非水系インクジェットインク
【課題】非水系インクジェットインクを顔料分散安定性、吐出安定性を確保しながら、インクのウォームアップ所要時間を短縮することが可能なものとする。
【解決手段】少なくとも、非水系溶剤とこの溶剤に自己分散可能な顔料とを含み、インク中のポリマー成分の含有量が顔料の２０質量％以下の非水系インクジェットインクであって、インクの比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下とする。
【解決手段】少なくとも、非水系溶剤とこの溶剤に自己分散可能な顔料とを含み、インク中のポリマー成分の含有量が顔料の２０質量％以下の非水系インクジェットインクであって、インクの比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下とする。
【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装置の使用に適した非水系インクジェットインクであって、とりわけインクヘッドから循環インクを吐出して印字するインク循環式のインクジェット記録装置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】
インクヘッドのノズルからインクを吐出して印刷用紙などの記録媒体に印字するインクジェット記録装置の使用に適した非水系インクジェットインク（非水系インク）として、例えば特許文献１に記載されているような顔料と顔料分散剤（ポリマー成分）および特定の有機溶剤を含むインクが知られている。このインクは、ノズル目詰まりがしにくく、メンテナンスが容易といった特徴を有している。
【０００３】
ところで、インクジェット記録装置には、インクの冷却やインク流路内のゴミを取り除くために、印字状態のときにインクを絶えず循環しているインク循環式のものがある。循環式ヘッドを搭載していないライン方式インクジェット記録装置の場合、吐出不良が画質に影響を及ぼしやすいが、経路内でインク循環が可能な循環式ヘッドを搭載したライン方式インクジェット記録装置の場合、ヘッド内部のインクが循環されるため、気泡や異物がヘッドノズルに詰まりにくくなり、吐出不良の発生が軽減されるという利点がある。
【０００４】
ところが、非水系インクは水性インクに比べてインク粘度の温度依存性が高い傾向にあるため、常温におけるインク粘度を吐出可能な粘度範囲の中央値に持ってきた場合、低温におけるインク粘度が吐出可能な粘度範囲をはずれやすく、吐出可能な粘度範囲に調整するためには、インクをウォームアップ（加温）する必要がある。
【０００５】
循環式ヘッドを搭載したライン方式インクジェット記録装置は前述したとおり、不吐出がおきにくいといったメリットがある一方、インクがインクジェット記録装置内を循環するために記録装置内のインクが全てヘッドを経由する構造となっており、低温環境時にウォームアップしなければならいインク量が多量となり、ウォームアップに時間がかかるといったデメリットがあった。このような課題を解決するために、出願人は特許文献２において、インク循環経路の循環インクの温度に応じて、この循環インクの量を変更することで循環インクの温度を規定温度にするために要する時間（以下、ウォームアップ所要時間ともいう）を短縮したインクジェット記録装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２６６６号公報
【特許文献２】特開２００９−１９６２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載されているインクジェット記録装置を用いれば、ウォームアップ所要時間を短縮することが可能であるが、従来の循環式ヘッドを搭載したインクジェット記録装置を使用している場合には装置を買い替える必要がある。このため、このような買い替えコストをかけることなく、インクの側面からウォームアップ所要時間を短縮したいという要望がある。
【０００８】
インクのウォームアップ所要時間を短縮するためには、インクの比熱を小さくすればいいと考えられるが、顔料分散性等を担保するためにはポリマー成分で顔料を分散させる必要がある。しかし、ポリマー成分を多用するとインク粘度が上昇するため、インクの吐出性能を担保することが困難となる。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、顔料分散安定性、吐出安定性を確保しながら、インクのウォームアップ所要時間を短縮す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】
【０００９】
本発明の非水系インクジェットインクは、少なくとも、非水系溶剤と該溶剤に自己分散可能な顔料とを含み、インク中のポリマー成分の含有量が前記顔料の２０質量％以下の非水系インクジェットインクであって、該インクの比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であることを特徴とするものである。
【００１０】
前記自己分散可能な顔料は、Ｒ1−ＸまたはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物（一般式中、Ｘは−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨ2、−ＮＨＲ（Ｒはアルキル基）のいずれかであり、Ｙは−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−のいずれかであり、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は炭素数８〜２２のアルキル基であって、該アルキル基は、直鎖でも分岐していてもよく、Ｒ2およびＲ3は同じものであっても、異なっているものでもよい。）により処理されてなることが好ましい。
【００１１】
前記インクの比熱は２．５Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であることが好ましい。
前記非水系溶剤は高級脂肪酸エステルおよび／または炭化水素溶剤であって、該溶剤が全溶剤量の５０質量％以上であることが好ましい。前記非水系溶剤は炭化水素溶剤であって、該溶剤が全溶剤量の５０質量％以上であることがより好ましい。
前記顔料はカーボンブラックであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の非水系インクジェットインクは、顔料が非水系溶剤に自己分散可能な顔料であるので、非水系インクの顔料分散で一般的に使用されるポリマー成分の含有量が顔料の２０質量％以下であっても顔料の分散安定性、吐出安定性を確保することが可能であるポリマー成分の含有量が低いので、低温環境におけるインク粘度の上昇を抑制することができ、インク粘度の変動を小さくすることができる結果、吐出可能な粘度範囲に調整するためのウォームアップ所要時間を短縮することが可能となる。
【００１３】
また、インクの比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であるので、インクの温度上昇が容易となり、低温環境においても短時間で吐出可能な温度範囲にウォームアップすることができるようになるため、ウォームアップ所要時間の短縮およびウォームアップにかかる電力を節約することができる。
【００１４】
とりわけ、Ｒ1−ＸまたはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物（一般式中、Ｘは−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨ2、−ＮＨＲ（Ｒはアルキル基）のいずれかであり、Ｙは−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−のいずれかであり、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は炭素数８〜２２のアルキル基であって、このアルキル基は、直鎖でも分岐していてもよく、Ｒ2およびＲ3は同じものであっても、異なっているものでもよい。）により処理されてなる顔料を使用することで、非水系インクの顔料分散で一般的に使用される高分子分散剤の使用量を低減することができ、ポリマー成分の含有量が低減する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の非水系インクジェットインク（以下、単にインクともいう）は、少なくとも、非水系溶剤とこの溶剤に自己分散可能な顔料とを含み、インク中のポリマー成分の含有量が顔料の２０質量％以下のインクであって、インクの比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であることを特徴とする。
【００１６】
ポリマー成分の含有量が２０質量％よりも多くなると自己分散可能な顔料であっても顔料分散安定性が得られにくくなる。ポリマー成分の含有量は顔料の１０質量％以下であることがより好ましく、さらには５質量％以下であることがより好ましく、実質的には含まれないことが望ましい。ここで、実質的に含まないとはポリマー成分を全く含まない場合の他、例えばポリマー成分を不可避的不純物として含有する場合を意味する。
【００１７】
上記ポリマー成分としては、例えば市販品として、日本ルーブリゾール株式会社製のソルスパースシリーズ（ソルスパース２００００、２７０００、４１０００、４１０９０、４３０００、４４０００）、ＢＡＳＦジャパン社製のジョンクリルシリーズ（ジョンクリル５７、６０、６２、６３、７１、５０１）、第一工業製薬株式会社製のポリビニルピロリドンＫ−３０、Ｋ−９０等が挙げられる。
【００１８】
本発明のインクに含まれる顔料は非水系溶剤に自己分散可能な顔料であり、好ましくはＲ1−ＸまたはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物（一般式中、Ｘは−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨ2、−ＮＨＲ（Ｒはアルキル基）のいずれかであり、Ｙは−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−のいずれかであり、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は炭素数８〜２２のアルキル基であって、該アルキル基は、直鎖でも分岐していてもよく、Ｒ2およびＲ3は同じものであっても、異なっているものでもよい。）により処理されてなる顔料が好ましい。
【００１９】
顔料がＲ1−ＸまたはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物により処理されることにより、顔料表面に長鎖アルキル基（Ｒ1またはＲ2およびＲ3）がグラフト鎖として導入される。詳細には、一般式Ｒ1−Ｘで表される化合物は、一般式中のＸが顔料表面の官能基と反応することにより、グラフト鎖としてＲ1が顔料表面に導入される。一般式Ｒ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物は一般式中のＹがラジカル開裂することにより顔料のラジカル補足能（顔料中の縮合芳香族環は各種のラジカルを選択的に補足して結合をする性質がある）によって、Ｒ2およびＲ3がグラフト鎖として顔料表面に導入される。これによって、顔料は非水系溶剤に自己分散が可能となり、分散安定性、吐出安定性を確保することが可能である。
【００２０】
より詳細には、顔料表面に水酸基やカルボン酸基が存在している場合には、一般式Ｒ1−Ｘで表される化合物の、Ｘが−ＮＣＯ（イソシアネート基）、−ＮＨ2（アミノ基）、−ＮＨＲ（Ｒは炭素数１〜２２のアルキル基であって、このアルキル基は、直鎖でも分岐していてもよい）である化合物により処理することで、−ＮＣＯの場合にはイソシアネート基によるウレタン化により、−ＮＨ2、−ＮＨＲの場合にはアミノ基による塩形成により、グラフト鎖としてＲ1が顔料表面に導入される。
【００２１】
顔料表面に上記のような特定の官能基が存在していなくても、一般式Ｒ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物の場合には、一般式中のＹがラジカル開裂、例えばＹが−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ−の場合には、Ｒ2−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ−Ｒ3が、Ｒ2−ＣＯＯ・とＲ3−ＣＯＯ・に開列することにより、顔料のラジカル補足能によって、Ｒ2およびＲ3（あるいはＲ2−ＣＯＯおよびＲ3−ＣＯＯ）がグラフト鎖として顔料表面に導入される。また、一般式Ｒ1−Ｘで表される化合物であっても、Ｘが−ＳＨ（チオール基）である化合物の場合には、チオールによってグラフト鎖としてＲ1が顔料表面に導入される。
【００２２】
一般式中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は炭素数８〜２２のアルキル基である。このアルキル基は、直鎖でも分岐していてもよく、Ｒ2およびＲ3は同じものであっても、異なっているものでもよい。また、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3のアルキル基は飽和であっても不飽和であってもよいが、顔料の発色官能基と反応するような官能基は含まないことが好ましい。Ｒ1、Ｒ2およびＲ3としては、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ドデシル基、ミリスチル基、セチル基、ステアリル基、イソステアリル基、ベヘニル基、オレイル基等を好ましく例示することができる。
【００２３】
一般式Ｒ1−Ｘで表される化合物およびＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物の分子量は４００以下である。このように比較的低分子量の化合物によるグラフト化により、インク粘度を上げることなく、安定した顔料分散が可能である。一般式Ｒ1−Ｘで表される化合物およびＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物の含有量は、質量比で顔料１に対して０．１〜３０の範囲であることが好ましく、０．２〜１０の範囲であることがより好ましい。
【００２４】
上記一般式Ｒ1−Ｘで表される化合物としては、オクチルイソシアネート（ＭＷ１５５）、ドデシルイソシアネート（ＭＷ２０２）、ステアリルイソシアネート（ＭＷ２９６）、オクチルアミン（ＭＷ１２９）、ドデシルアミン（ＭＷ１８５）、ステアリルアミン（ＭＷ２７０）、オクタンチオール（ＭＷ１４６）、ドデカンチオール（ＭＷ２０２）、オクタデカンチオール（ＭＷ２８７）を例示することができる。また、Ｒ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物としては、ジラウロイルペルオキシド、ビス（３,５,５−トリメチルヘキサノイルペルオキシド）等の脂肪族系ジアシルパーオキサイド（市販品として日油製のパーロイル（登録商標）Ｌ（ＭＷ３９９）、パーロイル３５５（ＭＷ３１４））、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエートの脂肪族系ジアルキルパーオキシエステル（市販品として日油製のパーオクタＮＤ（ＭＷ３００））、ジ−（２−エチルヘキシル）パーオキシジカーボネートの脂肪族系パーオキシジカーボネート（市販品として日油製パーロイルＯＰＰ（ＭＷ３４６））を例示することができる。
【００２５】
顔料をＲ1−ＸまたはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物により処理して顔料表面にグラフト鎖としてＲ1あるいはＲ2およびＲ3を導入するには、窒素雰囲気下、有機溶剤中で顔料とＲ1−Ｘで表される化合物またはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物を反応させることにより行うことができる。有機溶剤としては、ＡＦ−４、ＡＦ−５、ＡＦ−６、ＡＦ−７、（いずれもＪＸ日鉱日石エネルギー）等のナフテン系溶剤や、ＩＯＰ（パルミチン酸イソオクチル：日光ケミカルズ）、エキセパールＭＯＬ（オレイン酸メチル：花王株式会社）、セチオールＡ（ラウリン酸ヘキシル：コグニス）等のエステル溶剤等を用いることができる。
【００２６】
本発明のインクは、比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であり、好ましくは２．５Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下、さらには２．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であることが望ましい。比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）よりも大きくなると、ウォームアップ所要時間の短縮が困難となる。一方で比熱が低すぎるとインクの温度が急激に上昇してしまい、オーバーヒートによる印刷動作停止が起こりやすくなるため、１．５Ｊ／（ｇ・Ｋ）以上とすることがより好ましい。このような比熱のインクとするためには、非水系溶剤により調製することができ、高級脂肪酸エステル、炭化水素溶剤、高級脂肪酸、高級アルコール、エーテル等を適宜選択することができる。但し、ウォームアップ所要時間の短縮という観点からは、全溶剤量に対して５０質量％以上を高級脂肪酸エステルおよび／または炭化水素溶剤とすることが好ましく、さらには全溶剤量の５０質量％以上を炭化水素溶剤とすることがより好ましい。
【００２７】
具体的には、炭化水素溶剤としては、脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素溶剤等を好ましく挙げることができる。脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素系溶剤としては、たとえば、ＪＸ日鉱日石エネルギー（株）製「テクリーンＮ−１６、テクリーンＮ−２０、テクリーンＮ−２２、日石ナフテゾールＬ、日石ナフテゾールＭ、日石ナフテゾールＨ、０号ソルベントＬ、０号ソルベントＭ、０号ソルベントＨ、日石アイソゾール３００、日石アイソゾール４００、ＡＦ−４、ＡＦ−５、ＡＦ−６、ＡＦ−７」、Ｅｘｘｏｎ社製「Ｉｓｏｐａｒ（アイソパー）Ｇ、ＩｓｏｐａｒＨ、ＩｓｏｐａｒＬ、ＩｓｏｐａｒＭ、ＥｘｘｓｏｌＤ４０、ＥｘｘｓｏｌＤ８０、ＥｘｘｓｏｌＤ１００、ＥｘｘｓｏｌＤ１３０、ＥｘｘｓｏｌＤ１４０」等を好ましく挙げることができる。芳香族炭化水素溶剤としては、ＪＸ日鉱日石エネルギー（株）製「日石クリーンソルＧ」（アルキルベンゼン）、Ｅｘｘｏｎ社製「ソルベッソ２００」などを例示することができる。
【００２８】
高級脂肪酸エステルとしては１分子中の炭素数が１４以上のエステル系溶剤、およびこれらの混合溶剤を用いることができる。より具体的には、ラウリン酸メチル、ラウリン酸ヘキシル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソステアリル、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、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、イソステアリン酸イソプロピル、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を例示することができる。
【００２９】
アルコール溶剤としては、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等が挙げられる。
高級脂肪酸溶剤としては炭素数８〜２４の脂肪酸が好ましく、イソノナン酸、イソミリスチン酸、イソパルミチン酸、オレイン酸、イソステアリン酸等が挙げられる。
【００３０】
エーテル溶剤としては、ジエチル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等が挙げられる。
これらの非水系溶剤は単独で、または２種類以上を適宜組み合わせて使用することができる。非水系溶剤の含有量は、インク全量に対し７５〜９９．５質量％であることが好ましい。
【００３１】
本発明のインクには従来公知の無機顔料および有機顔料を適宜使用することができる。例えば、無機顔料としては、酸化チタン、ベンガラ、コバルトブルー、群青、紺青、カーボンブラック、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、硫酸バリウム、タルク、シリカ等が挙げられる。有機顔料としては、不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、縮合アゾ顔料、縮合多環顔料、銅フタロシアニン顔料等が挙げられる。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。顔料の添加量は、インク全量に対して０．５〜２０質量％が好ましい。
【００３２】
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。
【００３３】
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の実施例を示す。
【実施例】
【００３４】
（表面処理顔料Ｐ−１の準備）
５００ｍｌの４つ口フラスコに顔料ＭＡ６００（カーボンブラック：三菱化学）１５．０ｇ、パーロイルＬ（日本油脂）５．６ｇ、ＡＦ−７（ナフテン系溶剤：ＪＸ日鉱日石エネルギー）１３５ｇ、ＩＯＰ（パルミチン酸イソオクチル（エステル溶剤）：日光ケミカルズ）１３５ｇ、直径２ｍｍのジルコニアビーズ１０００ｇを入れ、窒素雰囲気下で攪拌して充分に窒素置換をし、１００℃に昇温して６時間反応させた。ジルコニアビーズを取り除き、得られた分散液を遠心分離機にかけ表面処理顔料を沈降させた（１３０００ｒｐｍ、５分間）。次に、沈降させた顔料をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に超音波で強制分散させ、得られた分散液（ＭＥＫ）を再度遠心分離機にかけ表面処理顔料を沈降させた。この工程を３回繰り返し、得られた表面処理顔料を乾燥してＭＥＫを完全に除去して表面処理顔料Ｐ−１を得た。ＴＧ／ＤＴＡ（示差熱熱重量同時測定装置）により測定した、顔料表面に結合した成分の量と顔料との割合は質量比で２５％であった。
【００３５】
（表面処理顔料Ｐ−２〜４の準備）
上記（表面処理顔料Ｐ−１の準備）において、パーロイルＬ ５．６ｇを入れるところを、それぞれドデシルイソシアネート（和光純薬）、ドデシルアミン（和光純薬）、チオカルコール２０（ドデシルメルカプタン：花王）に変えた以外は同様に調整して、表面処理顔料Ｐ−２〜Ｐ−４を得た。Ｐ−２、Ｐ−３、Ｐ−４のＴＧ／ＤＴＡによる顔料表面に結合した成分の量は顔料との割合は、質量比でそれぞれ２４％、１８％、２１％であった。
【００３６】
（インクの調製）
下記表１に示す配合（表１に示す数値は質量部である）で原材料をプレミックスした後、滞留時間約１２分間で分散させ、孔径３μｍのメンブレンフィルターでろ過し、実施例１〜８、比較例１および２のインクを調製した。
【００３７】
（比熱測定方法）
ＤＳＣ８２３０Ｌ（リガク社製）でＤＳＣ測定を行い、比熱を式（１）で算出した。
式（１）・・・Ｃｐ＝［（ＳＴＷ×ＳＡＨ）／（ＳＡＷ×ＳＴＨ）］×ＳＴＣＰ
ＳＴＷ ：基準試料（アルミナ）重量
ＳＡＷ ：測定試料重量
ＳＡＨ ：測定試料のベースラインシフト量
ＳＴＨ ：基準試料のベースラインシフト量
ＳＴＣＰ：温度Ｔ１での基準試料比熱容量（アルミナは０．８）
【００３８】
（評価）
（ウォームアップ所要時間）
循環式ライン方式インクジェット記録装置ＯＲＰＨＩＳ-Ｘ（理想科学社製）に、市販のＸインク（理想科学社製：比熱２．１Ｊ／（ｇ・Ｋ））を充填し、常温（２３℃）における吐出可能な駆動電圧範囲を求め、吐出可能な駆動電圧範囲中央の駆動電圧をＶｃとする。次に、インクジェット記録装置を１５℃環境に２４時間放置する。放置後、１５℃環境において印字動作を指示させ、Ｖｃの駆動電圧で、印字可能になるまでの所要時間（基準）を求めた。
実施例１〜実施例８および比較例１のインクについて上記と同様にウォームアップ所要時間を求め、（基準）に対する相対評価を以下のように行った。
○：所要時間が基準よりも顕著に短くなった
△：所要時間は基準よりも若干短くなった
×：所要時間が基準と同等か基準よりも長くなった
【００３９】
（分散安定性）
実施例１〜実施例８、比較例１および２のインクをそれぞれＳＶ５０（ガラス容器）に４０ｇ充填し、５０℃環境に１週間放置したのち、沈降の有無を観察し以下の基準で評価した。
○：底面に沈降は確認されない
×：底面に沈降が確認された
各インクの処方と評価の結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
表１から明らかなように、表面処理顔料を用いた実施例１〜８はいずれも長鎖アルキル基（炭素数１２のアルキル基）が導入されているため、ポリマー成分を添加しなくても、ナフテンなどの極性の低い溶剤中で顔料分散安定性を確保することができた。また、比熱を３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下とすることができた。これによって、顔料分散安定性、吐出安定性を確保しながら、インクのウォームアップ所要時間を短縮することが可能となった。
【００４２】
一方、比較例１に示すようにポリマー成分を添加すると比熱が２．１Ｊ／（ｇ・Ｋ）であっても、ウォームアップ所要時間を短縮することができなかった。これは、ポリマー成分を添加することによって粘度が上昇することにより、吐出可能な粘度範囲に調整するためのウォームアップ所要時間が長くなったためである。比較例１のインクは基準としたＸインクと比熱が同じであることから、比熱のみの調整ではウォームアップ所要時間を短縮できないことがわかる。また、ポリマー成分を添加しなかった比較例２では当然のことながら分散安定性を確保できなかった（このため、比較例２に関してはウォームアップ所要時間は評価していない）。
【００４３】
実施例１〜４は高級脂肪酸エステルおよび炭化水素溶剤が全溶剤の９１．４質量％、炭化水素溶剤が全溶剤の４５．７質量％、実施例５は高級脂肪酸エステルおよび炭化水素溶剤が全溶剤の９１．４質量％、炭化水素溶剤が全溶剤の０質量％、実施例６は高級脂肪酸エステルおよび炭化水素溶剤が全溶剤の４５．７質量％、炭化水素溶剤が全溶剤の０質量％、実施例７および８は高級脂肪酸エステルおよび炭化水素溶剤が全溶剤の１００質量％、炭化水素溶剤が全溶剤の１００質量％である。この結果から高級脂肪酸エステルおよび／または炭化水素溶剤を全溶剤の５０質量％以上含むインクは、比熱を低く抑えることが可能であり、高級脂肪酸エステルと炭化水素溶剤を比較すると、炭化水素溶剤の方がより比熱を低く抑えることが可能であり、炭化水素溶剤を全溶剤の５０質量％以上含むインクは、比熱をより低く抑えることができ、ウォームアップ所要時間の短縮に効果的であると考えられる。
【００４４】
なお、本実施例では顔料としてカーボンブラックを用いた例を示したが、顔料表面の長鎖アルキル基のグラフトによる顔料分散という効果からすれば、その他の顔料でも同様の結果が得られるものと推測される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置の使用に適した非水系インクジェットインクであって、とりわけインクヘッドから循環インクを吐出して印字するインク循環式のインクジェット記録装置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】
インクヘッドのノズルからインクを吐出して印刷用紙などの記録媒体に印字するインクジェット記録装置の使用に適した非水系インクジェットインク（非水系インク）として、例えば特許文献１に記載されているような顔料と顔料分散剤（ポリマー成分）および特定の有機溶剤を含むインクが知られている。このインクは、ノズル目詰まりがしにくく、メンテナンスが容易といった特徴を有している。
【０００３】
ところで、インクジェット記録装置には、インクの冷却やインク流路内のゴミを取り除くために、印字状態のときにインクを絶えず循環しているインク循環式のものがある。循環式ヘッドを搭載していないライン方式インクジェット記録装置の場合、吐出不良が画質に影響を及ぼしやすいが、経路内でインク循環が可能な循環式ヘッドを搭載したライン方式インクジェット記録装置の場合、ヘッド内部のインクが循環されるため、気泡や異物がヘッドノズルに詰まりにくくなり、吐出不良の発生が軽減されるという利点がある。
【０００４】
ところが、非水系インクは水性インクに比べてインク粘度の温度依存性が高い傾向にあるため、常温におけるインク粘度を吐出可能な粘度範囲の中央値に持ってきた場合、低温におけるインク粘度が吐出可能な粘度範囲をはずれやすく、吐出可能な粘度範囲に調整するためには、インクをウォームアップ（加温）する必要がある。
【０００５】
循環式ヘッドを搭載したライン方式インクジェット記録装置は前述したとおり、不吐出がおきにくいといったメリットがある一方、インクがインクジェット記録装置内を循環するために記録装置内のインクが全てヘッドを経由する構造となっており、低温環境時にウォームアップしなければならいインク量が多量となり、ウォームアップに時間がかかるといったデメリットがあった。このような課題を解決するために、出願人は特許文献２において、インク循環経路の循環インクの温度に応じて、この循環インクの量を変更することで循環インクの温度を規定温度にするために要する時間（以下、ウォームアップ所要時間ともいう）を短縮したインクジェット記録装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２６６６号公報
【特許文献２】特開２００９−１９６２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載されているインクジェット記録装置を用いれば、ウォームアップ所要時間を短縮することが可能であるが、従来の循環式ヘッドを搭載したインクジェット記録装置を使用している場合には装置を買い替える必要がある。このため、このような買い替えコストをかけることなく、インクの側面からウォームアップ所要時間を短縮したいという要望がある。
【０００８】
インクのウォームアップ所要時間を短縮するためには、インクの比熱を小さくすればいいと考えられるが、顔料分散性等を担保するためにはポリマー成分で顔料を分散させる必要がある。しかし、ポリマー成分を多用するとインク粘度が上昇するため、インクの吐出性能を担保することが困難となる。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、顔料分散安定性、吐出安定性を確保しながら、インクのウォームアップ所要時間を短縮す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】
【０００９】
本発明の非水系インクジェットインクは、少なくとも、非水系溶剤と該溶剤に自己分散可能な顔料とを含み、インク中のポリマー成分の含有量が前記顔料の２０質量％以下の非水系インクジェットインクであって、該インクの比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であることを特徴とするものである。
【００１０】
前記自己分散可能な顔料は、Ｒ1−ＸまたはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物（一般式中、Ｘは−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨ2、−ＮＨＲ（Ｒはアルキル基）のいずれかであり、Ｙは−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−のいずれかであり、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は炭素数８〜２２のアルキル基であって、該アルキル基は、直鎖でも分岐していてもよく、Ｒ2およびＲ3は同じものであっても、異なっているものでもよい。）により処理されてなることが好ましい。
【００１１】
前記インクの比熱は２．５Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であることが好ましい。
前記非水系溶剤は高級脂肪酸エステルおよび／または炭化水素溶剤であって、該溶剤が全溶剤量の５０質量％以上であることが好ましい。前記非水系溶剤は炭化水素溶剤であって、該溶剤が全溶剤量の５０質量％以上であることがより好ましい。
前記顔料はカーボンブラックであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の非水系インクジェットインクは、顔料が非水系溶剤に自己分散可能な顔料であるので、非水系インクの顔料分散で一般的に使用されるポリマー成分の含有量が顔料の２０質量％以下であっても顔料の分散安定性、吐出安定性を確保することが可能であるポリマー成分の含有量が低いので、低温環境におけるインク粘度の上昇を抑制することができ、インク粘度の変動を小さくすることができる結果、吐出可能な粘度範囲に調整するためのウォームアップ所要時間を短縮することが可能となる。
【００１３】
また、インクの比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であるので、インクの温度上昇が容易となり、低温環境においても短時間で吐出可能な温度範囲にウォームアップすることができるようになるため、ウォームアップ所要時間の短縮およびウォームアップにかかる電力を節約することができる。
【００１４】
とりわけ、Ｒ1−ＸまたはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物（一般式中、Ｘは−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨ2、−ＮＨＲ（Ｒはアルキル基）のいずれかであり、Ｙは−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−のいずれかであり、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は炭素数８〜２２のアルキル基であって、このアルキル基は、直鎖でも分岐していてもよく、Ｒ2およびＲ3は同じものであっても、異なっているものでもよい。）により処理されてなる顔料を使用することで、非水系インクの顔料分散で一般的に使用される高分子分散剤の使用量を低減することができ、ポリマー成分の含有量が低減する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の非水系インクジェットインク（以下、単にインクともいう）は、少なくとも、非水系溶剤とこの溶剤に自己分散可能な顔料とを含み、インク中のポリマー成分の含有量が顔料の２０質量％以下のインクであって、インクの比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であることを特徴とする。
【００１６】
ポリマー成分の含有量が２０質量％よりも多くなると自己分散可能な顔料であっても顔料分散安定性が得られにくくなる。ポリマー成分の含有量は顔料の１０質量％以下であることがより好ましく、さらには５質量％以下であることがより好ましく、実質的には含まれないことが望ましい。ここで、実質的に含まないとはポリマー成分を全く含まない場合の他、例えばポリマー成分を不可避的不純物として含有する場合を意味する。
【００１７】
上記ポリマー成分としては、例えば市販品として、日本ルーブリゾール株式会社製のソルスパースシリーズ（ソルスパース２００００、２７０００、４１０００、４１０９０、４３０００、４４０００）、ＢＡＳＦジャパン社製のジョンクリルシリーズ（ジョンクリル５７、６０、６２、６３、７１、５０１）、第一工業製薬株式会社製のポリビニルピロリドンＫ−３０、Ｋ−９０等が挙げられる。
【００１８】
本発明のインクに含まれる顔料は非水系溶剤に自己分散可能な顔料であり、好ましくはＲ1−ＸまたはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物（一般式中、Ｘは−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨ2、−ＮＨＲ（Ｒはアルキル基）のいずれかであり、Ｙは−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−のいずれかであり、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は炭素数８〜２２のアルキル基であって、該アルキル基は、直鎖でも分岐していてもよく、Ｒ2およびＲ3は同じものであっても、異なっているものでもよい。）により処理されてなる顔料が好ましい。
【００１９】
顔料がＲ1−ＸまたはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物により処理されることにより、顔料表面に長鎖アルキル基（Ｒ1またはＲ2およびＲ3）がグラフト鎖として導入される。詳細には、一般式Ｒ1−Ｘで表される化合物は、一般式中のＸが顔料表面の官能基と反応することにより、グラフト鎖としてＲ1が顔料表面に導入される。一般式Ｒ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物は一般式中のＹがラジカル開裂することにより顔料のラジカル補足能（顔料中の縮合芳香族環は各種のラジカルを選択的に補足して結合をする性質がある）によって、Ｒ2およびＲ3がグラフト鎖として顔料表面に導入される。これによって、顔料は非水系溶剤に自己分散が可能となり、分散安定性、吐出安定性を確保することが可能である。
【００２０】
より詳細には、顔料表面に水酸基やカルボン酸基が存在している場合には、一般式Ｒ1−Ｘで表される化合物の、Ｘが−ＮＣＯ（イソシアネート基）、−ＮＨ2（アミノ基）、−ＮＨＲ（Ｒは炭素数１〜２２のアルキル基であって、このアルキル基は、直鎖でも分岐していてもよい）である化合物により処理することで、−ＮＣＯの場合にはイソシアネート基によるウレタン化により、−ＮＨ2、−ＮＨＲの場合にはアミノ基による塩形成により、グラフト鎖としてＲ1が顔料表面に導入される。
【００２１】
顔料表面に上記のような特定の官能基が存在していなくても、一般式Ｒ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物の場合には、一般式中のＹがラジカル開裂、例えばＹが−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ−の場合には、Ｒ2−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ−Ｒ3が、Ｒ2−ＣＯＯ・とＲ3−ＣＯＯ・に開列することにより、顔料のラジカル補足能によって、Ｒ2およびＲ3（あるいはＲ2−ＣＯＯおよびＲ3−ＣＯＯ）がグラフト鎖として顔料表面に導入される。また、一般式Ｒ1−Ｘで表される化合物であっても、Ｘが−ＳＨ（チオール基）である化合物の場合には、チオールによってグラフト鎖としてＲ1が顔料表面に導入される。
【００２２】
一般式中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は炭素数８〜２２のアルキル基である。このアルキル基は、直鎖でも分岐していてもよく、Ｒ2およびＲ3は同じものであっても、異なっているものでもよい。また、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3のアルキル基は飽和であっても不飽和であってもよいが、顔料の発色官能基と反応するような官能基は含まないことが好ましい。Ｒ1、Ｒ2およびＲ3としては、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ドデシル基、ミリスチル基、セチル基、ステアリル基、イソステアリル基、ベヘニル基、オレイル基等を好ましく例示することができる。
【００２３】
一般式Ｒ1−Ｘで表される化合物およびＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物の分子量は４００以下である。このように比較的低分子量の化合物によるグラフト化により、インク粘度を上げることなく、安定した顔料分散が可能である。一般式Ｒ1−Ｘで表される化合物およびＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物の含有量は、質量比で顔料１に対して０．１〜３０の範囲であることが好ましく、０．２〜１０の範囲であることがより好ましい。
【００２４】
上記一般式Ｒ1−Ｘで表される化合物としては、オクチルイソシアネート（ＭＷ１５５）、ドデシルイソシアネート（ＭＷ２０２）、ステアリルイソシアネート（ＭＷ２９６）、オクチルアミン（ＭＷ１２９）、ドデシルアミン（ＭＷ１８５）、ステアリルアミン（ＭＷ２７０）、オクタンチオール（ＭＷ１４６）、ドデカンチオール（ＭＷ２０２）、オクタデカンチオール（ＭＷ２８７）を例示することができる。また、Ｒ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物としては、ジラウロイルペルオキシド、ビス（３,５,５−トリメチルヘキサノイルペルオキシド）等の脂肪族系ジアシルパーオキサイド（市販品として日油製のパーロイル（登録商標）Ｌ（ＭＷ３９９）、パーロイル３５５（ＭＷ３１４））、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエートの脂肪族系ジアルキルパーオキシエステル（市販品として日油製のパーオクタＮＤ（ＭＷ３００））、ジ−（２−エチルヘキシル）パーオキシジカーボネートの脂肪族系パーオキシジカーボネート（市販品として日油製パーロイルＯＰＰ（ＭＷ３４６））を例示することができる。
【００２５】
顔料をＲ1−ＸまたはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物により処理して顔料表面にグラフト鎖としてＲ1あるいはＲ2およびＲ3を導入するには、窒素雰囲気下、有機溶剤中で顔料とＲ1−Ｘで表される化合物またはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物を反応させることにより行うことができる。有機溶剤としては、ＡＦ−４、ＡＦ−５、ＡＦ−６、ＡＦ−７、（いずれもＪＸ日鉱日石エネルギー）等のナフテン系溶剤や、ＩＯＰ（パルミチン酸イソオクチル：日光ケミカルズ）、エキセパールＭＯＬ（オレイン酸メチル：花王株式会社）、セチオールＡ（ラウリン酸ヘキシル：コグニス）等のエステル溶剤等を用いることができる。
【００２６】
本発明のインクは、比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であり、好ましくは２．５Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下、さらには２．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であることが望ましい。比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）よりも大きくなると、ウォームアップ所要時間の短縮が困難となる。一方で比熱が低すぎるとインクの温度が急激に上昇してしまい、オーバーヒートによる印刷動作停止が起こりやすくなるため、１．５Ｊ／（ｇ・Ｋ）以上とすることがより好ましい。このような比熱のインクとするためには、非水系溶剤により調製することができ、高級脂肪酸エステル、炭化水素溶剤、高級脂肪酸、高級アルコール、エーテル等を適宜選択することができる。但し、ウォームアップ所要時間の短縮という観点からは、全溶剤量に対して５０質量％以上を高級脂肪酸エステルおよび／または炭化水素溶剤とすることが好ましく、さらには全溶剤量の５０質量％以上を炭化水素溶剤とすることがより好ましい。
【００２７】
具体的には、炭化水素溶剤としては、脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素溶剤等を好ましく挙げることができる。脂肪族炭化水素溶剤、脂環式炭化水素系溶剤としては、たとえば、ＪＸ日鉱日石エネルギー（株）製「テクリーンＮ−１６、テクリーンＮ−２０、テクリーンＮ−２２、日石ナフテゾールＬ、日石ナフテゾールＭ、日石ナフテゾールＨ、０号ソルベントＬ、０号ソルベントＭ、０号ソルベントＨ、日石アイソゾール３００、日石アイソゾール４００、ＡＦ−４、ＡＦ−５、ＡＦ−６、ＡＦ−７」、Ｅｘｘｏｎ社製「Ｉｓｏｐａｒ（アイソパー）Ｇ、ＩｓｏｐａｒＨ、ＩｓｏｐａｒＬ、ＩｓｏｐａｒＭ、ＥｘｘｓｏｌＤ４０、ＥｘｘｓｏｌＤ８０、ＥｘｘｓｏｌＤ１００、ＥｘｘｓｏｌＤ１３０、ＥｘｘｓｏｌＤ１４０」等を好ましく挙げることができる。芳香族炭化水素溶剤としては、ＪＸ日鉱日石エネルギー（株）製「日石クリーンソルＧ」（アルキルベンゼン）、Ｅｘｘｏｎ社製「ソルベッソ２００」などを例示することができる。
【００２８】
高級脂肪酸エステルとしては１分子中の炭素数が１４以上のエステル系溶剤、およびこれらの混合溶剤を用いることができる。より具体的には、ラウリン酸メチル、ラウリン酸ヘキシル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソステアリル、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、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、イソステアリン酸イソプロピル、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を例示することができる。
【００２９】
アルコール溶剤としては、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等が挙げられる。
高級脂肪酸溶剤としては炭素数８〜２４の脂肪酸が好ましく、イソノナン酸、イソミリスチン酸、イソパルミチン酸、オレイン酸、イソステアリン酸等が挙げられる。
【００３０】
エーテル溶剤としては、ジエチル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等が挙げられる。
これらの非水系溶剤は単独で、または２種類以上を適宜組み合わせて使用することができる。非水系溶剤の含有量は、インク全量に対し７５〜９９．５質量％であることが好ましい。
【００３１】
本発明のインクには従来公知の無機顔料および有機顔料を適宜使用することができる。例えば、無機顔料としては、酸化チタン、ベンガラ、コバルトブルー、群青、紺青、カーボンブラック、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、硫酸バリウム、タルク、シリカ等が挙げられる。有機顔料としては、不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、縮合アゾ顔料、縮合多環顔料、銅フタロシアニン顔料等が挙げられる。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。顔料の添加量は、インク全量に対して０．５〜２０質量％が好ましい。
【００３２】
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。
【００３３】
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の実施例を示す。
【実施例】
【００３４】
（表面処理顔料Ｐ−１の準備）
５００ｍｌの４つ口フラスコに顔料ＭＡ６００（カーボンブラック：三菱化学）１５．０ｇ、パーロイルＬ（日本油脂）５．６ｇ、ＡＦ−７（ナフテン系溶剤：ＪＸ日鉱日石エネルギー）１３５ｇ、ＩＯＰ（パルミチン酸イソオクチル（エステル溶剤）：日光ケミカルズ）１３５ｇ、直径２ｍｍのジルコニアビーズ１０００ｇを入れ、窒素雰囲気下で攪拌して充分に窒素置換をし、１００℃に昇温して６時間反応させた。ジルコニアビーズを取り除き、得られた分散液を遠心分離機にかけ表面処理顔料を沈降させた（１３０００ｒｐｍ、５分間）。次に、沈降させた顔料をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に超音波で強制分散させ、得られた分散液（ＭＥＫ）を再度遠心分離機にかけ表面処理顔料を沈降させた。この工程を３回繰り返し、得られた表面処理顔料を乾燥してＭＥＫを完全に除去して表面処理顔料Ｐ−１を得た。ＴＧ／ＤＴＡ（示差熱熱重量同時測定装置）により測定した、顔料表面に結合した成分の量と顔料との割合は質量比で２５％であった。
【００３５】
（表面処理顔料Ｐ−２〜４の準備）
上記（表面処理顔料Ｐ−１の準備）において、パーロイルＬ ５．６ｇを入れるところを、それぞれドデシルイソシアネート（和光純薬）、ドデシルアミン（和光純薬）、チオカルコール２０（ドデシルメルカプタン：花王）に変えた以外は同様に調整して、表面処理顔料Ｐ−２〜Ｐ−４を得た。Ｐ−２、Ｐ−３、Ｐ−４のＴＧ／ＤＴＡによる顔料表面に結合した成分の量は顔料との割合は、質量比でそれぞれ２４％、１８％、２１％であった。
【００３６】
（インクの調製）
下記表１に示す配合（表１に示す数値は質量部である）で原材料をプレミックスした後、滞留時間約１２分間で分散させ、孔径３μｍのメンブレンフィルターでろ過し、実施例１〜８、比較例１および２のインクを調製した。
【００３７】
（比熱測定方法）
ＤＳＣ８２３０Ｌ（リガク社製）でＤＳＣ測定を行い、比熱を式（１）で算出した。
式（１）・・・Ｃｐ＝［（ＳＴＷ×ＳＡＨ）／（ＳＡＷ×ＳＴＨ）］×ＳＴＣＰ
ＳＴＷ ：基準試料（アルミナ）重量
ＳＡＷ ：測定試料重量
ＳＡＨ ：測定試料のベースラインシフト量
ＳＴＨ ：基準試料のベースラインシフト量
ＳＴＣＰ：温度Ｔ１での基準試料比熱容量（アルミナは０．８）
【００３８】
（評価）
（ウォームアップ所要時間）
循環式ライン方式インクジェット記録装置ＯＲＰＨＩＳ-Ｘ（理想科学社製）に、市販のＸインク（理想科学社製：比熱２．１Ｊ／（ｇ・Ｋ））を充填し、常温（２３℃）における吐出可能な駆動電圧範囲を求め、吐出可能な駆動電圧範囲中央の駆動電圧をＶｃとする。次に、インクジェット記録装置を１５℃環境に２４時間放置する。放置後、１５℃環境において印字動作を指示させ、Ｖｃの駆動電圧で、印字可能になるまでの所要時間（基準）を求めた。
実施例１〜実施例８および比較例１のインクについて上記と同様にウォームアップ所要時間を求め、（基準）に対する相対評価を以下のように行った。
○：所要時間が基準よりも顕著に短くなった
△：所要時間は基準よりも若干短くなった
×：所要時間が基準と同等か基準よりも長くなった
【００３９】
（分散安定性）
実施例１〜実施例８、比較例１および２のインクをそれぞれＳＶ５０（ガラス容器）に４０ｇ充填し、５０℃環境に１週間放置したのち、沈降の有無を観察し以下の基準で評価した。
○：底面に沈降は確認されない
×：底面に沈降が確認された
各インクの処方と評価の結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
表１から明らかなように、表面処理顔料を用いた実施例１〜８はいずれも長鎖アルキル基（炭素数１２のアルキル基）が導入されているため、ポリマー成分を添加しなくても、ナフテンなどの極性の低い溶剤中で顔料分散安定性を確保することができた。また、比熱を３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下とすることができた。これによって、顔料分散安定性、吐出安定性を確保しながら、インクのウォームアップ所要時間を短縮することが可能となった。
【００４２】
一方、比較例１に示すようにポリマー成分を添加すると比熱が２．１Ｊ／（ｇ・Ｋ）であっても、ウォームアップ所要時間を短縮することができなかった。これは、ポリマー成分を添加することによって粘度が上昇することにより、吐出可能な粘度範囲に調整するためのウォームアップ所要時間が長くなったためである。比較例１のインクは基準としたＸインクと比熱が同じであることから、比熱のみの調整ではウォームアップ所要時間を短縮できないことがわかる。また、ポリマー成分を添加しなかった比較例２では当然のことながら分散安定性を確保できなかった（このため、比較例２に関してはウォームアップ所要時間は評価していない）。
【００４３】
実施例１〜４は高級脂肪酸エステルおよび炭化水素溶剤が全溶剤の９１．４質量％、炭化水素溶剤が全溶剤の４５．７質量％、実施例５は高級脂肪酸エステルおよび炭化水素溶剤が全溶剤の９１．４質量％、炭化水素溶剤が全溶剤の０質量％、実施例６は高級脂肪酸エステルおよび炭化水素溶剤が全溶剤の４５．７質量％、炭化水素溶剤が全溶剤の０質量％、実施例７および８は高級脂肪酸エステルおよび炭化水素溶剤が全溶剤の１００質量％、炭化水素溶剤が全溶剤の１００質量％である。この結果から高級脂肪酸エステルおよび／または炭化水素溶剤を全溶剤の５０質量％以上含むインクは、比熱を低く抑えることが可能であり、高級脂肪酸エステルと炭化水素溶剤を比較すると、炭化水素溶剤の方がより比熱を低く抑えることが可能であり、炭化水素溶剤を全溶剤の５０質量％以上含むインクは、比熱をより低く抑えることができ、ウォームアップ所要時間の短縮に効果的であると考えられる。
【００４４】
なお、本実施例では顔料としてカーボンブラックを用いた例を示したが、顔料表面の長鎖アルキル基のグラフトによる顔料分散という効果からすれば、その他の顔料でも同様の結果が得られるものと推測される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、非水系溶剤と該溶剤に自己分散可能な顔料とを含み、インク中のポリマー成分の含有量が前記顔料の２０質量％以下の非水系インクジェットインクであって、該インクの比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下である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】
前記自己分散可能な顔料が、Ｒ1−ＸまたはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物（一般式中、Ｘは−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨ2、−ＮＨＲ（Ｒはアルキル基）のいずれかであり、Ｙは−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−のいずれかであり、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は炭素数８〜２２のアルキル基であって、該アルキル基は、直鎖でも分岐していてもよく、Ｒ2およびＲ3は同じものであっても、異なっているものでもよい。）により処理されてなることを特徴とする請求項１記載のインクジェットインク。
【請求項３】
前記インクの比熱が２．５Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であることを特徴とする請求項１または２記載の非水系インクジェットインク。
【請求項４】
前記非水系溶剤が高級脂肪酸エステルおよび／または炭化水素溶剤であって、該溶剤が全溶剤量の５０質量％以上であることを特徴とする請求項１、２または３記載の非水系インクジェットインク。
【請求項５】
前記非水系溶剤が炭化水素溶剤であって、該溶剤が全溶剤量の５０質量％以上であることを特徴とする請求項４記載の非水系インクジェットインク。
【請求項６】
前記顔料がカーボンブラックであることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の非水系インクジェットインク。
【請求項１】
少なくとも、非水系溶剤と該溶剤に自己分散可能な顔料とを含み、インク中のポリマー成分の含有量が前記顔料の２０質量％以下の非水系インクジェットインクであって、該インクの比熱が３．０Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下である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】
前記自己分散可能な顔料が、Ｒ1−ＸまたはＲ2−Ｙ−Ｒ3で表される化合物（一般式中、Ｘは−ＳＨ、−ＮＣＯ、−ＮＨ2、−ＮＨＲ（Ｒはアルキル基）のいずれかであり、Ｙは−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−のいずれかであり、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は炭素数８〜２２のアルキル基であって、該アルキル基は、直鎖でも分岐していてもよく、Ｒ2およびＲ3は同じものであっても、異なっているものでもよい。）により処理されてなることを特徴とする請求項１記載のインクジェットインク。
【請求項３】
前記インクの比熱が２．５Ｊ／（ｇ・Ｋ）以下であることを特徴とする請求項１または２記載の非水系インクジェットインク。
【請求項４】
前記非水系溶剤が高級脂肪酸エステルおよび／または炭化水素溶剤であって、該溶剤が全溶剤量の５０質量％以上であることを特徴とする請求項１、２または３記載の非水系インクジェットインク。
【請求項５】
前記非水系溶剤が炭化水素溶剤であって、該溶剤が全溶剤量の５０質量％以上であることを特徴とする請求項４記載の非水系インクジェットインク。
【請求項６】
前記顔料がカーボンブラックであることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の非水系インクジェットインク。
【公開番号】特開２０１２−１３１９１０（Ｐ２０１２−１３１９１０Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８５４５５（Ｐ２０１０−２８５４５５）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
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