(57)【要約】【課題】インクジェットインク中の顔料の分散安定性が確保でき、長期の液停滞でも顔料の凝集が発生しにくくなり、しいてはインクの出射時に凝集が目詰まりを起こしにくくなり、ブラックインクで表示する詳細な文字などの印字品質が画欠のない安定した印字濃度を達成できる水系インクジェットインク液の分散方法の提供。【解決手段】  有機顔料を上記溶媒にメディア型分散機を用いて分散する際、メディアはセラミックビーズを使用し、かつ、セラミックビーズの中に不純物として混入している酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化ナトリウムの合計が０．０１〜０．３質量％のセラミックビーズを用いて分散することを特徴とする水系インクジェットインク液の分散方法。【選択図】図１
2007211043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２５℃での表面張力が２５〜４０ｍＮ／ｍで、２５℃での粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓで、かつ、２５℃における蒸気圧が８０Ｐａ〜１３３Ｐａである溶剤を、インク全質量に対し５０〜９０質量％未満含有し、かつ、水の含有量が１０〜４５質量％未満である溶媒の中に有機顔料、分散剤を分散させる水系インクジェットインク液の分散方法において、
該有機顔料を上記溶媒にメディア型分散機を用いて分散する際、メディアはセラミックビーズを使用し、かつ、セラミックビーズの中に不純物として混入している酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化ナトリウムの合計が０．０１〜０．３質量％のセラミックビーズを用いて分散することを特徴とする水系インクジェットインク液の分散方法。
【請求項２】
前記セラミックビーズとしてジルコニアビーズを用いて分散することを特徴とする請求項１に記載の水系インクジェットインク液の分散方法。
【請求項３】
前記セラミックビーズの平均径が０．０５〜１．５ｍｍの大きさのビーズを使用することを特徴とする請求項１又２に記載の水系インクジェットインク液の分散方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の水系インクジェットインク液の分散方法から得られることを特徴とする水系インクジェットインク液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規の水系インクジェットインク液の分散方法及び水系インクジェットインク液に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット記録方式は簡便・安価に画像を作成出来るため、写真、各種印刷、マーキング、カラーフィルター等の特殊印刷など、様々な印刷分野に応用されてきている。特に、微細なドットを出射、制御するインクジェット記録装置や、色再現域、耐久性、出射適性等を改善したインク及びインクの吸収性、色材の発色性、表面光沢などを飛躍的に向上させた専用紙を用い、銀塩写真に匹敵する画質を得ることも可能となっている。
【０００３】
しかしながら、専用紙を必要とするインクジェット画像記録システムでは用いることのできる記録媒体が制限されること、記録媒体のコストアップ等が問題となる。
【０００４】
一方、オフィスにおいては、記録媒体（例えば、普通紙、コート紙、アート紙、普通紙両面印刷等）の制約を受けずに高速でフルカラー印字が行えるシステムのニーズが益々高まりつつある。
【０００５】
インクジェットインクの組成についても、高速で印字でき、普通紙での文字再現性がよく、印字の際の裏抜け（印字したインクが記録媒体を通過し、裏面にその画像が映る現象）、フェザリング、画像滲みの発生がなく、また紙への浸透が速く乾燥が速い等の観点で種々の検討が行われてきた。
【０００６】
その一つの方法として、インクジェット用インクとして、水の含有率を５０質量％以上とした、所謂水性インクジェットインクが広く用いられているが、この様な水性インクジェットインクを用いて、電子写真用コピー紙や上質紙、中質紙といった普通紙に画像記録を行った場合、画像の裏抜け、フェザリング等の浸透性に起因する問題に加え、画像記録した普通紙のカールやコックリングが大きな問題となる。
【０００７】
上記課題に対し、ブリストウ法における記録媒体への濡れ時間と吸収係数を規定し、浸透性を改良したインクを用いるインクジェット記録方法が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、この方法では、インク中の色剤も同時に普通紙内部に浸透してしまうため、画像濃度の低下やインクの裏抜けが大きくなり、特に、両面印刷には適性を有していないという欠点を抱えている。
【０００８】
また、特定のアミド化合物、ピリジン誘導体、イミダゾリン化合物または尿素化合物をカール防止剤として含有するインクジェットインクが開示されている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００９】
しかしながら、この方法では、インク液の乾燥に伴い、記録ヘッドのノズル部で目詰まりを起こしやすいという問題を有している。
【００１０】
また、上記カールを改良する方法として、画像印字面の裏面側に、水を含む溶液を付与してカールバランスを適正化するインクジェット記録法補が提案されている（例えば、特許文献３を参照）。
【００１１】
しかしながら、この方法では、両面記録適性を有していないこと、普通紙へのインク及びカールバランス液の付着量の増加に伴い、普通紙の強度が低下し、搬送時にジャミング等を生じやすい欠点があった。
【００１２】
また、水性インクジェットインクに代えて、高速で印字を行うことのできるソルベント系インクも検討されている。
【００１３】
即ち、揮発性溶媒を含有して乾燥性を高めた油性インク（ソルベント系インクジェットインク）を用いることで、普通紙に印字しても、記録媒体への浸透が速く乾燥時間が短く、記録媒体のカール等が生じず、高速な印字が可能である。
【００１４】
しかしながらソルベント系インクは、普通紙媒体への浸透性が高いため、文字再現性が悪いこと、および記録媒体での裏抜けを引き起こし、特に普通紙の両面に印字を行う場合の大きな障害となっていた。
【００１５】
このため印字時の出射性、デキャップ適性が改良され、普通紙に印字した際の裏抜け耐性、文字品質及びカール特性に優れたインクジェット用インクとそれを用いたインクジェット記録方法が開示されている。（例えば、特許文献４、５を参照）
この方法によれば溶媒を、インク全質量に対し５０質量％以上、９０質量％未満含有し、かつ水の含有量が１０質量％以上、４５質量％未満の分散媒中に水不溶色材を分散させることで出射安定性、デキャップ耐性に優れ、かつ形成画像の文字品質、裏抜け耐性が良好で、かつ印字した記録材料のカール特性に優れたインクジェット用インクができることが公開されている。
【００１６】
しかし、上記インクでは水不溶性色材、すなわち顔料の分散安定性が悪い。つまり、時間経過とともに顔料粒子径が増大して、インク中の粒子が液と分離してしまい、インクとして出射する際にヘッドの目詰まりを起こしやすい。
【００１７】
このため、上記課題に対して、鋭意検討した結果以下の方法でインクを分散し、製造することで解決できることがわかった。
【００１８】
元来、水系インクジェットインク液（以下、単に、水系インクジェットインク、水系インク、インクともいう）の顔料分散方法は、主剤である水に少々の溶剤、顔料、分散剤を配合して、予備混合したのちにメディア型分散装置などに通して、顔料を微細に液中に分散して、インク化する方法が一般的に取られている。インクジェットインク用顔料は、一般的には有機顔料が多く使用されているが、中でも顔料表面に官能基をつけて、疎水性から親水性に顔料の表面を変えて、水への親和性を増加しようとする自己分散型顔料の開発が行われてきた。（例えば、特許文献６、７を参照）
その自己分散型顔料は、付与した官能基がメディア型分散機で分散する際にメディア間の磨砕で官能基が傷つくことがあり、それを防止する方法として、顔料の表面を樹脂で覆うようにしたマイクロカプセル化という技術も使用されている。（例えば、特許文献８を参照）
しかし、このような方法では顔料を溶媒中に分散する前に樹脂を覆う工程に多大なコストが発生し、現実的ではない。
【００１９】
また顔料を覆う膜の厚さにばらつきが発生してしまい、顔料がメディア型分散時に全く無傷であるということでは
なかった。そこで、その解決策として特許公報７が提案されている。（例えば、特許文献９を参照）
この方法によればポリアルケニルエーテルを主鎖構造に有するブロックポリマー、溶剤及び顔料を少なくとも含有する組成物であって、前記ブロックポリマーと前記顔料とが粒子を形成し、該粒子の平均粒径が８０ｎｍ以下であり、且つ、前記組成物中の前記粒子の分散度指数が０．１５以下であるインク組成物、または前記顔料が前記ブロックポリマーに内包されて粒子を形成し、該粒子の平均粒径が８０ｎｍ以下であり、且つ前記組成物中の前記粒子の分散度指数が０．１５以下であるインク組成物で解決される。この方法ではポリマーに内包された顔料分散体が提案されているが、この際、メディア型分散機を使用して分散する条件として、メディア型分散機で分散する時、分散力が弱すぎれば十分な平均粒径が得られず、逆に強すぎる場合では過分散状態となり再凝集による粒子の粗大化だけでなく、顔料を内包したブロックポリマー分散体が崩壊してしまう恐れもある。
【００２０】
従って、目的とする平均粒径と分散度指数を得るには、目的とする分散力を得ることが可能なメディア型分散機を用いて分散を行うことが好ましい。
【００２１】
この条件として球形ビーズと分散機を用いたメディア分散を行うこと、さらに球形ビーズの平均粒径が４０〜１１０μｍの範囲にあり、密度が５．９×１０-6ｇ／ｍ3以上であること８．０ｍ／秒以下の周速度で、メディア分散を行うことで樹脂に覆われた顔料表面が損なわれずに分散できることが提案されている。
【００２２】
ここに使用されているビーズはジルコニアビーズ、アルミナビーズ、ジコルンビーズ、シリカビーズなどのセラミックビーズが例として開示されている。
【００２３】
しかし、このような条件を取ったとしても、処理に多大な人手ふと労力が発生することはまちがいなく、コスト面では実用的ではなかった。また分散過程で顔料は損なわれないかもしれないが、顔料を覆った樹脂膜が傷つき、ポリマーの分子鎖の一部がインク中に浮遊してしまい、インク中に大量に放置される。上記ポリマーは溶媒リッチのインク系では
顔料と結合せず浮遊状態にある。このためインクヘッドから出射したインク中のポリマーがヘッドの撥水膜に吸着してしまい、ヘッドノズル周囲に汚れが堆積して、それが印刷物の汚れとなってしまうことが多々発生した。
【００２４】
さらにセラミックビーズでメディア分散する方法が詳細に記載されており、且つ、セラミックビーズを０．３〜０．５ｍｍ程度のもので分散する方法が開示されている。（例えば、特許文献１０，１１、１２を参照）
さらに上記特許文献１０，１１、１２以外に、かなり微小なセラミックビーズ（０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ）を用いた技術が記載されている。（例えば、特許文献１３を参照）
しかし上記技術では、いずれもセラミックビーズの大きさ、種類は開示されているが、ビーズすべて同一の元素材で構成されているわけではなく、不純物も多く含まれている。例えば、ジルコニアビーズの場合、不純物としては酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化ナトリウムなどが含まれる。特に左記３物質があると溶媒中にインク顔料を分散させた場合、有機顔料の官能基であるカルボキシル基、スルホン酸基、水酸基と上記物質のイオンが結合してしまい、本来溶媒の官能基と親和力でつなごうとした鎖が作れず、反対に上記官能基が、上記の金属イオンと結合し、顔料の溶媒に対する親和性がなくなり、顔料が析出しやすくなってしまうと推定される。
【特許文献１】特開平１０−３１６９１５号公報
【特許文献２】特開平９−１７６５３８号公報
【特許文献３】特開平１０−２７２８２８号公報
【特許文献４】特開２００５−２２０２９８号公報
【特許文献５】特開２００５−２２０２９７号公報
【特許文献６】特開２００４−２６９２７号公報
【特許文献７】特開２００４−５１７７７号公報
【特許文献８】特開２００２-１０５３７４号公報
【特許文献９】特開２００５−２８１６９１号公報
【特許文献１０】特開２００２−３０６４４０号公報
【特許文献１１】特開２００４−５１７７７号公報
【特許文献１２】特開２００４−８１９４５号公報
【特許文献１３】特開２００５−２４００２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
顔料製造段階で均一に微細化された有機顔料よりなる顔料インクに関し、インク化に際して顔料をメディアで分散する際に、顔料の再凝集が増加することでインク液の顔料分散、停滞安定性が悪化しないようにする手段を提供し、しいてはインクヘッドからの出射時にヘッドノズル部に顔料の凝集塊が詰まって、出射できなくなることを防止する。
【００２６】
とりわけ、有機顔料は、メディア型分散装置で分散してインク化すると顔料の骨格に付着している官能基を損なうと推定され、前項溶媒リッチのインク系では顔料についている官能基と溶媒との相互作用重要であり、従来の水系インク分散の技術では解決ができなかった。また顔料の骨格が損なわれると色調がでなくなり、インクの液停滞性が悪くなる
ばかりではなく、印刷品質も悪化してしまうこともあった。
【００２７】
本発明の目的は、インクジェットインク中の分散安定性が確保でき、長期の液停滞でも顔料の凝集が発生しにくくなり、しいてはインクの出射時に凝集が目詰まりを起こしにくくなり、ブラックインクで表示する詳細な文字などの印字品質が画欠のない安定した印字濃度を達成できる水系インクジェットインク液の分散方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の上記目的は以下の構成により達成される。
【００２９】
１．２５℃での表面張力が２５〜４０ｍＮ／ｍで、２５℃での粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓで、かつ、２５℃における蒸気圧が８０Ｐａ〜１３３Ｐａである溶剤を、インク全質量に対し５０〜９０質量％未満含有し、かつ、水の含有量が１０〜４５質量％未満である溶媒の中に有機顔料、分散剤を分散させる水系インクジェットインク液の分散方法において、
該有機顔料を上記溶媒にメディア型分散機を用いて分散する際、メディアはセラミックビーズを使用し、かつ、セラミックビーズの中に不純物として混入している酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化ナトリウムの合計が０．０１〜０．３質量％のセラミックビーズを用いて分散することを特徴とする水系インクジェットインク液の分散方法。
【００３０】
２．前記セラミックビーズとしてジルコニアビーズを用いて分散することを特徴とする前記１に記載の水系インクジェットインク液の分散方法。
【００３１】
３．前記セラミックビーズの平均径が０．０５〜１．５ｍｍの大きさのビーズを使用することを特徴とする前記１又は２に記載の水系インクジェットインク液の分散方法。
【００３２】
４．前記１〜３の何れか１項に記載の水系インクジェットインク液の分散方法から得られることを特徴とする水系インクジェットインク液。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によって、インクジェットインク中の顔料の分散安定性が確保でき、長期の液停滞でも顔料の凝集が発生しにくくなり、しいてはインクの出射時に凝集が目詰まりを起こしにくくなり、ブラックインクで表示する詳細な文字などの印字品質が画欠のない安定した印字濃度を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の詳細について説明する。
【００３５】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、本発明の目的は、本発明で規定する特定の表面張力、粘度及び蒸気圧を有する溶媒Ａをインク全質量に対し５０質量％以上、９０質量％未満含有し、かつ、水の含有量が１０質量％以上、４５質量％未満である溶媒に有機顔料、分散剤を分散してなる水系インクジェットインク液の分散方法において、上記顔料を上記溶剤にメディア型分散機を用いて分散する際、メディアはセラミックビーズを使用し、かつ、ビーズの中に不純物として混入している酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化ナトリウムの合計が０．０１〜０．３質量％のビーズを用いて分散する水系インクジェットインク液の分散方法によって達成される。
【００３６】
これら前述した点について、はっきりとした機構は不明だが、本発明者らは、以下のように推定している。
【００３７】
溶媒リッチな組成のインク溶媒では極性が水のように強いわけではなく、また非極性溶剤を用いた溶媒のように極性がないものでもない、いわば弱極性中の溶媒に有機顔料を分散させた状態である。このとき、顔料表面には高分子分散剤が吸着された状態でインク液中に存在しているが、分散剤の高分子鎖だけでは顔料粒子同士の分子間力に打ち勝つだけの立体障害効果が得られない。このため顔料粒子同士の凝集が発生しやすいと推定される。
【００３８】
このため、顔料表面に親水性の官能基を付与させて溶媒中になじみやすくしている。この官能基が剥がれると顔料粒子同士の凝集が始まり、インク中の顔料の分散安定性が損なわれると考えられる。
【００３９】
請求項４に記載の発明は、前記１〜３の何れか１項に記載の水系インクジェットインク液の分散方法から得られることを特徴とする水系インクジェットインク液。
【００４０】
分散剤も添加されているが、溶媒リッチの水系インク中ではむしろ、有機顔料表面の官能基と溶媒との親和性が顔料のインク中での凝集防止作用に重要であると考える。
【００４１】
したがって顔料に付与した官能基は是が非でも損なうことなく、分散しなければならない。このため、官能基をそこなわずにメディア型分散機で、ナノオーダーまでインク中に分散するには、メディア間の衝突による磨砕力が必要であり、官能基を痛めずに分散するには、メディア型分散が好適であると推定される。
【００４２】
しかし、メディアに使用しているセラミックビーズは、元素材以外の不純物を少量含有している。この不純物のなかに酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化ナトリウムも含有されているが、これらは上記溶媒中ではイオン化した状態で存在すると推定され、そのイオン化した金属は、容易に有機顔料の官能基と結合する性質があると推定される。
【００４３】
このためメディア分散機でせっかく微細した有機顔料であっても、メディア中の不純物である金属イオンが官能基と結合してしまうと、溶媒と顔料の官能基との親和力がなくなり、インク中で顔料の分散性が不安定となって顔料の凝集が増加すると推定される。
【００４４】
上記セラミックビーズには製造工程でどうしても金属酸化物が混入されるが、混入する量が制限されればある程度顔料の凝集が防止できることがわかってきた。
【００４５】
つまり、金属酸化物がセラミックビーズの全元素材構成の０．０１〜０．３質量％であれば、上記現象が最小限に防止でき、インク中の顔料の停滞安定性が保持されることがわかってきた。
【００４６】
また、このセラミックビーズでは特にジルコニアビーズが上記金属酸化物の混入量が少く本発明の効果をより奏する点で好ましく、さらにこのジルコニアビーズでも特に０．０５ｍｍ〜１．５ｍｍまでの径であればさらに磨耗による金属酸化物の混入が少なく本発明の効果をより奏する点で好ましい。
【００４７】
本発明のインクジェット用インクにおいては、溶剤として２５℃での表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下で、２５℃での粘度が１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下で、かつ２５℃における蒸気圧が１３３Ｐａ以下である溶媒を、インク全質量に対し５０質量％以上、９０質量％未満含有せしめることを必須としているる。
【００４８】
上述のごとく、本発明に係る溶剤において、１つの要件として２５℃での表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下であることが特徴であるが、好ましくは２５ｍＮ／ｍ以上、３２ｍＮ／ｍ以下である。また、２５℃での粘度としては、１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下であることが特徴の１つであるが、好ましくは１ｍＰａ・ｓ以上、３０ｍＰａ・ｓ以下である。また、２５℃における蒸気圧が１３３Ｐａ以下であることが特徴の１つであるが、好ましくは１〜６７Ｐａである。
【００４９】
本発明の溶剤としては、上記で規定する３つの液特性をすべて満たすものであれば特に制限はないが、例えば、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリ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プロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプ
ロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、トリプロピレングリコールジブチルエーテル、３−メチル−２，４−ペンタンジオール、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート等を挙げることができる。
【００５０】
本発明で規定した溶剤の各特性値は、例えば、「新版  溶剤ポケットブック」有機合成化学協会編、オーム社（１９９４年）に記載の各データや、あるいは公知の測定方法に従って求めることができる。
【００５１】
本発明のインクにおいては、上記溶剤と共に水をインク全質量に対し１０質量％以上、４５質量％未満含有せしめることが特徴の１つであり、好ましくは１０質量％以上、３０質量％未満である。インク中の水含有量を、本発明で規定した範囲とすることにより、インクの普通紙への浸透速度とカール特性とを両特性を最適の条件に設定することができる。
【００５２】
本発明のインクに使用する顔料分散体の平均粒径は、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。顔料分散体の平均粒径が２００ｎｍを越えると、分散が不安定となり。また、顔料分散体の平均粒径が５０ｎｍ未満になっても顔料分散体の安定性が悪くなりやすく、インクの保存安定性が劣化しやすくなる。
【００５３】
本発明で使用したセラミックビーズはジルコニア、アルミナ、シリカ、ジルコンなどがその中に該当する。特にジルコニアビーズでは、例えばと東レ（株）製トレセラム、東ソー（株）製ＹＴＺボール、浅田鉄工（株）製セラミックビーズなどがある。例として、東レ（株）トレセラムのジルコニアビーズの１．０ｍｍ径の元素材の構成を示すと以下のようになっている。
【００５４】
ＺｎＯ2：９４．７５±０．６質量％
Ｙ2Ｏ3：４．９０±０．５質量％
Ａｌ2Ｏ3：０．３０±０．１質量％
Ｆｅ2Ｏ3：≦０．０１質量％
ＳｉＯ2：≦０．０１質量％
Ｎａ2Ｏ3：≦０．０１質量％
ＭｇＯ：≦０．０１質量％
つまり、上記酸化鉄、酸化ナトリウム、酸化マグネシウムを合計しても０．３質量％に達せず、このようなジルコニアビーズは本発明に好適のメデイアである。メデイア径としては、通常０．０３ｍｍ〜３．０ｍｍ程度のものが使用されているが、インクジェット用インクではナノ粒子サイズまで分散する必要があり、好ましいメディア径は０．０５ｍｍ〜１．５ｍｍが好ましい。
【００５５】
顔料分散体の粒径測定は、光散乱法、電気泳動法、レーザードップラー法等を用いた市販の粒径測定機器により求めることが出来る。また、透過型電子顕微鏡による粒子像撮影を少なくとも１００粒子以上に対して行い、この像をＩｍａｇｅ−Ｐｒｏ（メディアサイバネティクス製）等の画像解析ソフトを用いて統計的処理を行うことによっても求めることが可能である。
【００５６】
図１は本発明に使用されるアニュラー型分散機の一例を示す断面図である。
【００５７】
図１において、入り口２から入った分散液がローター４とベッセル３面を通過する際には、メディアａがベッセル周辺に蜜充填された状態で終末速度Ｕｍで動いており、そこを通過する分散液の中の顔料がＵｍの速度で補足されていくと推定している。５は出口配管、６はフィルターで７はシャフトを表す。
【００５８】
図２は予備混合分散にもちいる分散機の一例を示す概略図である。
【００５９】
図３は循環式予備混合分散機の一例を示す概略図である。
【００６０】
本発明の水系インクジェットインクにおいて、分散時の添加剤として界面活性剤を用いることができる。本発明に好ましく用いられる界面活性剤としては陽イオン性、陰イオン性、両性、非イオン性のいずれも用いることができる。
【００６１】
陽イオン性界面活性剤としては、脂肪族アミン塩、脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、等が挙げられる。
【００６２】
陰イオン性界面活性剤としては、脂肪酸石鹸、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルグリシン塩、Ｎ−アシル−Ｎ−メチル−β−アラニン塩、Ｎ−アシルグルタミン酸塩、アシル化ペプチド、アルキルスルフォン酸塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルナフタレンスルフォン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン、硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル塩、第２級高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、第２級高級アルコールエトキシサルフェート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、モノグリサルフェート、脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等が挙げられる。
【００６３】
両性界面活性剤としては、カルボキシベタイン型、スルホベタイン型、アミノカルボン酸塩、イミダゾリニウムベタイン等が挙げられる。
【００６４】
非イオン活性剤としては、ポリオキシエチレン２級アルコールエーテル、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ステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアミンオキサイド、アセチレングリコール、アセチレンアルコール等が挙げられる。
【００６５】
また、インク吐出後のインク液滴の普通紙中への浸透を加速するために界面活性剤を使用することが好ましく、そのような界面活性剤としては、インクに対して保存安定性等の悪影響を及ぼさないものであれば限られるものではなく、上記の分散時の添加剤として使用する界面活性剤と同様のものが用いることができる。
【００６６】
また、本発明のインク中には、インクの多価金属イオンであるカルシウムイオン、マグネシウムイオン及び鉄イオンの総含有量が、１０ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１〜５ｐｐｍ、特に好ましくは０．１〜１ｐｐｍである。
【００６７】
水系インクジェットインク中の多価金属イオンの含有量を、上記で規定した量とすることにより、高い分散安定性を有するインクを得ることができる。本発明に係る多価金属イオンは、硫酸塩、塩化物、硝酸塩、酢酸塩、有機アンモニウム塩、ＥＤＴＡ塩等に含有されている。
【００６８】
本発明のインクでは、上記説明した以外に、必要に応じて、出射安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、多糖類、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができ、例えば、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイル等の油滴微粒子、特開昭５７−７４１９３号、同５７−８７９８８号及び同６２−２６１４７６号に記載の紫外線吸収剤、特開昭５７−７４１９２号、同５７−８７９８９号、同６０−７２７８５号、同６１−１４６５９１号、特開平１−９５０９１号及び同３−１３３７６号等に記載されている退色防止剤、特開昭５９−４２９９３号、同
５９−５２６８９号、同６２−２８００６９号、同６１−２４２８７１号及び特開平４−２１９２６６号等に記載されている蛍光増白剤等を挙げることができる。
【００６９】
上記構成からなる本発明のインクは、インクの表面張力としては、２５℃で２５〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましく、より好ましくは２５〜３５ｍＮ／ｍであり、更に好ましくは３０〜３５ｍＮ／ｍである。また、インク粘度としては、２５℃で１〜４０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、より好ましくは５〜４０ｍＰａ・ｓであり、更に好ましくは５〜１５ｍＰａ・ｓである。また、本発明のインク中の溶存酸素濃度は、２５℃で２ｐｐｍ以下であることが好ましく、この溶存酸素濃度条件とすることにより、気泡の形成を抑制することができ、高速印字においても出射安定性に優れたインクジェット記録方法を実現することができる。インク中に溶存している溶存酸素を測定する方法としては、例えば、溶存酸素測定装置ＤＯ−１４Ｐ（東亜電波（株）製）を用いて測定することができる。
【００７０】
本発明のインクジェットインクを用いた画像形成方法においては、例えば、インクジェットインクを装填したプリンター等により、デジタル信号に基づきインクジェットヘッドよりインクを液滴として吐出させ普通紙に付着させることでインクジェットプリントが得られる。
【００７１】
本発明のインクを吐出して画像形成を行う際に、使用するインクジェットヘッドはオンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。又吐出方式としては、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電気−熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット（登録商標）型等）等など何れの吐出方式を用いても構わない。
【００７２】
その中でも、本発明におけるインクジェット記録方法は、本発明のインクを３０μｍ以下のノズル径を有するピエゾ型インクジェット記録ヘッドから吐出させて、普通紙に記録を行うこと、更に、３０μｍ以下のノズル径を有するラインヘッド方式のピエゾ型インクジェット記録ヘッドから吐出させて、普通紙に記録を行うことを特徴とする。
【００７３】
インクジェットプリンターの印字方式として、シャトルヘッド方式の記録ヘッドに対し、ラインヘッド方式の記録ヘッドを用いて印字することにより、本発明のインクの印字特性を十分に引き出すことができ、その結果、インク液滴の普通紙への着弾時の極めて良好なドット形状（真円性）や印字精度を達成することができる。特に、本発明のインクジェット記録方式においては、普通紙の両面に画像印字を行うことを１つの特徴としている。
【００７４】
両面印字は、片面に印字した後に普通紙を裏返し、印字面を下にして搬送することが多いが、本発明のインクは前記特性を有しているため、両面に印字しても裏抜けや文字の滲みがないため、いずれの面でも高濃度で文字品質に優れ、また、搬送不良が生じたり搬送ベルトがインクで汚染されることがない。
【００７５】
本発明のインクジェット記録方法で用いる普通紙としては、特に制限はないが、非塗工紙、特殊印刷用紙、及び情報用紙の一部に属する８０〜２００μｍの非コート紙が望ましい。本発明に係る普通紙の構成は、ＬＢＫＰ及びＮＢＫＰに代表される化学パルプ、サイズ剤及び填料を主体とし、その他の抄紙助剤を必要に応じて用い、常法により抄紙される。本発明に係る普通紙に使用されるパルプ材としては、機械パルプや古紙再生パルプを併用してもよいし、又、これらを主材としても何ら問題はない。
【００７６】
本発明に係る普通紙に内添されるサイズ剤としては、例えば、ロジンサイズ、ＡＫＤ、アルニケル無水コハク酸、石油樹脂系サイズ、エピクロルヒドリン、カチオン澱粉及びアクリルアミド等が挙げられる。
【００７７】
また、本発明に係る普通紙に内添される填料としては、例えば微粉珪酸、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、カオリン、カオリナイト、ハロイサイト、ナクライト、ディッカイト、パイロフィライト、セリサイト、二酸化チタン、ベントナイト等が挙げられる。
【００７８】
また、本発明に用いる普通紙には、本発明のインクの裏抜けや着色剤の定着性を高める観点から、水溶性多価金属塩を含有していてもよい。
【００７９】
本発明に用いる普通紙に用いることのできる水溶性多価金属塩としては、特に制限はないが、例えば、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、鉄、ストロンチウム、バリウム、ニッケル、銅、スカンジウム、ガリウム、インジウム、チタン、ジルコニウム、スズ、鉛などの金属塩、硫酸塩、硝酸塩、ギ酸塩、コハク酸塩、マロン酸塩、クロロ酢酸塩、ｐ−トルエンスルホン酸塩といった塩として添加される。また、水溶性の多価金属イオンの塩として、ポリ塩化アルミニウムのような水溶性無機ポリマーを使用してもよい。水溶性は少なくとも０．１質量％を示すものが好ましく、より好ましくは１質量％を示すものである。中でも、アルミニウム、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛からなる水溶性塩はその金属イオンが無色なため好ましい。特に好ましいのは、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛である。
【００８０】
本発明で使用できるメディア型分散機は以下のものが好適である。
【００８１】
シンマルエンタープライズ社製：ダイノミル
アシザワファインテック（株）製：スターミル（ＬＭＺ）
浅田鉄工（株）製：グレンナノミル
コトブキ技研工業（株）製：ウルトラアペックスミル
（株）井上製作所製：ＫＥＹミル
さらに使用する有機顔料は以下の表のものがよく使用されている。
【００８２】
【表１】
2007211043.tif 000003
【００８３】
【表２】
2007211043.tif 000004
【実施例】
【００８４】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８５】
《インクの調製》
（実施例、比較例のインク調製方法）
マゼンタ顔料と溶剤、水、高分子分散剤とをディゾルバーで予備混合した後、ジルコニアビーズ３４０ｇを充填したビーズ
ミル（アシザワファインテック製Ｍｉｎｉ  Ｃｅｒ）で分散処理して各顔料分散液を調製した後、インクの濃度まで希釈し、この液を
濾過及び中空糸膜を用いた膜脱気処理を行ってインクを調製した。なお溶剤、水、高分子分散剤の配合比率は以下の通りである。
【００８６】
有機顔料（大日本インキ化学製クロモファインマゼンタＲＧ  Ｃ．Ｉ  ＮｕｍｂｅｒＰＲ１２２）                                                            ４．０部
溶剤  （トリプロピレングリコールモノメチルエーテル）              ６９．５部
水                                                                ２５．０部
高分子分散剤  （アクリル−スチレン共重合体ポリマー３０質量％水溶液）                                                                                １．５部
またビーズミルの装置条件は以下の内容で、可変した部分は以下の通りである。
【００８７】
【表３】
2007211043.tif 000005
【００８８】
＊ビーズミル；アシザワファインテック社製Ｍｉｎｉ  Ｃｅｒ、有効容積；０．１６Ｌ
《評価方法》
表面張力が違う溶剤を使用して、上記分散液を調製した。
【００８９】
評価方法として、インク液停滞安定性は、４０℃、１ヶ月間恒温槽に入れて保存し、その後取り出して粒子径、粘度を測定した。粒子径２００ｎｍ以下、粘度１．８×１０-2Ｐａ・ｓ以下を良好な保存性として評価した。
【００９０】
またインクのヘッドでの出射性は印字品質を以下の基準で評価した。出射性、印字品質がともに○のものが良好であると判断した。
【００９１】
《ヘッド、画質の評価基準》
（出射性評価基準）
◎：全ノズルが最後まで安定に出射した
○：最終で、１〜２０ノズルで曲がり欠射が発生した
△：最終的に２１〜４０のノズルで曲がり欠射が発生した
×：最終的に２１〜４０のノズルで曲がり欠射が発生した
（＊＊印字品質評価）
◎：３ポイントの文字画像が細部まで明瞭に記録されている
○：３ポイントの文字画像でも判読できる
△：３ポイントの文字画像の一部で潰れが見られるが、４ポインントの文字画像は判読できる
×：４ポイントの文字画像の一部で潰れが見られる
××：４ポイントの文字画像で明らかに潰れが見られ、判読が困難である
評価結果を以下に示す。
【００９２】
尚、不純物混入量は、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化ナトリウムのメディア中の合計質比率であらわした。使用した測定機器を以下に示す。
【００９３】
（使用した測定機器）
粒子径：動的光散乱法を使用。溶液中の粒子のブラウン運動を光散乱法により検出し、粒子の大きさを算出した
測定機器；マルバーンインストルメント（株）製ぜータサイザー、測定温度は２５℃にて。
【００９４】
粘度：検出子の微小振動の振幅が測定液の粘度により変化することを利用した振動式粘度計
測定機器；（エイアンドデー社製）ＳＶ−１００、測定温度は２５℃
ｐＨ：測定機器；イオンｐＨメーター（東亜ＴＤＫ（株）製）ＩＭ−５５Ｇ、測定温度２５℃
ＤＢＰ吸油量；ＪＩＳ−Ｋ−６２１７−４に準じて測定した
動的表面張力；協和界面科学（株）製自動動的表張計で求めた
【００９５】
【表４】
2007211043.tif 000006
【００９６】
【表５】
2007211043.tif 000007
【００９７】
【表６】
2007211043.tif 000008
【００９８】
【表７】
2007211043.tif 000009
【００９９】
以上の結果から明らかなように、本発明の分散方法が比較の分散方法に比して優れていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に使用されるアニュラー型分散機の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の分散方法において用いる予備混合分散にもちいる分散機の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の分散方法において用いるに循環式予備混合分散機の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  ジャケット
８  ディゾルバー
９  ポンプ
１０  予備混合液タンク
１２  攪拌翼
１１  メディア型分散機
ａ  メディア
【図１】
2007211043.tif 000010
【図２】
2007211043.tif 000011
【図３】
2007211043.tif 000012