(57)【要約】【課題】乾燥、定着時間が短縮され、乾燥後にはベタツキの発生が防止された画像を形成することができる画像形成方法を提供する。【解決手段】非多孔性基材上に、溶解度パラメータが２０〜２５ＭＰａ１／２である揮発性有機溶媒と、ガラス転移温度が２５〜８５℃である酸官能化ポリマーコロイド粒子と、表面の少なくとも一部がポリマーで被覆された顔料とを含むインク組成物を、インクジェット法により吐出して画像を形成する工程を有し、前記非多孔性基材の溶解度パラメータとインク組成物中の前記揮発性有機溶媒の溶解度パラメータとの差の絶対値が１５ＭＰａ１／２以内である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非多孔性基材上に、溶解度パラメータ（ＳＰ値）が２０〜２５ＭＰａ１／２である揮発性有機溶媒と、ガラス転移温度が２５〜８５℃である酸官能化ポリマーコロイド粒子と、表面の少なくとも一部がポリマーで被覆された顔料とを含むインク組成物を、インクジェット法により吐出して画像を形成する工程を有し、
前記非多孔性基材の溶解度パラメータ（ＳＰ値）と、インク組成物中の前記揮発性有機溶媒の前記溶解度パラメータとの差の絶対値が１５ＭＰａ１／２以内である画像形成方法。
【請求項２】
前記揮発性有機溶媒の溶解度パラメータが２０〜２４ＭＰａ１／２であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記酸官能化ポリマーコロイド粒子のガラス転移温度が３５〜８０℃であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記揮発性有機溶媒の総含有量が、インク組成物の全質量に対して５質量％〜１８質量％であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記揮発性有機溶媒は、沸点が１２０℃以上２８５℃以下、又は分解温度が３００℃以上であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記非多孔性基材は、表面におけるＪＩＳ Ｐ８１４０に準拠した吸水度試験による接触時間１２０秒間のコッブ吸水度が１ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項７】
前記非多孔性基材がプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記非多孔性基材が、ポリエチレンテレフタレートフィルム又はトリアセテートセルロースフィルムであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項９】
前記揮発性有機溶媒として、下記構造式（１）で表されるグリセリンのアルキレンオキシド付加物とアルキレングリコールアルキルエーテルとを含むことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【化１】
2011093313.tif 000007
〔式中、ＡＯは、エチレンオキシ及び／又はプロピレンオキシを表す。ｌ、ｍ、及びｎは、それぞれ独立に１以上の整数を表し、かつｌ＋ｍ＋ｎ＝３〜１５を満たす。〕
【請求項１０】
前記酸官能化ポリマーコロイド粒子が、（メタ）アクリル酸を共重合させたカルボン酸基含有のポリマー粒子であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項１１】
前記構造式（１）で表されるグリセリンのアルキレンオキシド付加物（a）と、アルキレングリコールアルキルエーテル（b）との混合比率（a:b、質量比）が１：２．５〜２．５：１であることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット法を利用してインクを吐出して画像を形成する画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録用の被記録媒体としては、様々な記録媒体が検討されており、そのいずれにおいても、高品位の画像を形成し得る技術が求められる。また、インクにおいても、耐水性や耐光性等の観点から、種々のインク材料が検討されている。
【０００３】
例えば、インク材料の含有成分の１つである着色剤には、顔料が広く用いられており、顔料は水等の媒質中に分散されて用いられる。顔料を分散させて用いる場合、分散させたときの分散粒径や分散後の安定性、サイズ均一性等や、吐出ヘッドからの吐出性などが重要であり、これらを向上させる技術の検討が種々行なわれている。
【０００４】
その一方で、普通紙等のように多孔性を有してインクの吸収性等の比較的良好な被記録媒体に画像形成する場合と異なり、ポリエステルなどの非多孔性基材を被記録媒体として画像形成する場合にも、インク打滴後の乾燥が速やかに進行し、定着性や画像解像度などが良好な性能を示すほか、乾燥後にはベタツキのない画像が得られることが望まれる。
【０００５】
上記状況に関連して、着色剤及び樹脂を含み２５℃のインク中で固体である固体成分、水よりも沸点が高く２５℃のインク中で液体である液体成分、及び水を含有する記録用インクが開示されており、乾燥速度に問題がないとされている（例えば、特許文献１参照）。この液体成分として、沸点が２３０℃以上である高沸点の湿潤剤、具体的には、グリセリン、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが挙げられている。
【０００６】
また、２８５℃以下の沸点を有する揮発性共溶媒を含む水性液体ビヒクルと、液体ビヒクル中に分散している、酸官能化ポリマーコロイド粒子、及びポリマーの結合している顔料着色剤とを含むインクジェットインクが開示されており（例えば、特許文献２参照）、非多孔質基材に対して優れた付着性を有するとされている。
【０００７】
更に、アクリル酸等のモノマー種が重合したガラス転移温度が３０℃以上の樹脂エマルジョンと、顔料を分散ポリマーで包含して水に分散された顔料分散液と、トリエチレングリコールモノブチルエーテルとを含有する水性インク組成物が開示され（例えば、特許文献３参照）、分散安定性（保存安定性）と優れた印刷品質とを両立できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１０１１９２号公報
【特許文献２】特開２００５−２２０３５２号公報
【特許文献２】特開２００７−２７７３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の技術では、ポリエステルなどの非多孔性基材に画像を形成しようとすると、打滴後のインクの吸収が遅く、インク画像の乾燥や定着に時間を要し、また画像の乾燥が完了した後でも、画像面にベタツキが残るといった課題があった。特に、フルラインヘッドを用いて１回の吐出で記録が可能なシングルパス方式で高速記録する場合には、画像形成時に必要な乾燥・定着が行なえず、乾燥不足のまま集積等したり、隣接の媒体間で貼り付く等の支障を来たす懸念があった。そのため、非多孔性基材を使用して画像形成する場合に、必ずしも充分な記録適性が確保されていないというのが実情である。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、乾燥、定着時間が短縮され、乾燥後にはベタツキの発生が防止された画像を形成することができる画像形成方法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
＜１＞  非多孔性基材上に、溶解度パラメータ（ＳＰ値）が２０〜２５ＭＰａ１／２である揮発性有機溶媒と、ガラス転移温度が２５〜８５℃である酸官能化ポリマーコロイド粒子と、表面の少なくとも一部がポリマーで被覆された顔料とを含むインク組成物を、インクジェット法により吐出して画像を形成する工程を有し、前記非多孔性基材の溶解度パラメータ（ＳＰ値）と、インク組成物中の前記揮発性有機溶媒の前記溶解度パラメータ（ＳＰ値）との差の絶対値が１５ＭＰａ１／２以内である画像形成方法である。
【００１２】
＜２＞  前記揮発性有機溶媒の溶解度パラメータ（ＳＰ値）が、２０〜２４ＭＰａ１／２であることを特徴とする前記＜１＞に記載の画像形成方法である。
【００１３】
＜３＞  前記酸官能化ポリマーコロイド粒子のガラス転移温度が３５〜８０℃であることを特徴とする前記＜１＞又は前記＜２＞に記載の画像形成方法である。
【００１４】
＜４＞  前記揮発性有機溶媒の総含有量が、インク組成物の全質量に対して５質量％〜１８質量％であることを特徴とする前記＜１＞〜前記＜３＞のいずれか１つに記載の画像形成方法である。
【００１５】
＜５＞  前記揮発性有機溶媒は、沸点が１２０℃以上２８５℃以下、又は分解温度が３００℃以上であることを特徴とする前記＜１＞〜前記＜４＞のいずれか１つに記載の画像形成方法である。
【００１６】
＜６＞  前記非多孔性基材は、表面におけるＪＩＳ Ｐ８１４０に準拠した吸水度試験による接触時間１２０秒間のコッブ吸水度が１ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする前記＜１＞〜前記＜５＞のいずれか１つに記載の画像形成方法である。
【００１７】
＜７＞  前記非多孔性基材がプラスチックフィルムであることを特徴とする前記＜１＞〜前記＜６＞のいずれか１つに記載の画像形成方法である。
【００１８】
＜８＞  前記非多孔性基材が、ポリエチレンテレフタレートフィルム又はトリアセテートセルロースフィルムであることを特徴とする前記＜１＞〜前記＜７＞のいずれか１つに記載の画像形成方法である。
【００１９】
＜９＞  前記揮発性有機溶媒として、下記構造式（１）で表されるグリセリンのアルキレンオキシド付加物とアルキレングリコールアルキルエーテルとを含むことを特徴とする前記＜１＞〜前記＜８＞のいずれか１つに記載の画像形成方法である。
【００２０】
【化１】
2011093313.tif 000002
【００２１】
前記構造式（１）において、ＡＯは、エチレンオキシ及び／又はプロピレンオキシを表す。ｌ、ｍ、及びｎは、それぞれ独立に１以上の整数を表し、かつｌ＋ｍ＋ｎ＝３〜１５を満たす。
【００２２】
＜１０＞  前記酸官能化ポリマーコロイド粒子が、（メタ）アクリル酸を共重合させたカルボン酸基含有のポリマー粒子である前記＜１＞〜前記＜９＞のいずれか１項に記載の画像形成方法である。
【００２３】
＜１１＞  前記構造式（１）で表されるグリセリンのアルキレンオキシド付加物（a）と、アルキレングリコールアルキルエーテル（b）との混合比率（a:b、質量比）が１：２．５〜２．５：１であることを特徴とする前記＜９＞又は前記＜１０＞に記載の画像形成方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、乾燥、定着時間が短縮され、乾燥後にはベタツキの発生が防止された画像を形成することができる画像形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の画像形成方法について詳細に説明する。
本発明の画像形成方法は、非多孔性基材上に、溶解度パラメータ（以下、「ＳＰ値」ともいう。）が２０〜２５ＭＰａ１／２である揮発性有機溶媒と、ガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」ともいう。）が２５〜８５℃である酸官能化ポリマーコロイド粒子と、表面の少なくとも一部がポリマーで被覆された顔料とを含むインク組成物（以下、単に「インク」ともいう。）を、インクジェット法により吐出して画像を形成する工程（以下、「画像形成工程」ということがある。）を設け、非多孔性基材のＳＰ値と、インク組成物中の揮発性有機溶媒のＳＰ値との差の絶対値（｜ΔＳＰ｜）が１５ＭＰａ１／２以内となるように構成されたものである。なお、「｜｜」は絶対値を表す。
【００２６】
本発明においては、非多孔性基材に画像形成する際に用いるインクを、ＳＰ値＝２０〜２５ＭＰａ１／２の揮発性有機溶媒とＴｇ＝２５〜８５℃の酸官能化ポリマーコロイド粒子と表面の少なくとも一部がポリマーで被覆された顔料とを含ませた組成にするとともに、揮発性有機溶媒と非多孔性基材との間のＳＰ値の差を所定値以内とすることで、定着性、画像のベタツキ防止が図られ、乾燥速度も向上させることができる。
【００２７】
本発明における画像形成工程は、インクジェット法によりインク組成物を吐出して非多孔性基材上に画像を形成する。インクジェット法による画像形成は、エネルギーを供与することによりインク組成物をインクジェットヘッドから吐出し、着色画像を形成するものであり、例えば特開２００３−３０６６２３号公報の段落番号００９３〜０１０５に記載の方法を適用できる。
【００２８】
インクジェット法には、特に制限はなく、公知の方式、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式（圧力パルス方式）、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、及びインクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット（バブルジェット（登録商標））方式等のいずれであってもよい。インクジェット法としては、特に、特開昭５４−５９９３６号公報に記載の方法で、熱エネルギーの作用を受けたインクが急激な体積変化を生じ、この状態変化による作用力によって、インクをノズルから吐出させるインクジェット法を有効に利用することができる。
尚、前記インクジェット法には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
【００２９】
また、インクジェット法で用いるインクジェットヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式としては、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電気−熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット（登録商標）型等）、静電吸引方式（例えば、電界制御型、スリットジェット型等）及び放電方式（例えば、スパークジェット型等）などを具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いても構わない。  
尚、前記インクジェット法により記録を行う際に使用するインクノズル等につい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。
【００３０】
−非多孔性基材−
本発明の画像形成方法では、被記録媒体として、非多孔性基材が用いられる。非多孔性基材は、インクの吸収が少ない例えば普通紙、塗工紙などの紙類を除く基材であり、具体的には、表面におけるＪＩＳ Ｐ８１４０に準拠した吸水度試験による接触時間１２０秒間のコッブ吸水度が１ｇ／ｍ２以下である基材である。
【００３１】
コッブ吸水度は、ＪＩＳ Ｐ８１４０に準拠した吸水度試験により測定されるものであり、基材の片側の表面から一定時間水が接触した場合に吸収される水の量を測定したものである。本発明においては、接触時間は１２０秒間である。
【００３２】
本発明の画像形成方法では、このようなインク吸収の遅い基材に画像形成する場合において、インク吐出後に所望とする乾燥、定着が行なえ、乾燥及び定着に要する時間を短縮しつつ、乾燥完了後には画像のベタツキも抑えられる。すなわち、本発明は、後述する組成のインク組成物を用いるとともに、このインク組成物中の揮発性有機溶媒のＳＰ値との間で非多孔性基材のＳＰ値が大きく異ならないようにする。
【００３３】
具体的には、非多孔性基材のＳＰ値とインク組成物中の揮発性有機溶媒のＳＰ値との差の絶対値（｜ΔＳＰ｜）を１５ＭＰａ１／２以内とする。｜ΔＳＰ｜の値が１５ＭＰａ１／２を超えると、特に定着性が悪化し、乾燥後の画像のベタツキを防止することができない。｜ΔＳＰ｜の値としては、定着性及び／又は画像のベタツキ抑制の観点から、１４ＭＰａ１／２以内がより好ましい。また、｜ΔＳＰ｜の値の下限値は、１０ＭＰａ１／２が望ましい。
【００３４】
非多孔性基材のＳＰ値は、後述のインク組成物に含有される揮発性有機溶媒のＳＰ値の算出と同様にして算出される値である。
【００３５】
本発明における非多孔性基材としては、プラスチックフィルムが好ましい。プラスチックフィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＳＰ値＝１０．７ＭＰａ１／２）などのポリエステル基材、アセチルセルロース（ＳＰ値＝１０．９ＭＰａ１／２）、ジアセテートセルロース（ＳＰ値＝１１．４ＭＰａ１／２）等を挙げることができる。
これらの中でも、インクとの親和性が良く、本願の組合せにした場合に、インクが基材表面と馴染み易く、均質な画像が描画できる点で、ポリエチレンテレフタレートフィルム又はトリアセテートセルロースフィルムが好ましい。
【００３６】
−インク組成物−
画像形成に用いるインク組成物は、少なくとも、溶解度パラメータ（ＳＰ値）が２０〜２５ＭＰａ１／２である揮発性有機溶媒と、ガラス転移温度（Ｔｇ）が２５〜８５℃である酸官能化ポリマーコロイド粒子と、表面の少なくとも一部がポリマーで被覆された顔料とを含み、必要に応じて、他の成分を用いて構成することができる。
【００３７】
（揮発性有機溶媒）
本発明におけるインク組成物は、ＳＰ値（溶解度パラメータ）が２０〜２５ＭＰａ１／２である揮発性有機溶媒の少なくとも一種を含有する。ＳＰ値の比較的低い揮発性有機溶媒を含有することにより、定着性、画像のベタツキ抑制効果が向上する。
【００３８】
揮発性有機溶媒のＳＰ値（溶解度パラメータ）は、２０〜２５ＭＰａ１／２の範囲内とする。ＳＰ値が２０ＭＰａ１／２未満であると、水との親和性が小さくなり、インク中で均一に混和しなくなったり、揮発しやすくなるなどで定着性が悪化し好ましくない。また、ＳＰ値が２５ＭＰａ１／２を超えると、上記のように非多孔性基材のＳＰ値との差が大きくなりすぎ、乾燥後の画像のベタツキを防止することができない。
中でも、定着性及び乾燥後の画像のベタツキ防止の観点から、揮発性有機溶媒のＳＰ値としては、２０〜２４ＭＰａ１／２の範囲内が好ましい。
【００３９】
ＳＰ値（溶解度パラメーター／単位：ＭＰａ１／２）とは、分子凝集エネルギーの平方根で表される値であり、R.F.Fedors, Polymer Engineering Science, 14, p.147〜154 (1974)に記載の方法で算出されるものをいう。
【００４０】
本発明における揮発性有機溶媒としては、例えば、
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル（ＳＰ値：２２．４ＭＰａ１／２）
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＳＰ値：２１．５ＭＰａ１／２）
・トリエチレングリコールモノメチルエーテル（ＳＰ値：２２．１ＭＰａ１／２）
・トリエチレングリコールモノエチルエーテル（ＳＰ値：２１．７ＭＰａ１／２）
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ＳＰ値：２１．１ＭＰａ１／２）
・ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＳＰ値：２１．３ＭＰａ１／２）
・トリプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＳＰ値：２０．４ＭＰａ１／２）
及び、下記の構造式（１）で表されるグリセリンのアルキレンオキシド付加物が好適に挙げられる。
【００４１】
【化２】
2011093313.tif 000003
【００４２】
構造式（１）において、ｌ、ｍ、及びｎは、それぞれ独立に１以上の整数を表し、かつｌ＋ｍ＋ｎ＝３〜１５を満たす。ｌ＋ｍ＋ｎの値は、３以上であるとカール抑制効果が良好であり、１５以下であると良好な吐出性が保てる。中でも、ｌ＋ｍ＋ｎは３〜１２の範囲が好ましく、３〜１０の範囲がより好ましい。構造式（１）中のＡＯは、エチレンオキシ（ＥＯと略記することがある）及び／又はプロピレンオキシ（ＰＯと略記することがある）を表し、中でも、プロピレンオキシ基が好ましい。（ＡＯ）ｌ、（ＡＯ）ｍ、及び（ＡＯ）ｎの各ＡＯは、それぞれ同一でも異なってもよい。
【００４３】
以下、前記構造式（１）で表される化合物の例を示す。なお、括弧内の値はＳＰ値（単位：ＭＰａ１／２）である。但し、本発明においては、これらに限定されるものではない。
【００４４】
【化３】
2011093313.tif 000004
【００４５】
・ｎＣ４Ｈ９Ｏ（ＡＯ）４−Ｈ
（ＡＯ＝ＥＯ又はＰＯ（ＥＯ：ＰＯ＝１：１）、ＳＰ値＝２０．１ＭＰａ１／２）
・ＨＯ（ＰＯ）３−Ｈ（ＳＰ値＝２４．７ＭＰａ１／２）
・ＨＯ（ＰＯ）７−Ｈ（ＳＰ値＝２１．２ＭＰａ１／２）
なお、ＥＯ、ＰＯは各々、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基を表す。
【００４６】
グリセリンのアルキレンオキシド付加物は、上市されている市販品を用いてもよい。例えば、ポリオキシプロピル化グリセリン（ポリプロピレングリコールとグリセリンとのエーテル）として、サンニックスＧＰ−２５０（平均分子量２５０）、同ＧＰ−４００（平均分子量４００）、同ＧＰ−６００（平均分子量６００）〔以上、三洋化成工業（株）製〕、レオコンＧＰ−２５０（平均分子量２５０），同ＧＰ−３００（平均分子量３００、同ＧＰ−４００（平均分子量４００）、同ＧＰ−７００（平均分子量７００）〔以上、ライオン（株）製〕、ポリプロピレントリオールグリコール・トリオール型（平均分子量３００、平均分子量７００）〔以上、和光純薬工業（株）製〕などが挙げられる。
【００４７】
上記の中でも、揮発性有機溶媒の沸点としては、１２０℃以上２８５℃以下であることが好ましい。沸点が、１２０℃以上であると常温では揮発し難く、２８５℃以下であると描画、乾燥、定着工程などで緩やかに揮発し適度なラテックスの製膜性が得られる点で有利である。
沸点は、上記同様の観点から、１５０〜２５０℃がより好ましい。
【００４８】
また、揮発性有機溶媒の分解温度としては、３００℃以上が好ましい。分解温度が３００℃以上であると、インクの調製から使用までの保存分解安定性の点で有利である。
分解温度は、上記同様の観点から、３００〜５００℃がより好ましい。
【００４９】
揮発性有機溶媒は、一種単独であるいは２種類以上を混合して使用することができる。
２種類以上の揮発性有機溶媒を混合する場合の組み合わせは、特に限定はないが、前記構造式（１）で表されるグリセリンのアルキレンオキシド付加物と、アルキレングリコールアルキルエーテル（好ましくはジ又はトリアルキレングリコールモノアルキルエーテル（アルキル部位の好ましい炭素数は各々１〜４））とを組合せると、定着性がより向上し、乾燥後の画像のベタツキ、ひいてはブロッキングを効果的に抑制することができる。この場合、前記構造式（１）で表されるグリセリンのアルキレンオキシド付加物（a）と、アルキレングリコールアルキルエーテル（b）との混合比率（a:b、質量比）は、前記同様の理由から、１：５〜５：１の範囲が好ましく、１：２．５〜２．５：１の範囲がより好ましい。
【００５０】
揮発性有機溶媒のインク組成物中における総含有量としては、組成物の全質量に対して、５質量％〜１８質量％の範囲が好ましい。揮発性有機溶媒の含有量が前記範囲内であると、例えばシングルパスで記録する等により記録速度をさらに高速化した場合にも、記録後の乾燥・定着処理を短時間で行なうのに有利であり、乾燥後の画像のベタツキを抑え、ひいてはブロッキングの発生を効果的に防止することができる。
中でも、揮発性有機溶媒の含有量は、組成物全質量に対して、６質量％〜１６質量％の範囲がより好ましく、８質量％〜１４質量％の範囲が特に好ましい。
【００５１】
（酸官能化ポリマーコロイド粒子）
本発明におけるインク組成物は、Ｔｇ（ガラス転移温度）が２５〜８５℃である酸官能化ポリマーコロイド粒子の少なくとも一種を含有する。酸官能化ポリマーコロイド粒子は、酸基を有するポリマー粒子が水等の液媒体に加えられた（好ましくは分散された）粒子であり、中和された酸基を有するポリマーのラテックスが含まれる。酸基は、ポリマーコロイド粒子に静電安定性を付与し、粒子間凝集を防ぐことができる。
【００５２】
酸官能化ポリマーコロイド粒子のＴｇ（ガラス転移温度）は、２５〜８５℃の範囲内とする。Ｔｇが２５℃未満であると、乾燥後の画像にベタツキが残り、また、Ｔｇが８５℃を超えると、画像の定着性が低下する。
中でも、定着性及び乾燥後の画像のベタツキ防止の観点から、Ｔｇとしては、３０〜８０℃の範囲内が好ましく、より好ましくは３５〜７５℃の範囲である。
【００５３】
ポリマー粒子のＴｇは、通常用いられる方法によって適宜制御することができる。例えば、ポリマーを構成するモノマーの重合性基の種類、モノマー上の置換基の種類やその構成比率、ポリマー粒子を構成するポリマー分子の分子量等を適宜選択することで、ポリマー粒子のＴｇを所望の範囲に制御することができる。なお、Ｔｇは、実測によって得られる「測定Ｔｇ」を適用するが、ポリマーの分解等により測定が困難な場合は、下記計算式で算出される「計算Ｔｇ」を適用する。
具体的には、前記「測定Ｔｇ」は、エスアイアイ・ナノテクノロジー（株）製の示差走査熱量計（ＤＳＣ）ＥＸＳＴＡＲ６２２０を用いて通常の測定条件で測定した値である。また、「計算Ｔｇ」は、下記式（１）によりモノマーの単独重合体のＴｇ値を用いて計算した値である。
１／Ｔｇ＝Σ（Ｘｉ／Ｔｇｉ）  ・・・（１）
前記式（１）において、計算対象となるポリマーは、ｉ＝１からｎまでのｎ種のモノマー成分が共重合しているとする。Ｘｉはｉ番目のモノマーの重量分率（ΣＸｉ＝１）、Ｔｇｉはｉ番目のモノマーの単独重合体のガラス転移温度（絶対温度）である。但し、Σは、ｉ＝１〜ｎの和である。なお、各モノマーの単独重合体ガラス転移温度の値（Ｔｇｉ）は、Polymer Handbook(3rd Edition)(J.Brandrup, E.H.Immergut著(Wiley-Interscience、1989))の値を採用する。
【００５４】
酸官能化ポリマーコロイド粒子として、中和された表面酸基を有するポリマーコロイド粒子は、酸モノマーを他のモノマーと共重合させてモノマーエマルジョン（これがポリマーコロイド粒子を形成）を形成させることによって調製することができる。酸モノマーは、ポリマーコロイド粒子を形成するために用いられる全モノマーの１〜１５質量％の範囲で存在させることができる。酸基としては、カルボン酸基が挙げられる。酸モノマーとして、例えば（メタ）アクリロイル基含有モノマー（例えば（メタ）アクリル酸）を用い、（メタ）アクリル酸が共重合成分として共重合された、カルボン酸基を有するポリマー粒子（（メタ）アクリル酸官能化ポリマーコロイド粒子）を形成することができる。
【００５５】
ポリマーコロイド粒子の例としては、共重合によりポリマー粒子を形成し得る、例えば、スチレン、ヘキシルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、及びメタクリル酸を種々の重合比で含ませたモノマーエマルジョンを用いて調製したものが含まれる。ポリマーコロイド粒子を構成するモノマーの例としては、スチレン、炭素数１〜８のアルキルメタクリレート、炭素数１〜８のアルキルアクリレート、エチレングリコールメタクリレート、及びジメタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸などが挙げられる。
【００５６】
本発明における酸官能化ポリマーコロイド粒子は、粒子サイズが２０ｎｍ〜５００ｎｍ（好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍ）の範囲、及び／又は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０，０００〜２，０００，０００（好ましくは４０，０００〜１００，０００）の範囲であるポリマー粒子であることが好ましい。粒子サイズは、光散乱法により測定される体積平均径である。
【００５７】
酸官能化ポリマーコロイド粒子は、一般に、複数のモノマーがランダム共重合して構成されたポリマー粒子であってもよく、また、架橋及び／又は中和された表面酸基を有することができる。
【００５８】
酸官能化ポリマーコロイド粒子のインク組成物中における含有量としては、組成物の全質量に対して、４〜１５質量％が好ましく、５〜１０質量％がより好ましい。所定のＴｇを持つ酸官能化ポリマーコロイド粒子を前記範囲内で含有すると、定着性が向上し、乾燥後の画像のベタツキも低減される。
【００５９】
（顔料）
本発明におけるインク組成物は、表面の少なくとも一部がポリマーで被覆された顔料（以下、「ポリマー被覆顔料」ともいう。）の少なくとも一種を含有する。顔料自体は、自己分散性顔料でも非自己分散性顔料でもよい。
【００６０】
自己分散性顔料には、電荷又はポリマー基によって化学的に表面修飾されたものが含まれる。化学的に修飾されることにより、顔料が液体ビヒクル中に分散されて実質的にその状態に維持される。ポリマー基によって表面修飾されている場合、ポリマーの結合している顔料は、さらに修飾されてもよい。また、ポリマーの結合している顔料を形成するために用いられる顔料は、該顔料に結合していない別個の分散剤（例えば、ポリマー、オリゴマー、界面活性剤）を利用した非自己分散性顔料でもよい。
【００６１】
ポリマー被覆顔料としては、例えば、ポリマー吸着顔料、ポリマーグラフト顔料、ポリマーカプセル化顔料、及び表面にポリマーが共有結合している顔料などが挙げられる。
【００６２】
被覆される顔料としては、有機顔料として、例えば、アゾ顔料、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、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。
また、無機顔料として、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、カドミウムレッド、クロムイエロー、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特に好ましい。
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。前記色材として顔料を用いる場合、インク中における分散安定性の観点から顔料とともに分散剤を併用するか、又は顔料として表面処理顔料を用いることが好ましい。
【００６３】
ポリマーの結合している顔料の例として、スチレンアクリルコポリマーが結合するカーボンブラック顔料、スチレンアクリルコポリマーでマイクロカプセル化されたカーボンブラック顔料、スチレンアクリルコポリマーがグラフトされたカーボンブラック顔料などが挙げられる。また、顔料に結合するコポリマーの重量平均分子量は、１０，０００〜３０，０００の範囲が好ましい。
【００６４】
ポリマー被覆顔料のインク組成物中における含有量としては、組成物の全質量に対して、２〜１０質量％が好ましく、３〜６質量％がより好ましい。ポリマー被覆顔料の含有量が前記範囲内であると、充分な画像濃度が得られ、インクの液粘度を適度な範囲に調整することができる点で好ましい。
【００６５】
（水）
本発明におけるインク組成物は、水を含有することができ、含有される水の量には特に制限はない。中でも、水の含有量は、安定性及び吐出信頼性確保の点から、インク組成物の全質量に対して、好ましくは３０質量％以上８０質量％以下であり、より好ましくは５０質量％以上７０質量％以下である。
【００６６】
（他の成分）
本発明におけるインク組成物は、更に、必要に応じて界面活性剤、他の共溶媒、緩衝剤、殺生物剤、金属イオン封鎖剤、粘度調整剤、水などの他の成分を用いて構成されてもよい。
【００６７】
例えば、前記揮発性有機溶媒の他に、脂肪族アルコール、芳香族アルコール、ジオール、グリコールエーテル、ポリグリコールエーテル、カプロラクタム、ホルムアミド、アセトアミド及び長鎖アルコールをはじめとする共溶媒を用いることができる。この共溶媒の例には、第１級脂肪族アルコール、第２級脂肪族アルコール、１，２−アルコール、１，３−アルコール、１，５−アルコール、エチレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコールアルキルエーテルの比較的高次の同族体、Ｎ−アルキルカプロラクタム、未置換カプロラクタム、置換及び未置換のホルムアミド、置換及び未置換のアセトアミドなどが挙げられる。
【００６８】
前記界面活性剤としては、例えば、アルキルポリエチレンオキシド、アルキルフェニルポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシドブロックコポリマー、アセチレンポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド（ジ）エステル、ポリエチレンオキシドアミン、プロトン化ポリエチレンオキシドアミン、プロトン化ポリエチレンオキシドアミド、ジメチコンコポリマー、フルオロアルキルポリエチレンオキシド、置換アミンオキシドなどが挙げられる。添加する場合、界面活性剤のインク組成物中における量は、０．０１〜１０質量％とすることができる。
【００６９】
また、炭素数５〜２２の脂肪族炭化水素、シリコーン、フルオロカーボン界面活性剤などの加湿剤（wetting agent）として機能する他の共溶媒、湿潤剤、及び／又は界面活性剤を含んでもよい。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
【００７１】
−ラテックスポリマーコロイド液１の調製−
約１１６０ｍｌの水を反応容器に入れ、容器内で９０℃に加熱した。また、水１６０ｍｌに過硫酸カリウム開始剤１．３９ｇを含んでなる開始剤溶液を調製した。そして、上記の反応容器に、調製した開始剤溶液のうちの３２ｍｌを加えて攪拌した。
これとは別に、水１５９．４ｍｌにスチレン８０ｇと、ヘキシルメタクリレート２９２ｇと、エチルアクリレート４ｇと、メタクリル酸２４ｇと、ｔ−ドデシルメルカプタン連鎖移動剤を１．２ｇと、３０％のＲｈｏｄａｆａｃ ＲＳ ７１０を８．０ｇとを含む第１のモノマーエマルジョンを調製した。
得られたモノマーエマルジョンを上記の反応容器に、３０分間かけて滴下して添加した。この反応物を攪拌して３時間９０℃にて維持した。次いで、この反応物を５０℃にまで冷却した。その後、水酸化カリウム（５０％水溶液）を添加して、形成されたラテックス溶液のｐＨを８．７に調整した。その後、ラテックス溶液を室内温度にまで冷却した後、このラテックス溶液を２００メッシュの濾布で濾過し、ラテックスポリマーコロイド液１（酸官能化ポリマーコロイド粒子）を得た。光散乱法による粒子サイズ測定によって、ラテックスポリマーの体積平均粒子サイズを測定したところ、１８３ｎｍであった。また、固形分含量測定による固形分は２２質量％であり、ガラス転移温度（Ｔｇ）は１９．４℃であった。
【００７２】
−ラテックスポリマーコロイド液２〜６の調製−
上記のラテックスポリマーコロイド液１の処方からモノマーの種類及び組成比を下記表１に示すように変更したこと以外は、上記方法と同様にして、下記表１に示すラテックスポリマーコロイド液２〜６を調製した。各ポリマーラテックスのＴｇを下記表１に示す。
【００７３】
【表１】
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【００７４】
−インクジェット用インクの調製−
１，４−ブタンジオール（ＳＰ値＝３０．２７ＭＰａ１／２）８質量％、ジエチレングリコール（ＳＰ値＝３０．６２ＭＰａ１／２）８質量％、Ｚｏｎｙｌ ＦＳＯ（デュポン社製のフッ素系界面活性剤）０．５質量％、スチレンアクリルコポリマーでカプセル化されたカーボンブラック顔料２質量％、上記のラテックスポリマーコロイド液Ｎｏ．１を４質量％（固形分）、及び水（残部：合計量で１００質量％になる量）を混合し、インクジェット用インク１を調製した。
【００７５】
上記のインクジェット用インク１の調製において、下記表２に示すように、揮発性有機溶媒、及びラテックスポリマーコロイド液を変更したこと以外は、インクジェット用インク１の調製と同様にしてインクジェット用インク２〜２３を調製した。
調製した。
【００７６】
−画像形成−
非多孔性基材としてポリエチレンテレフタレートフィルム（ＳＰ値＝１０．７ＭＰａ１／２、コッブ吸水度＝０．００１５ｇ／ｍ２；以下、ＰＥＴフィルムと称する。）を用意し、このＰＥＴフィルム上に上記で調製したインクジェット用インクを、これを装填したインクジェットプリンタのサーマルインクジェットヘッドから６ｐｌドットにて打滴した。その後、ドライヤーＷＩＮＤＰＲＥＳＳ−ＥＨ５４０２（パナソニック社（松下電器産業社）製）を用いて“強”（１２０℃）にて、ＰＥＴフィルムの打滴面から１０ｃｍの高さより１０秒〜６０秒間、加熱乾燥した。
このとき、各インクジェット用インクでの乾燥時間及び乾燥修了後の打滴面（インク面）のベタツキ、定着性（表面光沢）を下記方法により評価した。評価結果は、下記表２に示す。
【００７７】
−評価−
（１）乾燥時間
打滴終了後、ドライヤーからの送風をあて始めた時点からインク表面を目視観察し、表面の濡れ感がなくなるまでの時間［ｓｅｃ］をカウントし、乾燥時間とした。
【００７８】
（２）ベタツキ
前記（１）乾燥時間での乾燥終了後の打滴面を指で触れて動かしたときの感触から下記の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
○：打滴面の指への接着感が全くなかった。  
△：打滴面を軽く擦った時に僅かに引っかかる感じあるが接着はしなかった。
×：打滴面に触るとベタツキがあり、指に接着してしまい、実用上許容できない程度であった。
【００７９】
（３）定着性（表面光沢）
前記（１）乾燥時間での乾燥終了後の打滴面の光沢を目視で観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
○：描画像の全面が均一な光反射状態を示した。
△：描画像の一部が他の部分と表面反射性が僅かに異なり、ややムラ状に見えた。  
×：描画像の表面がスリガラス状で光沢のない状態であり、実用上許容できない程度であった。  
【００８０】
【表２】
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【００８１】
前記表２中の揮発性有機溶媒の詳細は、以下の通りである。
・プロピレングリコールフェニルエーテル：沸点＝２４３℃、分解温度＝３００℃以上
・２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール：沸点＝２１４℃、分解温度＝３００℃以上
・２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール：沸点＝２３２℃、分解温度＝３００℃
・トリエチレングリコールメチルエーテル：沸点＝２４９℃、分解温度＝３００℃以上
・トリプロピレングリコールプロピルエーテル：沸点＝２６１℃、分解温度＝３００℃以上
・ジプロピレングリコールブチルエーテル：沸点＝２３０℃、分解温度＝３００℃以上
・前記構造式（１）で表される化合物〔l+m+n=4〕：沸点なし、分解温度＝３００℃以上
・トリプロピレングリコールモノメチルエーテル：沸点＝２４３℃、分解温度＝３００℃以上
【００８２】
前記表２に示すように、本発明においては乾燥効率が良く定着時間を短縮することができ、形成された乾燥画像のベタツキも低減されており、優れた画質と膜性能を有していた。これに対する比較では、定着性又は乾燥画像のベタツキ防止効果が不充分であった。