(57)【要約】【課題】本発明は上記のような事情に鑑みなされたもので、長期にわたる優れた保存安定性、吐出安定性を有する上に、紙に対する高い定着性を示し、従来のものを上回る耐擦過性、耐マーカー性を有するインクジェット用インク組成物を提供することを目的としている。【解決手段】少なくとも顔料、水、水溶性有機溶剤およびエポキシエステル樹脂エマルジョンを含有してなることを特徴とするインクジェット記録用インクであり、該エマルジョン中の体積平均粒子径が１０〜３００ｎｍであって、エマルジョンの最低造膜温度（ＭＦＴ）が２０℃以下であるインクジェット記録用インク。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも顔料、水、水溶性有機溶剤およびエポキシエステル樹脂エマルジョンを含有してなることを特徴とするインクジェット記録用インクであり、該エマルジョンの体積平均粒子径が１０〜３００ｎｍであって、エマルジョンの最低造膜温度（ＭＦＴ）が２０℃以下であるインクジェット記録用インク。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録用インクを容器に収容したインクカートリッジ。
【請求項３】
請求項２に記載のインクカートリッジを搭載したインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項１に記載のインクジェット記録用インクを用いて印字されたインク記録物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクのノズルに対する固着を防ぎつつ、更に紙面上での高い耐擦過性と耐マーカー性を有し、長期保存においても安定なインクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置及びインク記録物に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタ用インクでは着色剤として顔料を用いたインクが広く知られており、これらは耐水性、耐候性の点で染料のものより優れている。しかし、定着性に関して劣っており、そのため顔料インクに熱可塑性の樹脂エマルジョンを添加して、この点を改善するという方法が既に知られている。しかし、今までの樹脂エマルジョンでは紙面上でのインクの定着性に寄与する反面、プリンターのノズル部材に対する固着性も上昇させてしまい、インクの長期的な吐出安定性を妨げてしまうことがあった。また、紙面に対する定着性に関しても使用者のニーズの高さに対して十分なものが得られていないという問題もあった。
【０００３】
特許文献１には、インクに優れた吐出および保存安定性を持たせると同時に、紙面上で高い定着性を持たせる目的で、シリコーン変性アクリル樹脂エマルジョンを添加した記録用インクが開示されている。この特許文献１に記載の発明と本発明とは確かにインクに樹脂エマルジョンを添加してインクの吐出安定性と保存安定性、ならびに印字物の耐擦過性、耐マーカー性の改善を狙うという点では似ている点がある。しかしながら、この特許文献１において述べられている吐出安定性は、樹脂の添加量を減らすことにより得られたものであり、そもそもノズルに対して固着しにくい樹脂組成についての言及は無い。さらに、消費者のインクジェットプリンターに対する要求が年々高まっていることから、従来の定着性では不十分になっており、インクの吐出安定性と保存安定性、ならびに印字物の耐擦過性、耐マーカー性の全てを十分なレベルで満たすことが出来ていないという問題は未だ解消できていない。
【０００４】
また、水性インクにエポキシエステル樹脂を添加した例としては特許文献２が挙げられるが、当該特許におけるエポキシエステル樹脂は有機溶剤に溶かした溶液状態で添加されており、エマルジョン形態で水性インクに添加された例はこれまで存在していなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記のような事情に鑑みなされたもので、長期にわたる優れた保存安定性、吐出安定性を有する上に、紙に対する高い定着性を示し、従来のものを上回る耐擦過性、耐マーカー性を有するインクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置及びインク記録物の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは鋭意検討した結果、インクジェット用インク組成物に、エポキシエステル樹脂エマルジョンを添加することにより上記の課題が解決されることを見出すに至った。
即ち、本発明の第１は、少なくとも顔料、水、水溶性有機溶剤およびエポキシエステル樹脂エマルジョンを含有してなることを特徴とするインクジェット記録用インクであり、該エマルジョン中の体積平均粒子径が１０〜３００ｎｍであって、エマルジョンの最低造膜温度（ＭＦＴ）が２０℃以下であるインクジェット記録用インクに関する。
本発明の第２は、上記第１の発明に記載のインクジェット記録用インクを容器に収容したインクカートリッジに関する。
本発明の第３は、上記第２の発明に記載のインクカートリッジを搭載したインクジェット記録装置に関する。
本発明の第４は、上記第１の発明に記載のインクジェット記録用インクを用いて印字されたインク記録物に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のインクジェット用インク組成物は、長期にわたる優れた保存安定性、吐出安定性を有する上に、紙に対する高い定着性を示し、従来のものを上回る耐擦過性、耐マーカー性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のインクカートリッジの一例を示す説明図
【図２】本発明のインクカートリッジ（図１）のケース（外装）を含めた説明図
【図３】本発明のシリアル型インクジェット記録装置の一例を示す概略図
【図４】図３に示すインクジェット記録装置における一部拡大説明図
【図５】図３に示すインクジェット記録装置における他の一部拡大説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を更に詳しく説明する。
＜インクジェット記録用インク組成物＞
本発明で使用されるエポキシエステル樹脂エマルジョンは、記録用インクに含有させることで、該記録用インクが紙などの記録媒体上で乾燥した際に、粒子どうしの融着により造膜し、顔料の記録媒体への定着性を向上させることができる。一般的に、印字物の耐擦過性、耐マーカー性は、形成された樹脂被膜の強度や耐溶剤性に大きな影響を受ける。本発明で提案しているエポキシエステル樹脂エマルジョンは良好な膜を形成するため、添加することにより優れた定着性を示す。さらに、離型性にも優れるため、ノズルに対する固着も起こしづらく、各種水溶性有機溶媒に対しても安定である。このような効果は、エポキシ樹脂がエーテル結合によって結合された複数個の芳香族基を含有するため、優れた物理的、化学的特性を有することは知られているが、エポキシ基自体は非常に化学的に活性であるため長期保存に対する安定性が悪い傾向がある。しかしながら、エポキシ基をカルボキシル基と反応させてエステル化させることでこれを防ぐことができ、さらにこのとき適度な極性を有するエステル結合が導入されるため、密着性と塗膜物性の双方の向上に寄与するものと推定され、このことは発明者等の全く新規な知見に基づくものである。
また、副次的な作用として、エポキシエステル樹脂エマルジョンは酸に対する高い凝集性を有するため、前処理用反応液として酸性溶液を使用する記録方式における利用が可能である。即ち、顔料そのものの凝集効果に加え、より効果的な凝集効果の達成により画像品質の一層の向上が期待される。
【００１０】
本発明に用いられるエポキシエステル樹脂エマルジョンは、インク総量に対し、固形分として０．５〜５．０重量％の添加が好ましい。０．５％未満だと耐擦過性や耐マーカー性に優れた被膜を形成できないことがあり、５．０％を超えると疎水性が強くなるためインク中での安定性が低下することがある。
【００１１】
当該エポキシエステル樹脂エマルジョンの体積平均粒子径は１０〜３００ｎｍであることが好ましく、４０〜２００ｎｍであることがより好ましい。前記体積平均粒径が１０ｎｍ未満であると、樹脂エマルジョンそのものの粘度が高くなりすぎるため、プリンターで吐出可能なインクの粘度とするのが困難になる。前記体積平均粒径が３００ｎｍを超えると、プリンターのノズル内で粒子が詰まり、吐出不良となることがある。
最低造膜温度は２０℃以下であることが好ましい。前記最低造膜温度が２０℃を超えると記録媒体上で被膜が形成されず、十分な定着性を得ることができないことがある。
以上の条件を満たしていれば、本発明におけるエポキシエステル樹脂エマルジョンは特に限定されるものではない。
すなわち、エポキシ樹脂とカルボキシル基を含有する化合物の反応により、オキシラン環の開環を伴うエステル化が起きた結果得られることのできる樹脂の水分散樹脂エマルジョンの全てを包含する。例としては、ビスフェノール型として知られるエポキシ樹脂と脂肪酸の反応により得られる下記一般式のようなものが挙げられる。
【化１】
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（Ｉ）式中、Ｒ１はアルキル基、Ｒ２、Ｒ３は各々独立に水素原子またはアルキル基を示す。また、ｎは０〜２０の整数を示す。
【００１２】
本発明で使用される水溶性有機溶剤は、インク組成物において、保湿効果の付与による吐出安定化の向上に必要である。インク総量に対して１０〜５０重量％が好ましく、２０〜４０重量％がより好ましい。
添加量が前記範囲内にあるとき、インクジェット記録装置内では水分蒸発によるインク増粘が抑制され、また記録媒体に着弾時には水分蒸発によるインク増粘で画像にじみが抑制され高画質な記録物を得ることができる。
前記添加量が１０重量％未満であると、インクが水分蒸発し易くなり、インクジェット記録装置内のインク供給系でインクの水分蒸発により増粘インク詰まり等が生じることがある。前記添加量が５０重量％より多いと、インクを所望の粘度にするために顔料や樹脂等の固形分の減量が必要なことがあり、その場合記録物の画像濃度が低下することがある。また、前記含有量が５０重量％を超えると、インクジェット記録装置内では増粘インク詰まりは発生しにくくなるが、一方で記録媒体に着弾時にもインク増粘しにくくなりブリードが発生し易くなる。
【００１３】
本発明で用いられる水溶性有機溶剤としては、以下のものが例示されるが，これらに限定されるものではない。
例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブチルグリコール、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、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、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。これらの水溶性有機溶剤は、単独または２種類以上混合して使用することができる。
上記の中でも、１，３−ブタンジオール、ジエチレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、トリエチレングリコール及び／またはグリセリンを含むことが水分蒸発による吐出不良を防止する上で優れた効果が得られる。
【００１４】
（顔料）
本発明で用いられる顔料の前記記録用インクにおける含有量は、０．１重量％以上、５０．０重量％以下が好ましく、０．１重量％以上、２０．０重量％以下がより好ましい。
前記顔料の体積平均粒子径（Ｄ５０％）は、１５０ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましい。ここで、前記顔料の５０％平均粒径は、２３℃、５５％ＲＨの環境下において、日機装株式会社製マイクロトラックＵＰＡで動的光散乱法により測定したＤ５０％の値を示す。
【００１５】
これらの顔料としては、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、無機顔料、及び有機顔料のいずれであってもよい。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。
前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、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、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉、カーボンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが好ましい。なお、前記カーボンブラックとしては、例えば、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ものが挙げられる。
前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、アゾメチン顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。
前記アゾ顔料としては、例えば、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、などが挙げられる。
前記多環式顔料としては、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、ローダミンＢレーキ顔料、などが挙げられる。
前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。
黒色用のものとしては、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等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、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、などが挙げられる。
前記カーボンブラックとしては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックで、一次粒径が、１５ｎｍ〜４０ｎｍ、ＢＥＴ法による比表面積が、５０ｍ２／ｇ〜３００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が４０ｍｌ／１００ｇ〜１５０ｍｌ／１００ｇ、揮発分が０．５％〜１０％、ｐＨ値が２〜９を有するものが好ましい。
前記カーボンブラックとしては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ−８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、Ｎｏ．２２００Ｂ（いずれも、三菱化学株式会社製）；Ｒａｖｅｎ７００、同５７５０、同５２５０、同５０００、同３５００、同１２５５（いずれも、コロンビア社製）；Ｒｅｇａｌ４００Ｒ、同３３０Ｒ、同６６０Ｒ、Ｍｏｇｕｌ  Ｌ、Ｍｏｎａｒｃｈ７００、同８００、同８８０、同９００、同１０００、同１１００、同１３００、Ｍｏｎａｒｃｈ１４００（いずれも、キャボット社製）；カラーブラックＦＷ１、同ＦＷ２、同ＦＷ２Ｖ、同ＦＷ１８、同ＦＷ２００、同Ｓ１５０、同Ｓ１６０、同Ｓ１７０、プリンテックス３５、同Ｕ、同Ｖ、同１４０Ｕ、同１４０Ｖ、スペシャルブラック６、同５、同４Ａ、同４（いずれも、デグッサ社製）、などが挙げられる。
前記カラー用のものとして、イエローインクに使用できる顔料としては、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Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、などが挙げられる。
マゼンタインクに使用できる顔料としては、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Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８（Ｍｎ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０２、ピグメントバイオレット１９、などが挙げられる。
シアンインクに使用できる顔料としては、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Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６６；Ｃ．Ｉ．バットブルー４、Ｃ．Ｉ．バットブルー６０、などが挙げられる。
また、本発明で使用する各インクに含有される顔料は、本発明のために新たに製造されたものでも使用可能である。
なお、イエロー顔料としてピグメントイエロー７４、マゼンタ顔料としてピグメントレッド１２２、ピグメントバイオレッド１９、シアン顔料としてピグメントブルー１５：３を用いることにより、色調、耐光性が優れ、バランスの取れたインクを得ることができる。
【００１６】
＜インクカートリッジ＞
本発明のインクカートリッジは、本発明のインクジェット記録用インクを容器中に収容するものであり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を構成することもできる。
前記容器としては、その形状、構造、大きさ、材質に特に制限無く、目的に応じて適宜選択できる。例として、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルムなどで形成されたインク袋を少なくとも有するものなどが好適に挙げられる。
【００１７】
本発明のインクカートリッジの一態様について、図１および図２を参照して説明する。
図１は本発明のインクカートリッジの一例を示す図であり、図２は図１のインクカートリッジのケース（外装）も含めた図である。
インクカートリッジは、図１に示すように、インク注入口２４２からインク袋２４１内に充填され、排気した後、該インク注入口２４２は融着により閉じられる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口２４３に装置本体の針を刺して装置に供給される。インク袋２４１は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋２４１は、図２に示すように、通常、プラスチックス製のカートリッジケース２４４内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
【００１８】
＜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、本発明の前記インクジェット記録用インクに画像信号にしたがって刺激を印加し、該インクを飛翔させて記録用メディアに画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有し、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有してなる。
【００１９】
前記インク飛翔手段は、本発明のインクジェット記録用インクに、刺激を印加し、該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、特に制限は無く、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。
前記サブタンクは、該サブタンク内に負圧を形成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。
【００２０】
なお、前記刺激発生手段としては、例えば、過熱装置、加圧装置、圧電素子、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、圧電素子などの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。
【００２１】
前記インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等応じて異なり、例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記インクに対し、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前記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該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。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該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。
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。
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。
【００２２】
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。
【００２３】
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【００２４】
ここで、本発明のインクジェット記録装置により本発明のインクジェット記録方法を実施する一の態様について、図面を参照しながら説明する。図３は、本発明のシリアル型インクジェット記録装置の一例を示す概略図である。この図３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に装着した用紙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）された用紙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２０１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。
【００２５】
装置本体１０１内には、図４及び図５に示すように、図示を省略している左右の側板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）によって図５で矢示方向に移動走査する。
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を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。
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を使用できる。
【００２６】
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、図示しないインク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部１０５に装填された本発明のインクカートリッジ２０１から前記インクが供給されて補充される。
一方、給紙トレイ１０２の用紙積載部（圧板）１４１上に積載した用紙１４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１４１から用紙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。
この給紙部から給紙された用紙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、用紙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を介して送られる用紙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用紙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とが備えられる。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。
搬送ベルト１５１は、無端状ベルトであり、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）で形成した用紙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ガイド部材１６１が配置されている。なお、記録ヘッド１３４で記録された用紙１４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１５１から用紙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、排紙ローラ１７２の下方に排紙トレイ１０３が配されている。
【００２７】
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用紙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。
このインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙１４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙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。
このとき、帯電ローラ１５６によって搬送ベルト１５７が帯電されており、用紙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、停止している用紙１４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１４２を所定量搬送後、次行の記録を行う。記録終了信号又は用紙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、用紙１４２を排紙トレイ１０３に排紙する。
そして、サブタンク１３５内のインクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ２０１から所要量のインクがサブタンク１３５に補給される。
【００２８】
このインクジェット記録装置においては、本発明のインクカートリッジ２０１中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ２０１における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ２０１は、縦置きで前面装填構成としても、安定したインクの供給を行うことができる。したがって、装置本体１０１の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納する場合したり、あるいは装置本体１０１の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ２０１の交換を容易に行うことができる。
【００２９】
なお、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。
【００３０】
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。
【００３１】
＜インク記録物＞
本発明のインクジェット記録方法により記録されたインク記録物は、本発明のインク記録物である。本発明のインク記録物は、記録用メディア上に本発明のインクメディアセットにおけるインクを用いて形成された画像を有してなる。
前記記録用メディアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、普通紙、印刷用塗工紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシート、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、普通紙及び印刷用塗工紙の少なくともいずれかが好ましい。前記普通紙は安価である点で有利である。また、前記印刷用塗工紙は光沢紙に比べ比較的安価でしかも平滑な光沢ある画像を与える点で有利である。しかし、乾燥性が悪く一般にインクジェット用には使用困難であったが、本発明のインクにより乾燥性が向上し使用可能となった。
前記インク記録物は、高画質で滲みがなく、経時安定性に優れ、各種の印字乃至画像の記録された資料等として各種用途に好適に使用することができる。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。なお例中で用いられた％は重量基準である。
【００３３】
＜顔料分散体の調整方法＞
（１）ブラック分散体Ａ
ＣＴＡＢ比表面積が１５０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量１００ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック９０ｇを２．５Ｎ（規定）の硫酸ナトリウム溶液３０００ｍｌに添加し、温度６０℃、速度３００ｒｐｍで攪拌し、１０時間反応させて酸化処理を行った。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。得られたカーボンブラックを水洗いし、乾燥させて、顔料濃度が２０重量％となるよう純水中に分散させた。以上により、ブラック顔料分散液を得た。
（２）シアン分散体Ａ
シアン顔料としてピグメントブルー１５：３を低温プラズマ処理し、カルボキシル基を導入したシアン顔料を作成した。これをイオン交換水に分散したものを、限外濾過膜にて脱塩濃縮し、顔料濃度１５重量％のシアン顔料分散液を得た。
（３）マゼンタ分散体Ａ
上記（２）のピグメントブルー１５：３をピグメントレッド１２２に変更したほか
は（２）と同様にしてマゼンタ顔料分散液を得た。
（４）イエロー分散体Ａ
上記（２）のピグメントブルー１５：３をピグメントイエロー７４に変更したほか
は（２）と同様にしてイエロー顔料分散液を得た。
（５）ブラック分散体Ｂ
・カーボンブラック顔料                    ・・・１５重量％
・分散剤                                    ・・・３重量％
・純水・・・                                          残量
上記カーボンブラック顔料、分散剤および純水の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のジルコニアボール使用）で循環分散してブラック顔料分散液を得た。
（６）シアン分散体Ｂ
上記（５）のカーボンブラック顔料をピグメントブルー１５：３に変更したほか
は（５）と同様にしてシアン顔料分散液を得た。
（７）マゼンタ分散体Ｂ
上記（５）のカーボンブラック顔料をピグメントレッド１２２に変更したほか
は（５）と同様にしてマゼンタ顔料分散液を得た。
（８）イエロー分散体Ｂ
上記（５）のカーボンブラック顔料をピグメントイエロー７４に変更したほか
は（５）と同様にしてイエロー顔料分散液を得た。
【００３４】
＜エポキシエステル樹脂エマルジョンの製造方法＞
エポキシエステル樹脂エマルジョンの製造方法は公知のあらゆる方法を用いることができる。
（合成例１）
還流冷却器、温度計、攪拌機のついたフラスコ中にビスフェノールＡ  １３７ｇ、１０％水酸化ナトリウム水溶液４５０ｇを仕込み、攪拌しながら５０℃に昇温し、エピクロルヒドリン８７ｇを加えた。１００℃で４０分間反応させ、二層に分離させた後に下層を沸騰水で洗浄して中性に戻した。１５０℃で３０分間加熱、脱水し、エポキシ当量５００、分子量９００のエポキシ樹脂を得た。
撹拌機、温度計、冷却器、滴下ロートおよび窒素ガス導入管のついた四ツ口フラスコに、上記エポキシ樹脂２００ｇ、９，１１−オクタデカジエン酸（酸当量２８０ｇ／ｅｑ）１４０ｇと、ブチルセロソルブ２５０ｇおよびトリエチルアミン１．５ｇを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら１４０℃まで昇温し、６時間エステル化反応を行った。これにキシレンを加えて乳化工程に適した粘度に調節した。この溶液４０２ｇに乳化剤（ＡＤＥＫＡ社製アデカノールＮＫ−９６１Ｓ）２４ｇ、硬化触媒（ドライヤー）としてナフテン酸コバルト（和光純薬製）を加え、水２８６ｇを添加して転相法により乳化することにより、白色エマルジョンを得た。
ここで得られたエポキシエステル樹脂は構造式（Ｉ）において、
【化２】
2011057866.tif 000004
としたものに相当する。
また、得られたエポキシエステル樹脂エマルジョンの粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０％）は７２ｎｍであり、造膜温度測定装置（ＭＦＴテスター、テスター産業株式会社製）により測定した最低造膜温度（ＭＦＴ）は５℃であった。
（合成例２）
上記合成例１において、ビスフェノールＡの代わりにビスフェノールＦ  １２０ｇを使用し、９，１１−オクタデカジエン酸の代わりにヘキサデカン酸１４０ｇを使用した以外は合成例１と同様に反応させ、エポキシエステル樹脂エマルジョンを得た。
ここで得られたエポキシエステル樹脂は構造式（Ｉ）において、
【化３】
2011057866.tif 000005
としたものに相当する。
また、得られたエポキシエステル樹脂エマルジョンの粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０％）は８８ｎｍであり、造膜温度測定装置（ＭＦＴテスター、テスター産業株式会社製）により測定した最低造膜温度（ＭＦＴ）は５℃であった。
（合成例３）
上記合成例１において、乳化剤（ＡＤＥＫＡ社製アデカノールＮＫ−９６１Ｓ）の添加量を１００ｇに変化させた以外は同様にしてエポキシエステル樹脂エマルジョンを得た。
得られたエポキシエステル樹脂エマルジョンの構造は合成例１のものと等しく、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０％）は８ｎｍであり、造膜温度測定装置（ＭＦＴテスター、テスター産業株式会社製）により測定した最低造膜温度（ＭＦＴ）は５℃であった。
（合成例４）
上記合成例１において、乳化剤（ＡＤＥＫＡ社製アデカノールＮＫ‐９６１Ｓ）の添加量を５ｇに変化させた以外は同様にしてエポキシエステル樹脂エマルジョンを得た。
得られたエポキシエステル樹脂エマルジョンの構造は合成例１のものと等しく、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０％）は３１１ｎｍであり、造膜温度測定装置（ＭＦＴテスター、テスター産業株式会社製）により測定した最低造膜温度（ＭＦＴ）は５℃であった。
（合成例５）
上記合成例２において、ビスフェノールＦとエピクロルヒドリンの仕込み比率を４：５に変えた以外は合成例２と同様の手順によってエポキシエステル樹脂エマルジョンを得た。
ここで得られたエポキシエステル樹脂エマルジョンは構造式（Ｉ）において
【化４】
2011057866.tif 000006
としたものに相当する。
また、得られたエポキシエステル樹脂エマルジョンの粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０％）は１２０ｎｍであり、造膜温度測定装置（ＭＦＴテスター、テスター産業株式会社製）により測定した最低造膜温度（ＭＦＴ）は２１℃であった。
【００３５】
＜シリコーン変性アクリル樹脂エマルジョンの製造方法＞
比較例に用いたシリコーン変性アクリル樹脂エマルジョンの合成には、特開２００６−２８２９８６号公報に示されている方法を用いた。
（合成例６）
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、アクアロンＲＮ−２０（第一工業製薬株式会社製）１０ｇ、過硫酸カリウム１ｇ、及び純水２８６ｇを仕込み、６５℃に昇温した。次に、メタクリル酸メチル１５０ｇ、アクリル酸２エチルヘキシル１００ｇ、アクリル酸２０ｇ、ビニルトリエトキシシラン２０ｇ、アクアロンＲＮ−２０（第一工業製薬株式会社製）を１０ｇ、過硫酸カリウム４ｇ、及び純水３９８．３ｇの混合溶液を２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。８０℃で更に３時間加熱熟成した後冷却し、水酸化カリウムでｐＨを７〜８となるよう調整した。
得られたシリコーン変性アクリル樹脂エマルジョンの粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０％）は１３０ｎｍであり、造膜温度測定装置（ＭＦＴテスター、テスター産業株式会社製）により測定した最低造膜温度（ＭＦＴ）は０℃であった。
【００３６】
＜インクの製造方法＞
上記の処方によりインクを調製し、１時間３０分撹拌後、孔径０．８μｍのメンブレンフィルターでろ過し、インクを得た。
以下に、実施例１〜１０のインク組成物の構成および評価結果を表１に、また比較例１〜１５のインク組成物の構成および評価結果を表２および表３に示す。表中の数値は重量％を示す。
なお、表中に記載の原材料は次の通りである。
・有機溶剤Ａ          ：グリセリン
・有機溶剤Ｂ          ：１，３−ブタンジオール
・有機溶剤Ｃ          ：２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール
・樹脂エマルジョンＡ  ：合成例１のエポキシエステル樹脂エマルジョン
・樹脂エマルジョンＢ  ：合成例２のエポキシエステル樹脂エマルジョン
・樹脂エマルジョンＣ  ：合成例３のエポキシエステル樹脂エマルジョン
・樹脂エマルジョンＤ  ：合成例４のエポキシエステル樹脂エマルジョン
・樹脂エマルジョンＥ  ：合成例５のエポキシエステル樹脂エマルジョン
・樹脂エマルジョンＦ  ：合成例６のシリコーン変性アクリル樹脂エマルジョン
・樹脂エマルジョンＧ  ：ポリエステル系樹脂エマルジョン
（高松油脂製ペスレジンＡ２１０）
・樹脂エマルジョンＨ  ：ポリオレフィン系樹脂エマルジョン
（三井石油化学製ケミパールＳ−１００）
【００３７】
＜保存安定性評価＞
各インクをインクカートリッジに充填して６５℃で３週間保存し、増粘および凝集の状態を、下記基準により評価した。○までが許容範囲である。
［評価基準］
◎：増粘および凝集は全く見られない
○：わずかに凝集が見られる
△：明らかな増粘および凝集が見られる
×：著しい増粘および凝集が見られる
【００３８】
＜インク吐出性＞
インクジェットプリンター（リコー製ＩＰＳｉＯ  ＧＸ５０００）に作成したインクを充填し、Ｔｙｐｅ６２００紙（株式会社ＮＢＳリコー製）に６００ｄｐｉの解像度で連続して２００枚の印字を行った。このときの吐出乱れや不吐出具合を下記基準により評価した。
［評価基準］
◎：吐出乱れや不吐出は全く見られない
○：吐出乱れや不吐出がわずかに見られる
△：明らかな不吐出、吐出乱れが見られる
×：著しい不吐出、吐出乱れが見られる
【００３９】
＜対ノズル固着性評価＞
インクジェットプリンター（リコー製ＩＰＳｉＯ  ＧＸ５０００）を恒温恒湿槽に入れ、槽内の環境を温度３２℃、湿度３０％に設定し、以下の印刷パターンチャートを２０枚連続で印字した後、２０分間印字を実施しない休止状態にし、これを５０回繰り返し、累計で１，０００枚印写した後、ノズルプレートを顕微鏡で観察し、固着の有無を判断した。
なお、印刷パターンは、紙面全面積中、各色印字面積が５％であるチャートにおいて、各インクを１００％ｄｕｔｙで印字した。印字条件は、記録密度は３００ｄｐｉ、ワンパス印字とした。評価基準を以下に示すが、○までが許容範囲である。
［評価基準］
◎：ノズル近傍に全く固着が無い
○：ノズル近傍にわずかな固着が見られる
△：ノズルプレート全面に固着が見られる
×：ノズルプレート全面に著しい固着が見られる
【００４０】
＜耐擦過性＞
インクジェットプリンター（リコー製ＩＰＳｉＯ  ＧＸ５０００）に作成したインクを充填し、Ｔｙｐｅ６２００紙（株式会社ＮＢＳリコー製）に６００ｄｐｉの解像度で印字を行った。印字乾燥後、綿布で印字部を１０回擦り、綿布への転写具合を目視観察し、下記基準により評価した。○までが許容範囲である。
［評価基準］
◎：綿布への顔料転写は全く見られない
○：綿布への顔料転写がわずかに見られる
△：綿布への明らかな顔料転写が見られる
×：綿布への著しい顔料転写が見られる
【００４１】
＜耐マーカー性＞
インクジェットプリンター（リコー製ＩＰＳｉＯ  ＧＸ５０００）に作成したインクを充填し、Ｔｙｐｅ６２００紙（株式会社ＮＢＳリコー製）に６００ｄｐｉの解像度で印字を行った。印字乾燥後、蛍光マーカー（三菱鉛筆株式会社製、ＰＲＯＰＵＳ２）で印字部をなぞり、顔料が取れることによって発生する汚れ具合を目視観察し、下記基準により評価した。○までが許容範囲である。
［評価基準］
◎：色落ちによる汚れが全く見られない
○：色落ちによる汚れがわずかに見られる
△：色落ちによる汚れが明らかである
×：マーカーに沿って著しく汚れが広がっている
【００４２】
＜実施例＞
【表１】
2011057866.tif 000007
【００４３】
＜比較例＞
【表２】
2011057866.tif 000008
【表３】
2011057866.tif 000009
【００４４】
＜考察＞
実施例１〜１０（エポキシエステル樹脂エマルジョンを添加した例）
顔料分散体種、有機溶剤種によらず優れた効果を示す。
インク総量に対し、十分な量のエポキシエステル樹脂エマルジョンが添加されていれば、その他樹脂エマルジョンを別途添加しても構わないことが分かる。
比較例１〜４（樹脂エマルジョンとしてシリコーン変性アクリルエマルジョンを用いた例）
保存性安定性は得られるが、定着性（耐擦過性、耐マーカー性）が劣り、ノズルに対する固着（対ノズル固着性）も防がれない。
比較例５〜６（樹脂エマルジョンとしてシリコーン変性アクリルエマルジョンを用いた例で、顔料種と有機溶剤種を変えたもの）
インク吐出性に問題はなく、最低限の定着性（耐擦過性、耐マーカー性）は確保できるが、保存安定性、対ノズル固着性に劣る。
比較例７〜８（樹脂エマルジョンとしてポリエステル系エマルジョンが添加されたもの）
全体的に要求するレベルを満たさず、特に耐マーカー性に著しく劣る。
比較例９〜１０（樹脂エマルジョンとしてポリオレフィン系エマルジョンが添加されたもの）
保存安定性、インク吐出性および対ノズル固着性が著しく悪い。
比較例１１〜１２（そもそも樹脂エマルジョンが添加されていないもの）
固形分の低下により安定性は増すが、定着性（耐擦過性、耐マーカー性）が殆ど無い。
比較例１３〜１４（エポキシエステル樹脂エマルジョンの粒子径が範囲内を超えている例）
粘度が高くなったり目詰まりを引き起こすためにインク吐出性が著しく劣る。
比較例１５（エポキシエステル樹脂エマルジョンの最低造膜温度が高すぎる例）
紙面上で膜を形成しないためエマルジョンの添加による耐擦過性の向上は見られない。
【符号の説明】
【００４５】
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
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  用紙載置部
１４２  用紙
１４４  分離パッド
１５１  搬送ベルト
１５２  再度カウンタローラ
１５６  帯電ローラ
１５７  搬送ローラ
１５８  デンションローラ
１７１  分離爪
１７２  排紙ローラ
１７３  排紙コロ
１８１  両面給紙ユニット
２０１  インクカートリッジ
２４１  インク袋
２４２  インク注入口
２４３  インク排出口
２４４  カートリッジ外装
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２００６−２８２９８６号公報
【特許文献２】特開平９−３１３９０号公報
【図１】
2011057866.tif 000010
【図２】
2011057866.tif 000011
【図３】
2011057866.tif 000012
【図４】
2011057866.tif 000013
【図５】
2011057866.tif 000014