(57)【要約】【課題】  高濃度で滲みが少ないドットを高速で印字することができ、色材粒子の荷電量を長期間に亘り安定に保持でき、吐出安定性も良好であるインク組成物の製造方法を提供すること。【解決手段】  少なくとも、非水溶媒、前記非水溶媒に不溶な樹脂で被覆された色材、および分散剤を含有するインク組成物の製造方法において、前記樹脂および色材を含む第一溶液と、前記非水溶媒および分散剤を含む第二溶液とを、マイクロミキサーによって混合する工程を有す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】
少なくとも、非水溶媒、前記非水溶媒に不溶な樹脂で被覆された色材、および分散剤を含有するインク組成物の製造方法において、前記樹脂および色材を含む第一溶液と、前記非水溶媒および分散剤を含む第二溶液とを、マイクロミキサーによって混合する工程を有することを特徴とするインク組成物の製造方法。
【請求項２】
請求項１の製造方法により製造された、インクジェット記録装置用のインク組成物。
【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に関するものであり、特に高濃度で滲みが少ないドットを高速で印字することができ、色材粒子の荷電量を長期間に亘り安定に保持でき、吐出安定性も良好であるインク組成物の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクを記録媒体に飛翔させ記録ドットを形成することにより印字を行うインクジェット記録法は、カラー化が容易で普通紙に直接記録できるノンインパクト記録法として関心を集めており、この方式を用いたプリンターが種々実用化されている。インクジェット記録法としては、例えば非特許文献１（安居院猛他、「リアルカラー  ハードコピー」、産業図書（株）、１９９３年）、非特許文献２（大野信、「ノンインパクトプリンティング−技術と材料−」、（株）シーエムシー、１９８６年）、非特許文献３（甘利武司、「インクジェットプリンタ−技術と材料」、（株）シーエムシー、１９９８年）等の成書に記載されており、オンデマンド（随意噴射）とコンティニアス（連続噴射）の方式がある。更に連続型では静電方式（Sweet型、Hertz型）、オンデマンド型ではピエゾ圧電方式、シェアモードピエゾ圧電方式、サーマルインクジェット方式と呼ばれる記録方式等が知られている。オンデマンド型インクジェット記録法の一つとして、非特許文献４（一ノ瀬進、大庭有二、電子通信学会論文誌、１９８３年、Ｊ６６−Ｃ、１号、p.４７）、非特許文献５（大野忠義、水口衛、画像電子学会誌、１９８１年、１０巻、３号、p.１５７）等に記載の静電加速型インクジェットあるいはスリットジェットと呼ばれる方式が知られている。この方式では、記録媒体に対向して配置された複数の記録電極と記録媒体の背面に配置された対向電極とに電圧を印加し、両電極間に生じた電位差により、記録電極上に供給されたインクに静電力を作用させ、インクを記録媒体上に飛翔させるもので、具体的態様が、例えば特許文献１（特開昭５６−１７０号公報）、特許文献２（特開昭５６−４４６７号公報）、特許文献３（特開昭５７−１５１３７４号公報）等に開示されている。この方式は、従来のインクジェットヘッドにおけるノズルの代わりに、内壁に多数の記録電極を有する細長いスリット状のインク吐出口を用いていて、このスリット状インク室にインクを供給し、これらの電極に選択的に高電圧を印加することにより、スリットと近接対向する記録紙に電極近傍のインクを噴射させて記録するものである。
【０００３】
このため、インクの目詰まりに対する心配が少なく、またヘッドの構成が単純であることにより製造コストの低減が期待でき、記録媒体の幅方向の広範囲をカバーできる長さの、いわゆる長尺ラインヘッドを実現するためにも有効な方法である。
【０００４】
このような静電加速型インクジェット方式により構成された、ドロップオンデマンド型のフルカラー記録ヘッドの一例が、例えば特許文献４（特公昭６０−５９５６９号公報）、非特許文献６（電気通信学会論文誌、１９８５年、Ｊ６８−Ｃ、２号、p.９３−１００）に開示、発表されている。
【０００５】
この静電加速型インクジェットヘッドにおいては、有機溶剤に染料を溶解した油性インクが好適に用いられ、インクの構成材料に関しては詳細に開示されてはいないが、体積抵抗率（電気抵抗率）が１０7〜１０8Ω・ｃｍ、表面張力が２２ｍＮ／ｍ、粘度が３．１〜６．９ｃＰの物性値を有するインクが用いられている。
【０００６】
しかしながら、このような油性インクは、他のインジェット方式において一般に用いられている水性インクと比較し表面張力が低いために、記録紙への浸透性が非常に大きく、特に普通紙に印字を行う場合において、印字濃度の低下やにじみ、裏写りを生じやすい。
【０００７】
スリット状の記録ヘッドを用いない色材濃縮吐出型の静電方式が、特許文献５（特開平９−１９３３８９号）および特許文献６（特開平１０−１３８４９３号）に開示されている。これは、インク中の色材成分に静電力を作用させるための複数個の個別電極を、貫通孔の形成された絶縁性基板とこの貫通孔に対応して形成された制御電極とからなる制御電極基板と、この貫通孔のほぼ中心位置に配置された凸状インクガイドとから構成し、この凸状インクガイドの表面を表面張力でインクをインク滴飛翔位置まで運び、制御電極に所定の電圧を印加することで記録媒体にインク滴を飛翔させ記録するものである。
【０００８】
この色材濃縮吐出型の静電インクジェット方式では、色材粒子を電気泳動により吐出口部に集中させ、色材粒子が高濃度に濃縮された形でインク滴を飛翔させる。このため、前述の方式とは異なり、インクの構成成分が均一な状態で多量の液体成分を含んだまま吐出されるのではなく、色材粒子が凝集され液体成分が少ない状態で吐出されることにより、上述の問題点が解決される。また、顔料を色材として用いることにより、従来の染料を用いたインクジェットヘッドに比べ、印字画像の耐水性、耐光性に関しても有利な結果が得られる。
【０００９】
この様な色材濃縮吐出型の静電インクジェットインクにおいては、印字濃度が高く、にじみや裏写りを生じない良好な印字特性を得るためには、まず第１にインクの体積抵抗率が十分大きいことが必要である。このことにより記録電極と対向電極により形成されインクに印加された電界を色材粒子に到達させることが可能となる。また、インクの体積抵抗率が低いと、記録電極により印加される電圧により、インクが電荷注入を受け帯電してしまい、静電反発力によりインクが多量の液体成分を含んだまま吐出してしまう傾向が強くなる。次に、色材粒子を十分な速度で電気泳動により吐出口部に集中させる必要があるため、色材粒子が十分な帯電量を有していること、すなわち色材粒子が正極性もしくは負極性の高い粒子電導度を有していることが必要である。
【００１０】
近年、プリンターの高速化、高画質化への要求が高まるにつれ、上記のような色材濃縮吐出型のインクジェットヘッドにおいても、色材が高濃度に濃縮された微少なインク滴を長期間安定かつ高速に吐出させることにより、より高精細な画像を高速に印字する技術が必要とされている。
【００１１】
このような印字性能はインクの物性値に大きく依存することが確かめられており、十分な印字性能を得るためには、前述のように、インクを作製するにあたっては、好ましくは１０8Ω・ｃｍ以上といった高い体積抵抗率を維持しながら、色材粒子に１００ｐＳ／ｃｍ以上の高い粒子電導度を付与する必要がある。色材粒子の粒子電導度が１００ｐＳ／ｃｍ未満で小さいと、色材粒子を電気泳動により吐出口部すなわち吐出電極先端部へ高速で移動させることができず、色材粒子供給が不十分となり、色材粒子の凝集性が悪くなると共に吐出応答周波数が低くなってしまう。
【００１２】
さらに、吐出電極表面と色材粒子との電気的な反発力が弱いため、吐出電極上に色材粒子が付着、堆積することにより安定吐出ができなくなる場合がある。このような理由により、十分な印字濃度が得られないと共に安定かつ高速な印字ができないという問題が生じる。
【００１３】
上記の色材粒子は、顔料等の色材と樹脂から構成されることが好ましく、色材を被覆させる樹脂としては、一般に、（ａ）顔料表面を十分に被覆して色材混和物を形成し、熱などにより適度の流動性を持つこと、（ｂ）色材を被覆することにより分散媒中によく分散させること、（ｃ）なるべく透明であること、（ｄ）定着により記録媒体に固着して十分な耐擦過性を与えること等の特性を有することの他に、上記の静電インクジェットインク
では、（ｅ）色材粒子に正極性もしくは負極性の高い粒子電導度を付与することが望まれている。樹脂により色材が被覆された色材粒子は、色材を樹脂で被覆して着色混和物を形成した後、前記着色混和物を非水溶媒中で分散することにより形成することができる。しかしながら、通常の分散では粗大粒子状の色材粒子が生成したり、あるいは０．２μｍ以下の微粒子状の色材粒子が生成し、平均粒径が０．３〜４μｍ程度で粒径が揃っていて、かつ、０．２μｍ以下の微小な色材粒子が少ないものを分散で得ることは困難なのが実情であり、吐出性能に課題を残していた。
【００１４】
【特許文献１】特開昭５６−１７０号公報
【特許文献２】特開昭５６−４４６７号公報
【特許文献３】特開昭５７−１５１３７４号公報
【特許文献４】特公昭６０−５９５６９号公報
【特許文献５】特開平９−１９３３８９号公報
【特許文献６】特開平１０−１３８４９３号公報
【非特許文献１】安居院猛他、「リアルカラー  ハードコピー」、産業図書（株）、１９９３年
【非特許文献２】大野信、「ノンインパクトプリンティング−技術と材料−」、（株）シーエムシー、１９８６年
【非特許文献３】甘利武司、「インクジェットプリンタ−技術と材料」、（株）シーエムシー、１９９８年
【非特許文献４】電子通信学会論文誌、１９８３年、Ｊ６６−Ｃ、１号、p.４７
【非特許文献５】画像電子学会誌、１９８１年、１０巻、３号、p.１５７
【非特許文献６】電気通信学会論文誌、１９８５年、Ｊ６８−Ｃ、２号、p.９３−１００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、高濃度で滲みが少ないドットを高速で印字することができ、色材粒子の荷電量を長期間に亘り安定に保持でき、吐出安定性も良好である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】
【００１６】
本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、下記構成により解決されることが見出された。
即ち本発明は以下の通りである。
（１）少なくとも、非水溶媒、前記非水溶媒に不溶な樹脂で被覆された色材、および分散剤を含有するインク組成物の製造方法において、前記樹脂および色材を含む第一溶液と、前記非水溶媒および分散剤を含む第二溶液とを、マイクロミキサーによって混合する工程を有することを特徴とするインク組成物の製造方法。
（２）前記（１）に記載の製造方法により製造された、インクジェット記録装置用のインク組成物。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の製造方法によれば、均一なサイズの色材粒子が得られる。したがって、高濃度で滲みが少ないドットを高速で印字することができ、色材粒子の荷電量を長期間に亘り安定に保持でき、吐出安定性も良好であるインク組成物が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明について詳細に述べる。
本発明で使用される非水溶媒は、比誘電率１．５〜２０および表面張力１５〜６０ｍＮ
／ｍ（２５℃において）を有する非極性の絶縁性溶剤が好ましく、毒性の少ないこと、引火性が少ないこと、臭気が少ないものがよい。このような非水溶媒の例としては、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、芳香族炭化水素、石油ナフサおよびこれらのハロゲン置換体等から選ばれた溶媒が挙げられる。例えばヘキサン、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、エクソン社のアイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、フィリップ石油社のソルトール、出光石油化学社のＩＰソルベント、石油ナフサではシェル石油化学社のＳ．Ｂ．Ｒ．、シェルゾール７０、シェルゾール７１、モービル石油社のベガゾール等から選ばれた溶媒を単独あるいは混合して用いる。
【００１９】
好ましい炭化水素溶剤としては、沸点が１５０〜３５０℃の範囲にある高純度のイソパラフィン系炭化水素が挙げられ、市販品としては前述のエクソン化学製のアイソパーＧ，Ｈ，Ｌ，Ｍ，Ｖ（商品名）、ノーパー１２，１３，１５（商品名）、出光石油化学製のＩＰソルベント１６２０，２０２８（商品名）、日本石油化学製のアイソゾール３００，４００（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）等が挙げられる。これらの製品は、極めて純度の高い脂肪族飽和炭化水素であり、２５℃における粘度は３ｃＳｔ以下、２５℃における表面張力は２２．５〜２８．０ｍＮ／ｍ、２５℃における比抵抗は１０10Ω・ｃｍ以上である。また、反応性が低く安定であり、低毒性で安全性が高く、臭気も少ないという特徴がある。
【００２０】
ハロゲン置換の炭化水素系溶媒としてフルオロカーボン系溶媒があり、例えばＣ7Ｆ16、Ｃ8Ｆ18などのＣnＦ2n+2で表されるパーフルオロアルカン類（住友３Ｍ社製「フロリナートＰＦ５０８０」、「フロリナートＰＦ５０７０」（商品名）等）、フッ素系不活性液体（住友３Ｍ社製「フロリナートＦＣシリーズ」（商品名）等）、フルオロカーボン類（デュポンジャパンリミテッド社製「クライトックスＧＰＬシリーズ」（商品名）等）、フロン類（ダイキン工業株式会社製「ＨＣＦＣ−１４１b 」（商品名）等）、［Ｆ（ＣＦ2)4ＣＨ2ＣＨ2Ｉ］、［Ｆ（ＣＦ2)6Ｉ］等のヨウ素化フルオロカーボン類（ダイキンファインケミカル研究所製「Ｉ−１４２０」、「Ｉ−１６００」（商品名）等）等がある。
【００２１】
本発明で使用される非水溶媒として、更に高級脂肪酸エステルや、シリコーンオイルも使用できる。シリコーンオイルの具体例としては、低粘度の合成ジメチルポリシロキサンが挙げられ、市販品としては、信越シリコーン製のＫＦ９６Ｌ（商品名）、東レ・ダウコーニング・シリコーン製のＳＨ２００（商品名）等がある。
シリコーンオイルとしてはこれらの具体例に限定されるものではない。これらのジメチルポリシロキサンは、その分子量により非常に広い粘度範囲のものが入手可能であるが、１〜２０ｃＳｔの範囲のものを用いるのが好ましい。これらのジメチルポリシロキサンは、イソパラフィン系炭化水素同様、１０10Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有し、高安定性、高安全性、無臭性といった特徴を有している。またこれらのジメチルポリシロキサンは、表面張力が低いことに特徴があり、１８〜２１ｍＮ／ｍの表面張力を有している。
【００２２】
これらの有機溶媒とともに、混合して使用できる溶媒としては、アルコール類（例えばメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、フッ化アルコール等）、ケトン類（例えばアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等）、カルボン酸エステル類（例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等）、エーテル類（例えばジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等）およびハロゲン化炭化水素類（例えばメチレンジクロリド、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、メチルクロロホルム等）、等の溶媒が挙げられる。
【００２３】
次に本発明で使用される色材について詳細に述べる。
色材としては、特に限定されるものではなく、一般に市販されているすべての有機顔料および無機顔料、もくしは顔料を分散媒に不溶性の樹脂等に分散させたもの、あるいは顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等を用いることができる。また樹脂粒子を染料で染色したもの等も用いることができる。
【００２４】
有機顔料および無機顔料の具体例としては、例えば、イエロー色を呈するものとして、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１(ファストイエローＧ等）， Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４の如きモノアゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２（ジスアジイエローＡＡＡ等）， Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７の如きジスアゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０の如き非ベンジジン系のアゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１００（タートラジンイエローレーキ等）の如きアゾレーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９５（縮合アゾイエローＧＲ等）の如き縮合アゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１５（キノリンイエローレーキ等）の如き酸性染料レーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８（チオフラビンレーキ等）の如き塩基性染料レーキ顔料、フラバントロンイエロー（Ｙ−２４）の如きアントラキノン系顔料、イソインドリノンイエロー３ＲＬＴ（Ｙ−１１０）の如きイソインドリノン顔料、キノフタロンイエロー（Ｙ−１３８）の如きキノフタロン顔料、イソインドリンイエロー（Ｙ−１３９）の如きイソインドリン顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５３（ニッケルニトロソイエロー等）の如きニトロソ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１７（銅アゾメチンイエロー等）の如き金属錯塩アゾメチン顔料等が挙げられる。
【００２５】
マゼンタ色を呈するものとして、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３（トルイジンレッド等）の如きモノアゾ系顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３８（ピラゾロンレッドＢ等）の如きジスアゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１（レーキレッドＣ等）やＣ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）の如きアゾレーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４（縮合アゾレッドＢＲ等）の如き縮合アゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７４（フロキシンＢレーキ等）の如き酸性染料レーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１（ローダミン６Ｇ’レーキ等）の如き塩基性染料レーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７（ジアントラキノニルレッド等）の如きアントラキノン系顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８８（チオインジゴボルドー等）の如きチオインジゴ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９４（ペリノンレッド等）の如きペリノン顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９（ペリレンスカーレット等）の如きペリレン顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２（キナクリドンマゼンタ等）の如きキナクリドン顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８０（イソインドリノンレッド２ＢＬＴ等）の如きイソインドリノン顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８３（マダーレーキ等）の如きアリザリンレーキ顔料等が挙げられる。
【００２６】
シアン色を呈する顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２５（ジアニシジンブルー等）の如きジスアゾ系顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５（フタロシアニンブルー等）の如きフタロシアニン顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２４（ピーコックブルーレーキ等）の如き酸性染料レーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１（ビクロチアピュアブルーＢＯレーキ等）の如き塩基性染料レーキ顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０（インダントロンブルー等）の如きアントラキノン系顔料、 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１８（アルカリブルーＶ−５：１）の如きアルカリブルー顔料等が挙げられる。
【００２７】
ブラック色を呈する顔料として、ＢＫ−１（アニリンブラック）の如き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が挙げられる。カーボンブラック顔料の具体例としては、三菱化学（株）のＭＡ−８，ＭＡ−１０，ＭＡ−１１，ＭＡ−１００，ＭＡ−２２０，＃２５，＃４０，＃２６０，＃２６００，＃２７００Ｂ，＃３２３０Ｂ，ＣＦ−９，ＭＡ−１００Ｒ、ＭＡ−２００ＲＢや、デグサ社のプリンテックス７５，９０、キャボット社のモナーク８００，１１００などが挙げられる。
また、金、銀、銅などの色再現のために金属粉も使用できる。
【００２８】
次に非水溶媒に不溶な樹脂について説明する。
上記の非水溶媒に不溶な樹脂としては、種々公知の天然もしくは合成樹脂を用いることができる。例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、スチレン−アクリル樹脂等がある。
【００２９】
好ましい樹脂としては、顔料に吸着し、かつ非水溶媒中によく分散する機能を有するために、溶媒に溶媒和する部分と溶媒に溶媒和しにくい部分および極性基を有する部分を持っている樹脂が好ましい。例えば、重合後に溶媒に溶媒和するモノマーとしては、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、セチルメタクリレート等が挙げられる。重合後に溶媒に溶媒和しにくいモノマーとしては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。極性基を含むモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、スチレンスルホン酸またはそのアルカリ塩などの酸性基モノマーと、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、ビニルピロリジン、ビニルピペリジン、ビニルラクタムなどの塩基性基モノマーが挙げられる。
【００３０】
本発明に使用する分散剤としては、前記非水溶媒中で適用される一般の顔料用分散剤が使用できる。
例えば分散剤としては前記非水溶媒に相溶し、安定的に顔料等を微粒子分散できるものであればよい。その具体例としては、ソルビタン脂肪酸エステル（ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタントリオレエート等）、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル（ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート等）、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル（ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリエチレングリコールジイソステアレート等）、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル（ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル等）、脂肪族ジエタノールアミド系などのノニオン系界面活性剤、および高分子系分散剤としては、分子量１０００以上の高分子化合物がよく、例えば、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ロジン、ＢＹＫ−１６０、１６２、１６４、１８２（ビックケミー社製のウレタン系高分子化合物）、ＥＦＫＡ−４７、ＬＰ−４０５０（ＥＦＫＡ社製のウレタン系分散剤）、ソルスパース２４０００（ゼネカ社製のポリエステル系高分子化合物）、ソルスパース１７０００（ゼネカ社の脂肪族ジエタノールアミド系）等が挙げられる。
【００３１】
高分子系分散剤としては上記の他に更に、溶媒に溶媒和するラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、セチルメタクリレート等のモノマーと、溶媒に溶媒和しにくいメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン等のモノマーおよび極性基を有する部分からなるランダム共重合体、あるいは特開平３−１８８４６９号公報に開示されているグラフト共重合体が挙げられる。上述の極性基を含むモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、スチレンスルホン酸またはそのアルカリ塩などの酸性基モノマーと、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、ビニルピロリジン、ビニルピペリジン、ビニルラクタムなどの塩基性基モノマーが挙げられる。また、この他にはスチレン―ブタジ
エン共重合体、特開昭６０−１０２６３号公報に開示されているスチレンと長鎖アルキルメタクリレートのブロック共重合体等が挙げられる。好ましい分散剤としては、特開平３−１８８４６９号公報に開示されているグラフト共重合体等が挙げられる。
【００３２】
本発明では、前記樹脂および色材を含む第一溶液と、前記非水溶媒および分散剤を含む第二溶液とを、マイクロミキサーによって混合する工程を有することを特徴としている。本発明におけるマイクロミキサーは、マイクロスケールの複数の流路（チャンネル）を有するミキサーであればよく、市販されているものも利用することができる。例えばマイクロミキサーは、ＩＭＭ社から多数の種類が市販されている。以下、マイクロミキサーの混合について説明する。ほとんどのマイクロミキサーは、流路が小さいゆえに層流状態を維持しながら混合される混合方式であるので、その多くは攪拌流により混合が促進されることはない（なお、本発明において、混合とは異なる液同士がマクロに交じり合う混合ではなく、そのようなマクロな混合がされたのち（又はされている間）、それぞれの液中の成分同士が接触するミクロな混合を指している）。
【００３３】
マイクロミキサーの混合方式は以下のように分類される。１）二つの副流の接触（Ｔ型配列）、２）高いエネルギーを持つ二つの副流の衝突と噴霧により形成される大きな接触面積の創出、３）１成分からなる多数の小副流の他成分からなる主流への注入、４）２成分系からなる多くの副流の注入、５）流速増加による流れの方向に垂直な方向の拡散距離の減少、６）多分岐分割と流れの再結合、７）外力により強制された質量移動、８）微小流体セグメントの周期的注入、９）１〜８）の混合型。これらマイクロミキサーの混合方式および具体的な技術内容については"Microreactor"（W.Ehrfeld, V.Hessel, H.Lowe, 1Ed.(2000), WILEY-VCH）の第３章に詳細に記載されている。本発明においては、層流混合が維持されている限り、上記の混合方式のいずれをも用いることができる。
【００３４】
以下の記述では、「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。本発明に用いられるマイクロミキサーは、等価直径１ｍｍ以下の流路（チャンネル）を有する装置であるのが好ましい。本発明でいう等価直径（equivalent
diameter）は、相当（直）径とも呼ばれ、機械工学の分野で用いられる用語である。任意断面形状の配管（本発明では流路）に対し等価な円管を想定するとき、その等価円管の直径を等価直径といい、Ａ：配管の断面積、ｐ：配管のぬれぶち長さ（周長）を用いて、deq＝４Ａ／ｐと定義される。円管に適用した場合、この等価直径は円管直径に一致する。等価直径は等価円管のデータを基に、その配管の流動あるいは熱伝達特性を推定するのに用いられ、現象の空間的スケール（代表的長さ）を表す。等価直径は、一辺ａの正四角形管ではｄeq＝４ａ2／４ａ＝ａ、一辺ａの正三角形管ではｄeq＝√３・ａ／３、路高さｈの平行平板間の流れではｄeq＝２ｈとなる（参照：（社）日本機械学会編「機械工学事典」１９９７年、丸善（株））。
【００３５】
流路は、固体基板上に微細加工技術により作成される。使用される材料の例をあげれば金属、シリコン、テフロン（登録商標）、ガラス、セラミックスまたはプラスチックなどである。耐熱、耐圧および耐溶剤性が必要な場合、好ましい材料は金属、シリコン、テフロン、ガラスまたはセラミックスであるが、特に好ましくは金属である。金属の例を挙げれば、ニッケル、アルミ、銀、金、白金、タンタル、ステンレス、ハステロイ（Ｎｉ−Ｆｅ系合金）またはチタンであるが、好ましくは耐腐食性の高いステンレス、ハステロイもしくはチタンである。
【００３６】
従来のバッチ式反応装置では酸性物質などを扱う時に金属（ステンレス等）表面にガラスライニングした装置が用いられるが、マイクロミキサーもその金属内表面にガラスコーティングしてもよい。また、目的に応じて、ガラスに限らず金属の内表面上に別の金属もしくは他の材料をコーティングしても良いし、金属以外の材料（例えばセラミック）に金
属もしくはガラスなどをコーティングしても良い。
【００３７】
流路を作成するための微細加工技術として代表的なものを挙げれば、Ｘ線リソグラフィを用いるＬＩＧＡ技術、EPON SU-8を用いた高アスペクト比フォトリソグラフィ法、マイクロ放電加工法（μ−ＥＤＭ）、Deep RIEによるシリコンの高アスペクト比加工法、Hot Emboss加工法、光造形法、レーザー加工法、イオンビーム加工法、およびダイアモンドのような硬い材料で作られたマイクロ工具を用いる機械的マイクロ切削加工法などがある。これらの技術を単独で用いても良いし、組み合わせて用いても良い。好ましい微細加工技術は、Ｘ線リソグラフィを用いるＬＩＧＡ技術、EPON SU-8を用いた高アスペクト比フォトリソグラフィ法、マイクロ放電加工法（μ−ＥＤＭ）、および機械的マイクロ切削加工法である。
【００３８】
マイクロミキサーを組み立てる際には、流路の組立てが行われるが、通常接合によって組みたてられる。通常の接合技術は大きく固相接合と液相接合に分けられ、一般的に用いられている接合方法は、固相接合として圧接や拡散接合、液相接合として溶接、共晶接合、はんだ付け、接着等が代表的な接合方法である。更に、組立に際しては高温加熱による材料の変質や大変形による流路等の微小構造体の破壊を伴わない寸法精度を保った高度に精密な接合方法が望ましいが、その技術としてはシリコン直接接合、陽極接合、表面活性化接合、水素結合を用いた直接接合、HF水溶液を用いた接合、Au-Si共晶接合、ボイドフリー接着などがある。本発明に用いられるマイクロミキサーの接合は、上記のいずれの組みたて方法によって接合してもよい。
【００３９】
本発明において用いられる流路は一本のみである必要はなく、必要に応じて流路を何本も並列化し（Numbering-up）、その処理容量を増大させることができる。本発明において混合は、流路の中を流れながら、層流接触状態で行われる。それによって、本発明が目的としている単分散の粒子が形成される。
【００４０】
本発明のマイクロミキサーの流路内壁は目的に応じて表面処理しても良い。特に水溶液を操作する場合、ガラスやシリコンへの試料の吸着が問題になることがあるので表面処理することは重要となる。マイクロサイズの流路内における流体制御では、複雑な製作プロセスを要する可動部品を組み込むことなくこれを実現することが望ましい。例えば、流路内に表面処理により親水性と疎水性の領域を作成し、その境界に働く表面張力差を利用して流体を操作することが可能になる。
【００４１】
マイクロミキサーのマイクロサイズの流路中へ試薬などを導入して混合するために、流体制御機能が必要である。特に、微小領域における流体の挙動は、通常見受ける挙動、すなわちマクロスケールとは異なる挙動をとるため、マイクロスケールに適した制御方式を考えなければならない。マイクロミキサー用の流体制御方式は形態分類すると連続流動方式と液滴（液体プラグ）方式があり、駆動力分類すると電気的駆動方式と圧力駆動方式がある。
【００４２】
これらの方式を以下に詳しく説明する。流体を扱う形態として、最も広く用いられるのが連続流動方式である。連続流動式の流体制御では、マイクロミキサーの流路内は全て流体で満たされ、外部に用意したシリンジポンプなどの圧力源によって、流体全体を駆動するのが一般的である。この場合、比較的簡単な組みたて制御システムを実現できることが一つの利点であるが、複数ステップからなる反応や、途中で薬液や試料の交換を伴うような操作を行うのは困難で、システム構成の自由度が小さいこと、また駆動媒体が溶液そのものであるため、デッドボリュームが大きいことなどが難点である。連続流動方式とは異なる方式として、液滴（液体プラグ）方式がある。この方式では、ミキサー内部やミキサーに至る流路内で、空気で仕切られた液滴を動かすものであり、個々の液滴は空気圧によって駆動される。その際、液滴と流路壁あるいは液滴同士の間の空気を必要に応じて外部に逃がすようなベント構造、及び分岐した流路内の圧力を他の部分と独立に保つためのバルブ構造などを、ミキサーシステム内部に用意する必要がある。また、圧力差を制御して液滴の操作を行うために、外部に圧力源や切り替えバルブからなる圧力制御システムを構築する必要がある。このように液滴方式では、装置構成やミキサーの構造がやや複雑になるが、複数の液滴を個別に操作して、いくつかの反応を順次行うなどの多段階の操作が可能で、システム構成の自由度は大きくなる。
【００４３】
流体制御を行うための駆動方式として、流路（チャンネル）両端に高電圧をかけて電気浸透流を発生させ、これによって流体移動させる電気的駆動方法と、外部に圧力源を用意して流体に圧力をかけて移動させる圧力駆動方法が一般に広く用いられている。両者の違いは、たとえば流体の挙動として、流路断面内で流速プロファイルが電気的駆動方式の場合には平坦な分布となるのに対して、圧力駆動方式では双曲線状に、流路中心部が速くて、壁面部が遅い分布となることが知られており、液滴などの形状を保ったまま移動させるといった目的には、電気的駆動方式の方が適している。電気的駆動方式行う場合には、流路内が流体で満たされている必要があるため、連続流動方式の形態をとらざるを得ないが、電気的な制御によって流体の操作を行うことができるため、例えば連続的に２種類の溶液の混合比率を変化させることによって、時間的な濃度勾配をつくるといった比較的複雑な処理も実現されている。圧力駆動方式の場合には、流体の電気的な性質に影響されることなく制御可能であること、発熱や電気分解などの副次的な効果を考慮しなくてよいことなどから、基質に対する影響がほとんどなく、その適用範囲は広い。その反面、外部に圧力源を用意しなければならないこと、圧力系のデッドボリュームの大小に応じて、操作の応答特性が変化することなど、複雑な処理を自動化する必要がある。
【００４４】
本発明においては、以上に述べた流体制御方法のいずれをも適宜選択することができるが、好ましくは連続流動方式の圧力駆動方式が用いられる。
【００４５】
マイクロミキサーの温度制御は、装置全体を温度制御された容器中に入れることにより制御しても良いし、金属抵抗線や、ポリシリコンなどのヒーター構造を装置内に作り込み、加熱についてはこれを使用し、冷却については自然冷却でサーマルサイクルを行ってもよい。温度の検出は、金属抵抗線ではヒーターと同じ抵抗線をもう一つ作り込んでおき、その抵抗値の変化に基づいて温度検出を行い、ポリシリコンについては熱電対を用いて検出を行う。また、ペルチェ素子をミキサーに接触させることによって外部から加熱、冷却を行っても良い。通常、いずれの方法を用いるかは用途やミキサー本体の材料などに合わせて選択されるが、本発明においては、上記のいずれをも選択することができる。
【００４６】
本発明において、マイクロミキサーの使用条件は、以下のような条件が好ましい。
前記樹脂および色材を含む第一溶液において、溶液中の溶媒は、樹脂の良溶媒であることが好ましく、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、ジクロロメタン等が挙げられる。第一溶液における樹脂の濃度は、１〜５０質量％が好ましく、５〜３０質量％がさらに好ましい。第一溶液における色材の濃度は、１〜５０質量％が好ましく、１〜２０質量％がさらに好ましい。また、第二溶液における分散剤は、前述の非水溶媒に溶解して使用され、その濃度は、１〜５０質量％が好ましく、５〜３０質量％がさらに好ましい。なお、マイクロミキサーの出口から流出する液体（分散液）は、例えば下記のインク組成物における好適な成分含有量を満たすものであれば、そのままインク組成物として用いることができるが、通常は非水溶媒や分散剤を加えて希釈され、所望の成分含有量に調節される。また、分散液の安定性を得るために、混合後の分散液から第一溶液の溶媒を除去することが好ましい。除去方法としては、分散液を２０℃〜５０℃の温度で、減圧留去する方法が好ましい。
【００４７】
マイクロミキサーの流路の等価直径は、前述のように１ｍｍ以下であるのが好ましいが、さらに好ましくは１０〜５００μｍ、特に好ましくは２０〜３００μｍである。また流路の長さには特に制限はないが、好ましくは１ｍｍ〜１０００ｍｍであり、特に好ましくは１０ｍｍ〜５００ｍｍである。また、流路中に滞在する時間は、一般に１時間以下であり、好ましくは１０分以下であり、特に好ましくは１秒〜５分である。マイクロミキサー中の温度は、一般的には０〜５０℃、好ましくは１０〜３０℃である。なお、流体制御方法として圧力駆動方式を採用する場合は、その圧力として、１〜５０ＭＰａが好ましく、２〜３０ＭＰａがさらに好ましい。第一溶液および第二溶液のマイクロミキサーへの供給量は、それぞれの溶液に含まれる成分の濃度、流路の等価直径、流路の長さ、圧力等を勘案して適宜決定すればよい。
【００４８】
前記のようにしてマイクロミキサーを使用することにより、色材の表面に樹脂が析出し、色材が樹脂に被覆された色材粒子が得られる。形成された色材粒子の平均粒径の範囲は０．３〜４μｍが好ましく、より好ましくは０．３〜３μｍの範囲で、特に好ましくは０．４〜２μｍの範囲である。また、０．２μｍ以下の微小な色材粒子の割合は、体積基準で５％以下が好ましく、より好ましくは４％以下の範囲で、特に好ましくは３％以下の範囲である。
【００４９】
本発明のインク組成物において、色材粒子の濃度は、インク組成物の総量に対して０．５〜２０質量％、特に好ましくは２〜１５質量％の範囲であることが好ましい。色材粒子の濃度を０．５質量％以上にすることで十分な印字濃度が得られる。また、色材粒子の濃度を２０質量％以下にすることでインク組成物の粘度が著しく増大することなく、安定なインク吐出が行える。
また本発明のインク組成物において、分散剤の含有量は、色材粒子１００質量部に対して、０．１〜３００質量部が好ましい。より好ましい分散剤の使用量は、１．０〜１００質量部で、特に好ましい使用量は色材粒子１００質量部に対して、５〜１００質量部の範囲である。分散剤の添加量が０．１質量部以上とすることでと色材粒子分散効果が発現し、また、１００質量部以下とすることで微小粒子の割合を減少させる効果が得られる。
【００５０】
色材粒子に荷電を付与するためには、通常、荷電調節剤が使用される。荷電調節剤は、前記の第一溶液または第二溶液にあらかじめ混合しておいてもよいし、マイクロミキサー使用後に、分散液に添加してもよい。
本発明に使用できる荷電調節剤としては、従来、公知のものを使用することができる。例えばナフテン酸、オクテン酸、オレイン酸、ステアリン酸等の脂肪酸の金属塩、スルホコハク酸エステルの金属塩、特公昭４５−５５６号、特開昭５２−３７４３５号、特開昭５２−３７０４９号の各公報等に示されている油溶性スルホン酸金属塩、特公昭４５−９５９４号公報に示されているリン酸エステル金属塩、特公昭４８−２５６６６号公報に示されているアビエチン酸もしくは水素添加アビエチン酸の金属塩、特公昭５５−２６２０号公報に示されているアルキルベンゼンスルホン酸Ca塩類、特開昭５２−１０７８３７号、同５２−３８９３７号、同５７−９０６４３号、同５７−１３９７５３号の各公報に示されている芳香族カルボン酸あるいはスルホン酸の金属塩類、ポリオキシエチル化アルキルアミンのような非イオン性界面活性剤、レシチン、アマニ油等の油脂類、ポリビニルピロリドン、多価アルコールの有機酸エステル、特開昭５７−２１０３４５号公報に示されているリン酸エステル系界面活性剤、特公昭５６−２４９４４号公報に示されているスルホン酸樹脂等を使用することができる。また特開昭６０−２１０５６号、同６１−５０９５１号の各公報に記載されたアミノ酸誘導体も使用することができる。また特開昭６０−１７３５５８号、同６０−１７９７５０号の各公報に記載されているマレイン酸ハーフアミド成分を含む共重合体等が挙げられる。さらに特開昭５４−３１７３９号、特公昭５６−２４９４４号の各公報等に示されている４級化アミンポリマーを挙げることが出来る。
【００５１】
これらの内で好ましいものとしては、ナフテン酸の金属塩、ジオクチルスルホコハク酸の金属塩、前記マレイン酸ハーフアミド成分を含む共重合体、レシチン、前記アミノ酸誘導体を挙げることができる。これらの荷電調節剤としては、２種以上の化合物を併用することも可能である。上述の様な荷電調節剤の濃度は、インクの総量に対して０．０００１〜２．０質量％の範囲であることが好ましい。荷電調節剤の濃度が０．０００１質量％より多くする事で、色材粒子に高い比伝導度を付与する事ができ、２．０質量％以下にする事でインクの体積抵抗率を低下させず、必要な印字濃度を維持する事ができる。
【００５２】
本発明における基本的な構成材料は以上のような物であるが、本発明のインク組成物には、所望により各種添加剤を加えてもよい。インクジェット方式あるいはインクジェット吐出ヘッド、インク供給部、インク循環部の材質・構造等によって、任意に選択されインク組成物として含有される。例えば、甘利武司監修「インクジェットプリンタ−技術と材料」第１７章、（株）シーエムシー刊（１９９８年）等に記載されている添加剤が使用される。
【００５３】
具体的には、脂肪酸類（例えば、炭素数６〜３２のモノカルボン酸、多塩基酸；例えば、２−エチルヘキシン酸、ドデセニルコハク酸、ブチルコハク酸、２−エチルカプロン酸、ラウリル酸、パルミチン酸、エライジン酸、リノレイン酸、リシノール酸、オレイン酸、ステアリン酸、エナント酸、ナフテン酸、エチレンジアミン四酢酸、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、水添ロジン等）、樹脂酸、アルキルフタル酸、アルキルサリチル酸等の金属塩（金属イオンの金属としては、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｂ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ａｇ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｂａ等）、界面活性化合物類（例えば、有機リン酸またはその塩類として、炭素数３〜１８のアルキル基から成るモノ、ジまたはトリアルキルリン酸等、有機スルホン酸またはその塩類として、長鎖脂肪族スルホン酸、長鎖アルキルベンゼンスルホン酸、ジアルキルスルホコハク酸等またはその金属塩、両性界面活性化合物として、レシチン、ケファリン等のリン脂質等が挙げられる）、フッ素原子および／またはジアルキルシロキサン結合基を含有するアルキル基含有の界面活性剤類、脂肪族アルコール類（例えば、炭素数９〜２０の分岐状アルキル基から成る高級アルコール類、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、シクロヘキシルアルコール等）、多価アルコール類｛例えば、炭素数２〜１８のアルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、ドデカンジオールなど）｝；炭素数４〜１０００のアルキレンエーテルグリコール（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、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；炭素数５〜１８の脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；炭素数１２〜２３のビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）の炭素数２〜１８のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、α−オレフィンオキサイドなど）付加物、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等のポリオール類；３価〜８価またはそれ以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類の炭素数２〜１８のアルキレンオキサイド付加物（付加モル数は２〜２０）、上記多価アルコールのエーテル誘導体（ポリグリコールアルキルエーテル類、アルキルアリールポリグリコールエーテル等）、多価アルコールの脂肪酸エステル誘導体、多価アルコールのエーテルオレート誘導体（例えば、エチレングリコールモノエチルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルアセテート、プロピレングリコールモノブチルプロピオレート、ソルビタンモノメチルジオキサルト等）、アルキルナフタレンスルホネート、アルキルアリールスルホネート等の化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。各���添加剤の使用量は、インク組成物の表面張力が１５〜６０ｍＮ／ｍ（２５℃において）および粘度が１．０〜４０ｃＰの範囲となるように調整して用いることが好ましい。
【００５４】
本発明で得られるインク組成物は、インクジェット記録用の装置、とくに静電型インクジェット記録装置用のインクとして有用である。静電型インクジェットプリンタとしては、色材粒子を用いたインクを使用するものであれば、特に方式に限定されずに適用できる。好ましい例としては、色材濃縮吐出型の静電インクジェットプリンタが挙げられる。なおこの態様において、インク組成物の２５℃における体積抵抗率は、１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつインク組成物中の粒子電導度が１００ｐＳ／ｃｍ以上であることが好ましい。これらの条件を満たすことにより、優れた印字性能をインク組成物に付与することができる。
【００５５】
色材濃縮吐出型の静電インクジェットプリンタについて更に説明する。図１および図２は吐出ヘッドの例を説明する概略図であり、図１はライン走査型マルチチャンネルインクジェットヘッドの構成を示す図であり、記録ドットに対応した吐出電極の断面を示している。同図においてインク１００はポンプを含む循環機構１１１から、ヘッドブロック１０１に接続されたインク供給流路１１２を通して、ヘッド基板１０２と吐出電極基板１０３間に供給され、同じくヘッドブロック１０１に形成されたインク回収流路１１３を通してインク循環機構１１１に回収される。この吐出電極基板１０３は、貫通孔１０７を有する絶縁性基板１０４と、この貫通孔１０７の周囲で記録媒体側に形成されている吐出電極１０９とから構成されている。一方ヘッド基板１０２上には凸状インクガイド１０８が前記貫通孔１０７の略中心位置に配置されている。この凸状インクガイド１０８はプラスチック樹脂、セラミックスなど絶縁性部材からなり、前記貫通孔１０７と中心が等しくなるように同じ列間隔、ピッチで配置され、所定の方法でヘッド基板１０２上に保持されている。各凸状インクガイド１０８は厚みが一定の平板の先端を三角形あるいは台形状に切り出した形状で、その先端部がインク滴飛翔位置１１０となる。各凸状インクガイド１０８はその先端部からスリット状の溝を形成してもよく、そのスリットの毛細管現象により、インク飛翔位置１１０へのインク供給がスムースに行われ、記録周波数を向上することができる。またインクガイドの任意の表面は必要に応じて導電性を有していてもよく、その場合には導電部分は電気的に浮遊状態とすることによって、吐出電極への少ない電圧印加で有効にインク飛翔位置に電界を形成できる。各凸状インクガイド１０８は、それぞれの貫通孔からほぼ垂直に所定の距離だけインク滴飛翔方向に突きだしている。凸状インクガイド１０８の先端に対向して記録紙である記録媒体１２１が配置され、この記録媒体１２１のヘッド基板１０２と反対側の背面に、記録媒体１２１を案内するプラテンの役割を兼ねる対向電極１２２が配置されている。また、ヘッド基板１０２と吐出電極基板１０３間によって形成される空間の底部には泳動電極１４０が形成されており、これに所定の電圧を印加することにより、インクガイドの吐出位置方向にインク中の荷電粒子を電気泳動させ、吐出の応答性を上げることができる。次に、吐出電極基板１０３の具体的構成例について図２を用いて説明する。図２は、吐出電極基板１０３を記録媒体１２１側から見た図で、複数個の吐出電極が主走査方向に二列でアレイ状に配列されて、各吐出電極の中心に貫通孔１０７が形成され、この貫通孔１０７の周辺にはそれぞれ個別の吐出電極１０９が形成されている。本実施例では吐出電極１０９の内径は貫通孔１０７の径より一回り大きく設けられているが、貫通孔１０７の径と同径でもよい。ここでは、絶縁性基板１０４は２５から２００μｍ程度の厚さのポリイミドからなり、吐出電極１０９は１０から１００μｍ程度の厚さの銅箔からなり、貫通孔１０７の内径は１５０から２５０μｍφ程度である。
【００５６】
次に、静電方式のインクジェット記録装置の記録動作を説明する。ここでは負荷電した
色材を含むインクを用いた場合を例にとって説明するが、本発明は本例に限定される物ではない。記録時には、インク循環機構１１１からインク供給流路１１２を経て供給されたインク１００は貫通孔１０７から凸状インクガイド１０８の先端のインク飛翔位置１１０に供給されると共に、一部はインク回収流路１１３を経てインク循環機構１１１に回収される。ここで、吐出電極１０９にはバイアス電圧源１２３から常時バイアスとして例えば−１．５ｋＶの電圧が与えられ、これに信号電圧源１２４からの画像信号に応じた信号電圧として例えばＯＮ時に−５００Ｖのパルス電圧が吐出電圧１０９に重畳される。またこの際、泳動電極１４０は−１．８ｋＶの電圧が印加されている。一方、記録媒体１２１の背面に設けられた対向電極１２２は、図のように接地電圧０Ｖに設定されている。場合によっては記録媒体１２１側を例えば−１．５ｋＶに帯電させてバイアス電圧としてもよい。この場合には、対向電極１２２表面に絶縁層を設け、記録媒体にコロナチャージャー、スコロトロンチャージャー、固体イオン発生器等により帯電を行い、かつ吐出電極１０９は例えば接地され、これに信号電圧源１２４からの画像信号に応じた信号電圧として例えばＯＮ時に−５００Ｖのパルス電圧が吐出電圧１０９に重畳される。またこの際、泳動電極１４０は−２００Ｖの電圧が印加される。今、吐出電圧１０９がＯＮ状態（−５００Ｖが印加された状態）となり、バイアスＤＣ−１．５ｋＶに−５００Ｖのパルス電圧が重畳された合計−２ｋＶの電圧が加わると、凸状電極１０８先端のインク滴飛翔位置１１０から、インク滴１１５が飛び出し、対向電極１２２方向に引っ張られて、前記記録媒体１２１に向けて飛翔して画像を形成する。なお、飛翔後のインク液滴の飛翔を精密制御し記録媒体上での着弾精度を向上するため、吐出電極と記録媒体間に中間電極を設ける、あるいは吐出電極間に電界干渉抑制用のガード電極を設ける、等の手段がしばしば講じられるが、本例においても必要により好適に使用されることはもちろんである。また、ヘッド基２８板１０２と吐出電極基板１０３間に多孔質体を設けてもよく、この場合にはインクジェットヘッドの移動等によるインク内圧の変化の影響を防止できると共にインク滴吐出後の貫通孔１０７部へのインク液供給が迅速に達成される。したがって、インク滴１１５の飛翔が安定化され、記録媒体１２１上に濃度の安定した良好な画像を高速に記録することができる。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００５８】
実施例１：インク組成物ＩＪ−１
青色顔料としてリノールブルーＦＧ−７３５０（Pigment Blue１５：３東洋インキ社製）５質量部、樹脂としてスチレン／ビニルトルエン／ラウリルメタクリレート／ブチルアクリレート／トリメチルアンモニウムエチルメタクリレート（陰イオン、ｐ−トルエンスルホン酸イオン）共重合体（２５／２７／２／２７／１８  質量比、質量平均分子量１．１万）１０質量部、溶媒としてメチルエチルケトン８５質量部を混合し、１時間超音波照射し、第一溶液を調製した。これとは別に、アイソパーＧ９２５質量部および下記の顔料分散剤Ｄ−１の７５質量部を混合溶解し、第二溶液を調製した。
この第一溶液を０．１Ｌ／分の供給量で、および第二溶液を１Ｌ／分の供給量で、シリンジポンプを使って送液し、マイクロミキサー（商品名：シングルミキサー、ＩＭＭ社製、等価直径８０μｍ）で混合した。マイクロミキサーに送液する溶液の温度は、２５℃に保った。混合物を３０℃に加温し、ロータリーエバポレーターを用いて、メチルエチルケトンおよびアイソパーＧを除去、濃縮し、固形分２０質量％の分散液を得た。
得られた分散液中の色材粒子の体積平均粒径を、超遠心自動粒度分布測定装置ＣＡＰＡ７００（堀場製作所製）にて測定したところ、１．１μｍであった。０．２μｍ以下の微粒子の割合は体積基準で０．５％であった。
【００５９】
【化１】
2006152208.tif 000002
【００６０】
分散液を、アイソパーＧで色材粒子成分が７．０質量％になる様に希釈した。次いで荷電調節剤としてオクタデセン−半マレイン酸オクタデシルアミド共重合体を、０．００５４質量％になる様に添加してインク組成物ＩＪ−１を調液した。インク組成物ＩＪ−１は、全体の比電導度が８００ｐＳ／ｃｍであり、粒子電導度が６００ｐＳ／ｃｍで、色材粒子への荷電分配率は７５％であった。また、４５℃、一週間強制経時後のインク組成物の全体比電導度および色材粒子の粒子電導度は荷電量変化が殆ど無く極めて安定していることが判った。
なお、インク組成物の荷電量は、上記のＬＣＲメーターおよび液体用電極（川口電機製作所（株）社製ＬＰ−０５型）を使用し、印加電圧５Ｖ、周波数ｌｋＨｚの条件で測定した比電導度より求め、色材粒子の粒子電導度は、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）社製ＳＲＸ−２０１）を使用し、回転速度１４５００ｒｐｍ、温度２３°Ｃの条件で３０分間行ったものである。
【００６１】
インクジェット装置として、図１に示すヘッド構造の１００ｄｐｉ  ６４チャンネルの静電式インクジェットヘッドを使用し、インク組成物ＩＪ−１をインクタンクに充填した。エアーポンプ吸引により記録媒体であるコート記録紙表面の埃除去を行った後、吐出ヘッドを描画位置までコート記録紙に近づけ、描画解像度６００ｄｐｉでインクを吐出し描画した。この際、パルス電圧を調節してドット径１５μｍから６０μｍの範囲で１６段階でドット面積を変化させながら描画した。描画画像は滲みのない均一なドットで安定に印字されていて、満足し得る濃度の良質の明瞭な画像を与えた。インクヘッドからの吐出安定性も良好で、詰まりを生じることが無く、長期間の連続画像描画でも安定したドット形状の印字ができた。次ぎにフルベタパターンを印字して、印字物を乾燥・定着させた後、ベタ部をテープ剥離テストしたところ欠落部がなく極めて耐擦過性・定着性に優れていることが判った。
更に、４５℃、一週間の強制経時後のインク組成物を用いて同様に描画したところ、描画画像は滲みのない均一なドットで満足し得る濃度の良質の明瞭な画像を与え、また吐出安定性も良好で、長期間の連続画像描画でも安定したドット形状の印字ができた。
【００６２】
比較例１：比較用インク組成物ＩＪＲ−１
青色顔料としてリノールブルーＦＧ−７３５０（Pigment Blue１５：３東洋インキ社製）１００質量部、樹脂としてスチレン／ビニルトルエン／ラウリルメタクリレート／（２−メタクリルアミド−２，２−ジメチル）エタンスルホン酸リチウム塩共重合体（４８／４８／１／３モル比）２００質量部をトリオブレンダーで予備粉砕し、よく混合した後に、１００℃に加熱した卓上型ニーダーＰＢＶ（入江商会社製）で溶融混練（１２０分）した。上記の顔料混練物をピンミルで粉砕した。次に顔料混練物２０質量部、アイソパーＧ１３０質量部、前記の顔料分散剤（Ｄ−１）をアイソパーＧに加熱溶解して調液した２０質量％溶液を５０質量部および３Ｇ−Ｘガラスビーズ４００質量部とともにペイントシェイカー（東洋精機ＫＫ）で３０分間予分散した後、ダイノミルＫＤＬ型（シンマルエンタ
ープライズ社）にて２０００ｒｐｍで恒温槽ＮＥＳＬＡＢ ＲＴＥ７（エムエス機器（株））を用いて分散液の温度を３０℃に制御しながら４時間湿式分散を行った。
得られた分散液中の色材粒子の体積平均粒径を、超遠心自動粒度分布測定装置ＣＡＰＡ７００（堀場製作所製）にて測定したところ、０．８μｍであった。０．２μｍ以下の微粒子の割合は体積基準で８％であった。
次に実施例１と同様に、分散液を、アイソパーＧで色材粒子成分が７．０質量％になる様に希釈した。次いで荷電調節剤としてオクタデセン−半マレイン酸オクタデシルアミド共重合体を、０．００５４質量％になる様に添加してインク組成物ＩＪＲ−１を調液した。インク組成物ＩＪＲ−１は、全体の比電導度が７５０ｐＳ／ｃｍ、粒子電導度が５５０ｐＳ／ｃｍで、色材粒子への荷電分配率は７３％であった。
【００６３】
実施例１と比較例１より、マイクロミキサーを用いて色材粒子を調製した本発明のインク組成物は、色材粒子の平均粒径の範囲が０．３〜４μｍに揃い、かつ０．２μｍ以下の微小な色材粒子の割合が体積基準で５％以下のために、吐出安定性に優れるとともに、良好な分散性、耐擦過性、定着性、良好な描画画像等を与え得ることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】ライン走査型マルチチャンネルインクジェットヘッドの構成を説明するための図である。
【図２】吐出電極を記録媒体側から見た図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００    インク
１０１    ヘッドブロック
１０２    ヘッド基板
１０３    吐出電極基板
１０４    絶縁性基板
１０７    貫通孔
１０８    凸状インクガイド
１０９    吐出電極
１１０    インク滴飛翔位置
１１１    循環機構
１１２    供給流路
１１３    回収流路
１１５    インク滴
１２１    記録媒体
１２２    対向電極
１２３    バイアス電圧源
１２４    信号電圧源
１４０    泳動電極
【図１】
2006152208.tif 000003
【図２】
2006152208.tif 000004