(57)【要約】【課題】  吐出性能を向上することができ、それによって長期間、記録を行った際にも安定して高画質な描画を行うことができ、ランニングコストに優れたインクジェット記録用インクおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】  分散媒および色材を少なくとも含む色材粒子を含有するインクジェット記録用インクの製造方法において、前記色材粒子から、微小な色材粒子を除去する工程を有するインクジェット記録用インクの製造方法と、該方法により製造されたインク。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散媒および色材を少なくとも含む色材粒子を含有するインクジェット記録用インクの製造方法において、前記色材粒子から、微小な色材粒子を除去する工程を有することを特徴とするインクジェット記録用インクの製造方法。
【請求項２】
前記色材粒子から微小な色材粒子を除去することによって、体積平均直径の１／５以下のサイズを有する色材粒子の含有率が、前記色材粒子中、体積基準で５％以下である請求項１に記載のインクジェット記録用インクの製造方法。
【請求項３】
前記色材粒子から微小な色材粒子を除去する手段が、重力、遠心力、若しくは色材粒子の界面特性を利用したもの、またはこれらの組み合わせである請求項２に記載のインクジェット記録用インクの製造方法。
【請求項４】
前記重力を利用した手段が、自然沈降法を用いた手段である請求項３に記載のインクジェット記録用インクの製造方法。
【請求項５】
前記遠心力を利用した手段が、遠心分離機または液体サイクロンである請求項３に記載のインクジェット記録用インクの製造方法。
【請求項６】
前記色材粒子の界面特性を利用した手段が、電気泳動法を用いた手段である請求項３に記載のインクジェット記録用インクの製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載のインクジェット記録用インクの製造方法により得られたインクジェット記録用インク。
【請求項８】
請求項２に記載のインクジェット記録用インクの製造方法により得られたインクジェット記録用インク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録用インクおよびその製造方法に関する。特に、インクを飛翔させ、記録紙等の被転写媒体上に文字や画像を形成する静電方式インクジェット記録装置に供するインク、およびその製造方法に関する。
【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、例えば安居院猛等「リアルカラー  ハードコピー」産業図書（株）（１９９３年刊）、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年刊）、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年刊）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、一ノ瀬進、大庭有二、電子通信学会論文誌vol.J66-C（No.１）、p.47（1983）、大野忠義、水口衛、画像電子学会誌Vol.10、（No.３）、p.157（1981）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、例えば特開昭５６−１７０号、同５６−４４６７号、同５７−１５１３７４号各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、例えば特公昭６０−５９５６９号公報、電気通信学会論文誌，Ｖｏｌ．Ｊ６８−Ｃ，２（１９８５年），第９３ページから第１００ページに開示、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、下記非特許文献６に見られる例では、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と
いう問題があった。
【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１（特開平９−１９３３８９号公報）および特許文献２（特開平１０−１３８４９３号公報）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、上述の印字濃度の低下やにじみ、裏写りを生じやすい点が改善される。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】
このよう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。
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。
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。
【００１１】
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、（１）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、（２）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、（３）なるべく透明であること、（４）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、（５）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、あるいは微小粒子状の色材粒子が生成し、平均粒径が揃った色材粒子を分散で得ることは困難なのが実情であった。
【００１２】
【特許文献１】特開平９−１９３３８９号公報
【特許文献２】特開平１０−１３８４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、吐出性能を向上することができ、それによって長期間、記録を行った際にも安定して高画質な描画を行うことができ、ランニングコストに優れたインクジェット記録用インクおよびそ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】
【００１４】
本発明者らは、鋭意検討した結果、色材粒子の中に混在する微小粒子の含有量を低減することにより、前記目的を達成することができ、本発明を完成することができた。
すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）  分散媒および色材を少なくとも含む色材粒子を含有するインクジェット記録用インクの製造方法において、前記色材粒子から、微小な色材粒子を除去する工程を有することを特徴とするインクジェット記録用インクの製造方法。
（２）  前記色材粒子から微小な色材粒子を除去することによって、体積平均直径の１／５以下のサイズを有する色材粒子の含有率が、前記色材粒子中、体積基準で５％以下である前記（１）に記載のインクジェット記録用インクの製造方法。
（３）  前記色材粒子から微小な色材粒子を除去する手段が、重力、遠心力、若しくは色材粒子の界面特性を利用したもの、またはこれらの組み合わせである前記（２）に記載のインクジェット記録用インクの製造方法。
（４）  前記重力を利用した手段が、自然沈降法を用いた手段である前記（３）に記載のインクジェット記録用インクの製造方法。
（５）  前記遠心力を利用した手段が、遠心分離機または液体サイクロンである前記（３）に記載のインクジェット記録用インクの製造方法。
（６）  前記色材粒子の界面特性を利用した手段が、電気泳動法を用いた手段である前記（３）に記載のインクジェット記録用インクの製造方法。
（７）  前記（１）に記載のインクジェット記録用インクの製造方法により得られたインクジェット記録用インク。
（８）  前記（２）に記載のインクジェット記録用インクの製造方法により得られたインクジェット記録用インク。
【００１５】
本発明者らは、鋭意検討の結果、吐出性能と、色材粒子の中に混在する微小粒子含有量との間に密接な関係が存在することを見出した。すなわち、微小粒子が多く混在すると、インクの滲みやヘッド先端近傍からの不要吐出が発生することが判った。つまり粒子径分布は、狭く均一なほうが好ましい。そこで、色材粒子から微小な色材粒子を除去することによって、インク目詰まりが無く、良好な吐出性能を得、高濃度で滲みの少ないドットを高速で安定に印字することを可能にした。また、長期間に渡る安定な吐出も可能にした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、インクの吐出性能を向上することができ、それによってインクジェット記録を長期間行った際にも安定して高画質な描画を行うことができ、ランニングコストに優れたインクジェット記録用インクおよびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明について詳細に述べる。
まず、本発明のインクジェット記録用インクの構成成分について述べる。
本発明のインクジェット記録用インクに使用される分散媒は、非極性の絶縁性溶剤であり、比誘電率１．５〜２０及び表面張力１５〜６０ｍＮ／ｍ（２５℃において）であることが好ましい。更に望まれる特性としては、毒性の少ないこと、引火性が少ないこと、臭気が少ないことである。
【００１８】
かかる分散媒としては、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、芳香族炭化水素、石油ナフサ及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ことができる。
【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。
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」、「フローリナート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。
【００２０】
本発明で使用される分散媒として、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。
【００２１】
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）及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。
【００２２】
次に、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及び無機顔料が挙げられる。
【００２３】
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。
【００２４】
マゼンタ色を呈するものとして、Ｃ．Ｉ．ビグメントレッド３（トルイジンレッド等）の如きモノアゾ系顔料、 Ｃ．Ｉ．ビグメントレッド３８（ピラゾロンレッドＢ等）の如きジスアゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ビグメントレッド５３：１（レーキレッドＣ等）やＣ．Ｉ．ビグメントレッド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．ビグメントレッド１４４（縮合アゾレッドＢＲ等）の如き縮合アゾ顔料、 Ｃ．Ｉ．ビグメントレッド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．ビグメントレッド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．ビグメントレッド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．ビグメントレッド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．ビグメントレッド１９４（ペリノンレッド等）の如きペリノン顔料、Ｃ．Ｉ．ビグメントレッド１４９（ペリレンスカーレット等）の如きペリレン顔料、 Ｃ．Ｉ．ビグメントレッド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．ビグメントレッド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．ビグメントレッド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。
【００２５】
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．ビグメントブルー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．ビグメントブルー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．ビグメントブルー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．ビグメントブルー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．ビグメントブルー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。
【００２６】
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、及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。
また、金、銀、銅などの色再現のために金属粉を利用してもよい。
【００２７】
インクジェット記録用インクに用いる色材は通常、表面処理される。
色材の表面処理方法としては、技術情報協会発行の「顔料分散技術」第５章に記載されている、ロジン処理、ポリマー処理、グラフト化処理、プラズマ処理等の方法が適用できる。各処理方法について以下に詳述する。
【００２８】
「ロジン処理」とは、顔料とロジンを機械的に混練し顔料表面にロジンを処理する方法や、顔料の水性スラリーにロジンのアルカリ水溶液を加えた後にアルカリ土類塩や酸などを加えてロジンの難溶性塩または遊離酸を顔料粒子表面に析出させる方法などである。ロジン処理では通常、顔料の数％から２０％程度のロジンが用いられ、（１）顔料の結晶成長防止効果により微細で透明性の大きな顔料が得られること、（２）粒子の乾燥凝集が弱くなるために機械的分散が容易になること、（３）顔料表面の親油性を増大させることにより油性ビヒクルに対するぬれを改善するなどに大きな効果があり、特に印刷インキの分野で多く使用されている。
【００２９】
「グラフト化処理」とは、カーボンブラック、およびシリカや酸化チタンなどの無機微粒子、さらには有機顔料などの表面に存在する水酸基やカルボキシル基やアミノ基などの官能基とポリマーとのグラフト化反応を行うものである。顔料表面へのポリマーのグラフト化反応には、（１）顔料微粒子の存在下で、重合開始剤を用いてビニルモノマーの重合を行い、系内で生成する生長ポリマーを顔料粒子表面の官能基で停止することによる方法、（２）顔料微粒子表面へ導入した重合開始基からグラフト鎖を生長させる方法、および（３）顔料微粒子表面の官能基とポリマー末端の官能基との高分子反応による方法等がある。
【００３０】
「プラズマ処理」とは、低温プラズマや熱プラズマにより顔料粉体表面の改質を行うものである。低温プラズマによる顔料表面の処理の具体例としては、（１）酸素や窒素などの非重合性気体のプラズマ照射による改質、（２）重合性気体を用いたプラズマ重合膜形成による改質、（３）プラズマ照射によって基材表面に活性種を形成させる1st stageと、照射後モノマーと接触させ,あと反応でグラフト重合を進行させる2nd stageの２段階プロセスよりなるプラズマ開始グラフト重合反応による改質、などが挙げられる。
顔料の分散性を向上させるには以下に述べるポリマー処理が好ましい。
【００３１】
「ポリマー処理」の代表的方法としては、技術情報協会発行の「顔料分散技術」９９頁以降に記載のｉｎ−ｓｉｔｕ重合法を利用した化学的方法、相分離法（コアセルベーション）を利用した方法、顔料分散時に機械的な力で処理する方法などが挙げられる。
【００３２】
ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法としては、顔料およびポリマーの系を分散した後、懸濁重合する方法、分散剤の存在下に顔料を水系に分散し極性ポリマー、ビニル系ポリマー、多官能橋かけポリマーを加えて重合する方法、顔料を分散したモノマーを塊状重合した後、懸濁重合または乳化重合することにより顔料への吸着が十分行えるようにする方法などがある。
【００３３】
相分離法(コアセルベーション)としては、ポリマー溶液中に顔料を分散させた後、何らかの方法でポリマーの溶解度を下げ溶液系からポリマーを顔料粒子上へ析出させる方法で化学的方法(ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法)に比べ広い範囲のポリマーを選べる特徴がある。顔料を分散した樹脂溶液に非溶媒を加えて顔料表面に樹脂を析出させる方法や、水溶性ポリマーや水溶性樹脂溶液に顔料を微細に分散した後、ｐＨを調整してこれらを顔料表面に析出させる方法はロジン処理を含めて広く用いられている。酸可溶性の含窒素アクリル樹脂の酸溶液中で顔料を分散させた後、ｐＨを上げてポリマーを顔料表面で不溶化したものは塗
料、印刷インキでの凝集防止、流動性、光沢、着色力向上に効果がみられている。
機械的な力でポリマー処理する方法を例示すると、ポリマーと顔料を予め顔料分が５〜９５％になる様に混合した後に、加熱しながらニーダー、三本ロールなどで混練し、ピンミル等で粉砕するものである。フラッシング樹脂処理という方法も機械的なポリマー処理方法に含まれる。
【００３４】
ポリマー処理に用いる樹脂としては、分散媒中で顔料の分散性を向上させる機能を有する樹脂であれば特に制限なく使用することができる。
【００３５】
好ましい樹脂としては、色材に吸着し、且つ分散媒中に良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及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。
【００３６】
ポリマー処理に用いる樹脂の具体例としては、オレフィン重合体および共重合体（例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリレート共重合体、エチレン−メタクリレート共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体等）、スチレンおよびその誘導体の重合体ならびに共重合体（例えばブタジエン−スチレン共重合体、イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−メタクリレート共重合体、スチレン−アクリレート共重合体等）、アクリル酸エステル重合体および共重合体、メタクリル酸エステル重合体および共重合体、イタコン酸ジエステル重合体および共重合体、無水マレイン酸共重合体、ロジン樹脂、水素添加ロジン樹脂、石油樹脂、水素添加石油樹脂、マレイン酸樹脂、テルペン樹脂、水素添加テルペン樹脂、クロマン−インデン樹脂、環化ゴム−メタクリル酸エステル共重合体、環化ゴム−アクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。
【００３７】
本発明において、色材とポリマー処理に用いられる樹脂の割合は、色材／樹脂の質量比で通常、９５／５〜５／９５の範囲で、好ましくは８０／２０〜１０／９０の範囲である。
【００３８】
更に表面処理された色材として、一般に市販されている加工顔料も用いることができる。市販加工顔料の具体例としては、チバスペシャリティケミカルズ社のマイクロリス顔料等が挙げられ、好ましい加工顔料の例としては、ロジンエステル樹脂で顔料を被覆したマイクロリス−Ｔ顔料が挙げられる。
【００３９】
本発明における分散工程では、上記表面処理された色材は、分散媒中に微粒子状に分散される。
該分散工程では、表面処理された色材を微粒子状に分散し且つ分散媒中で分散安定化させるために分散剤を使用することが好ましい。
【００４０】
本発明に使用することができる分散剤としては、該分散媒中で適用される一般の顔料用分散剤が使用できる。顔料用分散剤としては前記分散媒に相溶し、安定的に顔料を微粒子分散できるものであれば良い。
【００４１】
顔料用分散剤の具体例としては、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、及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良く、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）、ソルスパーズ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。
【００４２】
高分子系顔料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及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。好ましい顔料用分散剤としては、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。
【００４３】
顔料用分散剤の使用量は、顔料１００質量部に対して、０．１〜３００質量部が好ましい。上記範囲内において、十分な顔料分散効果が得られるため好ましい。
【００４４】
表面処理された色材を、分散媒中に微粒子状に分散する分散工程において、顔料分散剤を使用する方法としては、例えば下記のような方法があり、これらのいずれによっても目的とする効果が得られる。
【００４５】
以上が本発明における基本的な構成材料として用いられ得る分散媒、色材、及び分散剤である。本発明のインク組成物には、さらに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。
【００４６】
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。各種添加剤の使用量は、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。
【００４７】
また、インク粒子の極性及びその荷電量を制御するために荷電調整剤を添加する事が好ましい。荷電調整剤として好適なものは、ナフテン酸ジルコニウム、オクテン酸ジルコニウム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ウム塩等の有機カルボン酸のアンモニウム塩、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、メタクリル酸ブチオルと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。特に好ましい荷電調整剤はオクタデセンと半マレイン酸オクタデシルアミド共重合体である。粒子に付与される荷電は、正電荷であっても負電荷であっても良い。
【００４８】
次に本発明のインクジェット記録用インクの製造方法について、詳細に述べる。分散媒に不溶な樹脂により色材が被覆された色材粒子（色材樹脂粒子）は、色材を樹脂（バインダー樹脂）で被覆して着色混和物を形成した後、前記着色混和物を分散媒中で微粒子状に
分散することにより形成することができる。まず、色材をバインダー樹脂で被覆して着色混和物を作る工程について説明する。着色混和物は例えば以下の方法で調製する。
【００４９】
（１）色材とバインダー樹脂とを、バインダー樹脂の軟化点以上の温度でロールミル、バンバリミキサー、ニーダー等の混練機を用いて溶融混練し、冷却後に粉砕して着色混和物を得る方法。
（２）バインダー樹脂を溶剤に溶解し、色材を加え、ボールミル、アトライター、サンドグラインダー等で湿式分散し、溶剤を蒸発させて着色混和物を得るか、または、分散物を前記バインダー樹脂の非溶剤中に注ぎ、沈殿させて混和物を得、その後乾燥させて着色混和物を得る方法。
（３）フラッシング法で、顔料の含水ペースト（ウェットケーキ）を樹脂または樹脂溶剤と共に混練し、水を樹脂または樹脂溶液で置換した後、水および溶剤を減圧乾燥して着色混和物を得る方法。
【００５０】
次に上記で説明した着色混和物を乾式粉砕した後、分散媒中で分散剤と共に湿式分散する分散工程について述べる。この分散工程で用いる分散機としては、特に制限なく、市販の湿式分散機を使用することができる。例えば、ボールミル、サンドミル、アトライターなどであり、溶剤の蒸発を防止するため、密閉型のものが、一般に用いられている。サンドミルは、タテ型、ヨコ型があり、ディスクあるいはピンを取付けたシャフトを周速３〜１５ｍ/sで回転させることにより分散する。連続式サンドミルを数台直列に並べ、分散度に応じてメディアの径を変えて分散すると、効率よくインク組成物ができる。また、連続式サンドミルで粒子径の大きな顔料を分散する場合はプレ分散が必要になるが、この場合はプレ分散機としてディスパーザ、ボールミル、バッチ式サンドミルなどを用いる。
【００５１】
ヨコ型サンドミルの具体例としては、ダイノーミル、ダイノーミルＥＣＭ（スイス、ＷＡＢ社）、パールミル、ＤＣＰ（ドイツ、ドライス社）、アジテーターミル（ドイツ、ネッチェ社）、スーパーミル（ベルギー、サスマイヤー社）、コボルミル（スイス、フリーマ社）、スパイクミル（井上製作所）等が挙げられる。
【００５２】
ボールミル、サンドミル用のメディアには、ジルコニア、チタニア、アルミナ、ガラス、スチール、窒化ケイ素などいろいろな材質のものを使用できる。分散液の粘度、プレ分散の度合いなどにあわせて、メディアの比重、耐磨耗性等の観点からメディアの材質は選択される。
メディア径は特に限定されるものではないが、例えば直径０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度のものが使用できる。一般的には、メディアが大きいほど粒径分布が広くなり、小さいほど小粒径まで分散できる傾向にある。また、メディアの充填率も特に限定されるものではないが、５０％〜９０％のメディア充填率が好ましい。メディアの充填率と分散性能は密接な関係があり一般的に充填率を高くできれば分散効率が向上することが知られている。横型のミルの場合、たて型と比較して起動時のメディアのロック現象が全く起こらないため、ベッセル容量に対して充填率を８０〜８５％とするのが好ましい。
【００５３】
以上のように、本発明の色材粒子は着色混和物を乾式粉砕した後、分散媒中で分散剤と共にメディア媒体であるビーズを用いた湿式分散により得られるが、本例の方法に限定されるものではない。つまり、本発明は微小な色材粒子を除去することで吐出性を向上させることに特徴を有するものであり、色材粒子の調製方法に限定されるものではない。例えば、色材粒子の他の調製法としては、着色微粒子をシード粒子として一官能性単量体を重合開始剤の存在下で分散重合して着色樹脂粒子を得る方法等も用いることが可能である。
【００５４】
本発明では、前記のようにして調製された色材粒子から、微小な色材粒子を除去する工程を有することを特徴としている。
色材粒子から微小な色材粒子（以下、単に微小粒子ということがある）を除去する方法としては、例えば公知の分級方式があり、以下に記載する種々の方式が挙げられる。なお分級は、実用化されて市販されている装置を利用することができるが、市販されている装置を利用しなくても、分級方式として原理的に可能な方法であれば採用することができる。どの方式を利用するにしても、微小粒子を除き、平均粒子径を大きくするとともに、粒子径分布をなるべく狭く均一にするのが好ましい。
【００５５】
重力を利用した分級方式としては、重力分級、機械分級、水力分級等が挙げられる。この中で、特に好ましい方法は重力分級であり、自然沈降を利用したものである。具体的には、分散後の得られた色材粒子を何らかの容器に入れて放置すると、粒子が重力によって自然沈降する。下層には沈降速度の大きな粒子が堆積し、上層には沈降速度の遅い微小粒子を多く含有した液が残る。従って、上層の微小粒子を含有した液を除去して下層に堆積している粒子層を分散媒で再分散して回収するか、又は下層に堆積した粒子層だけを下底から取り出すことで上層にある微小粒子と分離することが出来る。自然沈降条件（具体的には時間）は色材を含んだ分散物の粘度、色材粒子の比重、および粒子径によって決定される。
【００５６】
遠心力を利用した分級方法は遠心分級であり、各種の遠心沈降機や液体サイクロンが市販されている。特に好ましいのは遠心沈降を利用した方法であり、遠心分離器として市販されている。自然沈降方式とは異なり遠心力を与えるために短時間で大きな粒子と微小粒子を分離することが可能である。具体的には遠心分離器の回転数と時間を設定し動作させた後、上層の微小粒子を含む上澄み液を除去した後、下層に沈降堆積した粒子を掻き取って回収後、分散媒に再分散する方法である。より好ましくは、上層の微粒子は連続的に排出され、下層に沈降堆積した大きな粒子は分散媒が加えられ一定時間後、自動的に分散された後、排出される連続遠心分級機が好ましい。具体的には次のような装置が市販されている。商品名：ＮＡＮＯ−ＣＵＴまたはＭＩＣＲＯ−ＣＵＴ、ＫＲＥＴＴＥＫ  ＶＥＲＦＡＨＲＥＮＳＴＥＣＨＮＩＫＧＭＢＨ製）。
液体サイクロンは静止状態の機器へ分散液を注入するだけで大小粒子に分級が可能な分離器である。具体的には円周方向に円筒形容器に高速で供給することにより、回転運動を起こし遠心力を働かせることで、沈降分離させることが可能になる。分離の度合いは分散液の供給速度（供給圧力、流量）、出口部分の流量比を変えることで簡単に自由に選択可能なのが特徴である。具体的には次のような装置が市販されている。商品名：ハイドロサイクロン、日本化学機械製造株式会社製。
【００５７】
色材粒子の界面特性を利用した分級方法としては、電気泳動、ホモ凝集、ヘテロ凝集を利用した方法が挙げられる。この中で特に好ましい方法は電気泳動を利用した分級である。この方法は粒子径が大きくなると電気泳動速度が大きくなることを利用するもので、泳動速度の大きさに対応して粒子を分別することができる装置を用いれば、それによって分級が可能になる。具体的には次のような装置が市販されている。
【００５８】
その他の分級方式としてはクロマトグラフィ−を利用した分級方法が考えられる。例えば、層流に垂直の遠心場中で粒子径を分別する方法が考えられる。例えば、大きい粒子は外側を、中心は速く流れ小粒子が流出するＦｉｅｌｄ  Ｆｌｏｗ  Ｆｒａｃｔｉｏｎａｎａｔｉｏｎ法や、あるいは、粒子は自半径より壁面に近づけない特性を利用し、中心を大粒子が速く流出するＨｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ法が本発明の微小粒子除去の方法として挙げられる。
【００５９】
色材粒子の体積平均直径は、例えば、超遠心式自動粒度分布測定装置ＣＡＰＡ−７００（堀場製作所（株）製）等の装置を用い、遠心光透過法により測定できる。平均直径は、算出方法によって、体積平均、数平均等があるが、本発明での色材粒子の好ましい体積平
均直径は０．３〜４．０μｍの範囲内である。体積平均直径を０．３μｍ以上にすることにより、色材粒子の濃縮が十分となり、結果として、被記録媒体に記録された際インクのにじみが発生しにくい。また、ヘッド先端近傍の一部分からの不要吐出も生じない。また体積平均直径を４．０μｍ以下にすることにより、ヘッド吐出口の詰まりが生じにくくなる。更に好ましい体積平均直径は０．５〜３μmである。
【００６０】
本発明によれば、色材粒子の体積平均直径の１／５以下のサイズを有する色材粒子の含有率が、体積基準で５％以下であるのが好ましい。このような色材が５％以下であることによって、色材粒子の濃縮が十分となり、結果として、被記録媒体に記録された際インクのにじみが発生しにくくなる。また、ヘッド先端近傍の一部分からの不要吐出も生じない。より好ましい含有率は３％以下、更に好ましい含有率は１％以下である。
【００６１】
次に本発明により製造されるインクジェット記録用インクが好適に用いられる静電式インクジェット記録方法について説明する。
図１は静電式インクジェット記録方法に用いる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例を示す図で、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はポンプを含むインク循環系１１１から、ヘッドブロック１０１に接続されたインク供給系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系１１３を通してインク循環系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良く、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出来る。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良く、その場合には導電部分は電気的に浮遊状態とする事によって、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事により、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出来る。
【００６２】
次に、吐出電極基板１０３の具体的構成例について説明する。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。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。
【００６３】
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。ここでは正荷電した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、インク循環系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、一部はインク回収系１１３を経てインク循環系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良い。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ＤＣ１．５ｋＶ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、該記録媒体１２１に向けて飛翔して画像を形成する。
【００６４】
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、本実施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良く、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。
【００６５】
図２は、本発明により製造されるインクジェット記録用インクが好適に用いられるインクジェット記録装置のインク循環系の構成例を示す図である。
インク循環系１１１は、分散媒中に少なくとも色材が分散されたインクを格納する密閉式のインクタンク１と、入力信号に応じてインクを吐出する吐出ヘッド２と、前記インクタンク内のインクを前記吐出ヘッドに供給するためのポンプ３を具備し、前記インクタンクから前記ポンプをへて前記吐出ヘッドに至るインク供給系１１２と、前記吐出ヘッドから前記インクタンクにインクを回収するための、前記吐出ヘッドから前記インクタンクに至るインク回収系１１３とからなり、該インク循環系の内の少なくとも一カ所に磁場を作用させて、磁性粉を捕獲する磁性粉除去装置が具備されるのが好ましい。
ポンプ３としては容積式と遠心式の２方式がある。容積式では往復式、回転式、その他の方式がある。往復式にはダイアフラムポンプ、バイモルポンプ、プランジャーポンプ、バルブレスポンプ等がある。回転式には外接ギヤポンプ、内接ギヤポンプ、チュービングポンプ等がある。その他の方式としてはフィンガーポンプがある。遠心式には渦巻きポンプや斜流ポンプ等がある。いずれのポンプを使用した場合でも、インク中に磁性粉が存在すれば目詰まりを起こしやすい。その中でも特に、ギヤポンプと渦巻きポンプの分類に入り、且つマグネット駆動方式の場合にはインク中の磁性粉がマグネット駆動部に付着し、速い段階で目詰まりを起こす。従って、分散物やインクから磁性粉を除去した場合には、特にギアポンプと渦巻きポンプで、且つマグネット駆動方式の場合に、格段の改良効果がある。
なお、インク供給系１１２は、フィルタ４、インク濃度検出器６、アキュムレータ５等を具備している。
また、インク循環系１１１は、濃いインクを収めた容器８及び薄いインクを収めた容器９からなる補充インク容器８及びレベル検出器１１を備え、バルブ１０を介してインクタ
ンクへ適宜補充するように構成されている。
【実施例】
【００６６】
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ない。
[比較例１] インクＩＪＲ−１
青色顔料としてリノールブルーＦＧ−７３５０（Ｐｉｇｍｅｎｔ  ｂｌｕｅ１５：３、東洋インク社製）２０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）共重合体（質量比＝２５／２７／２／２７／１８、質量平均分子量１．１万）４０質量部をトリオサイエンス（株）製トリオブレンダーで粉砕しよく混合した後に、入江商会（株）製卓上型ニーダーＰＢＶ−０．１に入れ８５℃で１２０分間、加熱溶融混練した。上記の顔料樹脂混練物をトリオブレンダ−にて粗粉砕し、更に協立理工（株）製ＳＫ−Ｍ１０型サンプルミルで微粉砕した。次に粉砕した顔料樹脂混練物３０質量部、アイソパーＧ３２．５質量部、下記の顔料分散剤（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３７．５質量部、直径約３ｍｍのガラスビ−ズ４００質量部を５００ｍｌマヨネ−ズ瓶に入れて、東洋精機ＫＫ（株）製ペイントシェイカーで３０分間予備分散した。次にガラスビ−ズを除去した後、直径０．６ｍｍのジルコニアセラミックビ−ズと共に、シンマルエンタープライズ社（株）製のダイノミルＫＤＬ型にて２０００ｒｐｍで、エムエス機器（株）製恒温槽ＮＥＳＬＡＢＲＴＥ７を用いて分散液の液温度を３０℃に制御しながら６時間分散し、更に４０℃で１時間、更に４５℃で３時間分散した。得られた分散液からジルコニアセラミックビ−ズを除去し、アイソパ−Ｇ３３０質量部と荷電調整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０．０４３質量部を加え、粒子濃度７質量％のインク組成物（ＩＪＲ−１）を得た。このインク中の顔料樹脂粒子の体積平均直径を堀場製作所（株）製の超遠心式自動粒度分布測定装置ＣＡＰＡ７００で測定した所、１．０μｍであった。また、この体積平均直径の５分の１以下の微小粒子含有率は６．１体積％であった。
【００６７】
【化１】
2005213294.tif 000002
【００６８】
上記インク組成物の粘度は１．５ｍＰａ・ｓｅｃ（Ｅ型粘度計、温度２０℃で測定）、表面張力は２３ｍＮ／ｍ（協和界面科学社製の自動表面張力計、温度２０℃で測定）、比誘電率は２．３０（ＬＣＲメーター、安藤電気（株）製ＡＧ−４３１１で測定）、インク全体の比伝導度は８００ｐＳ／ｃｍを示し、また明瞭な正荷電性を示した。猶、インクの比伝導度は上記の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。次にこのインク組成物ＩＪＲ−１をインクジェット記録装置として、図１に示すヘッド構造の１００ｄｐｉ、６４チャンネルの静電インクジェットヘッドを使用し、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。描画画像は滲みが多く、不均一なドットで満足し得る濃度の画像は得られなかった。又、インクヘッドからの吐出性も不安定で、ヘッド先端以外の部分から不要吐出が多く発生した。
【００６９】
[実施例１] インクＩＪ−１
比較例１でジルコニアセラミックビ−ズを除去して得られた分散物にアイソパ−Ｇを３３０質量部加えて、１リットルのマヨネ−ズ瓶に入れて静止した状態で２日間放置した。この液を静かにデカンテーション法にて上澄み液を除去した後、下部に堆積した沈降粒子にアイソパ−Ｇを加えて粒子濃度７質量％に調整した後、荷電調整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０．０６質量部を加えて、インク全体の比伝導度が８００ｐＳ／ｃｍのインク組成物（ＩＪ−１）を作成した。このインク中の顔料樹脂粒子の体積平均直径は１．０２μｍ、体積平均直径の５分の１以下の微小粒子含有率は４．８体積％であった。一方、比較例１と同条件で吐出した結果、比較例１のインク組成物（ＩＪＲ−１）よりも描画画像は滲みが減少し、ドット濃度も良化した。又、インクヘッドからの吐出性も安定しヘッド先端以外の部分から不要吐出がなくなった。
【００７０】
[実施例２] インクＩＪ−２
比較例１でジルコニアセラミックビ−ズを除去して得られた分散物にアイソパ−Ｇを３３０質量部加えて、１リットルのマヨネ−ズ瓶に入れて静止した状態で３日間放置した。この液を静かにデカンテ−ション法にて上澄み液を除去した後、下部に堆積した沈降粒子にアイソパ−Ｇを加えて粒子濃度７質量％に調整した後、荷電調整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０．０７質量部を加えて、インク全体の比伝導度が８００ｐＳ／ｃｍのインク組成物（ＩＪ−２）を作成した。このインク中の顔料樹脂粒子の体積平均直径は１．０２μｍ、体積平均直径の５分の１以下の微小粒子含有率は４．０体積％であった。一方、比較例１と同条件で吐出した結果、比較例１のインク組成物（ＩＪＲ−１）よりも描画画像は滲みが減少し、ドット濃度も良化した。又、インクヘッドからの吐出性も安定しヘッド先端以外の部分から不要吐出がなくなった。
【００７１】
[実施例３] インクＩＪ−３
比較例１でジルコニアセラミックビ−ズを除去して得られた分散物にアイソパ−Ｇを３３０質量部加えて、１リットルのマヨネ−ズ瓶に入れて静止した状態で１４日間放置した。この液を静かにデカンテ−ション法にて上澄み液を除去した後、下部に堆積した沈降粒子にアイソパ−Ｇを加えて粒子濃度７質量％に調整した後、荷電調整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０．１０質量部を加えて、インク全体の比伝導度が８００ｐＳ／ｃｍのインク組成物（ＩＪ−３）を作成した。このインク中の顔料樹脂粒子の体積平均直径は１．０μｍ、体積平均直径の５分の１以下の微小粒子含有率は１．０体積％であった。一方、比較例１と同条件で吐出した結果、描画画像の滲みは完全になくなり、満足し得る濃度のドット画像が有られた。又、インクヘッドからの吐出性は安定しヘッド先端以外の部分から不要吐出はなくなった。
【００７２】
[実施例４] インクＩＪ−４
比較例１でジルコニアセラミックビ−ズを除去して得られた分散物にアイソパ−Ｇを３３０質量部加えた。この希釈分散物をトミ−精工（株）製小型高速冷却遠心機ＳＲＸ−２０１型を用いて、回転数３０００ｒｐｍで１５分間遠心分離した。この上澄み液を静かにデカンテ−ション法で除去した後、下部に堆積した沈降粒子にアイソパ−Ｇを加えて粒子濃度７質量％に調整した後、荷電調整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０．１０質量部を加えて、インク全体の比伝導度が８００ｐＳ／ｃｍのインク組成物（ＩＪ−３）を作成した。このインク中の顔料樹脂粒子の体積平均直径は１．０μｍ、体積平均直径の５分の１以下の微小粒子含有率は０．７体積％であった。このイ
ンクを比較例１と同条件で吐出した結果、描画画像の滲みは全くなく、満足し得る濃度のドット画像が有られた。又、インクヘッドからの吐出性は安定しヘッド先端以外の部分からの不要吐出は全く発生しなかった。
【００７３】
[比較例２] インクＩＪＲ−２
青色顔料としてＴｏｎｅｒ  ＢＧ（クラリアント社製）のプレスケーキと、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／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）共重合体（２９／６６／２／３、質量比、質量平均分子量１．７万）の３３％トルエン溶液を青色顔料に対し２倍量用い、フラッシャーで攪拌後、加熱し減圧して水分と溶媒を除去して含水量１質量％の青色塊状物を得た。青色塊状物を真空乾燥し、水分を完全に除去した後、サンプルミルで粉砕し、０．１〜０．０１ｍｍの青色粉体を得た。
次に粉砕した顔料樹脂混練物３０質量部、アイソパーＧ３２．５質量部、比較例１に同じ顔料分散剤（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３７．５質量部、直径約３ｍｍのガラスビ−ズ４００質量部を５００ｍｌマヨネ−ズ瓶に入れて、東洋精機ＫＫ（株）製ペイントシェイカーで３０分間予備分散した。次にガラスビ−ズを除去した後、直径０．６ｍｍのジルコニアセラミックビ−ズと共に、シンマルエンタープライズ社（株）製のダイノミルＫＤＬ型にて２０００ｒｐｍで、エムエス機器（株）製恒温槽ＮＥＳＬＡＢＲＴＥ７を用いて分散液の液温度を２５℃に制御しながら１時間分散した。得られた分散液からジルコニアセラミックビ−ズを除去し、アイソパ−Ｇ３３０質量部と荷電調整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０．０５質量部を加え、粒子濃度７質量％のインク組成物（ＩＪＲ−２）を得た。このインク中の顔料樹脂粒子の体積平均直径を堀場製作所（株）製の超遠心式自動粒度分布測定装置ＣＡＰＡ７００で測定した所、２．０μｍであった。又、この体積平均直径の５分の１以下の微小粒子含有率は８．０体積％であった。
上記インク組成物を比較例１と同様にインク物性を測定した結果、粘度は１．５ｍＰａ・ｓｅｃ、表面張力は２３ｍＮ／ｍ、比誘電率は２．３５、インク全体の比伝導度は８００ｐＳ／ｃｍを示し、また明瞭な正荷電性を示した。次にこのインク組成物ＩＪＲ−２を比較例１と同じインクジェット記録装置で描画した。描画画像は滲みが多く、不均一なドットで満足し得る濃度の画像は得られなかった。又、インクヘッドからの吐出性も不安定で、ヘッド先端以外の部分から不要吐出が多く発生した。
【００７４】
[実施例５] インクＩＪ−５
比較例２でジルコニアセラミックビ−ズを除去して得られた分散物にアイソパ−Ｇを３３０質量部加えて、実施例１と全く同じ沈降分離条件後、下部に堆積した沈降粒子にアイソパ−Ｇを加えて粒子濃度７質量％に調整した後、荷電調整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０．０７質量部を加えて、インク全体の比伝導度が８００ｐＳ／ｃｍのインク組成物（ＩＪ−５）を作成した。このインク中の顔料樹脂粒子の体積平均直径は２．０μｍ、体積平均直径の５分の１以下の微小粒子含有率は４．５体積％になった。又、比較例１と同条件で吐出した結果、比較例２のインク組成物（ＩＪＲ−２）より描画画像は滲みが減少し、ドット濃度も良化した。又、インクヘッドからの吐出性も安定しヘッド先端以外の部分から不要吐出がなくなった。
【００７５】
[実施例６] インクＩＪ−６
比較例２でジルコニアセラミックビ−ズを除去して得られた分散物にアイソパ−Ｇを３３０質量部加えた。この希釈分散物をトミ−精工（株）製小型高速冷却遠心機ＳＲＸ−２０１型を用いて、回転数２０００ｒｐｍで１５分間遠心分離した。この上澄み液を静かにデカンテ−ション法で除去した後、下部に堆積した沈降粒子にアイソパ−Ｇを加えて粒子濃度７質量％に調整した後、荷電調整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０．２０質量部を加えて、インク全体の比伝導度が８００ｐＳ／ｃｍのイ
ンク組成物（ＩＪ−６）を作成した。このインク中の顔料樹脂粒子の体積平均直径は２．２μｍ、体積平均直径の５分の１以下の微小粒子含有率は０．２体積％であった。このインクを比較例１と同条件で吐出した結果、描画画像の滲みは全くなく、満足し得る濃度のドット画像が有られた。又、インクヘッドからの吐出性は安定しヘッド先端以外の部分からの不要吐出は全く発生しなかった。
【００７６】
[実施例７] インクＩＪ−７
比較例１で得られた粒子濃度７質量％のインク組成物（ＩＪＲ−１）を以下に示す電気泳動分級装置で分級を行なった。
図３は、本実施例で用いた電気泳動分級装置を説明するための図である。該装置７５は、主管路８０ａと分岐管路８０ｂおよび８０ｃとからなるインク流路８０、２枚の電極板８８ａおよび８８ｂからなる平行電極８８、ならびに電圧源９０を備えている。
インク流路８０は、主管路８０ａと主管路８０ａからＹ字形状に分岐された二つの分岐管路８０ｂおよび８０ｃを備えている。また、分岐管路８０ｃは、インク廃棄サブタンク９４に接続され、分岐管路８０ｂは、インク回収サブタンク９２に接続されている。また、インク回収サブタンク９２は、インク回収流路６０ａと接続され、インク供給サブタンクと同様に静水圧を利用して液面を一定化できる様になっており、インク廃棄サブタンク９４は、インク廃棄流路６２を接続されている。
平行電極８８は、主管路８０ａを挟むように配置されており、電圧印加側電極板８８ａ（図中上側）は、電極に電圧を印加する電圧源９０と接続され、接地電極板８８ｂ（図中下側）は、接地されている。平行電極８８は、主管路８０ａに電界を形成する。
ここで、電圧源９０は印加する電圧値を変化することのできる可変電圧源であることが好ましい。
インクＱは、主管路８０ａから分岐管路８０ｂ、８０ｃの方向へ流される。インクＱが、平行電極８８が配置されている部分まで移動すると、平行電極８８によって形成される電界によって、流れているインクＱ中の正帯電した色材粒子Ｐａには図中下方向の力がかかり、電気泳動によって、図中下方向に移動する。この際、色材粒子Ｐａにかかる力は粒径によって異なり、粒径の大きい色材粒子Ｐａｃほど下方向にかかる力は大きくなり、電気泳動による下方向（平行電極８８ｂ方向）への移動量が大きくなる。
これにより、主管路８０ａ内の色材粒子Ｐａの中から、粒径の大きい色材粒子Ｐａｃを図中下側の分岐管路８０ｂに、粒径の小さい色材粒子Ｐａｆを図中上側の分岐管路８０ｃに分級することができる。
このように分級された分岐管路８０ｂのインクは、インク回収サブタンク９２に供給され、分岐管路８０ｃのインクＱは、インク廃棄サブタンク９４に供給される。
そして、インク回収サブタンク９０のインクＱは、インク回収流路６０ａを介してインクタンク（図示せず）に回収され、インク廃棄サブタンク９４のインクＱは、インク廃棄流路６２を介してインク廃棄タンク（図示せず）に廃棄される。
【００７７】
分級条件は、電極８８ａ，８８ｂ間距離１ｃｍ、主管路８０ａ長３５ｃｍ、電界強度５００ｖ／ｃｍ、インクＱ流速２ｍｍ／ｓｅｃの条件を採用した。インク回収サブタンク９０、インク回収流路６０ａを経てインクタンク（図示せず）に回収されたインクを、計３回前記装置により同様に処理した。その結果、インク中の顔料樹脂粒子の体積平均直径は１．２μｍ、体積平均直径の５分の１以下の微小粒子含有率は３．０体積％であった。このインクを比較例１と同条件で吐出した結果、比較例１のインク組成物（ＩＪＲ−１）よりも描画画像は滲みが減少し、ドット濃度も良化した。又、インクヘッドからの吐出性も安定しヘッド先端以外の部分からの不要吐出がなくなった。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】静電式インクジェット記録方法に用いる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例を示す図で、記録ドットに対応した吐出電極の断面を示している。
【図２】本発明のインクジェット記録装置のインク循環系の構成例を示す。
【図３】実施例７で用いた電気泳動分級装置を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  インクタンク
２  吐出ヘッド
３  ポンプ
４  フィルタ
５  アキュムレータ
６  インク濃度検出器
７  補充インク容器
８  濃いインクを収めた容器
９  薄いインクを収めた容器
１０  バルブ
１１  レベル検出器
７５  電気泳動装置
８０  インク流路
８８  平行電極
９０  電圧源
９２  インク回収サブタンク
９４  インク廃棄サブタンク
１００  インク
１０２  ヘッド基板
１０３  吐出電極基板
１０９  吐出電極
１１０  インク滴飛翔位置
１１１  インク循環系
１１２  インク供給系
１１３  インク回収系
１２３  バイアス電極
１２４  信号電圧源
【図１】
2005213294.tif 000003
【図２】
2005213294.tif 000004
【図３】
2005213294.tif 000005