(57)【要約】【課題】高い画像濃度が得られ、吐出安定性及び保存安定性の優れたインクジェット記録用インク、並びに該インクを用いたインクカートリッジ及び画像形成装置の提供。【解決手段】カーボンブラック、分散剤及び水を含む顔料分散液（Ａ）と、カーボンブラック及び水を含む顔料分散液（Ｂ）を含有し、前記分散剤は、ジエン系単量体と芳香族ビニル単量体を構成単位として含み且つスルホン酸基又はその塩を有するブロック型の共重合体であり、前記顔料分散液（Ｂ）のカーボンブラックは、表面に２．０〜５．０μｍｏｌ／ｍ２のカルボキシル基を有するインクジェット記録用インク。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンブラック、分散剤及び水を含む顔料分散液（Ａ）と、カーボンブラック及び水を含む顔料分散液（Ｂ）を含有し、前記分散剤は、ジエン系単量体と芳香族ビニル単量体を構成単位として含み且つスルホン酸基又はその塩を有するブロック型の共重合体であり、前記顔料分散液（Ｂ）のカーボンブラックは、表面に２．０〜５．０μｍｏｌ／ｍ２のカルボキシル基を有することを特徴とするインクジェット記録用インク。
【請求項２】
顔料分散液（Ｂ）において、カーボンブラックの分散濃度を２０質量％に調整した時の電気伝導率が０．６〜１．８ｍＳ／ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録用インク。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のインクジェット記録用インクを容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項４】
請求項３に記載のインクカートリッジを搭載し、インクジェット記録用インクを吐出させて画像を形成する吐出手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録用インクに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録に用いられる顔料インクは、一般に、水、アルコール類等の水性溶媒中に顔料及び分散剤を予備分散させた分散物を調製した後、該分散物をサンドミル等のメディア型分散機を用いて所定の程度まで分散させる分散工程を行い、次いで、所定の濃度に希釈することにより調製されている。
顔料系の水系インクでは疎水性の顔料を分散させるため、界面活性剤、水溶性樹脂等の分散剤を用いるのが一般的である。
例えば、特許文献１に、顔料としてカーボンブラック、分散剤としてナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物を用いた顔料分散液を含有するインクが、特許文献２、３に、カーボンブラック分散液の分散剤としてナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物を用い、インク調合時にアニオン性自己乳化型エーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンを含有させたインクが、特許文献４に、分散剤として、酸価１６０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量８，０００〜２０，０００のスチレン−（メタ）アクリル酸系共重合体を用いた水性顔料分散体を含有するインクジェット記録用インクが、特許文献５〜７に、分散剤として、ジエン系単量体を含む重合体であって且つスルホン酸（塩）基を有する重合体を用いた顔料分散液を含有するインクジェット記録用インクが、それぞれ開示されている。
【０００３】
一方、分散剤を用いない顔料分散方法としては、特許文献８に、カーボンブラックに水可溶化基を含む置換基を導入する方法が、特許文献９に、水溶性モノマー等をカーボンブラック表面に重合させる方法が、特許文献１０に、カーボンブラックを酸化処理する方法が、それぞれ開示されている。
更に、特許文献１１〜１２には、自己分散型のカーボンブラックと高分子分散剤によって分散されたカーボンブラックを併用する方法も開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１〜１２のインクについて本発明者らが検討した結果、特許文献１のインクは、普通紙によっては画像濃度が十分でなく、インクの保存安定性も十分ではないことが、特許文献２、３のインクは、普通紙に記録したときの画像濃度が低いことが、特許文献４のインクは、普通紙に記録したときの画像濃度が低く、インクの保存安定性も十分なものではないことが、特許文献５のインクは、普通紙に記録したときの画像濃度が低いことが、特許文献６、７のインクは、インクの保存安定性が十分でなく、吐出安定性も十分ではないことが、特許文献８、９のインクは、２５℃での表面張力が３５ｍＮ／ｍ以下であるインクの場合に、普通紙に記録したときの画像濃度が低いことが、特許文献１０のインクは、光沢紙に記録したときの画像濃度が低いことが、特許文献１１のインクは、インクの保存安定性が十分でないことが、特許文献１２における、分散剤としてナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物を用いたインクは、インクの保存安定性が十分ではないことが、それぞれ判明した。
そこで本発明は、上記従来技術の問題点を解決した、普通紙及び光沢紙のいずれに記録した際にも高い画像濃度が得られ、吐出安定性及び保存安定性の優れたインクジェット記録用インクの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は、次の＜１＞の発明によって解決される。
＜１＞  カーボンブラック、分散剤及び水を含む顔料分散液（Ａ）と、カーボンブラック及び水を含む顔料分散液（Ｂ）を含有し、前記分散剤は、ジエン系単量体と芳香族ビニル単量体を構成単位として含み且つスルホン酸基又はその塩を有するブロック型の共重合体であり、前記顔料分散液（Ｂ）のカーボンブラックは、表面に２．０〜５．０μｍｏｌ／ｍ２のカルボキシル基を有することを特徴とするインクジェット記録用インク。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、普通紙及び光沢紙のいずれに記録した際にも高い画像濃度が得られ、吐出安定性及び保存安定性の優れたインクジェット記録用インクを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のインクカートリッジのインク袋の一例を示す概略図。
【図２】図１のインク袋をカートリッジケース内に収容したインクカートリッジを示す概略図。
【図３】画像形成装置の一例を示す斜視図。
【図４】図３の画像形成装置の内部構造の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
前記＜１＞の発明の実施形態に関係する下記＜２＞〜＜４＞の発明についても、併せて説明する。
＜２＞  顔料分散液（Ｂ）において、カーボンブラックの分散濃度を２０質量％に調整した時の電気伝導率が０．６〜１．８ｍＳ／ｃｍであることを特徴とする＜１＞に記載のインクジェット記録用インク。
＜３＞  ＜１＞又は＜２＞に記載のインクジェット記録用インクを容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
＜４＞  ＜３＞に記載のインクカートリッジを搭載し、インクジェット記録用インクを吐出させて画像を形成する吐出手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
〔インクジェット記録用インク〕
本発明のインクジェット記録用インク（以下、インクということもある）は、前述したように、顔料分散液（Ａ）と顔料分散液（Ｂ）を含有し、顔料分散液（Ａ）で用いる分散剤が、ジエン系単量体と芳香族ビニル単量体を構成単位として含み且つスルホン酸基又はその塩を有するブロック型の共重合体であり、顔料分散液（Ｂ）のカーボンブラックが、表面に２．０〜５．０μｍｏｌ／ｍ２のカルボキシル基を有する点に特徴がある。
【００１０】
＜顔料分散液（Ａ）＞
顔料分散液（Ａ）は、少なくともカーボンブラック、分散剤、及び水を含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。
カーボンブラックとしては、ガスブラック法、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックなどが挙げられる。
これらの市販品として、例えば＃４５Ｌ、ＭＣＦ８８、＃９９０、ＭＡ６００、＃８５０（いずれも三菱化学社製）；ＮＩＰＥＸ９０、ＮＩＰＥＸ１５０、ＮＩＰＥＸ１６０、ＮＩＰＥＸ１７０、ＮＩＰＥＸ１８０、Ｃｏｌｏｒ
Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００、Ｐｒｉｎｔｅｘ２５、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ２５０（いずれも、デグサ社製）；ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、ＲＥＧＡＬ６００Ｒ、ＭＯＧＵＬ Ｌ（いずれも、キャボット社製）、などが挙げられる。
【００１１】
カーボンブラックの平均一次粒子径は、１０．０〜３０．０ｎｍが好ましく、１５．０〜２０．０ｎｍがより好ましい。また、ＢＥＴ比表面積は１００〜４００ｍ２／ｇが好ましく、１５０〜３００ｍ２／ｇがより好ましい。
上記平均一次粒子径は、例えば電子顕微鏡写真を用いて粒子を撮影し、撮影画像の粒子径と数から算出することができる。また上記ＢＥＴ比表面積は、窒素吸着によるＢＥＴ法によって測定することができる。
上記カーボンブラックは、平均一次粒子径が小さく、ハイストラクチャーであるため、分散時の衝撃に弱く、分散に用いるビーズの径が０．５ｍｍを超えると、ビーズ同士の衝突エネルギーが強くてストラキチャーの破壊が発生し、得られたカーボンブラック分散液の安定性が損なわれる。したがって、ビーズ径は０．５ｍｍ以下が好ましく、０．１ｍｍ以下がより好ましい。
【００１２】
−分散剤−
前記分散剤としては、ジエン系単量体と芳香族ビニル単量体を構成単位として含み且つスルホン酸基又はその塩を有するブロック型の共重合体を用いる。この分散剤はジエン系単量体と芳香族ビニル単量体を構成単位として含むブロック型の共重合体（以下、ベース共重合体という）をスルホン化することによって得られる。
ジエン系単量体の例としてはイソプレン単量体などが挙げられ、芳香族ビニル単量体としてはスチレン単量体などが挙げられる。
イソプレン単量体とスチレン単量体からなる上記ベース共重合体は、イソプレン単量体とスチレン単量体を、過酸化水素、ベンゾイルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリルなどのラジカル重合開始剤、あるいは、ｎ−ブチルリチウム、ナトリウムナフタレン、金属ナトリウムなどのアニオン重合開始剤の存在下、必要に応じて公知の溶剤を使用して、−１００〜１５０℃、好ましくは０〜１３０℃で共重合することにより得られる。
上記ベース共重合体のブロック構造としては、ＡＢ型やＡＢＡ型などが挙げられ、具体例としては、イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン三元ブロック共重合体などが挙げられる。
【００１３】
上記ベース共重合体におけるイソプレン単量体とスチレン単量体のモル比は４５／５５〜２０／８０が好ましく、更に好ましくは４０／６０〜３０／７０である。モル比が前記範囲よりも大きい場合（即ち、スチレン単量体が少ない場合）には顔料表面への分散剤の吸着が不十分となり、分散安定性、保存安定性が低下する傾向がある。顔料と分散剤との吸着性を高めるためには、顔料と親和性の高いスチレン単量体成分を多く含む必要がある（カーボンブラックの芳香族環のπ電子と分散剤のスチレン単量体成分のπ電子との相互作用が働くと考えられる。なお、カーボンブラックの表面は部分的にグラファイトと同様な芳香族環が平面上に並んだ構造しておりπ電子を有している。）。吸着点は多い方が好ましい。また、顔料と分散剤との吸着性を高めるという観点からブロック型の共重合体とする。一方、モル比が前記範囲よりも小さい場合（即ち、スチレン単量体が多い場合）には、顔料の水性媒体中における分散が阻害され、顔料の分散径の小粒径化が困難になったり分散安定性が低下したりする傾向がある。
上記ベース共重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量（以下「Ｍｗ」という）は、１，０００〜５０万が好ましく、更に好ましくは、３，０００〜１０万、特に好ましくは５，０００〜２万である。Ｍｗが１，０００未満では、顔料の十分な分散性が得られず、５０万を超えると、顔料の分散性が低下したり、顔料分散液（Ａ）の粘度が上昇し好ましくない。
【００１４】
分散剤は、上記ベース共重合体を、公知の方法、例えば、日本科学会編集、新実験講座（１４巻III、１７７３頁）又は特開平２−２２７４０３号公報に記載された方法などでスルホン化すれば得られる。即ち、上記ベース共重合体は、該共重合体中のイソプレン単位の二重結合部分をスルホン化剤を用いてスルホン化することができる。このスルホン化の際、二重結合は開環して単結合になるか、あるいは二重結合は残ったまま、水素原子がスルホン酸と置換されることになる。なお、イソプレン単位部分以外にも、スチレン単位をスルホン化してもよい。この場合のスルホン化剤としては、無水硫酸、無水硫酸と電子供与性化合物との錯体のほか、硫酸、クロルスルホン酸、発煙硫酸、亜硫酸水素塩（Ｎａ塩、Ｋ塩、Ｌｉ塩など）などが用いられる。
前記電子供与性化合物としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジオキサン、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどのエーテル類；ピリジン、ピペラジン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミンなどのアミン類；ジメチルスルフィド、ジエチルスルフィドなどのスルフィド類；アセトニトリル、エチルニトリル、プロピルニトリルなどのニトリル化合物などが挙げられ、中でもＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジオキサンが好ましい。
【００１５】
スルホン化剤の量は、ベース共重合体中のイソプレン単量体単位とスチレン単量体単位のトータル１モルに対して、通常、無水硫酸換算で０．００５〜１．５モル、好ましくは０．０１〜１．０モルである。０．００５モル未満では、目的とするスルホン化率のものが得られないため、種々の性能が発現せず、一方、１．５モルを超えると、未反応の無水硫酸が多くなり、アルカリで中和したのち、多量の硫酸塩を生じ、純度が低下する。
このスルホン化の際にはスルホン化剤に不活性な溶媒を使用することもできる。その例としては、クロロホルム、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、テトラクロロエチレン、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素；ニトロメタン、ニトロベンゼンなどのニトロ化合物；液体二酸化イオウ；プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤が挙げられる。これらの溶媒は、適宜、２種以上を混合して使用することができる。
このスルホン化の反応温度は、通常、−７０〜２００℃、好ましくは−３０〜５０℃である。−７０℃未満ではスルホン化反応が遅くなり経済的でなく、一方、２００℃を超えると副反応を生じ、生成物が黒色化あるいは不溶化する場合がある。
【００１６】
上記ベース共重合体のスルホン化物の塩（スルホン酸塩）は、該スルホン化物に塩基性化合物を作用させることにより得られる。
この塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物；ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシド、ナトリウム−ｔ−ブトキシド、カリウム−ｔ−ブトキシドなどのアルカリ金属アルコキシド；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウムなどの炭酸塩；メチルリチウム、エチルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、アミルリチウム、プロピルナトリウム、メチルマグネシウムクロライド、エチルマグネシウムブロマイド、プロピルマグネシウムアイオダイド、ジエチルマグネシウム、ジエチル亜鉛、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムなどの有機金属化合物；アンモニア水、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、アニリン、ジメチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、ピペラジンなどのアミン類；ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、亜鉛などの金属化合物が挙げられる。
【００１７】
これらの塩基性化合物は、１種を単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、アルカリ金属水酸化物、アミン類が好ましく、特に水酸化ナトリウム、水酸化リチウムが好ましい。
塩基性化合物の使用量は、使用したスルホン化剤１モルに対して、２モル以下、好ましくは１．３モル以下である。
この反応の際には、上記塩基性化合物を水溶液の形で使用することもでき、塩基性化合物に不活性な有機溶媒に溶解して使用することもできる。
この有機溶媒としては、上記スルホン化に使用される各種の有機溶媒のほか、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素化合物；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコールなどのアルコール類などが挙げられる。
これらの溶媒は、適宜、２種以上を混合して使用することができる。
塩基性化合物を水溶液又は有機溶媒溶液として使用する場合の濃度は、通常、１〜７０質量％、好ましくは１０〜５０質量％程度である。
【００１８】
また、上記スルホン化物と塩基性化合物の反応温度は、通常、−３０〜１５０℃、好ましくは０〜１２０℃、更に好ましくは５０〜１００℃とし、常圧、減圧、加圧下のいずれでも反応させることができる。
同じく反応時間は、通常、０．１〜２４時間、好ましくは０．５〜５時間である。
以上のようにして合成されたベース共重合体のスルホン化物のスルホン酸（塩）基含量は、０．１〜２．５ｍｍｏｌ／ｇ、好ましくは０．２〜２ｍｍｏｌ／ｇ、更に好ましくは０．５〜１ｍｍｏｌ／ｇである。０．１ｍｍｏｌ／ｇ未満では、後述するように、顔料の分散性が低下するため好ましくなく、一方、２．５ｍｍｏｌ／ｇを超えると、普通紙に記録したときの画像濃度が低下し好ましくない。
【００１９】
上記スルホン化物又はその塩の構造は、赤外線吸収スペクトルにおけるスルホン酸基の吸収により確認でき、これらの組成比は、元素分析などにより知ることができる。また、核磁気共鳴スペクトルにより、その構造を確認することができる。
このようにして合成された上記スルホン化物又はその塩は、好ましくは水に乳化させたものを使用する。
乳化物は、上記スルホン化物の有機溶剤溶液を、水又は前記アルカリ化合物と攪拌・混合し、乳化させたのち、水を残したまま有機溶剤を除去することにより得られる。
この乳化は、一般的な方法が採用でき、上記スルホン化物又はその塩の有機溶剤の溶液中に攪拌しながら水を添加する方法、スルホン化物又はその塩の有機溶剤の溶液を攪拌しながら水中に添加する方法、水とスルホン化物又はその塩の有機溶剤の溶液を同時に添加して攪拌する方法など、特に制限はない。
【００２０】
乳化に使用する有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族系溶剤、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤などが挙げられる。
これら溶剤は、１種を単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
乳化の際に用いられる上記有機溶剤の使用量は、スルホン化物又はその塩１００質量部に対し、好ましくは、２０〜５，０００質量部、更に好ましくは５０〜２，０００質量部である。２０質量部未満では、安定な乳化物が得られず、一方、５，０００質量部を超えると、生産性が悪くなる。
また、乳化の際に用いられる水の使用量は、スルホン化物又はその塩１００質量部に対し、好ましくは５０〜１０，０００質量部、更に好ましくは１００〜５，０００質量部である。５０質量部未満では、安定な乳化物が得られず、一方、１０，０００質量部を超えると、生産性が悪くなる。
【００２１】
なお、乳化に際しては、界面活性剤を併用することもできる。
この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、ポリオキシソルビタンエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミンエーテルなどの非イオン系界面活性剤、オレイン酸塩、ラウリン酸塩、ロジン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩などのアニオン系界面活性剤、オクチルトリメチルアンモニウムブロマイド、ジオクチルジメチルアンモニウムクロライド、ドデシルピリジジニウムクロライドなどのカチオン系界面活性剤などが挙げられる。
これらの界面活性剤は、１種を単独で使用しても２種以上を混合して使用してもよい。
上記界面活性剤は、スルホン化物又はその塩の有機溶剤の溶液中に溶解あるいは分散させて使用しても、水中に溶解あるいは分散させて使用してもかまわない。
上記界面活性剤の使用量は、本発明の重合体のスルホン化物又はその塩１００質量部に対し、通常、１０質量部以下、好ましくは５質量部以下である。１０質量部を超えると、スルホン化物又はその塩のエマルジョン（乳化物）の純度が低下する。
また、系のｐＨを調整するために、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ化合物、アミン類、塩酸や硫酸などの無機酸を添加することもできる。好ましいｐＨは、５〜１２である。
【００２２】
顔料分散液（Ａ）は、質量基準で、顔料１に対し分散剤が０．００５〜１の割合で含まれるのが好ましく、０．０１〜０．５がより好ましい。分散剤の含有量が０．００５以上であれば、本発明の目的を達成しやすく、顔料分散液（Ａ）及びインクの保存安定性も確保でき、ノズルの目詰まりが発生しにくくなる傾向がある。また、１以下であれば、顔料分散液（Ａ）及びインクの粘度が高くなりすぎてインクジェット方式での印字が困難になるようなこともない。
【００２３】
顔料分散液（Ａ）では、上記分散剤を使用することにより、顔料分散液（Ａ）の顔料の体積平均粒子径（Ｄ５０）を７０〜１８０ｎｍ、該顔料の粒度分布における粒子径標準偏差を前記Ｄ５０の１／２以下とすることができる。そして、この顔料分散液（Ａ）をインクに配合したときに、画像濃度が高く、吐出安定性及び保存安定性が良好なインクを提供できる。なお、上記顔料の体積平均粒子径は、粒度分布計（日機装社製、ＵＰＡ）を用い、２３℃、５５％ＲＨの環境下で測定したものである。
顔料分散液（Ａ）における顔料濃度は、顔料分散液（Ａ）全体に対して５〜２５質量％が好ましく、１０〜２０質量％がより好ましい。顔料濃度が５質量％以上であれば生産性が劣ることもなく、２５質量％以下であれば、顔料分散液（Ａ）の粘度が高くなりすぎて分散が困難になることもない。
【００２４】
本発明の顔料分散液（Ａ）には、カーボンブラック、分散剤、水以外に、必要に応じて水溶性有機溶剤、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、防腐剤等の各種添加剤を添加することができる。
前記水溶性有機溶剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばメタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール等のアルコール；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、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール；Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリドン等のピロリドン誘導体；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン；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カノールアミンなどが挙げられる。
【００２５】
顔料分散液（Ａ）は、顔料、分散剤、水、及び必要に応じて各種添加剤をサンドミル、ボールミル、ロールミル、ビーズミル、ナノマイザー、ホモジナイザー等の公知の分散機で湿式分散処理することによって得ることができる。
ここで、湿式分散処理とは、顔料、分散剤、水、及び必要に応じて添加する水溶性有機溶剤などの混合物を、分散機により、いわゆる湿式分散方式で微粉砕し分散する処理のことを意味する。
顔料分散液（Ａ）は、特に顔料系インクジェット用インクとして好適に使用することができる。
【００２６】
＜顔料分散液（Ｂ）＞
顔料分散液（Ｂ）に用いるカーボンブラックは、カルボキシル基又はその塩が結合するような表面処理により、分散剤なしで水に分散可能としたものである。カーボンブラックの粒子表面のカルボキシル基量は２．０〜５．０μｍｏｌ／ｍ２とする。
カーボンブラックの粒子表面にカルボキシル基を形成させる方法としては、酸化剤やオゾンによる酸化処理の他、真空プラズマなどの物理的処理、Ｍ．Ｌ．Ｓｔｕｄｅｂａｋｅｒによるジアゾアルキル化合物（Ｎ＝Ｎ−Ｒ−Ｘ）を用い、カルボキシル基をカーボンブラック表面に化学的に結合させる方法、又はラジカル反応によりフェノール化合物をカーボンブラックの表面に化学的に結合させる方法、カルボキシル基又はカルボキシル基を含む分子をカーボンブラックの表面にグラフトさせる方法などがある。
【００２７】
カーボンブラックを酸化処理すると、酸化条件によってカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、キノン基（＞Ｃ＝Ｏ）、などの種々の官能基が粒子表面に生成する。これらの官能基のうち、水中で安定した分散状態を形成するためには、水分子との親和性が高く、活性水素を含む酸性官能基であるカルボキシル基とヒドロキシル基の存在量が関係する。しかし、ヒドロキシル基の解離定数は８〜１０で、カルボキシル基の２〜５に比べて非常に大きいので水分散性に関する官能基はカルボキシル基が支配的となる。また、キノン基は水分子との親和性が小さく、むしろ水中への分散性を阻害する要因となる。したがって、カーボンブラックの粒子表面に存在する官能基として、カルボキシル基の量を増加させれば、水への分散性は向上することになる。
【００２８】
一方、親水性が向上するとカーボンブラックの紙繊維間への浸透性も大きくなり、印字した際に黒色度が低下する傾向が生じる。また、カーボンブラックが水中に分散する過程及び水中に分散した状態においては、カーボンブラックと水分子との接触界面に存在する親水性の官能基量が重要な機能を発揮する。したがって、カーボンブラック単位質量当たりの官能基量では分散性能の良否を的確に評価することができない。
そこで、水分散性と黒色度を同時に満たすため、カーボンブラックの窒素吸着比表面積でカルボキシル基量を除した値を２．０〜５．０μｍｏｌ／ｍ２に設定する。 
なお、上記カルボキシル基量は、次の方法によって測定される。
０．９７６ｍｏｌ／Ｌの炭酸水素ナトリウム水溶液０．５Ｌの中に、カーボンブラック２〜５ｇを添加して６時間振盪した後、カーボンブラックを反応液から濾別し、濾液に、０．０５ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を加えた後、ｐＨが７．０になるまで０．０５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液で中和滴定試験を行ってカルボキシル基を定量する。
そして、この測定値をカーボンブラックのＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）で除した値をカルボキシル基量（μｍｏｌ／ｍ２）とする。ＢＥＴ比表面積は、ＪＩＳ  Ｋ６２１７（９７）「ゴム用カーボンブラックの基本性能の試験法」によって測定される。
【００２９】
酸化処理は湿式酸化が好ましく、酸化剤としては、例えば、ペルオキソ２酸、ペルオキソ２酸塩、過硼酸塩、過炭酸塩、過燐酸塩などが好ましく用いられ、酸化剤の酸としては、硫酸、硼酸、炭酸、燐酸など、また、酸化剤の塩としては、アルカリ金属類としてナトリウム、カリウム、リチウム等やアンモニウム塩などが好適に用いられる。
酸化処理は、これらの酸化剤水溶液中にカーボンブラックを入れて攪拌混合すればよく、酸化剤水溶液の濃度、カーボンブラックの添加量、反応温度、反応時間などを適宜制御して行う。
【００３０】
酸化処理したカーボンブラックは、イオン交換樹脂、電気透析又は分離膜（逆浸透膜、限外濾過膜、ルーズＲ．Ｏ等）で還元塩を分離脱塩する。次いで中和剤で中和する。
中和剤としては、アルカリ金属水酸化物、炭酸水素塩、酢酸塩類などの無機系アルカリ水溶液、或いは、第４級アミン系水酸化物などの有機系アルカリ水溶液が使用可能であるが、普通紙に記録した際にも高い画像濃度が得られる点から、アルカリ金属水酸化物が特に好ましい。
また、中和の度合いはゲル化を防止する上でｐＨ４．０〜９．０が好ましく、普通紙に記録した際にも高い画像濃度が得られ、かつインクの保存安定性が優れるという点から、ｐＨ６．０〜８．０が特に好ましい。
【００３１】
原料のカーボンブラックには粒度分布があり、上記酸化処理したカーボンブラックにおいても粒度分布を持っており、酸化が不十分なために水分散性に乏しいものも存在するし、沈降し易い粒度の大きなものも含まれている。そのため、酸化が不十分なもの及び粒度の大きなものを選択的に除去する操作が必須となる。選択除去する手段としては分級処理があり、遠心分離による方法、機能性膜による分離等を行う。この結果、カーボンブラック凝集体の粒度分布がシャープで充分に酸化された水分散性に優れたカーボンブラックに改質される。
なお、カーボンブラックの水分散濃度が５０質量％を越えると、分散体中においてカーボンブラックが再凝集し易く、長期に亘って安定分散を維持し難くなる。
【００３２】
（電気伝導率の調整）
更に、顔料分散液（Ｂ）におけるカーボンブラックの分散濃度を２０質量％に調整した時の電気伝導率を０．６〜１．８ｍＳ／ｃｍとすることが好ましい。
顔料分散液（Ｂ）には未中和塩などが存在し、これらの塩が多量に存在すると塩析によりカーボンブラックが凝集沈殿を起こすので、速やかに脱塩精製を行う。脱塩精製には、限外濾過膜、逆浸透膜、電気透析膜等の機能膜を用いる。そして、長期間安定な分散状態を維持し得るように、電気伝導率を１．８ｍＳ／ｃｍ以下に調整する。電気伝導率が１．８ｍＳ／ｃｍを超えると、長期保存中にカーボンブラックから溶出するフミン酸塩などの塩の影響により、カーボンブラックの凝集が起こり、粘度が増大したり分散安定性が低下する場合がある。また、インクの保存安定性が低下し、インク粘度が上昇したり分散安定性が低下したりする。一方、顔料分散液の電気伝導率が０．６ｍＳ／ｃｍ未満であると、普通紙に記録した際に画像濃度が低くなる。なお、電気伝導率はＪＩＳ  Ｋ  ０１３０に準拠した方法で測定する。例えば、温度２５℃で、電気伝導率計（ＣＭ−３０Ｒ型：東亜ディーケーケー社製）により測定する。
【００３３】
顔料分散液（Ｂ）に用いられる原料のカーボンブラックとしては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばコンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
カーボンブラックの種類にも特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、酸性カーボンブラック、中性カーボンブラック、アルカリ性カーボンブラックのいずれでも使用できる。カーボンブラックの例としては、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、チャンネルブラック等が挙げられる。
また、カーボンブラックとしては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
【００３４】
カーボンブラックの市販品としては、三菱化学社製の＃１０Ｂ、＃２０Ｂ、＃３０、＃３３、＃４０、＃４４、＃４５、＃４５Ｌ、＃５０、＃５５、＃９５、＃２６０、＃９００、＃１０００、＃２２００Ｂ、＃２３００、＃２３５０、＃２４００Ｂ、＃２６５０、＃２７００、＃４０００Ｂ、ＣＦ９、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ７７、ＭＡ１００、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、ＭＡ６００、ＭＣＦ８８等；キャボット社製のモナーク１２０、モナーク７００、モナーク８００、モナーク８８０、モナーク１０００、モナーク１１００、モナーク１３００、モナーク１４００、モーガルＬ、リーガル９９Ｒ、リーガル２５０Ｒ、リーガル３００Ｒ、リーガル３３０Ｒ、リーガル４００Ｒ、リーガル５００Ｒ、リーガル６６０Ｒ等；デグサ社製のプリンテックスＡ、プリンテックスＧ、プリンテックスＵ、プリンテックスＶ、プリンテックス５５、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４、スペシャルブラック４Ａ、スペシャルブラック５、スペシャルブラック６、スペシャルブラック１００、スペシャルブラック２５０、カラーブラック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、東海カーボン社製のシースト９Ｈなどが挙げられる。
【００３５】
インクに含まれる顔料分散液（Ａ）中のカーボンブラック量と、顔料分散液（Ｂ）中のカルボキシル基を有するカーボンブラック量との質量比率は９０：１０〜５０：５０が好ましく、８５：１５〜６０：４０がより好ましい。
顔料分散液（Ａ）中のカーボンブラックの割合が、９０質量％より多くなると、普通紙の画像濃度が低くなり、５０質量％より少なくなると、高光沢紙に記録した際に画像濃度が低くなってしまうことがある。自己分散型のカーボンブラック分散体である顔料分散液（Ｂ）中のカーボンブラックの割合が多いと、インクが記録紙に付着した直後から顔料の凝集が起こりやすく、凝集体の粒径が大きいために、普通紙では顔料が表面近傍に留まりやすいので画像濃度が高くなる。一方、光沢紙では表面の細孔径が小さいため、前記凝集体が光沢紙の内部に沈みこむことはなく、インク付着部の表面が粗面になるために画像濃度が低くなると考えられる。
【００３６】
インク中のカーボンブラックの動的光散乱法による体積平均粒径（Ｄ５０）は、７０〜１８０ｎｍ、該カーボンブラックの粒度分布における粒子径の標準偏差は、体積平均粒径(Ｄ５０)の１／２以下であることが好ましい。これにより、高画像濃度、吐出安定性、及び保存安定性の良好なインクが得られる。ここで、該カーボンブラックの体積平均粒径は、粒度分布計（日機装社製、ＵＰＡ−ＥＸ１５０）を使用して、２３℃、５５％ＲＨの環境下で測定したものである。
カーボンブラックのインク中の含有量は、１〜２０質量が好ましく、３〜１５質量％がより好ましい。含有量が１質量％未満では、画像濃度が低いため印字の鮮明さに欠けることがあり、２０質量％より多いと、インクの粘度が高くなる傾向がある上に、ノズルの目詰まりが発生しやすくなることがある。
【００３７】
本発明のインクには、上記した成分の他に、湿潤剤、浸透剤、界面活性剤及びその他の添加剤を配合することができる。
その他の添加剤としては、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤、比抵抗調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、粘度調整剤などが挙げられる。
【００３８】
−湿潤剤−
湿潤剤はインクの保水と湿潤性を確保するために添加する。これにより、水系顔料インクを長期間保存しても顔料の凝集や粘度の上昇がなく、優れた保存安定性を実現できる。また、インクジェットプリンタのノズル先端等で開放状態に放置されても、乾燥物の流動性を長時間維持するインクジェット用インクが実現できる。更に記録中又は記録中断後の再起動時にノズルの目詰まりが発生することもなく、高い吐出安定性が得られる。
湿潤剤としては、沸点が１８０℃以上のものが好ましい。
【００３９】
前記湿潤剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
その例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−ブチルグリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ぺンタンジオール、１，６−へキサンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、エチル−１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ぺトリオール等の多価アルコール類；エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノべンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；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、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、などが挙げられる。
【００４０】
これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、インクの乾燥による目詰まり（即ち、水分蒸発による噴射特性不良の防止）、及び画像の彩度を向上させる上で優れた効果が得られる点から、１，３−ブチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリンが特に好ましい。
湿潤剤の含有量は、インク全量に対して５０質量％以下が好ましく、５〜４０質量％がより好ましい。
【００４１】
−浸透剤−
前記浸透剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
その例としては、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アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールエステル、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンデシルエーテル；アセチレン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等のノニオン系界面活性剤、などが挙げられる。
【００４２】
−界面活性剤−
本発明のインクでは、インク特性に影響を及ぼさない範囲内で界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、例えばノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、などが用いられる。
具体的には、ノニオン系界面活性剤としては、ＢＴシリーズ（日光ケミカルズ社製）、ノニポールシリーズ（三洋化成工業社製）、Ｄ−シリーズ、Ｏ−シリーズ（竹本油脂社製）、サーフィノールシリーズ（エアープロダクツ社製）、オルフィンシリーズ（日信化学社製）、ＥＭＡＬＥＸ
ＤＡＰＥシリーズ（日本エマルジョン社製）などが挙げられる。また、シリコーン系界面活性剤（東レ・ダウコーニング社製）、フッ素系界面活性剤（ネオス社製、住友３Ｍ社製、ＤｕＰｏｎｔ社製、ダイキン社製）、などが挙げられる。
【００４３】
本発明のインクは公知の方法により製造することができる。例えば、前記顔料分散液、水、湿潤剤、浸透剤、及び界面活性剤等を攪拌混合し、金属フィルター、メンブレンフィルター等を用いた減圧濾過、加圧濾過、遠心分離機による遠心濾過を行い、粗大粒子、異物（ほこり、ごみ）等を除去し、必要に応じて脱気することによって得られる。
【００４４】
本発明のインクを用いて記録が可能な記録媒体としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、普通紙と光沢紙のいずれにも適用可能であり、インクに対して吸収性を有するもの、インクに対して実質的に非吸収性のもののいずれであってもよい。
記録媒体の例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリサルフォン、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル等を基材とするプラスチックシート；黄銅、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ、銅等の金属表面又は非金属の基材に蒸着等の手法により金属コーティング処理をした記録媒体；紙を基材として撥水処理などがなされた記録媒体、無機質の材料を高温で焼成した、いわゆるセラミックス材料からなる記録媒体などが挙げられる。これらの中でも、紙が経済性の点と画像の自然さの点で特に好ましい。
【００４５】
＜インクカートリッジ＞
本発明のインクは、容器に収容してインクカートリッジとして用いることができる。インクカートリッジには、必要に応じて適宜選択したその他の部材を付設してもよい。
容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを有するものなどが好適に挙げられる。
上記インクカートリッジについて、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明のインクカートリッジのインク袋（２４１）の一例を示す概略図であり、図２は図１のインク袋（２４１）をカートリッジケース（２４４）内に収容したインクカートリッジ（２００）を示す概略図である。
【００４６】
図１に示すように、インク注入口（２４２）からインクをインク袋（２４１）内に充填し、該インク袋中に残った空気を排気した後、該インク注入口（２４２）を融着により閉じる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口２４３に装置本体の針を刺して装置に供給する。インク袋（２４１）は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成する。そして、図２に示すように、通常、プラスチック製のカートリッジケース（２４４）内に収容し、インクカートリッジ（２００）として各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いる。
本発明のインクカートリッジは、後述する本発明の画像形成装置に着脱可能に装着して用いることが特に好ましい。
【００４７】
＜画像形成装置＞
本発明のインクは、インクジェット記録方式による各種画像形成装置、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などに好適に使用することができる。
以下、実施例でも用いたインクジェットプリンタについて、図３、図４により概要を説明する。
図３に示すインクジェットプリンタは、装置本体（１０１）と、装置本体（１０１）に装着した用紙を装填するための給紙トレイ（１０２）と、装置本体（１０１）に装着され画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ（１０３）と、インクカートリッジ装填部（１０４）とを有する。インクカートリッジ装填部（１０４）の上面には操作キーや表示器などの操作部（１０５）が配置されている。インクカートリッジ装填部（１０４）は、インクカートリッジ（２００）の脱着を行うための開閉可能な前カバー（１１５）を有している。（１１１）は上カバー、（１１２）は前カバーの前面である。
【００４８】
装置本体（１０１）内には、図４に示すように、左右の側板（不図示）に横架したガイド部材であるガイドロッド（１３１）とステー（１３２）とで、キャリッジ（１３３）を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ（不図示）によって移動走査する。
キャリッジ（１３３）には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド（１３４）の複数のインク吐出口を、主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド（１３４）を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどが使用できる。
また、キャリッジ（１３３）には、記録ヘッド（１３４）に各色のインクを供給するための各色のサブタンク（１３５）を搭載している。サブタンク（１３５）には、インク供給チューブ（不図示）を介して、インクカートリッジ装填部（１０４）に装填された本発明のインクカートリッジ（２００）から、本発明のインクセットに係るインクが供給されて補充される。
【００４９】
一方、給紙トレイ（１０２）の用紙積載部（圧板）（１４１）上に積載した用紙（１４２）を給紙するための給紙部として、用紙積載部（１４１）から用紙（１４２）を１枚づつ分離給送する半月コロ〔給紙コロ（１４３）〕、及び給紙コロ（１４３）に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド（１４４）を備え、この分離パッド（１４４）は給紙コロ（１４３）側に付勢されている。
この給紙部から給紙された用紙（１４２）を記録ヘッド（１３４）の下方側で搬送するための搬送部として、用紙（１４２）を静電吸着して搬送するための搬送ベルト（１５１）と、給紙部からガイド（１４５）を介して送られる用紙（１４２）を搬送ベルト（１５１）との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ（１５２）と、略鉛直上方に送られる用紙（１４２）を略９０°方向転換させて搬送ベルト（１５１）上に倣わせるための搬送ガイド（１５３）と、押さえ部材（１５４）で搬送ベルト（１５１）側に付勢された先端加圧コロ（１５５）とが備えられ、また、搬送ベルト（１５１）表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ（１５６）が備えられている。
【００５０】
搬送ベルト（１５１）は無端状ベルトであり、搬送ローラ（１５７）とテンションローラ（１５８）との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト（１５１）は、例えば、抵抗制御を行っていない厚さ４０μｍ程度の樹脂材〔例、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体（ＥＴＦＥ）〕で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。搬送ベルト（１５１）の裏側には、記録ヘッド（１３４）による印写領域に対応してガイド部材（１６１）が配置されている。なお、記録ヘッド（１３４）で記録された用紙（１４２）を排紙するための排紙部として、搬送ベルト（１５１）から用紙（１４２）を分離するための分離爪（１７１）と、排紙ローラ（１７２）及び排紙コロ（１７３）とが備えられており、排紙ローラ（１７２）の下方に排紙トレイ（１０３）が配されている。
装置本体（１０１）の背面部には、両面給紙ユニット（１８１）が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット（１８１）は、搬送ベルト（１５１）の逆方向回転で戻される用紙（１４２）を取り込んで反転させて再度、カウンタローラ（１５２）と搬送ベルト（１５１）との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット（１８１）の上面には手差し給紙部（１８２）が設けられている。
【００５１】
このインクジェットプリンタにおいては、給紙部から用紙（１４２）が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙（１４２）は、ガイド（１４５）で案内され、搬送ベルト（１５１）とカウンタローラ（１５２）との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド（１５３）で案内されて先端加圧コロ（１５５）で搬送ベルト（１５１）に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
このとき、帯電ローラ（１５６）によって搬送ベルト（１５７）が帯電されており、用紙（１４２）は、搬送ベルト（１５１）に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ（１３３）を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド（１３４）を駆動することにより、停止している用紙（１４２）にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙（１４２）を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙（１４２）の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙（１４２）を排紙トレイ（１０３）に排紙する。
【００５２】
そして、サブタンク（１３５）内のインクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ（２００）から所要量のインクがサブタンク（１３５）に補給される。
このインクジェットプリンタにおいては、インクカートリッジ（２００）中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ（２００）における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ（２００）は、縦置きで前面装填構成としても、安定したインクの供給を行うことができる。したがって、装置本体（１０１）の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納したり、あるいは装置本体（１０１）の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ（２００）の交換を容易に行うことができる。
なお、ここでは、キャリッジが走査するシリアル型（シャトル型）インクジェットプリンタに適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェットプリンタにも同様に適用することができる。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、例中の「部」及び「％」はいずれも重量基準である。
【００５４】
＜分散剤として使用する重合体＞
重合体Ａ；イソプレン／スチレン(３０／７０モル比)ブロック共重合体のスルホン化物（イソプレン単位をスルホン化）、スルホン酸塩基含量０．７ｍｍｏｌ／ｇ、Ｍｗ１９，０００（ＪＳＲ社製、ダイナフロー  ＰＧ３０７２Ｄ）
【００５５】
＜インクに定着剤として使用するシリコーン変性アクリル樹脂＞
−反応性シリル基を含まないシリコーン変性アクリル樹脂微粒子の合成−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、アクアロンＲＮ−２０（第一工業製薬社製）１０ｇ、過硫酸カリウム１ｇ、及び純水２８６ｇを仕込み、６５℃に昇温した。次に、メタクリル酸メチル１５０ｇ、アクリル酸−２−エチルヘキシル１００ｇ、アクリル酸２０ｇ、ビニルトリエトキシシラン２０ｇ、アクアロンＲＮ−２０（第一工業製薬社製）を１０ｇ、過硫酸カリウム４ｇ、及び純水３９８．３ｇの混合溶液を２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。更に８０℃で３時間加熱熟成した後、冷却し、水酸化カリウムでｐＨを７〜８に調整すると共に、固形分濃度３０％となるよう調整した。 
【００５６】
顔料分散液（Ａ）の作製
（顔料分散液Ａ−１）
・カーボンブラック（ＮＩＰＥＸ１６０−ＩＱ、ｄｅｇｕｓｓａ社製、ガスブラック、
ＢＥＴ比表面積１５０ｍ２／ｇ）              ・・・２００部
・重合体Ａ（水を加えて含有量を１０％としたもの）                ・・・５００部
・純水                                                          ・・・７７５部
上記混合物を、直径３ｍｍのジルコニアビーズを用いたボールミルでプレ分散した後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社製、ＫＤＬ型バッチ式）により、直径０．３ｍｍジルコニアビーズを用いて、周速１０ｍ／ｓ、液温１０℃で５分間分散した後、遠心分離機（久保田商事社製、Ｍｏｄｅｌ−７７８０）を用いて粗大粒子を遠心分離し、顔料分散液Ａ−１を得た。
【００５７】
（顔料分散液Ａ−２）
・カーボンブラック（ＮＩＰＥＸ１６０−ＩＱ、ｄｅｇｕｓｓａ社製、ガスブラック、
ＢＥＴ比表面積１５０ｍ２／ｇ）              ・・・２００部
・ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物（パイオニンＡ−４５−ＰＮ、
竹本油脂社製、含有量３０％）                                  ・・・２５部
・純水                                                          ・・・７７５部
上記混合物を、直径３ｍｍのジルコニアビーズを用いたボールミルでプレ分散した後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製、ＫＤＬ型バッチ式）により、直径０．３ｍｍジルコニアビーズを用いて、周速１０ｍ／ｓ、液温１０℃で５分間分散した後、遠心分離機（久保田商事社製、Ｍｏｄｅｌ−７７８０）を用いて粗大粒子を遠心分離し、顔料分散液Ａ−２を得た。
【００５８】
顔料分散液（Ｂ）の作製
（顔料分散液Ｂ−１）
原料カーボンブラックとしてシースト９Ｈ（ＢＥＴ比表面積１４２ｍ２／ｇ；東海カーボン社製）１００ｇを用い、カーボンブラックの単位表面積当たり、０．２０ｍｍｏｌ／ｍ２のペルオキソ２硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ８）が反応するように、下記式１に従ってペルオキソ２硫酸ナトリウムを秤量して３Ｌの純水に溶解させた水溶液と混合し、反応温度６０℃、反応時間１０時間の条件で酸化処理した。 
式１；ペルオキソ２硫酸ナトリウムの必要量（ｍｇ）＝（ペルオキソ２硫酸ナトリウムのカーボンブラックの単位面積当たりの必要モル数ｍｍｏｌ／ｍ２）×（カーボンブラックの比表面積ｍ２／ｇ）×（カーボンブラックの量ｇ）×（ペルオキソ２硫酸ナトリウムの当量２３８．１ｇ／ｍｏｌ）
次いで、濾別したカーボンブラックを純水中に分散させて水酸化ナトリウム水溶液で中和した。中和後、カーボンブラックのスラリーを、遠心分離器（ＫＵＢＯＴＡ社製７７８０）を用いて、回転数７６５０ｒｐｍで１０分間処理した。
その後、得られた上澄み液を限外濾過膜〔ミリポア社製、バイオマックス−５０、分画分子量 ５００００〕により３０分間処理して残存する塩を分離精製し、カーボンブラック分散濃度を２０％となるように水分を除去して、顔料分散液Ｂ−１を得た。
【００５９】
（顔料分散液Ｂ−２）
ペルオキソ２硫酸ナトリウムの配合量をカーボンブラックの単位表面積当たり０．０５ｍｍｏｌ／ｍ２とした外は、顔料分散液Ｂ−１と同様にして顔料分散液Ｂ−２を得た。
【００６０】
（顔料分散液Ｂ−３）
ペルオキソ２硫酸ナトリウムの配合量をカーボンブラックの単位表面積当たり０．０９ｍｍｏｌ／ｍ２とした外は、顔料分散液Ｂ−１と同様にして顔料分散液Ｂ−３を得た。
【００６１】
（顔料分散液Ｂ−４）
ペルオキソ２硫酸ナトリウムの配合量をカーボンブラックの単位表面積当たり０．３０ｍｍｏｌ／ｍ２とした外は、顔料分散液Ｂ−１と同様にして顔料分散液Ｂ−４を得た。
【００６２】
（顔料分散液Ｂ−５）
ペルオキソ２硫酸ナトリウムの配合量をカーボンブラックの単位表面積当たり０．４０ｍｍｏｌ／ｍ２とした外は、顔料分散液Ｂ−１と同様にして顔料分散液Ｂ−５を得た。
【００６３】
（顔料分散液Ｂ−６）
限外濾過膜による処理時間を１０分とした外は、顔料分散液Ｂ−１と同様にして顔料分散液Ｂ−６を得た。
【００６４】
（顔料分散液Ｂ−７）
限外濾過膜による処理時間を２０分とした外は、顔料分散液Ｂ−１と同様にして顔料分散液Ｂ−７を得た。
【００６５】
（顔料分散液Ｂ−８）
限外濾過膜による処理時間を４０分とした外は、顔料分散液Ｂ−１と同様にして顔料分散液Ｂ−８を得た。
【００６６】
（顔料分散液Ｂ−９）
限外濾過膜による処理時間を６０分とした外は、顔料分散液Ｂ−１と同様にして顔料分散液Ｂ−９を得た。
【００６７】
上記顔料分散液Ｂ−１〜顔料分散液Ｂ−９の、「カーボンブラックのカルボキシル基量（μｍｏｌ／ｍ２）」を次のようにして求めた。結果を表１に示す。
０．９７６ｍｏｌ／ｄｍ３炭酸水素ナトリウム水溶液０．５ｄｍ３の中に、カーボンブラック２〜５ｇを添加して６時間振盪した後、カーボンブラックを反応液から濾別した。
この濾液に０．０５ｍｏｌ／ｄｍ３塩酸水溶液を加えた後、０．０５ｍｏｌ／ｄｍ３水酸化ナトリウム水溶液で中和滴定試験を行い、カルボキシル基を定量した。
そして、この定量値をカーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ；ｍ２／ｇ）で除して、カルボキシル基量（μｍｏｌ／ｍ２）とした。
同じく、カーボンブラックの分散濃度を２０質量％に調整した時の「電気伝導率」を、ＪＩＳ  Ｋ  ０１３０に準拠した方法で、２５℃において、電気伝導率計（ＣＭ−３０Ｒ型：東亜ディーケーケー社製）を用いて測定した。結果を表１に示す。
【００６８】
実施例１〜１０、比較例１〜６
−インクジェット記録用インクの作製−
上記の方法で得られた顔料分散液（Ａ）及び顔料分散液（Ｂ）を用いて下記処方によりインクを調製し、３０分間攪拌した後、孔径０．８μｍのメンブランフィルターでろ過し、真空脱気して、実施例及び比較例のインクを得た。 
・顔料分散液（Ａ）＋顔料分散液（Ｂ）                                ４０．０％
〔顔料分散液（Ａ）／顔料分散液（Ｂ）は表１に示すとおりである。〕
・グリセリン                                                          ８．５％
・３−メチル−１，３−ブタンジオール                                １７．０％
・２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ２．０％
・２−ピロリドン                                                      ２．０％
・シリコーン変性アクリル樹脂（固形分濃度３０％）                    １０．０％
・フッ素系界面活性剤（ＦＳ−３００、Ｄｕｐｏｎ社製、有効成分４０％）
２．５％
・防腐防カビ剤（プロキセルＬＶ、アベシア社製）                      ０．０５％
・トリエタノールアミン                                                ０．６％
・純水                                                                  残部
【００６９】
＜インクの体積平均粒径及び標準偏差＞
インクの体積平均粒径（Ｄ５０）及び標準偏差を、粒度分析計（日機装社製、ＵＰＡ１５０ＥＸ）により測定した。結果を表２に示す。
【００７０】
次に、インクジェットプリンタ（リコー社製、ＧＸ５０００）を用い、普通紙（ＰＰＣ用紙４２００、ゼロックス社製）、及び光沢紙（画彩  高級光沢紙、富士フイルム社製）に記録し、以下のようにして、画像濃度、吐出安定性、及びインク保存性を評価した。
結果を表２に示す。
【００７１】
＜画像濃度＞
ベタ画像を作成し、Ｘ−ｒｉｔｅ濃度計（Ｘ−ｒｉｔｅ社製）を用いて、各インクについて普通紙及び光沢紙における画像濃度を測定した。
【００７２】
＜吐出安定性＞
各インクによる記録を行った後、インクジェットヘッドにキャップをした状態でインクジェットプリンタを４０℃の環境下で１ヶ月放置した。放置後のインクジェットプリンタの吐出状態が初期の吐出状態に回復するか否かを、クリーニング動作回数によって、下記の基準で評価した。
〔評価基準〕
○：１回の動作により回復した。
△：２回〜３回の動作により回復した。
×：４回以上の動作によっても回復が見られなかった。
【００７３】
＜保存安定性＞
各インクをポリエチレン容器に入れて密封し、７０℃で３週間保存した後の粒径、表面張力、及び粘度を測定し、初期物性との変化率により、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎：粒径、表面張力、粘度の全ての項目で変化率が５％未満である。
○：粒径、表面張力、粘度の全ての項目で変化率が１０％未満である。
△：粒径、表面張力、粘度の全ての項目で変化率が３０％未満である。
×：粒径、表面張力、粘度の少なくとも１つの項目で変化率が３０％以上である。
【００７４】
【表１】
2013147536.tif 000002
【００７５】
【表２】
2013147536.tif 000003
【００７６】
表１及び表２の結果から、実施例１〜１０の各インクは、いずれも比較例１〜６に比べて、普通紙及び光沢紙において高い画像濃度を有し、吐出安定性、及びインク保存安定性に優れていることが分かった。
【符号の説明】
【００７７】
１０１  装置本体
１０２  給紙トレイ
１０３  排紙トレイ
１０４  インクカートリッジ装填部
１０５  操作部
１１１  上カバー
１１２  前カバーの前面
１１５  前カバー
１３１  ガイドロッド
１３２  ステー
１３３  キャリッジ
１３４  記録ヘッド
１３５  サブタンク
１４１  用紙載置部
１４２  用紙
１４３  給紙コロ
１４４  分離パッド
１４５  ガイド
１５１  搬送ベルト
１５２  カウンタローラ
１５３  搬送ガイド
１５４  押さえ部材
１５５  加圧コロ
１５６  帯電ローラ
１５７  搬送ローラ
１５８  テンションローラ
１６１  ガイド部材
１７１  分離爪
１７２  排紙ローラ
１７３  排紙コロ
１８１  両面給紙ユニット
１８２  手差し給紙部
２００  インクカートリッジ
２４１  インク袋
２４２  インク注入口
２４３  インク排出口
２４４  カートリッジケース
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７８】
【特許文献１】特開２００８−６３５７３号公報
【特許文献２】特開２００９−０６７９０７号公報
【特許文献３】特開２００９−１７３８０５号公報
【特許文献４】特開２００６−１６０９５０号公報
【特許文献５】特開２００５−２５５７３９号公報
【特許文献６】特開２００７−０１６１０４号公報
【特許文献７】特開２００８−１６３１３２号公報
【特許文献８】米国特許第５５７１３１１号明細書
【特許文献９】特開平８−８１６４６号公報
【特許文献１０】特開平８−３４９８号公報
【特許文献１１】特開２０００−２３９５８９号公報
【特許文献１２】特開２００９−１４９８１５号公報
【図１】
2013147536.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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