(57)【要約】【課題】  印刷物の耐水性、耐光性、耐ガス性などの画像堅牢性が高い着色剤粒子分散型のインクであり、特に分散安定性に優れた水性インクを提供する。【解決手段】  水不溶性の着色剤粒子と、親水性セグメントおよび疎水性セグメントを含有するポリビニルエーテル構造を有するブロック共重合体と、水とを含有するインクであって、前記着色剤粒子がブロック共重合体により被覆され、かつ前記ブロック共重合体に含まれる疎水性セグメントの重量が、前記被覆された着色剤粒子の表面積１ｍ2 当たり４ｍｇ以上である水性インク。水性インクは、特にインクジェットプリンター用水性インクとして有用である。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水不溶性の着色剤粒子と、親水性セグメントおよび疎水性セグメントを含有するポリビニルエーテル構造を有するブロック共重合体と、水とを含有するインクであって、前記着色剤粒子がブロック共重合体により被覆され、かつ前記ブロック共重合体に含まれる疎水性セグメントの重量が、前記被覆された着色剤粒子の表面積１ｍ2 当たり４ｍｇ以上であることを特徴とするインク。
【請求項２】
前記着色剤粒子が顔料である請求項１記載のインク。
【請求項３】
前記着色剤粒子が油溶性染料である請求項１記載のインク。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のインクに吐出のためのエネルギーを作用させて前記インクを吐出するためのインク吐出手段と、前記インク吐出手段を駆動するための駆動手段とを備えることを特徴とするインク吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク及びインク吐出装置に関し、特に、インクジェット方式に好適に用いられるインク及びインク吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピューターの普及に伴い広く利用されるようになっているインクジェットプリンター用のインクとしては、安全性などの面で水性インクが主流となっており、中でも水溶性染料を用いた水性インクは、発色性に優れることから最も普及している。しかし前記水溶性染料を用いた水性インクは、染料が水溶性であるために耐水性に劣り、また染料が分子状であるために、光や、オゾンなどのガスによる劣化が速い。
【０００３】
これらの問題を解決するために、着色剤が分子状ではなく、複数の分子が集合した形態をとる顔料などの不溶性着色剤を用いたインクが検討されている。これらの分散型のインクは、耐水性、耐光性、耐ガス性などのいわゆる画像堅牢性において水溶性色素を用いたインクよりも優れているが、保存安定性や色相の鮮鋭度向上のためには、さらなる高分散化が要求される。
【０００４】
そこで、不溶性着色剤の微粒子を水性媒質中に安定に分散させるために、これらの不溶性着色剤に付着しやすい部分と、水性媒質への親和性が高い部分とを含有するブロック共重合体を用いたインク（特許文献１参照）やグラフト共重合体を用いたインク（特許文献２参照）が提案されている。さらに、水に不溶の油溶性染料を有機溶媒に溶解させた後にブロック共重合体と混合し、これに水を添加することで媒質を水性化して油溶性染料を微粒子として析出させる手法（特許文献３参照）も提案されている。
【０００５】
これらの技術では、不溶性着色剤と水性媒質のそれぞれに対して親和性を持つセグメントを有するブロック共重合体やグラフト共重合体の働きにより着色剤の分散安定性が改善されているが、さらに長期間にわたって分散安定化し、鮮鋭な画像を得るためには、一層の分散安定性の向上が必要である。
【特許文献１】特開平５−１７９１８３号公報
【特許文献２】特開平９−１８８７３２号公報
【特許文献３】特開２００２−９７３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、印刷物の耐水性、耐光性、耐ガス性などの画像堅牢性が高い着色剤粒子分散型のインクにおいて、分散安定性に優れた水性インクを提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、上記のインクを安定して吐出することができるインク吐出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は以下の本発明によって達せられる。
即ち、本発明は、水不溶性の着色剤粒子と、親水性セグメントおよび疎水性セグメントを含有するポリビニルエーテル構造を有するブロック共重合体と、水とを含有するインクであって、前記着色剤粒子がブロック共重合体により被覆され、かつ前記ブロック共重合体に含まれる疎水性セグメントの重量が、前記被覆された着色剤粒子の表面積１ｍ2 当たり４ｍｇ以上であることを特徴とするインクを提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、上記の本発明のインクに吐出のためのエネルギーを作用させて前記インクを吐出するためのインク吐出手段と、前記インク吐出手段を駆動するための駆動手段とを備えることを特徴とするインク吐出装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、印刷物の耐水性、耐光性、耐ガス性などの画像堅牢性が高い着色剤粒子分散型のインクにおいて、より分散安定性に優れた水性インクを提供することができる。
【００１１】
また、本発明は、上記のインクを安定して吐出することができるインク吐出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
本発明のインクは、水不溶性の着色剤粒子と、親水性セグメントおよび疎水性セグメントを含有するポリビニルエーテル構造を有するブロック共重合体と、水とを含有するインクであって、前記着色剤粒子がブロック共重合体により被覆され、かつ前記ブロック共重合体に含まれる疎水性セグメントの重量が、前記被覆された着色剤粒子の表面積１ｍ2 当たり４ｍｇ以上であることを特徴とする。
【００１３】
親水性セグメントと疎水性セグメントを有するブロック共重合体においては、親水性セグメントが主として水性媒質と相互作用するのに対して、疎水性セグメントは水不溶性着色剤を包含する働きをする。疎水性セグメントの分子量が小さい、あるいはブロック共重合体自体の分子数が少ない、などの理由で疎水性セグメントの量が不足すると、着色剤の表面を十分に被覆することができず、水性媒質と親和性のない着色剤表面が媒質中で剥き出しとなり、着色剤粒子同士が凝集を起こす。
【００１４】
本発明者等は、ブロック共重合体によって着色剤粒子を十分に被覆できる条件について検討し、ブロック共重合体に含まれる疎水性セグメント量がブロック共重合体によって被覆された着色剤粒子の表面積１ｍ2 当たり４ｍｇ以上である時に良好な結果が得られることを見出した。疎水性セグメントは水性媒質中では溶媒をほとんど包含しないので、その密度はほぼ１ｇ／ｃｍ3 であると考えられる。従って、被覆された着色剤粒子の表面積１ｍ2 当たり４ｍｇの疎水性セグメントが存在すると、着色剤粒子表面に形成される疎水性セグメント層の厚さは約４ｎｍとなる。これは原子数にして１０個程度に相当し、被覆に十分な量であると考えられる。
【００１５】
本発明でいう被覆とは、必ずしも着色剤粒子の全面が覆われている必要はなく、本発明の効果としての分散性向上を奏する程度に被覆されていればよい。
本発明で使用するブロック共重合体は、インク中では着色剤微粒子を安定に分散させる分散剤として働き、インクが紙等の記録材に付与された後は、記録材に対して着色剤を定着させる作用をするものである。
【００１６】
本発明で使用するブロック共重合体は、それぞれ少なくとも１種類の親水性ブロック（Ａ）及び疎水性ブロック（Ｂ）からなる。
ブロック共重合体における各ブロックの配置は特に限定されないが、色材の分散性を高める観点からは親水性ブロックがポリマー鎖の末端にあるものが好ましい。例えば、ＡＢ型、ＡＢＡ’型（ＡとＡ’は同じでも異なっていてもよい）、ＡＡ’Ｂ型、ＢＢ’Ａ型等が挙げられる。又、Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’はホモポリマー又はコポリマーのブロックである。
【００１７】
本発明で使用する好ましいブロック共重合体は、ビニルエーテル系モノマーのホモポリマー又はコポリマーからなる親水性ブロックと、ビニルエーテル系モノマーのホモポリマー又はコポリマーからなる疎水性ブロックを含むブロック共重合体である。
【００１８】
これらのポリマーは、例えば、下記一般式（１）で示される繰り返し単位構造を有することが好ましい。
【００１９】
【化１】
2005082662.tif 000002
【００２０】
上記の一般式（１）において、Ｒ1 は、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、又はシクロアルケニル基のような脂肪族炭化水素、フェニル基、ピリジル基、ベンジル基、トルイル基、キシリル基、アルキルフェニル基、フェニルアルキレン基、ビフェニル基、フェニルピリジル基等のような、炭素原子が窒素原子で置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。また、芳香環上の水素原子は、炭化水素基で置換されていてもよい。Ｒ1 の炭素数は１〜１８が好ましい。
【００２１】
またＲ1 は、−（ＣＨ（Ｒ2 ）−ＣＨ（Ｒ3 ）−Ｏ）p −Ｒ4 もしくは−（ＣＨ2 ）m −（Ｏ）n −Ｒ4 で表される基でもよい。この場合、Ｒ2 及びＲ3 は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Ｒ4 は、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、又はシクロアルケニル基のような脂肪族炭化水素、フェニル基、ピリジル基、ベンジル基、トルイル基、キシリル基、アルキルフェニル基、フェニルアルキレン基、ビフェニル基、フェニルピリジル基等のような、炭素原子が窒素原子で置換されていてもよい芳香族炭化水素基（芳香環上の水素原子は、炭化水素基で置換されていてもよい）、−ＣＨＯ、−ＣＨ2 ＣＨＯ、−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ2 、−ＣＯ−Ｃ（ＣＨ3 ）＝ＣＨ2 、−ＣＨ2 −ＣＨ＝ＣＨ2 、−ＣＨ2 −Ｃ（ＣＨ3 ）＝ＣＨ2 、−ＣＨ2 −ＣＯＯＲ5 などを表し、これらの基のうちの水素原子は、化学的に可能である範囲で、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子と置換されていてもよい。Ｒ4 の炭素数は３〜１８が好ましい。Ｒ5 は水素原子またはアルキル基である。
【００２２】
ｐは１〜１８が好ましく、ｍは１〜３６が好ましく、ｎは０または１であるのが好ましい。
Ｒ1 及びＲ5 において、アルキル基又はアルケニル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、オレイル、リノレイル等であり、シクロアルキル基又はシクロアルケニル基としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル、シクロヘキセニル等である。
【００２３】
下記に、上記で説明した一般式（１）で表される繰り返し単位を含むモノマー（Ｉ−ａ〜Ｉ−ｏ）及びポリマー（ＩＩ−ａ〜ＩＩ−ｅ）の構造を例示するが、本発明に用いられるポリビニルエーテル構造は、これらに限定されるものではない。
【００２４】
【化２】
2005082662.tif 000003
【００２５】
【化３】
2005082662.tif 000004
【００２６】
更に、ポリビニルエーテルの繰り返し単位数［上記（ＩＩ−ａ）〜（ＩＩ−ｅ）においては、ｍ、ｎ、ｌ］は、それぞれ独立に、１〜１０，０００であることが好ましい。また、その合計［上記（ＩＩ−ａ）〜（ＩＩ−ｅ）においては、ｍ＋ｎ＋ｌ］が、１０〜２０，０００であることがより好ましい。また、数平均分子量で、５００〜２０，０００，０００のものが好ましく、１，０００〜５，０００，０００のものがより好ましく、２，０００〜２，０００，０００のものが最も好ましい。
【００２７】
上記の一般式（１）で表される繰り返し単位を含むモノマー（Ｉ−ａ〜Ｉ−ｏ）において、親水性セグメントを構成するモノマーは、例えばＩ−ａ、Ｉ−ｆ、Ｉ−ｋ、Ｉ−ｍ、Ｉ−ｏ、及び疎水性セグメントを構成するモノマーは、例えばＩ−ｄ、Ｉ−ｌ、Ｉ−ｎである。
【００２８】
また、これらポリビニルエーテルは、それを他の高分子にグラフト結合させたものを使用してもよいし、他の繰り返し単位構造と共重合されたものを使用してもよい。また、各ブロックともビニルエーテル系モノマーとそれ以外のモノマーとの共重合体も含まれる。
【００２９】
本発明におけるポリビニルエーテル構造を有するブロック共重合体に含まれる親水性セグメントおよび疎水性セグメントの割合は、親水性セグメントは２０〜８０ｍｏｌ％で、疎水性セグメントは８０〜２０ｍｏｌ％が好ましい。
【００３０】
ビニルエーテル系ポリマーブロックを有する共重合体の合成方法は、特に限定されないが、青島らによるカチオンリビング重合（特開平１１−３２２９４２号公報、特開平１１−３２２８６６号公報）などが好適に用いられる。カチオンリビング重合法を用いることにより長さ（分子量）を正確に揃えたホモポリマーや２成分以上のモノマーからなる共重合体、さらにはブロックポリマー、グラフトポリマー、グラデーションポリマー等の様々なポリマーを合成することができる。また、ポリビニルエーテルは、その側鎖に様々な官能基を導入することができる。
【００３１】
本発明におけるこれらのブロック共重合体のインクへの配合量は、疎水性セグメントの分子量に応じて変えることが必要である。即ち、疎水性セグメントの分子量が小さい場合には、インク中へのブロック共重合体の配合量を多くして、着色剤粒子に対する疎水性セグメントの量が被覆された着色剤粒子の表面積１ｍ2 当たり４ｍｇ以上になるようにすることが必要である。ただし、ブロック共重合体の配合量が多くなりすぎると、インク粘度の増加や、印字物の色濃度の低下を招くため、着色剤粒子の重量の２倍程度以下に抑えることが望ましい。
【００３２】
本発明におけるこれらのブロック共重合体のインクへの配合量は、着色剤粒子１００重量部に対して１０〜５００重量部、好ましくは３０〜２００重量部である。
【００３３】
本発明で用いる水不溶性の着色剤粒子としては、顔料、油溶性染料、分散染料、建染染料、あるいは何らかの処理によって水不溶化した直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応染料等の水溶性染料が挙げられる。具体的には以下のようなものであるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３４】
（顔料）
Ｒａｖｅｎ１０６０（コロンビア・カーボン社製）；ＭＯＧＵＬ−Ｌ（キャボット社製）；Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ１（デグッサ社製）；ＭＡ１００（三菱化学社製）；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−１６、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  イエロー−７４、Ｃ．Ｉ．ピグメント  イエロー−１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメント  イエロー−１２９等；
（油溶性染料）
Ｃ．Ｉ．ソルベント  イエロー−１、Ｃ．Ｉ．ソルベント  イエロー−２２、Ｃ．Ｉ．ソルベント  イエロー−８６等；Ｃ．Ｉ．ソルベント  レッド−３５、Ｃ．Ｉ．ソルベント  レッド−５８、Ｃ．Ｉ．ソルベント  レッド−１２２等；Ｃ．Ｉ．ソルベント  ブルー−１４、Ｃ．Ｉ．ソルベント  ブルー−４３、Ｃ．Ｉ．ソルベント  ブルー−６７等；Ｃ．Ｉ．ソルベント  ブラック−５、Ｃ．Ｉ．ソルベント  ブラック−２０、Ｃ．Ｉ．ソルベント  ブラック−４３等；
（分散染料）
Ｃ．Ｉ．ディスパース  イエロー−８８、Ｃ．Ｉ．ディスパース  レッド−３４９、Ｃ．Ｉ．ディスパース  ブルー−１６０、Ｃ．Ｉ．ディスパース  ブラック−１等；
（建染染料）
Ｃ．Ｉ．バット  イエロー−２等；Ｃ．Ｉ．バット  オレンジ−１等；Ｃ．Ｉ．バット  レッド−１等；Ｃ．Ｉ．バット  バイオレット−１等；Ｃ．Ｉ．バット  ブルー−１等；Ｃ．Ｉ．バット  グリーン−１等；Ｃ．Ｉ．バット  ブラウン−１等；Ｃ．Ｉ．バット  ブラック−１等；
（直接染料）
Ｃ．Ｉ．ダイレクト  ブラック−１７等；Ｃ．Ｉ．ダイレクト  イエロー−１２等；Ｃ．Ｉ．ダイレクト  レッド−１等；Ｃ．Ｉ．ダイレクト  ブルー−６等；Ｃ．Ｉ．ダイレクト  オレンジ−３４等；Ｃ．Ｉ．ダイレクト  バイオレット−４７等；Ｃ．Ｉ．ダイレクト  ブラウン−１０９、Ｃ．Ｉ．ダイレクト  グリーン−５９等；
（酸性染料）
Ｃ．Ｉ．アシッド  ブラック−２等；Ｃ．Ｉ．アシッド  イエロー−１１等；Ｃ．Ｉ．アシッド  レッド−１等；Ｃ．Ｉ．アシッド  ブルー−９等；Ｃ．Ｉ．アシッド  オレンジ−７、Ｃ．Ｉ．アシッド  バイオレット−４９等；
（塩基性染料）
Ｃ．Ｉ．ベーシック  ブラック−２等；Ｃ．Ｉ．ベーシック  レッド−１等；Ｃ．Ｉ．ベーシック  ブルー−１等；Ｃ．Ｉ．ベーシック  バイオレット−７等；Ｃ．Ｉ．フード  ブラック−１等；
（反応染料）
Ｃ．Ｉ．リアクティブ  ブラック−１等；Ｃ．Ｉ．リアクティブ  イエロー−２等；Ｃ．Ｉ．リアクティブ  レッド−３等；Ｃ．Ｉ．リアクティブ  ブルー−２等；Ｃ．Ｉ．リアクティブ  オレンジ−５等；Ｃ．Ｉ．リアクティブ  バイオレット−１等；Ｃ．Ｉ．リアクティブ  グリーン−５等；Ｃ．Ｉ．リアクティブ  ブラウン−２等。
【００３５】
これらの着色剤粒子のインク全重量に占める割合は０．１〜２０重量％、さらには１〜１０重量％であることが好ましい。着色剤粒子の量が０．１重量％未満では印字画像に十分な濃度が得られず、色材の量が２０重量％を超えると、画像濃度が大きく増加することがない反面、ノズルにおける目詰まり等の吐出安定性の低下を招く。
【００３６】
着色剤粒子の粒径は１０〜５００ｎｍ、好ましくは３０〜２００ｎｍが望ましい。
また、本発明における着色剤粒子は表面をブロック共重合体によって被覆されているが、被覆された着色剤粒子の粒径は、１５〜６００ｎｍ、好ましくは４０〜３００ｎｍが望ましい。
なお、粒径は平均粒子径を示し、動的光散乱の方法により測定された値を示す。
【００３７】
本発明のインクの主な液媒質は水である。水には、イオン交換水、蒸留水等が用いられる。水のインク全重量に占める割合は４０〜９０重量％、さらには５０〜８０重量％であることが好ましい。
【００３８】
本発明の水性インクの主な液媒質は水であるが、その他の水溶性の有機物を含んでもよい。これらの有機物は、本発明のインクをインクジェットプリンターで使用した際に、ノズル部分での乾燥によるインクの固化を防止する働きをするものである。具体的には、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１、２−ブタンジオール、１、３−ブタンジオール、１、４−ブタンジオール、チオジグリコール、ネオペンチルグリコール、１、４−シクロヘキサンジオール、ポリエチレングリコール等のジオール類；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エチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、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、ジエチレンブ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メチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル類；グリセリン、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等のポリオール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類；ジメチルスルホキシド、ジアセトンアルコール、グリセリンモノアリルエーテル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、スルフォラン、ウレア、β−ジヒドロキシエチルウレア、アセトニルアセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、フェノキシエタノール等が挙げられる。
【００３９】
このような物質は、水溶性であれば固体でも液体でもよい。また、水が蒸発するような条件下でもインク中に残留することが要求されるので、沸点が水よりも高いことが望ましく、１２０℃以上であることが望ましいが、ブロック共重合体との相互作用があるために単独の場合よりも蒸発しにくくなることから、必ずしも高沸点物質には限定されない。
【００４０】
これらの有機物は単独で使用してもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、これらの有機物のインク中に占める割合としては、インク全重量に対して５〜５０重量％、好ましくは１０〜３０重量％である。
【００４１】
なお、本発明のインクには、前記成分以外にも、例えば、界面活性剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、防黴剤等の各種添加剤を加えてもよい。
本発明におけるインクは、色材とブロック共重合体とを所定の液体媒質中に添加し、超音波印加やビーズミル、ボールミルなどの分散機を用いた分散処理を施すことによって製造できる。
【００４２】
本発明のインクは、インクにエネルギーを与えて飛翔させて記録するインクジェット記録方法に好適に用いることができる。エネルギーとしては熱エネルギーや力学的エネルギーを用いることができるが、特に熱エネルギーを用いる方法が好ましい。
【００４３】
インクジェット記録用のプリンターとしては、Ａ４サイズ紙を主に用いる一般家庭用のプリンターや、名刺やカードを印刷対象とするプリンター、あるいは業務用の大型プリンターなどに適用できる。
【００４４】
本発明のインクで記録する被記録媒体としては、特別なコーティングを施していない普通紙、少なくとも一方の面にインクを受容する層をコーティングしたいわゆるインクジェット専用紙、ハガキや名刺用紙、ラベル用紙、ダンボール紙、インクジェット用フィルムなどが挙げられる。
【００４５】
本発明のインクの好ましい一実施形態はインクジェットインクであるが、さらに好ましくはオンデマンド型のインクジェットに対応したインクである。オンデマンド型インクジェットの例としては、サーマル方式、ピエゾ方式があるがいずれの場合もインクの粘度は非常に低いものが求められる。典型的には１０ｃｐｓ以下である。
【００４６】
［液体吐出装置］
次に、本発明の液体吐出装置は、上記のインクに吐出のためのエネルギーを作用させてインクを吐出しパターンを形成する液体吐出手段と、前記液体吐出手段を駆動するための駆動手段とを備えることを特徴とする。
【００４７】
前記組成物を用いてパターンを形成する方法として、好ましい一実施形態はインクジェット法によるパターン形成方法である。本発明の好ましい一実施形態は前記インクを用いて画像を形成する画像形成方法である。本発明のインクは、各種インクジェット法による画像形成装置に使用でき、この装置を用いた画像形成方法により描画することができる。用いられるインクジェット法は、圧電素子を用いたピエゾインクジェット方式や、熱エネルギーを作用させて発泡し記録を行う熱インクジェット方式のような周知の方法であってもよい。また、コンティニュアス型またはオンデマンド型のいずれの方法を用いてもよい。また、本発明のインクは、中間転写体にインクを印字した後、紙等の最終被記録媒体に転写する記録方式に用いることもできる。
【００４８】
また本発明のパターン形成方法で電子回路やデバイスのパターンを形成したりすることもできる。
また、前記パターン形成方法を用いたパターン形成装置として、好ましい一実施形態はインクを用いるインクジェット記録装置である。圧電素子を用いたピエゾインクジェット方式や、熱エネルギーを作用させて発泡し記録を行う熱インクジェット方式等のようなインクジェット記録装置を含む。
【００４９】
図１は、本発明のインクジェット記録装置の概略の機構を示す概略図である。５０はインクジェット記録装置２０の中央処理ユニット（ＣＰＵ）である。ＣＰＵ５０を制御するためのプログラムは、プログラムメモリ６６に記憶されていてもよいし、あるいはいわゆるファームウェアとしてＥＥＰＲＯＭ（不図示）等の記憶手段に記憶されていてもよい。インクジェット記録装置は、記録データ作成手段（不図示、コンピュータなど）から、プログラムメモリ６６に記録データを受容する。記録データは、記録すべき画像あるいは文字の情報そのものでもよいし、それら情報の圧縮されたものでもよいし、または符号化された情報であってもよい。圧縮または符号化された情報を処理する場合には、ＣＰＵ５０に伸長または展開を行わせて記録すべき画像あるいは文字の情報を得ることができる。Ｘエンコーダ６２（例えば、Ｘ方向または主走査方向に関する）およびＹエンコーダ６４（例えば、Ｙ方向または副走査方向に関する）を設けて、被記録媒体に対するヘッドの相対位置をＣＰＵ５０に通知することができる。
【００５０】
ＣＰＵ５０は、プログラムメモリ６６、Ｘエンコーダ６２およびＹエンコーダ６４の情報に基づいて、画像を記録するための信号をＸモータ駆動回路５２、Ｙモータ駆動回路５４およびヘッド駆動回路６０に送信する。Ｘモータ駆動回路５２はＸ方向駆動モータ５６を、Ｙモータ駆動回路５４はＹ方向駆動モータ５８をそれぞれ駆動し、ヘッド７０を被記録媒体に対して相対的に移動させ、記録位置に移動させる。ヘッド駆動回路６０は、ヘッド７０が記録位置に移動した時点で、各種インク（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）あるいは刺激となる刺激付与物質の吐出を行わせるための信号をヘッド７０に送信し、記録を行う。ヘッド７０は、単色のインクを吐出するためのものであってもよいし、複数種のインクを吐出するためのものであってもよいし、あるいは刺激となる刺激付与物質を吐出する機能を併せて有していてもよい。
【実施例１】
【００５１】
以下に本発明の具体的な実施例について説明する。ただし本発明はこれらの実施例によってなんら制限されるものではない。
（１）ＡＢＣトリブロック共重合体（１）の合成
三方活栓を取り付けたガラス容器内を窒素置換した後、窒素ガス雰囲気下２５０℃で加熱して吸着水を除去した。系を室温に戻した後、イソブチルビニルエーテル６ミリモル、酢酸エチル１６ミリモル、１−イソブトキシエチルアセテート０．１ミリモル、及びトルエン１１ミリリットルを加え、系内温度が０℃になったところでエチルアルミニウムセスキクロライド０．２ミリモルを加え重合を開始し、トリブロック共重合体のＡ成分を合成した。
【００５２】
分子量を時分割にゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ、東ソー社製ＨＬＣ−８２２０）を用いてモニタリングし、Ａ成分の重合が完了した後、Ｂ成分である２−メトキシエチルビニルエーテル１２ミリモルを添加することで合成を行い、上記と同様にＧＰＣを用いてモニタリングしてＢ成分の重合の完了を確認した。
【００５３】
次いでＣ成分である４−［２−ビニルオキシエトキシ］安息香酸エチル１０ミリモルを添加して合成を行い、重合反応の停止は、系内に０．３重量％のアンモニア／メタノール溶液を加えて行なった。
【００５４】
得られたトリブロック共重合体の同定には、核磁気共鳴吸収測定装置（ＮＭＲ、ブルカー・バイオスピン社製ＤＰＸ４００）及びＧＰＣを用い、いずれも目的物質が合成できていることを示す結果を得た。得られたトリブロック共重合体の数平均分子量（Ｍｎ）は標準ポリスチレン換算で２４０００、そのうち疎水性セグメントであるＡ成分の分子量は６０００で、分子量分布の程度を示す重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量比（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．３であった。
【００５５】
（２）ＡＢＣトリブロック共重合体（２）の合成：
イソブチルビニルエーテルの量を１２ミリモルとした以外は、ＡＢＣトリブロック共重合体（１）と同様の方法で、ＡＢＣトリブロック共重合体（２）を合成した。得られたトリブロック共重合体の数平均分子量（Ｍｎ）は標準ポリスチレン換算で３００００、そのうち疎水性セグメントであるＡ成分の分子量は１２０００で、分子量分布の程度を示す重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量比（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．３であった。
【００５６】
（３）ＡＢＣトリブロック共重合体（３）の合成：
イソブチルビニルエーテルの量を１８ミリモルとした以外は、ＡＢＣトリブロック共重合体（１）と同様の方法で、ＡＢＣトリブロック共重合体（３）を合成した。得られたトリブロック共重合体の数平均分子量（Ｍｎ）は標準ポリスチレン換算で３６０００、そのうち疎水性セグメントであるＡ成分の分子量は１８０００で、分子量分布の程度を示す重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量比（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．３であった。
【００５７】
これらのトリブロック共重合体のＣ成分のエステル部分は５倍当量の水酸化ナトリウム水溶液とメタノール混合溶媒中で加水分解し、溶媒を留去し、カルボン酸型のポリマーを得た。
【００５８】
（４）水性インクの作製：
アルカリで中和した前記トリブロック共重合体（１）１重量部とＣ．Ｉ．ソルベントブルー４４の０．５重量部をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド９重量部に溶解させた。この液に水１８重量部を添加した後にロータリーエバポレーターによりＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを除去し、ジエチレングリコール２重量部、グリセリン２重量部を添加して水性インク１を得た。
同様の方法で、表１および表２に示す水性インク２〜１２を得た。
【００５９】
（５）粒子径の測定：
得られたインク中の着色剤の表面をポリマーによって覆われた粒子の平均粒子径を動的光散乱法で測定した。動的光散乱法とは、液体や溶液などの光散乱の実験法の一つであり、散乱光強度の時間・相関関数をとる方法のことをいう。測定には大塚電子製、ＦＰＡＲ−ＩＩＩを用い、０．００１ｗｔ％程度の色材濃度に希釈して行なった。その際、添加したポリマーが、着色剤粒子表面に存在していることが判明した。
【００６０】
インク中にポリマー単独の粒子は観測されないことから、添加したポリマーは全て着色剤粒子表面に存在すると考えられる。従って、粒子中に存在する着色剤とポリマーの量比は、それぞれの仕込み量の比となる。粒子が球形であると近似して、動的光散乱法で測定された粒子径から粒子の体積を求め、さらに着色剤粒子とポリマーの量比（即ち、各々の仕込み値）から、着色剤粒子とポリマーのそれぞれの体積を決定した。このようにして得た着色剤粒子の体積から、着色剤部分も球形であると仮定して、下記の式（１）からその表面積を求めた。
【００６１】
【数１】
2005082662.tif 000005
【００６２】
ただし、Ａは着色剤粒子の表面積（ｍ2）、Ｖは着色剤粒子の体積（ｍ3）である。
ポリマー中の疎水性セグメントの量は、ポリマーを合成する段階での分子量測定、および核磁気共鳴吸収測定によって求められているので、上記の粒子中のポリマー量から、粒子中の疎水性セグメントの量が求められる。この値と、上記の着色剤表面積から、下記の式（２）から着色剤表面積１ｍ2 当たりの疎水性セグメント量を決定した。
【００６３】
【数２】
2005082662.tif 000006
【００６４】
ただし、Ｘは着色剤表面積１ｍ2当たりの疎水性セグメント重量（ｍｇ）、Ｍは着色剤表面のポリマーの重量（ｍｇ）、αはポリマー中の疎水性セグメントの割合、Ａは着色剤粒子の表面積（ｍ2）である。
【００６５】
上記のようにして得られたインクを表１および表２に示す。
【００６６】
【表１】
2005082662.tif 000007
【００６７】
【表２】
2005082662.tif 000008
【００６８】
（注１）疎水性セグメントは、被覆された着色剤粒子の表面積１ｍ２当たりの疎水性セグメント量（ｍｇ）を示す。
（注２）着色剤粒径は、被覆された着色剤粒子の動的光散乱法で求めた平均粒子径を示す。
【００６９】
（評価）
インク１〜１２を６０℃で４週間静置し、ポリマーで被覆された着色剤粒子の平均粒子径を動的光散乱法により測定し、インク作製時のポリマーで被覆された着色剤粒子の平均粒子径に対する４週間後の平均粒子径の増加率（％）を求めた。実施例がインク１〜８、比較例がインク９〜１２である。その結果、表１および表２に示すように、ビニルエーテル系のブロック共重合体を用いたインクは極めて高い分散安定性を示すが、特に、被覆された着色剤粒子の表面積１ｍ2 当たりの疎水性セグメント量が４ｍｇ以上になると、より安定な分散が可能になることが認められた。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明のインクは、印刷物の耐水性、耐光性、耐ガス性などの画像堅牢性が高い着色剤粒子分散型のインクにおける、分散安定性に優れた水性インクであり、インクジェットプリンター用水性インクとして利用することができる。
【００７１】
また、本発明のインク吐出装置は、上記のインクを安定して吐出することができるインクジェットプリンターとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の概略の機構を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７３】
２０  インクジェット記録装置
５０  ＣＰＵ
５２  Ｘモータ駆動回路
５４  Ｙモータ駆動回路
５６  Ｘ方向駆動モータ
５８  Ｙ方向駆動モータ
６０  ヘッド駆動回路
６２  Ｘエンコーダ
６４  Ｙエンコーダ
６６  プログラムメモリ
７０  ヘッド
【図１】
2005082662.tif 000009