JP2001072904A - 水性インク組成物およびこれを用いたインクジェット記録方法、記録物、記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い印字濃度と良好な耐目詰まり性が両立し
た水性インク組成物を提供する。 【解決手段】 少なくとも、（１）分散剤なしに水に分
散および／または溶解が可能な表面改質カーボンブラッ
ク、（２）インク全量に対する添加量が３〜３０ｗｔ％
の範囲であるグリセリン、（３）インク全量に対する添
加量が１〜２０ｗｔ％の範囲である分子両末端にヒドロ
キシル基を有するジアルコール化合物、（４）水を含ん
でなる水性インク組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水性インク組成物
に関する。さらに詳しくは、高い印字濃度と良好な耐目
詰まり性を両立する水性顔料インク組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来水性の筆記具やインクジェットプリ
ンターに用いる記録液は、水溶性の染料が用いられてき
た。近年、記録物の画質や耐久性を向上するためにカー
ボンブラックの様な顔料を着色剤に用いられる様になっ
ている。

【０００３】例えば、特開昭６４−６０７４号、特開昭
６４−３１８８１号各公報にはカーボンブラックを界面
活性剤や高分子分散剤で分散した水性顔料インクが記載
されている。

【０００４】しかしながら、これらのインクでは記録物
の印字濃度を上げるために着色剤のインク含有量を増や
すと、同時にインク粘度が急激に増してしまう問題が生
じる。また、安定に分散するためには過剰の界面活性剤
や高分子分散剤が必要であるが、これらは気泡発生や消
泡性低下の原因になり、特にインクジェット記録インク
に用いた場合には印字安定性の悪化につながる問題があ
る。

【０００５】一方、分散剤を使用した顔料インクの微細
ノズルにおける乾燥を改良する試みとして、特開平８−
４１３９６号公報に、グリセリンとプロピレングリコー
ルの各添加量および添加量の合計を規定する方法が開示
されている。しかしながら、これらのインクでは上述し
たような分散剤を使用することに起因する課題を抱えて
いるのに加えて、インクジェット記録用インクなどの実
使用上で要求される耐目詰まり性としては性能が不十分
な場合が多い。

【０００６】これらの課題を解決するために、特開平８
−３４９８号および特開平１０−１２０９５８号各公報
にはカーボンブラックに一定量以上の表面活性水素ある
いはその塩を導入して、界面活性剤や高分子分散剤なし
に処理されたカーボンブラック単独で自発的に分散でき
る表面改質カーボンブラックを用いた分散液が記載され
ている。あるいは、特開平１０−１１０１２７号公報に
は、カーボンブラックにスルホン基を導入する方法が記
載されている。さらに、特開平１０−９５９４１号公報
には上述の表面改質カーボンブラックとグリコールエー
テル類を含むインクジェットインクが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、印字濃度が
高くかつ耐目詰まり性の優れた水性インク組成物を提供
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の水性インク組成
物は、少なくとも、（１）分散剤なしに水に分散および
／または溶解が可能な表面改質顔料、（２）インク全量
に対する添加量が３〜３０ｗｔ％の範囲であるグリセリ
ン、（３）インク全量に対する添加量が１〜２０ｗｔ％
の範囲である分子両末端にヒドロキシル基を有するジア
ルコール化合物、（４）水を含んでなることを特徴とす
る。

【０００９】本発明の水性インク組成物は、前記グリセ
リンの添加量がインク全量に対して５〜１５ｗｔ％の範
囲であり、かつ前記分子両末端にヒドロキシル基を有す
るジアルコール化合物の添加量がインク全量に対して３
〜１０ｗｔ％の範囲であることを特徴とする。

【００１０】本発明の水性インク組成物は、前記表面改
質顔料が、顔料を次亜ハロゲン酸またはその塩で湿式酸
化することによって表面改質されたものであることを特
徴とする。

【００１１】本発明の水性インク組成物は、前記表面改
質顔料の添加量が、インク全量に対して１〜１５ｗｔ％
の範囲であることを特徴とする。

【００１２】本発明の水性インク組成物は、前記表面改
質顔料が表面改質カーボンブラックであることを特徴と
する。

【００１３】本発明の水性インク組成物は、さらに塗布
量が１ｍｇ／ｃｍ²での浸透時間が１秒未満であること
を特徴とする。

【００１４】本発明の水性インク組成物は、グリコール
エーテル系の水溶性有機溶剤を更に含んでなることを特
徴とする。

【００１５】本発明の水性インク組成物は、ノニオン性
界面活性剤を更に含んでなることを特徴とする。

【００１６】本発明の水性インク組成物は、前記ノニオ
ン性界面活性剤がアセチレングリコール系界面活性剤か
ら選ばれることを特徴とする。

【００１７】本発明のインクジェット記録方法は、イン
ク組成物の液滴を吐出し、前記液滴を記録媒体に付着さ
せて記録を行うインクジェット記録方法であって、イン
ク組成物として前記の水性インク組成物を少なくとも用
いることを特徴とする。

【００１８】本発明の記録物は、前記水性インク組成物
をインクジェット記録方法にて印刷したものであること
を特徴とする。

【００１９】本発明のインクジェット記録装置は、イン
ク組成物の液滴を吐出し、前記液滴を記録媒体に付着さ
せて記録を行うインクジェット記録装置であって、イン
ク組成物として前記の水性インク組成物を少なくとも用
いることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の水性インク組成物は、少
なくとも、界面活性剤や水溶性樹脂などの分散剤なしに
水に分散および／または溶解が可能な表面改質顔料、グ
リセリン、分子両末端にヒドロキシル基を有するジアル
コール化合物、水を含んでなる。

【００２１】本発明においては、顔料が分散剤を用いな
くても水中に分散可能な最小粒子径で安定に存在してい
る状態を「分散および／または溶解」と表現している。
分散可能な最小粒子径とは、分散時間を増してもそれ以
上小さくならない最小粒子径である。顔料に親水性官能
基を大量に導入して表面改質することで、あたかも水溶
性染料が水に単分子で溶解する様に、顔料が分散可能な
最小粒子径で自発的に分散していくと考えられる。

【００２２】「分散および／または溶解」するための表
面改質は、カルボキシル基、カルボニル基、ヒドロキシ
ル基、スルホン基、燐酸基、第４級アンモニウム塩等の
親水性官能基、およびその塩を顔料の表面に直接あるい
はアルキル、アルキルエーテル、アリール基などを介し
て結合することで行われる。具体的には、真空プラズマ
等の物理的処理や化学的処理により、官能基または官能
基を含んだ活性種を顔料表面にグラフトさせることで得
られる。また、水中で顔料表面を酸化剤で酸化してカル
ボキシル基やスルホン基を導入する方法、あるいはｐ−
アミノ−安息香酸等を結合してフェニル基を介してカル
ボキシル基を導入する方法で得られる。

【００２３】本発明において、表面改質する原料となる
顔料としては具体的には、カーボンブラックやカラーイ
ンデックスに記載されているピグメントイエロー、ピグ
メントレッド、ピグメントバイオレット、ピグメントブ
ルー、ピグメントブラックなどの顔料が挙げられるが、
それら以外でもフタロシアニン系、アゾ系、アントラキ
ノン系、アゾメチン系、縮合環系等の顔料も用いること
ができる。また、黄色４号、５号、２０５号、４０１
号；橙色２０４号；赤色１０４号、２０１号、２０２
号、２０４号、２２０号、２２６〜２２８号、４０５
号；青色１号、４０４号などの有機顔料のほか、酸化チ
タン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化鉄、群青、紺
青、酸化クロームなどの無機顔料を用いることもでき
る。これらの中でも、本発明の効果である高い印字濃度
がより顕著に得られるため、カーボンブラックが好まし
く用いられる。

【００２４】本発明の水性インク組成物は、上述の分散
剤なしに水に分散および／または溶解が可能な表面改質
顔料、グリセリンと分子両末端にヒドロキシル基を有す
るジアルコール化合物を同時に含み、前記グリセリンの
添加量がインク全量に対して３〜３０ｗｔ％の範囲であ
り、かつ前記分子両末端にヒドロキシル基を有するジア
ルコール化合物の添加量がインク全量に対して１〜２０
ｗｔ％の範囲であることが好ましい。より好ましくは、
前記グリセリンの添加量が５〜１５ｗｔ％の範囲であ
り、かつ前記分子両末端にヒドロキシル基を有するジア
ルコール化合物の添加量が３〜１０ｗｔ％の範囲であ
る。グリセリンの添加量が３ｗｔ％以上、より好ましく
は５ｗｔ％以上であり、かつ前記分子両末端にヒドロキ
シル基を有するジアルコール化合物の添加量が１ｗｔ％
以上、より好ましくは３ｗｔ％以上であれば、良好な耐
目詰まり性が確保できる。また、グリセリンの添加量が
３０ｗｔ％以下、より好ましくは１５ｗｔ％以下であ
り、かつ前記分子両末端にヒドロキシル基を有するジア
ルコール化合物の添加量が２０ｗｔ％以下、より好まし
くは１０ｗｔ％以下であれば、水性インク組成物を要求
される粘度に合わせやすく、また高い印字濃度を確保で
きる。グリセリンあるいは前記分子両末端にヒドロキシ
ル基を有するジアルコール化合物単独では、水性インク
組成物に適した粘度で高い印字濃度と耐目詰まり性を同
時に実現することが難しい。

【００２５】本発明において、分子両末端にヒドロキシ
ル基を有するジアルコール化合物は、主鎖炭素数が１０
以下のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基のいず
れかの骨格の両末端にヒドロキシル基を有するジアルコ
ールである。アルキル基、アルケニル基、アルキニル基
の骨格中には枝別れ構造を有していてもよい。この化合
物群の具体例としては、１，３−プロパンジオール、
１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、
１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−１，３−プロ
パンジオール、２−ブテン−１，４−ジオール等が挙げ
られる。これらのジアルコール化合物を用いることによ
り、本発明の要件である添加量の範囲内で、より高い印
字濃度とより良好な耐目詰まり性を両立できる。

【００２６】本発明の水性インク組成物は、前記表面改
質顔料が、次亜ハロゲン酸またはその塩を用いた湿式酸
化を含む方法で得らたものであることが好ましい。次亜
ハロゲン酸またはその塩としては、次亜塩素酸ナトリウ
ム、次亜塩素酸カリウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜
臭素酸カリウムなどが挙げられ、次亜塩素酸ナトリウム
が反応性やコストの点から特に好ましい。

【００２７】次亜ハロゲン酸またはその塩による酸化処
理は、例として顔料(例えばカーボンブラック)と有効ハ
ロゲン濃度で１０〜３０％の次亜ハロゲン酸塩（例えば
次亜塩素酸ナトリウム）とを適量の水中に仕込み、５時
間以上、好ましくは約１０〜１５時間、５０℃以上、好
ましくは９５〜１０５℃で攪拌することにより行うこと
ができる。その際顔料は事前に粉砕する、あるいは粉砕
しながら同時に反応させることが好ましい。粉砕方法と
しては、ガラス、ジルコニア、アルミナ、ステンレス、
磁性などのビーズをボールミル、アトライター、コロイ
ドミル、サンドミルなどで粉砕する、あるいは解砕され
易いカーボンブラックの場合は回転式ホモジナイザーや
超音波ホモジナイザーにて粉砕を行う。

【００２８】粉砕・酸化後の分散液は、ビーズと粗大粒
子を分離して、酸化剤の複生成物を除く精製を行って水
性顔料分散液が得られる。また、必要に応じて、分離膜
等での濃縮、金属フィルターやメンブランフィルターな
どを用いた濾過あるいは遠心分離による分級、アルカリ
金属塩の水酸化物あるいはアミンによる中和を行うこと
も可能である。

【００２９】本発明の水性インク組成物中における表面
改質顔料の好ましい添加量は１〜１５ｗｔ％である。１
ｗｔ％未満の添加量では印字濃度が十分でない。また１
５ｗｔ％を超えると水性インク組成物に要求される粘度
に調製することがむずかしくなる。

【００３０】本発明の水性インク組成物は、塗布量が１
ｍｇ／ｃｍ²での浸透時間が１秒未満であるインクであ
ることがより好ましい。

【００３１】塗布量が１ｍｇ／ｃｍ²での浸透時間が１
秒未満であるインクとは、具体的には、例えば３６０ｄ
ｐｉ（ドット／インチ）×３６０ｄｐｉの面積に５０ｎ
ｇのインクを普通紙に塗布した場合に、印刷面を触って
もインクで汚れなくなるまでの時間が１秒未満であるイ
ンクを指す。普通紙としては、より具体的には中性普通
紙のゼロックス−Ｐ（商品名、富士ゼロックス株式会社
製）を用いる。これらのインクは、水溶液の表面張力が
小さくなる水溶性有機溶剤や界面活性剤の浸透促進剤を
添加して、記録媒体への濡れ性を向上することで浸透性
を早めたものである。水溶性有機溶剤としては、エタノ
ール、プロパノール等の低級アルコール、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
チルエーテル等のセロソルブ類、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
エーテル等のカルビトール類が上げられる。

【００３２】また界面活性剤としては、脂肪酸塩類、ア
ルキル硫酸エステル塩類等のアニオン性界面活性剤、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
ンフェニルエーテル等のノニオン性界面活性剤、カチオ
ン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤等を用いること
ができる。なお、本発明の表面改質顔料は、界面活性剤
からなる分散剤を用いること無く水に分散および／また
は溶解が可能な着色剤であるため、本発明のインクで用
いるこれら界面活性剤は、浸透促進のためのみに用いる
ことができる。すなわち、通常顔料に分散性を付与する
ためには顔料と各々の材料が吸着し合う組み合わせで選
ぶ必要があるが、本発明では、組み合わせを考慮せずに
浸透促進性のみで選択することができる。

【００３３】これらの浸透促進剤は、水溶性有機溶剤ま
たは界面活性剤単独、あるいは併用して、インクの表面
張力が４０ｄｙｎ／ｃｍ以下、好ましくは３５ｄｙｎ／
ｃｍ以下に調整して添加することが望ましい。

【００３４】本発明の水性インク組成物に用いる浸透促
進剤としては、上述の水溶性有機溶剤や界面活性剤を用
いることができるが、この中でもグリコールエーテル系
の水溶性有機溶剤がより好ましい。グリコールエーテル
系の水溶性有機溶剤の具体例としては、エチレングリコ
ールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコール
−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−
ブチルエーテル等が例示できる。これらの有機溶剤と表
面改質の顔料を組み合わせることで、印字時のにじみを
低減した良好な印字物を提供できる。

【００３５】また、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フェニル
エーテル等のノニオン性界面活性剤が好ましい。ノニオ
ン性界面活性剤を用いることにより、イオン性の界面活
性剤に比較して発泡の少ない水性インク組成物が得られ
る。ノニオン性界面活性剤の具体例としては、ニッサン
ノニオンＫ−２１１、Ｋ−２２０、Ｐ−２１３、Ｅ−２
１５、Ｅ−２２０、Ｓ−２１５、Ｓ−２２０、ＨＳ−２
２０、ＮＳ−２１２、ＮＳ−２２０（以上いずれも商品
名、日本油脂株式会社製）等が挙げられる。さらにノニ
オン性界面活性剤の中でも、サーフィノール６１、８
２、１０４、４４０、４６５、４８５（以上いずれも商
品名、エア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ社製）等
のアセチレングリコール系界面活性剤が、発泡がほとん
ど無いインクを得ることができ、インクジェット記録方
法に用いるのに特に好適である。

【００３６】本発明の水性インク組成物には、筆記特性
や吐出特性等の記録安定性をより改善する目的で水溶性
化合物をさらに添加することができる。適当な水溶性化
合物を添加することによって、ペン等の筆記具において
はかすれ等のないより滑らかな筆記特性が、またインク
ジェット記録においてはより安定な吐出特性が得られる
場合がある。このような水溶性化合物としては、一般に
水性インク組成物に用いられる有機溶剤や水溶性固体を
用いることができ、具体的には、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、テト
ラエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のグ
リコール類、１，２，６−ヘキサントリオール、ペンタ
エリスリトール等のポリオール類、２−ピロリドン、Ｎ
−メチル−２−ピロリドン、ε−カプロラクタム等のラ
クラム類、尿素、チオ尿素、エチレン尿素、１，３−ジ
メチルイミダゾリジノン類等の尿素類、マルチトール、
ソルビトール、グルコノラクトン、マルトース等の糖類
などが例示できる。

【００３７】本発明の水性インク組成物には必要に応じ
て、さらに定着剤、ｐH調整剤、酸化防止剤・紫外線吸
収剤、防腐剤・防かび剤等を添加することができる。

【００３８】定着剤としては、水溶性の樹脂類を用いる
ことができ，水溶性ロジン類、アルギン酸類、ポリビニ
ルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
メチルセルロース、スチレン−アクリル酸樹脂、スチレ
ン−アクリル酸−アクリル酸エステル樹脂、スチレン−
マレイン酸樹脂、スチレン−マレイン酸半エステル樹
脂、アクリル酸−アクリル酸エステル樹脂、イソブチレ
ン−マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ポリ
ビニルピロリドン、アラビアゴムスターチ、ポリアリル
アミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミンなどが
挙げられる。なお、本発明の表面改質顔料は、水溶性樹
脂からなる分散剤を用いること無く水に分散および／ま
たは溶解が可能な着色剤であるため、本発明のインクで
用いる水溶性樹脂は、定着のためのみに用いることがで
きる。すなわち、通常顔料に分散性を付与するためには
顔料と各々の材料が吸着し合う組み合わせで選ぶ必要が
あるが、本発明では、組み合わせを考慮せずに定着性の
みで選択することができる。

【００３９】ｐＨ調整剤としては、水酸化リチウム、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエタノールアミ
ン、ジエタノールアミンなどのアルカリ金属の水酸化物
あるいはアミン類が挙げられる。

【００４０】酸化防止剤・紫外線吸収剤としては、アロ
ハネート、メチルアロハネートなどのアロハネート類、
ビウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレ
ットなどのビウレット類など、Ｌ−アスコルビン酸およ
びその塩等、チバガイギー社製のＴｉｎｕｖｉｎ３２
８、９００、１１３０、３８４、２９２、１２３、１４
４、６２２、７７０、２９２、Ｉｒｇａｃｏｒ２５２、
１５３、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、１０７６、１０３
５、ＭＤ１０２４など、あるいはランタニドの酸化物等
が用いられる。

【００４１】防腐剤・防かび剤としては、例えば安息香
酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２
−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソル
ビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−
ジベンジソチアゾリン−３−オン（ＩＣＩ社のプロキセ
ルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、プロ
キセルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）などの中から選ぶこ
とができる。

【００４２】本発明の水性インク組成物は、一般の筆記
具用または印刷用途用、スタンプ用としても使用できる
が、インク組成物の液滴を吐出し、前記液滴を記録媒体
に付着させて記録を行うインクジェット記録用インクと
して使用することがより好適である。インクジェット記
録用インクとしての本発明の水性インク組成物において
は、２５℃における粘度が表面改質顔料、グリセリン、
分子両末端にヒドロキシル基を有するジアルコール化合
物、水を含んで、あるいはさらに水溶性化合物やｐH調
整剤等の助剤を含んで１．０〜２５ｃＰｓの範囲に調製
することが好ましい。インクの粘度が上記範囲内であれ
ば、インクジェット記録用インクとして安定に吐出しや
すい。

【００４３】本発明のインクジェット記録方法は、イン
ク組成物を微細なノズルより液滴として吐出して、その
液滴を記録媒体に付着させる方式であればいかなる方法
も使用することができる。その幾つかを説明すると、先
ず静電吸引方式があり、この方式はノズルとノズルの前
方に置いた加速電極の間に強電界を印可し、ノズルから
インクを液滴状で連続的に噴射させ、インク滴が偏向電
極間を飛翔する間に印刷情報信号を偏向電極に与えて記
録する方式、あるいはインク滴を偏向することなく印刷
情報信号に対応して噴射させる方式がある。

【００４４】第二の方法としては、小型ポンプでインク
液に圧力を加え、ノズルを水晶振動子等で機械的に振動
させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式
である。噴射したインク滴は噴射と同時に帯電させ、イ
ンク滴が偏向電極間を飛翔する間に印刷情報信号を偏向
電極に与えて記録する。

【００４５】第三の方法は圧電素子を用いる方式であ
り、インク液に圧電素子で圧力と印刷情報信号を同時に
加え、インク滴を噴射・記録させる方式である。

【００４６】第四の方式は熱エネルギーの作用によりイ
ンク液を急激に体積膨張させる方式であり、インク液を
印刷情報信号に従って微小電極で加熱発泡させ、インク
滴を噴射・記録させる方式である。

【００４７】以上のいずれの方式も本発明の水性インク
組成物を用いたインクジェット記録方法に使用すること
ができる。

【００４８】本発明の記録物は、少なくとも上記水性イ
ンク組成物を用いて上記インクジェット記録方法によっ
て得られたものである。この記録物は、本発明の水性イ
ンク組成物を用いることにより高い印字濃度を示す。ま
たカーボンブラックを使用しているため、高い耐水性、
耐候性、耐活性ガス性等を有する。

【００４９】本発明のインクジェット記録装置は、イン
ク組成物の液滴を吐出し、前記液滴を記録媒体に付着さ
せて記録を行うインクジェット記録装置であって、イン
ク組成物として上記構成の水性インク組成物を少なくと
も用いるものである。本発明においては、上述のインク
ジェット記録方式のいずれを採用した記録装置であって
も使用することができる。

【００５０】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。

【００５１】＜顔料分散液の調製＞ （顔料分散液Ａ）１次粒径が２４ｎｍ、比表面積が１３
７ｍ²／ｇの酸性カーボンブラック １００ｇを水５０
０ｇに混合して、ジルコニアビーズによるボールミルに
て粉砕した。この粉砕原液に次亜塩素酸ナトリウム（有
効塩素濃度 １２％）１５００ｇを滴下し、１０時間煮
沸して湿式酸化を行った。得られた分散原液をガラス繊
維ろ紙ＧＡ−１００（商品名、アドバンテック東洋株式
会社製）でろ過して、さらに水で洗浄した。このウェッ
トケーキを水５ｋｇに再分散して、逆浸透膜にて電導度
２ｍＳ／ｃｍまで脱塩・精製して、さらに顔料濃度１０
ｗｔ％まで濃縮して水性顔料分散液Ａを調整した。

【００５２】（顔料分散液Ｂ）１次粒径が１７ｎｍ、比
表面積が２００ｍ²／ｇの酸性カーボンブラック １０
０ｇを水１ｋｇに混合して、ジルコニアビーズによるボ
ールミルにて粉砕した。この粉砕原液に次亜塩素酸ナト
リウム（有効塩素濃度 １２％）１４００ｇを滴下し
て、ボールミルで粉砕しながら５時間反応させ、さらに
攪拌しながら４時間煮沸して湿式酸化を行った。得られ
た分散原液をガラス繊維ろ紙ＧＡ−１００（商品名、ア
ドバンテック東洋株式会社製）でろ過して、さらに水で
洗浄した。このウェットケーキを水５ｋｇに再分散し
て、逆浸透膜にて電導度２ｍＳ／ｃｍまで脱塩・精製し
て、さらに顔料濃度１０ｗｔ％まで濃縮して水性顔料分
散液Ｂを調整した。

【００５３】（顔料分散液Ｃ）顔料分散液Ａに用いたカ
ーボンブラック １００ｇ、水溶性樹脂の分散剤のジョ
ンクリルＪ−６２（商品名、ジョンソンポリマー社製）
１５０ｇ、水酸化ナトリウム６ｇ、水２５０ｇを混合し
て、ジルコニアビーズによるボールミルにて１０時間分
散を行った。得られた分散原液を孔径約５μｍのステン
レス製フィルターにて濾過して、水で顔料濃度１０ｗｔ
％まで希釈して水溶性樹脂で分散した水性顔料分散液Ｃ
を調整した。

【００５４】＜水性インク組成物の調製＞ （実施例１のインク）顔料分散液Ａを４５ｇ、保湿成分
としてグリセリン６ｇと１，４−ブタンジオール５ｇ、
浸透促進成分としてｔｅｒｔ−ペンタノール４ｇを混合
した。超純水を加えて全量を１００ｇとして、さらにイ
ンクｐＨが７．５になるまでトリエタノールアミンを加
えた。この混合液を２時間攪拌して、孔径約５μｍのス
テンレス製フィルターにて濾過して水性インクを調製し
た。

【００５５】（実施例２のインク）顔料分散液Ｂを４５
ｇ、保湿剤としてグリセリン８ｇと１，５−ペンタンジ
オール４ｇ、浸透促進成分としてエタノール４ｇを混合
した。超純水を加えて全量を１００ｇとして、さらにイ
ンクｐＨが７．５になるまでトリエタノールアミンを加
えた。この混合液を２時間攪拌して、孔径約５μｍのス
テンレス製フィルターにて濾過して水性インクを調製し
た。

【００５６】（実施例３のインク）顔料分散液Ｂを４５
ｇ、保湿剤としてグリセリン１０ｇと１，３−プロパン
ジオール６ｇ、浸透促進成分としてジエチレングリコー
ル−モノ−ｎ−ブチルエーテル７．５ｇを混合した。超
純水を加えて全量を１００ｇとして、さらにインクｐＨ
が７．２になるまでトリエタノールアミンを加えた。こ
の混合液を２時間攪拌して、孔径約５μｍのステンレス
製フィルターにて濾過して水性インクを調製した。

【００５７】（実施例４のインク）顔料分散液Ａを４５
ｇ、保湿成分としてグリセリン１２ｇと１，５−ペンタ
ンジオール５ｇ、浸透促進成分としてトリエチレングリ
コール−モノ−ｎ−ブチルエーテル５ｇとアセチレング
リコール系界面活性剤のサーフィノール４６５を０．６
ｇを混合した。超純水を加えて全量を１００ｇとして、
さらにインクｐＨが７．５になるまでトリエタノールア
ミンを加えた。この混合液を２時間攪拌して、孔径約５
μｍのステンレス製フィルターにて濾過して水性インク
を調製した。

【００５８】（比較例１のインク）顔料分散液Ａを４５
ｇ、保湿成分としてグリセリン６ｇ、浸透促進成分とし
てジエチレングリコール−モノ−ｎ−ブチルエーテル
７．５ｇを混合した。超純水を加えて全量を１００ｇと
して、さらにインクｐＨが７．５になるまでトリエタノ
ールアミンを加えた。この混合液を２時間攪拌して、孔
径約５μｍのステンレス製フィルターにて濾過して水性
インクを調製した。

【００５９】（比較例２のインク）顔料分散液Ａを４５
ｇ、保湿成分として１，４−ブタンジオール５ｇ、浸透
促進成分としてｔｅｒｔ−ペンタノール４ｇを混合し
た。超純水を加えて全量を１００ｇとして、さらにイン
クｐＨが７．５になるまでトリエタノールアミンを加え
た。この混合液を２時間攪拌して、孔径約５μｍのステ
ンレス製フィルターにて濾過して水性インクを調製し
た。

【００６０】（比較例３のインク）顔料分散液Ｂを４５
ｇ、保湿剤としてグリセリン３５ｇと１，５−ペンタン
ジオール６ｇ、浸透促進成分としてトリエチレングリコ
ール−モノ−ｎ−ブチルエーテル５ｇを混合した。超純
水を加えて全量を１００ｇとして、さらにインクｐＨが
７．２になるまでトリエタノールアミンを加えた。この
混合液を２時間攪拌して、孔径約５μｍのステンレス製
フィルターにて濾過して水性インクを調製した。

【００６１】（比較例４のインク）顔料分散液Ｂを４５
ｇ、保湿剤としてグリセリン１０ｇと１，５−ペンタン
ジオール３０ｇ、浸透促進成分としてｔｅｒｔ−ペンタ
ノール４ｇを混合した。超純水を加えて全量を１００ｇ
として、さらにインクｐＨが７．２になるまでトリエタ
ノールアミンを加えた。この混合液を２時間攪拌して、
孔径約５μｍのステンレス製フィルターにて濾過して水
性インクを調製した。

【００６２】（比較例５のインク）顔料分散液Ｃを４５
ｇ、保湿剤としてグリセリン６ｇと１，３−プロパンジ
オール５ｇ、浸透促進成分としてエタノール４ｇを混合
した。超純水を加えて全量を１００ｇとして、さらにイ
ンクｐＨが７．５になるまでトリエタノールアミンを加
えた。この混合液を２時間攪拌して、孔径約５μｍのス
テンレス製フィルターにて濾過して水性インクを調製し
た。

【００６３】＜印字濃度の評価＞実施例１〜４および比
較例１〜５の各水性インク組成物について、以下のよう
に印字濃度を評価した。

【００６４】各インクを圧電素子式オンデマンド型イン
クジェット記録装置であるＭＪ−９３０Ｃ（商品名；セ
イコーエプソン株式会社製）に充填した。各インクを充
填したＭＪ−９３０Ｃを用いて、記録媒体として中性普
通紙であるゼロックス−Ｐ（商品名；富士ゼロックス株
式会社製）に印字を行い、記録物を得た。ただし、グリ
セリンの添加量が３０ｗｔ％以上である比較例３および
グリセリンの添加量が１０ｗｔ％以上でありかつ分子両
末端にヒドロキシル基を有するジアルコール化合物の添
加量が２０ｗｔ％以上である比較例４の水性インク組成
物は、粘度が高いために安定な吐出を行うことができ
ず、記録物は得られなかった。

【００６５】実施例１〜４および比較例１、２、５の水
性インク組成物を用いて得た記録物を乾燥後、マクベス
濃度計ＴＲ−９２７（商品名；コルモーゲン社製）で印
字濃度を測定した。結果を表１にまとめて示す。

【００６６】

【表１】 表１から明らかなように、分子両末端にヒドロキシル基
を有するジアルコール化合物の添加量が１ｗｔ％以下で
ある比較例１および、樹脂分散によって得た顔料分散液
を使用した比較例５に対し、本発明の実施例の水性イン
ク組成物は１．４５以上の印字濃度を示した。すなわ
ち、表面改質顔料を含む水性インク組成物において、分
子両末端にヒドロキシ基を有するジアルコール化合物の
添加量が１ｗｔ％以上であれば高い印字濃度が得られ
る。さらに、浸透促進剤としてグリコールエーテル類を
添加した実施例３のインク組成物を用いた記録物におい
ては、印字の周辺部分のにじみが少なかった。すなわち
グリコールエーテル類から選ばれる浸透促進剤を本発明
の水性インク組成物に含むことで、印字時のにじみを低
減した良好な印字物を提供できる。また、浸透促進剤と
してアセチレングリコール系のノニオン性界面活性剤を
さらに含む実施例４のインク組成物は、発泡が極めて少
なく扱いが容易であった。

【００６７】＜耐目詰まり性の評価＞実施例１〜４およ
び比較例１、２、５の各水性インク組成物について、上
述のインクジェット記録装置ＭＪ−９３０Ｃで印字した
後、前記インクジェット記録装置を、印字ヘッド部をホ
ームポジションから外した状態で、温度５０℃の環境下
にて４週間放置した。放置後、再度印字試験を行い、吐
出が安定であるか否かで耐目詰まり性を評価した。判定
は以下のように分類した。 Ａ ・・放置後の吐出が極めて安定である。 Ｂ ・・放置後の吐出が不安定であり、復帰にヘッド部
の２回以内のクリーニング動作を要する。 Ｃ ・・放置後の吐出が不安定であり、復帰にヘッド部
の５回以内のクリーニング動作を要する。 ＮＧ ・放置後の吐出が不安定であり、復帰しない。

【００６８】評価結果を表１に示す。

【００６９】表１から明らかなように、分子両末端にヒ
ドロキシル基を有するジアルコール化合物の添加量が１
ｗｔ％以下である比較例１、グリセリンの添加量が３ｗ
ｔ％以下である比較例２および樹脂分散によって得た顔
料分散液を使用した比較例５に対し、本発明の実施例の
水性インク組成物は良好な耐目詰まり性を示した。すな
わち、表面改質顔料を含む水性インク組成物において、
グリセリンの添加量が３ｗｔ％以上であり、かつ分子両
末端にヒドロキシル基を有するジアルコール化合物の添
加量が１ｗｔ％以上であれば良好な耐目詰まり性が確保
できる。

【００７０】

【発明の効果】本発明の要件を満たす水性インク組成物
は高い印字濃度と良好な耐目詰まり性を示す。また、本
発明の要件を満たすインクジェット記録装置を用いて、
インクジェット記録を行って得た記録物は、高い印字濃
度を有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 FC01 2H086 BA53 BA55 BA59 BA62 4J037 AA02 CA05 CB04 DD20 DD24 EE02 EE19 EE28 EE29 EE43 FF05 FF30 4J039 AE07 BA04 BA13 BA23 BA31 BA35 BA36 BA37 BC07 BC09 BC12 BC13 BC16 BC17 BC19 BC33 BC39 BC54 BC56 BC60 BE01 BE12 BE22 BE33 CA06 EA10 EA41 EA42 EA44 GA24

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、（１）分散剤なしに水に分
   散および／または溶解が可能な表面改質顔料、（２）イ
   ンク全量に対する添加量が３〜３０ｗｔ％の範囲である
   グリセリン、（３）インク全量に対する添加量が１〜２
   ０ｗｔ％の範囲である分子両末端にヒドロキシル基を有
   するジアルコール化合物、（４）水を含んでなる水性イ
   ンク組成物。
2. 【請求項２】 前記グリセリンの添加量がインク全量に
   対して５〜１５ｗｔ％の範囲であり、かつ前記分子両末
   端にヒドロキシル基を有するジアルコール化合物の添加
   量がインク全量に対して３〜１０ｗｔ％の範囲であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の水性インク組成物。
3. 【請求項３】 前記表面改質顔料が、顔料を次亜ハロゲ
   ン酸またはその塩で湿式酸化することによって表面改質
   されたものである請求項１または請求項２のいずれか一
   項に記載の水性インク組成物。
4. 【請求項４】 前記表面改質顔料の添加量が、インク全
   量に対して１〜１５ｗｔ％の範囲であることを特徴とす
   る請求項１〜３のいずれか一項に記載の水性インク組成
   物。
5. 【請求項５】 前記表面改質顔料が表面改質カーボンブ
   ラックであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   一項に記載の水性インク組成物。
6. 【請求項６】 水性インク組成物の塗布量が１ｍｇ／ｃ
   ｍ²での浸透時間が１秒未満であることを特徴とする請
   求項１〜５のいずれか一項に記載の水性インク組成物。
7. 【請求項７】 グリコールエーテル系の水溶性有機溶剤
   を更に含んでなる、請求項１〜６のいずれか一項に記載
   の水性インク組成物。
8. 【請求項８】 ノニオン性界面活性剤を更に含んでな
   る、請求項１〜７のいずれか一項に記載の水性インク組
   成物。
9. 【請求項９】 前記ノニオン性界面活性剤がアセチレン
   グリコール系界面活性剤から選ばれることを特徴とす
   る、請求項８記載の水性インク組成物。
10. 【請求項１０】 インク組成物の液滴を吐出し、前記液
    滴を記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記
    録方法であって、前記インク組成物として請求項１〜９
    のいずれか一項に記載の水性インク組成物を少なくとも
    用いることを特徴とするインクジェット記録方法。
11. 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれか一項に記載の
    水性インク組成物をインクジェット記録方法にて印刷し
    た、記録物。
12. 【請求項１２】 インク組成物の液滴を吐出し、前記液
    滴を記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記
    録装置であって、前記インク組成物として請求項１〜９
    のいずれか一項に記載の水性インク組成物を少なくとも
    用いることを特徴とする記録装置。