JPH1060328A - 水系顔料インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温下での長期保存安定性が向上し、且つ特
にインクジェット記録用インクとして用いた場合にフェ
ザリング等が防止され印字品質が向上した水系顔料イン
クを提供すること。 【解決手段】 カーボンブラック、高分子分散剤、水溶
性溶剤及び水を主成分とする本発明の水系顔料インク
は、上記カーボンブラックの揮発分が９〜２５重量％で
あることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高温下での長期保
存安定性が向上した水系顔料インクに関し、特に、イン
クジェット記録用インクとして用いた場合にフェザリン
グが防止され印字品質が向上した水系顔料インクに関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
インク中のカーボンブラックの揮発分に関する技術とし
ては、例えば特開平３−２１０３７３号公報に記載のも
の等が知られている。該公報には、揮発分が３．５〜８
重量％の酸性カーボンブラックと特定の水溶性樹脂とを
組み合わせることにより、印字物の濃度が高く、インク
の吐出安定性や長期保存安定性が向上することが記載さ
れている。

【０００３】しかしながら、上記公報に記載のインク
は、高温下での長期保存安定性が低く、また、特に、イ
ンクジェット記録用インクとして用いた場合に、いわゆ
るフェザリング（feathering: 被記録部材に付着したイ
ンク液滴が尾を引く現象）が起きやすく印字品質の点で
未だ満足のいくものではなかった。

【０００４】従って、本発明の目的は、高温下での長期
保存安定性が向上した水系顔料インクを提供することに
ある。また、本発明の目的は、特にインクジェット記録
用インクとして用いた場合にフェザリング等が防止され
印字品質が向上した水系顔料インクを提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、カーボンブラックの揮発分を特定範囲内とする
ことにより、上記目的を達成し得る水系顔料インクが得
られることを知見した。

【０００６】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、カーボンブラック、高分子分散剤、水溶性溶剤及び
水を主成分とする水系顔料インクにおいて、上記カーボ
ンブラックは、その揮発分が９〜２５重量％であること
を特徴とする水系顔料インクを提供することにより上記
目的を達成したものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の水系顔料インクは、カー
ボンブラック、高分子分散剤、水溶性溶剤及び水を必須
成分として含有し、上記カーボンブラックとして特定の
揮発分を有するものを用いたことを特徴とするものであ
る。

【０００８】特定の揮発分を有するカーボンブラックと
は、揮発分が９〜２５重量％であるカーボンブラックで
ある。上記カーボンブラックを用いることにより、高温
下でのインクの長期保存安定性が向上し、特に、本発明
の水系顔料インクをインクジェット記録用インクとして
用いた場合に、フェザリングやにじみの発生が防止され
印字品質が向上する。更に詳細には、上記カーボンブラ
ックの揮発分が９重量％に満たないと高温下でのインク
の長期保存安定性に劣り、２５重量％を超えると、特に
本発明の水系顔料インクをインクジェット記録用インク
として用いた場合にプリンタヘッド内の電極部に堆積物
が発生して吐出不良が起きたり、またヘッド目詰まりが
起きる等の問題が発生する。上記カーボンブラックの揮
発分は、９．５〜２０重量％であることが好ましく、１
０〜１５重量％であることが更に好ましい。尚、上記カ
ーボンブラックの揮発分は、特開平３−２１０３７３号
公報の第４頁左下欄第９行〜末行に記載の方法によって
測定される。

【０００９】揮発分が上記範囲内であるカーボンブラッ
クは、例えばＨｉｇｈ ＣｏｌｏｒＣｈａｎｎｅｌ、Ｍ
ｅｄｉｕｍ Ｃｏｌｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ、及びＲｅｇ
ｕｌａｒ Ｃｏｌｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ等のＣｈａｎｎ
ｅｌ法を用いて製造することができる。また、該カーボ
ンブラックとして、デグサ社製のＰｒｉｎｔｅｘ １５
０ＴやＳｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４，４Ａ，５，及
び６、Ｃｏｌｏｒ ＢｌａｃｋＦＷ２，ＦＷ２Ｖ，及び
ＦＷ２００等の市販品を用いることもできる。

【００１０】上記カーボンブラックは、本発明の水系顔
料インク中に好ましくは１〜１５重量％配合され、更に
好ましくは２〜１０重量％配合される。上記カーボンブ
ラックの配合量が１重量％に満たないと印字濃度が不十
分であり、１５重量％を超えて使用しても印字濃度の大
幅な向上が図れないことがあるので上記範囲内とするこ
とが好ましい。

【００１１】また、上記カーボンブラックは、その粉末
状態での吸油量が２５０〜８００ｇ／１００ｇであるこ
とが好ましい。該吸油量が上記条件を満足しない場合、
カーボンブラックの凝集が起こりやすく、インクの保存
安定性が低下したり、特に本発明の水系顔料インクをイ
ンクジェット記録用インクとして用いた場合にインクの
吐出不良等が起こることがある。上記吸油量は、３００
〜７００ｇ／１００ｇであることが更に好ましく、４０
０〜６００ｇ／１００ｇであることが一層好ましい。吸
油量が上記範囲内であるカーボンブラックは、例えばＨ
ｉｇｈ ＣｏｌｏｒＣｈａｎｎｅｌ、Ｍｅｄｉｕｍ Ｃ
ｏｌｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ、及びＲｅｇｕｌａｒ Ｃｏ
ｌｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ等のＣｈａｎｎｅｌ法を用いて
製造することができる。尚、上記吸油量は、ＪＩＳ Ｋ
６２２１−１９８２に従い測定された値である。

【００１２】また、上記カーボンは、高温下でのインク
の長期保存安定性の一層の向上、及び特にインクジェッ
ト記録用インクとして用いた場合の印字品質の一層の向
上の点から、その平均粒径が０．０５〜３μｍであるこ
とが好ましく、０．０５〜１μｍであることが更に好ま
しい。特に、上記カーボンブラックは、その粒径分布に
関して、０．２μｍ未満の粒径の粒子６０〜９８体積
％、０．２μｍ以上０．６μｍ未満の粒径の粒子０．５
〜４０体積％、及び０．６μｍ以上の粒径の粒子５体積
％以下からなることが好ましい。斯かる粒径分布を有す
るカーボンブラックを用いることにより、微量の粗大粒
子がプリンタヘッドに粗い被覆層を形成する結果、カー
ボンブラック粒子がそれ以上付着することが防止され、
インクの長期吐出安定性が向上する。また、粒径分布の
狭い粒子を用いると粒子同士が凝集しやすくなるが、上
記粒径分布を有するカーボンブラック粒子を用いること
により粒子同士の凝集が防止される結果、カーボンブラ
ック粒子の分散性が一層向上し、高温下でのインクの長
期保存安定性が一層向上する。上記カーボンブラック
は、０．２μｍ未満の粒径の粒子７５〜９８体積％、
０．２μｍ以上０．６μｍ未満の粒径の粒子０．５〜２
０体積％、及び０．６μｍ以上の粒径の粒子３体積％以
下からなることが更に好ましく、０．２μｍ未満の粒径
の粒子８５〜９８体積％、０．２μｍ以上０．６μｍ未
満の粒径の粒子０．５〜１０体積％、及び０．６μｍ以
上の粒径の粒子１．５体積％以下からなることが一層好
ましい。尚、上記カーボンブラックの粒径分布は、例え
ば遠心沈降式分布測定器（島津製作所製）を用いて測定
することができる。

【００１３】次に、本発明の水系顔料インクにおける上
記カーボンブラック以外の必須成分について説明する
と、上記高分子分散剤としては、ゼラチン、カゼイン等
のタンパク質、アラビアゴム等の天然ゴム、サポニン等
のグルコキシド、アルキルセルロース、カルボキシアル
キルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース等のセ
ルロース誘導体、リグニンスルホン酸塩、セラック等の
天然高分子、ポリアクリル酸塩、スチレン−アクリル酸
共重合物塩、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合物
塩、スチレン−マレイン酸共重合物塩、ビニルナフタレ
ン−マレイン酸共重合物塩、β−ナフタレンスルホン酸
ホルマリン縮合物のナトリウム塩、ポリリン酸等の陰イ
オン性高分子、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロ
リドン、ポリアルキレングリコール等の非イオン性高分
子等を用いることができる。これらは単独で又は二種以
上を組み合わせて用いることができる。

【００１４】特に上記高分子分散剤として、（メタ）ア
クリル酸誘導体の共重合体を用いると、上記カーボンブ
ラックの分散性が一層向上し、高温下でのインクの長期
保存安定性が一層向上するので好ましい。該（メタ）ア
クリル酸誘導体の共重合体は、アクリル酸若しくはメタ
アクリル酸又はその誘導体のみが共重合成分として用い
られているものであってもよく、或いはアクリル酸若し
くはメタアクリル酸又はその誘導体と、重合性を有する
単量体とが共重合成分として用いられているものであっ
てもよい。（メタ）アクリル酸の誘導体としては、その
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩
若しくはアミン塩及びエステル、並びに二重結合炭素に
結合する水素原子が各種官能基（例えばカルボキシル基
やカルボキシアルキル基）で置換された化合物（例え
ば、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸及びフマル
酸）等が挙げられる。特に、立体障害性を発現し得る程
度の鎖長の側鎖を上記共重合体に導入し得る（メタ）ア
クリル酸の誘導体が好ましい。

【００１５】（メタ）アクリル酸誘導体の共重合体とし
て特に好ましく用いられるものは、下記一般式（Ａ）で
表される単量体（ａ）と、下記一般式（Ｂ）で表される
単量体（ｂ）とを重合して得られる共重合体〔以下、こ
の共重合体を「共重合体（Ｉ）」という〕である。

【００１６】

【化２】

【００１７】上記共重合体（Ｉ）について詳述すると、
上記一般式（Ａ）において、Ｒ₁ 及びＲ₂ は、上述の通
り水素原子又は低級アルキル基（好ましくはＣ１〜Ｃ
３）を示し、同一でも異なってもよい。特に、Ｒ₁ 及び
Ｒ₂ が両方とも水素原子であるか又はＲ₁ が水素原子で
Ｒ₂ がメチル基であることが好ましい。ｍ₁ は、０〜２
の整数を示し、好ましくは０又は１である。ＡＯは、炭
素数２〜３のオキシアルキレン基（即ち、オキシエチレ
ン基又はオキシプロピレン基）を示し、好ましくはオキ
シエチレン基である。ｎは１〜３００の整数を示し、好
ましくは２〜１５０の整数であり、更に好ましくは４〜
１３０の整数である。ｎが０であると分散安定性を十分
発揮できず、ｎが３００を超えるとインクの粘度が上昇
し、例えばインクジェットプリンタに用いた場合に吐出
挙動に悪影響を及ぼすことがある。Ｘは水素原子又は低
級アルキル基（好ましくはＣ１〜Ｃ５）を示し、好まし
くは水素原子、メチル基又はエチル基である。

【００１８】上記一般式（Ａ）で表される化合物として
好ましいものの具体例としては、メトキシポリエチレン
グリコール、メトキシポリエチレンポリプロピレングリ
コール、エトキシポリエチレングリコール、エトキシポ
リエチレンポリプロピレングリコール、プロポキシポリ
エチレングリコール、プロポキシポリエチレンポリプロ
ピレングリコール等の片末端アルキル封鎖ポリアルキレ
ングリコールとアクリル酸、メタクリル酸又は脂肪酸の
脱水素（酸化）反応物とのエステル化物や、アクリル
酸、メタクリル酸又は脂肪酸の脱水素（酸化）反応物へ
のエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加物が挙げ
られる。上記一般式（Ａ）で表される化合物において、
エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの双方を付加
させる場合には、ランダム付加、ブロック付加、交互付
加等のいずれでも用いることができる。この場合、エチ
レンオキシドとプロピレンオキシドとの付加モル比（前
者：後者）は、１０：９０〜９０：１０であることが望
ましく、１０：９０〜６０：４０であることが更に望ま
しい。

【００１９】上記一般式（Ｂ）で表される化合物として
は、不飽和モノカルボン酸及びその塩並びに不飽和ジカ
ルボン酸及びその塩が挙げられる。具体的には、アクリ
ル酸、メタクリル酸及びクロトン酸並びにこれらの金属
塩や、不飽和ジカルボン酸系単量体であるマレイン酸、
イタコン酸、シトラコン酸及びフマル酸並びにこれらの
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩
及びアミン塩並びにこれらの酸無水物である無水マレイ
ン酸、無水イタコン酸及び無水シトラコン酸が挙げられ
る。

【００２０】上記共重合体（Ｉ）においては、上記単量
体（ａ）及び（ｂ）のモル比〔単量体（ａ）／単量体
（ｂ）〕が０．１／１００〜１００／１００であること
が好ましく、１／１００〜７０／１００であることが更
に好ましい。該単量体（ａ）の比率がこれよりも小さい
と分散保存安定性が損なわれ、該単量体（ａ）の比率が
これよりも大きいと水に対する溶解性が低下して分散性
が低下する虞れがある。即ち、該単量体（ａ）及び
（ｂ）のモル比をかかる範囲内とすることにより、分散
性に優れかつ分散保存安定性に優れた高分子分散剤とな
るので好ましい。

【００２１】上記共重合体（Ｉ）においては、その高分
子分散剤としての機能を損なわない範囲内で他の共重合
可能な単量体を共重合成分として更に用いてもよい。該
単量体としては、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）
アクリルアミド、スチレン、スチレンスルホン酸等が挙
げられる。

【００２２】上記単量体（ａ）及び（ｂ）の共重合様式
は、ランダム共重合、ブロック共重合、交互共重合、グ
ラフト共重合の共重合様式をとることができ、得られる
共重合体（Ｉ）の高分子分散剤としての機能を損なわな
い限り特に制限されない。

【００２３】上記共重合体（Ｉ）は、高分子量になると
増粘して取り扱い性に劣ること及びインクにした時にイ
ンクの粘度が上昇しインクの性能を低下させるという虞
れがあることからその重量平均分子量が５０００〜２０
万であることが望ましく、５０００〜７万であることが
更に望ましい。

【００２４】特に、上記共重合体（Ｉ）の中でも、分散
性及び分散物の保存安定性の点から、１分子当たりオキ
シアルキレン基を好ましくは１〜３００個、更に好まし
くは２〜１５０個、一層好ましくは４〜１３０個導入し
たポリアルキレングリコールモノエステル系単量体〔特
に、（メタ）アクリル酸のポリアルキレングリコールエ
ステル又はアルコキシポリアルキレングリコールエステ
ル〕と（メタ）アクリル酸系単量体とを重合して得られ
る共重合体を用いることが望ましい。

【００２５】上記共重合体（Ｉ）の調製方法は、該共重
合体（Ｉ）の高分子分散剤としての機能を損なわない限
り特に制限されず、従来公知の調製方法が用いられる。
調製方法の具体例としては、特開平７−２２３８５２号
公報の第４欄４２行〜第５欄１１行に記載の方法等が挙
げられる。

【００２６】上記高分子分散剤として（メタ）アクリル
酸誘導体の共重合体、特に上記共重合体（Ｉ）を用いる
ことにより上記カーボンブラックの分散性が特に向上す
る理由は定かではないが、下記の通りであると推察され
る。即ち、上記共重合体（Ｉ）はインク中において、そ
の分子中における電荷を有する部位（例えばカルボニル
部位）がカーボンブラック粒子の表面に吸着すると共に
側鎖のポリオキシアルキレン基が外方を向いた状態で該
カーボンブラック粒子の表面を取り囲んでいる。該ポリ
オキシアルキレン基は鎖長が長く立体障害性が高いの
で、カーボンブラック粒子同士の凝集が該ポリオキシア
ルキレン基によって阻害される。その結果、カーボンブ
ラックの分散性やインクの保存安定性が向上すると考え
られる。上記ポリオキシアルキレン基による立体障害性
は、インクのｐＨが高い場合に特に顕著に発現するの
で、後述するように本発明の水系顔料インクのｐＨを高
い領域に設定することが好ましい。

【００２７】上記高分子分散剤は、本発明の水系顔料イ
ンク中に０．０５〜１０重量％配合されることが好まし
い。該高分子分散剤の配合量が０．０５重量％に満たな
いと上記カーボンブラックを十分に安定させるだけの配
合量に達していないので保存安定性に欠けることがあ
り、１０重量％を超えると分散性や保存安定性がそれ以
上向上しないばかりかインクの粘度を上昇させてしまう
ことがある。該高分子分散剤の配合量は、０．１〜４重
量％であることが更に好ましく、０．５〜３重量％であ
ることが一層好ましい。

【００２８】本発明の水系顔料インクにおいて用いられ
る水溶性溶剤は、湿潤剤ないし保湿剤としての機能を有
するものであればその種類に特に制限は無く、例えばエ
チレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレン
グリコール及びポリエチレングリコール等のグリコール
類；グリセリン；ジエチレングリコールジエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、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、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブ
チルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、ジ
エチルカルビトール、トリエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、及びプロピレングリコールモノメチルエーテル等の
多価アルコールのエーテル類、アセテート類；チオジグ
リコール；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；１，３−ジメ
チルイミダゾリジノン；トリエタノールアミン；ホルム
アミド；ジメチルホルムアミド等の含窒素化合物類、ジ
メチルスルホキシドの一種又は二種以上を使用すること
ができる。これらの水溶性溶剤は、本発明の水系顔料イ
ンク中に０．１〜３０重量％配合されることが好まし
く、０．１〜１５重量％配合されることが更に好まし
い。

【００２９】本発明の水系顔料インクにおいて水（望ま
しくはイオン交換水）は媒体として用いられるものであ
り、７０〜９８重量％配合されることが好ましく、８５
〜９５重量％配合されることが更に好ましい。

【００３０】上述の必須成分に加えて、本発明の水系顔
料インクには必要に応じて以下に述べるような各種成分
を配合することもできる。

【００３１】本発明の水系顔料インクにおいては、上記
高分子分散剤と共に分散性向上剤を併用することが好ま
しい。該分散性向上剤としては、アニオン界面活性剤、
カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活
性剤等の各種界面活性剤を用いることができる。該界面
活性剤は全体として、本発明の水系顔料インク中に０．
０５〜１０重量％配合されることが好ましく、０．１〜
５重量％配合されることが更に好ましい。

【００３２】上記アニオン界面活性剤としては、アルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン
酸塩、アルカン又はオレフィンスルホン酸塩、アルキル
硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル又はアル
キルアリールエーテル硫酸エステル塩、アルキルリン酸
塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、エー
テルカルボキシレート、アルキルスルホコハク酸エステ
ル塩、α−スルホ脂肪酸エステル、及び脂肪酸塩よりな
る群から選ばれる界面活性剤や、高級脂肪酸とアミノ酸
の縮合物、ナフテン酸塩等を用いることができる。好ま
しく用いられるアニオン界面活性剤は、アルキルベンゼ
ンスルホン酸塩（とりわけ直鎖アルキルのもの）、アル
カン又はオレフィンスルホン酸塩（とりわけ第２級アル
カンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩）、ア
ルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル又
はアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩（とりわけ
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル
塩）、アルキルリン酸塩（とりわけモノアルキルのも
の）、エーテルカルボキシレート、アルキルスルホコハ
ク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、及び脂肪酸塩より
なる群から選ばれる界面活性剤であり、特に好ましく
は、アルキルベンゼンスルホン酸塩（とりわけ直鎖アル
キルのもの）、ポリオキシエチレンアルキル又はアルキ
ルアリールエーテル硫酸エステル塩（とりわけポリオキ
シエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩）、及びア
ルキル硫酸エステル塩である。これらは単独で又は二種
以上を組み合わせて用いることができる。

【００３３】上記カチオン界面活性剤としては、脂肪族
アミン塩、第４級アンモニウム塩、スルホニウム塩、及
びホスフォニウム塩等を用いることができる。これらは
単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができ
る。

【００３４】上記ノニオン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
ルキルアリールエーテル、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脂肪酸エステル及
びアルキル（ポリ）グリコキシドよりなる群から選ばれ
る界面活性剤等を用いることができる。好ましく用いら
れるノニオン界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル及びポリオキシエチレンアルキルアリールエ
ーテルより選ばれる界面活性剤等である。これらは単独
で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。

【００３５】上記両性界面活性剤としては、アミノ酸型
化合物、ベタイン型化合物等を用いることができる。

【００３６】特に、上記界面活性剤を用いる場合には、
アニオン界面活性剤を用いるか、又はアニオン界面活性
剤とノニオン界面活性剤とを併用し、両者の配合量をそ
れぞれ０．０１〜５重量％（特に０．０１〜３重量％、
とりわけ０．０５〜２重量％）とし、且つ両者の配合比
を該アニオン界面活性剤：該ノニオン界面活性剤＝１０
０：１〜１：１００（特に９０：１〜１：７０、とりわ
け７０：１〜１：５０）の重量比となるように用いるこ
とが、印刷像の印字濃度、及び長期間保存下での分散安
定性の向上の点から好ましい。

【００３７】また、上記界面活性剤としてアニオン界面
活性剤を用いる場合には、上記高分子分散剤と該アニオ
ン界面活性剤とは、両者の配合比が該高分子分散剤：該
アニオン界面活性剤＝１：２〜３０：１の重量比で用い
られることが好ましい。該高分子分散剤の配合量が上記
範囲を超えて多くなると、上記カーボンブラックに対す
る濡れ性が不足し、分散性が低下することがある。一
方、該アニオン界面活性剤の配合量が上記範囲を超えて
多くなると、インクの泡立ち性が増大し取り扱い性に劣
ることがある。両者の配合比は、該高分子分散剤：該ア
ニオン界面活性剤＝１：１〜１５：１であることが更に
好ましく、１：１〜１０：１であることが一層好まし
い。

【００３８】本発明の水系顔料インクにおいては、イン
クの記録紙への浸透性の向上と裏抜け（記録紙への裏側
へのインクのしみ出し）防止とのバランスを図るため
に、ポリプロピレングリコールを配合することが好まし
い。ポリプロピレングリコールは、その分子量が４００
〜３０００であることが好ましく、４００〜２０００で
あることが更に好ましい。ポリプロピレングリコール
は、本発明の水系顔料インク中に０．０１〜３重量％配
合されることが好ましく、０．０１〜１重量％配合され
ることが更に好ましい。

【００３９】また、インクの乾燥性を向上させるため
に、本発明の水系顔料インクに脂肪族一価アルコールを
配合することが好ましい。該脂肪族一価アルコールとし
ては、エチルアルコール、１−プロピルアルコール、及
び２−プロピルアルコールのうちの一種又は二種以上を
用いることが好ましく、１−プロピルアルコールを用い
ることが特に好ましい。該脂肪族一価アルコールは、本
発明の水系顔料インク中に好ましくは０．０１〜１０重
量％配合され、更に好ましくは０．１〜８重量％配合さ
れる。特に、該脂肪族一価アルコールの配合量を、上記
高分子分散剤の配合量との関係において、両者の配合比
が該高分子分散剤：該脂肪族一価アルコール＝１：１０
〜１：１となるように調整することにより、インクの乾
燥性が一層向上する。

【００４０】更に、本発明の水系顔料インクにおいて
は、特にインクジェット記録用インクとして用いた場合
に、インクの間欠吐出性を向上させるために、分子量が
４００〜３５００（特に、４００〜２０００）であるポ
リエチレングリコールジサルフェート塩を配合すること
もできる。該ポリエチレングリコールジサルフェート塩
は、本発明の水系顔料インク中に０．０１〜３重量％配
合されることが好ましく、０．０１〜１重量％配合され
ることが更に好ましい。

【００４１】同様に、間欠吐出性を向上させるために、
本発明の水系顔料インクに糖類を配合することもでき
る。該糖類としては、Ｄ−グルコース、フルクトース、
マルトース及びサッカロースのうちの一種又は二種以上
を用いることが好ましく、サッカロースを用いることが
特に好ましい。該糖類は、本発明の水系顔料インク中に
好ましくは０．１〜５重量％配合され、更に好ましくは
０．１〜３重量％配合される。特に、該糖類の配合量
を、上記高分子分散剤の配合量との関係において、両者
の配合比が該高分子分散剤：該糖類＝２０：１〜１：５
となるように調整することにより、間欠吐出性が一層向
上する。

【００４２】また同様に、間欠吐出性を向上させるため
に、本発明の水系顔料インクにＮ−メチル−２−ピロリ
ドンや１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等の窒
素含有複素環化合物を配合することもできる。該窒素含
有複素環化合物は、本発明の水系顔料インク中に好まし
くは０．０１〜１０重量％配合され、更に好ましくは
０．１〜５重量％配合される。

【００４３】更に同様に、間欠吐出性を向上させるため
に、本発明の水系顔料インクに非プロトン性極性溶媒を
配合することもできる。該非プロトン性極性溶媒として
は、ジメチルスルホキシド、及びスルホランのうちの一
種又は二種以上を用いることが好ましい。該非プロトン
性極性溶媒は、本発明の水系顔料インク中に好ましくは
０．０１〜１０重量％配合され、更に好ましくは０．１
〜５重量％配合される。

【００４４】間欠吐出性を向上させ得るこれらポリエチ
レングリコールジサルフェート塩、糖類、及び窒素含有
複素環化合物は、平均粒径が０．０５〜３μｍである上
記カーボンブラックと併用することにより間欠吐出性が
更に一層向上する。

【００４５】また、本発明の水系顔料インクにおいて
は、インクの定着性を向上させるために、アクリル系、
水性ウレタン系、スチレン−ブタジエン系、ポリエステ
ル系等のエマルションを配合することが好ましい。とり
わけ、アクリル−ウレタン共重合体エマルションを配合
することが好ましい。該エマルションとしては、アクリ
ルーウレタンブロック共重合体（アクリル鎖からなる主
鎖の側鎖にウレタンがグラフトした共重合体）エマルシ
ョンを用いることが好ましい。該エマルションにおける
共重合体の重量平均分子量は１００００〜３０００００
であることが好ましく、２００００〜２５００００であ
ることが更に好ましい。該エマルションは、固形分濃度
として、本発明の水系顔料インク中に０．０１〜１０重
量％配合されることが好ましく、０．０５〜５重量％配
合されることが更に好ましい。

【００４６】同様に、インクの定着性を向上させるため
に、本発明の水系顔料インクに重量平均分子量が８００
〜３０００００であるポリエチレンイミンを配合するこ
ともできる。該ポリエチレンイミンとしては、アクリル
鎖からなる主鎖の側鎖にグラフトされたポリエチレンイ
ミン、水酸化処理されたポリエチレンイミン、及び両性
イオン化されたポリエチレンイミンのうちの一種又は二
種以上を用いることが好ましく、水酸化処理されたポリ
エチレンイミンを用いることが特に好ましい。該ポリエ
チレンイミンは、本発明の水系顔料インク中に０．０１
〜１０重量％配合されることが好ましく、０．０５〜５
重量％配合されることが更に好ましい。

【００４７】本発明の水系顔料インクにおいては、更に
必要に応じてシリコーン系化合物等の消泡剤、クロロメ
チルフェノール系化合物等の防黴剤、ＥＤＴＡ等のキレ
ート剤、亜硫酸塩等の酸素吸収剤等を配合することもで
きる。

【００４８】本発明の水系顔料インクは、特にインクジ
ェット記録用インクとして用いた場合に、プリンターヘ
ッドの先端部においてインクが乾燥により目詰まりを起
こしたり、印刷の際の熱エネルギーにより焦げ付くこと
を防止するために、比熱が４．００Ｊ／ｇＫ超〜４．１
５Ｊ／ｇＫで且つ熱伝導率が０．１×１０^-3〜５０×１
０^-3Ｗ／（ｃｍ・ｄｅｇ）であることが好ましい。この
場合には、上記カーボンブラックを２〜５重量％配合
し、且つ上記高分子分散剤を０．５〜６重量％配合する
ことが好ましい。インクの比熱及び熱伝導率を上記範囲
内とするためには、媒体としての水（望ましくはイオン
交換水）や上記水溶性溶剤の配合量を適宜調整すればよ
い。

【００４９】本発明の水系顔料インクは、特にインクジ
ェット記録用インクとして用いた場合に、吐出挙動を向
上させ得る点から、その２５℃における粘度が０．３〜
３０ｃｐｓであることが好ましく、１〜１０ｃｐｓであ
ることが更に好ましい。粘度を上記範囲内とするために
は、例えば、本発明の水系顔料インクを、上記高分子分
散剤の吸着層（上記カーボンブラックに吸着してできた
層）の厚さが最適となるようなｐＨに調整したり、イン
ク中の固形分を最適化したり、或いは、上記脂肪族一価
アルコールの配合量を調整すればよい。

【００５０】本発明の水系顔料インクは、印刷像の印字
濃度、特に黒色の印字濃度を向上させ得る点から、その
ｐＨが９．５〜１３．０であることが好ましく、１０．
０〜１２．０であることが更に好ましい。ｐＨを上記範
囲内とするためには、本発明の水系顔料インクにｐＨ調
整剤、例えばアミノアルコールを配合すればよい。該ア
ミノアルコールとしては、モノエタノールアミン、（例
えば２−アミノエタノール）、トリアミノエタノール等
を用いることが好ましい。

【００５１】また、本発明の水系顔料インクは、特にイ
ンクジェット記録用インクとして用いた場合に、吐出安
定性を向上させ得る点から、起泡試験法として知られて
いるロスマイルス法（ＪＩＳ Ｋ ３３６２）に従い測
定された５分後の泡の安定性が５ｍｍ以上５０ｍｍ以下
であることが好ましく、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であ
ることが更に好ましく、１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であ
ることが一層好ましい。インクの泡の安定性を上記範囲
内とするためには、例えば上述の各種界面活性剤をイン
クに配合すればよい。

【００５２】同様に、吐出安定性を向上させるために、
本発明の水系顔料インクの２５℃における表面張力を３
０〜６０ｄｙｎｅ／ｃｍとすることが好ましく、３０〜
５０ｄｙｎｅ／ｃｍとすることが更に好ましい。表面張
力を上記範囲内とするためには、上述のインクの泡の安
定性の場合と同様に、各種界面活性剤をインクに配合す
ればよい。

【００５３】また、本発明の水系顔料インクにおいて
は、特にプラスチック（とりわけＯＨＰ用シート）、金
属及び布等の被記録部材に対する定着性を向上させるた
め、超遠心分離操作（５０，０００Ｇ、４時間）により
上記カーボンブラックを沈降させた後のインクの上澄み
液中の水溶性樹脂成分〔上記高分子分散剤、並びに必要
に応じて用いられる上記アクリル−ウレタン共重合体エ
マルション及び上記ポリエチレンイミン（ともに定着用
樹脂成分）〕が２〜７重量％となるような配合とするこ
とが好ましい。

【００５４】本発明の水系顔料インクを調製する方法に
特に制限はなく、従来公知の装置、例えばボールミル、
サンドミル、アトライター、バスケットミル、ロールミ
ル等を使用して調製することができる。本発明のインク
の調製に際しては、粗大粒子を除去することが好まし
い。例えば、上述の各成分を配合して得られたインク
を、遠心分離機で遠心分離（２５００Ｇ、２０分間）す
ることによって、好ましくは２μｍ以上、更に好ましく
は１μｍ以上の粒子を除去する。これによって、目詰ま
りのないインクが得られるので好ましい。

【００５５】本発明の水系顔料インクは、プリンターヘ
ッドに配設された発熱抵抗素子のヒーター等による熱エ
ネルギーを用いて記録を行う熱ジェット記録方式のプリ
ンター、及びプリンターヘッドに配設された圧電素子を
用いて記録を行う圧電素子記録方式のプリンターの何れ
を用いて印刷した場合にも優れた効果を発揮する。

【００５６】

【実施例】以下、実施例をもって本発明の有効性を例示
する。しかしながら、本発明の範囲はかかる実施例に制
限されるものではない。尚、以下の例中、「部」は特に
断らない限り重量部を表す。

【００５７】〔実施例１〕 ・カーボンブラックＡ ５部 ・高分子分散剤Ａ ２部 ・ラウリル硫酸ナトリウム ２部 ・ジエチレングリコール ７部 ・２─アミノエタノール １部 ・水 ８３部 上記の成分を配合後、遠心分離機で遠心分離（２５００
Ｇ、２０分間）し、粗大粒子を除去してインクを得た。
尚、カーボンブラックＡ及び高分子分散剤Ａの詳細は表
１及び表２に示す通りである。このインクについて、高
温下でのインクの保存安定性、及び印字品質を下記〔評
価基準〕に従って評価した。その結果を表３に示す。

【００５８】〔測定方法〕保存安定性 得られたインクを６０℃で２カ月間保存した後、２５０
０Ｇで２０分間遠心分離し、遠心分離後のインクの固形
分濃度（ｗｔ％）を測定した。同様の方法で常温保存
（２５℃、１２０時間）されたインクの固形分濃度（ｗ
ｔ％）を測定した。測定値を下記式（Ｉ）に代入し、イ
ンクの固形分濃度変化（％）を算出した。算出されたイ
ンクの固形分濃度変化値からインクの保存安定性を下記
の基準で評価した。

【００５９】

【数１】

【００６０】評価基準 ０≦インクの固形分濃度変化≦３・・・◎ ３＜インクの固形分濃度変化≦５・・・○ ５＜インクの固形分濃度変化≦10・・・△ 10＜インクの固形分濃度変化・・・・・×

【００６１】印字品質 ＜印字濃度＞プリンターヘッドに発熱抵抗素子のヒー
ターが配設された熱ジェットプリンター（キャノン製
ＢＪ−１０ Ｌｉｔｅ）、及びプリンターヘッドに圧電
素子が配設されたインクジェットプリンター（エプソン
製 ＭＪ−５００Ｃ）を用いて、ＰＰＣ用再生紙〔日本
加工製紙（株）社製〕にベタ印字し、１時間以上放置し
た後、ベタ印字部の光学濃度をマクベス濃度計ＲＤ９１
８（マクベス社製）で測定した。 ＜フェザリング・にじみ＞上記印字濃度の測定方法と
同様の方法で図１に示すテストチャートを印字し、レベ
ル１〜５のどこまで印字できているかを目視で判断し
た。尚、図１に示すテストチャートにおいては、レベル
１が最も良く、レベル５が最も悪い。そして、レベル３
以上が一般に許容される印字品質である。

【００６２】〔実施例２及び３並びに比較例１及び２〕
表１及び表２に示すカーボンブラック及び高分子分散剤
を用いた以外は実施例１と同様にして水系インクを得
た。得られたインクについて実施例１と同様の評価を行
った。その結果を表３に示す。尚、比較例２におけるカ
ーボンブラックＥは、特開平３−２１０３７３号公報の
実施例１と同じものである。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【表２】

【００６５】

【表３】

【００６６】表３に示す結果から明らかなように、特定
の揮発分を有するカーボンブラックを用いた本発明（実
施例１〜３）の水系顔料インク、とりわけ実施例１及び
２の水系顔料インクは、比較例のインクに比して、高温
下での保存安定性及び印字品質に優れていることが分か
る。特に、本発明の水系顔料インクは、熱エネルギー及
び圧電素子を用いて記録を行うインクジェット記録方法
の何れにおいても印字品質が良好であることが分かる。

【００６７】

【発明の効果】本発明の水系顔料インクによれば、高温
下での長期分散安定性及び保存安定性が向上する。ま
た、本発明の水系顔料インクによれば、特にインクジェ
ット記録用インクとして用いた場合にフェザリングやに
じみ等が防止され印字品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例及び比較例において印字品質の評価に用
いられるテストチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 祥一 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内 (72)発明者 若林 繁美 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内 (72)発明者 辻井 善明 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内 (72)発明者 會田 健二 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カーボンブラック、高分子分散剤、水溶
   性溶剤及び水を主成分とする水系顔料インクにおいて、
   上記カーボンブラックは、その揮発分が９〜２５重量％
   であることを特徴とする水系顔料インク。
2. 【請求項２】 上記カーボンブラックは、粉末状態での
   吸油量が２５０〜８００ｇ／１００ｇである、請求項１
   記載の水系顔料インク。
3. 【請求項３】 上記高分子分散剤が、（メタ）アクリル
   酸誘導体の共重合体である、請求項１又は２記載の水系
   顔料インク。
4. 【請求項４】 上記高分子分散剤が、下記一般式（Ａ）
   で表される単量体（ａ）と、下記一般式（Ｂ）で表され
   る単量体（ｂ）とを重合して得られる共重合体である、
   請求項３記載の水系顔料インク。 【化１】
5. 【請求項５】 インクジェット記録用インクである、請
   求項１〜４の何れかに記載の水系顔料インク。