WO2007058369A1

WO2007058369A1 - 水性インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置

Info

Publication number: WO2007058369A1
Application number: PCT/JP2006/323258
Authority: WO
Inventors: Mikio Sanada; Kenji Moribe
Original assignee: Canon Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2007-05-24
Also published as: EP1953200A4; CN101309986B; US20070252881A1; CN101309986A; EP1953200A1; JP4971754B2; US7862653B2; JP2007162006A; EP1953200B1

Abstract

インク物性における新規な条件を見出し、高い画像濃度を与え、且つ、優れた定着性を与える水性インクを提供すること。少なくとも、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び色材を含有する水性インクにおいて、最大泡圧法による寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力が、４９ｍＮ／ｍ以上であり、且つ、最大泡圧法による寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力が、３８ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする水性インク。

Description

明細書水性インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ュニット、及びィンクジヱット記録装置

技術分野

本発明は水性インク、力かる水性インクを用いたインクジヱット記録方法、インク力一トリッジ、記録ュニット、及びインクジヱット記録装置に関する。背景技術

インクジェット記録方式に用いるイングには、 ^画質を達成するために、高い画像濃度（OD値）を与えるインクとするとが求められている。又、高速化を達成するために、連続して記録を行う場合でも記録媒体の汚れがなレ、、即ち定着性に優れたインクが求められている。

これまでに、画像濃度を高めることを目的として種々の技術が提案されている。例えば、発色性に優れた色材を用いる技術や、インク組成を工夫することにより、色材の会合状態や凝集性を高め、記録媒体の表面により多くの色材を残す技術等が挙げられる。

又、インクの記録媒体への浸透やにじみをコント口ルする S術として、ィンクの動的表面張力に着目した提案がある。例えば、特登録 2 5 1 6 2 1 8号公報（特許文献 1 ) には、〔寿命時間 0 m秒における動的表面張力（d y n e /c m) +粘度（c p)〕 =4 2〜 4 9とすることで、乾燥性に優れたインクとすることに関する提案がある。又、特開 2003 - 2 3 8 8 5 1号公報（特許文献 2) には、動的表面張力の時間変化率の最大値が 0. 2mNZmZ s以上 0. 4mN/mZ s以下のインクに関する提案がある。又、特開 2 00 5— 200 5 6 6号公報（特許文献 3) には、寿命時間 1 Om秒における動的表面張力が 2 5〜5 OmNZmであり、動的表面張力の最大値と最小値の差が 5 m N/m以下であるィンクに関する提案がある。又、特開 2 0 0 3 2 3 1 8 3 8号公報（特許文献 4 ) には、乾燥粘度が 1 O O m P a · s以下であり、寿命時間 1 0 m秒における動的表面張力が 4 5 mN "m以上、寿命時間 1 0 0 0 m 秒における動的表面張力が 3 5 m N/m以下であるインクに関する提案がある。発明の開示 ,

し力 ^し、従来の画像濃度を高める技術においては、色材の特性をコントロールすることが主流である。このため、インクの浸透と共に色材が会合や凝集を起こし易い記録媒体、即ち、目が粗く、空隙が多い記録媒体を用いる場合、画像濃度が充分に得られないことがあった。つまり、様々な記録媒体の種類に対して、記録媒体の表面により多くの色材を存在させることで、高い画像濃度を得ることがひとつの課題として挙げられる。

又、高い画像濃度を得る他の技術として、インクの記録媒体への浸透を抑えて、色材を記録媒体の表面に多く存在させることで、画像濃度を高めるという方法がある。し力し、特に目が細かく、空隙が少ない記録媒体を甩いる場合、上記したような技術を用いても、インクの定着性は満足できるものではなかつた。つまり、様々な記録媒体の種類に対して、, インクの定着性を高めることが他の課題どして挙げられる。

本発明者らは上記した課題を解決するために、画像形成のメカニズムを解析することで、これらの課題を解決するための支配的な技術要素を見出すことに注力した。その結果、インクが記録媒体上で蒸発を始めてから定着し終わるまでの、インクの記録媒体への浸透速度をコントロールすることが重要であることを知見した。

従って、本発明の目的は、インクの物性における新規な条件を見出し、インクジェット用のインクとして、高い画像濃度を与え、且つ、優れた定着性を与 T JP2006/323258

3 える水性インク（以下、単に「インク」と呼ぶこともある）を提供することにある。又、本発明の別の目的は、かかる水性インクを用いた水性インクを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及ぴインクジエツト記録装置を提供することにある。

上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明にかかる水性インクは、少なくとも、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及ぴ色材を含有する水性インクにおいて、最大泡圧法による寿命時間 5 O m秒における動的表面張力が、 4 9 mNZm以上であり、且つ、最大泡圧法による寿命時間 5 0 0 0 m秒における動的表面張力が、 3 8 m N/m以下であることを特徴とする。又、本発明の別の実施態^にかかるィンクジェット記録方法は、ィンクをィンクジエツト方式で吐出して記録媒体に記録を行うインクジット記録方法において、前記インクが、上記構成の水性インクであることを特徴とする。又、本発明の別の実施態様にかかるインクカートリッジは、インクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジにおいて、前記インクが、上記構成の水性インクであることを特徴とする。

又、本発明の別の実施態様にかかる記録ユニットは、インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットにおいて、前記インクが、上記構成の水性インクであることを特徴とする。

又、本発明の別の実施態様にかかるインクジェット記録装置は、インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置において、前記インクが、上記構成の水性インクであることを特徴とする。

本発明によれば、高い画像濃度を与え、且つ、優れた定着性を与える水性ィンクを提供することができる。又、本発明の別の実施態様によれば、かかる水性インクを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ュニット、及びィンクジェッ卜記録装置を提供することができる。図面の簡単な説明

図 1は、ィンクの動的表面張力が変化する状態の一例を示す図である。図 2は、記録ヘッドの縦断面図である。 ,

図 3は、記録ヘッドの切断面図である。

04は、図 2に示した記録へッドをマルチ化した記録へ、入、ドの外観斜視図である。

図 5は、インクジェット記録装置の一例を示す斜視である。

図 6は、インクカートリッジの縦断面図である。

図 7は、記録ユニットの一例を示す斜視図である。

図 8は、記録ヘッドの構成め一例を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下に、発明を実施するための最良の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。尚、本発明における動的表面張力は、 2 5 ^において測定した値である。本発明の技術思想の 1つは、画像濃度を高めるために、インクが記録媒体に付与されてから、インクの蒸発等によりインクの状態変化（インクの粘度の上昇、色材の会合や凝集）が起こるまでの時間において、インクの動的表面張力を一定値以上保つことにある。その結果、インクの記録媒体への _浸透が抑制され、色材を記録媒体の表面に効果的に存在させることができる。

又、本発明の別の技術思想は、インクの定着性を高めるために、インクが記録媒体に付与されてからある程度の時間が経過した後に、インクの寿命時間の変化を通して、ィンクの表面張力を一定値まで下げることにある。

これまでにも、上記した特許文献 1〜4のように、動的表面張力に着目したインクに関する提案がいくつかなされている。し力、し、これらの何れの技術においても、インクが記録媒体に付与されてから浸透するまでの過程において、色材がどのような状態変化を起こしているかについては全く検討がなされていない。つまり、特許文献 1 〜 4に記載された技術のように、記録媒体において起ぎている現象を考慮していない、即ち、単なるインクの物性を規定することだけでは、本発明者らが求める高い画像濃度を得ることはできない。

例えば、特許文献 1及び 2に記載された技術は、短い寿時間の間に、いかにィンクの表面張力を下げ、記録媒体への浸透性を高めるかどいうことに関する技術である。そして、これらの技術においては、インクが記録媒体に付与された直後の動的表面張力が、画像形成にどのような影響を与えているかということについては全く搀討がなされていない。そのため、特許文献 1及び 2に記載されたインクを用いても、上記した本発明の目的を達成することは不可能であ <0と曰 - Οο

又、特許文献 3及び 4においては、寿命時間 1 O m秒における動的表面張力、及び、動的表面張力が変化する値を規定している。そこて本発明者らは、特許文献 3及び 4に記載された条件を満たすィンクを調製し、かかるィンクを用いて形成した画像における画像濃度を測定した。，その結果、本発明者らが求めるレベルの画像濃度を得ることはできなかった。これは、寿命時間.1 0 m秒ではィンクの蒸発がほとんど起こず、記録媒体上で画像濃度を高めることがで 'きる程度のインクの状態変化（イクの粘度の上、色材の会合や凝集）が起. きていないためである。つまり、特許文献 3及び 4に記載された技術においては、記録媒体上におけるインクの状態変化が全く考慮されておらず、寿命時間 1 O m秒におけるの動的表面張力の値は、画像濃度を高めるということに関してほ何の意味なさない値であると言える。、.

又、特許文献 4における、寿命時間 1 O m sでの動的表面張力が 4 5 m N/ mという値は、特に、目が粗く、空隙が多い記録媒体においてインクの浸透を抑制するには低いものである。この点からしても、特許文献 4に記載された技術は、インクの記録媒体への浸透速度をコントロールし、にじみ過ぎず適度な浸透性を有するインクとすること目的としたものである。本発明者らが、特許文献 4に記載のインクについて検討を行った結果、力かるインクでは画像濃度及び、定着性が十分に得られないことがわかった。

本発明者らは、上記した本発明の目的を達成するためには、動的表面張力が寿命時間によつて変化するィンクが記録媒体に付与されだ直後の動的表面張力の値が画像特性に与える影響を考慮して、インクの動的表面張力の値を規定することが必要であると認識した。

本発明者らが、インクの蒸発、記録媒体への浸透の挙動についての検討を行つた結果、'記録媒体の表 ¾に効果的に色材を存在させるためには、以下のことが必要であることを見出した。即ち、インクが記録媒体に付与されてから、.画像濃度を高めることができる程度のインクの状態変化（インクの粘度の上昇、色材の会合や凝集）が起きるまで、インクの動的表面張力を高く保ち、インクを記録媒体に浸透さないことが必要である。そして、そのためには、少なくとも寿命時間 5 O m秒において、インクの動的考面張力を 4 S mNZm以上に保てば良いことを見出した。更には、長い寿命時間における動的表面張力を下げること、具体的には寿命時間 5 O m秒及び 5 0 0 O m秒における動的表面張力の値の差を大きぐすることで、高い画像濃度と優れたインクの定着性を Ϊ立することができることを見出し、本発明を為すに至った。

本発明にかかるィンクは、動的表面張力が寿命時間と共に変化するィンクであって、最大泡圧法による寿命時間 5 O m秒におけるインクの動的表面張力力 4 9 mNZm以上であることを特徴とする。これは、インクが記録媒体に付与されてから、画像濃度を高めることができる程度のィンクの状態変化が起きる時間、即ち、最大泡圧法による寿命時間 5 O m秒におけるインクの動的表面張力が、 4 9 mNZm以上であることを意味する。本発明にかかるインクは、後述するように、最大泡圧法による寿命時間 5 0 0 O m秒におけるインクの動的表面張力が、 3 8 rnNZm以下であることを特徴とする。

寿命時間 5 O m秒における動的表面張力の値が、画像濃度及び定着性にどのような影響を与えるかについて、以下に説明する。

図.1は、インクの動的表面張力が変化する状態の一例を示す図である。図 1 において、（1) は時間変化を通して 49 mNZm以上の高い動的表面張力を維持するインクである。（2) 及び（3) は寿命時間 5 Om秒における動的表面張力が 49mNZm以上と高く、時間変化と共に動的表面張力が低下するィンクである。ここで、（3) のインクの動的表面張力は時間変化と共に更に大きく変ィヒし、寿命時間 500 Om秒における動的表面張力が 38 mNZm以下となる。（4) は、極短い寿命時間における動的表面張力は 49 mN/m以上と高いが、時間変化と共に動的表面張力が大きく変化し、寿命時間 50m秒における動的表面張力は 49mNZmより低くなり、その後も時間変化と共に動的表面張力が低下するインクである。（5) は極短い寿命時間からすでに動的表面張力が低く、その後も時間変化と共に動的表面張力力 S低下するィンクであ — る。 .

上記したような動的表面張力変化の特性を有する各インクは、寿命時間 50 m秒の時点での記録媒体におけるィンクの状態がそれぞれ異なる。図 1の（ 1 )、 (2) 及び（3) のインクは、寿命時間 5 Om秒における動的表面張力が 49 mNZm以上である。ここで、寿命時間 5 Om秒における動的表面張力を 49 mNZm以上とするとで、目が粗く、空隙が多い記録媒体、即ち、浸透性が高い記録^体であっても、ィンクの記録媒体への浸透を抑制することができる。本発明者らの検討によると、これは以下のようなメカニズムによるものと考えられる。つまり、画像濃度を高めることができる程度のインクの状態変化（ィンクの粘度の上昇、色材の会合や凝集）が起きる時間、即ち、インクが記録媒体に付与されてから 5 Om秒経った時点で、インクの動的表面張力を 49 mN Zm以上に保つ。これにより、記録媒体の表面に色材を効果的に存在させることができる。前記したメカニズムにより、（1)、 (2) 及び（3) のような特性を有するインクは、目が粗く、空隙が多い記録媒体、即ち、浸透性が高い記 8 録媒体であっても、高い画像濃度を得ることができる。

一方、（4) 及び（5) のインクは、インクが記録媒体に付与されてから 5 Om秒が経過する以前に、動的表面張力が 49mNZmより低くなつている。ここで、このようなインクを、目力粗く、空隙が多い、即ち、浸透性が高い記録媒体に付与する場合、インクの状態変化（インクの粘度の上昇、色材の会合や凝集）が起きる前にインクの記録媒体への浸透が開始する。その結果、記録媒体の表面に色材を効果的に存在させることができない。つまり、（4) 及び (5) のような特性を有するイングは、目が粗く空隙が多い記録媒体、即ち、浸透性が高い記録媒体を用いる場合、画像濃度が低くなる。

つまり、最大泡圧法による'寿命時間 5 Om秒における、インクの動的表面張力を 4 θπιΝΖπι以上とする。これにより、目が粗く、空隙が多い記録媒体、即ち、浸透性が高い記録媒体であっても、色材を有効に記録媒体の表面に存在させることができ、高い画像濃度が得られる。

又、インクの定着性を向上する、つまり、定着速度を高めるためには、時間変化と共にインクの動的表面張力が低下することが好ましい。更には、最大泡圧法による寿命時間 500 Om秒における動的表面張力が 38mNZm以下であることが好ましい。これは、寿命時間 5000m秒における動的表面張力が 38mNZni以下であれば、目力 S細力く、空隙が少ない記録体であっても、記録媒体の表面に存在する余剰の液体成分の記録媒体への浸透速度を高くでき、定着速度を高くできるためである。従って、図 1における、高い画像濃度が得られる（1)、（2) 及び（3) のインクについて、定着速度を高くするためには、動的表面張力が低下する（2) 及び（3) のインクが好ましい。このため、本発明においては、寿命時間 500 Om秒における動的表面張力が 38 mNZm以下である（3) のインクが好ましい。

更には、最大泡圧法による寿命時間 5 0 m秒、及び寿命時間 500 0 m秒における動的表面張力の差を大きく、具体的には、 15mNZm以上とすることが好ましい。このことにより、多様な記録媒体の種類に对して、高い画像濃度と優れたインクの定着性を両立することができる。

ここで、本発明において動的表面張力の測定に用いている最大泡圧法について説明する。最大泡圧法とは、測定する液体中に浸したプローブ（細管）の先端部分で形成された気泡を放出するために必要な最大圧力を測定して、この最大圧力から表面張力を求める方法である。又、寿命時間は、最大泡圧法において、プローブの先端部分で気泡を形成する際に、気泡が先端部分から離れた後に新しい気泡の表面が形成された時点から、最大泡圧時（気泡の曲率半径とプローブ先端部分の半径が等しくなる時点）までの時間である。

尚、最大泡圧法による寿命時間 5 0 0 O m秒における動的表面張力は、一般に用いられる静的表面張力、即ち、 W i 1. h e 1 m y法 (プレート法）による表面張力の値と比較して高い値となる。静的表面張力の規定では、画像濃度及び定着性が共に優れるという特性を十分に反映することができない場合がある。このため、本発明においては、静的表面張力ではなく、最大泡圧法による寿命時間 5 0 m秒及び寿命時間 5 0 0 O m秒における動的表面張力をコントロールすることが必要である。

くインク〉， .

本発明にかかるインクは、インク中の浸透剤、つまり.界面活剤や水溶性有機溶剤の種類及び含有量を適切に組み合わせ、上記で説明した動的表面張力の特性を持つことを特徴とする。それ以外は、従来のインクと同様の構成とすればよい。下記に、本発明にかかるインクを構成する各成分について説明する。

(浸透剤）

本発明にかかるインクは、浸透剤として、界面活性剤及び水性有機溶剤を含有することが必要である。更に、インクが上記で説明した動的表面張力の特性を有するように調整されていることが必要である。インクに上記したような動的表面張力の特性を持たせるための浸透剤は、以下のものを用いることができる。勿論、本発明はこれに限られるものではない。

• 〔界面活性剤〕

ソニオン性界面活性剤は、以下のものを用いることができる。ポリオキシェチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシェチレンアルキルフエ二ルェ一テル、脂肪酸ジエタノールアミド、ポリオキシェチレン .ポリオキシプロピレンブロック共重合体、アセチレンダリール系界面活性剤等。 .

ァニオン性界面活性剤は、以下の'ものを用いることができる。ポリオキシェチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフエニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフエニルエーテルスルホン酸塩等。アルファスルホ脂肪酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフエノーノレスルホン酸塩、アルキルナフダリンスルホン酸塩、アルキルテトラリンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩等。

両性界面活性剤は、以下のものを用いることができる。アルキルトリメチルアンモ-ゥム塩、ジアルキルジメチルアンモニゥムクロリド等のカチオン性界面活性剤、アルキルカルボキシベタイン等。

上記した界面活性剤の中でも、ポリオキシエチレンアルキルモーテルを用いることが特に好ましい。更には、. 前記ポリオキシエチレンアルキルエーテノレにおけるアルキル基の炭素原子の数が 1 2乃至 1 8であることが好ましく、特には、アルキル基が、ラウリル基、セチル基、又はォレイル基であることが好ましレ、。

本発明においては、グリフィン法により求められる界面活性剤の H L B値が、 8 . 0以上 1 5 . 5以下、更には 9 . 0以上 1 4 . 0以下、特には 9 . 0以上 1 3 . 6以下であることが好ましい。界面活性剤の H L B値が 8 . 0未満である場合、水に対する界面活性剤の溶解性が低いため、インクに溶けにくく、ィンク滴の表面に界面活性剤が偏在する場合がある。又、界面活性剤の H L B値が 1、5 . 5を上回る場合、インクの動的表面張力の変化が小さくなり、本発明の効果を十分に得られない場合がある。

インク中の界面活性剤の含有量（質量％) は、インク全質量を基準として、 0 ., 1 0質量％以上 0 . 7 5質量％以下であることが好ましい。含有量が 0 . 1 0質量％未満である場合、インクの 5 0 0 O m秒における動的表面張力を下げることが難しい場合がある。又、含有量が 0 . 7. 5質量％を上回る場合、ィンクの 5 0 m秒における動的表面張力を上げることが難しレ、場合がある。更に、含有量が多すぎると、色材として顔料を用いる場合に、インク中に過剰に存在する界面活性剤が顔料に作用する場合がある。この結果、顔料の分散特性や凝集特性に影響を与え、蒸発等によるインクの状態変化（インクの粘度の上昇、顔料の会合や凝集）が起こる場合がある。

, 〔水溶性有機溶剤；！

水溶性有機溶剤は、ィンクが上記で説明した動的表面張力の特性を有するように調整されていれば、特に限定ざれるものではない。本発明にかかるインク , 中の水溶性有機溶剤の含有量（質量％) ほ、インク全質量を基準として、 3 . 0質量％以上.5 0 . 0質量％未満であることが好ましい。水溶性有機溶剤は、具体的には、以下のものを用いることができる。

エタノール、イソプロパノール、 2—プロパノール、 n—ブタノ一ノレ、イソブタノール、ブタノール、ペンタノール、へキサノール等の炭素原子数 1乃至 6のアルコール類。 N, N—ジメチルホルムアミド又は N， N—ジメチルァセトアミド等のカルボン酸アミド類。アセトン、メチルェチルケトン、 2—メチルー 2—ヒドロキシペンタン _ 4—オン等のケトン類。ケトアルコ一ノレ、テトラヒドロフラン、ジォキサン等の環状エーテル類。グリセリン、エチレンダリコ一ノレ、ジエチレングリコーノレ、トリエチレングリコーノレ、テトラエチレングリコール、 1 ， 2—又は 1 3 _プロピレングリコ一ル、 1 , 2 _又は 1 , 4 ーブチレングリコール、ポリエチレングリコール等の多価アルコール類。 1 ， 3—ブタンジオール、 1 , 2—又は 1 , 5—ペンタンジオール、 1 ， 2—又は 1 , 6—へキサンジオール、ジチォグリコール、 2—メチルー 1 , 3—プロパンジオール、 1 , 2， 6—へキサントリオール、トリメチロールプロパン等の多俩アルコール類。エチレングリコールモノメチル（又はェチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はェチル）ェ一テル、トリエチレングリ

'コールモノェチル（又はブチル）エーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類。 2—ピロリドン、 N—メチル一 2—ピロリドン、 1 , 3—ジメチル一 2—イミダゾリジノン、 N—メチルモルホリン等の複素環類。ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物類。 '

上記した中でも、グリセリン、エチレングリコール、 2 _ピロリドン等を用いることが特に好ましい。又、浸透性が高い水溶性有機溶剤である、エタノーノレ、 2—プロノヽ。ノ一ノレ、 1 , 2—ペンタンジォーノレ、 1 , 2—へキサンジォール等のアルコール類、アルキレングリコール類を用いることが好ましい。

(水）

本発明にかかるインクは、インクを安定して吐出するために適切な粘度を有し、且つ、ノス'ノレ先端における目詰まりが抑制されたインクとするために、水を含有することが好ましい。水は脱イオン水（イオン交換水）を用いることが好ましい。インク中の水の含有量（質量％) は、インク全質量を基準として、 3 0 . 0質量％以上 9 0 . 0質量％以下であることが好ましい。

(色材）

本発明にかかるインクに用いることができる色材は、水性インクとして用いることのできる色材であれば、特に限定されるものではない。例えば、水溶性染料又は顔料を用いることができる。インク中の色材の含有量（質量％) は、インク全質量を基準として、 0 . 1質量％以上1 5 . 0質量％以下、更には1 . 0質量％以上 1 0 . 0質量％以下であることが好ましい。 · 〔顔料〕

本発明にかかるインクに用いることができる顔料は、カーボンブラックや有機顔料等が挙げられる。顔料は、その分散方式にがかわらず用いることができる。例えば、分散剤を用いる樹脂分散タイプの顔料（樹脂分散型顔料）や、界面活性剤分散タイプの顔料を用いることができる。又、顔料そのものの分散性を高め、分散剤等を用いることなく分散可能とした顔料を用いることができる。例えば、マイクロカプセル型顔料、顔料粒子の表面に輯水性基を導入した自己分散タイプの顔料（自己分散型顔料)、顔料粒子の表面に高分子を含む有機基を化学的に結合した顔料（ポリマー結合型自己分散型顔料）を用いることができる。勿論、これらの分散方法の異なる顔料を組みわせて用いることもできる。

本発明においては、インクが記録媒体に付与されてから、インクの蒸発等によりインクの状態変化（インクの粘度の上昇、色材の会合や凝集）が起こり易いため、顔料を用いることがより好ましい。又、樹脂分散型顔料は、界面活性剤等が樹脂に吸着し易いため、インクの動的面張力の変化が生じにくくなる場合がある。このため、上記した自己分散型顔料やポリマー結合型自己分散型顔料を含む、自己分散型顔料を用いることが好ま 1 、。

[自己分散型顔料]

自己分散型顔料は、親水性基が直接又は他の原子団を介して顔料粒子の表面に化学的に結合したものを用いることが好ましい。前記親水性基が、 _ C O O M、 — S 0 ₃M、及び一 P 0 ₃ HM₂ (Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモユウム、又は有機アンモニゥムである）力らなる群から選ばれるものであることが好ましい。又、前記他の原子団が、炭素原子数 1乃至 1 2のアルキレン基、置換若しくは未置換のフ：二レン基、又は置換若しくは未置換のナフチレン基であることが好ましい。

その他にも、次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、水中オゾン処理で酸化する方法、オゾン処理を施した後に酸化剤により湿式酸化して顔料粒子の表面を改質する方法等によって得られる、表面酸化処理タイプの自己分散型顔料を用いることもできる。

[ポリマー結合型自己分散型顔料]

本発明においては、顔料そのものの分散性を高め、分散剤等を用いることなく分散可能どした、ポリマー結合型自己分散型顔料を用いることができる。このポ.リマー結合型自己分散型顔料は、顔料粒子の表面直接又は他の原子団を介して化学的に結合した官能基と、イオン†¾モノマー及び疎水性モノマ一との共重合体との反応物を含むものであることが好ましい。このような構造を有する顔料は、顔料粒子の表面を改質する際に用いる共重合体を構成するイオン性モノマ一及び疎水性モノマーの共重合比を適宜に変化することができるため、顔料の親水性を調整することができるので好ましい。更には、イオン性モノマ一及び疎水性モノマーの種類や、これらのモノマーの組み合わせを選択することができるため、顔料粒子の表面に様々な特性を付与することもできるので、この点からも好ましい。

[樹脂分散型顔料]

樹脂分散型顔料は、ァニオン性基の作用によって顏料を分散することができる分散剤を用いることが好ましい。分散剤の重量平均分子量は、、 1 , 0 0 0以上 3 0 , 0 0 0以下、更には 3 , 0 0 0以上 1 5， 0 0 0以下であることが好ましい。分散剤は、具体的には、以下のものを用いることができる。

スチレンーァクリル酸共重合体、スチレンーァクリル酸ーァクリル酸アルキノレエステル共重合体、スチレン一マレイン酸共重合体、スチレン一マレイン酸一アクリル酸アルキルエステル共重合体等。スチレンーメタクリル酸共重合体、スチレン一メタクリル酸一ァクリル酸アルキルエステル共重合体等。スチレン —マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン一アクリル酸共重合体、ビュルナフタレン一マレイン酸共重合体、スチレン一無水マレイン酸一マレイン酸ハ一フェステル共重合体等。ベンジルメタクリレートーメタクリル酸共重合体等。又はこれらの共重合体の塩等。

[カーボンブラック]

ブラックインクに用レ、る歲料は、カーボンブラックであることが好ましい。カーボンブラックは、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、ァセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラックを用いることができる。具体的には、以下のものを用いることができる。

レイヴアン： 1 1 70、 1 1 90 ULTRA— I I、 1200、 1 255、 1 250、 1 500、 2000、 3500、 5000、 5250、 5750、 7000等（コロンビア製）。ブラックパールズし、リ一ガル： 330R、 4

00R、 660R、モウグル L、モナク： 700、 800、 8 & 0、 900、

1000、 1 100、 1300、 1400、ヴァルカン XC— 72R等'（キヤボット製）。カラーブラック： FW1、 FW2、 FW2V、 FW18、 FW2 00、 S 150、 S 160、 S 1 70、プリンテックス： 35、 U、 V、 14 0U、 140 V、スペシャルブラック： 4、 4 A、 5、 6等（デグッサ製）。 No. 25、 No. '33、 No. 40、 No. 47、 No. 52、 No. 90 0、 No. 2300、 MC F— 88、 MA 7、 MA 8、 MA 100、 MA 60 0等（三菱化学製)。又、マグネタイトゃフェライト等の磁性微粒子等、チタンブラック等を用いることもできる。

[有機顔料]

カラ一インクに用いる顔料は、有機顔料であることが好ましい。有機顏料は、具体的には、以下のものを用いることができる。

トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ノヽンザイェロー、ベンジジンイエ口一、ピラゾロンレツド等の不溶性ァゾ顔料。リトールレッド、ヘリォボルド一、ビグメントスカーレット、パ一マネントレッド 2 B等の水溶性ァゾ顔料。ァリザリン、インダントロン、チォインジゴマルーン等の建染染料からの誘導体。フタロシアニンブ ―、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料。キナクリドンレツド、キナクリドンマゼンタ等のキナクリドン系顔料。ぺリレンレツド、ペリレンスカーレツト等のペリレン系顔料。イソインドリノンイェロー、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系顔料。ベンズィミダゾロンイェロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレツド等のイミダゾロン系顔料。ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジ等のピランスロン系顔料。ィンジゴ系顔料。縮合ァゾ系顔料。チオインジゴ系顏料。フラノくンスロンイェロー、アシノレアミドイエロ一、キノフタロンイェロー、二ッケ^/ァゾイェロー、銅ァゾメチンイェロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノ二ルレッド、ジォキサジンバイオレット等。

又、有機顔料'をカラーインデックス（C. I .) ナンバーにて示すと、具体的には、以下のものを用いることができる。

C. I . ビグメントイエロー： 1 2、 13、 14、 17、 20、 24、 74、 83、 86、 93、 109、 1 10、 1 17、 120、 125、 128, 13 7、 138、 147、 148、 1 51、 153、 1 54、 1 66、 168等。 C. I. ビグメントオレンジ： 16、 36、 43、 51、 55、 59、 61等。 C. I . ビグメントレッド： 9、 48、 49、 52, 53、 57、 97、 12 2、 123、 149、 168、 1 75、 1 76、 1 77、 180、 192、 2 1 5、 216、 21 7、 220、 223、 224、 226、 227、 228、 238、 240等。 C. I . ビグメントバイオレツ卜： 1 9、 23、 29、 3 0、 37、 40、 50等。 C . I . ビグメントブルー： 1 5、 1 5 : 3、 1 5 : 1、 15 : 4、 15 : 6、 22、 60、 64等。 C. I . ピグメントグリーン： 7、 36等。 C. I. ビグメントブラウン： 23、 25、 26等。

〔染料〕

本発明にかかるインクに用いることができる染料は、直接染料、酸性染料、反応性染料、塩基性染料等が挙げられる。又、カラーインデックスに記載されていない染料であっても、水溶性を有するものであれば用いることができる。染料をカラーインデックス（C. I .) ナンバーにて示すと、具体的には、以下のものを用いることができる。

〔イェロー染料〕

C, I. ダイレクトイェロー： 8、 1 1、 12、 27、 28、 33、 39、 4 4、 50、 58、 85、： 86、 87、 88、 89、 98、 100、 1 10、 1 32等。 C . I · アシッドイェロー： 1、 3、 7、 1 1、 1 7、 23、 25、 29、 36、 38、 40、 42、 44、 76、 98、 99等。 C. I. リアクティブイェロー： 2、 3、 1 7、 25、 37、 4等。 C. I . フードイェロー： 3等。

〔マゼンタ染料〕

C. I . ダイレクトレッド： 2、 4、 9、 1 1、 20、 23, 24、 31、 3 9、 46、 62、 75、 79、 80、 83、 89、 95、 197、 201、 2 1 8、 220、 224、 225、 226、 227、 228、 229、 230等。 C. I . アシッドレッド： 6、 8、 9、 13、 14、 18、 26、 27、 32、 35、 42、 51、 52、 80、 83、 87、 89、 92、 106、 1 14、 1 1 5、 133、 134、 145、 1 58、 1 9, 8、 249、 265、 289 等。 C. I. フードレッド： 87、 92、 94等。 C. I. ダイレクトバイオレット 107等。

〔シアン染料〕

C. I . ダイレクトブルー： 1、 15、 22、 25、 41、 76、 80、

86 、 90、 98、 106、 108、 120、 1 58、 163、 168 、 ^{1 9}

9、 226、 307等。 C . I . ァシッドブルー： 1、 7、 9、 1 5, 22、

23 、 25、 29、 40、 43、 59、 62、 74、 78、 80 、 90 、 10

0、 102、 104、 1 12、 1 17、 127、 138、 158 、 16 1、 2

03 、 204、 221、 244等。 JP2006/323258

18

〔ブラック染料〕

C. I . ダイレク卜ブラック： 1 7、 1 9、 22、 31、 32、 5 1、 62、 71、 74、 112、 1 13、 154、 168、 195等₀ じ. I . アシッドブラック： 2、 48、 51、 52、 1 10、 1 15、 156等。 C. I. フードブラック： 1、 2等。

(その他の添加剤）

本発明にかかるインクは、上記した成分以外にも必要に応じて、尿素ゃェチレン尿素等の含窒素化合物、 pH調整剤、防鲭剤、防腐剤、防カビ剤、酸^防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤等の種々の添加剤を含有してもよい。

くインクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ュット、及びインクジェット記録装置〉

次に、インクジェット記録装置の一例について以下に説明する。先ず、熱ェネルギを利用したインクジエツト記録装置の主要部である記録へッドの構成の一例を図 2及び図 3に示す。図 2は、ィンク流路に沿った記録へッド 1 3 の断面図であり、図 3は図 2の 3— 3線での切断面図である。記録ヘッド 1 3 はインクを通す流路（ノズル） 14を有するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板等と発熱素子基板 1 5とを接着して得られる。 _

発熱素子基板 15は、保護層.16、電極 17— 1及び 1 7— 2、発熱抵抗体層 18、蓄熱層 1 9、基板 20より構成される。前記保護層 16は、酸化シリコン、窒ィヒシリコン、炭化シリコン等で形成される。前記電極 1 7—1及ぴ 1 7— 2は、アルミニウム、金、アルミニウム一銅合金等で形成される。前記発熱抵抗体層 1 8は、 H f B₂、 TaN、 T a A 1等の高融点材料等で形成される。前記蓄熱層 19は、熱酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される。又、前記基板 20は、シリコン、ァノレミニゥム、窒化アルミニウム等の放熱性のよい材料等で形成される。上記記録へッド 1 3の電極 1 7— 1及び 1 7— 2にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板 1 5の nで示される領域が急速に発熱し、この表面に接しているインク 2 1に気泡が発生する。そして、気泡の圧力でメニスカス 2 3が突出し、インク 2 1が記録ヘッドのノズル 1 4を通して吐出され、吐出オリフィス 2 2よりインク滴 2 4となり、記録媒体 2 5に向かって飛ぶ。図 4は、図 2に示した記録へッドを多数並べたマルチへッドの一例の外観図である。このマルチへッドは、マルチノズル 2 6を有するガラス板 2 7と、図 1に説明したものと同じような発熱へッド 2 8を接着して作られている。

図 5に、この記録へッドを糸且み込んだィンクジェット記録装置の一例である。図 5において、ワイピング部材であるブレード 6 1の一端はブレード保持部材によって保持固定されており、カンチレ/く一の形態をなす。ブレード 6 1は、記録ヘッド 6 5による記録領域に隣接した位置に配置され、又、図示した例の場合、記録へッド 6 5の移動経路中に突出した形態で保持される。 6 2は記録へッド 6 5の吐出口面のキヤップであり、ブレード 6 1に隣接するホームポジシヨンに配置され、記録ヘッド 6 5の移動方向と垂直方向に移動して、インク吐出口面と当接して、キヤッビングを行う構成を備える。更に、 6 3はブレー 'ド 6 1に隣接して設けられるインク吸収体であり、. ブレード 6 1と同様、記録へッド 6 5の移動経路中に突出した形態で保持される。ブレード.6 1、キヤップ 6 2、及びインク吸収体 6 3によって吐出回復部 6 4が構成され、ブレード 6 1及びインク吸収体 6 3によって、吐出口面の水分、塵埃等の除去が行われる。 6 5は、吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する記録媒体にィンクを吐出して記録を行う記録へッド、 6 6は記録へッド 6 5を搭載して記録へッド 6 5の移動を行うためのキヤリッジである。キヤリッジ 6 6はガイド軸 6 7と摺動可能に係合し、キャリッジ 6 6の一部はモーター 6 8によって駆動されるベルト 6 9と接続（不図示）している。これによりキャリッジ 6 6はガイド軸 6 7に沿つた移動が可能となり、記録へッド 6 5による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。 5 1は記録媒体を挿入するための給紙部、 5 2は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラーである。これらの構成により、記録ヘッド 6 5の吐出口面と対向する位置へ記録媒体が給紙され、記録の進行につれて排紙ローラー 5 3を配した排紙部へ排紙される。以上の構成において、記録が終了して記録ヘッド 6 5がホームポジシヨンへ戻る際、吐出回復部 6 4のキャップ 6 2は記録ヘッド 6 5の移動経路から退避しているが、ブレード 6 1は移動経路中に出している。その結果、記録ヘッド 6 5の吐出口がワイビングされる。尚、キャップ 6 2が記録ヘッド 6 5の吐出面に当接してキヤ.ッビングを行う場合、キャップ 6 2は記録へッドの移動経路中に突出するように移動する。記録へッド 6 5がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ' 6 2及びブレード 6 1は上記したワイビングのときの位置と同じ位置に存在する。この結果、この移動においても記録ヘッド 6 5の吐出口面はワイビングされる。上記で述べた記録ヘッド 6 5のホームポジションへの移動は記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録へッドが記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイビングが行われる。図 6は、記録ヘッドにインク供給部材、例えば、チューブを介して供給されるインクを収容したインク力一トリッジ 4 5の一例を示す図である。ここで 4 0は供給用インクを収納したインク収容部、例えば、インク袋であり、その先端にはゴム製の栓 4 2が設けられている。この栓 4 2に針（不図示）を挿入することにより、インク袋 4 0中のインクを記録ヘッドに供給可能にする。 4 4 は廃インクを受容するインク吸収体である。

インクジヱット記録装置は、上記で述べたように記録へッドとインクカートリッジとが別体となったものに限らず、図 7に示すように、記録ヘッドとインクカートリッジが一体になつたものにも好適に用いられる。図 7において、記録ユニット 7 0の中にはインクを収容するインク収容部、例えば、インク吸収体が収納されており、かかるインク吸収体中のインクが複数の吐出口を有する記録ヘッド部 7 1からインク滴として吐出される構成になっている。又、イン . ク咴収体を用いないで、インク収容部がその内部にパネ等を有するインク袋であるような構造でもよい。 7 2はカートリッジ内部を大気に連通させるための大気連通口である。この記録ユニット 7 0は図 5に示す記録ヘッド 6 5に換えて用いられるものであって、キャリッジ 6 6に対して着脱自在にな όている。次に、力学的エネルギーを利用したィンクジェット記録装置の好ましい一例は、以下の構成のオンデマンド型インクジェット記録ヘッドを有するものが挙げられる。具体的には、インクジェット記録装置は、複数のノズルを有するノズル形成基板、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料で構成される圧力発生素子を有する。そして、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備え、印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インク滴をノズルから吐出する。上記したインクジヱット記録装置の主要部である記録へッドの構成の一例を図 8に示す。記録ヘッドは、インク流路 8 0、オリフィスプレート 8 1、振動板 8 2、圧電素子 8 3、オリフィスプレート 8 1、振動板 8 2等を支持固定するための基板 8 4とから構成されている'。インクは、インク室（不図示）に連レ通したインク流路 8 0から、オリフィスプレート 8 1を通じて所望の体積のィンク滴となり吐出される。このとき、インクは、圧力を加える振動板 8 2、この振動板 8 2に接合されて電気信号により変位する圧電素子 8 3の作用により吐出される。前記インク流路 8 0は、感光性樹脂等で形成される。前記オリフィスプレート 8 1においては、ステンレス、ニッケル等の金属を電铸ゃプレス加工による穴あけ等により吐出口 8 5が形成される。前記振動板 8 2は、ステンレス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹脂フィルム等で形成ざれる。又、前記圧電素子 8 3は、チタン酸バリウム、 Ρ Ζ Τ等の誘電体材料で形成される。上記したような構成を有する記録へッドは、圧電素子 8 3にパルス状の電圧を与えることにより歪み応力を発生させる。そして、そのエネノレギ一が圧電素子 83に接合された振動板を変形させ、インク流路 80內のィンク、を垂直に加圧しインク滴（不図示）をオリフィスプレート 81の吐出口 8 5より吐出して記録を行うように動作する。このような記録ヘッドは、図 5に示したものと同様のィンクジエツト記録装置に組み込んで用いることができる。，又、インクジェット記録装置の細部の動作は、上記したものと同様とすることができる。

[実施例]

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、下記実施例によって限定されるものではない。尚、文中「部」、及び「％J とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。

く顔料分散液 Aの調製〉

5. 5 gの水に 2. 5 gの濃塩酸を溶かした溶液に、 °Cに冷却した状態で P—ァミノ安息香酸 0. 8 gを加えた。次に、この溶液が入った容器をアイスバスに入れて液を撹拌することにより溶液を常に 10で以下に保った状態にし、これに 5 の水 9 gに亜硝酸ナトリウム 0. 9 gを溶かした溶液を加えた。この溶液を更に 1 5分間撹拌後、比表面積が 220m²Zgで DBP吸油量が 105mL/l 00 gであるカーボンブラック 9 gを撹拌下で加えた。その後、更に 15分間撹拌した。得られたスラリーをろ紙（商品名：標準用濾紙 No. 2 ；ァドバンテック製）でろ過した後、粒子を十分に水洗し、 1 10でのォーブンで乾燥させ、自己分散型カーボンブラック Aを調製した。更に、上記で得られた自己分散型力一ボンブラック Aに水を加えて顔料濃度が 10質量％となるように分散させ、分散液を調製した。上記の方法により、カーボンブラック粒子表面に一 C₆H₄— COON a基が導入されてなる自己分散型カーボンブラック A (顔料 A) が水中に分散された状態の顔料分散液 Aを得た。

尚、上記で調製した自己分散型カーボンブラック Aのイオン性基密度を測定. したところ、 1. 0 mo 1 Zm²であった。この際に用いたイオン性基密度の測定方法は、上記で調製した顔料分散液中のナトリゥムイオン濃度をイオンメ一、ター（DKK製）を用いて測定し、その値から自己分散型カーボンブラックのイオン性基密度に換算した。

(顔料分散液 Bの調製） '

5. 5 gの水に 5 gの濃塩酸を溶かした溶液に、 5でに冷却した状態で p— ァミノ安息香酸 1. 55 gを加えた。次に、この溶液が入った容器をアイスバスに入れて液を撹拌することにより溶液を常に 10 °C以下に保った状態とし、これに 5 の水 9 gに亜硝酸ナト'リウム 1. 8 gを溶かした溶液を加えた。この溶液を更に 1 5分間撹拌後、比表面積が 22 On^Zgで DBP吸油量が 1 05mL/l 00 gであるカーボンブラック 6 gを撹拌下で加えた。その後、更に 15分間撹拌した。得られたスラリーをろ紙（商品名：標準用濾紙 No. 2 ；ァドバンテック製）でろ過した後、粒子を十分に水 ¾し、 1 10でのォーブンで乾燥させ、自己分散型力一ボンブラック Bを調製した。更に、上記で得られた自己分散型カーボンブラック Bに水を加えて顔料濃度が 1 0質量％となるように分散させ、分散液を調製した。上記の方法により、カーボンブラック粒子表面に— C₆H₄— COON a基が導入されてなる自己分散型カーボンブラック B (顔料 B) が水中に分散された状態の顔料分散液 Bを得た。

尚、上記で調製した自己分散型カーポンプラッグ Bのイオン性基密度を、自己分散型カーボンブラック Aと同様の方法で測定したところ、 2. 6 ^mo 1 Zm²であった。

(顔料分散液 Cの調製）

比表面積が 220m²Zgで DBP吸油量が 1 1 2 m 1 100 gである力一ボンブラック 500 g、ァミノフエ二ル（2—スノレホェチ /レ）スルホン 45 g、蒸留水 900 gを反応器に入れ、温度 55で、回転数 300RPMで 20 分間撹拌した。その後、 25質量％の亜硝酸ナトリウム 40 gを 1 5分間滴下し、更に蒸留水 50 gを加えた。その後、 60°Cで 2時間反応させた。得られた反応物を蒸留水で希釈しながら取り出し、固形分濃度が 1 5質量％となるように調整した。更に、遠心分離処理及び精製処理を行い、不純物を除去して、分散液（1 ) を得た。分散液（1 ) 中のカーボンブラックは、表面にアミノフェニル（2—スルホェチル) スルホンの官能基が結合した態であった。

この分散液（1 ) 中における、カーボンブラックに結合した官能基のモノレ数を求めた。分散液（1 ): 中のナトリウムイオンを、プローブ式ナトリウム電極で測定し、得られた値をカーボンブラック粉末当りに換算して、カーボンブラックに結合した官能基のモル数を求めた。次に、分散液（1 ) をペンタエチレンへキサミン溶液中に滴下した。この際、ペンタエチレンへキサミン溶液を強力に撹拌しながら室温に保ち、 1時間かけて分散液（1 ) を滴下した。このとき、ペンタエチレンへキサミンの濃度は、先に測定したナトリウムイオンのモル数の 1〜1 0倍とし、溶液の量は分散液（1 ) と同量した。更に、この混合物を 1 8乃至 4 8時間撹拌した後、精製処理を行って不純物を除去して、固形分濃度が 1 0質量％の分散液（2 ) を得た。分散液（2 ) 中の力一ボンブラックは、表面にペンタエチレンへキサミンが結合した状態であった。

スチレン—アタリル酸樹脂を調製した。先ず、重量平均分子量が 8， 0 0 0、：酸価が 1 4 0、多分散度 Mw/M n (重量平均分干量 Mw、数平均分子量 M n ) が 1 . 5であるスチレン一アクリル酸樹脂を 1 9 0 g秤量した。これに 1 , 8 0 0 gの蒸留水を加え、樹脂を中和するのに必要な水酸化ナトリゥムを加えて、撹拌して樹脂を溶解することで、スチレン一アクリル酸樹脂水溶液を調製した。次に、分散液（2 ) 5 0 0 gを、上記で得られたスチレン—アクリル酸樹脂水溶液中に撹拌下で滴下した。この分散液（2 ) 及びスチレン一アクリル酸樹月旨水溶液の混合物を蒸発皿に移し、 1 5 0でで 1 5時間加熱して、蒸発させた後、乾燥物を室温に冷却した。

次いで、水酸化ナトリウムを用いて p Hを 9 . 0に調整した蒸留水に上記で得られた乾燥物を加えて、分散機を用いて分散し、更に、撹拌下で 1 . 0規定の水酸化ナリゥム水溶液を添カ卩して、液体の pHを 10乃至 1 1に調整した。その.後、脱塩、精製処理を行って不純物及び粗大粒子を除去した。上記の方法により、ポリマ一結合型自己分散型力一ボンブラックが水中に分散された状態の顔料分散液 Cを得た。

^、上記で調製した顔料分散液 Cの固形分濃度は 10質量％、 pHは 10. 1であり、顔料の平均粒子径は 130 nmであった。

(顔料分散液 Dの調製）

比表面積が 21 Om²ノ gで DBP吸油量が 74m 1/100 gであるカーボンブラック 10部、酸価が 200で重量平均分子量が 10, 000のスチレン一アクリル酸共重合体を 10質量％水酸化ナ卜リゥム水溶液で中和した榭月旨 20部、水 70部を混合した。この混合物を、サンドグラインダーを用いて 1時間分散した後、遠心分離処理を行って粗大粒子を除去し；ポアサイズ 3. Ο μπιのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧ろ過を行った。上記の方法により、樹脂分散型カーボンブラックが水中に分散された状態の顔料分散液 Dを得た。

尚、上記で調製した顔料分散液 Dの固形分濃度は 10質量％、 pHはl 0. 0であり、顔料の平均粒子径は 120 nmであった。

く界面活性剤の HLB値〉

界面活性剤の HLB値を求めた。具体的には、各界面活性剤の主成分について、グリフィン法及びデイビス法を用いて、 HLB値を計算した。結果を表 1 に示す。

ここで、グリフィン法及びデイビス法について説明する。グリフィン法による HLB値は、界面活性剤の親水基の式量と分子量を元に、下記式（1) で求める。又、デイビス法による HLB値は界面活性剤の官能基に固有の基数を定め、下記式（2) で求める。 T/JP2006/323258

26 グリフィン法による fflS値 =20 x(親水基の質量％) 式（ 1 ) デイビス法による

+∑ (親水基の^) + Z (親油基の基式（2)

尚、表 1中、エマルミン CC— 100、エマルミン CC一 150、エマ/レミン CC— 200、エマレミン L 90 S、エマルミン L 380、エマノレミン NL 80、エマルミン CO— 50、エマルミン CO— 2 ,00は全て三洋化成工業製の界面活性剤である。又、ァセチレノール E— 100は川研ファインケミカル製の界面活性剤である。又、ノニポール 130は三洋化成工業製の界面活性剤である。

又、表 1には、各界面活性剤の主成分の構造、及び、かかる界面活性剤の構造がポリォキシェチレンアルキルェ一テルである場合には、アルキル基の炭素原子の数及びアルキル基の名称も併せて示した。表 1

くインクの調製〉

(顔料インクの調製）

表 2〜表 4に示す各成分を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズ 3. 0 μ. mのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧ろ過を行い、実施例 1〜8 及び比較例 1〜14の顔料インクを調製した。尚、表 2〜表 4中、エマノレミン C C- 100 - エマルミン CC— 1 50、エマノレミン C C一 200、エマ/レミン L90 S、エマルミン L380、エマルミン NL80、エマルミン CO— 5 0、、ェマルミン CO— 200は全て三洋化成工業製の界面活性剤である。又、ァセチレノール E— 100は川研ファインケミカル製の界面活性剤である。又ノ二ポール 1 30は三洋化成工業製の界面活性剤である。 ' 表 2

(*1 )平均分子 Μ600

表 3

<*1)平均分子 *600

表 4

(*1 )平均分子 ¾00

(染料インクの調製）

表 5に示す各成分を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズ 0. 2 μπιのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧ろ過を行い、実施例 9及び 10並びに比較例 15〜 20の染料インクを調製した。尚、表.5中、ェヌルミン CC — 100、エマノレミン CC— 150、エマノレミン CC— 200、エマノレミン L 90 S、エマノレミン L 380、エマルミン NL 80、エマルミン CO— 50、エマルミン CO— 200は全て三洋化成工業製の界面活性剤である。又、ァセチレノール E— 100は川研ファインケミカル製の界面活性剤である。又、ノ二ポール 130は三洋化成工業製の界面活性剤である。表 5

(*1 )平均分子 *600

<評価> 、

(動的表面張力の測定）

上記で得られた、実施例 1〜： I 0及び比較例 1〜20の各インクについて、最大泡圧法により測定を行う装置 (B P-D4 ；協和界面科学製) を用いて、

( 1 ) 寿命時間 50 m秒及び（2) 5000 m秒におけるィンク,の動的表面張力を測定した。又、（1) 及び（2) における動的表面張力の差 (1) -

(2) ]を求めた。動的表面張力の測定は、 25°Cにおいて行った。動的表面張力の評価結果を表 6及び表 7に示す。

(記録物の作製）

上記で得られた、実施例 1〜 1 0及び比較例 1〜 20の各ィンクをそれぞれインクカートリッジに充填し、インクジエツト記録装置 i P 3 1 00 (キヤノン製）を改造したものに搭載した。その後、下記の記録媒体に 1 cmX 1 cm で記録密度 1 00%のベタ画像を記録した。尚、インク 1 ドットあたりの吐出量は、 24 n g± 10%以内である。

プリンタドライバはデフォルトモードを選択した。

•用紙の種類：普通紙

.印刷品質：標準

·色調整：自動。

記録媒体は、下記のコピー用普通紙 3紙を用いた。

' キャノン製、 P PC用紙オフィスプランナー

'ゼロックス製、 P PC用紙 402.4

* ヒユーレッドパッカード製、 P PC用紙ブライトホワイト。

〔画像濃度〕

記録から 1日後の l.cmX 1 cmのベタ画像の画像濃度（OD値）を、反射濃度計 '(商品名：マクベス RD— 918 ；マクベス製）を用いて測定した。顔料ィンク及び染料ィンクを用いる場合の画像濃度の評価基準は、それぞれ以下の通りである。評価結果を表 6及び表 7に示す _b

.顔料インクの評価基準

S： 3紙の OD値の平均が 1. 4以上であり、且つ 3紙の OD値の最低値が 1： 3以上で、且つ、最高値が 1. 5以上である。，

A : 3紙の OD値の平均が 1. 4以上であり、且つ 3紙の OD値の最低値が 1. .3以上である。

B： 3紙の OD値の平均が 1. 4以上であり、且つ 3紙の OD値の最低値が 1. 3未満である。

C： 3紙の OD値の平均が 1. 4未満であり、且つ 3紙の OD値の最低値が 1. 3未満である。

•染料イングの評価基準

A: 3紙の OD値の平均が 1. 1以上であり、且つ 3紙の OD値の最低値が 1. 0以上である。 B： 3紙の OD値の平均が 1. 1以上であり、且つ 3紙の OD値の最低値が 1.

0未、満である。

C： 3紙の OD値の平均が i. 1未満であり、且つ 3紙の OD値の最低値が 1. 0未満である。

〔定着性〕

記録から 10秒後のベタ画像を、 40 g/c m²の重りを乗せたシルボン紙で擦り、汚れの程度を目視で確認して、定着性の評価を行った。定着性の評価基準は以卞の通りである。評価結果を表 6及び表 7に示す。

S ： 3紙共に汚れが認められない。

A： 1紙のみに汚れが認められる。

B ： 2紙又は 3紙で汚れが認められる。

C ： 3紙共に汚れが認められる。

表 6

尚、比較例 2の 3紙の OD値の最小値は、実施 1〜8の 3紙の OD値の最小値よりもやや低かった。又、比較例 8の寿命.10 m秒における動的表面張力は 4 mNZmであった。

表 7

尚、寿命時間 5 Om秒における動的表面張力が比較的低い比較例 4〜8、 1 0、及び 18〜20では、特に、目が粗く、空隙が多い記録媒体である P PC 用紙 4024 (ゼロックス製）における画像濃度が低かった。この出願は 2005年 1 1月 16日に出願された日本国特許出願番号第 2 005- 33 1 703号及び 2006年 1 1月 14日に出願された日本国特許出顧番号第 2.006-307758号からの優先権を主張するものであり、それらの内容を引用してこの出願の一部とするものである。

Claims

請求の範囲

1.. 少なくとも、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び色材を含有する水性インクにおいて、

最大泡圧法による寿命時間 5 Om秒における動的表面張力が、 49mNZm 以上であり、

且つ、最大泡圧法による寿命時間 500 Om秒における動的表面張力が、 3 8 mN/m以下であることを特徴とする水性インク。

2. 前 E寿命時間 5 O m秒における動的表面張力、及び、前記寿命時間 50 0 Om秒における動的表面張力の差が、 1 5mNZm以上である請求項 1に記載の水性インク。

3. グリフィン法により求められる前記界面活性剤の HLB値が、 8. 0以上 15. 5以下である請求項 1に記載の水性インク。

4.前記界面活性剤の含有量（質量％)が、水性ィンク全質量を基準として、 0. 10質量％以上0. 75質量％以下である請求項 1に記載の水性インク。

5. 前記界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルである請求項 1に記載の水性インク。

6. 前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルにおけるアルキル基の炭素原子の数が、 .12乃至 18である請求項 5に記載の水性インク。、

7. 前記色材が、自己分散型顔料である請求項 1に記載の水性ィンク。

8. インクをィンクジェット方式で吐出して記録媒体に記録を行うインクジエツト記録方法において、前記インクが、請求項 1に記載の水性インクであることを特徴とするインクジエツト記方法。

9. インクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジにおいて、前記ィンク力請求項 1に記載の水性ィンクであることを特徴とするインク力 —トリッジ。

10. インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録へッドとを備えた記録ユニットにおいて、前記インク力請求項 1に記載の水性ィングであることを特徵とする記録ユニット。

1 1 . インクを収容するンク収容部と、インクを吐出するための記録へッドとを備えたインクジェット記録装置において、前記インク力請求項 1に記載の水性インクであることを特徴とするインクジエツト記録装置。