JP2023115488A

JP2023115488A - 水性インクジェットインク組成物

Info

Publication number: JP2023115488A
Application number: JP2022017717A
Authority: JP
Inventors: 智仁中野; Tomohito Nakano; 友暉丸山; Tomoki Maruyama; 哲郎神▲崎▼; Tetsuo Kanzaki; 学谷口; Manabu Taniguchi
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2022-02-08
Filing date: 2022-02-08
Publication date: 2023-08-21
Also published as: US20230250306A1

Abstract

【課題】塗膜の耐擦性に優れるインクジェットインク組成物を提供する。【解決手段】ピグメントイエロー１５０と、分散樹脂と、Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドンと、を含む、水性インクジェットインク組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、水性インクジェットインク組成物に関する。

インクジェット記録方法は、比較的単純な装置で、高精細な画像の記録が可能であり、各方面で急速な発展を遂げている。その中で、耐光性及び目詰まり回復性等について種々の検討がなされている。例えば、特許文献１には、色再現性が良好で透明性が高く、さらに耐水性や耐光性がよく滲みの少ない均質な画像が得られるなどの利点を有するカラーインクセットを供給することを目的として、着色剤、これを分散する分散剤、湿潤剤、浸透剤、及び水を含有した水性インクであって、その表面張力が所定の範囲内にあり、該着色剤が縮合アゾ顔料、ニッケル錯体型アゾ顔料、縮合多環顔料、フタロシアニン顔料から選ばれた少なくとも一種の顔料であり、かつ、該分散剤がエチレンオキサイド基を含むアニオン系界面活性剤及び／又はエチレンオキサイド基を含むノニオン系界面活性剤である水性インクが開示されている。

特開２００３－１７６２３５号公報

ところで、特許文献１のように分散樹脂を含まず、界面活性剤で顔料を分散させて得られるインク組成物は、記録物において顔料が露出し、耐擦性に劣る傾向にあることが分かってきた。

本発明のインクジェットインク組成物は、ピグメントイエロー１５０と、分散樹脂と、Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドンと、を含む、水性インクジェットインク組成物である。

本実施形態の記録方法で用いる記録装置の一例を示す図である。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右などの位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

１．インクジェットインク組成物
本実施形態に係るインクジェットインク組成物（以下、単に「インク組成物」ともいう。）は、ピグメントイエロー１５０と、分散樹脂と、Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドンと、を含む、水性インクジェットインク組成物である。

従来、界面活性剤は、インク組成物の濡れ性を向上したり、色材の分散性能を向上したりする観点から使用されている。しかしながら、ピグメントイエロー１５０を色材として含むインクにおいては、分散剤を用いず、界面活性剤のみを用いる場合には、得られる記録物において、顔料が塗膜表面に露出する等の要因により耐擦性が低下することがわかってきた。また、一方で、分散剤を用いた場合には、一度乾燥したインク組成物が再溶解しにくく、目詰まり回復性に劣るという問題もある。

そこで、本発明者らは、鋭意検討した結果、イエロー顔料であるピグメントイエロー１５０を含むインク組成物において、分散剤として分散樹脂を用い、更に、溶剤としてＮ－ヒドロキシエチルピロリドン（以下、「ＨＥＰ」ともいう。）を用いることにより、得られる塗膜の耐擦性がより向上し、かつ目詰まり回復性を維持できることを見出した。この理由としては、特に限定されないが、ＨＥＰは樹脂を溶解させる性質があり、溶解した分散用樹脂が顔料を覆うことにより平滑な記録面を形成し、塗膜の耐擦性が向上し、また一方で、ＨＥＰが分散樹脂の溶解を促進し目詰まり回復性を向上するためと考えられる。

以下、本実施形態に係るインク組成物において、含まれ得る成分、物性及び製造方法について説明する。

１．１．色材
インク組成物は、色材としてピグメントイエロー１５０を含み、さらに、それ以外の色材を含んでいてもよい。色材は、ピグメントイエロー１５０の１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

１．１．１．ピグメントイエロー１５０
本実施形態のインク組成物は、イエロー顔料であるピグメントイエロー１５０を含む。ピグメントイエロー１５０は、イエロー顔料の中でも特に耐光性を向上させるため、本実施形態のインク組成物は、耐光性に優れる。ピグメントイエロー１５０としては、市販品を用いてもよく、合成により得られるものを用いてもよい。

ピグメントイエロー１５０の含有量は、インク組成物の総量に対し、１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、２質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上１０質量％以下であることが更に好ましい。ピグメントイエロー１５０の含有量が上記範囲内にあることにより、インク組成物の耐光性が一層優れる傾向にある。

１．１．２．ピグメントイエロー１５０以外の色材
インク組成物は、必要に応じてピグメントイエロー１５０以外の色材を含んでいてもよい。

ピグメントイエロー１５０以外の顔料としては、特に限定されず、例えば、無機顔料や有機顔料が挙げられる。そのような無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化鉄、及び酸化チタンが挙げられる。また、有機顔料としては、例えば、キナクリドン系顔料、キナクリドンキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラピリミジン系顔料、アンサンスロン系顔料、インダンスロン系顔料、フラバンスロン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリノン系顔料、キノフタロン系顔料、アントラキノン系顔料、チオインジゴ系顔料、ベンツイミダゾロン系顔料、イソインドリノン系顔料、アゾメチン系顔料、及びアゾ系顔料が挙げられる。なお、色材として、金属粒子、金属薄片、無機塩等の光輝性の顔料を用いてもよい。

インク組成物において、ピグメントイエロー１５０以外の色材の含有量は、特に限定されず、例えば、インク組成物の総量に対し、０質量％以上１０質量％以下であり、好ましくは０質量％以上８．０質量％以下であり、より好ましくは０．１質量％以上７．０質量％以下であり、さらに好ましくは０．３質量％以上５．０質量％以下である。

１．２．分散樹脂
インク組成物において、ピグメントイエロー１５０を含む色材は、分散剤として樹脂を用いる。本明細書において、分散樹脂とは、分散剤として用いる樹脂（すなわち、高分子分散剤）を意味し、インク組成物が分散樹脂を含むとは、色材を樹脂に分散させた状態でインク組成物の調製を行うことを内包し、特に、顔料であるピグメントイエロー１５０を樹脂により分散させていることを意味する。なお、分散樹脂は、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であっても、グラフト共重合体であってもよく、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

なお、本実施形態において、分散樹脂とは、分子内に親水性部分と疎水性部分を有する化合物であって、色材に対する親和性基を有するものをいう。このような分散樹脂は、色材の表面と相互作用をし、分散安定性を向上しうる。他方で、界面活性剤とは、分子内に親水性部分と疎水性部分を有する化合物であって、色材に対する親和性基を有しないものをいうものとする。

分散樹脂の酸価は、例えば、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、好ましくは３５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上８５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、より好ましくは４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、更に好ましくは４５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。分散樹脂の酸価が上記範囲内にあることにより、インク組成物の目詰まり回復性及び／又は塗膜の耐擦性が一層向上する傾向にある。

酸価は、京都電子工業社（Kyoto Electronics Manufacturing Co. Ltd.）製のＡＴ６１０（製品名）を用いて測定を行い、以下の数式（１）に数値をあてはめて算出する。そして、電位差を利用したコロイド滴定により、テトラヒドロフランに溶解させた高分子について、酸価を測定することができる。このときの滴定試薬としては、水酸化ナトリウムのエタノール溶液を用いることができる。
酸価（ｍｇ／ｇ）＝（ＥＰ１－ＢＬ１）×ＦＡ１×Ｃ１×Ｋ１／ＳＩＺＥ（１）
（上記の数式中、ＥＰ１は滴定量（ｍＬ）、ＢＬ１はブランク値（０．０ｍＬ）、ＦＡ１は滴定液のファクター（１．００）、Ｃ１は濃度換算値（５．６１１ｍｇ／ｍＬ）（０．１ｍｏ１／ＬＫＯＨ１ｍＬの水酸化カリウム相当量）、Ｋ１は係数（１）、ＳＩＺＥは試料採取量（ｇ）をそれぞれ表す。）

分散樹脂のガラス転移温度（Ｔ_g）は、例えば、－５０℃以上３０℃以下であり、好ましくは－４０℃以上２０℃以下であり、より好ましくは－３０℃以上１０℃以下であり、更に好ましくは－２０℃以上０℃以下である。分散樹脂のガラス転移温度が上記範囲内にあることにより、インク組成物の目詰まり回復性及び／又は塗膜の耐擦性が一層向上する傾向にある。

なお、ガラス転移温度は、公知の測定方法により求めることができ、例えば、株式会社日立ハイテクサイエンス社製の示差走査熱量計「ＤＳＣ７０００」を用いて、ＪＩＳＫ７１２１（プラスチックの転移温度測定方法）に準じて測定することが可能である。

分散樹脂の重量平均分子量は、例えば、５００００以上５０００００以下であり、好ましくは８００００以上４０００００以下であり、より好ましくは１０００００以上３０００００以下であり、更に好ましくは１５００００以上２５００００以下である。分散樹脂の重量平均分子量が上記範囲内にあることにより、インク組成物の目詰まり回復性及び／又は塗膜の耐擦性が一層向上する傾向にある。

なお、重量平均分子量は、公知の方法により測定することができ、例えば、クロマトグラフィー法が挙げられる。

分散樹脂としては、特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。このなかでも、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂が好ましい。このような分散樹脂を用いることにより、耐擦性や、目詰まり回復性がより向上する傾向にある。

アクリル系樹脂は、アクリレート又はアクリル酸を少なくとも含むモノマーか重合された樹脂であり、アクリレート又はアクリル酸の少なくともいずれかと他のモノマーとから重合されたアクリル樹脂が好ましく、他のモノマーとしてスチレンを用いたスチレンアクリル樹脂がより好ましい。

このようなアクリル系樹脂としては、特に制限されないが、例えば、ジョンクリル７１００、３９０（商品名、ＢＡＳＦ社製）、モビニール９５２Ｂ、７１８Ａ（商品名、日本合成化学工業社製）、ＮｉｐｏｌＬＸ８７２、ＬＸ８７４（商品名、日本ゼオン社製）等のアクリル系樹脂、モビニール９６６Ａ、９７５Ｎ（商品名、日本合成化学工業社製）等のスチレンアクリル系樹脂が挙げられる。インク組成物の耐擦性、及び／又は目詰まり回復性を向上させる観点から、アクリル系樹脂としてはジョンクリル７１００が好ましい。

ウレタン系樹脂は、ウレタン結合を有する樹脂の総称である。ウレタン樹脂には、ポリウレタン結合以外に、主鎖にヒドロキシ基を含むポリオール型ウレタン樹脂、主鎖にエステル結合を含むポリエステル型ウレタン樹脂、主鎖にカーボネート結合を含むポリカーボネート型ウレタン樹脂を使用してもよい。なお、ウレタン系樹脂としては、市販品を用いてもよく、公知の方法により製造したものを用いてもよい。

分散樹脂の含有量は、例えば、インク組成物の総量に対し、３．０質量％以上３０質量％以下であり、好ましくは５．０質量％以上２０質量％以下であり、より好ましくは８．０質量％以上１５質量％以下である。分散樹脂の含有量が上記範囲内にあることにより、インク組成物の保存安定性が一層向上する傾向にある。

１．３．水溶性有機溶剤
本実施形態のインク組成物は、水溶性有機溶剤として、Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドンを含み、必要に応じてＨＥＰ以外の水溶性有機溶剤を含有してもよい。なお、水溶性有機溶剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

１．３．１．Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドン
Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドン（ＨＥＰ）は、１－（２－ヒドロキシエチル）－２－ピロリドンと同じ化合物であり、分散樹脂を溶解する性質を有する。本発明のインク組成物は、分散樹脂を含むため、インクの乾燥時に樹脂の強固な凝集が起こり得る。一方、ＨＥＰを含むことにより、樹脂の再分散が容易になり、目詰まり回復性を向上することができる。よって、本発明のインク組成物は、分散樹脂とＨＥＰの相乗的な効果により、良好な耐擦性と目詰まり回復性を両立させることが可能である。

Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドン（ＨＥＰ）の含有量は、例えば、インク組成物の総量に対して、０．１質量％以上２０質量％以下である。

ＨＥＰの含有量は、インク組成物の総量に対し、０．５質量％以上であることが好ましく、１．０質量％以上であることがより好ましく、１．５質量％以上であることが更に好ましく、２．０質量％以上であることがより更に好ましい。ＨＥＰの含有量の下限が上記範囲内にあることにより、十分な樹脂の溶解性が得られ、インク組成物の目詰まり回復性を一層向上させる傾向にある。

また、ＨＥＰの含有量は、インク組成物の総量に対し、１５質量％以下であることが好ましく、１２質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以下であることが更に好ましく、９．０質量％以下であることがより更に好ましい。ＨＥＰの含有量の上限が上記範囲内にあることにより、顔料と分散樹脂との結合を良好にし、インク組成物の保存安定性が一層向上する傾向にある。

分散樹脂の含有量に対する、Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドン（ＨＥＰ）の含有量の質量比は、０．０５以上１．２以下であることが好ましい。上記含有量の質量比は、０．１０以上１．０以下であることがより好ましく、０．１５以上０．９０以下であることが更に好ましい。含有量の質量比が上記範囲内にあることにより、インク組成物の耐擦性、及び／又は目詰まり回復性が一層向上する傾向にある。

１．３．２．その他の水溶性有機溶剤
水溶性有機溶剤としては、特に限定されず、例えば、グリセリン；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，２－ペンタンジオール等のグリコール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールモノエーテル類；メタノール、エタノール、ｎ－プロピルアルコール、ｉｓｏ－プロピルアルコール、ｎ－ブタノール、２－ブタノール、ｔｅｒｔ－ブタノール、ｉｓｏ－ブタノール、ｎ－ペンタノール等のアルコール類等が挙げられる。なお、水溶性有機溶剤は、一種単独で用いても、二種以上を併用してもよい。

インク組成物は、このなかでも、グリセリンを含むことが好ましい。グリセリンを水溶性有機溶剤の１種として用いることにより、インク組成物における水分の蒸発を抑制し、目詰まり回復性を向上させる傾向にある。

グリセリンの含有量は、例えば、インク組成物の総量に対し、１．０質量％以上２０質量％以下である。上記と同様の効果を奏する観点から、グリセリンの含有量はインク組成物の総量に対し、５．０質量％以上１５質量％以下であることが好ましく、８．０質量％以上１２質量％以下であることがより好ましい。

また、インク組成物は、グリコールモノエーテル類の水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。このような溶剤としては、インク組成物の保湿性を向上させる観点から、トリエチレングリコールモノブチル（ＴＥＧｍＢＥ）を含むと好ましい。

水溶性有機溶剤の含有量は、特に限定されず、例えば、インク組成物の総量に対して、３．０質量％以上５０質量％以下である。インク組成物の目詰まり回復性を一層向上させる観点から、水溶性有機溶剤の含有量は、インク組成物の総量に対して、１０質量％以上４５質量％以下であるが好ましく、１５質量％以上４０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以上３５質量％以下であることが更に好ましい。

１．４．樹脂粒子
インク組成物は、樹脂粒子を含むことが好ましい。インク組成物が樹脂粒子を含むことにより、インク組成物が記録媒体上に強固に定着することができ、得られる塗膜の耐擦性が一層向上する傾向にある。なお、樹脂粒子は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

樹脂粒子としては、例えば、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂（スチレンアクリル系樹脂を含む）、フルオレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂等からなる樹脂粒子が挙げられる。なかでも、本発明による効果を一層有効かつ確実に奏する観点から、ウレタン系樹脂が好ましい。これらの樹脂粒子は、エマルジョン形態で取り扱われることが多いが、粉体の性状であってもよい。

ウレタン系樹脂として、例えば、ウレタン樹脂エマルジョンが挙げられる。ウレタン樹脂エマルジョンとしては、分子中にウレタン結合を有する樹脂エマルジョンであれば特に限定されず、主鎖にエーテル結合を含むポリエーテル型ウレタン樹脂、主鎖にエステル結合を含むポリエステル型ウレタン樹脂、及び主鎖にカーボネート結合を含むポリカーボネート型ウレタン樹脂が挙げられる。このなかでも、カチオン性又はアニオン性のウレタン樹脂微粒子が好ましい。

ウレタン系樹脂エマルジョンの市販品としては、例えば、タケラックＷ－６０６１、Ｗ－６０２０、Ｗ－６３５、Ｗ－６０５、Ｗ－６３５、Ｗ－６０２１（三井化学ポリウレタン社製商品名）、スーパーフレックス８７０、８００、１５０、４２０、４６０、４７０、６１０、７００（第一工業製薬社製商品名）、パーマリンＵＡ－１５０（三洋化成工業株式会社製）、サンキュアー２７１０（日本ルーブリゾール社製）、ＮｅｏＲｅｚＲ－９６６０、Ｒ－９６３７、Ｒ－９４０（楠本化成株式会社製）、アデカボンタイターＨＵＸ－３８０，２９０Ｋ（株式会社ＡＤＥＫＡ製）等が挙げられる。この中でも、本発明による効果を一層向上させる観点から、タケラックＷ－６０６１を用いると好ましい。

アクリル樹脂粒子としては、例えばアクリル樹脂エマルジョンが挙げられる。アクリル樹脂エマルジョンとしては、特に限定されないが、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステルなどの（メタ）アクリル系単量体を重合させたものや、（メタ）アクリル系単量体と他の単量体とを共重合させたものが挙げられる。

樹脂粒子の含有量は、特に限定されず、例えば、インク組成物の総量に対して、固形分として、０質量％以上１０質量％以下である。本発明による効果を一層向上させる観点から、樹脂粒子の含有量は、インク組成物の総量に対して、０．５質量％以上８．０質量％以下でることが好ましく、１．０質量％以上５．０質量％以下であることがより好ましく、１．５質量％以上３．０質量％以下であることが更に好ましい。

１．５．界面活性剤
界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面活性剤が挙げられる。このなかでもアセチレングリコール系界面活性剤が好ましい。なお、界面活性剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

アセチレングリコール系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、２，４，７，９－テトラメチル－５－デシン－４，７－ジオール及び２，４，７，９－テトラメチル－５－デシン－４，７－ジオールのアルキレンオキサイド付加物、並びに２，４－ジメチル－５－デシン－４－オール及び２，４－ジメチル－５－デシン－４－オールのアルキレンオキサイド付加物から選択される１種以上が好ましい。

アセチレングリコール系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、例えば、オルフィン１０４シリーズやオルフィンＥ１０１０等のＥシリーズ（商品名、エアプロダクツ社製）、サーフィノール４６５やサーフィノール６１（商品名、日信化学工業社製）などが挙げられる。なかでも、本発明による効果を一層有効かつ確実に奏する観点から、オルフィンＥ１０１０が好ましい。

インク組成物に含まれる界面活性剤の含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは０．１質量％以上５．０質量％以下であり、より好ましくは０．２質量％以上４．０質量％以下であり、さらに好ましくは０．５質量％以上３．０質量％以下である。界面活性剤の含有量が上記範囲内であることにより、インク組成物の保存安定性が向上する傾向にある。

１．６．水
本実施形態のインク組成物は、水を含む水性インク組成物である。水性インク組成物は、インクの主要な溶媒成分として少なくとも水を含むインク組成物である。

水の含有量は、インクの総量に対して、好ましくは３０質量％以上である。また、水の含有量は好ましくは９８質量％以下であり、より好ましくは９０質量％以下であり、さらにより好ましくは４０質量％以上８０質量％以下であり、さらに好ましくは４５質量％以上７０質量％以下である。水の含有量が上記範囲以上であることにより、インク組成物の保存安定性が一層向上する傾向にある。また、水の含有量が９０質量％以下であることにより、得られる記録物のカールがより抑制される傾向にある。

１．７．その他の成分
本実施形態のインク組成物は、上述したもの以外の成分を含有してもよい。そのような成分としては、例えば、ｐＨ調整剤、湿潤剤、キレート剤等が挙げられる。

なお、インク組成物に含まれる上記の各成分の存在は、従来公知の種々の方法により確認することができる。そのような方法としては、例えば、ＮＭＲ測定法、ＨＰＬＣ－ＭＳ等の質量分析法、及びＩＲ測定法等が挙げられる。

１．８．インクジェットインク組成物の製造方法
本実施形態のインクジェットインク組成物の製造方法は、特に限定されず、ピグメントイエロー１５０を含む顔料を樹脂分散させ、Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドンを含むように調整し、混合する方法が挙げられる。なお、顔料を樹脂分散させる方法は、公知の方法で行うことができる。

２．インクジェット記録方法
本実施形態に係るインクジェット方法は、所定のインクジェットヘッドを用いて、上記インクジェットインク組成物を、吐出して記録媒体に付着させる吐出工程と、記録媒体を搬送する搬送する搬送工程とを有する。なお、吐出工程と搬送工程は同時に行ってもよいし、交互に行ってもよい。

２．１．吐出工程
吐出工程では、インクジェットヘッドからインクを吐出して記録媒体に付着させる。より具体的には、インクジェットヘッド内に設けられた圧力発生手段を駆動させて、インクジェットヘッドの圧力発生室内に充填されたインクをノズルから吐出させる。このような吐出方法をインクジェット法ともいう。

吐出工程において用いるインクジェットヘッドとしては、ライン方式により記録を行うラインヘッドと、シリアル方式により記録を行うシリアルヘッドが挙げられる。

ラインヘッドを用いたライン方式では、例えば、記録媒体の記録幅以上の幅を有するインクジェットヘッドを記録装置に固定する。そして、記録媒体を副走査方向（記録媒体の搬送方向）に沿って移動させ、この移動に連動してインクジェットヘッドのノズルからインク滴を吐出させることにより、記録媒体上に画像を記録する。

シリアルヘッドを用いたシリアル方式では、例えば、記録媒体の幅方向に移動可能なキャリッジにインクジェットヘッドを搭載する。そして、キャリッジを主走査方向（記録媒体の幅方向）に沿って移動させ、この移動に連動してインクジェットヘッドのノズルからインク滴を吐出させることにより、記録媒体上に画像を記録する。

２．２．輸送工程
搬送工程では、記録装置内で所定の方向に記録媒体を搬送する。より具体的には、記録装置内に設けられた搬送ローラーや搬送ベルトを用いて、記録装置の給紙部から排紙部へと記録媒体を搬送する。その搬送過程において、インクジェットヘッドから吐出されたインクが記録媒体に付着し、記録物が形成される。搬送は、連続的に行ってもよいし断続的に行ってもよい。

２．３．記録媒体
本実施形態で用いる記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、吸収性又は非吸収性の記録媒体が挙げられる。

吸収性記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、インクの浸透性が高い電子写真用紙などの普通紙、インクジェット用紙（シリカ粒子やアルミナ粒子から構成されたインク吸収層、あるいは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）やポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等の親水性ポリマーから構成されたインク吸収層を備えたインクジェット専用紙）から、インクの浸透性が比較的低い一般のオフセット印刷に用いられるアート紙、コート紙、キャスト紙等が挙げられる。

非吸収性記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン等のプラスチック類のフィルムやプレート；鉄、銀、銅、アルミニウム等の金属類のプレート；又はそれら各種金属を蒸着により製造した金属プレートやプラスチック製のフィルム、ステンレスや真鋳等の合金のプレート；紙製の基材にポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン等のプラスチック類のフィルムを接着（コーティング）した記録媒体等が挙げられる。

３．記録装置
インクジェット装置の一例として、図１に、シリアルプリンタの斜視図を示す。図１に示すように、シリアルプリンタ２０は、搬送部２２０と、記録部２３０とを備えている。搬送部２２０は、シリアルプリンタに給送された記録媒体Ｆを記録部２３０へと搬送し、記録後の記録媒体をシリアルプリンタの外に排出する。具体的には、搬送部２２０は、各送りローラを有し、送られた記録媒体Ｆを副走査方向Ｔ１へ搬送する。

また、記録部２３０は、搬送部２２０から送られた記録媒体Ｆに対してインク組成物を吐出するノズルと処理液を吐出するノズルを有するインクジェットヘッド２３１を搭載するキャリッジ２３４と、キャリッジ２３４を記録媒体Ｆの主走査方向Ｓ１、Ｓ２に移動させるキャリッジ移動機構２３５を備える。

シリアルプリンタの場合には、インクジェットヘッド２３１として記録媒体の幅より小さい長さであるヘッドを備え、ヘッドが移動し、複数パス（マルチパス）で記録が行われる。また、シリアルプリンタでは、所定の方向に移動するキャリッジ２３４にヘッド２３１が搭載されており、キャリッジの移動に伴ってヘッドが移動することにより記録媒体上にインク組成物と処理液を吐出する。これにより、２パス以上（マルチパス）で記録が行われる。なお、パスを主走査ともいう。パスとパスの間には記録媒体を搬送する副走査を行う。つまり主走査と副走査を交互に行う。

また、本実施形態のインクジェット装置は、上記シリアル方式のプリンタに限定されず、上述したライン方式のプリンタであってもよい。ライン方式のプリンタは、記録媒体の記録幅以上の長さを有するインクジェットヘッドであるラインヘッドを用いて、記録媒体に、１回の走査で記録を行うプリンタである。

以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。

１．インク組成物の調製
表１に記載の組成となるように、混合物用タンクに各成分を入れ、混合攪拌し、さらにメンブランフィルターでろ過することにより各例のインクジェットインク組成物を得た。より具体的には、表１において、実施例１～７、並びに比較例１及び３は分散樹脂による分散方法を、比較例２はアニオン系界面活性剤による分散方法を用いて、分散液を調製し表１の組成となるように各成分を混合した。なお、表中の各例に示す各成分の数値は特段記載のない限り質量％を表し、水を合わせた全成分量の合計は１００である。また、表中において、顔料、樹脂粒子及びｐＨ調整剤の数値は、固形分の質量％を表す。

表１で使用した略号や製品成分の詳細は以下のとおりである。
［顔料］
・ピグメントイエロー１５０
・ピグメントイエロー１３８
［分散樹脂］
・アクリル樹脂（商品名「ジョンクリル７１００」、ＢＡＳＦ社製）
・ウレタン樹脂（合成例１参照）
［溶剤（水溶性有機溶剤）］
・ＨＥＰ（Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドン）
・グリセリン（市販品）
・ＴＥＧｍＢＥ（トリエチレングリコールモノブチルエーテル）
［界面活性剤］
・オルフィンＥ１０１０（商品名、アセチレングリコール系界面活性剤、エアプロダクツ社製）
［樹脂粒子］
・タケラックＷ６０６１（商品名、ウレタン系樹脂、三井武田ケミカル株式会社製）
［アニオン系界面活性剤］
・Ｃ₁₃Ｈ₂₇Ｏ(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₂₇ＰＯ(ＯＨ)₂のジエタノールアミン塩

（合成例１）
以下の手順により、分散樹脂として用いるウレタン樹脂を合成した。
ポリテトラメチレングリコール５０．３質量％をメチルエチルケトン中に添加し、十分に撹拌して溶解した。次いで、これにイソホロンジイソシアネート３３．５質量％、ジメチロールプロピオン酸１４．３質量％を加え、７５℃で１時間反応させプレポリマーを含む溶液を得た。得られた溶液を６０℃に冷却して、水酸化カリウム水溶液を加えることでプレポリマーノカルボキシ基を中和した。次いで、溶液を４０℃まで冷却した後、イオン交換水を加えホモミキサーで溶液を高速撹拌することで乳化を行った。その後、ネオペンチルグリコール（鎖延長剤）１．９質量％を加え、プレポリマーの鎖延長反応を３０℃で１２時間かけて行った。イソシアネート基の存在が確認されなくなったところで、加熱減圧下で溶液からメチルエチルケトンを除去し、ウレタン樹脂を得た。

２．評価方法
２．１．耐擦性
セイコーエプソン製のプリンタＰＸ－Ｍ８６０Ｆのインクカートリッジにインクを入れ、記録媒体に温度２５℃、相対湿度５０％の環境下において、文字パターンを印刷した。記録媒体として、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）コピー用紙「ＸｅｒｏｘＰ紙」（富士ゼロックス株式会社製、坪量６４ｇ／ｍ²、紙厚８８μｍ）を用いた。
（評価基準）
ＡＡ：こすり部に滲みがない
Ａ：こすり部に滲みはあるが目立たない
Ｂ：こすり部に滲みはあるが少し目立つ
Ｃ：こすり部に滲みがあり、目立つ

２．２．目詰まり回復性
プリンタＰＸ－Ｍ８６０Ｆのインクカートリッジにインクを入れ印字を行った。ノズル抜けが発生する条件に設定し、印字中に電源を抜き、ヘッドがキャップから外れた状態で、４０℃の環境において７日間プリンタを放置した。放置後、ノズルが全て回復するまで必要とされるクリーニング回数を測定し、下記の基準により評価した。
（評価基準）
ＡＡ：クリーニング回数が２回未満である
Ａ：クリーニング回数が２回以上４回未満である
Ｂ：クリーニング回数が４回以上６回未満である
Ｃ：クリーニング回数が６回以上である

２．３．耐光性
プリンタＰＸ－Ｍ８６０Ｆのインクカートリッジにインクを入れ印字を行った。写真用紙の光沢（商品名、型番「ＫＡ４１００ＰＳＫＲ」、セイコーエプソン株式会社製）Ｄｕｔｙ１００％のベタパターン画像の記録物を得た。得られた記録物を室温下で暗所に１日静置した。その後、記録物をＸｅｎｏｎ耐光性試験機ＸＬ－７５ｓ（商品名：（株）
スガ試験機製）に設置して、２３℃相対湿度５０％ＲＨ、照度７５０００ｌｕｘの条件で、３０日間の暴露試験を行った。得られた記録物の画像の暴露前のＯＤ値（Ｄ０）と暴露
後のＯＤ値（Ｄ）を、分光光度計ｉ１（商品名、Ｘ－ｒｉｔｅ社製）を用いて測定し、次式により光学濃度残存率（ＲＯＤ）を求め、下記判定基準により、耐光性を評価した。
ＲＯＤ（％）＝（Ｄ／Ｄ０）×１００
なお、本明細書において、「Ｄｕｔｙ」とは、下記の式により算出される値である。
Ｄｕｔｙ（％）＝実印字ドット数／（縦解像度×横解像度）×１００
（式中、「実印時ドット数」は単位面積当たりの実印時ドット数であり、「縦解像度」及び「横解像度」はそれぞれ単位面積当たりの解像度である。また、「Ｄｕｔｙ１００％」とは、単位画素当たりの単色の最大インク重量を意味する。）
（評価基準）
Ａ：ＲＯＤが７０％以上である
Ｃ：ＲＯＤが７０％未満である

２．４．インク保存安定性
調製直後のインク組成物の粘度に対する、７０℃６日間放置後のインク組成物の粘度を、粘弾性試験機ＭＣＲ－３００（商品名、Ｐｙｓｉｃａ社製）を用いて測定し、その変化率（％）を求めた。
（評価基準）
Ａ：粘度の変化率が５％未満である
Ｂ：粘度の変化率が５％以上１０％未満である
Ｃ：粘度の変化率が１０％以上である

３．評価結果
表１に、各例で用いたインクの組成、並びに評価結果を示した。表１から、水性インクジェットインク組成物が、ピグメントイエロー１５０と、分散樹脂と、Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドンと、を含むことにより、目詰まり回復性に優れ、かつ、得られる記録物が耐擦性及び耐光性に優れることが分かる。

特に、比較例１によれば、Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドンを含まない場合は、目詰まり回復性及び耐擦性が低下することが分かる。更に、比較例２によれば、顔料分散に界面活性剤を用いる場合、耐擦性が低下し、比較例３によれば、ピグメントイエロー１５０を有しない場合は、耐光性が低下しやすい傾向が分かる。

２０…シリアルプリンタ、２２０…搬送部、２３０…記録部、２３１…インクジェットヘッド、２３４…キャリッジ、２３５…キャリッジ移動機構、Ｆ…記録媒体、Ｓ１，Ｓ２…主走査方向、Ｔ１…副走査方向。

Claims

ピグメントイエロー１５０と、
分散樹脂と、
Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドンと、を含む、
水性インクジェットインク組成物。
前記Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドンの含有量が、インク組成物の総量に対し、１質量％以上である、
請求項１に記載の水性インクジェットインク組成物。
前記Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドンの含有量が、インク組成物の総量に対し、１０質量％以下である、
請求項１又は２に記載の水性インクジェットインク組成物。
前記分散樹脂の含有量に対する、前記Ｎ－ヒドロキシエチルピロリドンの含有量の質量比が、０．０５以上１．２以下である、
請求項１～３のいずれか１項に記載の水性インクジェットインク組成物。
樹脂粒子を更に含む、
請求項１～４のいずれか１項に記載の水性インクジェットインク組成物。
グリセリンを更に含む、
請求項１～５のいずれか１項に記載の水性インクジェットインク組成物。