JP2000256593A - インクジェット記録用インクおよびインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乾燥性に優れ、にじみのない高画質で高濃度
のインクジェット記録用インク及びそれを用いたインク
ジェット記録方法を提供する。 【解決手段】 水に自己分散可能な顔料、水溶性有機溶
媒、及び水を必須成分として含有する水性インクにおい
て、インク中の前記水に自己分散顔料のゼータ電位を−
１０〜−３５ｍＶとし、前記水に自己分散顔料の中和滴
定量を０.１〜０.６ｍｍｏｌ／ｇとする。前記インクジ
ェット記録用インクを用い、インクジェット記録装置に
より画像を形成する。吐出するインク液滴１個当りのイ
ンク量は２５ｎｇ以下であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット方
式の記録装置（プリンタ、複写機、ファクシミリ、ワー
ドプロセッサ等）に用いられる新規なインクジェット記
録用インクおよびインクジェット記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式の原理は、ノズ
ル、スリットあるいは多孔質フィルム等から、液体ある
いは溶融固体インクを吐出させ、紙、布、フィルム等の
被記録材に記録を行うものである。インクを吐出する方
法は、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、圧電素子の振動圧力を利用してイン
クを吐出させる方式、熱により気泡を形成、成長させる
ことにより生じる圧力を利用してインクを吐出させる、
いわゆる熱インクジェット方式等、各種の方式が提案さ
れており、これらの記録方式により、極めて高精細の画
像を得ることができる。インクジェット方式の記録装置
は、小型で安価、静寂性等の利点を有することから、精
力的に検討が行われている。最近では、レポート用紙、
コピー用紙等の、いわゆる普通紙上に良好な印字品質が
得られる黒色の単色プリンタのみならず、フルカラー記
録が可能なカラープリンタも数多く市販されており、記
録装置の分野で大きな位置を占めるようになっている。

【０００３】これらインクジェット記録装置に使用され
るインクジェット記録用インクに関しては、（１）紙上
でにじみ、かぶりのない、高解像度、高濃度で均一な画
像が得られること、（２）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
が良好であること、（３）紙上においてインクの乾燥性
が良いこと、（４）画像の堅牢性がよいこと、（５）長
期保存安定性がよいこと、などの特性が要求される。特
に、印字速度の高速化に伴い、コピー用紙等の普通紙に
印字してもインクの乾燥が速く、かつ高画質であるイン
クが要求されている。

【０００４】インクジェット記録用インクの色材として
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、画像の耐水性、耐光性に劣るため、これらの問題の
解決の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であるため、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
が検討された。しかし、分散剤として界面活性剤を用い
ると、表面張力が必要以上に低下し、印字画質の悪化、
泡による印字抜け等の問題が発生しやすく、高分子分散
剤を用いた場合は、粘度が高くなりやすく、インクジェ
ット特性と分散安定を両立させることが難しい。また、
分散剤を使用する方法に共通の問題点として、インク特
性の調整のために添加される溶媒や添加剤等と分散剤の
相互作用により、分散が不安定になりやすいことが挙げ
られる。

【０００５】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号公報）、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たカーボンブラック
を含むインク（特開平１−７９２７８号公報、特開平６
−１２８５１７号公報）、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号公報）、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号公報、特開平８−３１９４４号公報）、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（米国特許
第５５７１３１１号明細書）等が提示されており、これ
らはインクジェット用の顔料分散液として、市販されて
いる。

【０００６】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て、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により、前述の分散剤使
用に起因する問題点を解決または改善した。そのため、
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る。しかしながら、一
方では、分散剤を用いないことや、顔料表面の親水化処
理自体またはこれらの複合によって別の問題が発生す
る。例えば、これらの顔料を使用したインクは、印字後
用紙上で顔料が凝集しやすく、紙上に残った顔料は指等
で擦ると容易にとれるため、画像が汚れてしまう。この
いわゆる耐さっか性は樹脂を分散剤としたインクに対し
極端に劣る。

【０００７】また、他方では、印字速度の高速化に伴
い、インクの乾燥が速く、かつ高画質であるインクが要
求されている。これらの要求を解決するために、インク
の浸透を速めたインクを使用する方法が提案されてい
る。例えば特開平１０−９５９４１号公報では、グリコ
ールエーテル類と併用する方法が提案されている。これ
らの浸透性を向上させて、画質を改善させる試みは、ヒ
ゲ状のにじみは軽減されるが、画像の太りや光学濃度の
低下が問題となる。

【０００８】なお、特開平１０−４６０７６号公報に
は、顔料、分散剤、水性液媒体から構成される記録液に
おいて、分散している顔料表面のゼータ電位の絶対値が
３８ｍＶ以上であることを特徴とする記録液が開示され
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来か
ら、耐水性、耐光性に優れる顔料を用いたインクにおい
て印字画像の乾燥が速くかつ画像が高濃度でにじみも改
善されたインクが提案されているが、インクジェットイ
ンクに要求される他の特性全てを満足させる方法は未だ
得られていない。したがって、本発明はインクの乾燥性
が良く、にじみがなく、高濃度であり、しかもインクジ
ェットインクの要求特性を全て満たすことができるイン
クジェット記録用インク及びこのインクを用いたインク
ジェット記録方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、水に自己分散可能な顔料、水溶性有機溶媒、及
び水を必須成分として含有する水性インクにおいて、イ
ンク中の前記自己分散顔料のゼータ電位を−１０〜−３
５ｍＶとし、前記自己分散顔料の中和滴定量を０.１〜
０.６ｍｍｏｌ／ｇとすることを特徴とすることによ
り、前記の課題を解決す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、本発明は、水、
水溶性有機溶媒、水に自己分散可能な顔料を必須とする
水性インクにおいて、インク中の前記自己分散顔料のゼ
ータ電位が−１０〜−３５ｍＶであり、前記自己分散顔
料の中和滴定量が０.１〜０.６ｍｍｏｌ／ｇであること
を特徴とするインクジェット記録用インク；インク中の
顔料の数平均分散粒子径が、１５〜１００ｎｍであるこ
とを特徴とする前記インクジェット記録用インク；イン
ク１リットル中に含まれる粒子径が０.５μｍ以上の粒
子数が、７.５×１０^１０個以下であることを特徴とす
る前記インクジェット記録用インク；顔料がカーボンブ
ラックである前記インクジェット記録用インク；インク
中の顔料の数平均分散粒子径が１０〜５０ｎｍであるこ
とを特徴とする前記インクジェット記録用インク；イン
クの表面張力が、２５〜３８ｍＮ／ｍであることを特徴
とする前記インクジェット記録用インク；普通紙上にお
ける乾燥時間が、５ｓ以下であることを特徴とする前記
インクジェット記録用インク；及び前記インクジェット
記録用インクを用い、インクジェット記録装置により画
像を形成することを特徴とするインクジェット記録方
法；吐出するインク液滴１個当りのインク量が２５ｎｇ
以下であるインクジェット記録装置を用いることを特徴
とする前記インクジェット記録方法；及び吐出するイン
ク液滴１個当りのインク量が１５ｎｇ以下であるインク
ジェット記録装置を用いることを特徴とする前記インク
ジェット記録方法である。

【００１１】

【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、前記したよう
に、水に自己分散可能な顔料、水溶性有機溶媒、及び水
を必須成分として含有する水性インクである。

【００１２】最初に本発明のインクジェット記録用イン
クにおいて必須成分として用いられる水に自己分散可能
な顔料について説明する。水に自己分散可能な顔料は、
表面に親水性官能基を有し、所謂分散剤を含まず、自身
で水中に分散可能な顔料である。本発明において、顔料
が水中に自己分散可能かどうかは、水９５ｇ中に親水処
理顔料５ｇの濃度で分散させて初期の顔料濃度を測定
し、分散体を径４０ｍｍのガラスビンに入れて１日放置
した後、上澄みの顔料濃度を測定し、初期の濃度の９８
％以上が保持された場合に、自己分散可能と判定した。
顔料濃度の測定は、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
あれば測定法は特に限定しない。

【００１３】顔料に含まれる親水性官能基としては、弱
酸性基および／または弱酸性基の塩が特定の範囲で存在
していることが望ましい。ここで言う弱酸性基は、少な
くともｐＨが３の酸性雰囲気で沈降するような酸性基を
指し、特にカルボン酸および／またはカルボン酸の塩が
好ましい。顔料に含まれる弱酸性基の量は、遊離酸の状
態の場合はそのままで、塩の場合はＨＣｌ水溶液でｐＨ
が３以下の状態で沈殿させ、純水で洗浄して遊離酸の状
態にしてから、固形分濃度を測定、または水を蒸発させ
て粉体を計量してから純水中に懸濁させて、ＮａＯＨ水
溶液等のアルカリで中和滴定により求めたアルカリ量か
ら、顔料１ｇ当たりのｍｏｌ数として計算することがで
きる。

【００１４】前記の方法で求められる親水性官能基の量
は、０.１〜０.６ｍｍｏｌ／ｇの範囲であることが必要
である。官能基量の好ましい範囲は０.２〜０.５ｍｍｏ
ｌ／ｇで、より好ましい範囲は０.２〜０.４ｍｍｏｌ／
ｇである。官能基量が０.１ｍｍｏｌ／ｇより少ない
と、分散性に劣り、また弱酸以外の親水性官能基で分散
されていても、紙上で凝集せずに浸透してしまい、十分
な画像濃度が得られない。また０.６ｍｍｏｌ／ｇより
多いと、親水性が強く、紙上で凝集せずに浸透してしま
い、十分な画像濃度が得られず、また画像にじみも増大
するという問題が生じる。

【００１５】その他、特性を損なわない範囲で、ノニオ
ン性、アニオン性、カチオン性のいずれも使用でき、水
酸基、スルホン酸、りん酸の単独もしくは２種以上の組
み合わせて使用できる。スルホン酸、りん酸の場合、そ
のまま遊離酸の状態でも使用できるが、一部またはすべ
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。

【００１６】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、好ましくは、アルカリ金属、アン
モニア、有機オニウム化合物の単独または２種以上の組
み合わせで使用される。

【００１７】親水性官能基を導入する顔料としては、無
機顔料、有機顔料のいずれも使用することができる。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Ｒａｖｅｎ７００
０、Ｒａｖｅｎ５７５０、Ｒａｖｅｎ５２５０、Ｒａｖ
ｅｎ５０００ＵＬＴＲＡII、Ｒａｖｅｎ３５００、Ｒａ
ｖｅｎ２５００ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ２０００、Ｒａ
ｖｅｎ１５００、Ｒａｖｅｎ１２５５、Ｒａｖｅｎ１２
５０、Ｒａｖｅｎ１２００、Ｒａｖｅｎ１１９０ＵＬＴ
ＲＡII、Ｒａｖｅｎ１１７０、Ｒａｖｅｎ１０８０ＵＬ
ＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ１０６０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７
９０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７８０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖ
ｅｎ７６０ＵＬＴＲＡ（以上、コロンビアン・カーボン
社製）、Ｒｅｇａｌ４００Ｒ、Ｒｅｇａｌ３３０Ｒ、Ｒ
ｅｇａｌ６６０Ｒ、Ｍｏｇｕｌ Ｌ、Ｍｏｎａｒｃｈ ７
００、Ｍｏｎａｒｃｈ ８００、Ｍｏｎａｒｃｈ ８８
０、Ｍｏｎａｒｃｈ ９００、Ｍｏｎａｒｃｈ１００
０、Ｍｏｎａｒｃｈ １１００、Ｍｏｎａｒｃｈ １３０
０、Ｍｏｎａｒｃｈ １４００（以上、キャボット社
製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂ
ｌａｃｋ ＦＷ２、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ、
Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ １８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ
ＦＷ２００、Ｃｏｌｏｒ ＢｌａｃｋＳ１５０、Ｃｏｌ
ｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１６０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ
１７０、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ、Ｐ
ｒｉｎｔｅｘ Ｖ、Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｕ、Ｐｒｉｎ
ｔｅｘ １４０Ｖ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６、Ｓ
ｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａ
ｃｋ ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４（以上、デグ
ッサ社製）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎ
ｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３０
０、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ
１００（以上、三菱化学社製）等を使用することができ
る。また、黒色顔料として、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用いてもよい。

【００１８】シアン色の顔料としては、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍ
ｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ
−２、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−３、Ｃ.Ｉ.Ｐ
ｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｂｌｕｅ−１５：１、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ
−１５：３、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：
３４、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１６、Ｃ.Ｉ.
Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−２２、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎ
ｔ Ｂｌｕｅ−６０等が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。

【００１９】マゼンタ色の顔料としては、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇ
ｍｅｎｔ Ｒｅｄ５、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ７、
Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１２、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅ
ｎｔＲｅｄ４８、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ４８：
１、Ｃ.Ｉ.ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５７、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍ
ｅｎｔ Ｒｅｄ１１２、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１
２２、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１２３、Ｃ.Ｉ.Ｐ
ｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１４６、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒ
ｅｄ１６８、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１８４、Ｃ.
Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２０２等が挙げられるが、こ
れらに限定されない。

【００２０】イエローの顔料としては、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍ
ｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅ
ｌｌｏｗ−２、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−
３、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１２、Ｃ.
Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１３、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇ
ｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１４、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｙｅｌｌｏｗ−１６、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌ
ｏｗ−１７、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−７
３、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−７４、Ｃ.
Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−７５、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇ
ｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−８３、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｙｅｌｌｏｗ−９３、Ｃ.Ｉ.ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏ
ｗ−９５、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９
７、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９８、Ｃ.
Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１１４、Ｃ.Ｉ.Ｐｉ
ｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１２８、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅ
ｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１２９、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙ
ｅｌｌｏｗ−１５１、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌ
ｏｗ−１５４等が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。

【００２１】また、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よい。また、本発
明のために、新たに合成した顔料を使用してもよい。

【００２２】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
を組み合わせて用いてもよい。親水性官能基量の調整
は、処理濃度や時間等の制御により可能であり、またエ
ステル化等の変性により市販の自己分散顔料の表面官能
基を本発明の範囲に調整することもできる。

【００２３】これら顔料の含有量は、全インクジェット
記録用インク量に対して、好ましくは０.１〜２０重量
％の範囲、より好ましくは１〜１０重量％、特に好まし
くはは１〜７重量％である。顔料の含有量が２０重量％
を超えるとノズル先端で水が蒸発した時の目詰まり性が
悪化する。また逆に含有量が０.１未満未満となると、
当然ながら十分な濃度が得られない。

【００２４】これらの顔料は、その製造工程で混入した
不純物、例えば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。尚、これらの無機不純物含有量は、例えば高
周波誘導結合プラズマ発光分析法により測定することが
できる。また、これらの除去は、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
て行うことができる。

【００２５】（ゼータ電位）本発明のインクジェット記
録用インクにおける水に自己分散可能な顔料のゼータ電
位は、−１０〜−３５ｍＶである。この、ゼータ電位の
基本原理について以下に示す。一般に、固体が液体中に
分散している系において、固相の表面に遊離電荷がある
場合、固相界面付近の液相には反対電荷の荷電層が電気
的中性を保つように現れる。これは、電気的二重層と呼
ばれ、この電気的二重層による電位差のことをゼータ電
位と呼んでいる。このゼータ電位の測定方法としてはい
くつかの方法が知られており、例えば、電気泳動法によ
る測定、ＥｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃＳｏｎｉｃ Ａ
ｍｐｌｉｔｕｄｅ法（ＥＳＡ法）、Ｕｌｔｒａｓｏｎｉ
ｃ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ法（ＵＰＡ
法）等がある。本発明においては、水性インクジェット
記録液のような濃厚溶液を希釈せずに測定出来るＥＳＡ
法を用いてゼータ電位を測定した。このＥＳＡ法の測定
原理は以下のようなものである。つまり、分散溶液に交
流電場をかけた場合、その交流電場により分散質が電気
泳動を行う。この電気泳動により発生する圧力を圧電素
子を用いて測定することにより、以下の式に従ってゼー
タ電位を求めることができる。

【００２６】

【数１】 ゼータ電位＝ＥＳＡ・η・Ｇ（α）^−１／ε・c・Δρ・Ｖ

【００２７】ここで、ＥＳＡは、測定によって求まる値
で、単位電場当りの圧力を示す。ηは溶媒の粘度、Ｇ
(α)^−１は慣性力による作用の補正項、εは溶媒の誘電
率、ｃは溶媒中の音速、Δρは溶媒と粒子の密度差、Ｖ
は粒子の体積分率を示す。本発明者らは、上記各パラメ
ーターに関する検討を行ったが、ηとしてインクの粘度
を、εとして水の誘電率を、Δρには、色材と水の密度
差を、Ｖとして色材の体積分率を用いることができると
判断したため、本発明においてはこれらのパラメーター
を用いてゼータ電位を求めた。なお、ゼータ電位は、測
定装置として、ＥＳＡ−８０００（Ｍａｔｅｃ Ａｐｐ
ｌｉｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ社製）を用い、測定は、水性
インクジェット記録液４００ｍｌで測定セルを満たし、
測定用プローブを規定量浸漬させた状態で、所定の測定
法に従って行った。

【００２８】その測定の結果、本発明者らは、本発明の
インクジェット記録用インク中の前記自己分散顔料のゼ
ータ電位の値が−１０〜−３５ｍＶの場合に、分散安定
性を損なわず印字品質に優れた特性を示すことを見出し
た。ゼータ電位の値が−１０ｍＶよりも大きい場合に
は、記録液の長期保存安定性と画像定着性等の印字品質
が劣るものであったため、凝集を抑えるだけの静電的反
発力が得られないと考えられる。また、−３５ｍＶ未満
の場合は、画像の光学濃度が低くなり、画像滲みが発生
しやすくなったが、これは、被記録物上において色材の
適度な凝集が得られないためと考えられる。ゼータ電位
の値は、さらに、−１５〜−３５ｍＶであることが好ま
しい。インク中の自己分散顔料のゼータ電位の値は、分
散している顔料表面のイオン性の官能基とインク中の電
解質量やｐＨ等の影響を受けて決まる。よってインクを
希釈したり、インクと異なる分散媒中で測定された顔料
ゼータ電位とは異なる値となる。

【００２９】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剤としては、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、ジ
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、ポリエチレングリコール等の多価アルコール
類、エタノール、イソプロピルアルコール、１−プロパ
ノール等の低級アルコール類、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、フルクトース、ガラクトース、マンノ
ース、キシロース等の糖類及びその誘導体等や糖アルコ
ール類等を用いることができるが、これらに限定されな
い。これらの水溶性有機溶剤は単独で用いても、２種以
上を混合してもよい。水溶性有機溶剤の含有量は、イン
クジェット記録用インクに対して、好ましくは１〜６０
重量％であり、より好ましくは、５〜４０重量％であ
る。

【００３０】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、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。

【００３１】本発明のインクジェット記録用インクの表
面張力は、４０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、よ
り好ましくは２５〜３８ｍＮ／ｍの範囲に調整される。
インクの表面張力が４０ｍＮ／ｍを超えると、インクの
乾燥時間が長くなり好ましくない。

【００３２】本発明のインクジェット記録用インクの表
面張力を調整するために、界面活性剤、及び／または
式： Ｒ−Ｏ−ＸｎＨ （２） （式中、ＲはＣ_４−Ｃ_８のアルキル、アルケニル、アル
キニル、フェニル、アルキルフェニル、アルケニルフェ
ニル、およびシクロアルキル基からなる群から選ばれる
官能基を示し、Ｘは、オキシエチレンまたはオキシプロ
ピレン基を示し、ｎは１〜４の整数を示す）で示される
化合物を使用することができる。

【００３３】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、好ましくは、アニ
オン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤が用いられ
る。

【００３４】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
リン酸塩等を使用することができる。これらの中でも、
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
は好ましく用いられる。

【００３５】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を使用することができる。これら
の中でも、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は好ましく、
アセチレングリコールのオキシエチレン付加物は特に好
ましい。

【００３６】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
することができる。

【００３７】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。また、これらの界面活性剤の添加量は、インク
ジェット記録用インクに対して、０.００１〜５重量％
とすることが好ましく、０.０１〜３重量％とすること
がさらに好ましい。

【００３８】前記式（２）で示される化合物としては、
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、ジエチレングリコールモノヘキシル
エーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリ
エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレン
グリコールモノシクロヘキシルエーテル、トリエチレン
グリコールモノフェニルエチルエーテル、ジオキシプロ
ピレンオキシエチレンモノペンチルエーテルなどが挙げ
られ、中でも、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ルは好ましい。

【００３９】上記式（２）で示される化合物の含有量
は、本発明のインクジェット記録用インクに対して、好
ましくは１〜２０重量％であり、より好ましくは１〜１
０重量％の範囲である。この化合物の含有量が２０重量
％を越えると、にじみが悪化すると同時に吐出が不安定
になる。一方、１重量％未満となると、添加効果が得に
くくなる。

【００４０】インク中の分散粒子の数平均粒子径は、好
ましくは１５〜１００ｎｍ、より好ましくは１５〜７０
ｎｍ、特に好ましくは１５〜６０ｎｍの範囲に調整され
る。数平均粒子径が１５ｎｍ未満となると、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。また、体積平均粒子径ｍｖと数平均粒子径ｍ
ｎの比で表わされる粒度分布ｍｖ／ｍｎは、１.１〜３
であることが好ましく、より好ましくは１.１〜２.２で
ある。粒度分布が広くなると、浸透速度が遅くなった
り、耐さっか性が低下しやすい。本発明において分散粒
子の粒子径は、マイクロトラックＵＰＡ粒度分析計９３
４０(Ｌｅｅｄｓ & Ｎｏｒｔｈｒｕｐ社製)を用い、上
記インク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、色材の密度入力した。カー
ボンブラックを親水化した顔料の場合は、１.８ｇ／ｃ
ｍ^２とした。

【００４１】本発明のインクジェット記録用インクにお
いて、インク１リットル中に含まれる粒子径が０.５μ
ｍ以上の粒子の数は、７.５×１０^１０個以下、好まし
くは５×１０^１０個以下に調整される。０.５μｍ以上
の粒子の数が、７.５×１０^１０個を超えると印字の信
頼性が低下しやすい。なお、本発明において０.５μｍ
以上の粒子数は、Ａｃｃｕｓｉｚｅｒ^ＴＭ７７０ Ｏｐ
ｔｉｃａｌ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒ（Ｐａｒｔｉ
ｃｌｅ Ｓｉｚｉｎｇ 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、水性イ
ンクジェット記録液の２μｌを測定セル中に入れ、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。
本発明の水に自己分散可能な顔料のインク１リットル中
に含まれる粒子径０.５μｍ以上の粒子の数を７．５×
１０^１０個以下とするためには、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０.５
μｍ以上の粒子の数を減らしておくことが好ましい。

【００４２】本発明のインクジェット記録用インクは、
インク中で分散している顔料表面の弱酸性官能基量が４
〜２５μｍｏｌ／ｍ^２であることが好ましい。インク中
で分散している顔料表面の弱酸性官能基量は、前述した
顔料の弱酸性官能基量とインク中の分散している顔料の
数平均分子量から、顔料の表面積当たりの弱酸性官能基
量を算出したもので、４μｍｏｌ／ｍ^２より少ないと十
分な分散安定性が得られず、２５μｍｏｌ／ｍ^２より多
いと紙上で十分な濃度が得られないので好ましくない。

【００４３】本発明のインクジェット記録用インクに
は、尿素および尿素誘導体を添加することができる。本
発明のインクジェット記録用インクに用いられる尿素お
よび尿素誘導体としては、尿素、１，１−ジメチル尿
素、１，３−ジメチル尿素、１，１−ジエチル尿素、
１，３−ジエチル尿素等が挙げられ、好ましくは尿素が
用いられる。尿素および尿素誘導体の含有量は、インク
ジェット記録用インクの１〜１０重量％が好ましく、３
〜８重量％がより好ましい。含有量が１重量％未満とな
ると、ノズル目詰まりの防止効果が低く、１０重量％を
超えると画像滲みが増え、濃度が低下しやすい。

【００４４】本発明のインクジェット記録用インクのｐ
Ｈは、６.０〜１１.０が好ましく、より好ましくは７.
５〜９.０である。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
は溶解しやすくなる。本発明のインクジェット記録用イ
ンクのｐＨを調整するためには、必要に応じてｐＨ調整
剤を使用することができる。この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
剤が好ましく用いられる。

【００４５】その他、本発明のインクジェット記録用イ
ンクのインク特性制御のために、ポリエチレンイミン、
ポリアミン類、ポリＮビニルアセトアミド、ポリビニル
アルコール、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、ポリ
（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸と（メタ）ア
クリル酸エステルの共重合体等のアクリル酸系の水溶性
ポリマー、スチレン−マレイン酸共重合体、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、架橋
したポリＮビニルアセトアミドやアクリル系ポリマー等
の架橋ポリマー、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等を用いること
ができる。

【００４６】さらに、本発明のインクジェット記録用イ
ンクには、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、油溶性染料等を添加することも
できる。

【００４７】本発明のインクジェット記録用インクの粘
度は、好ましくは１.５〜５.０ｍＰａ・ｓ、より好まし
くは１．５〜３．５ｍＰａ・ｓの範囲に調整される。粘
度が１.５ｍＰａ・ｓ未満となると、インクの保存安定
性が低下する。一方、粘度が１０ｍＰａ・ｓを超える
と、吐出力が低下し、目詰まりした場合回復し難い等の
問題が生じやすい。

【００４８】本発明のインクジェット記録用インクの導
電率は、インクに添加される物質によって変化するため
一概には言えないが、好ましくは０.０５〜０.４Ｓ／
ｍ、より好ましくは０.０７〜０.３Ｓ／ｍの範囲に調整
される。導電率が０.４Ｓ／ｍを超えると、インクの保
存安定性が劣化しやすい。

【００４９】本発明のインクジェット記録用インクは、
特に普通紙に印字した場合、紙上での乾燥時間が５秒以
下である場合に、画質改善効果が特に大きくなる。ここ
での乾燥時間は印字後、印字画像に対して紙を重ね画像
が転写されなくなるまでの時間を言う。

【００５０】本発明の上記インクジェット記録用インク
は、インク液滴を記録信号に応じてオリフィスから吐出
させて記録を行なうインクジェット記録方法に使用され
るが、吐出した液滴１個（１ドロップ）当たりのインク
量が２５ｎｇ以下の液滴で画像を形成するインクジェッ
ト記録に適用することが好ましい。特に、１５ｎｇ以下
の範囲で用いることがより好ましく、１〜１０ｎｇの範
囲で用いることがさらに好ましい。本発明のインクジェ
ット記録用インクはこれらの範囲で記録することによ
り、インクの乾燥性を損なわずに高濃度高画質の画像を
得ることができる。インク量が２５ｎｇを超えるインク
液滴で印字した場合は、画質の改善効果が少なくなる。

【００５１】本発明のインクジェット記録用インクの製
造方法として、水に自己分散可能な顔料を水性媒体に分
散する工程では、各種の攪拌、分散装置を使用すること
ができる。しかしながら、ガラス、セラミック、金属等
のボールある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
によって分散することが好ましい。超音波ホモジナイザ
ーで分散する際には、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ことが
望ましい。分散メディアを使用する分散装置を使用した
場合には、必要に応じ、混入した無機不純物の除去を行
うことが好ましい。また、分散後、遠心分離による粗大
粒子除去を行うことが好ましい。必要に応じろ過等によ
り粗大粒子を除去した後に、所定の溶媒、添加剤等を加
えて撹拌混合後濾過を行い、インクジェット記録用イン
クとする。または、水に自己分散可能な顔料の水分散体
と所定の溶媒、添加剤等を加えて撹拌混合した後に、分
散処理、遠心分離、ろ過等により粗大粒子を除去しても
よい。

【００５２】本発明のインクおよび記録方法は、通常の
インクジェット記録装置は勿論、インクの紙への定着を
補助するためのヒーター等を搭載した記録装置、中間転
写機構を搭載し、中間体にインクを印字後、紙等の被記
録体に転写する記録装置において用いることもできる。

【００５３】本発明のインクジェット記録用インクは、
被記録媒体上に画像を形成することを特徴とするインク
ジェット記録方法により使用される。この場合、本発明
のインク単独で画像を形成することはもちろん、１種ま
たは複数の水性液体を隣接または重ねて記録することも
可能であり、本発明のインクが被記録媒体上に到達する
前、後、同時のいずれか、または複数の組み合わせの順
番で記録できる。隣接または重ねて印字する水性液体
は、色材を含むものであってよもいが、定着剤を含有す
ることが好ましい。

【００５４】定着剤としては、各種の水溶性ポリマーま
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、ポリウレタン等が挙げられ、顔
料が有する親水性官能基と結合する官能基を有するポリ
マーがより好ましい。定着剤は、カチオン性基を有する
ポリマーであることがさらに好ましい。カチオン性基を
有するポリマーとしては、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。また、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。

【００５５】また、上記の水性液体は界面活性剤を含有
し、表面張力が２０〜３９ｍＮ／ｍ、粘度が１.５〜５
ｍＰａ・ｓであることが画像の乾燥性の点から好まし
い。また、上記の定着剤成分をあらかじめ記録紙に含有
させた処理紙上に印字する印字方法も有効であり、好ま
しい。

【００５６】（作用）顔料を親水化処理した自己分散型
顔料の分散の安定性は、顔料表面の親水性官能基の解離
による静電反発効果と顔料表面の親水性官能基の水和や
溶媒和が主になって保たれていると考えられる。そのた
め、インク中の顔料の経時分散安定性や、印字画像の耐
水性、他ノズル目詰まり等のインクジェット記録用イン
ク固有の特性は、顔料表面の官能基の特性に大きく依存
する。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
は不利となる。したがって、親水度の調製の他に、顔料
表面の化学構造選択やインク組成による顔料分散構造の
制御が重要である。

【００５７】これらの検討の結果、水に自己分散可能な
顔料、水溶性有機溶媒及び水を必須とする水性インクに
おいて、インク中の前記水に自己分散顔料のゼータ電位
が−１０〜−３５ｍＶであり、前記水に自己分散顔料が
ｐＨ３以下の雰囲気で沈降させ、沈降した顔料の中和滴
定量が０.１〜０.６ｍｍｏｌ／ｇであるときに、高画質
かつ高濃度の印字画像が得られ、インク吐出量を２５ｎ
ｇ以下として印字した際に、特にこれらの特性の改善効
果が大きいことを発見したのである。また、普通紙にお
いて、乾燥時間が５ｓ以下で、特に優れた効果が得られ
た。これに対し自己分散顔料の弱酸性官能基量が０.１
〜０.６ｍｍｏｌ／ｇの条件を満たしていても、インク
中の自己分散顔料のゼータ電位が−３５ｍＶより低い、
すなわちゼータ電位の絶対値が大きい場合は、高濃度の
画像を得ることができない。これは、分散安定の観点か
らは不利な条件であるが、水に自己分散可能な顔料の場
合は、顔料に親水基が直接ないしは連結基を介して直接
結合しているため容易に再分散し得るので、大きな問題
にはならない。また、本発明の要件を満たさないインク
ジェット記録用インクでは、インクの表面張力が４０ｍ
Ｎ／ｍ以下で、普通紙における乾燥時間が、５ｓ以下で
あっても、インク液滴量が少なくなれば、ドットのにじ
みが見かけ目立たなくなり、いわゆるフェザリングにつ
いてはやや向上するものの、画像濃度は低くなる。この
現象は、染料等の他の色材した場合でも同様であった。

【００５８】これらのことより、原因は明確ではない
が、インクが高速で紙繊維内に浸透する過程で発生する
組成変化やせん断力変化に起因して適度な凝集体を形成
し、高速ではあるが必要以上に浸透しすぎない効果をも
たらし、前記のように、乾燥性に優れかつ高濃度、高画
質の印字画像が得られる。さらに、これらの現象は、画
像を構成するインク滴量が小さい程、インク滴中に含ま
れる浸透性の材料との相互作用および比表面積増加によ
る界面での顔料の凝集力変化等により、特定のインク滴
量以下で顕著に現れるものと推定される。

【００５９】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。 ［自己分散顔料の分散液１］水５.３重量部に濃塩酸５
重量部を溶解した溶液を５℃に冷却し、さらにアントラ
ニル酸０.６重量部を加えた。この溶液を冷却しながら
撹拌し、水８.７重量部に亜硝酸ナトリウム１.７８重量
部を加えた溶液を加えた。１５分撹拌した後、表面積が
３２０ｍ²／ｇでＤＢＰ吸油量が１２０ｍｌ／１００ｇ
のカーボンブラック２０重量部を加え、混合した。その
後、さらに１５分撹拌した。得られた処理顔料を濾紙で
濾過し、純水で洗浄した後、全量が２００重量部になる
ように水を足してから逆浸透膜で脱塩処理し、超音波ホ
モジナイザー（出力３００Ｗ）で１０分間分散した。次
に、分散液のｐＨが８になるまで１０％ＮａＯＨ水溶液
を加え、さらに超音波ホモジナイザーで１０分間分散し
た後、遠心分離機で８０００ｒｐｍ×３０分の条件で処
理して顔料水溶液を作製した。ドライアップして固形分
量を測定し、顔料濃度が１０％になるように水分を調節
した。以上の方法により、表面にフェニル基を介して親
水性基（−ＣＯＯ^-Ｎａ^＋）が結合した自己分散型カー
ボンブラックの顔料分散液１を得た。

【００６０】得られた顔料分散液１を５％濃度に水で希
釈し、径４０ｍｍのガラスビンに入れて１日放置後、上
澄みの顔料濃度を測定し、初期の濃度と比較したとこ
ろ、９９.５％あり、水に自己分散可能と判定した。ま
た、この分散液１を１Ｎ塩酸水溶液を加えてｐＨ３〜２
とし、遠心分離機で沈降させ、上澄み液を捨て純水で洗
い、再度遠心を繰り返し顔料を洗浄した後、オーブンで
乾燥させた。乾燥した顔料を１０ｇ採り、純水９０ｇを
加えて、超音波ホモジナイザー（出力３００Ｗ）で１分
間分散してスラリー状とし、攪拌しながら０.０１Ｎの
ＮａＯＨ水溶液で中和滴定したところ、中和に要したＮ
ａＯＨ量から、顔料１ｇ当たりの官能基量は０.２３ｍ
ｍｏｌであった。

【００６１】［自己分散顔料の分散液２］アントラニル
酸の添加量を１.４５重量部に変更したこと以外は、自
己分散顔料の分散液１と同様にして分散液を調製した。
この顔料分散液２を、自己分散顔料の分散液１と同様の
自己分散可能か否かの評価方法で評価したところ、結果
は９９.７％であり、顔料１ｇ当たりの官能基量は０.５
１ｍｍｏｌであった。

【００６２】［自己分散顔料の分散液３］アントラニル
酸の添加量を１.９重量部に変更したこと以外は、自己
分散顔料の分散液１と同様にして分散液を調製した。こ
の顔料分散液３を、自己分散顔料の分散液１と同様の自
己分散可能か否かの評価方法で評価したところ、結果は
９９．６％であり、顔料１ｇ当たりの官能基量は０.７
０ｍｍｏｌであった。

【００６３】 （実施例１） 自己分散顔料の分散液１ ５０重量部 ジエチレングリコール ２０重量部 サーフィノール４６５ １重量部 尿素 ６重量部 純水 ２３重量部 上記成分を混合撹拌した後、ポアサイズ２μｍのメンブ
レンフィルターで濾過してインクジェット記録用インク
とした。

【００６４】（実施例２）実施例１の自己分散顔料の分
散液１の代わりに、自己分散顔料の分散液２を使用した
こと以外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録
用インクを調製した。

【００６５】 （実施例３） 自己分散顔料の分散液１ ５０重量部 ジエチレングリコール ２０重量部 ジエチエングリコールモノヘキシルエーテル １重量部 尿素 ６重量部 純水 ２３重量部 上記成分を混合撹拌した後、ポアサイズ２μｍのメンブ
レンフィルターで濾過してインクジェット記録用インク
を調製した。

【００６６】 （実施例４） 自己分散顔料の分散液１ ５０重量部 スルホラン １０重量部 グリセリン １０重量部 ジエチレングリコールモノブチルエーテル ５重量部 尿素 ６重量部 純水 １９重量部 上記成分を混合撹拌した後、ポアサイズ２μｍのメンブ
レンフィルターで濾過してインクジェット記録用インク
を調製した。

【００６７】 （実施例５） 自己分散顔料の分散液１ ５０重量部 スルホラン １０重量部 グリセリン １０重量部 サーフィノール４６５ ０.８重量部 尿素 ６重量部 純水 ２３.２重量部 上記成分を混合撹拌した後、ポアサイズ２μｍのメンブ
レンフィルターで濾過してインクジェット記録用インク
とした。

【００６８】（実施例６）自己分散顔料の分散液１の遠
心分離条件を５０００ｒｐｍ×２０分に変更したこと以
外は、実施例５と同様にしてインクジェット記録用イン
クを調製した。

【００６９】（比較例１）実施例１の自己分散顔料の分
散液１の代わりに、自己分散顔料の分散液３を使用した
こと以外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録
用インクを調製した。

【００７０】 （比較例２） 市販自己分散顔料分散液ＣＷ−１（オリエント化学工業製）２５重量部 ジエチレングリコール ２０重量部 サーフィノール４６５ １重量部 尿素 ６重量部 純水 ４８重量部 上記成分を混合撹拌した後、ポアサイズ２μｍのメンブ
レンフィルターで濾過してインクジェット記録用インク
を調製した。本発明における官能基量の測定値は０．６
７ｍｍｏｌ／ｇであった。

【００７１】 （比較例３） 市販自己分散顔料分散液ＣＡＢＯＪＥＴ３００ ３２重量部 （キャボット社製） ジエチレングリコール ２０重量部 サーフィノール４６５ １重量部 尿素 ６重量部 純水 ４１重量部 上記成分を混合撹拌した後、ポアサイズ２μｍのメンブ
レンフィルターで濾過してインクジェット記録用インク
を調製した。本発明における官能基量の測定値は０．７
３ｍｍｏｌ／ｇであった。

【００７２】 （比較例４） 自己分散顔料の分散液１ ５０重量部 ジエチレングリコール ２０重量部 サーフィノール４６５ 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 ２２.２８重量部 上記成分を混合撹拌した後、ポアサイズ２μｍのメンブ
レンフィルターで濾過してインクジェット記録用インク
を調製した。

【００７３】（試験例）実施例１〜６及び比較例１〜４
において得られたインクジェット記録用インクについ
て、以下の評価を実施した。 （１）インク表面張力 ２３℃、５５％ＲＨの環境において、ウイルヘルミー型
表面張力形を用いて測定した。 （２）インク粘度 レオマット１１５（Ｃｏｎｔｒａｖｅｓ社製）を測定装
置として用いた。その測定は、水性インクジェット記録
液を測定容器に入れ、所定の方法で装置に装着し、測定
を行った。測定温度は２３℃で行い、せん断速度は１４
００ｓ^−１で測定した。

【００７４】（３）インク導電率 ２３℃で、導伝率計ＡＯＬ−４０−３３０２（ＤＫＫ社
製）を測定装置として用い、測定を行なった。 （４）インクｐＨ ２３℃の環境において、ガラスｐＨ電極を用いて測定し
た。 （５）数平均粒子径 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、上記インク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、色材の密度を使用
した。

【００７５】（６）０.５μｍ以上の粒子数 Ａｃｃｕｓｉｚｅｒ^ＴＭ７７０Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐａｒ
ｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒ（Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｉｎ
ｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製）を測定装置として用い、前記
の方法で測定した。 （７）インクのゼータ電位 ２３℃で、ＥＳＡ−８０００（Ｍａｔｅｃ Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ社製）を用いて被測定インクを測
定用プローブを規定量浸漬させた状態で、所定の測定法
に従って行った。この（１）〜（７）の結果を表１に示
す。

【００７６】次に、実施例１〜５及び比較例１〜４のイ
ンクジェット記録用インクを用い、試作したインクジェ
ット印字装置１（熱インクジェット方式、印字解像度８
００ｄｐｉ×８００ｄｐｉ）、インクジェット印字装置
２（熱インクジェット方式、印字解像度６００ｄｐｉ×
６００ｄｐｉ）およびインクジェット印字装置３（熱イ
ンクジェット方式、印字解像度４００ｄｐｉ×４００ｄ
ｐｉ）により、それぞれ下記（８）〜（１３）の評価を
実施した。インクジェット印字装置１〜３による結果を
それぞれ表２〜４に示す。

【００７７】（８）インク液滴量 試作したインクジェット印字装置を用いてインクを吐出
させ、吐出したインクの重量を測定し、１ドロップ当た
りのインク液滴量、すなわち吐出するインク液滴１個当
りのインク量を計算により求めた。 （９）画質濃度 ＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロックス社製）に対し、上記印字装
置を用いてベタを印字し、光学濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ Ｍ
ＯＤＥＬ４０４（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて測定し
た。評価は下記の基準に従って行なった。 ○・・・１.３以上 △・・・１.２以上１.３未満 ×・・・１.２未満

【００７８】（１０）画質評価 Ｘ−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、官能評価を実施した。評価は下記の基準に従って
行なった。 ◎・・・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

【００７９】（１１）乾燥性評価 上記の印字テストと同様に、ＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロック
ス社製）に対しベタ印字部を印字して、印字画像の上か
ら別のＦＸ−Ｌ紙を重ね、さらに上から１００ｇ／ｃｍ
^２の荷重をかけ、重ねた紙にインクが転写されなくなる
までの時間を測定し、以下の評価基準に従い評価した。 ○・・・５ｓ以下 △・・・５ｓを超え１０ｓ未満 ×・・・２０ｓ以上

【００８０】（１２）耐さっか性 上記の印字テストと同様にＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロックス
社製）に対しベタ印字部を印字してから１日後に指で擦
り、官能評価を実施した。 ◎．．．擦り跡が識別できないかごくわずかに擦り跡が
認められる ○．．．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

【００８１】（１３）目詰まり性 試作したインクジェット印字装置を用いて、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
放置時間を測定した。評価は、下記基準に従って行なっ
た。 ○・・・１５秒以上 △・・・５秒以上１５秒未満 ×・・・５秒未満

【００８２】

【表１】

【００８３】

【表２】

【００８４】

【表３】

【００８５】

【表４】

【００８６】表１〜表４に示される結果から明らかなよ
うに、実施例１〜５のインクジェット記録用インクは、
比較例１〜４のインクジェット記録用インクに比べて、
画質濃度、画質評価、乾燥性評価、耐さっか性及び目詰
まり性の全ての評価において優れた結果が得られた。す
なわち、ゼータ電位は本発明の範囲内であるが中和滴定
量が本発明の範囲外である比較例１及び比較例３、中和
滴定量は本発明の範囲内であるがゼータ電位が本発明の
範囲外である比較例４、並びにゼータ電位も中和滴定量
も本発明の範囲外である比較例２においては、実施例１
〜５に比べて、評価が劣ったものとなった。また、実施
例１〜５のインクジェット記録用インクは、インク液滴
量が２５ｎｇ以下である場合に、最も優れた評価が得ら
れた（表２及び表３）。

【００８７】

【発明の効果】本発明によれば、乾燥性が良く、にじみ
がなく高画質で高濃度のインクジェット記録用インク及
びそれを用いたインクジェット記録方法が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀之内 京子 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 橋本 健 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA05 EA11 EE18 FC01 FC02 2H086 BA53 BA55 BA60 4J039 AB01 BA04 BA13 BC07 BC08 BC09 BC10 BC11 BC35 BC50 BC54 BE01 BE12 BE22 CA06 EA15 EA16 EA17 EA19 EA23 EA46 GA24

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水に自己分散可能な顔料、水溶性有機溶
   媒、及び水を必須成分として含有する水性インクにおい
   て、インク中の前記水に自己分散顔料のゼータ電位が−
   １０〜−３５ｍＶであり、前記水に自己分散顔料の中和
   滴定量が０.１〜０.６ｍｍｏｌ／ｇであることを特徴と
   するインクジェット記録用インク。
2. 【請求項２】 請求項１記載のインクジェット記録用イ
   ンクを用い、インクジェット記録装置により画像を形成
   することを特徴とするインクジェット記録方法。