JP5116002B2 - 水系顔料分散体の製造方法、水系顔料インクの製造方法、及び該インクを用いたインクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成方法、それによる画像形成物 - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット記録方法及び装置用に好適な水系顔料インクの製造方法、並びに該水系顔料インクの原料である水系顔料分散体の製造方法、さらに該インクを収容したインクカートリッジ、該インクを用いるインクジェット記録装置、画像形成方法及び画像形成物に関する。
インクジェット記録方式は他の記録方式に比べてプロセスが簡単であるためフルカラー化が容易であり、簡略な構成の装置であっても高解像度の画像が得られる利点がある。インクジェット用インクとしては各種の水溶性染料を水、または水と有機溶剤との混合液に溶解させた染料系インクが使用されているが、染料系インクは色調の鮮明性は優れているものの耐光性に劣る欠点があった。一方カーボンブラックや各種の有機顔料を分散させた顔料系インクは染料系インクと比較して耐光性に優れるため盛んに研究されている。
しかし、顔料は染料と異なり水不溶性であるため、顔料を水中に微粒子状態で安定に分散することが重要であるが、この分散は必ずしも簡単ではない。特に、顔料分散系に対する温度条件が変化すると分散剤の顔料の吸着平衡がくずれ、これが顔料粒子同士の相互作用に影響を及ぼし、長期の保存において物性の変化及び／又は多量の凝集異物を発生することが多々ある。インクジェットプリンター用インクにとって、こうした物性変化（特に、粘度変化）及び／又は多量の凝集異物の発生は致命的である。これらは、ヘッドにおける特性の変化及び／又は吐出ノズルの目詰まりを起こすため、適正な印字が不可能となってしまうからである。
これまで、物性変化及び／又は凝集異物の発生の対策として、例えば、特開平３−６４３７６号公報（特許文献１）では、顔料インクを５０℃で１００〜５００時間加熱処理することにより、長期保存下にて発生する凝集異物を予め取り除く方法が提案されている。特開平８―７３７８５号公報（特許文献２）では、顔料、不溶性樹脂エマルジョン、糖類を混合することで、６５〜８０℃で０．５〜３時間加熱処理と短時間での処理が可能となることが提案されている。また、特開２００２−３０２４３号公報（特許文献３）では、顔料、水、多糖類をｐＨが８以上の水溶液中、６０〜１８０℃で加熱処理することにより、長期保管後も粘度変化が少ないものが提案されている。また、特開２００３−３１３４７５号公報（特許文献４）では、色材と樹脂を含有する着色微粒子分散体インクを３５℃以上の加熱処理を行なうことで、粒径分布のシャープ化、インクの光沢性、色再現性に優れたものとすることが提案されている。
また、インクジェット記録用インク等において、顔料の分散剤として、特開平１０−１６８３６７号報（特許文献５）にはプロペニルフェノールエチレンオキシド付加体を用いたものが、特開平１０−８８０５０号公報（特許文献６）には特定のフェノールエチレンオキシド付加体のスルホン酸塩又はリン酸塩を用いたものが、さらに特開平５−１０５８３７号公報（特許文献７）には特定のポリオキシエチレンアルキルフェノールホルムアルデヒド縮合物を用いたものが、それぞれ記載されている。
しかし、１５０ｎｍ以下での微粒子顔料インク及び界面活性剤分散型顔料インクでは凝集異物発生、顔料インクの全体的な物性変化（すなわち、劣化）を抑制したものは未だ提案されていない。
また、本出願人は、先に特開２００１−１９２５８３号公報、特開２００４−２７１５号公報、特開２００４−１６９００８号公報（特許文献８、９、１０）には、インクジェット用インクに適した顔料分散液において、その分散剤としてβ−ナフチルエーテル化合物を用いたものを提案した。
しかし、該分散剤を用いた場合、水系顔料分散体及び水系顔料インクの物性変化（特に粘度変化）が大きいという問題があった。
しかし、該分散剤を用いた場合、水系顔料分散体及び水系顔料インクの物性変化（特に粘度変化）が大きいという問題があった。
本発明は、上記課題を解決するものであり、温度条件の変化によらず物性の変化及び／又は多量の凝集異物を発生することのない分散安定性に優れた、インクジェットインク用に好適な水系顔料分散体及び水系顔料インクを提供することを目的とする。
また本発明は、上記水系顔料分散液及び水系顔料インクの製造方法、該インクを収容したインクカートリッジ、該インクを用いる画像形成方法、それにより得られる画像形成物を提供することを目的とする。
また本発明は、上記水系顔料分散液及び水系顔料インクの製造方法、該インクを収容したインクカートリッジ、該インクを用いる画像形成方法、それにより得られる画像形成物を提供することを目的とする。
本発明者らは鋭意検討した結果、或る特定の水系顔料分散体、またはそのような水系顔料分散体を使用して調整した水系顔料インクを加熱すると、劣化を伴わずに、温度条件の変化に対して安定な水系顔料分散体及び水系顔料インクを得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、上記課題は本発明の下記（１）〜（２７）によって解決される。
（１）「少なくとも顔料、分散剤、水を含有する水系顔料分散体を加熱処理することを特徴とする水系顔料分散体の製造方法」；
（２）「少なくとも顔料、分散剤、樹脂エマルジョン、水を含有する水系顔料分散体を加熱処理することを特徴とする水系顔料分散体の製造方法」；
（３）「前記樹脂エマルジョンとしてアニオン性自己乳化型のエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを使用することを特徴とする前記（２）に記載の水系顔料分散体の製造方法」；
（４）「前記分散剤として界面活性剤を使用することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法」；
（５）「前記分散剤の重量基準が顔料１に対し０．１〜２であることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法」；
（６）「前記分散剤として下記一般式（１）で示される化合物の少なくとも一種を使用することを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法。
（１）「少なくとも顔料、分散剤、水を含有する水系顔料分散体を加熱処理することを特徴とする水系顔料分散体の製造方法」；
（２）「少なくとも顔料、分散剤、樹脂エマルジョン、水を含有する水系顔料分散体を加熱処理することを特徴とする水系顔料分散体の製造方法」；
（３）「前記樹脂エマルジョンとしてアニオン性自己乳化型のエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを使用することを特徴とする前記（２）に記載の水系顔料分散体の製造方法」；
（４）「前記分散剤として界面活性剤を使用することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法」；
（５）「前記分散剤の重量基準が顔料１に対し０．１〜２であることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法」；
（６）「前記分散剤として下記一般式（１）で示される化合物の少なくとも一種を使用することを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法。
（７）「前記分散剤がＰＯＥ（ｎ＝４０）β−ナフチルエーテルであることを特徴とする前記（６）に記載の水系顔料分散体の製造方法」；
（８）「前記顔料の平均粒径が１５０ｎｍ以下であることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法」；
（９）「４０〜８０℃の温度で１〜３３６時間、好ましくは５〜３３６時間加熱処理することを特徴とする前記（１）〜（８）のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法」；
（１０）「５〜１６８時間、さらに好ましくは２４〜９６時間加熱処理することを特徴とする前記（９）に記載の水系顔料分散体の製造方法」；
（１１）「少なくとも前記（２）〜（１０）のいずれかに記載の製造方法により得られた水系顔料分散体を使用することを特徴する水系顔料インクの製造方法」；
（１２）「少なくとも顔料、分散剤、樹脂エマルジョン、水を含有する水系顔料インクを加熱処理することを特徴とする水系顔料インクの製造方法」；
（１３）「少なくとも顔料、分散剤、水を含有する水系顔料分散体を加熱処理して得られた水系顔料分散体に、少なくとも樹脂エマルジョンを添加し、加熱処理することを特徴とする水系顔料インクの製造方法」；
（１４）「前記樹脂エマルジョンが、ポリウレタン系、スチレンアクリル系、アクリルシリコン系から選ばれた少なくとも１種類以上を含むことを特徴とする前記（１２）又は（１３）に記載の水系顔料インクの製造方法」；
（１５）「前記ポリウレタン系の樹脂エマルジョンとしてアニオン性自己乳化型のエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを使用することを特徴とする前記（１４）に記載の水系顔料インクの製造方法」；
（１６）「前記分散剤として界面活性剤を使用することを特徴とする前記（１２）〜（１５）のいずれかに記載の水系顔料インクの製造方法」；
（１７）「前記分散剤の重量基準が顔料１に対し０．１〜２であることを特徴とする前記（１２）〜（１６）のいずれかに記載の水系顔料インクの製造方法」；
（１８）「前記分散剤として下記一般式（１）で示される化合物の少なくとも一種を使用することを特徴とする前記（１２）〜（１７）のいずれかに記載の水系顔料インクの製造方法。
（１２）「少なくとも顔料、分散剤、樹脂エマルジョン、水を含有する水系顔料インクを加熱処理することを特徴とする水系顔料インクの製造方法」；
（１３）「少なくとも顔料、分散剤、水を含有する水系顔料分散体を加熱処理して得られた水系顔料分散体に、少なくとも樹脂エマルジョンを添加し、加熱処理することを特徴とする水系顔料インクの製造方法」；
（１４）「前記樹脂エマルジョンが、ポリウレタン系、スチレンアクリル系、アクリルシリコン系から選ばれた少なくとも１種類以上を含むことを特徴とする前記（１２）又は（１３）に記載の水系顔料インクの製造方法」；
（１５）「前記ポリウレタン系の樹脂エマルジョンとしてアニオン性自己乳化型のエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを使用することを特徴とする前記（１４）に記載の水系顔料インクの製造方法」；
（１６）「前記分散剤として界面活性剤を使用することを特徴とする前記（１２）〜（１５）のいずれかに記載の水系顔料インクの製造方法」；
（１７）「前記分散剤の重量基準が顔料１に対し０．１〜２であることを特徴とする前記（１２）〜（１６）のいずれかに記載の水系顔料インクの製造方法」；
（１８）「前記分散剤として下記一般式（１）で示される化合物の少なくとも一種を使用することを特徴とする前記（１２）〜（１７）のいずれかに記載の水系顔料インクの製造方法。
（１９）「前記分散剤がＰＯＥ（ｎ＝４０）βナフチルエーテルであることを特徴とする前記（１８）に記載の水系顔料インクの製造方法」；
（２０）「前記顔料の平均粒径が１５０ｎｍ以下であることを特徴とする前記（１２）〜（１９）のいずれかに記載の水系顔料インクの製造方法」；
（２１）「４０〜８０℃の温度で１〜３３６時間加熱処理することを特徴とする前記（１２）〜（２０）のいずれかに記載の水系顔料インクの製造方法」；
（２２）「５〜１６８時間加熱処理することを特徴とする前記（２１）に記載の水系顔料インクの製造方法」；
（２３）「前記（１１）〜（２２）のいずれかに記載の製造方法により得られた水系顔料インクを収容したことを特徴とするインクカートリッジ」；
（２４）「前記（１１）〜（２２）のいずれかに記載の製造方法により得られた水系顔料インクを吐出させて記録を行なう方式のヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置」；
（２５）「前記（２４）に記載のインクジェット記録装置を用いて印字することを特徴とする画像形成方法」；
（２６）「前記（２５）に記載の画像形成方法で画像支持体に印字されたことを特徴とする画像形成物」；
（２７）「前記画像支持体が紙であることを特徴とする前記（２６）に記載の画像形成物」。
（２４）「前記（１１）〜（２２）のいずれかに記載の製造方法により得られた水系顔料インクを吐出させて記録を行なう方式のヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置」；
（２５）「前記（２４）に記載のインクジェット記録装置を用いて印字することを特徴とする画像形成方法」；
（２６）「前記（２５）に記載の画像形成方法で画像支持体に印字されたことを特徴とする画像形成物」；
（２７）「前記画像支持体が紙であることを特徴とする前記（２６）に記載の画像形成物」。
本発明によれば、分散剤を含有させて、水系顔料分散体及び水系顔料インクを加熱処理することにより、温度条件の変化によらず物性の変化及び／又は多量の凝集異物を発生することのない分散安定性に優れた水系顔料分散体及び水系顔料インク製造方法を提供することができる。
また本発明によれば、該インクを収容したインクカートリッジ、該インクを用いる画像形成方法、それにより得られる画像形成物を提供することができる。
また本発明によれば、該インクを収容したインクカートリッジ、該インクを用いる画像形成方法、それにより得られる画像形成物を提供することができる。
以下、本発明を更に詳しく説明する。
本発明の水系顔料分散体及び水系顔料インクは、少なくとも顔料、分散剤、水、或いはさらに樹脂エマルジョンを含有するものを加熱処理することを特徴とするものである。以前より水系顔料分散体及び水系顔料インクを加熱処理することで長期保存下にて発生する凝集異物を予め取り除く方法が提案されているが、本発明の特定の水系顔料分散体及び水系顔料インクにおいては、それ以外にも水系顔料分散体及び水系顔料インクの物性変化（特に、粘度・粒径変化）抑制にも効果があることを見い出した。
本発明の水系顔料分散体及び水系顔料インクは、少なくとも顔料、分散剤、水、或いはさらに樹脂エマルジョンを含有するものを加熱処理することを特徴とするものである。以前より水系顔料分散体及び水系顔料インクを加熱処理することで長期保存下にて発生する凝集異物を予め取り除く方法が提案されているが、本発明の特定の水系顔料分散体及び水系顔料インクにおいては、それ以外にも水系顔料分散体及び水系顔料インクの物性変化（特に、粘度・粒径変化）抑制にも効果があることを見い出した。
本発明で使用される顔料は、分散剤、好ましくは界面活性剤で分散されていることを特徴とするものである。分散剤、好ましくは界面活性剤を添加することで、顔料が分散されて、顔料粒子の平均粒子径（Ｄ５０）が小さく、かつ粒子径標準偏差も小さくすることができ、画像鮮明かつ濃度均一な印字画像を提供できる。
顔料に対する分散剤の重量基準は顔料１に対し０．１〜２が好ましく、より好ましくは０．１〜１．０である。０．１〜２．０の範囲にすることにより平均粒径が小さく、また粒度分布に於ける標準偏差の小さいインク液を提供できる。顔料に対する分散剤が０．１未満では、平均粒径が大きく、また粒度分布に於ける標準偏差の大きいインク液のため満足な彩度が得られない。２．０より大きいとインクの粘度が高すぎてインクジェット方式での印字が困難になる傾向がある。
本発明の分散剤はいかなるものでもよいが、下記一般式（１）で示される化合物を用いることにより平均粒径が小さく、また粒度分布に於ける標準偏差の小さい水系顔料分散体及び水系顔料インクを得ることができる。
ここでＲ基の具体例として、炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基等が挙げられる。またアリール基としては、例えばナフチル基、フェニル基、ノニルフェニル基等が挙げられる。さらにアラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。さらにまたＲ基の置換数ｌは０〜７であり、１〜４が好ましい。ｌが２以上の場合、複数のＲは同一でも異なっていてもよい。またＲ基とポリオキシエチレン部分の結合するナフタレン環の位置は同じ環および／または異なった環のいずれでもよい。
そして、前記一般式（１）で示される化合物において、ポリオキシエチレン部分がナフタレン環のβ−位に結合したものが好ましい。
そして、前記一般式（１）で示される化合物において、ポリオキシエチレン部分がナフタレン環のβ−位に結合したものが好ましい。
前記一般式（１）で示される化合物からなる分散剤において、ｎは好ましくは２０〜１００、より好ましくは３０〜５０である。ｎが２０未満では分散安定性が低下する傾向があり、平均粒径が大きく、また粒度分布に於ける標準偏差の大きいインク液のため満足な彩度が得られない。また、ｎが１００より大きいとインクの粘度が高くなり、インクジェット方式での印字が困難になる傾向がある。ＰＯＥ（ｎ＝４０）β−ナフチルエーテルが更に好ましい。
ここでＰＯＥ（ｎ＝４０）とは、前記一般式（１）において、ポリオキシエチレン部分のｎ＝４０であることを表わす。
ここでＰＯＥ（ｎ＝４０）とは、前記一般式（１）において、ポリオキシエチレン部分のｎ＝４０であることを表わす。
本発明の分散剤としては、前記一般式（１）で示される化合物以外では、水溶性スチレンアクリル樹脂（ＨＰＤ−９６，ジョンソンポリマー社製）や下記構造式で示されるスチレン化フェノール系（ノイゲンＥＡ−１７７，ｎ＝２５：ＨＬＢから推定）等を使用することができる。
本発明に用いる顔料としては、ブラック顔料としてはファーネス法あるいはチャネル法で製造されたカーボンブラック等が挙げられる。
マゼンタ顔料としては、ピグメントレッド５、ピグメントレッド７、ピグメントレッド１２、ピグメントレッド４８（Ｃａ）、ピグメントレッド４８（Ｍｎ）、ピグメントレッド５７（Ｃａ）、ピグメントレッド５７：１、ピグメントレッド１１２、ピグメントレッド１２２、ピグメントレッド１２３、ピグメントレッド１６８, ピグメントレッド１８４, ピグメントレッド２０２,ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。
シアン顔料としては、ピグメントブルー１、ピグメントブルー２、ピグメントブルー３、ピグメントブルー１５、ピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４、ピグメントブルー１６、ピグメントブルー２２、ピグメントブルー６０、バットブルー４、バットブルー６０等が挙げられる。
イエロー顔料としては、ピグメントイエロー１、ピグメントイエロー２、ピグメントイエロー３、ピグメントイエロー１２、ピグメントイエロー１３、ピグメントイエロー１４、ピグメントイエロー１６、ピグメントイエロー１７、ピグメントイエロー７３、ピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー７５、ピグメントイエロー８３、ピグメントイエロー９３、ピグメントイエロー９５、ピグメントイエロー９７、ピグメントイエロー９８、ピグメントイエロー１１４、ピグメントイエロー１２０、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１２９、ピグメントイエロー１３８、ピグメントイエロー１５０、ピグメントイエロー１５１、ピグメントイエロー１５４、ピグメントイエロー１５５、ピグメントイエロー１８０等が挙げられる。
なお、イエロー顔料としてピグメントイエロー７４、マゼンタ顔料としてピグメントレッド１２２、ピグメントバイオレット１９、シアン顔料としてピグメントブルー１５を用いることにより、色調、耐光性が優れ、バランスの取れたインクを得ることができる。
上記顔料の顔料分散体中、或いは顔料インク中における濃度はそれぞれ０．１〜５０重量％が好ましく、０．１〜２０重量％が特に好ましい。
上記顔料の顔料分散体中、或いは顔料インク中における濃度はそれぞれ０．１〜５０重量％が好ましく、０．１〜２０重量％が特に好ましい。
顔料の平均粒子径（Ｄ５０）は１５０ｎｍ以下であることが好ましい。顔料粒子径を特定の粒径以下にすることで印字画像部の顔料粒子の乱反射を防ぎ、かつ濃度均一な印字画像を提供できるからである。
一方、顔料粒子の平均粒子径が１５０ｎｍより大きくなると印字画像部の顔料粒子が乱反射を起こし、画像彩度の低下かつ濃度不均一となる。また、上記顔料粒子の平均粒子径（Ｄ５０）が１００ｎｍ以下が更に好ましい。その理由は、より印字画像部の顔料粒子の乱反射を防ぐ効果があることに基づく。
尚、本発明における顔料の粒子の平均粒子径は、２３℃、５５％ＲＨの環境において、日機装製マイクロトラックＵＰＡで測定した値を示す。
尚、本発明における顔料の粒子の平均粒子径は、２３℃、５５％ＲＨの環境において、日機装製マイクロトラックＵＰＡで測定した値を示す。
本発明で使用される樹脂エマルジョンは、ポリウレタン系、スチレンアクリル系、アクリルシリコン系から選ばれた少なくとも１種類以上であることが好ましい。特に水系顔料分散体にはポリウレタン系樹脂エマルジョンが紙への定着性等の点でより好ましい。
樹脂エマルジョンは、インク調製原料として使用する際、または本発明のインク組成物調整後において、Ｏ／Ｗ型のエマルジョンとして存在するものである。ポリウレタン系樹脂のエマルジョンには、比較的親水性の通常のポリウレタン系樹脂を外部に乳化剤を使用してエマルジョン化したものと、樹脂自体に乳化剤の働きをする官能基を共重合等の手段で導入した自己乳化型のエマルジョンがある。いずれも使用可能であるが、インク組成物の成分の組み合わせによって、顔料及びエマルジョン粒子の分散安定性に若干の差違があるので注意を要する。顔料や分散剤との各種組み合わせにおいて、常に分散安定性に優れているのはアニオン型自己乳化型ポリウレタンのエマルジョン樹脂である。その際、顔料の固着性・分散安定性の面でポリウレタン系樹脂はポリエステル型よりポリカーボネート型である場合の方が好ましく、さらにポリエステル型、ポリカーボネート型よりエーテル型である場合の方が好ましい。理由は定かではないが、非エーテル型は耐溶剤性に弱いものが多く、インクの高温保存時に粘度が凝集しやすい。
また、理由は定かではないが、水系顔料分散体及び水系顔料インクに前記樹脂エマルジョンを添加し、加熱処理をすることで、処理時間短縮が可能となった。
また、理由は定かではないが、水系顔料分散体及び水系顔料インクに前記樹脂エマルジョンを添加し、加熱処理をすることで、処理時間短縮が可能となった。
本発明による水系顔料分散体は、例えば以下の方法によって作成することができる。
最初に顔料と分散剤としての界面活性剤との比率を決定する。それは、顔料と水との混合物をサンドミル、ロールミル、ビーズミル、ナノマイザー、ホモジナイザー等の公知の分散機で分散しながら、界面活性剤を徐々に添加して、粒径が小さくなると同時に最も粘度の小さくなった比率に決定する。なお、ビーズミルで分散する場合に、泡の発生を抑制するために少量の消泡剤を添加することが好ましい。顔料平均粒径については、分散機へ入れるビーズの大きさや分散時間などによって制御することが可能であり、平均粒径を１５０ｎｍ以下にするには、ビーズは０．０５〜１．０ｍｍφ、分散時間は１〜１００時間／Ｌで分散すればよい。
最初に顔料と分散剤としての界面活性剤との比率を決定する。それは、顔料と水との混合物をサンドミル、ロールミル、ビーズミル、ナノマイザー、ホモジナイザー等の公知の分散機で分散しながら、界面活性剤を徐々に添加して、粒径が小さくなると同時に最も粘度の小さくなった比率に決定する。なお、ビーズミルで分散する場合に、泡の発生を抑制するために少量の消泡剤を添加することが好ましい。顔料平均粒径については、分散機へ入れるビーズの大きさや分散時間などによって制御することが可能であり、平均粒径を１５０ｎｍ以下にするには、ビーズは０．０５〜１．０ｍｍφ、分散時間は１〜１００時間／Ｌで分散すればよい。
本発明による水系顔料分散体に後記インク組成分（例えば、湿潤剤、界面活性剤、pH調整剤、防腐剤・防カビ剤等）を加え、１〜３時間にわたり、２０〜３０℃にて攪拌することにより、本発明による水系顔料インクを得ることができる。
本発明のインク組成分としては、湿潤剤を含んでなるのが好ましく、湿潤剤の沸点は１８０℃以上のものが好ましい。該湿潤剤が水系顔料インク中に含有されていると、インク組成物の保水と湿潤性を確保することができ、その結果、水系顔料インクを長期間保存しても色材の凝集や粘度の上昇がなく、優れた保存安定性を実現できる。また、インクジェットプリンターのノズル先端等で開放状態に放置されても、乾燥物の流動性を長時間維持するインクジェット記録用インクが実現できる。更に印字中もしくは印字中断後の再起動時にノズルの目詰まりが発生することもなく、高い吐出安定性が得られる。
本発明において用いられる水系顔料インクの潤滑剤としては以下のものが例示されるが、これらに限定されるものではない。
例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、3−メチル−1,3−ブチルグリコール、1,3−ブチルグリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,5−ぺンタンジオール、1,6−へキサンジオール、グリセリン、1,2,6−へキサントリオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ぺンタントリオール等の多価アルコール類；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、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノべンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物;ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等である。これらの湿潤剤は、単独又は２種類以上混合して使用することができる。
前記湿潤剤の中でも、1,3−ブチルグリコール、3−メチル−1,3−ブチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及び／またはグリセリンを含むことがインクの乾燥による目詰まり、すなわち水分蒸発による噴射特性不良の防止、及び本発明の形成画像の彩度を向上する上で優れた効果が得られる。
これらの湿潤剤の添加量はインクの０．１〜５０重量％が好ましく、より好ましくは５〜４０重量％の範囲が適量である。
また好ましくは、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール（以下、ＥＨＤと略す）を含むことで、インクの浸透性をあげると同時に顔料を表面にとどめることで滲みをなくし、画像濃度が高くかつ裏抜けが少ない印字画像を得ることが可能となった。ＥＨＤの含有量としては０．１〜４．０重量％であることが好ましく、より好ましくは０．５〜３．０重量％である。０．１重量％未満では効果が少なく、４．０重量％を超えると、これ自体の溶解性が低いために、信頼性が悪くなる。
また好ましくは、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール（以下、ＥＨＤと略す）を含むことで、インクの浸透性をあげると同時に顔料を表面にとどめることで滲みをなくし、画像濃度が高くかつ裏抜けが少ない印字画像を得ることが可能となった。ＥＨＤの含有量としては０．１〜４．０重量％であることが好ましく、より好ましくは０．５〜３．０重量％である。０．１重量％未満では効果が少なく、４．０重量％を超えると、これ自体の溶解性が低いために、信頼性が悪くなる。
本発明で使用される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グリコールエステル、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンデシルエーテルあるいはアセチレン系界面活性剤、シリコン系界面活性剤やフッ素系界面活性剤等のノニオン系界面活性剤等が挙げられる。
本発明では、下記界面活性剤を、インク特性に影響を及ぼさない範囲内で、併用してもよい。
具体的には、ノニオン系界面活性剤としては、ＢＴシリーズ（日光ケミカルズ）、ノニポールシリーズ（三洋化成）、D−，P−シリーズ（竹本油脂）、サーフィノールシリーズ（エアープロダクツ）、オルフィンシリーズ（日信化学）、EMALEX DAPEシリーズ（日本エマルジョン）、シリコーン系界面活性剤（東レダウコーニング等）、フッ素系界面活性剤（ネオス，住友3M,Dupont,ダイキン）等を併用できる。
具体的には、ノニオン系界面活性剤としては、ＢＴシリーズ（日光ケミカルズ）、ノニポールシリーズ（三洋化成）、D−，P−シリーズ（竹本油脂）、サーフィノールシリーズ（エアープロダクツ）、オルフィンシリーズ（日信化学）、EMALEX DAPEシリーズ（日本エマルジョン）、シリコーン系界面活性剤（東レダウコーニング等）、フッ素系界面活性剤（ネオス，住友3M,Dupont,ダイキン）等を併用できる。
これらの界面活性剤はインクの表面張力を下げ、インクの紙への浸透性を上げることによって、印字画像の乾燥性を速めるために添加されるものであり、その添加量は、インクの表面張力が、通常、５０ｍＮ／ｍ以下、好ましくは４０ｍＮ／ｍ以下になるように調整され、含有量として、０.１〜１０．０重量％が好ましく、より好ましくは１．０〜５．０重量％である。前記界面活性剤の添加量は、０.１重量％よりも少ないと、動的表面張力が高いため乾燥性が悪く、逆に１０．０重量％よりも多いと保存時に界面活性剤の析出などが生じる。
本発明のノニオン系界面活性剤の親水基がポリオキシエチレン基であることが好ましい。その理由は、明確に分かっているわけではないが、顔料表面の電荷を好適に維持し得る点、インクの発泡性を低減し得る点でポリオキシエチレン基であることが好ましい。
本発明の水系顔料分散体及び水系顔料インクの加熱処理の加熱温度は４０〜８０℃が好ましく、より好ましくは５０〜７０℃であり、加熱時間は１〜３３６時間が好ましく、５〜１６８時間がより好ましく、さらにより好ましくは２４〜９６時間であり、特に好ましくは５〜９６時間である。
加熱温度が４０℃よりも低いと分散安定化に時間がかかり、不充分で、８０℃を超えると、逆に分散破壊を起こしてしまう。
また、加熱時間が１時間未満であると加熱処理が不十分で、３３６時間を超えると、分散破壊を起こしてしまう。
加熱温度が４０℃よりも低いと分散安定化に時間がかかり、不充分で、８０℃を超えると、逆に分散破壊を起こしてしまう。
また、加熱時間が１時間未満であると加熱処理が不十分で、３３６時間を超えると、分散破壊を起こしてしまう。
前記加熱処理を実施した水系顔料分散体から水系顔料インクとする場合、あるいは未加熱処理水系顔料分散体を用いて作成した水系顔料インクに対して前記加熱処理を実施した水系顔料インクの場合のいずれにおいても、水系顔料インクの作成後に、金属フィルター、メンブレンフィルター等を用いた減圧・加圧濾過や遠心分離機による遠心濾過を行ない、粗大粒子、異物（ほこり・ごみ）等を除去するのが好ましい。
以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されないものである。なお実施例中の部数は重量部を表わすものである。また、下記実施例Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１１、Ｎｏ．１３、Ｎｏ．２０は、参考実施例である。
（実施例Ｎｏ．１）
顔料分散体作成例−１
顔料種α：ピグメントレッド１２２
（チバスペシャルティケミカルズ社製、
クロモフタール ＪＥＴ マゼンタ ＤＭＱ） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝４０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ５６部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ７９４部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を６０℃の温度で９６時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径７０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−１
顔料種α：ピグメントレッド１２２
（チバスペシャルティケミカルズ社製、
クロモフタール ＪＥＴ マゼンタ ＤＭＱ） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝４０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ５６部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ７９４部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を６０℃の温度で９６時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径７０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（実施例Ｎｏ．２）
顔料分散体作成例−２
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３８５） １５０部
水溶性スチレンアクリル樹脂（ＨＰＤ−９６、ジョンソンポリマー社製） ７５部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ２．５部
蒸留水 ７７３部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を７５℃の温度で２４時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径１２０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−２
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３８５） １５０部
水溶性スチレンアクリル樹脂（ＨＰＤ−９６、ジョンソンポリマー社製） ７５部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ２．５部
蒸留水 ７７３部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を７５℃の温度で２４時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径１２０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（実施例Ｎｏ．３）
顔料分散体作成例−３
顔料種γ：ピグメントイエロー７４
（大日精化工業社製、エローＮＯ．４３） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝１０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ３７５部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ４７５部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を５０℃の温度で４８時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径２０ｎｍの水系顔料分散体を得た
顔料分散体作成例−３
顔料種γ：ピグメントイエロー７４
（大日精化工業社製、エローＮＯ．４３） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝１０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ３７５部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ４７５部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を５０℃の温度で４８時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径２０ｎｍの水系顔料分散体を得た
（実施例Ｎｏ．４）
顔料分散体作成例−４
顔料種α：ピグメントレッド１２２
（チバスペシャルティケミカルズ社製、
クロモフタール ＪＥＴ マゼンタ ＤＭＱ） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝８０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） １１３部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ７３７部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を６０℃の温度で９６時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径７０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−４
顔料種α：ピグメントレッド１２２
（チバスペシャルティケミカルズ社製、
クロモフタール ＪＥＴ マゼンタ ＤＭＱ） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝８０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） １１３部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ７３７部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を６０℃の温度で９６時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径７０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（実施例Ｎｏ．５）
顔料分散体作成例−５
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３８５） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝８０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） １８８部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ２．５部
蒸留水 ６６０部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を７５℃の温度で２４時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径６０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−５
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３８５） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝８０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） １８８部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ２．５部
蒸留水 ６６０部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を７５℃の温度で２４時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径６０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（実施例Ｎｏ．６）
顔料分散体作成例−６
顔料種γ：ピグメントイエロー７４
（大日精化工業社製、エローＮＯ．４３） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝１３０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ３０部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ８２０部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を５０℃の温度で４８時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径５０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−６
顔料種γ：ピグメントイエロー７４
（大日精化工業社製、エローＮＯ．４３） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝１３０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ３０部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ８２０部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を５０℃の温度で４８時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径５０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（実施例Ｎｏ．７）
顔料分散体作成例−７
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３８５） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝４０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ５６部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ７９４部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を７５℃の温度で２４時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径２５０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−７
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３８５） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝４０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ５６部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ７９４部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を７５℃の温度で２４時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径２５０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（比較例Ｎｏ．１’）
顔料分散体作成例−１’
顔料種α：ピグメントレッド１２２
（チバスペシャルティケミカルズ社製、
クロモフタール ＪＥＴ マゼンタ ＤＭＱ） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物 ０部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ８５０部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社KDL型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を６０℃の温度で９６時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径４５０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−１’
顔料種α：ピグメントレッド１２２
（チバスペシャルティケミカルズ社製、
クロモフタール ＪＥＴ マゼンタ ＤＭＱ） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物 ０部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ８５０部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社KDL型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を６０℃の温度で９６時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径４５０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（比較例Ｎｏ．２’）
顔料分散体作成例−２’
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３８５） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝４０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ５６部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ２．５部
蒸留水 ７９２部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を加熱処理せず、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径１００ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−２’
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３８５） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝４０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ５６部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ２．５部
蒸留水 ７９２部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液を加熱処理せず、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径１００ｎｍの水系顔料分散体を得た。
実施例Ｎｏ．１〜７及び比較例Ｎｏ．１’〜２’で用いた水系顔料分散体種の組成、各水系顔料分散体種の加熱温度、加熱時間をまとめて表１に示す。
２）水系顔料分散体作成時に添加するぬれ剤（界面活性剤）は竹本油脂社製Ａ−５１−Ｂを使用する。
３）また、上記表１において、使用顔料種α〜γ、分散剤のβ−ナフチルエーテル〈１〉〜〈４〉の内容は、以下の表２及び表３に示すとおりである。
（実施例Ｎｏ．８〜１１、比較例Ｎｏ．３’、４’）
前記表１の処方により水系顔料分散体を作成し、それを用いて下記表４の処方及び加熱処理条件により、水系顔料インクを調整し、加熱処理を行なった後、遠心分離機による遠心濾過を行ない、０．８μｍのメンブランフィルターでろ過し、各水系顔料インクを得た。
前記表１の処方により水系顔料分散体を作成し、それを用いて下記表４の処方及び加熱処理条件により、水系顔料インクを調整し、加熱処理を行なった後、遠心分離機による遠心濾過を行ない、０．８μｍのメンブランフィルターでろ過し、各水系顔料インクを得た。
インクの具体的な調合法は、
［１］Ｇｌｙ、ＤＥＧ
［２］ＥＨＤ
［３］界面活性剤
［４］ＬＶ
［５］エマルジョン樹脂＋高純水
を順序で入れて３０分攪拌した液を水系顔料分散体に添加し、その後、ｐＨ調整（７〜１０付近）し、３０分攪拌して水系顔料インクを作成することにより行なった。
尚、グリセリンはＧｌｙ、ジエチレングリコールはＤＥＧ、プロキセルＬＶ（Ｓ）２０％溶液（防腐剤）はＬＶ、２−エチル−１,３−へキサンジオールはＥＨＤと略す。
［１］Ｇｌｙ、ＤＥＧ
［２］ＥＨＤ
［３］界面活性剤
［４］ＬＶ
［５］エマルジョン樹脂＋高純水
を順序で入れて３０分攪拌した液を水系顔料分散体に添加し、その後、ｐＨ調整（７〜１０付近）し、３０分攪拌して水系顔料インクを作成することにより行なった。
尚、グリセリンはＧｌｙ、ジエチレングリコールはＤＥＧ、プロキセルＬＶ（Ｓ）２０％溶液（防腐剤）はＬＶ、２−エチル−１,３−へキサンジオールはＥＨＤと略す。
上記水系顔料分散体の吐出性評価は、各水系顔料分散体に表４のインク組成分を加え、その後の加熱処理はなしで、実施例Ｎｏ．８に準じて得た水系顔料インクで確認した。上記水系顔料分散体の保存安定性評価は水系顔料分散体そのものを評価した。結果を表７に示す。（表７中、実施例Ｎｏ．１〜７。比較例Ｎｏ．１’〜２’と表示する。）。
また、上記実施例Ｎｏ．１〜１０、比較例Ｎｏ．１’〜４’の水系顔料インクをEPSON社製インクジェットプリンターEM-930C改造機の黒カートリッジに充填後、真空脱気し、EPSON社製インクジェットプリンターEM-930C改造機で吐出安定性を評価した。結果を表７に示す。
評価１：吐出安定性
吐出安定性については、印刷物を印刷した後、プリンタヘッドにキャップした状態でプリンタを４０℃の環境下で１ヶ月放置した。放置後のプリンタの吐出状態が初期の吐出状態に回復するか否かを下記のクリーニング動作回数によって評価した。表１の水系顔料分散体については、表４のインク組成分を加え、その後の加熱処理はなしで、実施例８に準じて得た水系顔料インクについて評価を行なった。
○：１の動作により回復した。
△：２回〜３回の動作により回復した。
×：３回以上の動作によっても回復がみられなかった。
吐出安定性については、印刷物を印刷した後、プリンタヘッドにキャップした状態でプリンタを４０℃の環境下で１ヶ月放置した。放置後のプリンタの吐出状態が初期の吐出状態に回復するか否かを下記のクリーニング動作回数によって評価した。表１の水系顔料分散体については、表４のインク組成分を加え、その後の加熱処理はなしで、実施例８に準じて得た水系顔料インクについて評価を行なった。
○：１の動作により回復した。
△：２回〜３回の動作により回復した。
×：３回以上の動作によっても回復がみられなかった。
評価２：水系顔料分散体及び水系顔料インク保存性
各水系顔料分散体及び水系顔料インクをポリエチレン容器に入れ密封し、７０℃３週間保存した後の粒径、表面張力、粘度を測定し初期物性との変化率により下記のように評価した。
○：１０％以内
△：３０％以内
×：３０％を超える
各水系顔料分散体及び水系顔料インクをポリエチレン容器に入れ密封し、７０℃３週間保存した後の粒径、表面張力、粘度を測定し初期物性との変化率により下記のように評価した。
○：１０％以内
△：３０％以内
×：３０％を超える
（実施例Ｎｏ．１２）
顔料分散体作成例−１２
顔料種α：ピグメントレッド１２２
（チバスペシャルティケミカルズ社製、
クロモフタール ＪＥＴ マゼンタ ＤＭＱ） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝４０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ５３部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ７９７部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、６０℃の温度で３０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径７０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−１２
顔料種α：ピグメントレッド１２２
（チバスペシャルティケミカルズ社製、
クロモフタール ＪＥＴ マゼンタ ＤＭＱ） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝４０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ５３部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ７９７部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、６０℃の温度で３０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径７０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（実施例Ｎｏ．１３）
顔料分散体作成例−１３
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３１０８） １５０部
水溶性スチレンアクリル樹脂（ＨＰＤ−９６、ジョンソンポリマー社製） ７５部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ２．５部
蒸留水 ７７３部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、７５℃の温度で１０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径１２０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−１３
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３１０８） １５０部
水溶性スチレンアクリル樹脂（ＨＰＤ−９６、ジョンソンポリマー社製） ７５部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ２．５部
蒸留水 ７７３部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、７５℃の温度で１０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径１２０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（実施例Ｎｏ．１４）
顔料分散体作成例−１４
顔料種γ：ピグメントイエロー７４
（大日精化工業社製、エローＮＯ．４３） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝１０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ２６３部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ５８７部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、５０℃の温度で９５時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径２０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−１４
顔料種γ：ピグメントイエロー７４
（大日精化工業社製、エローＮＯ．４３） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝１０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ２６３部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ５８７部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、５０℃の温度で９５時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径２０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（実施例Ｎｏ．１５）
顔料分散体作成例−１５
顔料種α：ピグメントレッド１２２
（チバスペシャルティケミカルズ社製、
クロモフタール ＪＥＴ マゼンタ ＤＭＱ） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝１０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） １１３部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ７３７部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、６０℃の温度で３０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径７０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−１５
顔料種α：ピグメントレッド１２２
（チバスペシャルティケミカルズ社製、
クロモフタール ＪＥＴ マゼンタ ＤＭＱ） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝１０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） １１３部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ７３７部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、６０℃の温度で３０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径７０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（実施例Ｎｏ．１６）
顔料分散体作成例−１６
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３１０８） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝８０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） １８８部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ２．５部
蒸留水 ６６０部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、７５℃の温度で１０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径６０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−１６
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３１０８） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝８０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） １８８部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ２．５部
蒸留水 ６６０部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、７５℃の温度で１０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径６０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（実施例Ｎｏ．１７）
顔料分散体作成例−１７
顔料種γ：ピグメントイエロー７４
（大日精化工業社製、エローＮＯ．４３） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝１３０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ３０部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ８２０部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、５０℃の温度で１２０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径５０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−１７
顔料種γ：ピグメントイエロー７４
（大日精化工業社製、エローＮＯ．４３） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝１３０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ３０部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ８２０部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、５０℃の温度で１２０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径５０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（実施例Ｎｏ．１８）
顔料分散体作成例−１８
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３１０８） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝４０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ３０部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ８２０部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、７５℃の温度で１０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径２５０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−１８
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３１０８） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝４０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ３０部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ８２０部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、７５℃の温度で１０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径２５０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（比較例Ｎｏ．５’）
顔料分散体作成例−５’
顔料種α：ピグメントレッド１２２
（チバスペシャルティケミカルズ社製、
クロモフタール ＪＥＴ マゼンタ ＤＭＱ） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物 ０部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ７３７部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加せず、６０℃の温度で３０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径４５０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−５’
顔料種α：ピグメントレッド１２２
（チバスペシャルティケミカルズ社製、
クロモフタール ＪＥＴ マゼンタ ＤＭＱ） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物 ０部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ０部
蒸留水 ７３７部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加せず、６０℃の温度で３０時間加熱処理し、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径４５０ｎｍの水系顔料分散体を得た。
（比較例Ｎｏ．６’）
顔料分散体作成例−６’
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３８５） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝４０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ５３部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ２．５部
蒸留水 ７９４部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、加熱処理せず、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径１００ｎｍの水系顔料分散体を得た。
顔料分散体作成例−６’
顔料種β：ピグメントブルー１５：３
（大日精化工業社製、シアニンブルーＡ−３８５） １５０部
一般式（Ｉ）の化合物（ｎ＝４０、Ｒ：Ｈのβ−ナフチルエーテル） ５３部
パイオニンＡ−５１−Ｂ（竹本油脂製社） ２．５部
蒸留水 ７９４部
上記の混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社ＫＤＬ型、メディア：０．３ｍｍφジルコニアボール使用）で循環分散してできた液に樹脂エマルジョンを添加し、加熱処理せず、遠心分離機による遠心濾過を行なって粗大粒子やごみを除去して、平均粒子径１００ｎｍの水系顔料分散体を得た。
実施例Ｎｏ．１２〜１８及び比較例Ｎｏ．５’〜６’で用いた水系顔料分散体種の組成、各水系顔料分散体種の加熱温度、加熱時間をまとめて表８に示す。
水系顔料分散体作成時に添加するぬれ剤は竹本油脂社製Ａ−５１−Ｂを使用する。
また、上記表８において、使用顔料種α〜γ、分散剤〈１〉〜〈５〉の内容は前記表２及び表３に示すとおりである。また樹脂エマルジョンＡ’〜Ｄ’の内容、物性は、以下の表９に示すとおりである。
（実施例Ｎｏ．１９〜２１、比較例Ｎｏ．７’〜８’）
前記表８の処方により水系顔料分散体を作成し、それを用いて下記表１０の処方により水系顔料インクを調整し、加熱処理を行なった後、遠心分離機による遠心濾過を行ない、０．８μｍのメンブランフィルターでろ過し、各水系顔料インクを得た。
前記表８の処方により水系顔料分散体を作成し、それを用いて下記表１０の処方により水系顔料インクを調整し、加熱処理を行なった後、遠心分離機による遠心濾過を行ない、０．８μｍのメンブランフィルターでろ過し、各水系顔料インクを得た。
インクの具体的な調合法は、
《１》Ｇｌｙ、ＤＥＧ
《２》ＥＨＤ
《３》界面活性剤
《４》ＬＶ
《５》エマルジョン樹脂＋高純水
を順序で入れて３０分攪拌した液を水系顔料分散体に添加し、その後、ＰＨ調整（７〜１０付近）し、３０分攪拌して水系顔料インクを作成することにより行なった。
尚、グリセリンはＧｌｙ、ジエチレングリコールはＤＥＧ、プロキセルＬＶ（Ｓ）２０％溶液（防腐剤）はＬＶ、２−エチル−１,３−へキサンジオールはＥＨＤと略す。
《１》Ｇｌｙ、ＤＥＧ
《２》ＥＨＤ
《３》界面活性剤
《４》ＬＶ
《５》エマルジョン樹脂＋高純水
を順序で入れて３０分攪拌した液を水系顔料分散体に添加し、その後、ＰＨ調整（７〜１０付近）し、３０分攪拌して水系顔料インクを作成することにより行なった。
尚、グリセリンはＧｌｙ、ジエチレングリコールはＤＥＧ、プロキセルＬＶ（Ｓ）２０％溶液（防腐剤）はＬＶ、２−エチル−１,３−へキサンジオールはＥＨＤと略す。
上記水系顔料分散体の吐出性評価は、各水系顔料分散体に表１０のインク組成分を加え、その後の加熱処理はなしで、実施例Ｎｏ．１９に準じて得た水系顔料インクで確認した。上記水系顔料分散体の保存安定性評価は水系顔料分散体そのものを評価した。結果を表１２に示す。（表１２中、実施例Ｎｏ．１２〜１８、比較例Ｎｏ．５’〜６’と表示する。）
また、上記インク実施例Ｎｏ．１２〜２１、比較例Ｎｏ．５’〜８’の水系顔料インクをEPSON社製インクジェットプリンターEM-930C改造機の黒カートリッジに充填後、真空脱気し、EPSON社製インクジェットプリンターEM-930C改造機で吐出安定性を評価した。結果を表１２に示す。
評価１：吐出安定性
吐出安定性については、実施例Ｎｏ．１〜１１と同様の方法及び基準により評価した。なお、表８の水系顔料分散体については、表１０のインク組成分を加え、その後の加熱処理はなしで、実施例１９に準じて得た水系顔料インクについて評価を行なった。
吐出安定性については、実施例Ｎｏ．１〜１１と同様の方法及び基準により評価した。なお、表８の水系顔料分散体については、表１０のインク組成分を加え、その後の加熱処理はなしで、実施例１９に準じて得た水系顔料インクについて評価を行なった。
評価２：水系顔料分散体及び水系顔料インク保存性
保存安定性についても、実施例Ｎｏ．１〜１１と同様の方法及び基準により評価した。
保存安定性についても、実施例Ｎｏ．１〜１１と同様の方法及び基準により評価した。
Claims (18)
- 少なくとも顔料、分散剤、樹脂エマルジョン、水を含有する水系顔料分散体を加熱処理し、前記加熱処理における加熱時間が５〜３３６時間であり、前記分散剤として下記一般式（１）で示される化合物の少なくとも一種を使用することを特徴とする水系顔料分散体の製造方法。
- 前記加熱時間が２４〜９６時間であることを特徴とする請求項１に記載の水系顔料分散体の製造方法。
- 前記樹脂エマルジョンとしてアニオン性自己乳化型のエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを使用することを特徴とする請求項１または２に記載の水系顔料分散体の製造方法。
- 前記分散剤の重量基準が顔料１に対し０．１〜２であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法。
- 前記分散剤がＰＯＥ（ｎ＝４０）β−ナフチルエーテルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法。
- 前記顔料の平均粒径が１５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法。
- 前記加熱処理における温度が４０〜８０℃であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の水系顔料分散体の製造方法。
- 少なくとも請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法により得られた水系顔料分散体を使用することを特徴する水系顔料インクの製造方法。
- 請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法により得られた水系顔料分散体に、少なくとも樹脂エマルジョンを添加し、加熱処理することを特徴とする水系顔料インクの製造方法。
- 前記樹脂エマルジョンが、ポリウレタン系、スチレンアクリル系、アクリルシリコン系から選ばれた少なくとも１種類以上を含むことを特徴とする請求項９に記載の水系顔料インクの製造方法。
- 前記ポリウレタン系の樹脂エマルジョンとしてアニオン性自己乳化型のエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを使用することを特徴とする請求項１０に記載の水系顔料インクの製造方法。
- 前記加熱処理が４０〜８０℃の温度で、加熱時間が１〜３３６時間であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の水系顔料インクの製造方法。
- 前記加熱時間が５〜１６８時間であることを特徴とする請求項１２に記載の水系顔料インクの製造方法。
- 請求項８〜１３のいずれかに記載の製造方法により得られた水系顔料インクを収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
- 請求項８〜１３のいずれかに記載の製造方法により得られた水系顔料インクを吐出させて記録を行なう方式のヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
- 請求項１５に記載のインクジェット記録装置を用いて印字することを特徴とする画像形成方法。
- 請求項１６に記載の画像形成方法で画像支持体に印字されたことを特徴とする画像形成物。
- 前記画像支持体が紙であることを特徴とする請求項１７に記載の画像形成物。
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