(57)【要約】【課題】非多孔質基材に印字した際にも、良好な乾燥性を示し、かつ印字部が高い光沢、耐擦過性、耐エタノール性を有するインクを提供することを目的としている。【解決手段】加熱工程を含むインクジェット記録方式に用いるインクジェット用水性インクであって、水、水溶性有機溶剤、顔料、ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子及び変性ポリビニルアルコールを含有し、前記変性ポリビニルアルコールが、シラノール変性ポリビニルアルコール及びカルボキシル変性ポリビニルアルコールから選ばれる１種又は２種である、ことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱工程を含むインクジェット記録方式に用いるインクジェット用水性インクであって、水、水溶性有機溶剤、顔料、ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子及び変性ポリビニルアルコールを含有し、
前記変性ポリビニルアルコールが、シラノール変性ポリビニルアルコール及びカルボキシル変性ポリビニルアルコールから選ばれる１種又は２種である、ことを特徴とするインクジェット用水性インク。
【請求項２】
前記変性ポリビニルアルコールがシラノール変性ポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用水性インク。
【請求項３】
前記水溶性有機溶剤が、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール及び２，３−ブタンジオールからなる群から選ばれた少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット用水性インク。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット用水性インクを用いて形成されたことを特徴とするインクジェット記録物。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット用水性インクを用いて記録媒体に印字する印字工程と、印字された記録物を加熱する加熱工程とを有することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット用水性インクを用いて記録媒体に印字する印字手段と、印字された記録物を加熱する加熱手段とを有す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、インクジェット用水性インク、インクジェット記録物、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】
インクジェットプリンターは低騒音、低ランニングコスト、カラー印刷が容易であるなどの利点を有することから、デジタル信号の出力機器として一般家庭に広く普及している。
【０００３】
近年では、そのような家庭用のみならず、例えばディスプレイ、ポスター、掲示板など産業用途にインクジェット技術が利用されてきている。
【０００４】
そのような用途においては、多孔質基材では耐光性、耐水性、耐摩耗性のような耐久性に課題があることから、プラスチックフィルムなどの非多孔質基材が使用されており、そのためのインクが開発されてきている。
【０００５】
このようなインクとして、これまでは例えば有機溶剤をビヒクルとして使用した溶剤系インクジェットインクや、重合性モノマーを主成分とする紫外線硬化型インクジェットインクが広く用いられてきた。
【０００６】
しかし、溶剤系インクジェットインクは、溶剤を大量に大気中に蒸発させるため、環境負荷の観点から好ましくなく、紫外線硬化型インクジェットインクは、使用するモノマーによっては皮膚感作性を有することがあり、また、高価な紫外線照射装置をプリンタ本体に組み込む必要があることから適用分野が限られてしまう。
【０００７】
こうした背景もあり、最近では、環境負荷が少なく、これまで家庭用インクジェットインクとして広く用いられてきた水性インクジェット記録インクにて、非多孔質基材に直接印字できるインクジェットインクの開発が行われてきている。こうした試みの例は、例えば、特許文献１や特許文献２が挙げられる。
【０００８】
しかしながら、一般にこれら水性インクは溶剤系インクジェットインクと比較して画像品質の面で劣る点がいくつか指摘されている。
【０００９】
まず、非多孔質基材に対してインクは基本的に浸透しないため、基材上のインクはすぐに乾かなくてはならないが、水性インクの主溶媒である水自体、および添加剤として添加される水溶性有機溶剤により乾燥性が悪化してしまい乾燥不良を起こしやすい側面があり、このため印字物を重ねた際、あるいは巻き取った際にインクが裏写りしてしまう、いわゆるブロッキングが起こってしまうことがある。
【００１０】
また、非多孔質基材は非常に光沢があるものが多く、印字した際に印字部と非印字部の記録物として一体感を損なわないようにするため、高光沢が得られるインクが求められているが、樹脂がインクに溶け込んでいる溶剤系インクと異なり、粒子が融着して塗膜を形成するため、表面が粗くなりやすく、光沢が損なわれやすい。さらに、画像堅牢性に関しても、耐擦過性、耐エタノール性について十分な性質が得られておらず、より高い性能を要求されているのが、実情である。
【００１１】
特許文献３には、印字品質、擦過性の向上及び目詰まり性を改善したインクとして、自己分散型のカーボンブラック、ポリビニルアルコール、及びウレタン樹脂を主成分とする水性樹脂ディスパージョンを含むことを特徴とするインクジェット記録用インクが開示されている。
しかしながら、特許文献３の実施例には何れもポリビニルアルコールを添加している引例が無く、また、いずれの実施例にもグリセリンを添加しているが、プラスチックフィルムなどの非多孔質基材に対しては乾燥性が悪化してしまい乾燥不良を起こしやすいという問題がある。
【００１２】
また、特許文献４には、擦過性およびインクの保存安定性を両立できるインクとして、自己分散型、または樹脂分散型顔料、シラノール基を有する樹脂を含むことを特徴とするインクジェット記録用インクが開示されている。
しかしながら、特許文献４では、プラスチックフィルムなどの非多孔質基材に対しては乾燥性が悪化してしまい乾燥不良を起こしやすいという問題がある。
【００１３】
また、特許文献５には、耐擦過性や光沢性等を改善したインクとして、シラノール変性ポリビニルアルコールを含有したインクジェット記録用インクが開示されている。
しかしながら、特許文献５では前処理液を印字予定箇所にインクジェット記録方式により吐出した後にインクを吐出することを必須としており、加熱工程を含むインクジェット記録方式に用いるインクジェット用水性インクとは異なるものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、かかる状況を鑑みてなされたものであり、上記の問題を解決することを目的とする。
すなわち、非多孔質基材に印字した際にも、良好な乾燥性を示し、かつ印字部が高い光沢、耐擦過性、耐エタノール性を有するインクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、鋭意検討の結果、水、水溶性有機溶剤、顔料、ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子及びポリビニルアルコールを含有していることを特徴とするインクジェット用水性インクを使用した場合に、上記問題が解決されることを見出し、本発明に至った。
【００１６】
すなわち本発明は、加熱工程を含むインクジェット記録方式に用いるインクジェット用水性インクであって、水、水溶性有機溶剤、顔料、ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子及び変性ポリビニルアルコールを含有し、前記変性ポリビニルアルコールが、シラノール変性ポリビニルアルコール及びカルボキシル変性ポリビニルアルコールから選ばれる１種又は２種である、ことを特徴とするインクジェット用水性インクである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、非多孔質基材に印字した際にも、良好な乾燥性を示し、かつ印字部が高い光沢、耐擦過性、耐エタノール性を有するインクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るインクを好適に実施し得るインクジェット記録装置の一実施の形態における構成を示す概略図である。
【図２】本発明に係るインクを好適に実施し得るインクジェット記録装置の一実施の形態における構成を示す他の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係るインクジェット用水性インク（以降単に「インク」ということがある。）は、加熱工程を含むインクジェット記録方式に用いるインクジェット用水性インクであって、水、水溶性有機溶剤、顔料、ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子及び変性ポリビニルアルコールを含有し、前記変性ポリビニルアルコールが、シラノール変性ポリビニルアルコール及びカルボキシル変性ポリビニルアルコールから選ばれる１種又は２種である、ことを特徴とする。
【００２０】
以下、本発明に係るインクジェット用水性インク、インクジェット記録物、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ついて説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２１】
水性インクに添加される水溶性有機溶剤は一般に水よりも沸点が高く、乾燥しにくいため、乾燥性を得るためには、比較的低沸点の有機溶剤を添加する必要がある。ところが、速乾性を求めた場合、一般的に樹脂の造膜が早くなりすぎるため、十分に均一な塗膜形成ができなくなり、膜強度も光沢度も劣ったものになってしまう。
【００２２】
本発明者らは、存在する樹脂と水溶性有機溶剤との関係を検討し続けた結果、ポリカーボネート系ウレタン樹脂と水溶性有機溶剤を含み、かつポリビニルアルコールを用いることで、均一な膜形成が可能となることを見出した。
【００２３】
特にポリカーボネート系ウレタン樹脂は、カーボネート基の高い凝集力により耐水性、耐熱性、耐摩耗性、耐候性に優れており、屋外用途のような過酷な環境において使用される印字物に適している。これにより、特定の水溶性有機溶剤がポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョン粒子、およびポリビニルアルコールとともにインクとして印字された後に、適度の乾燥性と樹脂エマルジョン同士の融着を促進することで、均一な膜形成を可能とし、印字部が高い光沢を得ることが可能となり、更に耐擦過性、耐エタノール性を発揮し得る。
【００２４】
次に本発明のインクのその他の構成成分について説明する。本発明のインク構成成分としては、少なくとも水、水溶性有機溶剤、顔料、ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子及びポリビニルアルコールを含んでなり、必要に応じて界面活性剤、防腐防カビ剤、防錆剤、ｐＨ調整剤などを含んでいても構わない。
【００２５】
（ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子）
まず、本発明に用いるポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子について説明する。本発明におけるポリカーボネート系ウレタン樹脂とは、ポリカーボネートポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるものを指す。
【００２６】
前記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば炭酸エステルとポリオールとを触媒の存在下でエステル交換反応させることによって得られるものや、ホスゲンとビスフェノールＡとを反応させて得られるものを使用することができる。
【００２７】
前記炭酸エステルとしては、メチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルカーボネート、ジエチルカーボネート、シクロカーボネート、ジフェニルカーボネートなどを使用することができる。
【００２８】
前記炭酸エステルと反応させるポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオールなどの低分子ジオール化合物や、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を使用することができる。
【００２９】
本発明において使用できる前記ポリイソシアネートとしては、特に制限なく使用することができ、例えば１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニレンメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトジフェニルメタン、１，５−ナフチレンジイソシアネート、ｍ−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、ｐ−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート化合物；エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ドデカメチレンジイソシアネート、１，６，１１−ウンデカントリイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス（２−イソシアナトエチル）フマレート、ビス（２−イソシアナトエチル）カーボネート、２−イソシアナトエチル−２，６−ジイソシアナトヘキサノエート等の脂肪族ポリイソシアネート化合物；イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水素添加ＭＤＩ）、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート（水素添加ＴＤＩ）、ビス（２−イソシアナトエチル）−４−ジクロヘキセン−１，２−ジカルボキシレート、２，５−ノルボルナンジイソシアネート、２，６−ノルボルナンジイソシアネーネート等の脂環式ポリシアネート化合物等が挙げられ、これらは単独で使用または２種以上を併用して使用することができる。
【００３０】
本発明におけるインクは、ポスターや看板など屋外向けの用途においても好適に用いられることから、非常に高い長期耐候性をもつ塗膜を必要としており、この観点から脂肪族または脂環式ジイソシアネートを使用することが好ましい。さらに、本発明においては少なくとも１種の脂環式ジイソシアネートを入れることが好ましく、これにより目的とする塗膜強度を得やすくなる。
【００３１】
これらの中でも、特に、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートが好適に用いることができ、脂環式ジイソシアネートの割合は全イソシアネート化合物中の６０％以上であることが好ましい。
【００３２】
本発明において、ポリカーボネート系ウレタン微粒子は水性媒体中に分散された樹脂エマルジョンの形態で添加してもよい。その場合、樹脂エマルジョン中の樹脂固形分は２０重量％以上であることが好ましく、２０重量％未満であると、インク化する際の処方設計が困難となってしまうため、好ましくない。
【００３３】
このときのウレタン樹脂微粒子はインク化した際の液保存安定性と吐出安定性の観点から、１０〜３５０ｎｍの範囲の平均粒子径をもつものであることが望ましい。
【００３４】
また、ウレタン微粒子を水性媒体中に分散させるにあたり、分散剤を利用した強制乳化型のものを用いることもできるが、塗膜に分散剤が残り強度を下げることがあることから、分子構造中にアニオン性を有した、いわゆる自己乳化型のものが好適に用いることができる。その場合の酸価は２０〜１００となる範囲でアニオン性基を含有することが、優れた耐擦過性や耐薬品性を付与する上で好ましい。
【００３５】
また、前記アニオン性基としては、カルボキシル基、カルボキシレート基、スルホン酸基、スルホネート基などを使用することができ、中でも一部または全部が塩基性化合物等によって中和されたカルボキシレート基やスルホネート基を使用することが良好な水分散安定性を維持する上で好ましい。
【００３６】
前記アニオン性基の中和に使用可能な塩基性化合物としては、例えばアンモニア、トリエチルアミン、ピリジン、モルホリンなどの有機アミンや、モノエタノールアミンなどのアルカノールアミンや、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｃａなどを含む金属塩基化合物などが挙げられる。
【００３７】
強制乳化法を用いる場合、界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤のいずれも使用できるが、ノニオン界面活性剤の方が耐水性が良好となるため望ましい。
【００３８】
前記ノニオン界面活性剤としては、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レンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンプロピレンポリオール、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシアルキレン多環フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、ポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられる。好ましくは、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脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。
【００３９】
アニオン界面活性剤としては、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、メチルタウリル酸塩、スルホコハク酸塩、エーテルスルホン酸塩、エーテルカルボン酸塩、脂肪酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、アルキルアミン塩、第四級アンモニウム塩、アルキルベタイン、アルキルアミンオキシド等が挙げられ、好ましくは、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、スルホコハク酸塩等が挙げられる。
【００４０】
界面活性剤の添加量は、ウレタン樹脂に対して０．１〜３０重量％が好ましく、より好ましくは５〜２０重量％である。３０重量％を超える場合は、ウレタン樹脂エマルジョンを形成するのに必要な量以上の過剰な乳化剤により、付着性や耐水性を著しく低下させ、又、乾燥被膜とした際に可塑効果、ブリード現象を引き起こし、ブロッキングが発生し易いため、好ましくない。
【００４１】
また、本発明におけるウレタン樹脂エマルジョンには、その他必要に応じて水溶性有機溶剤、防腐剤、レベリング剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、等を配合することができる。
【００４２】
次に、本発明におけるポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子の製造方法について説明する。前記製造方法については、従来一般的に用いられている方法をいずれも用いることができ、例えば以下の方法が挙げられる。
まず、無溶剤下または有機溶剤の存在下で、前記ポリカーボネートポリオールと前記ポリイソシアネートを、イソシアネート基が過剰になる当量比で反応させて、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを製造する。
次いで、前記イソシアネート末端ウレタンプレポリマー中のアニオン性基を必要に応じて前記中和剤により中和し、その後鎖延長剤と反応させて、最後に必要に応じて系内の有機溶剤を除去することによって得ることが出来る。
【００４３】
この際、使用可能な有機溶剤としては、例えばアセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル類、アセトニトリルなどのニトリル類、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、１−エチル−２−ピロリドンなどのアミド類などが挙げられ、これらは単独で使用しても良いし、２種以上を使用しても構わない。
【００４４】
また、前記鎖延長剤としては、ポリアミンやその他活性水素原子含有化合物を使用することができる。
【００４５】
前記ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、１，２−プロパンジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン等のジアミン類、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のポリアミン類、ヒドラジン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルヒドラジン、１，６−ヘキサメチレンビスヒドラジン等のヒドラジン類、コハク酸ジヒドラジッド、アジピン酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド等のジヒドラジド類などを使用することができる。
【００４６】
前記その他活性水素含有化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、サッカロース、メチレングリコール、グリセリン、ソルビトール等のグリコール類、ビスフェノールＡ、４，４’−ジヒドロキシジフェニル、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、水素添加ビスフェノールＡ、ハイドロキノン等のフェノール類、及び水等を、本発明のコーティング剤の保存安定性が低下しない範囲内で単独で使用または２種以上を併用することができる。
【００４７】
本発明のインクは、加熱処理を行うことで、残留溶剤が低減するために接着性が向上するうえに、ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子が高い耐熱性を有するため良好に使用することができる。
【００４８】
本発明において使用するポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子は必ずしも最低造膜温度は室温以下でなくとも良いが、加熱を行う場合、最低造膜温度は少なくとも加熱する温度以下であることが望ましい。
【００４９】
水、又は水と溶剤中に含有されるポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子からなるポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンの最低造膜温度は、好ましくは０℃以上でありかつ加熱温度から５℃以上低い温度であり、より好ましくは２５℃以上でありかつ加熱温度から１０℃以上低い温度である。
【００５０】
一般に、最低造膜温度は低い方が造膜性に優れるが、最低造膜温度が低すぎる場合、樹脂のガラス転移点も低いものとなり、十分な塗膜強度が得られない。
なお、最低造膜温度とは、ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンをアルミニウム等の金属板の上に薄く流延し、温度を上げていったときに透明な連続フィルムが形成される最低の温度のことを指し、最低造膜温度未満の温度領域では、ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンは液体状態、あるいは白色粉末状となる。
【００５１】
また、本発明において使用されるポリカーボネート系ウレタン樹脂は表面硬度が１００Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましく、これを満たすとき本発明のインクは強靭な塗膜を形成し、より強い耐擦過性を得ることができる。
【００５２】
本発明における表面硬度とは、例えば以下の方法によって測定することができる。ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンを膜厚１０μｍになるようにスライドガラス上に塗布後、１００℃  ３０分間の乾燥を行い形成した樹脂膜について、微小表面硬度計（ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ  ＨＭ２０００、フィッシャー製）を用いて、バーコビッチ圧子を９．８ｍＮの荷重をかけて押し込んだ際の押し込み深さを求め、ＩＳＯ１４５７７−２００２記載のマルテンス硬度として計測することができる。
【００５３】
本発明のインクにおいて、ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子は、インク中、固形分換算で０．５〜１０％添加されるのが好ましく、より好ましくは１〜８％であり、さらに好ましくは３〜８％である。添加量が０．５％未満である場合、顔料に対して十分に塗膜が形成されないために画像堅牢性が劣り、添加量が１０％を超えると粘度が高くなりすぎるため吐出が困難となる。
【００５４】
本発明のインクはポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子以外の樹脂を含んでも構わないが、発明の効果を十分に満たすためにインクに添加される樹脂の５０％以上はポリカーボネート系ウレタン樹脂であることが好ましく、さらに好ましくは７０％以上がポリカーボネート系ウレタン樹脂であると良い。
【００５５】
前記ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子以外に含有されうる樹脂微粒子としては、例えばアクリル樹脂微粒子、ポリオレフィン樹脂微粒子、酢酸ビニル樹脂微粒子、塩化ビニル樹脂微粒子、フッ素樹脂微粒子、ポリエーテル系樹脂微粒子、ポリエステル系樹脂微粒子などが挙げられる。
【００５６】
（ポリビニルアルコール）
次に、本発明に用いるポリビニルアルコールについて説明する。
ポリビニルアルコールは、ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子との併用により、ポリビニルアルコールが樹脂微粒子同士の隙間を埋めることで樹脂同士の結合強度が増し、表面平滑性が向上することにより、画像品質、耐擦過性を向上させることができる。
【００５７】
ポリビニルアルコールとしては、シラノール変性ポリビニルアルコール、カルボキシル変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール等が挙げられる。
特に、シラノール変性ポリビニルアルコールを用いることにより、インクの保存安定性を損なうこと無く、上記効果が顕著に得られるため好ましい。なお、ポリビニルアルコールとしては、単独で用いても２種以上用いてもよい。
【００５８】
また、シラノール変性ポリビニルアルコールの市販品としては、Ｒ１１３０、Ｒ２１０５（クラレ社製）等が挙げられる。
カルボキシル変性ポリビニルアルコールの市販品としては、Ｔ３３０Ｈ（日本合成化学社製）等が挙げられる。
【００５９】
また、インクの保存安定性や吐出安定性を損なわない範囲で、シラノール変性ポリビニルアルコール以外の樹脂を併用してもよく、例えば種々の水溶性ポリマーやそのエマルジョン、ラテックス等から適宜選択して用いることができる。
【００６０】
ポリビニルアルコールのケン化度としては水溶性の範囲であればよく特に制限はないが、一般に８０〜１００モル％の範囲から選ばれる。本発明のインクは水性インクであることから、特に完全けん化物と称される９８〜９９モル％の範囲がより好ましい。
【００６１】
ポリビニルアルコールの添加量は、インク全量に対して０．１〜１０重量％が好ましく、０．５〜５重量％がより好ましい。樹脂微粒子との併用により０．１重量％以上で充分な画質改善効果が得られる。０．１重量％未満であると、充分な画質改善効果が得られず、１０重量％より大きくなると、インクの保存安定性を低下させてしまうことがある。
【００６２】
（顔料）
顔料としては、無機顔料、有機顔料いずれも用いることができる。
無機顔料として、酸化チタン及び酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラック等を使用することができる。
また、有機顔料としては、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。
【００６３】
これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。また、インク組成物中の色材としての顔料の添加量は、０．１〜１０重量％程度が好ましく、より好ましくは１〜１０重量％程度である。一般に顔料濃度が高くなると画像濃度が上がり画質が向上するが、定着性や吐出安定性、目詰まり等の信頼性に対しては悪影響が出易くなる。
【００６４】
本発明において好ましく用いられる顔料の具体例として、黒色用としては、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、または銅、鉄（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）等の有機顔料があげられる。
【００６５】
さらに、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー１、３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８１、８３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５０、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、２３、３１、３８、４８：２、４８：２（パーマネントレッド２B（Ca））、４８：３、４８：４、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、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、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）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルー）、１６、１７：１、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。
【００６６】
その他、顔料（例えばカーボン）の表面にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加し水中に分散可能とした自己分散顔料等が使用できる。
また、顔料をマイクロカプセルに包含させ、該顔料を水中に分散可能なものとしたものであっても良い。これは、顔料粒子を含有させた樹脂微粒子と言い換えることができる。この場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂微粒子に封入また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、該顔料がインク中に分散していてもよい。
【００６７】
分散剤を用いて顔料を分散させる場合には、従来公知のものであればいずれも使用することができる。たとえば、高分子分散剤、水溶性界面活性剤などが挙げられる。
【００６８】
顔料の粒径については特に制限は無いが、最大個数換算で最大頻度が２０〜１５０ｎｍの粒径の顔料インクを用いることが本発明では好ましい。粒径が１５０ｎｍを超えると、インク組成物としての顔料分散安定性が悪くなるばかりでなく、吐出安定性も劣化し、画像濃度などの画像品質も低くなり好ましくない。粒径が２０ｎｍ未満では、インク組成物の保存安定性、プリンタでの噴射特性は安定するが、そのように細かな粒径にまで分散せしめるのは、分散操作や、分級操作が複雑となり、経済的に記録液を製造することが困難となる。
【００６９】
（水溶性有機溶剤）
次に水溶性有機溶剤について説明するが、本発明では特に使用する溶剤種は制限されない。
具体的に例示すると、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、エチル１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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、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、プロピレンカーボネイト、炭酸エチレン等である。
【００７０】
これらの中で、ポリカーボネート系ウレタン樹脂との相性がよく、より造膜性に優れたインクが得られる観点から、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオールが特に好ましく、高い光沢が得られやすい。
【００７１】
インク全体に含有する水溶性有機溶剤の総量は２０〜７０重量％の範囲が好ましく、３０〜６０重量％の範囲がより好ましい。総量が２０重量％以下である場合、インクが乾燥しやすくなるため、十分な吐出安定性が得られない可能性があり、７０重量％を超えると、粘度が高くなりすぎて吐出できないことがある。
【００７２】
また、沸点２２０℃未満の水溶性有機溶剤であることが好ましく、これらの中でも、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール及び２，３−ブタンジオールからなる群から選ばれた少なくとも一種を含有する場合、より高い光沢が得られるため、より好ましい。また、沸点が２５０℃を越える水溶性有機溶剤を含まない場合、乾燥性がさらに向上するため、好ましい。
【００７３】
（水）
本発明に用いられる水としては、特に制限はなく、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることができる。インクジェット記録用インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００７４】
（界面活性剤）
本発明のインクにおいては、メディアへの濡れ性を確保する目的で、界面活性剤を加えても良い。界面活性剤の添加量は、インク中に有効成分として、０．１重量％〜５重量％が好ましい。０．１重量％を下回ると非多孔質基材への濡れ性が充分でなくなるため、画像品質が劣化し、５重量％を超えると泡立ちやすくなることによる不吐出が発生する。
【００７５】
上記制約を満たしていれば、使用する界面活性剤は特に限定無く使用できる。
界面活性剤としては、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能であるが、色材の分散安定性と画像品質との関係から、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アルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物等のノニオン系の界面活性剤が望ましく用いられる。また、処方によってはフッ素系の界面活性剤やシリコーン系の界面活性剤を併用（もしくは単独使用）することも可能である。
【００７６】
（その他の添加剤）
その他の添加剤としては、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤等が挙げられる。
防腐防黴剤としては、１、２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、ぺンタクロロフェノールナトリウム、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−ル酸アンモン、ジイソプロピルアンモニイウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリト−ル、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられる。
ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにｐＨを所望の値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、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、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、第４級アンモニウム水酸化物やジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン、水酸化アンモニウム、第４級ホスホニウム水酸化物等が挙げられる。
【００７７】
本発明のインク組成物は前記構成成分を水性媒体中に溶解し、さらに必要に応じて攪拌混合して作製する。攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行なうことができるが、本発明は製造方法に左右されるものではない。
【００７８】
本発明のインクは、非多孔質基材においても高画像品質な印字が可能であるが、よりいっそう高画質で耐擦性や接着性の高い画像を形成するため、及び高速の印字条件にも対応できるようにするために、記録物を加熱することがより望ましい。
【００７９】
加熱温度は、インク中に含まれる水溶性有機溶媒の種類や量および添加する樹脂の最低造膜温度に応じて変更することができ、さらに印刷する基材の種類に応じても変更することができる。加熱温度は乾燥性や造膜温度の観点から、高いことが好ましいが、あまりに高すぎる加熱温度の場合、印刷する基材がダメージを受けたり、インクヘッドまで暖まってしまうことによって不吐出が生じてしまう可能性があるため好ましくない。
【００８０】
（インクジェット記録装置）
本発明のインクジェット記録装置は、少なくとも記録媒体に印字する印字手段と、印字された記録物を加熱する加熱手段とを有している。また、インクジェット用水性インクにエネルギーを印加し、インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段、及び塩化ビニル樹脂フィルム、ＰＥＴフィルム、ポリカーボネートフィルムなどのプラスチックフィルムである非多孔質基材やその他の記録媒体を搬送する搬送手段を有することがある。
【００８１】
インク飛翔手段は、本発明の水性インクに、刺激を印加し、インクを飛翔させて画像を形成する手段である。該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各種の記録ヘッド（インク吐出ヘッド）が挙げられ、特に複数のノズル列を有するヘッドと、液体保管用タンクから供給される液体を収容して前記ヘッドに液体を供給するサブタンクとを有するものが好ましい。
【００８２】
前記サブタンクは、該サブタンク内に負圧を発生するための負圧発生手段と、該サブタンク内を大気開放するための大気開放手段と、電気抵抗の差によりインクの有無を検知する検知手段とを有するものが好ましい。
【００８３】
前記刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱（温度）、圧力、振動、光、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。
【００８４】
なお、前記刺激を発生させる手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子（ピエゾ素子と称する場合もある）、振動発生装置、超音波発振器、ライト、などが挙げられる。具体的には、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ、などが挙げられる。
【００８５】
インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等に応じて選択することができる。例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内のインクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを例えばサーマルヘッド等を用いて付与し、該熱エネルギーによりインクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔からインクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。
【００８６】
また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔からインクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。
【００８７】
本発明においては、ピエゾ素子に電圧を印加してインクを飛翔させる方法が好ましい。ピエゾ方式は発熱しないため、樹脂を含有するインクを飛翔させるのに有利であり、特に湿潤剤の含有量の少ないインクを用いた場合にノズル詰まりが少ない有効な方法である。
【００８８】
また、ノズル抜けを防止するため、ピエゾ素子にインクを吐き出さない強さの電圧を印加して空スキャンを行うことが好ましい。更に、１ページ印刷分の空スキャンに達する前に、インク溜め部にインクを吐き出す動作を行うことが好ましい。
【００８９】
また、空吐出受けに固着したインクを掻き落とす掻き落とし手段を有することが好ましい。該掻き落とし手段としては、ワイパー及びカッターのいずれかが好ましい。
また本発明のインクジェット記録装置においては、記録媒体を搬送する搬送手段を有することがある。搬送手段としては、搬送ローラ、搬送ベルトなど公知の搬送手段を用いることが可能である。
【００９０】
また本発明のインクジェット記録装置においては、記録媒体例えば非多孔質基材上にインク液滴を定着させるための加熱手段を有する。前記加熱手段としては、多くの既知の加熱装置のうちの１つまたは複数を使用することができる。例えば、強制空気加熱、輻射加熱、伝導加熱、高周波乾燥、およびマイクロ波乾燥用の装置等が挙げられ、これらは１種または２種以上を併用することもできる。
【００９１】
ここで、本発明のインクジェット記録装置の一態様について、図面を参照しながら説明する。なお、以下、非多孔質基材を用いて説明するが、本発明においては非多孔質基材に限定されるものではない。
【００９２】
図１は、本発明のインクジェット記録装置の一例を示す概略図である。
図１に示すインクジェット記録装置は、装置本体１０１と、装置本体１０１に装着した非多孔質基材を装填するための給紙トレイ１０２と、装置本体１０１に装着され画像が記録（形成）された非多孔質基材をストックするための排紙トレイ１０３と、インクカートリッジ装填部１０４とを有する。インクカートリッジ装填部１０４の上面には、操作キーや表示器などの操作部１０５が配置されている。インクカートリッジ装填部１０４は、インクカートリッジ２００の脱着を行うための開閉可能な前カバー１１５を有している。なお、図１中、１１１は上カバー、１１２は前面を表す。
【００９３】
装置本体１０１内には、図２に示すように、左右の側板（不図示）に横架したガイド部材であるガイドロッド１３１とステー１３２とで、キャリッジ１３３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ（不図示）によって移動走査する。
【００９４】
キャリッジ１３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド１３４の複数のインク吐出口を、主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００９５】
記録ヘッド１３４を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどが使用できる。
【００９６】
また、キャリッジ１３３には、記録ヘッド１３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１３５を搭載している。サブタンク１３５には、インク供給チューブ（不図示）を介して、インクカートリッジ装填部１０４に装填された本発明のインクカートリッジ２００から、インクセットのインクが供給されて補充される。
【００９７】
一方、給紙トレイ１０２の非多孔質基材積載部（圧板）１４１上に積載した非多孔質基材１４２を給紙するための給紙部として、非多孔質基材積載部１４１から非多孔質基材１４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ１４３）、及び給紙コロ１４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４４を備え、この分離パッド１４４は給紙コロ１４３側に付勢されている。
【００９８】
この給紙部から給紙された非多孔質基材１４２を記録ヘッド１３４の下方側で搬送するための搬送部として、非多孔質基材１４２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト１５１と、給紙部からガイド１４５を介して送られる非多孔質基材１４２を搬送ベルト１５１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ１５２と、略鉛直上方に送られる非多孔質基材１４２を略９０°方向転換させて搬送ベルト１５１上に倣わせるための搬送ガイド１５３と、押さえ部材１５４で搬送ベルト１５１側に付勢された先端加圧コロ１５５とが備えられ、また、搬送ベルト１５１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１５６が備えられている。
【００９９】
搬送ベルト１５１は無端状ベルトであり、加熱ヒーター式搬送ローラ１５７とテンションローラ１５８との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト１５１は、例えば、抵抗制御を行っていない厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体（ＥＴＦＥ）で形成した非多孔質基材吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。搬送ベルト１５１の裏側には、記録ヘッド１３４による印写領域に対応して加熱ヒーター式ガイド部材１６１が配置されている。
【０１００】
なお、記録ヘッド１３４で記録された非多孔質基材１４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１５１から非多孔質基材１４２を分離するための分離爪１７１と、排紙ローラ１７２及び排紙コロ１７３とが備えられており、非多孔質基材１４２はファンヒータ１７４により熱風乾燥された後、排紙ローラ１７２の下方に排紙トレイ１０３に出力される。
【０１０１】
装置本体１０１の背面部には、両面給紙ユニット１８１が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット１８１は、搬送ベルト１５１の逆方向回転で戻される非多孔質基材１４２を取り込んで反転させて再度、カウンタローラ１５２と搬送ベルト１５１との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット１８１の上面には手差し給紙部１８２が設けられている。
【０１０２】
本発明のインクジェット記録装置においては、給紙部から非多孔質基材１４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された非多孔質基材１４２は、ガイド１４５で案内され、搬送ベルト１５１とカウンタローラ１５２との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド１５３で案内されて先端加圧コロ１５５で搬送ベルト１５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【０１０３】
このとき、帯電ローラ１５６によって搬送ベルト１５１が帯電されており、非多孔質基材１４２は、搬送ベルト１５１に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ１３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１３４を駆動することにより、停止している非多孔質基材１４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、非多孔質基材１４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は非多孔質基材１４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、非多孔質基材１４２を排紙トレイ１０３に排紙する。
【０１０４】
なお、ここでは、キャリッジが走査するシリアル型（シャトル型）インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。
【０１０５】
本発明のインクジェット記録装置は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機、などに特に好適に適用することができる。
【０１０６】
（記録物）
本発明の記録物は、本発明のインクを用いて記録媒体に情報または画像が記録されているものである。前記記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシート、などが挙げられる。
【０１０７】
また、本発明のインクによれば、特に非多孔質基材に適用されるとき、良好な光沢と画像堅牢性を備える画像を提供することができる。非多孔質基材としては、特に制限されないが、塩ビ、ＰＥＴ、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート等の水をほとんど吸収しない疎水性樹脂からなる記録媒体、またはコート紙等の印刷用本紙のようにある程度水を吸収するが、吸収速度が遅く、常温常湿環境下の通常のインクジェット印刷の印刷工程内では水系インクが乾かずに支障をきたす記録媒体等が挙げられる。
【０１０８】
前記記録物は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。本発明で得られる記録物は、高い光沢度を有し、耐擦過性等で優れ、各種用途に好適に使用することができる。
【０１０９】
（記録方法）
本発明の記録方法は、本発明のインクジェット用水性インクを用いて記録媒体に印字する印字工程と、印字された記録物を加熱する加熱工程とを有していることが好ましい。
【０１１０】
加熱する工程で用いられる加熱手段としては、特に制限はなく、前述したように、たとえば、強制空気加熱、輻射加熱、伝導加熱、高周波乾燥、およびマイクロ波乾燥用の装置等が挙げられる。これらは１種または２種以上を併用することもできる。
【０１１１】
加熱温度は、前述したように、インク中に含まれる水溶性有機溶媒の種類や量および添加する樹脂の最低造膜温度に応じて変更することができ、さらに印刷する基材の種類に応じても変更することができる。加熱温度は乾燥性や造膜温度の観点から、高いことが好ましいが、あまりに高すぎる加熱温度の場合、印刷する基材がダメージを受けたり、インクヘッドまで暖まってしまうことによって不吐出が生じてしまう可能性があるため好ましくない。
【実施例】
【０１１２】
以下、本発明を実施例および比較例を挙げて説明する。なお、本発明はここに例示される実施例に限定されるものではない。
【０１１３】
＜ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＡの調製＞
攪拌機、還流冷却管及び温度計を挿入した反応容器に、ポリカーボネートジオール（１，６−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートの反応生成物）１５００ｇ、２，２−ジメチロールプロピオン酸（ＤＭＰＡ）２２０ｇ及びジプロピレングリコールジメチルエーテル（ｂｐ１７１℃）１３４７ｇを窒素気流下で仕込み、６０℃に加熱してＤＭＰＡを溶解させた。
【０１１４】
４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを１４４５ｇ、ジブチルスズジラウリレート（触媒）を２．６ｇ加え９０℃まで加熱し、５時間かけてウレタン化反応を行い、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得た。
【０１１５】
反応混合物を８０℃まで冷却しこれにトリエチルアミン１４９ｇを添加・混合したものの中から４３４０ｇを抜き出して、強攪拌下のもと水５４００ｇ及びトリエチルアミン１５ｇの混合溶液の中に加えた。
【０１１６】
ついで氷１５００ｇを投入し、３５重量％の２−メチル−１，５−ペンタンジアミン水溶液６２６ｇを加えて鎖延長反応を行い、固形分濃度が３０％となるように溶媒を留去し、ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＡ（ウレタン樹脂成分３０％、水６４％、ジプロピレングリコールジメチルエーテル６％）を得た。
【０１１７】
得られたポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＡをスライドガラス上に膜厚１０μｍとなるように塗布し、１００℃３０分で乾燥させて樹脂フィルムを成形し、微小表面硬度計（ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ  ＨＭ２０００、フィッシャー製）を用いて、ビッカース圧子を９．８ｍＮの荷重をかけて押し込んだ際のマルテンス硬度は１２０Ｎ／ｍｍ２であった。
【０１１８】
＜ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＢの調製＞
ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＡの製造において、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートの代わりにヘキサメチレンジイソシアネートを用いた他は同様にしてポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＢ（ウレタン樹脂成分３０％、水６４％、ジプロピレングリコールジメチルエーテル６％）を得た。
【０１１９】
得られたポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＢについて、同様に塗膜強度を測定したところ、マルテンス硬度は８７Ｎ／ｍｍ２であった。
【０１２０】
（実施例１）
以下の処方混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：直径０．３ｍｍジルコニアボール使用）で７時間循環分散して顔料分散液を得た。
【０１２１】
カーボンブラック顔料                                                １５重量部
アニオン性界面活性剤（パイオニンＡ−５１−Ｂ、竹本油脂株式会社製）    ２重量部
イオン交換水                                                        ８３重量部
【０１２２】
上記顔料分散液を用いて、以下の処方で混合攪拌後、０．２μｍポリプロピレンフィルターにて濾過しインクを作製した。
【０１２３】
イオン交換水                                                    ３２．９重量部
プロピレングリコール（ｂｐ１８８℃）                            ２０．０重量部
ジエチレングリコールｎブチルエーテル（ｂｐ２３０℃）            １５．０重量部
ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＡ                      ９．０重量部
（内、ジプロピレングリコールジメチルエーテル（ｂｐ１７１℃）  ０．９重量部含む）
シラノール変性ポリビニルアルコール（クラレ社製Ｒ−１１３０）      １．０重量部
上記顔料分散液                                                  ２０．０重量部
界面活性剤CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH                            ２．０重量部
防腐防黴剤  プロキセルＬＶ（アビシア社製）                        ０．１重量部
【０１２４】
以上のようにして作製したインクについて、以下の評価を行った。
インクの配合及び評価結果を表１に示す。
＜乾燥性評価＞
作製したインクをインクジェットプリンター（株式会社リコー製ＩＰＳｉＯ  ＧＸｅ５５００）に充填し、グロスコート紙（王子製紙製ＯＫトップコート＋）に対してベタ画像を印刷した後、２５℃で所定の時間乾燥させた。
乾燥後のベタ部に濾紙を押し当て、濾紙へのインクの転写の具合から以下の基準により判定した。
Ａ：２５℃１５分の乾燥条件で濾紙への転写がなくなる。
Ｂ：２５℃３０分の乾燥条件で濾紙への転写がなくなる。
Ｃ：２５℃６０分の乾燥条件で濾紙への転写がなくなる。
Ｄ：２５℃６０分の乾燥条件でも濾紙への転写がなくならない。
【０１２５】
＜画像光沢度評価＞
作製したインクをインクジェットプリンター（株式会社リコー製ＩＰＳｉＯ  ＧＸｅ５５００）に充填し、ＰＶＣフィルムに対してベタ画像を印刷した後、８０℃で１時間加熱した。画像ベタ部の６０°光沢度を光沢度計（ＢＹＫ  Ｇａｒｄｅｎｅｒ社製、４５０１）により測定し、以下の基準より判定した。
Ａ：６０°光沢度が１００％より大きい。
Ｂ：６０°光沢度が８１％〜１００％。
Ｃ：６０°光沢度が６０％〜８０％。
Ｄ：６０°光沢度が６０％未満
【０１２６】
＜耐擦過性評価＞
作製したインクをインクジェットプリンター（株式会社リコー製ＩＰＳｉＯ  ＧＸｅ５５００）に充填し、ＰＶＣフィルムに対してベタ画像を印刷した後８０℃で１時間加熱した。ベタ部を乾いた木綿（カナキン３号）で４００ｇの加重をかけて擦過し、下記基準により耐擦過性を判定した。
Ａ：５０回以上擦っても画像が変化しない。
Ｂ：５０回擦った段階で多少の傷が残るが画像濃度には影響せず、実使用上問題ない。
Ｃ：２１〜５０回擦過する間に画像濃度が低下してしまう。
Ｄ：２０回以下の擦過で画像濃度が低下してしまう。
【０１２７】
＜耐エタノール性評価＞
作製したインクをインクジェットプリンター（株式会社リコー製ＩＰＳｉＯ  ＧＸｅ５５００）に充填し、ＰＶＣフィルムに対してベタ画像を印刷した後８０℃で１時間加熱した。綿棒をエタノールの５０％水溶液に含浸させ、画像のベタ部を２０回擦過し、ベタ部の塗膜の剥がれ具合から、以下の基準により判定した。
Ａ：ベタ部に全く剥がれがみられず、綿棒にも汚れが見れらない。
Ｂ：ベタ部に剥がれは見当たらないが、綿棒にわずかに汚れが付着している。
Ｃ：ベタ部にインクの溶け出しが見られる。
Ｄ：ベタ部のインクが剥がれ、ＰＶＣフィルムが一部以上露出している。
【０１２８】
（実施例２）
実施例１における顔料分散液の調整において、顔料としてピグメントブルー１５：３を使用した他は同様にして顔料分散液を得た。
得られた分散液を使用し、以下の処方で混合攪拌後、０．２μｍポリプロピレンフィルターにて濾過しインクを作製した。
【０１２９】
イオン交換水                                                    ３２．９重量部
２，３−ブタンジオール（ｂｐ１８３℃）                          ２０．０重量部
エチレングリコールｎヘキシルエーテル（ｂｐ２０８℃）            １５．０重量部
ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＡ                      ９．０重量部
（内、ジプロピレングリコールジメチルエーテル（ｂｐ１７１℃）  ０．９重量部含む）
シラノール変性ポリビニルアルコール（クラレ社製Ｒ−１１３０）      １．０重量部
上記顔料分散液                                                  ２０．０重量部
界面活性剤CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH                            ２．０重量部
防腐防黴剤  プロキセルＬＶ（アビシア社製）                        ０．１重量部
以上のようにして作製したインクを実施例１と同様の評価を行った。
【０１３０】
（実施例３）
実施例１における顔料分散液の調整において、顔料としてピグメントレッド１２２を使用した他は同様にして顔料分散液を得た。得られた分散液を使用し、以下の処方で混合攪拌後、０．２μｍポリプロピレンフィルターにて濾過しインクを作製した。
【０１３１】
イオン交換水                                                    ３７．９重量部
プロピレングリコール（ｂｐ１８８℃）                            １５．０重量部
１，２−ブタンジオール（ｂｐ１９４℃）                          １０．０重量部
ジエチレングリコールｎブチルエーテル（ｂｐ２３０℃）            １５．０重量部
ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＡ                      ４．５重量部
（内、ジプロピレングリコールジメチルエーテル（ｂｐ１７１℃）  ０．６重量部含む）
シラノール変性ポリビニルアルコール（クラレ社製Ｒ−１１３０）      ０．５重量部
上記顔料分散液                                                  １５．０重量部
界面活性剤CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH                            ２．０重量部
防腐防黴剤  プロキセルＬＶ（アビシア社製）                        ０．１重量部
以上のようにして作製したインクを実施例１と同様の評価を行った。
【０１３２】
（実施例４）
実施例１における顔料分散液の調整において、顔料としてピグメントイエロー７４を使用した他は同様にして顔料分散液を得た。得られた分散液を使用し、以下の処方で混合攪拌後、０．２μｍポリプロピレンフィルターにて濾過しインクを作製した。
【０１３３】
イオン交換水                                                    ３２．９重量部
２，３−ブタンジオール（ｂｐ１８３℃）                          ２５．０重量部
ジエチレングリコールｎブチルエーテル（ｂｐ２３０℃）            １５．０重量部
ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＡ                      ７．５重量部
（内、ジプロピレングリコールジメチルエーテル（ｂｐ１７１℃）  ０．６重量部含む）
アクリル系樹脂エマルジョン（ＤＩＣ社製ボンコートＲ−３３８０−Ｅ）２．０重量部
シラノール変性ポリビニルアルコール（クラレ社製Ｒ−１１３０）      ０．５重量部
上記顔料分散液                                                  １５．０重量部
界面活性剤CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH                            ２．０重量部
防腐防黴剤  プロキセルＬＶ（アビシア社製）                        ０．１重量部
以上のようにして作製したインクを実施例１と同様の評価を行った。
【０１３４】
（実施例５）
実施例２において２，３−ブタンジオール（ｂｐ１８３℃）を１，３−プロパンジオール(ｂｐ２１４℃)に置き換えた以外は、実施例２と同様にしてインクを作製した。
以上のようにして作製したインクを実施例１と同様の評価を行った。
【０１３５】
（実施例６）
実施例２において２，３−ブタンジオール（ｂｐ１８３℃）を１，２−プロパンジオール（ｂｐ１８７℃）に置き換えた以外は、実施例２と同様にしてインクを作製した。
以上のようにして作製したインクを実施例１と同様の評価を行った。
【０１３６】
（実施例７）
実施例２において２，３−ブタンジオール（ｂｐ１８３℃）を１，３−ブタンジオール（ｂｐ２０３℃）に置き換えた以外は、実施例２と同様にしてインクを作製した。
以上のようにして作製したインクを実施例１と同様の評価を行った。
【０１３７】
（実施例８）
実施例２においてポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルションＡをポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルションＢに置き換えた以外は、実施例２と同様にしてインクを作製した。
以上のようにして作製したインクを実施例１と同様の評価を行った。
【０１３８】
（実施例９）
実施例２においてシラノール変性ポリビニルアルコールをカルボキシル変性ポリビニルアルコール（日本合成化学工業社製ゴーセナールＴ３３０Ｈ）に置き換えた以外は、実施例２と同様にしてインクを作製した。
以上のようにして作製したインクを実施例１と同様の評価を行った。
【０１３９】
（比較例１）
実施例２においてポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＡを加えず、シラノール変性ポリビニルアルコール（Ｒ１１３０）を３重量部に代え、イオン交換水を３９．９重量部に代えた以外は実施例２と同様にしてインクを作製した。
以上のようにして作製したインクを実施例１と同様の評価を行った。
【０１４０】
（比較例２）
実施例２においてシラノール変性ポリビニルアルコール（Ｒ１１３０）を加えず、ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＡを１０重量部にした以外は実施例２と同様にしてインクを作製した。
以上のようにして作製したインクを実施例１と同様の評価を行った。
【０１４１】
（比較例３）
実施例２のインクに対して耐擦過性評価と耐エタノール性評価をするにあたり、加熱条件８０℃１時間のところを２５℃一晩放置して乾燥させて評価したところ、耐擦過性、耐エタノール性ともにＤランクであった。
【０１４２】
（比較例４）
実施例２においてポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＡを加えず、ポリエーテル系ウレタン樹脂エマルション（ＷＢＲ−０１６Ｕ）を９重量部添加した以外は実施例２と同様にしてインクを作製した。
以上のようにして作製したインクを実施例１と同様の評価を行った。
【０１４３】
（比較例５）
実施例２においてポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンＡ  ９重量部を９．５重量部に代え、シラノール変性ポリビニルアルコール（Ｒ１１３０）１重量部をスチレンアクリル樹脂モノマー（Ｊｏｎｃｒｙｌ  ５８６）０．５重量部に代えた以外は実施例２と同様にしてインクを作製した。
以上のようにして作製したインクを実施例１と同様の評価を行った。
【０１４４】
【表１】
2014240451.tif 000003
【０１４５】
本発明によれば、非多孔質基材に印字した際にも、良好な乾燥性を示し、かつ印字部が高い光沢、耐擦過性、耐エタノール性を有するインクを得ることができる。
【符号の説明】
【０１４６】
１０１    装置本体
１０２    給紙トレイ
１０３    排紙トレイ
１０４    インクカートリッジ装填部
１０５    操作部
１１１    上カバー
１１２    前面
１１５    前カバー
１３１    ガイドロッド
１３２    ステー
１３３    キャリッジ
１３４    記録ヘッド
１３５    サブタンク
１４１    非多孔質基材積載部（圧板）
１４２    非多孔質基材
１４３    給紙コロ
１４４    分離パッド
１４５    ガイド
１５１    搬送ベルト
１５２    カウンタローラ
１５３    搬送ガイド
１５４    押さえ部材
１５５    先端加圧コロ
１５６    帯電ローラ
１５７    搬送ローラ
１５８    テンションローラ
１６１    ガイド部材
１７１    分離爪
１７２    排紙ローラ
１７３    排紙コロ
１７４    ファンヒータ
１８１    両面給紙ユニット
１８２    手差し給紙部
２００    インクカートリッジ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４７】
【特許文献１】特開２００５−２２０３５２号公報
【特許文献２】特開２０１１−９４０８２号公報
【特許文献３】特開平１０−２９２１４１号公報
【特許文献４】特開２０１０−２７０１９０号公報
【特許文献５】特開２０１１−７４１号公報
【図１】
2014240451.tif 000004
【図２】
2014240451.tif 000005