JP2008231219A - インクジェット記録用インク - Google Patents

Abstract

【課題】発泡性が少なく、吐出が安定なインクジェット記録用インクの提供。
【解決手段】下記一般式（１）で示される界面活性剤、顔料、水、及びグリコールエーテルもしくは１，２−アルカンジオールから選ばれる有機溶剤を含有するインクジェット記録用インクであって、該一般式（１）が（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）又は（Ｄ）の条件を満足することを特徴とするインクジェット記録用インク。
一般式（１） Ｒ（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）_nＯＨ
〔式中、Ｒはアルキル基を表し、ｎはオキシエチレン部の繰り返し単位を表す。〕
（Ａ）ＲがＣ₁₀Ｈ₂₁であり、ｎが４，５ （Ｂ）ＲがＣ₁₁Ｈ₂₃であり、ｎが４〜６
（Ｃ）ＲがＣ₁₂Ｈ₂₅であり、ｎが４〜７ （Ｄ）ＲがＣ₁₃Ｈ₂₇であり、ｎが５〜７
【選択図】なし

Description

本発明は、吐出安定性に優れ、非吸水性記録媒体にも高画質の印字が得られる、新規なインクジェット記録用インク（以下、インクジェットインク又は単にインクとも称す）に関する。

近年、インクジェット関連技術の進歩は目覚ましく、プリンター、インクあるいは専用のインクジェット記録媒体に係る技術の向上と相俟って、得られる画質は写真画質と呼ばれる迄になっている。

一方、従来、印字可能な普通紙やインクジェット専用紙以外の記録媒体、例えば印刷本紙であるコート紙やアート紙などや、ポリ塩化ビニル（塩ビ）シート等の樹脂シートへのプリント要望も増えつつある。

産業用途のインクジェットインクとして、塩ビシート等の非吸収性媒体に直接印字できるインクが近年開発された。これらのインクとして、有機溶剤をベヒクルとした溶剤インクや重合性モノマーを主成分とするＵＶインクが挙げられる。

しかし、溶剤インクは、その溶剤を乾燥させて大気中に蒸発させるため、近年、社会問題となっているＶＯＣ（揮発性有機化合物）が多いという課題があり、又、作業者に対しても臭気や安全上の影響が懸念され、十分な換気等の設備対応が必要である。

ＵＶインクは印字後すぐに硬化させるのでＶＯＣはゼロに近いが、使用するモノマーによっては皮膚感作性を有するものが多いという問題や、高価なＵＶ光源をプリンターに組み込むという制約があり、どの分野にも使用できない。更に、光沢系のシート等に印字した場合、著しく光沢感が損なわれるという問題がある。

このような背景の中で、環境負荷の少ない、従来から家庭などでも広く使用される水を主溶剤とする水系インクで、直接、非吸水性記録媒体にも印字できるインクの開発が行われている。

吸水性記録媒体へのインク例として、界面活性剤としてアルキルアミンのエチレンオキシド付加物又はポリオキシエチレンラウリルエーテル（Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂）_nＯＨでｎ≦９）、溶剤としてジプロピレングリコール、着色剤、及び水を含有するインクが提案されている（特許文献１参照）。しかし、アート紙、コート紙などの印刷本紙に対する吸収速度が遅いという問題がある。

又、非吸水性記録媒体（プラスチックフィルム）へのインク例として、環状アミド化合物（又は環状エーテル化合物）、熱可塑性樹脂、着色剤、主溶媒から成るインクが提案されている（特許文献２参照）。このインクは、界面活性剤（アセチレングリコール系化合物）及び／又は低表面張力有機溶剤（ジエチレングリコールブチルエーテル又はトリエチレングリコールブチルエーテル）を更に含有させることで、記録媒体への印字性を向上させているが、画質、インク吐出安定性に問題がある。
特許３８５８７３６号公報 特開２００６−２８２８２２号公報

従って、本発明の目的は、発泡性が少なく、吐出が安定なインクジェット記録用インクを提供することにある。更には、吸水性記録媒体から非吸水性記録媒体まで、如何なる記録媒体にも高画質に印字できるインクジェット記録用インクを提供することにある。

本発明者らは、上記課題に対し鋭意検討の結果、特定の界面活性剤、顔料、水、及び特定の有機溶剤を含有するインクジェット記録用インクを用いることにより、より高いプリント速度においても、泡による吐出安定性劣化を抑え、同時に吸水性記録媒体及び非吸水性記録媒体の何れにも高画質の印字が得られることを見い出し、本発明を為すに到った。

即ち、本発明の上記目的は以下の構成により達成される。
１．
下記一般式（１）で示される界面活性剤、顔料、水、及びグリコールエーテルもしくは１，２−アルカンジオールから選ばれる有機溶剤を含有するインクジェット記録用インクであって、該一般式（１）が（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）又は（Ｄ）の条件を満足することを特徴とするインクジェット記録用インク。

一般式（１） Ｒ（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）_nＯＨ
〔式中、Ｒはアルキル基を表し、ｎはオキシエチレン部の繰り返し単位を表す。〕
（Ａ）ＲがＣ₁₀Ｈ₂₁であり、ｎが４，５
（Ｂ）ＲがＣ₁₁Ｈ₂₃であり、ｎが４〜６
（Ｃ）ＲがＣ₁₂Ｈ₂₅であり、ｎが４〜７
（Ｄ）ＲがＣ₁₃Ｈ₂₇であり、ｎが５〜７
２．
前記界面活性剤の一般式（１）が前記（Ｂ）、（Ｃ）又は（Ｄ）の条件を満足することを特徴とする前記１項に記載のインクジェット記録用インク。
３．
前記界面活性剤の一般式（１）が前記（Ｃ）の条件を満足することを特徴とする前記１項に記載のインクジェット記録用インク。
４．
前記有機溶剤がジエチレング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ブチルエーテル又は１，２−ヘキサンジオールから選ばれることを特徴とする前記１、２又は３項に記載のインクジェット記録用インク。
５．
非吸水性記録媒体を加熱して印字するのに用いることを特徴とする前記１〜４の何れか１項に記載のインクジェット記録用インク。
６．
定着樹脂を含有することを特徴とする前記１〜５の何れか１項に記載のインクジェット記録用インク。
７．
前記定着樹脂がインク溶解性樹脂であり、酸性基としてカルボキシル基又はスルホ基を有し、かつ酸価が８０以上３００未満であることを特徴とする前記６項に記載のインクジェット記録用インク。

本発明により、発泡性が少なく、吐出が安定なインクジェット記録用インクを提供できる。該インクを用いれば、吸水性記録媒体には勿論、非吸水性記録媒体にも高画質の印字が可能である。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明のインクは、前記一般式（１）で示され、かつ前記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）又は（Ｄ）の条件を満足する非イオン性界面活性剤のポリオキシエチレンモノアルキルエーテル類と、グリコールエーテル類もしくは１，２−アルカンジオール類から選ばれる有機溶剤を共に含有することを特徴とする。この併用効果について明確な解釈には到っていないが、順次説明を加える。

（界面活性剤）
本発明で用いるポリオキシエチレンモノアルキルエーテルのアルキル基の炭素数が１０〜１３と比較的少範囲で、エチレンオキシ部位のモル数がアルキル基の炭素数に応じて４〜７の何れかであることが必須なのは、インクの吐出安定性と、吸水性媒体及び非吸水性媒体への高画質印字を、共に顕著に発揮させるためである。界面活性剤として比較的嵩が小さいポリオキシエチレンモノアルキルエーテルを用いることで、界面活性剤のインクジェット装置のノズル末端への配列、分子膜形成が容易となり、インクの乾燥を防ぐことが出来る。

又、低分子量のポリオキシエチレンモノアルキルエーテルは、高分子量のものに比べ運動が容易である。そのため、インク吐出の動きに応じてインク中を移動し易く、吐出時のノズル先端での起泡に対応でき、吐出安定性に寄与していると考えられる。

ポリオキシエチレンモノアルキルエーテルのアルキル基の炭素数が１０未満であると、比較的親水性になり、非吸水性媒体に対する濡れ性の低下、泡に対する吸着性低下による消泡性効果の減少のため、好ましくない。一方、アルキル基の炭素数が１３を超えると、インクへの相溶性が低下すると共に、分子の嵩高さが増し、インク中での運動が困難になり、吐出動作に対応しての消泡効果を示し難くなると考えられる。

更に、消泡効果による吐出安定性を高めるには、ポリオキシエチレンモノアルキルエーテルの構造を限定するのが好ましい。最も好ましいのは、アルキル基の炭素数が１２で、エチレンオキシド部位が４〜７の構造を採る時（条件（Ｃ））である。この構造が、疎水性という観点と、インク中を容易に移動できる嵩高さの両立に最も適していると考えられる。

この様な界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル エマルゲン（登録商標）１０４Ｐ、１０５、１０６等が入手できる。その他のポリオキシエチレンモノアルキルエーテルは、ウィリアムソン合成法にて合成し、蒸溜及び再結晶により精製できる。

ポリオキシエチレンモノアルキルエーテルの添加量としては、全インク量に対して、０．１〜１．５質量％であることが好ましく、この範囲において本発明の効果を顕著に発揮することができる。

（有機溶剤）
本発明のポリオキシエチレンモノアルキルエーテルと併用される有機溶剤は、グリコールエーテルもしくは１，２−アルカンジオールから選ばれる水混和性溶剤である。

インクジェット用インクに用いられる多くの有機溶剤から上記溶剤を選択した理由として、水混和性溶剤の中でも比較的疎水性であり、界面活性剤の可溶化を促進するという２点が挙げられる。即ち、比較的疎水性の部類であるため、吸水性記録媒体だけでなく、非吸水性記録媒体に対しても充分な濡れ性を示し、ビーディング発生を抑制でき、高画質が可能となる。又、これ等は、本発明の非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンモノアルキルエーテルのエチレンオキシ部位と構造的に類似しているので、当該界面活性剤を可溶にし易く、界面活性剤がもたらす消泡性の効果が顕れ易くなると考えられる。

具体的には、グリコールエーテルとしては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、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。又、１，２−アルカンジオールとしては１，２−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール等が挙げられる。

有機溶剤においても構造を限定するのが好ましい。最も好ましいのはジエチレング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ブチルエーテル、１，２−ヘキサンジオールである。この構造を有する時が、水系インクへの本発明の効果の観点から特に好ましい。

これら有機溶剤の添加量としては、全インク量に対して５〜２０質量％の範囲で用いることが好ましい。より好ましくは５〜１５質量％であり、この範囲において本発明の効果を顕著に発揮することができる。

以下、界面活性剤、有機溶剤以外に本発明のインクに用いられる素材について、具体的に説明する。

（顔料と分散樹脂）
本発明に用いる顔料は水系で安定に分散できるものであればよく、分散樹脂により分散した顔料分散体、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料、顔料表面を修飾し分散樹脂を用いなくても分散可能な自己分散顔料等から選択することができる。インク保存性を特に重視する場合は、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料を選択することが好ましい。

分散樹脂により分散した顔料分散体を用いる場合、分散樹脂としては水溶性のものを用いることができる、水溶性樹脂として好ましく用いられるのは、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−アクリル酸共重合体、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−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、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等である。

顔料の分散方法としては、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサー、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等、各種を用いることができる。

本発明の顔料分散体の粗粒分を除去する目的で遠心分離装置を使用すること、フィルターを使用することも好ましく用いられる。

又、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料を用いる場合、水不溶性樹脂とは、弱酸性ないし弱塩基性の範囲の水に対して不溶な樹脂であり、好ましくはｐＨ４〜１０の水溶液に対する溶解度が２％未満の樹脂である。

このような樹脂としては、アクリル系、スチレン−アクリル系、アクリロニトリル−アクリル系、酢酸ビニル系、酢酸ビニル−アクリル系、酢酸ビニル−塩化ビニル系、ポリウレタン系、シリコン−アクリル系、アクリルシリコン系、ポリエステル系、エポキシ系の各樹脂を挙げることができる。

又、本発明の分散樹脂として、疎水性モノマーと親水性モノマーの両者を重合成分として生成された樹脂を用いることができる。この疎水性モノマーとしては、アクリル酸エステル（アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル等）、メタクリル酸エステル（メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル等）、スチレン等が挙げられる。親水性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド等が挙げられ、アクリル酸のような酸性基を有するものは、重合後に塩基で中和したものを好ましく用いることができる。

樹脂の分子量としては、平均分子量で、３，０００〜５００，０００のものを用いることができる。好ましくは、７，０００〜２００，０００のものを用いることができる。

樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は−３０〜１００℃程度のものを用いることができる。好ましくは−１０〜８０℃程度のものである。

重合方法としては、溶液重合、乳化重合を用いることができる。重合は予め顔料と別途合成してもよいし、顔料を分散した系内にモノマーを供給して重合してもよい。

顔料を樹脂で被覆する方法としては公知の種々の方法を用いることができるが、好ましくは、展相乳化法や酸析法の他に、顔料を重合性界面活性剤を用いて分散し、そこへモノマーを供給し、重合しながら被覆する方法から選択することが好ましい。

より好ましい方法としては、水不溶性樹脂をメチルエチルケトン等の有機溶剤に溶解し、更に塩基にて樹脂中の酸性基を部分的もしくは完全に中和後、顔料及びイオン交換水を添加し、分散した後、有機溶剤を除去、必要に応じて加水し、調製する製造方法が好ましい。

顔料と樹脂の比率（質量）は、顔料／樹脂比で１００／４０〜１００／１５０の範囲で選択することができる。特に画像耐久性と吐出安定性やインク保存性が良好なのは１００／６０〜１００／１１０の範囲である。

水不溶性樹脂で被服された顔料粒子の平均粒子径は、８０〜１５０ｎｍ程度がインク保存安定性、発色性の観点から好ましい。

又、自己分散顔料としては表面処理済みの市販品を用いることもでき、例えばＣＡＢＯ−ＪＥＴ２００、ＣＡＢＯ−ＪＥＴ３００（共にキャボット社製）、ボンジェットＣＷ１（オリエント化学工業社製）等を挙げることができる。

本発明に使用できる顔料としては、従来公知の有機及び無機顔料が使用できる。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や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられる。

具体的な有機顔料を以下に例示する。

マゼンタ又はレッド用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２，３，５，６，７，１５，１６，４８：１，５３：１，５７：１，１２２，１２３，１３９，１４４，１４９，１６６，１７８，２２２等。

オレンジ又はイエロー用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１，４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２，１３，１４，１５，１７，７４，９３，９４，１２８，１３８等。

グリーン又はシアン用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５，１５：２，１５：３，１６，６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等。

（定着樹脂）
インク被膜強度を上昇することで高い画像堅牢性を発現させる定着樹脂は、疎水モノマーを重合成分として有するインク溶解性樹脂と、分散型樹脂がある。

インク溶解性樹脂としては、インク中では安定に溶解しているが、記録媒体上で乾燥後は、耐水性が付与されるものが好ましい。

このような定着樹脂としては、樹脂中に疎水性成分と親水性成分をあるバランスで有するものを設計して用いる。この際、親水性成分としては、イオン性のもの、ノニオン性のもの何れを用いてもよいが、より好ましくはイオン性のものであり、さらに好ましくはアニオン性のものである。特にアニオン性のものを揮発可能な塩基成分で中和することで水溶性を付与したものが好ましい。

特に、インク溶解性樹脂の少なくとも１種は、酸性基としてカルボキシル基又はスルホン酸基を有しており、かつ酸価が８０以上３００未満である樹脂が本発明の効果の発現上好ましい。

このような定着樹脂としては、アクリル系、スチレン−アクリル系、アクリロニトリル−アクリル系、酢酸ビニル−アクリル系、ポリウレタン系、ポリエステル系の各樹脂を挙げることができる。

本発明の樹脂として疎水性モノマーと親水性モノマーを含有する樹脂を用いることができる。

疎水性モノマーとしては、アクリル酸エステル（アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等）、メタクリル酸エステル（メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジルなど）、スチレン等が挙げられる。

親水性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド等が挙げられ、アクリル酸のような酸性基を有するものは、重合後に塩基で中和したものを好ましく用いることができる。

定着樹脂の分子量としては、平均分子量で３，０００〜３０，０００のものを用いることができる。好ましくは７，０００〜２０，０００のものを用いることができる。

樹脂のＴｇは、−３０〜１００℃程度のものを用いることができる。好ましくは、−１０℃〜８０℃程度のものを用いることができる。

樹脂の酸価としては、９０〜３００程度のものを特に好ましく用いることができる。酸価が８０〜３００であると、インク吐出安定性と、画像の耐久性、特に耐水性の向上に好ましい。重合方法としては、溶液重合を用いることが好ましい。

樹脂の酸性モノマー由来の酸性基は部分的あるいは完全に塩基成分で中和することが好ましい。この場合の中和塩基としては、アルカリ金属含有塩基、例えば水酸化ナトリウム，カリウム等や、アミン類（アンモニア、アルカノールアミン、アルキルアミン等）を用いることができる。特に、沸点が２００℃未満のアミン類で中和することは、画像耐久性向上の観点から好ましい。

これら樹脂の添加量としては、本発明の目的を得るためには、全インク量に対して２〜１０質量％の量で用いることが好ましい。より好ましくは３〜６質量％である。本発明のインクは、固形分として２〜１０質量％のインク溶解性樹脂を含有することが好ましい。

次に、本発明に係る水系分散型ポリマー微粒子について説明する。

ポリマー微粒子は、水系で重合された分散物をそのまま、あるいは処理したものを用いてもよく、溶媒系で重合されたポリマーを水系に分散したものを用いてもよい。アクリル系、ウレタン系、スチレン系、酢酸ビニル系、塩化ビニリデン系、塩化ビニル系、スチレン−ブタジエン系、スチレン−アクリロニトリル系、ポリブタジエン系、ポリエチレン系、ポリ−ｉ−ブチレン系、ポリエステル系などから選択することが出来る。

インクの物性として、粘度に対するシェア依存性が無いことが好ましく、この観点から、ポリマー微粒子の分散形態として活性剤などの乳化剤を極力低濃度にするか、乳化剤を用いないソープフリー型の分散ポリマー粒子が好ましい。好ましい水系分散型ポリマー微粒子は、カルボキシル基を有する不飽和ビニルを少なくとも単量体成分として重合した共重合体の自己分散型ディスパージョンであり、例えばアクリル酸エチル等のアクリル系モノマー単独もしくはアクリル系モノマーと共重合し得るエチレン性不飽和モノマーから成る組成物に、カルボン酸モノマーとしてアクリル酸やマレイン酸などを乳化重合もしくは懸濁重合して得られる分散液をアルカリで膨潤後、機械的剪断により粒子を分割して得られるアクリルヒドロゾルである。尚、アクリルヒドロゾルの中でも、樹脂の屈折率を高めて高い光沢感が得られる観点で、モノマー組成にスチレンを含有することが好ましい。

前記アルカリはアンモニア、トリエチルアミン、２−ジメチルアミノエタノール、２−ブチルアミノエタノール、メチルジエタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−メチルアミノエタノール等のアミンであることが好ましく、アンモニア、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール及び２−メチルアミノエタノールが水系分散型ポリマー微粒子の分散安定性において特に好ましい。

前記のアクリルヒドロゾルとしては、ジョンソンポリマー社製のジョンクリル（登録商標）等が市販されている。

水系分散型ポリマー微粒子のＴｇは３５℃以上であることが画像の耐擦過性を高めるために好ましく、より好ましくは４９℃以上である。Ｔｇの上限は特に限定されるものではないが、概ね１００℃未満であれば柔軟なインク被膜を得ることができ、プリント物の折曲げ等による画像の皹割れ故障を防止できる。

水系分散型ポリマー微粒子の酸価は４４以上、より好ましくは６０以上であることが、インク乾燥皮膜の良好な再分散・溶解性が得られる点で好ましい。酸価の上限は特に制限されるものではないが、より安定な分散物を得易い観点から１１０未満が好ましい。

水系分散型ポリマー微粒子の平均粒子径は、ヘッドノズルにおける目詰まりがなく、良好な光沢感が得られる点で３００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１３０ｎｍ以下である。平均粒子径の下限は、微粒子の製造安定性の観点から３０ｎｍ以上が好ましい。尚、水系分散型ポリマー微粒子の平均粒子径は、光散乱方式やレーザドップラー方式を用いた市販の測定装置を使用して簡便に計測が可能である。又、水系分散型ポリマー微粒子の分散物を凍結乾燥し、透過型電子顕微鏡で観察される粒子から平均粒子径を換算することも出来る。

水系分散型ポリマー微粒子の含有量は０．７〜６質量％が好ましく、この範囲において良好な定着性（耐擦過性、アルコール耐性）とインクの長期保存安定性が得易い。より好ましくは１〜３質量％である。

（記録媒体）
本発明に係るインクを用いてインクジェット記録する際に使用することのできる記録媒体は、吸水性記録媒体でも非吸水性記録媒体でもよい。ここで言う吸水性記録媒体とは、普通紙（コピー紙、印刷用普通紙など）、ダンボール、木材や、微吸水性記録媒体である印刷本紙、コート紙、アート紙、インクジェット専用紙、インクジェット光沢紙などを含む。一方、非吸水性記録媒体とは、高分子シート、ボード（軟質塩ビ、硬質塩ビ、アクリル板、ポリオレフィン板など）、ガラス、タイル、ゴム、合成紙などを含む。

特に、非吸水性記録媒体や微吸水性記録媒体にインクジェット記録する場合に、本発明のインクは、従来のインクを用いるよりも格段に高画質な記録画像を得ることができる。これは、本発明に係る非イオン性界面活性剤及び有機溶剤を使用することによって、これらの記録媒体への濡れ性を十分なものとし、ビーディング発生を抑制できるためと考えている。

（記録時の加熱）
本発明では記録媒体を加熱して印字することが好ましい。記録媒体を加熱することでインクの乾燥増粘速度が著しく向上し、高画質が得られるようになる。又、画像の耐久性も向上する。特に、記録媒体として非吸水性記録媒体や微吸水性記録媒体を使用する場合に有効である。

高画質印字の更なる要件として、ビーディングやカラーブリードといったインク混じりによる画質低下を防ぐことが重要である。これには、定着樹脂によるインク着弾後の急速増粘、流動性低下が有効であり、特に本発明の様に媒体を加熱して印字するためのインクでは非常に有効である。

しかし、記録媒体へのインク定着性を向上させるために定着樹脂を含有させようとすると、ヘッドの吐出周波数が５〜２０ｋＨｚといった高周波数での吐出時に、インク中に発生する泡を安定化してしまい、消泡し難い状態になってしまう。しかし、本発明の非イオン性界面活性剤と有機溶剤を用いることによって、樹脂含有インクにおいて顕著に現れる泡起因の吐出安定性の低下を著しく抑制し、更にインク定着性の良好な画像を得られるインク組成物が提供できる。

加熱温度としては、記録媒体の記録表面温度を４０〜８０℃になるように加熱するのが好ましく、より好ましくは４０〜６０℃とすることである。

加熱方法としては、媒体搬送系もしくはプラテン部材に発熱ヒーターを組み込み、記録媒体下方より接触式で加熱する方法や、ランプ等により下方もしくは上方から非接触で加熱する方法を選択できる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。尚、特に断りない限り、実施例中の「％」は「質量％」を表す。

以下の手順でインクジェット記録用インクを調製した。

まず、実施例インク及び比較例インクの調製に用いた界面活性剤ポリエチレンオキシモノアルキルエーテルの構造を表１に示す。

〈顔料分散体の調製〉
顔料分散剤としてスチレン−アクリル酸共重合体（ジョンクリル社製：ジョンクリル６７８，Ｍｗ８，５００，酸価２１５）３％、ジメチルアミノエタノール１．３％、イオン交換水８０．７％を攪拌・混合し溶解した。この溶液にＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を１５％添加しプレミックスした後、０．５ｍｍのジルコニアビーズを体積率で５０％充填したサンドグラインダーを用いて分散し、固形分濃度１５％の顔料分散体を得た。

〈インクの調製〉
［実施例１０１のインク］
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＤＥＧＢＥ）１０．０％に１．０％の活性剤１２を添加した後、水を加えて攪拌した。攪拌を続けながら、上記顔料分散体５．０％を添加し、５μｍフィルターにて濾過した。これを実施例１０１のインクと称す。

［実施例１０２〜１１５及び比較例１０１〜１１２のインク］
実施例１０１のインクと同様にして、表２、表３に記載の組成でインクを混合し、５μｍフィルターにて濾過し、実施例１０２〜１１５及び比較例１０１〜１１２のインクを得た。

［実施例２０１のインク］
〈インク溶解性樹脂の合成〉
滴下ロート、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン（ＭＥＫ）５０ｇを採り、窒素バブリングしながら７５℃に加温した。そこへ、表４記載のモノマーとＭＥＫ５０ｇ、開始剤（ＡＩＢＮ）５００ｍｇの混合物を滴下ロートより３時間かけて滴下した。滴下後、更に６時間、加熱・還流した。放冷後、減圧下に加熱しＭＥＫを留去した。イオン交換水４５０ｍｌに対して、モノマーとして添加したアクリル酸の１．０５倍モル相当のジメチルアミノエタノールを溶解し、そこへ上記重合物残渣を溶解した。イオン交換水で調整し、固形分濃度２０％の樹脂水溶液を得た。

〈インクの調製〉
ＤＥＧＢＥ１０．０％に１．０％の活性剤１２を添加した後、水を加えて攪拌した。攪拌を続けながら、前記顔料分散体５．０％と上記インク溶解性樹脂３．０％を添加し、５μｍフィルターにて濾過した。これを実施例２０１のインクと称す。

［実施例２０２〜２２０及び比較例２０１〜２１２のインク］
実施例２０１のインクと同様にして、表５、表６に記載の組成でインクを混合し、５μｍフィルターにて濾過し、実施例２０２〜２２０及び比較例２０１〜２１２のインクを得た。

〈インクの性能評価〉
上記のように作製した各インクを用いて以下の性能評価を行った。

《吐出安定性》
ピエゾ型ヘッド（７２０ｄｐｉ，液適量１６ｐｌ）を持つプリント装置を用いて評価を行った。ここで、ｄｐｉは１インチ（１．５４ｃｍ）当たりのドット数を表す解像度である。一つのヘッドに各インクを導入し、Ａ４サイズで連続１０枚の画像作成後、６０分間隔を置いて再度画像作成を行い、得られた画像を５段階評価した。

１：画像欠陥（インク吐出不良）が多数見られる
２：画像欠陥が疎らに見られる
３：画像欠陥は殆ど無いが、小文字描写が劣化している。拡大観察によりドットにサテライトが見られた
４：画像欠陥は無いが、画像の書き出し部（数ｍｍ）に極く僅かに掠れが見られる
５：画像の書出し部も含め画像欠陥は見られない。

〈塩ビに対しての画像評価〉
上記評価装置の一つのヘッドに各インクを導入し、画像を作成して評価を行った。作成条件は以下の通りである。該装置は、記録媒体を下方より接触式ヒーターにて任意に加温できる。

（条件）
印字解像度：７２０ｄｐｉ×７２０ｄｐｉ
ヘッド搬送速度：２００ｍｍ／ｓｅｃ（双方向印字）
記録媒体：塩ビシート（メタマーク社製：ｄｉｇｉｔａｌｖｉｎｙｌ）
媒体加熱温度：印字面表面温度５０℃
評価画像：ウエッジ画像、文字、白抜き文字
評価環境：２０℃・５５％ＲＨ（相対湿度）。

《画質》
画像のハジキの有無、インク混じりにより発生するビーディング、小文字描画性を併せて５段階評価した。

１：局所的なハジキが見られ、ビーディングも激しく、小文字描画できず
２：ハジキは無いが、ビーディングが目立ち、小文字描画できず
３：ハジキは無いが、ビーディングが極く僅かに見られ、小文字描画は出来るが、やや不明瞭
４：ハジキ、ビーディングも無く、小文字描画も出来ているが、白抜き文字の描画性がやや不明瞭
５：ハジキ、ビーディングも無く、小文字描画、白抜き文字の描画性も明瞭。

〈紙に対しての画像評価〉
記録媒体として３種の紙（光沢紙として王子製紙社製：ＳＡ金藤，坪量１２８ｇ／ｍ²と三菱製紙社製：特菱アート両面，坪量１１０ｇ／ｍ²の２種、キャストコート紙として王子製紙社製：ミラーコートプラチナ，坪量１１０ｇ／ｍ²）を使用、評価画像を１０ｃｍ×１０ｃｍのベタ画像とした以外は、塩ビに対しての画像評価と全く同様にして画像を作成し、３段階の画質評価を行った。ただし、使用した光沢紙３種の内、評価結果が最も劣っているものを用いて判断した。

《画質》
１：全面に斑が発生し、実用上、許容範囲外の品質である
２：部分的に斑が見られるが、実用上、許容可能な範囲である
３：斑の発生が全く見られない。

結果は前記表２，３及び５，６に纏めた。尚、表中の有機溶剤略号は以下の通りであり、顔料、樹脂、活性剤、溶剤の行の数値は全てｇを示す。

ＤＥＧＢＥ：ジエチレングリコールモノブチルエーテル
ＴＥＧＢＥ：トリエチレングリコールモノブチルエーテル
ＴＰＧＭＥ：トリプロピレングリコールモノメチルエーテル
１，２−ＨＤ：１，２−ヘキサンジオール
ＤＥＧ：ジエチレングリコール
ＤＰＧ：ジプロピレングリコール
表の結果から明らかなように、本発明のインクジェットインクは吐出安定性に優れ、紙媒体は勿論、プラチチックフィルムのような非吸収性媒体に対しても良質な画像を与える。又、記録媒体を加熱しながら印字を行うことは、非吸水性媒体に対して有効であることも判る。

Claims (7)

1. 下記一般式（１）で示される界面活性剤、顔料、水、及びグリコールエーテルもしくは１，２−アルカンジオールから選ばれる有機溶剤を含有するインクジェット記録用インクであって、該一般式（１）が（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）又は（Ｄ）の条件を満足することを特徴とするインクジェット記録用インク。
   一般式（１） Ｒ（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）_nＯＨ
   〔式中、Ｒはアルキル基を表し、ｎはオキシエチレン部の繰り返し単位を表す。〕
   （Ａ）ＲがＣ₁₀Ｈ₂₁であり、ｎが４，５
   （Ｂ）ＲがＣ₁₁Ｈ₂₃であり、ｎが４〜６
   （Ｃ）ＲがＣ₁₂Ｈ₂₅であり、ｎが４〜７
   （Ｄ）ＲがＣ₁₃Ｈ₂₇であり、ｎが５〜７
2. 前記界面活性剤の一般式（１）が前記（Ｂ）、（Ｃ）又は（Ｄ）の条件を満足する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。
3. 前記界面活性剤の一般式（１）が前記（Ｃ）の条件を満足する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。
4. 前記有機溶剤がジエチレング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ブチルエーテル又は１，２−ヘキサンジオールから選ばれることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のインクジェット記録用インク。
5. 非吸水性記録媒体を加熱して印字するのに用いることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のインクジェット記録用インク。
6. 定着樹脂を含有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のインクジェット記録用インク。
7. 前記定着樹脂がインク溶解性樹脂であり、酸性基としてカルボキシル基又はスルホ基を有し、かつ酸価が８０以上３００未満であることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録用インク。