JP2009114298A

JP2009114298A - 水系インクジェット記録用赤外吸収インク、インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2009114298A
Application number: JP2007288077A
Authority: JP
Inventors: Hitomi Sadohara; 一十三佐渡原
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2007-11-06
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2027-11-06
Also published as: US20090117278A1; US8252104B2; JP5168463B2

Abstract

【課題】記録物の色調に影響を与えることなく、赤外領域の電磁波を吸収する水系インクジェット記録用赤外吸収インクを提供する。
【解決手段】水系インクジェット記録用赤外吸収インクは、アンチモン・錫複合酸化物微粒子及び着色剤を含有する。
【選択図】なし

Description

本発明は、赤外光を吸収する画像を形成することができる水系インクジェット記録用赤外吸収インク、そのインクを使用するインクジェット記録方法及びその方法を実現するインクジェット記録装置に関する。

バーコードやＯＣＲ文字等のコードマークを形成するためのインクとして、セキュリティー性向上の観点から、目視では容易に判別できないようなコードマークの形成を可能とする赤外吸収インクの開発が行われている。当該赤外吸収インクとしては、例えば、シアニン系色素やナフトキノン系色素等を用いたインク（特許文献１、特許文献２）や、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）粉を含む樹脂からなる色材を用いたインク（特許文献３）が提案されている。

特開平３−１５４１８７号公報特開平３−２２７３７８号公報特開２０００−３０９７３６号公報

しかしながら、特許文献１、特許文献２の有機系色素を用いた赤外吸収インクの場合、可視領域に吸収があるため、インクの色調を制御できないという問題があった。一方、特許文献３のＩＴＯ粉を用いた赤外吸収インクの場合、可視領域にほとんど吸収がない。しかし、ＩＴＯ粉が高価な材料であり、また、ＩＴＯ粉は一般的に有機溶媒を含むインク等で使用されることが多く、水系インク及び水系インクを使用するインクジェット記録方法に適用できるものではなかった。

本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、インクの色調を変えず赤外領域の電磁波を吸収する水系インクジェット記録用赤外吸収インクを提供することを目的とする。

本発明者らは、ＩＴＯ粉に比べて安価であり、可視光をほとんど吸収せず、近赤外領域の電磁波を吸収するアンチモン・錫複合酸化物微粒子（以下、ＡＴＯ微粒子と記載する場合がある）を、赤外吸収剤として使用することにより上述の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明は、アンチモン・錫複合酸化物微粒子及び着色剤を含有することを特徴とする水系インクジェット記録用赤外吸収インク（以下、「水系インクジェット記録用赤外吸収インク」を「インク」と記載する場合がある）を提供する。

また、本発明は、被記録媒体にインクを吐出させ付着させることにより画像を記録するインクジェット記録方法において、記録されるべき画像に赤外吸収能を付与するために前記インクとしてアンチモン・錫複合酸化物微粒子及び着色剤を含有する水系インクジェット記録用赤外吸収インクを使用することを特徴とするインクジェット記録方法を提供する。

さらに、本発明は、アンチモン・錫複合酸化物微粒子及び着色剤を含有する水系インクジェット記録用赤外吸収インクを収納するインク収納部及び前記水系インクジェット記録用赤外吸収インクを液滴として吐出させるための吐出機構を備えることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。

本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクは、赤外吸収剤としてＡＴＯ微粒子を含有する。ＡＴＯ微粒子は、可視領域にはほとんど吸収がないが、波長８００ｎｍ以上の近赤外領域において、長波長になるにしたがい高い吸光度を示す。従って、本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクを用いて記録した画像、特に本発明のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置を用いて記録された画像については、記録物の色調がＡＴＯ微粒子によって影響を受けず、しかも目視では赤外吸収能の有無を認識することができないが、近赤外領域における反射又は透過スペクトルを読み取ることで、他の赤外吸収材料で記録された記録物との識別ができる。

本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクは、アンチモン・錫複合酸化物微粒子と着色剤とを含有する。

本発明で使用するＡＴＯ微粒子の粒子径に関し、平均粒子径が小さすぎるとＡＴＯ微粒子の比表面積が大きくなりすぎるため、粒子間に働く引力が強くなり、本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インク中でのＡＴＯ微粒子の分散安定性が低下する傾向がある。逆に、大きすぎると光を大きく散乱するため、本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクを用いて記録された画像の透明性が低下し、また、インクジェット記録ヘッドの目詰まりが生じやすくなる傾向がある。従って、水系インクジェット記録用赤外吸収インクの分散安定性を確保し、且つ被記録媒体として用いるＯＨＰフィルム等の透明基材の透明性を維持したり、下地印刷における透明性を維持したい場合等、実質的に透明なコードマーク等を記録するために、ＡＴＯ微粒子の平均粒子径は、好ましくは５ｎｍ〜８００ｎｍ、より好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。

特に、４００ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光線領域の光の散乱を抑制し、コードマークパターンに澄んだ透明性を必要とする場合は、ＡＴＯ微粒子の平均粒子径は、好ましくは２００ｎｍ以下、特に好ましくは１５０ｎｍ以下である。これは、粒子径が２００ｎｍ以下になると、光散乱が低減してレイリー散乱領域になり、散乱光は粒子径の６乗に反比例して低減するため、粒子径の減少に伴って透明性がより向上するからである。また、粒子径が１５０ｎｍ以下になると、光の散乱がさらに少なくなりさらに吸収効率が向上するからである。

なお、ＡＴＯ微粒子の平均粒子径は、分散安定性を考慮する場合、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上、さらに好ましくは５０ｎｍ以上である。

このようなＡＴＯ微粒子としては、酸化アンチモン粉末と酸化錫粉末を混合し、１０００〜１３００℃の温度で焼成し、常法に従って微粒子化したものを使用できる。具体例としては、ＳＮ−１００Ｄ（石原産業（株）製）、ＴＤＬ（（株）ＪＥＭＣＯ製）等が挙げられる。

以上説明したＡＴＯ微粒子は、水系インクジェット記録用赤外吸収インク中において、少なすぎると被記録媒体上に付与される赤外吸収能が不充分となり、充分な赤外吸収能を得るためには重複印刷を行う等、コードマークの形成に必要な工程を煩雑にするため好ましくなく、多すぎるとインクジェット記録ヘッドのノズルの目詰まりが起きやすくなるため好ましくない。したがって、ＡＴＯ微粒子の水系インクジェット記録用赤外吸収インク全量中における濃度は、好ましくは０．３重量％〜１０重量％、より好ましくは０．３重量％〜７重量％、さらに好ましくは０．５重量％〜７重量％である。

本発明で使用する着色剤としては、水溶性染料、顔料又は両者の混合物から選択することができる。本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクで記録された画像は、可視光領域では着色剤に由来する吸収スペクトルを呈し、赤外領域ではＡＴＯ微粒子に由来する特徴的な吸収スペクトルを示す。なお、記録物は、ＡＴＯ微粒子の可視光領域における吸収がほとんどないため、着色剤自体の色調を保持している。例えば、赤外線が透過する着色剤として黒色染料を混合した水系インクジェット記録用赤外吸収インクは、黒色染料のみを含む黒色インクと比較すると、人の目には同等の黒色として認識されるが、赤外線を照射して比較すると異なる透過プロファイルを示す。従って、この黒色の水系インクジェット記録用赤外吸収インクを用いて記録した画像（記録物）、例えばバーコードを記録した記録物は、赤外吸収材料を含まない通常の黒色インクをダミーとして印刷することで、さらに複雑で高度なセキュリティーを実現することができる。

本発明で使用し得る水溶性染料としては、従来のインクジェットインクにおいて、鮮明性、水溶性、安定性、耐光性、耐オゾン性及びその他の要求される性能を満たすものとして使用されているものを使用することができる。染料の種類としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料及び反応性染料等が挙げられる。染料の構造で分類すれば、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、アニリン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料及び金属フタロシアニン染料等が挙げられる。

好ましい水溶性染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１７、１９、３２、５１、７１、１０８、１４６、１５４及び１６８等；Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２、２４、２６、２７、２８、３３、３９、５８、８６、９８、１００、１３２及び１４２等；Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド４、１７、２８、３７、６３、７５、７９、８０、８３、９９、２２０、２２４及び２２７等；Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット４７、４８、５１、９０及び９４等；Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、６、８、１５、２５、２２、２５、７１、７６、８０、８６、９０、１０６、１０８、１２３、１６３、１６５、１９９及び２２６等；Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２、７、２４、２６、３１、５２、６３、１１２及び１１８等；Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー３、１１、１７、１９、２３、２５、２９、３８、４２、４９、５９、６１、７１及び７２等；Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、６、８、１７、１８、３２、３５、３７、４２、５１、５２、５７、８０、８５、８７、９２、９４、１１５、１１９、１３１、１３３、１３４、１５４、１８１、１８６、２４９、２５４、２５６、２８９、３１５、３１７及び４０７等；Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット１０、３４、４９及び７５等；Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、２２、２９、４０、５９、６２、９３、１０２、１０４、１１３、１１７、１２０、１６７、１７５、１８３、２２９及び２３４等；Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック２等；Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー４０等；Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、２、９、１２、１３、１４及び３７等；Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット７、１４及び２７等；Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１、３、５、７、９、２４、２５、２６、２８及び２９等；Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー２、３、１３及び１５等；Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド４、２３、２４、３１、５６及び１８０等；Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー７、１３及び２１等が挙げられる。

本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクにおいて、水溶性染料を使用する場合、その含有割合は、所期の印字濃度及び色彩により異なるが、少なすぎると被記録媒体上での発色が不充分となり、多すぎるとインクジェット記録ヘッドのノズルの目詰まりが起きやすくなるので、水系インクジェット記録用赤外吸収インク全量に対して好ましくは０．１重量％〜１０重量％、より好ましくは０．３重量％〜１０重量％、特に好ましくは０．５重量％〜７重量％の範囲である。

また、好ましい顔料としては、赤外線を透過させる顔料が好ましい。イエロー系顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３、１３、７４、８３及び１５４等が挙げられる。マゼンタ系顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、４８、１１２、１２２、１７７、２０２及び２０７等が挙げられる。シアン系顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：３、１５：４、１６及び６０等が挙げられる。

本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクにおいて、顔料を使用する場合、その含有量は、少なすぎると被記録媒体上での発色が不充分となり、多すぎるとインクジェット記録ヘッドのノズルの目詰まりが起きやすくなるので、水系インクジェット記録用赤外吸収インク全量に対して、好ましくは１〜１０重量％、より好ましくは１〜７重量％である。

また、顔料の粒子径としては、ＡＴＯ微粒子の場合と同様の理由で、好ましくは５ｎｍ〜８００ｎｍである。さらに上限については、より好ましくは２００ｎｍ以下、特に好ましくは１５０ｎｍ以下である。また、下限については、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上であり、さらに好ましくは５０ｎｍ以上である。

本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクは水を含有する。水としては、脱イオン水を使用することが好ましい。水の含有割合は、併用する水溶性有機溶剤の種類、組成あるいは所期のインクの特性に依存して広い範囲で決定されるが、少なすぎるとインクの粘度が上昇するため吐出が困難となり、多すぎると水分蒸発によって着色剤や添加剤の析出及び／又は凝集等が生じてインクジェット記録ヘッドのノズルの目詰まりが起きやすくなるため、水系インクジェット記録用赤外吸収インク全量に対して好ましくは１０重量％〜９５重量％、より好ましくは１０重量％〜８０重量％、特に好ましくは２０重量％〜８０重量％である。

本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクは、さらに、インクジェット記録用インクに一般的に使用される湿潤剤及び浸透剤等の水溶性有機溶剤を含有することが好ましい。

湿潤剤は、インクジェット記録ヘッドのノズルの目詰まりを防止するためにインクに添加されるものである。湿潤剤としては、例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等の水溶性グリコール類が挙げられる。

湿潤剤の水系インクジェット記録用赤外吸収インク中における含有割合は、少なすぎるとインクジェット記録ヘッドのノズルの目詰まりを防止するために不充分であり、多すぎるとインクの粘度が上昇し、吐出が困難となるので、水系インクジェット記録用赤外吸収インク全量に対して好ましくは５重量％〜５０重量％、より好ましくは１０重量％〜４０重量％、特に好ましくは１５重量％〜３５重量％である。

浸透剤は、印字した際、インクを被記録材内部に浸透させ易くするため及びインクの表面張力を調整するためのものである。浸透剤としては、例えば、エチレングリコール系及びプロピレングリコール系のアルキルエーテルに代表されるグリコールエーテル等が挙げられる。エチレングリコール系アルキルエーテルとしては、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−エチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールイソブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−エチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールイソブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−エチルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル及びトリエチレングリコールイソブチルエーテル等が挙げられる。プロピレングリコール系アルキルエーテルとしては、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−エチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−エチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−エチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル及びトリプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル等が挙げられる。

浸透剤の水系インクジェット記録用赤外吸収インク中における含有割合は、少なすぎると浸透性が不充分となり、多すぎると過剰な浸透性によってフェザリング等のにじみを生じやすくなるので、好ましくは水系インクジェット記録用赤外吸収インク全量に対して好ましくは０．５重量％〜１０重量％、より好ましくは０．５重量％〜７重量％である。

また、水系インクジェット記録用赤外吸収インクには湿潤剤及び浸透剤に加え、インクジェット記録ヘッドのノズル先端部におけるインクの乾燥を防止したり、印字濃度を高くしたり、鮮やかな発色をさせたりする等の別目的で、さらに他の水溶性有機溶剤を含むことができる。これら水溶性有機溶剤としては、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の低級アルコール；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；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；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル；グリセリン；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン；１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。

また、水系インクジェット記録用赤外吸収インクは、表面張力調整のため、各種界面活性剤を含有することができる。界面活性剤としては、高級アルコール硫酸エステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類及びアルキルアリルスルホン酸塩類等の陰イオン界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類及びポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル類等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。

本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクは、上述したＡＴＯ微粒子及び着色剤と、水等の溶媒を常法により均一に混合分散させることにより製造することができる。

このようにして製造した水系インクジェット記録用赤外吸収インクは、以下に説明するインクジェット記録方法に好ましく適用することができる。即ち、このインクジェット記録方法は、被記録媒体にインクを吐出させ付着させることにより画像を記録するインクジェット記録方法であって、記録されるべき画像に赤外吸収能を付与するために前記インクとして本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクを使用することを特徴とするものである。

このインクジェット記録方法は、インクとして本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクを使用する以外は、従来のインクジェット記録方法と同様の構成を取ることができる。従って、被記録媒体として、従来のインクジェット記録に用いる被記録媒体を使用することができ、例えば、両面又は片面に水性インクジェットインクを受容できるインク受容層が形成された記録紙を使用することができる。

また、本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インク及びインクジェット記録方法は、水系インクジェット記録用赤外吸収インクを収納するインク収納部及び前記水系インクジェット記録用赤外吸収インクを液滴として吐出させるための吐出機構を備えるインクジェット記録装置に好ましく適用することができる。このインクジェット記録装置も、インクとして本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクを使用すること以外は、従来のインクジェット記録装置と同じ構成を取ることができる。

以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。これらの実施例及び比較例においては、ＡＴＯ微粒子を含有する赤外吸収性のブラックインク、イエローインク、マゼンタインク及びシアンインクを調製し、各インクを用いてインクジェット記録を行い、インクジェット記録紙に形成された記録領域の赤外領域における反射スペクトルを測定し、評価を行った。

（１）インクの調製
以下に示す方法により、各インクを調製した。調製後の各インク全量における各組成は表１〜４に示した通りである。なお、表１〜４に示されたインク組成は、各インク全量に含まれる実際のインク組成の配合量を重量％で示したものである。また、使用したＡＴＯ微粒子における二次粒子の平均粒子径は、ＡＴＯ微粒子分散体（ＳＮ−１００Ｄ、石原産業（株）製）をイオン交換水により１５００倍に希釈して得た希釈液について、粒度分布を（株）堀場製作所製動的光散乱式粒度分布計（ＬＢ−５００）で測定し得られた数値である。なお、本発明の実施例の水系インクジェット記録用赤外吸収インクは、インク１〜５，７〜１１，１３〜１７、１９〜２３、２５〜２９、３１〜３５及び３７〜４１であり、他のインクはＡＴＯ微粒子を含有していない比較例の水系インクジェット記録用インクである。

ａ）インク１（赤外吸収ブラック染料インク）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４：３．０重量部、水（イオン交換水）：５４．３重量部、グリセリン：２３．０重量部、及びジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル：３．０重量部を混合してブラック染料水溶液８３．３重量部を得た。得られたブラック染料水溶液８３．３重量部を、撹拌中のＡＴＯ微粒子分散体（ＳＮ−１００Ｄ、石原産業（株）製；二次粒子の平均粒子径１２８ｎｍ、固形分３０重量％）：１６．７重量部に徐々に加え、３０分間撹拌した後に、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、インク１を得た。ここで、インク１中におけるＡＴＯ微粒子の配合割合は５重量％であった。

ｂ）インク２（赤外吸収ブラック染料インク）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４：３．０重量部、水（イオン交換水）：６０．０重量部、グリセリン：２４．０重量部、及びジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル：３．０重量部を混合してブラック染料水溶液９０．０重量部を得た。得られたブラック染料水溶液９０．０重量部を、撹拌中のＡＴＯ微粒子分散体（ＳＮ−１００Ｄ、石原産業（株）製；二次粒子の平均粒子径１２８ｎｍ、固形分３０重量％）：１０．０重量部に徐々に加え、３０分間撹拌した後に、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、インク２を得た。ここで、インク２中におけるＡＴＯ微粒子の配合割合は、３重量％であった。

ｃ）インク３（赤外吸収ブラック染料インク）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４：３．０重量部、水（イオン交換水）：６５．７重量部、グリセリン：２５．０重量部、及びジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル：３．０重量部を混合してブラック染料水溶液９６．７重量部を得た。得られたブラック染料水溶液９６．７重量部を、撹拌中のＡＴＯ微粒子分散体（ＳＮ−１００Ｄ、石原産業（株）製；二次粒子の平均粒子径１２８ｎｍ、固形分３０重量％）：３．３重量部に徐々に加え、３０分間撹拌した後に、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、インク３を得た。ここで、インク３中におけるＡＴＯ微粒子の配合割合は、１重量％であった。

ｄ）インク４（赤外吸収ブラック染料インク）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４：３．０重量部、水（イオン交換水）：６６．８重量部、グリセリン：２５．５重量部、及びジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル：３．０重量部を混合してブラック染料水溶液９８．３重量部を得た。得られたブラック染料水溶液９８．３重量部を、撹拌中のＡＴＯ微粒子分散体（ＳＮ−１００Ｄ、石原産業（株）製；二次粒子の平均粒子径１２８ｎｍ、固形分３０重量％）：１．７重量部に徐々に加え、３０分間撹拌した後に、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、インク４を得た。ここで、インク４中におけるＡＴＯ微粒子の配合割合は、０．５重量％であった。

ｅ）インク５（赤外吸収ブラック染料インク）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４：３．０重量部、水（イオン交換水）：６７．７重量部、グリセリン：２６．０重量部、及びジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル：３．０重量部を混合してブラック染料水溶液９９．７重量部を得た。得られたブラック染料水溶液９９．７重量部を撹拌中のＡＴＯ微粒子分散体（ＳＮ−１００Ｄ、石原産業（株）製；二次粒子の平均粒子径１２８ｎｍ、固形分３０重量％）：０．３重量部に徐々に加え、３０分間撹拌した後に、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、インク５を得た。ここで、インク５中におけるＡＴＯ微粒子の配合割合は、０．１重量％であった。

ｆ）インク６（ブラック染料インク）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４：３．０重量部、水（イオン交換水）：６８．０重量部、グリセリン：２６．０重量部、及びジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル：３．０重量部を混合して、さらに３０分間撹拌を続けた後に、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、ブラックインク６を得た。

ｇ）インク７〜１１（赤外吸収イエロー染料インク）及びインク１２（イエロー染料インク）
インク組成を表１に示した通りに変更した以外は、インク１の場合と同様にしてインク７〜１１、インク６の場合と同様にしてインク１２を調製した。

ｈ）インク１３〜１７（赤外吸収マゼンタ染料インク）及びインク１８（マゼンタ染料インク）
インク組成を表２に示した通りに変更した以外は、インク１の場合と同様にしてインク１３〜１７、インク６の場合と同様にしてインク１８を調製した。

ｉ）インク１９〜２３（赤外吸収シアン染料インク）及びインク２４（シアン染料インク）
インク組成を表２に示した通りに変更した以外は、インク１の場合と同様にしてインク１９〜２３、インク６の場合と同様にしてインク２４を調製した。

ｊ）インク２５（赤外吸収イエロー顔料インク）
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４：１５重量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム：５．０重量部、グリセリン：１５重量部、水（イオン交換水）：６５重量部を混合した後、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを媒体とした湿式サンドミルにて分散処理を行い、イエロー顔料分散体を得た。

さらに、水（イオン交換水）：４９．１重量部、グリセリン：２７．５重量部、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル：２．５重量部を混合してインク溶媒７９．１重量部を調製し、調製したインク溶媒７９．１重量部を撹拌中のＡＴＯ微粒子分散体（ＳＮ−１００Ｄ、石原産業（株）製；二次粒子の平均粒子径１２８ｎｍ、固形分３０重量％）：２０．９重量部に徐々に加え、さらに３０分間撹拌を続け、ＡＴＯ微粒子分散液を調製した。

その後、調製したＡＴＯ微粒子分散液：８０重量部を撹拌中のイエロー顔料分散体：２０重量部に徐々に加え、さらに、３０分間撹拌した後に、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、インク２５を調製した。ここで、インク２５中におけるＡＴＯ微粒子の配合割合は、５重量％であった。

ｋ）インク２６（赤外吸収イエロー顔料インク）
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４：１５重量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム：５．０重量部、グリセリン：１５重量部、水（イオン交換水）：６５重量部を混合した後、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを媒体とした湿式サンドミルにて分散処理を行い、イエロー顔料分散体を得た。

さらに、水（イオン交換水）：５６．９重量部、グリセリン：２８．１重量部、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル：２．５重量部を混合してインク溶媒８７．５重量部を調製し、調製したインク溶媒８７．５重量部を撹拌中のＡＴＯ微粒子分散体（ＳＮ−１００Ｄ、石原産業（株）製；二次粒子の平均粒子径１２８ｎｍ、固形分３０重量％）：１２．５重量部に徐々に加え、さらに３０分間撹拌を続け、ＡＴＯ微粒子分散液を調製した。

その後、調製したＡＴＯ微粒子分散液：８０重量部を撹拌中のイエロー顔料分散体：２０重量部に徐々に加え、さらに、３０分間撹拌した後に、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、インク２６を調製した。ここで、インク２６中におけるＡＴＯ微粒子の配合割合は、３重量％であった。

ｌ）インク２７（赤外吸収イエロー顔料インク）
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４：１５重量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム：５．０重量部、グリセリン：１５重量部、水（イオン交換水）：６５重量部を混合した後、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを媒体とした湿式サンドミルにて分散処理を行い、イエロー顔料分散体を得た。

さらに、水（イオン交換水）：６４．６重量部、グリセリン：２８．８重量部、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル：２．５重量部を混合してインク溶媒９５．９重量部を調製し、調製したインク溶媒９５．９重量部を撹拌中のＡＴＯ微粒子分散体（ＳＮ−１００Ｄ、石原産業（株）製；平均粒子径１２８ｎｍ、固形分３０重量％）：４．１重量部に徐々に加え、さらに３０分間撹拌を続け、ＡＴＯ微粒子分散液を調製した。

その後、調製したＡＴＯ微粒子分散液：８０重量部を撹拌中のイエロー顔料分散体：２０重量部に徐々に加え、さらに、３０分間撹拌した後に、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、インク２７を調製した。ここで、インク２７中におけるＡＴＯ微粒子の配合割合は、１重量％であった。

ｍ）インク２８（赤外吸収イエロー顔料インク）
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４：１５重量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム：５．０重量部、グリセリン：１５重量部、水（イオン交換水）：６５重量部を混合した後、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを媒体とした湿式サンドミルにて分散処理を行い、イエロー顔料分散体を得た。

さらに、水（イオン交換水）：６６．０重量部、グリセリン：２９．４重量部、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル：２．５重量部を混合してインク溶媒９７．９重量部を調製し、調製したインク溶媒９７．９重量部を撹拌中のＡＴＯ微粒子分散体（ＳＮ−１００Ｄ、石原産業（株）製；二次粒子の平均粒子径１２８ｍ、固形分３０重量％）：２．１重量部に徐々に加え、さらに３０分間撹拌を続け、ＡＴＯ微粒子分散液を調製した。

その後、調製したＡＴＯ微粒子分散液：８０重量部を撹拌中のイエロー顔料分散体：２０重量部に徐々に加え、さらに、３０分間撹拌した後に、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、インク２８を調製した。ここで、インク２８中におけるＡＴＯ微粒子の配合割合は、０．５重量％であった。

ｎ）インク２９（赤外吸収イエロー顔料インク）
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４：１５重量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム：５．０重量部、グリセリン：１５重量部、水（イオン交換水）：６５重量部を混合した後、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを媒体とした湿式サンドミルにて分散処理を行い、イエロー顔料分散体を得た。

さらに、水（イオン交換水）：６７．４重量部、グリセリン：２９．７重量部、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル：２．５重量部を混合してインク溶媒９９．６重量部を調製し、調製したインク溶媒９９．６重量部を撹拌中のＡＴＯ微粒子分散体（ＳＮ−１００Ｄ、石原産業（株）製；二次粒子の平均粒子径１２８ｎｍ、固形分３０重量％）：０．４重量部に徐々に加え、さらに３０分間撹拌を続け、ＡＴＯ微粒子分散液を調製した。

その後、調製したＡＴＯ微粒子分散液：８０重量部を撹拌中のイエロー顔料分散体：２０重量部に徐々に加え、さらに、３０分間撹拌した後に、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、インク２９を調製した。ここで、インク２９中におけるＡＴＯ微粒子の配合割合は、０．１重量％であった。

ｏ）インク３０（イエロー顔料インク）
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４：１５重量部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム：５．０重量部、グリセリン：１５重量部、水（イオン交換水）：６５重量部を混合した後、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを媒体とした湿式サンドミルにて分散処理を行い、イエロー顔料分散体を得た。

さらに、水（イオン交換水）：５４．０重量部、グリセリン：２４．０重量部、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル：２．５重量部を混合してインク溶媒８０重量部を調製し、調製したインク溶媒８０．０重量部を撹拌中のイエロー顔料分散体：２０重量部に徐々に加え、さらに、３０分間撹拌した後に、孔径１μｍのメンブランフィルターにて濾過し、インク３０を調製した。

ｐ）インク３１〜３５（赤外吸収マゼンタ顔料インク）及びインク３６（マゼンタ顔料インク）
インク組成を表４に示した通りに変更した以外は、インク２５の場合と同様にしてインク３１〜３５、インク３０の場合と同様にしてインク３６を調製した。

ｑ）インク３７〜４１（赤外吸収シアン顔料インク）及びインク４２（シアン顔料インク）
インク組成を表４に示した通りに変更した以外は、インク２５の場合と同様にしてインク３７〜４１、インク３０の場合と同様にしてインク４２を調製した。

（２）記録物の赤外反射スペクトルの測定と赤外吸収能の評価
前記のように調製した各インクを所望のインクカートリッジに充填し、ブラザー工業（株）製インクジェットプリンタ搭載デジタル複合機（ＤＣＰ−１１５）を使用してブラザー専用Ａ４インクジェット紙（ＢＰ６０ＭＡ）に記録した。前記被記録媒体の反射率を基準としたときの記録物の反射スペクトルを（株）島津製作所製分光光度計（ＵＶ−３１００ＰＣ）により、波長３８０〜２０００ｎｍの領域において測定した。記録物の赤外吸収能は、波長９００ｎｍ、１４００ｎｍ、２０００ｎｍにおける反射率を以下の評価基準に従って評価した。得られた結果を表５に示す。

＜赤外吸収能評価基準＞
ＡＡ：反射率が６０％未満（充分に赤外吸収能を確認できた）
Ａ：反射率が６０％以上７５％未満（充分に赤外吸収能を確認できた）
Ｂ：反射率が７５％以上９０％未満（赤外吸収能を確認できた）
Ｃ：反射率が９０％以上９５％未満（吸収は小さいが赤外吸収能を確認できた）
Ｄ：反射率が９５％以上（赤外吸収能を確認できなかった）

（３）評価結果
表５から解るように、ＡＴＯ微粒子を含有しないインクで記録された記録物は、波長９００ｎｍ、１４００ｎｍ、２０００ｎｍのいずれに対しても、赤外吸収能評価がＤであった。

一方、ＡＴＯ微粒子を０．１重量％含有させたインクの場合には、含有させなかった場合に比べ、２０００ｎｍの波長に対する赤外吸収能評価がＣとなり赤外吸収能が改善したことがわかった。また、ＡＴＯ微粒子を０．５重量％含有させたインクの場合には、０．１重量％含有させた場合に比べ、２０００ｎｍの波長がＢとなるだけでなく、１４００ｎｍ及び９００ｎｍの波長に対しても赤外吸収能評価がＣとなり、より改善したことがわかる。さらに、ＡＴＯ微粒子を１．０重量％含有させたインクの場合には、０．５重量％含有させた場合に比べ、２０００ｎｍの波長に対して赤外吸収能評価がＡとなり、１４００ｎｍの波長に対して赤外吸収能評価がＢとなり、より改善されたことがわかった。ＡＴＯ微粒子を３．０重量％含有させたインクの場合には、１．０重量％含有させた場合に比べ、２０００ｎｍの波長に対して赤外吸収能評価がＡＡとなり、１４００ｎｍの波長に対して赤外吸収能評価がＡとなり、また、９００ｎｍの波長に対して赤外吸収能評価がＢとなり、より改善されたことが解った。ＡＴＯ微粒子を５．０重量％含有させたインクの場合には、３．０重量％含有させた場合に比べ、１４００ｎｍの波長に対して赤外吸収能評価がＡＡとなり、３．０重量％の場合よりもさらに改善されたことがわかった。

以上説明したように、ＡＴＯ微粒子を含有する本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インクは、記録物に対し赤外吸収能を付与することができる。従って、その記録物は、近赤外領域において長波長領域の電磁波に対する吸光度が高くなるＡＴＯ独特の反射（透過）スペクトルを示すことから、他の赤外吸収材料を用いたセキュリティー印刷物とも識別が可能である。また、ＡＴＯ微粒子は可視領域にほとんど吸収を持たないため、記録画像の色調は保持される。よって、本発明の水系インクジェット記録用赤外吸収インク、それを用いるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置は、インクジェット記録の実使用に有用である。

Claims

アンチモン・錫複合酸化物微粒子及び着色剤を含有することを特徴とする水系インクジェット記録用赤外吸収インク。
アンチモン・錫複合酸化物微粒子の含有量が、０．３〜１０重量％である請求項１記載の水系インクジェット記録用赤外吸収インク。
被記録媒体にインクを吐出させ付着させることにより画像を記録するインクジェット記録方法において、記録されるべき画像に赤外吸収能を付与するために前記インクとしてアンチモン・錫複合酸化物微粒子及び着色剤を含有する水系インクジェット記録用赤外吸収インクを使用することを特徴とするインクジェット記録方法。
アンチモン・錫複合酸化物微粒子及び着色剤を含有する水系インクジェット記録用赤外吸収インクを収納するインク収納部及び前記水系インクジェット記録用赤外吸収インクを液滴として吐出させるための吐出機構を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。