(57)【要約】【課題】  平均粒子直径０．８〜２μｍの粒子径分布の狭いインク粒子（荷電粒子）の作成を可能にし、さらには顔料が被覆剤で十分に覆われ、インク粒子１個あたり表面に十分な荷電付与を可能とし、かつ経時で荷電の変化がない安定したインク組成物の製造方法を提供すること。【解決手段】  顔料および被覆剤を溶融混練する工程、乾式粉砕する工程、および分散媒中で湿式分散する工程を順次含み、少なくとも顔料および被覆剤を含む荷電粒子を含有するインク組成物を製造する方法であって、前記顔料は、その表面が樹脂でカプセル化された顔料であることを特徴とするインク組成物の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料および被覆剤を溶融混練する工程、乾式粉砕する工程、および分散媒中で湿式分散する工程を順次含み、少なくとも顔料および被覆剤を含む荷電粒子を含有するインク組成物を製造する方法であって、前記顔料は、その表面が樹脂でカプセル化された顔料であることを特徴とするインク組成物の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂が、前記顔料表面と化学結合していることを特徴とする請求項１に記載のインク組成物の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂が、前記顔料表面からグラフト化されていることを特徴とする請求項２に記載のインク組成物の製造方法。
【請求項４】
前記荷電粒子が機械的メディア分散方法により作成され、遠心沈降法（ＣＡＰＡ７００／堀場製作所製）での体積平均粒子直径の１／５以下に相当する粒子直径の粒子が１％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインク組成物の製造方法。
【請求項５】
静電界を利用したインクジェット記録方式で、請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法によって得られるインク組成物をインク滴として飛翔させるインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインク組成物の製造方法およびインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像データ信号に基づき、紙などの被記録媒体に画像を形成する画像記録方法として、電子写真方式、昇華型および溶融型熱転写方式、インクジェット方式などがある。電子写真方式は、感光体ドラム上に帯電および露光により静電潜像を形成するプロセスを必要とし、システムが複雑となり高価な装置となる。熱転写方式は、装置は安価であるが、インクリボンを用いるため、ランニングコストが高くかつ廃材が出る。一方インクジェット方式は、安価な装置で、且つ必要とされる画像部のみにインクを吐出し被記録媒体上に直接画像形成を行うため、インクを効率良く使用でき、ランニングコストが安い。さらに、騒音が少なく、画像記録方式として優れている。
【０００３】
インクジェット記録方式には、例えば、発熱体の熱により発生する蒸気の圧力でインク滴を飛翔させる方式や、圧電素子によって発生される機械的な圧力パルスによりインク滴を飛翔させる方式、また、静電界を利用して荷電粒子を含有するインク滴を飛翔させる方式（特許文献１、２参照）がある。蒸気や機械的圧力でインク滴を飛翔させる方式は、インク滴の飛翔方向を制御できず、インクノズルの歪みや空気の対流により、被印刷媒体上の望ましい位置へ、インク滴を正確に着弾させることが困難である。
一方、静電界を利用する方式は、インク滴の飛翔方向を静電界により制御するため、望ましい位置へインク滴を正確に着弾させることが可能であり、高画質の画像形成物（印刷物）を作成でき優れている。
【０００４】
静電界を利用するインクジェット記録に用いられるインク組成物としては、分散媒および、色材を少なくとも含む荷電粒子を含有するインク組成物が用いられる（特許文献３、４参照）。色材を含有するインク組成物は、色材を変更することにより、イエロー、マゼンタ、シアン、墨の４色のインクを作成することができ、さらに金や銀の特色インクを作成することができる。したがって、カラーの画像形成物（印刷物）を作成することができるため有用である。
【０００５】
インクジェット用インクは、一般的に、分散媒に不溶な樹脂により色材が被覆された色材樹脂複合物を、溶融混練後粉砕する等の手段により形成した後、該色材樹脂複合物に分散剤を含んだ分散媒中で微粒子状に分散し（湿式分散）、さらに荷電を与えることにより形成することができる。
【０００６】
高速かつ高画質を維持し、カラーの画像形成物（印刷物）を安定に出力させるためには、インク粒子が速い電気泳動速度で吐出部先端で濃縮される必要があり、そのためにはインク粒子に十分な荷電を付与する必要があることが確認されている。しかし、電子写真システムにて一般に使用される０．５μｍ以下のトナー粒子から成る液体現像剤等では本インクジェットシステムにおいては不適であり、粒子直径を画質低下しない程度（０．８〜２．０μｍ）に大きくして、インク粒子１個あたりの荷電量を増やすことが必要である。また、ランニング時蓄積する、小粒子径のインク粒子の増加を防ぐために、粒子径分布を狭くすることも必要であり、さらには、粒子の表面電荷密度を高いレベルで発現させるためには、色材依存性を解消することが必要であり、そのために色材が被覆剤で十分に覆われることが重要であるが、これら要求性能は現状における粒子形成技術では満足できるレベルではないという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特許第３３１５３３４号公報
【特許文献２】米国特許第６１５８８４４号明細書
【特許文献３】特開平８−２９１２６７号公報
【特許文献４】米国特許第５９５２０４８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、平均粒子直径０．８〜２μｍの粒子径分布の狭いインク粒子（荷電粒子）の作成を可能にし、さらには顔料が被覆剤で十分に覆われ、インク粒子１個あたり表面に十分な荷電付与を可能とし、かつ経時で荷電の変化がない安定したインク組成物の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
即ち、本発明は下記の通りである。
（１）顔料および被覆剤を溶融混練する工程、乾式粉砕する工程、および分散媒中で湿式分散する工程を順次含み、少なくとも顔料および被覆剤を含む荷電粒子を含有するインク組成物を製造する方法であって、前記顔料は、その表面が樹脂でカプセル化された顔料であることを特徴とするインク組成物の製造方法。
（２）前記樹脂が、前記顔料表面と化学結合していることを特徴とする前記（１）に記載のインク組成物の製造方法。
（３）前記樹脂が、前記顔料表面からグラフト化されていることを特徴とする前記（２）に記載のインク組成物の製造方法。
（４）前記荷電粒子が機械的メディア分散方法により作成され、遠心沈降法（ＣＡＰＡ７００／堀場製作所製）での体積平均粒子直径の１／５以下に相当する粒子直径の粒子が１％以下であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載のインク組成物の製造方法。
（５）静電界を利用したインクジェット記録方式で、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の製造方法によって得られるインク組成物をインク滴として飛翔させるインクジェット記録方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、表面が樹脂でカプセル化された顔料を使用するので、顔料と被覆剤が均一に複合化されるとともに、顔料が被覆剤で十分に覆われる。また、顔料が被覆剤で完全に覆われない場合にも、露出した顔料表面はカプセル化した樹脂表面となるため、顔料表面が露出することはない。したがって、顔料依存性が解消される。また、好ましい平均粒子径および粒子径分布を有する荷電粒子を調製することができる。
したがって本発明によれば、インクジェット記録方式でインク滴を飛翔させるインクジェット記録において、吐出部での荷電粒子の電気泳動速度が十分速く、荷電粒子の濃縮が十分起こるため、滲みがない、良好な品質の画像を得ることができる。また、ランニングをおこなっても、安定した描画が長期にわたっても可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明について詳細に述べる。
まず、本発明で得られるインク組成物の各構成成分について述べる。
【００１２】
［分散媒］
本発明において、顔料および被覆剤を含む荷電粒子は、湿式分散工程において分散媒中に分散される。ここで分散媒は、高い電気抵抗率、具体的には１０10Ωｃｍ以上を有する誘電性の液体であることが好ましい。仮に電気抵抗率の低い分散媒を使用すると、隣接する記録電極間で電気的導通を生じさせるため、本方法には不向きである。また、誘電性液
体の比誘電率は５以下が好ましく、より好ましくは４以下、更に好ましくは３．５以下である。このような比誘電率の範囲とすることによって、誘電性液体中の荷電粒子に有効に電界が作用されるため好ましい。
【００１３】
本発明に用いる分散媒としては、直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、およびこれらの炭化水素のハロゲン置換体、シリコーンオイル等がある。例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、トルエン、キシレン、メシチレン、アイソパーＣ、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ（アイソパー：エクソン社の商品名）、シェルゾール７０、シェルゾール７１（シェルゾール：シェルオイル社の商品名）、アムスコＯＭＳ、アムスコ４６０溶剤（アムスコ：スピリッツ社の商品名）、ＫＦ−９６Ｌ（信越シリコーン社の商品名）等を単独または混合して用いることができる。インク組成物全体に対する分散媒の含有量は、２０〜９９質量％の範囲内であることが好ましい。２０質量％以上において、良好に荷電粒子を分散媒に分散することができ、また、９９質量％以下において、顔料の含有量を充足することができる。
【００１４】
［顔料］
本発明に用いる顔料としては、公知の顔料を使用することができ、用途や目的に応じて選択することができる。例えば、顔料は、技術情報協会発行  「顔料分散安定化と表面処理技術・評価」  ２００１年１２月２５日  第１刷に記載されている（以下「非特許文献１」とも称する）。顔料を変更することにより、イエロー、マゼンタ、シアン、墨（ブラック）の４色のインクを作成することができる。特に、オフセット印刷用インクやプルーフに用いられる顔料を使用するとオフセット印刷物と同様な色調が得られるので好ましい。
【００１５】
イエローインク用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４等のモノアゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７等のジスアゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０等の非ベンジジン系のアゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１００等のアゾレーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９５等の縮合アゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１５等の酸性染料レーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８等の塩基性染料レーキ顔料、フラバントロンイエロー等のアントラキノン系顔料、イソインドリノンイエロー３ＲＬＴ等のイソインドリノン顔料、キノフタロンイエロー等のキノフタロン顔料、イソインドリンイエロー等のきイソインドリン顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５３等のニトロソ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１７等の金属錯塩アゾメチン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９等のイソインドリノン顔料などが挙げられる。
【００１６】
マゼンタインク用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３等のモノアゾ系顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３８等のジスアゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１等やＣ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１等のアゾレーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４等の縮合アゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７４等の酸性染料レーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１等の塩基性染料レーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７等のアントラキノン系顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８８等のチオインジゴ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９４等のペリノン顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９等のペリレン顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２等のキナクリドン顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８０等のイソインドリノン顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８３等のアリザリンレーキ顔料等が挙げられる。
【００１７】
シアンインク用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉピグメントブルー２５等のジスアゾ系
顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５等のフタロシアニン顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２４等の酸性染料レーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１等の塩基性染料レーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０等のアントラキノン系顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１８等のアルカリブルー顔料等が挙げられる。
【００１８】
墨インク用の顔料としては、例えば、アニリンブラック系顔料等の有機顔料や酸化鉄顔料、および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のカーボンブラック顔料類等が挙げられる。
更にマイクロリス−Ａ，−Ｋ，−Ｔなどのマイクロリス顔料に代表される加工顔料も好適に使用できる。その具体例としてはマイクロリスイエロー４Ｇ−Ａ，マイクロリスレッドＢＰ−Ｋ，マイクロリスブルー４Ｇ−Ｔ，マイクロリスブラックＣ−Ｔなどが挙げられる。
また、白インク用の顔料として炭酸カルシウムや酸化チタン顔料を、銀インク用としてアルミニウム粉を、金インク用として銅合金を用いる等、必要に応じて各種の顔料を使用することができる。
【００１９】
顔料は、基本的には一色につき一種類の顔料を使うことが、インク製造の簡便性の点で好ましいが、色相調整として例えば、墨インク用に、カーボンブラックにフタロシアニンを混合するなど、場合によっては２種以上併用することも好ましい。また、ロジン処理等、公知の方法により顔料を表面処理した後使用してもよい（前述の非特許文献１）。
インク組成物全体に対する顔料の含有量は、０．１〜５０質量％の範囲内であることが好ましい。０．１質量％以上において、顔料量が充足し、印刷物において充分良好な発色が得られ、また、５０質量％以下において、顔料を含有する粒子を分散媒に良好に分散させることができる。さらに好ましくは、１〜３０質量％である。
【００２０】
［カプセル化された顔料］
本発明では、表面が樹脂でカプセル化された顔料を使用することを特徴としている。これを達成するには、一般に知られているマイクロカプセル化法（コアセルベーション法、界面重合法、ヘテロ凝集法、表面グラフト法等）を用いることができる。好ましくは、表面グラフト法であり、この方法はその他の多くの方法の比べ、エマルジョンを形成する必要がなく、溶媒選択の自由度が大きい。
表面グラフト法は、色材、７１〔１０〕、６５６−６６１（１９９８）で知られている各種手段を用いることができる。
なお、本発明においては、樹脂は、顔料表面と化学結合していることが好ましい。とくに好ましくは、樹脂が顔料表面からグラフト化されていることである。ここで「樹脂が顔料表面からグラフト化されている」とは、グラフトポリマーを顔料表面に直接結合させた場合と、基材（顔料）を基点として重合可能な２重結合を有する化合物を重合させグラフトポリマーとした場合の２つの形態を意味する。
【００２１】
グラフトポリマーを顔料表面に直接結合させる方法は、ポリマーの末端もしくは側鎖に顔料と反応する官能基を有するポリマーを使用し、これと、顔料表面の官能基とを化学反応させグラフトさせる方法である。顔料と反応する官能基としては、特に顔料表面の官能基と反応するものであれば特に限定はないが、例えばアルコキシシランのようなシランカップリング基、イソシアネート基、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、エポキシ基、アリル基、メタクリロイル基、アクリロイル基などを挙げることができる。ポリマーの末端もしくは側鎖に顔料と反応する官能基を有するポリマーとして特に有用な化合物は、トリアルコキシシリル基をポリマー末端に有する親水性ポリマー、アミノ基をポリマー末端に有するポリマー、カルボキシル基をポリマー末端に有するポリマー、エポキシ基をポリマー末端に有するポリマー、イソシアネート基をポリマー末端に有するポリマーである。さらなる具体例としては、特に限定されないが、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレン、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセトアミドなどを挙げることができる。その他、以下の表面グラフト重合で使用されるモノマーの重合体、もしくは共重合体を有利に使用することができる。
【００２２】
基材（顔料）を基点として重合可能な２重結合を有する化合物を重合させグラフトポリマーとする方法は、一般的には表面グラフト重合法と呼ばれる。表面グラフト重合法とは、プラズマ照射、光照射、加熱などの方法で基材表面上に活性種を与え、基材と接するように配置された重合可能な２重結合を有する化合物を重合によって基材と結合させる方法である。
【００２３】
本発明における表面グラフト重合法としては、文献記載の公知の方法をいずれも使用することができる。たとえば、新高分子実験学１０、高分子学会編、１９９４年、共立出版（株）発行、Ｐ１３５には表面グラフト重合法として光グラフト重合法、プラズマ照射グラフト重合法が記載されている。また、吸着技術便覧、ＮＴＳ（株）、竹内監修、１９９９．２発行、ｐ２０３、ｐ６９５には、γ線、電子線などの放射線照射グラフト重合法が記載されている。具体的には、光グラフト重合法は、特開昭６３−９２６５８号公報、特開平１０−２９６８９５号公報および特開平１１−１１９４１３号公報に記載の方法にて実施することができる。プラズマ照射グラフト重合法、放射線照射グラフト重合法においては上記記載の文献、およびＹ．Ｉｋａｄａ  ｅｔ  ａｌ，  Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ｖｏｌ．  １９，  ｐａｇｅ  １８０４（１９８６）などの記載の方法にて実施することができる。具体的には顔料表面をプラズマ、もしくは電子線にて処理し、表面にラジカルを発生させ、その後、その活性表面と親水性官能基を有するモノマーとを反応させることによりグラフトポリマー表面層、即ち、親水性基を有する表面層を得ることができる。
光グラフト重合法は上記記載の文献のほかに特開昭５３−１７４０７号公報（関西ペイント）や、特開２０００−２１２３１３号公報（大日本インキ）記載のように、顔料表面に光重合性組成物を吸着させ、その後、光を照射することによっても作成することができる。
【００２４】
基材（顔料）を基点として重合可能な２重結合を有する化合物としては分子内に２重結合を有している、ポリマー、オリゴマー、モノマーのいずれの化合物でも良い。特に有用な化合物はモノマーである。本発明で有用なモノマーとは、置換基を有してもよいアルキル基、アリール基、アラルキル基、アンモニウム、ホスホニウムなどの正の荷電を有するモノマーもしくはスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、ホスホン酸基などの負の荷電を有するか負の荷電に解離しうる酸性基を有するモノマーが挙げられるが、その他にも、例えば、水酸基、アミド基、スルホンアミド基、アルコキシ基、シアノ基、などの非イオン性の基を有するモノマーを用いることもできる。本発明において、特に有用なモノマーの具体例としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アリルアミン、３−ビニルプロピオン酸、ビニルスルホン酸、ビニルスチレンスルホン酸、２−トリメチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。また２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−モノメチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ジメチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルアセトアミド、アリルアミン、ポリオキシエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、（メタ）アクロイル基を有するアルコキシシラン化合物なども有用である。
【００２５】
本発明の顔料をカプセル化するための樹脂の質量平均分子量の範囲は、５００〜５００
万、好ましくは１０００〜１００万、さらに好ましくは２０００〜５０万である。
【００２６】
［被覆剤］
本発明において、顔料は、被覆剤により被覆された状態で分散（粒子化）する。被覆剤で被覆することにより、顔料が持つ荷電を遮蔽し望ましい荷電特性を付与することができる。また、被記録媒体へインクジェット記録した後、ヒートローラ等の加熱手段により定着することが好ましいが、この際被覆剤が熱により溶融し、効率良く定着できる。
【００２７】
本発明で用いることができる被覆剤としては、例えば、エポキシ樹脂、スチレンアクリル樹脂、ロジン類、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニールアルコールのアセタール変性物、ポリカーボネート等を挙げられる。これらの内、粒子形成の容易さの観点から、質量平均分子量が２，０００〜１，０００，０００の範囲内であり、かつ多分散度（質量平均分子量／数平均分子量）が、１．０〜５．０の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、定着の容易さの観点から、軟化点、ガラス転移点または、融点のいずれか１つ（好ましくはガラス転移点）が２０℃〜１２０℃の範囲内にあるポリマーが好ましい。
【００２８】
被覆剤の質量平均分子量は、２，０００〜１００,０００が好ましく、より好ましくは３，０００〜８０,０００、さらに好ましくは４，０００〜６０,０００である。また、同様に、軟化点、ガラス転移点または、融点のいずれか１つは、２５〜１００℃が好ましく、より好ましくは３０〜９０℃、さらに好ましくは３５〜８０℃である。
【００２９】
本発明において、被覆剤として特に好適に使用されるポリマーは、下記一般式（１）〜（４）で示される構成単位のいずれか１つを少なくとも含有するポリマーである。
【００３０】
【化１】
2006257145.tif 000002
【００３１】
式中、Ｘ11は、酸素原子または−Ｎ(Ｒ13)−を示す。Ｒ11は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ12は、炭素数１から３０個の炭化水素基を示し、Ｒ13は、水素原子または炭素数１から３０の炭化水素基を示す。Ｒ21は、水素原子または炭素数１から２０の炭化水素基を示す。Ｒ31、Ｒ32およびＲ41は、それぞれ、炭素数１から２０個の２価の炭化水素基を示す。尚、Ｒ12、Ｒ21、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ41の炭化水素基中にエーテル結合、アミノ基、ヒドロキシ基、または、ハロゲン置換基を含んでいても良い。
【００３２】
一般式（１）で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するラジカル重合性モノマーを公知の方法によりラジカル重合することにより得られる。用いられるラジカル重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチル、（メタ）アクリル酸２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）エチル等の（メタ）アクリル酸エステル類、および、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−フェニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類が挙げられる。
【００３３】
一般式（２）で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するラジカル重合性モノマーを公知の方法によりラジカル重合することにより得られる。用いられるラジカル重合
性モノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブタジエン、スチレン、４−メチルスチレン等が挙げられる。
【００３４】
一般式（３）で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するジカルボン酸または酸無水物とジオールとを公知の方法で脱水縮合することにより得られる。用いられるジカルボン酸としては、コハク酸無水物、アジピン酸、セバシン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，４−フェニレンジ酢酸、ジグリコール酸等が挙げられる。また、用いられるジオールとしては、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−ベンゼンジメタノール、ジエチレングリコール等が挙げられる。
【００３５】
一般式（４）で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するヒドロキシ基を有するカルボン酸をまたは公知の方法で脱水縮合するかまたは、対応するヒドロキシ基を有するカルボン酸の環状エステルを公知の方法で開環重合することにより得られる。用いられるヒドロキシ基を有するカルボン酸またはその環状エステルとしては、６−ヒドロキシヘキサン酸、１１−ヒドロキシウンデカン酸、ヒドロシキ安息香酸、ε−カプロラクトン等が挙げられる。
【００３６】
一般式（１）〜（４）で示される構成単位のいずれか１つを少なくとも含有するポリマーは、一般式（１）〜（４）で示される構成単位のホモポリマーであってもよく、他の構成成分との共重合体（コポリマー）であっても良い。また、これらのポリマーは、被覆剤として単独で使用しても良く、２種以上を組み合わせて使用しても良い。
【００３７】
インク組成物全体に対する被覆剤の含有量は、０．１〜４０質量％の範囲内であることが好ましい。０．１質量％以上において、被覆剤の量が充足し、充分な定着性が得られるとともに、４０質量％以下において、顔料と被覆剤を含有する粒子を良好に形成することができる。
【００３８】
［分散剤］
本発明において、顔料と被覆剤とを含む混合物を分散媒中に分散（粒子化）するが、粒子直径を制御し、かつ粒子の沈降を抑制するために分散剤を使用することがさらに好ましい。
好適な分散剤としては、ソルビタンモノオレエート等のソルビタン脂肪酸エステルや、ポリオキシエチレンジステアレート等のポリエチレングリコール脂肪酸エステルに代表される界面活性剤が挙げられる。また、例えば、スチレンとマレイン酸のコポリマー、およびそのアミン変性物、スチレンと（メタ）アクリル化合物のコポリマー、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリエチレンと（メタ）アクリル化合物のコポリマー、ロジン、ＢＹＫ−１６０、１６２、１６４、１８２（ビックケミー社製のポリウレタン系ポリマー）、ＥＦＫＡ−４０１、４０２（ＥＦＫＡ社製のアクリル系ポリマー）、ソルスパース１７０００，２４０００（ゼネカ社製のポリエステル系ポリマー）等が挙げられる。本発明においては、インク組成物の長期間保存安定性の観点から、質量平均分子量が１，０００〜１０００，０００の範囲内であり、かつ多分散度（質量平均分子量／数平均分子量）が、１．０〜７．０の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、グラフトポリマーまたはブロックポリマーを用いることが最も好ましい。
【００３９】
本発明において分散剤として特に好適に用いられるポリマーは、下記一般式（５）および（６）で示される構成単位の少なくともいずれか一方からなる重合体成分と、下記一般式（７）で示される構成単位を少なくともグラフト鎖として含有する重合体成分とを少な
くとも含有するグラフトポリマーである。
【００４０】
【化２】
2006257145.tif 000003
【００４１】
式中、Ｘ51は、酸素原子または−Ｎ(Ｒ53)−を示す。Ｒ51は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ52は、炭素数１から１０個の炭化水素基を示し、Ｒ53は、水素原子または炭素数１から１０の炭化水素基を示す。Ｒ61は、水素原子、炭素数１から２０の炭化水素基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、または、炭素数１から２０個のアルコキシ基を示す。Ｘ71は、酸素原子または−Ｎ(Ｒ73)−を示す。Ｒ71は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ72は、炭素数４から３０個の炭化水素基を示し、Ｒ73は、水素原子または炭素数１から３０の炭化水素基を示す。尚、Ｒ52、Ｒ72の炭化水素基中にエーテル結合、アミノ基、ヒドロキシ基、または、ハロゲン原子を含んでいても良い。
【００４２】
上記グラフトポリマーは、一般式（７）に対応するラジカル重合性モノマーを、好ましくは連鎖移動剤の存在下重合し、得られたポリマーの末端に重合性官能基を導入し、さらに、一般式（５）または（６）に対応するラジカル重合性モノマーと共重合することにより得ることができる。
【００４３】
一般式（５）に対応するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル等の（メタ）アクリル酸エステル類、および、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−フェニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類が挙げられる。
【００４４】
一般式（６）に対応するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、スチレン、４−メチルスチレン、クロロスチレン、メトキシスチレン等が上げられる。
また、一般式（７）に対応するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、等が挙げられる。
これらのグラフトポリマーの具体例としては、下記の構造式で示されるポリマーが挙げられる。
【００４５】
【化３】
2006257145.tif 000004
【００４６】
【化４】
2006257145.tif 000005
【００４７】
一般式（５）および（６）で示される構成単位のいずれか１つを少なくとも含有する重合体成分と、一般式（７）で示される構成単位を少なくともグラフト鎖として含有する重合成分とを含有するグラフトポリマーは、一般式（５）および／または（６）、並びに一般式（７）で示される構成単位のみを有していてもよいし、他の構成成分を含有していても良い。グラフト鎖を含有する重合体成分と、その他の重合体成分との好ましい組成比（質量比）は、１０：９０〜９０：１０である。この範囲において、良好な粒子形成性が得られ、所望の粒子直径を得やすく、好ましい。これらのポリマーは、分散剤として単独で使用しても良く、２種以上を組み合わせて使用しても良い。
【００４８】
インク組成物全体に対する分散剤の含有量は、０．０１〜３０質量％の範囲内であることが好ましい。この範囲内において、良好な粒子形成性が得られ、所望の粒子直径を得ることができる。
【００４９】
［荷電調整剤］
本発明においては、顔料と被覆剤とを含む混合物を、分散剤を用いて分散媒中に分散（粒子化）することが好ましく、粒子の荷電量を制御するために荷電調整剤を併用することがさらに好ましい。
好適な荷電調整剤としては、ナフテン酸ジルコニウム塩、オクテン酸ジルコニウム塩等の有機カルボン酸の金属塩、ステアリン酸テトラメチルアンモニム塩等の有機カルボン酸のアンモニム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ジオクチルスルホコハク酸マグネシウム塩等の有機スルホン酸の金属塩、トルエンスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩等の有機スルホン酸のアンモニウム塩、スチレンと無水マレイン酸のコポリマーをアミンで変性したカルボン酸基を含有するポリマー等の側鎖にカルボン酸基を有するポリマー、メタクリル酸ステアリルとメタクリル酸のテトラメチルアンモニウム塩の共重合体等の側鎖にカルボン酸アニオン基を有するポリマー、スチレンとビニルピリジンの共重合体等の側鎖に窒素原子を有するポリマー、メタクリル酸ブチルとＮ−（２−メタクリロイルオキシエチル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムトシラート塩との共重合体等の側鎖にアンモニウム基を有するポリマー等が挙げられる。粒子に付与される荷電は、正荷電であっても負荷電であっても良い。インク組成物全体に対する荷電調整剤の含有量は、０．０００１〜１０質量％の範囲内であることが好ましい。この範囲内において、インク組成物の電気伝導度を、１０ｎＳ／ｍ〜３００ｎＳ／ｍの範囲内に容易に調整できる。更に、荷電粒子の電気伝導度を、インク組成物の電気伝導度の５０％以上に容易に調整できる。
【００５０】
［その他の成分］
本発明においては、さらに、腐敗防止のために防腐剤や、表面張力を制御するための界面活性剤等を目的に応じて含有することができる。
【００５１】
［荷電粒子を含有するインク組成物の作成］
必要により以上の成分を用い、顔料、被覆剤、および必要に応じてその他の成分を分散（粒子化）することにより、本発明の荷電粒子を含有するインク組成物を作成することができる。荷電粒子は、顔料および被覆剤を溶融混練する工程、乾式粉砕する工程、および分散媒中で湿式分散する工程を順次行うことにより作成される。
溶融混練工程は、装置として、例えば、ニーダー、ディゾルバー、ミキサー、高速ディスパーザー、サンドミル、ロールミル、ボールミル、アトライター、ビーズミル（前述の非特許文献１）等を用い、顔料および被覆剤を溶融混練する工程である。
【００５２】
本発明において溶融混練された顔料と被覆剤は、次いで乾式粉砕された後、分散媒中で湿式分散される。
ここで乾式粉砕工程に用いられる装置としては、トリオブレンダー、サンプルミル等の樹脂粉砕装置が一般に利用できる。
また湿式分散工程においてはジルコニア、ガラス等のビーズを用いるメディア分散装置としてペイントシェーカー、ダイノミル等の装置が一般に利用できる。
【００５３】
このような方法で製造されたインク中の荷電粒子のうち、小粒子径の荷電粒子の割合が小さいと、例えば、インクジェット記録装置に使用した場合、ランニング時にインク中への蓄積が少なく、十分な描画性が得られる。その割合としては、体積平均粒子直径の１／５以下に相当する直径の荷電粒子の含有率が１％以下であることが望ましい。より好ましくは、０．５％以下、さらに好ましくは０．２％以下である。
体積平均粒子直径は、インクの状態で遠心沈降法（ＣＡＰＡ７００／堀場製作所製）によって測定することができる。
【００５４】
［インクジェット記録装置］
本発明では、以上記述したインク組成物を、例えばインクジェット記録方式により、被記録媒体へ記録する。本発明においては、静電界を利用したインクジェット記録方式を用いることが好ましい。静電界を利用するインクジェット記録方式は、制御電極と被記録媒体背面の背面電極間に電圧を印加することにより、インク組成物の荷電粒子を静電力によって吐出位置に濃縮し、吐出位置から被記録媒体へ飛翔させる方式である。制御電極と背面電極間に印加する電圧は、例えば荷電粒子が正の場合、制御電極が正極であり背面電極が負極となる。背面電極へ電圧を印加する代わりに被記録媒体に帯電を行っても同様の効果が得られる。
【００５５】
インクを飛翔させる方式として、例えば、注射針のようなニードル状の先端からインクを飛翔させる方式があり、本発明のインク組成物を用いて記録することができる。ただし、荷電粒子を濃縮・吐出した後の荷電粒子の補給が難しく安定に長期間の記録を行うことが難しい。荷電粒子を強制的に供給するため、インクを循環させる場合には、注射針先端からインクを溢れさせる方法になるため、吐出位置である注射針先端のメニスカス形状が安定せず、安定な記録を行うことが困難であり、短期間の記録に適している。
【００５６】
一方、吐出開口部からインク組成物を溢れさせることなく、インク組成物を循環させる方法が好ましく用いられる。例えば、吐出開口を有するインク室内にインクが循環されており、吐出開口周縁に形成された制御電極に電圧を印加することによって、吐出開口中に存在しており先端が被記録媒体側に向いたインクガイドの先端から、濃縮されたインク滴が飛翔する方法では、インクの循環による荷電粒子の補給と、吐出位置のメニスカス安定性を両立することができるため、長期間安定に記録を行うことができる。さらに本方式ではインクが外気と接する部分が吐出開口部だけと非常に少ないため、溶媒の蒸発を抑え、インク物性が安定化するため、本発明において好適に使用することができる。
【００５７】
本発明のインク組成物を適用するに適したインクジェット記録装置の構成例を以下に示す。
まずは、図１に示す被記録媒体に片面４色印刷を行う装置の概要について説明する。図１に示されるインクジェット記録装置１は、フルカラー画像形成を行うための４色分の吐出ヘッド２Ｃ、２Ｍ、２Ｙおよび２Ｋから構成される吐出ヘッド２にインクを供給し、さらに吐出ヘッド２からインクを回収するインク循環系３、図示されないコンピュータ、ＲＩＰ等の外部機器からの出力により吐出ヘッド２を駆動させるヘッドドライバ４、位置制御手段５を備える。またインクジェット記録装置１は、３つのローラ６Ａ、６Ｂ、６Ｃに張架された搬送ベルト７、搬送ベルト７の幅方向の位置を検知可能な光学センサなどで構成された搬送ベルト位置検知手段８、被記録媒体Ｐを搬送ベルト上に保持するための静電吸着手段９、画像形成終了後に被記録媒体Ｐを搬送ベルト７から剥離するための除電手段１０および力学的手段１１を備える。搬送ベルト７の上流、下流には、被記録媒体Ｐを図示されないストッカーから搬送ベルト７に供給するフィードローラ１２およびガイド１３、剥離後の被記録媒体Ｐへインクを定着させると共に図示されない排紙ストッカーに搬送する定着手段１４およびガイド１５が配置されている。またインクジェット印刷装置１の内部には、搬送ベルト７を挟んで吐出ヘッド２に対向する位置には、被記録媒体位置検出手段１６を有し、さらにインク組成物から発生する溶媒蒸気を回収するための排出ファン１７および溶媒蒸気吸着材１８からなる溶媒回収部が配置され、装置内部の蒸気は該回収部を通って装置外部に排出される。
【００５８】
フィードローラ１２は公知のローラが使用でき、被記録媒体に対するフィード能力が高まるように配置される。また被記録媒体Ｐ上には垢・紙粉等が付着していることがあるため、それらの除去を行うことが望ましい。フィードローラによって供給された被記録媒体Ｐは、ガイド１３を経て、搬送ベルト７に搬送される。搬送ベルト７の裏面（好ましくは
金属裏面）はローラ６Ａを介して設置されている。搬送された被記録媒体は、静電吸着手段９により搬送ベルト上に静電吸着される。図１では、負の高圧電源に接続されたスコロトロン帯電器により静電吸着がなされる。静電吸着手段９により、被記録媒体Ｐが搬送ベルト７上に浮き無く静電吸着されると共に、被記録媒体表面を均一帯電する。ここでは静電吸着手段を被記録媒体の帯電手段としても利用しているが、別途設けてもよい。帯電された被記録媒体Ｐは、搬送ベルト７によって吐出ヘッド部まで搬送され、帯電電位をバイアスとして記録信号電圧を重畳することにより静電インクジェット画像形成がなされる。画像形成された被記録媒体Ｐは、除電手段１０により除電され、力学的手段１１により搬送ベルト７により剥離されて定着部へ搬送される。剥離された被記録媒体Ｐは、画像定着手段１４に送られ、定着がなされる。定着された被記録媒体Ｐは、ガイド１５を通って図示されない排紙ストッカーに排紙される。また、該装置は、インク組成物から発生する溶媒蒸気の回収手段を有する。回収手段は溶媒蒸気吸収材１８からなり、排気ファン１７により機内の溶媒蒸気を含む気体が吸着材に導入され、蒸気が吸着回収された後、機外に排気される。該装置は、上記例に限定されず、ローラ、帯電器等の構成デバイスの数、形状、相対配置、帯電極性等は任意に選べる。また上記システムでは４色描画について記述しているが、淡色インクや特色インクと組み合わせて、より多色のシステムとしてもよい。
【００５９】
上記インクジェット印刷方法に使用されるインクジェット記録装置は、吐出ヘッド２、インク循環系３からなり、インク循環系３は、さらにインクタンク、インク循環装置、インク濃度制御装置、インク温度管理装置等を有し、インクタンク内には撹拌装置を含んでいてもよい。
【００６０】
吐出ヘッド２としては、シングルチャンネルヘッド、マルチチャンネルヘッド、またはフルラインヘッドを使うことができ、搬送ベルト７の回転により主走査を行う。
本発明で好適に使用されるインクジェットヘッドは、インク流路内での荷電粒子を電気泳動させて開口付近のインク濃度を増加させ、吐出を行うインクジェット方法であり、主に被記録媒体または被記録媒体背面に配置された対向電極に起因する静電吸引力によりインク滴の吐出を行うものである。従って、被記録媒体または対向電極がヘッドに対向していない場合や、ヘッドと対向する位置にあっても被記録媒体または対向電極に電圧が印加されていない場合には、誤って吐出電極に電圧が印加された場合や振動が与えられた場合でもインク滴の吐出は起こらず、装置内を汚すことはない。
【００６１】
上記インクジェット装置に好適に使用される吐出ヘッドを図２および図３に示す。図２および図３に示すように、インクジェットヘッド７０は、一方向のインク流Ｑが形成されるインク流路７２の上壁を構成する電気絶縁性の基板７４と、インクを被記録媒体Ｐへ向けて吐出する複数の吐出部７６とを有する。吐出部７６には、いずれもインク流路７２から飛翔するインク滴Ｇを被記録媒体Ｐへ向けて案内するインクガイド部７８が設けられ、基板７４には、インクガイド部７８がそれぞれ挿通する開口７５が形成されており、インクガイド部７８と開口７５の内壁面との間にはインクメニスカス４２が形成されている。インクガイド部７８と被記録媒体Ｐとのギャップｄは２００μｍ〜１０００μｍ程度であることが好ましい。また、インクガイド部７８は、下端側で支持棒部４０に固定されている。
【００６２】
基板７４は、２つの吐出電極を所定間隔で離して電気的に絶縁している絶縁層４４と、絶縁層４４の上側に形成された第１吐出電極４６と、第１吐出電極４６を覆う絶縁層４８と、絶縁層４８の上側に形成されたガード電極５０と、ガード電極５０を覆う絶縁層５２とを有する。また、基板７４は、絶縁層４４の下側に形成された第２吐出電極５６と、第２吐出電極５６を覆う絶縁層５８とを有する。ガード電極５０は、第１吐出電極４６や第２吐出電極５６に印加された電圧によって隣接する吐出部に電界上の影響が生じることを防止するために設けられる。
【００６３】
更に、インクジェットヘッド７０には、インク流路７２の底面を構成すると共に、第１吐出電極４６および第２吐出電極５６に印加されたパルス状の吐出電圧によって定常的に生じる誘導電圧により、インク流路７２内の正に帯電したインク粒子（荷電粒子）Ｒを上方へ向けて（すなわち被記録媒体側に向けて）泳動させる浮遊導電板６２が電気的浮遊状態で設けられている。また、浮遊導電板６２の表面には、電気絶縁性である被覆膜６４が形成されており、インクへの電荷注入等によりインクの物性や成分が不安定化することを防止する。絶縁性被覆膜の電気抵抗は、１０12Ω・cm以上が好ましく、より望ましくは１０13Ω・cm以上である。また、絶縁性被覆膜はインクに対して耐腐食性であることが望ましく、これにより、浮遊導電板６２がインクに腐食されることが防止される。また、浮遊導電板６２は下方から絶縁部材６６で覆われており、このような構成により、浮遊導電板６２は完全に電気的絶縁状態にされている。
【００６４】
浮遊導電板６２は、ヘッド１ユニットにつき１個以上である（例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４つのヘッドがあった場合、浮遊導電板数は最低各１個ずつ有し、ＣとＭのヘッドユニット間で共通の浮遊導電板とすることはない）。
【００６５】
図３に示すように、インクジェットヘッド７０からインクを飛翔させて被記録媒体Ｐに記録するには、インク流路７２内のインクを循環させることによりインク流Ｑを発生させた状態にし、ガード電極５０に所定の電圧（例えば＋１００Ｖ）を印加する。更に、インクガイド部７８に案内されて開口７５から飛翔したインク滴Ｇ中の正の荷電粒子Ｒが被記録媒体Ｐにまで引きつけられるような飛翔電界が、第１吐出電極４６および第２吐出電極５６と、被記録媒体Ｐとの間に形成されるように、第１吐出電極４６、第２吐出電極５６および被記録媒体Ｐに正電圧を印加する（ギャップｄが５００μｍである場合に、１ｋＶ〜３．０ｋＶ程度の電位差を形成することを目安とする）。
【００６６】
この状態で、画像信号に応じて第１吐出電極４６および第２吐出電極５６にパルス電圧を印加すると、荷電粒子濃度が高められたインク滴Ｇが開口７５から吐出する（例えば、初期の荷電粒子濃度が３〜１５％である場合、インク滴Ｇの荷電粒子濃度が３０％以上になる）。
その際、第１吐出電極４６と第２吐出電極５６の両者にパルス電圧が印加された場合にのみインク滴Ｇが吐出するように、第１吐出電極４６と第２吐出電極５６とに印加する電圧値を調整しておく。
【００６７】
このように、パルス状の正電圧を印加すると、開口７５からインク滴Ｇがインクガイド部７８に案内されて飛翔し、被記録媒体Ｐに付着すると共に、浮遊導電板６２には、第１吐出電極４６および第２吐出電極５６に印加された正電圧により正の誘導電圧が発生する。第１吐出電極４６および第２吐出電極５６に印加される電圧がパルス状であっても、この誘導電圧はほぼ定常的な電圧である。従って、浮遊導電板６２およびガード電極５０と、被記録媒体Ｐとの間に形成される電界によって、インク流路７２内で正に帯電している荷電粒子Ｒは上方へ移動する力を受け、基板７４の近傍で荷電粒子Ｒの濃度が高くなる。図３に示すように、使用する吐出部（すなわちインク滴を吐出させるチャンネル）の個数が多い場合、吐出に必要な荷電粒子数が多くなるが、使用する第１吐出電極４６および第２吐出電極５６の枚数が多くなるため、浮遊導電板６２に誘起される誘導電圧は高くなり、被記録媒体側へ移動する荷電粒子Ｒの個数も増大する。
【００６８】
上記では、着色粒子が正荷電に帯電している例について説明したが、着色粒子は負荷電に帯電されていてもよい。その場合には、上記の帯電極性は、すべて逆極性となる。
【００６９】
なお、本発明においては、被記録媒体へのインク吐出後、適切な加熱手段によりインク
を定着することが好ましい。用いられる加熱手段としては、ヒートローラー、ヒートブロック、ベルト加熱等の接触式加熱装置、およびドライヤー、赤外線ランプ、可視光線ランプ、紫外線ランプ、温風式オーブン等の非接触式加熱装置を用いることができる。これらの加熱装置は、インクジェット記録装置と連続し、一体となっていることが好ましい。定着時の被記録媒体の温度は、定着の容易さから、４０℃〜２００℃の範囲内であることが好ましい。また、定着の時間は、１マイクロ秒〜２０秒の範囲内であることが好ましい。
【００７０】
［インク組成物の補充］
静電界を利用したインクジェット記録方式では、インク組成物中の荷電粒子が濃縮されて吐出する。従って、長時間インク組成物の吐出を行うと、インク組成物中の荷電粒子が減量し、インク組成物の電気伝導度が低下する。また、荷電粒子の電気伝導度とインク組成物の電気伝導度との割合が変化する。さらに、吐出の際、直径の小さな荷電粒子よりも大きな荷電粒子が優先して吐出する傾向にあるため、荷電粒子の平均直径が小さくなる。また、インク組成物中の固形物の含有量が変化するため、粘度も変化する。
これらの物性値の変化により、結果として、吐出不良を起こしたり、記録された画像の光学濃度の低下やインクのにじみが発生する。このため、当初インクタンクへ仕込んだインク組成物よりも、高濃度（固形分濃度の高い）のインク組成物を補充することにより、荷電粒子の減量を防止し、インク組成物の電気伝導度や、荷電粒子の電気伝導度とインク組成物の電気伝導度の割合を一定の範囲に留めることができる。また、平均粒子直径や粘度を維持することができる。さらに、インク組成物の物性値を一定の範囲内に保つことにより、インク吐出が長時間安定して均一に行われる。この際の補充は、例えば、使用しているインク液の電気伝導度や光学濃度等の物性値を検出し、不足量を算出して、機械的または人力で成されることが好ましい。また、画像データを基に使用するインク組成物の量を算出し、機械的または人力で成されてもよい。
【００７１】
［被記録媒体］
本発明においては、用途に応じて様々な被記録媒体を用いることができる。例えば、紙、プラスチックフイルム、金属、および、プラスチックまたは金属がラミネートまたは蒸着された紙、金属がラミネートまたは蒸着されたプラスチックフィルム等を用いれば、例えばインクジェット記録することにより、直接印刷物を得ることができる。また、アルミなどの金属を粗面化した支持体等を用いれば、オフセット印刷版を得ることができる。さらに、プラスチック支持体等を用いれば、フレキソ印刷版や液晶画面用のカラーフィルターを得ることができる。被記録媒体の形状は、シート状のように平面的であっても、円筒形状のように立体的であってもよい。また、シリコンウエハーや配線基板を被記録媒体として用いれば、半導体やプリント配線基板の製造に適用できる。
【００７２】
以上記述した、本発明のインク組成物を用いることにより、インクにじみがなく、かつ画像濃度の高い高画質の画像記録物を、長時間に渡って安定して得ることができる。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［実施例１］
＜使用した材料＞
本実施例１においては、下記の材料を使用した。
【００７４】
・被覆剤  ［ＡＰ−１］
・分散剤  ［ＢＺ−２］
・荷電調整剤  ［ＣＴ−１］
・分散媒  アイソパーＧ（エクソン社（株）製）
【００７５】
被覆剤［ＡＰ−１］、分散剤［ＢＺ−２］、荷電調整剤［ＣＴ−１］の構造を以下に示す。
【００７６】
【化５】
2006257145.tif 000006
【００７７】
【化６】
2006257145.tif 000007
【００７８】
被覆剤［ＡＰ−１］は、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ステアリルおよびメタクリル酸２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）エチルを公知の重合開始剤を用いてラジカル重合することにより得た。質量平均分子量は、２０，０００であり、多分散度（質量平均分子量／数平均分子量）は、２．７であった。ガラス転移点（ミッドポイント）は４５℃であった。
分散剤［ＢＺ−２］は、メタクリル酸ステアリルを、２−メルカプトエタノール存在下ラジカル重合させ、さらに、メタクリル酸無水物と反応させることにより末端にメタクリロイル基を有するメタクリル酸ステアリルのポリマー（質量平均分子量は７，６００であった）を得た後、これをスチレンとラジカル重合させることにより得た。質量平均分子量は、１１０，０００であった。
荷電調整剤［ＣＴ−１］は、１−オクタデセンと無水マレイン酸のコポリマーに、１−ヘキサデシルアミンを反応させることにより得た。質量平均分子量は、１７，０００であった。
【００７９】
＜カプセル化顔料作成方法＞
[カプセル化顔料作成方法１]
Ｌｉｏｎｏｌ Ｂｌｕｅ  ＦＧ−７３５０（東洋インク（株）製）１００ｇ、ソルスパース５０００（アベシア（株）製)１５ｇ、２−メトキシプロパノール１０００ｇをガラス容器中でガラスビーズと共に、室温にて３０分間分散し、その分散液を三ツ口フラスコに投入し、（３−アクリロキシプロピル）トリメトキシシラン（アズマックス（株）製）２５ｇ、アンモニア水を１ｍｌ加え、室温にて２時間攪拌した。その後、この反応液にメタクリル酸ブチル（和光純薬（株）製）２５ｇを投入し、窒素気流下、オイルバス中で８０℃に加温し、３０分後、Ｖ６０（和光純薬（株）製）５ｇを加え、重合反応を５時間おこなった。その後、反応液を約２４時間静置後、上澄み液を分取し、沈降物を取り出すことで、表面がポリマーでカプセル化されたシアン顔料[ＣＰＧ−１]を得た。
【００８０】
[カプセル化顔料作成方法２]
カプセル化顔料作成方法１において、重合用モノマーをメタクリル酸ブチル（和光純薬（株）製）からアクリル酸メチルに変更し、同様な方法にてシアン顔料[ＣＰＧ−２]を得た。
【００８１】
[カプセル化顔料作成方法３]
カプセル化顔料作成方法１において、重合用モノマーをメタクリル酸ブチル（和光純薬（株）製）からメタクリル酸ジメチルアミノエチルエステルに変更し、同様な方法にてシアン顔料[ＣＰＧ−３]を得た。
【００８２】
[カプセル化顔料作成方法４]
カプセル化顔料作成方法１において、顔料をＬｉｏｎｏｌ Ｂｌｕｅ  ＦＧ−７３５０（東洋インク（株）製）からＬｉｏｎｏｌ Ｒｅｄ６Ｂ  ＦＧ４２１３（東洋インク（株）製）に変更し、同様な方法にてマゼンタ顔料[ＭＰＧ−１]を得た。
【００８３】
[カプセル化顔料作成方法５]
カプセル化顔料作成方法１において、顔料をＬｉｏｎｏｌ Ｂｌｕｅ  ＦＧ−７３５０（東洋インク（株）製）からカーボンブラックＭＡ−１００（三菱化学（株）製）に変更し、同様な方法にてブラック顔料[ＫＰＧ−１]を得た。
【００８４】
[カプセル化顔料作成方法６]
Ｌｉｏｎｏｌ Ｂｌｕｅ  ＦＧ−７３５０（東洋インク（株）製）１００ｇ、ソルスパース５０００（アベシア（株）製）１５ｇ、２−メトキシプロパノール１０００ｇをガラス容器中でガラスビーズと共に、室温にて３０分間分散し、その分散液を三ツ口フラスコに投入し、（３−アクリロキシプロピル）トリメトキシシラン（アズマックス（株）製）２５ｇ、アンモニア水を１ｍｌ加え、室温にて2時間攪拌した。その後、この反応液にメタクリル酸ブチル（和光純薬（株）製）２５ｇを投入し、窒素気流下、室温にて攪拌し、３０分後、光重合開始剤1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone（東京化成（株）製）１０ｇを加え、高圧水銀ランプでＵＶ光照射を４時間おこなった。その後、反応液を約２４時間静置後、上澄み液を分取し、沈降物を取り出すことで、表面がポリマーでカプセル化されたシアン顔料[ＣＰＧ−４]を得た。
【００８５】
［実施例１］
＜インク組成物［ＥＣ−１］の作成＞
シアン顔料[ＣＰＧ−１]１０ｇ、被覆剤［ＡＰ−１］２０ｇを、入江商会（株）製卓上型ニーダーＰＢＶ−０．１に入れ、ヒーター温度を１００℃に設定し２時間溶融混練した。得られた混合物３０ｇをトリオサイエンス（株）製トリオブレンダーにて粗粉砕し、さらに協立理工（株）製ＳＫ−Ｍ１０型サンプルミルにて微粉砕した。得られた微粉砕物３０ｇを、分散剤［ＢＺ−２］７．５ｇ、アイソパーＧ７５ｇ、および直径約３．０ｍｍのガラスビーズと共に、東洋精機製作所（株）製ペイントシェーカーにて予備分散した。ガラスビーズを除去した後、直径約０．６ｍｍのジルコニアセラミックビーズと共に、シンマルエンタープライゼズ（株）製ＴｙｐｅＫＤＬダイノミルにて、内温を２５℃に保ちながら５時間、引き続き４５℃で５時間、２，０００ｒｐｍの回転数で分散（粒子化）した。得られた分散液からジルコニアセラミックビーズを除去し、アイソパーＧ３１６ｇと荷電調整剤［ＣＴ−１］０．６ｇを加え、インク組成物［ＥＣ−１］を得た。
【００８６】
＜インクジェット記録＞
図１〜３に示すインクジェット記録装置に、実施例１のインク組成物［ＥＣ−１］をインクタンクに充填した。ここでは吐出ヘッドとして図２に示すタイプの１５０ｄｐｉ（チャンネル密度５０ｄｐｉの３列千鳥配置）、８３３チャンネルヘッドを使用し、また定着手段として１ｋＷのヒータを内蔵したシリコンゴム性ヒートローラを使用した。インク温度管理手段として投げ込みヒータと攪拌羽をインクタンク内に設け、インク温度は３０℃に設定し、攪拌羽を３０ｒｐｍで回転しながらサーモスタットで温度コントロールした。ここで攪拌羽は沈澱・凝集防止用の攪拌手段としても使用した。またインク流路を一部透明とし、それを挟んでＬＥＤ発光素子と光検知素子を配置し、その出力シグナルによりインクの希釈液（アイソパーＧ）あるいは濃縮インク（上記インク組成物の固形分濃度を２倍に調整したもの）投入による濃度管理を行った。被記録媒体としてオフセット印刷用微コート紙を使用した。エアーポンプ吸引により被記録媒体表面の埃除去を行った後、吐出ヘッドを画像形成位置まで被記録媒体に近づけ、記録すべき画像データを画像データ演算制御部に伝送し、搬送ベルトの回転により被記録媒体を搬送させながら吐出ヘッドを逐次移動しながらインク組成物を吐出して２４００ｄｐｉの描画解像力で画像を形成した。搬送ベルトとして、金属ベルトとポリイミドフィルムを張り合わせたものを使用し、このベルトの片端付近に搬送方向に沿ってライン状のマーカーを配置し、これを搬送ベルト位置検知手段で光学的に読みとり、位置制御手段を駆動して画像形成を行った。この際、光学的ギャップ検出装置による出力により吐出ヘッドと記録媒体の距離は０．５ｍｍに保った。また吐出の際には被記録媒体の表面電位を−１．５ｋＶとしておき、吐出をおこなう際
には＋５００Ｖのパルス電圧を印加し（パルス巾５０μｓｅｃ）、１５ｋＨｚの駆動周波数で画像形成を行った。
得られたグレースケール画像記録物（印刷物）は、筋ムラ、インクのにじみがなく極めて鮮明な画像であった。画像形成不良等は全く見られず、また外気温の変化、記録時間の増加によってもドット径変化等による画像劣化は全く見られず、良好な画像形成が可能であった。
【００８７】
得られたインク組成物［ＥＣ−１］について、下記の評価を行った。結果を表１に示す。
＜粒子径＞
遠心沈降法（測定装置ＣＡＰＡ７００堀場製作所製）により体積平均粒子径を測定した。
＜荷電評価＞
インク組成物の荷電量は、前記のＬＣＲメーター及び液体用電極（川口電機製作所（株）製、ＬＰ−０５型）を使用し、印加電圧５Ｖ、周波数１ｋＨｚの条件で測定した比電導度より求め、インク粒子の電導度は、インク組成物の全体の比電導度から、インク組成物を遠心分離器にかけた上澄みの比電導度を差し引いて求めた。また遠心分離は、小型高速冷却遠心機（トミー精工(株)製、ＳＲＸ−２０１）を使用し、回転速度１４５００ｒｐｍ、温度２３℃の条件で３０分間行ったものである。
インク粒子の荷電発生効率は下式より求めた。
インク粒子の荷電発生効率(％)＝（インク粒子の荷電量Ｑ１／インク組成物の荷電量Ｑ２）×１００
＜描画性＞
先のインクジェット記録により得られた画像を、顕微鏡により観察し、滲み具合を目視評価した。
【００８８】
［実施例２］
顔料として、シアン顔料[ＣＰＧ−１]の替わりに、シアン顔料[ＣＰＧ−２]を使用した。その他の使用素材、インク作成処方、評価方法は実施例１と同様にして検討を実施した。
【００８９】
［実施例３］
顔料として、シアン顔料[ＣＰＧ−１]の替わりに、シアン顔料[ＣＰＧ−３]を使用した。その他の使用素材、インク作成処方、評価方法は実施例１と同様にして検討を実施した。
【００９０】
［実施例４］
顔料として、シアン顔料[ＣＰＧ−１]の替わりに、マゼンタ顔料[ＭＰＧ−１]を使用した。その他の使用素材、インク作成処方、評価方法は実施例１と同様にして検討を実施した。
【００９１】
［実施例５］
顔料として、シアン顔料[ＣＰＧ−１]の替わりに、ブラック顔料[ＫＰＧ−１]を使用した。その他の使用素材、インク作成処方、評価方法は実施例１と同様にして検討を実施した。
【００９２】
［実施例６］
顔料として、シアン顔料[ＣＰＧ−１]の替わりに、シアン顔料[ＣＰＧ−４]を使用した。その他の使用素材、インク作成処方、評価方法は実施例１と同様にして検討を実施した。
【００９３】
［比較例１］
顔料として、シアン顔料[ＣＰＧ−１]の替わりに、カプセル化していないＬｉｏｎｏｌ
Ｂｌｕｅ  ＦＧ−７３５０（東洋インク（株）製）を使用した。その他の使用素材、インク作成処方、評価方法は実施例１と同様にして検討を実施した。
【００９４】
［比較例２］
顔料として、シアン顔料[ＣＰＧ−１]の替わりに、カプセル化していないカーボンブラックＭＡ−１００（三菱化学（株）製）を使用した。その他の使用素材、インク作成処方、評価方法は実施例１と同様にして検討を実施した。
【００９５】
【表１】
2006257145.tif 000008
【００９６】
＊１  体積平均粒子直径の１／５以下に相当する粒子直径の粒子の割合
＊２  描画画像の滲みの程度を目視評価
○  滲みなし
△  若干滲み発生
×  滲み発生描画性
【００９７】
実施例１〜６および比較例１〜２の結果から分かるように、顔料の表面を樹脂でカプセル化することで、作成したインクの荷電特性が良好で、得られるインクジェット描画画像品質も良好である。このことは、顔料が異なっても、表面が樹脂でコート（カプセル化）されていることから、樹脂表面の特性で荷電性が制御でき、目標とする高いレベルの荷電付与が可能となる。また、顔料依存性も解消する。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明に用いるインクジェット記録装置の一例を模式的に示す全体構成図である。
【図２】本発明のインクジェット記録装置のインクジェットヘッドの構成を示す斜視図である（判りやすくするために、各吐出部でのガード電極のエッジは描いていない）。
【図３】図２に示す、インクジェットヘッドの吐出部の使用数が多いときの荷電粒子の分布状態を示す側面断面図である（図２の矢視Ｘ−Ｘに相当）。
【符号の説明】
【００９９】
Ｇ  インク滴
Ｐ  被記録媒体
Ｑ  インク流
Ｒ  荷電粒子
１  インクジェット記録装置
２、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ  吐出ヘッド
３  インク循環系
４  ヘッドドライバ
５  位置制御手段
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ  ローラ
７  搬送ベルト
８  搬送ベルト位置検知手段
９  静電吸着手段
１０  除電手段
１１  力学的手段
１２  フィードローラ
１３  ガイド
１４  画像定着手段
１５  ガイド
１６  被記録媒体位置検知手段
１７  排出ファン
１８  溶媒蒸気吸着材
３８  インクガイド
４０  支持棒部
４２  インクメニスカス
４４  絶縁層
４６  第１吐出電極
４８  絶縁層
５０  ガード電極
５２  絶縁層
５６  第２吐出電極
５８  絶縁層
６２  浮遊導電板
６４  被覆膜
６６  絶縁部材
７０  インクジェットヘッド
７２  インク流路
７４  基板
７５、７５Ａ、７５Ｂ  開口
７６、７６Ａ、７６Ｂ  吐出部
７８  インクガイド部
【図１】
2006257145.tif 000009
【図２】
2006257145.tif 000010
【図３】
2006257145.tif 000011