JP2000256600A

JP2000256600A - 水性インク組成物及びインクジェット記録方法及び記録物及び記録装置

Info

Publication number: JP2000256600A
Application number: JP6352599A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ito; 弘伊藤; Masayuki Momose; 雅之百瀬
Original assignee: Orient Chemical Industries Ltd; Seiko Epson Corp
Current assignee: Orient Chemical Industries Ltd; Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2000-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】印字濃度が高い水性インク組成物を提供する
こと。【解決手段】本発明の水性インク組成物は、塗布量が
１ｍｇ／ｃｍ^２での浸透時間が１秒未満であり、少なく
とも水と比表面積／ＤＢＰ吸油量の比率が０．３〜２．
５の範囲のカーボンブラックに親水性官能基を導入して
得られた、分散剤を用いること無く水に分散および／ま
たは溶解が可能な表面改質カーボンブラックを含んでな
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、着色剤としてカー
ボンブラックを用いた水性インクに関する。さらに詳し
くは、水に分散および／または溶解が可能な表面改質カ
ーボンブラックを含む水性インク組成物の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来水性の筆記具やインクジェットプリ
ンターに用いる記録液は、水溶性の染料が用いられてき
た。近年、記録物の画質や耐久性を向上するためにカー
ボンブラックの様な顔料を着色剤に用いられる様になっ
ている。

【０００３】例えば、特開昭６４−６０７４号、特開昭
６４−３１８８１号公報にはカーボンブラックを界面活
性剤や高分子分散剤で分散した水性顔料インクが記載さ
れている。

【０００４】しかしながら、これらのインクでは記録物
の印字濃度を上げるために着色剤のインク含有量を増や
すと、同時にインク粘度が急激に増してしまう問題が生
じる。また、安定に分散するためには過剰の界面活性剤
や高分子分散剤が必要であるが、これらは気泡発生や消
泡性低下の原因になり、特にインクジェット記録インク
に用いた場合には印字安定性の悪化につながる問題があ
る。

【０００５】これらの課題を解決するために、特開平８
−３４９８号および特開平１０−１２０９５８号公報に
はカーボンブラックに一定量以上の表面活性水素あるい
はその塩を導入して、界面活性剤や高分子分散剤なしに
処理されたカーボンブラック単独で自発的に分散できる
表面改質カーボンブラックを用いた分散液が記載されて
いる。あるいは、特開平１０−１１０１２７号公報に
は、カーボンブラックにスルホン基を導入する方法が記
載されている。さらに、特開平１０−９５９４１号公報
には上述の表面改質カーボンブラックとグリコールエー
テル類を含むインクジェットインクが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、より高画質
の記録物の要求を実現するための水性インク組成物を提
供することを目的としており、具体的にはより印字濃度
が高い水性インク組成物を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の水性インク組成
物は、塗布量が１ｍｇ／ｃｍ^２での浸透時間が１秒未満
であり分散剤なしに水に分散および／または溶解が可能
な表面改質カーボンブラックを少なくとも含む水性イン
ク組成物であって、前記表面改質カーボンブラックが比
表面積（ｍ^２／ｇ）／ＤＢＰ吸油量（ｍｌ／１００ｇ）
の比率が０．３〜２．５の範囲のカーボンブラックに親
水基の官能基を導入して表面改質したものであることを
特徴とする。

【０００８】本発明のインクジェット記録方法は、本発
明のインク組成物を微細なノズルより液滴として吐出し
て、その液滴を記録媒体に付着させることを特徴とす
る。

【０００９】本発明の記録物は、本発明の水性インク組
成物インクジェット記録方法にて印刷したことを特徴と
する。

【００１０】

【発明の実施の形態】発明の水性インク組成物は、界面
活性剤や水溶性樹脂などの分散剤なしに水に分散および
／または溶解が可能な表面改質カーボンブラックを少な
くとも含み、塗布量が１ｍｇ／ｃｍ^２での浸透時間が１
秒未満であるインクである。また、上述の表面改質カー
ボンブラックは、比表面積（ｍ^２／ｇ）／ＤＢＰ吸油量
（ｍｌ／１００ｇ）の比率が０．３〜２．５の範囲のカ
ーボンブラックに親水基の官能基を導入して表面改質し
たものである。

【００１１】塗布量が１ｍｇ／ｃｍ^２での浸透時間が１
秒未満であるインクとは、具体的には、例えば３６０ｄ
ｐｉ（ドット／インチ）×３６０ｄｐｉの面積に５０ｎ
ｇのインクを普通紙に塗布した場合に、印刷面を触って
もインクで汚れなくなるまでの時間が１秒未満であるイ
ンクを指す。普通紙としては、より具体的には中性普通
紙のゼロックス−Ｐ（商品名、富士ゼロックス株式会社
製）を用いる。これらのインクは、水溶液の表面張力が
小さくなる水溶性有機溶剤や界面活性剤の浸透促進剤を
添加して、記録媒体への濡れ性を向上することで浸透性
を早めたものである。

【００１２】水溶性有機溶剤としては、エタノール、プ
ロパノール等の低級アルコール、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
テル等のセロソルブ類、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
等のカルビトール類、１，２−ヘキサンジオ−ル、１，
２−オクタンジオール等の１，２−アルキルジオール類
が上げられる。また界面活性剤としては、脂肪酸塩類、
アルキル硫酸エステル塩類等のアニオン性界面活性剤、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチ
レンフェニルエーテル等のノニオン性界面活性剤、カチ
オン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤等を用いるこ
とができる。

【００１３】なお、本発明の表面改質カーボンブラック
は、界面活性剤からなる分散剤を用いること無く水に分
散および／または溶解が可能な着色剤であるため、本発
明のインクで用いるこれら界面活性剤は、浸透促進のた
めのみに用いることができる。すなわち、通常顔料に分
散性を付与するためには顔料と各々の材料が吸着し合う
組み合わせで選ぶ必要があるが、本発明では、組み合わ
せを考慮せずに浸透促進性のみで選択することができ
る。

【００１４】これらの浸透促進剤は、水溶性有機溶剤ま
たは界面活性剤単独、あるいは併用して、インクの表面
張力が４０ｄｙｎ／ｃｍ未満、好ましくは３５ｄｙｎ／
ｃｍに調整して添加することが望ましい。

【００１５】さらにインクには、インクジェット記録方
法に用いた場合にインクを吐出するノズルの先端のイン
ク乾燥防止のために、保湿剤を添加している。保湿剤と
しては、水溶性かつ吸湿性の高い材料から選ばれ、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、ポリプ
ロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，
４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール１，６
−ヘキサンジオール、１，２，６−ヘキサントリオー
ル、ペンタエリスリトール等のポリオール類、２−ピロ
リドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ε−カプロラク
タム等のラクラム類、尿素、チオ尿素、エチレン尿素、
１，３−ジメチルイミダゾリジノン類等の尿素類、マル
チトール、ソルビトール、グルコノラクトン、マルトー
ス等の糖類を用いることができる。

【００１６】これらの保湿剤は、他のインク添加剤と合
わせてインク粘度が２５℃で２５ｃPs以下になる添加量
で加えることができる。

【００１７】本発明においては、顔料が分散剤を用いな
くても水中に分散可能な最小粒子径で安定に存在してい
る状態を「分散および／または溶解」と表現している。
分散可能な最小粒子径とは、分散時間を増してもそれ以
上小さくならない最小粒子径である。カーボンブラック
に親水性官能基を大量に導入して表面改質することで、
あたかも水溶性染料が水に単分子で溶解する様に、カー
ボンブラックが分散可能な最小粒子径で自発的に分散し
ていくと考えられる。

【００１８】「分散および／または溶解」するための表
面改質は、カルボキシル基、カルボニル基、ヒドロキシ
ル基、スルホン基、燐酸基、第４級アンモニウム塩等の
親水性官能基、およびその塩を顔料の表面に直接あるい
はアルキル、アルキルエーテル、アリール基などを介し
て結合することで行われる。具体的には、真空プラズマ
等の物理的処理や化学的処理により、官能基または官能
基を含んだ活性種を顔料表面にグラフトさせることで得
られる。また、水中で顔料表面を酸化剤で酸化してカル
ボキシル基やスルホン基を導入する方法、あるいはｐ−
アミノ−安息香酸等を結合してフェニル基を介してカル
ボキシル基を導入する方法で得られる。

【００１９】本発明は、表面改質するためのカーボンブ
ラックとして、比表面積（ｍ^２／ｇ）とＤＢＰ吸油量
（ｍｌ／１００ｇ）の比率が０．３〜２．５の範囲のカ
ーボンブラックを用いることが好ましく、さらに、比表
面積／ＤＢＰ吸油量の比率が０．３〜１．７５の範囲の
カーボンブラックを用いることが特に好ましい。この範
囲のカーボンブラックに親水性官能基を導入した表面改
質カーボンブラックを添加することで従来に比較してよ
り印字濃度が高い水性インク組成物を得ることができ
る。

【００２０】ここで比表面積とは、カーボンブラックに
ガスを吸着させて、その吸着量と吸着状態における分子
断面積からカーボンブラックの表面積を算出する測定法
であり、窒素吸着法として知られている。またＤＢＰ吸
油量は、カーボンブラックがフタル酸ジブチルを吸収す
る量で表され、測定法はＪＩＳＫ６２２１に規定され
ている。

【００２１】本発明で好ましいカーボンブラックの具体
例としては、三菱化学株式会社製のカーボンブラックと
して、＃２０B（比率０．３９）、＃４０（比率１．１
４）、ＭＡ１００（比率１．３４）などが挙げられる。
デグサ社製のカーボンブラックとして、カラーブラック
ＦＷ１８（比率１．６３）、カラーブラックＳ１７０
（比率１．３３）、スペシャルブラック２５０（比率
０．７１）などが挙げられる。コロンビアカーボン社製
のカーボンブラックとして、コンダクテックスＳＣ（比
率１．９１）、ラーベン１２５５（比率２．１６）など
が挙げられる。キャボット社製のカーボンブラックとし
て、モナーク７００（比率１．６４）、モナーク８８０
（比率１．９６）、エルフテックス１２（比率０．４
５）などが挙げられる。なお、これらは本発明に好適な
カーボンブラックの一例の記載であり、これらによって
本発明が限定されるものではない。

【００２２】これらのカーボンブラックを親水化した表
面改質カーボンブラックは、インク全量に対して１〜１
５％の範囲で加えることが好ましい。この範囲であれ
ば、十分な印字濃度の水性インクを得ることができる。

【００２３】本発明の水性インク組成物に用いる浸透促
進剤としては、上述の水溶性有機溶剤や界面活性剤を用
いることができるが、さらに好ましくはグリコールエー
テル系の水溶性有機溶剤が望ましく、エチレングリコー
ルモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−
ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−ブ
チルエーテル等が挙げられる。これらの有機溶剤と表面
改質のカーボンブラックを組み合わせることで、印字時
のにじみを低減した良好な印字物を提供できる。

【００２４】また、好ましい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
フェニルエーテル等のノニオン性界面活性剤がイオン性
の界面活性剤に比較してインクの発泡を低減できるため
に適しており、ニッサンノニオンＫ−２１１、Ｋ−２２
０、Ｐ−２１３、Ｅ−２１５、Ｅ−２２０、Ｓ−２１
５、Ｓ−２２０、ＨＳ−２２０、ＮＳ−２１２、ＮＳ−
２２０（以上いずれも商品名、日本油脂株式会社製）等
が挙げられる。さらに好ましくは、ノニオン性界面活性
剤の中でサーフィノール６１、８２、１０４、４４０、
４６５、４８５（以上いずれも商品名、エア・プロダク
ツ・アンド・ケミカルズ社製）等のアセチレングリコー
ル系界面活性剤が、発泡がほとんど無いインクを得るこ
とができ、インクジェット記録方法に用いるのに特に好
適である。

【００２５】本発明の水性インク組成物には必要に応じ
て、さらに定着剤、ｐH調整剤、酸化防止剤・紫外線吸
収剤、防腐剤・防かび剤等を添加することができる。

【００２６】定着剤としては、水溶性の樹脂類を用いる
ことができ，水溶性ロジン類、アルギン酸類、ポリビニ
ルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
メチルセルロース、スチレン−アクリル酸樹脂、スチレ
ン−アクリル酸−アクリル酸エステル樹脂、スチレン−
マレイン酸樹脂、スチレン−マレイン酸半エステル樹
脂、アクリル酸−アクリル酸エステル樹脂、イソブチレ
ン−マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ポリ
ビニルピロリドン、アラビアゴムスターチ、ポリアリル
アミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミンなどが
挙げられる。なお、本発明の表面改質カーボンブラック
は、水溶性樹脂からなる分散剤を用いること無く水に分
散および／または溶解が可能な着色剤であるため、本発
明のインクで用いる水溶性樹脂は、定着のためのみに用
いることができる。すなわち、通常顔料に分散性を付与
するためには顔料と各々の材料が吸着し合う組み合わせ
で選ぶ必要があるが、本発明では、組み合わせを考慮せ
ずに定着性のみで選択することができる。

【００２７】ｐＨ調整剤としては、水酸化リチウム、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエタノールアミ
ン、ジエタノールアミンなどのアルカリ金属の水酸化物
あるいはアミン類が挙げられる。

【００２８】酸化防止剤・紫外線吸収剤としては、アロ
ハネート、メチルアロハネートなどのアロハネート類、
ビウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレ
ットなどのビウレット類など、Ｌ−アスコルビン酸およ
びその塩等、チバガイギー社製のＴｉｎｕｖｉｎ３２
８、９００、１１３０、３８４、２９２、１２３、１４
４、６２２、７７０、２９２、Ｉｒｇａｃｏｒ２５２、
１５３、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、１０７６、１０３
５、ＭＤ１０２４など、あるいはランタニドの酸化物等
が用いられる。

【００２９】防腐剤・防かび剤としては、例えば安息香
酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２
−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソル
ビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−
ジベンジソチアゾリン−３−オン（ＩＣＩ社のプロキセ
ルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、プロ
キセルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）などの中から選ぶこ
とができる。

【００３０】本発明のインクジェット記録方法は、イン
ク組成物を微細なノズルより液滴として吐出して、その
液滴を記録媒体に付着させる方式であればいかなる方法
も使用することができる。その幾つかを説明すると、先
ず静電吸引方式があり、この方式はノズルとノズルの前
方に置いた加速電極の間に強電界を印可し、ノズルから
インクを液滴状で連続的に噴射させ、インク滴が偏向電
極間を飛翔する間に印刷情報信号を偏向電極に与えて記
録する方式、あるいはインク滴を偏向することなく印刷
情報信号に対応して噴射させる方式がある。

【００３１】第二の方法としては、小型ポンプでインク
液に圧力を加え、ノズルを水晶振動子等で機械的に振動
させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式
である。噴射したインク滴は噴射と同時に帯電させ、イ
ンク滴が偏向電極間を飛翔する間に印刷情報信号を偏向
電極に与えて記録する。

【００３２】第三の方法は圧電素子を用いる方式であ
り、インク液に圧電素子で圧力と印刷情報信号を同時に
加え、インク滴を噴射・記録させる方式である。

【００３３】第四の方式は熱エネルギーの作用によりイ
ンク液を急激に体積膨張させる方式であり、インク液を
印刷情報信号に従って微小電極で加熱発泡させ、インク
滴を噴射・記録させる方式である。

【００３４】以上の様な種々のインクジェット記録方式
の内、いずれかを採用して本発明の水性インク組成物を
用いて印刷を行うことにより、安定的にインクジェット
記録を行うこと、およびインクジェット記録方法にて印
刷した記録物を提供することが可能である。

【００３５】

【実施例】＜顔料分散液の調整＞（顔料分散液１）比表面積／ＤＢＰ吸油量の比率が１．
９１のカーボンブラックのコンダクテックスＳＣ（商品
名、コロンビアカーボン社製）４０ｇを水１ｋｇに混合
して、ジルコニアビーズによるボールミルにて粉砕し
た。この粉砕原液に次亜塩素酸ナトリウム５００ｇを加
えて、１０時間煮沸して湿式酸化を行った。得られた分
散原液をガラス繊維ろ紙ＧＡ−１００（商品名、アドバ
ンテック東洋株式会社製）でろ過して、さらに水で洗浄
した。このウェットケーキを水５ｋｇに再分散して、逆
浸透膜にて電導度２ｍＳ／ｃｍまで脱塩・精製して、さ
らに顔料濃度１５ｗｔ％まで濃縮して顔料分散液１を調
整した。

【００３６】（顔料分散液２）比表面積／ＤＢＰ吸油量
の比率が２．１６のカーボンブラックのラーベン１２５
５（商品名、コロンビアカーボン社製）１００ｇをN-メ
チル−ピロリドン５ｋｇに混合して、ジルコニアビーズ
によるボールミルにて粉砕した。この粉砕原液にスルフ
ァミン酸５０ｇを加えて、１０時間１５０℃でスルホン
化した。全量を氷１０ｋｇに投入して、分散原液をガラ
ス繊維ろ紙ＧＡ−１００（商品名、アドバンテック東洋
株式会社製）でろ過して、さらに水５ｋｇに細分酸し
て、ろ過・洗浄した。このウェットケーキを水２ｋｇに
再分散して、逆浸透膜にて電導度２ｍＳ／ｃｍまで脱塩
・精製して、さらに顔料濃度１５ｗｔ％まで濃縮して顔
料分散液２を調整した。

【００３７】（顔料分散液３）比表面積／ＤＢＰ吸油量
の比率が１．６３のカーボンブラックのカラーブラック
ＦＷ１８（商品名、デグサ社製）３５ｇを水１ｋｇに混
合して、ジルコニアビーズによるボールミルにて粉砕し
た。この粉砕原液に次亜塩素酸ナトリウム５００ｇを加
えて、１０時間煮沸して湿式酸化を行った。得られた分
散原液をガラス繊維ろ紙ＧＡ−１００（商品名、アドバ
ンテック東洋株式会社製）でろ過して、さらに水で洗浄
した。このウェットケーキを水５ｋｇに再分散して、逆
浸透膜にて電導度２ｍＳ／ｃｍまで脱塩・精製して、さ
らに顔料濃度１５ｗｔ％まで濃縮して顔料分散液３を調
整した。

【００３８】（顔料分散液４）比表面積／ＤＢＰ吸油量
の比率が１．３３のカーボンブラックのカラーブラック
Ｓ１７０（商品名、デグサ社製）４０ｇを水１ｋｇに混
合して、ジルコニアビーズによるボールミルにて粉砕し
た。この粉砕原液に次亜塩素酸ナトリウム５００ｇを加
えて、ボールミルで粉砕しながら５時間反応させ、さら
に攪拌しながら４時間煮沸して湿式酸化を行った。得ら
れた分散原液をガラス繊維ろ紙ＧＡ−１００（商品名、
アドバンテック東洋株式会社製）でろ過して、さらに水
で洗浄した。このウェットケーキを水５ｋｇに再分散し
て、逆浸透膜にて電導度２ｍＳ／ｃｍまで脱塩・精製し
て、さらに顔料濃度１５ｗｔ％まで濃縮して顔料分散液
４を調整した。

【００３９】＜インク組成物の調整＞（実施例１）顔料分散液１を４５ｇ、保湿成分としてグ
リセリン１０ｇと２−ピロリドン５ｇ、浸透促進成分と
してｔｅｒｔ−ペンタノール４ｇとノニオン性界面活性
剤のニッサンノニオンＮＳ−２２０（商品名、日本油脂
株式会社製）１ｇを混合して、超純水を加えて全量を１
００ｇとして、さらにインクｐＨが７．５になるまでト
リエタノールアミンを加えた。この混合液を２時間攪拌
して、孔径約５μｍのステンレス製フィルターにて濾過
して水性インクを調製した。

【００４０】（実施例２）顔料分散液２を４５ｇ、保湿
剤としてトリエチレングリコール１０ｇとジエチレング
リコール５ｇ、浸透促進剤としてノニオン性界面活性剤
のニッサンノニオンＮＳ−２１０（商品名、日本油脂株
式会社製）２．５ｇを混合して、超純水を加えて全量を
１００ｇとして、さらにインクｐＨが７．５になるまで
トリエタノールアミンを加えた。この混合液を２時間攪
拌して、孔径約５μｍのステンレス製フィルターにて濾
過して水性インクを調製した。

【００４１】（実施例３）顔料分散液３を４５ｇ、保湿
成分としてグリセリン１０ｇと２−ピロリドン５ｇ、浸
透促進成分としてｔｅｒｔ−ペンタノール４ｇとノニオ
ン性界面活性剤のニッサンノニオンＮＳ−２２０（商品
名、日本油脂株式会社製）１ｇを混合して、超純水を加
えて全量を１００ｇとして、さらにインクｐＨが７．５
になるまでトリエタノールアミンを加えた。この混合液
を２時間攪拌して、孔径約５μｍのステンレス製フィル
ターにて濾過して水性インクを調製した。

【００４２】（実施例４）顔料分散液４を４５ｇ、保湿
剤としてトリエチレングリコール１０ｇとジエチレング
リコール５ｇ、浸透促進剤としてノニオン性界面活性剤
のニッサンノニオンＮＳ−２１０（商品名、日本油脂株
式会社製）２．５ｇを混合して、超純水を加えて全量を
１００ｇとして、さらにインクｐＨが７．５になるまで
トリエタノールアミンを加えた。この混合液を２時間攪
拌して、孔径約５μｍのステンレス製フィルターにて濾
過して水性インクを調製した。

【００４３】（実施例５）顔料分散液４を４５ｇ、保湿
剤としてグリセリン１０ｇとジエチレングリコール５
ｇ、浸透促進剤としてジエチレングリコール−モノ−ｎ
−ブチルエーテル７．５ｇを混合して、超純水を加えて
全量を１００ｇとして、さらにインクｐＨが７．３にな
るまでトリエタノールアミンを加えた。この混合液を２
時間攪拌して、孔径約５μｍのステンレス製フィルター
にて濾過して水性インクを調製した。

【００４４】（実施例６）顔料分散液３を４５ｇ、保湿
剤としてグリセリン１０ｇと１，５−ペンタンジオール
５ｇ、浸透促進剤としてトリエチレングリコール−モノ
−ｎ−ブチルエーテル５ｇを混合して、超純水を加えて
全量を１００ｇとして、さらにインクｐＨが７．３にな
るまでトリエタノールアミンを加えた。この混合液を２
時間攪拌して、孔径約５μｍのステンレス製フィルター
にて濾過して水性インクを調製した。

【００４５】（実施例７）顔料分散液３を４５ｇ、保湿
剤としてグリセリン７．５ｇと１，５−ペンタンジオー
ル７．５ｇ、浸透促進剤としてアセチレングリコール系
界面活性剤のサーフィノール１０４を０．３ｇとサーフ
ィノール４８５を１．５ｇを混合して、超純水を加えて
全量を１００ｇとして、さらにインクｐＨが７．３にな
るまでトリエタノールアミンを加えた。この混合液を２
時間攪拌して、孔径約５μｍのステンレス製フィルター
にて濾過して水性インクを調製した。

【００４６】（実施例８）顔料分散液４を４５ｇ、保湿
剤としてグリセリン１０ｇとジエチレングリコール５
ｇ、浸透促進剤としてジエチレングリコール−モノ−ｎ
−ブチルエーテル５ｇとアセチレングリコール系界面活
性剤のサーフィノール４６５を１ｇを混合して、超純水
を加えて全量を１００ｇとして、さらにインクｐＨが
７．２になるまでトリエタノールアミンを加えた。この
混合液を２時間攪拌して、孔径約５μｍのステンレス製
フィルターにて濾過して水性インクを調製した。

【００４７】（比較例１）比表面積／ＤＢＰ吸油量の比
率が２．８２のカーボンブラックの＃４５Ｌ（商品名、
三菱化学株式会社製）３００ｇを水１ｋｇに混合して、
ジルコニアビーズによるボールミルにて粉砕した。この
粉砕原液に次亜塩素酸ナトリウム４５０ｇを加えて、ボ
ールミルで粉砕しながら５時間反応させ、さらに攪拌し
ながら４時間煮沸して湿式酸化を行った。得られた分散
原液をガラス繊維ろ紙ＧＡ−１００（商品名、アドバン
テック東洋株式会社製）でろ過して、さらに水で洗浄し
た。このウェットケーキを水５ｋｇに再分散して、逆浸
透膜にて電導度２ｍＳ／ｃｍまで脱塩・精製して、さら
に顔料濃度１５ｗｔ％まで濃縮して顔料分散液を調整し
た。

【００４８】この顔料分散液４５ｇを用いて実施例５と
同様に水性インクを作成した。

【００４９】（比較例２）比表面積／ＤＢＰ吸油量の比
率が０．２４のカーボンブラックのラーベン１６（商品
名、コロンビアカーボン社製）３００ｇを水１ｋｇに混
合して、ジルコニアビーズによるボールミルにて粉砕し
た。この粉砕原液に次亜塩素酸ナトリウム３００ｇを加
えて、ボールミルで粉砕しながら５時間反応させ、さら
に攪拌しながら４時間煮沸して湿式酸化を行った。得ら
れた分散原液をガラス繊維ろ紙ＧＡ−１００（商品名、
アドバンテック東洋株式会社製）でろ過して、さらに水
で洗浄した。このウェットケーキを水５ｋｇに再分散し
て、逆浸透膜にて電導度２ｍＳ／ｃｍまで脱塩・精製し
て、さらに顔料濃度１５ｗｔ％まで濃縮して顔料分散液
を調整した。

【００５０】この顔料分散液４５ｇを用いて実施例５と
同様に水性インクを作成した。

【００５１】実施例１から８、および比較例１、２の水
性インクについて、圧電素子式オンデマンド型インクジ
ェット記録装置のＭＪ−９３０Ｃ（商品名、セイコーエ
プソン株式会社製）にて中性普通紙のゼロックス−Ｐ
（商品名、富士ゼロックス株式会社製）に印刷を行い、
乾燥してからマクベス濃度計ＴＲ−９２７（商品名、コ
ルモーゲン社製）でＯＤ値を測定した。

【００５２】結果は、いずれの水性顔料分散液も比表面
積／ＤＢＰ吸油量の比率が０．３〜２．５の範囲を外れ
ているカーボンブラックを用いた比較例１、２の水性イ
ンクよりもＯＤ値が高く、比表面積／ＤＢＰ吸油量の比
率が０．３〜２．５の範囲のカーボンブラックに親水性
官能基を導入して表面改質したものであれば、印字濃度
が高い水性インクを提供することが可能であり、さらに
比表面積／ＤＢＰ吸油量の比率が０．３〜１．７５の範
囲のカーボンブラックを表面改質したものを用いた実施
例３から８であれば、より印字濃度が高い水性インクを
提供することが可能でる。さらに、浸透促進剤としてグ
リコールエーテル類を添加した実施例５から６の水性イ
ンクの印字物は印字の周辺部分のにじみが少なく、グリ
コールエーテル類から選ばれる浸透促進剤と表面改質の
カーボンブラックを組み合わせることで、印字時のにじ
みを低減した良好な印字物を提供できた。結果を表１に
まとめて示す。

【００５３】

【表１】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｃ 3/08 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｙ (72)発明者百瀬雅之長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内Ｆターム(参考） 2C056 FC01 2H086 BA52 BA55 BA59 4J037 AA02 CB07 DD07 DD17 DD24 EE19 EE24 EE28 EE43 FF05 FF09 FF15 FF22 4J039 AE07 BA04 BC06 BC07 BC09 BC13 BC14 BC15 BC19 BC54 BE01 BE12 BE22 CA03 CA06 GA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塗布量が１ｍｇ／ｃｍ^２での浸透時間が
１秒未満であり分散剤なしに水に分散および／または溶
解が可能な表面改質カーボンブラックを少なくとも含む
水性インク組成物であって、前記表面改質カーボンブラ
ックが比表面積（ｍ^２／ｇ）／ＤＢＰ吸油量（ｍｌ／１
００ｇ）の比率が０．３〜２．５の範囲のカーボンブラ
ックに親水基の官能基を導入して表面改質したものであ
ることを特徴とする水性インク組成物。
【請求項２】比表面積／吸油量の比が０．３〜１．７
５の範囲のカーボンブラックから選ばれることを特徴と
する請求項１の水性インク組成物。
【請求項３】グリコールエーテル系の水溶性有機溶剤
が更に含んでなる、請求項１〜２のいずれか一項に記載
の水性インク組成物。
【請求項４】ノニオン性界面活性剤が更に含んでな
る、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水性インク組
成物。
【請求項５】前記ノニオン性界面活性剤がアセチレン
グリコール系界面活性剤から選ばれることを特徴とす
る、請求項４記載の水性インク組成物。
【請求項６】インク組成物を微細なノズルより液滴と
して吐出して、その液滴を記録媒体に付着させる、請求
項１〜５のいずれか一項に記載の水性インク組成物を用
いることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項７】請求項１〜５のいずれか一項に記載の水
性インク組成物をインクジェット記録方法にて印刷し
た、記録物。
【請求項８】インク組成物の液滴を吐出し、前記液滴
を記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録
装置であって、前記インク組成物として請求項１〜５の
いずれか一項に記載の水性インク組成物を少なくとも用
いることを特徴とする記録装置。