(57)【要約】【課題】フェザリングが抑制された画像を記録することが可能な、吐出安定性に優れた水性インクを提供する。【解決手段】顔料、多価アルコール誘導体、及び水溶性有機溶剤を含有するインクジェット用の水性インクである。多価アルコール誘導体が、３価以上の多価アルコールにＸモルのエチレンオキサイド基及びＹモルのプロピレンオキサイド基が付加した、｛Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）｝×１００（％）の値が、５５％以上９５％以下の化合物であり、水溶性有機溶剤が、比誘電率が１０．０以上４０．０以下の第１水溶性有機溶剤を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料、多価アルコール誘導体、及び水溶性有機溶剤を含有するインクジェット用の水性インクであって、
前記多価アルコール誘導体が、３価以上の多価アルコールにＸモルのエチレンオキサイド基及びＹモルのプロピレンオキサイド基が付加した、｛Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）｝×１００（％）の値が、５５％以上９５％以下の化合物であり、
前記水溶性有機溶剤が、比誘電率が１０．０以上４０．０以下の第１水溶性有機溶剤を含むことを特徴とする水性インク。
【請求項２】
前記｛Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）｝×１００（％）の値が、７０％以上９０％以下である請求項１に記載の水性インク。
【請求項３】
前記多価アルコール誘導体の分子量が、１，５００以上２５，０００以下である請求項１又は２に記載の水性インク。
【請求項４】
前記多価アルコールが、ソルビトールである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水性インク。
【請求項５】
前記多価アルコール誘導体の含有量（質量％）が、インク全質量を基準として、０．５質量％以上４．０質量％以下である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の水性インク。
【請求項６】
前記第１水溶性有機溶剤の含有量（質量％）が、前記多価アルコール誘導体の含有量（質量％）に対する質量比率で、０．５倍以上１０．０倍以下である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の水性インク。
【請求項７】
前記第１水溶性有機溶剤が、２５℃で固体の化合物である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の水性インク。
【請求項８】
さらに、樹脂粒子を含有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の水性インク。
【請求項９】
前記樹脂粒子が酸基を有し、
前記樹脂粒子の前記酸基の導入量が、１２０μｍｏｌ／ｇ以上２５０μｍｏｌ／ｇ以下である請求項８に記載の水性インク。
【請求項１０】
インクと、前記インクを収容するインク収容部とを備えたインクカートリッジであって、
前記インクが、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の水性インクであることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項１１】
インクをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インクが、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の水性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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方法に用いるインクについては、近年、記録される画像の品位を様々な観点からより一層向上させることが要求されている。そして、このような要求を満たすべく、様々な添加剤が検討されている。例えば、１価カチオンの塩を含有するインクが提案されている（特許文献１参照）。また、多価アルコール誘導体を含有するインクが提案されている（特許文献２〜５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１９８９５５号公報
【特許文献２】特開２０１１−０７４２５５号公報
【特許文献３】特開２００２−１６７５３３号公報
【特許文献４】特開２００９−１７９７２３号公報
【特許文献５】特開２０１６−１３００１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画像品位のなかでも、フェザリングの抑制は鮮明な画像を得る上で大きな課題である。フェザリングは、複数のインクの混合により生ずる滲みであるブリーディングとは異なり、１種のインクが記録媒体を構成する繊維に沿って滲む現象である。フェザリングが生ずると画像の縁が毛羽立ったように見えてしまうため、その発生を抑制することが強く要求されている。特許文献１〜５で提案されたインクについて本発明者らが検討したところ、いずれのインクについても、記録される画像のフェザリングの抑制と、吐出安定性の向上とを高いレベルで両立できないことが判明した。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、フェザリングが抑制された画像を記録することが可能な、吐出安定性に優れた水性インクを提供することにある。また、本発明の別の目的は、この水性インクを用いたインクカートリッジ、及びインクジェット記録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明によれば、顔料、多価アルコール誘導体、及び水溶性有機溶剤を含有するインクジェット用の水性インクであって、前記多価アルコール誘導体が、３価以上の多価アルコールにＸモルのエチレンオキサイド基及びＹモルのプロピレンオキサイド基が付加した、｛Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）｝×１００（％）の値が、５５％以上９５％以下の化合物であり、前記水溶性有機溶剤が、比誘電率が１０．０以上４０．０以下の第１水溶性有機溶剤を含むことを特徴とする水性インクが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フェザリングが抑制された画像を記録することが可能な、吐出安定性に優れた水性インクを提供することができる。また、本発明によれば、この水性インクを用いたインクカートリッジ、及びインクジェット記録方法を提供することができる。
【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実施形態を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置の一例を模式的に示す図であり、（ａ）はインクジェット記録装置の主要部の斜視図、（ｂ）はヘッドカートリッジの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、さらに本発明を詳細に説明する。本発明においては、化合物が塩である場合は、インク中では塩はイオンに解離して存在しているが、便宜上、「塩を含有する」と表現する。また、インクジェット用の水性インクのことを、単に「インク」と記載することがある。物性値は、特に断りのない限り、常温（２５℃）における値である。
【００１０】
本発明者らは、フェザリングが抑制された画像を記録することが可能な、吐出安定性に優れたインクについて検討した。フェザリングを抑制するには、記録媒体に付着したインクを速やかに増粘させることが有効である。多価アルコール誘導体のエチレンオキサイド基は、インク中に分散している顔料やその樹脂分散剤のアニオン性基などの親水性基との間で水素結合して架橋構造を形成する。記録媒体に付着したインクから水分が蒸発するにしたがい、多価アルコール誘導体と顔料粒子間の距離が短くなるので、インクは急激に増粘する。多価アルコール誘導体の構造が多岐構造であるほど、形成される架橋構造の密度が高まるので、多価アルコール誘導体を構成する多価アルコールは３価以上であることを要する。
【００１１】
架橋構造の強度を制御する因子としては、多価アルコール誘導体中のアルキレンオキサイド基の繰り返し構造（Ｒ）による疎水性を挙げることができる。プロピレンオキサイド基により多価アルコール誘導体の疎水性を高めることで、水素結合による架橋構造に加えて、疎水性基間の相互作用を利用した架橋構造を形成することができる。すなわち、疎水性部分を持つ多価アルコール誘導体を用いることで、顔料粒子の疎水性部分と多価アルコール誘導体の疎水性部分を効果的に相互作用させることができる。
【００１２】
多価アルコール誘導体の疎水性を高めるには、特許文献２〜４で提案されているように、アルキレンオキサイド基をプロピレンオキサイド基のみで構成する手法や、ブチレンオキサイド基のような高疎水性の構造を持たせる手法などがある。但し、これらの手法では、記録媒体に付与されて水分が蒸発しはじめたインクだけでなく、水分の蒸発が開始していないインク中でも顔料粒子の疎水性部分に強く相互作用するので、インクの吐出安定性が不十分となる。また、特許文献３で提案されているように、アルキレンオキサイド基をエチレンオキサイド基のみで構成すると、疎水性基間の相互作用を利用した架橋構造を形成することができないので、フェザリングを抑制することが困難になる。
【００１３】
インクの吐出安定性を向上させつつ、フェザリングが抑制された画像を記録するには、エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基でアルキレンオキサイド基の繰り返し構造を形成することが必要である。さらに、アルキレンオキサイド基の繰り返し構造中のプロピレンオキサイド基のモル比率を、５５％以上９５％以下とすることが必要である。プロピレンオキサイド基のモル比率が５５％未満であると、親水性が高まりすぎてしまい、疎水性基間の相互作用を利用した架橋構造の形成が困難になる。このため、インクが増粘しにくくなり、フェザリングを抑制することが困難になる。一方、プロピレンオキサイド基のモル比率が９５％超であると、疎水性が高まりすぎてしまう。このため、顔料粒子との相互作用、又は多価アルコール誘導体同士の相互作用が大きくなり、インクの吐出安定性が不十分となる。
【００１４】
エチレンオキサイド基とプロピレンオキサイド基の比率が制御された多価アルコール誘導体を用いることで、フェザリングを抑制することができる。しかし、連続的にインクを吐出すると吐出安定性が次第に低下し、記録される画像が乱れる傾向にある。吐出時のインクにはエネルギーが付与されるので、多価アルコール誘導体を介して顔料粒子間が局部的に架橋したような状態となりやすく、インクの吐出安定性が次第に低下すると考えられる。本発明者らは、検討の結果、比誘電率が所定の範囲内にある第１水溶性有機溶剤を含む水溶性有機溶剤を用いることで、多価アルコール誘導体を介した顔料粒子間の局部的な架橋を抑制し、インクの吐出安定性が向上することを見出した。なお、第１水溶性有機溶剤は、インク中では架橋を抑制する作用を示す。しかし、インクが記録媒体に付与された後は、第１水溶性有機溶剤は水などの液体成分とともに記録媒体に浸透する。したがって、多価アルコール誘導体による架橋構造の形成と疎水性部分の相互作用が、第１水溶性有機溶剤によって損なわれることはない。
【００１５】
比誘電率が所定の範囲内にある第１水溶性有機溶剤は、多価アルコール誘導体のプロピレンオキサイド基に配向し、プロピレンオキサイド基同士の相互作用を弱める。これにより、多価アルコール誘導体を介した顔料粒子間の局部的な架橋を抑止し、分散状態を安定化させることでインクの吐出安定性が向上すると考えられる。一般的に、比誘電率が大きいほど、水溶性有機溶剤の親水性は高まる傾向にある。本発明のインクに用いる水溶性有機溶剤に含まれる第１水溶性有機溶剤の比誘電率は、１０．０以上４０．０以下である。比誘電率が４０．０超であると、プロピレンオキサイド基に配向しにくくなると推測され、インクの吐出安定性がさほど向上しないと考えられる。一方、比誘電率が小さいほど、顔料の分散に寄与する作用（ノニオン性基の場合の分極、イオン性基の場合の電荷による反発力）を低下させる傾向にある。したがって、比誘電率が１０．０未満であると、親水性がそもそも低い傾向にあるとともに、顔料の分散状態が不安定となりやすく、インクの吐出安定性が低下すると考えられる。
【００１６】
＜水性インク＞
本発明のインクは、顔料、多価アルコール誘導体、及び水溶性有機溶剤を含有するインクジェット用の水性インクである。以下、本発明のインクを構成する各成分やインクの物性について詳細に説明する。
【００１７】
（顔料）
本発明のインクは、色材として顔料を含有する。インク中の顔料の含有量は、インク全質量を基準として、０．５質量％以上１５．０質量％以下であることが好ましく、１．０質量％以上１０．０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００１８】
顔料の具体例としては、カーボンブラック、酸化チタンなどの無機顔料；アゾ、フタロシアニン、キナクリドン、イソインドリノン、イミダゾロン、ジケトピロロピロール、ジオキサジンなどの有機顔料を挙げることができる。
【００１９】
顔料の分散方式としては、分散剤として樹脂を用いた樹脂分散顔料や、顔料の粒子表面に親水性基が結合している自己分散顔料などを挙げることができる。また、顔料の粒子表面に樹脂を含む有機基を化学的に結合させた樹脂結合型顔料や、顔料の粒子表面を樹脂などで被覆したマイクロカプセル顔料などを用いることもできる。なかでも、樹脂分散顔料を用いることが好ましい。但し、顔料の選択の自由度の観点から、顔料の粒子表面に分散剤としての樹脂を化学結合させた樹脂結合型顔料よりも、顔料の粒子表面に分散剤としての樹脂を物理吸着させた樹脂分散顔料が好ましい。
【００２０】
顔料を水性媒体中に分散させるための樹脂分散剤としては、アニオン性基の作用によって顔料を水性媒体中に分散させうるものを用いることが好ましい。樹脂分散剤としては、後述するような樹脂を用いることが好ましく、水溶性樹脂を用いることがさらに好ましい。インク中の顔料の含有量（質量％）は、樹脂分散剤の含有量（質量％）に対する質量比率で、０．３倍以上１０．０倍以下であることが好ましい。
【００２１】
顔料としては、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基などのアニオン性基が、顔料の粒子表面に直接又は他の原子団（−Ｒ−）を介して結合している自己分散顔料を用いることができる。アニオン性基は、酸型及び塩型のいずれであってもよい。塩型である場合は、その一部が解離した状態及び全てが解離した状態のいずれであってもよい。アニオン性基が塩型である場合において、カウンターイオンとなるカチオンとしては、アルカリ金属カチオン、アンモニウム、有機アンモニウムなどを挙げることができる。他の原子団（−Ｒ−）の具体例としては、炭素原子数１乃至１２の直鎖又は分岐のアルキレン基；フェニレン基やナフチレン基などのアリーレン基；カルボニル基；イミノ基；アミド基；スルホニル基；エステル基；エーテル基などを挙げることができる。また、これらの基を組み合わせた基であってもよい。
【００２２】
（多価アルコール誘導体）
本発明のインクに用いる多価アルコール誘導体は、３価以上の多価アルコールにＸモルのエチレンオキサイド基及びＹモルのプロピレンオキサイド基が付加した化合物である。そして、多価アルコール誘導体は、｛Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）｝×１００（％）の値が、５５％以上９５％以下の化合物である。
【００２３】
多価アルコール誘導体は、３価以上の多価アルコールのヒドロキシ基の水素原子を除く部分に、エチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基が付加した構造を有する、アルキレンオキサイド変性多価アルコール化合物である。多価アルコール誘導体は、下記一般式（１）で表される構造を有する。
【００２４】
2019014874.tif 000002
【００２５】
一般式（１）中、Ｌは、ヒドロキシ基以外のアルコール残基を表す。Ｒは、それぞれ独立に、エチレンオキサイド基又はプロピレンオキサイド基を表す。ｎは、３以上の整数であり、アルキレンオキサイド基の数を意味する。多価アルコール誘導体１分子中の合計のｎの値は、Ｘ＋Ｙの値と等しい。ｍは、３以上の整数であり、多価アルコールの価数と等しい。一般式（１）中、Ｒで表されるエチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基は、ブロック構造であっても、ランダム構造であってもよい。Ｒで表されるエチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基のモル数や割合は、多価アルコール誘導体の１分子の全体に付加したエチレンオキサイド基及びプロピレンオキサイド基のモル数の平均値として、複数のＲに平均的に付加したものとして算出する。
【００２６】
エチレンオキサイド基は、−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−で表される。また、プロピレンオキサイド基は、−ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ−で表される。多価アルコール誘導体１分子中の、エチレンオキサイド基のモル数Ｘ及びプロピレンオキサイド基のモル数Ｙで表される、｛Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）｝×１００（％）の値は、５５％以上９５％以下であり、好ましくは７０％以上９０％以下である。
【００２７】
多価アルコール誘導体の主骨格となる多価アルコールは、３価以上である。多価アルコールは１０価以下であることが好ましく、３価以上６価以下であることがさらに好ましい。多価アルコールが３価未満であると、疎水性基間の相互作用を利用した架橋構造の形成が不十分になるため、フェザリングを抑制することができない。多価アルコールが、好ましくは１０価以下、さらに好ましくは６価以下であれば、インクの吐出安定性をより向上させることができる。なかでも、多価アルコールは６価であることが好ましい。
【００２８】
多価アルコールとしては、ソルビトール、マルチトール、キシリトール、エリスリトール、ラクチトール、マンニトール、グリセリン、ポリグリセリン、オリゴ糖アルコール、パラチニット、トレイトール、アラビニトール、リビトール、イジトール、ボレミトール、ペルセイトール、オクチトール、ガラクチトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、及びこれらの縮合物などを挙げることができる。なかでも、ソルビトールが特に好ましい。ソルビトールを主骨格とする多価アルコール誘導体を用いることで、フェザリングの抑制及びインクの吐出安定性を特にバランスよく向上させることができる。
【００２９】
インク中の多価アルコール誘導体の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．５質量％以上４．０質量％以下であることが好ましい。多価アルコール誘導体の含有量が０．５質量％未満であると、多価アルコール誘導体による架橋作用がやや弱くなるため、フェザリングを抑制する効果がやや低下する場合がある。一方、多価アルコール誘導体の含有量が４．０質量％超であると、インクの粘度が高くなるため、吐出安定性がやや低下する場合がある。
【００３０】
多価アルコール誘導体の分子量は、１，５００以上２５，０００以下であることが好ましい。多価アルコール誘導体の分子量が１，５００未満であると、多価アルコール誘導体による架橋作用がやや弱くなるため、フェザリングを抑制する効果がやや低下する場合がある。一方、多価アルコール誘導体の分子量が２５，０００超であると、インクの粘度が高くなるため、吐出安定性がやや低下する場合がある。なかでも、多価アルコール誘導体の分子量は、２，０００以上１５，０００以下であることがさらに好ましく、３，０００以上１０，０００以下であることがさらに好ましい。なお、多価アルコール誘導体中のエチレンオキサイド基のモル数やプロピレンオキサイド基のモル数は、それぞれ分布を有する場合がある。この場合、モル数の平均値を利用して分子量を算出することができる。
【００３１】
（第１水溶性有機溶剤）
本発明のインクは水溶性有機溶剤を含有する。この水溶性有機溶剤は、２５℃における比誘電率が１０．０以上４０．０以下の第１水溶性有機溶剤を含む。
【００３２】
水溶性有機溶剤の比誘電率は、誘電率計（例えば、商品名「ＢＩ−８７０」（ＢＲＯＯＫＨＡＶＥＮ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ製）など）を用いて、周波数１０ｋＨｚの条件で測定することができる。なお、温度２５℃で固体の水溶性有機溶剤の比誘電率は、５０質量％水溶液の比誘電率を測定し、下記式（Ａ）から算出した値とする。通常「水溶性有機溶剤」とは液体を意味するが、本発明においては、２５℃（常温）で固体であるものも水溶性有機溶剤に含めることとする。
εsol＝２ε50%−εwater    ・・・（Ａ）
εsol：２５℃で固体の水溶性有機溶剤の比誘電率
ε50%：２５℃で固体の水溶性有機溶剤の５０質量％水溶液の比誘電率
εwater：水の比誘電率
【００３３】
水性インクに汎用な２５℃で固体の水溶性有機溶剤の具体例としては、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、エチレン尿素、尿素、数平均分子量１，０００のポリエチレングリコールなどを挙げることができる。
【００３４】
２５℃で固体の水溶性有機溶剤の比誘電率を５０質量％水溶液の比誘電率から算出する理由は、以下に示す通りである。２５℃で固体の水溶性有機溶剤のうち、水性インクの構成成分となりうるものには、５０質量％を超える高濃度水溶液の調製が困難なものがある。一方、１０質量％以下の低濃度水溶液では水の比誘電率が支配的となり、水溶性有機溶剤の確からしい（実効的な）比誘電率の値を得ることは困難である。そこで、本発明者らが検討を行ったところ、インクに用いる２５℃で固体の水溶性有機溶剤のほとんどが、測定対象となる水溶液を調製可能であり、かつ、算出される比誘電率も本発明の効果と整合することが判明した。以上の理由により、本発明においては５０質量％水溶液の比誘電率から、２５℃で固体の水溶性有機溶剤の比誘電率を算出して用いることとした。２５℃で固体の水溶性有機溶剤であっても、水への溶解度が低く、５０質量％水溶液を調製できないものについては、飽和濃度の水溶液を利用し、上記のεsolを算出する場合に準じて算出した比誘電率の値を便宜的に用いる。
【００３５】
第１水溶性有機溶剤の具体例としては、１−（２−ヒドロキシエチル）−２−ピロリドン（３７．６）、トリメチロールプロパン（３３．７）、メタノール（３３．１）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（３２．０）、トリエタノールアミン（３１．９）、ジエチレングリコール（３１．７）、１，４−ブタンジオール（３１．１）、１，３−ブタンジオール（３０．０）、３−メチルスルホラン（２９．０）、１，２−プロパンジオール（２８．８）、１，２，６−ヘキサントリオール（２８．５）、２−メチル−１，３−プロパンジオール（２８．３）、２−ピロリドン（２８．０）、１，５−ペンタンジオール（２７．０）、３−メチル−１，３−ブタンジオール（２４．０）、３−メチル−１，５−ペンタンジオール（２３．９）、エタノール（２３．８）、１−（ヒドロキシメチル）−５，５−ジメチルヒダントイン（２３．７）、トリエチレングリコール（２２．７）、テトラエチレングリコール（２０．８）、数平均分子量２００のポリエチレングリコール（１８．９）、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール（１８．５）、イソプロパノール（１８．３）、１，２−ヘキサンジオール（１４．８）、ｎ−プロパノール（１２．０）、数平均分子量６００のポリエチレングリコール（１１．４）などを挙げることができる（括弧内の数値は２５℃における比誘電率である）。
【００３６】
第１水溶性有機溶剤の２５℃における蒸気圧は水よりも低いことが好ましい。記録媒体において水が蒸発した際に粘度が大きくなりやすい傾向にあるため、第１水溶性有機溶剤は２５℃で固体の化合物であることが好ましい。２５℃で固体の第１水溶性有機溶剤としては、トリメチロールプロパン、数平均分子量６００のポリエチレングリコールなどを挙げることができる。
【００３７】
インク中の第１水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．５質量％以上４０．０質量％以下であることが好ましい。第１水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、多価アルコール誘導体の含有量（質量％）に対する質量比率で、０．５倍以上１０．０倍以下であることが好ましい。上記の質量比率が０．５倍未満であると、多価アルコール誘導体に配向する第１水溶性有機溶剤の量が少なく、インク中での架橋作用の抑制が不十分になる場合があり、吐出安定性がやや低下する場合がある。一方、上記の質量比率が１０．０倍超であると、多価アルコール誘導体による架橋作用がやや弱くなるため、フェザリングを抑制する効果がやや低下する場合がある。
【００３８】
（水性媒体）
本発明のインクは、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有する水性インクである。水としては、脱イオン水やイオン交換水を用いることが好ましい。インク中の水の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、５０．０質量％以上９５．０質量％以下であることが好ましい。
【００３９】
水溶性有機溶剤は、温度２５℃での比誘電率が１０．０以上４０．０以下の第１水溶性有機溶剤を含む。水溶性有機溶剤は、水溶性であれば特に限定はなく、アルコール、多価アルコール、ポリグリコール、グリコールエーテル、含窒素極性溶媒、含硫黄極性溶媒などを用いることができる。インク中の水溶性有機溶剤（第１水溶性有機溶剤を含む）の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、３．０質量％以上５０．０質量％以下であることが好ましい。
【００４０】
水溶性有機溶剤の具体例（第１水溶性有機溶剤の具体例を含む）としては、メチルアルコール（３３．１）、エチルアルコール（２３．８）、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール（１８．３）、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコールなどの炭素数１乃至４の１価アルコール類；１，２−プロパンジオール（２８．８）、１，３−ブタンジオール（３０．０）、１，４−ブタンジオール（３１．１）、１，５−ペンタンジオール（２７．０）、１，２−ヘキサンジオール（１４．８）、１，６−ヘキサンジオール（７．１）、２−メチル−１，３−プロパンジオール（２８．３）、３−メチル−１，３−ブタンジオール（２４．０）、３−メチル−１，５−ペンタンジオール（２３．９）、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール（１８．５）などの２価アルコール類；１，２，６−ヘキサントリオール（２８．５）、グリセリン（４２．３）、トリメチロールプロパン（３３．７）、トリメチロールエタンなどの多価アルコール類；エチレングリコール（４０．４）、ジエチレングリコール（３１．７）、トリエチレングリコール（２２．７）、テトラエチレングリコール（２０．８）、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、チオジグリコールなどのアルキレングリコール類；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、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（９．８）などのグリコールエーテル類；数平均分子量２００のポリエチレングリコール（１８．９）、同６００のポリエチレングリコール（１１．４）、同１，０００のポリエチレングリコール（４．６）、ポリプロピレングリコールなどの数平均分子量２００乃至１，０００のポリアルキレングリコール類；２−ピロリドン（２８．０）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（３２．０）、１−（２−ヒドロキシエチル）−２−ピロリドン（３７．６）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルモルホリン、尿素（１１０．３）、エチレン尿素（４９．７）、トリエタノールアミン（３１．９）、１−ヒドロキシメチル−５，５−ジメチルヒダントイン（２３．７）、１，３−ビス（２−ヒドロキシエチル）−５，５−ジメチルヒダントイン（１６．０）などの含窒素化合物類；ジメチルスルホキシド（４８．９）、ビス（２−ヒドロキシエチルスルホン）などの含硫黄化合物類；γ−ブチロラクトン（４１．９）などの環状エーテル類などを挙げることができる（括弧内の数値は２５℃における比誘電率である）。水溶性有機溶剤（第１水溶性有機溶剤を除く）の比誘電率は、３．０以上であることが好ましい。インクに含有させる水溶性有機溶剤としては、２５℃における蒸気圧が水よりも低いものを用いることが好ましい。
【００４１】
（樹脂）
インクには、樹脂を含有させることができる。インク中の樹脂の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．１質量％以上２０．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上１５．０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００４２】
樹脂は、（ｉ）顔料の分散状態を安定化させるため、すなわち、前述の樹脂分散剤やその補助としてインクに添加することができる。また、（ｉｉ）記録される画像の各種特性を向上させるためにインクに添加することができる。樹脂の形態としては、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、及びこれらの組み合わせなどを挙げることができる。また、樹脂は、水性媒体に溶解しうる水溶性樹脂であってもよく、水性媒体中に分散する樹脂粒子であってもよい。樹脂粒子は、色材を内包する必要はない。
【００４３】
本明細書において「樹脂が水溶性である」とは、その樹脂を酸価と当量のアルカリで中和した場合に、動的光散乱法により粒子径を測定しうる粒子を形成しない状態で水性媒体中に存在することを意味する。樹脂が水溶性であるか否かについては、以下に示す方法にしたがって判断することができる。まず、酸価相当のアルカリ（水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど）により中和された樹脂を含む液体（樹脂固形分：１０質量％）を用意する。次いで、用意した液体を純水で１０倍（体積基準）に希釈して試料溶液を調製する。そして、試料溶液中の樹脂の粒子径を動的光散乱法により測定した場合に、粒子径を有する粒子が測定されない場合に、その樹脂は水溶性であると判断することができる。この際の測定条件は、例えば、以下のようにすることができる。
［測定条件］
ＳｅｔＺｅｒｏ：３０秒
測定回数：３回
測定時間：１８０秒
【００４４】
粒度分布測定装置としては、動的光散乱法による粒度分析計（例えば、商品名「ＵＰＡ−ＥＸ１５０」、日機装製）などを使用することができる。勿論、使用する粒度分布測定装置や測定条件などは上記に限られるものではない。
【００４５】
水溶性樹脂の酸価は、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。樹脂粒子を構成する樹脂の酸価は、５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。水溶性樹脂の重量平均分子量は、３，０００以上１５，０００以下であることが好ましい。樹脂粒子を構成する樹脂の重量平均分子量は、１，０００以上２，０００，０００以下であることが好ましい。動的光散乱法により測定される樹脂粒子の体積平均粒子径は、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４６】
樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂などを挙げることができる。なかでも、アクリル系樹脂やウレタン系樹脂が好ましい。
【００４７】
アクリル系樹脂としては、親水性ユニット及び疎水性ユニットを構成ユニットとして有するものが好ましい。なかでも、（メタ）アクリル酸に由来する親水性ユニットと、芳香環を有するモノマー及び（メタ）アクリル酸エステル系モノマーの少なくとも一方に由来する疎水性ユニットと、を有する樹脂が好ましい。特に、（メタ）アクリル酸に由来する親水性ユニットと、スチレン及びα−メチルスチレンの少なくとも一方のモノマーに由来する疎水性ユニットとを有する樹脂が好ましい。これらの樹脂は、顔料との相互作用が生じやすいため、顔料を分散させるための樹脂分散剤として好適に利用することができる。
【００４８】
親水性ユニットは、アニオン性基などの親水性基を有するユニットである。親水性ユニットは、例えば、親水性基を有する親水性モノマーを重合することで形成することができる。親水性基を有する親水性モノマーの具体例としては、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボン酸基を有する酸性モノマー、これらの酸性モノマーの無水物や塩などのアニオン性モノマーなどを挙げることができる。酸性モノマーの塩を構成するカチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、有機アンモニウムなどのイオンを挙げることができる。疎水性ユニットは、アニオン性基などの親水性基を有しないユニットである。疎水性ユニットは、例えば、アニオン性基などの親水性基を有しない、疎水性モノマーを重合することで形成することができる。疎水性モノマーの具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、（メタ）アクリル酸ベンジルなどの芳香環を有するモノマー；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルなどの（メタ）アクリル酸エステル系モノマーなどを挙げることができる。
【００４９】
ウレタン系樹脂は、例えば、ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて得ることができる。また、鎖延長剤をさらに反応させたものであってもよい。オレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどを挙げることができる。
【００５０】
本発明のインクは、さらに、樹脂粒子を含有することが好ましい。樹脂粒子を含有するインクは、記録媒体に付与されると、水の蒸発に伴って粘度が急激に上昇する。このため、多価アルコール誘導体と第１水溶性有機溶剤との相互作用と相まって、フェザリングをさらに効果的に抑制することができる。樹脂粒子としては、アニオン性基を有するアクリル系の樹脂粒子を用いることが好ましい。アニオン性基を有する樹脂粒子を用いると、電荷の反発により分散安定性を向上させることができる。さらに、多価アルコール誘導体との間で水素結合して架橋構造が形成されるために好ましい。
【００５１】
樹脂粒子は、酸基を有することが好ましい。樹脂粒子の酸基の導入量は、１２０μｍｏｌ／ｇ以上２５０μｍｏｌ／ｇ以下であることが好ましい。酸基の導入量が１２０μｍｏｌ／ｇ未満であると、電荷の反発による分散安定性の向上効果がやや低くなることがある。また、樹脂粒子の分散安定性が低下するため、吐出安定性がやや低下する場合がある。さらに、アニオン性基の量が少ない、すなわち、多価アルコール誘導体との間で水素結合する部位が少ないため、形成される架橋構造が少なくなり、フェザリングの抑制効果がやや低下する場合がある。一方、酸基の導入量が２５０μｍｏｌ／ｇ超であると、アニオン性基のカウンターイオンの量も増加することになる。このため、電荷量が多くなって電荷の反発が却って小さくなり、電荷の反発による分散安定性の向上効果がやや低くなることがある。さらに、樹脂粒子の分散安定性が低下するため、吐出安定性がやや低下する場合がある。樹脂粒子は、酸基の導入量が一般的に少ない。このため、より精度よく樹脂粒子の特性を把握するため、本発明においては一般的な酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）ではなく、「酸基の導入量（μｍｏｌ／ｇ）」を利用する。
【００５２】
（その他の成分）
本発明のインクは、必要に応じて、界面活性剤、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、及びキレート化剤などの種々の添加剤を含有してもよい。
【００５３】
（インクの物性）
本発明のインクは、インクジェット記録用の水性インクである。したがって、その物性が適切に制御されていることが好ましい。具体的には、２５℃におけるインクの表面張力は、１０ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、２０ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であることがさらに好ましい。２５℃におけるインクの粘度は、１．０ｍＰａ・ｓ以上１０．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、１．０ｍＰａ・ｓ以上５．０ｍＰａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。２５℃におけるインクのｐＨは、５．０以上１０．０以下であることが好ましく、７．０以上９．５以下であることがさらに好ましい。
【００５４】
＜インクカートリッジ＞
本発明のインクカートリッジは、インクと、このインクを収容するインク収容部とを備える。そして、このインク収容部に収容されているインクが、上記で説明した本発明のインクである。図１は、本発明のインクカートリッジの一実施形態を模式的に示す断面図である。図１に示すように、インクカートリッジの底面には、記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給口１２が設けられている。インクカートリッジの内部はインクを収容するためのインク収容部となっている。インク収容部は、インク収容室１４と、吸収体収容室１６とで構成されており、これらは連通口１８を介して連通している。また、吸収体収容室１６はインク供給口１２に連通している。インク収容室１４には液体のインク２０が収容されており、吸収体収容室１６には、インクを含浸状態で保持する吸収体２２及び２４が収容されている。インク収容部は、液体のインクを収容するインク収容室を持たず、収容されるインク全量を吸収体により保持する形態であってもよい。また、インク収容部は、吸収体を持たず、インクの全量を液体の状態で収容する形態であってもよい。さらには、インク収容部と記録ヘッドとを有するように構成された形態のインクカートリッジとしてもよい。
【００５５】
＜インクジェット記録方法＞
本発明のインクジェット記録方法は、上記で説明した本発明のインクをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録する方法である。インクを吐出する方式としては、インクに力学的エネルギーを付与する方式や、インクに熱エネルギーを付与する方式が挙げられる。本発明においては、インクに熱エネルギーを付与してインクを吐出する方式を採用することが特に好ましい。本発明のインクを用いること以外、インクジェット記録方法の工程は公知のものとすればよい。
【００５６】
図２は、本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置の一例を模式的に示す図であり、（ａ）はインクジェット記録装置の主要部の斜視図、（ｂ）はヘッドカートリッジの斜視図である。インクジェット記録装置には、記録媒体３２を搬送する搬送手段（不図示）、及びキャリッジシャフト３４が設けられている。キャリッジシャフト３４にはヘッドカートリッジ３６が搭載可能となっている。ヘッドカートリッジ３６は記録ヘッド３８及び４０を具備しており、インクカートリッジ４２がセットされるように構成されている。ヘッドカートリッジ３６がキャリッジシャフト３４に沿って主走査方向に搬送される間に、記録ヘッド３８及び４０から記録媒体３２に向かってインク（不図示）が吐出される。そして、記録媒体３２が搬送手段（不図示）により副走査方向に搬送されることによって、記録媒体３２に画像が記録される。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。成分量に関して「部」及び「％」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。
【００５８】
＜顔料分散液の調製＞
（顔料分散液１）
酸価１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量８，０００のスチレン−アクリル酸エチル−アクリル酸共重合体（樹脂１）を用意した。樹脂１  ２０．０部を、その酸価と等モルの水酸化カリウムで中和するとともに、適量の純水を加え、樹脂（固形分）の含有量が２０．０％である樹脂１の水溶液を調製した。顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４）１０．０部、樹脂１の水溶液１５．０部、及び純水７５．０部を混合して混合物を得た。得られた混合物と０．３ｍｍ径のジルコニアビーズ２００部をバッチ式の縦型サンドミル（アイメックス製）に入れ、水冷しながら５時間分散させた後、遠心分離して粗大粒子を除去した。ポアサイズ３．０μｍのセルロースアセテートフィルター（アドバンテック製）にて加圧ろ過して、顔料の含有量が１０．０％、樹脂分散剤（樹脂１）の含有量が３．０％の顔料分散液１を調製した。
【００５９】
（顔料分散液２）
顔料をＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２に変更したこと以外は、前述の顔料分散液１と同様の手順で、顔料の含有量が１０．０％、樹脂分散剤の含有量が３．０％の顔料分散液２を調製した。
【００６０】
（顔料分散液３）
顔料をＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３に変更したこと以外は、前述の顔料分散液１と同様の手順で、顔料の含有量が１０．０％、樹脂分散剤の含有量が３．０％の顔料分散液３を調製した。
【００６１】
（顔料分散液４）
顔料をカーボンブラックに変更したこと以外は、前述の顔料分散液１と同様の手順で、顔料の含有量が１０．０％、樹脂分散剤の含有量が３．０％の顔料分散液４を調製した。
【００６２】
（顔料分散液５）
顔料（カーボンブラック）３００ｇを水１，０００ｍＬに入れて撹拌した後、次亜塩素酸ナトリウム水溶液（有効塩素濃度１２％）４５０ｇを滴下し、１００〜１０５℃で１０時間撹拌した。限外ろ過により精製した後、適量のイオン交換水を添加して顔料の含有量を調整し、顔料の含有量が１０．０％の顔料分散液５を調製した。
【００６３】
＜多価アルコール誘導体の用意＞
表１に示す多価アルコール誘導体（化合物１〜２１）を用意した。表１中の化合物１９〜２１の詳細を以下に示す。
・化合物１９：特許文献２の実施例で使用されている商品名「ニューポールＧＰ−２５０」（三洋化成工業製）に相当する化合物
・化合物２０：特許文献３の実施例で使用されている商品名「レオコンＴＰ５３Ｅ」（ライオン製）に相当する化合物
・化合物２１：特許文献４の実施例で使用されている「化合物ａ−１」に相当する化合物（エチレンオキサイド基３４モル、ブチレンオキサイド基１４モルが付加し、アルキレンオキサイド基の末端がメチル基である化合物）
【００６４】
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【００６５】
表１中の多価アルコール誘導体の「構造」を以下に示す。
【００６６】
2019014874.tif 000004
【００６７】
＜樹脂粒子の調製＞
（酸基の測定・算出方法）
樹脂粒子の酸基の導入量は以下のように測定及び算出した。樹脂粒子の分散液にｐＨが２以下になるまで塩酸を添加し、析出物をろ過して分取した。分取した析出物を水で洗浄した後、４０℃で減圧乾燥して乾燥物を得た。得られた乾燥物を測定用試料とし、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｋ  ００７０−１９９２）に準拠した方法にしたがって酸価を測定した。そして、下記式から樹脂粒子の酸基の導入量を算出した。
酸基の導入量（μｍｏｌ／ｇ）＝酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）×１０００／５６．１
【００６８】
（樹脂粒子１）
撹拌機、温度計、還流冷却装置、及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、ブチルメタクリレート１８．０部、メタクリル酸０．３５部、重合開始剤（２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル））２．０部、及びｎ−ヘキサデカン２．０部を入れた。反応系に窒素ガスを導入し、０．５時間撹拌した。乳化剤（商品名「ＮＩＫＫＯＬ  ＢＣ１５」、日光ケミカルズ製）の６．０％水溶液７８．０部を反応系に滴下し、０．５時間撹拌して混合物を得た。超音波照射機で超音波を３時間照射して混合物を乳化させた後、窒素雰囲気下、８０℃で４時間重合反応を行った。反応系を２５℃まで冷却した後、ろ過し、適量の純水を添加して、固形分（樹脂粒子）の含有量が４０．０％である樹脂粒子１の水分散液を調製した。樹脂粒子１の酸基の導入量は、１８０μｍｏｌ／ｇであった。
【００６９】
（樹脂粒子２）
メタクリル酸の使用量を０．２２部に変更したこと以外は、前述の樹脂粒子１と同様の手順で、固形分（樹脂粒子）の含有量が４０．０％である樹脂粒子２の水分散液を調製した。樹脂粒子２の酸基の導入量は、１００μｍｏｌ／ｇであった。
【００７０】
（樹脂粒子３）
メタクリル酸の使用量を０．２７部に変更したこと以外は、前述の樹脂粒子１と同様の手順で、固形分（樹脂粒子）の含有量が４０．０％である樹脂粒子３の水分散液を調製した。樹脂粒子３の酸基の導入量は、１２０μｍｏｌ／ｇであった。
【００７１】
（樹脂粒子４）
メタクリル酸の使用量を０．５４部に変更したこと以外は、前述の樹脂粒子１と同様の手順で、固形分（樹脂粒子）の含有量が４０．０％である樹脂粒子４の水分散液を調製した。樹脂粒子４の酸基の導入量は、２５０μｍｏｌ／ｇであった。
【００７２】
（樹脂粒子５）
メタクリル酸の使用量を０．６０部に変更したこと以外は、前述の樹脂粒子１と同様の手順で、固形分（樹脂粒子）の含有量が４０．０％である樹脂粒子５の水分散液を調製した。樹脂粒子５の酸基の導入量は、２７０μｍｏｌ／ｇであった。
【００７３】
＜インクの調製＞
表２−１〜２−６の中段に示す各成分を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズ３．０μｍのセルロースアセテートフィルター（アドバンテック製）にて加圧ろ過して、各インクを調製した。水溶性有機溶剤の比誘電率を括弧書きで示した。ポリエチレングリコールに付した数値は、数平均分子量である。「アセチレノールＥ１００」は川研ファインケミカル製の界面活性剤の商品名である。表２−１〜２−６の下段には、比誘電率が１０．０以上４０．０以下の第１水溶性有機溶剤（「第１溶剤」と表記）の含有量Ｓ（％）、多価アルコール誘導体の含有量Ａ（％）、及びＳ／Ａの値（倍）を示した。
【００７４】
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【００７５】
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【００７６】
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【００７７】
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【００７８】
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【００７９】
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【００８０】
＜評価＞
熱エネルギーによりインクを吐出する記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置（商品名「ＰＩＸＵＳ  ＰＲＯ−１０」、キヤノン製）を用いて以下に示す評価を行った。上記のインクジェット記録装置では、解像度が６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉで、１／６００インチ×１／６００インチの単位領域に３．８ｎｇのインクを８滴付与する条件で記録した画像を、記録デューティが１００％であると定義する。本発明においては、下記の各項目の評価基準で、「Ａ」及び「Ｂ」を許容できるレベル、「Ｃ」を許容できないレベルとした。評価結果を表３に示す。
【００８１】
（フェザリングの抑制）
インクをインクカートリッジに充填し、上記のインクジェット記録装置にセットした。記録媒体（商品名「ＧＦ−５００」、キヤノン製）に、記録デューティが１００％であるベタ画像（縦０．５ｍｍ×横２ｃｍ）を記録した。ベタ画像のエッジ部分のラジェッドネス値を測定し、以下に示す評価基準にしたがってフェザリングの抑制を評価した。ラジェッドネス値の測定には、パーソナル画像品質評価システム（商品名「Ｐｅｒｓｏｎａｌ  ＩＡＳ」、Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ製）を使用した。ラジェッドネス値の数値が小さいほどエッジが鮮明であり、フェザリングが抑制されていることを示す。
Ａ：ラジェッドネス値が１２μｍ以下であった。
Ｂ：ラジェッドネス値が１２μｍを超えて１７μｍ以下であった。
Ｃ：ラジェッドネス値が１７μｍを超えていた。
【００８２】
（吐出安定性）
インクをインクカートリッジに充填し、上記のインクジェット記録装置にセットした。記録媒体（商品名「ＧＦ−５００」、キヤノン製）に、記録デューティが５０％であるＡ４サイズのベタ画像を連続して２０枚分記録した。そして、１枚目と２０枚目の画像の乱れの状態を目視で確認し、以下に示す評価基準にしたがって吐出安定性を評価した。
Ａ：２０枚分の記録が可能であり、２０枚目の画像にわずかな乱れがあった。
Ｂ：２０枚分の記録が可能であったが、１枚目の画像と比べて２０枚目の画像に乱れが目立った。
Ｃ：２０枚分の記録ができなかった。
【００８３】
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【図１】
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【図２】
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