特許 6598008 インクジェット記録用水性インク、インクカートリッジ及びインクジェット記録方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6598008

(24)【登録日】2019年10月11日

(45)【発行日】2019年10月30日

(54)【発明の名称】インクジェット記録用水性インク、インクカートリッジ及びインクジェット記録方法

(51)【国際特許分類】

   C09D 11/30 20140101AFI20191021BHJP

   B41M 5/00 20060101ALI20191021BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20191021BHJP

【ＦＩ】

   C09D11/30

   B41M5/00 120

   B41J2/01 501

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-195500(P2015-195500)

(22)【出願日】2015年9月30日

(65)【公開番号】特開2017-66315(P2017-66315A)

(43)【公開日】2017年4月6日

【審査請求日】2018年9月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115255

【弁理士】

【氏名又は名称】辻丸 光一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100129137

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 ゆみ

(74)【代理人】

【識別番号】100154081

【弁理士】

【氏名又は名称】伊佐治 創

(72)【発明者】

【氏名】田中 裕幸

(72)【発明者】

【氏名】前田 光範

(72)【発明者】

【氏名】奥村 祐生

【審査官】 菅野 芳男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−８３６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２２３５２９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０１３６５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１９６０６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−１９５３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６０４０３５８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０６１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５５４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｄ １１／３０

Ｂ４１Ｊ ２／０１

Ｂ４１Ｍ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

顔料と、水とを含むインクジェット記録用水性インクであって、
さらに、メタクリル酸及びアクリル酸の少なくとも一方をモノマーとして含む樹脂ａと、樹脂ｂとを含み、
前記樹脂ｂ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】

前記水性インクにおいて、前記樹脂ａ（Ｒ）と、前記樹脂ｂ（Ｃ）との重量比が、Ｃ／Ｒ＝０．２〜１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】

前記水性インクにおける前記樹脂ａの配合量と前記樹脂ｂの配合量との合計が、４重量％以下である請求項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】

前記樹脂ｂの重量平均分子量が、８０００〜１５０００である請求項１〜３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。

【請求項5】

前記樹脂ｂの酸価が、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇである請求項１〜４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。

【請求項6】

前記樹脂ａは、前記顔料に吸着して前記顔料を前記水中に分散させる分散剤である請求項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。

【請求項7】

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１〜６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。

【請求項8】

光沢紙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、請求項１〜６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を用い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、インクジェット記録用水性インク、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】

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。

【0005】

そこで、本発明は、光沢紙記録時の耐擦性を向上し、且つ、蒸発粘度の上昇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、水とを含むインクジェット記録用水性インクであって、
さらに、メタクリル酸及びアクリル酸の少なくとも一方をモノマーとして含む樹脂ａと、樹脂ｂとを含み、
前記樹脂ｂ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、前記樹脂ａと、前記樹脂ｂとを含むことで、光沢紙記録時の耐擦性を向上し、且つ、蒸発粘度の上昇を抑制可能である。

【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、水と、前記樹脂ａと、前記樹脂ｂとを含む。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

前記樹脂ａは、例えば、前記顔料を水に分散させる機能を有する。前記樹脂ａとしては、メタクリル酸及びアクリル酸の少なくとも一方（以下、「（メタ）アクリル酸」と言うことがある。）をモノマーとして含むものであればいかなるものを用いてもよく、例えば、市販品を用いてもよい。前記樹脂ａは、モノマーとして、さらに、スチレン、塩化ビニル等を含んでもよい。前記市販品としては、例えば、ジョンソンポリマー（株）製の「ジョンクリル（登録商標）６１１」（重量平均分子量８１００、酸価５３ｍｇＫＯＨ／ｇ）、「ジョンクリル（登録商標）６０」（重量平均分子量８５００、酸価２１５ｍｇＫＯＨ／ｇ）、「ジョンクリル（登録商標）５８６」、「ジョンクリル（登録商標）６８７」、「ジョンクリル（登録商標）６３」及び「ジョンクリル（登録商標）ＨＰＤ２９６」；ビックケミー社製の「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１９０」及び「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１９１」；ゼネカ社製の「ソルスパース２００００」及び「ソルスパース２７０００」等があげられる。

【0016】

前記樹脂ｂ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。

【0017】

前記水性インクは、前記樹脂ａ及び前記樹脂ｂ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。従来から、水性顔料インクにおいて、顔料分散の機能を有する樹脂と、耐擦性向上機能を有する樹脂との、２種類の樹脂を併用することが行われてきた。本発明によれば、耐擦性向上機能を有する樹脂として、前記樹脂ｂを用いることで、さらに高いレベルで光沢紙記録時の耐擦性を向上し、且つ、蒸発粘度の上昇を抑制することが可能である。

【0018】

光沢紙記録時の耐擦性は、樹脂が互いに絡み合い、造膜することで達成される。水性顔料インクにおいて、顔料が前記樹脂ａを用いて分散される場合、分散状態にある顔料粒子表面には（メタ）アクリル酸残基が露出しているため、前記樹脂ａと共通の残基をもつメタクリル酸をモノマーとして含み、親和性の高い前記樹脂ｂを用いることが効果的である。また、耐擦性向上機能を有する樹脂として、ランダム共重合体やジブロック共重合体を用いた場合、ポリマー鎖中に前記樹脂ａと親和性の高い部分が無いか、あっても一端にのみであり、他端には親和性の低い部分が露出することとなる。これに対し、本発明では、両端に前記樹脂ａとの親和性の高い部分を有する前記樹脂ｂを用いることで、隣り合う顔料粒子を強固につなぎあわせることが可能である。

【0019】

さらに、前記樹脂ｂが、疎水性のポリマーブロックＢを有することで、水性顔料インク中の総イオン濃度を低減できるとともに、前記樹脂ｂに適度な強度を付与することが可能である。水性顔料インク中の総イオン濃度が高くなると、顔料粒子間の電気的な反発力が低減するため、顔料の分散安定性を阻害する。これに対し、顔料粒子をつなぎ合わせるのに寄与度の低い中央部をイオン性モノマー割合の低いポリマーブロックＢとすることで、水性インク中の総イオン濃度を低減することが可能である。また、メタクリル酸のみを構成成分とするポリマーでは強度に劣るのに対し、重合後に高い強度を発揮するモノマーを入れることにより、強度を付与することができる。このとき、適度な柔軟性を持たせるために、スチレンのようなガラス転移点（Ｔｇ）の高いものではなく、Ｔｇの低いメタクリル酸ベンジルを選択することで、光沢紙記録時の耐擦性を損なわない。

【0020】

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（前記樹脂ａ）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（前記樹脂ａ）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樹脂ｂ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（前記樹脂ａ）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、本発明における樹脂ｂ２３が共存する場合には、樹脂ｂ２３が顔料分散用樹脂２２（前記樹脂ａ）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、樹脂ｂ２３と溶解した顔料分散用樹脂２２（前記樹脂ａ）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、図１は、概念図であり、顔料粒子と、樹脂ｂとの大きさの比率や、樹脂ｂ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。

【0021】

図２は、本発明における顔料と樹脂ｂとの相互作用の一例を説明する概念図である。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樹脂ｂ２３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（前記樹脂ａ）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。

【0022】

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。

【0023】

前記樹脂ｂの重量平均分子量は、３０００〜３００００であり、例えば、６５００〜３００００、８０００〜１５０００である。前記樹脂ｂ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。

【0024】

前記樹脂ｂの酸価は、９０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、例えば、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇ、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。前記酸価は、例えば、ＪＩＳＫ００７０に準じて、測定可能である。

【0025】

前記樹脂ｂは、例えば、市販品を用いてもよいし、自家調製してもよい。前記樹脂ｂ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、前記樹脂ｂ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。前記樹脂ｂ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、前記樹脂ｂは、いかなる方法で調製されてもよい。

【0026】

前記水性インク全量における前記樹脂ｂの配合量は、例えば、０．１重量％〜５重量％、０．２５重量％〜２．５重量％、０．５重量％〜２重量％である。前記樹脂ｂは、少量でも光沢紙記録時の耐擦性を向上可能なため、蒸発粘度の上昇を抑制できる。

【0027】

前記水性インクにおける前記樹脂ａの配合量と前記樹脂ｂの配合量の合計は、例えば、１０重量％以下、６重量％以下、４重量％以下である。

【0028】

前記水性インクにおいて、前記樹脂ａ（Ｒ）と、前記樹脂ｂ（Ｃ）との重量比は、例えば、Ｃ／Ｒ＝０．０５〜２、０．１〜１．５、０．２〜１である。

【0029】

前記水性インクは、さらに、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。

【0030】

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；ポリアルキレングリコール等のポリエーテル；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、ポリプロピレングリコール等があげられる。前記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、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、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、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。

【0031】

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。

【0032】

前記浸透剤は、例えば、グリコールエーテルがあげられる。前記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、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、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、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、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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

前記水性インクは、例えば、顔料、前記樹脂ａ、前記樹脂ｂ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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。前記記録媒体としては、前記光沢紙が好適であるが、これに限定されず、例えば、普通紙等であってもよい。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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）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。

【0043】

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）。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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】

【0048】

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。

【0049】

〔樹脂ｂの調製〕
樹脂ｂ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１〜３に示す樹脂ｂ１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２に示す樹脂ｂ２〜８の水溶液を得た。
樹脂ｂ１〜８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。
樹脂ｂ１
０．２５／０．０９／／０．３１／０．０３／／０．２５／０．０９
樹脂ｂ２
０．２６／０．０７／／０．３２／０．０１／／０．２６／０．０７
樹脂ｂ３
０．２４／０．０９／／０．３０／０．０４／／０．２４／０．０９
樹脂ｂ４
０．２１／０．１２／／０．２７／０．０７／／０．２１／０．１２
樹脂ｂ５
０．２５／０．０９／／０．３１／０．０３／／０．２５／０．０９
樹脂ｂ６
０．２５／０．０９／／０．３１／０．０３／／０．２５／０．０９
樹脂ｂ７
０．２５／０．０９／／０．３１／０．０３／／０．２５／０．０９
樹脂ｂ８
０．２５／０．０９／／０．３１／０．０３／／０．２５／０．０９

【0050】

〔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、前記樹脂ｂ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２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

【0051】

〔顔料分散液１、３及び４の調製〕
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３に示す顔料分散液３及び４を得た。

【0052】

〔顔料分散液２の調製〕
顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）２０重量％、スチレン−メタクリル酸共重合体の水酸化ナトリウム中和物 ９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２を得た。なお、スチレン−メタ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。

【0053】

［実施例１−１〜１−７及び比較例１−１］
実施例１−１〜１−７は、前記重量比Ｃ／Ｒ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、前記樹脂ｂ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１−１〜１−７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。

【0054】

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及び（ｂ）蒸発粘度評価を、下記方法により実施した。

【0055】

（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１−１〜１−７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）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８×１０^３Ｐａ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。

【0056】

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３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４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５分後に擦ると、擦り部周辺に汚れ・擦れは生じなかった。
Ｃ ：評価サンプル作製後５分後に擦ると、擦り部周辺に汚れ・擦れは生じた。

【0057】

（ｂ）蒸発粘度評価
実施例１−１〜１−７及び比較例１−１の水性インク５ｇを、開放瓶（口径２０ｍｍ）に入れ、温度６０℃、相対湿度４０％の環境で一晩静置した。静置後の前記水性インクの粘度を、粘度計（東機産業（株）製のＴＶＥ−２５形）を用いて、２５℃で測定し、下記評価基準に従って評価した。

【0058】

蒸発粘度評価 評価基準
ＡＡ：粘度が、２０００ｍＰａ・ｓ未満であった。
Ａ ：粘度が、２０００ｍＰａ・ｓ以上であった。

【0059】

実施例１−１〜１−７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。

【0060】

【表1】

【0061】

表１に示すとおり、実施例１−１〜１−７では、光沢紙記録時の耐擦性及び蒸発粘度の評価結果が良好であった。特に、前記重量比Ｃ／Ｒが０．２〜１である実施例１−１、１−３、１−４、１−６及び１−７では、光沢紙記録時の耐擦性及び蒸発粘度の評価結果が極めて優れていた。一方、前記樹脂ｂを用いなかった比較例１−１では、光沢紙記録時の耐擦性の評価結果が悪かった。

【0062】

［実施例２−１〜２−７、比較例２−１及び２−２］
実施例２−１〜２−７は、前記ＡＢＡ型トリブロック共重合体を変更した例である。水性インク組成（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、前記樹脂ｂ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２−１〜２−７、比較例２−１及び２−２のインクジェット記録用水性インクを得た。

【0063】

実施例２−１、２−２、比較例２−１及び２−２の水性インクについて、光沢紙記録時の耐擦性評価及び蒸発粘度評価を、実施例１−１〜１−７及び比較例１−１と同様にして実施した。

【0064】

実施例２−１〜２−７、比較例２−１及び２−２の水性インクの水性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の水性インク組成及び評価結果も、あわせて示している。

【0065】

【表2】

【0066】

表２に示すとおり、実施例２−１〜２−７では、光沢紙記録時の耐擦性及び蒸発粘度の評価結果が良好であった。特に、前記樹脂ｂの重量平均分子量が８０００〜１５０００であり、酸価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇである実施例２−１〜２−４では、光沢紙記録時の耐擦性及び蒸発粘度の評価結果が極めて優れていた。一方、前記樹脂ｂに代えて、前記ランダム共重合体又はポリエチレングリコールを用いた比較例２−１及び２−２では、光沢紙記録時の耐擦性の評価結果が悪かった。

【0067】

［実施例３−１〜３−３］
実施例３−１〜３−３は、顔料分散液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、顔料分散液に、前記樹脂ｂ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３−１〜３−３のインクジェット記録用水性インクを得た。

【0068】

実施例３−１〜３−３の水性インクについて、光沢紙記録時の耐擦性評価及び蒸発粘度評価を、実施例１−１〜１−７及び比較例１−１と同様にして実施した。

【0069】

実施例３−１〜３−３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１−１の水性インク組成及び評価結果も、あわせて示している。

【0070】

【表3】

【0071】

表３に示すとおり、実施例３−１〜３−３では、光沢紙記録時の耐擦性及び蒸発粘度の評価結果が実施例１−１と同等であった。

【産業上の利用可能性】

【0072】

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、蒸発粘度の上昇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】

【0073】

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（樹脂ａ）
２３ 樹脂ｂ
３１ ＡＢ型ジブロック共重合体

【図1】

【図2】

【図3】