(57)【要約】【課題】記録物の印字品質、特には普通紙における印字濃度及、耐擦過性や耐マーカー性といった画像堅牢性に優れているインクジェュト記録用インクを提供すること。【解決手段】少なくとも水、粒子表面に直接若しくは他の原子団を介して化学的に結合している親水性官能基を有している顔料、該顔料に吸着し、水性媒体に該顔料を分散させるための分散剤、および有機溶剤を含むインクジェット記録用インクにおいて、前記分散剤が、少なくとも疎水性モノマー、非イオン性親水性モノマーおよびイオン性親水性モノマーの３成分が重合されてなるポリマーであり、かつ該ポリマーが、ポリビニルエーテル構造を繰り返し単位構造として含有することを特徴とするインクジェット記録用インク。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも水、粒子表面に直接若しくは他の原子団を介して化学的に結合している親水性官能基を有している顔料、該顔料に吸着し、水性媒体に該顔料を分散させるための分散剤、及び水溶性有機溶剤を含むインクジェット記録用インクにおいて、前記分散剤が少なくとも疎水性モノマー、非イオン性親水性モノマー及びイオン性親水性モノマーの３成分が重合されてなるポリマーであり、かつ該ポリマーが、ポリビニルエーテル構造を繰り返し単位構造として含有することを特徴とするインクジェット記録用インク。
【請求項２】
前記分散剤を構成するポリマーの疎水性モノマーによる重合部が、ブロック体である請求項１に記載のインクジェット記録用インク。
【請求項３】
前記分散剤を構成するポリマーの疎水性モノマー、非イオン性親水性モノマー及びイオン性親水性モノマーの共重合比が、疎水性モノマーを１０としたとき、非イオン性親水性モノマーが８以下、イオン性親水性モノマーが５以下である請求項１又は２に記載のインクジェット記録用インク。
【請求項４】
前記顔料粒子の親水性基付与量が、１０μｍｏｌ／ｇ以上５００μｍｏｌ／ｇ以下である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インク。
【請求項５】
前記顔料粒子の親水性基付与量が、１０μｍｏｌ／ｇ以上３００μｍｏｌ／ｇ以下である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インク。
【請求項６】
前記顔料（Ａ）と分散剤（Ｂ）との質量比が、Ａ：Ｂ＝１：５乃至１０：１である請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インク。
【請求項７】
インクにエネルギーを与えて、該インクを飛翔させて記録媒体に付与して行うインクジェット記録方法において、該インクが請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクを収容しているインク収容部と、該インクを吐出させるインクジェットヘッドとを具備していることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録物の印字品質、特に普通紙における印字濃度及び耐擦過性や耐マーカー性といった画像堅牢性に優れ、広範囲な駆動周波数で吐出した際にも良好で安定した応答性を維持できるインクジェット記録用インクに関する。また、本発明は、上記インクを用いるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット記録画像の堅牢性に関してより一層の向上が望まれており、それに伴いインク中の色材として顔料を採用することの検討が活発となってきている。顔料をインクジェット用の水性インクの色材として用いる場合には、水性媒体中に顔料を安定して分散させることが肝要である。一般に顔料を水性媒体中に均一に分散させるためには、分散剤、例えば、水性媒体に対して顔料を安定に分散させるための親水基と、疎水性である顔料表面に物理的に吸着するための疎水部とを有する樹脂分散剤を用いる方法がある。また、酸化反応などにより顔料表面を親水化処理する方法が採られている。
【０００３】
かかる顔料表面を酸化反応などにより親水化処理する方法により得られた顔料インクは、普通紙などの記録媒体に印字した場合、樹脂分散剤を用いる方法により得られたインクに比べ、印字濃度の高い記録物が得られる。しかし、その耐擦過性や蛍光マーカーペンによる耐マーカー性は十分ではないことがある。
【０００４】
このような課題に対して、自己分散型顔料にポリマーを添加するなどして記録物の印字品質と画像堅牢性を両立させたインク組成物が各種提案されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−４７４３８号公報
【特許文献２】特開２００４−２０４１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの特許文献に開示されたインクを用いた印字物は、耐擦過性や耐マーカー性に改善が見られる場合もあるが、印字直後の耐擦過性や耐マーカー性に関しては未だ十分であるとは言えない。
【０００７】
また、近年、銀塩写真レベルの極めて高品位なインクジェット記録画像に対応するために、単一のノズルから吐出させるインクの液滴のサイズが小さくなってきている。現在では、インクの液滴量が約５ｐｌ（ピコリットル）以下のインクジェットプリンタが市販されている。また、記録速度に関しても、より一層の高速化を求められてきており、それに伴って吐出時におけるより高い駆動周波数への対応が急務である。
【０００８】
本発明者らは、上記したように今後の技術トレンドを背景とした課題に対し、インクジェット記録用のインクとしての基本特性について検討を行った。具体的には、顔料インクの分散安定性、吐出安定性を確保しつつ、記録物の印字品質、特には普通紙における印字濃度及び耐擦過性や耐マーカー性といった画像堅牢性に優れたインクジェット記録用インクについての精力的な検討を行った。そして、後述する本発明のインクジェット記録用インクが上記目的を極めて高いレベルで達成できることを見出し、本発明を為すに至った。
【０００９】
各課題の概要を以下に示す。
１．耐擦過性・耐マーカー性
インクを記録媒体に印字し、得られた記録物に対し蛍光ペンなどのマーカーや指でなぞる際、記録物が汚れてしまうことがある。これは、インクの浸透力が強く、インク中の着色剤が染料のような記録媒体中に吸収されるタイプのインクではあまり問題とならない。しかし、インクの浸透力が弱くかつ、着色剤が顔料のような記録媒体上に留まるタイプのインクでは問題となることが多い。特に、分散樹脂などが使用されていない自己分散型の顔料を用いたインクの場合この現象は顕著である。
【００１０】
２．印字濃度
同一の顔料を原料として調製した樹脂分散型顔料インクと自己分散型顔料インクとを比較すると、樹脂分散型顔料インクは普通紙における印字濃度が低いという傾向がある。詳細な理由は不明だが、その原因の１つとして、樹脂分散型の場合、普通紙の主成分であるセルロースとの水素結合などによる親和性が自己分散型よりも弱く、紙面の表層に定着される顔料の割合が自己分散型よりも低いことが考えられる。
【００１１】
３．吐出安定性
顔料インクを、記録ヘッド微細孔（オリフィス）からエネルギー作用によってインクを飛翔させて記録を行う方式のインクジェット記録装置に使用した場合、その分散安定性が良くないものは吐出安定性に著しい障害を起こす。また、印字不良を発生するという課題があった。特に熱エネルギーを付与して液滴を吐出させて記録を行う際に、従来の水性顔料インクを使用した場合、インクにパルスを印加すると、ある駆動電圧時においてはその熱により薄膜抵抗体上に堆積物ができる。そして、インクの発泡が不十分で液滴の吐出が印加パルスに応答できないで不吐出が発生する場合がある。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、記録物の印字品質、特には普通紙における印字濃度及び耐擦過性や耐マーカー性といった画像堅牢性に優れているインクジェット記録用インクを提供することにある。また、本発明の目的は、広範囲な駆動周波数で吐出した際にも良好で安定した応答性を維持できるインクジェット記録用インクを提供することにある。
【００１３】
また、本発明の目的は、高品位な画像を、安定に形成することのできるインクジェット記録方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、上記インクジェット記録方法に適用することのできるインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、少なくとも水、粒子表面に直接若しくは他の原子団を介して化学的に結合している親水性官能基を有している顔料、該顔料に吸着し、水性媒体に該顔料を分散させるための分散剤、及び有機溶剤を含むインクジェット記録用インクにおいて、前記分散剤が、少なくとも疎水性モノマー、非イオン性親水性モノマー及びイオン性親水性モノマーの３成分が重合されてなるポリマーであり、かつ該ポリマーが、ポリビニルエーテル構造を繰り返し単位構造として含有することを特徴とするインクジェット記録用インクを提供する。
【００１５】
また、本発明は、インクにエネルギーを与えて、該インクを飛翔させて記録媒体に付与して行うインクジェット記録方法において、該インクが上記本発明のインクであることを特徴とするインクジェット記録方法を提供する。
【００１６】
また、本発明は、前記本発明のインクを収容しているインク収容部と、該インクを吐出させるインクジェットヘッドとを具備していることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のインクを用いた場合、前記特定の顔料を使用し、さらに分散樹脂も使用しているため、普通紙などにおける印字物は高い印字濃度と、優れた耐擦過性、耐マーカー性が両立させられる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】液体吐出ヘッドを搭載可能なインクジェットプリンタの一例の要部を示す概略斜視図である。
【図２】液体吐出ヘッドを備えたインクジェットカートリッジの一例を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。本発明のインクジェット記録用インク（以下単に「インク」という場合がある）は、少なくとも水と、特定の顔料と、該顔料を分散するための特定の分散剤を含んでいることを特徴とする。
ここで上記特定の顔料とは、粒子表面に直接若しくは他の原子団を介して化学的に結合している親水性官能基を有している顔料であり、上記特定の分散剤とは、疎水性モノマー、非イオン性親水性モノマー及びイオン性親水性モノマーから構成される分散剤である。
先ず、本発明のインクを構成する各成分について説明する。
【００２０】
（顔料）
本発明のインクに含まれる顔料については、特に限定されず、下記に挙げるようなものを出発原料として顔料粒子の表面には直接若しくは他の原子団を介して化学的に親水性官能基が結合しているものである。顔料のインク中への添加量は、この範囲に限定されるものではないが、インク全量に対して０．１質量％以上１５質量％以下、好ましくは０．２質量％以上１２質量％以下、より好ましくは０．３質量％以上１０質量％以下である。
【００２１】
先ず、黒色インクに使用される顔料としてはカーボンブラックが好適に使用される。例えば、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などのカーボンブラック顔料である。これらの顔料の一次粒子径が１５ｎｍ以上４０ｎｍ以下、ＢＥＴ法による比表面積が５０ｍ2／ｇ以上３００ｍ2／ｇ以下、ＤＢＰ吸油量が４０ｍｌ／１００ｇ以上１５０ｍｌ／１００ｇ以下、揮発分が０．５質量％以上１０質量％以下の特性を持つものがよい。
【００２２】
次にカラーインクに使用される顔料としては有機顔料が好適に使用される。具体的には、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、ピラゾロンレッドなどの不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド２Ｂなどの水溶性アゾ顔料。アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーンなどの建染染料からの誘導体、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系顔料、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタなどのキナクリドン系顔料。ペリレンレッド、ペリレンスカーレットなどのペリレン系顔料、イソインドリノンイエロー、イソインドリノンオレンジなどのイソインドリノン系顔料。ベンズイミダゾロンイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッドなどのイミダゾロン系顔料、ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジなどのピランスロン系顔料。チオインジゴ系顔料、縮合アゾ系顔料、チオインジゴ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、フラバンスロンイエロー、アシルアミドイエロー、キノフタロンイエロー、ニッケルアゾイエロー、銅アゾメチンイエロー。ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレットなどの顔料が例示できる。
【００２３】
また、有機顔料を、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーにて示すと、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１７、２０、２４、５５、７４、８３、８６、９３、９７、９８、１０９、１１０、１１７、１２０、１２５、１２８、１３７、１３８。１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１５５、１６６、１６８、１８０、１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１。Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、４８、４９、５２、５３、５７、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７５、１７６、１７７、１８０、１９２、２０２、２０９、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７。２２８、２３８、２４０、２５４、２５５、２７２、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：３、１５：４、１５：６、２２、６０、６４。Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、２５、２６などが例示できる。上記のような顔料以外でも使用することができるが、特に、これらの顔料の中でも、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、１７、５５、７４、９３、９７、９８、１１０、１２８、１３９、１４７。１５０、１５１、１５４、１５５、１８０、１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、２０２、２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、１５：４がさらに好ましい。
【００２４】
（親水性官能基）
本発明のインク中の顔料粒子の表面に直接若しくは他の原子団を介して化学的に結合している親水性官能基は、例えば、以下に示したような親水性基を結合させたものが挙げられる。−ＣＯＯ（Ｍ2）、−ＳＯ3（Ｍ2）2、−ＰＯ3Ｈ（Ｍ2）、−ＰＯ3（Ｍ2）2（ただし、式中のＭ2は、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表す。）。
【００２５】
上記親水性基中「Ｍ2」として表したもののうち、アルカリ金属の具体例としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓなどが挙げられる。また、有機アンモニウムの具体例としては、例えば、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、モノヒドロキシメチルアミン。ジヒドロキシメチルアミン、トリヒドロキシメチルアミンなどが挙げられる。
【００２６】
上記顔料の製造方法の具体例としては、カーボンブラックを次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法などが挙げられる。この方法によれば、カーボンブラック表面に、親水性基である−ＣＯＯＮａ基を化学結合させることができる。
【００２７】
ところで、上記したような種々の親水性基は、顔料の表面に直接結合させてもよいし、或いは他の原子団を顔料表面と上記したような親水性基との間に介在させ、親水性基を顔料表面に間接的に結合させてもよい。ここで他の原子団の具体例としては、例えば、炭素原子数１乃至１２の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、置換若しくは未置換のフェニレン基、置換若しくは未置換のナフチレン基が挙げられる。ここでフェニレン基及びナフチレン基の置換基としては、例えば、炭素数１乃至６の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。また、他の原子団と親水性基の組み合わせの具体例としては、例えば、−Ｃ2Ｈ4−ＣＯＯ（Ｍ2）、−Ｐｈ−ＳＯ3（Ｍ2）2、−Ｐｈ−ＣＯＯ（Ｍ2）（ただし、Ｐｈはフェニル基を表す）などが挙げられる。
【００２８】
ここで、顔料粒子の親水性基付与量は、１０μｍｏｌ／ｇ以上５００μｍｏｌ／ｇ以下であることが好ましく、より好ましくは１０μｍｏｌ／ｇ以上３００μｍｏｌ／ｇ以下である。親水性基付与量が１０μｍｏｌ／ｇ未満では、本発明の表面処理顔料を用いる効果が弱く、通常の樹脂分散型の顔料インクと顕著な差がないため、普通紙などにおける印字物の耐擦過性、耐マーカー性に関しては満足できるものの、高い印字濃度が得られない。親水性基付与量が、５００μｍｏｌ／ｇを超えると、従来の一般的な自己分散型顔料の表面処理レベルになる場合があり、顔料の疎水部が少ないため、樹脂が顔料に吸着しにくくなり、普通紙などにおける印字物は高い印字濃度が得られる。しかし、普通紙などにおける印字物の耐擦過性、耐マーカー性が低下する。
【００２９】
（分散剤）
前記顔料に吸着し、分散する分散剤としては、少なくとも疎水性モノマー、非イオン性親水性モノマー及びイオン性親水性モノマーの３成分を構造単位として含むポリマーである。該ポリマーが、ポリビニルエーテル構造を繰り返し単位構造として含むもので、中でも、本発明を実施する上で特に好ましい分散剤は、疎水性モノマーによる重合部がブロック体であるものである。非イオン性親水性モノマーが含まれないポリマーを用いた場合は、インク保存後の吐出性が低下することがある。また、上記のモノマーを重合し、ポリマーを得るために好ましく用いられる合成方法としては、下記の文献に記載された青島らによるカチオンリビング重合による方法などが挙げられる。
・ポリマーブレタン誌１５巻（１９８６年  ４１７頁）
・特開平１１−３２２９４２号公報
・特開平１１−３２２８６６号公報など。
【００３０】
前記分散剤を構成するポリマーの疎水性モノマー、非イオン性親水性モノマー及びイオン性親水性モノマーの３成分の共重合比（モル比）は、疎水性モノマーを１０としたとき、非イオン性親水性モノマーが８以下、イオン性親水性モノマーが５以下である。非イオン性親水性モノマーは６以上１以下で、イオン性親水性モノマーは４以上１以下とすることが好ましい。上記３成分のモノマーの共重合比を上記範囲とすることで、吐出に悪影響を与えることなく、記録物の耐擦過性及び耐マーカー性の効果がより向上する。
【００３１】
上記親水性のモノマーの具体的構造としては、これらに限定されるものではないが、下記の一般式（１）で表される繰り返し単位が挙げられる。
【００３２】
2010222424.tif 000002
（式中、Ｒ0は−Ｘ−（ＣＯＯＨ）r、−Ｘ−（ＣＯＯ−Ｍ）rを表す。Ｘは炭素数１乃至２０までの直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基、又は−（ＣＨ（Ｒ5）−ＣＨ（Ｒ6）−Ｏ）p−（ＣＨ2）m−ＣＨ3-r−若しくは−（ＣＨ2）m−（Ｏ）n−（ＣＨ2）q−ＣＨ3-r−を表す。又は、それらのメチレン基の少なくとも一つがカルボニル基又は芳香環構造で置換された構造を表す。ｒは１乃至２を表す。ｐは１乃至１８までの整数を表す。ｍは０乃至３５までの整数を表す。ｎは１又は０を表す。ｑは０乃至１７の整数を表す。Ｍは一価又は多価のカチオンを表す。Ｒ5、Ｒ6はアルキル基を表す。Ｒ5、Ｒ6は同じでも又は異なっていてもよい。）
【００３３】
さらに疎水性モノマー或いは非イオン性親水性モノマーの繰り返し単位の具体例としては、これらに限定されるものではないが、下記の一般式（２）で表される繰り返し単位が挙げられる。
【００３４】
2010222424.tif 000003
（式中、Ｒ1は炭素数１乃至１８までの直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、−Ｐｈ、−Ｐｙｒ、−Ｐｈ−Ｐｈ、−Ｐｈ−Ｐｙｒ、−（ＣＨ（Ｒ5）−ＣＨ（Ｒ6）−Ｏ）p−Ｒ7及び−（ＣＨ2）m−（Ｏ）n−Ｒ7から選ばれる。芳香環中の水素原子は炭素数１乃至４の直鎖状又は分岐状のアルキル基と、また、芳香環中の炭素原子は窒素原子とそれぞれ置換していてもよい。ｐは１乃至１８の整数、ｍは１乃至３６の整数、ｎは０又は１である。Ｒ5、Ｒ6はそれぞれ独立に水素原子若しくは−ＣＨ3である。Ｒ7は水素原子、炭素数１乃至１８までの直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、−Ｐｈ、−Ｐｙｒ、−Ｐｈ−Ｐｈ、−Ｐｈ−Ｐｙｒ、−ＣＨＯ、−ＣＨ2ＣＨＯ、−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＯ−Ｃ（ＣＨ3）＝ＣＨ2、−ＣＨ2ＣＯＯＲ8からなる。Ｒ7が水素原子以外である場合、Ｒ7中の炭素原子に結合している水素原子は炭素数１乃至４の直鎖状又は分岐状のアルキル基又は−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒと、また芳香環中の炭素原子は窒素原子とそれぞれ置換することができる。Ｒ8は水素原子又は炭素数１乃至５のアルキル基である。Ｐｈはフェニル基、Ｐｙｒはピリジル基を表す。）
【００３５】
一般式（１）で表される単位構造の具体例を以下に挙げる。
2010222424.tif 000004
（Ｍ1は水素、リチウム、ナトリウム、カリウムから選ばれ、Ｐｈはフェニレン基を表す。）
【００３６】
一般式（２）で表される疎水性モノマーの単位構造の具体例としては、以下に記載したものが挙げられる。
2010222424.tif 000005
（Ｐｈはフェニレン基、Ｃ10Ｈ8はナフタレン基を表す。）
【００３７】
一般式（２）で表される非イオン性の親水性モノマーとしての単位構造の具体例としては、以下に記載したものが挙げられる。
2010222424.tif 000006
【００３８】
なお、インク中の分散剤の含有量は、インク全量に対して０．１質量％以上１５質量％以下、好ましくは０．３質量％以上１０質量％以下の範囲である。もし、分散剤の含有量がこの範囲よりも高い場合、所望のインク粘度を維持するのが困難となる。また、顔料（Ａ）と分散剤（Ｂ）の質量比はＡ：Ｂ＝１：５乃至１０：１であることが好ましく、この範囲から外れると吐出性、とりわけサーマルジェッ方式での吐出性が低下するか、耐マーカー性・耐擦過性が低下する場合がある。
【００３９】
（水性媒体）
本発明のインクは、水を必須成分とするが、インク中の水の含有量は、インク全質量に対して、３０質量％以上であることが好ましく、また、９５質量％以下であることが好ましい。また、水と水溶性有機溶剤が併用された水性媒体が使用される場合も多い。水と併用される構成材料としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｎ−ペンタノール。などの炭素数１乃至５のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類；アセトン、ジアセトンアルコールなどのケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類。ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのオキシエチレン又はオキシプロピレン重合体。エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオールなどのアルキレン基が２乃至６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類。１，２，６−ヘキサントリオール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどのトリオール類；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル。トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル、ブチル）エーテルなどのグリコールの低級アルキルエーテル類。トリエチレングリコールジメチル（又はエチル）エーテル、テトラエチレングリコールジメチル（又はエチル）エーテルなどの多価アルコールの低級ジアルキルエーテル類。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。などのアルカノールアミン類；スルホラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、尿素、エチレン尿素、ビスヒドロキシエチルスルフォン、ジグリセリン、トリグリセリンなどが挙げられる。しかしこれに限定されるものではない。水と併用される水溶性溶剤の種類や含有量は特に限定されないが、インク全量に対して、例えば、３質量％以上であることが好ましく、また、６０質量％以下であることが好ましい。
【００４０】
（界面活性剤）
本発明のインクにおいて、よりバランスのよい吐出安定性を得るためには、インク中に界面活性剤をさらに含有することが好ましい。中でもノニオン界面活性剤を併用することが好適である。ノニオン界面活性剤の中でもポリオキシエチレンアルキルエーテル、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物が特に好ましい。これらのノニオン系界面活性剤のＨＬＢ（Hydrophile-Lipophile Balance）値は、１０以上である。こうして併用される界面活性剤の含有量は、インク全量に対して０．０１質量％以上５質量％以下、好ましくは０．０５質量％以上４質量％以下、より好ましくは０．１質量％以上３質量％以下である。
【００４１】
（その他の添加剤）
また、本発明のインクは、所望の物性値を有するインクとするために、上記した成分の他に必要に応じて、添加剤として、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防カビ剤、酸化防止剤などを添加することができる。添加剤の選択はインクの表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上、好ましくは２８ｍＮ／ｍ以上になるようにすることが好ましい。
【００４２】
本発明のインクジェット記録方法は、インクにエネルギーを与えて、該インクを飛翔させて記録媒体に付与して行うインクジェット記録方法において、該インクとして前記本発明のインクを使用することを特徴とする。前記エネルギーは、熱エネルギーであることが好ましく、また、前記記録媒体は普通紙であることが好ましい。
【００４３】
本発明のインクジェット記録装置は、前記本発明のインクを収容しているインク収容部と、該インクを吐出させるインクジェットヘッドとを具備していることを特徴とし、前記インクジェットヘッドが、サーマルインクジェットヘッドであることが好ましい。
【００４４】
次に、本発明のインクジェット記録装置について、インクジェットプリンタを具体例として説明する。図１は、吐出時に気泡を大気と連通する吐出方式の液体吐出ヘッドとしての液体吐出ヘッド及びこのヘッドを用いる液体吐出装置であるインクジェットプリンタの一例の要部を示す概略斜視図である。
【００４５】
図１において、インクジェットプリンタは、ケーシング１００８内に長手方向に沿って設けられる記録媒体としての用紙１０２８を図中に示す矢印Ｐで示す方向に間欠的に搬送する搬送装置１０３０を有する。該搬送装置１０３０による用紙１０２８の搬送方向Ｐに略直交する矢印Ｓ方向に、ガイド軸１０１４に沿って略平行に往復運動せしめられる記録部１０１０と、記録部１０１０を往復運動させる駆動手段としての移動駆動部１００６とを含んで構成されている。
【００４６】
上記搬送装置１０３０は、互いに略平行に対向配置されている一対のローラユニット１０２２ａ及び１０２２ｂと、一対のローラユニット１０２４ａ及び１０２４ｂと、これらの各ローラユニットを駆動させるための駆動部１０２０とを備えている。かかる構成により、搬送装置１０３０の駆動部１０２０が作動状態とされると、用紙１０２８が、それぞれのローラユニット１０２２ａ及び１０２２ｂと、ローラユニット１０２４ａ及び１０２４ｂにより狭持されて、矢印Ｐ方向に間欠送りで搬送されることとなる。移動駆動部１００６は、所定の間隔をもって対向配置される回転軸に配されるプーリ１０２６ａ及びプーリ１０２６ｂに巻きかけられるベルト１０１６、ローラユニット１０２２ａ及びローラユニット１０２２ｂに略平行に配置されている。記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａに連結されるベルト１０１６を、順方向及び逆方向に駆動させるモータ１０１８とを含んで構成されている。
【００４７】
モータ１０１８が作動状態とされてベルト１０１６が矢印Ｒ方向に回転したとき、記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａは矢印Ｓ方向に所定の移動量だけ移動される。また、モータ１０１８が作動状態とされてベルト１０１６が図中に示した矢印Ｒ方向とは逆方向に回転したとき、記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａは矢印Ｓ方向とは反対の方向に所定の移動量だけ移動されることとなる。さらに、移動駆動部１００６の一端部には、キャリッジ部材１０１０ａのホームポジションとなる位置に、記録部１０１０の吐出回復処理を行うための回復ユニット１０２６が記録部１０１０のインク吐出口配列に対向して設けられている。
【００４８】
記録部１０１０は、インクジェットカートリッジ（以下、単にカートリッジと記述する場合がある）１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃ及び１０１２Ｂを有する。これらのカートリッジが各色、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック毎にそれぞれ、キャリッジ部材１０１０ａに対して着脱自在に備えられる。
【００４９】
図２は、上述のインクジェット記録装置に搭載可能なインクジェットカートリッジの一例を示す。図示した例におけるカートリッジ１０１２は、シリアルタイプのものであり、インクジェット記録ヘッド１００と、インクを収容するインクタンク１００１とで主要部が構成されている。
【００５０】
インクジェット記録ヘッド１００には、インクを吐出するための多数の吐出口８３２が形成されており、インクは、インクタンク１００１から図示しないインク供給通路を介して液体吐出ヘッド１００の共通液室（不図示）へと導かれるようになっている。図２に示したカートリッジ１０１２は、インクジェット記録ヘッド１００とインクタンク１００１とを一体的に形成し、必要に応じてインクタンク１００１内に液体を補給できるようにしたものである。しかし、この液体吐出ヘッド１００に対し、インクタンク１００１を交換可能に連結した構造を採用するようにしてもよい。なお、インクジェット記録ヘッドを備えたインクジェットカートリッジが記録ユニットである。
【実施例】
【００５１】
次に実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、以下の記載で「部」及び「％」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。また、残部とは全体を１００部とし、各成分を差し引いた残りをいう。
【００５２】
＜ブラック顔料（１）の製造例＞
比表面積が２２０ｍ2／ｇでＤＢＰ吸油量が１０５ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック１００ｇと、ｐ−アミノ安息香酸８．５ｇとを水７５０ｇによく混合した後、これに硝酸１６．２ｇを滴下して７０℃で攪拌した。ここにさらに数分後、５０ｇの水に１０．７ｇの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加え、さらに１時間攪拌した。得られたスラリーを濾紙（商品名：東洋濾紙Ｎｏ．２；アドバンティス社製）で濾過し、濾取した顔料粒子を十分に水洗し、９０℃のオーブンで乾燥させた。以上の方法によりカーボンブラックの表面にｐ−安息香酸基を導入したブラック顔料（１）を作製した。上記で作製したブラック顔料の表面官能基密度を水酸化ナトリウムによる中和滴定を行い、その値から表面官能基密度を換算したところ、２４０μｍｏｌ／ｇであった。
【００５３】
＜シアン顔料（１）の製造例＞
上記ブラック顔料（１）の製造例におけるカーボンブラックをＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３に代え、ｐ−アミノ安息香酸の量を４ｇに変えた以外は同様の方法でシアン顔料を作製した。得られたシアン顔料の表面官能基密度は２１０μｍｏｌ／ｇであった。
【００５４】
＜マゼンタ顔料（１）の製造例＞
上記ブラック顔料（１）の製造例におけるカーボンブラックをＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２に代え、ｐ−アミノ安息香酸の量を４ｇに変えた以外は同様の方法でマゼンタ顔料を作製した。得られたマゼンタ顔料の表面官能基密度は２２０μｍｏｌ／ｇであった。
【００５５】
＜イエロー顔料（１）の製造例＞
上記ブラック顔料（１）の製造例におけるカーボンブラックをＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８に代え、ｐ−アミノ安息香酸の量を４ｇに変えた以外は同様の方法でシアン顔料を作製した。得られたイエロー顔料の表面官能基密度は１９０μｍｏｌ／ｇであった。
【００５６】
＜ブラック顔料（２）の製造例＞
上記ブラック顔料（１）の製造例におけるｐ−アミノ安息香酸の量を２５ｇに変えた以外は同様の方法でブラック顔料を作製した。得られたブラック顔料の表面官能基密度は７５０μｍｏｌ／ｇであった。
【００５７】
＜分散剤１の調製例＞
先ず、表１のＡＢＣ各モノマーを原料として、下記文献に記載のカチオンリビング重合法により下記物性のＡＢＣ型ブロックポリマーを作製し、さらに得られたポリマーを水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質なポリマー水溶液を得た。さらに水分散液中に塩酸で中和してＣ成分がフリーのカルボン酸になったトリブロックポリマーを得た。なお、化合物の同定はＮＭＲ及びＧＰＣを用いた。
・文献：特開平１１−３２２９４２号公報、特開平１１−３２２８６６号公報
・物性：重合比Ａ：Ｂ：Ｃ＝８１：２６：１６、数平均分子量Ｍｎ＝１９，０００、数平均分子量と重量平均分子量の比Ｍｎ／Ｍｗ＝１．１
【００５８】
＜分散剤２の調製例＞
分散剤１の調製例と同様に表１のＡＣ各モノマーを原料として、カチオンリビング重合法により、重合比Ａ：Ｃ＝８１：１６、数平均分子量Ｍｎ＝１６，０００、Ｍｎ／Ｍｗ＝１．１のＡＣ型ブロックポリマーを作製した。さらに得られたポリマーを水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質なポリマー水溶液を得た。さらに水分散液中に塩酸で中和してＣ成分がフリーのカルボン酸になったジブロックポリマーを得た。なお、化合物の同定はＮＭＲ及びＧＰＣを用いた。
【００５９】
2010222424.tif 000007
【００６０】
＜顔料分散液（１）の調製例＞
上記分散剤１の調製より得られたカルボン酸型トリブロックポリマー１５ｇ、ブラック顔料（１）１０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２００ｇに共溶解し、蒸留水４００ｇを用いて水相へ変換した後、ＴＨＦを除去した。さらに、得られた顔料分散液を水分除去により濃度調整を行い、顔料濃度５％の顔料分散液（１）を得た。
【００６１】
＜顔料分散液（２）の調製例＞
顔料分散液（１）の調製において、ブラック顔料（１）をシアン顔料（１）に代えた以外は全て同様の手順で顔料濃度５％の顔料分散液（２）を得た。
【００６２】
＜顔料分散液（３）の調製例＞
顔料分散液（１）の調製において、ブラック顔料（１）をマゼンタ顔料（１）に代えた以外は全て同様の手順で顔料濃度５％の顔料分散液（３）を得た。
【００６３】
＜顔料分散液（４）の調製例＞
顔料分散液（１）の調製において、ブラック顔料（１）をイエロー顔料（１）に代えた以外は全て同様の手順で顔料濃度５％顔料分散液（４）を得た。
【００６４】
＜顔料分散液（５）の調製例＞
顔料分散液（１）の調製において、ブラック顔料（１）をブラック顔料（２）に代えた以外は全て同様の手順で顔料濃度５％顔料分散液（５）を得た。
【００６５】
＜顔料分散液（６）の調製例＞
ブラック顔料（１）に蒸留水を加え、顔料濃度５％の顔料分散液（６）を得た。
【００６６】
＜顔料分散液（７）の調製例＞
ブラック顔料（２）に蒸留水を加え、顔料濃度５％の顔料分散液（７）を得た。
【００６７】
＜顔料分散液（８）の調製例＞
上記分散剤２の調製より得られたＡＣ型ジブロックポリマーを１５ｇ、ブラック顔料（１）を１０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２００ｇに共溶解し、蒸留水４００ｇを用いて水相へ変換した後、ＴＨＦを除去した。得られた顔料分散液は水分除去により濃度調整を行い、顔料濃度５％の顔料分散液（８）を得た。
【００６８】
＜インク１〜１０の調製例＞
インク１〜１０の調製は、上記の顔料分散液（１）〜（８）を使用し、下記処方で各成分を加えて所定の濃度（合計１００部）にした。これらを十分に混合撹拌し、水酸化カリウムでｐＨを９．０に調整た後、ポアサイズ２．５μｍのミクロフィルター（富士フイルム製）にて加圧濾過した。
【００６９】
実施例１
インク（１）
・顔料分散液（１）                                        ６０部
・ジグリセリン                                            １５部
・ジエチレングリコール                                      ５部
・エチレン尿素                                              ４部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ  川研ファインケミカル製）  ０．５部
・水                                                        残部
【００７０】
実施例２
インク（２）
・顔料分散液（２）                                        ６０部
・グリセリン                                              １５部
・エチレングリコール                                      １０部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ  川研ファインケミカル製）  ０．５部
・水                                                        残部
【００７１】
実施例３
インク（３）
・顔料分散液（３）                                        ６０部
・ポリエチレングリコール（平均分子量３００）              １０部
・グリセリン                                              １０部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ  川研ファインケミカル製）  ０．５部
・水                                                        残部
【００７２】
実施例４
インク（４）
・顔料分散液（４）                                        ６０部
・トリメチロールプロパン                                    ８部
・エチレングリコール                                        ５部
・ジエチレングリコール                                      ５部
・ポリオキシエチレンセチルエーテル
（エチレンオキサイド付加数２０、ＨＬＢ１７．５）        ０．５部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ  川研ファインケミカル製）  ０．５部
・水                                                        残部
【００７３】
実施例５
インク（５）
・顔料分散液（５）                                        ６０部
・ジグリセリン                                            １５部
・ジエチレングリコール                                      ５部
・エチレン尿素                                              ４部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ  川研ファインケミカル製）  ０．５部
・水                                                        残部
【００７４】
比較例１
インク（６）
・顔料分散液（６）                                        ６０部
・ジグリセリン                                            １５部
・ジエチレングリコール                                      ５部
・エチレン尿素                                              ４部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ  川研ファインケミカル製）  ０．５部
・水                                                        残部
【００７５】
比較例２
インク（７）
・顔料分散液（７）                                        ６０部
・ジグリセリン                                            １５部
・ジエチレングリコール                                      ５部
・エチレン尿素                                              ４部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ  川研ファインケミカル製）  ０．５部
・水                                                        残部
【００７６】
比較例３
インク（８）
・顔料分散液（８）                                        ６０部
・分散剤１                                                  ３部
・ジグリセリン                                            １５部
・ジエチレングリコール                                      ５部
・エチレン尿素                                              ４部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ  川研ファインケミカル製）  ０．５部
・水                                                        残部
【００７７】
比較例４
インク（９）
・顔料分散液（６）                                        ６０部
・分散剤１                                                  ３部
・ジグリセリン                                            １５部
・ジエチレングリコール                                      ５部
・エチレン尿素                                              ４部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ  川研ファインケミカル製）  ０．５部
・水                                                        残部
【００７８】
比較例５
インク（１０）
・顔料分散液（７）                                        ６０部
・分散剤１                                                  ３部
・ジグリセリン                                            １５部
・ジエチレングリコール                                      ５部
・エチレン尿素                                              ４部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ  川研ファインケミカル製）  ０．５部
・水                                                        残部
【００７９】
＜評価＞
得られたインク（１）〜（１０）を、下記のようにして評価した。
［評価項目］
（１）保存安定性・インクジェット吐出安定性
インク（１）〜（１０）をテフロン（登録商標）製の容器に入れ密封し、６０℃で１ヶ月間保存した。得られたインクと、保存前のインクをキヤノン（株）製インクジェット記録用ヘッド評価装置を用いて、駆動周波数０．１ｋＨｚで吐出させ、徐々に周波数を上げてゆき、吐出形状が主滴の存在しない形状の不安定な吐出になった時点で周波数を測定した。評価結果を下記表２に示した。
Ａ：保存前後のインクのどちらも１０ｋＨｚ以上
Ｂ：保存前後のインクのどちらかが１０ｋＨｚ未満
Ｃ：保存前後のインクのどちらも１０ｋＨｚ未満
【００８０】
（２）印字物耐マーカー性
キヤノン（株）製インクジェットプリンタ（商品名：ＢＪＦ９００）を用いてキヤノン（株）製ＰＰＣ用紙ＮＳＫに文字パターンを印字し、１分後及び１時間後に印字部をラインマーカーでなぞった。評価結果を下記表２に示した。
Ａ：１分後及び１時間後とも印字部にインクの尾引きが見られない
Ｂ：１分後の印字部ではインクの尾引きが見られるが、１時間後は見られない
Ｃ：１分後及び１時間後とも印字部にインクの尾引きが見られる
【００８１】
（３）印字物耐擦過性
キヤノン（株）製インクジェットプリンタ（商品名：ＢＪＦ９００）を用いてキヤノン（株）製ＰＰＣ用紙ＮＳＫに文字パターンを印字し、１分後及び１時間後に印字部を指でなぞった。評価結果を下記表２に示した。
Ａ：１分後及び１時間後とも印字部にインクの尾引きが見られない
Ｂ：１分後の印字部ではインクの尾引きが見られるが、１時間後は見られない
Ｃ：１分後及び１時間後とも印字部にインクの尾引きが見られる
【００８２】
2010222424.tif 000008
【００８３】
（４）印字濃度
評価項目（１）の吐出安定性の評価結果が「Ａ」であったブラックインクについて、キヤノン（株）製インクジェットプリンタ（商品名：ＢＪＦ９００）を用いてキヤノン（株）製ＰＰＣ用紙ＮＳＫに１００％ベタパターンを印字した。得られた印字物を３日間放置した後、ベタ印字部の印字濃度をマクベス光学濃度計（ＲＤ９１５）にて測定した。その結果、インク１、インク５、インク７、インク１０とも一般的な染料インクよりも高い印字濃度が得られ、特にインク１はこの中でも最も高い印字濃度が得られた。
【００８４】
上記表２の評価（１）〜（４）の結果より、実施例１〜５における本発明のインクはいずれも、良好なインクジェット吐出適性と耐擦過性及び耐マーカー性を備えたものであることが確認された。
【図１】
2010222424.tif 000009
【図２】
2010222424.tif 000010