(57)【要約】【課題】  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油性インクジェットインクを提供する。【解決手段】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、さらに、リン脂質を含有する。リン脂質をインク全量に対して０．０１〜５重量％含有することが好ましい。溶剤は、脂肪酸エステル系溶剤、または、脂肪酸エステル系溶剤及び高級アルコール系溶剤を含むことが好ましい。【選択図】なし【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、リン脂質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】
前記リン脂質をインク全量に対して０．０１〜５重量％含有してなる請求項１に記載の油性インクジェットインク。
【請求項３】
前記溶剤が脂肪酸エステル系溶剤及び高級アルコール系溶剤を含有してなる請求項２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、ノズルプレートの劣化を抑制でき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比較的に多量に必要とするという欠点があった。
【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、リン脂質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】
油性インクに使用するカーボンブラックなどの顔料は、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、リン脂質を添加することとしたので、該リン脂質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。
【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、およびリン脂質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、重量で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、脂肪酸系溶剤、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】
脂肪酸系溶剤としては、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、イソノナン酸、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。これらの極性有機溶剤は、リン脂質の溶解助剤として機能し、リン脂質の添加効果を向上させることができるので好ましい。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９５：５〜２５：７５、より好ましくは９０：１０〜３０：７０、さらにより好ましくは８５：１５〜６０：４０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、リン脂質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リン脂質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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
上記分散剤の含有量は、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。
【００２６】
本発明で使用されるリン脂質としては、例えば、下記式（１）に示されるように、グリセリンを骨格として、該グリセリンに１又は２つの脂肪酸と１つのリン酸とがエステル結合し、さらに該リン酸とコリン、セリン、アルカノールアミンなどの含窒素アルコールがリン酸エステルを形成したグリセロリン脂質と呼ばれる化合物が挙げられる。
【００２７】
2011052111.tif 000002
【００２８】
式（１）の化合物を形成する２つの脂肪酸は、それぞれ独立に、飽和脂肪酸であっても不飽和脂肪酸であってもよく、具体例としては、パルミチン酸、オレイン酸、などの炭素数９以上の脂肪酸が挙げられる。
式（１）の化合物は、該式中のXで表わされるアルコール残基を形成する上記含窒素アルコールは種々の化合物であり得るが、コリンである場合はホスファチジルコリンであり、セリンである場合はホスファチジルセリンであり、エタノールアミンである場合はホスファチジルエタノールアミンである。その他、グリセロリン脂質としては、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルグリセロールなどが挙げられる。
また、その他のリン脂質として、スフィンゴシンを骨格とするスフィンゴリン脂質を挙げることができる。
【００２９】
リン脂質は、両親媒性の化合物であるため、カーボンブラック等の顔料表面に付着するとともに顔料と溶剤との親和性を良好にし、ノズルプレートに対するインク顔料の付着を防止し、ワイピングによるヘッドクリーニング動作を繰り返し実施した場合でもノズルプレートが削られ難くなるため、ノズルプレートの良好な撥インク性を保つことが可能であると考えられる。特開２０００−３１３８３２号公報（段落０１３５）には、静電式インクジェット用油性インク中に両性界面活性化合物としてリン脂質を添加できることが記載されているが、該インク中で正電荷を備える分散樹脂粒子の分散安定剤としてリン脂質を開示するに過ぎず、ノズルプレートに対するインク顔料の付着を防止するためにリン脂質を使用することについては何ら開示しておらず、また、ピエゾ型インクジェットプリンタで使用するインクについても何ら取り扱っていない。
【００３０】
リン脂質は、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０．０１重量％以上添加することが好ましく、より好ましくは０．０１〜５重量％、さらにより好ましくは０．０２〜５重量％、特に好ましくは０．１〜３重量％添加される。リン脂質の添加量が多すぎると、印刷濃度が低下するおそれがある。
【００３１】
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、顔料分散剤及びリン脂質に加えて、例えば、染料、防腐剤等を添加できる。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【実施例】
【００３４】
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。
【００３５】
実施例１〜７、比較例１〜４
表１に示す各成分を表１に示す割合でプレミックスして調合液を作成し、得られた調合液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中の各成分の配合量は重量％で示してある。
【００３６】
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に示した。
【００３７】
（１）ワイピング耐久性の評価
得られたインクをインクジェットプリンタ「ＨＣ５５００」（商品名：理想科学工業（株）製）に装填し、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、ノズルプレートの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。結果は、ノズルプレートの撥インク性が消失するまでのクリーニング回数で示した。
【００３８】
【表１】
2011052111.tif 000003
【００３９】
尚、表１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。
Ｓ１３９４０（固形分４０％）：ルーブリゾール社製顔料分散剤ソルスパース１３９４０（商品名）。
ＡＦ４（商品名）：新日本石油社製石油系炭化水素溶剤ＡＦ４。
ＡＦ６（商品名）：新日本石油社製石油系炭化水素溶剤ＡＦ６。
ＮＩＫＫＯＬ  レシノールＳ１０：日光ケミカル社製ホスファチジルコリン。
ＳＬＰホワイト：辻製油社製ホスファチジルコリン。
ＮＩＫＫＯＬ  レシノールＳ−ＰＩＥ：日光ケミカル社製ホスファチジルコリン及びホスファチジルエタノールアミン混合物。
ＮＩＫＫＯＬ  ＤＤＰ−２：日光ケミカル社製ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸。
【００４０】
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、リン脂質を含有するため、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１〜５は、脂肪酸エステル系溶剤および高級アルコール系溶剤を使用した例であり、ノズルプレートのワイピング耐久性が極めて良好に維持され、好ましい態様であることがわかる。
【００４１】
これに対し、比較例１〜２は、リン脂質を含有しない例であり、ノズルプレートのワイピング耐久性が劣っていた。比較例３は、リン脂質の代わりに他のアミン化合物（ｎ−オクチルアミン）を含有した例であり、ノズルプレートのワイピング耐久性が劣っていた。比較例４は、リン脂質の代わりに他のリン酸化合物（ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸）を含有した例であり、ノズルプレートのワイピング耐久性が劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
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ので、インクジェット印刷、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。