JPH1161022A - インクジェット用インク組成物、その製造方法、及びそのインク組成物を用いるインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間に亘ってインクジェット記録印刷を実
施してもインクヘッドからの飛行曲がりが発生すること
がなく、しかも耐水性及び耐光性の点でも優れた印字品
質を得ることができるインクジェット用インク組成物を
提供する。 【解決手段】 水性媒体中に、カーボンブラック、有機
顔料及び分散剤を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット用
インク組成物、その製造方法、及びそのインク組成物を
用いるインクジェット記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式で用いる黒色イ
ンクとしては、シアンインクとイエローインクとマゼン
タインクとからなるコンポジットブラックを用いること
ができる。しかし、コンポジットブラックから得られる
濃度は、一般に低く、また印字画像の耐光性も劣るの
で、従来から、着色剤としてはカーボンブラックが中心
的に使用されている。ただし、着色剤としてカーボンブ
ラックのみを使用すると、記録ヘッドからの吐出安定性
に支障をきたすことがあるので、これらの欠点を解消す
る試みが従来から行われている。

【０００３】例えば、特開平４−５７８６１号公報に
は、カーボンブラックと染料とを含む水性黒色インクが
記載されており、このインクは、優れた印字堅牢性（例
えば、耐水性、耐マーカー性及び耐摩擦性）を有すると
共に優れた吐出安定性を有するものとされている。

【０００４】また、特開平６−２８７４９２号公報に
は、無機顔料（特にはカーボンブラック）と分散剤と２
酸化チタン微粒子又はアルミナ微粒子とを含む水性黒色
インクが記載されており、このインクによって優れた印
字濃度と品位を有する信頼性に優れた記録方法が可能に
なるとされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
前記インクを用いて実施するインクジェット記録方式
は、短期間の吐出安定性には優れるものの、長時間に亘
って実施すると、いずれのインクの場合でも、インクヘ
ッドから記録紙までのインク滴の飛行軌跡が不規則にラ
ンダムな方向に曲がる飛行曲がり（以下、アラインメン
ト不良と称す）が起こるようになるために、意図したと
おりの記録を記録紙上に印刷することができなくなると
いう欠点があった。このようなアラインメント不良は、
高品位画像が要求される最近の記録方法や、今後需要が
増えると思われる同原稿複数枚印字等のようなプリンタ
の稼働時間が長期に亘って要求される記録方法にとって
は、致命的な欠陥となる。

【０００６】また、染料を含む前記の黒色インクでは、
印字物の耐光性が不充分であるという欠点もあった。

【０００７】従って、本発明の課題は、インクジェット
用インク組成物として要求される印字品質を維持しなが
ら、長時間に亘ってインクジェット記録方式を実施する
と発生する前記のアラインメント不良を解消することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
よる、水性媒体中に、カーボンブラック、有機顔料及び
分散剤を含有することを特徴とする、インクジェット用
インク組成物によって解決することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のインク組成物に用いるこ
とができるカーボンブラックは、通常のインクジェット
用インク組成物に従来から使用されているカーボンブラ
ックであることができ、具体的には、ファーネスブラッ
ク、ランプブラック、アセチレンブラック、又はチャン
ネルブラック類を挙げることができる。

【００１０】有機顔料としては、水性媒体中に分散可能
な有機顔料であれば特に限定されないが、好ましくは
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッ
ド、及び／又はＣ．Ｉ．ピグメントブルーを使用するこ
とができる。Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントレッド、及びＣ．Ｉ．ピグメントブルーの具体
例を挙げれば以下のとおりである。

【００１１】Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファスト
イエローＧ）、３、１２（ジスアゾイエローＡＡＡ）、
１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄
色酸化鉄）、５３、５５、８１、８３（ジスアゾイエロ
ーＨＲ）、９５、９７、９８、１００、１０１、１０
４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３
８、１５３；Ｃ．Ｉ．ピグメン卜レッド１、２、３、
５、７、１７、２２（ブリリアントファーストスカーレ
ット）、２３、３１、３８、４８：２〔パーマネントレ
ッド２Ｂ（Ｂａ）〕、４８：２〔パーマネントレッド２
Ｂ（Ｃａ）〕、４８：３〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｓ
ｒ）〕、４８：４〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｍ
ｎ）〕、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブ
リリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６
３：２、６４：１、８１（ローダミン６Ｇレーキ）、８
３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０
６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１
２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４
９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７
８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９、２１
９；又はＣ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタ
ロシアニンブルーＲ）、１５：１、１５：２、１５：３
（フタロシアニンブルーＧ）、１５：４、１５：６（フ
タロシアニンブルーＥ）、１６、１７：１、５６、６
０、６３。

【００１２】前記の有機顔料以外にも、例えば、アニリ
ンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の黒色
有機顔料を用いることができる。

【００１３】更にまた、前記の有機顔料以外に、Ｃ．
Ｉ．ピグメントオレンジ１、２、５、７、１３、１４、
１５、１６、３４、３６、３８；Ｃ．Ｉ．ピグメントバ
イオレット１、２、１９、３２；Ｃ．Ｉ．ピグメントグ
リーン１、４、３６；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン３、
５、２５、２６等を用いることもできる。

【００１４】本発明によるインク組成物は、顔料とし
て、カーボンブラックと少なくとも１種の有機顔料が含
まれていれば使用することができる。また、色調を調節
するために、カーボンブラックと、２種又は３種あるい
はそれ以上の有機顔料を組み合わせることもできる。カ
ーボンブラック＋有機顔料１種の場合には、色調が黒に
近い有機顔料群の中から選ばれることが望ましく、好ま
しくはＣ．Ｉ．ピグメントブラック１（アニリンブラッ
ク）、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２６（ペリレンブラ
ウン）、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントグリーン、又はＣ．Ｉ．ピグメントブルーの中
から選ばれる一種を用いることができる。色調を合わせ
るためには、好ましくはカーボンブラックにＣ．Ｉ．ピ
グメントＹ、Ｍ、Ｃの群からそれぞれ選ばれる有機顔料
を添加して使用することができる。

【００１５】顔料全体、すなわちカーボンブラック及び
有機顔料の合計含有量は、印字物に要求される色目、濃
度、あるいは、好ましいインク物性を満たすために決定
されるものであって、顔料の比重や嵩密度によって異な
り、特に限定されるものではないが、インク組成物全重
量に対して、好ましくは０．５〜３０重量％、より好ま
しくは１〜１２重量％である。顔料全体の含有量が０．
５重量％未満になると印字濃度を確保することができな
くなることがあり、３０重量％を越えるとインク組成物
の粘度特性に構造粘性が生じ、吐出安定性を確保するこ
とができなくなることがある。１〜１２重量％の範囲内
になると、高印字濃度が得られ、そしてインクジェット
用インク組成物としての適性が向上するので好ましい。

【００１６】カーボンブラックと有機顔料との含有比率
（カーボンブラック：有機顔料）（（ｗ／ｗ）は、使用
するカーボンブラックと選択する有機顔料の諸特性によ
って異なり、特に限定されるものではないが、好ましく
は９０：１０〜３０：７０、より好ましくは９０：１０
〜５０：５０である。カーボンブラックの含有量が有機
顔料の含有量の９重量倍を越えると長期間の吐出安定性
が損なわれることがあり、３／７重量倍より少ないと充
分な印字濃度が得られなかったり耐光性が損なわれるこ
とがある。また、前記の含有比率（カーボンブラック：
有機顔料）が９０：１０〜５０：５０の範囲内になると
長期間の吐出安定性と印字品質を確保することができる
ので好ましい。

【００１７】本発明によるインク組成物は、カーボンブ
ラック及び有機顔料を水性媒体中に分散させることので
きる分散剤を含有する。本発明のインク組成物において
使用することのできる分散剤としては、親水性部分と疎
水性部分とを分子中に有する共重合体樹脂、具体的に
は、アクリル酸系分散剤、例えば、スチレン−アクリル
酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エステ
ル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、又はス
チレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、
マレイン酸系分散剤、例えば、スチレン−マレイン酸共
重合体、アクリル酸エステル−マレイン酸共重合体、又
はスチレン−アクリル酸エステル−マレイン酸共重合
体、スルホン酸系分散剤、例えば、アクリル酸エステル
−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−メタクリル
スルホン酸共重合体、又はアクリル酸エステル−アリル
スルホン酸共重合体、あるいはこれらの塩を挙げること
ができる。好ましい分散剤は、樹脂分散剤、特には、ス
チレンアクリル酸共重合体分散剤であり、重量平均分子
量（以後単に分子量と称す）が１６００〜２５０００
で、酸価が１００〜２５０の共重合体分散剤を使用する
のが特に好ましい。

【００１８】前記のスチレンアクリル酸共重合体分散剤
は市販されており、具体的には、ジョンソンポリマ−株
式会社製の分散剤、例えば、ジョンクリル６８（分子量
＝１００００；酸価＝１９５）、ジョンクリル６７９
（分子量＝７０００；酸価＝２００）、ジョンクリル６
８０（分子量＝３９００；酸価＝２１５）、ジョンクリ
ル６８２（分子量＝１６００；酸価＝２３５）、ジョン
クリル５５０（分子量＝７５００；酸価＝２００）、ジ
ョンクリル５５５（分子量＝５０００；酸価＝２０
０）、ジョンクリル５８６（分子量＝３１００；酸価＝
１０５）、ジョンクリル６８３（分子量＝７３００；酸
価＝１５０）、又はＢ−３６（分子量＝６８００；酸価
＝２５０）等を用いることができる。

【００１９】樹脂分散剤の含有量は、使用するカーボン
ブラック及び有機顔料の種類及び含有量によって異な
り、特に限定されるものではないが、重量比（顔料全
体：樹脂分散剤）が２０：１〜５：２の範囲であるのが
好ましい。

【００２０】樹脂分散剤の含有量が前記の比率より低く
なると、インク組成物を放置した場合の経時的な顔料の
分散安定性（凝集発生、粘度特性劣化）が悪化すること
があり、この比率より高くなるとインク組成物が乾燥し
た場合に必要となる再分散性を得ることができないこと
がある。

【００２１】前記の樹脂分散剤内のアクリル酸部分で塩
を形成させることにより、その樹脂分散剤を溶解させる
のが好ましい。この目的で使用するアルカリ中和剤とし
ては、アクリル酸部分のカウンターイオンを提供するこ
とのできる化合物、例えば、アミノメチルプロパノー
ル、２−アミノイソプロパノール、トリエタノールアミ
ン、モルホリン、及び／又はアンモニア水等を挙げるこ
とができる。アルカリ中和剤の含有量は、カウンターイ
オンとして前記樹脂分散剤を中和することのできる量
（中和当量）又はそれ以上であることができ、中和当量
のほぼ１．３倍の量で含有すると、印字後の定着性の点
から好ましい。更に、プロピレングリコ−ル、及び／又
はイソプロパノールなどを樹脂分散剤の溶解肋剤として
用いることもできる。

【００２２】また、前記分散剤の溶解安定性を得るため
には、分散剤中の塩をイオン解離させやすいようにｐＨ
緩衝液を添加し、インク組成物を最適なｐＨ値に調節す
るのが好ましい。ｐＨ緩衝液の具体例としては、フタル
酸水素カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二
ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、酒石酸水素カリウ
ム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、トリス（ヒ
ドロキシメチル）アミノメタン、及び／又はトリス（ヒ
ドロキシメチル）アミノメタン塩酸塩等の水溶液を用い
ることができる。その含有量は、ヘッドの部材の耐久性
とインク組成物の安定性の観点から、概ねインク組成物
がｐＨ７〜ｐＨ１０になる量であることが好ましい。

【００２３】本発明のインク組成物は、好ましくは熱可
塑性樹脂エマルジョンを含有することができる。この熱
可塑性樹脂エマルジョンは、水中でエチレン性不飽和モ
ノマーを乳化重合若しくは懸濁重合させて調製するか、
又は水中に熱可塑性樹脂を乳化させることによって調製
したエマルジョンが好ましい。

【００２４】前記の熱可塑性樹脂エマルジョンにおける
熱可塑性樹脂成分としては、インクジェット記録用イン
ク組成物において従来から使用されている熱可塑性樹脂
エマルジョンと同様の熱可塑性樹脂成分を使用すること
ができる。熱可塑性樹脂としては、具体的には、アクリ
ル系重合体、例えば、ポリアクリル酸エステル若しくは
その共重合体、ポリメタクリル酸エステル若しくはその
共重合体、ポリアクリロニトリル若しくはその共重合
体、ポリシアノアクリレート、ポリアクリルアミド、ポ
リアクリル酸、又はポリメタクリル酸；ポリオレフィン
系重合体、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リブテン、ポリイソブチレン、ポリスチレン若しくはそ
れらの共重合体、石油樹脂、クマロン・インデン樹脂、
又はテルペン樹脂；酢酸ビニル・ビニルアルコール系重
合体、例えば、ポリ酢酸ビニル若しくはその共重合体、
ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、又はポ
リビニルエーテル；含ハロゲン系重合体、例えば、ポリ
塩化ビニル若しくはその共重合体、ポリ塩化ビニリデ
ン、フッ素樹脂、又はフッ素ゴム；含窒素ビニル系重合
体、例えば、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルピロ
リドン若しくはその共重合体、ポリビニルピリジン、又
はポリビニルイミダゾール；ジエン系重合体、例えば、
ポリブタジエン若しくはその共重合体、ポリクロロプレ
ン、又はポリイソプレン（ブチルゴム）；あるいはその
他の開環重合型樹脂、縮合重合型樹脂、又は天然高分子
樹脂等を用いることができる。

【００２５】前記の熱可塑性樹脂成分の含有量は、イン
ク組成物全体に対して、好ましくは３０重量％以下、よ
り好ましくは０．５〜３０重量％、更に好ましくは１〜
２０重量％である。含有量を０．５重量％以上にするこ
とによって、一層良好な印字品質、特に印字濃度を確保
することができ、含有量を３０重量％以下にすることに
よって、目詰まりの発生を抑制した上でインクの定着性
を付与することができる。

【００２６】本発明によるインク組成物は、場合によ
り、水溶性高分子化合物を、インク組成物全体に対し
て、好ましくは１５重量％以下、より好ましくは３〜１
０重量％の量で含有して、適切な粘度を確保することが
できる。

【００２７】水溶性高分子化合物としては、糖類又はそ
の誘導体、例えば、サッカロース、マルチトール、マル
トース、ソルビトール、マンニトール、又はグルコース
の１種又はそれ以上を組合せて用いることができる。ま
た、水酸基の含有量が大きく、水溶性が大きい化合物、
例えば、ポリビニルアルコール、アルギン酸ナトリウ
ム、若しくはポリエチレンオキサイド等の水溶性樹脂、
及び／又はそれらの変性化合物も使用することができ
る。これらの水溶性高分子化合物を用いると、インク組
成物の吐出安定性を向上させることができる。

【００２８】また、本発明によるインク組成物は、場合
により、水溶性の多価アルコールを、インク組成物全体
に対して、好ましくは２５重量％以下、より好ましくは
６〜２０重量％の量で含有することにより、吐出安定性
を確保することができる。しかし、含有量が多すぎると
乾燥不良となることがあるので注意が必要である。

【００２９】水溶性多価アルコールとしては、例えば、
炭素数３〜１０の２価〜３価アルコール、例えば、グリ
セリン、エチレングリコール、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、ヘ
キシレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール
の１種又はそれ以上を組合せて用いることができる。

【００３０】更に、本発明によるインク組成物は、場合
により、界面活性剤を、インク組成物全体に対して、好
ましくは２重量％以下、より好ましくは０．１〜１重量
％の量で含有することにより、吐出安定性を確保するこ
とができる。しかし、含有量が多すぎると起泡性が大き
くなり、吐出安定性を損なわせる危険性が生じる。

【００３１】界面活性剤としては、例えば、アニオン界
面活性剤、例えば、高級脂肪酸塩、高級アルキルジカル
ボン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルキ
ルスルホン酸塩、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、ナフタレンスルホン酸の
塩（例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、又はカ
ルシウムとの塩）、ホルマリン重縮合物、高級脂肪酸と
アミノ酸との縮合物、ジアルキルスルホコハク酸エステ
ル塩、アルキルスルホコハク酸塩、ナフテン酸塩等、ア
ルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド、α−
オレフィンスルホン酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン、
アルキルエーテル硫酸塩、第二級高級アルコールエトキ
シサルフェート、モノグリサルフェート、アルキルエー
テル燐酸エステル塩、アルキル燐酸エステル塩、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル硫酸アンモニウム塩、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム塩、
ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸アン
モニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル硫酸ナトリウム塩、ポリオキシエチレンアルキル硫
酸モノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル燐酸アンモニウム塩、ポリオキシエチレンアル
キルエーテル燐酸カリウム塩、ポリオキシエチレンアル
キルエーテル燐酸ジエタノールアミン、アルキルナフタ
レンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等
を挙げることができる。

【００３２】また、ノニオン界面活性剤としては、例え
ば、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ポ
リオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキ
シエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエ
チレンアルキルフェニルエーテル、ソルビタンモノステ
アレート、アセチレングリコール、アセチレングリコー
ルのエチレンオキサイド付加物（アセチレングリコール
アルコールエチレンオキサイド）、プロピルエタノール
アミド、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フェニルエーテル、等を挙げるこ
とができる。

【００３３】本発明によるインク組成物は、水性媒体内
に各種の配合成分を含有している。従って、場合によ
り、主溶媒である水に加えて、一価アルコールを、イン
ク組成物全体に対して、好ましくは１５重量％以下、よ
り好ましくは１〜１０重量％の量で含有することによ
り、インク組成物の乾燥性、及び浸透性を向上させるこ
とができる。一価アルコールとしては、例えば、炭素数
２〜４のアルカノール、例えば、エタノール、１−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、ｉｓｏ−ブタノール、又はｔ−ブタノールの
１種又は２種以上を組合せて用いることができる。

【００３４】また、本発明によるインク組成物は、その
他必要に応じて、防カビ、防腐、防錆等の目的で安息香
酸、ジクロロフェン、ヘキサクロロフェン、ソルビン
酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エステル、エチレンジアミ
ン四酢酸（ＥＤＴＡ）、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，
２−ベゾチアゾリン−３−オン〔製品名：プロキセルＸ
ＬII（ＩＣＩ製）〕、３，４−イソチアゾリン−３−オ
ン等を含むことができる。更にノズル乾燥防止の目的
で、尿素、チオ尿素、及び／又はエチレン尿素等を添加
することができる。

【００３５】本発明によるインク組成物の諸物性は適宜
制御することができるが、本発明の好ましい態様によれ
ば、インク組成物の粘度は、好ましくは２５ｍＰａ・秒
以下、より好ましくは１０ｍＰａ・秒以下（２５℃）で
ある。粘度がこの範囲内にあると、インク組成物をイン
ク吐出ヘッドから安定に吐出させることができる。ま
た、インクの表面張力は適宜制御することができるが、
３０〜５０ｍＮ／ｍ（２５℃）であることが好ましい。

【００３６】本発明によるインク組成物は、例えば、水
性媒体中に、カーボンブラックと、有機顔料と、分散剤
とを同時に添加し、分散処理を行うことによって製造す
ることができる。分散処理としては、特に限定されるも
のではないが、例えば、第１の工程として分散剤とアル
カリ中和剤及び溶解助剤を水性媒体（例えば、イオン交
換水）で均一な溶液（ビヒクル）とする工程と、第２の
工程として上記ビヒクル中にカーボンブラックと有機顔
料を同時に添加して分散剤成分の浸透を図るプレミキシ
ングの工程と、第３の工程としてビーズミルによる微粒
化工程とによって製造することができる。更に、分散剤
の顔料表面への吸着を促進させるために、必要に応じ
て、低シェアレート攪拌等の後処理を用いることもでき
る。

【００３７】本発明によるインク組成物は、任意のイン
クジェット記録方法に、有利に用いることができる。ま
た、特に、インク組成物のインク滴を、印字ヘッドか
ら、加熱された記録媒体に吐出してインク像を形成する
インクジェット記録方法に用いた場合には、約８０〜１
２０℃に加熱された記録媒体上にインクが付着した際
に、加熱によってインク組成物が急速に増粘し、高品質
画像を得ることができる。

【００３８】

【作用】本発明者らは、本発明によるインクジェット用
の顔料インク組成物を開発する過程で以下の知見を得
た。もっとも、本発明は、以下の推論によって限定され
るものではない。

【００３９】一般にインクジェット用インク組成物に用
いられているカーボンブラックの一次粒子径は、平均粒
径で１０〜４０ｎｍであるが、水性分散液中では、それ
らの各カーボンブラック一次粒子が個々に分散されてい
るのではなく、それらの各カーボンブラック一次粒子の
数個乃至数十個が連なって房状のストラクチャーを形成
し、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度の大きさの二次粒子単
位で分散している。一方、有機顔料は、その一次粒子の
平均粒径が２０〜１００ｎｍであり、水性分散液中で
は、それらの各有機顔料が単独で、又はせいぜい数個が
一緒になって４０〜２００ｎｍ程度の大きさの二次粒子
を形成して分散している。

【００４０】すなわち、カーボンブラックの場合は、ス
トラクチャー構造を形成することができるほど粒子間の
相互作用が強く、お互いが引っ張りあって、一次粒子の
５〜１０倍の大きさで安定分散しているのに対して、有
機顔料は、相互作用が弱く、単独若しくは、一次粒子の
数倍の大きさで安定的に分散していることが分かった。

【００４１】このカーボンブラック又は有機顔料をそれ
ぞれ単独で含有するインクジェット用インク組成物にお
いて、有機顔料を含み、カーボンブラックを含まないイ
ンク組成物は、長期間に亘り安定的に記録ヘッドのノズ
ルから吐出され、飛行曲がりもなく良好な印字を得るこ
とができる。しかし、カーボンブラックを含み、有機顔
料を含まないインク組成物は、初期的には飛行曲がりを
おこさずに印字することができるものの、長期間に亘っ
て吐出を続けると飛行曲がりが徐々に発生し、数十分〜
数時間後には劣悪な印字になってしまう。同様の現象
は、一次粒子径が同程度のカーボンブラックと有機顔料
とを用いて比較しても観察される。従って、一次粒子間
の物理的又は化学的作用の差異が、前記の現象の原因で
あると考えられる。

【００４２】本発明者は、カーボンブラックに有機顔料
を添加し、混合して分散させたところ、意外にも、カー
ボンブラック単独で含有するインク組成物における飛行
曲がりが解消し、有機顔料単独で含有するインク組成物
と同等の長期に亘る吐出安定性を確保することができる
ことを見い出した。また、カーボンブラックに有機顔料
を混合して用いるので、印字物の耐光性も優れており、
満足することのできる印字品質を得ることができる。す
なわち、カーボンブラックに有機顔料を組み合わせるこ
とによって、長期に亘る吐出安定性（アライメント不良
の解消）を確保した上で、顔料の有する耐光性の優れた
点も維持することができる。更に、カーボンブラック特
有の赤みを、有機顔料の配合比率によって簡単になくす
こともできる。

【００４３】更に、インクヘッドのノズル孔の状態を顕
微鏡で観察すると、有機顔料を含み、カーボンブラック
を含まないインク組成物の場合には、ノズル孔の周辺部
の全円周上に均一に薄膜が形成されているのに対し、カ
ーボンブラックを含み、有機顔料を含まないインク組成
物の場合には、ノズル孔の周辺部の一部のみにカーボン
ブラックが付着していることも分かった。これは、イン
クがノズル孔からの吐出時に、高いせん断速度が印加さ
れるために、カーボンブラックは粒子間の相互作用によ
る吸引力が働き、インクの飛び散りが発生することによ
るものと考えられる。従って、カーボンブラックを含
み、有機顔料を含まないインク組成物では、インク放出
孔の周辺部の一部に付着したカーボンブラックに、吐出
されるインク組成物がその付着カーボンブラックの作用
を受け、吐出方向を偏向させられるものと考えられる。
ところが、有機顔料を含み、カーボンブラックを含まな
いインク組成物では、ノズル孔の周辺部が均一に濡れ
て、薄膜が形成されるので、吐出方向を偏向させられる
ことがないものと考えられる。本発明のインク組成物に
おいても、有機顔料を含み、カーボンブラックを含まな
いインク組成物の場合と同様に、ノズル孔の周辺部の全
円周上に均一に薄膜が形成されているので、吐出方向を
偏向させられることがないものと考えられる。

【００４４】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、これらは本発明の範囲を限定するものではな
い。

【００４５】＜実施例１＞本発明によるインクジェット
記録用インク組成物を、以下の手順で調製した。

【００４６】（１）各種の顔料分散液の調製 （ａ）カーボンブラック分散液 スチレン−アクリル酸共重合体樹脂（ジョンクリル５５
０；重量平均分子量＝７５００；酸価＝２００）４重量
部、トリエタノールアミン２．７重量部、及びイソプロ
ピルアルコール０．４重量部を、イオン交換水７２．９
重量部に、７０℃の加温下で完全に溶解させた。

【００４７】次に、カーボンブラックＭＡ−１００（三
菱化成株式会社製）２０重量部を前記溶液に加え、プレ
ミキシングを行った後、アイガーミル（アイガージャパ
ン社製）でカーボンブラックの平均粒子径（二次粒子
径）が１００ｎｍになるまで分散を行い（ビーズ充填率
＝７０％；メディア径＝０．７ｍｍ）、目的のカーボン
ブラック分散液（以下、ＣＢ分散液と称する）を得た。

【００４８】（ｂ）シアン有機顔料分散液 スチレン−アクリル酸共重合体樹脂（ジョンクリル５５
０；重量平均分子量＝７５００；酸価＝２００）４重量
部、トリエタノールアミン２．７重量部、及びイソプロ
ピルアルコール０．４重量部を、イオン交換水７２．９
重量部に、７０℃の加温下で完全に溶解させた。

【００４９】次に、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：
３、２０重量部を前記溶液に加え、プレミキシングを行
った後、アイガーミル（アイガージャパン社製）で顔料
の平均粒子径が１１０ｎｍになるまで分散を行い（ビー
ズ充填率＝７０％；メディア径＝０．７ｍｍ）、目的の
シアン有機顔料分散液（以下、Ｃ分散液と称する）を得
た。

【００５０】（ｃ）マゼンタ有機顔料分散液 スチレン−アクリル酸共重合体樹脂（ジョンクリル５５
０；重量平均分子量＝７５００；酸価＝２００）５重量
部、トリエタノールアミン３．４重量部、及びイソプロ
ピルアルコール０．４重量部を、イオン交換水７１．２
重量部に、７０℃の加温下で完全に溶解させた。

【００５１】次に、Ｃ．Ｉ．ピグメン卜レッド７、２０
重量部を前記溶液に加え、プレミキシングを行った後、
アイガーミル（アイガージャパン社製）で顔料の平均粒
子径が１２０ｎｍになるまで分散を行い（ビーズ充填率
＝７０％；メディア径＝０．７ｍｍ）、目的のマゼンタ
有機顔料分散液（以下、Ｍ分散液と称する）を得た。

【００５２】（ｄ）イエロー有機顔料分散液 スチレン−アクリル酸共重合体樹脂（ジョンクリル５５
０；重量平均分子量＝７５００；酸価＝２００）６重量
部、トリエタノールアミン４．１重量部、及びイソプロ
ピルアルコール０．４重量部を、イオン交換水６９．５
重量部に、７０℃の加温下で完全に溶解させた。

【００５３】次に、Ｃ．Ｉ．ピグメン卜イエロー３を２
０重量部前記溶液に加え、プレミキシングを行った後、
アイガーミル（アイガージャパン社製）で顔料の平均粒
子径が１１５ｎｍになるまで分散を行い（ビーズ充填率
＝７０％；メディア径＝０．７ｍｍ）、目的のイエロー
有機顔料分散液（以下、Ｙ分散液と称する）を得た。

【００５４】（２）インク組成物の調製 次に、前記の各分散液を使用して、本発明のインク組成
物を調製した。

【００５５】 なお、スチレンアクリルエステルエマルジョンは、固形
分４０．０％製品の水分散液であり、マルチトールは固
形分８０％の水溶液であるため、前記の値は固形分換算
した値で示してある。また、アニオン性界面活性剤とし
ては、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫
酸のアンモニウム塩〔ハイテノールＮｏ．７；第一工業
製薬株式会社〕を使用した。使用したスチレンアクリル
エステルエマルジョンにおけるスチレンアクリルエステ
ルの最低造膜温度（ＭＦＴ）は８５℃であった。

【００５６】前記成分を混合してインク組成物とした。
こうして得られたインク組成物を、金属メッシュフィル
ター（真鍋工業株式会社製；綾織り＝２３００メッシ
ュ）に通過させて、本発明のインク組成物を得た。

【００５７】＜実施例２〜５＞下記の表１に記載の配合
成分を下記の表１に記載の配合量で用いること以外は前
記実施例１に記載の調製方法と同様の方法により、実施
例２〜５のインク組成物を得た。

【００５８】＜実施例６及び７＞ （１）顔料分散液の調製 （ａ）ブラック有機顔料分散液 有機顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントブラック１（アニリ
ンブラック）を用いること以外は、前記実施例１（ｂ）
に記載のシアン有機顔料分散液の調製方法と同じ方法
で、ブラック有機顔料分散液を得た。

【００５９】（ｂ）ブラウン有機顔料分散液 有機顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントブラウン２６を用い
ること以外は、前記実施例１（ｃ）に記載のマゼンタ有
機顔料分散液の調製方法と同じ方法で、ブラウン有機顔
料分散液を得た。

【００６０】（２）インク組成物の調製 下記の表１に記載の配合成分を下記の表１に記載の配合
量で用いること以外は前記実施例１に記載の調製方法と
同様の方法により、実施例６及び７のインク組成物を得
た。

【００６１】＜実施例８＞ （１）混合顔料分散液 スチレン−アクリル酸共重合体樹脂（ジョンクリル５５
０：重量平均分子量＝７５００；酸化＝２００）５重量
部、トリエタノールアミン３．４重量部、及びイソプロ
ピルアルコール０．４重量部をイオン交換水７１．２重
量部に、７０℃の加温下で完全に溶解させた。

【００６２】次に、カーボンブラックＭＡ−１００（三
菱化成株式会社）１０重量部と、Ｃ．Ｉ．ピグメントブ
ルー１５：３（フタロシアニンブルーＧ）３重量部と、
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、４重量部と、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントイエロー３、の３重量部とを同時に加え、プレ
ミキシングを行った後、アイガーミル（アイガージャパ
ン社製）で顔料の平均粒径が１００〜１３０ｍｍになる
まで分散を行い（ビーズ充填率＝７０％；メディア径＝
０．７ｍｍ）、目的の混合顔料分散液を得た。

【００６３】（２）インク組成物の調製 下記の表１に記載の配合成分を下記の表１に記載の配合
量で用いること以外は前記実施例１に記載の調製方法と
同様の方法により、実施例８のインク組成物を得た。

【００６４】＜比較例１＞下記の表１に記載の配合成分
を下記の表１に記載の配合量で用いること以外は前記実
施例１に記載の調製方法と同様の方法により、比較例１
のインク組成物を得た。比較例１のインク組成物は、実
施例１の顔料部分を全てカーボンブラックで構成したイ
ンク組成物である。

【００６５】＜比較例２＞下記の表１に記載の配合成分
を下記の表１に記載の配合量で用いること以外は前記実
施例１に記載の調製方法と同様の方法により、比較例２
のインク組成物を得た。比較例２のインク組成物は、実
施例３のインク組成物における有機顔料分を、市販の染
料で置き換えた組成のインク組成物である。市販の染料
としては、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９を用いた。

【００６６】実施例１〜８ならびに比較例１及び２の組
成を表１に示す。なお表１中の値は重量％での含有量を
示す。

【００６７】

【表１】

【００６８】＜特性評価＞次に、実施例１〜８ならびに
比較例１及び２で調製したインクジェット記録用インク
組成物を用いたインクジェット記録及び印字物の各種特
性を評価した。

【００６９】（１）吐出安定性評価 圧電素子を用いる形式の記録へッドにインク組成物を充
填し、ノズルからインク組成物を吐出させて記録媒体
（Ｘｅｒｏｘ−４０２４）に印字を行い、印字開始初期
と、２時間経過後との比較を行い、以下の３段階で評価
した。★ ○：２時間の連続印字でも飛行曲がりがなく、初期と同
等レベル。★ △：２時間の連続印字で飛行曲がりの発生がある。初期
と比較して劣るレベルであるが、印字品質は許容でき
る。べタ部に白筋の発生はない。★ ×：２時間の連続印字で飛行曲がりがひどく、ベタ部で
白筋の発生がある。

【００７０】（２）耐光性 前記の各インク組成物を用いて作成した印字サンプルを
キセノンフェードメータに２００時間暴露し、処理前後
の色度の変化を測定する。色度は、処理前後のＣＩＥＬ
^*ａ^*ｂ^*表色法による色度座標上での距離（色差；Δ
Ｅ）を測定し、以下の３段階で評価した。★ ○：ΔＥ≦３ 退色はほとんどないレベル。★ △：３＜ΔＥ≦６ 退色はあるが、許容できるレベル。
★ ×：ΔＥ＞６ 退色がひどいレベル。

【００７１】（３）耐水性 前記の各インク組成物を用いて作成した印字サンプルの
印字上を、市販の水性蛍光ペン（ＺＥＢＲＡ蛍光ＰＥＮ
２）で、３００ｇ重の荷重をかけて擦った。以下の３
段階で評価した。★ ○：にじみも、尾引きもない。★ △：にじみはないが、尾引きがやや発生する。★ ×：にじみ及び尾引きが発生する。

【００７２】なお尾引きとは、水性蛍光ペンにより擦っ
たときに印字物から尾を引いたように色筋等が発生する
現象のことである。

【００７３】前記の評価方法に基づく、実施例１〜７な
らびに比較例１及び２の評価結果を表２に示す。

【００７４】なお、記録方法はプラテンに加熱手段を備
えた記録装置により、加熱された記録媒体上にインク組
成物滴を吐出して行った。

【００７５】

【表２】

【００７６】

【発明の効果】本発明によるインク組成物は、カーボン
ブラックと有機顔料とを組み合わせて含有しているの
で、長期間に亘ってインクジェット記録印刷を実施して
もインクヘッドからのアライメント不良が発生すること
がなく、しかも耐光性の点でも優れた印字品質を得るこ
とができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 英彦 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水性媒体中に、カーボンブラック、有機
   顔料及び分散剤を含有することを特徴とする、インクジ
   ェット用インク組成物。
2. 【請求項２】 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー、Ｃ．Ｉ．
   ピグメントレッド、及びＣ．Ｉ．ピグメントブルーから
   なる群から選んだ少なくとも一種の有機顔料を含有する
   請求項１に記載のインク組成物。
3. 【請求項３】 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエローと、Ｃ．
   Ｉ．ピグメントレッドと、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルーと
   を含有する請求項２に記載のインク組成物。
4. 【請求項４】 熱可塑性樹脂エマルジョンを更に含む請
   求項１〜３のいずれか一項に記載のインク組成物。
5. 【請求項５】 水性媒体中に、カーボンブラックと、有
   機顔料と、分散剤とを同時に添加し、分散処理を行うこ
   とを特徴とする、インクジェット用インク組成物の製造
   方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれか一項に記載のイ
   ンク組成物をインク滴として吐出して記録を行うことを
   特徴とする、インクジェット記録方法。
7. 【請求項７】 加熱された記録媒体上に、インク組成物
   をインク滴として吐出して記録を行う請求項６に記載の
   記録方法。