JP2003313465A - インクジェット用水性インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 染料系インクジェット用インクで形成された
記録画像の耐水性が良好で、画像に水が接触しても容易
に画像のにじみや流出が発生しないインクジェット用水
性インク組成物を提供する。 【解決手段】 実施例では、ポリウレタン樹脂の微粒子
を分散させた、伸び率３００％以下の樹脂エマルジョン
（スーパーフレックス４２０：商品名）と、水溶性染料
と、沸点１８０℃以上の水溶性有機溶剤と、純水とｐＨ
調整剤とを混合攪拌した後、この混合物を濾過すること
によりｐＨ７．９１、表面張力３８．７ｍＮ／ｍ、粘度
２．６６ｍＰａ・ｓ、ポリウレタン微粒子の平均粒子径
が４４．７ｎｍの水性インク組成物を得た。このインク
で普通紙に形成した印字画像は耐水性に優れていた。ま
た、このインクを７０℃で３週間保存した結果、保存安
定性にも優れていることが確認された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像の耐水性に優
れたインクジェット用水性インク組成物、該インク組成
物を収容したインクカートリッジ、該インク組成物を吐
出させて記録を行うインクジェットプリント装置、該プ
リント装置で画像形成を行う画像形成方法および、該画
像形成方法で作成された画像形成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録方式に用いる
インクとしては、特開昭６３−５１４８５号公報、特開
昭６３−５６５７５号公報、特開平１−１９８６７１号
公報等に開示されているように、各種の水溶性染料を水
単体または、水と水溶性溶剤かなる溶媒中に溶解し、必
要に応じて各種添加剤を添加したものが主流であった。

【０００３】しかし、このような染料系インクを用いて
印字を行った場合、被記録材上での記録画像の耐水性が
悪く、水をこぼしたりすると容易に記録部分の染料のに
じみが生じたり、画像の流出が発生したりする問題があ
った。

【０００４】染料系インクの上記欠点を改良するため、
着色材として染料の替わりにカーボンブラックや各種有
機顔料を用いた、いわゆる顔料系インクをインクジェッ
ト記録方式に適用することが特開昭５７−１０６６０号
公報、特開昭５７−１０６６１号公報、特開平２−２５
５８７５号公報等に開示されている。

【０００５】顔料系インクを用いて印字を行った場合、
被記録材上で乾燥したンクは着色剤が顔料であるため、
水がかかっても、染料系インクとは違い溶解してにじみ
が発生することはなく、耐水性が良好である。

【０００６】しかし、顔料系インクは染料系インクに比
べて彩度が低く、顔料系インクを用いて形成した画像は
染料系インクによるものに比べて劣り、特に写真画像を
形成した場合、画質的に見劣りする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、染料系インクジェット用インクで
形成された記録画像の耐水性が良好で、画像に水が接触
しても容易に画像のにじみや流出が発生しないインクジ
ェット用水性インク組成物、該インク組成物を収容した
インクカートリッジ、該インク組成物を吐出させて記録
を行うインクジェットプリント装置、該プリント装置で
画像形成を行う画像形成方法および、該画像形成方法で
作成された画像形成物を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る染料系のインクジェット用水性インク
組成物は、特定の物性及び／又は組成を有する樹脂エマ
ルジョンを含有せしめることにより、形成画像の耐水性
を向上させたものである。

【０００９】すなわち、請求項１の発明は、ポリウレタ
ン樹脂の微粒子を分散させた樹脂エマルジョンであっ
て、下記に定義される伸び率が３００％以下であるもの
と、色材とを少なくとも含有することを特徴とするイン
クジェット用水性インク組成物である。

【００１０】前記伸び率は、樹脂エマルジョンを所定の
型で流延成形し、該成形物から樹脂エマルジョンの分散
媒を乾燥除去して得られる所定形状・寸法の試験片（Ｊ
ＩＳＫ７１１３に準拠）を作製し、この試験片について
測定した引張破壊伸びをいう。

【００１１】請求項２の発明は、樹脂エマルジョンの最
低造膜温度（後記）が２５℃以下であることを特徴とす
る請求項１に記載のインクジェット用水性インク組成物
である。

【００１２】請求項１，２の水性インク組成物をインク
ジェットヘッドから吐出させて画像を形成することによ
り、水に接触した場合にも容易に画像ににじみや、画像
の流出が生じることのない、耐水性に優れた画像を形成
することができる。

【００１３】請求項３の発明は、樹脂エマルジョン粒子
すなわち、前記ポリウレタン微粒子の平均粒子径が２０
０ｎｍ以下で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用水性インク組成物である。本発
明によれば、形成画像が耐水性に優れているうえ、イン
クジェットプリンタのノズルの目詰まりがなく、インク
の吐出安定性にも優れた水性インク組成物が提供され
る。

【００１４】請求項４の発明は、前記ポリウレタン微粒
子の含有量が１重量％以上、２０重量％以下であること
を特徴とする１〜３のいずれかに記載のインクジェット
用水性インク組成物である。本発明によれば、樹脂エマ
ルジョン粒子の含有量が上記範囲にあるため、形成画像
が耐水性に優れているうえ、インクジェットプリンタの
ノズル目詰まりがなく、インク吐出安定性にも優れた水
性インク組成物が提供される。

【００１５】請求項５の発明は、さらに湿潤剤を５重量
％以上、３０重量％以下の割合で含有することを特徴と
する請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット用
水性インク組成物である。本発明によれば湿潤剤を上記
範囲で含有するため、形成画像の耐水性が更に向上した
インクジェット用水性インク組成物が提供される。

【００１６】請求項６の発明は、色材が水溶性染料であ
ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のイ
ンクジェット用水性インク組成物である。本発明によれ
ば、形成画像が耐水性に優れるうえ、色材として水溶性
染料を含有するため形成画像の彩度が向上し、鮮明な画
像形成が可能なインクジェット用水性インク組成物が提
供される。

【００１７】請求項７の発明は、さらに酸アンモニウム
塩を含有す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用水性インク組成物である。請
求項８の発明は、酸アンモニウム塩がリン酸水素二アン
モニウムであることを特徴とする請求項７に記載のイン
クジェット用水性インク組成物である。請求項７，８の
発明によれば、酸アンモニウム塩、より好ましくはリン
酸水素二アンモニウムを含有するため、形成画像の耐水
性が更に向上したインクジェット用水性インク組成物が
提供される。

【００１８】請求項９の発明は、酸アンモニウム塩の含
有量が０．１重量％以上、１０重量％以下であることを
特徴とする請求項７または８に記載のインクジェット用
水性インク組成物である。本発明によれば、請求項７，
８による作用・効果が著しく高まる。

【００１９】請求項１０の発明は、（当該水性インク組
成物を）７０℃で３週間、密閉状態で保存したときの前
記ポリウレタン微粒子の平均粒子径の変化率が１０％以
下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記
載のインクジェット用水性インク組成物である。本発明
によれば、形成画像が耐水性に優れるうえ、高温・長期
の保存でも樹脂エマルジョン粒子の凝集が起こりにく
い、保存安定性に優れたインクジェット用水性インク組
成物が提供される。

【００２０】請求項１１の発明は、ｐＨが４以上、１２
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用水性インク組成物である。本
発明によれば、形成画像が耐水性に優れるうえ、化学的
に安全なインクジェット用水性インク組成物が提供され
る。すなわち、インクジェットプリンタの構成部材のう
ち、各種金属からなる部位にインクが接触してもこれが
腐食したりせず、またプラスチックからなる部位にイン
クが接触してもこれが溶出したりすることがない。

【００２１】請求項１２の発明は、７０℃で３週間、密
閉状態で保存したときのｐＨ変化率が１０％以下である
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のイ
ンクジェット用水性インク組成物である。本発明によれ
ば、形成画像が耐水性に優れるうえ、高温・長期の保存
でもｐＨ変化が起こりにくい、保存安定性に優れたイン
クジェット用水性インク組成物が提供される。

【００２２】請求項１３の発明は、表面張力が２０ｍＮ
／ｍ以上、５０ｍＮ／ｍ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用水性
インク組成物である。本発明によれば、形成画像が耐水
性に優れるうえ、画像のにじみが起こりにくく、ベタ画
像の均一性にも優れたインクジェット用水性インク組成
物が提供される。

【００２３】請求項１４の発明は、７０℃で３週間、密
閉状態で保存したときの表面張力の変化率が１０％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用水性インク組成物である。本発明
によれば、形成画像が耐水性に優れるうえ、高温・長期
の保存でも表面張力の変化が起こりにくい、保存安定性
に優れたインクジェット用水性インク組成物が提供され
る。

【００２４】請求項１５の発明は、粘度が１０ｍＰａ・
ｓ以下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用水性インク組成物である。
本発明によれば、形成画像が耐水性に優れるうえ、イン
クジェットプリント装置におけるインク吐出安定性にも
優れたインクジェット用水性インク組成物が提供され
る。

【００２５】請求項１６の発明は、７０℃で３週間、密
閉状態で保存したときの粘度変化率が１０％以下である
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のイ
ンクジェット用水性インク組成物である。本発明によれ
ば、形成画像が耐水性に優れるうえ、高温・長期の保存
でも粘度の変化が起こりにくい、保存安定性に優れたイ
ンクジェット用水性インク組成物が提供される。

【００２６】請求項１７の発明は、請求項１〜１６のい
ずれかに記載のインクジェット用水性インク組成物を収
容したことを特徴とするインクカートリッジである。請
求項１８の発明は、請求項１〜１６のいずれかに記載の
インクジェット用水性インク組成物を吐出させて記録を
行うことを特徴とするインクジェットプリント装置であ
る。請求項１９の発明は、請求項１８に記載のインクジ
ェットプリント装置で画像形成を行うことを特徴とする
画像形成方法である。請求項２０の発明は、請求項１８
に記載のインクジェットプリント装置で画像形成された
ことを特徴とする画像形成物である。請求項２１の発明
は、画像支持体が紙であることを特徴とする請求項２１
に記載の画像形成物である。

【００２７】請求項１７〜２１のいずれかに記載の発明
によれば、請求項１〜１６のいずれかのインクジェット
用水性インク組成物が有する優れた特性を生かした、イ
ンクカートリッジ インクジェットプリント装置 画像
形成方法または 画像形成物を提供することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明の水性インク組成物は、ポリウレタン樹脂の
微粒子を分散させた樹脂エマルジョンであって、上記の
ように定義される伸び率が３００％以下であるものと、
色材とを少なくとも含有することを特徴とするインクジ
ェット用水性インク組成物である。

【００２９】従来のインクジェット用水性インクが紙面
上（被記録材上）に着弾し、紙面上及び／又は紙中で乾
燥してできる画像部においては、紙面上のみならず、紙
中の紙繊維間の空隙にも、水溶性染料等の色材及び／又
は、水溶性染料等の色材と非揮発性の水溶性湿潤剤等と
の混合物が存在している。画像部に水が付着した場合、
前記紙繊維が膨潤することによって紙繊維間の空隙が広
がり、水が紙内部にまで容易に浸透し、水溶性染料等の
色材及び／又は、水溶性染料等の色材と非揮発性の水溶
性膨潤剤等との混合物を溶出させ、画像の流出や画像の
にじみを発生させる。

【００３０】ところが本発明のように、ポリウレタン微
粒子よりなる樹脂エマルジョンであって、乾燥成膜物
（前記試験片）の伸び率が３００％以下であるものを、
インクジェット用水性インク中に含有させると、この水
性インクが紙上及び／又は紙中において乾燥する場合に
おいて、上記樹脂粒子が互いに接触・成膜するときに、
紙の繊維同士を結着させる。このようにしてできた画像
部に水が接触し紙繊維が膨潤しようとしても、容易に膨
潤できず、また紙繊維同士が結着されているので、紙繊
維間の空隙が広がらないことから、画像の流出や画像の
にじみが発生しにくくなるものと考えられる。

【００３１】前記乾燥成膜物の伸び率が３００％以下で
あることが好ましいのは、上記のようにしてできる紙繊
維同士の結着が強固になるためと考えられる。伸び率が
３００％を超えると、非常に伸びやすくなるため、紙繊
維同士の結着部の変形が容易となって紙繊維間の空隙が
広がりやすくなり、本発明の効果は不充分になるものと
考えられる。

【００３２】なお、上記した各術語について説明する
と、以下のとおりである。 （１）樹脂エマルジョンの最低造膜温度とは、樹脂微粒
子を水に分散させて得られた水性エマルジョンを、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
ったときに透明な連続フィルムが形成される最低の温度
をいう。最低造膜温度未満の温度領域では、上記流延エ
マルジョンは白色粉末状となる。 （２）ポリウレタン微粒子の平均粒子径は、日機装社
製：マイクロトラックＵＰＡ１５０で測定した値であ
る。 （３）水性インク組成物のｐＨは、東亜電波工業社製の
ｐＨメータ：ＨＭ−５０Ｖ型での測定値をいう。 （４）水性インク組成物の表面張力は、ＫＲＵＳＳ社製
の表面張力計：Ｋ−１０ＳＴ型での測定値である。 （５）水性インク組成物の粘度は、東機産業社製の粘度
計：ＲＥ−８０Ｌ型での測定値である。 （６）水性インク組成物の化学的または物理的安定性
（請求項１０，１２，１４，１６）は、水性インク組成
物をそのまま密閉容器に保存して調べる。したがって、
この密閉容器内の雰囲気は大気である。

【００３３】本発明において樹脂エマルジョンとは、連
続相が水であり、分散相がポリウレタン樹脂の微粒子で
あるものをいう。このような樹脂エマルジョンを配合す
ることで本発明のインクは、画像の耐水性および、水性
インクに含有された際の保存安定性に優れたものとな
る。

【００３４】本発明の樹脂エマルジョン粒子は、室温以
下の最低製膜温度を有するものであることが好ましく、
より具体的には２５℃以下である。樹脂エマルジョン粒
子の膜形成温度が室温以下、特に２５℃以下であると、
画像形成された記録媒体（被記録材）を特に加熱または
乾燥等の処理を施すことなく、上記した紙繊維の結着が
自動的に進行するので好ましい。

【００３５】樹脂エマルジョン粒子の平均粒子径は、２
００ｎｍ以下であることが好ましい。平均粒子径が２０
０ｎｍを超えると、紙中への均質な浸透が困難となり、
紙繊維同士の結着が均質に行われず、結果的に画像の耐
水性が劣るうえ、インクジェットプリンタのノズル目詰
まりも起こりやすくなる。

【００３６】本発明のインクジェット用水性インク組成
物では、樹脂エマルジョン粒子の含有量が１重量％以
上、２０重量％以下であることが好ましい。含有量が１
重量％未満であると画像の耐水性が不充分となり、２０
重量％を超えるとインクジェットプリンタのノズル目詰
まりが発生しやすくなる。

【００３７】本発明において上記湿潤剤は、沸点が１８
０℃以上の水溶性有機溶剤である。本発明のインクジェ
ット用水性インク組成物は、この湿潤剤を５重量％以
上、３０重量％以下の割合で含有することが好ましい。
湿潤剤が５重量％未満ではインクジェットプリンタのノ
ズル目詰まりが発生しやすくなり、３０重量％を超える
と画像の耐水性が不充分となる。

【００３８】このような水溶性有機溶剤がインクジェッ
ト用水性インク組成物中に含まれていると、インク組成
物の保水と湿潤性を確保することができ、その結果、こ
のインク組成物を長期間保存しても色材の凝集や粘度上
昇がなく、優れた保存安定性が得られる。また、インク
ジェットプリンタのノズル先端部が開放状態で放置され
ても、乾燥物が流動性を長期間維持するインクジェット
用水性インク組成物が実現できる。さらに、印字中また
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。

【００３９】本発明のインク組成物に用いられる湿潤剤
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。エチレングリコール（沸点１９７
℃；以下括弧内は沸点を示す）、プロピレングリコール
（１８７℃）、ジエチレングリコール（２４５℃）、ペ
ンタメチレングリコール（２４２℃）、トリメチレング
リコール（２１４℃）、２−ブテン−１，４−ジオール
（２３５℃）、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール
（２４３℃）、２−メチル−２，４−ペンタンジオール
（１９７℃）、Ｎ−メチル２−ピロリドン（２０２
℃）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（２５
７〜２６０℃）、２−ピロリドン（２４５℃）、グリセ
リン（２９０℃）、トリプロピレングリコールモノメチ
ルエーテル（２４３℃）、ジプロピレングリコールモノ
エチルグリコール（１９８℃）、ジプロピレングリコー
ルモノメチルエーテル（１９０℃）、ジプロピレングリ
コール（２３２℃）、トリエチレングリコールモノメチ
ルエーテル（２４９℃）、テトラエチレングリコール
（３２７℃）、トリエチレングリコール（２８８℃）、
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（２３０
℃）、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（２０
２℃）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（１
９４℃）等。これらの湿潤剤は単独で、または２種以上
を混合して使用することができる。

【００４０】本発明で使用する色材としては、従来知ら
れている染料や顔料の多くが有効である。染料として
は、直接染料、酸性染料等が挙げられる。例えば、Ｃ．
Ｉ．ダイレクトブラック９，１７，１９，２２，３２，
５１，５６，６２，６９，７７，８０，９１，９４，９
７，１０８，１１２，１１３，１１４，１１７，１１
８，１２１，１２２，１２５，１３２，１４６，１５
４，１６６，１６８，１７３および１９９；Ｃ．Ｉ．ダ
イレクトバイオレット７，９，４７，４８，５１，６
６，９０，９３，９４，９５，９８，１００および１０
１；Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８，９，１１，１２，
２７，２８，２９，３３，３５，３９，４１，４４，５
０，５３，５８，５９，６８，８６，８７，９３，９
５，９６，９８，１００，１０６，１０８，１０９，１
１０，１３０，１３２，１４２，１４４，１６１および
１６３；Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１，１０，１５，２
２，２５，５５，６７，６８，７１，７６，７７，７
８，８０，８４，８６，８７，９０，９８，１０６，１
９９，２０１，２０２，２４４，２５１および２８０；
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック７，２４，２９および４８；
Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット５，３４，４３，４７，
４８，９０および１０３；Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１
７，１９，２３，２５，２９，３８，３９，４０，４
４，４９，５０，６１，１１０，１７４および２１８；
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９，２５，４０，４１，６２，
７２，７６，８０，１０６，１１２，１２０，２０５，
２３０，２７１および２８０等のほか；アシッドレッド
３７、アシッドレッド１１８、アシッドレッド１５８、
アシッドレッド２５６、アシッドレッド２８９、ダイレ
クトレッド２２７が用いられるが、これらに限定される
わけではない。

【００４１】一方、顔料としては以下のものが挙げられ
る。 （１）黒インクに使用されるカーボンブラックとして
は、三菱化学製のNo.2300, No.900, MCF88, No.33, No.
40, No.45, No.52, MA7, MA8, MA100, No.2200B 等；コ
ロンビア社製のRaven 5750, Raven 5250, Raven 5000,
Raven 3500, Raven1255, Raven700等；キャボット社製
のRegal 400R, Regal 330R, Regal 660R, Mogul L, Mon
arch 700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, M
onarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300, Monarch 1
400, CABOJET 300等；デグッサ社製のColor Black FW1,
Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black FW
18, Color Black FW200, Color Black S150, Color Bla
ck S160, Color Black S170, Printex 35, Printex U,
Printex V, Printex 140U, Special Black 5, Special
Black 6, Special Black 4, Special Black 4A等が、そ
れぞれ使用できる。

【００４２】（２）イエローインクに使用される顔料と
しては、C.I. Pigment Yellow 1, C.I. Pigment Yellow
2, C.I. Pigment Yellow 3, C.I. Pigment Yellow 12,
C.I. Pigment Yellow 13, C.I. Pigment Yellow 14C,
C.I. Pigment Yellow 16, C.I. Pigment Yellow 17, C.
I. Pigment Yellow 73,C.I. Pigment Yellow 74, C.I.
Pigment Yellow 75, C.I. Pigment Yellow 83,C.I. Pig
ment Yellow 93, C.I. Pigment Yellow 95, C.I. Pigme
nt Yellow 97,C.I. Pigment Yellow 98, C.I. Pigment
Yellow 114, C.I. Pigment Yellow 128, C.I. Pigment
Yellow 129, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment
Yellow151,C.I. Pigment Yellow 154, C.I. Pigment Ye
llow 155 等が挙げられる。

【００４３】（３）マゼンタインクに使用される顔料と
しては、C.I. Pigment Red 5, C.I. Pigment Red 7, C.
I. Pigment Red 12, C.I. Pigment Red 48(Ca), C.I. P
igment Red 48(Mn), C.I. Pigment Red 57(Ca), C.I. P
igment Red 57:1, C.I. Pigment Red 112, C.I. Pigmen
t Red 122, C.I. Pigment Red 123, C.I. Pigment Red
168, C.I. Pigment Red 177, C.I. Pigment Red184,C.
I. Pigment Red 202 等が挙げられる。

【００４４】（４）シアンインクに使用される顔料とし
ては、C.I. Pigment Blue 1, C.I. Pigment Blue 2, C.
I. Pigment Blue 3, C.I. Pigment Blue 15:3, C.I. Pi
gment Blue 15:4, C.I. Pigment Blue 16, C.I. Pigmen
t Blue 22, C.I. Pigment Blue 60, C.I. Vat Blue 4,
C.I. Vat Blue 60 等が挙げられる

【００４５】本発明のインクジェット用水性インク組成
物では、色材として水溶性染料を含有するものが、画像
の鮮明性が優れている点で好ましい。

【００４６】さらに本発明のインクジェット用水性イン
ク組成物では、酸アンモニウム塩を含有していることが
好ましく、この酸アンモニウム塩は、リン酸水素二アン
モニウムであることが特に好ましい。その理由は今のと
ころ明らかではないが、酸アンモニウム塩が含まれるこ
とにより、画像の耐水性が更に向上する効果がある。上
記酸アンモニウム塩の含有量は０．１重量％以上、１０
重量％以下が好ましい。０．１重量％未満では耐水性向
上の効果が低く、１０重量％以下を超えるとインク組成
物の高温保存性が低下する。酸アンモニウム塩としてリ
ン酸水素二アンモニウムを使用することで、画像の耐水
性が著しく向上する。酸アンモニウム塩としては、有機
または無機のアンモニウム塩が挙げられる。ここでいう
アンモニウム塩は、アンモニウムイオンＮＨ₄ ^＋ およ
び、その水素を各種の置換基（アルキル基、アリール基
など）で置換したものを含む。

【００４７】無機強酸のアンモニウム塩の例としては、
塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモ
ニウム、亜硫酸アンモニウム、チオ硫酸アンモニウム、
硝酸アンモニウム、臭化アンモニウム、フッ化アンモニ
ウム、ヨウ化アンモニウム化などが挙げられる。無機弱
酸のアンモニウム塩の例としては、リン酸二水素一アン
モニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモ
ニウム、ジ亜リン酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、
重炭酸アンモニウム、硫化アンモニウム、ホウ酸アンモ
ニウム、ホウフッ化アンモニウム等が挙げられる。

【００４８】有機強酸のアンモニウム塩の例としては、
ギ酸アンモニウム、モノフルオロ酢酸アンモニウム、ト
リフルオロ酢酸アンモニウム、トリクロロ酢酸アンモニ
ウム等が挙げられる。有機弱酸のアンモニウム塩の例と
しては、酢酸アンモニウム、シュウ酸二アンモニウム、
シュウ酸水素アンモニウム、安息香酸アンモニウム、ク
エン酸一アンモニウム、クエン酸二アンモニウム、クエ
ン酸三アンモニウム、乳酸アンモニウム、フタル酸アン
モニウム、コハク酸アンモニウム、酒石酸一アンモニウ
ム、酒石酸二アンモニウム等が挙げられる。

【００４９】なお、本発明の顔料系インクジェット用イ
ンクを用いて印字する手段としては、例えば連続噴射型
あるいはオンデマンド型の記録ヘッドを有するインクジ
ェット方式のプリンタ（インクジェットプリンタ）によ
る印字方法が挙げられる。また、オンデマンド型として
は、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。

【００５０】本発明のインク組成物が適用できる記録媒
体（被記録材）は、紙などインク組成物に対して吸収性
を有するものはもちろんのこと、インク組成物に対して
実質的に非吸収性のものでも良く、いずれも好適に用い
ることができる。

【００５１】また、本発明のインクによるインクジェッ
ト記録方法が適用可能な記録媒体としては、（１）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また
はプラスチックフィルム、（２）黄銅、鉄、アルミニウ
ム、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、銅等の金属表面または、
非金属基材の表面に蒸着等の手段で金属コーティング処
理を施した記録媒体、（３）紙を基材として撥水処理な
どが施された記録媒体、（４）布等の繊維表面に撥水処
理等が施された記録媒体、（５）無機質材料を高温で焼
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。これらのうちでは紙が、経済性および
画像の自然さの点で最も好ましい。

【００５２】さらに、本発明のインク組成物を収容した
インクカートリッジの構成、本発明のインク組成物を吐
出させて記録を行うインクジェットプリント装置の構
成、このプリント装置での画像形成方法に関しては、本
発明が関連する技術分野における公知技術、例えば特開
２０００−１９８９５８号公報に開示されたものなどを
参照することで、容易に実施することができる。

【００５３】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明の技術的範囲は、これらの実施例によっ
てなんら限定されるものではない。なお、実施例中の部
はすべて重量部を表すものである。また以下の実施例１
〜６、参考例１、比較例１，２の各インク組成物の構成
について説明すると、以下のとおりである。 （１）実施例１〜３：請求項１〜６および１０〜１６の
すべての構成要件を満たしている。 （２）実施例４：少なくとも、請求項１〜６、８，９，
１１，１３および１５のすべての構成要件を満たしてい
る。 （３）実施例５：少なくとも、請求項１および３〜６の
すべての構成要件を満たしている。 （４）実施例６：少なくとも、請求項１〜４および６の
すべての構成要件を満たしているが、請求項５の構成要
件（湿潤剤の含有量が３０重量％以下）を欠いている。 （５）参考例１：少なくとも、請求項１〜３および５，
６のすべての構成要件を満たしているが、請求項４の構
成要件（ポリウレタン微粒子の含有量が２０重量％以
下）を欠いている。 （６）比較例１：請求項１〜４の構成要件を欠いてい
る。 （７）比較例２：請求項２〜６の構成要件を具備してい
るが、請求項１の構成要件（樹脂エマルジョンの伸び率
３００％以下）を欠いている。

【００５４】実施例１ 下記処方によりなる染料系インクジェット用インクを調
合し、２時間攪拌後、孔径０．８μｍのメンブランフィ
ルターで濾過し、本発明の染料系インクジェット用水性
インク組成物Ａを得た。 Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ ５部 グリセリン ４部 ジエチレングリコール １２部 ２−エチル−１，３−ヘキサンジオール １部 スーパーフレックス４２０ １６部 純水 ６１部 １％水酸化リチウム水溶液 ０．４部

【００５５】上記スーパーフレックス４２０は、第１工
業製薬社製のポリウレタン樹脂エマルジョンであり、固
形分濃度３２重量％、樹脂エマルジョンの伸び率２９２
％、最低造膜温度２０℃、ポリウレタン微粒子の平均粒
子径１２ｎｍ（メーカーカタログ値）である。

【００５６】上記水性インク組成物ＡはｐＨ７．９１、
表面張力３８．７ｍＮ／ｍ、粘度２．６６ｍＰａ・ｓ、
ポリウレタン微粒子の平均粒子径４４．７ｎｍであっ
た。

【００５７】つぎに、ＥＰＳＯＮ社製のインクジェット
プリンタＥＭ−９３０Ｃの黒カートリッジを分解・洗浄
・乾燥したものに、上記水性インク組成物Ａを充填し、
真空脱気後、上記インクジェットプリンタで普通紙（Ｘ
ＥＲＯＸ ４０２４紙）にベタ印字を行った。印字後に
１時間、室温で放置・乾燥した後のベタ画像の濃度をＸ
−ｒｉｔｅ ９３８で測定したところ、１．０８であっ
た。

【００５８】つぎに、このベタ画像部を１．５ｃｍ四方
に切り抜き、室温下ビーカー中の蒸留水１００ｍｌに印
字面を下にして５分間浮かべた後、取り出し、印字面を
上にして室温で放置・乾燥した。乾燥後、上記Ｘ−ｒｉ
ｔｅ ９３８で画像濃度を測定したところ０．９４であ
り、この耐水性試験での画像濃度保持率は８７％であっ
た。また、水性インク組成物Ａを５０ｇ、ポリエチレン
製のサンプル瓶に入れ、密封して７０℃の恒温槽に３週
間保存後、取り出し、室温まで放置冷却後、水性インク
組成物ＡのｐＨ、表面張力および粘度ならびに、インク
中の樹脂エマルジョン粒子すなわちポリウレタン微粒子
の平均粒子径を測定した。その結果、ｐＨは７．９３
（変化率０．２５％）、表面張力は３８．５ｍＮ／ｍ
（変化率０．５２％）、粘度は２．９０ｍＰａ・ｓ（変
化率９．０％）、インク中のポリウレタン微粒子の平均
粒子径は４７．９ｎｍ（変化率７．２％）であった。

【００５９】実施例２ 実施例１の水性インク組成物Ａの組成に替えて、下記組
成の染料系インクジェット用インクを調合する以外はす
べて実施例１と同様にして、本発明の染料系インクジェ
ット用水性インク組成物Ｂを得た。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１４２ ３．６部 グリセリン ６部 ジエチレングリコール １８部 ２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２部 スーパーフレックス１１０ ３３部 純水 ３７．１部 １％水酸化リチウム水溶液 ０．３部

【００６０】上記スーパーフレックス１１０は、第１工
業製薬社製のポリウレタン樹脂エマルジョンであり、固
形分濃度３０重量％、樹脂エマルジョンの伸び率１５
％、最低造膜温度５℃以下、ポリウレタン微粒子の平均
粒子径９０ｎｍ（メーカーカタログ値）である。

【００６１】上記水性インク組成物ＢはｐＨ８．１８、
表面張力３５．５ｍＮ／ｍ、粘度５．３６ｍＰａ・ｓ、
ポリウレタン微粒子の平均粒子径８０．４ｎｍであっ
た。

【００６２】この水性インク組成物Ｂを使用して実施例
１と同様にして印字画像を作成し、ベタ画像の濃度を測
定したところ、０．９２であった。つぎに、実施例１と
同様にしてこのベタ画像部の耐水性を試験したところ、
試験後の画像濃度は０．８４であり、画像濃度保持率は
９１％であった。さらに、実施例１と同様にして７０℃
・３週間の保存性試験を行った結果、ｐＨは８．３１
（変化率１．６％）、表面張力は３６．１ｍＮ／ｍ（変
化率１．６％）、粘度は５．４３ｍＰａ・ｓ（変化率
１．３％）、インク中のポリウレタン微粒子の平均粒子
径は８７．６ｎｍ（変化率９．０％）であった。

【００６３】実施例３ 実施例１の水性インク組成物Ａの組成に替えて、下記組
成の染料系インクジェット用インクを調合する以外はす
べて実施例１と同様にして、本発明の染料系インクジェ
ット用水性インク組成物Ｃを得た。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９ ５．５部 グリセリン ５部 ジエチレングリコール １５部 ２−エチル−１，３−ヘキサンジオール １部 スーパーフレックス４２０（前出） ３９部 純水 ３４．２部 １％水酸化リチウム水溶液 ０．４部

【００６４】上記水性インク組成物ＣはｐＨ８．３８、
表面張力３６．９ｍＮ／ｍ、粘度６．７６ｍＰａ・ｓ、
ポリウレタン微粒子の平均粒子径４５．３ｎｍであっ
た。

【００６５】この水性インク組成物Ｃを使用して実施例
１と同様にして印字画像を作成し、ベタ画像の濃度を測
定したところ、１．２２であった。つぎに、実施例１と
同様にしてこのベタ画像部の耐水性を試験したところ、
試験後の画像濃度は０．９８であり、画像濃度保持率は
８０％であった。さらに、実施例１と同様にして７０℃
・３週間の保存性試験を行った結果、ｐＨは８．４１
（変化率０．３７％）、表面張力は３７．１ｍＮ／ｍ
（変化率０．６６％）、粘度は７．４０ｍＰａ・ｓ（変
化率９．５％）、ポリウレタン微粒子の平均粒子径は４
８．６ｎｍ（変化率７．３％）であった。

【００６６】実施例４ 実施例１の水性インク組成物Ａの組成に替えて、下記組
成の染料系インクジェット用インクを調合する以外はす
べて実施例１と同様にして、本発明の染料系インクジェ
ット用水性インク組成物Ｄを得た。 Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ ５部 グリセリン ４部 ジエチレングリコール １２部 ２−エチル−１，３−ヘキサンジオール １部 スーパーフレックス４２０（前出） １６部 リン酸水素二アンモニウム ３部 純水 ５８部 １％水酸化リチウム水溶液 ０．４部

【００６７】上記水性インク組成物ＤはｐＨ８．０７、
表面張力３７．９ｍＮ／ｍ、粘度２．９０ｍＰａ・ｓ、
ポリウレタン微粒子の平均粒子径４５．３ｎｍであっ
た。

【００６８】この水性インク組成物Ｄを使用して実施例
１と同様にして印字画像を作成し、ベタ画像の濃度を測
定したところ、１．０６であった。つぎに、実施例１と
同様にしてこのベタ画像部の耐水性を試験したところ、
試験後の画像濃度は１．００であり、画像濃度保持率は
９４％であった。

【００６９】実施例５ 実施例１の水性インク組成物Ａの組成に替えて、下記組
成の染料系インクジェット用インクを調合する以外はす
べて実施例１と同様にして、本発明の染料系インクジェ
ット用水性インク組成物Ｅを得た。 Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ ５部 グリセリン ４部 ジエチレングリコール １２部 ２−エチル−１，３−ヘキサンジオール １部 スーパーフレックス１３０ １４．６部 純水 ６３部 １％水酸化リチウム水溶液 ０．４部

【００７０】上記スーパーフレックス１３０は、第１工
業製薬社製のポリウレタン樹脂エマルジョンであり、固
形分濃度３５重量％、樹脂エマルジョンの伸び率５％、
最低造膜温度５５℃であり、ポリウレタン微粒子の平均
粒子径２１ｎｍ（メーカーカタログ値）である。

【００７１】この水性インク組成物Ｅを使用して実施例
１と同様にして印字画像を作成し、ベタ画像の濃度を測
定したところ、１．０６であった。つぎに、実施例１と
同様にしてこのベタ画像部の耐水性を試験したところ、
試験後の画像濃度は０．６１であり、画像濃度保持率は
５７．５％であった。

【００７２】実施例６ 実施例１の水性インク組成物Ａの組成に替えて、下記組
成の染料系インクジェット用インクを調合する以外はす
べて実施例１と同様にして、本発明の染料系インクジェ
ット用水性インク組成物Ｆを得た。 Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ ５部 グリセリン ８部 ジエチレングリコール ２４部 ２−エチル−１，３−ヘキサンジオール １部 スーパーフレックス４２０ １６部 純水 ４５．６部 １％水酸化リチウム水溶液 ０．４部

【００７３】この水性インク組成物Ｆを使用して実施例
１と同様にして印字画像を作成し、ベタ画像の濃度を測
定したところ、１．０９であった。つぎに、実施例１と
同様にしてこのベタ画像部の耐水性を試験をしたとこ
ろ、試験後の画像濃度は０．７８であり、画像濃度保持
率は７２％であった。

【００７４】参考例１ 実施例１の水性インク組成物Ａの組成に替えて、下記組
成の染料系インクジェット用インクを調合する以外はす
べて実施例１と同様にして、染料系インクジェット用水
性インク組成物Ｇを得た。 Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ ５部 グリセリン ４部 ジエチレングリコール １２部 ２−エチル−１，３−ヘキサンジオール １部 スーパーフレックス４２０ ７７部 純水 ０．６部 １％水酸化リチウム水溶液 ０．４部

【００７５】この水性インク組成物Ｇを使用して実施例
１と同様にして印字画像を作成したが、ノズル目詰まり
によるインクの吐出不良が多発したため、均質なベタ画
像を作成することはでなかった。

【００７６】比較例１ 実施例１の水性インク組成物Ａの組成に替えて、下記組
成の染料系インクジェット用インクを調合する以外はす
べて実施例１と同様にして、染料系インクジェット用水
性インク組成物Ｈを得た。 Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ ５部 グリセリン ４部 ジエチレングリコール １２部 ２−エチル−１，３−ヘキサンジオール １部 純水 ７７部 １％水酸化リチウム水溶液 ０．４部

【００７７】この水性インク組成物Ｈを使用して実施例
１と同様にして印字画像を作成し、ベタ画像の濃度を測
定したところ、１．１０であった。つぎに、実施例１と
同様にしてこのベタ画像部の耐水性を試験したところ、
試験後の画像濃度は０．６３であり、画像濃度保持率は
５７％であった。

【００７８】比較例２ 実施例１の水性インク組成物Ａの組成に替えて、下記組
成の染料系インクジェット用インクを調合する以外はす
べて実施例１と同様にして、染料系インクジェット用水
性インク組成物Ｉを得た。 Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９ ５部 グリセリン ４部 ジエチレングリコール １２部 ２−エチル−１，３−ヘキサンジオール １部 スーパーフレックス１０７Ｍ ２０．５部 純水 ５７．１部 １％水酸化リチウム水溶液 ０．４部

【００７９】上記スーパーフレックス１０７Ｍは、第１
工業製薬社製のポリウレタン樹脂エマルジョンであり、
固形分濃度２５重量％、樹脂エマルジョンの伸び率４５
５％、最低造膜温度５℃以下、ポリウレタン微粒子の平
均粒子径１４ｎｍ（メーカーカタログ値）である。

【００８０】この水性インク組成物Ｉを使用して実施例
１と同様にして印字画像を作成し、ベタ画像の濃度を測
定したところ、１．０７であった。つぎに、実施例１と
同様にしてこのベタ画像部の耐水性を試験したところ、
試験後の画像濃度は０．６３であり、画像濃度保持率は
５９％であった。

【００８１】以上の実施例１〜６、参考例１および比較
例１，２の結果から、本発明に係るインクジェット用水
性インク組成物は、印字画像の耐水性、印字中の吐出安
定性および、インク組成物自体の保存安定性に優れてい
ることが判る。

【００８２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、記録画像の耐水性が良好で、画像に水が接触し
ても容易に画像のにじみが生じたり、画像の流出が発生
したりすることがない、インクジェット用水性インク組
成物を提供することができる。また、本発明の水性イン
ク組成物を適用するインクカートリッジ、インクジェッ
トプリント装置および画像形成方法により、それぞれ耐
水性が良好な記録画像を得ることができる。さらに本発
明によれば、優れた耐水性をもつ画像形成物を提供する
ことができる。

フロントページの続き (72)発明者 羽切 稔 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2C056 EA13 FC01 2H086 BA53 BA56 BA59 BA60 BA61 BA62 4J039 AE04 BA17 BA19 BC07 BC09 BC10 BC11 BC13 BC14 BC15 BC50 BC51 BE01 BE03 BE04 BE06 BE22 BE28 BE30 CA06 EA38 EA47 EA48 GA24

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリウレタン樹脂の微粒子を分散させた
   樹脂エマルジョンであって伸び率が３００％以下である
   ものと、色材とを少なくとも含有することを特徴とする
   インクジェット用水性インク組成物。
2. 【請求項２】 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に記載のインク
   ジェット用水性インク組成物。
3. 【請求項３】 前記ポリウレタン微粒子の平均粒子径が
   ２００ｎｍ以下で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用水性インク組成物。
4. 【請求項４】 前記ポリウレタン微粒子の含有量が１重
   量％以上、２０重量％以下であることを特徴とする１〜
   ３のいずれかに記載のインクジェット用水性インク組成
   物。
5. 【請求項５】 さらに湿潤剤を５重量％以上、３０重量
   ％以下の割合で含有す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用水性インク組成
   物。
6. 【請求項６】 色材が水溶性染料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用水
   性インク組成物。
7. 【請求項７】 さらに酸アンモニウム塩を含有すること
   を特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジ
   ェット用水性インク組成物。
8. 【請求項８】 酸アンモニウム塩がリン酸水素二アンモ
   ニウムであることを特徴とする請求項７に記載のインク
   ジェット用水性インク組成物。
9. 【請求項９】 酸アンモニウム塩の含有量が０．１重量
   ％以上、１０重量％以下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用水性インク組成
   物。
10. 【請求項１０】 ７０℃で３週間、密閉状態で保存した
    ときの、前記ポリウレタン微粒子の平均粒子径の変化率
    が１０％以下であることを特徴とする請求項１〜９のい
    ずれかに記載のインクジェット用水性インク組成物。
11. 【請求項１１】 ｐＨが４以上、１２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
    ェット用水性インク組成物。
12. 【請求項１２】 ７０℃で３週間、密閉状態で保存した
    ときのｐＨ変化率が１０％以下であることを特徴とする
    請求項１〜１１のいずれかに記載のインクジェット用水
    性インク組成物。
13. 【請求項１３】 表面張力が２０ｍＮ／ｍ以上、５０ｍ
    Ｎ／ｍ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用水性インク組成物。
14. 【請求項１４】 ７０℃で３週間、密閉状態で保存した
    ときの表面張力の変化率が１０％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
    ト用水性インク組成物。
15. 【請求項１５】 粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下であること
    を特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のインク
    ジェット用水性インク組成物。
16. 【請求項１６】 ７０℃で３週間、密閉状態で保存した
    ときの粘度変化率が１０％以下であることを特徴とする
    請求項１〜１５のいずれかに記載のインクジェット用水
    性インク組成物。
17. 【請求項１７】 請求項１〜１６のいずれかに記載のイ
    ンクジェット用水性インク組成物を収容したことを特徴
    とするインクカートリッジ。
18. 【請求項１８】 請求項１〜１６のいずれかに記載のイ
    ンクジェット用水性インク組成物を吐出させて記録を行
    うことを特徴とするインクジェットプリント装置。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載のインクジェットプ
    リント装置で画像形成を行うことを特徴とする画像形成
    方法。
20. 【請求項２０】 請求項１８に記載のインクジェットプ
    リント装置で画像形成されたことを特徴とする画像形成
    物。
21. 【請求項２１】 画像支持体が紙であることを特徴とす
    る請求項２０に記載の画像形成物。