JP2006335858A - インクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成方法および画像形成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 従来、微小粒径を用いた顔料系のインクジェット記録用インクでは困難であった画像定着性と画像の彩度（色調の鮮明性）とを両立し、吐出安定性、保存安定性、耐擦過性に優れたインクジェット記録用インク、これを用いたインクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成方法および画像形成物を提供すること。
【解決手段】 少なくとも顔料、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤およびアニオン性自己乳化型のエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを含有してなることを特徴とするインクジェット記録用インク、これを用いたインクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成方法および画像形成物。
【選択図】 なし
【解決手段】 少なくとも顔料、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤およびアニオン性自己乳化型のエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを含有してなることを特徴とするインクジェット記録用インク、これを用いたインクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成方法および画像形成物。
【選択図】 なし
Description
本発明は、インクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成方法および画像形成物に関するものである。
インクジェット記録方式は他の記録方式に比べてプロセスが簡単であるためフルカラー化が容易であり、簡略な構成の装置であっても高解像度の画像が得られる利点がある。インクジェット記録用インクとしては各種の水溶性染料を水、又は水と有機溶剤との混合液に溶解させた染料系インクが使用されているが、染料系インクは色調の鮮明性は優れているものの耐光性に劣る欠点があった。一方カーボンブラックや各種の有機顔料を分散させた顔料系インクは染料系インクと比較して耐光性に優れるため盛んに研究されている。
有機顔料やカーボンブラックを用いたインクでは、有機顔料やカーボンブラックを分散剤の助けを借りて機械的に粉砕・分散する方法が採られているが、有機顔料やカーボンブラックを非常に微細にし、かつ安定に媒体に分散しなければ良好な透明度、精細度および発色性が得られないばかりか、二次凝集、保存安定性などの問題が生じ、さらにインクジェット記録用インクにおいてはノズルの目詰まりの原因となる。
有機顔料やカーボンブラックを用いたインクでは、有機顔料やカーボンブラックを分散剤の助けを借りて機械的に粉砕・分散する方法が採られているが、有機顔料やカーボンブラックを非常に微細にし、かつ安定に媒体に分散しなければ良好な透明度、精細度および発色性が得られないばかりか、二次凝集、保存安定性などの問題が生じ、さらにインクジェット記録用インクにおいてはノズルの目詰まりの原因となる。
ノズルの目詰まりや色域を改善するには顔料の平均粒径を小さくする必要があるが、現在多く用いられているスチレン−アクリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体（特許文献１：特開昭５６−１４７８６３号公報等）、ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物（特許文献２：特開昭６１−０８３２６７号公報等）等の高分子分散剤を用いたインク、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル（特許文献３：特開平５−１０５８３７号公報等）、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル硫酸塩（特許文献４：特開平１０−１６８３６７号公報等）、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテルリン酸塩（特許文献５：特開平１０−８８０５０号公報等）等の界面活性剤を用いたインクのいずれにおいても顔料の平均粒径が大きく、色調の鮮明性、吐出安定性、液安定性や画像定着性に劣るものであった。
特許文献６（特開２００１−１９２５８３号公報）にはインクジェット記録用インクに好適に使用し得る微粒子径顔料分散液を短時間で効率的に作成できる分散剤と添加剤を特定し併用することで解決法を見出した。しかし、顔料の粒径が100〜200nmレベルまでの開示となっており、画像の彩度（色調の鮮明性）、吐出安定性、画像定着性に優れた顔料インクを提供するためには、粒子径を10〜50nmまでにする必要がある。しかし、基本的に平均粒子径が小さくなると、粒子単位体積あたりの表面積が大きくなり、インク中で粒子間の接触面積が大きくなることによる顔料粒子の凝集、インク粘度が高くなりやすく、目詰まりを生じやすい。逆に大きくなると、顔料粒子の沈降や顔料粒子が紙の中へ浸透せず、画像定着性を損ねる傾向が見られる。
インクの定着性を高めるために、水性顔料系インクに樹脂エマルジョンを含有させること自体は、すでに提案されているが、例えば、特許文献７（特許第２８６７４９１号公報）では、ワックスエマルジョン、樹脂エマルジョン、ラテックス、無機あるいは有機の超微粒子を含有させ、しかも、インクの最低造膜温度が４０℃以上であるインクが開示されている。そして、実施可能な樹脂エマルジョンとしては酢酸ビニル系、アクリル系、スチレン系、オレフィン系等の単独または共重合エマルジョンで、最低造膜温度が４０℃以上である場合を例示している。すなわち、最低造膜温度の制約さえ満たせば、樹脂の組成には特別な限定はないのである。また、樹脂の種類による効果の優劣については記述も示唆もなく、実施例に示されたインクの性能と効果は、樹脂の種類に無関係に同じで優れている。しかし、これは顔料の粒径が１．０μm以下と大きい範囲での開示であり、顔料の粒径を10〜50nmとした時の耐擦過性・インク保存性・画像の彩度（色調の鮮明性）を満足する樹脂エマルジョンではなかった。そこで、特許文献８（特開２００４−１６９００８号公報)には、特定のポリウレタン系樹脂を選択することで、顔料の粒径が10〜50nmの範囲においても画像定着性・インク保存性・画像の彩度（色調の鮮明性）を満足することが開示されている。しかし、場合によっては、ポリウレタン系樹脂がインクジェック記録用インクに含まれる有機溶剤によって凝集し、画像定着性・インク保存性・画像の彩度（色調の鮮明性）を損ねることもあり、これらの特性を完全に満足する樹脂エマルジョンは見出されていない。
本発明の目的は、従来、微小粒径を用いた顔料系のインクジェット記録用インクでは困難であった画像定着性と画像の彩度（色調の鮮明性）とを両立し、吐出安定性、保存安定性、耐擦過性に優れたインクジェット記録用インク、これを用いたインクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成方法および画像形成物を提供することである。
本発明者らは鋭意検討した結果、インクジェット記録用インクに特定のポリウレタン樹脂を配合することにより、好ましくは、さらに特定の界面活性剤、特定の有機溶剤を配合することにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
上記課題は、下記（１）〜（２９）の構成によって解決される。
上記課題は、下記（１）〜（２９）の構成によって解決される。
（１）少なくとも顔料、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤およびアニオン性自己乳化型のエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを含有してなることを特徴とするインクジェット記録用インク。
（２）さらにスチレン-アクリル系樹脂エマルジョンおよびアクリル-シリコン系樹脂エマルジョンから選ばれた少なくとも１種類を含むことを特徴とする前記（１）に記載のインクジェット記録用インク。
（３）前記エーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンの平均粒径が２００nm以下であることをあることを特徴とする前記（１）または（２）に記載のインクジェット記録用インク。
（４）前記エーテル系ポリウレタン系樹脂エマルジョンのガラス転移点が−５０〜１５０℃であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（５）前記エーテル系ポリウレタン系樹脂エマルジョンの最低造膜温度が２５℃以下であることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（６）前記エーテル系ポリウレタン系樹脂エマルジョンの含有量が、０．１質量％以上、２０質量％以下であることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（７）前記界面活性剤がノニオン系界面活性剤であることを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（８）前記ノニオン系界面活性剤のHLB値が６〜１５の範囲にあることを特徴とする前記（７）に記載のインクジェット記録用インク。
（９）前記ノニオン系界面活性剤の親水基がポリオキシエチレン基であることを特徴とする前記（７）または（８）に記載のインクジェット記録用インク。
（１０）前記ノニオン系界面活性剤の親油基がフッ化アルキル基であることを特徴とする前記（７）〜（１０）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（１１）前記界面活性剤の含有量が０．１質量％以上、１０質量％以下であることを特徴とする前記（１）〜（１０）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（１２）前記水溶性有機溶剤が、少なくとも２−エチル−１,３−へキサンジオールを含むことを特徴とする前記（１）〜（１１）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（１３）前記２−エチル−１,３−へキサンジオールの含有量が０．１質量％以上、１０．０質量％以下であることを特徴とする前記（１）〜（１２）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（１４）前記顔料の平均粒径が１００nm以下であることを特徴とする前記（１）〜（１３）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（１５）前記顔料が分散剤で分散されていることを特徴とする前記（１）〜（１４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（１６）前記分散剤が、質量基準で、顔料１に対し０．１以上２以下の割合で使用されることを特徴とする前記（１５）に記載のインクジェット記録用インク。
（１７）前記分散剤として下記一般式（1）で示される化合物の、少なくとも一種を使用することを特徴とする前記（１５）または（１６）に記載のインクジェット記録用インク。
一般式（1）
（２）さらにスチレン-アクリル系樹脂エマルジョンおよびアクリル-シリコン系樹脂エマルジョンから選ばれた少なくとも１種類を含むことを特徴とする前記（１）に記載のインクジェット記録用インク。
（３）前記エーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンの平均粒径が２００nm以下であることをあることを特徴とする前記（１）または（２）に記載のインクジェット記録用インク。
（４）前記エーテル系ポリウレタン系樹脂エマルジョンのガラス転移点が−５０〜１５０℃であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（５）前記エーテル系ポリウレタン系樹脂エマルジョンの最低造膜温度が２５℃以下であることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（６）前記エーテル系ポリウレタン系樹脂エマルジョンの含有量が、０．１質量％以上、２０質量％以下であることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（７）前記界面活性剤がノニオン系界面活性剤であることを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（８）前記ノニオン系界面活性剤のHLB値が６〜１５の範囲にあることを特徴とする前記（７）に記載のインクジェット記録用インク。
（９）前記ノニオン系界面活性剤の親水基がポリオキシエチレン基であることを特徴とする前記（７）または（８）に記載のインクジェット記録用インク。
（１０）前記ノニオン系界面活性剤の親油基がフッ化アルキル基であることを特徴とする前記（７）〜（１０）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（１１）前記界面活性剤の含有量が０．１質量％以上、１０質量％以下であることを特徴とする前記（１）〜（１０）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（１２）前記水溶性有機溶剤が、少なくとも２−エチル−１,３−へキサンジオールを含むことを特徴とする前記（１）〜（１１）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（１３）前記２−エチル−１,３−へキサンジオールの含有量が０．１質量％以上、１０．０質量％以下であることを特徴とする前記（１）〜（１２）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（１４）前記顔料の平均粒径が１００nm以下であることを特徴とする前記（１）〜（１３）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（１５）前記顔料が分散剤で分散されていることを特徴とする前記（１）〜（１４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（１６）前記分散剤が、質量基準で、顔料１に対し０．１以上２以下の割合で使用されることを特徴とする前記（１５）に記載のインクジェット記録用インク。
（１７）前記分散剤として下記一般式（1）で示される化合物の、少なくとも一種を使用することを特徴とする前記（１５）または（１６）に記載のインクジェット記録用インク。
一般式（1）
（式中、Ｒは炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基またはアラルキル基を表し、ｌは０〜７の整数を表し、ｎは２０〜２００の整数を表す。）
（１８）前記分散剤がポリオキシエチレン（ｎ＝40）βナフチルエーテルであることを特徴とする前記（１７）に記載のインクジェット記録用インク。
（１９）前記顔料が自己分散型顔料であることを特徴とする前記（１）〜（１４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（２０）前記顔料がカプセル型顔料であることを特徴とする前記（１）〜（１４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（２１）前記顔料としてブラック顔料を使用するとともに、前記ブラック顔料がカーボンブラックであることを特徴とする前記（１）〜（２０）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（２２）前記顔料としてマゼンタ顔料を使用するとともに、前記マゼンタ顔料がピグメントレッド5、7、12、48（Ca）、48(Mn)、57(Ca)、57：1、112、122、123、146、168、176、184、185、202およびピグメントバイオレット19から選択された少なくとも１種類であることを特徴とする前記（１）〜（２０）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（２３）前記顔料としてシアン顔料を使用するとともに、前記シアン顔料がピグメントブルー1、2、3、15、15：3、15：4、16、22、60、63、66、バットブルー4および60から選択された少なくとも１種類であることを特徴とする前記（１）〜（２０）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（２４）前記顔料としてイエロー顔料を使用するとともに、前記イエロー顔料がピグメントイエロー1、2、3、12、13、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、114、120、128、129、138、150、151、154、155、174および180から選択された少なくとも１種類であることを特徴とする前記（１）〜（２０）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（２５）前記（１）〜（２４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
（２６）前記（１）〜（２４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを吐出させて記録を行なう方式のヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
（２７）前記（２６）に記載のインクジェット記録装置を用いて印字することを特徴とする画像形成方法。
（２８）前記（２７）に記載の画像形成方法で印字されたことを特徴とする画像形成物。
（２９）画像支持体が紙であることを特徴とする前記（２８）に記載の画像形成物。
（１８）前記分散剤がポリオキシエチレン（ｎ＝40）βナフチルエーテルであることを特徴とする前記（１７）に記載のインクジェット記録用インク。
（１９）前記顔料が自己分散型顔料であることを特徴とする前記（１）〜（１４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（２０）前記顔料がカプセル型顔料であることを特徴とする前記（１）〜（１４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（２１）前記顔料としてブラック顔料を使用するとともに、前記ブラック顔料がカーボンブラックであることを特徴とする前記（１）〜（２０）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（２２）前記顔料としてマゼンタ顔料を使用するとともに、前記マゼンタ顔料がピグメントレッド5、7、12、48（Ca）、48(Mn)、57(Ca)、57：1、112、122、123、146、168、176、184、185、202およびピグメントバイオレット19から選択された少なくとも１種類であることを特徴とする前記（１）〜（２０）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（２３）前記顔料としてシアン顔料を使用するとともに、前記シアン顔料がピグメントブルー1、2、3、15、15：3、15：4、16、22、60、63、66、バットブルー4および60から選択された少なくとも１種類であることを特徴とする前記（１）〜（２０）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（２４）前記顔料としてイエロー顔料を使用するとともに、前記イエロー顔料がピグメントイエロー1、2、3、12、13、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、114、120、128、129、138、150、151、154、155、174および180から選択された少なくとも１種類であることを特徴とする前記（１）〜（２０）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
（２５）前記（１）〜（２４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
（２６）前記（１）〜（２４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを吐出させて記録を行なう方式のヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
（２７）前記（２６）に記載のインクジェット記録装置を用いて印字することを特徴とする画像形成方法。
（２８）前記（２７）に記載の画像形成方法で印字されたことを特徴とする画像形成物。
（２９）画像支持体が紙であることを特徴とする前記（２８）に記載の画像形成物。
本発明によれば、従来、微小粒径を用いた顔料系のインクジェット記録用インクでは困難であった画像定着性と画像の彩度（色調の鮮明性）とを両立し、吐出安定性、保存安定性、耐擦過性に優れたインクジェット記録用インク、これを用いたインクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成方法および画像形成物が提供される。
以下、本発明を更に詳しく説明する。
本発明のインクジェット記録用インクは少なくとも顔料、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤およびアニオン性自己乳化型のエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを含有してなることを特徴とするものである。本発明で使用可能な樹脂エマルジョンは、このポリウレタン樹脂エマルジョン以外にも、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョンおよびアクリル-シリコン系樹脂エマルジョンから選ばれた少なくとも１種類を好適に使用することができ、インク調製原料として使用する際、または本発明のインク調製後において、Ｏ／Ｗ型のエマルジョンとして存在するものである。
スチレン-アクリル系樹脂エマルジョンおよびアクリル-シリコン系樹脂エマルジョンから選ばれた少なくとも１種類を使用する場合、これらのエマルジョンは、インクに対し０．１〜２０質量％、好ましくは１．０〜１０質量％である。ここでいうエマルジョンの量は、エマルジョン粒子の質量を基準とする。
ポリウレタン樹脂エマルジョンには、比較的親水性の通常のポリウレタン系樹脂を外部に乳化剤を使用してエマルジョン化したものと、樹脂自体に乳化剤の働きをする官能基を共重合等の手段で導入した自己乳化型のエマルジョンがある。本発明のインクに用いられ得る顔料や分散剤との各種組み合わせにおいて、常に分散安定性に優れているのはアニオン性自己乳化型のポリウレタン樹脂エマルジョンである。その際、顔料の固着性・分散安定性の面でポリウレタン系樹脂はポリエステル型、ポリカーボネート型よりエーテル型である方が好ましい。理由は定かではないが、非エーテル型は耐溶剤性に弱いものが多く、インクの高温保存時に粘度が凝集しやすい。
本発明のインクジェット記録用インクは少なくとも顔料、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤およびアニオン性自己乳化型のエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを含有してなることを特徴とするものである。本発明で使用可能な樹脂エマルジョンは、このポリウレタン樹脂エマルジョン以外にも、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョンおよびアクリル-シリコン系樹脂エマルジョンから選ばれた少なくとも１種類を好適に使用することができ、インク調製原料として使用する際、または本発明のインク調製後において、Ｏ／Ｗ型のエマルジョンとして存在するものである。
スチレン-アクリル系樹脂エマルジョンおよびアクリル-シリコン系樹脂エマルジョンから選ばれた少なくとも１種類を使用する場合、これらのエマルジョンは、インクに対し０．１〜２０質量％、好ましくは１．０〜１０質量％である。ここでいうエマルジョンの量は、エマルジョン粒子の質量を基準とする。
ポリウレタン樹脂エマルジョンには、比較的親水性の通常のポリウレタン系樹脂を外部に乳化剤を使用してエマルジョン化したものと、樹脂自体に乳化剤の働きをする官能基を共重合等の手段で導入した自己乳化型のエマルジョンがある。本発明のインクに用いられ得る顔料や分散剤との各種組み合わせにおいて、常に分散安定性に優れているのはアニオン性自己乳化型のポリウレタン樹脂エマルジョンである。その際、顔料の固着性・分散安定性の面でポリウレタン系樹脂はポリエステル型、ポリカーボネート型よりエーテル型である方が好ましい。理由は定かではないが、非エーテル型は耐溶剤性に弱いものが多く、インクの高温保存時に粘度が凝集しやすい。
前記エーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンの平均粒径（D50)は、２００nm以下、好ましくは１００nm以下、より好ましくは８０nm以下である。とくに平均粒径を１００nm以下にすることによって、印刷を継続している途中でインクジェットプリンターは作動しているのにインクが吐出しなくなるトラブルを防止する効果が高まる。インクが吐出しなくなった場合は、インクジェットプリンターのノズル孔を含むインク流路を掃除すれば印刷再開可能となるが、これでは実用性を阻害することになる。尚、本発明におけるエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンの平均粒径は、２３℃、５５％RHの環境において、日機装製マイクロトラックUPAで測定した値を示す。
上記エーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンのガラス転移点は−５０〜１５０℃の範囲が好ましい。より好ましくは−１０〜１００℃の範囲である。理由は定かではないが、ガラス転移点が１５０℃を超えるとエーテル系ポリウレタン樹脂の成膜性はガラス状で硬いが、顔料粒子とエーテル系ポリウレタン樹脂が画像支持体に同時に着弾し、できた印字部分の耐擦過性は意外にもろく、一方、１５０℃以下ではポリウレタン樹脂の成膜性はゴム状で柔らかいが、耐擦過性に優れたものができる。しかしながら−５０℃未満となると膜が柔らかすぎて、耐擦過性は劣る。以上の点から、同じ添加量では、ガラス転移点が−５０〜１５０℃の範囲の方が耐擦過性の効果が大きい。なお、本発明でいう樹脂のガラス転移点は、DSC（示差走査熱量計）、TMA（熱機械分析）のいずれかの測定法によるものである。
上記エーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンは室温以下の最低造膜温度を有するものであることが好ましく、より好ましくは２５℃以下である。エーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンの膜形成が室温以下、特に２５℃以下で行なえば、画像形成された画像支持体を特に加熱又は乾燥等の処理を行なうことなく、紙繊維の結着が自動的に進行するので好ましい。
ここで、「最低造膜温度（MFT)」とは、エーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョン粒子を水に分散させて得られた水性エマルジョン粒子をアルミニウム等の金属板の上に薄く流延し、温度を上げていった時に透明な連続フィルムの形成される最低の温度をいう。最低造膜温度以下の温度領域では白色粉末状となる。
「造膜性」とは、樹脂微粒子を水に分散させて樹脂エマルジョンの形態としたとき、この樹脂エマルジョンの連続層である水成分を蒸発させていくと、樹脂の皮膜が形成されることを意味する。この樹脂皮膜は、インク中の顔料を画像支持体表面に強固に固着する役割を担う。これによって、耐擦性および耐水性に優れた画像が実現できると考えられる。
ここで、「最低造膜温度（MFT)」とは、エーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョン粒子を水に分散させて得られた水性エマルジョン粒子をアルミニウム等の金属板の上に薄く流延し、温度を上げていった時に透明な連続フィルムの形成される最低の温度をいう。最低造膜温度以下の温度領域では白色粉末状となる。
「造膜性」とは、樹脂微粒子を水に分散させて樹脂エマルジョンの形態としたとき、この樹脂エマルジョンの連続層である水成分を蒸発させていくと、樹脂の皮膜が形成されることを意味する。この樹脂皮膜は、インク中の顔料を画像支持体表面に強固に固着する役割を担う。これによって、耐擦性および耐水性に優れた画像が実現できると考えられる。
上記エーテル系ポリウレタン系樹脂エマルジョンのインク中の含有量は（エマルジョン粒子として）、０．１質量％以上、２０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは１．０質量％以上、１０．０質量％以下である。エマルジョン粒子の含有量が０．１質量％未満であると、画像支持体へ着弾した後、樹脂が顔料を覆う量が不充分で、耐擦過効果が小さく、２０質量％より多いと、インクの粘度が高すぎてインクジェット方式での印字が困難になる傾向がある。インクの粘度が２〜２０mPa・sの範囲になるようエーテル系ポリウレタン系樹脂エマルジョンを添加していくことが好ましく、より好ましいのは、５〜１０mPa・sの範囲である。尚、本発明におけるインクジェット記録用インクの粘度は、２３℃、５５％RHの環境において、東機産業 RE-80L型で測定した値を示す。
本発明でいう水溶性有機溶剤とは沸点が１８０℃以上のものである。該水溶性有機溶剤がインクジェット記録用インク中に含有されていると、インクの保水と湿潤性を確保することができ、その結果、インクジェット記録用インクを長期間保存しても色材の凝集や粘度の上昇がなく、優れた保存安定性を実現できる。また、インクジェットプリンターのノズル先端等で開放状態に放置されても、乾燥物の流動性を長時間維持するインクジェット記録用インクが実現できる。更に印字中もしくは印字中断後の再起動時にノズルの目詰まりが発生することもなく、高い吐出安定性が得られる。
本発明において用いられる水溶性有機溶剤としては以下のものが例示されるが、これらに限定されるものではない。
例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−ブチルグリコール、3−メチル−1,3−ブチルグリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,5−ぺンタンジオール、1,6−へキナンジオール、グリセリン、1,2,6−へキサントリオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、エチル1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ぺトリオール等の多価アルコール類、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、ジ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メチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノべンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等である。これらの湿潤剤は、単独又は２種類以上混合して使用することができる。
前記の中でも、1,3−ブチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及び/またはグリセリンを含むことがインクの乾燥による目詰まりすなわち水分蒸発による噴射特性不良の防止、及び本発明の形成画像の彩度を向上する上で優れた効果が得られる。
また好ましくは、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール（EHD）を含むことで、インクの浸透性をあげると同時に顔料を表面にとどめることで滲みをなくし、画像濃度が高くかつ裏抜けが少ない印字画像を得ることが可能となった。EHDの含有量としては０．１質量％以上、１０．０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５質量％以上、５．０質量％以下である。０．１質量％未満では効果が少なく、１０．０質量％を超えると、これ自体の溶解性が低いために、信頼性が悪くなる。
本発明において用いられる水溶性有機溶剤としては以下のものが例示されるが、これらに限定されるものではない。
例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−ブチルグリコール、3−メチル−1,3−ブチルグリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,5−ぺンタンジオール、1,6−へキナンジオール、グリセリン、1,2,6−へキサントリオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、エチル1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ぺトリオール等の多価アルコール類、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、ジ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メチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノべンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等である。これらの湿潤剤は、単独又は２種類以上混合して使用することができる。
前記の中でも、1,3−ブチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及び/またはグリセリンを含むことがインクの乾燥による目詰まりすなわち水分蒸発による噴射特性不良の防止、及び本発明の形成画像の彩度を向上する上で優れた効果が得られる。
また好ましくは、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール（EHD）を含むことで、インクの浸透性をあげると同時に顔料を表面にとどめることで滲みをなくし、画像濃度が高くかつ裏抜けが少ない印字画像を得ることが可能となった。EHDの含有量としては０．１質量％以上、１０．０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５質量％以上、５．０質量％以下である。０．１質量％未満では効果が少なく、１０．０質量％を超えると、これ自体の溶解性が低いために、信頼性が悪くなる。
本発明で使用される界面活性剤は、とくにノニオン系界面活性剤であることが好ましい。ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールエステル、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンデシルエーテルあるいはアセチレン系界面活性剤、シリコン系界面活性剤やフッ素系界面活性剤等のノニオン系界面活性剤等が挙げられる。
本発明では、下記界面活性剤を、インク特性に影響を及ぼさない範囲内で、併用してもよい。これらの界面活性剤はインクの表面張力を下げ、インクの紙への浸透性を上げることによって、印字画像の乾燥性を速めるために添加されるものである。
具体的には、ノニオン系界面活性剤としては、 ＢＴシリーズ（日光ケミカルズ）、ノニポールシリーズ（三洋化成）、D−,P−シリーズ（竹本油脂）、サーフィノールシリーズ（エアープロダクツ）、オルフィンシリーズ（日信化学）EMALEX DAPEシリーズ（日本エマルジョン）、シリコーン系界面活性剤（東レダウコーニング等）、フッ素系界面活性剤（ネオス、住友3M、Dupont、ダイキン）等として、入手できる。これらの中でも特にフッ素系界面活性剤が画像濃度・彩度向上効果が高く、良好である。
本発明では、下記界面活性剤を、インク特性に影響を及ぼさない範囲内で、併用してもよい。これらの界面活性剤はインクの表面張力を下げ、インクの紙への浸透性を上げることによって、印字画像の乾燥性を速めるために添加されるものである。
具体的には、ノニオン系界面活性剤としては、 ＢＴシリーズ（日光ケミカルズ）、ノニポールシリーズ（三洋化成）、D−,P−シリーズ（竹本油脂）、サーフィノールシリーズ（エアープロダクツ）、オルフィンシリーズ（日信化学）EMALEX DAPEシリーズ（日本エマルジョン）、シリコーン系界面活性剤（東レダウコーニング等）、フッ素系界面活性剤（ネオス、住友3M、Dupont、ダイキン）等として、入手できる。これらの中でも特にフッ素系界面活性剤が画像濃度・彩度向上効果が高く、良好である。
前記界面活性剤の添加量は、インクの表面張力が、通常、５０ｍＮ／ｍ以下好ましくは４０ｍＮ／ｍ以下になるように調整され、含有量として、０.１質量％以上、１０．０質量％以下が好ましく、より好ましくは１．０質量％以上、５．０質量％以下である。前記界面活性剤の添加量は、０.１質量％よりも少ないと、動的表面張力が高いため乾燥性が悪く、逆に１０．０質量％よりも多いと保存時に界面活性剤の析出などが生じる。
ＨＬＢ値は様々な方法により、測定、算出でき、その方式により若干の差異を生じる。従って、本発明では下記表で表されるものと定義した。
表 有機性、無機性の値の説明
○有機性 炭素原子 １個につき２０加算
-OCH2CH2 ４０ 〃
○無機性 ＯＨ基 １００ 〃
-OCH2CH2 ７５ 〃
F,Cl,P基 ２０ 〃
HLB値＝（無機性／有機性）×１０
○有機性 炭素原子 １個につき２０加算
-OCH2CH2 ４０ 〃
○無機性 ＯＨ基 １００ 〃
-OCH2CH2 ７５ 〃
F,Cl,P基 ２０ 〃
HLB値＝（無機性／有機性）×１０
ここで、上記表で説明される式の無機性、有機性とはいわゆる１９４１年に藤田によって提出された有機化合物の各部分の構成原子、分子、基、あるいは結合部等に無機性、有機性の数値を割り当ててそれぞれ加算したものである。ＨＬＢ値が大きくなるに従って浸透は少なくなり、１５〜２０では浸透量が略界面活性剤無添加時と同じくらい小さくなることがわかった。より好ましくは６〜１５である。これは、ＨＬＢ値の小さい（疎水性の大きい）界面活性剤を添加すると通常予め疎水化処理を施されている紙表面との馴染みが良くなり、インクが紙中に浸透することが大きくなるものと考察される。
本発明におけるノニオン系界面活性剤は、親水基がポリオキシエチレン基であることが好ましい。その理由は、明確に分かっているわけではないが、顔料表面の電荷を好適に維持し得る点、インクの発泡性を低減し得る点でポリオキシエチレン基であることが好ましい。
本発明におけるノニオン系界面活性剤は、親油基がフッ化アルキル基であることが好ましい。フッ化アルキル基の構造を持つことで少ない添加量で表面張力を低くすることが可能となり、インクの紙への浸透性が上がり、印字後乾燥性更には画像濃度・彩度も向上される。
本発明におけるノニオン系界面活性剤は、親油基がフッ化アルキル基であることが好ましい。フッ化アルキル基の構造を持つことで少ない添加量で表面張力を低くすることが可能となり、インクの紙への浸透性が上がり、印字後乾燥性更には画像濃度・彩度も向上される。
本発明において、顔料の平均粒径（D50）は１００nm以下であることが好ましい。顔料粒径を特定の粒径以下にすることで印字画像部の顔料粒子の乱反射を防ぎ、かつ濃度均一な印字画像を提供できるからである。一方、顔料の平均粒径が１００nmを超える印字画像部の顔料粒子が乱反射を起こし、画像彩度の低下かつ濃度不均一となる。また、上記顔料の平均粒径（D50）は８０nm以下が更に好ましい。その理由は、より印字画像部の顔料粒子の乱反射を防ぐ効果があることに基づく。尚、本発明における顔料の粒子の平均粒径は、２３℃、５５％RHの環境において、日機装製マイクロトラックUPAで測定した値を示す。
本発明で使用される顔料の１形態は、分散剤で分散されていることを特徴とするものである。分散剤を添加することで、顔料が分散されて、顔料粒子の平均粒径（D50）が小さく、かつ粒径標準偏差も小さくすることが出来、画像鮮明かつ濃度均一な印字画像を提供できる。
本発明のインクジェット記録用インクの顔料に対する分散剤の使用割合は、質量基準として、顔料１に対し０．１以上２以下が好ましく、より好ましくは０．３〜２．０である。０．１〜２．０の範囲にすることにより平均粒径が小さく、また粒度分布に於ける標準偏差の小さいインクを提供できる。顔料に対する分散剤の前記割合が０．１未満では、平均粒径が大きく、また粒度分布に於ける標準偏差の大きいインクとなるため満足な彩度が得られない。２．０より大きいとインクの粘度が高すぎてインクジェット方式での印字が困難になる傾向がある。
本発明のインクジェット記録用インクの顔料に対する分散剤の使用割合は、質量基準として、顔料１に対し０．１以上２以下が好ましく、より好ましくは０．３〜２．０である。０．１〜２．０の範囲にすることにより平均粒径が小さく、また粒度分布に於ける標準偏差の小さいインクを提供できる。顔料に対する分散剤の前記割合が０．１未満では、平均粒径が大きく、また粒度分布に於ける標準偏差の大きいインクとなるため満足な彩度が得られない。２．０より大きいとインクの粘度が高すぎてインクジェット方式での印字が困難になる傾向がある。
本発明のインクジェット記録用インクの分散剤はいかなるものでも良いが、下記一般式(1)で表される分散剤の少なくとも一種を使用することにより平均粒径が小さく、また粒度分布に於ける標準偏差の小さいインクジェット記録用インクを得ることができる。
一般式（1）
一般式（1）
（式中、Ｒは炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基またはアラルキル基を表し、ｌは０〜７の整数を表し、ｎは２０〜２００の整数を表す。）
一般式(1)で表される分散剤において、ｎは好ましくは２０以上１００以下、より好ましくは３０以上５０以下である。ｎが２０未満では分散安定性が低下する傾向があり、平均粒径が大きく、また粒度分布に於ける標準偏差の大きいインクとなるため満足な彩度が得られない。また、ｎが２００より大きいとインクの粘度が高くなり、インクジェット方式での印字が困難になる傾向がある。
本発明では、ポリオキシエチレン（ｎ＝40）βナフチルエーテルが更に好ましい。
本発明では、ポリオキシエチレン（ｎ＝40）βナフチルエーテルが更に好ましい。
本発明で使用される顔料の他の形態は、自己分散型顔料であることを特徴とするものである。前記顔料を自己分散型顔料とするには、顔料表面に化学処理を行って静電反発力により各顔料粒子が水中で安定に分散し得るような官能基を必要量化学結合させれば良い。これら自己分散型顔料の作成方法の例等については、米国特許第５５７１３１１号明細書、米国特許第５６３０８６８号明細書、米国特許第５７０７４３２号明細書、Ｊ．Ｅ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ’ｓ ５０ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｃｏｆｅｒｅｎｃｅ（１９９７）、Ｙｕａｎ Ｙｕ， Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ’ｓ ５３ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（２０００）、ポリファイル,１２ ４８（１９９６）等に記載されている。自己分散型顔料を用いることで、画像鮮明かつ濃度均一な印字画像を提供できる。
本発明で使用される顔料の他の形態は、カプセル型顔料であることを特徴とするものである。前記顔料をカプセル型顔料とするには、顔料をアニオン性基含有有機高分子化合物で被膜することでマイクロカプセル化顔料分散体が作成でき、物開平９−１５１３４２号公報に開示されている。顔料を内包する樹脂としては、例えば、水不溶性の顔料を樹脂のマイクロカプセルに閉じ込めた樹脂、及び油性溶剤に溶解もしくは分散した水不溶性の顔料を水性媒体中に分散した樹脂エマルジョンが挙げられるが、特に閉じ込めてなるマイクロカプセル化樹脂が好ましい。カプセル型顔料を用いることで、画像鮮明かつ濃度均一な印字画像を提供できる。
本発明に用いる顔料としては、ブラック顔料としてはファーネス法あるいはチャネル法で製造されたカーボンブラック等が挙げられる。
マゼンタ顔料としては、ピグメントレッド５、ピグメントレッド７、ピグメントレッド１２、ピグメントレッド４８（Ｃａ）、ピグメントレッド４８（Ｍｎ）、ピグメントレッド５７（Ｃａ）、ピグメントレッド５７：１、ピグメントレッド１１２、ピグメントレッド１２２、ピグメントレッド１２３、ピグメントレッド１４６、ピグメントレッド１６８、ピグメントレッド１７６、ピグメントレッド１８４、ピグメントレッド１８５、 ピグメントレッド２０２、ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。
シアン顔料としては、ピグメントブルー１、ピグメントブルー２、ピグメントブルー３、ピグメントブルー１５、ピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４、ピグメントブルー１６、ピグメントブルー２２、ピグメントブルー６０、ピグメントブルー６３、ピグメントブルー６６、バットブルー４、バットブルー６０等が挙げられる。
イエロー顔料としては、ピグメントイエロー１、ピグメントイエロー２、ピグメントイエロー３、ピグメントイエロー１２、ピグメントイエロー１３、ピグメントイエロー１４、ピグメントイエロー１６、ピグメントイエロー１７、ピグメントイエロー７３、ピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー７５、ピグメントイエロー８３、ピグメントイエロー９３、ピグメントイエロー９５、ピグメントイエロー９７、ピグメントイエロー９８、ピグメントイエロー１１４、ピグメントイエロー１２０、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１２９、ピグメントイエロー１３８、ピグメントイエロー１５０、ピグメントイエロー１５１、ピグメントイエロー１５４、ピグメントイエロー１５５、ピグメントイエロー１７４、ピグメントイエロー１８０等が挙げられる。
マゼンタ顔料としては、ピグメントレッド５、ピグメントレッド７、ピグメントレッド１２、ピグメントレッド４８（Ｃａ）、ピグメントレッド４８（Ｍｎ）、ピグメントレッド５７（Ｃａ）、ピグメントレッド５７：１、ピグメントレッド１１２、ピグメントレッド１２２、ピグメントレッド１２３、ピグメントレッド１４６、ピグメントレッド１６８、ピグメントレッド１７６、ピグメントレッド１８４、ピグメントレッド１８５、 ピグメントレッド２０２、ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。
シアン顔料としては、ピグメントブルー１、ピグメントブルー２、ピグメントブルー３、ピグメントブルー１５、ピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４、ピグメントブルー１６、ピグメントブルー２２、ピグメントブルー６０、ピグメントブルー６３、ピグメントブルー６６、バットブルー４、バットブルー６０等が挙げられる。
イエロー顔料としては、ピグメントイエロー１、ピグメントイエロー２、ピグメントイエロー３、ピグメントイエロー１２、ピグメントイエロー１３、ピグメントイエロー１４、ピグメントイエロー１６、ピグメントイエロー１７、ピグメントイエロー７３、ピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー７５、ピグメントイエロー８３、ピグメントイエロー９３、ピグメントイエロー９５、ピグメントイエロー９７、ピグメントイエロー９８、ピグメントイエロー１１４、ピグメントイエロー１２０、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１２９、ピグメントイエロー１３８、ピグメントイエロー１５０、ピグメントイエロー１５１、ピグメントイエロー１５４、ピグメントイエロー１５５、ピグメントイエロー１７４、ピグメントイエロー１８０等が挙げられる。
本発明では、前記のインクジェット記録用インクを収容したインクカートリッジを形成することができ、該インクカートリッジを収容したインクジェット装置で該インクに記録信号に応じてオリフィスから吐出させ、画像支持体に画像形成（印字）を行い、画像形成物を得ることができる。
尚、本発明のインクジェット記録用インクを用いて印字する手段としては、連続噴射型あるいはオンデマンド型の記録ヘッドを有する前記のインクジェット方式のプリンター（インクジェットプリンター）による印刷方式が挙げられる。尚、オンデマンド型としては、例えば、ピエゾ方式、サーマルインクジェット方式、静電方式等が例示される。
これらインクカートリッジの形成、インクジェット装置の形成、画像形成方法は、例えば特開2000-198958号公報に記載されたもの等、当技術分野に関する公知技術を適宜採用することができる。
尚、本発明のインクジェット記録用インクを用いて印字する手段としては、連続噴射型あるいはオンデマンド型の記録ヘッドを有する前記のインクジェット方式のプリンター（インクジェットプリンター）による印刷方式が挙げられる。尚、オンデマンド型としては、例えば、ピエゾ方式、サーマルインクジェット方式、静電方式等が例示される。
これらインクカートリッジの形成、インクジェット装置の形成、画像形成方法は、例えば特開2000-198958号公報に記載されたもの等、当技術分野に関する公知技術を適宜採用することができる。
また、本発明において画像支持体は、紙などのインクに対して吸収性を有するもの、インク組成物に対して実質的に非吸収性のもののいずれであっても好適に用いられる。本発明によるインクジェット記録方法が適用可能な画像支持体の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリサルフォン、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル等を基材とするプラスチックシート、黄銅、鉄、アルミニウム、SUS、銅等の金属表面または非金属の基材に蒸着等の手法により金属コーティング処理をした記録媒体、紙を基材として撥水処理などがなされた記録媒体、無機質の材料を高温で焼成した、いわゆるセラミックス材料からなる記録媒体などが挙げられる。
このうち、紙が経済性の点と画像の自然さの点で最も好ましい。
このうち、紙が経済性の点と画像の自然さの点で最も好ましい。
以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されないものである。なお実施例中の部数は質量部を表すものである。
下記表１の実施例、比較例の処方によりインクジェット記録用インクを調整し、孔径0.8μｍのメンブランフィルターでろ過し、本発明のインクジェット記録用インク(a)〜(o)を得た。
尚、グリセリンはGly、ジエチレングリコールはDEG、プロキセルLV(S)20%溶液(防腐剤)はLV、２−エチル−１,３−へキサンジオールはEHDと略す。
インクの調合法は、顔料分散体、樹脂エマルジョン、Gly、DEG、EHD、界面活性剤、LV、蒸留水を３０分攪拌した後、アルカリ・酸水溶液でpH調整（７〜１０付近）し、６０分攪拌するというものであり、これによりインクジェット記録用インクを作成する。
下記表１の実施例、比較例の処方によりインクジェット記録用インクを調整し、孔径0.8μｍのメンブランフィルターでろ過し、本発明のインクジェット記録用インク(a)〜(o)を得た。
尚、グリセリンはGly、ジエチレングリコールはDEG、プロキセルLV(S)20%溶液(防腐剤)はLV、２−エチル−１,３−へキサンジオールはEHDと略す。
インクの調合法は、顔料分散体、樹脂エマルジョン、Gly、DEG、EHD、界面活性剤、LV、蒸留水を３０分攪拌した後、アルカリ・酸水溶液でpH調整（７〜１０付近）し、６０分攪拌するというものであり、これによりインクジェット記録用インクを作成する。
表１において、分散剤比率は、分散剤質量÷顔料質量の値である。
また、上記表１において、使用顔料種α〜ε、分散剤（１）〜（３）、界面活性剤A〜E及びポリウレタン樹脂エマルジョン物性値、樹脂エマルジョンの組み合わせの内容は、以下のとおりである。
また、上記表１において、使用顔料種α〜ε、分散剤（１）〜（３）、界面活性剤A〜E及びポリウレタン樹脂エマルジョン物性値、樹脂エマルジョンの組み合わせの内容は、以下のとおりである。
スチレンーアクリル系樹脂エマルジョンはJ-840、J-450(ジョンソンポリマー社製)、アクリル−シリコン系樹脂エマルジョンはAP4710(昭和高分子社製)を用いた。
上記インク（a）〜（o）をEPSON社製インクジェットプリンタEM-930Cの黒カートリッジに充填後、真空脱気し、EPSON社製インクジェットプリンタEM-930Cで吐出安定性及び印字画像をX-rite濃度計にて測定した。
その際、画像支持体として、ゼロックス社製、Xerox 4024紙(サイズ度32s、透気度21s)を用いた。
画像の鮮明性（彩度）とは、画像サンプルのベタ画像の測色をX-rite濃度計にて行い、色度図上にプロットし、色度図上の原点からの距離を言う。より詳しくは色度図上のａ値、ｂ値について√（a2+b2)を言う。
その際、画像支持体として、ゼロックス社製、Xerox 4024紙(サイズ度32s、透気度21s)を用いた。
画像の鮮明性（彩度）とは、画像サンプルのベタ画像の測色をX-rite濃度計にて行い、色度図上にプロットし、色度図上の原点からの距離を言う。より詳しくは色度図上のａ値、ｂ値について√（a2+b2)を言う。
画像の鮮明性（彩度）評価
顔料種αタイプは彩度６０以上を○。６０〜５５を△。以下を×とする。
顔料種βタイプは彩度５０以上を○。５０〜４５を△。以下を×とする。
顔料種γタイプは彩度５８以上を○。５８〜５３を△。以下を×とする。
顔料種δタイプは彩度７５以上を○。７５〜７０を△。以下を×とする。
顔料種εタイプは彩度４８以上を○。４８〜４３を△。以下を×とする。
顔料種αタイプは彩度６０以上を○。６０〜５５を△。以下を×とする。
顔料種βタイプは彩度５０以上を○。５０〜４５を△。以下を×とする。
顔料種γタイプは彩度５８以上を○。５８〜５３を△。以下を×とする。
顔料種δタイプは彩度７５以上を○。７５〜７０を△。以下を×とする。
顔料種εタイプは彩度４８以上を○。４８〜４３を△。以下を×とする。
吐出安定性
吐出安定性については、印刷物を印刷した後、プリンタヘッドにキャップした状態でプリンタを４０℃の環境下で１ヶ月放置した。放置後のプリンタの吐出状態が初期の吐出状態に回復するか否かを下記のクリーニング動作回数によって評価した。
○：1回の動作により回復した。
△：２回〜３回の動作により回復した。
×：３回以上の動作によっても回復がみられなかった。
吐出安定性については、印刷物を印刷した後、プリンタヘッドにキャップした状態でプリンタを４０℃の環境下で１ヶ月放置した。放置後のプリンタの吐出状態が初期の吐出状態に回復するか否かを下記のクリーニング動作回数によって評価した。
○：1回の動作により回復した。
△：２回〜３回の動作により回復した。
×：３回以上の動作によっても回復がみられなかった。
インク保存性
各インクをポリエチレン容器に入れ密封し、７０℃３週間保存した後の粒径、表面張力、粘度を測定し初期物性との変化率により下記の様に評価した。
○：１０％以内
△：３０％以内
×：５０％を超える
各インクをポリエチレン容器に入れ密封し、７０℃３週間保存した後の粒径、表面張力、粘度を測定し初期物性との変化率により下記の様に評価した。
○：１０％以内
△：３０％以内
×：５０％を超える
消しゴム摩擦試験
市販の砂消しゴムに 750ｇの加重をかけて10回摩擦を行い、摩擦前後の画像の剥離状態を観察した。判定は次の様に行った。
○：剥離なし
△：部分的に剥離が認められ、視認性も低下。
×：ほとんどの部分が剥離
市販の砂消しゴムに 750ｇの加重をかけて10回摩擦を行い、摩擦前後の画像の剥離状態を観察した。判定は次の様に行った。
○：剥離なし
△：部分的に剥離が認められ、視認性も低下。
×：ほとんどの部分が剥離
結果を表７に示す。
つぎに、上記表７の評価結果について検討する。
実施例１〜５（インクa〜e）では、全ての評価で勝るものであった。
比較例１〜８（インクf〜m）より、本発明で規定する範囲外では少なくとも１つの評価（画像鮮明性、吐出安定性、インク保存性、消しゴム摩擦試験）では劣るものであった。
実施例１〜５（インクa〜e）では、全ての評価で勝るものであった。
比較例１〜８（インクf〜m）より、本発明で規定する範囲外では少なくとも１つの評価（画像鮮明性、吐出安定性、インク保存性、消しゴム摩擦試験）では劣るものであった。
以上の結果から、本発明のインクジェット記録用インクは、画像定着性と画像の彩度（色調の鮮明性）とを両立し、吐出安定性、保存安定性、耐擦過性に優れていることが分かる。また、本発明によれば、本発明のインクを適用するインクカートリッジ、インクジェット記録装置および画像形成方法により、それぞれ、画像定着性・インク保存性・画像の彩度（色調の鮮明性）に優れた画像形成物を提供することができる。
Claims (29)
- 少なくとも顔料、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤およびアニオン性自己乳化型のエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを含有してなることを特徴とするインクジェット記録用インク。
- さらにスチレン-アクリル系樹脂エマルジョンおよびアクリル-シリコン系樹脂エマルジョンから選ばれた少なくとも１種類を含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録用インク。
- 前記エーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンの平均粒径が２００nm以下であることをあることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録用インク。
- 前記エーテル系ポリウレタン系樹脂エマルジョンのガラス転移点が−５０〜１５０℃であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記エーテル系ポリウレタン系樹脂エマルジョンの最低造膜温度が２５℃以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記エーテル系ポリウレタン系樹脂エマルジョンの含有量が、０．１質量％以上、２０質量％以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記界面活性剤がノニオン系界面活性剤であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記ノニオン系界面活性剤のHLB値が６〜１５の範囲にあることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録用インク。
- 前記ノニオン系界面活性剤の親水基がポリオキシエチレン基であることを特徴とする請求項７または８に記載のインクジェット記録用インク。
- 前記ノニオン系界面活性剤の親油基がフッ化アルキル基であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記界面活性剤の含有量が０．１質量％以上、１０質量％以下であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記水溶性有機溶剤が、少なくとも２−エチル−１,３−へキサンジオールを含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記２−エチル−１,３−へキサンジオールの含有量が０．１質量％以上、１０．０質量％以下であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記顔料の平均粒径が１００nm以下であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記顔料が分散剤で分散されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記分散剤が、質量基準で、顔料１に対し０．１以上２以下の割合で使用されることを特徴とする請求項１５に記載のインクジェット記録用インク。
- 前記分散剤として下記一般式（1）で示される化合物の、少なくとも一種を使用することを特徴とする請求項１５または１６に記載のインクジェット記録用インク。
一般式（1）
（式中、Ｒは炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基またはアラルキル基を表し、ｌは０〜７の整数を表し、ｎは２０〜２００の整数を表す。） - 前記分散剤がポリオキシエチレン（ｎ＝40）βナフチルエーテルであることを特徴とする請求項１７に記載のインクジェット記録用インク。
- 前記顔料が自己分散型顔料であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記顔料がカプセル型顔料であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記顔料としてブラック顔料を使用するとともに、前記ブラック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１〜２０のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記顔料としてマゼンタ顔料を使用するとともに、前記マゼンタ顔料がピグメントレッド5、7、12、48（Ca）、48(Mn)、57(Ca)、57：1、112、122、123、146、168、176、184、185、202およびピグメントバイオレット19から選択された少なくとも１種類であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記顔料としてシアン顔料を使用するとともに、前記シアン顔料がピグメントブルー1、2、3、15、15：3、15：4、16、22、60、63、66、バットブルー4および60から選択された少なくとも１種類であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 前記顔料としてイエロー顔料を使用するとともに、前記イエロー顔料がピグメントイエロー1、2、3、12、13、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、114、120、128、129、138、150、151、154、155、174および180から選択された少なくとも１種類であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
- 請求項１〜２４のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
- 請求項１〜２４のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを吐出させて記録を行なう方式のヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
- 請求項２６に記載のインクジェット記録装置を用いて印字することを特徴とする画像形成方法。
- 請求項２７に記載の画像形成方法で印字されたことを特徴とする画像形成物。
- 画像支持体が紙であることを特徴とする請求項２８に記載の画像形成物。
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