JP7183561B2 - インクジェット記録用水性インク - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録用水性インクに関する。

インクジェット記録用水性インク（以下、「水性インク」又は「インク」と言うことがある。）において、着色剤として、顔料が広く用いられている。しかしながら、顔料を用いた水性インクでは、しばしば、時間の経過とともに顔料粒子が沈降することがある。顔料粒子の沈降は、インクジェットヘッドのノズル付近での前記水性インクの増粘や吐出不良、前記水性インクの濃度ムラ等の原因となる。

この問題を解決するものとして、顔料と、前記顔料に共有結合しているポリマーと、前記ポリマーに結合している染料と、前記顔料、前記ポリマー、又は前記染料のうちの少なくとも一つに共有結合している分散剤と、を含む自己分散染顔料が提案されている（特許文献１）。

特開２００６－１７６７５６号公報

しかしながら、自己分散黒顔料の沈降を抑制可能で、且つ、自己分散黒顔料のみを含む水性インクと近い液色を持つ新たなインクジェット記録用水性インクが求められている。

そこで、本発明は、自己分散黒顔料の沈降を抑制可能で、且つ、自己分散黒顔料のみを含む水性インクと近い液色を持つインクジェット記録用水性インクを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録用水性インクは、
自己分散黒顔料と、樹脂分散有彩色顔料と、水と、を含み、
前記水性インク全量に占める前記自己分散黒顔料の固形分質量（Ｂｋ）と、前記樹脂分散有彩色顔料の固形分質量（Ｃｏｌ）との比が、Ｂｋ：Ｃｏｌ＝１：０．２４～０．７３であり、
前記自己分散黒顔料の平均粒子径が、前記樹脂分散有彩色顔料の平均粒子径よりも大きく、
前記樹脂分散有彩色顔料が、樹脂分散マゼンタ顔料と、樹脂分散シアン顔料と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、自己分散黒顔料と、樹脂分散有彩色顔料とを、所定の条件で併用することで、自己分散黒顔料の沈降を抑制可能で、且つ、自己分散黒顔料のみを含む水性インクと近い液色を持つインクジェット記録用水性インクを提供することができる。

図１は、自己分散黒顔料の原料として用い得るカーボンブラックの０．００２質量％水分散液、樹脂分散マゼンタ顔料として用い得るＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２（Ｐ．Ｒ．１２２、Ｍ）の０．００４質量％水分散液、樹脂分散シアン顔料として用い得るＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３（Ｐ．Ｂ．１５：３、Ｃ）の０．００２質量％水分散液、樹脂分散イエロー顔料として用い得るＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４（Ｐ．Ｙ．７４、Ｙ）の０．００２質量％水分散液、前記樹脂分散マゼンタ顔料（Ｍ）及び前記樹脂分散シアン顔料（Ｃ）の質量比（Ｍ：Ｃ）が１：７の水分散液（Ｍ＋Ｃ）、前記樹脂分散イエロー顔料（Ｙ）、前記樹脂分散マゼンタ顔料（Ｍ）及び前記樹脂分散シアン顔料（Ｃ）の質量比（Ｙ：Ｍ：Ｃ）が１：２：３の水分散液（Ｙ＋Ｍ＋Ｃ）のａ^＊、ｂ^＊を平面上に表したグラフである。 図２は、本発明のインクジェット記録装置の一例の構成を示す概略斜視図である。

本発明において、水性インクの「再分散性」とは、例えば、水性インクが一度蒸発乾固し、固形物が生じた後、新たに水性インクに接触した際の前記固形物の溶解性又は分散性を意味する。再分散性が悪いと、例えば、インクジェットヘッドで水性インクが加熱され、蒸発乾固することで固形物が生じた後に、新たに水性インクと接触しても前記固形物が溶解又は分散せず、吐出不良の原因となる。

本発明の水性インクについて説明する。本発明の水性インクは、自己分散黒顔料と、樹脂分散有彩色顔料と、水と、を含む。

前記自己分散黒顔料は、例えば、カーボンブラックの粒子にカルボニル基、ヒドロキシル基、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等の親水性基及びそれらの塩の少なくとも一種が、直接又は他の基を介して化学結合により導入されていることによって、分散剤を使用しなくても水に分散可能なものである。前記自己分散黒顔料は、例えば、特開平８－３４９８号公報、特表２０００－５１３３９６号公報、特表２００８－５２４４００号公報、特表２００９－５１５００７号公報、特表２０１１－５１５５３５号公報等に記載の方法によってカーボンブラックが処理されたものを用いることができる。前記処理を行うのに適したカーボンブラックとしては、例えば、三菱化学（株）製の「ＭＡ８」、「ＭＡ１００」及び「＃２６５０」等があげられる。前記自己分散黒顔料は、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、キャボット・コーポレーション社製の「ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ（登録商標）２００」、「ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ（登録商標）３００」、「ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ（登録商標）４００」；オリエント化学工業（株）製の「ＢＯＮＪＥＴ（登録商標）ＢＬＡＣＫ ＣＷ－２」及び「ＢＯＮＪＥＴ（登録商標）ＢＬＡＣＫ ＣＷ－３」；東洋インク製造（株）製の「ＬＩＯＪＥＴ（登録商標）ＷＤ ＢＬＡＣＫ ００２Ｃ」；等があげられる。

前記樹脂分散有彩色顔料は、例えば、顔料分散用樹脂（樹脂分散剤）によって、水に分散可能なものである。前記樹脂分散剤としては、一般的なものを用いてよい。前記樹脂分散有彩色顔料は、樹脂分散剤を使用して樹脂を有彩色顔料表面に物理吸着させることにより、前記有彩色顔料表面を樹脂被覆したものであってもよいし、前記有彩色顔料表面に、樹脂を含む有機基を化学的に結合させて樹脂被覆したものであってもよい。また、前記樹脂分散有彩色顔料は、前記樹脂分散剤によりカプセル化して有彩色顔料表面を樹脂被覆したものであってもよい。

前記樹脂分散有彩色顔料は、樹脂分散マゼンタ顔料と、樹脂分散シアン顔料と、を含む。

前記樹脂分散マゼンタ顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、１２、１５、１６、４８、４８：１、５３：１、５７、５７：１、１１２、１２２、１２３、１３９、１４４、１４６、１４９、１５０、１６６、１６８、１７５、１７６、１７７、１７８、１８４、１８５、１９０、２０２、２０９、２２１、２２２、２２４及び２３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９及び１９６、並びにこれらの顔料を２種以上含む固溶体等があげられる。

前記樹脂分散シアン顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、２２及び６０、並びにこれらの顔料を２種以上含む固溶体等があげられる。

本発明の水性インクは、更なる沈降の抑制を目的に、さらに、前記樹脂分散有彩色顔料の樹脂分散剤以外の樹脂を含んでもよい。前記水性インク全量における前記樹脂の含有量は、例えば、２質量％～３質量％である。前記水性インクの蒸発後の粘度が高くなるのを抑制する観点から、例えば、前記樹脂の含有量は、１０質量％以下が好ましい。

前述のとおり、前記水性インク全量に占める前記自己分散黒顔料の固形分質量（Ｂｋ）と、前記樹脂分散有彩色顔料の固形分質量（Ｃｏｌ）との比は、Ｂｋ：Ｃｏｌ＝１：０．２４～０．７３である。前記比Ｂｋ：Ｃｏｌが１：０．２４～０．７３であることで、前記自己分散黒顔料のみを含む水性インクと近い液色を持つ水性インクを得ることができる。前記比は、例えば、Ｂｋ：Ｃｏｌ＝１：０．３４～０．６２であってもよい。前記比をＢｋ：Ｃｏｌ＝１：０．３４～０．６２とすれば、自己分散黒顔料の沈降抑制効果がより高い水性インクを得ることができる。前記固形分質量（Ｂｋ）及び前記固形分質量（Ｃｏｌ）は、Ｂｋ：Ｃｏｌ＝１：０．２４～０．７３となるように適宜調整すればよく、前記固形分質量（Ｂｋ）が、例えば、０．５質量％～１０質量％、２質量％～８質量％、３質量％～７質量％であり、前記固形分質量（Ｃｏｌ）が、例えば、０．１質量％～５質量％、０．２質量％～４質量％、０．３質量％～３質量％である。前記固形分質量（Ｂｋ）及び前記固形分質量（Ｃｏｌ）が大きくなると、前記水性インクの粘度が高くなる。前記水性インクの粘度が高い方が、前記自己分散黒顔料の沈降抑制効果が高くなるものの、粘度が高くなりすぎると、インクジェットヘッドからの吐出が困難となる。これらの観点から、前記固形分質量（Ｂｋ）及び前記固形分質量（Ｃｏｌ）を、前述の範囲とすることが好ましい。

前記水性インク全量に占める前記樹脂分散マゼンタ顔料の固形分質量（Ｍ）と、前記樹脂分散シアン顔料の固形分質量（Ｃ）との比（Ｍ：Ｃ）は、当該比率の前記樹脂分散マゼンタ顔料及び前記樹脂分散シアン顔料の水分散液の色相角が、１８０°～２７０°となるように決定することが好ましい。なお、本発明において、「色相角」とは、例えば、ａ^＊、ｂ^＊を平面上に表したＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系色度図での角度を表し、つぎのように定義される。

ａ^＊≧０、ｂ^＊≧０（第一象限）では、色相角＝ｔａｎ^－１（ｂ^＊／ａ^＊）
ａ^＊≦０、ｂ^＊≧０（第二象限）では、色相角＝１８０°＋ｔａｎ^－１（ｂ^＊／ａ^＊）
ａ^＊≦０、ｂ^＊≦０（第三象限）では、色相角＝１８０°＋ｔａｎ^－１（ｂ^＊／ａ^＊）
ａ^＊≧０、ｂ^＊≦０（第四象限）では、色相角＝３６０°＋ｔａｎ^－１（ｂ^＊／ａ^＊）

本発明において、樹脂分散有彩色顔料の色相角は、例えば、前記樹脂分散有彩色顔料の０．００２質量％～０．００４質量％の水分散液について、それぞれ、セル長１０ｍｍで純水をリファレンスとして（株）島津製作所製の分光光度計ＵＶ３６００を用いて色測定を行い、求めたＬ^＊値、ａ^＊値及びｂ^＊値のうちのａ^＊値及びｂ^＊値から、前述の色相角の定義式により算出することができる。なお、前述のＬ^＊値、ａ^＊値及びｂ^＊値は、１９７６年に国際照明委員会（ＣＩＥ）で規格化されたＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系（ＣＩＥ１９７６（Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊）表色系）に基づくものである（ＪＩＳ Ｚ ８７２９参照）。

表１に、前記自己分散黒顔料の原料として用い得るカーボンブラックの０．００２質量％水分散液、前記樹脂分散マゼンタ顔料として用い得るＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２（Ｐ．Ｒ．１２２、Ｍ）の０．００４質量％水分散液、前記樹脂分散シアン顔料として用い得るＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３（Ｐ．Ｂ．１５：３、Ｃ）の０．００２質量％水分散液、後述の樹脂分散イエロー顔料として用い得るＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４（Ｐ．Ｙ．７４、Ｙ）の０．００２質量％水分散液、前記樹脂分散マゼンタ顔料（Ｍ）及び前記樹脂分散シアン顔料（Ｃ）の質量比（Ｍ：Ｃ）が１：７の水分散液、前記樹脂分散イエロー顔料（Ｙ）、前記樹脂分散マゼンタ顔料（Ｍ）及び前記樹脂分散シアン顔料（Ｃ）の質量比（Ｙ：Ｍ：Ｃ）が１：２：３の水分散液のａ^＊及びｂ^＊を示す。また、図１に、それらのａ^＊及びｂ^＊を平面上に表したグラフを示す。なお、表１における平均粒子径は、例えば、固形分量が０．０２質量％～０．０４質量％となるように希釈して、（株）堀場製作所の動的散乱式粒度分布測定装置「ＬＢ－５５０」を用いて、散乱光強度を粒子径基準として算出可能であり、これ以降において同様である。

図１において、原点（ａ^＊＝０，ｂ^＊＝０）を中心とした点対称の位置にある顔料水分散液は、補色の関係となる。したがって、図１において、原点を中心として、前記自己分散黒顔料の原料として用い得るカーボンブラックの水分散液と点対称に近い位置にあるＰ．Ｒ．１２２及びＰ．Ｂ．１５：３の質量比１：７の水分散液を用いれば、前記自己分散黒顔料のみを含む水性インクにより近い液色を持つ水性インクを得ることができる。

前述のとおり、前記自己分散黒顔料の平均粒子径は、前記樹脂分散有彩色顔料の平均粒子径よりも大きい。このため、例えば、水中において、前記樹脂分散有彩色顔料の沈降速度は、前記自己分散黒顔料の沈降速度よりも遅くなる。これにより、例えば、前記水性インク中において、前記自己分散黒顔料の沈降が、前記樹脂分散有彩色顔料により阻害され、前記自己分散顔料の沈降が抑制されているように推定される。なお、前記樹脂分散有彩色顔料に代えて、自己分散有彩色顔料又は染料を用いると、自己分散黒顔料の沈降抑制効果が得られない。これは、自己分散有彩色顔料では、樹脂分散有彩色顔料で生じるような立体障害が生じにくいため、自己分散黒顔料の沈降を抑制しにくく、染料では、水に溶解するため、自己分散黒顔料の沈降を抑制しにくいためであると推定される。ただし、このメカニズムは推定に過ぎず、本発明はこれに限定されない。

前記自己分散黒顔料の平均粒子径は、例えば、前記樹脂分散有彩色顔料の平均粒子径の１．０５倍～２．００倍、１．０７倍～１．７５倍、１．０８倍～１．４９倍である。また、前記自己分散黒顔料の平均粒子径と、前記樹脂分散有彩色顔料の平均粒子径との差は、例えば、５ｎｍ～１００ｎｍ、７ｎｍ～７０ｎｍ、９ｎｍ～５１ｎｍである。前記自己分散黒顔料の平均粒子径は、例えば、１３５ｎｍ～２１０ｎｍ、１３５ｎｍ～１７５ｎｍ、１３５ｎｍ～１５５ｎｍ、１５０ｎｍ以上である。前記樹脂分散有彩色顔料の平均粒子径は、例えば、８０ｎｍ～１５０ｎｍ、１００ｎｍ～１２６ｎｍ、１０４ｎｍ～１２５ｎｍである。

例えば、前記自己分散黒顔料の密度は、前記樹脂分散有彩色顔料の密度よりも高くてもよい。前記自己分散黒顔料の密度は、例えば、前記樹脂分散有彩色顔料の密度の１．０５倍～１．８８倍、１．０７倍～１．７８倍、１．１１倍～１．５８倍である。また、前記自己分散黒顔料の密度と、前記樹脂分散有彩色顔料の密度との差は、例えば、０．１８ｇ／ｃｍ^３～０．７７ｇ／ｃｍ^３、０．２５ｇ／ｃｍ^３～０．５５ｇ／ｃｍ^３である。前記自己分散黒顔料の密度は、例えば、１．８ｇ／ｃｍ^３～２．１ｇ／ｃｍ^３である。前記樹脂分散有彩色顔料の密度は、例えば、１．３ｇ／ｃｍ^３～１．６ｇ／ｃｍ^３である。

前記樹脂分散有彩色顔料は、さらに、樹脂分散イエロー顔料を含んでもよい。前記樹脂分散イエロー顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１５、１６、１７、５５、７３、７４、７５、７８、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１１４、１２８、１２９、１３８、１５０、１５１、１５４、１８０、１８５及び１９４、並びにこれらの顔料を２種以上含む固溶体等があげられる。

前記水性インク全量に占める前記樹脂分散イエロー顔料の固形分質量（Ｙ）、前記固形分質量（Ｍ）及び前記固形分質量（Ｃ）との比（Ｙ：Ｍ：Ｃ）は、当該比率の前記樹脂分散イエロー顔料、前記樹脂分散マゼンタ顔料及び前記樹脂分散シアン顔料の水分散液の色相角が、１８０°～２７０°となるように決定することが好ましい。前記樹脂分散有彩色顔料は、例えば、インク色（所望の色相角等）を損なわない範囲で、前記イエロー、前記マゼンタ及び前記シアン以外の色の顔料を含んでもよい。前記水性インク全量に占める前記樹脂分散マゼンタ顔料の固形分質量（Ｍ）及び前記樹脂分散シアン顔料の固形分質量（Ｃ）の和（Ｍ＋Ｃ）、又は、前記樹脂分散イエロー顔料の固形分質量（Ｙ）、前記樹脂分散マゼンタ顔料の固形分質量（Ｍ）及び前記樹脂分散シアン顔料の固形分質量（Ｃ）の和（Ｙ＋Ｍ＋Ｃ）は、例えば、９０質量％～１００質量％である。

前述のとおり、図１において、原点（ａ^＊＝０，ｂ^＊＝０）を中心とした点対称の位置にある顔料水分散液は、補色の関係となる。したがって、図１において、原点を中心として、前記自己分散黒顔料の原料として用い得るカーボンブラックの水分散液と点対称に近い位置にあるＰ．Ｙ．７４、Ｐ．Ｒ．１２２及びＰ．Ｂ．１５：３の質量比１：２：３の水分散液を用いれば、前記自己分散黒顔料のみを含む水性インクにより近い液色を持つ水性インクを得ることができる。

前記水は、イオン交換水又は純水であることが好ましい。前記水性インク全量における前記水の含有量は、例えば、他の成分の残部としてもよい。

前記水性インクは、さらに、水溶性有機溶剤を含んでもよい。前記水溶性有機溶剤としては、例えば、インクジェットヘッドのノズル先端部におけるインクの乾燥を防止する湿潤剤及び記録媒体上での乾燥速度を調整する浸透剤があげられる。

前記湿潤剤は、特に限定されず、例えば、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；アセトン等のケトン；ジアセトンアルコール等のケトアルコール；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル；ポリアルキレングリコール等のポリエーテル；アルキレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アルコール；２－ピロリドン；Ｎ－メチル－２－ピロリドン；１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン；等があげられる。前記ポリアルキレングリコールは、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等があげられる。前記アルキレングリコールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール等があげられる。これらの湿潤剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。これらの中で、アルキレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが好ましい。

前記水性インク全量における前記湿潤剤の含有量は、例えば、０重量％～９５重量％、５重量％～８０重量％、５重量％～５０重量％である。

前記浸透剤は、例えば、グリコールエーテルがあげられる。前記グリコールエーテルは、例えば、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、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－ｎ－ヘキシルエーテル、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、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あげられる。前記浸透剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。

前記水性インク全量における前記浸透剤の含有量は、例えば、０重量％～２０重量％、０重量％～１５重量％、１重量％～６重量％である。

前記水性インクは、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、例えば、界面活性剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、防黴剤等があげられる。前記粘度調整剤は、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。

前記水性インクは、例えば、前記自己分散黒顔料と、前記樹脂分散マゼンタ顔料と、前記樹脂分散シアン顔料と、前記水と、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合し、フィルタ等で不溶解物を除去することにより調製できる。

つぎに、本発明のインクジェット記録装置について説明する。

本発明のインクジェット記録装置は、インク収容部及びインク吐出手段を含み、前記インク収容部に収容されたインクを前記インク吐出手段によって吐出するインクジェット記録装置であって、前記インク収容部に、本発明のインクジェット記録用水性インクが収容されていることを特徴とする。

図２に、本発明のインクジェット記録装置の一例の構成を示す。図示のとおり、このインクジェット記録装置１は、４つのインクカートリッジ２と、インク吐出手段（インクジェットヘッド）３と、ヘッドユニット４と、キャリッジ５と、駆動ユニット６と、プラテンローラ７と、パージ装置８とを主要な構成要素として含む。

４つのインクカートリッジ２は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色の水性インクを、それぞれ１色ずつ含む。例えば、前記水性ブラックインクが、本発明のインクジェット記録用水性インクである。本例では、４つのインクカートリッジ２のセットを示したが、これに代えて、水性イエローインク収納部、水性マゼンタインク収納部、水性シアンインク収納部及び水性ブラックインク収納部を形成するようにその内部が間仕切りされた一体型のインクカートリッジを用いてもよい。前記インクカートリッジの本体としては、例えば、従来公知のものを使用できる。

ヘッドユニット４に設置されたインクジェットヘッド３は、記録媒体（例えば、記録用紙）Ｐに記録を行う。キャリッジ５には、４つのインクカートリッジ２及びヘッドユニット４が搭載される。駆動ユニット６は、キャリッジ５を直線方向に往復移動させる。駆動ユニット６としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８－２４６８２１号公報参照）。プラテンローラ７は、キャリッジ５の往復方向に延び、インクジェットヘッド３と対向して配置されている。

パージ装置８は、インクジェットヘッド３の内部に溜まる気泡等を含んだ不良インクを吸引する。パージ装置８としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８－２４６８２１号公報参照）。

パージ装置８のプラテンローラ７側には、パージ装置８に隣接してワイパ部材２０が配設されている。ワイパ部材２０は、へら状に形成されており、キャリッジ５の移動に伴って、インクジェットヘッド３のノズル形成面を拭うものである。図２において、キャップ１８は、水性インクの乾燥を防止するため、記録が終了するとリセット位置に戻されるインクジェットヘッド３の複数のノズルを覆うものである。

本例のインクジェット記録装置１においては、４つのインクカートリッジ２は、ヘッドユニット４と共に、１つのキャリッジ５に搭載されている。ただし、本発明は、これに限定されない。インクジェット記録装置１において、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジは、ヘッドユニット４とは別のキャリッジに搭載されていてもよい。また、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジは、キャリッジ５には搭載されず、インクジェット記録装置１内に配置、固定されていてもよい。これらの態様においては、例えば、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジと、キャリッジ５に搭載されたヘッドユニット４とが、チューブ等により連結され、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジからヘッドユニット４に前記水性インクが供給される。また、これらの態様においては、４つのインクカートリッジ２に代えて、ボトル形状の４つのインクボトルを用いてもよい。この場合、前記インクボトルには、外部から内部にインクを注入するための注入口が設けられていることが好ましい。

このインクジェット記録装置１を用いたインクジェット記録は、例えば、つぎのようにして実施される。まず、記録媒体Ｐが、インクジェット記録装置１の側方又は下方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙される。記録媒体Ｐは、インクジェットヘッド３と、プラテンローラ７との間に導入される。導入された記録媒体Ｐに、インクジェットヘッド３から吐出される水性インクにより所定の記録がされる。本発明によれば、顔料の沈降が抑制されることで、インクジェットヘッド３における吐出不良が抑制される。記録後の記録媒体Ｐは、インクジェット記録装置１から排紙される。本発明によれば、自己分散黒顔料のみを含む水性インクを用いた場合の黒色に近く、濃度ムラの抑制された記録物を得ることが可能である。図２においては、記録媒体Ｐの供給機構及び排出機構の図示を省略している。

図２に示す装置では、シリアル型インクジェットヘッドを採用するが、本発明は、これに限定されない。前記インクジェット記録装置は、ライン型インクジェットヘッドを採用する装置であってもよい。

つぎに、本発明のインクジェット記録方法は、記録媒体に水性インクをインクジェット方式により吐出して記録するインクジェット記録方法であって、前記水性インクとして、本発明のインクジェット記録用水性インクを用いることを特徴とする。前記記録は、印字、印画、印刷等を含む。

つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例及び比較例により限定及び制限されない。

〔顔料分散液１～４の調製〕
三菱化学（株）製のカーボンブラック「＃２６５０」４０ｇを、イオン交換水２００ｇに混合して、ビーズミルにて粉砕した。これにカルボキシル基剤を添加して、加熱撹拌を行い、酸化処理した。ついで、得られた液を溶剤にて数回洗浄した後、水中に注ぎ、再度水洗を繰り返した後、フィルターにてろ過処理し、表２に示す顔料分散液１を得た。この顔料分散液１に含まれるカーボンブラックの平均粒子径を、（株）堀場製作所製の「ＬＢ－５５０」を用いて測定したところ、１５５ｎｍであった。また、顔料種、成分割合を適宜変更した以外は同様にして、表２に示す顔料分散液２～４を得た。

〔顔料分散液５～７の調製〕
顔料（Ｐ．Ｂ．１５：３）２０質量％、スチレン－アクリル酸共重合体の水酸化ナトリウム中和物 ７質量％（酸価１７５ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量１００００）に、純水を加え全体を１００質量％とし、撹拌混合して混合物を得た。この混合物を、０．３ｍｍ径ジルコニアビーズを充填した湿式サンドミルに入れ、６時間分散処理を行った。その後、ジルコニアビーズをセパレータにより取り除き、孔径３．０μｍセルロースアセテートフィルターでろ過することにより、表２に示す顔料分散液５を得た。なお、スチレンーアクリル酸共重合体は、一般に顔料の分散剤として用いられる水溶性のポリマーである。また、顔料種、成分割合、分散処理時間を適宜変更した以外は同様にして、表２に示す顔料分散液６及び７を得た。

［実施例１～１０及び比較例１～８］
水性インク組成（表２）における、顔料分散液１～７を除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、顔料分散液１及び顔料分散液２～７の少なくとも一つ（比較例１では、顔料分散液１のみ）に、前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、表２に示す実施例１～１０及び比較例１～８のインクジェット記録用水性インクを得た。

実施例１～１０及び比較例１～８の水性インクについて、（ａ）沈降評価、（ｂ）液色目評価及び（ｃ）再分散性評価を、下記方法により実施した。

（ａ）沈降評価
５０ｍＬ遠沈管に、４０ｍＬの実施例及び比較例の水性インクを入れ、日立工機（株）製の微量高速遠心機ＣＦ１６ＲＸＩＩ及びアングルローター：Ｔ６ＡＰ３１を用いて、６０００ｒｐｍ、１０分間の遠心処理を行い、その後、遠沈管の底部から２ｍＬの水性インクを取り出して、粘度を測定し、遠心処理前の初期粘度からの粘度上昇率を算出した。前記粘度は、東機産業（株）製の粘度計ＴＶＥ－２５形を用いて、２５℃で測定した値である。なお、顔料固形分質量が４質量％（前記初期粘度が４ｍＰａ・ｓ程度）となるように顔料分散液１～７を水で希釈した水性インクにおける前記粘度上昇率は、下記のとおりであり、前記粘度上昇率が低い程、顔料の沈降が生じにくい水性インクであると判断できる。

粘度上昇率
顔料分散液１（自己分散黒顔料） ３０％
顔料分散液２（自己分散Ｐ．Ｂ．１５：３） １５％
顔料分散液３（自己分散Ｐ．Ｒ．１２２） １７％
顔料分散液４（自己分散Ｐ．Ｙ．７４） １３％
顔料分散液５（樹脂分散Ｐ．Ｂ．１５．３） １０％
顔料分散液６（樹脂分散Ｐ．Ｒ．１２２） １２％
顔料分散液７（樹脂分散Ｐ．Ｙ．７４） ９％

沈降評価 評価基準
ＡＡ：粘度上昇率が、２６％未満
Ａ ：粘度上昇率が、２６％以上２９％未満
Ｂ ：粘度上昇率が、２９％以上

（ｂ）液色目評価
実施例及び比較例の水性インクを、それぞれ、顔料の固形分質量が０．００２質量％となるように希釈し、セル長１０ｍｍで純水をリファレンスとして前記分光光度計ＵＶ３６００を用いて色測定を行い、Ｌ^＊値、ａ^＊値及びｂ^＊値を求めた。これらの数値は、１９７６年に国際照明委員会（ＣＩＥ）で規格化されたＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系（ＣＩＥ１９７６（Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊）表色系）に基づくものである（ＪＩＳ Ｚ ８７２９参照）。このａ^＊値及びｂ^＊値から、下記式により彩度Ｃ^＊を算出し、下記評価基準に従って液色目を評価した。なお、下記式からわかるように、彩度Ｃ^＊は、実施例及び比較例の水性インクのａ^＊値及びｂ^＊値からａ^＊＝０及びｂ^＊＝０までの距離にあたるものであり、彩度Ｃ^＊が小さい程、黒等の無彩色の水性インクとして好ましいと判断できる。

Ｃ^＊＝｛（ａ^＊２）＋（ｂ^＊２）｝^１／２

液色目評価 評価基準
ＡＡ：Ｃ^＊が、１０未満
Ａ ：Ｃ^＊が、１０以上２０未満
Ｂ ：Ｃ^＊が、２０以上

（ｃ）再分散性評価
スライドガラスに、実施例及び比較例の水性インク１２μＬを滴下した。ついで、前記スライドガラスを、８０℃の環境下に一晩静置することで、前記水性インクを蒸発乾固させた。つぎに、前記蒸発乾固後の固形物上にスポイトで水３滴を滴下した。このようにして作製した評価サンプルを肉眼で観察し、下記評価基準に従って再分散性を評価した。

再分散性評価 評価基準
ＡＡ：蒸発乾固後、水の滴下で１００％再分散した。
Ａ ：蒸発乾固後、水の滴下で７０％以上１００％未満再分散した。
Ｂ ：蒸発乾固後、水の滴下で７０％未満再分散した。

実施例１～１０及び比較例１～８の水性インク組成及び評価結果を、表２に示す。なお、表２において、「Ｂｋ：Ｃｏｌ」は、自己分散黒顔料の固形分質量（Ｂｋ）と、樹脂分散有彩色顔料の固形分質量（Ｃｏｌ）との比を表す。

表２に示すとおり、実施例１～１０では、沈降、液色目及び再分散性の評価結果が良好であった。Ｂｋ：Ｃｏｌ＝１：０．３４～０．６２である実施例２～４では、Ｂｋ：Ｃｏｌ＝１：０．２４である実施例１及びＢｋ：Ｃｏｌ＝１：０．７２である実施例５と比べて、沈降の評価結果が特に優れていた。一方、樹脂分散有彩色顔料を用いなかった比較例１、Ｂｋ：Ｃｏｌ＝１：０．２２である比較例２及び５、Ｂｋ：Ｃｏｌ＝１：０．７５である比較例３及び６、並びに、樹脂分散有彩色顔料に代えて自己分散有彩色顔料を用いた比較例４及び７では、沈降の評価結果が悪かった。また、樹脂分散有彩色顔料として樹脂分散マゼンタ顔料のみを用いた比較例８では、液色目の評価結果が悪かった。

以上のように、本発明の水性インクは、自己分散黒顔料の沈降を抑制可能で、且つ、自己分散黒顔料のみを含む水性インクと近い液色を持つ。本発明の水性インクの用途は、特に限定されず、各種のインクジェット記録に広く適用可能である。

１ インクジェット記録装置
２ インクカートリッジ
３ インク吐出手段（インクジェットヘッド）
４ ヘッドユニット
５ キャリッジ
６ 駆動ユニット
７ プラテンローラ
８ パージ装置

Claims (7)

1. 自己分散黒顔料と、樹脂分散有彩色顔料と、水と、を含み、
   全量に占める前記自己分散黒顔料の固形分質量（Ｂｋ）と、前記樹脂分散有彩色顔料である有彩色顔料の固形分質量（Ｃｏｌ）との比が、Ｂｋ：Ｃｏｌ＝１：０．２４～０．７３であり、
   前記自己分散黒顔料の平均粒子径が、前記樹脂分散有彩色顔料の平均粒子径よりも３０ｎｍ～５１ｎｍ大きく、
   前記樹脂分散有彩色顔料が、樹脂分散マゼンタ顔料と、樹脂分散シアン顔料と、を含むことを特徴とするインクジェット記録用水性インク。
2. 全量に占める前記自己分散黒顔料の固形分質量（Ｂｋ）と、前記樹脂分散有彩色顔料である有彩色顔料の固形分質量（Ｃｏｌ）との比が、Ｂｋ：Ｃｏｌ＝１：０．３４～０．６２である、請求項１記載のインクジェット記録用水性インク。
3. 自己分散黒顔料と、樹脂分散有彩色顔料と、水と、を含み、
   全量に占める前記自己分散黒顔料の固形分質量（Ｂｋ）と、前記樹脂分散有彩色顔料である有彩色顔料の固形分質量（Ｃｏｌ）との比が、Ｂｋ：Ｃｏｌ＝１：０．３４～０．６２であり、
   前記自己分散黒顔料の平均粒子径が、前記樹脂分散有彩色顔料の平均粒子径よりも３０ｎｍ～５１ｎｍ大きく、
   前記樹脂分散有彩色顔料が、樹脂分散マゼンタ顔料と、樹脂分散シアン顔料と、を含むことを特徴とするインクジェット記録用水性インク。
4. 前記樹脂分散有彩色顔料が、さらに、樹脂分散イエロー顔料を含む請求項１～３のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性インク。
5. 前記樹脂分散イエロー顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４である請求項４記載のインクジェット記録用水性インク。
6. 前記樹脂分散マゼンタ顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２であり、
   前記樹脂分散シアン顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３である請求項１～５のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性インク。
7. 前記自己分散黒顔料の平均粒子径が、１５０ｎｍ以上である請求項１～６のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性インク。

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