(57)【要約】【課題】顔料粒子を用いても染料に劣らない高透明性、高ＯＤの色特性を有し、かつ顔料粒子が本来持つ耐候性や塗布・印字媒体表面への残留性のよい顔料インク組成物を提供する。【解決手段】少なくとも針状顔料粒子を含む顔料粒子と、分散剤と、溶媒を含有する顔料インク組成物であって、前記針状顔料粒子がアスペクト比３以上の針状形状からなり、平均アスペクト比が５以上７以下で、かつ平均短径が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下で、短径の標準偏差が２．０ｎｍ以下の分布を有し、かつ前記針状顔料粒子が分散剤で被覆されている顔料インク組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも針状顔料粒子を含む顔料粒子と、分散剤と、溶媒を含有する顔料インク組成物であって、前記針状顔料粒子がアスペクト比３以上の針状形状からなり、平均アスペクト比が５以上７以下で、かつ平均短径が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下で、短径の標準偏差が２．０ｎｍ以下の分布を有し、かつ前記針状顔料粒子が分散剤で被覆されていることを特徴とする顔料インク組成物。
【請求項２】
前記顔料粒子に含まれる前記針状顔料粒子の含有量が５０個数％以上であることを特徴とする請求項１に記載の顔料インク組成物。
【請求項３】
前記針状顔料粒子が顔料の単結晶から構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の顔料インク組成物。
【請求項４】
前記針状顔料粒子を構成する顔料が多環系有機顔料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の顔料インク組成物。
【請求項５】
前記多環系有機顔料がキナクリドン化合物であることを特徴とする請求項４に記載の顔料インク組成物。
【請求項６】
前記針状顔料粒子を被覆している分散剤が極性を有する界面活性剤であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載の顔料インク組成物。
【請求項７】
物理的粉砕処理により得られた顔料粒子を含む顔料インク組成物と、顔料を一度溶解させた溶液より再析出させて得られる針状顔料粒子を含む請求項１乃至６のいずれかに記載の顔料インク組成物と、を混合して得られたことを特徴とする顔料インク組成物。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれかに記載の顔料インク組成物からなることを特徴とするインクジェットプリンタ用インク。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれかに記載の顔料インク組成物からなることを特徴とする塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は顔料インク組成物および塗料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インク等に含有される色材として染料と顔料が知られている。
染料は溶媒に溶解し単分子または分子がクラスターを形成した状態の為、吸収スペクトルがシャープで発色性が良い。しかし、その一方、染料は液中では分子状態で溶解し、塗布・印字後も分子の状態で媒体（紙等の印刷メディア）の表面や内部に存在するために、光やオゾンのような活性の高い化学物質の作用により分子が分解してＯＤ（光学的密度反射濃度）等が低下する欠点があった。このことは、染料が、色材を塗布・印字した時点では高発色だが、時間と共に色が褪せてゆくという問題点を抱え、耐候性に難があることを意味している。また、紙のような浸透性の媒体に塗布・印字した場合、染料が溶媒と共に媒体奥深くへ浸透し、塗布／印字した染料の一部が表面の発色に寄与できず、裏写りの原因にもなる、という問題もあった。
【０００３】
一方で、顔料は分子状態ではなく顔料粒子として液中に分散し、塗布／印字面上でも粒子または粒子の凝集体である。この為、顔料は光やオゾンのような活性の高い化学物質に対する抵抗力が高いため液状のインクの状態でも、塗布・印字後も耐候性に優れている。また、塗布・印字面の表層に定着するために、無駄が少なく裏写りの心配もほとんど無い。このような利点はあるものの、その粒子形状の為に、光が散乱しやすく染料に比べて透明感、光沢感、発色性といった色特性が劣るという問題があり、用途が限定されていた。
【０００４】
この欠点を解消し、より染料に近い色特性を得るために、より粒子径の小さい顔料粒子の開発が試みられている。しかし、一般的に粒子径を小さくするほど、顔料粒子の分散性は悪化し、粘度が上昇する。このことは、塗布用の塗料として用いる場合には色ムラの発生や塗布工程の作業性の悪化の原因になる。またインクジェット用のインクとして用いる場合にはインク液滴の着弾精度や均一性の低下やノズル等のつまりの原因になる。
【０００５】
この問題を解決するために、特許文献１のように粒子を分散剤無しで分散させる方法が検討されている。また非特許文献１のように顔料粒子表面に分散剤のモノマーを吸着させ重合することで、顔料表面を分散性を有する化合物で被覆する方法（以下、分散剤被覆顔料と称す）等が検討されている。
【０００６】
また、特許文献２では、このような分散性を持った顔料粒子の形状に言及している。特許文献２によると、一次粒子径が５０ｎｍ未満、粒子のアスペクト比（一次粒子の長径／短径）が１から３の顔料が２０個数％以上含有されたものが、光沢性、耐光性、色再現性等で優れた顔料粒子形状であると記載されている。しかし、耐候性に関する記載はない。また、針状比率を特定の値とすること、具体的にはより球形にすることにより、微粒子でかつ均質の特性を有する粒子を得ることができ、粒子形状を球形にすることが有効であることが記載されている。
【０００７】
また特許文献３では短径０．０２から０．５μｍで、アスペクト比が１から５の顔料粒子が記載されている。顔料粒子は、結晶成長の際に、顔料分散剤が存在すれば、新しい活性面に吸着して結晶成長を阻害するので極端にアスペクト比の大きい粒子には成長しないことが開示されている。
【０００８】
同様に、特許文献４には、優れた光沢を有する着色被膜が得られる顔料粒子として、アスペクト比８．０から１６．５の顔料粒子が開示されている。
また、特許文献５には、物理的粉砕処理で顔料粒子を作成する際に粉砕処理時間を変えることで従来より微小な粒径の顔料粒子を作成する方法が開示されている。そして、前記顔料粒子を従来の粒径の顔料粒子と混合してインクジェットプリンタ用インクとすることで画質や擦過性の向上を図ることが開示されている。
【特許文献１】ＷＯ９７／４８７６９号公報
【非特許文献１】色材協会誌７０，５０３（１９９７年）
【特許文献２】特開２００３−１２８９６１号公報
【特許文献３】特開平１０−２５１５３３号公報
【特許文献４】特開２００４−１３７４８７号公報
【特許文献５】特開２００３−１３８１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上記方法にはいくつかの問題がある。
まず、顔料に分散性を付与したり、分散剤で被覆したりしても、従来の粒径を大きく下回るような粒径の粒子がインク中に存在することによる凝集の危険性やインクそのものの粘度上昇の問題は避けられない。このことは生産時や生産後の倉庫での保管中や船などによる輸送中にインク中の組成物が沈殿して品質低下をおこしたり、インクジェットプリンタ用インクとして印字する際にノズルがつまるというトラブルの原因となる。
【００１０】
この問題を回避し、インク中の粒子の分散性を更に向上させるには顔料粒子表面の分散に寄与する成分の比率を更に向上させれば良いが、それでは粒子全体に占める色材の重量比が低下し、色特性が悪化し、顔料の小粒径化の意義が失わる。
【００１１】
また、一次粒子または一次粒子が集まって形成される二次粒子の粒径が１００ｎｍを超えるような顔料粒子の場合は、顔料の粒子形状は液中では表面積が最小になる球状の事が多い。そのため、粒子形状が深刻な問題となることは少ない。しかしながら、顔料粒子を小粒径化するに従って長径と短径に差のある（つまりアスペクト比が１を大きく超える）ラグビーボールのような形状や針状形状の顔料粒子が出現するが割合が高くなる。
【００１２】
一般に針状（高アスペクト比）より球状（低アスペクト比）の方が色特性が有利であると言われている。これは、印字媒体上に塗布・印字した場合に顔料粒子が球状の方が表面の凹凸が少なくなりやすいからだと考えられる。この色特性の問題は、特に粒子形状のバラツキが大きく、長さやアスペクト比の分布の幅が広い場合、例え小粒径の顔料が存在しても、より深刻になると考えられる。
【００１３】
また、球状の方が粒子の分散性、粘度、つまりのトラブルに関しても有利だと言われている。これは針状顔料粒子同士は互いが接触する面積が球状顔料粒子同士より大きいために粒子同士が凝集しやすいためである。顔料粒子のアスペクト比を高くしすぎると、粒子同士やインクジェットのノズル等の壁面との接触面積が広くなる為に、やはり顔料粒子の凝集、粘度の上昇、ノズルのつまりの問題が深刻になってくる。
【００１４】
このように、顔料インクの色特性を改善し、凝集のような品質低下を最小限に留めるには、組成物としての顔料粒子を単に小粒径化するだけではなく粒径の形状および形状のバラツキに注目し、これを最適なものに制御する必要がある。
【００１５】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、顔料粒子を用いても染料に劣らない高透明性、高ＯＤの色特性を有し、かつ顔料粒子が本来持つ耐候性や塗布・印字媒体表面への残留性のよい顔料インク組成物を提供するものである。
【００１６】
また、本発明は、上記の顔料インク組成物を用いて、ノズルのつまりを防止したインクジェットプリンタ用インクを提供するものである。
また、本発明は、上記の顔料インク組成物を用いて、作業性を悪化させる粘度の上昇を防止した塗料を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決する顔料インク組成物は、少なくとも針状顔料粒子を含む顔料粒子と、分散剤と、溶媒を含有する顔料インク組成物であって、前記針状顔料粒子がアスペクト比３以上の針状形状からなり、平均アスペクト比が５以上７以下で、かつ平均短径が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下で、短径の標準偏差が２．０ｎｍ以下の分布を有し、かつ前記針状顔料粒子が分散剤で被覆されていることを特徴とする。
【００１８】
上記の課題を解決するインクジェットプリンタ用インクは、上記の顔料インク組成物からなることを特徴とする。
上記の課題を解決する塗料は、上記の顔料インク組成物からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、顔料粒子を用いても染料に劣らない高透明性、高ＯＤの色特性を有し、かつ顔料粒子が本来持つ耐候性や塗布・印字媒体表面への残留性のよい顔料インク組成物を提供することができる。
【００２０】
また、本発明は、上記の顔料インク組成物を用いて、ノズルのつまりを防止したインクジェットプリンタ用インクを提供することができる。
また、本発明は、上記の顔料インク組成物を用いて、作業性を悪化させる粘度の上昇を防止した塗料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】
【００２１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明者らは、ある範囲のアスペクト比と均一な短径を持つ針状の針状顔料粒子を分散剤で被覆したものを組成物として含有した塗料、インクを作成することによって、
１．染料に劣らない透明性やＯＤといった色性能を発揮する、
２．耐候性、残留性を維持し、
３．顔料の分散性の悪化（それによって引き起こされる、品質劣化、粘度の上昇、ノズルのつまり）を最低限に留める、
という知見を得た。
【００２２】
また更に、この針状顔料粒子は物理的粉砕処理で製造した顔料粒子に混合した場合でも画質の向上を期待できる、という知見も得た。
本発明は、このような新たな知見に基づきなされたものであり、高い透明性、高いＯＤを発揮し、耐候性がよい、媒体表面への残留性が良く少ない顔料で高発色を期待でき、裏写りしにくい顔料の利点を維持し、凝集しにくく作業性の低下やノズルのつまりを起こさない顔料インク組成物を提供する。
【００２３】
すなわち、本発明に係る顔料インク組成物は、少なくとも針状顔料粒子を含む顔料粒子と、分散剤と、溶媒を含有する顔料インク組成物であって、前記針状顔料粒子がアスペクト比３以上の針状形状からなり、平均アスペクト比が５以上７以下で、かつ平均短径が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下で、短径の標準偏差が２．０ｎｍ以下の分布を有し、かつ前記針状顔料粒子が分散剤で被覆されていることを特徴とする。
【００２４】
前記顔料粒子に含まれる前記針状顔料粒子の含有量が５０個数％以上であることが好ましい。
前記針状顔料粒子が顔料の単結晶から構成されていることが好ましい。
【００２５】
前記針状顔料粒子を構成する顔料が多環系有機顔料であることが好ましい。
前記多環系有機顔料がキナクリドン化合物であることが好ましい。
前記針状顔料粒子を被覆している分散剤が極性を有する界面活性剤であることが好ましい。
【００２６】
また、本発明に係る顔料インク組成物は、物理的粉砕処理により得られた顔料粒子を含む顔料インク組成物と、顔料を一度溶解させた溶液より再析出させて得られる針状顔料粒子を含む上記のの顔料インク組成物と、を混合して得られたことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係るインクジェットプリンタ用インクは、上記の顔料インク組成物からなることを特徴とする。
また、本発明に係る塗料は、上記の顔料インク組成物からなることを特徴とする。
【００２８】
本発明の顔料インク組成物に含有される顔料粒子は、前述のように粒径が小さいほど染料に似た優れた色特性を示すが、逆に顔料の利点である耐候性や塗布・印字媒体表面への残留性も低下する。
【００２９】
この相反する要求を満たす粒子形状として考えられるのが、短径を微小化した針状形状（有る程度のアスペクト比をもった形状）である。
以下に、この針状顔料粒子が色材として優れている理由を、具体的に列記して説明する。
【００３０】
第一に、針状顔料粒子が分散したインクの透明性に関して説明する。溶液の透明性は、溶液中に分散浮遊している粒子による光の乱反射によって低下する事が知られている。液中で色材が光の波長よりも遙かに小さい分子レベルで分散している染料インクや数十ｎｍの微小顔料インクが美しい半透明の液体である。一方、光の波長に近い１００ｎｍ以上の粒子が分散浮遊している顔料インクが透明度の低い濁った液の様に見えるのはこの為である。ここで、液中に長径ｂの針状顔料粒子がｘｙｚの三軸とも自由に回転しながら浮遊していおりそれにｚ軸と平行の光が照射するとして、粒子が作る陰の大きさを考える。粒子のｘｙ軸の回転は陰の大きさには特に関係ないが、ｚ軸にθ回転すると陰の長さはｃｏｓθ、ｂとなる。例えば、θ＝０度、１８０度の場合は粒子は長さｂだがθ＝９０度、２７０度の場合は長さ０（実際は短径と同じ）となる。つまりｚ軸の回転を考慮した平均粒径はｂより小さく、かなり短径に近い値になることがわかる。つまり陰の大きさは光の反射量に比例しているため、針状顔料粒子の光の乱反射は実質的に短径に近い球状顔料粒子の乱反射と同等であることが解る。
【００３１】
このように針状顔料粒子を用いることによって、その短径が球状顔料粒子の粒径と同じものに近い透明性を持ったインクになることが理論的にも説明できる。
第二に、針状顔料粒子がインク層最表面の凹凸を改善することによる色特性の向上に関して説明する。
【００３２】
図１は、顔料粒子が光沢紙のインク吸収層上にインク層を形成している状態を示す模式図である。表面にインク吸収材として粒径３０ｎｍ程度のアルミナ粒子層を持つ光沢紙（キヤノン社製、プロフェッショナルフォトペーパーＰＲ−１０１）の表面に、このアルミナ粒子１０１と同じ短径の針状顔料粒子１０２がインク層を形成している様子の断面を図１の（ａ）に模式的に示す。アルミナ粒子と同じ粒径の球状顔料粒子１０３がインク層を形成している様子の断面を図１の（ｂ）に模式的に示す。原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で光沢紙の表面を観察するとアルミナ粒子の数倍の凹凸が見られる。この凹み部分を粒子がよく埋めたとすれば、粒子が極端な凝集をしたり、針状顔料粒子が上下方向に配向するような特殊な外力が働かなければ、両者の最表面の凹凸もほぼ同じになる可能性がある。しかし実際には、球状顔料粒子が形成するインク層最表面はこのアルミナ層の凹凸を反映したものになる可能性がある。一方、針状顔料粒子が形成するインク層最表面は針状顔料粒子がアルミナ粒子の凹み部分を橋渡しして最表面の凹凸を少なくすることも可能であることが解る。
【００３３】
もし針状顔料粒子、球状顔料粒子が理想的な平面上に整然と敷き詰めれば図２のａ）、ｂ）のようになるが、この場合もインク層最表面の凹凸は針状顔料粒子の方が有利であることは明白である。
【００３４】
このように針状顔料粒子を用いることによって、その短径が球状顔料粒子の粒径と同じものと同等かそれ以上のインク層最表面の平坦性を実現し、これがＯＤ等の色特性の向上に寄与することが理論的にも説明できる。
【００３５】
第三に、針状顔料粒子が高密度に顔料を充填することによる色特性の向上に関して説明する。針状顔料粒子の短径と針状顔料粒子の粒径が同じであれば、両者を理想的に敷き詰めた場合の充てん率は針状顔料粒子の方が高い。このことは、印字媒体上に塗布・印字した場合、針状顔料粒子の方がより高密度に充填されＯＤの向上に寄与することを示す。また、高密度のためにインク層の厚みが薄くなり、インク層の脱落、剥離等による塗布・印字面の劣化が起こりにくくなる、という利点もある。
【００３６】
高密度化によってＯＤが向上するということは、逆に一定のＯＤを得るために必要な顔料の量が少なくて済むので、同じ品質の塗布・印字面を得るためのランニングコストの削減にもつながる。この効果は、一本の針状顔料粒子がいくつかの単結晶がつながった多結晶状態でも期待できるが、一本の粒子全体の分子が同じ方向に規則正しく配列し欠陥のない単結晶の場合に最大限に発揮される。
【００３７】
このように針状顔料粒子を用いることによって、その短径が針状顔料粒子の粒径と同じもの以上の顔料密度を実現し、これがＯＤ等の色特性の向上に寄与すことが理論的にも説明できる。
【００３８】
第四に、針状顔料粒子が耐候性に関して有利であることに関して説明する。図２は、顔料粒子が平面上に理想的に配列している状態を示す模式図である。針状顔料粒子の短径と球状顔料粒子の粒径が同じｄとして、針状顔料粒子のアスペクト比がｎとして（つまり長径はｄｎ）、図２のような縦ｄｎ、横ｄｍの平面の上に両者が理想的に配列したものを考える（図２では、ｎ＝ｍ＝６として描画している）。その最表面の形状は、針状顔料粒子の場合は円筒を縦に半分にしたものを並べたような形状である一方で、球状顔料粒子の場合は半球が千鳥配列に並んだような状態である。図２のように両者の投影面積が同じ状態で両者の上部の表面積を計算すると、針状顔料粒子の場合が１／２、πｄ2ｎｍ、球状顔料粒子の場合は１／√３、πｄ2ｎｍとなり、球状顔料粒子の方が表面積が約１．２倍広いことになる。このことは、光や外界の活性ガス等に直接曝される顔料分子も約１．２倍になるということを示している。実際には隣り合う針状顔料粒子は線でつながり、外部からの活性ガスを内部に入れにくい。一方で、球状顔料粒子は点で接触しているために隙間があり活性ガスが更に奥へ容易に侵入する可能性があることを考慮すると、両者の暴露面積の差はますます広がる。つまり、針状顔料粒子は塗布・印字面の耐候性に関して有利である。
【００３９】
このように針状顔料粒子を用いることによって、その短径が球状顔料粒子の粒径と同じものと比べて小さい印字最表面表面積を実現し、これがより粒径の大きい球状顔料粒子と同等の耐光性、耐ガス性等の耐候性を発揮できる可能性があることが理論的にも説明できる。
【００４０】
第五に、針状顔料粒子が塗布・印字媒体表面への残留性に関して有利であることに関して説明する。塗布・印字媒体表面が多孔質、繊維状、粒状形状などでインクの溶媒を印字媒体へ吸収する場合、染料のような溶媒に溶解した色材や微少な顔料粒子もインクの溶媒と一緒に印字媒体に吸収される。そのために、最初に塗布・印字した地点から移動してしまう。この移動方向が印字媒体の奥（裏）方向の場合は、相対的に表面に残留する色材が減少し全体としてＯＤの低下や印字媒体の裏側にも色材の影響が現れる裏写りの原因となる。また、移動方向が印字媒体表面の二次元平面方向の場合は、塗布・印字した部分としない部分の境界がぼやけるにじみの原因となる。しかし、粒子が一定のアスペクト比を持っている場合は、残留性つまり印字媒体の隙間への入りにくさは、実質的に長径に近い球状顔料粒子に近いことが解る。印字媒体表面のインク吸収層の隙間が図１の光沢紙のように顔料粒子より小さい場合この残留性の問題は深刻ではない。しかし、普通のセルロース繊維が絡まり合っただけの普通紙の場合は、繊維と繊維の隙間はミクロンオーダーの為に残留性の問題は顕著に表れる。更に、繊維状の媒体の場合、球状顔料粒子に比べて針状顔料粒子の方が接触面積が大きいために付着しやすいという利点もあるため、更に有利である。
【００４１】
このように針状顔料粒子を用いると、その短径が球状顔料粒子の粒径と同じものと比べて大きな残留性を実現し、これがより粒径の大きい球状顔料粒子と同等のにじみや裏写りの少ないインクを実現できる可能性があることが理論的にも説明できる。
【００４２】
第六に、針状顔料粒子が塗布・印字媒体表面の親水性／疎水性の不均一さに関して有利であることに関して説明する。一般に紙に印字するインクは水性であるが、これは紙を構成するセルロース繊維表面が親水性だからである。インクジェットプリンタ用の光沢紙や写真画質用紙などと呼ばれるものは、その表面に水性インク受容層を設けている。インクを用紙全面に塗布・印字した場合、用紙表面に顔料が均一に付着すれば顔料が本来持つ色材としての能力を発揮できる。しかし、これら光沢紙の表面の水性インク受容層が常に均一かどうかはわからない。また普通紙や再生紙はセルロース繊維が絡み合っただけのものなので、用紙表面が均一な吸水性を持っていないことは容易に想像できる。また、パルプから紙を作成する際に紙の親水性を若干抑えインクのにじみや吸湿性を抑制するために疎水性の化合物（サイズ剤と呼ばれる）を添加するが、このサイズ剤がセルロース繊維表面に同一量付着して繊維表面を一定の親水性に出来るとは限らない。この現象は再生紙の製造のように、原料となるセルロース繊維の過去の履歴や形状が不均一な場合ほど強く表れる。また、紙の原料であるパルプ懸濁液の中には、セルロース繊維以外に数十から数百μｍ程度の大きさのリグニン含有率が高いといわれる木材の細胞組織の断片由来の疎水性粒塊が含まれる。また、パルプ懸濁液の原料がリサイクルした紙の場合、牛乳パックのように表面に撥水性／耐水性の素材を張った紙をパルプに再生した際に混入した撥水性／耐水性の素材の微小な残渣等の異物が混在していることもある。これらが紙の中に漉き込まれ、普通紙や再生紙の表面を不均一にすることもよく知られている。
【００４３】
このように、塗布・印字媒体表面は親水性／疎水性に関しては不均一であることが多い。この為、一般的な顔料からなる水性インクを塗布した場合、媒体表面の疎水部分には顔料が残留しにくく、インクが乾燥した後はその部分が白く抜けたようになり、画質の低下の原因となる。これは一般的な顔料がアスペクト比３より小さい球状顔料粒子の為、疎水／撥水部位に乗った際にインクの主成分である水分と共にはじかれ、結果的に疎水／撥水部位の色材濃度が薄くなり印字面に色の濃淡（色ムラ）が発生するからである。これに対
して粒子が一定のアスペクト比を持っていると、球状の場合より粒子の表面積が大きいので粒子の密度が高い場合は粒子同士が密着して結合、密度が低い場合は網目状に結合して一体のインク層を形成して残留しやすくなる。この為、結果的に疎水／撥水部位の色材濃度の低下が抑えられ、印字面全体で見た際のムラが少なく画質が下がりにくい。この現象は針状顔料粒子の形状がそろっているほど顕著に表れると考えられる。
【００４４】
このように針状顔料粒子を用いることによって、球状顔料粒子と比べて疎水／撥水部位の表面で大きな残留性を実現し、これが必ずしも表面の親水性／疎水性が均一ではない印字媒体表面での色ムラの発生を抑え、顔料が持つ色材本来の能力を十分発揮できる理由であると考えられる。
【００４５】
このような検討より、本発明者らは、顔料粒子を針状形状にすることによって、針状顔料粒子の短径と同じ粒径の球状顔料粒子と同等の色特性を獲得し、同時に、小粒径化すると不利になる耐候性や残留性に関して、より大きな粒径の顔料粒子と同等に維持できることを明らかにした。
【００４６】
上述の検討結果からは、アスペクト比の大きさに依存しない第四の耐候性を除いて、アスペクト比は高いほど有利であると示唆される。しかし、実際にはアスペクト比が極端に上昇すると、粒子が分散剤によって被覆されて高分散能を付与されているとしても、凝集によって引き起こされる様々な問題が生じるのも事実である。この点では、背景技術で引用した特許文献等にも記載されていた、球状顔料粒子が良いという指摘は正しい。
【００４７】
また、アスペクト比の高い粒子ほど、物理的に折れやすくなることが容易に想像できる。
このことは、インクの製造時、保存時、撹拌時、塗布・印字時にアスペクト比が動的に低下することを意味している。最悪の場合は粒子の設計時に高アスペクト比を前提としたそのインクの特徴が時間と共に失われる、つまりインクとしての品質が経時変化して劣化する事に直結する。
【００４８】
そこで、本発明者らは、数種類のアスペクト比の顔料を作成してインクを作成して塗布・印字を行い、また塗布・印字物を評価して最適なアスペクト比を検討した。その結果、インク中に分散している様々な形状の粒子の中で、アスペクト比３以上のものを針状顔料粒子とし、この針状顔料粒子の平均アスペクト比が５より大きく７以下の際に、顔料粒子を微小化した際に得られる色材としての高性能化を享受できる。それと共に、微小化により失われがちな耐候性、残留性を維持し、かつ高アスペクト化による副作用である顔料の分散性の悪化（それによって引き起こされる、品質劣化、粘度の上昇、ノズルのつまり）を最低限に留めることが可能であることを明らかにした。
【００４９】
ただ上述の検討は、針状の顔料粒子の短径が均一であるという前提に立って行っている。第五の残留性に関しては個々の粒子の短径の違いは大きな問題ではないが、それ以外の特徴は、個々の粒子の短径が大きく異なる場合、成り立たない。例えば、短径の大きく異なる針状顔料粒子が集まって塗布・印字面を形成している場合、粒子は図１や図２で模式的に示したようには規則的に配列せずバラバラになり、表面の平滑性は低下すると考えられる。更に粒子と粒子の不規則なネットワークの隙間に突き刺さり縦方向（上向き）に立ち上がるような粒子が現れると平滑性は大きく損なわれてしまう。
【００５０】
このことから、本発明者らは、顔料粒子を針状形状にする場合、短径の長さを顔料粒子の小粒径化で必要とされる長さに近い長さにすると同時に、個々の粒子の短径のバラツキ（標準偏差）を一定以下にして均一にすることが重要であると考え、検討を行った。その結果、針状顔料粒子の短径が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下、標準偏差２．０ｎｍ以下の分布を持つ際に、前述した平均アスペクト比が５より大きく７以下の顔料粒子が顔料インク組成物として期待通りの能力を発揮することを見出した。
【００５１】
本発明の顔料インク組成物は、少なくとも針状顔料粒子を含む顔料粒子と、分散剤と、溶媒を含有する顔料インク組成物である。
顔料粒子は、アスペクト比３以上の針状顔料粒子を含有することを特徴とし、針状顔料粒子以外の粒子としては、アスペクト比が３より小さい球状顔料粒子が挙げられる。前記顔料粒子に含まれる前記針状顔料粒子の含有量が、全顔料粒子に対して５０個数％以上、好ましくは８０個数％以上であるのが望ましい。
【００５２】
前記針状顔料粒子はアスペクト比３以上、好ましくは４以上が望ましい。
また、前記針状顔料粒子の平均アスペクト比が５以上７以下、好ましくは５．２以上６．７以下が望ましい。
【００５３】
また、前記針状顔料粒子の平均短径が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下、好ましくは２２ｎｍ以上２８ｎｍ以下が望ましい。
また、短径の標準偏差が２．０ｎｍ以下、好ましくは１．５ｎｍ以下の分布を有するのが望ましい。
また、前記針状顔料粒子が分散剤で被覆されているのが好ましい。
【００５４】
（顔料）
本発明で用いることのできる針状顔料粒子および針状顔料粒子以外の顔料粒子を構成する顔料は有色の顔料なら特に限定されない。例えば、無機顔料としては、鉱物を粉砕した天然鉱物顔料、二酸化チタンのような日本工業規格で規定されているものを含めて様々な合成無機顔料がある。また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環系顔料、レーキ顔料などが挙げられる。アゾ顔料も耐候性は高いが、多環系は更に耐候性が高いものが多く、耐候性が求められるインクとして用いられることが多い。
【００５５】
有機顔料として用いられることが多い多環系顔料を更に具体的に例示すると、キノフタロン、イソインドリン、イソインドリノン、ジケトピロロピロール、ペリノン、キナクリドン、ペリレン、ジオキサジン、また金属元素を含んだフタロシアニンブルーやフタロシアニングリーンなどがある。特に２，９−ジメチルキナクリドンは高発色かつ耐候性の良いマゼンタ色の顔料として様々な分野で多用されている。
【００５６】
また、これらの顔料粒子の製造方法も上述の粒子形状のものが得られる方法なら特に限定されない。例えば、前述のキナクリドンの場合、工業的には２通りの合成方法があるがこれらの方法で得られたものはそのままでは粒子形状が巨大であったり、凝集していたり、結晶化度が低かったりするため、色材として用いることは出来ない（この状態のものを仮に粗製キナクリドンと呼ぶ）。この為、この粗製キナクリドンを分散可能な粒径の粒子にする必要がある。この方法は大別して２通りある。
【００５７】
第一の方法はソルトミリング、ドライミリング等の物理的粉砕処理で粗製キナクリドンを必要な粒径に粉砕する顔料粒子化方法である。一般的には、コストの問題などからこの方法を用いることが多い。またこの方法では粉砕時に有機溶剤を添加して粉砕と同時に結晶化度の向上させる工程を兼ねることも多い。
【００５８】
第二の方法は、粗製キナクリドンをメタンスルホン酸などの有機プロトン酸及び／または硫酸、ポリリン酸などの無機プロトン酸に一度溶解させ再析出させる顔料粒子化方法である。この方法は一度溶解させたキナクリドンを結晶化させて粒子を生成させる方法なので、粒径を粉砕法では困難なサイズにまで小粒径化することが可能な上、結晶成長工程を適切にすれば、結晶化度が高く均一な形状のものを生成させることができる。
【００５９】
この顔料粒子製造工程と、後述の分散剤を被覆する工程を同時に行っても良い。
また、粒子製造後に、フィルタろ過、電気泳動、遠心分離等の方法を用いて、特定の形状の粒子を選抜し、粒子の形状の均一性を向上させるとなお良い。
【００６０】
本発明の顔料インク組成物に含有される針状顔料粒子および針状顔料粒子以外の顔料粒子を構成する顔料の含有量は、０．１重量％以上１５重量％以下、好ましくは０．５重量％以上５重量％以下が望ましい。
【００６１】
（溶媒）
溶媒は、顔料が溶解せず粒子形状で分散する液状の媒体ならば何でも良い。一般に水性インクと呼ばれるものは水を主成分とし、印字方法や印字媒体の特徴などに応じて水溶性有機溶媒を混合する。混合される溶媒は具体的には従来公知のインクに使用されているものであれば、全て使用することが出来る。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、ペンタノール等のアルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、ヘキシレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類、チオジグリコール；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類等がある。
【００６２】
本発明の顔料インク組成物に含有される上記の様な水溶性有機溶剤の含有量は、１重量％以上４９重量％以下、好ましくは２重量％以上３０重量％以下が望ましい。
また、油性インクと呼ばれるものは、n−オクタン、n−デカン、リグロイン、ナフサ、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類；ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アニソール、フェネトール、ジベンジルエーテル等のエーテル類などの有機溶媒を主成分とし、印字方法や印字媒体の特徴などに応じて上述の有機溶媒を混合する。
【００６３】
（分散剤）
本発明で用いることのできる分散剤は上述の形状の顔料粒子がインクの主成分である液体の媒体中で凝集することなく分散するものなら特に限定されない。特に、顔料粒子に付着して一体化して粒子自身が分散能を獲得できるものならなお良い。このような分散剤としては、インクが水性の場合、例えばアニオン性、カチオン性、非イオン性、両イオン性界面活性剤がある。
【００６４】
それぞれの界面活性剤を例示すると、アニオン性界面活性剤としては、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルジアリールエーテルジスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸塩、ナフタレンスルホン酸フォルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩、グリセロールボレイト脂肪酸エステル等が挙げられる。また、カチオン性活性剤としては、アルキルアミン塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、アルキルイミダゾリウム塩等が挙げられる。また、非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、フッ素系、シリコン系等が挙げられる。また、両イオン性界面活性剤としては、アルキルベタイン、アルキルアミンオキサイド、ホスファジルコリン等が挙げられる。
【００６５】
これらは、界面活性剤の疎水基部分が顔料粒子側に付き、親水基側部分が表面側になることで、インクの主成分である水性溶媒との親和性を向上させると共に、顔料粒子自身の電気的チャージを同じにして互いに反発させることによって、粒子同士の結合、凝集を妨げる。
【００６６】
アニオン性、カチオン性、非イオン性、両イオン性にはそれぞれ利点が有るが、例えばそのインクを塗布・印字する媒体の素材の電気的チャージを考慮し、塗布・印字時に顔料粒子と媒体が電気的に結合しやすくなるように配慮して決めればよい。ただカチオン性の物質はアニオン性の性質を持つ生物のＤＮＡと結合しやすく遺伝阻害物質や発ガン性物質になる可能性が高いため、人体に触れる可能性が高いインク（例えば家庭用の塗料やインクジェットプリンタ用インク）はカチオン性界面活性剤は避けることが望ましい。
【００６７】
アニオン性界面活性剤を具体的に例示すると、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、アルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム（以下、ＳＤＳ）、アルキル硫酸エステルナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、アルファオレフィン系、アルファオレフィンスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウムなどがある。アニオン性界面活性剤は、水溶液中では金属イオンと電離してマイナスチャージを持って反発し合うが、インク塗布・印字後に溶媒が吸収、蒸発されるに従って、再度金属イオンと結合して電気的に中和される為、塗布・印字面のインク層内で反発しあってバラバラになることはない。
【００６８】
顔料粒子を分散剤で被覆して分散剤被覆顔料にする場合、その製造方法は上述の粒子形状が作成及び／または維持されるのであれば特に限定されない。上述の顔料粒子製造の段階で分散剤及び／または分散剤のモノマー及び／または前駆体を添加して顔料と同時に合成及び／または再析出させても良い。もしこの再析出物を更に粉砕して粒径を細かくする工程をくわえる場合にこの粉砕工程で分散剤及び／または分散剤のモノマー及び／または前駆体を添加して顔料粒子表面に付着させても良い。
【００６９】
また、インクが油性の場合、例えばビニル系共重合体、セルロース系樹脂、縮重合樹脂等がある。具体的にはポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル-アクリル酸エステル共重合体、ポリ酢酸ビニル、塩ビ-酢ビ共重合体、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、メチルセルロース、ポリエステル、ポリアミド、フェノール樹脂等がある。
【００７０】
（添加剤）
また、使用方法、使用目的に合わせて、添加剤を添加してもよい。
添加剤は特に限定されないが、例えば印刷媒体が紙のような繊維状のものや表面にインク吸収層を持ったものならば、印刷媒体へインクが浸透する速度等を制御する浸透剤を添加してもよい。印刷手段がノズルやスリットである場合、添加剤としてノズル等の壁面の濡れ性を改善するためのノニオン系界面活性剤を使用しても良い。インクジェットプリンタがノズル内のヒーターで加熱発泡させてインクを突出させる駆動方法の場合、インクに耐熱性を付与する添加剤を添加しても良い。また、その他インクとしての品質の保持向上のために、多価アルコール類、グリコール類、グリコールエーテル類、アミド類、ピロリドン類等の湿潤剤、結着剤、酸素吸収剤、物性調整剤、荷電調整剤、防黴剤、キレート化剤等の添加剤を添加してもよい。下記使用方法に合わせて最適なものを選択して添加すればよいし、また何も添加しなくても良い。
【００７１】
本発明の顔料インク組成物に含有される添加剤の含有量は、０．５重量％以上２０重量％以下、好ましくは１重量％以上１５重量％以下が望ましい。
【００７２】
（物理的粉砕処理で製造した顔料粒子との混合）
本発明の形状、特徴を持つ顔料粒子は単独で用いてインク化しても良いが、従来法である物理的粉砕処理で製造されたアスペクト比が３より小さく１に近い球状顔料粒子と混合してインク化しても良い。本発明の顔料粒子のみの場合より印字物の画質等は劣るが、粉砕顔料のみの場合よりは向上する。画質は混合比率２５％程度で十分向上が認められ、混合比率が高まるほど更に向上する。
【００７３】
この混合法は、従来の顔料粒子製造手段に小規模な本発明の顔料粒子製造手段を追加するだけで実現できるため、少ない初期投資で従来の顔料インクより高い画質を実現できる費用対効果の良い方法である。
【００７４】
なお、インク中に複数種類の形状の粒子が混在することによる粒子の凝集、インクの粘度の増大等の品質劣化はない。
以上、本発明の要旨を再度述べると、本発明は、顔料インクの組成物である顔料粒子の形状を平均アスペクト比が５より大きく７以下、かつ短径が２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下、標準偏差２．０ｎｍ以下の分布にして、分散剤で被覆することによって、
１．染料に劣らない高い透明性やＯＤといった色性能を発揮する、
２．耐候性、残留性を維持し、
３．顔料の分散性の悪化（それによって引き起こされる、品質劣化、粘度の上昇、ノズルのつまり）を最低限に留める
の３点を同時に実現することが可能になる、というものである。
【００７５】
また更に、この顔料粒子は粉砕法で製造した顔料粒子に混合しても画質の向上を期待できる。
【実施例】
【００７６】
以下、実施例により本発明を詳述するが、これらは本発明をなんら限定するものではない。
実施例１
本実施例は、平均アスペクト比６．６の顔料粒子を製造、評価し、インクジェット印字、ディスペンサ塗布した例である。
【００７７】
粗製物の作成には図３に示した液体混合装置を用いた。一方の液体を吐出させるノズル１２１はテフロン（登録商標）製で開口径は３００μｍφである。他方の液体を吐出されるノズル１２２はガラス製で開口径は４７０μｍφである。そして両方の液体の進行する方向のなす角度θは４０度とした。
【００７８】
ノズル１２１から吐出させる液体は以下のように調整した。Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２の２．９−ジメチルキナクリドン顔料１．０ｇにジメチルスルホキシド１００ｇ加え懸濁させた。つづいて分散剤としてドデシル硫酸ナトリウムを１．５ｇ加え、２５％水酸化カリウム水溶液を８ｍＬ加えてこれらを溶解させ、反応液を調製した。ノズル１２２から吐出させる液体としてはイオン交換水を用いた。
【００７９】
液体供給手段としてシリンジポンプを用いて２種類の液体をそれぞれのノズル１２１及び１２２に供給した。ノズル１２１から吐出させる液体は、流量６ｍＬ／ｍｉｎで、ノズル１２２から吐出させる液体は、流量１２ｍｌ／ｍｉｎでシリンジポンプから供給した。
【００８０】
ノズルより吐出された２種類の液体はそれぞれの進行方向の延長線上で接触し、再析出反応と分散が瞬時に起こりキナクリドン顔料粒子が分散した液体（以下、分散液と表記）が得られた。
【００８１】
この分散液を希釈し、ゼータ電位測定装置（マイクロテック、ユニオン社製：ＺＥＥＣＯＭ）を用い電気泳動を測定したところ粒子はプラス電極側に移動し、粒子がアニオン粒子であることが確かめられた。粒子２０個の易動度を測定し平均を求めたところ、１．９７であった。顔料粒子のみでは電荷はないことやドデシル硫酸ナトリウムが水溶液中で電離し、ドデシル硫酸イオンがマイナス電荷を帯びることから、この粒子が顔料粒子の表面に分散剤であるドデシル硫酸ナトリウムが被覆したものであることが確かめられた。
【００８２】
この分散液を乾燥させ粉末状にしたものをＸ線解析装置（ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ社製、Ｘ’ＰｅｒｔＰＲＯ、Ｘ線源のターゲットは銅）を用い、２θを５度から３０度まで測定したところ、２θ＝５．３度（約１．７ｎｍ）をはじめ、一般的なα型キナクリドン結晶のピークと同じものが観察され、生成した顔料粒子がキナクリドンの結晶であることが確かめられた。
【００８３】
また、この分散液にメッシュ基板を浸漬し、メッシュ内に形成された分散液の膜を液体窒素で凍結し、氷がアモルファス状で分散液がそのまま瞬時に凍結固定された部分を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ、日立社製、ＴｅｃｎａｉＦ２０ＸＴ）で観察したところ、球状の粒子と針状の粒子が凝集することなく独立して存在する様子が観察された。その透過型電子顕微鏡写真の結果を図４に示す。画像の球状に見える粒子と針状に見える粒子の数を数えたところほぼ同数であった。この測定方法では、分散液膜の厚み（画像の奥方向）は針状顔料粒子の長辺方向の長さ（長径）よりも長いと考えられる為、針状顔料粒子は自由に回転しており、二次元的に撮影された写真からは針状顔料粒子の長径が実際の長径より短く観察される可能性や、たまたま画像に垂直になった粒子が見かけ球状に見える可能性がある。この為、この画像で球状顔料粒子のように見える粒子が実際は針状顔料粒子である可能性は否定できないが、分散液中に浮遊する粒子の少なくとも５０個数％以上は針状形状の粒子であるといえる。
【００８４】
また、この分散液を希釈してコロジオン膜メッシュ上で乾燥させたものを透過型電子顕微鏡で観察したところ、個々の針状顔料粒子には長辺方向と平行に約１．７ｎｍ周期の格子縞がとぎれることなく伸びている様子が観察された。その結果を図５に示す。図５（ｂ）は図５（ａ）の一部を拡大した図である。この１．７ｎｍの格子縞は、Ｘ線回折で観察された約１．７ｎｍのピークと一致し、この粒子がキナクリドンの結晶であることが確かめられた。また、格子縞が途切れたり角度が変わったりすることなく粒子全体に伸びていることから、個々の粒子が単結晶であることが確認できた。
【００８５】
また、この分散液中の顔料粒子をマイカ基板上に分散させたものを作成し、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ、Ｖｅｅｃｏ社製、ＮａｎｏｓｃｏｐｅＩＩＩａ、探針先端の分解能は１０ｎｍ以下）で観察したところ、ＴＥＭ観察で見られたものと同様のほぼ球形の粒子と針状顔料粒子が観察された。その結果を図６に示す。このＡＦＭ画像を数枚撮り、独立した個々の粒子形状が認識できるものの長径（長さ）を測定したところ、ほぼ球形で粒径３０ｎｍ以下のものと、針状で長径８０ｎｍ以上２４０ｎｍ以下の二群に分かれ、３０ｎｍより大きく８０ｎｍより小さい長径の粒子は存在しなかった。この二群のうち、針状のものを約５０個選んで長径と短径（太さ）の平均を計算したところ、長径は約１６５ｎｍ標準偏差約３２ｎｍと正規分布をしているものの、短径は約２５ｎｍ標準偏差約１．１ｎｍと非常に均一であることがわかった。
【００８６】
これらより、作成した粒子のうち、針状形状のものは長径にはある程度の分散を持つものの、短径はほぼどの粒子も同じ長さ（太さ）で、その平均アスペクト比は６．６であることがわかった。
【００８７】
次にこの分散液を限外ろ過して液中に溶解している過剰なドデシル硫酸ナトリウム、ジメチルスルホキシド及び水酸化カリウムと共に水を除去して顔料粒子濃度を濃縮した上で、多価アルコールを添加してインクジェットプリンタ用顔料インクにした。
【００８８】
この顔料インクはマゼンタ色の半透明な溶液であった。そこでインクの吸収スペクトルを分光式色差計（日本電色工業社製、ＳＱ２０００）を用いて測定したところ、図７のように本実施例で作成したインクとマゼンタ色染料インクとはよく似たプロファイルを示した。
【００８９】
更に、この顔料インクを透明なガラス容器に充填して密封し、約１０週間室温で蛍光灯の光で照明されている実験室に静置したが、沈殿が生じる事はなかった。その後、吸収スペクトルを測定したが、静置前後でほとんど差が無かった。また、インクを希釈してマイカ基板上に分散させてＡＦＭで観察したところ、作成直後と同様の針状顔料粒子が観察された。これらから、インク中の顔料粒子は長期間静置しても分散性を維持し、インクとして安定していることが確かめられた。
【００９０】
このインクをキヤノン社製のインクジェットプリンタ用インクカートリッジに充填し、そのカートリッジをインクジェットプリンタ（キヤノン社製、ＰＩＸＵＳ９５０）に装填し、写真画質インクジェットプリンタ用紙（キヤノン社製、プロフォトペーパーＰＲ−１０１、以下光沢紙と記述）全面に印字した。
【００９１】
インクが乾燥した後、ＪＩＳ  Ｚ８７４１に基づくＯＤをＯＤ計（サカタインクス社製、Ｇｒｅｔａｇ  Ｍａｃｂｅｔｈ  ＲＤ−１９）で測定した。その結果、ＯＤは３．１程度になることがわかった。またこの印字面をＡＦＭで測定したところ、図８のように針状顔料粒子が規則正しく配列している様子が観察された。数枚同様の画像を撮影し平均表面粗さを計算したところ、５．１ｎｍであった。印字していない光沢紙のインク吸収層表面の平均表面粗さは１１．５ｎｍなので、インク層最表面は光沢紙表面のインク吸収層より平坦であることがわかった。なお、平均表面粗さはＡＦＭ画像より式１のようにして算出した。
【００９２】
【数１】
2009029888.tif 000002
【００９３】
式１において、Ｒaは平均表面粗さ、ｎは測定エリア内の測定ポイントの数、Ｚjは測定ポイントｊにおける高さをそれぞれ表す。
同様の印字を約２０枚行ったが、特にノズルのつまり等が理由と思われる印字品質の低下は無かった。
【００９４】
印字したものに６３℃５０％の環境下で１００時間明るさ０．３９ｗ／ｃｍ2、波長３４０ｎｍのキセノンランプの光を照射し耐光性テストをしたところ、７．５％の低下が見られた。この数値はキセノンランプの光によって若干退色したことを示しているが、それでも実用上問題ない耐光性があると判断される数値である。
【００９５】
この顔料インクを同様に普通紙（キヤノン社製、オフィスプランナー）に同様に全面に印字したところ、ＯＤは１．１であった。この印字面を実体顕微鏡で観察したところ、紙面上に直径数十〜百μｍ程度の植物の細胞組織の断片と思われるものが多数存在するが、その部分も含めてほぼ全面に均一に顔料が付着していることがわかった。
【００９６】
またこの顔料インクを塗料として、自動ディスペンサロボット（スリーボンド社製、エコノミー＆エコロジーディスペンサ、本体部分は蛇の目ミシン工業社製デスクトップロボットＪＲ２０００）の塗布用ノズル部分にテフロン（登録商標）製のスリットを取り付けたものを用い、光沢紙全面に塗布した。
【００９７】
インクが乾燥した後、インクジェットプリンタで印字したものと同様に光沢及びＯＤを測定したところ、インクジェットプリンタで印字したものとほぼ同様の結果が得られた。
また、ＡＦＭで観察したところ図９のように針状顔料粒子が規則正しく配列している様子が観察された。
【００９８】
比較例１
粉砕処理をして製造したＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２の２，９−ジメチルキナクリドン顔料粒子含む分散液を用意し、実施例１と同様の方法で評価した。
【００９９】
凍結試料をＴＥＭで観察したところ、ラグビーボール形状の一次粒子が数個凝集し直径１００ｎｍ程度の二次粒子を形成していることがわかった。
また、乾燥試料をＴＥＭで観察したところ、一部の粒子で粒子は約１．７ｎｍ周期の格子縞が観察された。このＴＥＭ画像を数枚撮り、独立した個々の粒子形状が認識できるものの長径（長さ）及び短径（太さ）を測定したところ、平均で長径は約６０ｎｍ標準偏差１３ｎｍ、短径は約２７ｎｍ標準偏差５．１ｎｍ、その平均アスペクト比は２．２であることがわかった。
【０１００】
次にこの分散液を実施例１と同様の方法で、実施例１と同じ顔料濃度のインクジェットプリンタ用顔料インクにした。このインクの吸収スペクトルを実施例１と同様に分光式色差計で測定したところ、図７のように実施例１やマゼンタ色染料インクとは異なった立ち上がりの悪いプロファイルを示した。
【０１０１】
この顔料インクを実施例１と同様にインクジェットプリンタで光沢紙全面に印字し、印字物を評価したところ、ＯＤは２．４、であった。実施例１と同様に数枚インク層表面のＡＦＭ画像を撮影し平均表面粗さを計算したところ、１２．３ｎｍで、光沢紙の光沢紙表面の平均表面粗さと大差ないことがわかった。
【０１０２】
また、普通紙に同様に印字したところ、ＯＤは０．８６であった。この印字面を実体顕微鏡で観察したところ、紙面上に直径数十〜百μｍ程度の植物の細胞組織の断片と思われるものが多数存在し、その部分に十分色材が付着せず色が薄いことがわかった。
【０１０３】
実施例２
本実施例は、平均アスペクト比５．３の顔料粒子を製造、評価し、インクジェット印字した例である。
【０１０４】
実施例１と同様の液体混合装置を用い、２，９−ジメチルキナクリドン顔料粒子が分散した液体を得た。この際、キナクリドン顔料は１．０ｇ、ジメチルスルホキシドは１００ｇ、ドデシル硫酸ナトリウムは３．０ｇ、２５％水酸化カリウム水溶液は８ｍＬ、ノズル１２１から吐出させる液体の流量は６ｍＬ／ｍｉｎ、ノズル１２２から吐出させる液体の流量は１４ｍＬ／ｍｉｎであった。ノズルより吐出された２種類の液体は実施例１と同様に接触し、２，９−ジメチルキナクリドン顔料粒子の分散液が得られた。
【０１０５】
この分散液を実施例１と同様に電気泳動させ、粒子がアニオン粒子であることが確かめた。
また、この分散液を実施例１と同様にＸ線解析したところ、約１．７ｎｍも含めて実施例１と同様のピークが得られた。
【０１０６】
また、実施例１と同様にＴＥＭで観察したところ、実施例１と同様に、個々の針状顔料粒子には長辺方向と平行に約１．７ｎｍ周期の格子縞がとぎれることなく伸びている様子が観察され、個々の粒子が針状の単結晶であることが確認できた。
【０１０７】
また、実施例１と同様にＡＦＭで観察し、独立した個々の粒子形状が認識できるものの長径（長さ）及び短径（太さ）を測定したところ、平均で長径は約１３１ｎｍ標準偏差３３ｎｍ、短径は約２５ｎｍ標準偏差１．１ｎｍ、その平均アスペクト比は５．３であることがわかった。
【０１０８】
次にこの分散液を実施例１と同様の方法で、実施例１と同じ顔料濃度のインクジェットプリンタ用顔料インクにした。この顔料インクを実施例１と同様に約１０週間室温で蛍光灯の光で照明されている実験室に静置したが、沈殿が生じる事はなかった。また、インクの吸収スペクトルを分光式色差計で測定したが、静置前後でほとんど差が無かった。また、実施例１と同様にインクを分散させたものをＡＦＭで観察したところ、作成直後と同様の針状顔料粒子が観察された。これらから、インク中の顔料粒子は長期間静置しても分散性を維持し、インクとして安定していることが確かめられた。
【０１０９】
実施例１と同様にインクジェットプリンタで光沢紙全面に印字し、印字物を評価したところ、ＯＤは３．０であった。実施例１と同様に数枚インク層表面のＡＦＭ画像を撮影し平均表面粗さを計算したところ、６．２ｎｍで、インク層最表面は光沢紙表面より平坦であることがわかった。
【０１１０】
同様の印字を約２０枚行ったが、特にノズルのつまり等が理由と思われる印字品質の低下は無かった。
また、普通紙に同様に全面に印字したところ、ＯＤは１．０であった。この印字面を実体顕微鏡で観察したところ、実施例１と同様にほぼ全面に均一に顔料が付着していることがわかった。
【０１１１】
比較例２
本例は、平均アスペクト比７．６の顔料粒子を製造、評価し、インクジェット印字した例である。
【０１１２】
実施例１と同様の液体混合装置を用い、２，９−ジメチルキナクリドン顔料粒子が分散した液体を得た。この際、キナクリドン顔料は１．０ｇ、ジメチルスルホキシドは１００ｇ、ドデシル硫酸ナトリウムは１．５ｇ、２５％水酸化カリウム水溶液は８ｍＬ、ノズル１２１から吐出させる液体の流量は６ｍＬ／ｍｉｎ、ノズル１２２から吐出させる液体の流量は１０ｍＬ／ｍｉｎであった。ノズルより吐出された２種類の液体は実施例１と同様に接触し、キナクリドン顔料粒子の分散液が得られた。
【０１１３】
この分散液中の粒子を実施例１と同様にＡＦＭで観察し、独立した個々の粒子形状が認識できるものの長径（長さ）及び短径（太さ）を測定したところ、平均で長径は約２０１ｎｍ標準偏差３５ｎｍ、短径は約２６ｎｍ標準偏差１．１ｎｍ、その平均アスペクト比は７．６であることがわかった。
【０１１４】
次にこの分散液を実施例１と同様の方法で、実施例１と同じ顔料濃度のインクジェットプリンタ用顔料インクにした。この顔料インクを実施例１と同様に室温で蛍光灯の光で照明されている実験室に静置したが、約４週間で沈殿が生じた。この沈殿物を希釈してマイカ基板上に分散させてＡＦＭで観察したところ、図１０のように、針状顔料粒子や球状顔料粒子が凝集した状態になっていた。凝集状態のため正確な測定は不可能だが、針状顔料粒子のアスペクト比は作成直後の７．６から低下していることがわかった。これらから、顔料粒子は分散性を維持できず、インクとして品質低下を起こしていることがわかった。
【０１１５】
この顔料インク作成直後の状態で実施例１と同様にインクジェットプリンタで光沢紙全面に印字し、印字物を評価したところ、ＯＤは３．１であった。ただ、約１０枚印字したところで一部のノズルがつまってしまい、印字面に線上の無印字部分が発生し、正常な印字が出来なくなってしまった。数枚インク層表面のＡＦＭ画像を撮影し平均表面粗さを計算したところ、７．６ｎｍで、インク層最表面は光沢紙表面より平坦であることがわかった。
【０１１６】
上述の４種類の粒子とそれを用いたインクの特徴を以下の表１に示す。
【０１１７】
【表１】
2009029888.tif 000003
【０１１８】
実施例３
本実施例は、平均アスペクト比６．６の粒子を製造し、従来の粉砕法で製造した顔料粒子と混合してインク化し、普通紙にインクジェット印字した例である。
【０１１９】
実施例１と同様の装置を用い実施例１と同様のキナクリドン顔料粒子が分散した液体（以下、分散液と表記）を得た。この分散液を実施例１と同様の方法で、実施例１と同じ顔料濃度のインクジェットプリンタ用顔料インクにした。これを便宜上Ａインクと呼ぶことにする。一方、比較例１と同様に粉砕処理をして製造した顔料粒子をインク化したものを用意した。これを便宜上Ｂインクと称す。
【０１２０】
Ａ，Ｂ両インクの吸収スペクトルを測定し、両インクに含まれる顔料濃度がほぼ同じであることを確認した上で、ＡインクとＢインクを、Ａ：Ｂが１：３、２：２、３：１の比率で混合した３種類の混合インクを作成した。これらの混合インクは、混合直後に凝集や沈殿が起こる様子は観察されなかった。また、実施例１と同様に約１０週間室温で蛍光灯の光で照明されている実験室に静置したが沈殿が生じる事はなく、混合によって短期的にも長期的にも品質が劣化すること無くインクとして安定していることを確認した。
【０１２１】
これらの混合インクを実施例１と同様にインクジェットプリンタで普通紙全面に印字したところ、ＯＤは１：３の比率のものが０．９２、２：２の比率のものが０．９６、３：１の比率のものが１．０２であった。この結果、混合インクのＯＤはＡインク１００％に相当する実施例１の場合の１．１０には劣るものの、Ｂインク１００％に相当する比較例１の０．８６よりは向上することがわかった。実施例１（ＡインクとＢインクの混合比０：４）、本実施例（ＡインクとＢインクの混合比１：３、２：２、３：１の比率の３種類の混合インク）及び比較例１（ＡインクとＢインクの混合比４：０）のＯＤをまとめて図１１に示す。つまり、従来の粉砕法で製造した顔料粒子に、本発明の針状顔料粒子を混合してインク化すれば、少なくとも全顔料の重量比で２５％混合すれば、顕著なＯＤの向上が図れ、混合比が高くなるに従ってＯＤは更に向上することが確かめられた。
【０１２２】
同様の印字を約２０枚行ったが、特にノズルのつまり等が理由と思われる印字品質の低下は無かった。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明の顔料インク成物を用いれば、インク液を透明性の高め、塗布・印字物の高ＯＤが得られ、染料に劣らない高い色性能を発揮すると同時に、耐候性、残留性を維持し、かつ顔料の分散性の悪化による品質劣化、粘度の上昇、ノズルのつまりを最低限に留めることが可能になる。そのために、本発明の顔料インク成物は、インクジェットプリンタ用インク、塗料に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】顔料粒子が光沢紙のインク吸収層上にインク層を形成している状態を示す模式図である。
【図２】顔料粒子が平面上に理想的に配列している状態を示す模式図である。
【図３】本発明の顔料粒子の製造に用いる装置の模式図である。
【図４】本発明の実施例１の顔料インク組成物を凍結して観察したＴＥＭ写真である。
【図５ａ】本発明の実施例１の顔料粒子を観察したＴＥＭ写真である。
【図５ｂ】本発明の実施例１の顔料粒子を観察したＴＥＭ写真である。
【図６】本発明の実施例１の顔料粒子を観察したＴＥＭ写真である。
【図７】本発明の実施例１のインク、染料インク、比較例１のインクの吸光スペクトルを示す図である。
【図８】本発明の実施例１の顔料インク組成物をインクをインクジェットプリンタで印字し、そのインク表面を観察したＡＦＭ写真である。
【図９】本発明の実施例１の顔料インク組成物をインクをディスペンサで塗布し、そのインク表面を観察したＡＦＭ写真である。
【図１０】比較例２の顔料分散液の顔料粒子を観察したＡＦＭ写真である。
【図１１】本発明の実施例１、比較例１、実施例３のインクを普通紙上に印字したＯＤを示す図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０１  インク吸収層のアルミナ粒子
１０２  針状顔料粒子
１０３  球状顔料粒子
１１１、１１２  開口
１２１、１２２  ノズル
１８１  混合された液体
１９１、１９２  液体
２２１、２２２  開口面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図１１】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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