(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料と、水溶性有機溶剤と、水とを含むインクジェット記録用水性インクであって、
前記水溶性有機溶剤は、オリゴエチレングリコールモノアルキルエーテルを含み、
さらに、水溶性樹脂を含み、
前記水溶性樹脂は、メタクリル酸メチルとメタクリル酸のみを構成成分とするポリマーブロックＡと、メタクリル酸ベンジルとメタクリル酸のみを構成成分とするポリマーブロックＢとを有するＡＢＡ型トリブロック共重合体であって、重量平均分子量３０００〜３００００、酸価は９０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであるＡＢＡ型トリブロック共重合体の一部又はすべてを中和したものであることを特徴とするインクジェット記録用水性インク。
【請求項２】
前記オリゴエチレングリコールモノアルキルエーテルのアルキル基の炭素原子数が、４である請求項１記載のインクジェット記録用水性インク。
【請求項３】
前記水溶性有機溶剤が、さらに、オリゴプロピレングリコールを含む請求項１又は２記載のインクジェット記録用水性インク。
【請求項４】
前記オリゴプロピレングリコールが、トリプロピレングリコールを含む請求項３記載のインクジェット記録用水性インク。
【請求項５】
前記水性インクにおいて、前記オリゴエチレングリコールモノアルキルエーテル（Ｅ）と、前記オリゴプロピレングリコール（Ｐ）との重量比が、Ｅ：Ｐ＝１：４〜４：１である請求項３又は４記載のインクジェット記録用水性インク。
【請求項６】
インクジェット記録用水性インクを含むインクカートリッジであって、前記水性インクが、請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録用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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録用水性インク及びインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクジェット記録に、着色剤として顔料が用いられたインクジェット記録用水性顔料インクが用いられている。前記水性顔料インクには、記録媒体上に吐出された前記顔料の一部が前記記録媒体の表面上に残り、指等でこすったときに前記記録媒体上から剥がれ落ちてしまうという耐擦性の問題があることが知られている。この問題の解決策の一つとして、特許文献１のように、水性顔料インクにポリマーを添加することにより、記録媒体における耐擦性を向上させる手法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７３８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、耐擦性を向上させるために水性顔料インクにポリマーを添加しすぎると、前記水性顔料インク中の水分が蒸発したときに、前記ポリマーによって前記水性顔料インクの粘度が上昇し、メンテナンス性に影響を及ぼすおそれがある。また、近年、インクジェット記録用水性インクを用いたインクジェット記録には、更なる高画質化、高速化が求められている。それに伴い、インクジェット記録用水性顔料インクには、光沢紙記録時の耐擦性の更なる向上が求められている。また、インクジェット記録用水性顔料インクには、普通紙記録時のムラの抑制も求められている。
【０００５】
そこで、本発明は、光沢紙記録時の耐擦性を向上し、且つ、普通紙記録時のムラを抑制可能なインクジェット記録用水性顔料インクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録用水性インクは、
顔料と、水溶性有機溶剤と、水とを含むインクジェット記録用水性インクであって、
前記水溶性有機溶剤は、オリゴエチレングリコールモノアルキルエーテルを含み、
さらに、水溶性樹脂を含み、
前記水溶性樹脂は、メタクリル酸メチルとメタクリル酸のみを構成成分とするポリマーブロックＡと、メタクリル酸ベンジルとメタクリル酸のみを構成成分とするポリマーブロックＢとを有するＡＢＡ型トリブロック共重合体であって、重量平均分子量３０００〜３００００、酸価は９０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであるＡＢＡ型トリブロック共重合体の一部又はすべてを中和したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、顔料と、オリゴエチレングリコールモノアルキルエーテルと、前記水溶性樹脂とを含むことで、光沢紙記録時の耐擦性を向上し、且つ、普通紙記録時のムラを抑制可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明における光沢紙記録時の耐擦性向上の推定メカニズムの一例を説明する概念図である。
【図２】図２は、本発明における顔料とＡＢＡ型トリブロック共重合体との相互作用の一例を説明する概念図である。
【図３】図３は、本発明のインクジェット記録装置の一例の構成を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明において、「光沢紙」とは、例えば、記録面に、シリカ粒子又はアルミナ粒子等を用いて形成した少なくとも一層以上の塗工層を有する記録用紙のことをいう。前記光沢紙としては、例えば、ブラザー工業（株）製の写真光沢紙ＢＰ６１Ｇ、ＢＰ７１Ｇ及びＢＰ７１ＧＡ４；富士フイルム（株）製のインクジェットペーパー画彩写真仕上げＰｒｏ；コダック（株）製の最高級光沢紙ＰＷＲＡ４−２０；等があげられる。
【００１０】
本発明において、「普通紙」とは、例えば、ノートやレポート用紙等に用いられている上質紙や、コーティングがなされていないコピー用紙等、記録面に特殊な加工や塗布処理がなされていない記録用紙のことをいう。前記普通紙としては、例えば、Ｈａｍｍｅｒｍｉｌｌ社製の「Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｉｎｔ」、Ｍ−ｒｅａｌ社製の「ＤＡＴＥ  ＣＯＰＹ紙」、ＸＥＲＯＸ社製の「Ｘｅｒｏｘ４２００」、富士ゼロックスオフィスサプライ（株）製の「４２００ＤＰ  ＰＡＰＥＲ」等があげられる。
【００１１】
本発明のインクジェット記録用水性インク（以下、「水性インク」又は「インク」と言うことがある。）について説明する。本発明のインクジェット記録用水性インクは、顔料と、水溶性有機溶剤と、水と、水溶性樹脂とを含む。
【００１２】
前記顔料は、特に限定されず、例えば、カーボンブラック、無機顔料及び有機顔料等があげられる。前記カーボンブラックとしては、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があげられる。前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄系無機顔料及びカーボンブラック系無機顔料等をあげることができる。前記有機顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料；フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、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、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料；塩基性染料型レーキ顔料、酸性染料型レーキ顔料等の染料レーキ顔料；ニトロ顔料；ニトロソ顔料；アニリンブラック昼光蛍光顔料；等があげられる。また、その他の顔料であっても水相に分散可能なものであれば使用できる。これらの顔料の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、６及び７；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１５、１６、１７、５５、７３、７４、７５、７８、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１１４、１２８、１２９、１３８、１５０、１５１、１５４、１８０、１８５及び１９４；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１及び４３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、１２、１５、１６、４８、４８：１、５３：１、５７、５７：１、１１２、１２２、１２３、１３９、１４４、１４６、１４９、１５０、１６６、１６８、１７５、１７６、１７７、１７８、１８４、１８５、１９０、２０２、２２１、２２２、２２４及び２３８；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９及び１９６；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、２２及び６０；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７及び３６；及びこれらの顔料の固溶体等もあげられる。本発明の水性インクは、顔料を分散剤で水に分散させたものであってもよい。前記分散剤としては、例えば、一般的な高分子分散剤（顔料分散用樹脂）等を用いてよい。
【００１３】
前記顔料は、自己分散型顔料であってもよい。前記自己分散型顔料は、例えば、顔料粒子に、カルボニル基、ヒドロキシル基、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等の親水性基及びそれらの塩の少なくとも一種が、直接又は他の基を介して化学結合により導入されていることによって、分散剤を使用しなくても水に分散可能なものである。前記自己分散型顔料は、例えば、特開平８−３４９８号公報、特表２０００−５１３３９６号公報、特表２００８−５２４４００号公報、特表２００９−５１５００７号公報、特表２０１１−５１５５３５号公報等に記載の方法によって顔料が処理されたものを用いることができる。前記自己分散型顔料の原料としては、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用することができる。また、前記処理を行うのに適した顔料としては、例えば、三菱化学（株）製の「ＭＡ８」及び「ＭＡ１００」等のカーボンブラック等があげられる。前記自己分散型顔料は、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、キャボット・コーポレーション社製の「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２５０Ｃ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２６０Ｍ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２７０Ｙ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）３００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４５０Ｃ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４６５Ｍ」及び「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４７０Ｙ」；オリエント化学工業（株）製の「ＢＯＮＪＥＴ（登録商標）ＢＬＡＣＫ  ＣＷ−２」及び「ＢＯＮＪＥＴ（登録商標）ＢＬＡＣＫ  ＣＷ−３」；東洋インキ製造（株）製の「ＬＩＯＪＥＴ（登録商標）ＷＤ  ＢＬＡＣＫ  ００２Ｃ」等があげられる。
【００１４】
前記水性インク全量における前記顔料の固形分配合量（顔料固形分量）は、特に限定されず、例えば、所望の光学濃度又は彩度等により、適宜決定できる。前記顔料固形分量は、例えば、０．１重量％〜２０重量％、１重量％〜１５重量％、２重量％〜１０重量％である。
【００１５】
前記水性インクは、前記顔料以外の着色剤を含んでもよい。前記顔料以外の着色剤としては、例えば、染料等があげられる。
【００１６】
前記水溶性有機溶剤は、オリゴエチレングリコールモノアルキルエーテル（以下、「ＥＯ系エーテル」と言う。）を含む。前記水性インクは、表面張力が低く、浸透性の高い前記ＥＯ系エーテルを含むことにより、普通紙記録時のムラが抑制される。
【００１７】
前記ＥＯ系エーテルとしては、例えば、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル（ＢＤＧ）、ジエチレングリコール−ｎ−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル（ＭＴＧ）、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル（ＢＴＧ）等があげられ、これらの中でも、アルキル基の炭素原子数が４であるＢＤＧ及びＢＴＧが好ましい。また、前記ＥＯ系エーテルにおけるエチレングリコールの重合度は、特に制限されないが、前記ＥＯ系エーテルを前記水性インクに添加した際の粘度上昇を抑える観点から、例えば、２〜４である。
【００１８】
前記水性インク全量における前記ＥＯ系エーテルの配合量は、例えば、０．２重量％〜３０重量％、０．５重量％〜２０重量％、１重量％〜１５重量％である。
【００１９】
前記水は、イオン交換水又は純水であることが好ましい。前記水性インク全量おける前記水の配合量は、例えば、他の成分の残部としてもよい。
【００２０】
前記水溶性樹脂は、メタクリル酸メチルとメタクリル酸のみを構成成分とするポリマーブロックＡと、メタクリル酸ベンジルとメタクリル酸のみを構成成分とするポリマーブロックＢとを有するＡＢＡ型トリブロック共重合体であって、重量平均分子量３０００〜３００００、酸価は９０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであるＡＢＡ型トリブロック共重合体の一部又はすべてを中和したものである。
【００２１】
前記水性インクは、前記ＥＯ系エーテル及び前記水溶性樹脂を含むことにより、光沢紙記録時の耐擦性に優れる。前記耐擦性向上のメカニズムは、例えば、つぎのように推定される。耐擦性向上を目的に、水性インクに、メタクリル酸又はアクリル酸と、疎水性モノマーとの共重合体を添加することは、一般的に行われている。しかしながら、前記共重合体において、前記疎水性モノマーの比率が高くなりすぎると、水溶性が低下し、造膜性能が下がり、見かけ上の耐擦性は低下するという問題がある。これに対し、前記水性インクに、疎水性モノマーであるメタクリル酸ベンジルと同程度の疎水性を有し、前記水溶性樹脂と高い親和性を示す前記ＥＯ系エーテルを添加することで、前記水溶性樹脂を溶解し、造膜性をあげることができる。また、前記ＥＯ系エーテルの分子は、前記水溶性樹脂の分子と比べて小さく、前記水溶性樹脂の隙間に効率的に入り込む。その上で、前記ＥＯ系エーテルの分子中で疎水性の高いアルキル基が前記水溶性樹脂と相互作用して溶解することによって、効率的に造膜性能を向上させることができ、結果として、耐擦性が向上する。
【００２２】
また、耐擦性は、水性インクに添加された樹脂が分子スケールで密に絡み合い、且つ、前記樹脂自体が充分な強度を有し、強固な膜を形成することで、獲得されると考えられる。ここで、前記樹脂の両端は、前記樹脂の中央部より相対的に前記絡み合いに寄与していると考えられる。そのため、より前記絡み合いに寄与する前記樹脂の両端には、水中で柔軟に広がりやすい親水性ブロックを配置し、相対的に前記絡み合いに寄与しない前記樹脂の中央部には、疎水性ブロックを配して、分子全体を平均したときの強度を高めることが好ましいと考えられる。この点から、ホモポリマーではなく、前記水溶性樹脂を用いることにより、より効果的に耐擦性を向上可能と考えられる。
【００２３】
図１は、前記顔料分散用樹脂を用いた樹脂分散型顔料インクについて、光沢紙記録時の耐擦性向上の推定メカニズムの一例を説明する概念図である。図１（Ａ）に示すように、顔料分散用樹脂２２で被覆された顔料粒子２１を含む水性インクを光沢紙Ｐに吐出すると、顔料分散用樹脂２２で被覆された顔料粒子２１は、光沢紙Ｐの表面に留まる。そして、このとき、本発明における前記ＥＯ系エーテル及び前記水溶性樹脂が共存しなければ、光沢紙Ｐ上に堆積した顔料分散用樹脂２２で被覆された顔料粒子２１は、充分な強度を有する膜を形成できず、軽く擦られただけで容易に剥離してしまう。一方、図１（Ｂ）に示すように、本発明におけるＥＯ系エーテル２４及び水溶性樹脂２３が共存する場合には、ＥＯ系エーテル２４及び水溶性樹脂２３が顔料分散用樹脂２２で被覆された顔料粒子２１の間に入り込む。そして、図１（Ｃ）に示すように、水溶性樹脂２３と溶解した顔料分散用樹脂２２とで膜を形成し、顔料粒子２１を強固につなぎあわせる。その結果、光沢紙記録時の耐擦性が向上すると推定される。なお、自己分散型顔料インクにおいても、前記顔料分散用樹脂が存在しないこと以外、同様のメカニズムで光沢紙記録時の耐擦性が向上すると推定される。また、図１は、概念図であり、顔料粒子と、水溶性樹脂との大きさの比率や、水溶性樹脂におけるモノマー数等は、実際とは異なり、図２において同様である。
【００２４】
図２は、本発明における樹脂分散型顔料と水溶性樹脂との相互作用の一例を説明する図である。図２（Ａ）に示すように、疎水性のポリマーブロックＢが、２つの親水性のポリマーブロックＡに挟まれた構成を有する水溶性樹脂２３では、図２（Ｂ）に示すＡＢ型ジブロック共重合体３１と比較して、顔料粒子２１を被覆する顔料分散用樹脂２２との相互作用が大きく、顔料粒子２１をつなぎとめる作用が大きいと考えられる。なお、自己分散型顔料インクにおいても、顔料分散用樹脂２２が、顔料に導入された親水性基に代わること以外、同様のメカニズムで顔料粒子２１をつなぎとめる作用が大きいと考えられるが、樹脂分散型顔料同士の方が、顔料分散用樹脂同士の絡み合いの作用もあるので、より強固であると考えられる。
【００２５】
前述のメカニズムは、全て推定に過ぎず、本発明はこれらに限定されない。
【００２６】
前記ＡＢＡ型トリブロック共重合体の重量平均分子量は、３０００〜３００００であり、例えば、６５００〜３００００である。前記ＡＢＡ型トリブロック共重合体は、１つのポリマーブロックＢが、２つのポリマーブロックＡに挟まれた構成を有すればよく、各ポリマーブロックの重量平均分子量の比率は、特に限定されず、例えば、Ａ：Ｂ：Ａ＝１：１：１であってもよいし、任意の比率であってもよい。前記重量平均分子量は、例えば、ＪＩＳＫ０１２４に準じて、測定可能である。
【００２７】
前記ＡＢＡ型トリブロック共重合体の酸価は、９０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、例えば、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇである。前記酸価は、例えば、ＪＩＳＫ００７０に準じて、測定可能である。
【００２８】
前記水溶性樹脂は、例えば、市販品を用いてもよいし、自家調製してもよい。前記水溶性樹脂は、例えば、段階的重合法で調製可能である。前記段階的重合法としては、例えば、米国特許第４，５０８，８８０号に記載されているような陰イオン又はグループ移動重合法があげられる。前記グループ移動重合法では、開始剤は、非官能性のものであっても、酸グループを含有しても、アミノグループを含有してもよい。また、前記水溶性樹脂は、例えば、まず、一方の第１のポリマーブロックＡを重合させ、次いでポリマーブロックＢを重合させ、次いで他方の第２のポリマーブロックＡを重合させる陰イオン重合法又はグループ移動重合法によっても調製できる。前記水溶性樹脂の調製方法の具体例は、例えば、後述の実施例において説明するとおりである。ただし、これらの調製方法は例示に過ぎず、前記水溶性樹脂は、いかなる方法で調製されてもよい。
【００２９】
前記水性インク全量における前記水溶性樹脂の配合量は、例えば、０．１重量％〜１０重量％、０．２５重量％〜５重量％、０．５重量％〜２．５重量％である。
【００３０】
前記水溶性有機溶剤は、さらに、オリゴプロピレングリコール（以下、「ＰＯ系ジオール」と言う。）を含むことが好ましい。前記ＥＯ系エーテル程疎水性が高くなく、且つ、分子中の複数の水酸基に由来する高い保水効果を持つ前記ＰＯ系ジオールを併用すれば、前記水性インクの水分蒸発時における再分散性を維持したまま、光沢紙記録時の耐擦性をより高めることができる。前記ＰＯ系ジオールにおけるプロピレングリコールの重合度は、光沢紙記録時の耐擦性向上及び水への溶解性の観点から、例えば、２〜４である。
【００３１】
前記ＰＯ系ジオールとしては、例えば、ジプロピレングリコール（ＤＰＧ）、トリプロピレングリコール（ＴＰＧ）等があげられ、これらの中でも、ＴＰＧが好ましい。
【００３２】
前記水性インク全量における前記ＰＯ系ジオールの配合量は、例えば、０．２重量％〜３０重量％、０．５重量％〜２０重量％、１重量％〜１５重量％である。
【００３３】
前記水性インクにおいて、前記ＥＯ系エーテル（Ｅ）と、前記ＰＯ系ジオール（Ｐ）との重量比は、例えば、Ｅ：Ｐ＝２０：１〜１：２０、１０：１〜１：１０、１：４〜４：１である。
【００３４】
前記水性インクは、さらに、前記ＥＯ系エーテル及び前記ＰＯ系ジオール以外の水溶性有機溶剤を含んでもよい。前記水溶性有機溶剤としては、例えば、インクジェットヘッドのノズル先端部における水性インクの乾燥を防止する湿潤剤及び記録媒体上での乾燥速度を調整する浸透剤があげられる。
【００３５】
前記湿潤剤は、特に限定されず、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−ブチルアルコール等の低級アルコール；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド；アセトン等のケトン；ジアセトンアルコール等のケトアルコール；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル；前記ＰＯ系ジオール以外のポリアルキレングリコール等のポリエーテル；前記ＰＯ系ジオール以外のアルキレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アルコール；２−ピロリドン；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等があげられる。前記ＰＯ系ジオール以外のポリアルキレングリコールは、例えば、ポリエチレングリコール等があげられる。前記ＰＯ系ジオール以外のアルキレングリコールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール等があげられる。これらの湿潤剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。これらの中で、前記ＰＯ系ジオール以外のアルキレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが好ましい。
【００３６】
前記水性インク全量における前記湿潤剤の配合量は、例えば、０重量％〜９５重量％、５重量％〜８０重量％、５重量％〜５０重量％である。
【００３７】
前記浸透剤は、例えば、前記ＥＯ系エーテル以外のグリコールエーテルがあげられる。前記ＥＯ系エーテル以外のグリコールエーテルは、例えば、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル及びトリプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル等があげられる。前記浸透剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００３８】
前記水性インク全量における前記浸透剤の配合量は、例えば、０重量％〜２０重量％、０重量％〜１５重量％、１重量％〜４重量％である。
【００３９】
前記水性インクは、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、例えば、界面活性剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、防黴剤等があげられる。前記粘度調整剤は、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。
【００４０】
前記水性インクは、例えば、顔料、前記ＥＯ系エーテル、前記水溶性樹脂及び水と、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合し、フィルタ等で不溶解物を除去することにより調製できる。
【００４１】
つぎに、本発明のインクカートリッジは、インクジェット記録用水性インクを含むインクカートリッジであって、前記水性インクが、本発明のインクジェット記録用水性インクであることを特徴とする。前記インクカートリッジの本体としては、例えば、従来公知のものを使用できる。
【００４２】
つぎに、本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法について説明する。
【００４３】
本発明のインクジェット記録装置は、インク収容部及びインク吐出手段を含み、前記インク収容部に収容されたインクを前記インク吐出手段によって吐出するインクジェット記録装置であって、前記インク収容部に、本発明のインクジェット記録用水性インクが収容されていることを特徴とする。
【００４４】
本発明のインクジェット記録方法は、記録媒体に水性インクをインクジェット方式により吐出して記録するインクジェット記録方法であって、前記水性インクとして、本発明のインクジェット記録用水性インクを用いることを特徴とする。
【００４５】
本発明のインクジェット記録方法は、例えば、本発明のインクジェット記録装置を用いて実施可能である。前記記録は、印字、印画、印刷等を含む。
【００４６】
図３に、本発明のインクジェット記録装置の一例の構成を示す。図示のとおり、このインクジェット記録装置１は、４つのインクカートリッジ２と、インク吐出手段（インクジェットヘッド）３と、ヘッドユニット４と、キャリッジ５と、駆動ユニット６と、プラテンローラ７と、パージ装置８とを主要な構成要素として含む。
【００４７】
４つのインクカートリッジ２は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色の水性インクを、それぞれ１色ずつ含む。前記４色の水性インクのうちの少なくとも一つが、本発明のインクジェット記録用水性インクである。ヘッドユニット４に設置されたインクジェットヘッド３は、記録媒体（例えば、光沢紙、普通紙等の記録用紙）Ｐに記録を行う。キャリッジ５には、４つのインクカートリッジ２及びヘッドユニット４が搭載される。駆動ユニット６は、キャリッジ５を直線方向に往復移動させる。駆動ユニット６としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８−２４６８２１号公報参照）。プラテンローラ７は、キャリッジ５の往復方向に延び、インクジェットヘッド３と対向して配置されている。
【００４８】
パージ装置８は、インクジェットヘッド３の内部に溜まる気泡等を含んだ不良インクを吸引する。パージ装置８としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８−２４６８２１号公報参照）。
【００４９】
パージ装置８のプラテンローラ７側には、パージ装置８に隣接してワイパ部材２０が配設されている。ワイパ部材２０は、へら状に形成されており、キャリッジ５の移動に伴って、インクジェットヘッド３のノズル形成面を拭うものである。図３において、キャップ１８は、水性インクの乾燥を防止するため、記録が終了するとリセット位置に戻されるインクジェットヘッド３の複数のノズルを覆うものである。
【００５０】
本例のインクジェット記録装置１においては、４つのインクカートリッジ２は、ヘッドユニット４と共に、１つのキャリッジ５に搭載されている。ただし、本発明は、これに限定されない。インクジェット記録装置１において、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジは、ヘッドユニット４とは別のキャリッジに搭載されていてもよい。また、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジは、キャリッジ５には搭載されず、インクジェット記録装置１内に配置、固定されていてもよい。これらの態様においては、例えば、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジと、キャリッジ５に搭載されたヘッドユニット４とが、チューブ等により連結され、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジからヘッドユニット４に前記水性インクが供給される。
【００５１】
このインクジェット記録装置１を用いたインクジェット記録は、例えば、つぎのようにして実施される。まず、記録用紙Ｐが、インクジェット記録装置１の側方又は下方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙される。記録用紙Ｐは、インクジェットヘッド３と、プラテンローラ７との間に導入される。導入された記録用紙Ｐに、インクジェットヘッド３から吐出される水性インクにより所定の記録がされる。記録後の記録用紙Ｐは、インクジェット記録装置１から排紙される。本発明によれば、光沢紙記録時には、耐擦性に優れた記録物を、普通紙記録時には、ムラの抑制された記録物を得ることが可能である。図３においては、記録用紙Ｐの給紙機構及び排紙機構の図示を省略している。
【００５２】
図３に示す装置では、シリアル型インクジェットヘッドを採用するが、本発明は、これに限定されない。前記インクジェット記録装置は、ライン型インクジェットヘッドを採用する装置であってもよい。
【実施例】
【００５３】
つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例及び比較例により限定及び制限されない。
【００５４】
〔水溶性樹脂の調製〕
水溶性樹脂は、リビングラジカル重合法により合成した。窒素雰囲気下にあるジエチレングリコールジメチルエーテルに、２−アイオド−２−シアノプロパン、アゾビスイソブチロニトリル、アイオドスクシンイミド、メタクリル酸メチル及びメタクリル酸を加えて昇温し、重合反応を進行・完了させた。続いて、メタクリル酸ベンジル及びメタクリル酸の混合物を添加して重合を行った後、同様にメタクリル酸メチル及びメタクリル酸の混合物を添加し重合を行うことで、ＡＢＡ型トリブロック共重合体を得た。また、ジエチレングリコールジメチルエーテルを減圧留去し、純水と水酸化カリウムを添加することで重量平均分子量１００００、酸価１３０ｍｇＫＯＨ／ｇの表１〜５に示す水溶性樹脂１の水溶液を得た。また、重合温度、重合溶媒、開始剤、モノマー組成、ラジカル発生剤、触媒、中和剤及び重合時間を適宜変更した以外は同様にして、表３に示す水溶性樹脂２〜５の水溶液を得た。
水溶性樹脂１〜５のモノマー重量比メタクリル酸メチル／メタクリル酸／／メタクリル酸ベンジル／メタクリル酸／／メタクリル酸メチル／メタクリル酸は次の通りとした。２本斜線はブロック間の分離を示し、１本斜線はランダムコポリマーを示している。
水溶性樹脂１
０．２５／０．０９／／０．３１／０．０３／／０．２５／０．０９
水溶性樹脂２
０．２６／０．０７／／０．３２／０．０１／／０．２６／０．０７
水溶性樹脂３
０．２６／０．１２／／０．２７／０．０７／／０．２１／０．１２
水溶性樹脂４
０．２５／０．０９／／０．３１／０．０３／／０．２５／０．０９
水溶性樹脂５
０．２５／０．０９／／０．３１／０．０３／／０．２５／０．０９
【００５５】
〔ランダム共重合体の調製〕
ランダム共重合体は、メタクリル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸ベンジルを全て最初に一斉投入した以外は、前記水溶性樹脂と同様のリビングラジカル重合法により合成した。また、ジエチレングリコールジメチルエーテルを減圧留去し、純水と水酸化カリウムを添加することで、重量平均分子量１００００、酸価１３０ｍｇＫＯＨ／ｇの表３に示すランダム共重合体の水溶液を得た。
ランダム共重合体のモノマー重量比メタクリル酸メチル／メタクリル酸／メタクリル酸ベンジルは次の通りとした。１本斜線はランダムコポリマーを示している。
ランダム共重合体
０．４９／０．１７／０．３１
【００５６】
顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）２０重量％、スチレン−アクリル酸共重合体の水酸化ナトリウム中和物  ７重量％（酸価１７５、分子量１００００）に、純水を加え全体を１００重量％とし、撹拌混合して混合物を得た。この混合物を、０．３ｍｍ径ジルコニアビーズを充填した湿式サンドミルに入れ、６時間分散処理を行った。その後、ジルコニアビーズをセパレータにより取り除き、孔径３．０μｍセルロースアセテートフィルターでろ過することにより、顔料分散液１を得た。なお、スチレン−アクリル酸共重合体は、一般に顔料の分散剤として用いられる水溶性のポリマーである。また、顔料種、成分割合、分散処理時間を適宜変更した以外は同様にして、表５に示す顔料分散液２を得た。
【００５７】
［実施例１−１〜１−３及び比較例１−１］
実施例１−１〜１−３は、前記ＥＯ系エーテルを変更した例である。インク組成（表１）における、顔料分散液１を除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、顔料分散液１に、前記水溶性樹脂の水溶液及び前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、実施例１−１〜１−３及び比較例１−１のインクジェット記録用水性インクを得た。
【００５８】
実施例及び比較例の水性インクについて、（ａ）光沢紙記録時の耐擦性評価、（ｂ）普通紙記録時のムラ評価及び（ｃ）再分散性評価を、下記方法により実施した。
【００５９】
（ａ）光沢紙記録時の耐擦性評価
ブラザー工業（株）製のインクジェットプリンタ搭載デジタル複合機ＭＦＣ−Ｊ４５１０Ｎを使用して、実施例１−１〜１−３及び比較例１−１の水性インクを用いて光沢紙（ブラザー工業（株）製の専用紙  写真光沢紙ＢＰ７１ＧＡ４）上に解像度１２００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉで単色パッチを含む画像を記録し評価サンプルを作製した。前記評価サンプルを、所定時間毎に８×１０３Ｐａの定荷重をかけたゴム手袋にて擦った。擦り部周辺のインク擦れを、下記評価基準に従って目視評価した。なお、下記評価基準において、「汚れ」は、非記録部にまで水性インクが引き伸ばされることによって生じる色移りを意味し、「擦れ」は、記録部に生じる擦れ傷を意味する。
【００６０】
光沢紙記録時の耐擦性評価  評価基準
ＡＡ：評価サンプル作製後１分後に擦ると、擦り部周辺に汚れ・擦れは生じなかった。
Ａ  ：評価サンプル作製後２分後に擦ると、擦り部周辺に汚れ・擦れは生じなかった。
Ａ−：評価サンプル作製後３分後に擦ると、擦り部周辺に汚れ・擦れは生じなかった。
Ｂ  ：評価サンプル作製後３分後に擦ると、擦り部周辺に汚れ・擦れが生じた。
【００６１】
（ｂ）普通紙記録時のムラ評価
前記インクジェットプリンタ搭載デジタル複合機ＭＦＣ−Ｊ４５１０Ｎを使用して、実施例１−１〜１−３及び比較例１−１の水性インクを用いて普通紙（ブラザー工業（株）製の専用Ａ４上質普通紙ＢＰ６０ＰＡ）上に解像度６００ｄｐｉ×３００ｄｐｉで単色パッチを含む画像を記録した。事前に作製したムラの度合いが異なる３種類（良い方から順にＡＡ、Ａ及びＢ）の限度見本のどれに最も近いかを目視により判定し、各普通紙におけるムラを評価した。
【００６２】
（ｃ）再分散性評価
スライドガラスに、実施例１−１〜１−３及び比較例１−１の水性インク１２μＬを滴下した。ついで、前記スライドガラスを、８０℃の環境下に一晩静置することで、前記水性インクを蒸発乾固させた。つぎに、前記蒸発乾固後の固形物上にスポイトで水３滴を滴下した。このようにして作製した評価サンプルを肉眼で観察し、下記評価基準に従って再分散性を目視評価した。
【００６３】
再分散性評価  評価基準
Ａ  ：均一に分散しており、溶け残った塊が見られない。
Ａ−：ほぼ均一に分散しているが、一部溶け残った塊が見られる。
Ｂ  ：まったく分散していない。
【００６４】
実施例１−１〜１−３及び比較例１−１の水性インクのインク組成及び評価結果を、表１に示す。
【００６５】
【表１】
0006598009.tif 000002
【００６６】
表１に示すとおり、実施例１−１〜１−３では、光沢紙記録時の耐擦性、普通紙記録時のムラ及び再分散性の全ての評価結果が良好であった。特に、前記ＥＯ系エーテルとしてアルキル基の炭素原子数が４のＢＴＧ又はＢＤＧを用いた実施例１−１及び１−３では、普通紙記録時のムラの評価結果が極めて優れていた。一方、前記ＥＯ系エーテルを用いなかった比較例１−１では、光沢紙記録時の耐擦性及び普通紙記録時のムラの評価結果が悪かった。
【００６７】
［実施例２−１〜２−３及び比較例２−１］
実施例２−１及び２−２は、さらに、前記ＰＯ系ジオールを用いた例である。インク組成（表２）における、顔料分散液１を除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、顔料分散液１に、前記水溶性樹脂の水溶液及び前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、実施例２−１〜２−３及び比較例２−１のインクジェット記録用水性インクを得た。
【００６８】
実施例２−１〜２−３及び比較例２−１の水性インクについて、光沢紙記録時の耐擦性評価、普通紙記録時のムラ評価及び再分散性評価を、実施例１−１〜１−３及び比較例１−１と同様にして実施した。
【００６９】
実施例２−１〜２−３及び比較例２−１の水性インクのインク組成及び評価結果を、表２に示す。なお、表２には、実施例１−１のインク組成及び評価結果も、あわせて示している。
【００７０】
【表２】
0006598009.tif 000003
【００７１】
表２に示すとおり、さらに、前記ＰＯ系ジオールであるＤＰＧ又はＴＰＧを用いた実施例２−１及び２−２では、普通紙記録時のムラ評価及び再分散性評価の結果は、実施例１−１と同等であり、光沢紙記録時の耐擦性評価の結果は、実施例１−１を上回っていた。特に、前記ＰＯ系ジオールとしてＴＰＧを用いた実施例２−２では、光沢紙記録時の耐擦性評価の結果が極めて優れていた。一方、前記ＰＯ系ジオールに代えて、ポリエチレングリコールを用いた実施例２−３では、全ての評価結果が実施例１−１と同等であった。また、前記ＰＯ系ジオールを用いたものの、前記ＥＯ系エーテルを用いなかった比較例２−１では、普通紙記録時のムラの評価結果が悪かった。
【００７２】
［実施例３−１〜３−４、比較例３−１及び３−２］
実施例３−１〜３−４は、さらに、前記ＰＯ系ジオールを用いたのに加え、前記水溶性樹脂を変更した例である。水性インク組成（表３）における、顔料分散液１を除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、顔料分散液１に、前記水溶性樹脂の水溶液及び前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、実施例３−１〜３−４、比較例３−１及び３−２のインクジェット記録用水性インクを得た。
【００７３】
実施例３−１〜３−４、比較例３−１及び３−２の水性インクについて、光沢紙記録時の耐擦性評価、普通紙記録時のムラ評価及び再分散性評価を、実施例１−１〜１−３及び比較例１−１と同様にして実施した。
【００７４】
実施例３−１〜３−４、比較例３−１及び３−２の水性インクの水性インク組成及び評価結果を、表３に示す。なお、表３には、実施例２−２の水性インク組成及び評価結果も、あわせて示している。
【００７５】
【表３】
0006598009.tif 000004
【００７６】
表３に示すとおり、実施例３−１〜３−４では、全ての評価結果が実施例２−２と同等であった。一方、前記水溶性樹脂に代えて、前記ランダム共重合体１又はポリアクリル酸を用いた比較例３−１及び３−２では、光沢紙記録時の耐擦性の評価結果が悪かった。
【００７７】
［実施例４−１〜４−６］
実施例４−１〜４−６は、さらに、前記ＰＯ系ジオールを用いたのに加え、前記重量比Ｅ：Ｐを変更した例である。インク組成（表４）における、顔料分散液１を除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、顔料分散液１に、前記水溶性樹脂の水溶液及び前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、実施例４−１〜４−６のインクジェット記録用水性インクを得た。
【００７８】
実施例４−１〜４−６の水性インクについて、光沢紙記録時の耐擦性評価、普通紙記録時のムラ評価及び再分散性評価を、実施例１−１〜１−３及び比較例１−１と同様にして実施した。
【００７９】
実施例４−１〜４−６の水性インクのインク組成及び評価結果を、表４に示す。なお、表４には、実施例２−２の水性インク組成及び評価結果も、あわせて示している。
【００８０】
【表４】
0006598009.tif 000005
【００８１】
表４に示すとおり、実施例２−２及び４−１〜４−６では、光沢紙記録時の耐擦性、普通紙記録時のムラ及び再分散性の全ての評価結果が良好であった。特に、前記重量比Ｅ：Ｐが１：４〜４：１である実施例２−２、４−３及び４−４では、光沢紙記録時の耐擦性、普通紙記録時のムラ及び再分散性の全ての評価結果が極めて優れていた。
【００８２】
［実施例５−１〜５−３］
実施例５−１〜５−３は、さらに、前記ＰＯ系ジオールを用いたのに加え、顔料及び前記水溶性樹脂の配合量を変更した例である。インク組成（表５）における、顔料分散液又は自己分散型顔料を除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、顔料分散液又は水に分散させた自己分散型顔料に、前記水溶性樹脂の水溶液及び前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、実施例５−１〜５−３のインクジェット記録用水性インクを得た。
【００８３】
実施例５−１〜５−３の水性インクについて、光沢紙記録時の耐擦性評価、普通紙記録時のムラ評価及び再分散性評価を、実施例１−１〜１−３及び比較例１−１と同様にして実施した。
【００８４】
実施例５−１〜５−３の水性インクのインク組成及び評価結果を、表５に示す。なお、表５には、実施例２−２の水性インク組成及び評価結果も、あわせて示している。
【００８５】
【表５】
0006598009.tif 000006
【００８６】
表５に示すとおり、実施例５−１〜５−３では、全ての評価結果が実施例２−２と同等であった。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上のように、本発明の水性インクは、光沢紙記録時の耐擦性を向上し、且つ、普通紙記録時のムラを抑制可能なものである。本発明の水性インクの用途は、特に限定されず、各種のインクジェット記録に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１          インクジェット記録装置
２          インクカートリッジ
３          インク吐出手段（インクジェットヘッド）
４          ヘッドユニット
５          キャリッジ
６          駆動ユニット
７          プラテンローラ
８          パージ装置
２１        顔料粒子
２２        顔料分散用樹脂
２３        水溶性樹脂
２４        ＥＯ系エーテル
３１        ＡＢ型ジブロック共重合体
【図１】
0006598009.tif 000007
【図２】
0006598009.tif 000008
【図３】
0006598009.tif 000009