(57)【要約】【課題】耐擦過性および耐水性などの特性に優れ、かつ光沢紙上においても高品位な印刷が可能なインク組成物の提供を目的とする。【解決手段】ｉ）  水、ｉｉ）  色材、およびｉｉｉ）  多価カルボン酸成分と多価アルコール成分を含むポリエステル樹脂とを含有するインク組成物であって、前記多価アルコールが、ＨＯ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ−Ｒ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−Ｈ                （Ｉ）（Ｒは炭素数４〜２０の２価の脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基、ｍおよびｎは２≦ｍ＋ｎ≦１５である）で表されるグリコールであることを特徴とするインク組成物により上記の課題を解決する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｉ）  水、
ｉｉ）  色材、および
ｉｉｉ）  多価カルボン酸成分と多価アルコール成分を含むポリエステル樹脂
とを含有するインク組成物であって、
前記多価アルコールが、
ＨＯ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ−Ｒ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−Ｈ                （Ｉ）
（Ｒは炭素数４〜２０の２価の脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基、ｍおよびｎは２≦ｍ＋ｎ≦１５である）で表されるグリコールであることを特徴とするインク組成物。
【請求項２】
ポリエステル樹脂が、５，０００以上５０，０００以下の数平均分子量を有することを特徴とする請求項１記載のインク組成物。
【請求項３】
ポリエステル樹脂が、−２０℃以上７０℃以下のガラス転移点Ｔｇを有することを特徴とする請求項１または２記載のインク組成物。
【請求項４】
水が、２５０μＳ／ｃｍ（２５℃）以下の導電率を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のインク組成物。
【請求項５】
色材が、顔料を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のインク組成物。
【請求項６】
顔料が、親水基を有することを特徴とする請求項５記載のインク組成物。
【請求項７】
親水基が、カルボキシル基またはスルホン酸基であることを特徴とする請求項６記載のインク組成物。
【請求項８】
２０℃における蒸気圧が０．０５ｍｍＨｇ以下の水溶性有機溶剤をさらに含有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のインク組成物。
【請求項９】
水溶性有機溶剤が、グリコールエーテル類及び／又は多価アルコール類を含むことを特徴とする請求項８記載のインク組成物。
【請求項１０】
非イオン系界面活性剤をさらに含有し、その含有量は臨界ミセル濃度以上であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のインク組成物。
【請求項１１】
顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３またはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４であることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１つに記載のインク組成物。
【請求項１２】
顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料であることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１つに記載のインク組成物。
【請求項１３】
顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料であることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１つに記載のインク組成物。
【請求項１４】
顔料が、カーボンブラックであることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１つに記載のインク組成物。
【請求項１５】
請求項１に記載の組成物であって、色材がＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３またはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４であるインク組成物；
請求項１に記載の組成物であって、色材がＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つであるインク組成物；および
請求項１に記載の組成物であって、色材がＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つであるインク組成物
からなることを特徴とするインクセット。
【請求項１６】
請求項１に記載の組成物であって、色材がＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３またはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４であるインク組成物；
請求項１に記載の組成物であって、色材がＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つであるインク組成物；
請求項１に記載の組成物であって、色材がＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つであるインク組成物；および
請求項１に記載の組成物であって、色材がカーボンブラックであるインク組成物
からなることを特徴とするインクセット。
【請求項１７】
インクを被記録材上に付着させることによって画像を記録する記録方法であって、
前記インクとして、請求項１〜１４のいずれか１つに記載のインク組成物を１種又は２種以上組み合わせて用いることを特徴とする記録方法。
【請求項１８】
圧力をかけることによってインクの液滴を吐出させ、液滴を被記録材上に付着させることによって画像を記録する記録方法であって、
前記インクとして、請求項１〜１４のいずれか１つに記載のインク組成物を１種又は２種以上組み合わせて用いることを特徴とする記録方法。
【請求項１９】
ｉ）    請求項１〜１４のいずれか１つに記載のインク組成物の１種又は組み合わさった２種以上を貯留するインクタンク、
ｉｉ）    液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクからインク組成物が供給されるインク室、および
ｉｉｉ）’    前記インク室内に設けられ、インク室に収容されるインク組成物に対して印加される電圧に応答してひずみを生じさせる圧電素子
とを含むことを特徴とするインクヘッド。
【請求項２０】
ｉ）    請求項１〜１４のいずれか１つに記載のインク組成物の１種又は組み合わさった２種以上を貯留するインクタンク、
ｉｉ）    液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクからインク組成物が供給されるインク室、および
ｉｉｉ）’    前記インク室内に設けられ、インク室に収容されるインク組成物を加熱し、気泡を発生させることによってインク組成物に対して圧力をかける発熱体
とを含むことを特徴とするインクヘッド。
【請求項２１】
請求項１〜１４のいずれか１つに記載のインク組成物を１種または２種以上組合わせて用いて記録されることを特徴とする記録画像。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク組成物に関する。さらに詳細には、この発明は、インクジェット記録法において好適に用いられるインク組成物、これを用いるインクセット、記録方法、インクヘッドならびに記録画像に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録は、デジタル信号に応答して媒体上にインク滴を飛翔させ記録するノンインパクト記録法の代表的なもので、力学的もしくは熱的作用を用いてインク滴を形成し、これにより紙などの被記録材上に画像を形成させる方法である。
これは電子写真等の記録法に見られるような現像や定着といったプロセスを含まないことより、装置の小型化が容易であると同時に高速かつ低騒音で記録が可能である。
【０００３】
このような記録法には、電子写真並みの高画質を高速かつ安定的に印刷できることが最も望まれており、現状のインクについて耐水性や耐光性の向上が望まれている。
耐水性や耐光性の向上には、色材からのアプローチが以前より多数検討されており、最も一般的な方法として顔料を分散する方法がある。この方法では顔料粒子径が大きく、顔料の沈降によりノズルが詰まるといった問題が多かった。最近においては、分散技術の発展と共に沈降に関する問題は解決されている。
【０００４】
しかしながら、特徴的な媒体である光沢紙と呼ばれる写真に近い光沢感を持った媒体にインクジェットプリンターで印刷すると、顔料成分が媒体から剥がれ落ちてしまうといった新たな問題が生じている。例えば、ＡＢＡブロックコポリマーを用いて顔料を分散すると、顔料の分散安定性は改良されるが、耐擦過性に乏しいため実用上問題点が多いことが懸念される（特許文献１）。
また、顔料分散体を用いた印刷物をマーカーペン等で上からなぞった場合、その印刷物が滲んだり剥がれ落ちてしまうことが問題となる。この問題に対し、水溶性のエラストマー性ＡＢＡブロックポリマーを含有させる方法が開示されており、これは普通紙のような表面の粗い紙に対しては有効であるが、光沢紙のような表面が細かい媒体に対してはその効果は十分ではない（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２６３５２３５号明細書
【特許文献２】
特許第３１２２４０５号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、耐擦過性および耐水性などの特性に優れ、かつ光沢紙上においても高品位な印刷が可能なインク組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かくして、本発明によれば、
ｉ）  水、
ｉｉ）  色材、および
ｉｉｉ）  多価カルボン酸成分と多価アルコール成分を含むポリエステル樹脂
とを含有するインク組成物であって、
前記多価アルコールが、
ＨＯ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ−Ｒ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−Ｈ                （Ｉ）
（Ｒは炭素数４〜２０の２価の脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基、ｍおよびｎは２≦ｍ＋ｎ≦１５である）で表されるグリコールであることを特徴とするインク組成物が提供される。
また、上記に記載の組成物であって、色材がＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３またはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４であるインク組成物；
上記に記載の組成物であって、色材がＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つであるインク組成物；および
上記に記載の組成物であって、色材がＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つであるインク組成物
からなることを特徴とするインクセット、
上記に記載の組成物であって、色材がＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３またはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４であるインク組成物；
上記に記載の組成物であって、色材がＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つであるインク組成物；
上記に記載の組成物であって、色材がＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つであるインク組成物；および
上記に記載の組成物であって、色材がカーボンブラックであるインク組成物
からなることを特徴とするインクセット、
上記に記載のインク組成物を１種または２種以上組合わせて用いて記録されることを特徴とする記録画像が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明において、ポリエステル樹脂は、数平均分子量が５，０００以上５０，０００以下であることが好ましい。数平均分子量が５０，０００を超えると、水に対する分散安定性が低下するので、吐出安定性が低下する。また、数平均分子量が５，０００未満であると、樹脂としての耐久性が低下するので、十分な耐擦過性を得ることができない。したがって、前述のように、数平均分子量を５，０００以上５０，０００以下とすることによって、十分な吐出安定性および耐擦過性を得ることができる。
【０００９】
また、ポリエステル樹脂は、ガラス転移点Ｔｇが−２０℃以上７０℃以下であることが好ましい。ガラス転移点Ｔｇが７０℃を超えると、破断伸度が小さくなるので、記録画像の耐擦過性が低下する。また樹脂として非常に硬くなり、被記録材に対する密着性が低下するので、記録画像の耐擦過性が低下する。他方、ガラス転移点Ｔｇが−２０℃未満であると、インク組成物に粘着性が生じ、連続印刷時に記録画像の一部が次の被記録材に転写され、記録画像に乱れが生じることがある。また、インク組成物の保存安定性が低下する。したがって、ポリエステル樹脂のガラス転移点Ｔｇを−２０℃以上７０℃以下とすることによって、記録画像の十分な耐擦過性を実現することができるとともに、記録画像の乱れを抑えることができ、またインク組成物の十分な保存安定性を得ることができる。
【００１０】
かかるポリエステル樹脂は、多価カルボン酸と、式（Ｉ）
ＨＯ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ−Ｒ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−Ｈ                （Ｉ）
で表される多価アルコールのグリコールとを従来法を用いて縮重合反応させることにより得ることができ、インク組成物中に０．５〜４０重量％、より好ましくは０．５〜３０重量％含有されることによって、インクの粘度を適正にし、ポリエステル樹脂のバインダーとしての機能を良好に発揮することができる。
【００１１】
多価カルボン酸は、脂肪族、脂環族、芳香族のジカルボン酸及びその誘導体などである。このうち、スルホン酸金属塩を有する５−スルホイソフタル酸、スルホテレフタル酸、４−スルホフタル酸、４−スルホナフタレン−２，７−ジカルボン酸などであることが特に好ましい。これは、スルホン酸金属塩を有することによって、水溶液中でスルホン酸基と金属イオン、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウムまたはカルシウム、特にナトリウムとの解離が可能になり、その結果、分散が安定化され、インクの滲みが少なくなるためである。
【００１２】
しかしながら、多価カルボン酸成分にはスルホン酸金属塩基を有しないカルボン酸も含まれ、例えば以下であってもよい：テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸のような芳香族ジカルボン酸；コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸およびドデカンジカルボン酸のような飽和脂肪族ジカルボン酸；フマール酸、マレイン酸、イタコン酸のような不飽和脂肪族ジカルボン酸；１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、ヘキサヒドロオルソフタル酸、トリシクロデカンジカルボン酸のような飽和脂環族ジカルボン酸；テトラヒドロテレフタル酸およびテトラヒドロオルソフタル酸のような不飽和脂環族ジカルボン酸、好ましくはアジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ならびにトリメリット酸、トリメシン酸およびピロメリット酸などの３価以上の多価カルボン酸。
【００１３】
上記式（Ｉ）で表される多価アルコールにおいて、ｍおよびｎは２≦ｍ＋ｎ≦１５であり、３≦ｍ＋ｎ≦１０の範囲であることが好ましい。また、Ｒは炭素数４〜２０の２価の脂肪族炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基であり、具体的には以下の構造式が挙げられる。
【化１】
2004238477.tif 000002
【００１４】
また、多価アルコールは、脂肪族、芳香族または脂環族の以下のグリコールであってもよい：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、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２−エチル−２−ブチル−１，３−プロパンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジオール、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、スピログリコール、トリシクロデカンジオールおよびトリシクロデカンジメタノール。
【００１５】
本発明のポリエステル樹脂は、このような構成からなることにより、記録材と色材とを結着して、水などとの接触で色材が溶出又は剥離するのを妨げる。したがって、本発明のポリエステル樹脂を用いることにより、滲みが少なく、耐水性および耐擦過性に優れる記録画像を得ることができる。
【００１６】
本発明に従えば、水は、２５０μＳ／ｃｍ（２５℃）以下の導電率を有することが好ましい。導電率が２５０μＳ／ｃｍ（２５℃）以下の水中では不要なイオン成分の量が少なく、水の純度が高い。一方、導電率が２５０μＳ／ｃｍ（２５℃）を超えると、水中に含まれる不要なイオン成分の量が多くなり、インク組成物中にポリエステル樹脂を安定に分散させることが困難になる。したがって、水の導電率を２５０μＳ／ｃｍ（２５℃）以下とすることによって、インク組成物中にポリエステル樹脂を安定に分散させることができる。
水は、湿潤性と添加剤等の混合安定性を保つ観点から、インク組成物中において３０〜９５重量％、特に３０〜６５重量％含有されることが好ましい。
【００１７】
本発明においては、インク組成物中での含有量を０．１〜１０重量％として、顔料、染料またはこれらの混合物が色材として用いられる。
このうち、顔料を色材として用いると、耐光性および耐水性に優れる記録画像を得ることができる。また、本発明のインク組成物は、水中に分散可能なポリエステル樹脂を含有するので、ポリエステル樹脂の疎水性部分に顔料を取込ませることによって、顔料を安定に分散させることができ、この結果、目詰まりの発生を防止し、優れた吐出安定性を得ることができる。したがって、色材は顔料であることが好ましい。
【００１８】
顔料は、インク組成物中での分散を安定にするため、例えばカルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基およびスルホン酸基などからなる群から選択される１種又は２種以上の親水基、特にカルボキシル基またはスルホン酸基を有することが好ましい。これらの親水基は、塩として、または表面処理によって顔料表面に導入されていてもよい。
シアンの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．（カラーインデックス）ピグメントブルー１、２、１５、１６、１７、２１、２２、６０および６４などが挙げられる。このうち、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３またはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４を顔料として含むことにより、シアンの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【００１９】
マゼンタの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、１６、２３、３１、４９、５７、６３、１２２および２０９、ならびにＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９などが挙げられる。このうち、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つを顔料として含むことにより、マゼンタの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【００２０】
イエローの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、５、１２、７４、１３８、１５０および１８０などが挙げられる。このうち、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つを顔料として含むことにより、イエローの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【００２１】
ブラックの顔料としては、例えば、チャンネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、ランプブラックおよびカーボンブラックが挙げられる。このうち、カーボンブラックを顔料として含むことにより、ブラックの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
染料を色材として用いる場合には、耐水性、耐光性および安全性に優れた水溶性染料、例えば酸性染料、直接染料、反応性染料および食品用色素などが好適に用いられる。
【００２２】
具体的には、シアンの染料として、酸性染料Ｃ．Ｉ．アシッドブルー７、９、２９、４５、９２および２４９；直接染料Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、２、６、１５、２２、２５、７１、７６、７９、８６、９０、９８、１６３、１６５、１９９および２０２ならびに反応性染料Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１、２、７、１４、１５、２３、３２、３８、４１、６３、８０および９５などが挙げられる。マゼンタの染料としては、酸性染料Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、８、１３、１４、１８、２６、２７、３５、３７、４２、５２、８２、８７、８９、９２、９７、１０６、１１１、１１４、１１５、１３４、１８６、２４９、２５４および２８９；直接染料Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、４、９、１３、１７、２０、２８、３１、３９、８０、８１、８３、８９、２２５および２２７；Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２６、２９、６２および１０２；反応性染料Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１、１４、１７、２５、２６、３２、３７、４４、４６、５５、５８、６０、６６、７４、７９、９６、９７、１４１、１４７、１８０および１８１などが挙げられる。
【００２３】
イエローの染料としては、酸性染料Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、７、１７、２３、４２、４４、７９および１４２；直接染料Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、１２、２４、２６、３３、４４、５０、８６、１２０、１３２、１４２および１４４；反応性染料Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー１、５、１１、１３、１４、２０、２１、２２、２５、４０、４７、５１、５５、６５および６７などが挙げられる。
ブラックの染料としては、食品用色素Ｃ．Ｉ．フードブラック２；直接染料Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９、２２、３２、３８、５１、５６、７１、７４、７５、７７、１５４、１６８および１７１；反応性染料Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック３、４、７、１１、１２および１７などが挙げられる。
【００２４】
これらの各色の顔料、染料、およびこれらの混合物は任意に組合わせることができ、例えばシアン、マゼンタおよびイエローを組合わせたインクセットによって、ブラックのインク組成物で形成される記録画像に近い濃度の濃い黒色の記録画像を実現することができる。また、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックを組合わせたインクセットによって、黒色を良好に再現でき、カラーバランスおよび発色性に優れるフルカラーの記録画像を実現することができる。
本発明のインク組成物は、有機溶剤を含有することにより、インク組成物の乾燥が抑制され、吐出安定性を向上させることができる。
【００２５】
具体的には、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジグリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ヘキサンジオールなどのグリコール類；グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオールなどの多価アルコール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、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、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテルなどの多価アルコールのエーテル類；スルホラン、ジメチルスルホキシドなどの硫黄含有化合物；γ−ブチロラクトンなどの酸素含有化合物；ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、トリエタノールアミンおよびモルホリンなどの多官能化合物が挙げられる。これらのうち、２０℃における蒸気圧が０．０５ｍｍＨｇ以下の水溶性有機溶剤が好ましく、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、グリセリン、１，２−ヘキサンジオールが好ましい。
【００２６】
さらに、本発明のインク組成物は、臨界ミセル濃度以上で非イオン系界面活性剤を含有してもよい。
非イオン系界面活性剤は、水溶液中で電離しないので、ポリエステル樹脂の分散安定性を損なうことがない。また、非イオン系界面活性剤を臨界ミセル濃度以上で含有させることによって、インク組成物の表面張力を十分に下げることができる。この結果、インク組成物と記録装置内のインク室内壁との濡れ性が良好になり、インク組成物の吐出安定性を向上させることができる。
【００２７】
このような非イオン界面活性剤としては、下記の式で表される化合物を１種又は２種以上組合わせて使用することができる：
【化２】
2004238477.tif 000003
［式中、ｍとｎは、それぞれ０〜３０の整数であり；ｍ＋ｎは０〜３０の整数である］
（ｂ）    ＣＨ３−（ＣＨ２）ｍ−Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ−Ｈ
［式中、ｍは１１〜１３の整数であり；ｎは３〜３０の整数である］
【００２８】
【化３】
2004238477.tif 000004
［式中、ｍとｎは、それぞれ０〜１１の整数であり；ｍ＋ｎは９〜１１の整数であり；ｘは３〜５０の整数である］
【００２９】
【化４】
2004238477.tif 000005
［式中、ｍとｎは、それぞれ０〜１１の整数であり；ｍ＋ｎは９〜１１の整数であり；ｘは５〜９の整数であり；ｙは２．５〜５である］
【００３０】
（ｅ）    ＨＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｐ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｒＨ
［式中、ｐは０〜７８の整数であり；ｑは２〜１５の整数であり；ｒは０〜１８の整数である］。
【００３１】
本発明のインク組成物は、前述の成分以外に、他の添加剤、例えばデヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウムまたはソルビタン酸ナトリウムなどから選択される防カビ剤、トリエタノールアミン、水酸化ナトリウム、硝酸ナトリウム又は硝酸カリウムなどから選択されるｐＨ調整剤、キレート化剤、防錆剤または紫外線吸収剤などを含んでいてもよい。
【００３２】
上記のような構成からなる本発明のインク組成物は、インク組成物の液滴を安定的に吐出するため、２０ｍＰａ・Ｓ以下、好ましくは１５ｍＰａ・Ｓ以下の粘度を有することが好ましい。また、その表面張力は、２０〜６０ｍＮ／ｍ、好ましくは２０〜５０ｍＮ／ｍであることが好ましい。表面張力が２０ｍＮ／ｍ未満であると、被記録材に対する浸透性が高くなりすぎ、形成される記録画像の輪郭が不鮮明になる。また、表面張力が６０ｍＮ／ｍより高くなると、被記録材に対する浸透性が低くなり、乾燥性が低下するのみならず、インク組成物とインク室内壁との濡れ性が悪くなり、インク組成物の液滴を安定して吐出することができない。
【００３３】
また、本発明によれば、インクを被記録材上に付着させることによって画像を記録することからなる記録方法、および圧力をかけることによってインクの液滴を吐出させ、液滴を被記録材上に付着させることによって画像を記録する記録方法が提供される。いずれも、本発明のインク組成物を用いることにより、吐出が安定になるだけでなく、滲みが少なく高品質で、耐水性および耐擦過性に優れる記録画像を得ることができる。
さらに、本発明によれば、吐出が安定しており、滲みが少なく、高品質で耐水性および耐擦過性に優れた記録を実現できるインクへッドが得られる。
【００３４】
具体的には、ｉ）  本発明のインク組成物を貯留するインクタンク、ｉｉ）  液滴を吐出する吐出口を有し、インクタンクからインク組成物が供給されるインク室、およびｉｉｉ）  前記インク室内に設けられ、インク室に収容されるインク組成物に対して印加される電圧に応答してひずみを生じさせる圧電素子を含む構成から、圧電素子に印加される電圧に応じて吐出口からインクの液滴を吐出させる信頼性の高いピエゾ方式のインクヘッドを得ることができる。
上記のｉｉｉ）に代えて、ｉｉｉ）’前記インク室内に設けられ、インク室に収容されるインク組成物を加熱し、気泡を発生させることによってインク組成物に対して圧力をかける発熱体を含む構成からは、発熱体に印加される電圧に応じて吐出口からインクの液滴を吐出させるサーマルインクジェット方式のインクヘッドを得ることができる。
【００３５】
これらのインクヘッドは、インクジェット形式のみならず、バブルジェット（登録商標）形式のプリンターなど、記録を目的とした種々の機器に用いることができる。
さらに、本発明によれば、本発明のインク組成物を用いて記録される記録画像が提供される。
インクヘッドの具体的としては、本発明の実施形態であるピエゾ式インクヘッドの構成を簡略化して示す分解斜視図である図１、および図１に示すインクヘッドを構成するヘッドプレートの構成の一部を拡大して示す図である図２を示すことができる（図１では、図の理解を容易にするため、図２に示す駆動電極を省略している）。
【００３６】
インクヘッド１は、圧電材料で形成される底壁部１１と複数の隔壁部１２とを有するヘッドプレート１０と、隔壁部１２の上面に設けられる天板２０と、複数の吐出口３１を備え、隔壁部１２の一方の端部に設けられるノズルプレート３０と、隔壁部１２の他方の端部に設けられる図示しない背面板と、天板２０の上部に設けられ開口部５１を有するインクタンク５０とを含んで構成される。複数の隔壁部１２は、底壁部１１上に所定の間隔で平行に配置されており、複数の隔壁部１２と底壁部１１と天板２０とノズルプレート３０と図示しない背面板とによって複数のインク室４０が形成されている。天板２０には、各インク室４０に通ずる共通インク供給路２１と、共通インク供給路２１とインクタンク５０の開口部５１とを連結するインク供給管２２とが形成される。インクタンク５０には、インク組成物６０が貯留されており、このインク組成物６０は共通インク供給路２１を介して各インク室４０に供給される。
【００３７】
また、図２に示すように、ヘッドプレート１０の底壁部１１および複数の隔壁部１２のインク室４０に臨む表面には、複数の隔壁部１２に電圧を印加する駆動電極１３が形成される。また複数の隔壁部１２を形成する圧電材料は、矢符７０の方向に分極しており、複数の隔壁部１２は圧電素子として機能する。
このように構成されるインクヘッド１は、圧電素子である複数の隔壁部１２に印加される電圧に応じて、吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることのできるピエゾ方式のインクヘッドである。
【００３８】
インクヘッド１において、インク室４０からインク組成物６０を吐出させる際の動作原理について説明する。図３は、図１に示すインクヘッド１をインク室４０の延長方向から見た断面図である。ここでは、インク室４０ｂからインク組成物６０を吐出させる場合の動作について説明する。
インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂに電圧が印加されていないとき、すなわちインク室４０ｂの駆動電極１３ｂとインク室４０ｂに隣接するインク室４０ａの駆動電極１３ａとの間、およびインク室４０ｂの駆動電極１３ｂとインク室４０ｂに隣接するインク室４０ｃの駆動電極１３ｃとの間に電位差が生じていないとき、インク室４０ｂは、毛管作用によってインクタンク５０から供給されるインク組成物６０で充填された状態になっている。同様に、インク室４０ａおよび４０ｃもインク組成物６０で充填された状態になっている。
【００３９】
駆動電極１３ａおよび駆動電極１３ｃに電圧が印加されると、駆動電極１３ｂと駆動電極１３ａとの間、および駆動電極１３ｂと駆動電極１３ｃとの間に電位差が生じ、インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂに電圧が印加される。この電圧によって、隔壁部１２ａおよび１２ｂにそれぞれ矢符７１および７２の方向の電界が発生し、この電界の作用によって、インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂにひずみが生じ、インク室４０ｂ側に凸になるように変形する。これによって、圧力波が発生し、インク室４０ｂ内に充填されているインク組成物６０に大きな圧力がかかり、インク組成物６０の液滴が吐出口３１から吐出する。
【００４０】
駆動電極１３ａおよび駆動電極１３ｃへの電圧の印加を止めると、隔壁部１２ａおよび１２ｂの形状が元に戻ってインク室４０ｂの体積が元に戻り、復元された体積分のインク組成物６０が共通インク供給路２１を介してインクタンク５０から供給され、インク室４０ｂは、インク組成物６０が充填された初期の状態に戻る。
本実施の形態によるインクヘッド１では、前述のようにインクタンク５０は実施形態のインク組成物６０を貯留し、このインク組成物６０がインク室４０に供給されて吐出口３１から液滴として吐出するので、安定して吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いピエゾ方式のインクジェット記録装置を実現することができる。
【００４１】
本実施の形態では、インク室４０を構成する隔壁部１２を圧電材料で形成し、圧電素子として機能させるけれども、これに限定されることなく、インク室を構成する隔壁を圧電材料以外の材料で形成し、隔壁の内方または外方に圧電素子を設けてもよい。
図４は、本発明の第３の実施例形態であるインクヘッド２の構成を簡略化して示す分解斜視図であり、図５は、図４に示すインクヘッド２の構成の一部を示す平面図である。なお、図５では、図４に示す天板２０及びインクタンク５０は、図が錯綜して理解が困難になるので、記載を省略する。
【００４２】
本実施の形態のインクヘッド２は、実施の第２形態のインクヘッド１と類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
注目すべきは、ヘッドプレート１００が、基板１０１と、基板１０１上に所定の間隔で平行に配置される複数の隔壁１０２と、基板１０１のインク室４０に臨む表面上に設けられる発熱体であるヒータ１０３と、ヒータ１０３に電圧を印加する駆動電極１０４及び１０５とを含んで構成されることである。
このように構成されるインクヘッド２は、発熱体であるヒータ１０３に印加される電圧に応じて、吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることのできるサーマルインクジェット方式のインクヘッドである。
【００４３】
インクヘッド２において、インク室４０からインク組成物６０を吐出させる際の動作原理について説明する。図６は、インク室４０からインク組成物６０の液滴６１が吐出する様子を示す図である。図６では、図５に示すインクヘッド２の切断面線Ｉ−Ｉにおける断面構成を示す。
ヒータ１０３に電圧が印加されていないとき、実施の第２形態のインクヘッド１において隔壁部１２に電圧が印加されていないときと同様に、インク室４０は、インク組成物６０が充填された状態になっている。
【００４４】
駆動電極１０４及び１０５によってヒータ１０３に電圧が印加されると、ヒータ１０３が発熱し、インク室４０内に充填されているインク組成物６０が加熱されて、気泡６２が発生する。これによって、圧力波が発生し、インク室４０内に充填されているインク組成物６０に大きな圧力がかかり、インク組成物６０の液滴６１が吐出口３１から吐出する。
ヒータ１０３への電圧の印加を止めると、インク室４０内のインク組成物６０が冷却されて気泡６２が消滅し、復元された体積分のインク組成物６０が前述の図４に示す共通インク供給路２１を介してインクタンク５０から供給され、インク室４０は、インク組成物６０が充填された初期の状態に戻る。
【００４５】
本実施の形態によるインクヘッド２は、前述の実施の第２形態のインクヘッド１と同様に、インクタンク５０に実施の第１形態のインク組成物６０を貯留し、このインク組成物６０がインク室４０に供給されて吐出口３１から液滴６１として吐出するので、安定して吐出口３１からインク組成物６０の液滴６１を吐出させることができ、滲みが少なく、高品質で耐水性及び耐擦過性に優れる記録画像を提供することができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いサーマルインクジェット方式のインクジェット記録装置を実現することができる。
【００４６】
【実施例】
次に、本発明のインク組成物の実施例及び比較例を示す。
表１及び表２に示す構成を有し、以下に示す方法により測定された各特徴を有するポリエステル樹脂（ＰＥＳ）を調製した。
数平均分子量
テトラヒドロフラン１０ｍｌに０．０３ｇを溶解させ、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定を行い、数平均分子量を求めた。装置にはＨＬＣ８１２０（東ソー社製）を用い、カラムにはＳｈｏｄｅｘＫＦ−８０２，  ８０４，  ８０６の３本（それぞれ昭和電工株式会社製）を用いた。流量は１．０ｍｌ／ｍｉｎとし、測定温度は３０℃とした。分子量較正曲線は、標準ポリスチレンで作成した。
【００４７】
ガラス転移点
試料３ｇを秤量し、示差走査熱量計（セイコー電子工業株式会社製：ＤＳＣ２００）を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２１−１９８７に準じて、昇温速度２０℃／ｍｉｎで示差走査熱量測定を行った。得られたＤＳＣ曲線の低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線の勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度を求め、ガラス転移点とした。
水分散性
試料１０ｇを水９９０ｇに入れ、スリーワンモーターによって攪拌した後、４０℃で２０００時間静置した。静置後の分散状態を目視観察し、試料が沈澱せずに均一に分散している場合を良（○）とし、試料の一部が沈澱している場合を可（△）とし、試料が沈澱し水と分離している場合を不良（×）と評価した。
【００４８】
【表１】
2004238477.tif 000006
【００４９】
【表２】
2004238477.tif 000007
【００５０】
得られたポリエステル樹脂１〜４及びアクリル樹脂（分子量４．９ｘ１０３、ガラス転移点５７℃）、ウレタン樹脂（ガラス転移点１０℃）を用いて、表３に示すようにインク組成物を構成し、以下の実験を行った。
なお、いずれの場合も重量部で示し、合計量が１００となるようにした。
【００５１】
【表３】
2004238477.tif 000008
【００５２】
実験１：耐擦過性試験
改造したシャープ製プリンターＡＪ２０００で、上記インク組成物を用いて光沢紙（シャープ製スーパーフォト光沢紙）上に所定のカラーバーを印刷し、１日放置して十分乾燥させた。
この光沢紙に荷重５００ｇをかけ、プラスチック消しゴムで５０回擦動させた。揺動前後の印刷濃度をＸ−Ｒｉｔｅ  ９３８により測定し、その差が３０％以内である場合を○、３０％以上の場合を×とした。
【００５３】
実験２：印刷適正試験
実験１と同様にして、印刷濃度５％として７ＰＰＭで連続的に印刷を行った時の印刷可能枚数を検討した。インクタンクにインク組成物を充填して空になるまでの印刷可能枚数は約２００枚である。
実験では空になった時点でインク組成物を再充填し、この作業を印刷できなくなるまで繰り返し、そのときまでに印刷できた枚数を印刷可能枚数とした。印刷枚数が２００枚を越える場合を○、１５０〜２００枚の場合を△、１５０枚以下を×とした。
【００５４】
実験３：耐水性試験
実験１と同様にして印刷を行い、印刷直後を起点として３時間室温で放置した後、印刷物を流水に１０秒間さらし、１昼夜放置して乾燥させる。
乾燥させた印刷部から流れ出たインクを５段階で評価し、３以上を○、２以下を×として評価した。
以上の実験について、表４に示す結果を得た。
【００５５】
【表４】
2004238477.tif 000009
【００５６】
実験４：色の組合わせ
実施例１〜５及び比較例１〜３の各色インクを表５に示す組合わせでシアン：マゼンタ：イエローの印字率１：１：１で印刷し、スリーカラーブラックを光沢紙上に印刷した。
【００５７】
【表５】
2004238477.tif 000010
【００５８】
実施例６のインクで印刷したブラック単色と実施例及び比較例で作製したスリーカラーブラックを測色計（マクベス製：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８）で測定した。このとき、実施例６のインクで測色されたａ＊、ｂ＊基準として、スリーカラーブラックとの差を評価した。実施例６のａ＊＝Ａ１、ｂ＊＝Ｂ１、スリーカラーブラックのａ＊＝Ａ２、ｂ＊＝Ｂ２としたとき、
Δａ＊ｂ＊  ＝  ［（Ａ１−Ａ２）２＋（Ｂ１−Ｂ２）２］１／２
で表される値が、
Δａ＊ｂ＊≦２０のとき○、Δａ＊ｂ＊＞２０のとき×として、表６に示す結果を得た。
【００５９】
【表６】
2004238477.tif 000011
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、特定構造のポリエステル樹脂を構成成分とすることにより、耐擦過性および耐水性などの特性に優れ、かつ光沢紙上においても高品位な印刷が可能なインク組成物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるピエゾ式のインクヘッド１の構成を簡略化して示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すインクヘッド１を構成するヘッドプレート１０の構成の一部を拡大して示す図である。
【図３】図１に示すインクヘッド１をインク室４０の延長方向からみた断面図である。
【図４】本発明の別の実施形態であるインクヘッド２の構成を簡略化して示す分解斜視図である。
【図５】図４に示すインクヘッド２の構成の一部を示す平面図である。
【図６】インク室４０からインク組成物６０の液滴６１が吐出する様子を示す図である。
【符号の説明】
１  インクヘッド
２  インクヘッド
１０  ヘッドプレート
１１  底壁部
１２、１２ａ、１２ｂ  隔壁部
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ  駆動電極
２０  天板
２１  共通インク供給路
２２  インク供給管
３０  ノズルプレート
３１  吐出口
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ  インク室
５０  インクタンク
５１  開口部
６０  インク組成物
６１  液滴
６２  気泡
１００  ヘッドプレート
１０１  基板
１０２  隔壁
１０３  ヒーター
１０４  駆動電極
１０５  駆動電極
【図１】
2004238477.tif 000012
【図２】
2004238477.tif 000013
【図３】
2004238477.tif 000014
【図４】
2004238477.tif 000015
【図５】
2004238477.tif 000016
【図６】
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