(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料、顔料分散剤および溶剤を少なくとも含んでなる油性インクジェットインクであって、前記油性インクジェットインクは、さらに、（Ａ）アルキルリン酸エステル及び（Ｂ）アミン化合物を含有してなることを特徴とする油性インクジェットインク。
【請求項２】
顔料、顔料分散剤および溶剤を少なくとも含んでなる油性インクジェットインクであって、前記油性インクジェットインクは、さらに、（Ａ）脂肪酸及び（Ｂ）アミン化合物を含有してなることを特徴とする油性インクジェットインク。
【請求項３】
前記成分（Ａ）及び前記成分（Ｂ）を合計でインク全量に対して０．０１〜５重量％含有してなる請求項１または２に記載の油性インクジェットインク。
【請求項４】
前記成分（Ａ）及び前記成分（Ｂ）をモル比率（成分（Ａ）／成分（Ｂ））０．１〜１０．０で配合してなる請求項３に記載の油性インクジェットインク。
【請求項５】
前記顔料がカーボンブラックである請求項４に記載の油性インクジェットインク。
【請求項６】
前記溶剤が脂肪酸エステル系溶剤及び／又は高級アルコール系溶剤を含有してなる請求項５に記載の油性インクジェットインク。
【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システムにおける使用に適した油性インクであって、より詳しくは、ノズルプレートに対するはじき性に優れ、ノズルプレートの劣化を抑制できるだけでなく、高い印刷濃度の印刷を行える油性インクジェットインクに関する。
【背景技術】
【０００２】
油性インクを用いたインクジェット印刷装置は、長期間不使用時や通常使用時のインク不吐出を防止するために、定期的にヘッドクリーニング動作が行われるように設計されている。このヘッドクリーニング動作は、ノズルからインクを吐出させる加圧パージと、ノズルプレートのワイピングから構成される。
【０００３】
しかし、ヘッドクリーニング動作が繰り返されると、ノズルプレート表面のフッ素膜が傷つき、ノズルプレートの撥インク性が低下し、不吐出、吐出曲がり、インク垂れなどの不具合が発生することが知られている。
【０００４】
従来、ノズルプレートの撥インク性の低下を抑制するために、インク中に長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩を添加することで、インクのノズルプレートに対するはじき性を向上させることが提案されている（特許文献１参照）。しかし、この技術は、上記はじき性を十分向上させるために、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩をインク全量に対して１重量％以上、好ましくは２〜２０重量％含有させる必要があった。また、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩をインクに含有させると、インクの印刷用紙への浸透を促進し、画像濃度を低下させるという問題点を備えていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７４２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、本発明者の検討によれば、ヘッドクリーニング動作によってノズルプレートの撥インク性が消失する原因は、ノズルプレートに付着したインク中の顔料が研磨剤となりワイピングによってノズルプレート表面が削られるためであり、特に、油性インク中に顔料として一次粒子径が小さくストラクチャーの大きいカーボンブラックを含有させると、普通紙に高い画像濃度で印刷を行えるが、ヘッドクリーニング動作が繰り返されると、カーボンブラック粒子の硬度が高く、粒子サイズが細かいため、ノズルプレートの撥インク性の低下が顕著になることがわかった。
【０００７】
本発明の目的は、ノズルプレートに対するはじき性に優れ、ノズルプレートの劣化を抑制できるだけでなく、高い印刷濃度の印刷を行える油性インクジェットインクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記目的の下に鋭意研究した結果、顔料、顔料分散剤および溶剤を少なくとも含んでなる油性インクジェットインクに、特定の化合物を添加することにより、ノズルプレートに対するインクのはじき性を向上させることができ、ノズルプレートの劣化を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明によれば、顔料、顔料分散剤および溶剤を少なくとも含んでなる油性インクジェットインクであって、前記油性インクジェットインクは、さらに、（Ａ）脂肪酸又はアルキルリン酸エステル及び（Ｂ）アミン化合物を含有してなることを特徴とする油性インクジェットインクが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
（Ａ）脂肪酸又はアルキルリン酸エステル及び（Ｂ）アミン化合物をインクに添加すると、両成分はインク中において中和反応を起こし、中和塩が解離した状態でインク溶剤に溶解又は分散する。本発明によれば、顔料、顔料分散剤および溶剤を少なくとも含んでなる油性インクジェットインクに、上記成分（Ａ）および成分（Ｂ）を添加することとしたので、インクの荷電が調整され、ノズルプレート表面への濡れ性が抑制されるものと考えられる。
【００１１】
したがって、本発明によれば、ノズルプレートに対するインクのはじき性を向上させることができ、ノズルプレートの劣化を抑制できる。また、本発明は、一次粒子径が小さくストラクチャーの大きいカーボンブラックなどの顔料をインクに含有させた場合でも、ノズルプレートの劣化を抑制できるので、印刷装置の耐久性を損なわずに、高い印刷濃度の印刷物を大量に印刷するために好都合である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明のインクジェットインクは、顔料、顔料分散剤、溶剤、（Ａ）脂肪酸又はアルキルリン酸エステル（以下、包括的に「成分（Ａ）」ともいう）、及び、（Ｂ）アミン化合物（以下、「成分（Ｂ）」ともいう）から少なくとも構成され、必要に応じて、さらに他の添加剤を含有することができる。
【００１３】
本発明で使用する溶剤は、油性インクのビヒクルとして使用可能なものであれば特に限定されず、極性有機溶剤であっても非極性有機溶剤であってもよい。かかる溶剤は、５０％留出点が１５０℃以上の不揮発性の非水溶性溶剤であることが好ましい。５０％留出点は、ＪＩＳ  Ｋ００６６「化学製品の蒸留試験方法」に従って測定される。質量で５０％の溶剤が揮発したときの温度を意味する。安全性の観点からは、５０％留出点が１６０℃以上、好ましくは２３０℃以上のものを用いることがより好ましい。本発明で使用する溶剤は、一種単独から構成されてもよく、または、単一の相を形成する限り２種以上の異なる溶剤から構成されてもよい。
【００１４】
本発明で使用する溶剤は、３０〜７０重量％の非極性有機溶剤と７０〜３０重量％の極性有機溶剤とから構成することが好ましく、４０〜６０重量％の非極性有機溶剤と６０〜４０重量％の極性有機溶剤とから構成することがより好ましい。
【００１５】
非極性有機溶剤としては、ナフテン系、パラフィン系、イソパラフィン系等の石油系炭化水素溶剤を使用でき、具体的には、エクソンモービル社製「アイソパー、エクソール」（いずれも商品名）、新日本石油社製「ＡＦソルベント」（商品名）、サン石油社製「サンセン、サンパー」（いずれも商品名）等が挙げられる。これらの非極性有機溶剤は、単独で、または、２種以上組み合わせて用いることができる。
【００１６】
極性有機溶剤としては、脂肪酸エステル系溶剤、高級アルコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤などが挙げられる。
【００１７】
脂肪酸エステル系溶剤としては、例えば、ラウリル酸メチル、ラウリル酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソオクチル、パルミチン酸ヘキシル、パルミチン酸イソステアリル、イソパルミチン酸イソオクチル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸イソプロピル、オレイン酸ブチル、オレイン酸ヘキシル、リノール酸メチル、リノール酸イソブチル、リノール酸エチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸ヘキシル、ステアリン酸イソオクチル、イソステアリン酸イソプロピル、ピバリン酸２−オクチルドデシル、大豆油メチル、大豆油イソブチル、トール油メチル、トール油イソブチル、アジピン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジエチル、モノカプリン酸プロピレングリコール、トリ２エチルヘキサン酸トリメチロールプロパン、トリ２エチルヘキサン酸グリセリルなどが挙げられる。
【００１８】
高級アルコール系溶剤としては、例えば、炭素数６以上のアルコール類が挙げられ、好ましくは炭素数１２以上のアルコール類が挙げられる。好ましい高級アルコール系溶剤のとしては、イソミリスチルアルコール、イソパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコールなどが挙げられる。
【００１９】
グリコールエーテル系溶剤としては、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテルなどが挙げられる。
【００２０】
これらの極性有機溶剤は、単独で、または、２種以上組み合わせて用いることができる。本発明において好ましい極性有機溶剤としては、脂肪酸エステル系溶剤が挙げられ、特に好ましい極性有機溶剤としては、脂肪酸エステル系溶剤と高級アルコール系溶剤との混合物が挙げられる。これらの溶剤を併用する場合、両溶剤の混合比率（脂肪酸エステル系溶剤：高級アルコール系溶剤）は、好ましくは99：1〜50：50、より好ましくは95：5〜60：40、さらにより好ましくは90：10〜70：30である。この比率で脂肪酸エステル系溶剤と高級アルコール系溶剤を併用すると、一次粒子径が小さくストラクチャーの大きいカーボンブラックなどの顔料を用いた場合でも、印刷濃度の高い画像が得られるとともに、ノズルプレートの劣化を抑制できる。これは、極性有機溶剤、特に高級アルコール系溶剤の極性により、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）やカーボンブラック表面官能基の解離が促進され、カーボンブラックに対する成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の吸着が促進される結果として、ノズルプレートとカーボンブラックの接触が抑制されるためと考えられる。
【００２１】
本発明で使用される顔料としては、有機顔料、無機顔料を問わず、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用でき、特に限定されない。具体的には、カーボンブラック、カドミウムレッド、クロムイエロー、カドミウムイエロー、酸化クロム、ビリジアン、チタンコバルトグリーン、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料などが好適に使用できる。これらの顔料は単独で用いてもよいし、適宜組み合わせて使用してもよい。
【００２２】
顔料は、インク全量に対して０．０１〜２０重量％の範囲で含有されることが好ましい。
【００２３】
本発明で使用される顔料分散剤としては、顔料を溶剤中に安定して分散させるものであれば特に限定されず、従来公知の顔料分散剤を使用できる。かかる顔料分散剤としては、例えば、特開平５−１７７１２３号公報（米国特許第4,645,611号明細書）に開示されているような、ポリエチレンイミンなどのポリアルキレンイミンからなる主鎖を備え、これに３〜８０個のカルボニル―Ｃ３〜Ｃ６―アルキレンオキシ基を含有するポリ（カルボニル―Ｃ３〜Ｃ６―アルキレンオキシ）鎖がアミド架橋によって側鎖として結合している構造の分散剤の他、日本ルーブリゾール社製ソルスパース１１２００、ソルスパース１３９４０、ソルスパース２８０００（何れも商品名）などの市販品が挙げられる。
【００２４】
上記顔料分散剤の含有量は、上記顔料を十分にインク中に分散可能な量であれば足り、適宜設定できる。
【００２５】
本発明で成分（Ａ）として使用される脂肪酸としては、炭素数９以上の脂肪酸、好ましくは炭素数１２以上の高級脂肪酸が挙げられる。かかる脂肪酸の具体例としては、デカン酸、イソミリスチン酸、ヘキサデカン酸、イソパルミチン酸、オレイン酸、イソステアリン酸などが挙げられる。かかる脂肪酸の分子量は、170〜360  が好ましい。
【００２６】
本発明で成分（Ａ）として使用されるアルキルリン酸エステルとしては、たとえば、下記式(I)で示されるモノアルキルリン酸エステル又は下記式(II)で示されるジアルキルリン酸エステルが挙げられる。
【００２７】
【化１】
0005593046.tif 000002
【００２８】
式(I)又は(II)において、Ｒ１及びＲ２ は同一又は異なる炭素数６〜２２のアルキル基を示す。
【００２９】
本発明では、上記アルキルリン酸エステルは、油溶性であることが好ましい。
かかるアルキルリン酸エステルの具体例としては、イソデシルアシッドフォスフェート、２‐エチルヘキシルアシッドフォスフェート、ジブチルフォスフェートなどが挙げられる。アルキルリン酸エステルの分子量は、200以上が好ましい。
【００３０】
本発明で成分（Ｂ）として使用されるアミン化合物としては、成分（Ａ）によって中和される油溶性アミン化合物であれば特に限定されないが、代表的には、アルキルアミンが挙げられる。かかるアルキルアミンは、１分子中に１個のアミノ基と、該アミノ基に結合した１乃至３個のアルキル基を含む化合物、すなわち、１級乃至３級アミン化合物であることが好ましく、そのアルキル基は炭素数8以上の長鎖アルキル基であることが好ましい。
【００３１】
かかるアルキルアミンの具体例としては、ジオクチルアミン、ジラウリルメチルアミン、トリオクチルアミン、ジメチルラウリルアミン、ジメチルミリスチルアミン、ジメチルパルミチルアミンなどが挙げられる。アルキルアミンの分子量は、150〜800が好ましい。
【００３２】
本発明では、油性インク中に成分（Ａ）と成分（Ｂ）を共存させることとしたので、成分（Ａ）と成分（Ｂ）がインク中で中和塩を形成する。油性インクに使用するカーボンブラックなど顔料は、顔料分散剤の吸着を促進する為、一般的に、表面にカルボキシル基や水酸基が導入されており、表面電位はマイナスに偏っていると考えられる。本発明によれば、顔料、顔料分散剤および溶剤を少なくとも含んでなる油性インクジェットインクに、上記中和塩が共存するので、該中和塩が顔料の表面に吸着し、ノズルプレートとカーボンブラックの接触が抑制されると考えられる。
【００３３】
成分（Ａ）及び成分（Ｂ）は、インクのノズルプレートに対するはじき性を良好に発揮させるためには、インク全量に対して、合計で０．０１〜５重量％配合することが好ましく、より好ましくは、０．１〜３重量％、特に好ましくは０．３〜1．０重量％添加される。添加量が多すぎると、印刷濃度が低下するおそれがある。
【００３４】
成分（Ａ）及び成分（Ｂ）は、モル比率（成分（Ａ）／成分（Ｂ））０．１〜１０．０で配合することが好ましく、０．３〜３で配合することがより好ましく、０．８〜１．２で配合することがさらにより好ましい。モル比率がこの範囲を外れると、本発明の効果が十分発揮されない場合がある。
【００３５】
尚、本発明のインクジェットインクには、インクのノズルプレートに対するはじき性などに影響を与えない限り、上記の溶剤、顔料、顔料分散剤、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）に加えて、例えば、染料、防腐剤等を添加できる。
【００３６】
本発明のインクジェットインクは、例えばビーズミル等の公知の分散機に全成分を一括又は分割して投入して分散させ、所望により、メンブレンフィルター等の公知のろ過機を通すことにより調製できる。具体的には、予め溶剤の一部と顔料及び分散剤の全量を均一に混合させた混合液を調製して分散機にて分散させた後、この分散液に残りの成分を添加してろ過機を通すことにより調製することができる。
【００３７】
このようにして得られる本発明のインクジェットインクの２３℃における粘度は、インクジェットヘッドノズルからの吐出に適した５〜３０ｍＰａ・ｓの範囲に設定することが好ましく、７〜１４ｍＰａ・ｓの範囲に設定することがより好ましい。また、保存環境によってインクが凍結しないように、インクの凝固点は−５℃以下とするのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例におけるノズルプレートに対する濡れ評価の方法を示す縦断面図である。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００４０】
実施例１〜７、比較例１〜６
表１〜２に示す顔料分散体の各成分を表１〜２に示す割合でプレミックスして顔料分散体を作成した後、これに表１〜２に示す粘度調整用溶剤を表１〜２に示す割合で混合した。得られた混合液３０ｇをガラス容器に入れ、これにジルコニアビーズ（φ０．５ｍｍ）８０ｇを入れ、ロッキングミル（セイワ技研製  ＲＭ０５Ｓ型）を用いて周波数６０Ｈｚで２時間運転し、インクジェットインクを調製した。なお、表１〜２中の各成分の配合量は重量％で示してある。
【００４１】
上記実施例及び比較例でそれぞれ得られたインクジェットインクについて、以下の方法により評価を行った。これらの評価結果を表１〜２に示した。
【００４２】
（１）ノズルプレートに対する濡れ性の評価
図１に示すように、インクジェットインク１を３０ｍｌ容器２に入れ、インクジェットプリンター「ＨＣ５５００」（商品名：理想科学工業（株）製）に使用されるノズルプレート３（長さ５ｃｍ、幅５ｍｍ）の片端をピンセット４でつまみ、もう一方の片端２ｃｍをインクに浸漬させた。その後、ノズルプレートを素早く引き上げ、ノズルプレート上に残ったインク膜がインク滴になるまでの時間を１０回測定し、その平均値を算出し、撥インク時間とし、下記基準で評価した。なお、使用したノズルプレートは、ポリイミドフィルムを基材とし、その表面をフッ素加工したものであった。
×：撥インク時間４秒以上、
△：撥インク時間３秒以上、４秒未満、
○：撥インク時間２秒以上、３秒未満、
◎：撥インク時間２秒未満。
【００４３】
（２）ワイピング耐久性の評価
インクジェットプリンター「ＨＣ５５００」（商品名：理想科学工業（株）製）を用いて、ヘッドメンテナンスのノーマルクリーニングにより、ヘッドクリーニングを所定の回数実施し、ワイピングブレードが接した部分の撥インク性を目視評価した。
◎ ：ワイピングブレードが接した全ての部分の撥インク性が保たれていて、ヘッドクリーニング後、即座にインクが完全にはじかれた
○：ワイピングブレードが接した全ての部分の撥インク性が保たれていて、ヘッドクリーニング後、２０秒以内インクが完全にはじかれた。
△：ワイピングブレードが接した一部分の撥インク性が低下していた。
×：ワイピングブレードが接した全ての部分の撥インク性が低下していた。
【００４４】
（３）画像濃度の評価
各インクを、インクジェットプリンター「ＨＣ５５００」（商品名：理想科学工業（株）製）に装填し、普通紙（理想用紙薄口（商品名：理想科学工業（株）製）に黒ベタを印字して、印刷物を得た。得られた印刷物の印刷面（表）のOD値を光学濃度計（ＲＤ９２０、マクベス社製）で測定して、１．０５以上のものを○、０．９５以上１．０５未満のものを△、０．９５未満のものを×として評価した。  
【００４５】
【表１】
0005593046.tif 000003
【００４６】
【表２】
0005593046.tif 000004
【００４７】
尚、表１〜２記載の原材料の記号は、以下の通りである。
ＭＡ８（商品名）：三菱化学社製カーボンブラック。
Ｓ−１１２００：ルーブリゾール社製顔料分散剤ソルスパース１１２００（商品名、固形分５０％）。
ＯＬＡ：オレイン酸（試薬）。
ＡＰ−１０：大八化学工業社製イソデシルアシッドフォスフェートＡＰ−１０（商品名）。
ＤＯＡ：ジオクチルアミン（試薬）。
ＤＬＭＡ：ジラウリルメチルアミン（試薬）。
ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１：ビックケミージャパン社製長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩。
ＡＦ−７：新日本石油社製ナフテン系溶剤ＡＦ−７（商品名）。
ＩＯＰ：パルミチン酸イソオクチル（日光ケミカルズ社製）。
ＦＯＣ−１４０Ｎ：日産化学社製イソミリスチルアルコールＦＯＣ−１４０Ｎ（商品名）。
【００４８】
表１の結果から、次のことがわかる。
本発明に属する実施例１〜７のインクは、（Ａ）脂肪酸又はアルキルリン酸エステル及び（Ｂ）アミン化合物を含有するため、ノズルプレートのワイピング耐久性が良好に維持され、インクのノズルプレートに対するはじき性が良好であることがわかる。特に、実施例１から、成分（Ａ）として脂肪酸を使用すると画像濃度が高くなるので好ましいことがわかる。また、実施例６から、極性溶剤として適量の高級アルコール系溶剤を併用すると画像濃度が高くなるので好ましいことがわかる。
【００４９】
表２の結果から、次のことがわかる。
比較例１は、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の何れも含有しない例であり、インクのノズルプレートに対するはじき性が劣り、ノズルプレートのワイピング耐久性も劣っていた。比較例２及び３は、特開２００８−２７４２３２号公報の添加剤を使用した例であるが、インクのノズルプレートに対するはじき性、及び、ノズルプレートのワイピング耐久を改善するために添加剤を多量に必要とし、多量に添加すると画像濃度が低下した。比較例４〜６は、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の何れか一方を含有した例であり、インクのノズルプレートに対するはじき性が劣り、ノズルプレートのワイピング耐久性も劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の油性インクジェットインクは、ノズルプレートに対するはじき性が良好なため、ノズルプレートの劣化を抑制できるだけでなく、高い印刷濃度の印刷を行えるので、インクジェット印刷の分野で利用でき、特に、ピエゾ型インクジェットプリンタを用いた印刷の分野で利用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１…インクジェットインク、２…容器、３…ノズルプレート、４…ピンセット。
【図１】
0005593046.tif 000005