(57)【要約】【課題】インクジェットインク中のマゼンタ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、インクジェットインクの出射時に目詰まりを起こしにくくなり、詳細な文字等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の分散方法を提供することである。【解決手段】２５℃で、表面張力が２５〜４０ｍＮ／ｍ、粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓ、蒸気圧が１３３Ｐａ以下の溶剤を、５０質量％以上、９０質量％未満含有し、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、分散剤を分散した水系インクジェットインクの分散方法において、前記有機顔料の分散に、アニュラー型メディア型分散機を使用し、メディアのビーズ径を０．５ｍｍ以下とし、分散機のローター周速度を６．５ｍｍ以下で分散することを特徴とする水系インクジェットインクの分散方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２５℃の表面張力が２５〜４０ｍＮ／ｍ、２５℃の粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓ、２５℃の蒸気圧が１３３Ｐａ以下である溶剤を、インクに対し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の分散方法において、前記有機顔料を前記溶媒に分散する際に、アニュラー型メディア型分散機を使用し、かつ、メディアのビーズ径を０．５ｍｍ以下とし、前記アニュラー型メディア型分散機のローター周速度を６．５ｍｍ以下で分散することを特徴とする水系インクジェットインクの分散方法。
【請求項２】
前記有機顔料がキナクリドンマゼンタ顔料であ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の分散方法。
【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の分散方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット記録方式は簡便・安価に画像を作成できるため、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等、さまざま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、表面光沢等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ますます高まりつつある。
【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、このよう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２参照）。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。
【０００９】
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３参照）。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。
【００１０】
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。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。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、及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。
【００１１】
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（特許文献４、５参照）。この方法によれば溶剤を、インクに対し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％未満の溶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インクができることが公開されている。
【００１２】
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という問題があった。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、インクジェットインク中のマゼンタ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、しいてはインクジェットインクの出射時に目詰まりを起こしにくくなり、詳細な文字等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の分散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】
本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。
【００１５】
１．２５℃の表面張力が２５〜４０ｍＮ／ｍ、２５℃の粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓ、２５℃の蒸気圧が１３３Ｐａ以下である溶剤を、インクに対し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の分散方法において、前記有機顔料を前記溶媒に分散する際に、アニュラー型メディア型分散機を使用し、かつ、メディアのビーズ径を０．５ｍｍ以下とし、前記アニュラー型メディア型分散機のローター周速度を６．５ｍｍ以下で分散することを特徴とする水系インクジェットインクの分散方法。
【００１６】
２．前記有機顔料がキナクリドンマゼンタ顔料であることを特徴とする１に記載の水系インクジェットインクの分散方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、インクジェットインク中のマゼンタ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、しいてはインクジェットインクの出射時に目詰まりを起こしにくくなり、詳細な文字等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】
【００１８】
従来、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ついて、インク化に際して顔料をメディアで分散する際に、過分散になってしまい、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、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があった。
【００１９】
とりわけ、マゼンタ顔料であるＰＲ１２２、ＰＶ１９のキナクリドンマゼンタ顔料は、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る。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が重要であり、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があった。
【００２０】
前記溶剤リッチの水系インクジェットインクに使用する有機顔料を、メディア型分散機で分散して、顔料を一次粒子径近傍まで分散する際、顔料の表面に付与された官能基、例えば、スルホン酸基、カルボキシル基、水酸基等の官能基がメディア間で補足されて磨砕されてしまい、官能基が損失して溶媒との親和性がなくなり、顔料粒子同士が凝集しやすくなると考えられる。また一次粒子径以上に磨砕されてしまうこともあり、新しい界面が発生し、顔料の凝集力が増加することもあった。
【００２１】
そこで本発明では、特にこの有機顔料の官能基と溶媒との親和性に着目し、メディア分散機のメディア条件をある範囲にすることで、メディアの顔料に対する衝撃力、磨砕力をうまく制御できることが分かり、顔料表面の官能基を損なうことなく、一次粒子径近傍までインク中に有機顔料を分散し、停滞安定性が向上することが分かった。
【００２２】
元来、水系インクジェットインクの顔料分散方法は、主剤である水に少々の溶剤、顔料、分散剤を配合して、予備混合した後にメディア型分散装置等に通して、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、中でも特開２００４−２６９２７号、同２００４−５１７７７号に記載のように、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。
【００２３】
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、特開２００２−１０５３７４号には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が開示さえている。
【００２４】
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。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開２００５−２８１６９１号に新しい方法が提案されている。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、か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、か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。
【００２５】
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。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。
【００２６】
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。
【００２７】
さらに溶剤リッチのインク中で有機顔料を分散すると、顔料表面からのポリマーの浮遊が多くなり、インク粘度の増加をきたし、ヘッドからのインクの出射ができなくなるという事態が発生した。そこで、顔料表面を傷つけない方法として、特開２００３−２０４２７号では、メディア型分散機を使用しないで高圧流体により、分散液を配管に衝突させることで、顔料を微粒子化するという技術も開示されている。
【００２８】
これによれば、１００〜１０００ｍ／ｓｅｃの流速で湾曲部及び屈曲部のない直線状のオリフィスを通過させ、該オリフィスからオリフィスの径よりも大きい径を有する直線状の中空部材内に滞留している混合液中に吐出する高圧乳化機で顔料を微分散するもので、顔料粒子同士の衝突、顔料粒子と壁との衝突等により、破砕・分散が進行するものであり、分散物のある部分では過分散が生じ、また他の部分では分散が足りないということが生じにくく、顔料粒子を均一に水性バインダー樹脂を吸着させることも容易であるとしている。
【００２９】
しかし、このような分散方法は、高圧装置が必要であるばかりか、流体を流すだけであるため、顔料分散されたところとされていないところがあり、分散性の場所によるばらつきが発生しやすかった。まして有機顔料のように分散時に粒子径の分布が広い顔料に対してはさらに分散性のばらつきを増大させることが分かった。
【００３０】
また、溶剤が過多な水系インクの場合、溶剤の比率が多いため流体間のせん断応力でインクの発熱が避けられず、溶剤の揮発が発生しやすく、インク物性としての粘度の増加が発生し、インクヘッドからの出射が滞ることがあった。
【００３１】
またこれ以外の方法として、特開平１０−６０３３２号には、分散機の動力を管理して過分散を防止する方法が開示されている。
【００３２】
この方法では、分散物の分散の程度は、分散機に印加した単位質量当たりの積算動力と相関関係があることが判明し、さらに検討を推し進めたところ、該単位質量当たりの積算動力を特定の範囲として分散工程を管理することにより上記目的を達成し得ることを知見した。本発明は、上記知見に基づきなされたもので、水性液媒体中に少なくとも顔料と高分子分散剤とが予備分散されてなる顔料分散物をサンドミルで分散するに際し、サンドミルに印加する単位質量当たりの積算動力を０．１〜１０ｋＷｈ／ｋｇとすることにある。
【００３３】
しかし、この方法ではサンドミルの動力（エネルギー）はほとんどが発熱に変化してしまうため、有効に顔料をインクに分散する力に変換されていないため、動力が積算されていっても分散度が増加しないでいることが多々あった。
【００３４】
まして易分散型顔料である有機顔料では動力積算がほとんど発生してないほど分散初期段階から動力値が低いので、分散程度をこの方法で管理することはできないことが分かった。
【００３５】
上記従来技術の欠点を補うべく、鋭意検討した結果、以下の方法で溶剤リッチの中に顔料、特に有機顔料を分散する際に以下の実施形態を取ることで、過分散によりマゼンタ顔料の表面を損なうことなく、有機顔料をインク中に分散できることが分かった。
【００３６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００３７】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、本発明で規定する特定の表面張力、粘度及び蒸気圧を有する溶剤をインクに対し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の分散方法において、上記顔料を上記溶媒に分散する際に、メディア型分散機を使用し、かつ、メディア径を０．５ｍｍ以下とし、かつ分散機のローター周速度を６．５ｍｍ以下で分散することを特徴とする水系インクジェットインクの分散方法で達成されることが分かった。
【００３８】
本発明に用いられる有機顔料の具体例としては下記表１、表２記載のものが挙げられる。
【００３９】
【表１】
2007146074.tif 000003
【００４０】
【表２】
2007146074.tif 000004
【００４１】
中でも、本発明の分散方法はキナクリドンマゼンタ顔料の分散に好ましく用いられ、特に従来法では分散が困難だったキナクリドンマゼンタ顔料の一種であるＰＲ１２２、ＰＶ１９の分散で、本発明の効果が発現される。
【００４２】
本発明の分散方法により効果が発現されるはっきりした機構は不明だが、およそ以下のようになっていると推測する。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。
【００４３】
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たと考えられる。
【００４４】
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ことを考えた。
【００４５】
従って、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、官能基を損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るが、官能基を痛めずに分散するには、メディアの大きさと磨砕速度の関係がその力を左右することが分かった。またアニュラー型分散機を使用することで、狭いアニュラー（隙間のこと）をメディアが層を成してインクと共に動くことが解析から分かってきた。つまり、メディアが一定のメディアの層を成して、インク分散液と共に動くことで、メディア間の磨砕力が官能基をほとんど痛めない力を得られることが分かってきた。
【００４６】
磨砕速度はほぼ分散機のローター周速度に比例すると考えられるため、その速度とメディア径を顔料に対してマイルドに当てて磨砕する条件を整えれば、上記目的は達成することができると考えた。
【００４７】
解析では、メディア径が０．５ｍｍ以上だと顔料の官能基はほぼ磨耗してしまい、すぐにインク中の有機顔料同士が凝集を開始して停滞安定性が損なわれる。同時に分散機のローターの周速度は６．５ｍ／ｓ以上だと、メディア径によらず顔料への衝突力が官能基の破壊限界を超えることが分かった。
【００４８】
アニュラー間隙（回転ローターとスクリーンとのギャップ）は、好ましくは３．０ｍｍ以下、より好ましくは２．０ｍｍ以下がよい。アニュラー間隙とメデイア径の関係は使用するメデイア径の３倍〜２０倍が好ましいと考える。
【００４９】
次に、本発明に用いられるアニュラー型メディア型分散機の構造、使用方法を説明する。
【００５０】
図１は予備混合機の概略図である。予備混合機１は、ディゾルバー２、タンク３、ポンプ４等から構成される。
【００５１】
図２はメディア型分散機を含む循環式分散機の概略図である。循環式分散機５は、メディア型分散機６、ポンプ４、攪拌翼７、タンク８等から構成される。
【００５２】
図３はアニュラー型メディア型分散機の断面図である。アニュラー型メディア型分散機９は、ベッセル９１、ローター９２、メディア９８と液の分離メッシュ９３、シャフト９４、ジャケット９５、入口配管９６、出口配管９７等から構成される。
【００５３】
まず、有機顔料、溶剤、水及び高分子分散剤等からなるインク材料を図１に示すディゾルバーで予備混合する。次に、予備混合した液を図２に示すメディア型分散機に通し、循環して分散する。
【００５４】
図３のアニュラー型メディア型分散機９の入口配管９６から分散液を入れて、分散室内にあるメディア９８の動きと回転で分散が進行する。メディア９８はローター９２の回転でベッセル９１の周囲に飛ばされる。その後、分離スクリーン６３で液とメデイア６７が分離され、液だけが出口配管６６から排出される。分離メッシュ９３とローター９２の間が最も流路が狭く、この部分にあるメディア９８が最もせん断応力が強く、液の分散に寄与している。分離メッシュ９３はＳＵＳ製で、メディア径の１／２以下（最小０．０５ｃｍの場合は、０．０１ｍｍ）のメッシュを切っている。
【００５５】
本発明に使用するアニュラー型メディア分散機としては、以下のものが挙げられる。
【００５６】
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（ＺＲＳ）
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
また使用するメディア、特にジルコニアビーズについては以下のものが使用できる。
【００５７】
東レ（株）製                      トレセラム
東ソー（株）製                    ＹＴＺボール
浅田鉄工（株）製                  ジルコニアビーズ
メディアの代表例として、東レ（株）製トレセラムの元素の構成比率（質量％）については、以下のようになっている。
【００５８】
ＺｎＯ2      ９４．７５±０．６０
Ｙ2Ｏ3       ４．９０±０．５０
Ａｌ2Ｏ3     ０．３０±０．１０
Ｆｅ2Ｏ3     ≦０．０１
ＳｉＯ2      ≦０．０１
ＴｉＯ2      ≦０．０１
Ｎａ2Ｏ      ≦０．０１
ＭｇＯ       ≦０．０１
本発明のインクジェットインク（以下、単にインクともいう）においては、溶剤として２５℃の表面張力が２５〜４０ｍＮ／ｍ、２５℃の粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓ、かつ２５℃の蒸気圧が１３３Ｐａ以下である溶剤を、インクに対し５０質量％以上、９０質量％未満含有せしめることが必要である。
【００５９】
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℃の表面張力が２５〜４０ｍＮ／ｍであることが特徴であるが、好ましくは２５〜３２ｍＮ／ｍである。また、２５℃の粘度としては、１〜５０ｍＰａ・ｓであることが特徴の１つであるが、好ましくは１〜３０ｍＰａ・ｓである。また、２５℃の蒸気圧が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。
【００６０】
本発明で用いることのできる溶剤としては、上記で規定する３つの液特性を全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。
【００６１】
本発明で規定する溶剤の各特性値は、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、公知の測定方法に従って求めることができる。
【００６２】
本発明に用いられるインクにおいては、上記溶剤と共に水をインクに対し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。
【００６３】
本発明に用いられるインクに使用する顔料分散体の平均粒径は、５０〜２００ｎｍ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。
【００６４】
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できる。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。
【００６５】
本発明に用いられるインクにおいて、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。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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
また、本発明に用いられるインク中には、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。
【００７２】
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。これらの多価金属イオンは、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。
【００７３】
本発明に用いられるインクでは、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。
【００７４】
上記構成からなる本発明に係るインクは、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、さらに好ましくは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、さらに好ましくは５〜１５ｍＰａ・ｓである。また、本発明に係る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。
【００７５】
本発明に係るインクを用いた画像形成方法においては、例えば、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。
【００７６】
本発明に係る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。また、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）等等何れの吐出方式を用いても構わない。
【００７７】
その中でも、本発明の分散方法で作製したインクを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、さらに、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が好ましい。
【００７８】
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、本発明の分散方法で作製した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、本発明の分散方法で作製したインクは、普通紙の両面に画像印字を行うことが好ましい。
【００７９】
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、本発明に係る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。
【００８０】
インクジェット記録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。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。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、また、これらを主材としても何ら問題はない。
【００８１】
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。
【００８２】
また、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。
【００８３】
また、本発明に係る普通紙には、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。
【００８４】
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、鉛等の金属塩、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。
【実施例】
【００８５】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００８６】
実施例
《インクの調製》
下記有機顔料（マゼンタ顔料）、溶剤、水及び高分子分散剤を図１に示すディゾルバーで予備混合した後、ジルコニアビーズ３４０ｇを充填した図３に示すようなアニュラー型メディア型分散機（アシザワファインテック製Ｍｉｎｉ  Ｃｅｒ）で、表３〜５に記載の条件（ローター周速度、メディア径）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。
【００８７】
分散機の装置条件は次の通りである。
【００８８】
メディア径：０．０３〜０．３ｃｍ
メディア種類：ＺｎＯ2（ジルコニアビーズ、比重６．０５ｇ／ｃｍ3）
メディア充填率：６０％（分散機の内容積を２００ｍｌとして見かけの体積で計算）
ローター周速度：３．２〜８．２ｍ／ｓ
ローター径：４０ｍｍ
対流時間：１．２ｍｉｎ
なお、溶剤、水、高分子分散剤の配合率は以下の通りである。
【００８９】
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（溶剤１〜３の３種類、表２参照）                              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
用いた溶剤の２５℃における表面張力、粘度、蒸気圧を表２に示す。
【００９０】
【表３】
2007146074.tif 000005
【００９１】
《インクの評価》
（安定性）
インクを４０℃、１ヶ月間恒温槽に入れて保存した後、取り出して粒子径及び粘度を測定した。
【００９２】
粒子径は、動的光散乱法で測定した。具体的には、２５℃でマルバーンインストルメント（株）製  ゼータサイザーを用いて測定した。粒子径は２００ｎｍ以下を良好な保存性として評価した。
【００９３】
粘度は、振動式粘度計で測定した。具体的には、２５℃でエイアンドデー社製  ＳＶ−１００粘度計を用いて測定した。粘度は１８ｍＰａ・ｓ以下を良好な保存性として評価した。
【００９４】
（出射性）
ノズル直径３０μｍ、駆動周波数２０ｋＨｚ、ノズル数６４のピエゾ型ヘッドを備えたインクジェットプリンターに、上記調製したインクを充填したカートリッジを装填し、駆動電圧がインク体積が２０ｐｌとなるように調整して、２５℃、相対湿度５０％の環境下でインク５００ｍｌを吐出し続け、インクがなくなるまでに発生した曲がり、欠射について目視観察し、下記の基準に従って出射性の評価を行った。
【００９５】
◎：全ノズルが最後まで安定して出射した
○：最終で１〜２０個のノズルで曲がり、欠射が発生した
△：最終で２１〜４０個のノズルで曲がり、欠射が発生した
×：最終で４１個以上のノズルで曲がり、欠射が発生した
○以上のものが良好である。
【００９６】
（印字品質）
ノズル直径３０μｍ、駆動周波数２０ｋＨｚ、ノズル数６４のピエゾ型ヘッドを備えたインクジェットプリンターに、上記調製したインクを充填したカートリッジを装填し、３ポイント及び４ポイント文字を印字し、文字形状をルーペで拡大し、下記の基準に従って印字品質の評価を行った。
【００９７】
◎：３ポイント文字が、細部まで明瞭に記録されている
○：３ポイント文字も判読できる
△：３ポイント文字の一部で潰れが見られるが、４ポイントの文字は判読できる
×：４ポイント文字の一部で潰れが見られる
××：４ポイント文字の一部で明らかな潰れが見られ、判読が困難である
○以上のものが良好である。
【００９８】
評価の結果を表３〜５に示す。
【００９９】
【表４】
2007146074.tif 000006
【０１００】
【表５】
2007146074.tif 000007
【０１０１】
【表６】
2007146074.tif 000008
【０１０２】
表より、本発明の分散方法で作製したインクは、マゼンタ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、インクの出射時に目詰まりを起こしにくくなり、詳細な文字等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ことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】予備混合機の概略図である。
【図２】メディア型分散機を含む循環式分散機の概略図である。
【図３】アニュラー型メディア型分散機の断面図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  予備混合機
２  ディゾルバー
３  タンク
４  ポンプ
５  循環式分散機
６  メディア型分散機
９  アニュラー型メディア型分散機
９１  ベッセル
９２  ローター
９３  分離メッシュ
９４  シャフト
９５  ジャケット
９６  入口配管
９７  出口配管
９８  メディア
【図１】
2007146074.tif 000009
【図２】
2007146074.tif 000010
【図３】
2007146074.tif 000011