JPH1060327A - インクジェット記録用水系インク及びインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクの長期吐出安定性及び過酷な条件下で
のインクの保存安定性に優れたインクジェット記録用水
系インク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】 顔料、高分子分散剤及び水を主成分とす
るインクジェット記録用水系インクは、上記顔料が１〜
１５重量％含まれ、該顔料は、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】本発明はインクジェット記録
用水系インク及びインクジェット記録方法に関し、更に
詳しくは、インクの長期吐出安定性及び過酷な条件下で
のインクの保存安定性に優れたインクジェット記録用水
系インク及びこれを用いたインクジェット記録方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】インク
ジェット用インクにおいて顔料粒子の粒径分布を規定し
た技術としては特公平８−２６２６１号公報に記載のも
の等が知られている。上記公報においては、０．６μｍ
以上の粒径の粒子を１０体積％以下とし、０．２μｍ以
下の粒径の粒子を６０体積％以上とすることにより、イ
ンクの吐出安定性の向上や、プリンタヘッドにおける異
物沈着の防止を図っている。上記公報の記載によれば、
粒径の大きな顔料粒子、特に０．６μｍ以上の粗大粒子
は、プリンタヘッドで変化を生じ異物を沈着させ、一
方、粒径の小さいな顔料粒子、特に０．２μｍ以下の微
小粒子を多く含むインクは熱エネルギーの付与によって
も分散系が安定しているとされている。

【０００３】しかしながら、上記公報に記載の技術で
は、プリンタヘッドの耐パルス性（印字耐久性）が低く
インクの長期吐出安定性が十分とはいえず、また高温で
の保存安定性の点で未だ満足のいくものとはいえなかっ
た。

【０００４】従って、本発明の目的は、インクの長期吐
出安定性及び過酷な条件下でのインクの保存安定性に優
れたインクジェット記録用水系インク及びこれを用いた
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、特定の粒径分布を有する顔料を用いることによ
り、上記目的を達成し得るインクジェット記録用水系イ
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、顔料、高分子分散剤及び水を主成分とするインクジ
ェット記録用水系インクにおいて、上記顔料が１〜１５
重量％含まれ、該顔料は、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％以下からなることを特徴とするインク
ジェット記録用水系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】また、本発明は、熱エネルギーを用いて記
録を行うインクジェット記録方法において、上記インク
ジェット記録用水系インクを用い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ものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のインクジェット記録用水
系インク（以下、単に「水系インク」ともいう）は、顔
料、高分子分散剤及び水を必須成分として含有し、特定
の粒径分布を有する顔料を用いることを特徴とするもの
である。

【０００９】特定の粒径分布を有する顔料は、０．２μ
ｍ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。斯
かる粒径分布を有する顔料粒子を用いることにより、イ
ンクの長期吐出安定性が向上する理由は定かではない
が、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、この被覆層が保護層としての働きをし、顔
料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ものと推測される。また、粒径
分布の狭い顔料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顔料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、顔料粒子の分散
性が向上し、インクの保存安定性が向上する。

【００１０】上記顔料は、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０．５〜２０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好ましく、０．２
μｍ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
ることが更に好ましい。尚、上記顔料の粒径分布は、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。

【００１１】上記粒径分布を有する顔料は、例えば顔料
分散液をボールミル、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分散させて顔料の
微粒子化及び微分散を行った後、フィルターによる加圧
濾過や遠心分離により粗大粒子を除去することによって
得ることができる。

【００１２】上記顔料は、本発明のインク中に１〜１５
重量％配合される。該顔料の配合量が１重量％に満たな
いと印字濃度が不十分となってしまい、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。上記
顔料の配合量は、２〜１０重量％であることが好まし
い。

【００１３】本発明の水系インクに用いられる顔料とし
ては上記粒径分布を有するものであればその種類に特に
制限はなく、例えば、カーボンブラック；Ｃ．Ｉ．ピグ
メント・イエロー１、５、１２、１４、１７、２４、４
２、５３、８３、９５、９７、９８及び１００；Ｃ．
Ｉ．ピグメント・レッド１、３、４、５、１７、２２、
３１、４８、４９、５３、６３、６４、８１：１、８８
及び１０１；Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１、１５、１
６、２７、２８、２９、５６、６０及び６３並びに；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブラック１及び１１等を用いるこ
とができ、特に、カーボンブラックを用いることが好ま
しい。

【００１４】特に、上記顔料としてカーボンブラックを
用いる場合には、長期間保存後の分散安定性を向上させ
且つ印字品質を向上させ得る点から、該カーボンブラッ
クとして揮発分が９〜２５重量％であるものを用いるこ
とが好ましく、９．５〜２０重量％であるものを用いる
ことが更に好ましい。また、吸油量（ＪＩＳ Ｋ ６２
２１−１９８２）が好ましくは２５０〜８００ｇ／１０
０ｇ、特に好ましくは３００〜７００ｇ／１００ｇであ
るカーボンブラックを用いることも好ましい。尚、該揮
発分は特開平３−２１０３７３号公報の第４頁左下欄の
記載に従い測定された値である。

【００１５】本発明の水系インクを用いて減法混色法に
よりカラー印刷を行う場合には、黒色、イエロー、マゼ
ンタ、及びシアンそれぞれの顔料を含有する４種類のイ
ンク（黒色インク、イエローインク、マゼンタインク、
シアンインク）からなるインクセットを用いることが好
ましい。この場合、黒色顔料としてカーボンブラックを
用い、イエロー顔料としてＣ．Ｉ．ピグメント・イエロ
ー１７及び８３から選ばれる顔料を用い、マゼンタ顔料
としてＣ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：３、８３及び
１２２から選ばれる顔料を用い、シアン顔料としてＣ．
Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３を用いると、色再現性
が向上するので好ましい。

【００１６】本発明の水系インクにおける上記顔料以外
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。

【００１７】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、上記顔料の分散
性が一層向上し、過酷な条件下でのインクの保存安定性
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。

【００１８】（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。

【００１９】

【化２】

【００２０】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、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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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
ことにより顔料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）が顔料表面
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
を向いた状態で該顔料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、顔料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、顔料の分散性や保存安定性が
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インクの
ｐＨを高い領域に設定することが好ましい。

【００３０】上記高分子分散剤は、本発明の水系インク
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
顔料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。

【００３１】本発明の水系インクにおいて水（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、８５〜９
５重量％配合されることが更に好ましい。

【００３２】上述の必須成分に加えて、本発明の水系イ
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。

【００３３】本発明の水系インクにおいては、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、本発明の水系インク中に０．０１〜
５重量％配合されることが好ましく、０．０５〜３重量
％配合されることが更に好ましい。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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、該高分子分散剤の顔料に対す
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。

【００４０】本発明の水系インクにおいては、湿潤剤な
いし保湿剤としての機能を有する水溶性溶剤を配合する
ことが好ましい。該水溶性溶剤としては、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。

【００４１】本発明の水系インクにおいては、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４００〜３０
００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。

【００４２】また、インクの乾燥性を向上させるため
に、本発明の水系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。

【００４３】更に、本発明の水系インクにおいては、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。

【００４４】同様に、間欠吐出性を向上させるために、
本発明の水系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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】また、本発明の水系インクにおいては、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。

【００４８】同様に、インクの定着性を向上させるため
に、本発明の水系インクに重量平均分子量が８００〜３
０００００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。

【００４９】本発明の水系インクにおいては、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。

【００５０】本発明の水系インクは、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〜４．１５Ｊ
／ｇＫで且つ熱伝導率が０．１×１０^-3〜５０×１０^-3
Ｗ／（ｃｍ・ｄｅｇ）であることが好ましい。この場合
には、顔料を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。

【００５１】本発明の水系インクは、吐出挙動を向上さ
せ得る点から、その２５℃における粘度が０．３〜３０
ｃｐｓ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、本発明の水系インクのｐＨを上記高分子分散剤
の吸着層（顔料に吸着してできた層）の厚さが最適とな
るような値に調整したり、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。

【００５２】本発明の水系インクは、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ｐ
Ｈ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。

【００５３】また、本発明の水系インクは、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。

【００５４】同様に、吐出安定性を向上させるために、
本発明の水系インクの２５℃における表面張力を３０〜
６０ｄｙｎｅ／ｃｍとすることが好ましく、３０〜５０
ｄｙｎｅ／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。

【００５５】また、本発明の水系インクにおいては、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）により顔料を
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。

【００５６】本発明の水系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。本発明の水系インク
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。

【００５７】本発明の水系インクは、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が、顔料粒
子の粒径分布を上記範囲内とすることにより、特に熱エ
ネルギーを用いて記録を行うインクジェット記録方法に
おいて極めて優れた効果を発揮する。

【００５８】

【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。

【００５９】〔実施例１〕 ・顔料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、顔料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。このインクを、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
−（キャノン製 ＢＪ−１０ Ｌｉｔｅ）を用いて、Ｐ
ＰＣ用再生紙〔日本加工製紙（株）社製〕にベタ印字
し、インクの長期吐出安定性及び、インクの高温保存安
定性を下記〔評価基準〕に従って評価した。その結果を
表３に示す。

【００６０】〔測定方法〕長期吐出安定性 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 Ｌ
ｉｔｅ）を用い、プリンターヘッドにおけるノズルのう
ち、１ノズルのみを用いてインクを連続吐出させてベタ
印字を行い、インクが吐出不能となるまで継続した。そ
の結果を耐パルス特性に換算して、これを長期吐出安定
性の評価とした。保存安定性 得られたインクを６０℃で１２０時間保存した後、２５
００Ｇ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。

【００６１】

【数１】

【００６２】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・・・・・×

【００６３】〔実施例２及び３並びに比較例１〜３〕表
１及び表２に示す高分子分散剤及び顔料を用いた以外は
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３における顔料Ｆの粒径分布
は、特公平８−２６２６１号公報の実施例１とほぼ同様
である。

【００６４】

【表１】

【００６５】

【表２】

【００６６】

【表３】

【００６７】表３に示す結果から明らかなように、特定
の粒径分布を有する顔料を用いた本発明の水系インク
（実施例１〜３）は、比較例のインクに比して、インク
の長期吐出安定性及び高温下でのインクの保存安定性に
優れていることが分かる。

【００６８】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録用水系イン
クは、インクの長期吐出安定性及び過酷な条件下でのイ
ンクの保存安定性に優れたものとなる。本発明のインク
ジェット記録用水系インクは、特に熱エネルギーを利用
したインクジェット記録方式に好適である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料、高分子分散剤及び水を主成分とす
   るインクジェット記録用水系インクにおいて、 上記顔料が１〜１５重量％含まれ、該顔料は、０．２μ
   ｍ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
   を特徴とするインクジェット記録用水系インク。
2. 【請求項２】 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記載のインクジェ
   ット記録用水系インク。
3. 【請求項３】 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１記載のインクジェット記録用水系インク。 【化１】
4. 【請求項４】 熱エネルギーを用いて記録を行うインク
   ジェット記録方法において、請求項１〜３の何れかに記
   載のインクジェット記録用水系インクを用いることを特
   徴とするインクジェット記録方法。