(57)【要約】【課題】用紙のカール量を低減することができ連続吐出性にも優れたインクジェット記録用インク及びこれを用いたインクジェット記録方法の提供。【解決手段】色材、水溶性有機溶剤及び水を少なくとも含有し、該水溶性有機溶剤として、下記式（１）のポリオキシプロピレンジグリセリルエーテルと、アルキルアルカンジオールとを含むインクジェット記録用インク。2010059344.tif 000012（式中、ｍ、ｎ、ｏ、ｐは各々、４≦ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ≦２４を満たす０〜２４の整数である。）【選択図】図１
2010059344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色材、水溶性有機溶剤及び水を少なくとも含有し、該水溶性有機溶剤として、下記式（１）のポリオキシプロピレンジグリセリルエーテルと、アルキルアルカンジオールとを含むことを特徴とするインクジェット記録用インク。
【化１】
2010059344.tif 000011
（式中、ｍ、ｎ、ｏ、ｐは各々、４≦ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ≦２４を満たす０〜２４の整数である。）
【請求項２】
前記アルキルアルカンジオールが、炭素数３〜６のアルカンジオールを主鎖とし、炭素数１〜２のアルキルを分岐鎖とするものであることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録用インク。
【請求項３】
前記アルキルアルカンジオールが、２−メチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−へキサンジオールから選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録用インク。
【請求項４】
前記色材が、ポリマー微粒子中に水不溶性又は水難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョンとして含まれていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のインクジェット記録用インク。
【請求項５】
ラインヘッド印字装置において、請求項１〜４の何れかに記載のインクジェット記録用インクを使用することを特徴とするインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録用インク及びこれを用いたインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水性インクジェットインクは、普通紙への印字において、滲みが少なく、高画像濃度、裏抜けが少ないなどのメリットがある。しかし、写真や図等、インク付着量の多い場合、紙がカールしやすい。紙がカールするとインクジェットプリンター機上での紙搬送が困難になる。高速印刷や両面印刷時に紙がカールしていると、紙搬送は更に困難である。そこでインク付着量に対して出来るだけ紙のカールが少ないインクジェット記録用インクが望まれている。特にラインヘッド搭載の高速インクジェットプリンターではそのニーズがシリアルプリンターに比べて一段と高い。
紙のカールを抑える公知技術としては、分子量８万〜２５万のビニルピロリドンとアクリル酸共重合ポリマーを含有させる方法（特許文献１）、平均粒子径が５〜１００ｎｍのコロイダルシリカと顔料を含有させる方法（特許文献２）、金属酸化物コロイドとＳＰ値が８以上１２未満の水溶性有機溶剤を含有させ方法（特許文献３）等が知られている。
しかし、今までの方法は、何らかの固形分を添加することによって、インク中の水分が紙即ちセルロース繊維に吸収されることを抑制しているに過ぎなかった。
カールを完全に抑制するには、セルロース繊維を形成しているセルロース分子間の水素結合を維持する必要があり、固形分の添加ではセルロース分子間へのインク溶剤（アルコールや水等）の浸透、それに伴うセルロース繊維の膨潤（＝カール）を十分には抑えられない。また、大量の固形分の投入によって、セルロース分子間へのインク溶剤の浸透を十分抑えようとすれば、連続吐出性及び放置吐出性が悪化するという問題があった。
一方、特許文献４には、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテルと１，２−アルカンジオールとを含むインクジェット用インク組成物が開示されているが、カール防止できるものではない（後述する比較例０５参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６２９号公報
【特許文献２】特開平９−２２７８１２号公報
【特許文献３】特開２００６−３２１８７６号公報
【特許文献４】特開２００４−１５５８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、用紙のカール量を低減することができ、連続吐出性にも優れたインクジェット記録用インク及びこれを用いたインクジェット記録方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は次の１）〜５）の発明によって解決される。
１）  色材、水溶性有機溶剤及び水を少なくとも含有し、該水溶性有機溶剤として、下記式（１）のポリオキシプロピレンジグリセリルエーテルと、アルキルアルカンジオールとを含むことを特徴とするインクジェット記録用インク。
【化２】
2010059344.tif 000003
（式中、ｍ、ｎ、ｏ、ｐは各々、４≦ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ≦２４を満たす０〜２４の整数である。）
２）  前記アルキルアルカンジオールが、炭素数３〜６のアルカンジオールを主鎖とし、炭素数１〜２のアルキルを分岐鎖とするものであることを特徴とする１）記載のインクジェット記録用インク。
３）  前記アルキルアルカンジオールが、２−メチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−へキサンジオールから選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする２）記載のインクジェット記録用インク。
４）  前記色材が、ポリマー微粒子中に水不溶性又は水難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョンとして含まれていることを特徴とする１）〜３）の何れかに記載のインクジェット記録用インク。
５）  ラインヘッド印字装置において、１）〜４）の何れかに記載のインクジェット記録用インクを使用することを特徴とするインクジェット記録方法。
【０００６】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明は、水溶性有機溶剤として、前記式（１）のポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル（ＰＯＰ−ＤＧ）とアルキルアルカンジオール（ＡＡＤ）を用いることを特徴とし、これにより高画質、高吐出信頼性、低カールなインクジェット記録用インクが得られる。何故ならば、該水溶性有機溶剤は、セルロース分子間へ浸透してもセルロース分子間の水素結合を切断し難いためである。
このことについて更に詳しく説明すると、ＰＯＰ−ＤＧとＡＡＤは、従来の水溶性有機溶剤（グリセリン、ブタンジオール等）に比べて、親水基と親油基のバランスが親油基リッチであり、分子内の水素結合可能な親水基である水酸基の割合が少ないため、セルロース分子間へ浸透しても、セルロース分子間の水素結合を切断し難いのである。このモデルを端的に言えば、「セルロース分子間の水素結合に対する低攻撃性」ということである。
また、ＰＯＰ−ＤＧとＡＡＤは表面張力が低いため、セルロース分子間へ先行浸透し、後述する図１（ｃ）の（γ）のようにＰＯＰ−ＤＧ又はＡＡＤの水酸基がセルロース分子の水酸基に水素結合し、セルロース分子部分に留まり、ＰＯＰ−ＤＧ又はＡＡＤの親油基部分がセルロース分子の水素結合をカバーし、揮発性の親水基リッチな溶剤である水の接触を阻害し、セルロース分子間の水素結合を切断し難くするのである。このモデルを端的に言えば、「セルロース分子の水素結合のカバー性」ということである。
また、セルロース分子の水素結合をカバーし、水性の連続相（アルコールや水等）の接触を阻害しているものが、ＰＯＰ−ＤＧ又はＡＡＤという液体であることから、仮に水が揮発しても固形分の析出、固化、流動性の低下が起こりにくい。即ち、インクの連続吐出性及び放置吐出性は維持されるのである。
【０００７】
ここで、図１により、セルロース分子間への、水と水酸基を持つ水溶性有機物の働きかけの違いについて説明する。
図１（ａ）はエレメンタリーフィブリルの模式図である。植物繊維はフィブリルと呼ばれる糸状構造からなり、フィブリルは更に直径数ｎｍ〜２０ｎｍ、長さ１μｍ〜数μｍのミクロフィブリルからなり、ミクロフィブリルは更に数本〜数十本のエレメンタリーフィブリルからなる。
図１（ｂ）はセルロース分子の模式図である。エレメンタリーフィブリルは数十本の平行に配列しているセルロース分子からなる。このとき隣接するセルロース分子間では強固な水素結合が形成され、直径３〜４ｎｍ程度の束を形成する。
図１（ｃ）は、二つのセルロース分子の間に生じた水素結合の態様（α）（β）（γ）を示す図である。点線は水素結合を表し、ＲはＰＯＰ−ＤＧ又はＡＡＤの親油基を表す。
水素結合（α）はセルロース分子間の通常の水素結合状態を示す。
水素結合（β）はセルロース分子間の水素結合に水分子が介在し、更にその水分の蒸発によって水素結合の位置が変更された状態を示す。この現象を更に説明すると、水が紙に浸潤し図のようにセルロース間の結合が切断されると、繊維が緩み伸長する。ここで水が乾燥、移動によってその場から消失すると、繊維が縮み、切断された水素結合は再結合する。しかし、紙が製紙時に加えられるような圧力は当然加わらず、この乾燥過程では繊維が自由なゆるい状態位置で水素結合され、異なった紙形状、即ちカールが生じる。
水素結合（γ）はセルロースの水素結合に関与していない水酸基に対し、ＰＯＰ−ＤＧ又はＡＡＤの水酸基が介在し、更にセルロース分子間への水分子の進入を防止している状態を示す。
【０００８】
更にＡＡＤが、炭素数３〜６のアルカンジオールを主鎖とし、炭素数１〜２のアルキルを分岐鎖とするものであれば、親水基と親油基のバランスが水溶性で且つ親油基リッチになり、上記「セルロース分子間の水素結合に対する低攻撃性」「セルロース分子の水素結合のカバー性」モデルがより良く発現する。中でも好ましいのは、２−メチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−へキサンジオールである。
ＰＯＰ−ＤＧとＡＡＤの合計配合量はインク全体の１０〜５０重量％であり、好ましくは２０〜５０重量％、より好ましくは４０〜５０重量％である。この範囲であれば、「高画質、高吐出信頼性、低カール」とすることが可能となる。
【０００９】
本発明のインクジェット記録用インクは、色材、水溶性有機溶剤（ＰＯＰ−ＤＧ及びＰＰＤ）、水を含むほか、必要に応じて従来インクジェット記録用インクに使用されている各種材料（界面活性剤、樹脂エマルジョン、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等）を含ませることができる。
色材としては、例えば、顔料や染料を用いることができるが、特に、ポリマー微粒子中に水不溶性又は水難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョンとして含まれていることが好ましい。すなわち、本発明では、上記のように水溶性有機溶剤としてＰＯＰ−ＤＧとＡＡＤを用いるため、インクの浸透性が上昇し、紙内部への色材の浸透性も上昇する。その結果、紙表面に残存する色材の量が減少し印字画像濃度が低下する。その対策としては、ポリマー微粒子に水不溶性又は水難溶性の色材を含有させてポリマーエマルジョン化した色材を用いるとよい。この色材は、紙上での分散媒、いわゆるビヒクルの紙への吸収によって凝集しやすく、紙表面に残存する色材量を増加できるため、印字画像濃度を保持することが可能となる。
【００１０】
更に、ポリマー微粒子に水不溶性又は水難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョンをより効率良く紙表面に残存させ、ビヒクルの紙への吸収による凝集を加速するためには、インクに過剰な浸透性を付与することを避け、且つポリマーエマルジョンの含有量を高めることが望ましく、結果的には２５℃におけるインク粘度を４ｍＰａ・ｓｅｃ以上とすることが望ましい。
更に、ポリマー微粒子に水不溶性又は水難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョンをより効率良く紙表面に残存させるためには、当該ポリマーエマルジョンの分散媒、いわゆるビヒクルの紙への浸透性を更に高め、ポリマーエマルジョン／ビヒクルの紙上での分離性を上昇させることが望ましく、そのためには、ビヒクルの表面張力を低下させるためにアニオン系又はノニオン系界面活性剤を添加することが望ましい。
【００１１】
前記ポリマーエマルジョン中の色材の状態は、ポリマー微粒子中に色材を封入した状態及びポリマー微粒子の表面に色材を吸着させた状態の何れでもよく、両方が並存していてもよい。また、色材が全てポリマー微粒子に封入又は吸着されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、色材がエマルジョン中に分散していてもよい。
上記色材としては、水不溶性又は水難溶性であって、ポリマーによって封入又は吸着され得る色材であれば特に制限されない。ここで、水不溶性又は水難溶性とは、２０℃で水１００重量部に対して１０重量部以上溶解しないことをいい、溶解するとは、目視で水溶液表層又は下層に色材の分離や沈降が認められないことをいう。
その例としては、油溶性染料、分散染料等の染料や、顔料等が挙げられる。良好な吸着・封入性の観点から油溶性染料及び分散染料が好ましいが、得られる画像の耐光性からは顔料が好ましく用いられる。
【００１２】
本発明に用いることができる顔料としては、有機顔料、無機顔料等が挙げられ、例えば、白黒用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、又は銅酸化物、鉄酸化物（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料が挙げられる。
更にカラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローＧ）、３、１２（ジスアゾイエローＡＡＡ）、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８１、８３（ジスアゾイエローＨＲ）、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２（ブリリアントファーストスカーレット）、２３、３１、３８、４８：２〔パーマネントレッドＢ（Ｂａ）〕、４８：２〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ）〕、４８：３〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｓｒ）〕、４８：４〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｍｎ）〕、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１（ローダミン６Ｇレーキ）、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９、２１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９（キナクリドンレッド）、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルーＲ）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルーＧ）、１５：４、１５：６（フタロシアニンブルーＥ）、１６、１７：１２７（紺青）、２８（コバルトブルー）、２９（群青）、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６、等、があるが、これらに限定されるものではない。
【００１３】
上記色材の配合量は、ポリマーの重量に対して約１０〜２００重量％、特に約２５〜１５０重量％であることが好ましい。
上記ポリマーエマルジョンを形成するポリマーとしては、例えば、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー及びポリウレタン系ポリマー等を用いることができる。特に好ましいのはビニル系ポリマー及びポリエステル系ポリマーであり、特開２０００−５３８９７号公報、２００１−１３９８４９号公報に開示されているポリマーが挙げられる。
色材を含有するポリマー微粒子の平均粒子径は、インク中において０．１６μｍ以下が最も好ましい。インク中のポリマー微粒子の含有量は固形分で８〜２０重量％程度が好ましく、より好ましくは８〜１２重量％程度である。
【００１４】
水溶性有機溶媒としては、上記ＰＯＰ−ＤＧとＡＡＤに加えて、他の水溶性有機溶剤を併用してもよく、例えば次のようなものが挙げられる。
グリセリン、１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、チオジグリコール、ペンタエリスリトール等のヒドロキシ化合物；
エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；
エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；
２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物（ラクタム類）；
ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；
モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類；
ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；
プロピレンカーボネート、炭酸エチレン
【００１５】
界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、フッ素系、アセチレングリコール系などの種々のものが挙げられ、単独で又は二種以上を混合して用いることができる。
アニオン系界面活性剤としては、高級脂肪酸塩、高級アルキルジカルボン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸の塩（Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｃａ）、ホルマリン重縮合物、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルスルホコハク酸塩、ナフテン酸塩等、アルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド、α−オレフィンスルホン酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン、アルキルエーテル硫酸塩、第二級高級アルコールエトキシサルフェート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、モノグリサルフェート、アルキルエーテル燐酸エステル塩、アルキル燐酸エステル塩等が挙げられる。
【００１６】
ノニオン系界面活性剤としては、シリコーン系、アクリル酸共重合物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン２級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、アルキルフェノールホルマリン縮合物の酸化エチレン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン化合物の脂肪酸エステル型、ポリエチレンオキサイド縮合型ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド等が挙げられる。
【００１７】
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物等が挙げられる。
また、フッ素系化合物として市販されているものを挙げると、サーフロンＳ−１１１，Ｓ−１１２，Ｓ−１１３，Ｓ１２１，Ｓ１３１，Ｓ１３２，Ｓ−１４１，Ｓ−１４５（旭硝子社製）、フルラードＦＣ−９３，ＦＣ−９５，ＦＣ−９８，ＦＣ−１２９，ＦＣ−１３５，ＦＣ−１７０Ｃ，ＦＣ−４３０，ＦＣ−４３１（住友スリーエム社製）等が簡単に入手でき本発明に用いることができるが、特に株式会社ネオス社製のＦＴ−１１０，２５０，２５１，４００Ｓを用いると、良好な印字品質が得られ、発色性が著しく向上する。
アセチレングリコール系界面活性剤としては、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−オール等が挙げられる。
また、アセチレングリコール系界面活性剤として市販されているものを挙げると、エアープロダクツ社（米国）のサーフィノール１０４、８２、４６５、４８５あるいはＴＧ等が簡単に入手でき本発明に用いることができるが、特にサーフィノール４６５を用いると良好な印字品質が得られ、ビヒクルの紙への浸透性が著しく向上する。
【００１８】
樹脂エマルジョンとは、連続相が水で分散相が樹脂成分であるエマルジョンのことであり、増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の浸透を抑制し、更に記録材への定着を促進する効果を有する。また、樹脂エマルジョンの種類によっては記録材上で皮膜を形成し、印刷物の耐擦性をも向上させる効果を有する。
分散相の樹脂成分としてはアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。樹脂としては親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体が好ましい。また、これらの樹脂成分の粒子径はエマルジョンを形成する限り特に限定されないが、１５０ｎｍ程度以下が好ましく、より好ましくは５〜１００ｎｍ程度である。
【００１９】
これらの樹脂エマルジョンは、樹脂粒子を、必要に応じて界面活性剤とともに水に混合することによって得ることができる。例えば、アクリル系樹脂又はスチレン−アクリル系樹脂のエマルジョンは、（メタ）アクリル酸エステル又はスチレンと、（メタ）アクリル酸エステルと、場合により（メタ）アクリル酸エステルと、界面活性剤とを水に混合することによって得ることができる。
樹脂成分と界面活性剤の混合割合は、通常１０：１〜５：１程度とするのが好ましい。界面活性剤の使用量が前記範囲より少ないと、エマルジョンになりにくく、前記範囲を超えると、インクの耐水性が低下したり、浸透性が悪化する傾向があるので好ましくない。
樹脂エマルジョンの樹脂と水の割合は、樹脂１００重量部に対して水６０〜４００重量部、好ましくは１００〜２００の範囲が適当である。
市販の樹脂エマルジョンとしては、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学社製）などが挙げられる。
【００２０】
ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにｐＨを７以上に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。その例として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、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等が挙げられる。
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、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、１，２−ベンジソチアゾリン−３−オン等が挙げられる。
防錆剤としては、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、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ニトライト、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
更に、目的に応じて、金属イオン封止剤、水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤等を添加してもよい。
本発明のインクジェットインクは、ラインヘッド印字装置において非常に好適に使用される。何故ならば、ラインヘッド印字装置では、印字は高速である場合が多く、印字媒体である紙を高速に給紙排紙するためには、紙のカール、変形は避けるべき項目であるからである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、用紙のカール量を低減することができ、連続吐出性にも優れたインクジェット記録用インク及びこれを用いたインクジェット記録方法を提供できる。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００２３】
実施例１〜１３、比較例０１〜０７
以下のようにして実施例及び比較例のインクジェット記録用インクを作製し評価した。インク成分は下記（ｉ）〜（viii）であり、各成分の配合割合（ｗｔ％）は表１〜表７に示すとおりである。表１は色材含有ポリマーエマルジョンを用いた実施例、表２は自己分散系顔料を用いた実施例を示す。表３はＰＯＰ−ＤＧとＡＡＤの一方又は両方を含まない比較例を実施例５と共に示す。表４、表５はＰＯＰ−ＤＧの「ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ」を変化させた実施例及び比較例を示す。表６はＡＡＤの種類を変えた場合の実施例を示す。表７はＡＡＤ以外の水溶性有機溶剤を用いた比較例を示す。
（ｉ）ポリマー微粒子に水不溶性又は水難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョン
（ii）アニオン又はノニオン系界面活性剤
（iii）水溶性有機溶剤…式（１）のＰＯＰ−ＤＧ
（iv）水溶性有機溶剤…ＡＡＤ（２−メチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−へキサンジオール）
（ｖ）純水
（vi）ｐＨ調整剤
（vii）防腐剤
（viii）防錆剤
【００２４】
＜インク作製方法＞
まず、上記（ｉ）のポリマーエマルジョンを次のようにして調製した。
（ａ）フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製：特開２００１−１３９８４９号公報の調製例３を追試して青色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９３ｎｍであった。
（ｂ）ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製：上記（ａ）のフタロシアニン顔料をピグメントレッド１２２に変更した点以外は、（ａ）と同様にして赤紫色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は１２７ｎｍであった。
（ｃ）モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製：上記（ａ）のフタロシアニン顔料をピグメントイエロー７４に変更した点以外は、（ａ）と同様にして黄色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は７６ｎｍであった。
（ｄ）カーボンブラック含有ポリマー微粒子分散体の調製：上記（ａ）のフタロシアニン顔料をカーボンブラック（デグサ社ＦＷ１００）に変更した点以外は、（ａ）と同様にして黒色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は１０４ｎｍであった。
次いで、上記ポリマーエマルジョン、アニオン又はノニオン系界面活性剤、水溶性有機溶剤、純水を混合し、ディゾルバー（ＤＩＳＰＥＲＭＡＴ−ＦＥ）で分散撹拌して顔料分散液を作製した。
次いで、ｐＨ調製剤、防腐剤、防錆剤を添加して混合撹拌した後、３μｍフィルターで濾過し、インクジェット記録用インクを得た。
【００２５】
上記インクジェット記録用インクについて、粘度、画像濃度、連続吐出性、カール量を評価した。
＜粘度の評価方法＞
下記の装置及び条件により評価した。
・粘度計：Ａ＆Ｄ社製、音叉型振動式粘度計、ＳＶ−１０
・測定条件：２３℃
【００２６】
＜画像濃度の評価方法＞
下記の装置及び条件により、単色べた印字後の画像濃度を評価した。
・プリンター名：試作ラインヘッド印字装置（図２参照）
・媒体名：株式会社リコー製  ＴＹＰＥ６２００  ＰＰＣ用紙
・印刷条件：記録密度３００×６００ｄｐｉ、１００％ｄｕｔｙ、Ｍｊ２１ｐｌ、
２３℃／６５％ＲＨ
エックスライト社製、ポータブル分光濃度、Ｘ−Ｒｉｔｅ９３９
【００２７】
＜連続吐出性の評価方法＞
下記の装置及び条件により、１０００枚印字後のドット径変化率（％）を評価した。
・プリンター名：試作ラインヘッド印字装置（図２参照）
・媒体名：株式会社リコー製  ＴＹＰＥ６２００  ＰＰＣ用紙
・印刷条件：記録密度３００×６００ｄｐｉ、１００％ｄｕｔｙ、Ｍｊ２１ｐｌ、
２３℃／６５％ＲＨ
評価基準は次の５段階とした。
５：５％未満
４：５、５％以上１０％未満
３：１０％以上１５％未満
２：１５％以上２０％未満
１：２、２０％以上
【００２８】
＜カール量の評価方法＞
下記の装置及び条件により、用紙端より３ｍｍ内を単色べた印字し、印字面上で１時間放置した後、用紙４隅の捲れ高さを評価した。
・プリンター名：試作ラインヘッド印字装置（図２参照）
・媒体名：株式会社リコー製  ＴＹＰＥ６２００  ＰＰＣ用紙
・印刷条件：記録密度３００×６００ｄｐｉ、１００％ｄｕｔｙ、Ｍｊ２１ｐｌ、
２３℃／６５％ＲＨ
評価基準は次の５段階とした。
５：３ｍｍ未満
４：３以上６ｍｍ未満
３：６以上９ｍｍ未満
２：９以上１２ｍｍ未満
１：１２ｍｍ以上
【００２９】
ここで、図２の装置について説明する。
図２は評価に使用した試作ラインヘッド印字装置の内部構造を示す概略図である。
画像記録装置Ａにおいて、給紙トレイ１は、圧板２と、記録紙３を給紙する給紙回転体４がベース５に取り付けられている構成である。圧板２はベース５に取り付けられた回転軸ａを中心に回転可能で、圧板ばね６により、給紙回転体４に付勢される。
この給紙回転体４と対向する圧板２の部位には、記録紙３の重送を防止するため、人工皮等の摩擦係数の大きい材質からなる分離パッド（図示せず）が設けられている。また、圧板２と給紙回転体４の当接を解除するリリースカム（図示せず）が設けられている。
上記構成において、待機状態ではリリースカムが圧板２を所定位置まで押し下げている。これにより、圧板２と給紙回転体４の当接は解除される。この状態で、搬送ローラ７からの駆動力がギア等により給紙回転体４及びリリースカムに伝達されると、リリースカムが圧板２から離れて圧板２は上昇し、給紙回転体４と記録紙３が当接する。
そして、給紙回転体４の回転に伴い、記録紙３はピックアップされ給紙が開始されて、分離爪（図示せず）によって１枚ずつ分離される。給紙回転体４は、搬送ガイド８、９を経由して記録紙３をプラテン１０に送り込むべく回転する。
記録紙３は搬送ガイド８、９の間を通過して搬送ローラ７まで導かれ、この搬送ローラ７とピンチローラ１１とによりプラテン１０まで搬送される。その後、再び記録紙３と給紙回転体４との当接を解除した待機状態となって搬送ローラ７からの駆動力が切られる。
手差し給紙用の給紙回転体１２は、手差しトレイ１３上に搭載された記録紙３を、コンピュータの記録命令信号に従って給紙し、搬送ローラ７へ搬送するものである。
プラテン１０まで搬送された記録紙３は、ラインヘッド１４の下を通過する。ここで、記録紙搬送の速度と液滴吐出のタイミングは、電気的回路（図示せず）で制御された信号に基づき調整され、これにより所望の画像を形成する。
【００３０】
評価結果を纏めて表１〜表７に示す。なお、表中の略号の意味は次のとおりである。
・ｃ＝シアン、ｍ＝マゼンタ、ｙ＝イエロー、ｋ＝ブラック
・ＰＢ１５：４＝Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：４（ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  ｂｌｕｅ）
・ＤＱ１２２＝Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２（ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）
・ＭＡ７４＝Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ７４（ｍｏｎｏａｚｏ）
・酸性ＣＢ＝酸性カーボンブラック（ｃａｂｏｎ  ｂｌａｃｋ）
・ＦＳＡＡ：フッ素系界面活性剤（株式会社ネオス社製ＦＴ−１１０）
・ＡＧ：アセチレングリコール系界面活性剤（エアープロダクツ社製サーフィノール４６５）
・１，３−ＢＤ＝１，３−ブタンジオール
・ＰＯＰ−ＤＧ：ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル
・ＭＰＤ：２−メチル−１，３−プロパンジオール、
・ＭＢＤ：３−メチル−１，３−ブタンジオール、
・ＭＰｅＤ：３−メチル−１，５−ペンタンジオール、
・ＥＨＤ：２−エチル−１，３−へキサンジオール、
・ＰｅＤ：１，５−ペンタンジオール
・ＨＤ：１，６−ヘキサンジオール
・ＴＥＡ：トリエタノールアミン
・ＢＩＴ：１，２−ベンジソチアゾリン−３−オン
・ＢＴＡ：ベンゾトリアゾール
・１，２−ＢＤ：１，２−ブタンジオール
なお、ＰＢ１５：４としては、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２５０：Ｃａｂｏｔ社製、平均粒径：０．０９１μｍの自己分散系顔料を、ＤＱ１２２としては、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２６０：Ｃａｂｏｔ社製、平均粒径：０．１０５μｍの自己分散系顔料を、ＭＡ７４としては、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２７０：Ｃａｂｏｔ社製、平均粒径：０．１３７μｍの自己分散系顔料を、酸性ＣＢとしては、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００：Ｃａｂｏｔ社製、平均粒径：０．１３０μｍの自己分散系顔料をそれぞれ用いた。
【００３１】
【表１】
2010059344.tif 000004
【００３２】
【表２】
2010059344.tif 000005
【００３３】
【表３】
2010059344.tif 000006
【００３４】
【表４】
2010059344.tif 000007
【００３５】
【表５】
2010059344.tif 000008
【００３６】
【表６】
2010059344.tif 000009
【００３７】
【表７】
2010059344.tif 000010
【００３８】
上記表３から、ＰＯＰ−ＤＧとＡＡＤの一方又は両方を含まない比較例０１〜０２では、カール量が評価段階２以下になってしまう場合があることが分かる。
上記表４〜表５から、ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＝９〜１８の範囲（但し、ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＝９の実施例５は表３参照）では、連続吐出性とカール量が共に評価段階４〜５を満たし、実施例７（ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＝４）及び実施例１０（ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＝２４）に比べて一層良好な結果が得られることが分かる。これに対し、比較例０３（ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＝３）ではカール量が評価段階２であり、比較例０４（ｍ＋ｎ＋ｏ＋ｐ＝３０）では、カール量の評価段階は５であるが、連続吐出性の評価段階が２になってしまうことが分かる。
上記表７から、何れもカール量の評価段階が２以下の場合を含むことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】セルロース分子間への、水と水酸基を持つ水不溶性有機物の働きかけの違いを説明する図。（ａ）エレメンタリーフィブリルの模式図、（ｂ）セルロース分子の模式図、（ｃ）二つのセルロース分子の間に生じた水素結合（α）（β）（γ）を示す図。
【図２】本発明の連続吐出性評価に使用した試作ラインヘッド印字装置を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ    画像記録装置
ａ    回転軸
１    給紙トレイ
２    圧板
３    記録紙
４    給紙回転体
５    ベース
６    圧板ばね
７    搬送ローラ
８    搬送ガイド
９    搬送ガイド
１０  プラテン
１１  ピンチローラ
１２  手差し給紙用の給紙回転体
１３  手差しトレイ
１４  ラインヘッド
【図１】
2010059344.tif 000013
【図２】
2010059344.tif 000014