JPH11335587A

JPH11335587A - カーボンブラック及び記録用インク

Info

Publication number: JPH11335587A
Application number: JP14144498A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tabata; 賢一田畑; Noboru Ueda; 昇上田; Yoshikazu Saito; 美和斎藤; Takamasa Ueda; 隆正上田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】水系媒体中におけるカーボンブラックの分散
安定性を向上させ、カーボンブラックを色材に用いた記
録用インクの保存安定性を改善すると共に、記録用イン
クをインク記録装置に用いた場合に、インクがノズルに
目詰まりするのを防止し、インクが安定して吐出され
て、画像の乱れや濃度ムラ等の発生が少ない良好な画像
が安定して得られるようにする。【解決手段】Ａ1 −Ｏ−Ｏ−Ａ2 （Ａ1 ，Ａ2 は、直
鎖式，枝分れ式，環式の各炭化水素基、アリール基又は
複素環基及びこれらに置換基が結合された基から選択さ
れ、Ａ1 とＡ2 は同じ基であっても、異なる基であって
もよい。）の構造式で示されるラジカル発生剤の分解に
より発生した官能基をカーボンブラックの表面に化学結
合させ、このような官能基が表面に結合されたカーボン
ブラックを色材として水系媒体中に分散させて記録用イ
ンクを得た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インク等の色材
として使用されるカーボンブラック及びこのようなカー
ボンブラックを用いた記録用インクに係り、特に、カー
ボンブラックを改質して、水系媒体中におけるカーボン
ブラックの分散安定性を向上させ、カーボンブラックを
色材に用いた記録用インクの保存安定性等を向上させ
て、安定した良好な記録が行えるようにした点に特徴を
有するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットプリンタ等のイン
ク記録装置に使用されるインクとしては、油性のインク
の他に、取扱いの容易性や安全性等の面から水性のイン
クが広く用いられていた。

【０００３】ここで、水性のインクとしては、一般に色
材に水溶性の染料を用い、この水溶性の染料を水系媒体
中に溶解させたものが広く使用されていた。

【０００４】しかし、このような水性のインクは耐水性
が悪く、普通紙等の記録媒体に供給して画像を形成した
場合、ブリーディングやフェザリングと呼ばれるインク
のにじみが生じ、また水との接触によってインクが流れ
るという問題があった。

【０００５】このため、近年においては、インクにおけ
る色材にカーボンブラック等の顔料を用い、このカーボ
ンブラック等の顔料を水系媒体中に分散させたインクを
使用することが検討されるようになった。

【０００６】しかし、このようにカーボンブラックを水
系媒体中に分散させた場合、カーボンブラックの水系媒
体中における分散安定性が充分ではなく、このようなイ
ンクをインクジェットプリンタ等のインク記録装置に使
用すると、このインク中におけるカーボンブラックが次
第に凝集し、これによりインクがインク記録装置のノズ
ルに目詰まりして、インクの吐出安定性が悪くなり、形
成される画像が乱れたり、形成される画像の濃度にバラ
ツキが生じたりして、良好な記録を安定して行うことが
できないという問題があった。

【０００７】このため、従来においては、上記のように
カーボンブラックを分散させたインク中にトリエチレン
グリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールのア
ルキルエーテル誘導体や、グリセリルモノアセテート等
の多価アルコールのエステル誘導体等の分散剤を添加さ
せて、インク中におけるカーボンブラックの分散安定性
を向上させることが試みられた。

【０００８】しかし、インク中におけるカーボンブラッ
クの分散安定性を向上させるため、上記のような分散剤
を多く添加すると、この分散剤によってインク記録装置
のノズルにインクが目詰まりし易くなり、インクの吐出
安定性が逆に悪化するという問題があり、また分散剤の
添加によりインク中における色材の濃度が低下して、形
成された画像の濃度が低下するという問題もあった。

【０００９】また、近年においては、特開平５−２３０
４１０号公報に示されるように、カーボンブラックを用
いたインクにおける保存安定性を向上させるため、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
ーボンブラックを用いるようにしたものや、特開平５−
３３９５１６号公報及び特開平６−２５５７２号公報に
示されるように、カーボンブラックを用いたインクの保
存安定性や分散性を向上させるために、ビニル基を有す
るモノマーをカーボンブラックにグラフト重合させたも
のを用いることが提案されている。

【００１０】しかし、これらの公報に示されるように、
カーボンブラックの表面にアクリルアミド誘導体やビニ
ル基を有するモノマーを重合させたカーボンブラックを
使用した場合においても、インクがインク記録装置のノ
ズルに目詰まりし易くなり、安定したインクの吐出が行
えなくなるという問題が存在した。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、インクジ
ェットプリンタ等のインク記録装置に用いられる記録用
インクにおいて、色材としてカーボンブラックを使用す
る場合における上記のような問題を解決することを課題
とするものである。

【００１２】すなわち、この発明においては、カーボン
ブラックを改質し、このカーボンブラックを色材に用い
た記録用インク中において、カーボンブラックが適切に
分散された状態で維持され、インクの保存安定性に優れ
ると共に、このような記録用インクをインクジェットプ
リンタ等のインク記録装置に用いた場合に、このインク
がインク記録装置のノズルに目詰まりするのが防止され
て、インクが安定して吐出されるようになり、画像の乱
れや濃度ムラ等の発生が少ない良好な画像が安定して得
られるようにすることを課題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１にお
けるカーボンブラックにおいては、上記のような課題を
解決するため、下記の構造式（１）に示すパーオキサイ
ド化合物からなるラジカル発生剤の分解によって発生し
た官能基をカーボンブラックの表面に化学結合させた。

【００１４】Ａ1 −Ｏ−Ｏ−Ａ2 （１）なお、Ａ1 ，Ａ2 は、直鎖式，枝分れ式，環式の各炭化
水素基、アリール基又は複素環基及びこれらに置換基が
結合された基から選択され、Ａ1 とＡ2 は同じ基であっ
ても、異なる基であってもよい。

【００１５】そして、上記の構造式（１）に示すラジカ
ル発生剤におけるＡ1 及びＡ2 において、直鎖式，枝分
れ式，環式の各炭化水素基、アリール基又は複素環基に
結合される置換基としては、例えば、ハロゲン基、直鎖
式，枝分れ式，環式の各炭化水素基、アリール基、複素
環基、−ＯＲ、−ＣＯＲ、−ＣＯＯＲ、−ＯＣＯＲ、−
ＣＯＯＮａ、−ＣＯＯＫ、−ＣＯＯ^-ＮＲ₄ ⁺、−ＣＮ、
−ＮＲ₂、−Ｓ_n、−ＳＯ₃Ｈ、−ＳＯ₃Ｎａ、−ＳＯ
₃Ｋ、−ＳＯ₃ ^-ＮＲ₄ ⁺、−ＮＲ（ＣＯＲ）、−ＣＯＮ
Ｒ₂、−ＮＯ₂、−ＰＯ₃Ｈ₂、−ＰＯ₃ＨＮａ、−Ｐ
Ｏ₃Ｎａ₂、−Ｎ＝ＮＲ、−Ｎ₂ ⁺Ｘ^-、−ＮＲ₃ ⁺Ｘ^-、
−ＰＲ₃ ⁺Ｘ^- （なお、Ｒは水素，炭素数が１〜２０のア
ルキル基及びアリール基、Ｘはハロゲン元素，無機酸又
は有機酸のアニオン、ｎは１〜８の整数である。）等が
挙げられる。特に、カーボンブラックが水系媒体中にお
いて凝集するのを抑制するためには、上記の置換基が親
水性基であることが好ましく、例えば、−ＣＨ₂ＣＨ₂
ＣＯＯＨ，−ＣＮ，−ＣＨ ₂ＯＨ，−ＯＨ，−ＣＨＯ，
−ＯＣＯＣＨ₃，−ＣＯＯＣＨ₃，有機酸塩等を用いる
ことが好ましい。

【００１６】そして、請求項２に示す記録用インクにお
いては、上記の構造式（１）に示すラジカル発生剤の分
解によって発生した官能基が表面に結合されたカーボン
ブラックを色材として水系媒体中に分散させるようにし
たのである。

【００１７】そして、この請求項２に示す記録用インク
のように、上記のような官能基が表面に結合されたカー
ボンブラックを色材として使用すると、カーボンブラッ
クの表面に化学結合された官能基により、カーボンブラ
ック相互が水系媒体中において凝集するのが抑制され
て、カーボンブラックが記録用インク中において充分に
分散された状態で維持され、この記録用インクの保存安
定性が向上する。

【００１８】また、この記録用インクをインクジェット
プリンタ等のインク記録装置に使用した場合において、
この記録用インクがインク記録装置のノズルに目詰まり
するのが抑制され、インクが安定して吐出されるように
なり、画像の乱れや濃度ムラ等の発生も少ない良好な画
像が安定して得られるようになる。

【００１９】ここで、上記のような官能基が表面に結合
されたカーボンブラックを用いた場合に、カーボンブラ
ック相互が水系媒体中において凝集するのが抑制される
理由については明確ではないが、上記の官能基が親水性
を有し、この官能基によりカーボンブラックが水系媒体
中に安定して分散されるようになるためであると考えら
れる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
カーボンブラック及び記録用インクについて具体的に説
明する。

【００２１】ここで、この発明において使用するカーボ
ンブラックとしては、ファーネスブラック，アセチレン
ブラック，チャネルブラック等の公知のカーボンブラッ
クを使用することができ、ファーネスブラックとして
は、例えば、Ｃａｂｏｔ社製ののＲｅａｇａｌ２５０
Ｒ，４１５Ｒ，３３０Ｒ、三菱化学社製の＃４５Ｌ、Ｄ
ｅｇｕｓｓａ社製のＰｒｉｎｔｅｘ−３５等を、アセチ
レンブラックとしては、例えば、電気化学工業社製のＤ
ｅｎｋｅｎｂｌａｃｋ等を、チャネルブラックとして
は、例えば、ＣｏｌｕｍｂｉａｎＣａｒｂｏｎ社製の
ＮｅｏｓｐｅｃｔｒａII等を用いることができる。

【００２２】そして、このようなカーボンブラックの表
面に官能基を結合させる前記の構造式（１）に示すパー
オキサイド化合物からなるラジカル発生剤としては、例
えば、メチルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオ
キサイド等を使用することができる。

【００２３】そして、この実施形態における記録用イン
クにおいて、上記のような官能基が表面に結合されたカ
ーボンブラックからなる色材を分散させる水系媒体に
は、水や水溶性有機溶剤を用いるようにし、水溶性有機
溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアル
コール、ｎ−フロピルアルコール、イソプロピルアルコ
ール等の炭素数が１〜５の脂肪族アルコール等を用いる
ことができる。

【００２４】また、この実施形態における記録用インク
においては、上記の水系媒体中に上記のカーボンブラッ
クからなる色材の他に、インクの特性を向上させるた
め、粘度調整剤、表面張力調整剤、ｐＨ調整剤、保湿
剤、キレート剤、浸透剤、防カビ剤、速乾剤、安定剤、
定着剤等を加えることが好ましい。

【００２５】ここで、粘度調整剤は、インクの粘度を調
整してインクの吐出性を向上させると共に、普通紙等の
記録媒体へのインクの浸透性を調整するために用いら
れ、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール等のポリアルキレングリコール類を用いるこ
とができ、特に、ポリエチレングリコールを用いること
が好ましい。そして、このような粘度調整剤をインクに
添加させるにあたっては、その添加量が０〜１０重量
％、好ましくは０．１〜８重量％、より好ましくは１〜
５重量％の範囲になるようにする。

【００２６】また、表面張力調整剤は、インクの表面張
力を整えてインクの吐出性を向上させると共に、記録媒
体へのインクの浸透性を調整するために用いられ、例え
ば、ノニオン系の界面活性剤や、シリコン系，フッ素
系，アセチレン系等の各種の界面活性剤や、アニオン
系，カチオン系の界面活性剤等を用いることができ、好
ましくはノニオン系の界面活性剤を用いるようにする。
そして、この表面張力調整剤をインクに添加させるにあ
たっては、その添加量が０．１〜５重量％、好ましくは
０．１〜３重量％、より好ましくは０．２〜１重量％の
範囲になるようにする。

【００２７】また、ｐＨ調整剤は、インクのｐＨを適切
な状態に保ち、ｐＨの変化によってカーボンブラックの
分散安定性が低下するのを抑制するために用いられ、例
えば、ＮａＨＣＯ₃，Ｎａ₂Ｂ₄Ｏ₇，Ｎａ₂ＣＯ₃，
ＫＨＣＯ₃，Ｋ₂ＣＯ₃，ＮａＯＨ，ＣＨ₃ＣＯＯＮ
ａ，Ｎ（ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ）₃等を用いることができ、
特に、ＮａＨＣＯ₃を用いることが好ましい。そして、
このようなｐＨ調整剤をインクに添加させるにあたって
は、その添加量が０．１〜１重量％、好ましくは０．１
〜０．５重量％、より好ましくは０．２〜０．５重量％
の範囲になるようにする。

【００２８】また、保湿剤は、水系媒体の主成分である
水の蒸発によってインクの濃度や粘度等が変化して、イ
ンクの吐出安定性が低下するのを防止するために用いら
れ、例えば、１，２−エタンジオール、１，２−プロパ
ンジオール、１，３−プロパンジオール、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、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタン
ジオール、１，７−ヘプタンジオール、２−メチル−
２，４−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキ
サンジオール、グリセリン、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、ポ
リエチレングリコール２００、ジプロピレングリコー
ル、２，２’−チオジエタノール、１，２，６−ヘキサ
ントリオール等のアルキレングリコール類；１，２−ジ
メトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、１，２−
ジブトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエー
テル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチ
レングリコールジブチルエーテル、２−メトキシエタノ
ール、２−エトキシエタノール、２−（メトキシメトキ
シ）エタノール、２−ブトキシエタノール、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、ジ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、１−
メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロ
パノール、ジプロピレングリコール、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
ノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチ
ルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル
類等を用いることができ、特に、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、グリセリン等を用いるこ
とが好ましい。そして、このような保湿剤をインクに添
加させるにあたっては、その添加量が１〜１０重量％、
好ましくは３〜１０重量％、より好ましくは５〜８重量
％の範囲になるようにする。

【００２９】また、キレート剤は、インク中に存在する
金属イオンを捕捉し、金属イオンによってカーボンブラ
ックの分散安定性が失われるのを防止するために用いら
れるものであり、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナト
リウム、エチレンジアミン四酢酸、ニトリル三酢酸ナト
リウム、ヒドロオキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナ
トリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウ
ラミル二酢酸ナトリウム等を用いることができる。そし
て、このようなキレート剤をインクに添加させるにあた
っては、その添加量が０．１〜１重量％、好ましくは
０．１〜０．５重量％、より好ましくは０．２〜０．５
重量％の範囲になるようにする。

【００３０】また、浸透剤は、インクの記録媒体への浸
透性を高めるために用いられるものであり、例えば、ジ
エチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレン
グリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールの低
級アルキネエーテル類等を用いることができる。そし
て、このような浸透剤をインクに添加させるにあたって
は、その添加量が１〜１０重量％、好ましくは３〜１０
重量％、より好ましくは４〜８重量％の範囲になるよう
にする。

【００３１】また、防カビ剤は、インク中においてカビ
等が発生するのを防止するために用いられるものであ
り、例えば、チアベンゾール（メルク社製），メルガー
ル（ヘキスト社製）等のイミダゾール系のものや、プロ
キセル（ゼネカ社製）、アモルデン（大和化学工業社
製）等のイソチアゾリン系のものや、プレベントールシ
リーズ（バイエル社製）、ソヂウムオマジン、ジオキシ
ン、ジヒドロ酢酸ナトリウム、水ガラス等を用いること
ができる。そして、このような防カビ剤をインクに添加
させるにあたっては、その添加量が０．０１〜０．５重
量％、好ましくは０．０５〜０．４重量％、より好まし
くは０．１〜０．４重量％の範囲になるようにする。

【００３２】また、速乾剤は、インクが記録媒体に付着
した後、インクが速やかに乾いたり浸透したりして、他
の記録媒体にインクが付着して汚れるのを防止するため
に用いられるものであり、例えば、メタノール、エタノ
ール、プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノー
ル、２−ブタノール等の低級アルコール類等が用いられ
る。

【００３３】また、安定剤は、水系媒体中においてカー
ボンブラックの分散安定性が低下するのを防止するため
に用いられるものであり、例えば、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のア
ルコールアミン類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−
ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、１，
３−ジメチル−２−イミダゾリジノン，スルホラン，ジ
メチルサルフォキサイド，ε−カプロラクタム等の環状
アミド化合物；スクシンイミド等のイミド化合物；ホル
ムアミド、ソルビット、１，３−ビス（β−ヒドロキシ
エチル）ウレア等が用いられ、好ましくはトリエタノー
ルアミンを用いるようにする。そして、このような安定
剤をインクに添加させるにあたっては、その添加量が
０．１〜１重量％、好ましくは０．１〜０．５重量％、
より好ましくは０．２〜０．５重量％の範囲になるよう
にする。

【００３４】また、定着剤は、インクの記録媒体への定
着性を向上させるものであり、例えば、水溶性のポリエ
ステル類、ポリウレタン類、ポリアミド類、ポリイミド
類、ポリアクリル類、ポリビニルアルコール類等が用い
られ、好ましくは、ポリ（メタ）アクリル酸エステル類
を用いるようにする。そして、このような定着剤をイン
クに添加させるにあたっては、その添加量が０．１〜１
５重量％、好ましくは１〜１０重量％、より好ましくは
４〜８重量％の範囲になるようにする。

【００３５】

【実施例】以下、この発明の実施例に係るカーボンブラ
ック及び記録用インクについて具体的に説明すると共
に、比較例を挙げ、この発明の実施例に係るカーボンブ
ラックを用いた記録用インクにおいては、水系媒体中に
おけるカーボンブラックの分散安定性が優れ、インクの
保存安定性やインクの吐出安定性等が向上し、良好な画
像が得られることを比較例を挙げて明らかにする。

【００３６】（実施例１）この実施例においては、カー
ボンブラックとして、市販の粒径が３４ｎｍのファーネ
スブラック（Ｃａｂｏｔ社製：Ｒｅａｇａｌ２５０Ｒ）
を用いる一方、ラジカル発生剤としては、室温で真空乾
燥させた下記の化１に示すメチルパーオキサイドを用い
るようにした。

【００３７】

【化１】

【００３８】そして、還流冷却管を付けた２００ｍｌの
三つ口フラスコ内に、上記のカーボンブラックを３ｇ、
上記のラジカル発生剤を０．０６２ｇ（０．００１モ
ル）、メタノールを５０ｍｌの割合で投入し、これを窒
素雰囲気下において加熱し、徐々に液温を上昇させて還
流しながら撹拌し、８時間毎に上記のラジカル発生剤の
水溶液を滴下ロートにより０．００１モルずつ２度にわ
たって滴下させた後、２４時間反応させ、その後、これ
を濾過し、メタノールを溶媒に用いたソックスレー抽出
によって未反応物と副生成物を除去して、上記のラジカ
ル発生剤メチルパーオキサイドの分解により発生した官
能基が表面に結合されたカーボンブラックを得た。

【００３９】次いで、上記のカーボンブラックを５重量
部、グリセリンを１９重量部、蒸留水を７５重量部、ト
リエタノールアミンを１重量部の割合にしてこれらを室
温で３時間混合撹拌した後、ホモジナイザーにより粒径
を整え、１０μｍのメンブレンフィルタで濾過してイン
クを調製した。

【００４０】（実施例２）この実施例においては、カー
ボンブラックとして、上記の実施例１の場合と同じファ
ーネスブラックを用いる一方、ラジカル発生剤として、
下記の化２に示すｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイドを用
い、還流冷却管を付けた２００ｍｌの三つ口フラスコ内
に、上記のカーボンブラックを３ｇ、上記のラジカル発
生剤を０．００１モル、２−ブタノールを５０ｍｌの割
合で投入し、それ以外については、上記の実施例１の場
合と同様にして、上記のラジカル発生剤ｔｅｒｔ−ブチ
ルパーオキサイドの分解による官能基が結合されたカー
ボンブラックを得ると共に、このカーボンブラックを用
い、上記の実施例１の場合と同様にしてインクを調製し
た。

【００４１】

【化２】

【００４２】（実施例３）この実施例においては、上記
の実施例１の場合と同様にして、上記の化１に示すラジ
カル発生剤メチルパーオキサイドによる官能基を上記の
カーボンブラックの表面に結合させた。その後、さらに
ラジカル発生剤として、下記の化３に示す４，４’−ア
ゾビス−４−シアノペンタン酸を用い、還流冷却管を付
けた２００ｍｌの三つ口フラスコ内に、上記のカーボン
ブラックを３ｇ、上記のラジカル発生剤を０．００１モ
ル、蒸留水を５０ｍｌの割合で投入し、それ以外は、上
記の実施例１の場合と同様にして、このラジカル発生剤
による官能基を上記のカーボンブラックの表面に結合さ
せた。

【００４３】

【化３】

【００４４】そして、上記のように２種類のラジカル発
生剤による官能基が表面に結合されたカーボンブラック
を用い、上記の実施例１の場合と同様にしてインクを調
製した。

【００４５】（比較例１）この比較例においては、カー
ボンブラックとして、上記の実施例１の場合と同じファ
ーネスブラック（Ｃａｂｏｔ社製：Ｒｅａｇａｌ２５０
Ｒ）を用い、このカーボンブラックの表面に官能基を結
合させずに、このカーボンブラックをそのまま用いるよ
うにした。

【００４６】そして、このカーボンブラックを５重量
部、グリセリンを１９重量部、蒸留水を７５重量部、ト
リエタノールアミンを１重量部の割合にし、上記の実施
例１の場合と同様にしてインクを調製した。

【００４７】（比較例２）この比較例においては、カー
ボンブラックとして、上記の実施例１の場合と同じファ
ーネスブラックを使用し、このカーボンブラックに紫外
線を照射させて、カーボンブラックの表面を表面処理し
た後、このように表面処理されたカーボンブラックを１
５重量部、アクリルアミドを８重量部、蒸留水を７３重
量部の割合で混合させ、窒素ガスをこの溶液中に吹き込
みながら６５℃で撹拌して１時間重合させた。

【００４８】その後、遠心分離器により分離させてホモ
ポリマーを充分に除去し、熱水で洗浄した後、これを乾
燥させて、表面にアクリルアミドがグラフト重合された
カーボンブラックを得た。

【００４９】そして、このように表面処理されたカーボ
ンブラックを３重量部、グリセリンを１０重量部、１−
プロパノールを４重量部、蒸留水を８３重量部の割合に
し、上記の実施例１の場合と同様にしてインクを調製し
た。

【００５０】次に、上記のようにして作製した実施例１
〜３及び比較例１，２の各カーボンブラック及び記録用
インクについて、分散安定性、保存安定性、温度変化安
定性、印字品位、濃度ムラ及び吐出安定性の評価を行
い、その結果を下記の表１に示した。

【００５１】ここで、分散安定性については、上記の実
施例１〜３及び比較例１，２の各カーボンブラックを分
散させた１０重量％の分散水溶液をそれぞれ１０ｍｌの
遠心沈降管に入れ、市販の遠心分離器（ＢＥＣＫＭＡＮ
社製：ＡｖａｎｔｉＪ２５）を用いて１２０００ｒｐ
ｍで１時間遠心分離を行い、その後、その上澄み液につ
いて６００ｎｍにおける吸光度を測定し、予め求めてお
いた検量線に基づき、上澄み液中におけるカーボンブラ
ックの濃度を求め、その濃度が０．０１重量％以上の場
合を○、０．０５重量％以上で０．０１重量％未満の場
合を△、０．００５重量％未満の場合を×で示した。

【００５２】また、保存安定性については、上記の実施
例１〜３及び比較例１，２の各カーボンブラックを分散
させた１０重量％の分散水溶液をそれぞれ１０ｍｌの遠
心沈降管に入れ、この遠心沈降管を４０℃の温度下にお
いて３ヶ月間放置し、その後は、上記の分散安定性を測
定する場合と同様に、その分散水溶液を１０ｍｌの遠心
沈降管に入れて遠心分離を行い、上澄み液中におけるカ
ーボンブラックの濃度を求め、その濃度が０．０１重量
％以上の場合を○、０．０５重量％以上で０．０１重量
％未満の場合を△、０．００５重量％未満の場合を×で
示した。

【００５３】また、温度変化安定性については、上記の
実施例１〜３及び比較例１，２の各カーボンブラックを
分散させた１０重量％の分散水溶液をそれぞれ１０ｍｌ
のサンプル管に入れ、このサンプル管を−１０℃の温度
下で１時間放置させた後、すぐに５０℃の温度下におい
て１時間放置し、これを１サイクルとして、１日に５回
のサイクルを行い、これを３日間続けた後、この試験を
行う前と試験を行った後とにおいてシアーレートを比較
し、インクのチキソ性の有無や物性の安定性を調べ、試
験後においても変化がなかった場合を○、変化があった
場合を×で示した。

【００５４】また、印字品位については、上記の実施例
１〜３及び比較例１，２の各インクを用い、普通紙上に
幅が３ドットの直線を印字し、直線におけるガタツキ具
合を示すＴＥＰ（ＴａｎｇｅｎｔｉａｌＥｄｇｅＰ
ｒｏｆｉｌｅ）をドットアナライザーＤＡ−５０００Ｓ
（王子計測機器社製）を用いて調べ、ＴＥＰが６０μｍ
未満の場合を○、ＴＥＰが６０μｍ以上の場合を×で示
した。なお、ＴＥＰは、直線のガタツキを本来あるべき
直線からの変位量として求め、その標準偏差値を示して
いる。

【００５５】また、濃度ムラについては、実施例１〜３
及び比較例１，２の各インクを用いて普通紙に印字を行
い、ベタの印字部分における画像濃度（ＩＤ）をサクラ
濃度計ＰＤＡ６５（コニカ社製）により測定し、印字さ
れた部分における画像濃度の濃度差を求め、その濃度差
が０．１５未満の場合を○、０．１５以上の場合を×で
示した。

【００５６】また、インクの吐出安定性については、実
施例１〜３及び比較例１，２の各インクを用いてそれぞ
れ１０時間連続して印字を行った後、インク記録装置の
電源を切って１４時間放置し、これを１サイクルとし
て、５サイクル繰り返した後、線幅が１５０μｍの直線
を印字し、この直線上における画像濃度をマイクロデン
シトメータ（コニカ社製：ＰＤＭ５）を用いて測定し、
画像濃度が０．３未満になる点をインク吐出の欠落部分
とし、この欠落部分の距離を調べ、その距離が１０μｍ
未満の場合を○、その距離が１０μｍ以上の場合を×で
示した。

【００５７】

【表１】

【００５８】この結果から明らかなように、実施例１〜
３に示すように、前記の構造式（１）に示すパーオキサ
イド化合物からなるラジカル発生剤を用い、このラジカ
ル発生剤の分解により発生した官能基をカーボンブラッ
クの表面に結合させると、このカーボンブラックの水系
媒体中における分散安定性や保存安定性や温度変化安定
性が、上記の比較例１，２におけるカーボンブラックに
比べて向上し、また実施例３に示すように、上記のラジ
カル発生剤の分解によって発生した官能基の他に、４，
４’−アゾビス−４−シアノペンタン酸の分解によって
発生した官能基をカーボンブラックの表面に結合させる
と、カーボンブラックの水系媒体中における分散安定性
や保存安定性がさらに向上した。

【００５９】また、上記のようなカーボンブラックを用
いた実施例１〜３の各インクをインク記録装置に用いた
場合、比較例１，２のインクを用いた場合に比べて、イ
ンクがインク記録装置のノズルに目詰まりするのが抑制
され、インクが安定して吐出されるようになり、印字品
位が優れると共に、濃度ムラの発生も少ない良好な記録
が行えるようになった。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
カーボンブラックにおいては、前記の構造式（１）に示
すパーオキサイド化合物からなるラジカル発生剤の分解
によって発生した官能基をカーボンブラックの表面に化
学結合させたため、この官能基によりカーボンブラック
の水系媒体中における分散安定性が向上した。

【００６１】そして、この発明における記録用インクに
おいては、上記のような官能基が表面に結合されたカー
ボンブラックを色材として水系媒体中に分散させるよう
にしたため、カーボンブラック相互がインク中において
凝集するのが抑制され、この記録用インクの保存安定性
が向上し、またこの記録用インクをインクジェットプリ
ンタ等のインク記録装置に使用した場合において、この
記録用インクがインク記録装置のノズルに目詰まりする
のが抑制され、インクが安定して吐出されるようにな
り、画像の乱れや濃度ムラ等の発生も少ない良好な画像
が安定して得られるようになった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斎藤美和大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者上田隆正大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の構造式（１）に示すパーオキサイ
ド化合物からなるラジカル発生剤の分解によって発生し
た官能基が表面に化学結合されてなることを特徴とする
カーボンブラック。Ａ1 −Ｏ−Ｏ−Ａ2 （１）なお、Ａ1 ，Ａ2 は、直鎖式，枝分れ式，環式の各炭化
水素基、アリール基又は複素環基及びこれらに置換基が
結合された基から選択され、Ａ1 とＡ2 は同じ基であっ
ても、異なる基であってもよい。
【請求項２】請求項１に記載したカーボンブラックか
らなる色材を水系媒体中に分散させたことを特徴とする
記録用インク。