JP2003313471A

JP2003313471A - インクジェット用黒色顔料インク、インクセット及びこれを用いたインクジェット記録方法

Info

Publication number: JP2003313471A
Application number: JP2002119102A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Noguchi; 弘道野口; Takumi Kaneko; 卓巳金子
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2003-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ノンコート紙に、黒色画像を含むカラー画像
を高速で印字形成しても、黒色インクとカラーインクと
の間において滲みが抑えられるインクジェット用黒色顔
料インク、インクセット及びこれを用いたインクジェッ
ト記録方法を提供すること。【解決手段】カーボンブラック顔料、該カーボンブラ
ック顔料を水系媒体中に分散させる下記構造のカチオン
性界面活性剤、カチオン性ミクロミセル及び水溶性有機
溶剤を少なくとも含有し、中性から酸性領域のｐＨに調
節されていることを特徴とするインクジェット用黒色顔
料インク、インクセット及びこれを用いたインクジェッ
ト記録方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット用
黒色顔料インク、インクセット及びこれを用いたインク
ジェット記録方法に関し、更に詳しくはノンコート紙に
対しても高速で高画質を実現するインクジェット用黒色
顔料インク、インクセット及びこれを用いたインクジェ
ット記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、オフィスに使用されるインクジェ
ットプリンタには、現在以下のような性能向上が期待さ
れている。黒色インクは主として、文字の印字に使用さ
れ、カラーインクは、グラフや画像等の印字に使用され
る。しかし、近年では、オフィスの文書にもカラー印字
が頻繁に使われ、黒色の文字印字部分とカラー印字部分
とは、しばしば混在して用いられるようになっている。
その際に、特に黒色の文字印字部と背景等のカラー印字
部で滲みが生じる。この滲みによる印字画像の鮮明さの
低下は、印字速度を向上させるために重要な課題となっ
ている。こうした黒色インクとカラーインクの相互滲み
を解消しつつ、高速印刷を達成するためには、上記の滲
みを非常に短い時間内に制御することが必須となってい
る。

【０００３】こうした主要な技術課題の前提としてイン
クジェットプリンタには、（１）充分な画像濃度を与え
ること、（２）被記録材上での乾燥性が良いこと、
（３）記録画像に湿度の高い環境下でも滲みが発生しな
いこと、（４）水やアルコール等と接触しても記録画像
の流れ出しがないこと、（５）記録画像が耐光性に優れ
ること、（６）ノズルの先端でのインクの目詰まりを生
じないこと、（７）連続印字した時や、長時間放置後の
記録開始時に、記録画像の掠れ等の不都合が生じないこ
と、（８）保存時、インクが安定であること、（９）使
用者の安全性に問題がないこと、（１０）使用時、記録
手段を構成する部材と接触しても問題を起こさないこ
と、等が必要である。

【０００４】こうした課題に対して、ノンコート紙、す
なわち典型的にはオフィスの普通紙複写用紙において黒
色インクとカラーインクとを同時に、隣接した位置に印
字しても、両インクが実質的に相互に滲まないようにす
るための提案には、以下のような提案がある。特開平８
−８０６６５号公報には、アクリル系のカチオン性高分
子を用いて、塩基性のカーボンブラックを分散して得ら
れる水性顔料分散体を用いることによって、黒色インク
とアニオン系カラーインクとのカラーブリードが解消さ
れるという技術が提案されている。

【０００５】上記技術は、本発明と同一発明者によって
なされた発明であるが、現在望まれる水準で見ると、上
記技術では、印字濃度が不足していること、印刷速度に
おいては、すべての色のインクを１回のスキャンで付与
するような方法では、前記の如きカラーブリードの抑制
効果が不足していることが分かった。

【０００６】上記以外に、特開平５−１０６８４１号公
報には、第１のインク中に含まれる着色剤と、第２のイ
ンク中に含まれる沈澱剤とが反応して不溶性の沈澱物を
生成し、それによってカラーブリードが抑制される技術
が開示されている。また、特開平７−１４５３３６号公
報には、カチオン性の印刷液にカチオン性のポリマーを
０．１〜３０質量％含有させる印刷要素の製造方法が開
示されている。この発明に使用されるカチオン性高分子
化合物は、顔料分散剤として、或いは独立してインキに
添加してもよいとされている。好ましいカチオン性ポリ
マーは、ブロックコポリマーであり、顔料分散剤として
の使用が最も効果的な形態として提示されている。

【０００７】これらの先行技術は、色材の極性の違いに
注目するか、或いは分散剤の極性に注目し、これらの極
性の利用によってカラーブリードを抑制する思想であっ
た。

【０００８】上述の先行技術によるカラーブリードの抑
制はある程度有効であったが、特に高分子分散剤を含む
インクを用いる方法では、インクの粘度の上昇を押さえ
るためには、その添加量は極めて少量に止める必要があ
り、上記高分子分散剤の有効なカラーブリード抑制機能
を発揮するまでには至らない。また、前記顔料分散剤
は、黒色顔料の分散剤としての効果を発揮したが、その
水準は現時点ではまったく不十分なものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年のインクジェット
プリンタに要求される印刷速度は、文字画像とカラー画
像とが混在する書類を１分間に１０枚以上出力すること
が要求されるに至っている。このような速い印刷速度に
応えるには、黒色のインクとカラーインクとを同じスキ
ャンの中で、しかも１回のスキャンで印刷することが望
まれることに相当する。

【００１０】このような速度で印字する際のカラーブリ
ード抑制のためには、非常に速いインク間滲み抑制力が
必要であり、色材の極性の違いを利用するだけでは、こ
れを満足させるだけの速い滲み抑制反応を起こさせるこ
とはできない。従って本発明の目的は、ノンコート紙
に、黒色画像を含むカラー画像を高速で印字形成して
も、黒色インクとカラーインクとの間において滲みが抑
えられるインクジェット用黒色顔料インク、インクセッ
ト及びこれを用いたインクジェット記録方法を提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、カーボンブラッ
ク顔料、該カーボンブラック顔料を水系媒体中に分散さ
せる下記構造のカチオン性界面活性剤、カチオン性ミク
ロミセル及び水溶性有機溶剤を少なくとも含有し、中性
から酸性領域のｐＨに調節されていることを特徴とする
インクジェット用黒色顔料インク（以下「黒色顔料イン
ク」と略す）を提供する。（Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃は、水酸基によって置換されていても
よい炭素数２〜８の脂肪族炭化水素基であり、Ｘ₁ ^-はＣ
ｌ^-、Ｂｒ^-、Ｆ^-、ＳＯ₄ ^2-、ＨＳＯ₄ ^-、ＮＯ₃ ^-、ＨＣｌ
₄ ^-、ＳＯ₃ ^-、ＰＯ₄ ^3-である。

【００１２】上記インクにおいては、カチオン性界面活
性剤が、不飽和脂肪酸アミドのカチオン変性物であるこ
と；カチオン性ミクロミセルが、その内部に粒子を内包
し、平均粒子径が１０〜１００ｎｍの範囲にあること；
カーボンブラック顔料が、表面が酸性処理されたカーボ
ンブラック顔料であり、分散処理後の動的光散乱法によ
る重量平均粒子径が７５〜１５０ｎｍであることが好ま
しい。

【００１３】また、本発明は、上記何れかの黒色顔料イ
ンクと、アニオン性の解離基を有する色材、水溶性有機
溶媒及び水を少なくとも含有し、中性から塩基性領域の
ｐＨに調節されたカラーインクとからなることを特徴と
するインクセットを提供する。

【００１４】また、本発明は、ラスタースキャンタイプ
のインクジェットプリンタを用いる記録方法において、
上記のインクセットを用い、且つ黒色顔料インクとカラ
ーインクの少なくとも１種とを、同一スキャンで隣接し
つつ、同時に吐出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。

【００１５】本発明では、黒色色材であるカーボンブラ
ック顔料を、カチオン性界面活性剤によりカチオン性と
するとともに、インク中においてカチオン性のミクロミ
セルを共存させることに特徴がある。カチオン性のミク
ロミセル（cationic micro miselle particle；ＣＭＭ
Ｐ）は、溶媒中に顔料粒子よりも小さいサイズで存在
し、カラーインクと接触すると素早くカラー染料と相互
作用を起こし、カーボンブラック顔料とカラー染料の拡
散を抑制する。インク溶媒とともに挙動するカチオン性
ミクロミセル（ＣＭＭＰ）は、顔料分散体と共存し安定
にインク中に存在する。

【００１６】この黒色インク中のカチオン性のミクロミ
セルは、酸化珪素、酸化アルミニウムの微粒子を内包し
ていてもよく、特定カチオン活性剤のみからなるもので
もよい。カチオン性のミクロミセルは、分散している黒
色顔料粒子よりも、その平均粒子径において小さいこと
を特徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に好ましい実施の形態を挙げ
て本発明を更に詳細に説明する。（カーボンブラック顔料）本発明で使用するカーボンブ
ラック顔料として好ましいものは、（１）水性インクで
の着色力、（２）平均粒子径で１００ｎｍ近傍における
分散性、（３）比較的バインダーが少ないインクジェッ
ト印刷における耐摩擦性、ハイライトマーカーに対する
擦過性において良好なものである。水性インクでの着色
力とはオフィスで用いられるコピー用紙のようなサイズ
処理がなされ、一定の水に対するにじみ防止処理がなさ
れているノンコート紙に対する表面染着力と解釈され
る。

【００１８】そのようなカーボンブラック顔料は、従来
技術で類別されてきたような製造方法によるのではな
く、基礎物性から類別すると、以下のような顔料が最も
優れた適性を示すことがわかった。それらは、NIPex１
８０、NIPex１７０、NIPex１６０（Degussa AG）のよう
なＨＣＣ（high color chanel）タイプ、Printex９０、
Printex９５、Printex（Degussa AG）のようなＨＣＦ
（high color furnace）タイプが適合する。

【００１９】これらのカーボンブラック顔料の中でも、
粒子表面が酸性処理されたカーボンブラック顔料を用い
ることがより好ましい。粒子表面が酸性処理されたカー
ボンブラック顔料とは、分散処理後において顔料粒子の
液媒体に露出する表面に、カチオン性界面活性剤によっ
てカチオン性官能基が結合された状態に処理されている
ことを意味する。尚、上記の表面が酸性処理されたカー
ボンブラック顔料は、分散処理後の動的光散乱法による
重量平均粒子径が７５〜１５０ｎｍであることが好まし
い。

【００２０】カーボンブラック顔料粒子の表面にカチオ
ン性官能基を結合する方法としては、カチオン性の分散
剤とカーボンブラック顔料を分散装置にて分散処理する
ことにより、分子吸着によって不可逆的に付着させたも
の、グラフト重合法にてカーボンブラック顔料表面の活
性基から重合を開始させて低重合度の分子鎖を結合させ
たもの、ＵＳＰ５，５５４，７３９号公報に開示される
方法で、共有結合されたカチオン基を直接顔料表面に付
与する方法も含まれる。

【００２１】（カチオン性界面活性剤）本発明で使用す
るカチオン性界面活性剤は、前記構造式で表わされる界
面活性剤であり、特徴としては、親油性部分とカチオン
性基を併有する界面活性剤である。カチオン性界面活性
剤としては、特にその親油性部分に特徴があり、カチオ
ン基を持ちながらも、水系媒体中においてカーボンブラ
ック顔料への吸着安定性が高いものが選ばれる。親油性
の高いカチオン性界面活性剤としては、不飽和脂肪酸ア
ミドのカチオン変性物が挙げられる。それらは、カーボ
ンブラック顔料への吸着特性が良く、表面が酸化処理さ
れたカーボンブラックに対して特に強い吸着安定性を持
つ。よって水性媒体中での分散処理によってサブミクロ
ンサイズの微粒子への分散性にも優れる。

【００２２】本発明において、上記カチオン性界面活性
剤を選択する理由は、（１）酸性処理されたカーボンブ
ラックに対する分散性と、（２）インクに用いられたと
きのインターカラーブリードへの適性賦与である。

【００２３】本発明で使用するカチオン性界面活性剤
は、不飽和脂肪酸アミドのカチオン化物であり、より具
体的には分子中に２重結合或いは３重結合を有する脂肪
酸をその原料として合成されるところの、酸アミドのカ
チオン変性物である。原料となる不飽和脂肪酸として
は、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、α−エレ
オステアリン酸、リノレン酸、タロ酸等が挙げられる。

【００２４】これらの脂肪酸は種々の天然物から産出す
る混合物として含まれており、時には混合物のまま酸ア
ミドからカチオン化されて実用されているものもある。
もちろん、本発明を実施する上では、合成された炭素数
が６以上の長鎖不飽和炭化水素のカルボン酸もまたこれ
と同等に使用可能である。

【００２５】上記カチオン性界面活性剤の具体例は下記
表１に記載の通りである。表１に示す物質は、クラリアントジャパン（株）の製品
である。

【００２６】（カチオン性ミクロミセル）本発明で使用
するカチオン性ミクロミセルは、その内部に粒子を内包
し、界面活性剤の強い疎水性と親水性によって、水中に
おいてミクロミセルを形成している。また、微粒子体質
顔料と複合することによって、その内部に微粒子体質顔
料を内包することもできる。この時に用いる微粒子体質
顔料の選択としては、その凝集粒子が１０〜５０ｎｍの
微少サイズにあるものが望ましく、具体的には、シリ
カ、アルミナ、ベントナイト、タルク等の天然の微粒子
体質顔料が適用し得る。カチオン性ミクロミセルは、懸
濁重合法で合成される表面にカチオン基を多数結合した
有機微粒子、カチオンゾルとシリカゾルとの複合微粒
子、シリカ微粒子をカチオン性界面活性剤で分散したカ
チオン性シリカゾル、或いはカチオン基を分子内に有す
る塩基性染料をその表面に結合したシリカ等が用いられ
る。こうした方法に適用されるカチオン性の化合物とし
ては、次に示す化合物がその製品例である。カチオン性
コロイダルシリカであるKlebosol 30CAL２５（平均粒子
径２５ｍμｍ）、Klebosol 30CAL５０（平均粒子径５０
ｍμｍ）。以上は何れもクラリアントジャパン（株）の
製品である。一般的には、コロイダルシリカをカチオン
性界面活性剤で分散したゾルを用いることができる。
尚、以上の如くカチオン性ミクロミセルの平均粒子径は
１０〜１００ｎｍの範囲にあることが好ましい。

【００２７】この目的に使用されるカチオン性界面活性
剤としては、前記の不飽和脂肪酸アミドのカチオン化物
に加えて、ラウリルアミン、椰子油アミン、ステアリル
アミン、ロジンアミン等の塩酸塩、ラウリルトリメチル
アンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルア
ンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウ
ムクロライド、塩化ベンザルコニウム、セチルトリメチ
ルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムアンモ
ニウムクロライド、セチルピリジニウムブロマイド、２
−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ジ
ヒドロキシエチルステアリル等のカチオン性界面活性剤
を広く採用することが可能である。

【００２８】（インクの溶媒）本発明の顔料インクにお
いて溶媒の選択は、以下の注意が必要である。カチオン
性のミクロミセルに対して、これを分子状に溶解しミク
ロミセルを破壊しうるほどの溶媒の使用は、避けなけれ
ばならない。そのような溶媒とは、親水性部分及び疎水
性部分の両方に溶解力を持つ溶媒である。こうした溶媒
の適用は、そのインクの粘度を高め、顔料分散体の安定
性を損なうので避けなければならない。そのような水溶
性有機溶媒の例としては、チオジグリコール、２−ピロ
リドン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシ
ド、ダイアセトンアルコール、スルホラン、γ−ブチロ
ラクトン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等
が挙げられる。

【００２９】また、疎水性原子団を有するグリコールエ
ーテル類は、カチオン性界面活性剤の種類によって、使
用し得る物質を個別に選ぶ必要がある。水溶性のグリコ
ールエーテル類としては、エチレングリコールモノイソ
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ジメチルエーテル、ト
リエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレ
ングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコ
ールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチ
ルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジ
プロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピ
レングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。

【００３０】好ましい溶媒としては、２，４−ブタント
リオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，
５−ペンタントリオール、１，２−ブタンジオール、
１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、、
グリセリンモノアリルエーテル、プロピレングリコー
ル、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール＃３
００、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタ
ン、ネオペンチルグリコール、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、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エ
チレングリコールモノアリルエーテル、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、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、
プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。

【００３１】（添加し得る水性ポリマー）本発明の黒色
顔料インクには、第１級から３級までのアミノ基を側鎖
に有する水溶性の高分子化合物をさらに添加することが
できる。これらの高分子化合物の具体例としては、ポリ
アリールアミン、ポリアミンスルホン、ポリビニルアミ
ン、ポリビニルピロリドンと第３級アミンを側鎖に持っ
たアクリル酸エステルモノマーの共重合体が挙げられ
る。

【００３２】（その他のカチオン性インク添加剤）本発
明の黒色顔料インクに使用されるカチオン性物質とし
て、１級乃至２級乃至３級アミン塩型の低分子化合物も
用いることができる。具体的には、ラウリルアミン、椰
子油アミン、ステアリルアミン、ロジンアミン等の塩酸
塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウ
リルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ベンジ
ルトリブチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコ
ニウム、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、セ
チルピリジニウムアンモニウムクロライド、セチルピリ
ジニウムブロマイド、２−ヘプタデセニル−ヒドロキシ
エチルイミダゾリン、ジヒドロキシエチルステアリル等
が挙げられる。また、両性化合物として、ステアリルジ
メチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタイン
等を等電点以下の酸性条件で用いることも可能である。

【００３３】（黒色インクの製造方法）次に本発明の黒
色インクの製造方法を説明する。＜顔料分散体の製造＞顔料分散体の製造は、その装置に
おいては通常の顔料分散に用いられる分散装置が採用で
きる。（１）顔料が黒色顔料のみの場合には、顔料と分散剤と
してのカチオン性界面活性剤を撹拌下にて混合し、セラ
ミクスビーズを投入して、高ずり速度で分散処理を行
う。顔料が一定の粒子径になったならば、粗大粒子や、
ゴミを取り除くために、分散体を連続式遠心分離機を通
す。このようにして粒子サイズの揃った分散体の高濃度
品が得られる。（２）顔料が２種類用いられ、且つ、それぞれに異なっ
た分散剤が適用される場合には、以下の手順にて行う。

【００３４】第１の黒色顔料は、（１）の方法で分散体
を独立して製造するが、分散後期に第２の顔料と第２の
分散剤を添加して、顔料の分散を継続する。第２の顔料
と第２の分散剤は、予めプレミックスして第１の分散液
に投入する。第２の顔料は着色顔料でない場合も含む
が、ここではその違いには依存しない。第１の顔料と第
２の顔料を混合して分散処理は行わずに、第１の顔料分
散に引き続いて第２の顔料分散を行うことによって、全
体としての安定性が確保される。第１の顔料と第２の顔
料がそれぞれ異なった役割を担いながら、同じ分散液中
で安定性を得るために上記の方法が最良である。第２の
顔料として、インクの浸透制御と固着したインク層の擦
過性を高めるためには、微粒子シリカ、アルミナ等の無
機物を用いるのがよい。

【００３５】これらの無機顔料のカチオン性分散剤での
分散体は、その粒子サイズでは、黒色顔料よりは小さい
と考えられ、インク溶媒中では独立した粒子として、或
いは黒色顔料と結合して存在してもいると考えられる。
これらのことは、第２の顔料と顔料分散剤を独立して分
散処理することによって、おおよその存在状態を知るこ
とができる。以上の記載をモデルにて描いたものが、図
１及び図２である。

【００３６】以上の成分からなる本発明の黒色顔料イン
クの一般的な組成及び物性は、インクを１００質量部と
した場合、下記の通りである。・カーボンブラック顔料：０．６〜８質量部、好ましく
は２〜６質量部。・カチオン性界面活性剤：０．２〜１０質量部、好まし
くは１〜３質量部。・カチオン性ミクロミセル（固形分）：０．６〜４質量
部、好ましくは１〜４質量部。・水溶性有機溶剤：５〜５０質量部、好ましくは１５〜
３５質量部。・水：４０〜８０質量部、好ましくは５０〜７５質量
部。・ｐＨ：２．０〜７．０、好ましくは３．０〜６．５。・粘度：１．８〜５．０ｍＰａ．ｓ、好ましくは２．０
〜４．０ｍＰａ．ｓ。・表面張力：２０〜５０ｍＮ／ｍ、好ましくは２７〜４
５ｍＮ／ｍ。

【００３７】「カラーインク」本発明のインクセットと
して黒色インクとともに使用されるカラーインクに対し
ては、それがアニオン性である要請を満足するならばそ
れ以外の特別な制約はない。

【００３８】（カラーインクの色材）カラーインクの色
材としては、一般のインクジェット用の水溶性染料、又
は有機顔料のアニオン性水性分散体を用いたインクが使
用される。赤色色材としては、アシッドレッド５２、ア
シッドレッド８７、アシッドレッド９２、アシッドレッ
ド９４、アシッドレッド１１５、アシッドレッド１８
０、アシッドレッド２５４、アシッドレッド２５６、ア
シッドレッド２８９、アシッドレッド３１５、アシッド
レッド３１７、ダイレクトレッド１、ダイレクトレッド
４、ダイレクトレッド１３、ダイレクトレッド１７、ダ
イレクトレッド２３、ダイレクトレッド２８、ダイレク
トレッド３１、ダイレクトレッド６２、ダイレクトレッ
ド７９、ダイレクトレッド８１、ダイレクトレッド８
３、ダイレクトレッド８９、ダイレクトレッド２２７、
ダイレクトレッド２４０、ダイレクトレッド２４２、ダ
イレクトレッド２４３等の赤色水溶性染料が挙げられ
る。

【００３９】赤色の顔料分散体としては、Ｃ．Ｉ．ピグ
メントレッド５７（Ca）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５
７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７（Sr）、Ｃ．
Ｉ．ピグメントレッド１１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッ
ド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８、Ｃ．Ｉ．
ピグメントレッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２
０２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４等の顔料の水性
分散体が挙げられる。

【００４０】イエローインクに用いられる黄色色材とし
ては、それがスルホン酸、カルボン酸、燐酸、ほう酸等
のアニオン性の解離基によって水に溶解或いは、分散し
ているものであれば、基本的に適用可能である。イエロ
ーインクに用いられる染料としては、アシッドイエロー
１１、アシッドイエロー１７、アシッドイエロー２３、
アシッドイエロー２５、アシッドイエロー２９、アシッ
ドイエロー４２、アシッドイエロー４９、アシッドイエ
ロー６１、アシッドイエロー７１、ダイレクトイエロー
１２、ダイレクトイエロー２４、ダイレクトイエロー２
６、ダイレクトイエロー４４、ダイレクトイエロー８
６、ダイレクトイエロー８７、ダイレクトイエロー９
８、ダイレクトイエロー１００、ダイレクトイエロー１
３８、ダイレクトイエロー１４２等が挙げられる。

【００４１】用いられる顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント
イエロー５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７３、Ｃ．
Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエ
ロー７５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．
ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー
９５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグ
メントイエロー９８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１０
９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０、Ｃ．Ｉ．ピグ
メントイエロー１１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１
２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２９、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー
１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．
ピグメントイエロー１８０等の顔料のアニオン性水性分
散体等が挙げられる。

【００４２】シアンインクに用いられる染料としては、
アシッドブルー９、アシッドブルー２２、アシッドブル
ー４０、アシッドブルー５９、アシッドブルー９３、ア
シッドブルー１０２、アシッドブルー１０４、アシッド
ブルー１１３、アシッドブルー１１７、アシッドブルー
１２０、アシッドブルー１６７、アシッドブルー２２
９、アシッドブルー２３４、アシッドブルー２５４、ダ
イレクトブルー６、ダイレクトブルー２２、ダイレクト
ブルー２５、ダイレクトブルー７１、ダイレクトブルー
７８、ダイレクトブルー８６、ダイレクトブルー９０、
ダイレクトブルー１０６、ダイレクトブルー１９９等の
水溶性染料が挙げられる。

【００４３】用いられる顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレッ
ト２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３７、Ｃ．
Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブ
ルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２０９等の水性分散体等が挙
げられる。

【００４４】（カラーインクの物性）カラーインクは、
そのｐＨが中性から塩基性であって、色材自体はスルホ
ン酸、カルボン酸、燐酸のようなアニオン性の解離基を
有し、それらはアルカリ金属の水酸化物や水溶性アミン
類によって中和され、全体として塩基性を呈する液体混
合物である。色材の濃度は最終インクの粘度によってそ
の上限が決まるが、概ね０．３〜８質量％の範囲であ
り、粘度の範囲は１〜１５ｍＰａ・ｓの範囲である。

【００４５】（カラーブリードが抑制されるメカニズ
ム）以上のようにして調製されたカチオン性黒色顔料イ
ンクとカラーインクのセットによってカラーブリードが
抑制されるメカニズムは以下のようであると推定され
る。黒色インクは酸性であり、その媒体中には事実上溶
媒とともに挙動するカチオン性ミクロミセルが存在して
いる。

【００４６】前記黒色顔料インクとアニオン性カラーイ
ンクとが用紙上、或いは用紙中にて接触すると以下のよ
うな反応が起こる。「１」カチオン性黒色インク中のカチオン性ミクロミセ
ルとアニオン染料或いはアニオン性顔料粒子とが結合し
て、色材の拡散浸透性が低下する。「２」アニオン染料或いはアニオン性顔料粒子と、カチ
オン性黒色インクとが結合して黒色顔料の拡散浸透を抑
制する。このようにインク間の境界における相互作用に
よるイオン結合、すなわち、インクセット中のそれぞれ
の色材による解離しにくい塩の生成がカラーブリードを
抑制するのである。ミクロミセルは分子集合体であるか
ら結合による拡散浸透の抑制は孤立した分子よりも大き
な変化を起こすことができるのである。

【００４７】ここで、カラーブリードには、これを最良
の状態で制御するための、２つのより立ち入った現象を
説明する必要がある。それは黒色インクとカラーインク
との（１）浸透速度バランス、及び（２）付与順序に関
する。

【００４８】普通紙に記録する場合には、記録される文
字の鮮明さの点からは、インクと用紙との界面張力が高
いことが好ましく、黒色インクは、浸透性を高く設定す
ることは文字の濃度及び品位上好ましくない。一方、カ
ラーインクは、カラーインク間の相互拡散による滲み
（カラー間カラーブリード）を少なくするために、速い
浸透速度を持つように用紙とは、低い界面張力となるよ
うに調製されることが多い。

【００４９】このように、黒色インクが酸性で高い界面
張力を持ち、カラーインクが塩基性で低い界面張力を持
っていることを前提にすると、黒色インクは、カラーイ
ンクよりも先に付与されることが最良の印字の条件とな
る。用紙とインクとの界面張力は、例えば、Wilhelmy法
を動的ぬれ性試験機等によって測定される。

【００５０】また、本発明は、上記の本発明の黒色顔料
インクとカラーインクとからなるインクセットを用い
て、ラスタースキャンタイプのインクジェットプリンタ
を用いる記録方法を提供する、この記録方法では、黒色
顔料インクとカラーインクの少なくとも１種とを、同一
スキャンで隣接しつつ、同時に吐出する。このような記
録方法において特に本発明の効果が顕著である。

【００５１】

【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を具体
的に説明する。尚、文中「部」及び「％」とあるのは特
に断りのない限り質量基準である。実施例１「黒色インクの調製」ジメチルタロウ酸アミドの４級ア
ンモニウム塩を用いて、カーボンブラックNIPEX１８
（デグッサ製）の水性分散体（ＣＢdispersion-1）を作
成した。この分散体の平均粒子径は１５０ｎｍ、ｐＨ
３．５、濃度１５％（顔料分）であった。これを用いて
以下の処方の黒色インクを調製した。

【００５２】・ＣＢdispersion-1 ３０部（顔料分４．５部）・KLEBOSOL ３０CAL２５３．３部（顔料分１．０部）・１，３−プロパンジオール１５部・水５１．７部上記KLEBOSOL ３０CAL２５は、コロイダルシリカのカチ
オン性分散体であり、平均粒子径２５ｎｍ、固形分約３
０％、ｐＨ３．５〜４．５でクラリアントジャパンの製
品を使用した。上記成分を混合し、１２，０００ｒｐｍ
の回転速度にて遠心分離処理を行い、本発明のカチオン
性の黒色インクを調製した。

【００５３】「カラーインクの調製」アシッドレッド２
８９、ダイレクトブルー１９９及びダイレクトイエロー
１３２を用いて下記表２のカラーインクを作成した。

【００５４】インクのｐＨ調整には水酸化リチウムを使用した。

【００５５】これらのカラーインクの物性は下記表３の
通りであった。

【００５６】以上４色のインクを、カラーインクジェッ
トプリンタＢＪＳ６００（２０００年発売キヤノン
製）の標準インクタンクに装填した。黒文字が、背景の
中に埋め込まれた部分を含む電子協標準テストパターン
を使用して、普通紙に対してプリンタドライバ内の“速
い“モードにて印刷を行った。黒色・カラー間ブリード
に着目した結果を下記表４に示す。隣接したカラーパタ
ーン間の相互滲みの程度を評価。ランク ○：境界は明瞭で滲みはまったく無く、黒文字は鮮明で
ある。 △：滲みが発生し、黒文字の周辺部がやや不鮮明であ
る。 ×：滲みが発生し、９ポイントの文字が判読できない。

【００５７】以上のように、上記本発明の黒色顔料インクと上記のカ
ラーインクとの組み合わせは、黒色度とカラーブリード
の観点で、良いバランスのインクセットであることがわ
かる。

【００５８】比較例１実施例１の黒色インクの代わりに、下記表５に示すアニ
オン系カーボンブラックインクを調製して、同じ印刷試
験を実施した。・Cab-O-Jet-300(Cabot Co.)カルボキシル系カーボンブラック分散体３１．５部（顔料分４．５部）・１，３−プロパンジオール１５部・水５３．５部

【００５９】上記にように、黒色インクとカラーインクともに同極性
である組み合わせでは、黒色・カラー間ブリードが極め
て不十分な結果となる。

【００６０】実施例２ひまし油脂肪酸アミドの４級アンモニウム塩を用いて、
カーボンブラックNIPEX１６（デグッサ製）のビーズミ
ルによる水性分散を行い、ＣＢdispersion−２を作成し
た。この水性分散体の平均粒子径は１２５ｎｍ、ｐＨ
３．０、表面張力３３ｍＮ／ｍであった。別に準備した
コロイダルシリカゾルにカチオン性界面活性剤であるセ
チルトリメチルアンモニウムクロライドを用い、高速ホ
モジナイザーにて、水性分散を行い半透明のカチオン性
ミクロミセルを製造した。このミクロミセルの平均粒子
径は５５ｎｍ、ｐＨ３．０、表面張力５０ｍＮ／ｍであ
った。上記の２つの分散体を、顔料固形分で８：２（質
量比）となるように混合し、ホモジナイザーにて常温で
３０分間撹拌し、且つ７日間静置した後、遠心分離を行
い、粗大粒子を除去した。このようにしてシリカとカー
ボンブラックの２種の顔料が併有されたカチオン性黒色
水性分散体を調製した。この分散体の最終の平均粒子径
は、１２０ｎｍ、ｐＨ３．５、固形分濃度１３．０％
（顔料分）であった。これを用いて以下の処方の黒色イ
ンクを調製した。この分散体中のカーボンブラックとシ
リカの濃度は、それぞれ７．７％と２．３％であった。・上記カチオン性黒色水性分散体３４．６部（顔料分４．５部）・１，３−プロパンジオール１５部・水５０．４部

【００６１】上記成分を混合し、１２，０００ｒｐｍの
回転速度にて遠心分離処理にて塵埃等を除去して本発明
のカチオン性の黒色インク２を調製した。これらを用い
て実施例１と同様にして、黒色・カラーインク間ブリー
ドの抑制を評価した。その結果、単一スキャンによる印
刷においてもカラーインクの黒色インク領域への流入、
また、黒色インクの濃度が減少して白い縁取りが生ずる
といった不具合はほとんど発生しなかった。

【００６２】

【発明の効果】以上の如き本発明によれば、ノンコート
紙に、黒色画像を含むカラー画像を高速で印字形成して
も、黒色インクとカラーインクとの間において滲みが抑
えられるインクジェット用黒色顔料インク、インクセッ
ト及びこれを用いたインクジェット記録方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の着色顔料粒子と第２の顔料粒子が独立
している場合を示す図。

【図２】第１の着色顔料粒子と第２の顔料粒子が合一
している場合を示す図。

フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 EA05 EC74 FA10 FC01 FC02 2H086 BA52 BA55 BA59 BA60 4J039 BA04 BE01 BE22 GA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カーボンブラック顔料、該カーボンブラ
ック顔料を水系媒体中に分散させる下記構造のカチオン
性界面活性剤、カチオン性ミクロミセル及び水溶性有機
溶剤を少なくとも含有し、中性から酸性領域のｐＨに調
節されていることを特徴とするインクジェット用黒色顔
料インク。（Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃は、水酸基によって置換されていても
よい炭素数２〜８の脂肪族炭化水素基であり、Ｘ₁ ^-はＣ
ｌ^-、Ｂｒ^-、Ｆ^-、ＳＯ₄ ^2-、ＨＳＯ₄ ^-、ＮＯ₃ ^-、ＨＣｌ
₄ ^-、ＳＯ₃ ^-、ＰＯ₄ ^3-である。
【請求項２】カチオン性界面活性剤が、不飽和脂肪酸
アミドのカチオン変性物である請求項１に記載のインク
ジェット用黒色顔料インク。
【請求項３】カチオン性ミクロミセルが、その内部に
粒子を内包し、平均粒子径が１０〜１００ｎｍの範囲に
ある請求項１又は２に記載のインクジェット用黒色顔料
インク。
【請求項４】カーボンブラック顔料が、表面が酸性処
理されたカーボンブラック顔料であり、分散処理後の動
的光散乱法による重量平均粒子径が７５〜１５０ｎｍで
ある請求項１に記載のインクジェット用黒色顔料イン
ク。
【請求項５】請求項１〜４の何れか１項に記載の黒色
顔料インクと、アニオン性の解離基を有する色材、水溶
性有機溶媒及び水を少なくとも含有し、中性から塩基性
領域のｐＨに調節されたカラーインクとからなることを
特徴とするインクセット。
【請求項６】ラスタースキャンタイプのインクジェッ
トプリンタを用いる記録方法において、請求項５に記載
のインクセットを用い、且つ黒色顔料インクとカラーイ
ンクの少なくとも１種とを、同一スキャンで隣接しつ
つ、同時に吐出することを特徴とするインクジェット記
録方法。