JP4055231B2 - インクジェット記録用インクおよびその製造方法、インクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録方式に適用されるインクジェット記録用インク、前記インクを使用するインクジェット記録方法、および前記インクを製造する製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録用インク（以下、単に「インク」という場合がある。）は、主として染料を色材としたインクが用いられているが、かかるインクにより形成された画像は耐水性、耐光性に劣る。このような問題を解決するために顔料を色材としたインクの検討が進められている。顔料は本質的に水に不溶なため、インク中に安定に分散させる方法として、分散剤を使用する方法が検討されている。
【０００３】
しかし、分散剤として界面活性剤を用いた場合には、表面張力が必要以上に低下し、印字画質の悪化、泡による印字ぬけ等の問題が発生しやすい。また、高分子分散剤を用いた場合には、粘度が高くなり易くインクジェット特性と分散安定性を両立させることは難しい。また、分散剤を使用する方法の共通の問題点として、インク特性を調整する為に加える溶媒や添加剤等と、分散剤との相互作用により、分散が不安定になり易いという問題もある。
【０００４】
そこで、分散剤を使用しないで、顔料を親水化処理する方法が検討されてきた。例えば、グラフト化により安定化したカーボンブラックを含む水性分散物（特公平１−４９３６９号）、カーボンブラックと反応性を有する重合体とを反応させてたカーボンブラックを含むインク（特開平１−７９２７８号、特開平６−１２８５１７号）、アクリルアミド誘導体をグラフト重合させて表面処理したカーボンブラックを分散させたインク（特開平５−２３０４１０号）、酸化処理により１．５ｍｍｏｌ／ｇ以上の表面活性水素含有量を有するカーボンブラックを使用する方法（特開平８−３４９８号、特開平８−３１９４４号）、芳香族基やアルキル基を連結基としてカーボンブラック表面に親水基を導入した親水顔料を用いたインク（ＵＳＰ５５７１３１１号）等が提示されている。
【０００５】
これらの顔料を親水化処理する方法は、顔料粒子表面の親水性を高め、顔料が水性媒体中に自己分散可能な状態を実現することで、前述の分散剤使用に起因する問題点を解決もしくは改善してきた。これらの顔料を使用することにより、従来インクジェット用の色材として専ら用いられてきた水溶性染料に近いインク特性を得ることが可能となってきている。
しかしながら、一方で分散剤を用いない事や、顔料表面の親水化処理自体（またはこれらの複合）による問題が発生し易くなる。
【０００６】
顔料分散の安定性に寄与する効果としては、一般に静電反発効果と、立体効果と、顔料表面の親水性官能基の水和や溶媒和による効果（以下、「水和／溶媒和効果」という。）と、が知られているが、顔料を親水化処理した自己分散型顔料の場合は、顔料分散安定のために立体効果は活用しにくく、静電反発効果と、水和／溶媒和効果とに頼らざるをえないと考えられる。よってインク中の顔料の経時分散安定性を確保するためには、従来とは異なる制御方法の開発が必要となる。
【０００７】
また、インクジェット記録用インクは、吐出ノズル先端部分で水分等のインク構成成分の一部が蒸発し、インクの組成、物性が変化する。吐出ノズル先端部分でのインクの増粘、固化トラブルは「ノズル目詰まり」としてよく知られている。同様にインク印字後、紙上においても水分等のインク構成成分の一部が蒸発し、さらにまたインク成分と用紙成分との相互作用によりインク中の顔料分散状態が変化し、画質や定着性に影響を与える。このような水分蒸発等によるインク組成変化は、親水顔料分散安定にとって重要な静電反発効果および水和／溶媒和効果を弱め、顔料凝集を誘発しやすく、種々の問題を引き起こす。例えば、長期間使用しないで吐出ノズル先端が詰まった場合に印字が回復し難い、印字後用紙上に顔料が過剰に残り耐擦過性が劣る等の問題が挙げられる。よって、この点でも自己分散型親水顔料に、ユニークな分散安定性や分散構造制御の工夫が必要となる。
【０００８】
また、顔料表面の親水化は、顔料分散の点では有利であっても、顔料の利点である画像の耐水性に関しては不利な方向となる。よって親水度の調整のほかに顔料表面の化学構造選択や前述の如き顔料分散構造の制御が重要である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、親水化処理を施した顔料を色材として含有し、画像の耐水性とインクの保存安定性とを両立させ、さらに紙上でにじみ、かぶりのない、高解像度、高濃度で均一な画像が得られ、吐出ノズル先端でのインク乾燥による目詰まりが発生せず、常に吐出応答性、吐出安定性が良好であり、紙上においてインクの乾燥性が良いインクジェット記録用インクを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討の結果、以下に示す本発明により上記目的が達成されることを見出した。即ち本発明は、
（１）少なくとも水、水溶性有機溶媒、界面活性剤、および自己分散可能な顔料を含有するインクジェット記録用インクであって、
（ａ）前記顔料の分散粒子の数平均粒子径が１５〜１００ｎｍであり、
（ｂ）前記顔料の分散粒子の体積平均粒子径をｍｖ、数平均粒子径をｍｎとしたとき、ｍｖ／ｍｎが３以下であり、
（ｃ）１リットル当たりに含まれる前記顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数が７．５×１０10個以下であり、
（ｄ）表面張力が３５〜６０ｍＮ／ｍであり、
（ｅ）粘度が１．５〜５．０ｍＰａ・ｓであり、
（ｆ）導電率が０．０５〜０．４Ｓ／ｍであり、
（ｇ）ｐＨが６〜１１
（ｈ）尿素をインク全重量に対し１〜１０ｗｔ％を含有し、
（ｉ）エチルアルコール、２−プロパノール、ベンジルアルコールからなる群から選択される少なくとも１種を含む１価アルコールをインク全重量に対し１〜５ｗｔ％含有し、
（ｊ）界面活性剤がアニオン性界面活性剤および／またはノニオン性界面活性剤であり、（ｋ）界面活性剤の総含有量がインク全重量に対し０．０１〜０．２ｗｔ％
であることを特徴とするインクジェット記録用インクである。
【００１３】
（２）インクジェット記録用インク中に含まれるＣａ，Ｆｅ，Ｓｉが、それぞれ１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする（１）に記載のインクジェット記録用インクである。
（３）サーマルインクジェット記録法によるインクジェット記録に用いられることを特徴とする（１）または（２）に記載のインクジェット記録用インクである。
（４）自己分散可能な顔料が、カーボンブラックを親水化することにより得られる顔料であることを特徴とする（１）ないし（３）のいずれか１に記載のインクジェット記録用インクである。
【００１４】
（５）（４）に記載のインクジェット記録用インクであって、
（ａ）前記顔料の分散粒子の数平均粒子径が１５〜６０ｎｍであり、
（ｂ）前記顔料の分散粒子の体積平均粒子径をｍｖ、数平均粒子径をｍｎとしたとき、ｍｖ／ｍｎが２．２以下であり、
（ｃ）１リットル当たりに含まれる前記顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数が７．５×１０10個以下であり、
（ｄ）表面張力が４０〜６０ｍＮ／ｍであり、
（ｅ）粘度が１．７〜３．５ｍＰａ・ｓであり、
（ｆ）導電率が０．０７〜０．３Ｓ／ｍであり、
（ｇ）ｐＨが６〜９．５
であることを特徴とするインクジェット記録用インクである。
【００１５】
（６）超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザーからなる群から選択された少なくとも１種以上の装置による自己分散可能な顔料の分散工程を、少なくとも１工程以上有する製造方法により製造されることを特徴とする（１）ないし（５）のいずれか１に記載のインクジェット記録用インクである。
（７）遠心分離による粗大粒子除去工程を、少なくとも１工程以上有する製造方法により製造されることを特徴とする（１）ないし（６）のいずれか１に記載のインクジェット記録用インクである。
（８）（１）ないし（７）のいずれか１に記載のインクを製造する工程であって、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザーからなる群から選択された少なくとも１種以上の装置による自己分散可能な顔料の分散工程を、少なくとも１工程以上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である。
【００１６】
（９）（１）ないし（７）のいずれか１に記載のインクを製造する工程であって、遠心分離による粗大粒子除去工程を、少なくとも１工程以上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である。
（１０）記録信号に応じてインクの液滴をオリフィスから吐出させて被記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録方法において、前記インクとして（１）ないし（７）のいずれか１に記載のインクジェット記録用インクを用いることを特徴とするインクジェット記録方法である。
（１１）インクジェット記録用インクが被記録媒体上に到達する前、後、同時のいずれかの時、もしくはこれらを組み合わせた複数の時に、インクジェット記録用インクにより画像が形成される位置および／またはその隣接部に、定着剤を含有する１種または複数の水性液体を記録することを特徴とする（１０）に記載のインクジェット記録方法である。
【００１７】
（１２）定着剤が、水溶性ポリマーおよび／またはポリマーエマルションであることを特徴とする（１１）に記載のインクジェット記録方法である。
（１３）水性液体が、さらに界面活性剤を含有し、表面張力が２０〜３９ｍＮ／ｍであり、かつ粘度が１．５〜５ｍＰａ・ｓであることを特徴とする（１１）または（１２）に記載のインクジェット記録方法である。
（１４）インクジェット記録用インク中の顔料がアニオン性の親水性官能基を有し、水性液体中にノニオン性界面活性剤および／またはカチオン性界面活性剤を含有し、かつ、下記（ａ）および／または（ｂ）の定着剤を含有することを特徴とする（１１）に記載のインクジェット記録方法である。
（ａ）カチオン性基を有する水溶性ポリマーまたはポリマーエマルション
（ｂ）無機の多価カチオン
【００１８】
水、水溶性有機溶媒、親水性顔料を含むインクジェット記録用インクは、親水性顔料によりインクとしての分散安定性は確保されるが、インクジェット記録法に使用した場合、長期間印字せずに放置すると吐出ノズル先端でインクが固まってしまい、通常の回復操作を行っても回復しない問題が発生し、これは、特に高精細な印字を目的としたインク滴量の少ないインクジェット記録装置で使用される微細な吐出ノズルで顕著である。これはインク組成の変化しない（インク中の水や水溶性有機溶媒が蒸発しない）密閉された状態では、親水性顔料は安定であるが、吐出ノズル先端で水が蒸発した際、固い凝集体を形成し、吸引等の回復操作においても固まった部分を除去できないためと推定される。
【００１９】
これに対し、本発明のインクジェット記録用インクは、上記の問題は発生せず、かつ良好な分散安定性を保つことができる。この理由は明らかではないが、おそらくｐＨ調整剤を主とした電解質の添加による分散粒子の電気二重層の適度な制御と、界面活性剤が顔料の分散粒子間のスペーサーとして働き、かつ粗大粒子を一定量以下にすることによる相乗効果により、吐出ノズル先端で水が蒸発した際、緩い凝集体を形成して、強固なノズル閉塞を防止し、吸引等の回復操作において容易に除去可能なためと考えられる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のインクジェット記録用インクは、少なくとも水、水溶性有機溶媒、界面活性剤、および自己分散可能な顔料を含有するインクジェット記録用インクであって、
（ａ）前記顔料の分散粒子の数平均粒子径が１５〜１００ｎｍであり、
（ｂ）前記顔料の分散粒子の体積平均粒子径をｍｖ、数平均粒子径をｍｎとしたとき、ｍｖ／ｍｎが３以下であり、
（ｃ）１リットル当たりに含まれる前記顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数が７．５×１０10個以下であり、
（ｄ）表面張力が３５〜６０ｍＮ／ｍであり、
（ｅ）粘度が１．５〜５．０ｍＰａ・ｓであり、
（ｆ）導電率が０．０５〜０．４Ｓ／ｍであり、
（ｇ）ｐＨが６〜１１
（ｈ）尿素をインク全重量に対し１〜１０ｗｔ％を含有し、
（ｉ）エチルアルコール、２−プロパノール、ベンジルアルコールからなる群から選択される少なくとも１種を含む１価アルコールをインク全重量に対し１〜５ｗｔ％含有し、
（ｊ）界面活性剤がアニオン性界面活性剤および／またはノニオン性界面活性剤であり、
（ｋ）界面活性剤の総含有量がインク全重量に対し０．０１〜０．５ｗｔ％
であることを特徴とする。
以下、インクの構成成分毎、インクの物性毎、インクの製造方法、および、インクが適用されるインクジェット記録方法に分けて説明する。
【００２１】
〔自己分散可能な顔料〕
本発明のインクジェット記録用インクにおいて、使用される顔料は、表面に親水性官能基を有し、所謂高分子分散剤を含まず、自身で溶媒中に分散可能な顔料が用いられる。
本発明において、顔料が「自己分散可能」とは、水中に測定対象となる顔料を添加し、超音波ホモジナイザー、ナノマイザー、マイクロフルイダイザー、ボールミル等を用いて分散剤なしで分散させ、分散体の初期の顔料濃度が約５％になるように水で希釈し、初期の顔料濃度を測定し、該分散体１００ｇを径４０ｍｍのガラスビンに入れて１日静置後、その上層部の顔料濃度を測定し、該上層部の顔料濃度が初期の濃度の９８％以上である場合をいう（以下、この試験を「自己分散性試験」という。）。このとき、顔料濃度の測定方法は、特に限定されず、サンプルを乾燥させて固形分を測定する方法や適当な濃度に希釈して透過率から求める方法のいずれでもよく、他に顔料濃度を正確に求める方法があれば、もちろんその方法によってもよい。
【００２２】
顔料が有する親水性官能基としては、ノニオン性、アニオン性、カチオン性のいずれの親水性官能基も使用でき、特に、カルボキシル基、水酸基、スルホン酸基、りん酸基の単独もしくは２種以上の組み合わせが好ましく、この中でもカルボキシル基の単独、もしくはカルボキシル基を含む２種以上の組み合わせがさらに好ましい。カルボキシル基、スルホン酸基、あるいはりん酸基を有する場合、そのまま遊離酸の状態でも使用できるが、一部又は全てが塩を形成している方が分散性の点で有利であり、好ましい。塩を形成する物質としては、各種の塩基性物質が使用できるが、アルカリ金属、アンモニア、有機オニウム化合物の単独又は２種以上の組み合わせが好ましい。
【００２３】
顔料表面の親水性官能基の数は、親水性官能基の種類や、塩を形成している場合はその塩を形成する物質の種類によって異なり一概には言えないが、例えば−ＣＯＯＮａの場合は０．８〜４ｍｍｏｌ／ｇが好ましい。
親水性官能基を導入する顔料としては、無機および有機顔料のいずれも使用できる。
【００２４】
黒色顔料としては、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が好ましく、例えばＲａｖｅｎ７０００、Ｒａｖｅｎ５７５０、Ｒａｖｅｎ５２５０、Ｒａｖｅｎ５０００ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ３５００、Ｒａｖｅｎ２５００ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ２０００、Ｒａｖｅｎ１５００、Ｒａｖｅｎ１２５５、Ｒａｖｅｎ１２５０、Ｒａｖｅｎ１２００、Ｒａｖｅｎ１１９０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ１１７０、Ｒａｖｅｎ１０８０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ１０６０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７９０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７８０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７６０ＵＬＴＲＡ（以上コロンビアン・カーボン社製）、Ｒｅｇａｌ４００Ｒ、Ｒｅｇａｌ３３０Ｒ、Ｒｅｇａｌ６６０Ｒ、Ｍｏｇｕｌ Ｌ、Ｍｏｎａｒｃｈ ７００、Ｍｏｎａｒｃｈ８００、Ｍｏｎａｒｃｈ ８８０、Ｍｏｎａｒｃｈ ９００、Ｍｏｎａｒｃｈ１０００、Ｍｏｎａｒｃｈ １１００、Ｍｏｎａｒｃｈ １３００、Ｍｏｎａｒｃｈ １４００（以上キャボット社製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ １８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１６０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｐｒｉｎｔｅｘ３５、ＰｒｉｎｔｅｘＵ、ＰｒｉｎｔｅｘＶ、Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｖ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４（以上デグッサ社製）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上三菱化学社製）等を使用することが出来るが、これらに限定されるものではない。また、マグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子やチタンブラック等を黒色顔料として用いても良い。
【００２５】
シアン色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｔ Ｂｌｕｅ−３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：３、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ−１５：３４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−２２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−６０等があげられるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
マゼンタ色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ４８：１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １４６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １６８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １８４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２０２等があげられが、これらに限定されるものではない。
【００２７】
黄色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−７３、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−７４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−７５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−８３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１１４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１２８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１２９、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１５１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１５４等があげられが、これらに限定されるものではない。
【００２８】
黒色と、シアン、マゼンタ、イエローの３原色顔料のほか、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料や、金、銀色等の金属光沢顔料、無色の体質顔料、プラスチックピグメント等を使用しても良い。また、本発明のために、新たに合成した顔料でも良い。
これらの顔料に対し、顔料の表面に親水性官能基を導入する方法は公知の方法や新たに発明されたいずれの方法も使用できる。例えば、酸化剤例えば硝酸、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、次亜塩素酸塩、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、オゾン等による酸化処理、シラン化合物等のカップリング剤による処理、ポリマーグラフト化処理、プラズマ処理等の公知の方法の他、新たに開発した方法も使用でき、またこれらの方法を組み合わせてもよい。
【００２９】
得られた親水性顔料は、残余の酸化剤等の不純物、その他の無機不純物や有機不純物を除去し、精製することが望ましい。特に、インク中のカルシウム、鉄、珪素をそれぞれ１０ｐｐｍ以下、好ましくは５ｐｐｍ以下にすることが望ましい。
なお、本発明において、これらの無機不純物含有量は高周波誘導結合プラズマ発光分析法により測定した。
これら不純物の除去は、例えば、水洗浄や、逆浸透膜、限外ろ過膜、イオン交換法等の方法、活性炭、ゼオライト等による吸着の方法を単独または組み合わせて行うことが出来る。
【００３０】
これらの自己分散可能な親水処理顔料は、本発明の為新たに作製されたものの他、市販の親水処理顔料も使用することができる。市販の自己分散可能な親水処理顔料としては例えば、ＭＩＣＲＯＪＥＴ ＢＬＡＣＫ ＣＷ−１（オリエント化学工業（株）製）、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００（キャボット社製）、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）等が挙げられる。
【００３１】
以上の自己分散可能な親水処理顔料は、「（ｃ）インク１リットル当たりに顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数が７．５×１０10個以下」との本発明の要件を満足させる為、水分散体の状態で予め分散処理、遠心分離、濾過等の方法により粒子径０．５μｍ以上の粒子の数を減らしておくことが好ましい。
本発明のインクジェット記録用インクに用いられる、上記自己分散可能な顔料は、インク全重量に対し０．５〜２０ｗｔ％、好ましくは２〜１０ｗｔ％の範囲で使用される。顔料の含有量が多くなるとノズル先端で目詰まりし易く、また画像の耐擦過性も悪化するため好ましくない。
【００３２】
インク中の顔料の分散粒子の数平均粒子径は、１５〜１００ｎｍ、好ましくは１５〜７０ｎｍ、さらに好ましくは１５〜６０ｎｍの範囲に調整される。数平均粒子径が１５ｎｍ未満ではインクの粘度が高くなりやすく、目詰まりが発生しやすくなる。一方、１００ｎｍを超えると、インクの保存安定性が低下しやすい。特に、自己分散可能な顔料として、親水化処理したカーボンブラックを用いた場合には、インクの保存性の点で、１５〜６０ｎｍの範囲に調整されることが望ましい。
【００３３】
また、インク中の顔料の体積平均粒子径ｍｖと数平均粒子径ｍｎとの比で表わされる粒度分布ｍｖ／ｍｎは、３以下であることが好ましく、より好ましくは２．２以下である。粒度分布が広くなると、浸透速度が遅くなったり、耐擦過性が低下しやすい。特に、自己分散可能な顔料として、親水化処理したカーボンブラックを用いた場合には、画像の耐擦過性の点で、２．２以下とすることが望ましい。なお、粒度分布ｍｖ／ｍｎは、単分散においては１となり、理想的にはこれに近づくことが望まれるが、現実には粒度分布ｍｖ／ｍｎ＝１の単分散状態とすることは困難であり、１．１以上の値となる。
【００３４】
本発明において、顔料の分散粒子の粒子径は、マイクロトラックＵＰＡ粒度分析計９３４０（Ｌｅｅｄｓ ＆ Ｎｏｒｔｈｒｕｐ社製）を用い、測定対象となる顔料が分散されたインク（以下、「被測定インク」という。）を希釈しないで測定した。なお、測定時に入力するパラメーターとして、粘度には被測定インクの粘度を、分散粒子の密度には顔料の密度を、それぞれ入力した。後者の密度は、例えばカーボンブラックを親水化した顔料の場合は、１．８ｇ／ｃｍ2 とした。
【００３５】
インク１リットル当たりに含まれる前記顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数は、７．５×１０10個以下、好ましくは５×１０10個以下に調整される。０．５μｍ以上の粒子が、７．５×１０10個を超えると印字の信頼性が低下しやすい。
【００３６】
本発明において、０．５μｍ以上の粒子の個数は、Ａｃｃｕｓｉｚｅｒ ＴＭ７７０ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒ（ＰａｒｔｉｃｌｅＳｉｚｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製）を測定装置として用いた。この装置は、測定部を通過する粒子を光学的手法を用いて検出するものである。測定は、被測定インクの２μｌを測定セル中に入れ、上記測定装置の所定の測定法に従って行い、１リットル中の値に換算した値を、本発明において用いている。
【００３７】
〔界面活性剤〕
本発明のインクジェット記録用インクには、界面活性剤が含まれる。ここで用いる界面活性剤は、いわゆる顔料の分散剤として用いるものではなく、自己分散性の顔料の分散安定性を補助する効果や、インクを被記録媒体としての紙中に浸透させる効果等を企図する為のものである。従って、その添加量は分散剤として添加すべき量に比べ大幅に少なくでき、印字画質の悪化、泡による印字ぬけ等の問題は生じない。
本発明のインクジェット記録用インクに使用できる界面活性剤の種類としては、各種のアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられ、本発明においては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤を用いる。
【００３８】
アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩およびスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等が使用でき、好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ケリルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩等が挙げられる。
【００３９】
ノニ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アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、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脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アルキルアルカノールアミド、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー等が挙げられ、好ましくは、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、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、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脂肪酸エステル、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脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマーが挙げられる。
【００４０】
その他、ポリシロキサンオキシエチレン付加物等のシリコーン系界面活性剤や、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテル等のフッ素系界面活性剤、スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント等も使用できる。
【００４１】
これらの界面活性剤は単独で使用しても混合して使用してもよい。また界面活性剤のＨＬＢは、溶解安定性等を考慮すると７〜２０の範囲であることが好ましい。
【００４２】
本発明のインクジェット記録用インクに用いられる界面活性剤の添加量は、インク全重量に対し合計で、０．０１〜０．２ｗｔ％である。界面活性剤の添加量が０．０１ｗｔ％未満では、本発明の効果が得られにくい。
【００４３】
〔水〕
本発明のインクジェット記録用インクに用いられる水は、一般の水が全て用いられるが、特に不純物が混入することを防止するため、イオン交換水、超純水、蒸留水、限外濾過水を使用することが好ましい。
【００４４】
〔水溶性有機溶媒〕
本発明のインクジェット記録用インクに用いられる水溶性有機溶媒としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１、５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、グリセリン等の多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、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ブチルエーテル、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ブチルエーテル等の多価アルコール誘導体、ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒、あるいは、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルホラン、ジメチルスルオキシド等の含硫黄溶媒、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、グルコース及びその誘導体等の糖類や糖アルコール類等を用いることが出来る。
【００４５】
これらの水溶性有機溶媒は単独で用いても、２種以上混合してもよい。水溶性有機溶媒の含有量は、インク全重量に対し、好ましくは１〜６０ｗｔ％、より好ましくは５〜４０ｗｔ％で使用される。
【００４６】
〔その他のインク成分〕
本発明のインクジェット記録用インクには、印字後の記録紙上でのインクの乾燥性の点で、一価アルコールを添加することが好ましい。本発明に用いることができる一価アルコールとしては、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコールであり、これらは単独でも２種以上混合して用いてもよい。これら一価アルコールの含有量は、インク全重量の１〜５ｗｔ％であり、好ましくは２〜４ｗｔ％である。含有量が１ｗｔ％未満では画像の乾燥時間が長くなる場合があり、５ｗｔ％を超えると画像滲みが増え、濃度が低下しやすい。
【００４７】
本発明のインクジェット記録用インクには、吐出ノズルの目詰まり防止のために、尿素を添加する。尿素の含有量は、インクの１〜１０ｗｔ％、好ましくは３〜８ｗｔ％で使用される。含有量が１ｗｔ％未満では目詰まりし易くなり、１０ｗｔ％を超えると画像滲みが増え、濃度が低下しやすい。
【００４８】
インクのｐＨを調整するためには、ｐＨ調整剤が用いられる。該ｐＨ調整剤としては、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、ホウ酸、リン酸、亜リン酸、乳酸等の酸や水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化アンモニウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、アンモニア等の塩基、およびリン酸塩、シュウ酸塩、アミン塩やグッドバッファー等のｐＨ緩衝剤が好ましい。
【００４９】
その他、インク特性制御のためポリエチレンイミン、ポリアミン類、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、多糖類及びその誘導体、その他水溶性ポリマー、アクリル系ポリマーエマルション、ポリウレタン系エマルション等のポリマーエマルション、シクロデキストリン、大環状アミン類、デンドリマー、クラウンエーテル類、アセトアミド等を用いることができる。
その他必要に応じ、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、及びキレート化剤さらに水溶性染料、分散染料、油溶性染料等も添加することができる。
【００５０】
〔インクの物性〕
（ｄ）表面張力
本発明のインクジェット記録用インクの表面張力としては、３５〜６０ｍＮ／ｍ、好ましくは、４０〜５０ｍＮ／ｍの範囲に調整される。表面張力がこの範囲より低いと、普通紙に印字した場合、にじみが発生し易くなり、高解像の画像が得られない。一方、表面張力がこの範囲より高いと、浸透が遅くなり、画像の乾燥時間が長くなるので問題となる。特に、自己分散可能な顔料として、カーボンブラックを用いた場合には、にじみの発生がなく、高解像度の画像が得られるというの点で、４０〜６０ｍＮ／ｍの範囲とすることが望ましい。
本発明において表面張力は、２３℃、５５％ＲＨの環境において、ウイルヘルミー型表面張力計を用いて測定した。
【００５１】
（ｅ）粘度
本発明のインクジェット記録用インクの粘度としては、１．５〜５．０ｍＰａ・ｓ、好ましくは１．５〜３．５ｍＰａ・ｓの範囲に調整される。粘度が１．５ｍＰａ・ｓよりも小さい場合には、インクの保存安定性が低下する。一方、粘度が５．０ｍＰａ・ｓより大きい場合には、吐出力が低下し、吐出ノズルが目詰まりした場合に回復し難い等の問題が生じる。特に、自己分散可能な顔料として、親水化処理したカーボンブラックを用いた場合には、インクの吐出性の点で、１．７〜３．５ｍＰａ・ｓの範囲とすることが望ましい。
本発明において粘度は、レオマット１１５（Ｃｏｎｔｒａｖｅｓ製）を測定装置として用いて測定した。測定は、被測定インクを測定容器に入れ、所定の方法で装置に装着して行った。測定温度は２３℃、せん断速度は１４００ｓ-1で測定した。
【００５２】
（ｆ）導電率
本発明のインクジェット記録用インクの導電率は、０．０５〜０．４Ｓ／ｍ、好ましくは０．０７〜０．３Ｓ／ｍの範囲に調整される。導電率が０．０５Ｓ／ｍ未満では、印字を停止して長期間放置し場合に吐出が回復しにくくなり、また０．４Ｓ／ｍを超えると、インクの保存安定性が劣化し易い。特に、自己分散可能な顔料として、親水化処理したカーボンブラックを用いた場合には、長期放置後の吐出回復性の点で、０．０７〜０．３Ｓ／ｍの範囲とすることが望ましい。本発明において導伝率は、２３℃で、導伝率計ＡＯＬ−４０−３３０２（ＤＫＫ社製）を測定装置として用いて測定した。
【００５３】
（ｇ）ｐＨ
本発明のインクジェット記録用インクのｐＨは、６．０〜１１．０、好ましくは７．５から９．０の範囲に調整される。ｐＨが６．０未満では、目詰まりしやすく、１１．０を超えるとヘッド構成部材を腐食あるいは溶解し易くなる。特に、自己分散可能な顔料として、親水化処理したカーボンブラックを用いた場合には、ノズルの目詰まり性の点で、６．０〜９．５の範囲とすることが望ましい。
本発明において、ｐＨは、２３℃の環境において、ガラスｐＨ電極を用いて測定した。
【００５４】
〔インクの製造方法〕
本発明のインクジェット記録用インクは、既述の各成分を混合し、溶解および分散させることにより得ることができる。特に、前記自己分散可能な顔料を本発明における所定の分散粒子の粒径に調整する為に、顔料を水性媒体に分散する工程を少なくとも１工程以上設けることが好ましい。
【００５５】
顔料を水性媒体に分散する工程では、各種の攪拌、分散装置が使用できるが、ガラス、セラミック、金属等のボール或いはビーズ等のいわゆる分散メディアを使用する分散機を使用すると、顔料の粉砕、分散工程で分散メディアおよび分散容器の摩耗により、無機不純物が顔料分散液やインク中に大量に混入する場合が多い。したがって、分散メディアを用いない分散装置の使用が望ましい。特に超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザーからなる群から選択された少なくとも１種以上の装置によって分散するのが好ましい。超音波ホモジナイザーで分散する際、真空引き、加温、市販の脱泡／脱気装置等により脱泡、脱気を行ってから分散するのが望ましい。分散メディアを使用する分散装置を使った場合は、必要に応じ、混入した無機不純物の除去を行う。
【００５６】
インクの１リットル当たりに含まれる前記顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数を前記所定の値にする為に、分散後、遠心分離による粗大粒子の除去工程を少なくとも１工程以上設けることが好ましい。
必要に応じさらにろ過等により粗大粒子を除去した後に、所定の溶媒、添加剤等を加えて撹拌混合後、再びろ過を行い、インクとする、あるいは、親水化処理した顔料の水分散体と所定の溶媒、添加剤等を加えて撹拌混合後分散処理、遠心分離、ろ過等により粗大粒子を除去して、インクとする。
【００５７】
〔インクジェット記録装置〕
本発明のインクジェット記録用インクは、記録信号に応じてインクの液滴をオリフィスから吐出させて被記録媒体上に画像を形成する、いわゆる通常のインクジェット記録装置においては勿論のこと、インクの被記録媒体への定着を補助するためのヒーター等を搭載した記録装置や、中間転写機構を搭載し、中間転写体にインクを印字後、紙等の被記録媒体に転写する記録装置において用いることもできる。
【００５８】
〔インクジェット記録方法〕
本発明のインクジェット記録用インクは、記録信号に応じてインクの液滴をオリフィスから吐出させて被記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録方法に適用される。また、インクジェット記録方法に用いられる記録方法としては、静電誘引力を利用してインクを吐出させるいわゆる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用してインクを吐出させるいわゆる圧力パルス方式、およびインクを加熱して気泡を形成、成長させることにより生じる圧力を利用してインク液滴を形成するいわゆるサーマルインクジェット方式等を挙げることができる。これらの中でも特にフルカラー画像を小型で安価に提供できる点で、サーマルインクジェット方式が好ましい。
【００５９】
本発明のインクジェット記録用インクを用いて、上記インクジェット記録方法により記録をする際、本発明のインクジェット記録用インク単独で画像を形成することももちろんできるが、インクにより画像が形成される位置および／またはその隣接部に、１種または複数の水性液体を記録することも可能で、インクが被記録媒体上に到達する前、後、同時のいずれかの時、もしくはこれらを組み合わせた複数の時に、前記水性液体を記録することができる。
【００６０】
隣接または重ねて印字する前記水性液体には、色材を含んでいても構わないが、定着剤を含有することが好ましい。定着剤としては、各種の水溶性ポリマーおよび／またはポリマーエマルションが使用でき、例えば、アクリル系ポリマー、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリウレタン等が好ましい。インク中に含まれる顔料の親水性官能基と結合する官能基を有するポリマーであることが、さらに好ましい。インク中の顔料がアニオン性の親水性官能基を有し、かつ、定着剤がカチオン性基を有する水溶性ポリマーである組み合わせは、特に好ましい。
【００６１】
カチオン性基を有する水溶性ポリマーは、カチオン性の官能基を有するモノマー、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノアクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルピロリドン等を少なくとも含有する共重合体または単独重合体やポリエチレンイミン、ポリアミン類、ポリアミド類等が好ましい。
【００６２】
またインク中の顔料が有する親水性官能基が少なくともアニオン性基からなる場合、定着剤として無機の多価カチオンを含有することも好ましい。かかる無機の多価カチオンとしては、Ｃａ2+、Ｍｇ2+、Ａｌ3+、Ｆｅ2+、Ｆｅ3+、Ｚｎ2+、Ｎｉ2+、Ｃｏ2+、Ｃｕ2+等が挙げられる。
【００６３】
また、水性液体には界面活性剤を含有し、表面張力が２０〜３９ｍＮ／ｍ、粘度が１．５〜５ｍＰａ・ｓとなるように調整することが画像の乾燥性の点で好ましい。かかる界面活性剤としては、ノニオン性界面活性剤および／またはカチオン性界面活性剤であることが好ましい。ノニオン性界面活性剤およびカチオン性界面活性剤の具体例としては、インクジェット記録用インクの項で説明したものと同様である。
【００６４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
〔自己分散可能な親水性顔料分散体の製造例〕
製造例１
ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）を超音波ホモジナイザー（出力３００Ｗ）で３０分間処理し、遠心分離（７，０００ｒｐｍ×２０分間）を行った。遠心分離した顔料分散体を５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過して親水性顔料分散体Ａ（顔料固形分１４％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ａについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００６５】
製造例２
ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）を高圧ホモジナイザーＭ１１０−Ｅ／Ｈ（マイクロフルイデック社製）で１，５００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力下で５パス処理した後、５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過し親水性顔料分散体Ｂ（顔料固形分１６．３％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｂについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００６６】
製造例３
ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）を遠心分離処理（７，０００ｒｐｍ×２０分間）して得られた顔料分散体を５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過して親水性顔料分散体Ｃ（顔料固形分１３．５％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｃについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００６７】
製造例４
ＭＩＣＲＯＪＥＴ ＢＬＡＣＫ ＣＷ−１（オリエント化学工業（株）製）を遠心分離（５，０００ｒｐｍ×２０分間）した後、５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過し親水性顔料分散体Ｄ（顔料固形分１８．７％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｄについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００６８】
〔実施例１、参考例１〜４、および比較例１〜６〕
実施例１
・親水性顔料分散体Ａ ２８．６ 重量部
・ジエチレングリコール １５ 重量部
・２−プロパノール ３ 重量部
・ポリオキシエチレンオレイルエーテル
（オキシエチレン＝３０モル） ０．１ 重量部
・尿素 ６ 重量部
・Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノ
エタンスルホン酸 ０．６ 重量部
・ＮａＯＨ ０．１２重量部
・純水 ４６．５８重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し実施例１のインクジェット記録用インクを得た。
【００６９】
参考例１
・親水性顔料分散体Ａ ２８．６ 重量部
・ジエチレングリコール １５ 重量部
・ポリオキシエチレンオレイルエーテル
（オキシエチレン＝３０モル） ０．０３重量部
・ＮａＯＨ ０．０７重量部
・純水 ５６．３ 重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し参考例１のインクジェット記録用インクを得た。
【００７０】
参考例２
・親水性顔料分散体Ｂ ２４．５ 重量部
・ジエチレングリコール １５ 重量部
・エチルアルコール ３ 重量部
・ポリオキシエチレンオレイルエーテル
（オキシエチレン＝１５モル） ０．００２重量部
・Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノ
エタンスルホン酸 ０．３ 重量部
・ＮａＯＨ ０．１２ 重量部
・純水 ５７．０８ 重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し参考例２のインクジェット記録用インクを得た。
【００７１】
参考例３
・親水性顔料分散体Ｃ ２９．６ 重量部
・ジエチレングリコール １５ 重量部
・アセチレングリコールのオキシエチレン付加物 ０．１ 重量部
・ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム ０．１ 重量部
・尿素 ６ 重量部
・Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノ
エタンスルホン酸 ０．３ 重量部
・ＮａＯＨ ０．１２重量部
・純水 ４８．７８重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し参考例３のインクジェット記録用インクを得た。
【００７２】
参考例４
・親水性顔料分散体Ｄ ２６．７ 重量部
・ジエチレングリコール １０ 重量部
・グリセリン ５ 重量部
・トリエチレングリコール ５ 重量部
・２−プロパノール ３ 重量部
・ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック
コポリマー ０．３ 重量部
・尿素 ６ 重量部
・Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノ
エタンスルホン酸 ０．６ 重量部
・ＮａＯＨ ０．１２重量部
・純水 ４３．２８重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し参考例４のインクジェット記録用インクを得た。
【００７３】
比較例１
ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）を１０μｍのメンブランフィルターでろ過し親水性顔料分散体（顔料固形分１６％）を得た。得られた親水性顔料分散体について、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００７４】
上記組成成分を混合後、５μｍのメンブランフィルターでろ過し比較例１のインクジェット記録用インクを得た。
【００７５】
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し比較例２のインクジェット記録用インクを得た。
【００７６】
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し比較例３のインクジェット記録用インクを得た。
【００７７】
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し比較例４のインクジェット記録用インクを得た。
【００７８】
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し比較例５のインクジェット記録用インクを得た。
【００７９】
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し比較例６のインクジェット記録用インクを得た。
【００８０】
〔物性の測定〕
上記実施例１、参考例１〜４および比較例１〜６の各インクジェット記録用インクについて、以下に示す各物性の測定を実施した。なお、各物性の測定方法は既述の通りである。得られた結果を表１に示す。
（１）各インクの表面張力（ｍＮ／ｍ）
（２）各インクの粘度（ｍＰａ・ｓ）
（３）各インク導電率（Ｓ／ｍ）
（４）各インクｐＨ
（５）数平均粒子径および体積平均粒子径／数平均粒子径
（６）０．５μｍ以上の粒子数（個／リットル）
（７）インク中のカルシウム（Ｃａ）、鉄（Ｆｅ）、珪素（Ｓｉ）の含有量（ｐｐｍ）
【００８１】
【表１】
【００８２】
〔各種性能試験〕
上記実施例１、参考例１〜４および比較例１〜６の各インクジェット記録用インクについて、以下に示す各種性能評価試験を行った。結果を下記表２に示す。
【００８３】
（８）分散安定性試験
上記インクを５０ｇを蓋のついたガラス管に密閉し、７０℃雰囲気で４時間放置、−２０℃雰囲気で４時間放置を１サイクルとして、計４サイクルの加速テストを行った。テスト前と後のサンプルを５ｇ採り、１μｍフィルターを用いて有効濾過径が２．５ｃｍ2 のガラスホルダーを用いて減圧濾過を行い、サンプル全量を濾過するのに要した時間を測定し、以下の基準で評価した。
○：加速テスト後のフィルター通過時間の増加が２０％未満
△：加速テスト後のフィルター通過時間の増加が２０％以上５０％未満
×：加速テスト後のフィルター通過時間の増加が５０％以上
【００８４】
（９）目詰まり性試験
試作したインクジェット印字装置（熱インクジェット方式、６００ｄｐｉ、ドロップ滴：約２５ｎｇ）を用いて、吐出停止後キャップしない状態で２３℃、５５％ＲＨの環境において放置し、吐出を再開した時に画像乱れを生じるまでの放置時間を測定し、以下の基準で評価した。
○：６０秒以上
△：３０秒以上６０秒未満
×：３０秒未満
【００８５】
（１０）目詰まり回復性試験
上記の印字装置を用いて、正常に印字できることを確認後１ヶ月間２３℃、５５％ＲＨの環境にキャップしない状態で放置し、バキュームによる回復操作を正常に印字できるまで繰り返して、回数を記録し、以下の基準で評価した。
◎：１回以下で回復
○：２〜３回で回復
△：４〜５回で回復
×：５回で回復しない
【００８６】
（１１）コゲーション試験
上記の印字装置と同様のプリンターにより、１ノズル当たり１×１０8 パルスを連続噴射し、ＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロックス社製）に対しドット径の変化を調べ、以下の基準で評価した。
◎：ドット径変動が、初期に対し２．５％未満
○：ドット径変動が、初期に対し２．５％以上５％未満
△：ドット径変動が、初期に対し５％以上１０％未満
×：ドット径変動が、初期に対し１０％以上
【００８７】
（１２）画質評価試験
ＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロックス社製）、４０２４紙（ゼロックス社製）に対し、上記印字装置を用いで印字テストを行い、以下の基準で官能評価を実施した。
◎：滲みなし
○：わずかに滲みが認められるが許容範囲
△：滲みあり
×：多くの部分でヒゲ状の滲みあり
【００８８】
（１３）耐擦過性試験
上記の印字テストにおいてベタ印字部を印字してから１日後に指で擦り、以下の基準で官能評価を実施した。
◎：擦り跡が識別できない
○：わずかに擦り跡が認められるが許容範囲
△：擦り跡あり
×：擦り跡が激しい
【００８９】
（１４）乾燥性評価試験
上記の印字テストと同様にベタ印字部をＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロックス社製）に印字して、印字画像の上からＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロックス社製）を重ね、さらにその上から１００ｇ／ｃｍ2 の荷重をかけ、印字した時から、重ねたＦＸ−Ｌ紙にインクが転写されなくなるまでの時間を測定し、以下の基準で評価した。
○：１０ｓ未満
△：１０ｓ以上２０ｓ未満
×：２０ｓ以上
【００９０】
【表２】
【００９１】
〔実施例２〜６、参考例５、および、比較例７〜８〕
実施例２
ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）をビーズミル（メディアは０．５ｍｍのガラスビーズ）で１時間分散処理し、メディアを除去した後、遠心分離（７，０００ｒｐｍ×２０分間）を行った。遠心分離した顔料分散体を５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過して親水性顔料分散体Ｅ（顔料固形分１３．５％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｅについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
実施例１の組成に対し、前記顔料分散体Ｅを２９．６重量部、純水を４５．５８重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２のインクジェット記録用インクを得た。
【００９２】
実施例３
実施例２において、親水性顔料分散体をさらに逆浸透膜で処理した以外は、実施例２と同様にして、実施例３のインクジェット記録用インクを得た。
【００９３】
実施例４
・ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製） ２４．２ 重量部
・ジエチレングリコール １０ 重量部
・スルホラン ５ 重量部
・２−プロパノール ３ 重量部
・ベンジルアルコール ２．５ 重量部
・ポリオキシエチレンオレイルエーテル
（オキシエチレン＝３０モル） ０．１ 重量部
・尿素 １０ 重量部
・Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノ
エタンスルホン酸 ０．６ 重量部
・ＮａＯＨ ０．１２重量部
・純水 ４４．４８重量部
【００９４】
上記組成成分を混合後、超音波ホモジナイザー（出力３００Ｗ）で３０分間処理し、１μｍのメンブランフィルターでろ過し実施例４のインクジェット記録用インクを得た。なお、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）について、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００９５】
実施例５
ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００（キャボット社製）を超音波ホモジナイザー（出力３００Ｗ）で分散処理し、遠心分離（６，０００ｒｐｍ×２０分間）した後、５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過し親水性顔料分散体Ｆ（顔料固形分１８．４％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｆについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００９６】
・上記親水性顔料水分散体Ｆ ２４．４６重量部
・チオジエタノール １５ 重量部
・２−プロパノール ３ 重量部
・ポリオキシエチレンオレイルエーテル
（オキシエチレン＝３０モル） ０．１ 重量部
・尿素 １０ 重量部
・Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノ
エタンスルホン酸 ０．３ 重量部
・ＮａＯＨ ０．０８重量部
・純水 ４７．０６重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し実施例５のインクジェット記録用インクを得た。
【００９７】
実施例６
酸性カーボンブラック（商品名：Ｒａｖｅｎ５７５０、コロンビアンカーボン社製、一次粒子径１２ｎｍ、ｐＨ２．１）を次亜塩素酸ナトリウムで処理し、逆浸透膜で脱塩後、得られた水分散体を２ＮのＮａＯＨでｐＨ８．５に調整し、超音波ホモジナイザー（出力３００Ｗ）で分散処理した後８，０００ｒｐｍで３０分間遠心分離し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過することにより親水性顔料水分散体Ｇ（顔料固形分８．５％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｇについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の９９．２％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００９８】
・上記親水性顔料水分散体Ｇ ５６．５ 重量部
・ジエチレングリコール １５ 重量部
・２−プロパノール ３ 重量部
・ポリオキシエチレンオレイルエーテル
（オキシエチレン＝３０モル） ０．１ 重量部
・ＮａＯＨ ０．０５重量部
・尿素 １．５ 重量部
・純水 ２３．８５重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し実施例６のインクジェット記録用インクを得た。
【００９９】
比較例７
実施例６の酸性カーボンブラック１０重量部と，スチレン−アクリル酸共重合体Ｎａ塩（重量平均分子量約１万）２．５重量部と、純水８７．５重量部と、を混合して攪拌し、超音波ホモジナイザー（出力３００Ｗ）で分散処理した後８，０００ｒｐｍで３０分間遠心分離することにより顔料水分散体Ｘ（顔料固形分７．９％）を得た。使用したに酸性カーボンブラックついて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の０％であり、自己分散可能な顔料ではないことが確認された。
実施例１０の組成に対し、前記顔料分散体Ｘを６０．８重量部、純水を１９．５５重量部に変更した以外は、実施例１０と同様にして、比較例７のインクジェット記録用インクを得た。
【０１００】
参考例５
銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：１）表面にアクリル酸モノマーを重合させたグラフト化処理顔料をＮａＯＨ水溶液でＮａ塩とした後、超音波ホモジナイザーで分散処理し、遠心分離（７，０００ｒｐｍ×２０分間）した後、５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに２μｍのメンブランフィルターでろ過し親水性顔料分散体Ｈ（固形分７．９％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｈについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の９８．２％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【０１０１】
【０１０２】
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し参考例５のインクジェット記録用インクを得た。
【０１０３】
比較例８
実施例６において、遠心分離の条件を５，０００ｒ．ｐ．ｍ．で２０分間に変更したこと以外は、実施例１０と同様にして親水性顔料分散体Ｉ（顔料固形分８．９％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｉついて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の９９％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【０１０４】
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し比較例８のインクジェット記録用インクを得た。
【０１０５】
〔物性の測定、および、各種性能試験〕
上記実施例２〜６、参考例５および比較例７〜８の各インクジェット記録用インクについて、前記実施例１〜５および比較例１〜６において行ったと同様にして、（１）〜（７）の物性の測定、および、（８）〜（１４）の各種性能試験を行った。結果を下記表３および表４に示す。
【０１０６】
【表３】
【０１０７】
【表４】
【０１０８】
【発明の効果】
本発明により、分散安定性が良く、長時間放置してもノズル閉塞が発生せず、種々の紙上においても極めて定着性が良好で、熱インクジェット方式に適用した場合のコゲーションの発生もないインクジェット記録用インクを提供できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録方式に適用されるインクジェット記録用インク、前記インクを使用するインクジェット記録方法、および前記インクを製造する製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録用インク（以下、単に「インク」という場合がある。）は、主として染料を色材としたインクが用いられているが、かかるインクにより形成された画像は耐水性、耐光性に劣る。このような問題を解決するために顔料を色材としたインクの検討が進められている。顔料は本質的に水に不溶なため、インク中に安定に分散させる方法として、分散剤を使用する方法が検討されている。
【０００３】
しかし、分散剤として界面活性剤を用いた場合には、表面張力が必要以上に低下し、印字画質の悪化、泡による印字ぬけ等の問題が発生しやすい。また、高分子分散剤を用いた場合には、粘度が高くなり易くインクジェット特性と分散安定性を両立させることは難しい。また、分散剤を使用する方法の共通の問題点として、インク特性を調整する為に加える溶媒や添加剤等と、分散剤との相互作用により、分散が不安定になり易いという問題もある。
【０００４】
そこで、分散剤を使用しないで、顔料を親水化処理する方法が検討されてきた。例えば、グラフト化により安定化したカーボンブラックを含む水性分散物（特公平１−４９３６９号）、カーボンブラックと反応性を有する重合体とを反応させてたカーボンブラックを含むインク（特開平１−７９２７８号、特開平６−１２８５１７号）、アクリルアミド誘導体をグラフト重合させて表面処理したカーボンブラックを分散させたインク（特開平５−２３０４１０号）、酸化処理により１．５ｍｍｏｌ／ｇ以上の表面活性水素含有量を有するカーボンブラックを使用する方法（特開平８−３４９８号、特開平８−３１９４４号）、芳香族基やアルキル基を連結基としてカーボンブラック表面に親水基を導入した親水顔料を用いたインク（ＵＳＰ５５７１３１１号）等が提示されている。
【０００５】
これらの顔料を親水化処理する方法は、顔料粒子表面の親水性を高め、顔料が水性媒体中に自己分散可能な状態を実現することで、前述の分散剤使用に起因する問題点を解決もしくは改善してきた。これらの顔料を使用することにより、従来インクジェット用の色材として専ら用いられてきた水溶性染料に近いインク特性を得ることが可能となってきている。
しかしながら、一方で分散剤を用いない事や、顔料表面の親水化処理自体（またはこれらの複合）による問題が発生し易くなる。
【０００６】
顔料分散の安定性に寄与する効果としては、一般に静電反発効果と、立体効果と、顔料表面の親水性官能基の水和や溶媒和による効果（以下、「水和／溶媒和効果」という。）と、が知られているが、顔料を親水化処理した自己分散型顔料の場合は、顔料分散安定のために立体効果は活用しにくく、静電反発効果と、水和／溶媒和効果とに頼らざるをえないと考えられる。よってインク中の顔料の経時分散安定性を確保するためには、従来とは異なる制御方法の開発が必要となる。
【０００７】
また、インクジェット記録用インクは、吐出ノズル先端部分で水分等のインク構成成分の一部が蒸発し、インクの組成、物性が変化する。吐出ノズル先端部分でのインクの増粘、固化トラブルは「ノズル目詰まり」としてよく知られている。同様にインク印字後、紙上においても水分等のインク構成成分の一部が蒸発し、さらにまたインク成分と用紙成分との相互作用によりインク中の顔料分散状態が変化し、画質や定着性に影響を与える。このような水分蒸発等によるインク組成変化は、親水顔料分散安定にとって重要な静電反発効果および水和／溶媒和効果を弱め、顔料凝集を誘発しやすく、種々の問題を引き起こす。例えば、長期間使用しないで吐出ノズル先端が詰まった場合に印字が回復し難い、印字後用紙上に顔料が過剰に残り耐擦過性が劣る等の問題が挙げられる。よって、この点でも自己分散型親水顔料に、ユニークな分散安定性や分散構造制御の工夫が必要となる。
【０００８】
また、顔料表面の親水化は、顔料分散の点では有利であっても、顔料の利点である画像の耐水性に関しては不利な方向となる。よって親水度の調整のほかに顔料表面の化学構造選択や前述の如き顔料分散構造の制御が重要である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、親水化処理を施した顔料を色材として含有し、画像の耐水性とインクの保存安定性とを両立させ、さらに紙上でにじみ、かぶりのない、高解像度、高濃度で均一な画像が得られ、吐出ノズル先端でのインク乾燥による目詰まりが発生せず、常に吐出応答性、吐出安定性が良好であり、紙上においてインクの乾燥性が良いインクジェット記録用インクを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討の結果、以下に示す本発明により上記目的が達成されることを見出した。即ち本発明は、
（１）少なくとも水、水溶性有機溶媒、界面活性剤、および自己分散可能な顔料を含有するインクジェット記録用インクであって、
（ａ）前記顔料の分散粒子の数平均粒子径が１５〜１００ｎｍであり、
（ｂ）前記顔料の分散粒子の体積平均粒子径をｍｖ、数平均粒子径をｍｎとしたとき、ｍｖ／ｍｎが３以下であり、
（ｃ）１リットル当たりに含まれる前記顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数が７．５×１０10個以下であり、
（ｄ）表面張力が３５〜６０ｍＮ／ｍであり、
（ｅ）粘度が１．５〜５．０ｍＰａ・ｓであり、
（ｆ）導電率が０．０５〜０．４Ｓ／ｍであり、
（ｇ）ｐＨが６〜１１
（ｈ）尿素をインク全重量に対し１〜１０ｗｔ％を含有し、
（ｉ）エチルアルコール、２−プロパノール、ベンジルアルコールからなる群から選択される少なくとも１種を含む１価アルコールをインク全重量に対し１〜５ｗｔ％含有し、
（ｊ）界面活性剤がアニオン性界面活性剤および／またはノニオン性界面活性剤であり、（ｋ）界面活性剤の総含有量がインク全重量に対し０．０１〜０．２ｗｔ％
であることを特徴とするインクジェット記録用インクである。
【００１３】
（２）インクジェット記録用インク中に含まれるＣａ，Ｆｅ，Ｓｉが、それぞれ１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする（１）に記載のインクジェット記録用インクである。
（３）サーマルインクジェット記録法によるインクジェット記録に用いられることを特徴とする（１）または（２）に記載のインクジェット記録用インクである。
（４）自己分散可能な顔料が、カーボンブラックを親水化することにより得られる顔料であることを特徴とする（１）ないし（３）のいずれか１に記載のインクジェット記録用インクである。
【００１４】
（５）（４）に記載のインクジェット記録用インクであって、
（ａ）前記顔料の分散粒子の数平均粒子径が１５〜６０ｎｍであり、
（ｂ）前記顔料の分散粒子の体積平均粒子径をｍｖ、数平均粒子径をｍｎとしたとき、ｍｖ／ｍｎが２．２以下であり、
（ｃ）１リットル当たりに含まれる前記顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数が７．５×１０10個以下であり、
（ｄ）表面張力が４０〜６０ｍＮ／ｍであり、
（ｅ）粘度が１．７〜３．５ｍＰａ・ｓであり、
（ｆ）導電率が０．０７〜０．３Ｓ／ｍであり、
（ｇ）ｐＨが６〜９．５
であることを特徴とするインクジェット記録用インクである。
【００１５】
（６）超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザーからなる群から選択された少なくとも１種以上の装置による自己分散可能な顔料の分散工程を、少なくとも１工程以上有する製造方法により製造されることを特徴とする（１）ないし（５）のいずれか１に記載のインクジェット記録用インクである。
（７）遠心分離による粗大粒子除去工程を、少なくとも１工程以上有する製造方法により製造されることを特徴とする（１）ないし（６）のいずれか１に記載のインクジェット記録用インクである。
（８）（１）ないし（７）のいずれか１に記載のインクを製造する工程であって、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザーからなる群から選択された少なくとも１種以上の装置による自己分散可能な顔料の分散工程を、少なくとも１工程以上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である。
【００１６】
（９）（１）ないし（７）のいずれか１に記載のインクを製造する工程であって、遠心分離による粗大粒子除去工程を、少なくとも１工程以上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である。
（１０）記録信号に応じてインクの液滴をオリフィスから吐出させて被記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録方法において、前記インクとして（１）ないし（７）のいずれか１に記載のインクジェット記録用インクを用いることを特徴とするインクジェット記録方法である。
（１１）インクジェット記録用インクが被記録媒体上に到達する前、後、同時のいずれかの時、もしくはこれらを組み合わせた複数の時に、インクジェット記録用インクにより画像が形成される位置および／またはその隣接部に、定着剤を含有する１種または複数の水性液体を記録することを特徴とする（１０）に記載のインクジェット記録方法である。
【００１７】
（１２）定着剤が、水溶性ポリマーおよび／またはポリマーエマルションであることを特徴とする（１１）に記載のインクジェット記録方法である。
（１３）水性液体が、さらに界面活性剤を含有し、表面張力が２０〜３９ｍＮ／ｍであり、かつ粘度が１．５〜５ｍＰａ・ｓであることを特徴とする（１１）または（１２）に記載のインクジェット記録方法である。
（１４）インクジェット記録用インク中の顔料がアニオン性の親水性官能基を有し、水性液体中にノニオン性界面活性剤および／またはカチオン性界面活性剤を含有し、かつ、下記（ａ）および／または（ｂ）の定着剤を含有することを特徴とする（１１）に記載のインクジェット記録方法である。
（ａ）カチオン性基を有する水溶性ポリマーまたはポリマーエマルション
（ｂ）無機の多価カチオン
【００１８】
水、水溶性有機溶媒、親水性顔料を含むインクジェット記録用インクは、親水性顔料によりインクとしての分散安定性は確保されるが、インクジェット記録法に使用した場合、長期間印字せずに放置すると吐出ノズル先端でインクが固まってしまい、通常の回復操作を行っても回復しない問題が発生し、これは、特に高精細な印字を目的としたインク滴量の少ないインクジェット記録装置で使用される微細な吐出ノズルで顕著である。これはインク組成の変化しない（インク中の水や水溶性有機溶媒が蒸発しない）密閉された状態では、親水性顔料は安定であるが、吐出ノズル先端で水が蒸発した際、固い凝集体を形成し、吸引等の回復操作においても固まった部分を除去できないためと推定される。
【００１９】
これに対し、本発明のインクジェット記録用インクは、上記の問題は発生せず、かつ良好な分散安定性を保つことができる。この理由は明らかではないが、おそらくｐＨ調整剤を主とした電解質の添加による分散粒子の電気二重層の適度な制御と、界面活性剤が顔料の分散粒子間のスペーサーとして働き、かつ粗大粒子を一定量以下にすることによる相乗効果により、吐出ノズル先端で水が蒸発した際、緩い凝集体を形成して、強固なノズル閉塞を防止し、吸引等の回復操作において容易に除去可能なためと考えられる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のインクジェット記録用インクは、少なくとも水、水溶性有機溶媒、界面活性剤、および自己分散可能な顔料を含有するインクジェット記録用インクであって、
（ａ）前記顔料の分散粒子の数平均粒子径が１５〜１００ｎｍであり、
（ｂ）前記顔料の分散粒子の体積平均粒子径をｍｖ、数平均粒子径をｍｎとしたとき、ｍｖ／ｍｎが３以下であり、
（ｃ）１リットル当たりに含まれる前記顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数が７．５×１０10個以下であり、
（ｄ）表面張力が３５〜６０ｍＮ／ｍであり、
（ｅ）粘度が１．５〜５．０ｍＰａ・ｓであり、
（ｆ）導電率が０．０５〜０．４Ｓ／ｍであり、
（ｇ）ｐＨが６〜１１
（ｈ）尿素をインク全重量に対し１〜１０ｗｔ％を含有し、
（ｉ）エチルアルコール、２−プロパノール、ベンジルアルコールからなる群から選択される少なくとも１種を含む１価アルコールをインク全重量に対し１〜５ｗｔ％含有し、
（ｊ）界面活性剤がアニオン性界面活性剤および／またはノニオン性界面活性剤であり、
（ｋ）界面活性剤の総含有量がインク全重量に対し０．０１〜０．５ｗｔ％
であることを特徴とする。
以下、インクの構成成分毎、インクの物性毎、インクの製造方法、および、インクが適用されるインクジェット記録方法に分けて説明する。
【００２１】
〔自己分散可能な顔料〕
本発明のインクジェット記録用インクにおいて、使用される顔料は、表面に親水性官能基を有し、所謂高分子分散剤を含まず、自身で溶媒中に分散可能な顔料が用いられる。
本発明において、顔料が「自己分散可能」とは、水中に測定対象となる顔料を添加し、超音波ホモジナイザー、ナノマイザー、マイクロフルイダイザー、ボールミル等を用いて分散剤なしで分散させ、分散体の初期の顔料濃度が約５％になるように水で希釈し、初期の顔料濃度を測定し、該分散体１００ｇを径４０ｍｍのガラスビンに入れて１日静置後、その上層部の顔料濃度を測定し、該上層部の顔料濃度が初期の濃度の９８％以上である場合をいう（以下、この試験を「自己分散性試験」という。）。このとき、顔料濃度の測定方法は、特に限定されず、サンプルを乾燥させて固形分を測定する方法や適当な濃度に希釈して透過率から求める方法のいずれでもよく、他に顔料濃度を正確に求める方法があれば、もちろんその方法によってもよい。
【００２２】
顔料が有する親水性官能基としては、ノニオン性、アニオン性、カチオン性のいずれの親水性官能基も使用でき、特に、カルボキシル基、水酸基、スルホン酸基、りん酸基の単独もしくは２種以上の組み合わせが好ましく、この中でもカルボキシル基の単独、もしくはカルボキシル基を含む２種以上の組み合わせがさらに好ましい。カルボキシル基、スルホン酸基、あるいはりん酸基を有する場合、そのまま遊離酸の状態でも使用できるが、一部又は全てが塩を形成している方が分散性の点で有利であり、好ましい。塩を形成する物質としては、各種の塩基性物質が使用できるが、アルカリ金属、アンモニア、有機オニウム化合物の単独又は２種以上の組み合わせが好ましい。
【００２３】
顔料表面の親水性官能基の数は、親水性官能基の種類や、塩を形成している場合はその塩を形成する物質の種類によって異なり一概には言えないが、例えば−ＣＯＯＮａの場合は０．８〜４ｍｍｏｌ／ｇが好ましい。
親水性官能基を導入する顔料としては、無機および有機顔料のいずれも使用できる。
【００２４】
黒色顔料としては、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が好ましく、例えばＲａｖｅｎ７０００、Ｒａｖｅｎ５７５０、Ｒａｖｅｎ５２５０、Ｒａｖｅｎ５０００ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ３５００、Ｒａｖｅｎ２５００ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ２０００、Ｒａｖｅｎ１５００、Ｒａｖｅｎ１２５５、Ｒａｖｅｎ１２５０、Ｒａｖｅｎ１２００、Ｒａｖｅｎ１１９０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ１１７０、Ｒａｖｅｎ１０８０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ１０６０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７９０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７８０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７６０ＵＬＴＲＡ（以上コロンビアン・カーボン社製）、Ｒｅｇａｌ４００Ｒ、Ｒｅｇａｌ３３０Ｒ、Ｒｅｇａｌ６６０Ｒ、Ｍｏｇｕｌ Ｌ、Ｍｏｎａｒｃｈ ７００、Ｍｏｎａｒｃｈ８００、Ｍｏｎａｒｃｈ ８８０、Ｍｏｎａｒｃｈ ９００、Ｍｏｎａｒｃｈ１０００、Ｍｏｎａｒｃｈ １１００、Ｍｏｎａｒｃｈ １３００、Ｍｏｎａｒｃｈ １４００（以上キャボット社製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ １８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１６０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｐｒｉｎｔｅｘ３５、ＰｒｉｎｔｅｘＵ、ＰｒｉｎｔｅｘＶ、Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｖ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４（以上デグッサ社製）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上三菱化学社製）等を使用することが出来るが、これらに限定されるものではない。また、マグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子やチタンブラック等を黒色顔料として用いても良い。
【００２５】
シアン色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｔ Ｂｌｕｅ−３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：３、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ−１５：３４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−２２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−６０等があげられるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
マゼンタ色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ４８：１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １４６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １６８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １８４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２０２等があげられが、これらに限定されるものではない。
【００２７】
黄色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−７３、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−７４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−７５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−８３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１１４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１２８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１２９、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１５１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１５４等があげられが、これらに限定されるものではない。
【００２８】
黒色と、シアン、マゼンタ、イエローの３原色顔料のほか、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料や、金、銀色等の金属光沢顔料、無色の体質顔料、プラスチックピグメント等を使用しても良い。また、本発明のために、新たに合成した顔料でも良い。
これらの顔料に対し、顔料の表面に親水性官能基を導入する方法は公知の方法や新たに発明されたいずれの方法も使用できる。例えば、酸化剤例えば硝酸、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、次亜塩素酸塩、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、オゾン等による酸化処理、シラン化合物等のカップリング剤による処理、ポリマーグラフト化処理、プラズマ処理等の公知の方法の他、新たに開発した方法も使用でき、またこれらの方法を組み合わせてもよい。
【００２９】
得られた親水性顔料は、残余の酸化剤等の不純物、その他の無機不純物や有機不純物を除去し、精製することが望ましい。特に、インク中のカルシウム、鉄、珪素をそれぞれ１０ｐｐｍ以下、好ましくは５ｐｐｍ以下にすることが望ましい。
なお、本発明において、これらの無機不純物含有量は高周波誘導結合プラズマ発光分析法により測定した。
これら不純物の除去は、例えば、水洗浄や、逆浸透膜、限外ろ過膜、イオン交換法等の方法、活性炭、ゼオライト等による吸着の方法を単独または組み合わせて行うことが出来る。
【００３０】
これらの自己分散可能な親水処理顔料は、本発明の為新たに作製されたものの他、市販の親水処理顔料も使用することができる。市販の自己分散可能な親水処理顔料としては例えば、ＭＩＣＲＯＪＥＴ ＢＬＡＣＫ ＣＷ−１（オリエント化学工業（株）製）、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００（キャボット社製）、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）等が挙げられる。
【００３１】
以上の自己分散可能な親水処理顔料は、「（ｃ）インク１リットル当たりに顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数が７．５×１０10個以下」との本発明の要件を満足させる為、水分散体の状態で予め分散処理、遠心分離、濾過等の方法により粒子径０．５μｍ以上の粒子の数を減らしておくことが好ましい。
本発明のインクジェット記録用インクに用いられる、上記自己分散可能な顔料は、インク全重量に対し０．５〜２０ｗｔ％、好ましくは２〜１０ｗｔ％の範囲で使用される。顔料の含有量が多くなるとノズル先端で目詰まりし易く、また画像の耐擦過性も悪化するため好ましくない。
【００３２】
インク中の顔料の分散粒子の数平均粒子径は、１５〜１００ｎｍ、好ましくは１５〜７０ｎｍ、さらに好ましくは１５〜６０ｎｍの範囲に調整される。数平均粒子径が１５ｎｍ未満ではインクの粘度が高くなりやすく、目詰まりが発生しやすくなる。一方、１００ｎｍを超えると、インクの保存安定性が低下しやすい。特に、自己分散可能な顔料として、親水化処理したカーボンブラックを用いた場合には、インクの保存性の点で、１５〜６０ｎｍの範囲に調整されることが望ましい。
【００３３】
また、インク中の顔料の体積平均粒子径ｍｖと数平均粒子径ｍｎとの比で表わされる粒度分布ｍｖ／ｍｎは、３以下であることが好ましく、より好ましくは２．２以下である。粒度分布が広くなると、浸透速度が遅くなったり、耐擦過性が低下しやすい。特に、自己分散可能な顔料として、親水化処理したカーボンブラックを用いた場合には、画像の耐擦過性の点で、２．２以下とすることが望ましい。なお、粒度分布ｍｖ／ｍｎは、単分散においては１となり、理想的にはこれに近づくことが望まれるが、現実には粒度分布ｍｖ／ｍｎ＝１の単分散状態とすることは困難であり、１．１以上の値となる。
【００３４】
本発明において、顔料の分散粒子の粒子径は、マイクロトラックＵＰＡ粒度分析計９３４０（Ｌｅｅｄｓ ＆ Ｎｏｒｔｈｒｕｐ社製）を用い、測定対象となる顔料が分散されたインク（以下、「被測定インク」という。）を希釈しないで測定した。なお、測定時に入力するパラメーターとして、粘度には被測定インクの粘度を、分散粒子の密度には顔料の密度を、それぞれ入力した。後者の密度は、例えばカーボンブラックを親水化した顔料の場合は、１．８ｇ／ｃｍ2 とした。
【００３５】
インク１リットル当たりに含まれる前記顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数は、７．５×１０10個以下、好ましくは５×１０10個以下に調整される。０．５μｍ以上の粒子が、７．５×１０10個を超えると印字の信頼性が低下しやすい。
【００３６】
本発明において、０．５μｍ以上の粒子の個数は、Ａｃｃｕｓｉｚｅｒ ＴＭ７７０ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒ（ＰａｒｔｉｃｌｅＳｉｚｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製）を測定装置として用いた。この装置は、測定部を通過する粒子を光学的手法を用いて検出するものである。測定は、被測定インクの２μｌを測定セル中に入れ、上記測定装置の所定の測定法に従って行い、１リットル中の値に換算した値を、本発明において用いている。
【００３７】
〔界面活性剤〕
本発明のインクジェット記録用インクには、界面活性剤が含まれる。ここで用いる界面活性剤は、いわゆる顔料の分散剤として用いるものではなく、自己分散性の顔料の分散安定性を補助する効果や、インクを被記録媒体としての紙中に浸透させる効果等を企図する為のものである。従って、その添加量は分散剤として添加すべき量に比べ大幅に少なくでき、印字画質の悪化、泡による印字ぬけ等の問題は生じない。
本発明のインクジェット記録用インクに使用できる界面活性剤の種類としては、各種のアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられ、本発明においては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤を用いる。
【００３８】
アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩およびスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等が使用でき、好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ケリルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩等が挙げられる。
【００３９】
ノニ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アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、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脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アルキルアルカノールアミド、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー等が挙げられ、好ましくは、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、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、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脂肪酸エステル、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脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマーが挙げられる。
【００４０】
その他、ポリシロキサンオキシエチレン付加物等のシリコーン系界面活性剤や、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテル等のフッ素系界面活性剤、スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント等も使用できる。
【００４１】
これらの界面活性剤は単独で使用しても混合して使用してもよい。また界面活性剤のＨＬＢは、溶解安定性等を考慮すると７〜２０の範囲であることが好ましい。
【００４２】
本発明のインクジェット記録用インクに用いられる界面活性剤の添加量は、インク全重量に対し合計で、０．０１〜０．２ｗｔ％である。界面活性剤の添加量が０．０１ｗｔ％未満では、本発明の効果が得られにくい。
【００４３】
〔水〕
本発明のインクジェット記録用インクに用いられる水は、一般の水が全て用いられるが、特に不純物が混入することを防止するため、イオン交換水、超純水、蒸留水、限外濾過水を使用することが好ましい。
【００４４】
〔水溶性有機溶媒〕
本発明のインクジェット記録用インクに用いられる水溶性有機溶媒としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１、５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、グリセリン等の多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、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ブチルエーテル、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ブチルエーテル等の多価アルコール誘導体、ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒、あるいは、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルホラン、ジメチルスルオキシド等の含硫黄溶媒、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、グルコース及びその誘導体等の糖類や糖アルコール類等を用いることが出来る。
【００４５】
これらの水溶性有機溶媒は単独で用いても、２種以上混合してもよい。水溶性有機溶媒の含有量は、インク全重量に対し、好ましくは１〜６０ｗｔ％、より好ましくは５〜４０ｗｔ％で使用される。
【００４６】
〔その他のインク成分〕
本発明のインクジェット記録用インクには、印字後の記録紙上でのインクの乾燥性の点で、一価アルコールを添加することが好ましい。本発明に用いることができる一価アルコールとしては、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコールであり、これらは単独でも２種以上混合して用いてもよい。これら一価アルコールの含有量は、インク全重量の１〜５ｗｔ％であり、好ましくは２〜４ｗｔ％である。含有量が１ｗｔ％未満では画像の乾燥時間が長くなる場合があり、５ｗｔ％を超えると画像滲みが増え、濃度が低下しやすい。
【００４７】
本発明のインクジェット記録用インクには、吐出ノズルの目詰まり防止のために、尿素を添加する。尿素の含有量は、インクの１〜１０ｗｔ％、好ましくは３〜８ｗｔ％で使用される。含有量が１ｗｔ％未満では目詰まりし易くなり、１０ｗｔ％を超えると画像滲みが増え、濃度が低下しやすい。
【００４８】
インクのｐＨを調整するためには、ｐＨ調整剤が用いられる。該ｐＨ調整剤としては、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、ホウ酸、リン酸、亜リン酸、乳酸等の酸や水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化アンモニウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、アンモニア等の塩基、およびリン酸塩、シュウ酸塩、アミン塩やグッドバッファー等のｐＨ緩衝剤が好ましい。
【００４９】
その他、インク特性制御のためポリエチレンイミン、ポリアミン類、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、多糖類及びその誘導体、その他水溶性ポリマー、アクリル系ポリマーエマルション、ポリウレタン系エマルション等のポリマーエマルション、シクロデキストリン、大環状アミン類、デンドリマー、クラウンエーテル類、アセトアミド等を用いることができる。
その他必要に応じ、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、及びキレート化剤さらに水溶性染料、分散染料、油溶性染料等も添加することができる。
【００５０】
〔インクの物性〕
（ｄ）表面張力
本発明のインクジェット記録用インクの表面張力としては、３５〜６０ｍＮ／ｍ、好ましくは、４０〜５０ｍＮ／ｍの範囲に調整される。表面張力がこの範囲より低いと、普通紙に印字した場合、にじみが発生し易くなり、高解像の画像が得られない。一方、表面張力がこの範囲より高いと、浸透が遅くなり、画像の乾燥時間が長くなるので問題となる。特に、自己分散可能な顔料として、カーボンブラックを用いた場合には、にじみの発生がなく、高解像度の画像が得られるというの点で、４０〜６０ｍＮ／ｍの範囲とすることが望ましい。
本発明において表面張力は、２３℃、５５％ＲＨの環境において、ウイルヘルミー型表面張力計を用いて測定した。
【００５１】
（ｅ）粘度
本発明のインクジェット記録用インクの粘度としては、１．５〜５．０ｍＰａ・ｓ、好ましくは１．５〜３．５ｍＰａ・ｓの範囲に調整される。粘度が１．５ｍＰａ・ｓよりも小さい場合には、インクの保存安定性が低下する。一方、粘度が５．０ｍＰａ・ｓより大きい場合には、吐出力が低下し、吐出ノズルが目詰まりした場合に回復し難い等の問題が生じる。特に、自己分散可能な顔料として、親水化処理したカーボンブラックを用いた場合には、インクの吐出性の点で、１．７〜３．５ｍＰａ・ｓの範囲とすることが望ましい。
本発明において粘度は、レオマット１１５（Ｃｏｎｔｒａｖｅｓ製）を測定装置として用いて測定した。測定は、被測定インクを測定容器に入れ、所定の方法で装置に装着して行った。測定温度は２３℃、せん断速度は１４００ｓ-1で測定した。
【００５２】
（ｆ）導電率
本発明のインクジェット記録用インクの導電率は、０．０５〜０．４Ｓ／ｍ、好ましくは０．０７〜０．３Ｓ／ｍの範囲に調整される。導電率が０．０５Ｓ／ｍ未満では、印字を停止して長期間放置し場合に吐出が回復しにくくなり、また０．４Ｓ／ｍを超えると、インクの保存安定性が劣化し易い。特に、自己分散可能な顔料として、親水化処理したカーボンブラックを用いた場合には、長期放置後の吐出回復性の点で、０．０７〜０．３Ｓ／ｍの範囲とすることが望ましい。本発明において導伝率は、２３℃で、導伝率計ＡＯＬ−４０−３３０２（ＤＫＫ社製）を測定装置として用いて測定した。
【００５３】
（ｇ）ｐＨ
本発明のインクジェット記録用インクのｐＨは、６．０〜１１．０、好ましくは７．５から９．０の範囲に調整される。ｐＨが６．０未満では、目詰まりしやすく、１１．０を超えるとヘッド構成部材を腐食あるいは溶解し易くなる。特に、自己分散可能な顔料として、親水化処理したカーボンブラックを用いた場合には、ノズルの目詰まり性の点で、６．０〜９．５の範囲とすることが望ましい。
本発明において、ｐＨは、２３℃の環境において、ガラスｐＨ電極を用いて測定した。
【００５４】
〔インクの製造方法〕
本発明のインクジェット記録用インクは、既述の各成分を混合し、溶解および分散させることにより得ることができる。特に、前記自己分散可能な顔料を本発明における所定の分散粒子の粒径に調整する為に、顔料を水性媒体に分散する工程を少なくとも１工程以上設けることが好ましい。
【００５５】
顔料を水性媒体に分散する工程では、各種の攪拌、分散装置が使用できるが、ガラス、セラミック、金属等のボール或いはビーズ等のいわゆる分散メディアを使用する分散機を使用すると、顔料の粉砕、分散工程で分散メディアおよび分散容器の摩耗により、無機不純物が顔料分散液やインク中に大量に混入する場合が多い。したがって、分散メディアを用いない分散装置の使用が望ましい。特に超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザーからなる群から選択された少なくとも１種以上の装置によって分散するのが好ましい。超音波ホモジナイザーで分散する際、真空引き、加温、市販の脱泡／脱気装置等により脱泡、脱気を行ってから分散するのが望ましい。分散メディアを使用する分散装置を使った場合は、必要に応じ、混入した無機不純物の除去を行う。
【００５６】
インクの１リットル当たりに含まれる前記顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数を前記所定の値にする為に、分散後、遠心分離による粗大粒子の除去工程を少なくとも１工程以上設けることが好ましい。
必要に応じさらにろ過等により粗大粒子を除去した後に、所定の溶媒、添加剤等を加えて撹拌混合後、再びろ過を行い、インクとする、あるいは、親水化処理した顔料の水分散体と所定の溶媒、添加剤等を加えて撹拌混合後分散処理、遠心分離、ろ過等により粗大粒子を除去して、インクとする。
【００５７】
〔インクジェット記録装置〕
本発明のインクジェット記録用インクは、記録信号に応じてインクの液滴をオリフィスから吐出させて被記録媒体上に画像を形成する、いわゆる通常のインクジェット記録装置においては勿論のこと、インクの被記録媒体への定着を補助するためのヒーター等を搭載した記録装置や、中間転写機構を搭載し、中間転写体にインクを印字後、紙等の被記録媒体に転写する記録装置において用いることもできる。
【００５８】
〔インクジェット記録方法〕
本発明のインクジェット記録用インクは、記録信号に応じてインクの液滴をオリフィスから吐出させて被記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録方法に適用される。また、インクジェット記録方法に用いられる記録方法としては、静電誘引力を利用してインクを吐出させるいわゆる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用してインクを吐出させるいわゆる圧力パルス方式、およびインクを加熱して気泡を形成、成長させることにより生じる圧力を利用してインク液滴を形成するいわゆるサーマルインクジェット方式等を挙げることができる。これらの中でも特にフルカラー画像を小型で安価に提供できる点で、サーマルインクジェット方式が好ましい。
【００５９】
本発明のインクジェット記録用インクを用いて、上記インクジェット記録方法により記録をする際、本発明のインクジェット記録用インク単独で画像を形成することももちろんできるが、インクにより画像が形成される位置および／またはその隣接部に、１種または複数の水性液体を記録することも可能で、インクが被記録媒体上に到達する前、後、同時のいずれかの時、もしくはこれらを組み合わせた複数の時に、前記水性液体を記録することができる。
【００６０】
隣接または重ねて印字する前記水性液体には、色材を含んでいても構わないが、定着剤を含有することが好ましい。定着剤としては、各種の水溶性ポリマーおよび／またはポリマーエマルションが使用でき、例えば、アクリル系ポリマー、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリウレタン等が好ましい。インク中に含まれる顔料の親水性官能基と結合する官能基を有するポリマーであることが、さらに好ましい。インク中の顔料がアニオン性の親水性官能基を有し、かつ、定着剤がカチオン性基を有する水溶性ポリマーである組み合わせは、特に好ましい。
【００６１】
カチオン性基を有する水溶性ポリマーは、カチオン性の官能基を有するモノマー、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノアクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルピロリドン等を少なくとも含有する共重合体または単独重合体やポリエチレンイミン、ポリアミン類、ポリアミド類等が好ましい。
【００６２】
またインク中の顔料が有する親水性官能基が少なくともアニオン性基からなる場合、定着剤として無機の多価カチオンを含有することも好ましい。かかる無機の多価カチオンとしては、Ｃａ2+、Ｍｇ2+、Ａｌ3+、Ｆｅ2+、Ｆｅ3+、Ｚｎ2+、Ｎｉ2+、Ｃｏ2+、Ｃｕ2+等が挙げられる。
【００６３】
また、水性液体には界面活性剤を含有し、表面張力が２０〜３９ｍＮ／ｍ、粘度が１．５〜５ｍＰａ・ｓとなるように調整することが画像の乾燥性の点で好ましい。かかる界面活性剤としては、ノニオン性界面活性剤および／またはカチオン性界面活性剤であることが好ましい。ノニオン性界面活性剤およびカチオン性界面活性剤の具体例としては、インクジェット記録用インクの項で説明したものと同様である。
【００６４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
〔自己分散可能な親水性顔料分散体の製造例〕
製造例１
ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）を超音波ホモジナイザー（出力３００Ｗ）で３０分間処理し、遠心分離（７，０００ｒｐｍ×２０分間）を行った。遠心分離した顔料分散体を５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過して親水性顔料分散体Ａ（顔料固形分１４％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ａについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００６５】
製造例２
ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）を高圧ホモジナイザーＭ１１０−Ｅ／Ｈ（マイクロフルイデック社製）で１，５００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力下で５パス処理した後、５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過し親水性顔料分散体Ｂ（顔料固形分１６．３％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｂについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００６６】
製造例３
ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）を遠心分離処理（７，０００ｒｐｍ×２０分間）して得られた顔料分散体を５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過して親水性顔料分散体Ｃ（顔料固形分１３．５％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｃについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００６７】
製造例４
ＭＩＣＲＯＪＥＴ ＢＬＡＣＫ ＣＷ−１（オリエント化学工業（株）製）を遠心分離（５，０００ｒｐｍ×２０分間）した後、５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過し親水性顔料分散体Ｄ（顔料固形分１８．７％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｄについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００６８】
〔実施例１、参考例１〜４、および比較例１〜６〕
実施例１
・親水性顔料分散体Ａ ２８．６ 重量部
・ジエチレングリコール １５ 重量部
・２−プロパノール ３ 重量部
・ポリオキシエチレンオレイルエーテル
（オキシエチレン＝３０モル） ０．１ 重量部
・尿素 ６ 重量部
・Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノ
エタンスルホン酸 ０．６ 重量部
・ＮａＯＨ ０．１２重量部
・純水 ４６．５８重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し実施例１のインクジェット記録用インクを得た。
【００６９】
参考例１
・親水性顔料分散体Ａ ２８．６ 重量部
・ジエチレングリコール １５ 重量部
・ポリオキシエチレンオレイルエーテル
（オキシエチレン＝３０モル） ０．０３重量部
・ＮａＯＨ ０．０７重量部
・純水 ５６．３ 重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し参考例１のインクジェット記録用インクを得た。
【００７０】
参考例２
・親水性顔料分散体Ｂ ２４．５ 重量部
・ジエチレングリコール １５ 重量部
・エチルアルコール ３ 重量部
・ポリオキシエチレンオレイルエーテル
（オキシエチレン＝１５モル） ０．００２重量部
・Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノ
エタンスルホン酸 ０．３ 重量部
・ＮａＯＨ ０．１２ 重量部
・純水 ５７．０８ 重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し参考例２のインクジェット記録用インクを得た。
【００７１】
参考例３
・親水性顔料分散体Ｃ ２９．６ 重量部
・ジエチレングリコール １５ 重量部
・アセチレングリコールのオキシエチレン付加物 ０．１ 重量部
・ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム ０．１ 重量部
・尿素 ６ 重量部
・Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノ
エタンスルホン酸 ０．３ 重量部
・ＮａＯＨ ０．１２重量部
・純水 ４８．７８重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し参考例３のインクジェット記録用インクを得た。
【００７２】
参考例４
・親水性顔料分散体Ｄ ２６．７ 重量部
・ジエチレングリコール １０ 重量部
・グリセリン ５ 重量部
・トリエチレングリコール ５ 重量部
・２−プロパノール ３ 重量部
・ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック
コポリマー ０．３ 重量部
・尿素 ６ 重量部
・Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノ
エタンスルホン酸 ０．６ 重量部
・ＮａＯＨ ０．１２重量部
・純水 ４３．２８重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し参考例４のインクジェット記録用インクを得た。
【００７３】
比較例１
ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）を１０μｍのメンブランフィルターでろ過し親水性顔料分散体（顔料固形分１６％）を得た。得られた親水性顔料分散体について、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００７４】
【００７５】
【００７６】
【００７７】
【００７８】
【００７９】
【００８０】
〔物性の測定〕
上記実施例１、参考例１〜４および比較例１〜６の各インクジェット記録用インクについて、以下に示す各物性の測定を実施した。なお、各物性の測定方法は既述の通りである。得られた結果を表１に示す。
（１）各インクの表面張力（ｍＮ／ｍ）
（２）各インクの粘度（ｍＰａ・ｓ）
（３）各インク導電率（Ｓ／ｍ）
（４）各インクｐＨ
（５）数平均粒子径および体積平均粒子径／数平均粒子径
（６）０．５μｍ以上の粒子数（個／リットル）
（７）インク中のカルシウム（Ｃａ）、鉄（Ｆｅ）、珪素（Ｓｉ）の含有量（ｐｐｍ）
【００８１】
【表１】
〔各種性能試験〕
上記実施例１、参考例１〜４および比較例１〜６の各インクジェット記録用インクについて、以下に示す各種性能評価試験を行った。結果を下記表２に示す。
【００８３】
（８）分散安定性試験
上記インクを５０ｇを蓋のついたガラス管に密閉し、７０℃雰囲気で４時間放置、−２０℃雰囲気で４時間放置を１サイクルとして、計４サイクルの加速テストを行った。テスト前と後のサンプルを５ｇ採り、１μｍフィルターを用いて有効濾過径が２．５ｃｍ2 のガラスホルダーを用いて減圧濾過を行い、サンプル全量を濾過するのに要した時間を測定し、以下の基準で評価した。
○：加速テスト後のフィルター通過時間の増加が２０％未満
△：加速テスト後のフィルター通過時間の増加が２０％以上５０％未満
×：加速テスト後のフィルター通過時間の増加が５０％以上
【００８４】
（９）目詰まり性試験
試作したインクジェット印字装置（熱インクジェット方式、６００ｄｐｉ、ドロップ滴：約２５ｎｇ）を用いて、吐出停止後キャップしない状態で２３℃、５５％ＲＨの環境において放置し、吐出を再開した時に画像乱れを生じるまでの放置時間を測定し、以下の基準で評価した。
○：６０秒以上
△：３０秒以上６０秒未満
×：３０秒未満
【００８５】
（１０）目詰まり回復性試験
上記の印字装置を用いて、正常に印字できることを確認後１ヶ月間２３℃、５５％ＲＨの環境にキャップしない状態で放置し、バキュームによる回復操作を正常に印字できるまで繰り返して、回数を記録し、以下の基準で評価した。
◎：１回以下で回復
○：２〜３回で回復
△：４〜５回で回復
×：５回で回復しない
【００８６】
（１１）コゲーション試験
上記の印字装置と同様のプリンターにより、１ノズル当たり１×１０8 パルスを連続噴射し、ＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロックス社製）に対しドット径の変化を調べ、以下の基準で評価した。
◎：ドット径変動が、初期に対し２．５％未満
○：ドット径変動が、初期に対し２．５％以上５％未満
△：ドット径変動が、初期に対し５％以上１０％未満
×：ドット径変動が、初期に対し１０％以上
【００８７】
（１２）画質評価試験
ＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロックス社製）、４０２４紙（ゼロックス社製）に対し、上記印字装置を用いで印字テストを行い、以下の基準で官能評価を実施した。
◎：滲みなし
○：わずかに滲みが認められるが許容範囲
△：滲みあり
×：多くの部分でヒゲ状の滲みあり
【００８８】
（１３）耐擦過性試験
上記の印字テストにおいてベタ印字部を印字してから１日後に指で擦り、以下の基準で官能評価を実施した。
◎：擦り跡が識別できない
○：わずかに擦り跡が認められるが許容範囲
△：擦り跡あり
×：擦り跡が激しい
【００８９】
（１４）乾燥性評価試験
上記の印字テストと同様にベタ印字部をＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロックス社製）に印字して、印字画像の上からＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロックス社製）を重ね、さらにその上から１００ｇ／ｃｍ2 の荷重をかけ、印字した時から、重ねたＦＸ−Ｌ紙にインクが転写されなくなるまでの時間を測定し、以下の基準で評価した。
○：１０ｓ未満
△：１０ｓ以上２０ｓ未満
×：２０ｓ以上
【００９０】
【表２】
〔実施例２〜６、参考例５、および、比較例７〜８〕
実施例２
ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）をビーズミル（メディアは０．５ｍｍのガラスビーズ）で１時間分散処理し、メディアを除去した後、遠心分離（７，０００ｒｐｍ×２０分間）を行った。遠心分離した顔料分散体を５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過して親水性顔料分散体Ｅ（顔料固形分１３．５％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｅについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
実施例１の組成に対し、前記顔料分散体Ｅを２９．６重量部、純水を４５．５８重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２のインクジェット記録用インクを得た。
【００９２】
実施例３
実施例２において、親水性顔料分散体をさらに逆浸透膜で処理した以外は、実施例２と同様にして、実施例３のインクジェット記録用インクを得た。
【００９３】
実施例４
・ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製） ２４．２ 重量部
・ジエチレングリコール １０ 重量部
・スルホラン ５ 重量部
・２−プロパノール ３ 重量部
・ベンジルアルコール ２．５ 重量部
・ポリオキシエチレンオレイルエーテル
（オキシエチレン＝３０モル） ０．１ 重量部
・尿素 １０ 重量部
・Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノ
エタンスルホン酸 ０．６ 重量部
・ＮａＯＨ ０．１２重量部
・純水 ４４．４８重量部
【００９４】
上記組成成分を混合後、超音波ホモジナイザー（出力３００Ｗ）で３０分間処理し、１μｍのメンブランフィルターでろ過し実施例４のインクジェット記録用インクを得た。なお、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）について、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００９５】
実施例５
ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００（キャボット社製）を超音波ホモジナイザー（出力３００Ｗ）で分散処理し、遠心分離（６，０００ｒｐｍ×２０分間）した後、５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過し親水性顔料分散体Ｆ（顔料固形分１８．４％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｆについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の１００％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００９６】
・上記親水性顔料水分散体Ｆ ２４．４６重量部
・チオジエタノール １５ 重量部
・２−プロパノール ３ 重量部
・ポリオキシエチレンオレイルエーテル
（オキシエチレン＝３０モル） ０．１ 重量部
・尿素 １０ 重量部
・Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノ
エタンスルホン酸 ０．３ 重量部
・ＮａＯＨ ０．０８重量部
・純水 ４７．０６重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し実施例５のインクジェット記録用インクを得た。
【００９７】
実施例６
酸性カーボンブラック（商品名：Ｒａｖｅｎ５７５０、コロンビアンカーボン社製、一次粒子径１２ｎｍ、ｐＨ２．１）を次亜塩素酸ナトリウムで処理し、逆浸透膜で脱塩後、得られた水分散体を２ＮのＮａＯＨでｐＨ８．５に調整し、超音波ホモジナイザー（出力３００Ｗ）で分散処理した後８，０００ｒｐｍで３０分間遠心分離し、さらに１μｍのメンブランフィルターでろ過することにより親水性顔料水分散体Ｇ（顔料固形分８．５％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｇについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の９９．２％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【００９８】
・上記親水性顔料水分散体Ｇ ５６．５ 重量部
・ジエチレングリコール １５ 重量部
・２−プロパノール ３ 重量部
・ポリオキシエチレンオレイルエーテル
（オキシエチレン＝３０モル） ０．１ 重量部
・ＮａＯＨ ０．０５重量部
・尿素 １．５ 重量部
・純水 ２３．８５重量部
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し実施例６のインクジェット記録用インクを得た。
【００９９】
比較例７
実施例６の酸性カーボンブラック１０重量部と，スチレン−アクリル酸共重合体Ｎａ塩（重量平均分子量約１万）２．５重量部と、純水８７．５重量部と、を混合して攪拌し、超音波ホモジナイザー（出力３００Ｗ）で分散処理した後８，０００ｒｐｍで３０分間遠心分離することにより顔料水分散体Ｘ（顔料固形分７．９％）を得た。使用したに酸性カーボンブラックついて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の０％であり、自己分散可能な顔料ではないことが確認された。
実施例１０の組成に対し、前記顔料分散体Ｘを６０．８重量部、純水を１９．５５重量部に変更した以外は、実施例１０と同様にして、比較例７のインクジェット記録用インクを得た。
【０１００】
参考例５
銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：１）表面にアクリル酸モノマーを重合させたグラフト化処理顔料をＮａＯＨ水溶液でＮａ塩とした後、超音波ホモジナイザーで分散処理し、遠心分離（７，０００ｒｐｍ×２０分間）した後、５μｍのメンブランフィルターでろ過し、さらに２μｍのメンブランフィルターでろ過し親水性顔料分散体Ｈ（固形分７．９％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｈについて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の９８．２％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【０１０１】
上記組成成分を混合後、１μｍのメンブランフィルターでろ過し参考例５のインクジェット記録用インクを得た。
【０１０３】
比較例８
実施例６において、遠心分離の条件を５，０００ｒ．ｐ．ｍ．で２０分間に変更したこと以外は、実施例１０と同様にして親水性顔料分散体Ｉ（顔料固形分８．９％）を得た。得られた親水性顔料分散体Ｉついて、顔料固形分が５％になるように水で希釈し、前述の自己分散性試験により、自己分散可能か否かを測定したところ、試験後の顔料濃度が初期の濃度の９９％であり、自己分散可能な顔料であることが確認された。
【０１０４】
【０１０５】
〔物性の測定、および、各種性能試験〕
上記実施例２〜６、参考例５および比較例７〜８の各インクジェット記録用インクについて、前記実施例１〜５および比較例１〜６において行ったと同様にして、（１）〜（７）の物性の測定、および、（８）〜（１４）の各種性能試験を行った。結果を下記表３および表４に示す。
【０１０６】
【表３】
【表４】
【発明の効果】
本発明により、分散安定性が良く、長時間放置してもノズル閉塞が発生せず、種々の紙上においても極めて定着性が良好で、熱インクジェット方式に適用した場合のコゲーションの発生もないインクジェット記録用インクを提供できる。
Claims (14)
- 少なくとも水、水溶性有機溶媒、界面活性剤、および自己分散可能な顔料を含有するインクジェット記録用インクであって、
（ａ）前記顔料の分散粒子の数平均粒子径が１５〜１００ｎｍであり、
（ｂ）前記顔料の分散粒子の体積平均粒子径をｍｖ、数平均粒子径をｍｎとしたとき、ｍｖ／ｍｎが３以下であり、
（ｃ）１リットル当たりに含まれる前記顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数が７．５×１０10個以下であり、
（ｄ）表面張力が３５〜６０ｍＮ／ｍであり、
（ｅ）粘度が１．５〜５．０ｍＰａ・ｓであり、
（ｆ）導電率が０．０５〜０．４Ｓ／ｍであり、
（ｇ）ｐＨが６〜１１
（ｈ）尿素をインク全重量に対し１〜１０ｗｔ％を含有し、
（ｉ）エチルアルコール、２−プロパノール、ベンジルアルコールからなる群から選択される少なくとも１種を含む１価アルコールをインク全重量に対し１〜５ｗｔ％含有し、
（ｊ）界面活性剤がアニオン性界面活性剤および／またはノニオン性界面活性剤であり、
（ｋ）界面活性剤の総含有量がインク全重量に対し０．０１〜０．２ｗｔ％
であることを特徴とするインクジェット記録用インク。 - インクジェット記録用インク中に含まれるＣａ，Ｆｅ，Ｓｉが、それぞれ１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録用インク。
- サーマルインクジェット記録法によるインクジェット記録に用いられることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録用インク。
- 自己分散可能な顔料が、カーボンブラックを親水化することにより得られる顔料であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載のインクジェット記録用インク。
- 請求項４に記載のインクジェット記録用インクであって、
（ａ）前記顔料の分散粒子の数平均粒子径が１５〜６０ｎｍであり、
（ｂ）前記顔料の分散粒子の体積平均粒子径をｍｖ、数平均粒子径をｍｎとしたとき、ｍｖ／ｍｎが２．２以下であり、
（ｃ）１リットル当たりに含まれる前記顔料の分散粒子のうち、粒子径０．５μｍ以上の個数が７．５×１０10個以下であり、
（ｄ）表面張力が４０〜６０ｍＮ／ｍであり、
（ｅ）粘度が１．７〜３．５ｍＰａ・ｓであり、
（ｆ）導電率が０．０７〜０．３Ｓ／ｍであり、
（ｇ）ｐＨが６〜９．５
であることを特徴とするインクジェット記録用インク。 - 超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザーからなる群から選択された少なくとも１種以上の装置による自己分散可能な顔料の分散工程を、少なくとも１工程以上有する製造方法により製造されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１に記載のインクジェット記録用インク。
- 遠心分離による粗大粒子除去工程を、少なくとも１工程以上有する製造方法により製造されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１に記載のインクジェット記録用インク。
- 請求項１ないし７のいずれか１に記載のインクを製造する工程であって、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザーからなる群から選択された少なくとも１種以上の装置による自己分散可能な顔料の分散工程を、少なくとも１工程以上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１ないし７のいずれか１に記載のインクを製造する工程であって、遠心分離による粗大粒子除去工程を、少なくとも１工程以上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。
- 記録信号に応じてインクの液滴をオリフィスから吐出させて被記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録方法において、前記インクとして請求項１ないし７のいずれか１に記載のインクジェット記録用インクを用いることを特徴とするインクジェット記録方法。
- インクジェット記録用インクが被記録媒体上に到達する前、後、同時のいずれかの時、もしくはこれらを組み合わせた複数の時に、インクジェット記録用インクにより画像が形成される位置および／またはその隣接部に、定着剤を含有する１種または複数の水性液体を記録することを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録方法。
- 定着剤が、水溶性ポリマーおよび／またはポリマーエマルションであることを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録方法。
- 水性液体が、さらに界面活性剤を含有し、表面張力が２０〜３９ｍＮ／ｍであり、かつ粘度が１．５〜５ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１１または１２に記載のインクジェット記録方法。
- インクジェット記録用インク中の顔料がアニオン性の親水性官能基を有し、水性液体中にノニオン性界面活性剤および／またはカチオン性界面活性剤を含有し、かつ、下記（ａ）および／または（ｂ）の定着剤を含有することを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録方法。
（ａ）カチオン性基を有する水溶性ポリマーまたはポリマーエマルション
（ｂ）無機の多価カチオン
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