JP6528379B2 - インクジェット記録用水性インク、インクジェット記録用水性インクの製造方法、インクカートリッジ、インクジェット記録方法及び記録物 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録用水性インク、インクジェット記録用水性インクの製造方法、インクカートリッジ、インクジェット記録方法及び記録物に関する。

水性顔料インクによる光沢紙へのインクジェット記録には、耐擦性に劣るという問題がある。この問題を解決するものとして、樹脂微粒子を含むインクジェット記録用水性顔料インクが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３３５９８６号公報

近年、オフィス環境等におけるインクジェット記録装置の利用が拡大し、インクジェット記録装置で記録した記録物を擦っても汚れにくいことへの需要が高まっている。このような背景から、前記水性顔料インクには、更なる耐擦性の向上が求められている。

そこで、本発明は、耐擦性をさらに向上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。

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、
顔料及び水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、樹脂と、前記樹脂を溶解可能な非水溶性液体と、乳化剤とを含み、
前記乳化剤により、前記水中に前記非水溶性液体が分散していることを特徴とする。

本発明のインクジェット記録用水性インクによれば、水性顔料インクに、樹脂と、水中に分散させた非水溶性液体とを添加したことで、耐擦性をさらに向上可能である。

図１は、本発明における耐擦性向上の推定メカニズムの一例を説明する図である。 図２は、本発明における耐擦性向上の推定メカニズムのその他の例を説明する図である。 図３は、本発明のインクジェット記録装置の構成の一例を示す概略斜視図である。

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。）を用いて記録される記録媒体は、光沢紙であることが好ましい。前記光沢紙とは、例えば、記録面に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。前記光沢紙の塗工層の一般的な空隙の径の大きさの平均は、１０ｎｍ〜５０ｎｍ程度である。

本発明の水性インクについて説明する。本発明の水性インクは、顔料及び水を含む。

本発明において、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。これらの原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、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、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等があげられる。本発明の水性インクは、前記顔料を分散剤で水に分散させたものであってもよい。前記分散剤としては、例えば、一般的な高分子分散剤（顔料分散用樹脂）等を用いてよい。また、本発明の水性インクにおいて、前記顔料は、高分子によりカプセル化されたものであってもよい。

前記顔料は、自己分散型顔料であってもよい。前記自己分散型顔料は、例えば、顔料粒子にカルボニル基、ヒドロキシル基、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等の親水性官能基及びそれらの塩の少なくとも一種が、直接又は他の基を介して化学結合により導入されていることによって、分散剤を使用しなくても水に分散可能なものである。前記自己分散型顔料は、例えば、特開平８−３４９８号公報、特表２０００−５１３３９６号公報、特表２００８−５２４４００号公報、特表２００９−５１５００７号公報、特表２０１１−５１５５３５号公報等に記載の方法によって顔料が処理されたものを用いることができる。前記自己分散型顔料の原料としては、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用することができる。また、前記処理を行うのに適した顔料としては、例えば、三菱化学（株）製の「ＭＡ８」及び「ＭＡ１００」等のカーボンブラックがあげられる。前記自己分散型顔料は、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ社製の「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２５０Ｃ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２６０Ｍ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２７０Ｙ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）３００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４５０Ｃ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４６５Ｍ」及び「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４７０Ｙ」；オリエント化学工業（株）製の「ＢＯＮＪＥＴ（登録商標）ＢＬＡＣＫ ＣＷ−２」及び「ＢＯＮＪＥＴ（登録商標）ＢＬＡＣＫ ＣＷ−３」；東洋インキ製造（株）製の「ＬＩＯＪＥＴ（登録商標）ＷＤ ＢＬＡＣＫ ００２Ｃ」；等があげられる。

前記水性インク全量に対す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％であり、好ましくは、１重量％〜１５重量％であり、より好ましくは、２重量％〜１０重量％である。

前記水性インクは、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。

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に対する前記水の配合量（水割合）は、例えば、１０重量％〜９０重量％であり、好ましくは、４０重量％〜８０重量％である。前記水割合は、例えば、他の成分の残部としてもよい。

前述のとおり、本発明の水性インクは、さらに、樹脂と、乳化剤とを含む。

前記樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸／マレイン酸共重合体塩、スチレン／無水マレイン酸共重合体樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル／アクリル共重合体樹脂、酢酸ビニル／エチレン共重合体樹脂等があげられる。前記樹脂は、自家調製してもよいし、市販品を用いてもよい。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）５３７」（アクリル樹脂）、「ジョンクリル（登録商標）３９０」（アクリル樹脂）、「ジョンクリル（登録商標）６２」（スチレンアクリル樹脂）及び「ジョンクリル（登録商標）ＨＰＤ−９６」（スチレンアクリル樹脂）；星光ＰＭＣ（株）製の「Ｆ−５２」（アクリル樹脂）、「ＫＥ−１１４８」（アクリル樹脂）及び「ＰＥ−１３０４」（スチレンアクリル樹脂）；第一工業製薬（株）製の「スーパーフレックス２１０」（ウレタン樹脂）及び「スーパーフレックスＥ−４０００」（ウレタン樹脂、有効成分量＝４５重量％）；三洋化成工業（株）製の「ユーコート（登録商標） ＵＷＳ−１４５」（ウレタン樹脂）、「パーマリン（登録商標） ＵＡ−１５０」（ウレタン樹脂）及び「パーマリン（登録商標） ＵＡ−３６８」（ウレタン樹脂）；クラレ（株）製の「ＰＶＡ−２２０」（ポリビニルアルコール樹脂の１０％水溶液）及び「ＰＶＡ−２０３」（ポリビニルアルコール樹脂の１０％水溶液）；日本触媒（株）製の「アクアリック（登録商標）Ｌ ＤＬ−４０」（ポリアクリル酸ナトリウム、有効成分量＝４０重量％）及び「アクアリック（登録商標）Ｌ ＴＬ−３７」（アクリル酸／マレイン酸共重合体塩、有効成分量＝３７重量％）；等があげられる。本発明の水性インクにおいて、前記樹脂は、バインダー樹脂であってもよいし、顔料分散用の樹脂であってもよい。

前記樹脂は、１種類を単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。前記水性インク全量に対する前記樹脂の固形分配合量は、例えば、１重量％〜１０重量％であり、好ましくは、１．５重量％〜５重量％であり、より好ましくは、２重量％〜４重量％である。

本発明の水性インクにおいて、前記顔料固形分量（Ｐ）と前記樹脂（Ｒ）との重量比は、例えば、Ｐ：Ｒ＝４：１〜２：５であり、好ましくは、Ｐ：Ｒ＝８：３〜４：５であり、より好ましくは、Ｐ：Ｒ＝２：１〜１：１である。

前記乳化剤は、特に限定されず、例えば、花王（株）製のアニオン界面活性剤「ＥＭＡＬ（登録商標）」シリーズ、「ＬＡＴＥＭＵＬ（登録商標）」シリーズ、「ＶＥＮＯＬ（登録商標）」シリーズ、「ＮＥＯＰＥＬＥＸ（登録商標）」シリーズ、ＮＳ ＳＯＡＰ、ＫＳ ＳＯＡＰ、ＯＳ ＳＯＡＰ及び「ＰＥＬＥＸ（登録商標）」シリーズ；ライオン（株）製のアニオン界面活性剤「ＬＩＰＯＬＡＮ（登録商標）」シリーズ、「ＬＩＰＯＮ（登録商標）」シリーズ、「ＳＵＮＮＯＬ（登録商標）」シリーズ、「ＬＩＰＯＴＡＣ（登録商標） ＴＥ，ＥＮＡＧＩＣＯＬ」シリーズ、「ＬＩＰＡＬ（登録商標）」シリーズ及び「ＬＯＴＡＴ（登録商標）」シリーズ等；花王（株）製のノニオン界面活性剤「ＥＭＵＬＧＥＮ（登録商標）」シリーズ、「ＲＨＥＯＤＯＬ（登録商標）」シリーズ、「ＥＭＡＳＯＬ（登録商標）」シリーズ、「ＥＸＣＥＬ（登録商標）」シリーズ、「ＥＭＡＮＯＮ（登録商標）」シリーズ、「ＡＭＩＥＴ（登録商標）」シリーズ及び「ＡＭＩＮＯＮ（登録商標）」シリーズ等；東邦化学工業（株）製のノニオン界面活性剤「ソルボン（登録商標）」シリーズ；ライオン（株）製のノニオン界面活性剤「ＤＯＢＡＮＯＸ（登録商標）」シリーズ、「ＬＥＯＣＯＬ（登録商標）」シリーズ、「ＬＥＯＸ（登録商標）」シリーズ、「ＬＡＯＬ，ＬＥＯＣＯＮ（登録商標）」シリーズ、「ＬＩＯＮＯＬ（登録商標）」シリーズ、「ＣＡＤＥＮＡＸ（登録商標）」シリーズ、「ＬＩＯＮＯＮ（登録商標）」シリーズ及び「ＬＥＯＦＡＴ（登録商標）」シリーズ等；第一工業製薬（株）製のカチオン界面活性剤「カチオーゲン（登録商標）ＥＳ−ＯＷ」及び「カチオーゲン（登録商標）ＥＳ−Ｌ」等があげられる。

前記乳化剤は、後述する樹脂を溶解可能な非水溶性液体の種類に応じて選択することが好ましい。好ましい組合せを見つける手段としては、例えば、前記非水溶性液体の所要ＨＬＢ（Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ ｂａｌａｎｃｅ）値を基準とした選定方法があげられる（堀内照夫、「乳化基礎理論」、日本化粧品技術者会誌、日本化粧品技術者会、２０１０年、第４４巻、第１号、p. 2-22参照）。前記非水溶性液体の所要ＨＬＢ値は、転相滴定法等によって求めることができ、前記非水溶性液体の所要ＨＬＢ値と同じＨＬＢ値を持つ乳化剤を選択することにより、好ましい組合せを効率的に見出すことが可能である。

前記乳化剤は、１種類を単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。前記水性インク全量に対する前記乳化剤の配合量は、例えば、０．０１重量％〜３重量％であり、好ましくは、０．０５重量％〜２重量％であり、より好ましくは、０．１重量％〜１．５重量％である。

前述のとおり、本発明の水性インクは、前記樹脂を溶解可能な非水溶性液体を含み、前記乳化剤により、前記水中に前記非水溶性液体が分散していることを特徴とする。本発明の水性インクにおいては、前記乳化剤により、前記非水溶性液体のエマルションが形成されていてもよい。本発明の水性インクは、インクジェット方式で吐出される前の状態では、前記非水溶性液体が分散しているため若干濁っていることがあるが、記録媒体に着弾すると、前記非水溶性液体の分散状態が解消され、水性インクの濁りも解消される。

前記非水溶性液体は、下記（Ａ）及び（Ｂ）の少なくとも一方の条件を満たすものであることが好ましい。揮発性の低い下記（Ａ）及び（Ｂ）の少なくとも一方の条件を満たす非水溶性液体を用いれば、臭気の低減が可能である。

（Ａ）沸点が、２５０℃以上である。
（Ｂ）炭素原子数が１０以上の飽和炭化水素である。

前記非水溶性液体としては、前記樹脂と相溶性・親和性が高いものが好ましい。前記相溶性・親和性を表すパラメータとしては、ＳＰ値（Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ、溶解性パラメータ）があげられる。前記ＳＰ値は、例えば、上田伸一、外２名、「添加剤の溶解性パラメータに関する考察」、塗料の研究、関西ペイント株式会社、平成２２年１０月、第１５２巻、p. 41-46に記載のFedors法により算出可能である。前記非水溶性液体としては、前記ＳＰ値が前記樹脂と近いものを選択することが好ましい。前記樹脂の一例として、ポリアクリル酸メチルのＳＰ値を近似的に算出すると、９〜１０程度の値となる。ポリアクリル酸メチル以外の前記樹脂でも、同程度のＳＰ値を取ることが多い。このような観点から、前記非水溶性液体のＳＰ値は、例えば、７．７（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２（７．７×２．０５（Ｊ／ｃｍ^３）^１／２）〜１１．４（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２（１１．４×２．０５（Ｊ／ｃｍ^３）^１／２）であり、好ましくは、７．８（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２（７．８×２．０５（Ｊ／ｃｍ^３）^１／２）〜１１．４（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２（１１．４×２．０５（Ｊ／ｃｍ^３）^１／２）である。

前記非水溶性液体は、低分子化合物でも良いし、高分子化合物でも良いが、前記樹脂との相溶性の観点から、分子全体として適度な極性を有するものが好ましい。分子全体として適度な極性を有する前記低分子化合物としては、エステル基、エーテル基、ケトン基、ハロゲン基等の適度な極性を有する官能基を含む化合物であることが好ましく、ジカルボン酸ジエステルが特に好ましい。前記非水溶性液体がジカルボン酸ジエステルを含めば、耐擦性に特に優れた水性インクを得ることができる。前記（Ａ）の条件を満たし、かつ、前記Fedors法により求めたＳＰ値が７．８（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２〜１１．４（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２である前記ジカルボン酸ジエステルとしては、例えば、アジピン酸ジエチル、フタル酸ジエチル等があげられる。アジピン酸ジエチル及びフタル酸ジエチルのようなジカルボン酸ジエステルには、安価であるという利点もある。

前記高分子化合物は、適度な極性を有し、かつ、非水溶性であるとの観点から、単位モノマーの炭素原子数が３以上であるポリアルキレングリコールが好ましい。前記非水溶性液体が前記ポリアルキレングリコールを含めば、耐擦性により優れた水性インクを得ることができる。このようなポリアルキレングリコールとしては、例えば、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリブチレングリコール等があげられる。ＰＰＧ及びポリブチレングリコールは、前記（Ａ）の条件を満たし、かつ、ＳＰ値が７．８（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２〜１１．４（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２である。ＰＰＧ等の前記高分子化合物の重量平均分子量は、非水溶性であるとの観点から、３００〜２０００であることが好ましい。

アジピン酸ジエチル、フタル酸ジエチル及びＰＰＧ４００（重量平均分子量が４００のポリプロピレングリコール）の沸点、前記Fedors法により求めたＳＰ値及び構造式を、表１及び式（１）〜（３）に示す。なお、ＰＰＧ４００の前記ＳＰ値は、式（３）におけるｎを４として求めた値である。

前記（Ｂ）の条件を満たし、かつ、前記Fedors法により求めたＳＰ値が７．７（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２〜１１．４（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２である前記非水溶性液体としては、例えば、デカン（ＳＰ値＝７．７（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２）、ウンデカン（ＳＰ値＝７．８（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２）、ドデカン（ＳＰ値＝７．８（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２）等があげられる。

前記非水溶性液体の粘度は、特に制限されないが、例えば、１ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓであり、好ましくは、１ｍＰａ・ｓ〜５０ｍＰａ・ｓであり、より好ましくは、１ｍＰａ・ｓ〜３０ｍＰａ・ｓである。前記粘度は、２５℃で測定した値である。

前記非水溶性液体は、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。前記水性インク全量に対する前記非水溶性液体の配合量（非水溶性液体割合）は、例えば、０．１重量％〜３０重量％であり、好ましくは、０．５重量％〜２０重量％であり、より好ましくは、１重量％〜１５重量％である。

本発明の水性インクにおいて、前記樹脂と前記非水溶性液体との組み合わせとしては、例えば、表２に示すパターン１〜６があげられる。ただし、これらの組み合わせは例示に過ぎず、本発明はこれに限定されない。

本発明の水性インクにおいて、前記樹脂と前記非水溶性液体との重量比は、樹脂：非水溶性液体＝２：１〜１：２であることが好ましい。

前述のとおり、本発明の水性インクによれば、水性顔料インクに、前記樹脂と、水中に分散させた前記非水溶性液体とを添加したことで、耐擦性をさらに向上可能である。図１及び図２を参照して、本発明の水性インクにおける耐擦性向上の推定メカニズムについて例をあげて説明する。ただし、これらのメカニズムは推定に過ぎず、本発明はこれらに限定されない。

図１は、樹脂分散型顔料インクにおける耐擦性向上の推定メカニズムの一例を説明する図である。前述のとおり、光沢紙の塗工層の一般的な空隙の径の大きさの平均は、１０ｎｍ〜５０ｎｍ程度である。これに対し、顔料粒子の一般的な平均粒径は、１００ｎｍ程度であるため、図１（Ａ）に示すように、顔料２１及び顔料分散用の樹脂２２は、光沢紙Ｐの塗工層に入り込むことなく、光沢紙Ｐの表面に留まる。このとき、本発明における樹脂２２を溶解可能な非水溶性液体が存在しなければ、光沢紙Ｐ上に堆積した顔料２１の粒子は、充分な強度を有する塗膜を形成できず、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２２を溶解可能な非水溶性液体２３が前記水中に分散している場合には、図１（Ｃ）に示すように、水性インク中の水溶性成分が浸透によって失われた状態でも流動性を有する非水溶性液体２３が顔料２１の粒子及び樹脂２２の間に入り込み、樹脂２２を溶解してつなぎあわせることで、耐擦性が向上すると推定される。また、非水溶性液体２３は、ある程度（例えば、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度）の大きさを持ったエマルション粒子として水性インク中に分散しているため、光沢紙Ｐの塗工層の空隙をそのままの状態では通過することができず、光沢紙Ｐの塗工層への浸透の際に水溶性成分との分離が生じる。その結果、非水溶性液体２３は、光沢紙Ｐの表面に効率的に留まるという効果も同時に発現していると考えられ、樹脂２２を溶解する作用を持つ水溶性有機溶媒を水性インクに添加した場合と比較して、より高い耐擦性向上効果が発揮される。

図２は、自己分散型顔料インクにおける耐擦性向上の推定メカニズムの一例を説明する図である。自己分散型顔料インクにおいては、図２（Ａ）に示すように、自己分散型顔料２１及び樹脂２２は、両者が混在した状態で光沢紙Ｐの表面に留まる。このとき、本発明における樹脂２２を溶解可能な非水溶性液体が存在しなければ、光沢紙Ｐ上に堆積した自己分散型顔料２１の粒子は、充分な強度を有する塗膜を形成できず、軽く擦られただけで容易に剥離してしまう。一方、本発明における樹脂２２を溶解可能な非水溶性液体２３が前記水中に分散している場合には、図２（Ｂ）に示すように、自己分散型顔料２１及び樹脂２２に非水溶性液体２３を加えた三者が光沢紙Ｐ上に混在した状態となり、図２（Ｃ）に示すように、非水溶性液体２３が、樹脂２２を溶解してつなぎあわせることで、耐擦性が向上すると推定される。これら以外の点は、図１に示す樹脂分散型顔料インクの場合と同様である。

本発明の水性インクは、さらに、水溶性有機溶剤を含むことが好ましい。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。

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。

前記水性インク全量に対する前記湿潤剤の配合量は、例えば、０重量％〜９５重量％であり、好ましくは、５重量％〜８０重量％であり、より好ましくは、５重量％〜５０重量％である。

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。

前記水性インク全量に対する前記浸透剤の配合量は、例えば、０重量％〜２０重量％であり、好ましくは、０重量％〜１５重量％であり、より好ましくは、１重量％〜４重量％である。

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、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。

つぎに、本発明のインクジェット記録用水性インクの製造方法について、例をあげて説明する。ただし、この製造方法は例示に過ぎず、本発明の水性インクは、いかなる方法で製造されてもよい。

（第一の液体調製工程）
まず、前記顔料、前記樹脂及び前記水（配合量の半分）を、従来公知の方法で均一に撹拌混合して、第一の液体を調製する。

（第二の液体調製工程）
つぎに、前記非水溶性液体、前記乳化剤及び前記水（配合量の残りの半分）を、従来公知の方法で均一に撹拌混合して、第二の液体を調製する。

（水性インク調製工程）
つぎに、前記第二の液体を前記第一の液体に投入することで、本発明の水性インクを調製できる。

前記製造方法は、前記水性インク調製工程後に、フィルタ等で不溶解物を除去するろ過工程を有してもよい。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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、光沢紙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。光沢紙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。導入された光沢紙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。記録後の光沢紙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、耐擦性にさら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、光沢紙Ｐの給紙機構及び排紙機構の図示を省略している。

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。

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。

［実施例１〜９及び比較例１〜６］
水性インク組成（表３）における、リン酸基により修飾された自己分散型顔料、樹脂及び水（表３に記載の量の半分）を均一に撹拌混合して第一の液体を調製した。つぎに、水性インク組成（表３）における、非水溶性液体、乳化剤及び水（表３に記載の量の残りの半分）を均一に撹拌混合して第二の液体を調製した。つぎに、前記第二の液体を前記第一の液体に投入した後、得られた溶液を、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１〜９及び比較例１〜６のインクジェット記録用水性インクを得た。

実施例及び比較例の水性インクについて、耐擦性評価を、下記方法により実施した。

（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、実施例及び比較例の水性インクを用いて光沢紙（ブラザー工業（株）製の専用紙 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。

耐擦性評価 評価基準
Ｓ ：評価サンプル作製後１５秒後に擦っても、擦り部周辺に汚れ・擦れが生じなかった
ＡＡ：評価サンプル作製後１５秒後に擦ると、擦り部周辺に汚れは生じなかったが、擦れは生じた
Ａ ：評価サンプル作製後６０秒後に擦ると、擦り部周辺に汚れは生じなかったが、擦れは生じた
Ａ−：評価サンプル作製後２分後に擦ると、擦り部周辺汚れは生じなかったが、擦れは生じた
Ｂ ：評価サンプル作製後３分後に擦ると、擦り部周辺に汚れ・擦れが生じた

実施例１〜９及び比較例１〜６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。

表３に示すとおり、実施例１〜９では、耐擦性が良好であった。前記非水溶性液体割合を１重量％以上とした実施例１〜５及び７〜９では、耐擦性がより優れていた。また、前記非水溶性液体としてジカルボン酸ジエステル（アジピン酸ジエチル）を用いた実施例１、２、４、５、８及び９では、耐擦性が特に優れていた。そして、前記非水溶性液体としてＰＰＧ４００を用いた実施例３の方が、前記非水溶性液体としてドデカンを用いた実施例７よりも、耐擦性が優れていた。一方、前記非水溶性液体を用いなかった比較例１〜３及び６、前記樹脂を用いなかった比較例４、並びに、前記非水溶性液体に代えて、水溶性液体を用いた比較例５では、いずれも耐擦性の評価結果が悪かった。

以上のように、本発明の水性インクは、耐擦性をさらに向上可能なものである。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。

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
２２ 樹脂
２３ 非水溶性液体
Ｐ 光沢紙

Claims (11)

1. 顔料及び水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、樹脂と、前記樹脂を溶解可能な非水溶性液体と、乳化剤とを含み、
   前記乳化剤により、前記水中に前記非水溶性液体が分散しており、
   前記水性インク全量に対する前記顔料の固形分配合量（顔料固形分量Ｐ）と前記樹脂（Ｒ）との重量比が、Ｐ：Ｒ＝２：１〜１：１であり、
   前記水性インクにおいて、前記樹脂と前記非水溶性液体との重量比が、樹脂：非水溶性液体＝２：１〜１：２であり、
   前記非水溶性液体が、単位モノマーの炭素原子数が３以上のポリアルキレングリコールを含むことを特徴とするインクジェット記録用水性インク。
2. 前記非水溶性液体のＳＰ値が、７．８（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２〜１１．４（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２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。
3. 前記非水溶性液体が、ジカルボン酸ジエステルを含む請求項１又は２記載のインクジェット記録用水性インク。
4. 前記ポリアルキレングリコールが、ポリプロピレングリコールを含む請求項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。
5. 前記非水溶性液体が、下記（Ａ）及び（Ｂ）の少なくとも一方の条件を満たすものである請求項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。
   
   （Ａ）沸点が、２５０℃以上である。
   （Ｂ）炭素原子数が１０以上の飽和炭化水素である。
   
6. 前記水性インク全量に対する前記非水溶性液体の配合量が、１重量％以上である請求項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。
7. 顔料、樹脂及び水を撹拌混合して第一の液体を調製する第一の液体調製工程と、
   前記樹脂を溶解可能な非水溶性液体、乳化剤及び水を撹拌混合して第二の液体を調製する第二の液体調製工程と、
   前記第二の液体を前記第一の液体に投入してインクジェット記録用水性インクを調製する水性インク調製工程と
   を含み、
   前記水性インク全量に対する前記顔料の固形分配合量（顔料固形分量Ｐ）と前記樹脂（Ｒ）との重量比を、Ｐ：Ｒ＝２：１〜１：１とし、
   前記水性インクにおいて、前記樹脂と前記非水溶性液体との重量比を、樹脂：非水溶性液体＝２：１〜１：２とし、
   前記非水溶性液体が、単位モノマーの炭素原子数が３以上のポリアルキレングリコールを含むことを特徴とするインクジェット記録用水性インクの製造方法。
8. 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。
9. 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。
10. 請求項９記載のインクジェット記録方法により記録されたことを特徴とする記録物。
11. 顔料、樹脂及び水を撹拌混合して第一の液体を調製する第一の液体調製工程と、
    前記樹脂を溶解可能な非水溶性液体、乳化剤及び水を撹拌混合して第二の液体を調製する第二の液体調製工程と、
    前記第二の液体を前記第一の液体に投入してインクジェット記録用水性インクを調製する水性インク調製工程と
    を含み、
    前記水性インク全量に対する前記顔料の固形分配合量（顔料固形分量Ｐ）と前記樹脂（Ｒ）との重量比を、Ｐ：Ｒ＝２：１〜１：１とし、
    前記水性インクにおいて、前記樹脂と前記非水溶性液体との重量比を、樹脂：非水溶性液体＝２：１〜１：２とすることを特徴とするインクジェット記録用水性インクの製造方法。

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