JP2005350548A - 顔料インク、これを用いたインクセット、インクカートリッジ、記録ユニット、画像記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 自己分散性顔料を用いて作製されたインクにおいて、優れた耐擦過性を維持でき、しかも画像濃度の低下がない画像を得ることができる顔料インク、これを用いたインクセット、インクカートリッジ、記録ユニット、画像記録装置及びインクジェット記録方法の提供。
【解決手段】 顔料を含有する顔料インクにおいて、該顔料が表面に、それぞれ下記の構造式（Ｉ）で表される原子団の１種若しくは数種及び、少なくともアルキレンオキサイド鎖を含有する原子団の、２種類の原子団を有することを特徴とする顔料インク、これを用いたインクセット、インクカートリッジ、記録ユニット、画像記録装置及びインクジェット記録方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、水性ボールペン、万年筆、水性サインペン等の筆記具や、サーマルジェット方式やピエゾ方式等のオンデマンドタイプのインクジェットプリンタ用に好適に使用できる顔料インク、インクセット、インクカートリッジ、記録ユニット、画像記録装置及びインクジェット記録方法に関する。

従来より、優れた発色性や安定性を求められるインクの色材として染料が利用されてきている。しかし、染料は上記長所を有しているものの、形成される画像が、耐水性や耐光性等の堅牢性に劣るという問題を有しており、改善が要求されている。近年、これらの問題点を改良するために、染料の代わりに有機顔料やカーボンブラックを用いた顔料インク（以下、単に「インク」ともいう）が数多く提案されている。

しかしながら、インクの色材として染料の代わりに有機顔料やカーボンブラックを用いた場合には、形成される画像の耐擦過性（例えば、画像を指で擦る、或いは画像に対してマーカーペンを使用する等した場合に擦れや滲みを起こさない性質）が十分でないという問題がある。この問題を解決するために、樹脂結合タイプの自己分散性顔料等を使用することについての提案がある（例えば、特許文献１参照）。これは、インクジェット記録法において用いられる液媒体と着色剤成分（色材）とを含有する記録媒体液（インク）において、顔料表面の官能基と反応し得る反応性基を有するセグメント（Ａ）と、前記反応性基を実質的に有さずかつセグメント（Ａ）よりも液媒体に対し高い親和性を示すセグメント（Ｂ）とを有する重合体を、顔料と加熱して得られる顔料複合ポリマーを、着色剤成分としてインクに含有させる技術である。しかし、この発明で使用されている顔料複合ポリマーにおいては、顔料表面に反応する重合体（セグメント）として特定の官能基を有するものが必要となるため、使用できる重合体が限定される。又、顔料表面にも重合体と反応可能な官能基が必須であり、使用できる顔料の種類も限定されてしまう。又、製造上の問題として、顔料表面と反応性基を有さないセグメントにイオン性を持たせることは難しく、イオン性を有する水分散体を得ることは難しいという問題がある。

又、複数の分子を用いた樹脂結合タイプの自己分散性顔料を使用することについての開示がある（例えば、特許文献２参照）。この樹脂結合タイプの自己分散性顔料は、イオン性を有する水性顔料分散が可能である。これらの樹脂結合タイプの自己分散性顔料を用いることにより、インクの記録ヘッドに対する信頼性は確保できたものの、印字物の耐擦過性については更に改善する余地があった。

又、耐水性を向上させるためのエステル官能基と分散性を付与する官能基を顔料表面に結合させて、耐水性と分散安定性を両立させる顔料インクについて提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかし、このインクを用いて印字された印字物は、耐擦過性については更に改善する余地があった。
インクジェット記録によって印字された画像の耐擦過性を向上させることを目的として、インクの浸透性を高くして記録媒体へ色材を浸透させる方法は、業界における公知技術である。
特開平９−２７２８３１号公報 国際公開第０１／５１５６６号パンフレット 特開２００１−５５５３２公報

しかしながら、このような浸透性の高いインクとした場合には、印字物の画像濃度が低下するという弊害があることも業界において知られている。
従って、本発明の目的は、自己分散性顔料を用いて作製されたインクにおいて、優れた耐擦過性を維持でき、しかも画像濃度の低下がない画像を得ことができるインク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、本発明は、顔料を含有する顔料インクにおいて、該顔料が表面に、下記の構造式（Ｉ）で表される原子団の１種若しくは数種及び、少なくともアルキレンオキサイド鎖を含有する原子団の、２種類の原子団を有することを特徴とする顔料インク、該インクを用いたインクセット、インクカートリッジ、記録ユニット、画像記録装置及びインクジェット記録方法である。

（但し、上記式中にあるＭは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わし、Ｒ₁は、炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表わす。）

本発明によれば、特定の構成を有する自己分散型の顔料を色材として使用したインクによって、耐擦過性が向上し、画像濃度の低下がない記録物を得ることができる。

次に、好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。本発明にかかるインクは、インク中の顔料が、表面に、特定構造を有する少なくとも２種類の原子団を有することを特徴としている。尚、これら２種類の原子団が、後述するように、特定量及び特定比率で顔料表面に化学的に結合していることがより好ましい。又、これら２種類の原子団が、後述するように、特定量及び特定比率で結合している顔料を使用することがより好ましい。

先ず、顔料表面に化学的に結合させる特定構造を有する少なくとも２種類の原子団について説明する。１つ目の原子団は、下記に列挙した構造式（Ｉ）からなる原子団から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする。

ここで、上記式中にあるＭは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わし、Ｒ₁は、炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表わす。上記アルカリ金属としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、及びＣｓ等が挙げられる。上記有機アンモニウムとしては、例えば、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、モノヒドロキシメチルアミン、ジヒドロキシメチルアミン、トリヒドロキシメチルアミン、エタノールアンモニウム、ジエタノールアンモニウム、及びトリエタノールアンモニウム等が挙げられる。

２つ目の原子団は、少なくともアルキレンオキサイド鎖を含有することを特徴とする。又、アルキレンオキサイド鎖が、エチレンオキサイド鎖（ｎ＝１０〜３００）であることが好ましい。更に好ましくは、下記構造式（II）で示されるようなエチレンオキサイドユニットを有するものが好ましい。本発明は、勿論、下記構造式（II）で示される原子団に限定されるものではなく、エチレンオキサイドユニットを有するものであれば好適に使用できる。

（但し、式中のＲ₂は、水素原子、炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表わし、ｎ＝１０〜３００を表わす。）

本発明にかかるインクは、上記に示したような、特定構造を有する少なくとも２種類の原子団を有する顔料を含有することを特徴としている。該顔料は、これらの原子団を有するため、自己分散型の顔料となる。このような構成を有する本発明にかかるインクによれば、普通紙等の記録媒体上に印字された場合でも、優れた耐擦過性を維持したまま、画像濃度の低下がない記録物が得られる。又、別の効果として、長期の保存においても、インクの分散安定性が向上することがあることがわかった。

このようなインクが上記したような特性を発揮する詳細なメカニズムは現時点においては明らかでないが、次のように考えている。即ち、インク中では上記構造式（Ｉ）で示される原子団によって安定に存在していた顔料粒子が、記録媒体上に印字されると、上記構造式（Ｉ）で示される原子団が上記構造式（II）で示される原子団に包み込まれることにより顔料粒子同士の結着力が強まり、この結果、優れた耐擦過性を維持したまま画像濃度の低下がない記録物を得ることができたものと考えている。

又、インクの分散安定性に関しては、構造式（Ｉ）で示される原子団のイオン性官能基による静電的反発による安定化と、構造式（II）で示される原子団の結合による顔料粒子の水和力の増加、及び高分子鎖による立体障害とにより、顔料粒子の分散性が高まるためであろうと推測される。

次に、上記したような特定構造を有する少なくとも２種類の原子団が、表面に化学的に結合した顔料の作製法について説明する。特に、下記の方法によって作製された顔料は、インクに使用した場合に、上記した効果がより発揮され易い。

先ず、前記した構造式（Ｉ）で表される原子団は、いずれも、アゾカップリング法によりフェニレンを挟んでイオン性官能基を顔料に導入する方法や、通常知られているオゾン処理、プラズマ処理、液相酸化処理等の酸化処理法によって、顔料表面上に導入可能である。しかし、これらの製造方法に限定されるわけではない。

又、前記した構造式（II）で表される原子団は、上記のようにして得られる構造式（Ｉ）で表される原子団で修飾された顔料表面上を、更に化学修飾することによって導入可能である。具体的には、例えば、−ＣＯＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−Ｈの導入は、構造式（Ｉ）で表される原子団として、−ＣＯＯＨ、若しくは、−Ｒ₁−ＣＯＯＨを導入した後に、ＨＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−Ｈを通常のエステル化反応によって化学結合させる。この場合、先に述べた方法によって導入した構造式（Ｉ）で表される原子団の導入量の一部が、上記構造式で示される原子団に置き換えられることになる。

又、構造式（II）として示した−ＯＣＯＣＨ₂（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）_n−Ｏ−Ｒ₂の導入は、酸性カーボン、若しくは構造式（Ｉ）で表される原子団を導入するために酸化処理を行ったカーボン表面上にある水酸基と、Ｒ₂−Ｏ−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−ＣＨ₂−ＣＯＯＨとを通常のエステル化反応によって化学結合させることで可能である。勿論、構造式（II）で表される原子団の導入法は、上記例に特に限定されるわけではない。

又、本発明で使用する顔料の製造は、例えば、下記に挙げるようなカーボンブラックをベースカーボンとし、その表面に、上記したような原子団を導入することで行うことができる。例えば、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、チャンネルブラック等のカーボンブラックをいずれも使用することができる。具体的には、例えば、レイヴァン（Ｒａｖｅｎ）７０００、レイヴァン５７５０、レイヴァン５２５０、レイヴァン５０００ＵＬＴＲＡ、レイヴァン３５００、レイヴァン２０００、レイヴァン１５００、レイヴァン１２５０、レイヴァン１２００、レイヴァン１１９０ＵＬＴＲＡ−II、レイヴァン１１７０、レイヴァン１２５５（以上、コロンビア社製）、ブラックパールズ（Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ）Ｌ、リーガル（Ｒｅｇａｌ）４００Ｒ、リーガル３３０Ｒ、リーガル６６０Ｒ、モウグル（Ｍｏｇｕｌ）Ｌ、モナク（Ｍｏｎａｒｃｈ）７００、モナク８００、モナク８８０、モナク９００、モナク１０００、モナク１１００、モナク１３００、モナク１４００、モナク２０００、ヴァルカン（Ｖａｌｃａｎ）ＸＣ−７２Ｒ（以上、キャボット社製）、カラーブラック（Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ）ＦＷ１、カラーブラックＦＷ２、カラーブラックＦＷ２Ｖ、カラーブラックＦＷ１８、カラーブラックＦＷ２００、カラーブラックＳ１５０、カラーブラックＳ１６０、カラーブラックＳ１７０、プリンテックス（Ｐｒｉｎｔｅｘ）３５、プリンテックスＵ、プリンテックスＶ、プリンテックス１４０Ｕ、プリンテックス１４０Ｖ、スペシャルブラック（Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ）６、スペシャルブラック５、スペシャルブラック４Ａ、スペシャルブラック４（以上、デグッサ社製）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上、三菱化学社製）等の市販品を使用することができる。又、本発明のために別途新たに調製されたカーボンブラックを使用することもできる。しかし、本発明は、これらに限定されるものではなく、従来公知のカーボンブラックをいずれも使用することができる。

以下に、本発明にかかるインクに使用する他の構成成分について説明する。
［水性媒体］
本発明で使用することのできる水性媒体の例としては、例えば、水、或いは水と水溶性有機溶剤との混合溶媒が挙げられる。水溶性有機溶媒としては、インクの乾燥防止効果を有するものが特に好ましい。具体的な水溶性有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；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；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテート；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）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；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記の如き水溶性有機溶剤は、単独でも或いは混合物としても使用することができる。又、水としては、脱イオン水を使用することが望ましい。

本発明にかかるインク中の上記に挙げたような水溶性有機溶剤の含有量は特に限定されないが、インク全質量に対して、３〜５０質量％の範囲が好適である。又、インクに含有される水の量は、インク全質量に対して５０〜９５質量％の範囲とすることが好ましい。

又、インクの保湿性維持のために、その他、尿素、尿素誘導体、エチレン尿素、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の保湿性固形分をインク成分として用いてもよい。尿素、尿素誘導体、トリメチロールプロパン等の、保湿性固形分のインク中の含有量は、一般には、インクに対して０．１〜２０．０質量％の範囲が好ましく、より好ましくは３．０〜１０．０質量％の範囲である。

更に、本発明にかかるインクには、上記成分以外にも必要に応じて、界面活性剤、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、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させてもよい。

上記したような構成を有する本発明にかかるインクは、筆記具用インクや、インクジェット用インクに用いることができる。インクジェット記録方法としては、インクに力学的エネルギーを作用させ、液滴を吐出する記録方法、及びインクに熱エネルギーを加えてインクの発泡により液滴を吐出するバブルジェット（登録商標）記録方法があるが、本発明のインクは、これらの記録方法に特に好適である。

ところで、本発明にかかるインクを、上記したようなインクジェット記録に用いる場合には、インクジェット記録ヘッドから良好に吐出される特性を有するインクとすることが好ましい。このため、インクジェット記録ヘッドからの吐出性という観点からは、インクの特性が、例えば、その粘度が１〜１５ｍＰａ・ｓ、表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上、更には、粘度が１〜５ｍＰａ・ｓ、表面張力が２５〜５０ｍＮ／ｍとすることが好ましい。

以上のような構成を有する本発明のインクは、インクジェット記録に用いられる際に、特に効果的である。インクジェット記録方法としては、インクに力学的エネルギーを作用させてインクを吐出する記録方法、及びインクに熱エネルギーを加えてインクの発泡によりインクを吐出するインクジェット記録方法があるが、それらのインクジェット記録方法に、本発明の顔料インクは特に好適である。

［記録方法、記録ユニット、インクカートリッジ及び記録装置］
次に、上記した本発明にかかるインクを用いて記録を行う場合に好適な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、図１及び図２に、熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置の主要部であるヘッド構成の一例を示す。図１は、インク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、図２は図１のＡ−Ｂ線での切断面図である。ヘッド１３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１５とを接着して得られる。発熱素子基板１５は、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等で形成される保護層１６、アルミニウム、金、アルミニウム−銅合金等で形成される電極１７−１及び１７−２、ＨｆＢ₂、ＴａＮ、ＴａＡｌ等の高融点材料から形成される発熱抵抗体層１８、熱酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される蓄熱層１９、シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性のよい材料で形成される基板２０よりなっている。

上記ヘッド１３の電極１７−１及び１７−２にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板１５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２１に気泡が発生し、その圧力でメニスカス２３が突出し、インク２１がヘッドのノズル１４を通して吐出し、吐出オリフィス２２よりインク小滴２４となり、被記録材２５に向かって飛翔する。図３には、図１に示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの一例の外観図を示す。このマルチヘッドは、マルチノズル２６を有するガラス板２７と、図１に説明したものと同じような発熱ヘッド２８を接着して作られている。

図４に、このヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。図４において、６１はワイピング部材としてのブレードであり、そ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、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッド６５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、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。

６２は記録ヘッド６５の突出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に、６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。上記ブレード６１、キャップ６２及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によって吐出口面に水分、塵埃等の除去が行われる。

６５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被記録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッド、６６は記録ヘッド６５を搭載して記録ヘッド６５の移動を行うためのキャリッジである。キャリッジ６６はガイド軸６７と摺動可能に係合し、キャリッジ６６の一部はモーター６８によって駆動されるベルト６９と接続（不図示）している。これによりキャリッジ６６はガイド軸６７に沿った移動が可能となり、記録ヘッド６５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。

５１は被記録材を挿入するための紙給部、５２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６５の吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録の進行につれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。以上の構成において記録ヘッド６５が記録終了してホームポジションへ戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレード６１は移動経路中に突出している。その結果、記録ヘッド６５の吐出口がワイピングされる。

尚、キャップ６２が記録ヘッド６５の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ６２は記録ヘッドの移動経路中に突出するように移動する。記録ヘッド６５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６２及びブレード６１は上記したワイピングの時の位置と同一の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッド６５の吐出口面はワイピングされる。上述の記録ヘッド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、記録ヘ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ピングが行われる。

図５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カートリッジ４５の一例を示す図である。ここで４０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４２が設けられている。この栓４２に針（不図示）を挿入することにより、インク袋４０中のインクをヘッドに供給可能にする。４４は廃インクを受容するインク吸収体である。インク収容部としてはインクとの接液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されているものが好ましい。

本発明で使用されるインクジェット記録装置としては、上述のようにヘ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６に示すようなそれらが一体になったものにも好適に用いられる。図６において、７０は記録ユニットであり、この中にはインクを収容したインク収容部、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オリフィスを有するヘッド部７１からインク滴として吐出される構成になっている。インク吸収体の材料としてはポリウレタンを用いることが本発明にとって好ましい。又、インク吸収体を用いず、インク収容部が内部にバネ等を仕込んだインク袋であるような構造でもよい。７２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７０は図４に示す記録ヘッド６５に換えて用いられるものであって、キャリッジ６６に対して着脱自在になっている。

次に、力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置の好ましい一例としては、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、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、インクの小液滴をノズルから吐出させるオンデマンドインクジェット記録ヘッドを挙げることができる。その記録装置の主要部である記録ヘッドの構成の一例を図７に示す。

ヘッドは、インク室（不図示）に連通したインク流路８０と、所望の体積のインク滴を吐出するためのオリフィスプレート８１と、インクに直接圧力を作用させる振動板８２と、この振動板８２に接合され、電気信号により変位する圧電素子８３と、オリフィスプレート８１、振動板８２等を支持固定するための基板８４とから構成されている。

図７において、インク流路８０は、感光性樹脂等で形成され、オリフィスプレート８１は、ステンレス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あけ等により吐出口８５が形成され、振動板８２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され、圧電素子８３は、チタン酸バリウム、ＰＺＴ等の誘電体材料で形成される。以上のような構成の記録ヘッドは、圧電素子８３にパルス状の電圧を与え、歪み応力を発生させ、そのエネルギーが圧電素子８３に接合された振動板を変形させ、インク流路８０内のイ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８５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４に示したものと同様なインクジェット記録装置に組み込んで使用される。インクジェット記録装置の細部の動作は、先述と同様に行うもので差しつかえない。

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に具体的に説明する。尚、以下の記載で、「部」、「％」とあるものは特に断らない限り質量基準である。先ず、以下のようにして顔料分散体１〜４を作製し、次に、得られた各顔料分散体を用いて、実施例１〜３及び比較例１の各インクを作製した。

（顔料分散体１）
表面積が２３０ｍ²／ｇでＤＢＰ吸油量が７０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックをベースカーボンに用いて、通常の次亜塩素酸ソーダを用いた液相酸化処理を行い、カーボンブラックの表面にカルボキシル基が結合されたアニオン性の自己分散型カーボンブラックを得た。次に、このカーボンブラックの表面上のカルボキシル基の一部と、ポリエチレングリコールＨＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−Ｈ（ｎ＝１５０）を通常のエステル化反応によって化学結合させた。そして、カルボキシル基と、−ＣＯＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−Ｈ（ｎ＝１５０）基とが、カーボンブラック表面上に化学結合した顔料分散体１（顔料分１０質量％）を得た。

（顔料分散体２）
市販の酸性カーボンブラック１０ｇと、ｐ−アミノ−Ｎ−ベンゼンスルホン酸４ｇとを水７２ｇによく混合した後、これに硝酸１．６２ｇを滴下して７０℃で撹拌した。数分後、５ｇの水に１．１ｇの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加え、更に１時間撹拌した。得られたスラリーを東洋濾紙Ｎｏ．２（アドバンティス社製）で濾過して、顔料粒子を充分に水洗し、下記式で表したように、表面に、フェニル基を介して親水性基であるスルホン酸基が結合したアニオン性に帯電した自己分散型カーボンブラックを得た。

次に、この自己分散型カーボンブラックの表面上に存在している水酸基と、Ｃ₂Ｈ₅−Ｏ−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−ＣＨ₂−ＣＯＯＨ（ｎ＝１００）とを通常のエステル化反応によって化学結合させた。こうして、カーボンブラックの表面上に、フェニル基を介して結合したスルホン酸基と、−ＯＣＯＣＨ₂（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）_n−Ｏ−Ｃ₂Ｈ₅基（ｎ＝１００）が表面上に化学結合した顔料分散体２（顔料分１０質量％）を得た。

（顔料分散体３）
市販の酸性カーボンブラック１０ｇと、３−アミノ−Ｎ−エチルピリジニウムブロマイド３．０６ｇとを水７２ｇによく混合した後、これに硝酸１．６２ｇを滴下して７０℃で撹拌した。数分後、水５ｇに１．０７ｇの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加え、更に１時間撹拌した。得られたスラリーを東洋濾紙Ｎｏ．２（アドバンティス社製）で濾過し、顔料粒子を充分に水洗し、下記式で表した親水性基が、表面に直接結合したカチオン性に帯電した自己分散型カーボンブラックを得た。

次に、この自己分散型カーボンブラックの表面上に存在している水酸基と、Ｃ₆Ｈ₁₃−Ｏ−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−ＣＨ₂−ＣＯＯＨ（ｎ＝７０）とを通常のエステル化反応によって化学結合させた。こうして上記式で表した親水性基と、−ＯＣＯＣＨ₂（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）_n−Ｏ−Ｃ₆Ｈ₁₃基（ｎ＝７０）とが表面上に化学結合した顔料分散体３（顔料分１０質量％）を得た。

（顔料分散体４）
表面積が２３０ｍ²／ｇでＤＢＰ吸油量が７０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラックを用いて通常の次亜塩素酸ソーダを用いた液相酸化処理を行い、カーボンブラックの表面にカルボキシル基が結合されたアニオン性の自己分散型顔料分散体（顔料分１０質量％）を得た。

（実施例１〜３及び比較例１のインクの作製）
上記で得た各顔料分散体と下記に示す他成分を混合し、よく攪拌した後に、ポアサイズ１．０μｍのメンブレンフィルターで濾過し、実施例１〜３及び比較例１の各インクを得た。各実施例及び比較例で用いた顔料分散体は、下記表１の通りである。

（インク組成）
・各顔料分散体（１０質量％） ４０部
・グリセリン ８部
・エチレングリコール ８部
・アセチレノールＥ１００（商品名、川研ファインケ
ミカル社） ０．０５部
・純水 残部

＜評価＞
インクジェット記録装置（商品名、ＢＪＳ−７００、キヤノン製）を用い、該インクカートリッジのブラックインク側に、実施例１〜３及び比較例１の各インクを注入し、画像を出力した。得られた記録物について、以下の方法及び基準で評価を行った。表２に評価結果をまとめて示した。

（印字汚れ耐擦過性）
実施例１〜３及び比較例１の各インクを、９種類の普通紙に印字を行い、得られた画像を１日放置した後、印字部分を、シルボン紙に４０ｇ／ｃｍ²の加重で５回擦り、擦り部分付近の汚れを目視にて観察して、以下の方法及び基準で評価した。普通紙には、キヤノン製ＰＰＣ用紙ＮＳＫ、キヤノン製ＰＰＣ用紙ＮＤＫ、キヤノン製普通紙ＳＷ１０１、キヤノン製普通紙ブリリアントホワイトペーパー、普通紙Ｃａｎｏｎ−ＯＦＦＩＣＥ、ゼロックス社製普通紙ＸＥＲＯＸ４２００、ヒューレットパッカード（ＨＰ）社製普通紙ＨＰブライトホワイトペーパー、普通紙シュタインバイス、普通紙ハンマーミルジェットプリントの、９紙を使用した。
○：半分以上の紙で汚れが目立たない。
×：全ての紙で汚れが目立つ。

インクジェット記録装置ヘッドの縦断面図である。 インクジェット記録装置ヘッドの横断面図である。 図１に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外観斜視図である。 インクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。 インクカートリッジの縦断面図である。 記録ユニットの一例を示す斜視図である。 記録ヘッドの構成の一例を示す図である。

符号の説明

１３：ヘッド
１４：インクノズル
１５：発熱素子基板
１６：保護層
１７−１、１７−２：電極
１８：発熱抵抗体層
１９：蓄熱層
２０：基板
２１：インク
２２：吐出オリフィス（微細孔）
２３：メニスカス
２４：インク滴
２５：被記録材
２６：マルチノズル
２７：ガラス板
２８：発熱ヘッド
４０：インク袋
４２：栓
４４：インク吸収体
４５：インクカートリッジ
５１：給紙部
５２：紙送りローラー
５３：排紙ローラー
６１：ブレード
６２：キャップ
６３：インク吸収体
６４：吐出回復部
６５：記録ヘッド
６６：キャリッジ
６７：ガイド軸
６８：モーター
６９：ベルト
７０：記録ユニット
７１：ヘッド部
７２：大気連通口
８０：インク流路
８１：オリフィスプレート
８２：振動板
８３：圧電素子
８４：基板
８５：吐出口

Claims (12)

1. 顔料を含有する顔料インクにおいて、該顔料が表面に、下記の構造式（Ｉ）で表される原子団の１種若しくは数種及び、少なくともアルキレンオキサイド鎖を含有する原子団の、２種類の原子団を有することを特徴とする顔料インク。
   

   

   （但し、上記式中にあるＭは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わし、Ｒ₁は、炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表わす。）
2. アルキレンオキサイド鎖が、エチレンオキサイド鎖（ｎ＝１０〜３００）である請求項１に記載の顔料インク。
3. アルキレンオキサイド鎖を含有する原子団が、下記の構造式（II）で表わされる原子団のいずれかである請求項１に記載の顔料インク。
   

   

   （但し、式中のＲ₂は、水素原子、炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表わし、ｎ＝１０〜３００を表わす。）
4. 顔料が、カーボンブラックである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の顔料インク。
5. ブラック用、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用インクを有するカラー記録用インクセットにおいて、少なくとも１種のインクが、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクであることを特徴とするインクセット。
6. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクを収容しているインクタンクを備えていることを特徴とするインクカートリッジ。
7. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクを収容したインク収容部及び該インクを吐出させるためのヘッド部を備えたことを特徴とする記録ユニット。
8. 請求項６に記載のインクカートリッジ、インクを吐出させるための記録ヘッド及び該記録ヘッドに該インクカートリッジからインクを供給する手段を備えていることを特徴とする画像記録装置。
9. 請求項７に記載の記録ユニットを備えていることを特徴とする画像記録装置。
10. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクを収容したインク収容部及び各々のインク収容部に収容されているインクを各々吐出させるためのヘッド部を備えていることを特徴とする画像記録装置。
11. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクを収容したインク収容部を備えたインクカートリッジ、各々のインク収容部に収容されているインクを各々吐出させるためのヘッド部及び各々のインクを各々のインクカートリッジから各々のヘッド部に供給するための手段を備えていることを特徴とする画像記録装置。
12. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクを記録媒体表面に向けて飛翔させて記録媒体表面に付着させることにより画像を記録することを特徴とするインクジェット記録方法。

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