JPH11335601A

JPH11335601A - 記録用インク

Info

Publication number: JPH11335601A
Application number: JP14144398A
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】カーボンブラックからなる色材が水系媒
体中に分散されてなる記録用インクにおいて、ジアシル
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たカーボン
ブラックを色材として用いるようにした。

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、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、
記録用インクの保存安定性や吐出安定性等を向上させ
て、この記録用インクにより良好な記録が安定して行え
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も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】この発明に係る記録用イ
ンクにおいては、上記のような課題を解決するため、カ
ーボンブラックからなる色材が水系媒体中に分散されて
なる記録用インクにおいて、ジアシルパーオキサイド化
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たカーボンブラックを色材と
して用いるようにしたのである。

【００１４】そして、上記のジアシルパーオキサイド化
合物からなるラジカル発生剤としては、例えば、請求項
２に示すようなＡ1 ＯＣ−Ｏ−Ｏ−ＣＯＡ2 （なお、Ａ
1 ，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。）の構造を有するものを用いる
ことができる。

【００１５】ここで、上記のジアシルパーオキサイド化
合物におけるＡ1 ，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、−ＣＯＯ
Ｎａ、−ＣＯＯＫ、−ＣＯＯ^-ＮＲ₄ ⁺、−ＣＮ、−ＮＲ
₂、−Ｓ_n、−ＳＯ₃Ｈ、−ＳＯ₃Ｎａ、−ＳＯ₃Ｋ、
−ＳＯ₃ ^-ＮＲ₄ ⁺、−ＮＲ（ＣＯＲ）、−ＣＯＮＲ₂、
−ＮＯ₂、−ＰＯ₃Ｈ₂、−ＰＯ₃ＨＮａ、−ＰＯ₃Ｎ
ａ₂、−Ｎ＝ＮＲ、−Ｎ₂ ⁺Ｘ^-、−ＮＲ₃ ⁺Ｘ^-、−ＰＲ
₃ ⁺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、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＯ
Ｈ，−ＣＮ，−ＣＨ₂ＯＨ，−ＯＨ，−ＣＨＯ，−ＯＣ
ＯＣＨ₃，−ＣＯＯＣＨ₃，有機酸塩等を用いることが
好ましい。

【００１６】そして、この発明における記録用インクの
ように、上記のジアシル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
結合されたカーボンブラックを色材として使用すると、
上記の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
れるようになり、この記録用インクの保存安定性が向上
する。

【００１７】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、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が少ない良好な画像が安定
して得られるようになる。

【００１８】なお、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に用いた場合に、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。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
記録用インクについて具体的に説明する。

【００２０】ここで、この発明における記録用インクに
おいて、色材に用い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Ｒｅａｇａｌ２５０Ｒ，４１５Ｒ，３３０Ｒ、三菱
化学社製の＃４５Ｌ、Ｄｅｇｕｓｓａ社製のＰｒｉｎｔ
ｅｘ−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Ｄｅｎｋｅｎｂｌａｃｋ等を、
チャネルブラックとしては、例えば、Ｃｏｌｕｍｂｉａ
ｎＣａｒｂｏｎ社製のＮｅｏｓｐｅｃｔｒａII等を用
いることができる。

【００２１】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ジアシル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、アセチルパ
ーオキサイド、プロピオニルパーオキサイド、２−ヨー
ドプロピオニルパーオキサイド、ブチリルパーオキサイ
ド、イソブチリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキ
サイド、ｃｉｓ−５−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル
ホルミル−ｍ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ｔｒ
ａｎｓ−４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシルホルミル
−ｍ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイル−
２−［ｔｒａｎｓ−２−（フェニル）ビニル］ベンゾイ
ルパーオキサイド等を使用することができる。

【００２２】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とし
て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。

【００２３】また、この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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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
級アルキル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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】

【実施例】以下、この発明に係る記録用インクの具体的
な実施例について説明すると共に、この発明の実施例に
係る記録用インクにおいては、水系媒体中においてカー
ボンブラックからなる色材が安定して分散されるように
なり、インクの保存安定性やインクの吐出安定性等が向
上し、画像乱れや濃度むら等のない良好な画像が安定し
て得られることを比較例を挙げて明らかにする。

【００３５】（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に示すアセチルパーオキサイドを用
いるようにした。

【００３６】

【化１】

【００３７】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０．１１８ｇ（０．００１モ
ル）、２−ブタノールを５０ｍｌの割合で投入し、これ
を窒素雰囲気中において加熱し、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、さらに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アセ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。

【００３８】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。

【００３９】（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に示すプロピオニ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、酢酸を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。

【００４０】

【化２】

【００４１】（実施例３）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３に示す２−ヨードプロピオニルパーオキサイ
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、エタノールを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。

【００４２】

【化３】

【００４３】（実施例４）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４に示すブチリ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、酢酸を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。

【００４４】

【化４】

【００４５】（実施例５）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５に示すイソブチリ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、ｔｅｒｔ−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。

【００４６】

【化５】

【００４７】（実施例６）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６に示す市販のベンゾイルパーオキサイド（Ａ
ｌｄｒｉｃｈ社製）を用い、還流冷却管を付けた２００
ｍｌ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、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。

【００４８】

【化６】

【００４９】（実施例７）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７に示すｃｉｓ−５−ｔｅｒｔ−ブチルシクロ
ヘキシルホルミル−ｍ−クロロベンゾイルパーオキサイ
ドを用いるようにし、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、このラジカル発生剤による官
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。

【００５０】

【化７】

【００５１】（実施例８）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８に示すｔｒａｎｓ−４−ｔｅｒｔ−ブチルシ
クロヘキシルホルミル−ｍ−クロロベンゾイルパーオキ
サイドを用いるようにし、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、このラジカル発生剤によ
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。

【００５２】

【化８】

【００５３】（実施例９）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９に示すベンゾイル−２−［ｔｒａｎｓ−２−
（フェニル）ビニル］ベンゾイ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、メタノールを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。

【００５４】

【化９】

【００５５】（実施例１０）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
ジカル発生剤アセ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１０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４，
４’−アゾビス−４−シアノペンタン酸を０．００１モ
ル、蒸留水を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、この４，
４’−アゾビス−４−シアノペンタン酸の分解による官
能基を上記のカーボンブラックの表面に結合させた。

【００５６】

【化１０】

【００５７】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。

【００５８】（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。

【００５９】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。

【００６０】（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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】次に、上記の実施例１〜１０及び比較例
１，２において作製した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。

【００６４】ここで、分散安定性については、実施例１
〜１０及び比較例１，２において作製した各カーボンブ
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（ＢＥ
ＣＫＭＡＮ社製：ＡｖａｎｔｉＪ２５）を用いて１２
０００ｒｐｍ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。

【００６５】また、保存安定性については、実施例１〜
１０及び比較例１，２において作製した各カーボンブラ
ックを分散させた１０重量％の分散水溶液をそれぞれ１
０ｍｌ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１０
ｍｌ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。

【００６６】また、温度変化安定性については、実施例
１〜１０及び比較例１，２において作製した各カーボン
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−１
０℃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、このような操作を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。

【００６７】また、印字品位については、実施例１〜１
０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（ＴａｎｇｅｎｔｉａｌＥｄｇｅＰｒｏ
ｆｉｌｅ）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。

【００６８】また、濃度ムラについては、実施例１〜１
０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。

【００６９】また、インクの吐出安定性については、実
施例１〜１０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。

【００７０】

【表１】

【００７１】この結果から明らかなように、実施例１〜
１０に示すように、ラジカル発生剤としてジアシルパー
オキサイド化合物を用い、このジアシルパーオキサイド
化合物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、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
比べて向上していた。

【００７２】また、上記のようなカーボンブラックを色
材として用いた実施例１〜１０の各インクをインク記録
装置に使用した場合、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。

【００７３】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
記録用インクにおいては、ラジカル発生剤としてジアシ
ルパーオキサイド化合物を用い、このジアシルパーオキ
サイド化合物の分解によって発生した官能基が表面に化
学結合されたカーボンブラックを色材として使用するよ
うにしたため、この色材を水系媒体中に分散させた場合
に、この色材が水系媒体中において安定して分散され、
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特性が向上した。

【００７４】また、この発明における記録用インクをイ
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、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】カーボンブラックからなる色材が水系媒
体中に分散されてなる記録用インクにおいて、上記の色
材として、ジアシル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
結合されたカーボンブラックを用いたことを特徴とする
記録用インク。
【請求項２】請求項１に記載した記録用インクにおい
て、上記のラジカル発生剤が、Ａ1 ＯＣ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ
Ａ2 （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。）の構造を有す
るジアシルパーオキサイド化合物からなることを特徴と
するカーボンブラック。