(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも顔料、染料および有機溶剤を含む非水系インクジェットインクであって、前記顔料と前記染料の合計量がインク全量に対し３質量％以上で、前記顔料と前記染料の含有比が７：３〜４：６の範囲であり、前記顔料のＤＢＰ吸油量が６０ｃｍ3／１００ｇ〜１４０ｃｍ3／１００ｇであり、前記有機溶剤が少なくとも２種類以上の有機溶剤であって、該有機溶剤はα値が１０以下の有機溶剤とα値が３０以上の有機溶剤を含み、前記染料が前記α値が３０以上の有機溶剤に溶解し、且つ、前記α値が１０以下の有機溶剤に溶解しないことを特徴とする非水系インクジェットインク。
【請求項２】
請求項１記載の非水系インクジェットインクを３００×３００ｄｐｉ以下の印字解像度で画像形成することを特徴とするインクジェット印刷方法。
【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の使用に適した非水系インクであって、詳細には低解像度に適した非水系インクジェットインクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式は、流動性の高いインクジェットインクを微細なヘッドノズルからインク粒子として噴射し、上記ノズルに対向して置かれた印刷用紙等に画像を記録するものであり、低騒音で高速印字が可能であることから、近年急速に普及している。インクジェット印刷方式に用いられるインクジェットインクは、水性インクと非水性インクに大別される。非水系インクは、間欠吐出性、長時間放置後の吐出回復性などの機上安定性がよく、印刷用紙のカールがなく、インクの浸透乾燥時間が短いなどの特徴を有しており、広く普及している。例えば、出願人は特許文献１において、顔料と、有機溶剤としてエステル溶剤、高級アルコール溶剤、炭化水素溶剤などを含み、さらに溶解型のポリマー分散剤を含む非水系インクを提案している。
【０００３】
ところで、印刷システムにおいては、印刷スピードの向上、ハードコスト低減の側面から低解像度システムが望まれる傾向がある。上記特許文献１に記載されているような顔料インクは色材の粒子径が大きいため、インクが用紙内部で浸透、定着する過程で繊維に目止めされるので滲みにくく、また画像の耐水性、耐久性にも優れるという特徴を有している。しかし、滲みにくいという利点が、低解像度で使用した場合には画素間距離が大きいために画素間が埋まらず画像濃度が低くなるという問題となる。
【０００４】
特許文献２に記載されているような染料を使用した染料インクは、溶剤の浸透とともに染料が移動するため、画像は滲んだものとなるので、低解像度で使用した場合でも画素間は埋まるものの染料自体が浸透と共に用紙の奥深くまで沈降してしまうので、表濃度は非常に低く、裏抜けも大きくなる問題がある。一方、顔料と染料を併用した顔料染料併用インク（以下、併用インクともいう）が、例えば特許文献３に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１２６５６４号公報
【特許文献２】特開昭６３−１１３０８９号公報
【特許文献３】特開平７−１０９４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
顔料と染料を併用すれば低解像度で使用した場合でも染料の移動によって画素間が埋まり、画像濃度を高くできるのではないかと考えられる。しかし、特許文献３に記載されているような構成の併用インクを低解像度に用いると、ドットの中心部分に顔料が着色し、その周りに染料に由来する滲みが生じるだけで、画像性が非常に悪いものとなり、適当なドットゲインを有する画像は得られず、従って所望の画像濃度も得られない。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、画素間距離の大きい低解像度においても印刷時における印刷濃度を向上させることが可能な非水系インクジェットインクを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の非水系インクジェットインクは、少なくとも顔料、染料および有機溶剤を含む非水系インクジェットインクであって、前記顔料と前記染料の合計量がインク全量に対し３質量％以上で、前記顔料と前記染料の含有比が７：３〜４：６の範囲であり、前記顔料のＤＢＰ吸油量が６０ｃｍ3／１００ｇ〜１４０ｃｍ3／１００ｇであり、前記有機溶剤が少なくとも２種類以上の有機溶剤であって、該有機溶剤はα値が１０以下の有機溶剤とα値が３０以上の有機溶剤を含むことを特徴とするものである。
本発明のインクジェット印刷方法は、前記非水系インクジェットインクを３００×３００ｄｐｉ以下の印字解像度で画像形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の非水系インクジェットインクは、少なくとも顔料、染料および有機溶剤を含む非水系インクジェットインクであって、顔料と染料の合計量がインク全量に対し３質量％以上で、顔料と染料の含有比が７：３〜４：６の範囲であり、顔料のＤＢＰ吸油量が６０ｃｍ3／１００ｇ〜１４０ｃｍ3／１００ｇであり、有機溶剤が少なくとも２種類以上の有機溶剤であって、この有機溶剤はα値が１０以下の有機溶剤とα値が３０以上の有機溶剤を含むので、３００×３００ｄｐｉ以下の低解像度においても、従来のインクと同程度の吐出量で適したドットゲインを実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】インクが用紙へ着弾した状態を示す拡大模式図である。
【図２】低解像度におけるドットゲインの一実施の形態を示す拡大模式図である。
【図３】低解像度におけるドットゲインの別の実施の形態を示す拡大模式図である。
【図４】低解像度におけるドットゲインのさらに別の実施の形態を示す拡大模式図である。
【図５】本発明のインクの低解像度におけるドットゲインを示す拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の非水系インクジェットインクは、少なくとも顔料、染料および有機溶剤を含む非水系インクジェットインク（以下、単にインクともいう）であって、顔料と染料の合計量がインク全量に対し３質量％以上で、顔料と染料の含有比が７：３〜４：６の範囲であり、顔料のＤＢＰ吸油量が６０ｃｍ3／１００ｇ〜１４０ｃｍ3／１００ｇであり、有機溶剤が少なくとも２種類以上の有機溶剤であって、この有機溶剤はα値が１０以下の有機溶剤とα値が３０以上の有機溶剤を含むことを特徴とする。前記α値が１０以下の有機溶剤は１０未満であることが好ましい。
【００１１】
色材は顔料と染料の双法を含み、顔料と染料の合計量がインク全量に対し３質量％以上で、顔料と染料の含有比が７：３〜４：６の範囲である。所望とする画像濃度を出すためには顔料と染料がインク全量に対しそれぞれ３質量％以上含まれていなければならないが、含まれる色材の量が大きくなりすぎるとインク粘度が高くなり、吐出性が悪くなる。上記顔料と染料の含有比を７：３〜４：６の範囲とすることにより、所望とする画像濃度の実現を図りながら、インク粘度の調製を図ることができる。顔料と染料の合計量はインク全量に対し２０質量％以下であることが好ましい。２０質量％よりも含有量が多くなると顔料と染料の含有比を上記比率範囲内としても良好な吐出性の実現が難しくなる。
【００１２】
また、顔料と染料の含有比を上記比率にすることにより、最適なドットゲインを実現することができ良好な画像濃度の実現と、裏抜けの抑制という両立が可能である。図面を用いて説明する。図１は色材として顔料と染料を含むインクが用紙へ着弾した状態を示す拡大模式図、図２〜４は低解像度におけるドットゲインの状態を示す拡大模式図である。
【００１３】
図１に示すように、用紙へ着弾したインクは用紙の繊維に目止めされた顔料を中心（図１に示す顔料凝集部）に、その周りに有機溶剤に溶解した染料が広がった部分（図１に示す染料溶解部）を構成している。インク中に含まれる顔料が多い場合、顔料凝集部の濃度は高くなるので１ドットの濃度は高くなるが、溶解している染料が少ないことや顔料が溶剤を吸収することが要因となってドットゲインは小さくなる。このため、低解像度で印刷をした場合、図２に示すようにドット間に隙間があき、画素間がベタで埋まらない状態となって画像濃度は低くなる。一方、インク中に含まれる染料が多い場合には、図３に示すようにドットゲインは大きくなり、結果、画素間をベタで埋めることができる。
【００１４】
しかし、図３に示す処方のインクはインク中に含まれる染料が多く、含まれる顔料は少ないので、１ドット当たりの濃度は低くなる。結果、画素間はベタで埋まるものの濃度が低く、また裏抜けの大きい画像となる。この場合、単に顔料の量を多くすれば図２に示すような状態となるだけである。本発明では顔料のＤＢＰ吸油量を６０ｃｍ3／１００ｇ〜１４０ｃｍ3／１００ｇとすることによって、画素間をベタで埋めながら同時に濃度の高い画像を得ることが可能となる。
【００１５】
顔料のＤＢＰ吸油量は、顔料１００ｇが吸収するＤＢＰ（ジブチルフタレート）量によって測定できる（ＪＩＳ  Ｋ６２２１）ものである。ＤＢＰ吸油量が大きいほど多くの溶剤を吸収することを意味する。ＤＢＰ吸油量が大きい顔料を使用すると溶剤が吸収されて、図４に示すようにドットゲインが小さく、結果画素間がベタで埋まらない濃度の小さい画像となる。一方、ＤＢＰ吸油量が小さい顔料は顔料自体の発色性は低いが、溶剤を放出するためにドットゲインは大きくなる。上記顔料と染料の含有比において、ＤＢＰ吸油量を上記所定の範囲とすることにより、図５に示すように、１ドット当たりの濃度を所望の濃度としながら、ドットゲインを大きくすることができ、結果画素間がベタで埋まって、ドットゲインと濃度の両立が可能となる。顔料のＤＢＰ吸油量は、好ましくは１００ｃｍ3／１００ｇ〜１２０ｃｍ3／１００ｇの範囲であることが望ましい。
【００１６】
インクに含まれる有機溶剤は少なくとも２種類以上の有機溶剤であって、この２種類の有機溶剤はα値が１０以下の有機溶剤とα値が３０以上の有機溶剤を含むものである。有機溶剤が３種類以上の場合は、α値が１０以下の有機溶剤とα値が３０以上の有機溶剤を含んでいれば、それ以外の有機溶剤のα値は問わない。ここで、α値とは、tanα＝（無機性値／有機性値）で与えられるαの値である。ここで、「有機性値」及び「無機性値」は、藤田穆により提案された「有機概念図」において用いられている概念に基づくものであり、有機化合物をその炭素領域の共有結合連鎖に起因する「有機性」と置換基（官能基）に存在する静電性の影響による「無機性」との２因子に分けてそれぞれを数値化したものであり、個々の化合物の構造等から求められる値である。したがって、α値は、化合物の「有機性」と「無機性」のバランスを定量的に示すものである。なお、「有機概念図」に関連する事項は、藤田穆著「系統的有機定性分析（混合物編）」風間書房（１９７４）等に詳述されている。
【００１７】
インクに含まれる有機溶剤の構成を、α値が１０以下の有機溶剤とα値が３０以上の有機溶剤とすることにより、インクが着弾後、用紙に浸透していく過程で染料が溶解しているα値が３０以上の有機溶剤部分と染料の溶解していないα値が１０以下の有機溶剤部分に分離し、染料の溶解していないα値が１０以下の有機溶剤部分が先に用紙に浸透して、染料が溶解しているα値が３０以上の有機溶剤の広がりを抑える結果、本発明の効果を阻害しない程度に滲みを抑制することが可能となる。その結果、より濃度の高い画像を得ることが可能となる。
【００１８】
α値が１０以下の有機溶剤としては、日本石油製ＡＦ−４（α値＝０．０、以下括弧内はα値）、ＡＦ−５（０）、ＡＦ−６（０）、ＡＦ−７（０）、パルミチン酸イソオチクル（７．０）、ジブチルエーテル（７．１）、ラウリン酸ヘキシル（１０）、パルミチン酸メチル（１０．０）、オレイン酸メチル（９．２６）、オレイン酸ブチル（８．０）等を好ましく挙げることができる。α値が３０以上の有機溶剤としては、ジオキサン（３２．０）、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（４４．３）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（４７．１）、テトラヒドロフルフリルアルコール（５０．２）、トリエチレングリコールモノエチルエーテル（５３．３）等を好ましく挙げることができる。上記α値が１０以下の有機溶剤、α値が３０以上の有機溶剤はそれぞれ２種類以上を適宜混合して用いてもよい。これらの溶剤の含有量はインク全量に対し４０質量％〜８０質量％であることが好ましく、６０質量％〜８０質量％であることがより好ましい。
【００１９】
本発明のインクには、上記以外の有機溶剤を含んでいてもよく、例えば、エチレングリコールジブチルエーテル（１１．３）、ジエチレングリコールジブチルエーテル（１４．３）、トリエチレングリコールジブチルエーテル（１５．９）、１、２−ジエトキシエタン（１８．４３）、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（２６．５７）、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（２６．５７）等が挙げられる。
【００２０】
本発明のインクは、画素中心部と画素間の両方の濃度を向上させることができるので、比較的低解像度での印刷、すなわち、画素間距離８４μｍ〜１６９μｍでの印刷、より具体的には、解像度３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉ以下の低解像度、より好ましく１５０×１５０ｄｐｉ〜２２５×２２５ｄｐｉの低解像度での印刷に好適に用いることができる。
【００２１】
本発明のインクに用いられる顔料は、上記ＤＢＰ吸油量の範囲の顔料であれば、従来公知の無機顔料および有機顔料を用いることができる。例えば、三菱化学製カーボンブラックＭＡ１１、ＭＡ２２０、ＭＡ６００ａが好ましく挙げられる。また、黒色以外の顔料では例えば大日本インキ製  ＳＹＭＵＬＥＲ Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｃａｒｍｉｎｅ ６Ｂ、ＳＹＭＵＬＥＲ Ｒｅｄ、ＦＡＳＴＯＧＥＮ Ｓｕｐｅｒ Ｍａｇｅｎｔａ、ＳＹＭＵＬＥＲ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ、ＦＡＳＴＯＧＥＮ Ｂｌｕｅ ４ＲＯ−２、ＦＡＳＴＯＧＥＮ Ｇｒｅｅｎ、ＦＡＳＴＯＧＥＮ Ｓｕｐｅｒ Ｖｉｏｌｅｔ等が好ましく挙げられる。
【００２２】
インク中における顔料の分散を良好にするために、顔料分散剤を添加することが好ましい。本発明で使用でき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ないが、例えば、日本ルーブリゾール製ソルスパース１１２００、ソルスパース２１０００、Ｖ２１６等を好ましく挙げることができる。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することも可能である。
【００２３】
本発明のインクに用いられる染料としては従来公知の染料を用いることができ、例えば、オリエント化学製ｖａＬｉｆａｓｔ Ｂｌａｃｋ ３８１０、ｅｌｉｘａ Ｂｌａｃｋ８４６、ＯＩＬ ＢＬＡＣＫ ＨＢＢ、ＯＩＬ ＢＬＡＣＫ Ｎｏ.５等が好ましく挙げられる。また黒色以外の染料ではＯＩＬ ＢＬＵＥ ２Ｎ、ｅｌｉｘａ Ｏｒａｎｇｅ−２４０、ＶＡＬＩＦＡＳＴ  ＢＬＵＥ １６０３  、ｅｌｉｘａ Ｇｒｅｅｎ−５０２、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＯＲＡＮＧＥ １２０１、ＯＩＬ ＧＲＥＥＮ ５３０、ｅｌｉｘａ Ｇｒｅｅｎ−５４０、ＯＩＬ ＹＥＬＬＯＷ  ＧＧ−Ｓ、ｅｌｉｘａ Ｙｅｌｌｏｗ−１２９、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ １１０１等が好ましく挙げられる。これらの染料は、単独で用いてもよいし、適宜組み合わせて使用することも可能である。
【００２４】
上記各成分に加えて、本発明のインクには慣用の添加剤が含まれていてよい。添加剤としては、界面活性剤、例えばアニオン性、カチオン性、両性、もしくはノニオン性の界面活性剤、酸化防止剤、例えばジブチルヒドロキシトルエン、没食子酸プロピル、トコフェロール、ブチルヒドロキシアニソール、及びノルジヒドログアヤレチック酸等、が挙げられる。
【００２５】
本発明のインクは、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。
以下に本発明の非水系インクジェットインクを実施例によりさらに詳細に説明する。
【実施例】
【００２６】
（インクの調製）
表１および２に示す配合（表１および２に示す数値は質量部である）で原材料を調合し、ビーズミルにて滞留時間約２０分間で分散し、孔径３μmのメンブレンフィルターで濾過し、実施例および比較例のインクを得た。
【００２７】
（評価）
＜１５０ｄｐｉ×１５０ｄｐｉベタＯＤ濃度＞
実施例および比較例のインクを、東芝テック社製ＣＢ２ヘッドで１５０ｄｐｉ×１５０ｄｐｉ（１ドットあたり６０ｐｌ）の条件で理想科学社製理想用紙薄口に印字し、２３℃５０％の環境で２４時間で放置した後、光学濃度計（Ｍａｃｂｅｔｈ社製  ＲＤ９１８）で表裏ＯＤ値を測定した。また、測定したＯＤ値により、ベタ画像、裏抜けを以下の基準により評価した。
表濃度評価基準
◎・・・ＯＤ値０．７２以上
○・・・ＯＤ値０．７０以上０．７２未満
△・・・ＯＤ値０．６８以上０．７０未満
×・・・ＯＤ値０．６８未満
裏抜け評価基準
◎・・・ＯＤ値０．２５未満
○・・・ＯＤ値０．２５以上０．３未満
△・・・ＯＤ値０．３以上０．３５未満
×・・・ＯＤ値０．３５以上
各インクの処方と評価の結果を表１および２に示す。
【００２８】
【表１】
0006000528.tif 000002
【００２９】
【表２】
0006000528.tif 000003
【００３０】
表１に示すように本発明のインクは、１５０ｄｐｉ×１５０ｄｐｉ（１ドットあたり６０ｐｌ）の低解像度であっても、裏抜けを抑制しながら、高い画像濃度を得ることができた。同じ顔料を使用している実施例と比較例を比較してみると、例えば実施例１と比較例１では、実施例１のほうが比較例１よりも表ＯＤ値は０．０５上昇、実施例５と比較例５では、実施例５のほうが比較例５よりも表ＯＤ値は０．０７上昇していることがわかる。
一方、色材が顔料のみである比較例１〜５はドットの滲みが期待できないため低解像度での画像濃度が低くなった。また、染料のみである比較例６は裏ぬけが顕著に悪化した。
【図１】
0006000528.tif 000004
【図２】
0006000528.tif 000005
【図３】
0006000528.tif 000006
【図４】
0006000528.tif 000007
【図５】
0006000528.tif 000008