JP6111774B2 - インクジェット用インク、記録装置および記録物 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット用インク、記録装置および記録物に関するものである。

インクジェット法を用いた記録方法は、低騒音であり、記録の高速化、高密度化、カラー化が容易である等の利点を有している。
インクジェット用インクとしては、液滴吐出の安定性、記録媒体上での乾燥のし易さ、揮発性有機化合物の問題の防止等の観点から、水を含む水性インクが広く用いられている。

その一方で、インクジェットに用いられる水性インクでは、液滴の吐出不良による画像の乱れ等の問題があった。インクジェット法による液滴の吐出不良には、インク中の金属イオンが金属として析出することが関与していると考えられており、金属イオンをキレート剤により、インク中において安定的に存在させ、上記のような問題の発生を防止する試みがある（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、従来のキレート剤を含むインクでは、インクに含まれるキレート剤の生分解性に劣り、環境への悪影響が懸念される。また、液滴の吐出安定性のさらなる向上も求められている。

特許第４３８９４３６号公報

本発明の目的は、生分解性に優れたキレート剤を含み、長期間にわたる吐出安定性に優れたインクジェット用インクを提供すること、生分解性に優れたキレート剤を含み、長期間にわたる吐出安定性に優れたインクジェット用インクを備えた記録装置を提供すること、また、生分解性に優れたキレート剤を含み、長期間にわたる吐出安定性に優れたインクジェット用インクを用いて製造された記録物を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のインクジェット用インクは、下記一般式（１）のキレート剤と、水と、色材とを含み、
前記色材が、染料または顔料であり、
前記キレート剤の含有量が０．００５質量％以上２．０質量％以下であり、
ｐＨ（水素イオン指数）が７超過１０以下の水性インクであることを特徴とする。

（式中、Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子またはアンモニウム基を表す。）
これにより、生分解性に優れたキレート剤を含み、長期間にわたる吐出安定性に優れたインクジェット用インクを提供することができる。

本発明のインクジェット用インクでは、トリアルカノールアミンを含むことが好ましい。
これにより、インクジェット用インクの分散安定性をさらに優れたものとすることができる。

本発明のインクジェット用インクは、多価金属塩を含有するゴム部材を用いて接続されたインク流路を有するインクジェット記録装置に用いられるものであることが好ましい。
ゴム部材の製造においては、一般に、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の多価金属塩が充填剤、加硫剤や加硫促進助剤等として用いられる。そして、従来においては、インクとの接触により、ゴム部材から、前記多価金属塩を構成する金属のイオンが溶出し、これが金属として析出することにより、液滴の吐出不良を生じるという問題点があったが、本発明によれば、このようなゴム部材を用いて接続されたインク流路を有する記録装置であっても、上記のような問題の発生を効果的に防止することができる。すなわち、記録装置が、多価金属塩を含有するゴム部材を用いて接続されたインク流路を有するものである場合に、本発明の効果がより顕著に発揮される。
本発明のインクジェット用インクでは、前記多価金属が亜鉛であることが好ましい。
これにより、長期間にわたる吐出安定性を特に優れたものとすることができる。

本発明の記録装置は、本発明のインクジェット用インクを備えたことを特徴とする。
これにより、生分解性に優れたキレート剤を含み、長期間にわたる吐出安定性に優れたインクジェット用インクを備えた記録装置を提供することができる。

本発明の記録物は、下記一般式（１）のキレート剤と、水とを含み、前記キレート剤の含有量が０．００５質量％以上２．０質量％以下であり、ｐＨ（水素イオン指数）が７超過１０以下の水性インクであるインクジェット用インクを用いて製造されたことを特徴とする。

（式中、Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子またはアンモニウム基を表す。）
これにより、生分解性に優れたキレート剤を含み、長期間にわたる吐出安定性に優れたインクジェット用インクを用いて製造された記録物を提供することができる。
本発明の記録物では、前記インクジェット用インクは、色材を含み、前記色材が、染料または顔料であることが好ましい。
本発明の記録物では、前記インクジェット用インクは、トリアルカノールアミンを含むことが好ましい。

本発明の記録装置（液滴吐出装置）の一例を示す斜視図である。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
≪インクジェット用インク≫
まず、本発明のインクジェット用インクについて説明する。
本発明のインクジェット用インクは、インクジェット法により吐出されるものであり、下記一般式（１）および／または下記式（２）のキレート剤と、水とを含み、ｐＨ（水素イオン指数）が７超過１０以下である。

このように、本発明のインクジェット用インク（水性インク）は、上記のような特定のキレート剤を含むとともに、ｐＨが所定の範囲内である点に特徴を有する。これにより、インクジェット法によるインクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、前記のようなキレート剤は、生分解性に優れるものであるため、本発明のインクジェット用インクを用いて製造された記録物や、本発明のインクジェット用インクが充填されたカートリッジ、本発明のインクジェット用インクが適用された記録装置を廃棄した場合においても、環境への負荷が小さい。また、前記のようなキレート剤を含むことにより、インクジェット用インクを用いて形成される印刷部の発色性を優れたものとすることができる。

前記のような優れた効果は、前記の条件をすべて満足することにより得られるものであって、前記の条件のうち１つでも満たさない場合には前記のような優れた効果は得られない。
例えば、前記のキレート剤を用いなかった場合には、インクジェット法によるインクの吐出安定性が低下する。これは、インク中の金属イオンが金属として析出したり、記録装置のインク流路に用いられている部材から溶出した金属イオンが金属として析出することを十分に防止することができないためであると考えられる。

また、前記のキレート剤の代わりに他のキレート剤を用いた場合、吐出安定性についてはある程度の改善は認められるものの、前記のキレート剤を用いた場合に比べてその効果は小さい。また、従来用いられてきたキレート剤は、生分解性に劣るため、環境への悪影響が懸念される。
また、インクジェット用インクのｐＨが前記下限値未満であると、プリンター部材が腐食する可能性がある。
また、インクジェット用インクのｐＨが前記上限値を超えると、プリンター部材が腐食する可能性がある。
なお、本発明において、ｐＨ（水素イオン指数）は、２５℃における測定値であり、ＪＩＳ Ｚ ８８０２に準拠した方法により求められる値のことを指す。

以下、本発明のインクジェット用インクの構成成分について詳細に説明する。
［水］
本発明のインクジェット用インクは、水を含む。
水は、キレート剤を溶解する溶媒として機能する。また、インクジェット用インクが顔料を含むものである場合には、顔料を分散する分散媒として機能し、インクジェット用インクが染料を含むものである場合には、染料を溶解する溶媒として機能するものである。

インクジェット用インク中における水の含有率は、５０質量％以上９０質量％以下であるのが好ましく、６０質量％以上８５質量％以下であるのがより好ましい。これにより、インクジェット用インクの保存安定性、吐出安定性を特に優れたものとしつつ、インクジェット用インクを用いて形成される印刷部の画像濃度を特に高いものとすることができる。これに対し、水の含有率が前記下限値未満であると、インクジェット用インクの保存安定性、吐出安定性が低下する傾向があらわれる。また、水の含有率が前記上限値を超えると、色材の種類、含有率等によっては、インクジェット用インクを用いて形成される印刷部の画像濃度を高いものとすることが困難になる可能性がある。

［キレート剤］
本発明のインクジェット用インクは、キレート剤として、上記式（１）の化合物および／または上記式（２）の化合物を含む。このような化合物（キレート剤）は、インク中に含まれる金属イオンを効率よくキレート化することができるだけでなく、インクジェット式の記録装置の構成部材から溶出した金属イオンも効率よくキレート化することができる。このため、記録装置における金属の析出を長期間にわたって安定的に防止することができ、インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、これらのキレート剤は、生分解性に優れるため、環境に対しても優しい。

式中、Ｒは、水素原子または水酸基であればよいが、水素原子であるのが好ましい。これにより、ｐＨ７超過１０以下でのキレート能がより高いものとなり、前述したような効果がより顕著に発揮される。
また、式中、Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子またはアンモニウム基であればよいが、水素原子またはアルカリ金属原子であるのが好ましい。これにより、インク中でのキレート能がより効果的に発揮される。

本発明のインクジェット用インク中における前記キレート剤の含有率は、０．００５質量％以上２．０質量％以下であるのが好ましく、０．０１質量％以上１．０質量％以下であるのがより好ましい。前記キレート剤の含有率が前記範囲内の値であると、相対的に色材等の含有率が低下するのを防止し、これらの機能をより効果的に発揮させつつ、上述したような当該キレート剤を含むことによる効果をより顕著に発揮させることができる。これに対し、前記キレート剤の含有率が前記下限値未満であると、インクジェット用インクの他の構成材料、記録装置の流路を構成する部材の材料等によっては、上述した前記キレート剤を含むことによる効果が十分に発揮されない可能性がある。また、前記キレート剤の含有率が前記上限値を超えると、発色が低下する可能性がある。なお、インクジェット用インクが複数種の前記キレート剤を含むものである場合、これらの含有率の総和が前記範囲内に含まれるのが好ましい。また、インクを洗浄液として使用する際の特に好ましい含有率としては、洗浄性、コスト性の観点で０．３質量％以上２．０質量％以下が好ましい。

［色材］
本発明のインクジェット用インクは、色材として染料または顔料を含むものであるのが好ましい。これにより、インクジェット用インクを画像形成に好適に用いることができる。
色材としては、例えば、各種顔料、各種染料を用いることができるが、樹脂分散顔料又は自己分散顔料が好ましい。自己分散顔料は、他の色材に比べ、後に詳述する記録媒体上で凝集しやすいものであるため、インクジェット用インクを用いて形成される印刷部の光学濃度（画像濃度）を高める上で有利である。また、自己分散顔料を用いることにより、インクジェット用インクの粘度を適正な範囲に調整しやすくなるため、取り扱いが容易である。また、自己分散顔料は、分散剤を別途配合しなくても、インクジェット用インク中で均一に分散し得るものである。なお、ここでいう「分散」とは、自己分散顔料が分散剤なしに分散媒中に安定に存在している状態をいい、分散している状態のもののみならず、溶解している状態のものも含むものとする。自己分散顔料が配合されたインクジェット用インクは、自己分散顔料以外の顔料および分散剤の配合された通常のインクジェット用インクと比べて、分散安定性が高く、また、インクジェット用インクの粘度が適度なものとなるので、顔料をより多く含有させることが可能となり、発色性が特に優れた画像を形成するうえで有利である。
なお、本発明において、自己分散顔料とは、その表面にはカルボニル基、カルボキシル基、アルデヒド基、ヒドロキシル基、スルホン基、アミノ基、リン酸基、および、これらの塩よりなる群から選択される１種または２種以上の官能基が、直接あるいはアルキル基、アリール基等を介して間接に結合してなる表面改質された顔料のことを言う。

自己分散顔料又は樹脂分散顔料を形成し得る顔料としては、例えば、カーボンブラック、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、キナクリドン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料、ジオキサジン顔料、アントラキノン顔料、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等の有機顔料、チタン白、亜鉛華、鉛白、カーボンブラック系、ベンガラ、朱、カドミウム赤、黄鉛、群青、コバルト青、コバルト紫、ジンクロメート等の無機顔料等が挙げられる。なお、フタロシアニン顔料に代表されるような金属錯体顔料は、多価金属イオンをインク組成物中に多く発生させる恐れがあるが、本願発明を用いれば発生量を抑える事が可能となる。

自己分散顔料を調製するには、真空プラズマ等の物理的処理や化学的処理により、官能基または官能基を含んだ分子を顔料の表面に配位、グラフト等の化学的結合をさせること等によって得ることができる。例えば、特開平８−３４９８号公報に記載の方法によって得ることができる。また、自己分散顔料としては、市販品を利用することも可能であり、例えば、オリエント化学工業（株）製の「マイクロジェットＣＷ１」、「マイクロジェットＣＷ２」、キャボット社製の「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ ２００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ ３００」等を用いることができる。
顔料の平均粒子径は、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であるのが好ましく、４０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、インクジェット用インクの保存安定性、インクジェット法による吐出安定性を特に優れたものとすることができる。

本発明のインクジェット用インク中における色材の含有率は、０．１質量％以上１０質量％以下であるのが好ましく、０．２質量％以上７質量％以下であるのがより好ましい。色材の含有率が前記範囲内の値であると、インクジェット法による吐出安定性と、印刷部における画像濃度とをより高いレベルで両立することができる。なお、インクジェット用インクが複数種の色材を含むものである場合、これらの含有率の総和が前記範囲内に含まれるのが好ましい。

樹脂分散顔料に用いられる樹脂分散剤としては、ポリビニルアルコール類、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリルニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体等およびこれらの塩が挙げられる。これらの中でも、疎水性官能基を有するモノマーと親水性官能基を持つモノマーとの共重合体、疎水性官能基と親水性官能基とを併せ持つモノマーからなる重合体が好ましい。共重合体の形態としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれの形態でも用いることができる。

樹脂分散剤の分子量は、重量平均分子量として１，０００以上１００，０００以下の範囲であることが好ましく、３，０００以上１０，０００以下の範囲であることがより好ましい。分子量が前記範囲であることにより、顔料が水中でより安定的に分散し、またインク組成物に適用した際の粘度制御等がしやすい。
前記樹脂分散剤の顔料に対する添加量は、顔料１００質量部に対して好ましくは１０質量部以上９０質量部以下であり、より好ましくは３０質量部以上８０質量部以下である。この範囲であることにより、顔料の水中への分散安定性が一層良好になる。
なお、樹脂分散顔料に用いられる顔料は、上述の自己分散顔料と同様のものを用いる事が可能である。

［アルカンジオール、グリコールエーテル］
本発明のインクジェット用インクは、アルカンジオール、および、グリコールエーテルよりなる群から選択される１種または２種以上を含むものであってもよい。これにより、インクジェット用インクを画像形成により好適に用いることができる。
アルカンジオールとしては、炭素数が４以上６以下の１，２−アルカンジオールが特に好ましい。これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。炭素数が４以上６以下の１，２−アルカンジオールとしては、例えば、１，２−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール等が挙げられるが、中でも、１，２−ヘキサンジオールが特に好ましい。これにより、前述したような効果がさらに顕著に発揮される。

グリコールエーテルとしては、下記式（３）で表されるアルキレングリコールアルキルエーテルを含むものであるのが好ましい。
Ｒ^１−（Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ（−ＣＨ_３））_ｋ−（Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２）_ｎ−Ｏ−Ｒ^２ （３）
（ただし、式（３）中、Ｒ^１、Ｒ^２は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数が１以上４以下であるアルキル基、ｎは、０以上３以下の数、ｋは、０以上３以下の数であり、Ｒ^１とＲ^２とは同時に水素原子とはならず、ｎとｋとは同時に０とはならない。）

これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
インクジェット用インクが、アルカンジオールおよび／またはグリコールエーテルを含むものである場合、これらの含有率の総和は、１質量％以上１０質量％以下であるのが好ましく、２質量％以上７質量％以下であるのがより好ましい。これにより、インクジェット用インクを画像形成により好適に用いることができる。

［トリアルカノールアミン］
本発明のインクジェット用インクは、トリアルカノールアミンを含むものであってもよい。これにより、ｐＨをより適切に調整し、インクジェット用インクの分散安定性をさらに優れたものとすることができる。
トリアルカノールアミンとしては、トリエタノールアミンおよび／またはトリイソプロパノールアミンを含むものであるのが好ましい。これにより、ｐＨをより適切に調整し、インクジェット用インクの分散安定性をさらに向上させることができる。

インクジェット用インクが、トリアルカノールアミンを含むものである場合、インクジェット用インク中におけるトリアルカノールアミンの含有率は、０．１質量％以上３．５質量％以下であるのが好ましく、０．５質量％以上３．０質量％以下であるのがより好ましく、１．０質量％以上３．０質量％以下であるのがさらに好ましい。これにより、ｐＨをより適切に調整し、インクジェット用インクの分散安定性をさらに向上させることができる。なお、インクジェット用インクが複数種のトリアルカノールアミンを含むものである場合、これらの含有率の総和が前記範囲内に含まれるのが好ましい。

［その他の成分］
インクジェット用インクは、前述した以外の成分（その他の成分）を含むものであってもよい。
このような成分としては、例えば、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル等の樹脂材料、オゾケライト、セルシン、パラフィンワックス、マイクロワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム、フィッシャー・トロプシュワックス等の炭化水素系ワックス、カルナバワックス、ライスワックス、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸ブチル、キャンデリラワックス、綿ロウ、木ロウ、ミツロウ、ラノリン、モンタンワックス、脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル等のエステル系ワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、酸化型ポリプロピレンワックス等のオレフィン系ワックス、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド等のアミド系ワックス、ラウロン、ステアロン等のケトン系ワックス、エーテル系ワックス等のワックス、２−ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドン（１−メチル−２−ピロリドン）等のピロリドン誘導体、分散剤、防腐防黴剤、ｐＨ調整剤、キレート試薬、防錆剤、紫外線吸収剤、消泡剤、表面張力調整剤、ポリシロキサン化合物、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等の多価アルコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等が挙げられる。

防腐防黴剤としては、例えば、有機硫黄系、有機窒素硫黄系、有機ハロゲン系、ハロアリルスルホン系、ヨードプロパギル系、Ｎ−ハロアルキルチオ系、ベンゾチアゾール系、ニトリル系、ピリジン系、８−オキシキノリン系、イソチアゾリン系、ジチオール系、ピリジンオキシド系、ニトロプロパン系、有機スズ系、フェノール系、第４アンモニウム塩系、トリアジン系、チアジアジン系、アニリド系、アダマンタン系、ジチオカーバメイト系、ブロム化インダノン系、ベンジルブロムアセテート系、無機塩系等の化合物が挙げられる。有機ハロゲン系化合物としては、例えば、ペンタクロロフェノールナトリウム等が挙げられ、ピリジンオキシド系化合物としては、例えば、ソジウムピリジンチオン−１−オキサイド、ジンクピリジンチオン−１−オキサイド等が挙げられ、イソチアゾリン系化合物としては、例えば、１−ベンズイソチアゾリン−３−オンのアミン塩、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンマグネシウムクロライド、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンカルシウムクロライド、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンカルシウムクロライド等が挙げられる。その他の防腐防黴剤としては、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム等が挙げられる。

インクジェット用インクがｐＨ調整剤を含むことにより、インクジェット用インクの保存安定性等を特に優れたものとすることができる。また、インクジェット用インクを用いて製造される記録物の信頼性を特に優れたものとすることができる。
ｐＨ調整剤としては、例えば、ジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等のアルカノールアミン；水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物；水酸化アンモニウム；炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩；タウリン等のアミノスルホン酸等が挙げられる。

キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸２ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラシル二酢酸ナトリウム等が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオグリコール酸アンモニウム、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ベンゾトリアゾール系化合物等が挙げられる。

紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、桂皮酸系化合物、トリアジン系化合物、スチルベン系化合物、いわゆる蛍光増白剤（ベンズオキサゾール系化合物に代表される紫外線を吸収して蛍光を発する化合物）等が挙げられる。
消泡剤としては、例えば、高酸化油系化合物、グリセリン脂肪酸エステル系化合物、フッ素系化合物、シリコーン系化合物、アセチレン系化合物等が挙げられる。
表面張力調整剤としては、界面活性剤が挙げられ、例えば、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等が挙げられる。

アニオン系界面活性剤としては、例えば、アルキルスルホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、Ｎ−アシルアミノ酸およびその塩、Ｎ−アシルメチルタウリン塩、アルキル硫酸塩ポリオキシアルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩、ロジン酸石鹸、ヒマシ油硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、アルキルフェノール型燐酸エステル、アルキル型燐酸エステル、アルキルアリールスルホン酸塩、ジエチルスルホ琥珀酸塩、ジエチルヘキルシルスルホ琥珀酸塩、ジオクチルスルホ琥珀酸塩等が挙げられる。

両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシン、その他イミダゾリン誘導体等が挙げられる。
カチオン系界面活性剤としては、例えば、２−ビニルピリジン誘導体、ポリ４−ビニルピリジン誘導体等が挙げられる。

ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のエーテル系界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等のエステル系界面活性剤；２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール等のアセチレングリコール（アルコール）系界面活性剤等が挙げられる。

前述したように、本発明のインクジェット用インクの水素イオン指数（ｐＨ）は、７超過１０以下であればよいが、８以上９．５以下であるのが好ましい。これにより、前述したような本発明の効果がより顕著に発揮される。
本発明のインクジェット用インクの表面張力（２５℃における表面張力）は、２０ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であるのが好ましく、２５ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であるのがより好ましい。なお、インクジェット用インクの表面張力は、例えば、表面張力計ＣＢＶＰ−Ａ３（協和界面科学株式会社製）を用いた、ＪＩＳ Ｋ３３６２に準拠した測定により求めることができる。

本発明のインクジェット用インクの粘度（２５℃における粘度）は、２ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましい。これにより、インクジェット用インクの吐出安定性（吐出量の安定性、液滴の飛行特性等）、吐出応答性（応答速度、高周波対応性（周波数特性）等）等を特に優れたものとすることができる。なお、インクジェット用インクの粘度は、振動式粘度計を用いた、ＪＩＳ Ｚ８８０９に準拠した測定により求めることができる。

≪記録装置≫
次に、本発明の記録装置について説明する。
本発明の記録装置は、前述した本発明のインクジェット用インクを備えたことを特徴とする。これにより、生分解性に優れたキレート剤を含み、長期間にわたる吐出安定性に優れたインクジェット用インクを備えた記録装置を提供することができる。

以下、本発明の記録装置（液滴吐出装置）の一例について説明する。
図１は、本発明の記録装置（液滴吐出装置）の一例を示す斜視図である。
図１に示すように、インクの吐出に用いる記録装置（液滴吐出装置）１００は、インクジェット用インク２を保持するタンク１０１と、タンク１０１内のインクジェット用インク２を送液するチューブ（送液チューブ）１１０と、チューブ１１０を介してタンク１０１からインクジェット用インク２が供給される吐出走査部１０２とを備える。吐出走査部１０２は、複数の液滴吐出ヘッド（記録ヘッド）をキャリッジに搭載してなる液滴吐出手段１０３と、液滴吐出手段１０３の位置を制御する第１位置制御装置１０４（移動手段）と、記録媒体５０を保持するステージ１０６と、ステージ１０６の位置を制御する第２位置制御装置１０８（移動手段）と、制御手段１１２とを備えている。タンク１０１と、液滴吐出手段１０３における複数の液滴吐出ヘッドとは、チューブ１１０で連結されており、タンク１０１から複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれにインクジェット用インク２が圧縮空気によって供給される。

第１位置制御装置１０４は、制御手段１１２からの信号に応じて、液滴吐出手段１０３をＸ軸方向、およびＸ軸方向に直交するＺ軸方向に沿って移動させる。さらに、第１位置制御装置１０４は、Ｚ軸に平行な軸の回りで液滴吐出手段１０３を回転させる機能も有する。本実施形態では、Ｚ軸方向は、鉛直方向（つまり重力加速度の方向）に平行な方向である。第２位置制御装置１０８は、制御手段１１２からの信号に応じて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に直交するＹ軸方向に沿ってステージ１０６を移動させる。さらに、第２位置制御装置１０８は、Ｚ軸に平行な軸の回りでステージ１０６を回転させる機能も有する。

ステージ１０６は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ１０６は、インクジェット用インク２を付与すべき記録媒体５０をその平面上に固定、または保持できるように構成されている。
上述のように、液滴吐出手段１０３は、第１位置制御装置１０４によってＸ軸方向に移動させられる。一方、ステージ１０６は、第２位置制御装置１０８によってＹ軸方向に移動させられる。つまり、第１位置制御装置１０４および第２位置制御装置１０８によって、ステージ１０６に対する液滴吐出ヘッドの相対位置が変わる（ステージ１０６に保持された記録媒体５０と、液滴吐出手段１０３とが相対的に移動する）。
制御手段１１２は、インクジェット用インク２を吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置から受け取るように構成されている。

なお、記録方式としては、例えば、ノズルとノズルの前方に置いた加速電極の間に強電界を印加し、ノズルからインク（インク組成物）をインク滴状態で連続的に噴射（吐出）させ、インク滴が偏向電極間を飛翔する間に記録情報信号を偏向電極に与えて記録する方式、またはインク滴を偏向することなく記録情報信号に対応して噴射させる方式（静電吸引方式）、小型ポンプでインク液に圧力を加え、ノズルを水晶振動子などで機械的に振動させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式、インク液に圧電素子で圧力と記録情報信号を同時に加え、インク滴を噴射・記録させる方式（ピエゾ方式）、インク液を記録情報信号にしたがって微小電極で加熱発泡させ、インク滴を噴射・記録させる方式（サーマルジェット方式）などが挙げられる。

上記のような装置を用いることにより、優れた位置精度で、かつ、効率よく、所望の部位にインクジェット用インク２を付与することができる。なお、図示の構成では、記録装置１００は、インクジェット用インク２を保持するタンク１０１、チューブ１１０等を１種類のインクジェット用インク分しか有していないが、これらの部材を、インクジェット用インクの種類数の分だけ有するものであってもよい。また、記録物の製造においては、複数種のインクジェット用インクに対応するように、複数台の記録装置１００を用いてもよい。また、記録ヘッドを固定し、記録媒体を移動させることで記録物を製造しても良い。この場合、各記録装置の構成は、同一であっても、異なるものであってもよい。

記録装置は、ゴム部材を用いて接続される。ゴム部材の製造においては、一般に、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の多価金属塩が充填剤、加硫剤や加硫促進助剤等として用いられる。そして、従来においては、インクとの接触により、ゴム部材から、前記多価金属塩を構成する金属のイオンが溶出し、これが金属として析出することにより、液滴の吐出不良を生じるという問題点があったが、本発明によれば、このようなゴム部材を用いて接続されたインク流路を有する記録装置であっても、上記のような問題の発生を効果的に防止することができる。すなわち、記録装置が、多価金属塩を含有するゴム部材を用いて接続されたインク流路を有するものである場合に、本発明の効果がより顕著に発揮される。

記録装置１００を構成するゴム部材としては、例えば、チューブ１１０、パッキン等が挙げられる。
ゴム部材を構成するゴムとしては、例えば、ブチルゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、アクリルニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム等が挙げられる。上述のような充填剤、加硫剤や加硫促進剤が多く使われる代表例としては、ブチルゴムが挙げられる。

ゴム部材に含まれる多価金属としては、例えば、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、鉄、銅、スズ等が挙げられる。特に本願発明のキレート剤は、多価金属イオンとして亜鉛を含んでいた場合に良好な効果を発揮する。
記録媒体５０としては、例えば、普通紙や、インク受容層を有するコート紙等の紙や、プラスチックフィルム、ガラス板等を用いることができる。

≪記録物≫
次に、本発明の記録物について説明する。
本発明の記録物は、前述した本発明のインクジェット用インクを用いて製造されたものであることを特徴とする。これにより、生分解性に優れたキレート剤を含み、長期間にわたる吐出安定性に優れたインクジェット用インクを用いて製造された記録物を提供することができる。

以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、前述した実施形態では、本発明のインクジェット用インクが色材を含む場合について中心的に説明したが、本発明のインクジェット用インクは、色材を含まないものであってもよい。例えば、本発明のインクジェット用インクは、記録装置の洗浄に用いられる洗浄液等であってもよい。
また、本発明の記録装置は、本発明のインクジェット用インクを備えたものであればよく、前述した構成のものに限定されない。また、本発明の記録装置は、民生用のものであっても、産業用（例えば、ラージフォーマットプリンター等）であってもよい。

［１］インクジェット用インクの調製
以下のようにして、インクジェット用インクを調製した。
（実施例１）
水と、式（２）で表されるキレート剤（ただし、式中、Ｒが水素原子で、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４のいずれもがナトリウムであるもの）とを混合し、インクジェット用インクを得た。

（実施例２〜１９）
インクジェット用インクの調製に用いる成分の種類、使用量を調整することにより、表１、表２に示すような組成となるようにした以外は、前記実施例１と同様にしてインクジェット用インクを調製した。
（比較例１〜７）
インクジェット用インクの調製に用いる成分の種類、使用量を調整することにより、表２に示すような組成となるようにした以外は、前記実施例１と同様にしてインクジェット用インクを調製した。

前記各実施例および各比較例のインクジェット用インクの組成を表１、表２にまとめて示す。
なお、表中、色材（樹脂分散顔料）としてのピグメントブルー１５：３（平均粒子径：１００ｎｍ、分散樹脂：スチレン−アクリル共重合体でありガラス転移点４０℃）を「ＰＢ１５：３」、スチレン−アクリル共重合体（ガラス転移点：−１０℃、平均粒子径：９０ｎｍ）を「Ｓｔ−Ａｃ」、グリセリンを「ＧＬ」、１，２−ヘキサンジオールを「１，２−ＨＤ」、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを「ＧＥ１」、ペンタエチレングリコール モノ−２−エチルヘキシルエ−テルを「ＧＥ２」、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４のうち３つが水素原子で、残りの１つがナトリウムである化合物（キレート剤）を「Ｃ１−１」、式（１）中のＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４のうち３つが水素原子で、残りの１つがカリウムである化合物（キレート剤）を「Ｃ１−２」、式（２）中のＲが水素原子で、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４の全てがナトリウムである化合物（キレート剤）を「Ｃ２−１」、式（２）中のＲがヒドロキシル基で、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４の全てがナトリウムである化合物（キレート剤）を「Ｃ２−２」、エチレンジアミン四酢酸を「ＥＤＴＡ」で示した。

なお、前記各実施例および比較例で用いたキレート剤について、以下のようにして金属イオンの捕捉量を求めた。すなわち、それぞれのキレート剤を０．０１質量％含むインクを複数準備し、そのサンプル群に水酸化亜鉛を互いに異なる量添加し、測定サンプルを複数作製した。そして、各測定サンプルをろ過した。その後、各サンプルのろ液の吸光度変化を測定した。吸光度変化が生じた（即ち顔料が凝集してろ紙に補足された）サンプルの水酸化亜鉛量をそのキレート剤の限界補足量と判断し、各キレート剤ごとの亜鉛イオンの限界補足量を算出した。その結果、比較例３、５、７で用いたエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）値を１００としたとき、キレート剤Ｃ１−１についての金属イオンの捕捉量は１３８、キレート剤Ｃ１−２についての金属イオンの捕捉量は１４０であり、キレート剤Ｃ２−１についての金属イオンの捕捉量は１４０であり、キレート剤Ｃ２−２についての金属イオン捕捉量は１３４であった。この結果から、本発明のインクジェット用インクは、金属イオンの捕捉能力に優れていることがわかる。

また、前記各実施例のインクジェット用インクについての２５℃における表面張力（表面張力計ＣＢＶＰ−Ａ３（協和界面科学株式会社製）を用いた、ＪＩＳ Ｋ３３６２に準拠した測定により求められた表面張力）は、いずれも、２５ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下の範囲に含まれるものであった。また、前記各実施例のインクジェット用インクについての２５℃における粘度（振動式粘度計を用いた、ＪＩＳ Ｚ８８０９に準拠した測定により求められた粘度）は、いずれも、２ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下の範囲に含まれるものであった。また、平均粒子径は、粒度分布系（マイクロトラックＵＰＡ、日揮装社製）を用いた測定により求めた。

［２］評価
［２．１］保存安定性
実施例７〜１９および比較例１〜５のインクジェット用インクについて、以下のようにして保存安定性の評価を行った。各インク組成物における、粘度、顔料の平均粒子径を、放置試験前と放置試験後に評価して両者を比較した。なお、放置試験は７０℃の環境下で６日間行った。
○：評価項目に特に変化は見られなかった。
×：評価項目に変化が見られ、顔料の分散状態の悪化が確認された。

［２．２］キレート剤の生分解性
前記各実施例および比較例のインクジェット用インクの調製に用いたキレート剤の生分解性を、ＯＥＣＤテストのガイドライン３０１シリーズに準拠して評価した。すなわち、１００ｍｇ／ｌのキレート剤濃度の水溶液を作成し、これに３０ｍｇ／ｌの濃度の活性汚泥を添加し、２５℃で４週間生分解性試験を実施した。
○：高い生分解性が確認された。
×：生分解性が実質的に確認されなかった。

［２．３］洗浄能力
前記各実施例および比較例のインクジェット用インクのうち色材を含まないもの（実施例１〜６および比較例６、７）について、以下の評価を行った。
まず、多価金属塩を含有するゴム部材としてのチューブ（送液チューブ）を備えた図１に示すような記録装置（液滴吐出装置）を用意した。チューブ（送液チューブ）は、ブチルゴムと多価金属塩としての酸化亜鉛とを含む材料で構成されたものであった。

次に、記録装置の流路全体に比較例１のインクジェット用インクを充填し、ピエゾ素子の駆動波形を最適化した状態で、２５℃、５０％ＲＨの環境下で、比較例１のインクジェット用インクについて、液滴吐出ヘッドの各ノズルから、２００００００発（２００００００滴）の液滴の連続吐出を行った。その後、記録装置の運転を停止し、記録装置の流路に比較例１のインクジェット用インクが充填された状態で、６０℃、９０％ＲＨの環境下に、２４時間放置した。

その後、色材を含まない前記各実施例および比較例のインクジェット用インク（実施例１〜６および比較例６、７）を洗浄液として用いて、記録装置のインク流路に充填されたインクの置換を行った。
その後、インク流路の洗浄を行い、再度、記録装置のインク流路内の洗浄液を、比較例１のインクジェット用インクで置換した。

その後、２５℃、５０％ＲＨの環境下で、液滴吐出ヘッドの各ノズルから、再置換された比較例１のインクジェット用インクの連続吐出を行った。液滴吐出ヘッドの中央部付近の指定したノズルから吐出された４００００００発の液滴について、着弾した各液滴の中心位置の中心狙い位置からのズレ量ｄの平均値を求め、以下の５段階の基準に従い、評価した。この値が小さいほど飛行曲がりの発生が効果的に防止されており、洗浄液による洗浄が効果的に行われていると言える。
Ａ：ズレ量ｄの平均値が０．０７μｍ未満。
Ｂ：ズレ量ｄの平均値が０．０７μｍ以上０．２１μｍ未満。
Ｃ：ズレ量ｄの平均値が０．２１μｍ以上。
これらの結果を表３に示す。

表３から明らかなように、本発明では、満足のいく結果が得られたのに対し、比較例では、満足のいく結果が得られなかった。

１００…記録装置（液滴吐出装置） １０１…タンク １０２…吐出走査部 １０３…液滴吐出手段 １０４…第１位置制御装置 １０６…ステージ １０８…第２位置制御装置 １１０…チューブ（送液チューブ） １１２…制御手段 ５０…記録媒体 ２…インクジェット用インク

Claims (8)

1. 下記一般式（１）のキレート剤と、水と、色材とを含み、
   前記色材が、染料または顔料であり、
   前記キレート剤の含有量が０．００５質量％以上２．０質量％以下であり、
   ｐＨ（水素イオン指数）が７超過１０以下の水性インクであることを特徴とするインクジェット用インク。
   

   

   （式中、Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子またはアンモニウム基を表す。）
2. トリアルカノールアミンを含む請求項１に記載のインクジェット用インク。
3. 多価金属塩を含有するゴム部材を用いて接続されたインク流路を有するインクジェット記録装置に用いられるものである請求項１または２に記載のインクジェット用インク。
4. 前記多価金属が亜鉛である請求項３に記載のインクジェット用インク。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインクジェット用インクを備えたことを特徴とする記録装置。
6. 下記一般式（１）のキレート剤と、水とを含み、前記キレート剤の含有量が０．００５質量％以上２．０質量％以下であり、ｐＨ（水素イオン指数）が７超過１０以下の水性インクであるインクジェット用インクを用いて製造されたことを特徴とする記録物。
   

   

   （式中、Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立に、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子またはアンモニウム基を表す。）
7. 前記インクジェット用インクは、色材を含み、前記色材が、染料または顔料である請求項６に記載の記録物。
8. 前記インクジェット用インクは、トリアルカノールアミンを含む請求項６または７に記載の記録物。

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