JP2002105362A - インクジェットプリンター用水性インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高解像度のバブルジェット型インクジェット
プリンターにおいて用いた場合でも、熱安定性にすぐ
れ、ノズルつまり発生を効果的に防止し、印刷画像の乾
燥速度及び堅牢性（特に、耐水性）を効果的に高めるこ
とができる、水性インクの提供。 【解決手段】 （ａ）水溶性顔料分散樹脂、（ｂ）顔
料、（ｃ）水性溶媒および（ｄ）湿潤剤を含有する水性
インクにおいて、該水溶性顔料分散樹脂（ａ）がスチレ
ン−（メタ）アクリル酸樹脂であり、かつ該湿潤剤
（ｄ）がスルホン化ポリエチレンオキシドを含有するイ
ンクジェットプリンター用水性インク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ンターに適する水性インクに関し、特にバブルジェット
型インク吐出し方式のインクヘッドにおける使用に適し
た、顔料分散型水性インクに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンター用のインク
は、本来インクとして必要な印字画像の堅牢性（特に、
耐光性や耐水性）だけではなく、プリンターインクヘッ
ドからの吐出安定性（特に、吐出ノズル部位でのインク
の固化の防止）などの特性も必要である。従って、イン
クジェットプリンター用のインクは、一般的な印刷や筆
記具のインクとは異なった検討がなされてきている。

【０００３】米国特許４，５９７，７９４号（日本国対
応特開昭５６−１５７４７０号公報）や特開平６−１０
０８１２号公報には、顔料および／または染料、水溶性
樹脂、水溶性有機溶剤および水を含有するインクジェッ
トプリンター用水性インクが開示されている。また、顔
料や染料が特定化学構造のものであったり、特殊な化合
物（例えば、尿素誘導体またはポリメチルメタクリレー
ト微粒子）を配合したりすることにより、堅牢性と吐出
安定性を達成することも提案されている。ここで用いら
れている水溶性樹脂は、一般的なものであり、スチレン
−（メタ）アクリル酸系水溶性樹脂（特に、スチレン−
アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体等）が例示され
ている。

【０００４】上記公報の技術において、主として用いら
れているスチレン−（メタ）アクリル酸系水溶性樹脂
は、水性インクのような比較的多量の水溶性有機溶媒と
併用して用いると、熱安定性の改良に有効ではあるが、
水溶性有機溶媒は低分子量であるので、比較的多量（質
量）に用いると、インク中に多くの数（モル数または分
子数）の親水性化学種が存在することになる。その結
果、印刷画像の乾燥が遅くなる傾向がある。印刷画像の
乾燥は、インクジェットプリンターの高速印刷要求から
は早い方が良い。また、揮発性の比較的低い水溶性有機
溶媒を多量に用いると、印刷画像の耐水性を損なうおそ
れもある。

【０００５】米国特許５，７２５，６４７号公報には、
スルホン化ポリエチレンオキシドを湿潤剤として用いれ
ば、ヘッドノズル部位でインク固化を効果的に防止でき
ることを提案している。スルホン化ポリエチレンオキシ
ドとは、（Ｉ）ポリエチレンオキシド単位、またはポリ
エチレンオキシド単位とその他の重合単位（ポリプロピ
レングリコール等）から実質的になる分子主鎖と、（Ｉ
Ｉ）分子主鎖内に組み込まれ、スルホン酸基またはスル
ホン酸金属塩基を分子内に有する、少なくとも１つのス
ルホン化単位（sulfonated unit）、とを備えている、
いわば高分子界面活性剤である。分子量は、数平均分子
量で、通常５００〜９０，０００である。なお、この公
報には、有効な樹脂成分を添加し、印刷画像（印刷され
たインクからなる媒体上のインク画像）の耐水性等の性
能を高めることついては、具体的には記述されていな
い。

【０００６】ところで、バブルジェット型のインク吐出
し方式では、ヘッドノズル部位及びその近傍でインクが
加熱される。一方、近年、印刷画像の解像度向上の要求
から、ヘッドノズル径の微小化が要求されている。この
様な観点から、実際のプリンターでの吐出し試験におい
て、ノズルつまり（主として、ノズル吐出部位でのイン
ク固化が原因。）が起こらないことに加えて、所定の加
熱試験をクリアするレベルの熱安定性が、インクジェッ
ト用インクに要求されてきた。加熱試験は、たとえば、
ガラス容器にインクを入れ、蒸発気体を容器外に逃がす
構造を備える蓋を用いて密封し、６５℃オーブン中に所
定期間（通常１週間）静置する。所定期間経過後、オー
ブンから取出した容器を逆さにし、沈殿の有無、器壁に
付着するインクの状態を目視で観察し、熱安定性を評価
する。この時、沈殿がほとんどなく、かつ、インク成分
の凝集塊が無く、器壁に付着したインクにおいて濃淡差
が観察されない場合、熱安定性が良好と判定される。

【０００７】このバブルジェット型のインク吐出方式の
場合に、前記米国特許５，７２５，６４７号に記載のス
ルホン化ポリエチレンオキシドを湿潤剤として用いるだ
けでは、必要とされる熱安定性が得られないことが多
い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
のような高解像度のバブルジェット型インクジェットプ
リンターにおいて用いた場合でも、熱安定性にすぐれ、
ノズルつまり発生を効果的に防止し、印刷画像の乾燥速
度及び堅牢性（特に、耐水性）を効果的に高めることが
できる、水性インクを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、（ａ）
水溶性顔料分散樹脂、（ｂ）顔料、（ｃ）水性溶媒およ
び（ｄ）湿潤剤を含有する水性インクにおいて、水溶性
顔料分散樹脂（ａ）がスチレン−（メタ）アクリル酸系
樹脂であり、かつ湿潤剤（ｄ）がスルホン化ポリエチレ
ンオキシドを含有するインクジェットプリンター用水性
インクを提供する。

【００１０】本発明のインクジェットプリンター用水性
インクに用いる水性溶媒（ｃ）は、水単独であっても良
いが、多価アルコールを含んでも良い。多価アルコール
を含む場合は、その使用量を少なめ設定することが好ま
しく、具体的には水性インク全質量に対して１．５〜１
０質量％にするのが好適であることも解った。

【００１１】

【発明の作用】本発明の技術的効果を発現する方法を以
下に説明するが、この内容は現時点で予測できる暫定的
な理論であって、この理論に基づいて発明が機能してい
ると解してはならない。

【００１２】本発明の水性インクは、スチレン−（メ
タ）アクリル酸系水溶性樹脂と、スルホン化ポリエチレ
ンオキシド（湿潤剤）とを含有する混合物から形成され
る。これにより、プリンターヘッドノズル部位でのイン
ク固化を防ぐと同時に、熱安定性を高め、ノズルつまり
発生を効果的に防止できると考えている。

【００１３】スルホン化ポリエチレンオキシドは、多価
アルコール類の様な通常の水溶性有機溶媒としての機能
と、界面活性剤としての機能との両方を併せ持つと思わ
れる。水溶性有機溶媒としての機能は、インクに適度な
吸湿性を与え、インク固化を効果的に防止する。一方、
界面活性剤としての機能は、熱安定性を高めるのに有利
であるが、スルホン化ポリエチレンオキシド単独では、
熱安定性を効果的に高めることができない。スチレン−
（メタ）アクリル酸系水溶性樹脂は、スルホン化ポリエ
チレンオキシドと共同して熱安定性を効果的に高める様
に作用する。この様な作用の理由については明らかでは
ないが、顔料表面と水との界面に、スルホン化ポリエチ
レンオキシドが吸着層を形成し、スチレン−（メタ）ア
クリル酸系水溶性樹脂がその吸着層と相互作用し、吸着
層を安定化させ、顔料の分散安定性を効果的に高めるた
めと思われる。

【００１４】一方、スチレン−（メタ）アクリル酸系水
溶性樹脂は、印刷画像の耐水性を効果的に高める様にも
作用する。乾燥したインク、すなわち印刷画像において
は、スチレン−（メタ）アクリル酸系水溶性樹脂は、被
印刷物（印刷媒体）の表面に、顔料を結着するバインダ
ーとして機能する。この時、上記の様なスチレン−（メ
タ）アクリル酸系水溶性樹脂と、スルホン化ポリエチレ
ンオキシドの吸着層との相互作用は、顔料結着作用の向
上、すなわち、耐水性を高めるのに有利に働くと考え
る。

【００１５】また、ノズルつまり防止作用をさらに効果
的に高めるには、水性インクに含まれる水性溶媒が、さ
らに水溶性有機溶媒、特に多価アルコールを含有するの
が好ましい。なお、印刷画像の乾燥は、前掲の水溶性有
機溶媒（非イオン性親水性化合物）が多量に存在すると
遅くなる。本発明によれば、スルホン化ポリエチレンオ
キシドを湿潤剤として含有させることにより、この様な
水溶性有機溶媒（特に、多価アルコール）の含有量を可
及的に少なくし、乾燥速度を低下させない様にしなが
ら、熱安定性を効果的に高め、ノズルつまり発生を効果
的に防止できる。なお、乾燥速度を可及的に早くする観
点からは、多価アルコールの含有割合は水性インク全質
量に対して１０質量％以下にするのが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】続いて、本発明の好ましい実施形
態にしたがって、本発明について詳細に説明する。本発
明の水性インクは、（ａ）水溶性顔料分散樹脂、（ｂ）
顔料、（ｃ）水性溶媒および（ｄ）湿潤剤を含んでな
り、その水溶性顔料分散樹脂（ａ）がスチレン−（メ
タ）アクリル酸系水溶性樹脂であり、湿潤剤（ｄ）がス
ルホン化ポリエチレンオキシドを含んでなることを特徴
とする。まず、本発明の特徴成分である、水溶性顔料分
散樹脂（ａ）と湿潤剤（ｄ）から説明する。

【００１７】（水溶性顔料分散樹脂（ａ））本発明の水
溶性顔料分散樹脂（ａ）は、スチレン−（メタ）アクリ
ル酸系水溶性樹脂である。スチレン−（メタ）アクリル
酸系水溶性樹脂とは、スチレンと、アクリル酸（または
メタクリル酸）との２元系共重合体、またはその他の共
重合単位を含む３元系以上の多元系共重合体である。す
なわち、スチレンと（メタ）アクリル酸と、必要に応じ
て追加されるその他の共重合モノマーとからなる出発モ
ノマー混合物を重合して得た共重合体である。

【００１８】上記スチレン−（メタ）アクリル酸系多元
共重合体に用いる他の共重合モノマーの例としては、マ
レイン酸、（メタ）アクリル酸エステル、ビニルナフタ
レン、α−メチルスチレン等が挙げられる。モノマー混
合物に含まれるスチレンと（メタ）アクリル酸以外の共
重合モノマーの割合は、モノマー全量の４５質量％以下
であることが好ましい。

【００１９】スチレン−（メタ）アクリル酸系水溶性樹
脂の具体例としては、たとえば、スチレン−アクリル酸
共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキル
エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、
スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル
共重合体、または、これらポリマーの塩等を使用するこ
とができる。

【００２０】スチレン−（メタ）アクリル酸系水溶性樹
脂の物性は、水性溶媒に可溶であれば特に限定されな
い。好ましくは、重量平均分子量は、３，０００〜５
０，０００くらいである。本発明の水溶性顔料分散樹脂
（ａ）は、上記スチレン−（メタ）アクリル酸系水溶性
樹脂を必須として含むが、他の水溶性樹脂を含んでもよ
い。他の水溶性樹脂の例としては、スチレン−マレイン
酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキ
ルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエス
テル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合
体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、スチレン
−無水マレイン酸−マレイン酸ハーフエステル共重合体
等が挙げられる。他の水溶性樹脂を含む場合、水溶性樹
脂含質量に占める上記スチレン−（メタ）アクリル酸系
水溶性樹脂の割合は、通常６０質量％以上、好適には７
０質量％以上、特に好適には８０質量％以上である。

【００２１】スチレン−（メタ）アクリル酸系水溶性樹
脂の濃度は、好ましくは、水性インク全質量に対して、
通常０．０３〜５質量％、好適には０．０５〜２質量％
である。スチレン−（メタ）アクリル酸系水溶性樹脂の
濃度が低すぎると、前述の一連の効果が低下するおそれ
があり、特に、熱安定性と耐水性が効果的に高められな
いおそれがある。また、印刷画像の細部の繊細さを損ね
る等、画像品質が低下するおそれもある。反対に、濃度
が高すぎても、印刷画像の品質が低下するおそれがあ
る。

【００２２】（湿潤剤（ｄ））本発明の湿潤剤（ｄ）
は、スルホン化ポリエチレンオキシドを含有しなければ
ならない。本発明で用いることができるスルホン化ポリ
エチレンオキシドは、たとえば、前掲の米国特許５，７
２５，６４７号公報に開示されているものと同じものが
使用でき、以下の様に定義される化合物である。すなわ
ち、（I）ポリエチレンオキシド単位、またはポリエチ
レンオキシド単位とその他の重合単位から実質的になる
分子主鎖と、（II）分子主鎖内に組み込まれ、スルホン
酸基またはスルホン酸金属塩基を分子内に有する、少な
くとも１つのスルホン化単位、とを備えている化合物で
ある。

【００２３】上記公報に開示されているものの中でも特
に好適なものは、５−スルホイソフタル酸ジメチルのナ
トリウム塩と、ポリエチレンオキシドとをエステル交換
反応させて得た化合物である。この様にして得た化合物
は、下記化学式に示される様に、分子主鎖が、実質的に
ポリエチレンオキシドからなるスルホン化ポリエチレン
オキシドである。スルホン化単位は、上記スルホイソフ
タル酸のスルホン酸ナトリウム塩（ベンゼンスルホン酸
ナトリウム塩）残基である。

【００２４】

【化１】

【００２５】この様な化学構造であれば、前述の水溶性
有機溶媒としての機能と界面活性剤としての機能とをバ
ランスして高めるのが特に容易であり、また、スチレン
−（メタ）アクリル酸系水溶性樹脂とも効果的に相互作
用可能である。すなわち、水性インクの、ノズルつまり
防止効果と熱安定性とを効果的に高めるのに非常に有利
である。この様な効果を特に効果的に発揮させるには、
原料のポリエチレンオキシドの数平均分子量は、４００
〜１０，０００、好適には５００〜７００、さらに好適
には５５０〜６５０である。ポリエチレンオキシドの数
平均分子量が小さすぎると、水溶性有機溶媒としての機
能が低下するおそれがあり、反対に数平均分子量が大き
すぎると界面活性剤としての機能が低下するおそれがあ
る。

【００２６】この様な化学構造のスルホン化ポリエチレ
ンオキシドは、たとえば、次の様にして調製できる。ま
ず、所定容積を有するフラスコに、所定量の５−スルホ
イソフタル酸ジメチルのナトリウム塩と、所定量のポリ
エチレンオキシドを入れ、これらを混合する。これらの
混合物を真空下で所定時間（通常１時間程度）攪拌しな
がら、所定の第１温度（通常１７５℃）まで昇温する。
続いて、フラスコ内に窒素ガスを入れて圧力を大気圧に
戻した後、上記混合物に、所定量の亜鉛酢酸塩を加え
る。続いて、その混合物を、窒素雰囲気下で所定時間、
所定の第２温度（通常２時間、２２０℃）加熱し、エス
テル交換反応を行う。この時、フラスコには、生成する
メタノールを濃縮、収集するためにコンデンサー装置を
備え付けておく。メタノールの生成が止まったら、コン
デンサー装置を取り外し、フラスコ内の生成物を真空下
で、約１時間かけて第２温度から第１温度まで冷却す
る。それに続いて、所定の第３温度（通常１００℃以
下）に冷却し、真空から大気圧にまで気圧を戻し、生成
物を回収する。この様にして得た生成物を必要に応じて
精製し、目的のスルホン化ポリエチレンオキシドを得る
ことができる。

【００２７】スルホン化ポリエチレンオキシドは、水性
インク全質量に対して、通常０．３〜７質量％、好適に
は１〜４質量％の濃度で含まれる。スルホン化ポリエチ
レンオキシドの濃度が低すぎると、前述の一連の効果が
低下するおそれがあり、特に、熱安定性低下やインク固
化に起因するノズルつまり発生が効果的に防止できない
おそれがある。反対に、濃度が高すぎると、水溶性有機
溶媒の使用量にもよるが、乾燥速度が低下するおそれが
ある。

【００２８】（顔料（ｂ））本発明に用いる顔料は、イ
ンクジェットプリンター用に従来から用いられている顔
料であればよく、特に限定はされない。使用し得る顔料
の例としては、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系
顔料、カーボンブラック、インディゴ系顔料、アゾ系顔
料等が挙げられる。顔料の水性インク中の含有量は、従
来使用していた量でよく、具体的にはインク全量の０．
３〜１０．０質量％、好ましくは０．５〜５．０質量％
である。０．３質量％以下であると、発色性が低下する
おそれがあり、１０．０質量％を超えると、ノズルつま
り発生が効果的に防止できないおそれがある。

【００２９】顔料の平均粒子径は特に限定されないが、
通常、２００ｎｍ未満の微粒子状ものが使用される。顔
料の粒子径が大きすぎると、プリンターヘッドのノズル
つまりが発生しやすくなるおそれがある。

【００３０】顔料は通常、水／有機顔料（または無機顔
料）／スチレン−（メタ）アクリル酸系水溶性樹脂の、
３成分を含有する顔料分散体として調製するのが一般的
である。顔料分散体は、市販のものを使用してもよい。
市販のものの例としては、例えば、御国色素（株）社製
の「品名：ＧＡカラーシリーズ」があげられる。また、
顔料分散体は、顔料、水性溶媒、スチレン−（メタ）ア
クリル酸系水溶性樹脂、及び界面活性剤等の添加剤を含
有する原料を、通常の混合、混練装置を用いて分散処理
して、調製することもできる。混合、混練装置として
は、たとえば、ボールミル、サンドミル、プラネタリミ
キサー、ホモジェナイザー等の装置が使用できる。顔料
分散体中の顔料濃度は、好ましくは、顔料分散体の重量
の３〜２５質量％である。

【００３１】（水性溶媒（ｃ））本発明の水性インクに
用いる水性溶媒（ｃ）は、水単独あるいは水と水溶性有
機溶剤の混合溶媒であり、水は種々のイオンを含有する
一般の水ではなく、イオン交換水（脱イオン水）を使用
するのが好ましい。水と混合して使用される水溶性有機
溶剤として、例えば、メチルアルコール、ｎ−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炭素数１〜
４のアルキルアルコール類；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類；アセトン、ジアセト
ンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラ
ヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアル
コレングリコール類；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、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、ジエ
チレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原
子を含むアルキレングリコール類；エチレングリコール
モノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコ
ールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリ
コールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アル
コールの低級アルキルエーテル類；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
が挙げられる。

【００３２】これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、
ジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレ
ングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多
価アルコールの低級アルキルエーテルが好ましい。多価
アルコールのうち、トリオールは吸湿性の高い溶剤で、
特に好ましい。本発明に使用されるトリオールとして
は、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、ペ
トリオール、トリメチロールプロパン等が挙げられ、こ
れらの誘導体も使用することが出来る。

【００３３】本発明においては、上記水溶性有機溶剤、
特に多価アルコールの量を従来の配合量よりも少ない量
で使用することが、耐水性の向上においてよりすぐれた
効果を発揮し得る。スルホン化ポリエチレンオキシド
（Ｓ）と多価アルコール（Ｈ）の質量比率（Ｓ：Ｈ）
は、通常１：１〜１：５、好適には１：２〜１：４であ
る。また、多価アルコールの濃度は、水性インク全質量
に対して１．５〜１０質量％であるのが良い。多価アル
コールの濃度が高すぎると、乾燥速度が低下するおそれ
があり、反対に低すぎると期待する所定の効果（熱安定
性のさらなる向上等）が得られないおそれがある。この
様な観点から、多価アルコールの濃度は、水性インク全
質量に対して４〜９質量％であるのが好ましい。また、
スルホン化ポリエチレンオキシドに対する多価アルコー
ルの比率が多すぎると、顔料の分散安定性が低下するお
それがあり、ノズルつまりが発生しやすくなる傾向があ
る。反対に少なすぎると、期待する所定の効果が得られ
ないおそれがある。

【００３４】なお、スルホン化ポリエチレンオキシドと
多価アルコールとを合計した濃度は、水性インク全質量
に対して、通常２〜１６質量％、好適には通常５〜１３
質量％である。ただし、この場合、多価アルコール等の
水溶性有機溶媒の濃度は、水性インク質量に対して、通
常１０質量％以下、好適には４〜９質量％であるのが良
い。

【００３５】（他の成分）上記の成分に加え、本発明の
効果を損なわない限り、水性インク用として使用されて
いる通常の添加剤、たとえば、アミン化合物、フッ素系
界面活性剤、尿素なども併用できる。

【００３６】（水性インク）本発明の水性インクは、通
常、スチレン−（メタ）アクリル酸系水溶性樹脂と、顔
料とを含んでなる顔料分散体を予め用意し、その顔料分
散体を、湿潤剤や水溶性有機溶媒を含有する水性溶媒と
混合して製造する。

【００３７】顔料分散体と水性溶媒との混合も、顔料分
散体の混合に説明した混合、混練装置を用いて行うこと
ができる。顔料分散体と水性溶媒とを混合する場合、顔
料の分散を破壊しない様にするために、顔料分散体と水
性溶媒体との混合比率を調整するのが好ましい。通常、
顔料分散体の質量１に対して、水性溶媒の質量は３〜１
０である。また、顔料濃度を低くしたい場合、上記の様
にして顔料の分散を破壊しない様に作製した水性インク
に、水を加えて希釈するのが良い。

【００３８】本発明の水性インクは、通常のインクジェ
ットプリンターにおいて使用できる。使用可能なプリン
ターの具体例を挙げると、たとえば、Ｅｎｃａｄ社製の
「商標：Ｎｏｖａｊｅｔ III」、キャノン（株）社製の
「品番：ＢＪ Ｆ８５００」等である。印刷条件は、特
に限定されず、プリンターに合わせて自由に設定でき
る。たとえば、インク噴射（吐出し）レートは、１，０
００〜１０，０００Ｈｚである。

【００３９】本発明の水性インクは、バブルジェット型
インク吐出し方式のインクヘッドを持つプリンターにお
いて特に好適に利用できる。また、プリンターの解像度
を高めるために小さくしたインク吐出ノズル径を持つイ
ンクヘッドにおいても、ノズル部位でのインク固化が効
果的に防止され、また、印刷速度の高速化にも対応でき
るインク速乾性を実現できる。

【００４０】本発明の水性インクによって画像形成可能
な印刷媒体は、通常の紙や、インク受容層を表面に備え
るシートが利用できる。インク受容層を備えるシートの
具体例としては、３Ｍ社製のインクジェットメディア
「品番：ＩＪ４３３１」等が使用できる。

【００４１】本発明の水性インクによって形成された印
刷画像は耐水性が高いので、画像が印刷された媒体を屋
外で使用することもできる。屋外で使用する場合、通
常、印刷画像の表面は透明の接着剤付き被覆フィルムで
被覆され、印刷媒体のエッジ周囲にはシールテープが接
着される。シールテープは、媒体のエッジ部分から、印
刷画像面と被覆フィルムとの間に水蒸気等の形で水分が
浸入しない様にするためのものである。本発明の水性イ
ンクによって形成された印刷画像は、上記の様なシール
テープを用いることなく、屋外で使用することができる
レベルの耐水性（屋外耐水性）を有することができる。
特に、多価アルコールを、水性インクの固形分全質量に
対して比較的少量で用いた場合、効果的に屋外耐水性を
高めることができる。

【００４２】

【実施例】本発明を実施例により更に詳細に説明する。
本発明は、これら実施例に限定されるものと解してはな
らない。

【００４３】（実施例）以下の表１に示す配合（単位は
質量部）を用い、次の様にして、それぞれ各色（全６
色）を有する本例の水性インクを作製した。まず、表に
示される顔料分散体以外の成分を混合し、水性溶媒を調
製した。この水性溶媒と、表に示される各色の顔料分散
体（ＧＡシアン ２、ＧＡマジェンタ １、ＧＡ イエロ
ー １及びＧＡ ブラック １；それぞれの色の顔料を含
む顔料分散体、御国色素（株）社製の「品名：ＧＡカラ
ーシリーズ」）とを混練装置（サンドミル）を用いて混
合し、本例の水性インクを得た。なお、Ｌｉｇｈｔ Ｃ
ｙａｎインク及びＬｉｇｈｔ Ｍａｇｅｎｔａインクに
ついては、ＣｙａｎインクとＭａｇｅｎｔａインクをそ
れぞれ、イオン交換水で希釈して作製した。希釈率は、
元のインク：イオン交換水＝１：５であった。また、上
記各色の顔料分散体は３．５〜６．０質量％の濃度でス
チレン−（メタ）アクリル酸系水溶性樹脂を含有し、各
水性インク中のスチレン−（メタ）アクリル酸系水溶性
樹脂の濃度が０．１〜１．２の質量％の範囲になる様
に、イオン交換水の量が決定された。

【００４４】

【表１】

【００４５】表１において、スルホン化ポリエチレンオ
キシドは、前掲の米国特許５，７２５，６４７号公報に
開示された方法に沿って調製され、前掲の化１に示され
る化学構造を有するスルホン化ポリエチレンオキシドで
あった。このスルホン化ポリエチレンオキシドは、４
９．３ｇ（＝０．３３３当量）の５−スルホイソフタル
酸ジメチルのナトリウム塩と、４００ｇ（＝１．３３当
量）のポリエチレンオキシド（商標：Ｃａｒｂｏｗａｘ
６００、ユニオン・カーバイド社から入手可能。数平
均分子量＝約６００）とを、エステル交換反応させて形
成した化合物で、水酸基当量は４２５であった。

【００４６】また、ＦＣ−１２０は、３Ｍ社製のフッ素
系界面活性剤「商標：Ｆｌｕｏｒａｄ」であった。な
お、イオン交換水には、アミン水溶液（10%N, N-Dimeth
ylethanol amine aqua.）を１滴添加し、ｐＨ調製を施
した。上記の様にして得た本例のインクについて、以下
に説明する方法にしたがって各項目について評価した。

【００４７】熱安定性評価 ガラス容器にインクを入れ、蒸発気体を容器外に逃がす
構造を備える蓋を用いて密封し、６５℃オーブン中に１
週間静置した。所定期間経過後、オーブンから取出した
容器を逆さにし、沈殿の有無、器壁に付着するインクの
状態を目視で観察し、熱安定性を評価した。観察の結
果、沈殿がほとんどなく、かつ、インク成分の凝集塊が
無く、器壁に付着したインクにおいて濃淡差が観察され
ない場合、熱安定性が良好と判定された。

【００４８】印刷性評価： プリンター：Ｅｎｃａｄ社製の「商標：Ｎｏｖａｊｅｔ
III」 解像度：３００ｄｐｉ 色：Ｃ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）
及びＫ（黒：ブラック）の４色 印刷方向：単方向 パス数：４パス インク噴射レート：５０００Ｈｚ

【００４９】印刷媒体：３Ｍ社製のインクジェットメデ
ィア「品番：ＩＪ４３３１」 印刷画像：にじみ評価用カラーテーブル、及びＩＳＯ画
像「カフェテリア」

【００５０】印刷性評価： プリンター：キャノン（株）社製の「品番：ＢＪ Ｆ８
５００」 解像度：１，２００ｄｐｉ 色：Ｃ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）
及びＫ（黒：ブラック）の４色、 及び、それらにＬｉｇｈｔ Ｃｙａｎ及びＬｉｇｈｔ Ｍ
ａｇｅｎｔａを加えた６色

【００５１】印刷設定：カラー／ブラック（４色）、ま
たはカラー／フォト（６色）、ＢＪクロス、最高画質モ
ード 印刷媒体：３Ｍ社製のインクジェットメディア「品番：
ＩＪ４３３１」 印刷画像：ＩＳＯ画像「カフェテリア」

【００５２】耐水性 前述の印刷性評価の条件で前記印刷媒体に画像を印刷
した後、印刷澄み媒体を、アルミ板に貼り付けてから２
４時間放置したものを被験体ろした。その被験体を室温
（約２５℃）の水に１分浸漬した後、水中にて印刷画像
を指で５往復擦り、インクの流れ等の外観を観察した。

【００５３】本例の水性インクについて、上記の様にし
て評価した結果は以下の通りであり、すべての評価結果
が良好であった。

【００５４】熱安定性・・・判定は良好。沈殿は非常に
少なく、器壁に付着するインクの濃淡差は観察されなか
った。

【００５５】印刷性・・・ノズルつまり発生せず。発
色濃度が非常に高く、ＣＭＹＫのインク量４００%部で
の境界にじみなし。比較例１に比べて、ＩＳＯ画像の発
色濃度が非常に高い。乾燥速度も十分速く、実用上問題
なかった。

【００５６】印刷性・・・ノズルつまり発生せず。画
像輪郭も鮮明で、Ｓｏｌｉｄｓ Ｃｏｌｏｒ部分（単一
色のベタ印刷部）のバンディングも観察されなかった。
乾燥速度も十分速く、実用上問題なかった。

【００５７】なお、ここで、「バンディング（bandin
g）」とは、色の濃い部分と薄い部分とが形成され、一
見帯状に見える不具合を言う。これは、ノズルつまりが
発生した場合も含めて、インク吐出量が一定でないこと
や、印刷媒体へインクが着弾（付着）した後に、インク
の広がりが少ないことが原因で観測される。

【００５８】耐水性・・・僅かにインクの流れが観察さ
れただけで、印刷画像品質を損なうレベルではなく、実
用上の問題は無かった。

【００５９】（比較例１）顔料分散体が、スチレン−
（メタ）アクリル酸系水溶性樹脂を含まない以外は、実
施例と同様にして、本例の水性インクを作製した。本例
のインクに対しても、実施例と同様にして評価を行っ
た。評価結果を以下に説明する。

【００６０】熱安定性・・・判定は不良。実施例と比較
して沈殿多く、ＣＹＫの色のインクにおいて、器壁に付
着するインクの濃薄差が観察された。

【００６１】印刷性・・・ノズルつまり発生せず。発
色濃度高かったが、ＣＭＹＫ４００％部での境界にじみ
がが見られた。乾燥速度は十分速く、実用上問題なかっ
た。

【００６２】印刷性・・・未評価（上記熱安定性評価
の際に沈殿が多く見られ、この様な高解像度プリンター
ではノズルつまりの発生が危惧されたので、このプリン
ターでの使用を差し控えた。）

【００６３】耐水性・・・全色で多量のインクの流れが
観察され、あきらかに印刷画像品質を損なうレベルであ
った。

【００６４】（比較例２）顔料分散体を、ミマキエンジ
ニアリング社製の顔料分散体「品番：ＳＰＣ−０１８０
シリーズ」を用い、スルホン化ポリエチレンオキシドを
用いなかった以外は、実施例と同様にして、本例の水性
インクを作製した。なお、上記顔料分散体は、スチレン
−（メタ）アクリル酸系水溶性樹脂を含む顔料分散体で
あった。本例のインクに対しても、実施例と同様にして
評価を行った。評価結果を以下に説明する。

【００６５】熱安定性・・・判定は良好。沈殿は非常に
少なく、器壁に付着するインクの濃淡差は観察されなか
った。

【００６６】印刷性・・・徐々にではあるが、インク
吐出性が悪化した。また、発色濃度低く、Ｓｏｌｉｄｓ
ｃｏｌｏｒ部分のバンディングが観察された。これら
は、ノズルつまりが発生したものと判断された。一方、
ＣＭＹＫ４００％部での境界にじみが見られた。ＩＳＯ
画像も発色濃度低かった。なお、乾燥速度は十分速く、
実用上問題なかった。

【００６７】印刷性・・・未評価（印刷性の評価で
用いた低解像度プリターでさえインク吐出性の悪化が見
られ、この様な高解像度プリンターではノズルつまりの
発生が危惧されたので、このプリンターでの使用を差し
控えた。）

【００６８】耐水性・・・全色でインクの流れは観察さ
れなかった。

【００６９】

【発明の効果】以上述べてきた様に、本発明によれば、
高解像度（たとえば、１，２００ｄｐｉ以上）のバブル
ジェット型インクジェットプリンターにおいて用いた場
合でも、熱安定性にすぐれ、ノズルつまり発生を効果的
に防止し、印刷画像の乾燥速度及び耐水性が効果的に高
められた、水性インクを提供できる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）水溶性顔料分散樹脂、（ｂ）顔
   料、（ｃ）水性溶媒および（ｄ）湿潤剤を含有する水性
   インクにおいて、該水溶性顔料分散樹脂（ａ）がスチレ
   ン−（メタ）アクリル酸系樹脂であり、かつ該湿潤剤
   （ｄ）がスルホン化ポリエチレンオキシドを含有するイ
   ンクジェットプリンター用水性インク。
2. 【請求項２】 水性溶媒（ｃ）が水および水溶性有機溶
   媒からなる請求項１記載のインクジェットプリンター用
   水性インク。
3. 【請求項３】水溶性有機溶媒が多価アルコールである請
   求項２記載のインクジェットプリンター用水性インク。
4. 【請求項４】水溶性有機溶媒が水性インク全質量に対し
   て１．５〜１０質量％である請求項２または３記載のイ
   ンクジェットプリンター用水性インク。