JP2016175951A - Ink, ink cartridge, and inkjet recording method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インク、インクカートリッジ、インクジェット記録方法に関する。 The present invention relates to an ink, an ink cartridge, and an ink jet recording method.
従来、インクジェット記録用インクの着色剤としては、発色性、信頼性の高さ等の点から、染料インクが使用されていたが、近年では、記録画像に耐光性や耐水性を持たせるためにカーボンブラック等の顔料を用いたインク組成物にも注目が集まっている。 Conventionally, dye inks have been used as colorants for ink jet recording inks in terms of color development, high reliability, etc. In recent years, in order to give recorded images light resistance and water resistance. Ink compositions using pigments such as carbon black are also attracting attention.
また、近年では、画像品質の高画質化、及び高速記録を達成するために、インクを小滴化する傾向にあり、そのために、インクジェットプリンタ用のインクカートリッジに用いるノズルのノズル径も小径化される方向にある。 In recent years, in order to achieve high image quality and high-speed recording, there is a tendency to reduce ink droplets. For this reason, the nozzle diameter of an ink cartridge for an ink jet printer has also been reduced. In the direction.
しかし、顔料を使用し、かつノズルのノズル径の小径化されたプリンタを用いる場合、吐出安定性を確保することはかなり難しく、吐出安定性と、インクの他の特性とを両立させることが困難であった。 However, when using a printer with a pigment and a reduced nozzle diameter, it is quite difficult to ensure ejection stability, making it difficult to achieve both ejection stability and other characteristics of the ink. Met.
そのため、これまではプリンタの信頼性向上のために、粘度の上昇を極力押さえるようにインクが設計されており、例えば、インクの２倍濃縮時の粘度変化を１０倍以内、かつ粒径変化を３倍以内にすることで、吐出安定性に優れ、白抜けを防止できるインクジェット記録方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 For this reason, in order to improve the reliability of the printer, the ink has been designed so as to suppress the increase in the viscosity as much as possible. For example, the viscosity change when the ink is concentrated twice is within 10 times, and the particle size is changed. There has been proposed an ink jet recording method that is excellent in ejection stability and can prevent white spots by setting it within 3 times (for example, see Patent Document 1).
また、マルチトール、ラクチトール等の糖アルコールを含有し、吐出安定性に優れるインクジェット用水性インクが提案されている（例えば、特許文献２参照）。 In addition, water-based inks for ink jets containing sugar alcohols such as maltitol and lactitol and having excellent ejection stability have been proposed (see, for example, Patent Document 2).
さらに、インクの水分蒸発に伴う粘度上昇率（ｍＰａ・ｓ／％）が、全インク重量に対する水分蒸発量が３０ｗｔ％までは５．０以下であり、かつ、水分蒸発量が３０ｗｔ％〜４５ｗｔ％の間に粘度上昇率が５０を超える点を持ち、吐出安定性に優れるインクジェット記録用インクが提案されている（例えば、特許文献３参照）。 Furthermore, the rate of increase in viscosity (mPa · s /%) due to ink water evaporation is 5.0 or less until the water evaporation amount is 30 wt% with respect to the total ink weight, and the water evaporation amount is 30 wt% to 45 wt%. Ink-jet recording inks have been proposed in which the viscosity increase rate exceeds 50 and the discharge stability is excellent (see, for example, Patent Document 3).
前記特許文献１は、普通紙上で高画質を形成することは難しいという問題がある。
前記特許文献２は、例示の糖アルコールは固体であり、糖アルコール主体のインクでは吐出安定性を充分確保するのは困難であるという問題がある。
前記特許文献３は、インクの乾燥性が良く普通紙上で高速印字及び高品位な印字品質を得ることはできるが、インク乾燥性が早いため吐出安定性に改善の余地がある。
The patent document 1 has a problem that it is difficult to form high image quality on plain paper.
Patent Document 2 has a problem that the exemplified sugar alcohol is a solid, and it is difficult to ensure sufficient ejection stability with a sugar alcohol-based ink.
Although Patent Document 3 has good ink drying properties and can obtain high-speed printing and high-quality printing quality on plain paper, there is room for improvement in ejection stability because ink drying properties are fast.
したがって、本発明は、普通紙に対する画像濃度が高く、耐擦過性に優れ、保存安定性、及び吐出安定性が良好なインクを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink having a high image density with respect to plain paper, excellent scratch resistance, and excellent storage stability and ejection stability.
前記課題を解決するための手段としての本発明のインクは、水、有機溶剤、着色剤、下記一般式（１）で表される化合物、及びポリウレタン樹脂粒子を含有し、前記水の含有量が、５９質量％以上であり、前記水の蒸発によって３５質量％減量時における下記算出式（Ａ）で求められるインク増粘率が、５００％以下であり、前記水の蒸発によって５０質量％減量時における下記算出式（Ｂ）で求められるインク増粘率が、１０，０００％以上である。
（算出式（Ａ））
３５質量％減量時におけるインク増粘率（％）＝（（水の蒸発によって３５質量％減量時のインクの粘度−インクの初期粘度）／インクの初期粘度）×１００
（算出式（Ｂ））
５０質量％減量時におけるインク増粘率（％）＝（（水の蒸発によって５０質量％減量時のインクの粘度−インクの初期粘度）／インクの初期粘度）×１００
(Calculation formula (A))
Ink thickening ratio (%) at 35% by weight reduction = ((Ink viscosity at 35% by weight reduction by evaporation of water−Ink initial viscosity) / Ink initial viscosity) × 100
(Calculation formula (B))
Ink thickening ratio (%) when reduced by 50% by mass = ((Ink viscosity when reduced by 50% by evaporation of water−initial viscosity of ink) / initial viscosity of ink) × 100
本発明によれば、普通紙に対する画像濃度が高く、耐擦過性に優れ、保存安定性、及び吐出安定性が良好なインクを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an ink having a high image density with respect to plain paper, excellent scratch resistance, and excellent storage stability and ejection stability.
（インク）
本発明のインクは、水、有機溶剤、着色剤、下記一般式（１）で表される化合物、及びポリウレタン樹脂粒子を含有し、さらに必要に応じて、分散剤、界面活性剤、その他の成分を含有してなる。
The ink of the present invention contains water, an organic solvent, a colorant, a compound represented by the following general formula (1), and polyurethane resin particles, and further contains a dispersant, a surfactant, and other components as necessary. It contains.
＜有機溶剤＞
前記有機溶剤としては、例えば、沸点が２００℃以上、かつ温度２３℃、相対湿度８０％環境中の平衡水分量が２０％以上の有機溶剤（以下、「有機溶剤Ａ」とも称することがある）、沸点が２００℃以上、かつ温度２３℃、相対湿度８０％環境中の平衡水分量が２０％以上の有機溶剤以外の有機溶剤（以下、「有機溶剤Ｂ」とも称することがある）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、有機溶剤Ａが好ましく有機溶剤Ａと有機溶剤Ｂとを併用することがより好ましい。
<Organic solvent>
As the organic solvent, for example, an organic solvent having a boiling point of 200 ° C. or higher, a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 80% and an equilibrium moisture content of 20% or higher (hereinafter also referred to as “organic solvent A”). Organic solvents other than organic solvents (hereinafter also referred to as “organic solvent B”) having a boiling point of 200 ° C. or higher, a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 80% and an equilibrium moisture content of 20% or higher, etc. It is done. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, the organic solvent A is preferable, and it is more preferable to use the organic solvent A and the organic solvent B in combination.
前記有機溶剤Ａとしては、沸点が２００℃以上、かつ温度２３℃、相対湿度８０％環境中の平衡水分量が２０％以上の有機溶剤であり、例えば、グリセリン（平衡水分量：４９％、沸点：２９０℃）、ジグリセリン（平衡水分量：３８％、沸点：２７０℃／２０ｈＰａ）、トリエチレングリコール（平衡水分量：３９％、沸点：２８５℃）、テトラエチレングリコール（平衡水分量：３７％、沸点：３２４℃以上３３０℃以下）、１，３−ブタンジオール（平衡水分量３５％、沸点２０７℃）、３−メチル−１，３−ブタンジオール（平衡水分量：２４％、沸点：２０３℃）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 The organic solvent A is an organic solvent having a boiling point of 200 ° C. or higher, a temperature of 23 ° C., a relative humidity of 80%, and an equilibrium moisture content of 20% or more, such as glycerin (equilibrium moisture content: 49%, boiling point). : 290 ° C), diglycerin (equilibrium water content: 38%, boiling point: 270 ° C / 20 hPa), triethylene glycol (equilibrium water content: 39%, boiling point: 285 ° C), tetraethylene glycol (equilibrium water content: 37%) , Boiling point: 324 ° C. or higher and 330 ° C. or lower), 1,3-butanediol (equilibrium moisture content 35%, boiling point 207 ° C.), 3-methyl-1,3-butanediol (equilibrium moisture content: 24%, boiling point: 203) ° C). These may be used alone or in combination of two or more.
前記平衡水分量としては、塩化カリウム飽和水溶液を用いて、デシケーター内の温湿度を温度２３±１℃、相対湿度８０±３％に保ち、このデシケーター内に各有機溶剤を１ｇずつ秤量したシャーレを保管し、下記算出式（Ｃ）から飽和水分量を算出することができる。
（算出式（Ｃ））
飽和水分量（％）＝（有機溶剤に吸収した水分量／有機溶剤）×１００
As the equilibrium moisture content, using a saturated aqueous solution of potassium chloride, the temperature and humidity in the desiccator are maintained at 23 ± 1 ° C. and relative humidity 80 ± 3%, and a petri dish in which 1 g of each organic solvent is weighed in the desiccator. The saturated water content can be calculated from the following calculation formula (C).
(Calculation formula (C))
Saturated water content (%) = (water content absorbed in organic solvent / organic solvent) × 100
前記有機溶剤Ｂとしては、沸点が２００℃以上、かつ温度２３℃、相対湿度８０％環境中の平衡水分量が２０％以上の有機溶剤以外の有機溶剤であり、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、糖類などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 The organic solvent B is an organic solvent other than an organic solvent having a boiling point of 200 ° C. or higher, a temperature of 23 ° C., a relative humidity of 80% and an equilibrium water content of 20% or higher. Examples thereof include monohydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, ethylene carbonate, and saccharides. These may be used alone or in combination of two or more.
前記多価アルコール類としては、例えば、１，２，３−ブタントリオール（平衡水分量：３８％、沸点：１７５℃）、１，２，４−ブタントリオール（平衡水分量：４１％、沸点：１９０℃以上１９１℃以下／２４ｈＰａ）、ジプロピレングリコール（沸点：２３２℃）、１，５−ペンタンジオール（沸点：２４２℃）、プロピレングリコール（沸点：１８７℃）、２−メチル−２，４−ペンタンジオール（沸点：１９７℃）、エチレングリコール（沸点：１９６℃以上１９８℃以下）、トリプロピレングリコール（沸点：２６７℃）、ヘキシレングリコール（沸点：１９７℃）、ポリエチレングリコール（粘調液体〜固体）、ポリプロピレングリコール（沸点：１８７℃）、１，６−ヘキサンジオール（沸点：２５３℃以上２６０℃以下）、１，２，６−ヘキサントリオール（沸点：１７８℃）、トリメチロールエタン（固体、融点：１９９℃以上２０１℃以下）、トリメチロールプロパン（固体、融点：６１℃）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the polyhydric alcohols include 1,2,3-butanetriol (equilibrium water content: 38%, boiling point: 175 ° C.), 1,2,4-butanetriol (equilibrium water content: 41%, boiling point: 190 ° C. or more and 191 ° C. or less / 24 hPa), dipropylene glycol (boiling point: 232 ° C.), 1,5-pentanediol (boiling point: 242 ° C.), propylene glycol (boiling point: 187 ° C.), 2-methyl-2,4- Pentanediol (boiling point: 197 ° C), ethylene glycol (boiling point: 196 ° C or higher and 198 ° C or lower), tripropylene glycol (boiling point: 267 ° C), hexylene glycol (boiling point: 197 ° C), polyethylene glycol (viscous liquid to solid) ), Polypropylene glycol (boiling point: 187 ° C), 1,6-hexanediol (boiling point: 253 ° C to 260 ° C) 1,2,6-hexanetriol (boiling point: 178 ° C.), trimethylolethane (solid, mp: 199 ° C. or higher 201 ° C. or less), trimethylolpropane (solid, mp: 61 ° C.), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル（沸点：１３５℃）、エチレングリコールモノブチルエーテル（沸点：１７１℃）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（沸点：１９４℃）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（沸点：２３１℃）、エチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル（沸点：２２９℃）、プロピレングリコールモノエチルエーテル（沸点：１３２℃）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether (boiling point: 135 ° C.), ethylene glycol monobutyl ether (boiling point: 171 ° C.), diethylene glycol monomethyl ether (boiling point: 194 ° C.), diethylene glycol monobutyl ether (boiling point). : 231 ° C.), ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether (boiling point: 229 ° C.), propylene glycol monoethyl ether (boiling point: 132 ° C.), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
前記多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル（沸点：２３７℃）、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether (boiling point: 237 ° C.), ethylene glycol monobenzyl ether, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
前記含窒素複素環化合物としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（沸点：２０２℃）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（沸点：２２６℃）、ε−カプロラクタム（沸点：２７０℃）、γ−ブチロラクトン（沸点：２０４℃以上２０５℃以下）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include N-methyl-2-pyrrolidone (boiling point: 202 ° C.), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (boiling point: 226 ° C.), and ε-caprolactam (boiling point: 270). And γ-butyrolactone (boiling point: 204 ° C. or higher and 205 ° C. or lower). These may be used alone or in combination of two or more.
前記アミド類としては、例えば、ホルムアミド（沸点：２１０℃）、Ｎ−メチルホルムアミド（沸点：１９９℃以上２０１℃以下）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（沸点：１５３℃）、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド（沸点：１７６℃以上１７７℃以下）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the amides include formamide (boiling point: 210 ° C), N-methylformamide (boiling point: 199 ° C to 201 ° C), N, N-dimethylformamide (boiling point: 153 ° C), N, N-diethylformamide. (Boiling point: 176 ° C. or higher and 177 ° C. or lower). These may be used alone or in combination of two or more.
前記アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン（沸点：１７０℃）、ジエタノールアミン（沸点：２６８℃）、トリエタノールアミン（沸点：３６０℃）、Ｎ，Ｎ−ジメチルモノエタノールアミン（沸点：１３９℃）、Ｎ−メチルジエタノールアミン（沸点：２４３℃）、Ｎ−メチルエタノールアミン（沸点：１５９℃）、Ｎ−フェニルエタノールアミン（沸点：２８２℃以上２８７℃以下）、３−アミノプロピルジエチルアミン（沸点：１６９℃）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the amines include monoethanolamine (boiling point: 170 ° C), diethanolamine (boiling point: 268 ° C), triethanolamine (boiling point: 360 ° C), N, N-dimethylmonoethanolamine (boiling point: 139 ° C). N-methyldiethanolamine (boiling point: 243 ° C), N-methylethanolamine (boiling point: 159 ° C), N-phenylethanolamine (boiling point: 282 ° C or higher and 287 ° C or lower), 3-aminopropyldiethylamine (boiling point: 169 ° C) ) And the like. These may be used alone or in combination of two or more.
前記含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド（沸点：１３９℃）、スルホラン（沸点：２８５℃）、チオジグリコール（沸点：２８２℃）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide (boiling point: 139 ° C.), sulfolane (boiling point: 285 ° C.), thiodiglycol (boiling point: 282 ° C.), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
前記糖類としては、例えば、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類、四糖類を含む）、多糖類などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
具体的には、例えば、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。ここで、多糖類とは、広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質をも含有する意味である。
また、前記糖類の誘導体としては、前記糖類の還元糖（例えば、糖アルコール（一般式：ＨＯＣＨ２（ＣＨＯＨ）ｎＣＨ２ＯＨ（ただし、ｎは２以上５以下の整数を表す）で表される）、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、マルチトール、ソルビットなどがより好ましい。
Examples of the saccharide include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides), and polysaccharides. These may be used alone or in combination of two or more.
Specific examples include glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, maltose, cellobiose, lactose, sucrose, trehalose, maltotriose and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Here, the polysaccharide means a saccharide in a broad sense, and includes a substance that exists widely in nature, such as α-cyclodextrin and cellulose.
The derivative of the saccharide is represented by a reducing sugar of the saccharide (for example, sugar alcohol (general formula: HOCH 2 (CHOH) n CH 2 OH (where n represents an integer of 2 to 5)). ), Oxidized sugars (eg, aldonic acid, uronic acid, etc.), amino acids, thioic acids, etc. These may be used alone or in combination of two or more. Sugar alcohol is preferred, and maltitol, sorbit, etc. are more preferred.
前記有機溶剤Ａと、前記有機溶剤Ｂとを併用する場合、前記有機溶剤Ａの含有量（質量％）と、前記有機溶剤Ｂの含有量（質量％）との質量比（有機溶剤Ａ／有機溶剤Ｂ）としては、他の成分の種類や量にも少なからず依存するので、一概に云えないが、１０／９０以上９０／１０以下が好ましく、４０／６０以上６０／４０以下がより好ましい。 When the organic solvent A and the organic solvent B are used in combination, the mass ratio (organic solvent A / organic) of the content (mass%) of the organic solvent A and the content (mass%) of the organic solvent B The solvent B) depends on the type and amount of other components, and therefore cannot be generally specified, but is preferably 10/90 or more and 90/10 or less, more preferably 40/60 or more and 60/40 or less.
前記有機溶剤の含有量としては、２０質量％以上４５質量％以下が好ましく、３２質量％以上４０質量％以下がより好ましい。前記含有量が、２０質量％以上であると、記録媒体上での滲みを抑制でき、４５質量％以下であると、粘度を低くでき、吐出安定性を向上することができる。 As content of the said organic solvent, 20 mass% or more and 45 mass% or less are preferable, and 32 mass% or more and 40 mass% or less are more preferable. When the content is 20% by mass or more, bleeding on the recording medium can be suppressed, and when it is 45% by mass or less, the viscosity can be lowered and the ejection stability can be improved.
＜着色剤＞
前記着色剤としては、例えば、顔料などが挙げられる。
前記顔料としては、例えば、有機顔料、無機顔料などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
<Colorant>
Examples of the colorant include pigments.
Examples of the pigment include organic pigments and inorganic pigments. These may be used alone or in combination of two or more.
前記有機顔料としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラック、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラックなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
前記無機顔料としては、例えば、酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
Examples of the organic pigment include azo, phthalocyanine, anthraquinone, quinacridone, dioxazine, indigo, thioindigo, perylene, isoindolenone, aniline black, azomethine, rhodamine B lake pigment, carbon black Etc. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the inorganic pigment include iron oxide, titanium oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, bitumen, cadmium red, chrome yellow, and metal powder. These may be used alone or in combination of two or more.
ブラック顔料インクに使用される前記カーボンブラックとしては、例えば、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で、平均一次粒径が、１５ｎｍ以上４０ｎｍ以下が好ましく、ＢＥＴ法による比表面積が、５０ｍ２／ｇ以上３００ｍ２／ｇ以下が好ましく、ＤＢＰ吸油量が４０ｍｌ／１００ｇ以上１５０ｍｌ／１００ｇ以下が好ましく、揮発分が０．５％以上１０％以下が好ましく、ｐＨ値が２以上９以下が好ましい。 The carbon black used in the black pigment ink is, for example, carbon black produced by a furnace method or a channel method, preferably having an average primary particle size of 15 nm or more and 40 nm or less, and a specific surface area by a BET method of 50 m 2. / G or more and 300 m 2 / g or less, DBP oil absorption is preferably 40 ml / 100 g or more and 150 ml / 100 g or less, volatile content is preferably 0.5% or more and 10% or less, and pH value is preferably 2 or more and 9 or less.
前記カーボンブラックとしては、例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ−８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、三菱化学株式会社製）；Ｒａｖｅｎ７００、５７５０、５２５０、５０００、３５００、１２５５（以上、コロンビア社製）；Ｒｅｇａｌ４００Ｒ、３３０Ｒ、６６０Ｒ、ＭｏｇｕｌＬ、Ｍｏｎａｒｃｈ７００、８００、８８０、９００、１０００、１１００、１３００、Ｍｏｎａｒｃｈ１４００（以上、キャボット社製）、カラーブラックＦＷ１、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１８、ＦＷ２００、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、プリンテックス３５、Ｕ、Ｖ、１４０Ｕ、１４０Ｖ、スペシャルブラック６、５、４Ａ、４（以上、デグッサ社製）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the carbon black include No. 2300, no. 900, MCF-88, no. 33, no. 40, no. 45, no. 52, MA7, MA8, MA100, no. 2200B (above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation); Raven700, 5750, 5250, 5000, 3500, 1255 (above, manufactured by Columbia); Regal400R, 330R, 660R, MoguL, Monoarch 700, 800, 880, 900, 1000, 1100, 1300, Monarch 1400 (above, manufactured by Cabot Corporation), Color Black FW1, FW2, FW2V, FW18, FW200, S150, S160, S170, Printex 35, U, V, 140U, 140V, Special Black 6, 5, 4A, 4 (Above, manufactured by Degussa). These may be used alone or in combination of two or more.
カラー顔料としては、イエローインクに使用できる顔料、マゼンタインクに使用できる顔料、レッドインクに使用できる顔料、グリーンインクに使用できる顔料、ブルーインクに使用できる顔料などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the color pigment include a pigment that can be used for yellow ink, a pigment that can be used for magenta ink, a pigment that can be used for red ink, a pigment that can be used for green ink, and a pigment that can be used for blue ink. These may be used alone or in combination of two or more.
前記イエローインクに使用できる顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローＧ）、２、３、１２（ジスアゾイエローＡＡＡ）、１３、１４、１６、１７、２０、２３、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７３、７４、７５、８１、８３（ジスアゾイエローＨＲ）、８６、９３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１４、１１７、１２０、１２５、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１５５、１６６、１６８、１８０、１８５などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
前記マゼンタインクに使用できる顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、７、９、１２、１７、２２（ブリリアントファーストスカーレット）、２３、３１、３８、４８：１（パーマネントレッド２Ｂ（Ｂａ））、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３（パーマネントレッド２Ｂ（Ｓｒ））、４８：４（パーマネントレッド２Ｂ（Ｍｎ））、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１（ローダミン６Ｇレーキ）、８３、８８、９２、９７、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（ジメチルキナクリドン）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７５、１７６、１７８、１７９、１８０、１８４、１８５、１９０、１９２、１９３、２０２、２０９、２１５、２１６、２１７、２１９、２２０、２２３、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０、２５４、２５５、２７２などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
前記シアンインクに使用できる顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５（銅フタロシアニンブルーＲ）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルーＧ）、１５：４、１５：６（フタロシアニンブルーＥ）、１６、１７：１、２２、５６、６０、６３、６４、バットブルー４、バットブルー６０などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
中間色では、前記レッドに使用できる顔料、前記グリーンに使用できる顔料、前記ブルーに使用できる顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、１９４、２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３、１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
これらのカラー顔料のうち、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、１７、５５、７４、９３、９７、９８、１１０、１２８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５４、１５５、１８０、１８５；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、２０２、２０９；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、１５：４が好ましい。
Examples of pigments that can be used in the yellow ink include C.I. I. Pigment Yellow 1 (Fast Yellow G), 2, 3, 12 (Disazo Yellow AAA), 13, 14, 16, 17, 20, 23, 24, 34, 35, 37, 42 (Yellow Iron Oxide), 53, 55 73, 74, 75, 81, 83 (disazo yellow HR), 86, 93, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 114, 117, 120, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 166, 168, 180, 185 and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of pigments that can be used in the magenta ink include C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 7, 9, 12, 17, 22 (Brilliant First Scarlet), 23, 31, 38, 48: 1 (Permanent Red 2B (Ba)), 48: 2 (Permanent Red 2B) (Ca)), 48: 3 (permanent red 2B (Sr)), 48: 4 (permanent red 2B (Mn)), 49: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (brilliant carmine 6B), 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81 (Rhodamine 6G rake), 83, 88, 92, 97, 101 (Bengara), 104, 105, 106, 108 (Cadmium red), 112, 114, 122 (dimethylquinacridone), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 175, 176, 178, 179, 180 184,185,190,192,193,202,209,215,216,217,219,220,223,226,227,228,238,240,254,255,272 and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of pigments that can be used in the cyan ink include C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15 (copper phthalocyanine blue R), 15: 1, 15: 2, 15: 3 (phthalocyanine blue G), 15: 4, 15: 6 (phthalocyanine blue E), 16, 17: 1, 22, 56, 60, 63, 64, Bat Blue 4, Bat Blue 60, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of intermediate colors include pigments that can be used for red, pigments that can be used for green, and pigments that can be used for blue. I. Pigment red 177, 194, 224, C.I. I. Pigment orange 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, C.I. I. Pigment violet 3, 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50, C.I. I. Pigment green 7, 36, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these color pigments, C.I. I. Pigment Yellow 13, 17, 55, 74, 93, 97, 98, 110, 128, 139, 147, 150, 151, 154, 155, 180, 185; I. Pigment red 122, 202, 209; I. Pigment Blue 15: 3 and 15: 4 are preferable.
前記顔料の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下がより好ましく、３０ｎｍ以上８０ｎｍ以下が特に好ましい。前記体積平均粒径が、１０ｎｍ以上であると、耐光性が低下せず保存安定性を向上でき、１５０ｎｍ以下であると、記録画像の彩度が低下せず、インク保存時の増粘凝集や印写時のノズルの詰まりが生じやすくならないため好ましい。前記体積平均粒径は、例えば、日機装株式会社製のマイクロトラックＵＰＡ−１５０を用いて、測定サンプル中の顔料濃度（質量濃度）が、０．０１質量％になるように純水で希釈したサンプルを用い、粒子屈折率１．５１、粒子密度１．４ｇ／ｃｍ３、溶媒パラメーターは純水のパラメーターを用い、２３℃で５０％体積平均粒径（Ｄ５０）を測定することができる。 There is no restriction | limiting in particular as a volume average particle diameter of the said pigment, According to the objective, it can select suitably, 10 nm or more and 150 nm or less are preferable, 20 nm or more and 100 nm or less are more preferable, 30 nm or more and 80 nm or less are especially preferable. When the volume average particle size is 10 nm or more, light stability does not decrease and storage stability can be improved. When the volume average particle size is 150 nm or less, the saturation of the recorded image does not decrease and thickening aggregation during ink storage This is preferable because clogging of the nozzle during printing is not likely to occur. The volume average particle diameter is, for example, a sample diluted with pure water so that the pigment concentration (mass concentration) in the measurement sample becomes 0.01% by mass using Microtrac UPA-150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. The particle refractive index is 1.51, the particle density is 1.4 g / cm 3 , the solvent parameter is a pure water parameter, and the 50% volume average particle diameter (D 50 ) can be measured at 23 ° C.
前記顔料の分散方法としては、例えば、分散剤を用いて分散させてなる分散剤分散型；ポリマー粒子により顔料を分散させてなる樹脂分散型などが挙げられる。前記分散剤分散型により分散される顔料は、分散剤分散型顔料であり、前記分散剤分散型顔料の分散溶液は、分散剤分散型顔料分散液である。また、前記樹脂分散型により分散される顔料は、樹脂分散型顔料であり、前記樹脂分散型顔料の分散溶液は、樹脂被覆型顔料分散液である。
前記顔料としては、分散剤分散型顔料が好ましく、分散剤分散型顔料と、樹脂被覆型顔料とを併用することが好ましい。
Examples of the method for dispersing the pigment include a dispersant dispersion type in which the pigment is dispersed using a dispersant; a resin dispersion type in which the pigment is dispersed with polymer particles. The pigment dispersed by the dispersant dispersion type is a dispersant dispersion type pigment, and the dispersion solution of the dispersant dispersion type pigment is a dispersant dispersion type pigment dispersion. The pigment dispersed by the resin dispersion type is a resin dispersion type pigment, and the dispersion solution of the resin dispersion type pigment is a resin-coated pigment dispersion.
As the pigment, a dispersant-dispersed pigment is preferable, and a dispersant-dispersed pigment and a resin-coated pigment are preferably used in combination.
前記樹脂分散型顔料としては、例えば、親水性基を有する樹脂で顔料を被覆し、マイクロカプセル化することで分散剤を使用することなく安定に分散させることができるものである。 As the resin-dispersed pigment, for example, the pigment is coated with a resin having a hydrophilic group and is microencapsulated so that it can be stably dispersed without using a dispersant.
前記顔料を被覆する樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリウレア、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、多糖類、ゼラチン、アラビアゴム、デキストラン、カゼイン、タンパク質、天然ゴム、カルボキシポリメチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリスチレン、（メタ）アクリル酸の重合体又は共重合体、（メタ）アクリル酸エステルの重合体又は共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アルギン酸ソーダ、脂肪酸、パラフィン、ミツロウ、水ロウ、硬化牛脂、カルナバロウ、アルブミンなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、カルボン酸基又はスルホン酸基等のアニオン性基を有する有機高分子材料などが好ましい。
また、ノニオン性有機高分子材料としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート又はそれらの（共）重合体、２−オキサゾリンのカチオン開環重合体などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、水溶性が低く、熱水には解け易いが冷水には解けにくい点から、ポリビニルアルコールの完全ケン化物が特に好ましい。
Examples of the resin for coating the pigment include polyamide, polyurethane, polyester, polyurea, epoxy resin, polycarbonate, urea resin, melamine resin, phenol resin, polysaccharide, gelatin, gum arabic, dextran, casein, protein, natural rubber, Carboxypolymethylene, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, cellulose, ethyl cellulose, methyl cellulose, nitrocellulose, hydroxyethyl cellulose, cellulose acetate, polyethylene, polystyrene, polymer of (meth) acrylic acid or Copolymer, (meth) acrylic acid ester polymer or copolymer, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymer, styrene- (meth) acrylic acid Le acid copolymer, styrene - maleic acid copolymer, sodium alginate, fatty acids, paraffin, beeswax, water wax, hardened beef tallow, carnauba wax, and albumin. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, an organic polymer material having an anionic group such as a carboxylic acid group or a sulfonic acid group is preferable.
Nonionic organic polymer materials include, for example, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate, methoxypolyethylene glycol monomethacrylate or their (co) polymer, and 2-oxazoline cationic ring-opening polymer. Is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, a completely saponified product of polyvinyl alcohol is particularly preferable because it is low in water solubility and easily dissolved in hot water but not easily dissolved in cold water.
また、前記樹脂被覆型顔料のマイクロカプセルの壁膜物質を構成する有機高分子材料の含有量としては、１５質量％以上４０質量％以下が好ましい。前記含有量が、１５質量％以上４０質量％以下であると、カプセル中の有機高分子材料の含有率が比較的低いために、有機高分子材料が顔料表面を被覆することに起因する顔料の発色性の低下を抑制することができる。 Further, the content of the organic polymer material constituting the wall film substance of the resin-coated pigment microcapsule is preferably 15% by mass or more and 40% by mass or less. When the content is 15% by mass or more and 40% by mass or less, since the content of the organic polymer material in the capsule is relatively low, the organic polymer material covers the pigment surface. A decrease in color developability can be suppressed.
前記樹脂被覆型顔料のマイクロカプセル化する方法としては、界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、液中硬化被膜法、コアセルベーション（相分離）法、液中乾燥法、融解分散冷却法、気中懸濁被覆法、スプレードライング法、酸析法、転相乳化法などが挙げられる。 Methods for microencapsulating the resin-coated pigment include interfacial polymerization method, in-situ polymerization method, submerged cured coating method, coacervation (phase separation) method, submerged drying method, melt dispersion cooling method, gas dispersion method. Examples thereof include a medium suspension coating method, a spray drying method, an acid precipitation method, and a phase inversion emulsification method.
前記界面重合法は、２種のモノマー又は２種の反応物を、分散相と連続相に別々に溶解しておき、両者の界面において両物質を反応させて壁膜を形成させる方法である。
前記ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法は、液体または気体のモノマーと触媒、もしくは反応性の物質２種を連続相核粒子側のどちらか一方から供給して反応を起こさせ壁膜を形成させる方法である。
前記液中硬化被膜法は、芯物質粒子を含む高分子溶液の滴を硬化剤などにより、液中で不溶化して壁膜を形成する方法である。
前記コアセルベーション（相分離）法は、芯物質粒子を分散している高分子分散液を、高分子濃度の高いコアセルベート（濃厚相）と希薄相に分離させ、壁膜を形成させる方法である。
前記液中乾燥法は、芯物質を壁膜物質の溶液に分散した液を調製し、この分散液の連続相が混和しない液中に分散液を入れて、複合エマルションとし、壁膜物質を溶解している媒質を徐々に除くことで壁膜を形成させる方法である。
前記融解分散冷却法は、加熱すると液状に溶融し常温では固化する壁膜物質を利用し、この物質を加熱液化し、その中に芯物質粒子を分散し、それを微細な粒子にして冷却し壁膜を形成させる方法である。
前記気中懸濁被覆法は、粉体の芯物質粒子を流動床によって気中に懸濁し、気流中に浮遊させながら、壁膜物質のコーティング液を噴霧混合させて、壁膜を形成させる方法である。
前記スプレードライング法は、カプセル化原液を噴霧してこれを熱風と接触させ、揮発分を蒸発乾燥させ壁膜を形成させる方法である。
前記酸析法は、アニオン性基を含有する有機高分子化合物類のアニオン性基の少なくとも一部を塩基性化合物で中和することで水に対する溶解性を付与し色材と共に水性媒体中で混練した後、酸性化合物で中性または酸性にし、有機化合物類を析出させ色材に固着せしめた後に中和し分散させる方法である。
前記転相乳化法は、水に対して、分散能を有するアニオン性有機高分子類と色材とを含有する混合体を有機溶媒相とし、前記有機溶媒相に水を投入するかもしくは、水に前記有機溶媒相を投入する方法である。
前記転相法は、水に対して、自己分散能又は溶解能を有するアニオン性有機高分子類と、カーボンブラックとの複合物または複合体、或いはカーボンブラック、硬化剤及びアニオン性有機高分子類との混合体を有機溶媒相とし、前記有機溶媒相に水を投入するか、あるいは水中に該有機溶媒相を投入して、自己分散（転相乳化）化しながらマイクロカプセル化する方法である。
前記酸析法は、アニオン性基含有有機高分子類のアニオン性基の一部又は全部を塩基性化合物で中和し、カーボンブラックなどの着色剤と、水性媒体中で混練する工程および酸性化合物でｐＨを中性又は酸性にしてアニオン性基含有有機高分子類を析出させて、顔料に固着する工程とからなる製法によって得られる含水ケーキを、塩基性化合物を用いてアニオン性基の一部又は全部を中和することによりマイクロカプセル化する方法である。
The interfacial polymerization method is a method in which two kinds of monomers or two kinds of reactants are separately dissolved in a dispersed phase and a continuous phase, and both substances are reacted at the interface between them to form a wall film.
The in-situ polymerization method is a method in which a liquid or gaseous monomer and catalyst, or two reactive substances are supplied from either one of the continuous phase core particles to cause a reaction to form a wall film.
The submerged cured coating method is a method for forming a wall film by insolubilizing droplets of a polymer solution containing core material particles in a liquid using a curing agent or the like.
The coacervation (phase separation) method is a method in which a polymer dispersion in which core material particles are dispersed is separated into a coacervate (concentrated phase) having a high polymer concentration and a dilute phase to form a wall film. .
In the liquid drying method, a liquid in which a core material is dispersed in a solution of a wall membrane material is prepared, and the dispersion is put into a liquid in which the continuous phase of the dispersion is not miscible to form a composite emulsion to dissolve the wall membrane material. In this method, the wall film is formed by gradually removing the medium.
The melting and dispersion cooling method uses a wall film material that melts into a liquid state when heated and solidifies at room temperature, liquefies this material, disperses the core material particles therein, and cools it into fine particles. This is a method of forming a wall film.
The air suspension coating method is a method of forming a wall membrane by suspending powder core material particles in the air with a fluidized bed and suspending them in an air stream while spraying and mixing a coating solution of the wall membrane material. It is.
The spray drying method is a method in which an encapsulated stock solution is sprayed and brought into contact with hot air to evaporate and dry volatile components to form a wall film.
In the acid precipitation method, at least a part of the anionic group of the organic polymer compound containing an anionic group is neutralized with a basic compound to impart solubility to water and knead in an aqueous medium together with a coloring material. After that, neutralization or acidification with an acidic compound is performed, and organic compounds are precipitated and fixed on a coloring material, and then neutralized and dispersed.
In the phase inversion emulsification method, a mixture containing an anionic organic polymer having dispersibility and a coloring material is used as an organic solvent phase, and water is added to the organic solvent phase or water is added. In which the organic solvent phase is charged.
The phase inversion method is a composite or composite of an anionic organic polymer having self-dispersibility or solubility in water and carbon black, or carbon black, a curing agent, and an anionic organic polymer. The mixture is made into an organic solvent phase, and water is added to the organic solvent phase, or the organic solvent phase is added to water and microencapsulated while self-dispersing (phase inversion emulsification).
The acid precipitation method includes a step of neutralizing part or all of an anionic group of an anionic group-containing organic polymer with a basic compound, kneading with a colorant such as carbon black in an aqueous medium, and an acidic compound. The aqueous cake obtained by the process comprising the step of depositing an anionic group-containing organic polymer with neutral or acidic pH and adhering to the pigment is obtained by using a basic compound and a part of the anionic group. Or it is the method of microencapsulating by neutralizing all.
前記マイクロカプセル化する方法によって、それに適した有機高分子類を選択することが好ましい。
前記有機高分子類としては、前記界面重合法による場合は、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、エポキシ樹脂などが適している。
前記ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法による場合は、例えば、（メタ）アクリル酸エステルの重合体又は共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミドなどが適している。
前記液中硬化法による場合は、例えば、アルギン酸ソーダ、ポリビニルアルコール、ゼラチン、アルブミン、エポキシ樹脂などが適している。
前記コアセルベーション法による場合は、例えば、ゼラチン、セルロース類、カゼインなどが適している。
前記転相法又は酸析法による場合は、例えば、アニオン性有機高分子類などが適している。
It is preferable to select organic polymers suitable for the microencapsulation method.
As the organic polymer, for example, polyester, polyamide, polyurethane, polyvinyl pyrrolidone, epoxy resin and the like are suitable when the interfacial polymerization method is used.
In the case of the in-situ polymerization method, for example, a polymer or copolymer of (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymer, styrene- (meth) acrylic acid copolymer Polymers, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyamide and the like are suitable.
In the case of the submerged curing method, for example, sodium alginate, polyvinyl alcohol, gelatin, albumin, epoxy resin and the like are suitable.
In the case of the coacervation method, for example, gelatin, celluloses, casein and the like are suitable.
In the case of the phase inversion method or the acid precipitation method, for example, anionic organic polymers are suitable.
また、微細で、且つ均一なマイクロカプセル化顔料を得るためには、勿論前記方法以外にも従来公知のカプセル化法すべてを利用することが可能である。
前記転相法において、有機溶媒相中に、記録液用のビヒクルや添加剤を混入させて製造してもなんら問題はない。特に、直接記録液用の分散液を製造できることからいえば、記録液の液媒体を混入させる方がより好ましい。
In addition, in order to obtain a fine and uniform microencapsulated pigment, it is of course possible to use all conventionally known encapsulation methods other than the above method.
In the phase inversion method, there is no problem even if the recording liquid vehicle and additives are mixed in the organic solvent phase. In particular, it is more preferable to mix a liquid medium of a recording liquid because a dispersion liquid for recording liquid can be directly produced.
前記マイクロカプセル化の際に用いられる溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルキルアルコール類；ベンゾール、トルオール、キシロールなどの芳香族炭化水素類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類；クロロホルム、二塩化エチレンなどの塩素化炭化水素類；アセトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類；テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類；メチルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ類などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the solvent used for the microencapsulation include alkyl alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol; aromatic hydrocarbons such as benzol, toluol, and xylol; methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, and the like. Esters; chloroform, ethylene dichloride, and other chlorinated hydrocarbons; acetone, methyl isobutyl ketone, and other ketones; tetrahydrofuran, dioxane, and other ethers; methyl cellosolve, butyl cellosolve, and other cellosolves. These may be used alone or in combination of two or more.
なお、前記方法により調製したマイクロカプセルを遠心分離又は濾過などによりこれらの溶剤中から一度分離して、これを水及び必要な溶剤とともに撹拌、再分散を行い、目的とする本発明に用いることができる記録液を得ることができる。
以上の如き方法で得られるカプセル化顔料の体積平均粒径としては、５０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下が好ましい。
The microcapsules prepared by the above method are once separated from these solvents by centrifugation or filtration, and this is stirred and redispersed with water and necessary solvents, and used in the intended present invention. A recording liquid that can be obtained can be obtained.
The volume average particle diameter of the encapsulated pigment obtained by the above method is preferably 50 nm or more and 180 nm or less.
前記顔料の含有量としては、インク全量に対して、２質量％以上１５質量％以下が好ましく、３質量％以上１２質量％以下がより好ましく、４質量％以上１０質量％以下が特に好ましい。前記含有量が２質量％以上であると、着色力が十分なため画像の鮮やかさが劣ることがなく、１５質量％以下であると、インクの保存安定性が低下せず、画像がくすむこともない。 The pigment content is preferably 2% by mass to 15% by mass, more preferably 3% by mass to 12% by mass, and particularly preferably 4% by mass to 10% by mass with respect to the total amount of the ink. When the content is 2% by mass or more, the coloring power is sufficient, and thus the vividness of the image is not deteriorated. When the content is 15% by mass or less, the storage stability of the ink is not deteriorated and the image is dull. Nor.
＜一般式（１）で表される化合物＞
前記一般式（１）で表される化合物は、下記一般式（１）で表され、インクの着色剤を分散させるために含有されてなる。前記一般式（１）で表される化合物を分散剤として用いることにより、平均粒径が小さく、保存安定性に優れた水性顔料分散液、及び水性顔料インクを得ることができる。
The compound represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (1), and is contained in order to disperse the colorant of the ink. By using the compound represented by the general formula (1) as a dispersant, an aqueous pigment dispersion and an aqueous pigment ink having a small average particle size and excellent storage stability can be obtained.
前記一般式（１）中、Ｒは、炭素数１以上２０以下のアルキル基、アリル基、及びアラルキル基のいずれかを表す。
前記炭素数１以上２０以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基などが挙げられる。
前記アリル基としては、例えば、２−プロペニル基などが挙げられる。
前記アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、２−メチルベンジル基、３−メチルベンジル基、４−メチルベンジル基などが挙げられる。
In the general formula (1), R represents any one of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an allyl group, and an aralkyl group.
Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and an isopropyl group.
Examples of the allyl group include a 2-propenyl group.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, a 2-methylbenzyl group, a 3-methylbenzyl group, and a 4-methylbenzyl group.
前記一般式（１）中、ｍは、０以上７以下の整数を表す。
前記一般式（１）中、ｎは、２０以上２００以下の整数を表し、２０以上１００以下が好ましく、３０以上５０以下がより好ましい。前記ｎが、２０以上であると、分散安定性を向上でき、かつ顔料の平均粒径を小さくすることができ高い彩度を得ることができ、２００以下であると、インクの粘度を低くすることができ、インクジェット記録方式での記録を容易にできる。このように親水基としてポリオキシエチレン基を含むことにより、顔料表面の電荷を良好に維持することができる。
In the general formula (1), m represents an integer of 0 or more and 7 or less.
In the general formula (1), n represents an integer of 20 or more and 200 or less, preferably 20 or more and 100 or less, and more preferably 30 or more and 50 or less. When n is 20 or more, the dispersion stability can be improved, the average particle diameter of the pigment can be reduced and high saturation can be obtained, and when it is 200 or less, the viscosity of the ink is lowered. In addition, recording by the ink jet recording method can be facilitated. Thus, by including a polyoxyethylene group as a hydrophilic group, the charge on the pigment surface can be maintained well.
前記一般式（１）で表される化合物としては、例えば、ポリオキシエチレン（一般式中のｎ：２０）β−ナフチルエーテル、ポリオキシエチレン（一般式中のｎ：４０）β−ナフチルエーテル、ポリオキシエチレン（一般式中のｎ：６０）β−ナフチルエーテルなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリオキシエチレン（一般式中のｎ：４０）β−ナフチルエーテルが好ましい。 Examples of the compound represented by the general formula (1) include polyoxyethylene (n: 20 in the general formula) β-naphthyl ether, polyoxyethylene (n: 40 in the general formula) β-naphthyl ether, And polyoxyethylene (n: 60 in the general formula) β-naphthyl ether. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, polyoxyethylene (n: 40 in the general formula) β-naphthyl ether is preferable.
前記一般式（１）で表される化合物の含有量としては、顔料全量に対して、１０質量％以上２００質量％が好ましく、１０質量％以上１００質量％がより好ましい。前記含有量が、１０質量％以上２００質量％であると、顔料の平均粒径を小さくすることができ、１０質量％以上であると、顔料が十分に分散でき、２００質量％以下であると、インクの粘度が高すぎてインクジェット方式での記録が困難にならない。 As content of the compound represented by the said General formula (1), 10 mass% or more and 200 mass% are preferable with respect to the pigment whole quantity, and 10 mass% or more and 100 mass% are more preferable. When the content is 10% by mass or more and 200% by mass, the average particle diameter of the pigment can be reduced. When the content is 10% by mass or more, the pigment can be sufficiently dispersed and is 200% by mass or less. Ink jet recording is not difficult because the viscosity of the ink is too high.
＜ポリウレタン樹脂粒子＞
前記ポリウレタン樹脂粒子は、例えば、ポリイソシアネートと、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリラクトンポリオール、及びポリカーボネートポリオールとからなる、主鎖がウレタン結合の連なるポリウレタン骨格を主体として構成される高分子化合物である。
<Polyurethane resin particles>
The polyurethane resin particles are, for example, a polymer compound mainly composed of a polyurethane skeleton composed of a polyisocyanate, a polyether polyol, a polyester polyol, a polylactone polyol, and a polycarbonate polyol, the main chain of which is a continuous urethane bond. .
前記ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート化合物；イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート化合物、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート等の芳香脂肪族ジイソシアネート化合物；トルイレンジイソシアネート、フェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物、これらのジイソシアネートの変性物（カルボジイミド、ウレトジオン、ウレトイミン含有変成物等）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the polyisocyanate include aliphatic diisocyanate compounds such as hexamethylene diisocyanate and 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate; isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4,4′- Cycloaliphatic diisocyanate compounds such as dicyclohexylmethane diisocyanate, aromatic aliphatic diisocyanate compounds such as xylylene diisocyanate and tetramethylxylene diisocyanate; aromatic diisocyanate compounds such as toluylene diisocyanate and phenylmethane diisocyanate; modified products of these diisocyanates (carbodiimide, Uretdione, uretoimine-containing metamorphs, etc.). These may be used alone or in combination of two or more.
前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコールなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリネオペンチルアジペート、ポリ−３−メチルペンチルアジペート、ポリエチレン／ブチレンアジペート、ポリネオペンチル／ヘキシルアジペートなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
前記ポリラクトンポリオールとしては、例えば、ポリカプロラクトンジオール、ポリオメガヒドロキシカプロン酸ポリオールなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
前記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等のジオールとホスゲンと、ジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネートとの反応から得られる生成物などの公知のものが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
上述のポリエステル又はポリラクトンとホスゲン、ジアリールカーボネート又は環状カーボネートとから得られるポリエステルカーボネートもまた好適である。
Examples of the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, polyhexamethylene ether glycol, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the polyester polyol include polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyneopentyl adipate, poly-3-methylpentyl adipate, polyethylene / butylene adipate, polyneopentyl / hexyl adipate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the polylactone polyol include polycaprolactone diol and polyomegahydroxycaproic acid polyol. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the polycarbonate polyol include diols such as 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, and tetraethylene glycol, phosgene, and diaryls such as diphenyl carbonate. Well-known things, such as a product obtained from reaction with cyclic carbonates, such as carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
Also suitable are polyester carbonates obtained from the polyesters or polylactones described above and phosgene, diaryl carbonates or cyclic carbonates.
前記ポリウレタン樹脂粒子としては、前記ポリウレタン樹脂粒子にイオン性基を導入することによって一層優れた水分散性を発現する。
前記イオン性基としては、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、硫酸基、リン酸基、ホスホン酸基及びホスフィン酸基、又はこれらのアルカリ金属塩基、アルカリ土類金属塩基、アンモニウム塩基、第１級以上第３級以下のアミン基などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、水分散安定性の点から、カルボン酸アルカリ金属塩基、カルボン酸アンモニウム塩基、スルホン酸アルカリ金属塩基、スルホン酸アンモニウム塩基が好ましく、スルホン酸アルカリ金属塩基、スルホン酸アンモニウム塩基がより好ましい。
イオン性基の導入は、樹脂合成時にイオン性基を有する単量体を添加することにより行われる。
前記塩としては、例えば、Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ等の塩などが挙げられる。
As the polyurethane resin particles, more excellent water dispersibility is expressed by introducing an ionic group into the polyurethane resin particles.
Examples of the ionic group include a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, a sulfuric acid group, a phosphoric acid group, a phosphonic acid group, and a phosphinic acid group, or an alkali metal base, alkaline earth metal base, ammonium base, first An amine group having a grade of 3 or more and a grade of 3 or less is included. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of water dispersion stability, carboxylic acid alkali metal bases, carboxylic acid ammonium bases, sulfonic acid alkali metal bases, and sulfonic acid ammonium bases are preferable, and sulfonic acid alkali metal bases and sulfonic acid ammonium bases are more preferable.
The introduction of the ionic group is performed by adding a monomer having an ionic group during the resin synthesis.
Examples of the salt include salts of Li, K, Na, and the like.
前記ポリウレタン樹脂粒子としては、例えば、アニオン性のポリウレタン樹脂エマルジョンを用いることができる。
前記アニオン性のポリウレタン樹脂エマルジョンは、Ｏ／Ｗ型のエマルジョンであり、例えば、乳化剤を用いてポリウレタン樹脂を乳化したエマルジョン、乳化剤の作用を有する官能基を共重合等により導入した自己乳化型のエマルジョンなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、顔料や分散剤との組合せにおいて、分散安定性の点から、自己乳化型のアニオン性のポリウレタン樹脂エマルジョンが好ましく、顔料の固着性、及び分散安定性の点から、エーテル型のポリウレタン樹脂エマルジョンがより好ましい。
As the polyurethane resin particles, for example, an anionic polyurethane resin emulsion can be used.
The anionic polyurethane resin emulsion is an O / W emulsion, for example, an emulsion obtained by emulsifying a polyurethane resin using an emulsifier, or a self-emulsifying emulsion in which a functional group having the function of an emulsifier is introduced by copolymerization or the like. Etc. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, self-emulsification type anionic polyurethane resin emulsions are preferable in combination with pigments and dispersants from the viewpoint of dispersion stability, and ether type polyurethanes are used from the viewpoint of pigment fixation and dispersion stability. A resin emulsion is more preferred.
前記ポリウレタン樹脂粒子の重量平均分子量としては、１．３×１０４以上３．０×１０４以下が好ましい。前記重量平均分子量が、１．３×１０４以上であると、耐擦過性を向上でき、３．０×１０４以下であると、インクの吐出安定性を向上できる。
なお、前記重量平均分子量は、展開溶媒として、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを用いて、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）を用いて測定することができ、ポリスチレン換算により求めることができる。
The weight average molecular weight of the polyurethane resin particles is preferably 1.3 × 10 4 or more and 3.0 × 10 4 or less. When the weight average molecular weight is 1.3 × 10 4 or more, scratch resistance can be improved, and when it is 3.0 × 10 4 or less, ink ejection stability can be improved.
In addition, the said weight average molecular weight can be measured using a gel permeation chromatograph (GPC) using N-methyl-2-pyrrolidone as a developing solvent, and can be calculated | required by polystyrene conversion.
前記ポリウレタン樹脂粒子の市販品としては、例えば、ＳＦ４６０、ＳＦ４６０Ｓ、ＳＦ４２０、ＳＦ１１０、ＳＦ３００、ＳＦ３６１（以上、株式会社ＮＵＣ製）、ボンディックシリーズ（ＤＩＣ社製）、タケラックＷ、ＷＳシリーズ、Ｗ５０２５、Ｗ５６６１（以上、三井化学株式会社製）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of commercially available polyurethane resin particles include SF460, SF460S, SF420, SF110, SF300, SF361 (manufactured by NUC Co., Ltd.), Bondic series (manufactured by DIC), Takerak W, WS series, W5025, W5661. (Above, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.). These may be used alone or in combination of two or more.
前記ポリウレタン樹脂粒子の含有量としては、インク全量に対して、０．１質量％以上１０．０質量％以下が好ましく、０．５質量％以上５．０質量％以下がより好ましい。前記含有量が、０．１質量％以上であると、耐擦過性を向上でき、１０．０質量％以下であると、インク中の固形分増加による吐出性の低下を防止できる。 The content of the polyurethane resin particles is preferably 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or more and 5.0% by mass or less with respect to the total amount of the ink. When the content is 0.1% by mass or more, the scratch resistance can be improved, and when the content is 10.0% by mass or less, it is possible to prevent a decrease in dischargeability due to an increase in solid content in the ink.
＜水＞
前記水としては、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、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水；超純水などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記水の含有量としては、構成材料である水の含有量と、他の成分から持ち込まれる水の含有量との合計含有量である。
<Water>
There is no restriction | limiting in particular as said water, According to the objective, it can select suitably, For example, pure water, such as ion-exchange water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, distilled water; Ultrapure water etc. are mentioned. . These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The content of water is the total content of the content of water as a constituent material and the content of water brought in from other components.
前記水の含有量としては、インク全量に対して、５９質量％以上であり、５９質量％以上７０質量％以下が好ましい。前記水の含有量が、５９質量％以上であると、水の蒸発によって３５質量％減量時におけるインク増粘率を低くすることができ、画像濃度を高くすることができる。
前記インクにおける水の含有量の測定としては、例えば、ＴＧ−ＤＴＡ（熱重量−示差熱同時測定）等の熱分析装置を用いて測定することができる。
The water content is 59% by mass or more and preferably 59% by mass or more and 70% by mass or less based on the total amount of the ink. When the water content is 59% by mass or more, the ink thickening rate when the amount is reduced by 35% by mass due to water evaporation can be lowered, and the image density can be increased.
The water content in the ink can be measured using, for example, a thermal analyzer such as TG-DTA (thermogravimetric-differential heat simultaneous measurement).
＜インク増粘率＞
前記インクの増粘率としては、前記水の蒸発によって３５質量％減量時における下記算出式（Ａ）で求められるインク増粘率が、５００％以下であり、前記水の蒸発によって５０質量％減量時における下記算出式（Ｂ）で求められるインク増粘率が、１０，０００％以上である。
（算出式（Ａ））
３５質量％減量時におけるインク増粘率（％）＝（（水の蒸発によって３５質量％減量時のインクの粘度−インクの初期粘度）／インクの初期粘度）×１００
（算出式（Ｂ））
５０質量％減量時におけるインク増粘率（％）＝（（水の蒸発によって５０質量％減量時のインクの粘度−インクの初期粘度）／インクの初期粘度）×１００
<Ink thickening rate>
As the ink thickening rate, the ink thickening rate obtained by the following calculation formula (A) when 35% by mass is reduced by evaporation of the water is 500% or less, and 50% by mass is reduced by evaporation of the water. The ink thickening rate obtained by the following calculation formula (B) at that time is 10,000% or more.
(Calculation formula (A))
Ink thickening ratio (%) at 35% by weight reduction = ((Ink viscosity at 35% by weight reduction by evaporation of water−Ink initial viscosity) / Ink initial viscosity) × 100
(Calculation formula (B))
Ink thickening ratio (%) when reduced by 50% by mass = ((Ink viscosity when reduced by 50% by evaporation of water−initial viscosity of ink) / initial viscosity of ink) × 100
前記水の蒸発によって３５質量％減量時における前記算出式（Ａ）で求められるインク増粘率が、５００％以下であり、１００％以上５００％以下が好ましく、３１５％以上５００以下がより好ましい。前記水の蒸発によって３５質量％減量時におけるインク増粘率が５００％以下であると、ノズルのインクメニスカス付近の増粘を抑制し、インク初期粘度を想定した本来の吐出力で吐出することができ、インク滴の吐出体積量を多くすることができ、印字ドット面積を広くでき、結果画像濃度を高くすることができる。さらに、増粘を抑制することにより吐出不良を防止でき、吐出信頼性を向上できる。また、インク増粘率が、１００％以上であると、水の蒸発によって５０質量％減量時におけるインク増粘率が本発明の構成を満たしやすくなる。なお、３５質量％減量時とは、水の蒸発により、インクの質量が初期質量から３５質量％減少した時を意味する。 The ink thickening rate obtained by the calculation formula (A) when the weight is reduced by 35% by mass due to the evaporation of water is 500% or less, preferably 100% or more and 500% or less, and more preferably 315% or more and 500 or less. When the ink thickening rate is 35% by mass or less due to evaporation of the water, the thickening of the nozzle near the ink meniscus is suppressed, and the ink can be ejected with the original ejection force assuming the initial ink viscosity. In addition, the volume of ink droplets ejected can be increased, the print dot area can be increased, and the resulting image density can be increased. Further, by suppressing the increase in viscosity, ejection failure can be prevented and ejection reliability can be improved. Further, when the ink thickening rate is 100% or more, the ink thickening rate when the ink is reduced by 50% by mass due to water evaporation easily satisfies the configuration of the present invention. In addition, the time of 35 mass% reduction means the time when the mass of the ink is reduced by 35 mass% from the initial mass due to the evaporation of water.
前記水の蒸発によって５０質量％減量時における下記算出式（Ｂ）で求められるインク増粘率が、１０，０００％以上であり、１０，０００％以上５０，０００％以下が好ましい。前記水の蒸発によって５０質量％減量時におけるインク増粘率が、１０，０００％以上であると、紙面上に滴下されたインクを瞬時に乾燥でき、着色剤成分が他の水溶性成分と共に紙の中に入り込むことを抑制し、紙面上に残る着色剤成分を多くすることができる。その結果、高い画像濃度を得ることができる。また、乾燥速度が早くなることにより、連続印字などにおける他の紙へのインクオフセット等を抑制でき、その結果、耐擦過性を向上できる。また、前記インク増粘率が、５０，０００％以下であると、プリンター内の維持ユニットに不具合が生じる可能性が低下するので好ましい。なお、５０質量％減量時とは、水の蒸発により、インクの質量が初期質量から５０質量％減少した時を意味する。
前記インクにおける水の含有量の測定としては、例えば、ＴＧ−ＤＴＡ（熱重量−示差熱同時測定）等の熱分析装置を用いて測定することができる。
The ink thickening rate determined by the following calculation formula (B) when the weight is reduced by 50% by mass due to the evaporation of water is 10,000% or more, preferably 10,000% or more and 50,000% or less. When the ink thickening rate when the weight loss is 50% by weight due to the evaporation of water is 10,000% or more, the ink dripped on the paper surface can be dried instantaneously, and the colorant component together with the other water-soluble components is paper. The amount of the colorant component remaining on the paper surface can be increased. As a result, a high image density can be obtained. In addition, by increasing the drying speed, it is possible to suppress ink offset to other paper in continuous printing and the like, and as a result, it is possible to improve scratch resistance. Further, it is preferable that the ink thickening rate is 50,000% or less because a possibility that a problem occurs in the maintenance unit in the printer is reduced. In addition, at the time of 50 mass% reduction | decrease means the mass of ink reduced by 50 mass% from initial mass by water evaporation.
The water content in the ink can be measured using, for example, a thermal analyzer such as TG-DTA (thermogravimetric-differential heat simultaneous measurement).
＜質量比（沸点が２００℃以上、かつ温度２３℃、相対湿度８０％環境中の平衡水分量が２０％以上の有機溶剤／全固形分濃度）＞
前記沸点が２００℃以上、かつ温度２３℃、相対湿度８０％環境中の平衡水分量が２０％以上の有機溶剤（有機溶剤Ａ）の含有量（質量％）と、前記インク中の全固形分濃度（質量％）との質量比（有機溶剤Ａ／全固形分濃度）としては、２．６８以上５．７以下が好ましい。前記質量比（有機溶剤Ａ／全固形分濃度）が、２．６８以上であると、水と比較して粘度の高い有機溶剤Ａ量が過多とならないので、インク粘度が高くなりすぎることにより吐出性に悪影響を与えることがない。また、有機溶剤Ａの機能の一つである保湿性が高くなりすぎることもなく、紙面へのインク着弾後の乾燥が早くなり、定着性に悪影響を与えることもなく、５．７以下であると、有機溶剤Ａの機能の一つである保湿性が著しく低下せず、ノズル付近のインクメニスカスの乾燥が促進されずインク増粘の要因とならないので、吐出性に悪影響を与えない。また本件で記載している全固形分とは、着色剤、樹脂粒子などの２５℃環境下のインク中で固体の状態で存在する成分を意味する。
<Mass ratio (an organic solvent having a boiling point of 200 ° C. or higher, a temperature of 23 ° C., a relative humidity of 80% and an equilibrium water content of 20% or higher / total solid concentration)>
The content (mass%) of an organic solvent (organic solvent A) having an boiling point of 200 ° C. or higher, a temperature of 23 ° C., and a relative humidity of 80% in an environment of 20% or more, and the total solid content in the ink The mass ratio (organic solvent A / total solid content concentration) to the concentration (mass%) is preferably 2.68 or more and 5.7 or less. When the mass ratio (organic solvent A / total solid content concentration) is 2.68 or more, the amount of the organic solvent A having a higher viscosity than water does not become excessive. Does not adversely affect sex. In addition, the moisture retention, which is one of the functions of the organic solvent A, does not become too high, the drying after ink landing on the paper surface is accelerated, and the fixing property is not adversely affected. In addition, the moisture retention, which is one of the functions of the organic solvent A, is not significantly reduced, and drying of the ink meniscus in the vicinity of the nozzles is not promoted and does not cause ink thickening. Moreover, the total solid content described in this case means a component that exists in a solid state in an ink in a 25 ° C. environment such as a colorant and resin particles.
＜一般式（１）で表される化合物以外の分散剤＞
本発明においては、一般式（１）で表される化合物以外の分散剤を含有することが好ましい。
前記分散剤としては、従来公知の顔料分散液を調整するのに用いられる公知の分散剤を使用することができ、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
<Dispersant other than the compound represented by the general formula (1)>
In this invention, it is preferable to contain dispersing agents other than the compound represented by General formula (1).
As the dispersant, a known dispersant used for preparing a conventionally known pigment dispersion can be used. For example, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, acrylic acid-acrylonitrile copolymer, vinyl acetate -Acrylic acid ester copolymer, Acrylic acid-Acrylic acid alkyl ester copolymer, Styrene-Acrylic acid copolymer, Styrene-Methacrylic acid copolymer, Styrene-Acrylic acid-Acrylic acid alkyl ester copolymer, Styrene- Methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, Vinyl naphthalene-maleic acid copolymer, vinyl acetate-ethylene copolymer Body, vinyl acetate-fatty acid vinyl ethylene copolymer, vinyl acetate-maleic acid ester copolymer, vinyl acetate-crotonic acid copolymer, vinyl acetate-acrylic acid copolymer, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
また、インク中の分散剤としては、カルボキシル基が結合していることが好ましい。分散剤にカルボキシル基が結合していると、分散安定性が向上するばかりではなく、高品位な印字品質が得られるとともに、記録後の記録媒体の耐水性がより向上する。更に上記の裏抜けを防止する効果が得られる。特に、カルボキシル基が結合している分散剤で分散した顔料と、浸透剤とを併用した場合においては、普通紙などの比較的サイズ度の高い記録媒体に記録した場合においても、充分な乾燥速度が得られ、且つ、裏抜けが少ないという効果が得られる。これは、カルボン酸の解離定数が他の酸基に比較して小さいため、顔料が記録媒体に付着した後、インクのｐＨ価の低下や、記録媒体表面近傍に存在するカルシウムなどの多価金属イオンとの相互作用などにより、分散剤自体の溶解度が低下し、分散剤自体や顔料が凝集するためと推定される。 Further, it is preferable that a carboxyl group is bonded as a dispersant in the ink. When the carboxyl group is bonded to the dispersant, not only the dispersion stability is improved, but also high-quality print quality is obtained, and the water resistance of the recording medium after recording is further improved. Furthermore, the effect of preventing the above-described back-through can be obtained. In particular, when a pigment dispersed with a dispersant having a carboxyl group bonded thereto and a penetrant are used in combination, a sufficient drying speed can be obtained even when recording on a recording medium having a relatively high degree of size such as plain paper. Can be obtained, and the effect that there is little show-through is obtained. This is because the dissociation constant of carboxylic acid is small compared to other acid groups, so that after the pigment adheres to the recording medium, the pH value of the ink decreases, or the polyvalent metal such as calcium present near the surface of the recording medium. It is presumed that the solubility of the dispersant itself decreases due to interaction with ions and the like, and the dispersant itself and the pigment aggregate.
前記分散剤の重量平均分子量としては、３，０００以上５０，０００以下が好ましく、５，０００以上３０，０００以下がより好ましく、７，０００以上１５，０００以下が特に好ましい。 The weight average molecular weight of the dispersant is preferably from 3,000 to 50,000, more preferably from 5,000 to 30,000, and particularly preferably from 7,000 to 15,000.
前記分散剤の含有量としては、顔料を安定に分散させ、本発明の他の効果を失わせない範囲で適宣選択することができる。 The content of the dispersant can be appropriately selected as long as the pigment is stably dispersed and the other effects of the present invention are not lost.
＜界面活性剤＞
前記界面活性剤は、インクに添加することで、表面張力が低下し、紙等の記録媒体にインク滴が着弾した後の記録媒体中への浸透が速くなるため、フェザリングやカラーブリードを軽減することができる。
<Surfactant>
Addition of the surfactant to the ink reduces the surface tension and accelerates penetration into the recording medium after ink droplets land on the recording medium such as paper, thus reducing feathering and color bleeding. can do.
前記界面活性剤としては、親水基の極性によりノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤に分類され、また、疎水基の構造により、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、アセチレン系界面活性剤などに分類される。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤が好ましく、フッ素系界面活性剤がより好ましい。 The surfactants are classified into nonionic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants depending on the polarity of the hydrophilic group, and also based on the structure of the hydrophobic group, fluorine-based surfactants and silicone-based surfactants. And acetylene surfactants. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, fluorine-based surfactants and silicone-based surfactants are preferable, and fluorine-based surfactants are more preferable.
前記ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオール、グリコールエーテル、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ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、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アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、アセチレングリコールなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the nonionic surfactant include polyol, glycol ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylphenyl ether. , Polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, acetylene glycol and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
前記アニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecyl benzene sulfonate, laurate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
前記両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミノピロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキシド、ミリスチルジメチルアミンオキシド、ステアリルジメチルアミンオキシド、ジヒドロエチルラウリルアミンオキシド、ポリオキシエチレンヤシ油アルキルジメチルアミンオキシド、ジメチルアルキル（ヤシ）ベタイン、ジメチルラウリルベタインなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of the amphoteric surfactant include lauryl aminopyropionate, lauryl dimethyl betaine, stearyl dimethyl betaine, lauryl dihydroxyethyl betaine, lauryl dimethyl amine oxide, myristyl dimethyl amine oxide, stearyl dimethyl amine oxide, dihydroethyl lauryl amine oxide. , Polyoxyethylene coconut oil alkyldimethylamine oxide, dimethylalkyl (coconut) betaine, dimethyllauryl betaine, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明においては、フッ素系界面活性剤を用いることが好ましいが、シリコーン系界面活性剤、アセチレン系界面活性剤を併用してもよい。
前記フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が２以上１６以下が好ましく、フッ素置換した炭素数が４以上１６以下がより好ましい。前記フッ素置換した炭素数が２以上であると、フッ素の効果が得られ、１６以下であると、インク保存性などの問題が生じない。
In the present invention, a fluorine-based surfactant is preferably used, but a silicone-based surfactant and an acetylene-based surfactant may be used in combination.
The fluorine-based surfactant preferably has 2 to 16 carbon atoms substituted with fluorine, and more preferably has 4 to 16 carbon atoms substituted with fluorine. When the fluorine-substituted carbon number is 2 or more, the effect of fluorine is obtained, and when it is 16 or less, problems such as ink storage stability do not occur.
前記フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、起泡性が少ない点から、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が好ましく、下記一般式（２）で表されるフッ素系界面活性剤がより好ましい。
前記フッ素系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３、Ｓ−１２１、Ｓ−１３１、Ｓ−１３２、Ｓ−１４１、Ｓ−１４５（以上、旭硝子株式会社製）；フルラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９、ＦＣ−１３５、ＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−４３０、ＦＣ−４３１（以上、住友スリーエム株式会社製）；メガファックＦ−４７０、Ｆ−１４０５、Ｆ−４７４（以上、大日本インキ化学工業株式会社製）；ゾニール（Ｚｏｎｙｌ）ＴＢＳ、ＦＳＰ、ＦＳＡ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＮ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＯ、ＦＳ−３００、ＵＲ（以上、ＤｕＰｏｎｔ社製）；ＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ（以上、株式会社ネオス社製）、ポリフォックスＰＦ−１５１Ｎ（オムノバ社製）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する均染性が著しく向上する点から、ＤｕＰｏｎｔ社製のＦＳ−３００；株式会社ネオス製のＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ；オムノバ社製のポリフォックスＰＦ−１５１Ｎが好ましい。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Commercially available products can be used as the fluorosurfactant. Examples of the commercially available products include Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, S-145 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); Fullrad FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 (above Manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.); Megafuck F-470, F-1405, F-474 (above, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.); Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, UR (above, manufactured by DuPont); FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-1 0, FT-400SW (or more, Neos Co., Ltd.), poly Fox PF-151N (manufactured by OMNOVA Solutions Inc.), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, FS-300 manufactured by DuPont; FT-110, FT-250, FT-251 manufactured by Neos Co., Ltd. FT-400S, FT-150, FT-400SW; Polyfox PF-151N manufactured by Omninova is preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
前記シリコーン系界面活性剤としては、例えば、ポリエーテル変性シリコーン化合物などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
前記ポリエーテル変性シリコーン化合物としては、例えば、ポリシロキサンの側鎖にポリエーテル基を導入した側鎖型（ペンダント型）、ポリシロキサンの片末端にポリエーテル基を導入した片末端型、両末端に導入した両末端型（ＡＢＡ型）、ポリシロキサンの側鎖と両末端の両方にポリエーテル基を導入した側鎖両末端型、ポリエーテル基を導入したポリシロキサン（Ａ）と未導入のポリシロキサン（Ｂ）を繰返し結合したＡＢｎ型、枝分かれしたポリシロキサンの末端にポリエーテル基を導入した枝分かれ型などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリシロキサンの側鎖にポリエーテル基を導入した構造を有する側鎖型（ペンダント型）であることが好ましい。
前記シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、ＫＦ−３５１Ａ、ＫＦ−３５２Ａ、ＫＦ−３５３、ＫＦ−３５４Ｌ、ＫＦ−３５５Ａ、ＫＦ−６１５Ａ、ＫＦ−９４５、ＫＦ−６１８，ＫＦ−６０１１、ＫＦ−６０１５、ＫＦ−６００４（以上、信越化学工業社製）、ＳＦ−３７７１、ＳＦ−８４２７、ＳＦ−８４２８、ＳＨ−３７４９、ＳＨ−８４００、ＦＺ−２１０１、ＦＺ−２１０４、ＦＺ−２１１８、ＦＺ−２２０３、ＦＺ−２２０７、Ｌ−７６０４（以上、東レ・ダウコーニング社製）、ＢＹＫ−３４５、ＢＹＫ−３４６、ＢＹＫ−３４８（以上、ビッグケミー・ジャパン社製）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
Examples of the silicone surfactant include polyether-modified silicone compounds. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the polyether-modified silicone compound include a side chain type (pendant type) in which a polyether group is introduced into a side chain of polysiloxane, a one end type in which a polyether group is introduced into one end of polysiloxane, and both ends. Introduced both-end type (ABA type), polysiloxane side-chain end-type introduced with both side chains and both ends, polysiloxane (A) introduced with polyether group and unintroduced polysiloxane Examples include the ABn type in which (B) is repeatedly bonded, and the branched type in which a polyether group is introduced at the end of the branched polysiloxane. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, a side chain type (pendant type) having a structure in which a polyether group is introduced into a side chain of polysiloxane is preferable.
A commercially available product can be used as the silicone-based surfactant. Examples of the commercially available product include KF-351A, KF-352A, KF-353, KF-354L, KF-355A, KF-615A, and KF. -945, KF-618, KF-6011, KF-6015, KF-6004 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), SF-3771, SF-8427, SF-8428, SH-3749, SH-8400, FZ- 2101, FZ-2104, FZ-2118, FZ-2203, FZ-2207, L-7604 (above, manufactured by Toray Dow Corning), BYK-345, BYK-346, BYK-348 (above, Big Chemie Japan) Manufactured). These may be used alone or in combination of two or more.
前記アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オールなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
前記アセチレングリコール系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、サーフィノール１０４、８２、４６５、４８５、ＴＧ（以上、エアープロダクツ社製）などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
Examples of the acetylene glycol surfactant include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, , 5-dimethyl-1-hexyn-3-ol and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Commercially available products can be used as the acetylene glycol surfactant, and examples of the commercially available products include Surfynol 104, 82, 465, 485, TG (manufactured by Air Products). These may be used alone or in combination of two or more.
前記界面活性剤の含有量としては、インク全量に対して、０．０５質量％以上５質量％以下が好ましく、０．１質量％以上３質量％以下が好ましい。また、浸透性向上のため、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール等の炭素数８以上１１以下のポリオールを併用してもよい。 The content of the surfactant is preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or more and 3% by mass or less with respect to the total amount of the ink. In order to improve permeability, a polyol having 8 to 11 carbon atoms such as 2-ethyl-1,3-hexanediol and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol may be used in combination.
＜その他の成分＞
本発明のインクは、必要に応じて、浸透剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などをさらに含んでいてもよい。
<Other ingredients>
The ink of the present invention may further contain a penetrating agent, an antifoaming agent, a pH adjusting agent, an antiseptic / antifungal agent, a rust preventing agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber and the like as necessary.
＜＜浸透剤＞＞
浸透剤としては、炭素数８以上１１以下のポリオール化合物又はグリコールエーテル化合物を少なくとも１種を含有することが好ましい。これらは、２５℃の水中において０．２質量％以上５．０質量％以下の溶解度を有するものが好ましい。これらの中でも、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール（溶解度：４．２％（２５℃））、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール（溶解度：２．０％（２５℃））がより好ましい。
<< Penetration agent >>
The penetrant preferably contains at least one polyol compound or glycol ether compound having 8 to 11 carbon atoms. Those having a solubility of not less than 0.2% by mass and not more than 5.0% by mass in water at 25 ° C. are preferable. Among these, 2-ethyl-1,3-hexanediol (solubility: 4.2% (25 ° C.)), 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol (solubility: 2.0% (25 C)) is more preferred.
その他のポリオール化合物としては、脂肪族ジオールとしては、例えば、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、３，３−ジメチル−１，２−ブタンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジメチル−２，４−ペンタンジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、５−ヘキセン−１，２−ジオールなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Examples of other polyol compounds include aliphatic diols such as 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 3,3-dimethyl-1,2-butanediol, and 2,2-diethyl-1. , 3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,4-dimethyl-2,4-pentanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 5-hexene -1,2-diol and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
その他の併用できる浸透剤としては、インク中に溶解し、所望の物性に調整できるものであれば、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が、例えば、ジ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジ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、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール等の低級アルコール類などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。 Other penetrants that can be used in combination are not particularly limited as long as they can be dissolved in ink and adjusted to desired physical properties, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, diethylene glycol monophenyl ether, Alkyl and aryl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol chlorophenyl ether, lower alcohols such as ethanol, etc. Is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
前記浸透剤の含有量としては、インク全量に対して、０．１質量％以上４．０質量％以下が好ましい。前記含有量が、０．１質量％以上であると、速乾性が得られ、滲んだ画像とならないので好ましく、４．０質量％以下であると、着色剤の分散安定性が向上し、ノズルが目詰まりせず、また記録用メディアへの浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することもない。 The content of the penetrant is preferably 0.1% by mass or more and 4.0% by mass or less based on the total amount of the ink. When the content is 0.1% by mass or more, quick drying is obtained and a blurred image is not obtained, and when the content is 4.0% by mass or less, the dispersion stability of the colorant is improved, and the nozzle Are not clogged, and the permeability to the recording medium is unnecessarily high, so that the image density is not lowered and the back-through does not occur.
＜＜消泡剤＞＞
前記消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
<<< antifoaming agent >>>
There is no restriction | limiting in particular as said antifoamer, For example, a silicone type antifoamer, a polyether type antifoamer, a fatty-acid ester type | system | group antifoamer etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, a silicone type antifoaming agent is preferable from the viewpoint of excellent foam breaking effect.
＜＜ｐＨ調整剤＞＞
前記ｐＨ調整剤としては、ｐＨを７以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物；炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩；水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
<< pH adjuster >>
The pH adjuster is not particularly limited as long as the pH can be adjusted to 7 or more, and is an amine such as diethanolamine or triethanolamine, or an alkali metal such as lithium hydroxide, sodium hydroxide or potassium hydroxide. And alkali metal carbonates such as lithium carbonate, sodium carbonate and potassium carbonate; ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide and quaternary phosphonium hydroxide. These may be used alone or in combination of two or more.
＜＜防腐防黴剤＞＞
前記防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウムなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
<< antiseptic and antifungal agent >>
The antiseptic / antifungal agent is not particularly limited. For example, 1,2-benzisothiazolin-3-one, sodium dehydroacetate, sodium sorbate, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, sodium benzoate, pentachloro Examples include phenol sodium. These may be used alone or in combination of two or more.
＜＜防錆剤＞＞
前記防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、亜硝酸ジシクロヘキシルアンモニウムなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
<< rust preventive agent >>
The rust inhibitor is not particularly limited, and examples thereof include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexylammonium nitrite. These may be used alone or in combination of two or more.
＜＜酸化防止剤＞＞
前記酸化防止剤としては、特に制限はなく、例えば、フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
<< Antioxidant >>
The antioxidant is not particularly limited, and examples thereof include phenolic antioxidants (including hindered phenolic antioxidants), amine antioxidants, sulfur antioxidants, and phosphorus antioxidants. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
＜＜紫外線吸収剤＞＞
前記紫外線吸収剤としては、特に制限はなく、例えば、オキシベンゾン、サリチル酸フェニル、パラアミノ安息香酸エステルなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
<< UV absorber >>
The ultraviolet absorber is not particularly limited, and examples thereof include oxybenzone, phenyl salicylate, and paraaminobenzoic acid ester. These may be used alone or in combination of two or more.
＜製造方法＞
本発明のインクの製造方法としては、着色剤、有機溶剤Ａ、界面活性剤、浸透剤、ポリウレタン樹脂粒子、水、更に必要に応じて他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、必要に応じて攪拌混合して製造することができる。
<Manufacturing method>
As a method for producing the ink of the present invention, a coloring agent, an organic solvent A, a surfactant, a penetrating agent, polyurethane resin particles, water, and other components as necessary are dispersed or dissolved in an aqueous medium, and necessary. Accordingly, it can be produced by stirring and mixing.
前記分散としては、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシャイカー、超音波分散機等により行うことができ、攪拌混合としては、通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機などで行うことができる。 The dispersion can be performed by, for example, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a paint shaker, an ultrasonic disperser, and the like. For stirring and mixing, a stirrer using a normal stirring blade, a magnetic stirrer, a high-speed disperser And so on.
＜インク物性＞
本発明のインクの物性としては、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、粘度、表面張力等が以下の範囲であることが好ましい。
前記インクの２５℃での粘度としては、５ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。前記粘度が、５ｍＰａ・ｓ以上であると、画像濃度、及び文字品位を向上でき、２０ｍＰａ・ｓ以下であると、吐出性を確保することができる。
ここで、前記粘度は、例えば、粘度計（ＲＬ−５００、東機産業株式会社製）を使用して、２５℃で測定することができる。
<Ink physical properties>
The physical properties of the ink of the present invention are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the viscosity, surface tension and the like are preferably in the following ranges.
The viscosity of the ink at 25 ° C. is preferably 5 mPa · s or more and 20 mPa · s or less. When the viscosity is 5 mPa · s or more, the image density and the character quality can be improved, and when it is 20 mPa · s or less, the discharge property can be secured.
Here, the said viscosity can be measured at 25 degreeC, for example using a viscometer (RL-500, the Toki Sangyo Co., Ltd. make).
前記インクの表面張力としては、２５℃で、３５ｍＮ／ｍ以下が好ましく、３２ｍＮ／ｍ以下がより好ましく、２０ｍＮ／ｍ以上３２ｍＮ／ｍ以下が特に好ましい。前記表面張力が、３５ｍＮ／ｍ以下であると、記録用メディア上のインクのレベリングが起こりやすく、乾燥時間を短くすることができる。 The surface tension of the ink is preferably 35 mN / m or less, more preferably 32 mN / m or less, and particularly preferably 20 mN / m or more and 32 mN / m or less at 25 ° C. When the surface tension is 35 mN / m or less, the ink on the recording medium is easily leveled, and the drying time can be shortened.
（インクカートリッジ）
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記インクを容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有してなる。
前記容器としては、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少なくとも有するものなどが好適に挙げられる。
(ink cartridge)
The ink cartridge of the present invention contains the ink of the present invention in a container, and further includes other members and the like appropriately selected as necessary.
The container is not particularly limited, and its shape, structure, size, material and the like can be appropriately selected according to the purpose. For example, at least an ink bag formed of an aluminum laminate film, a resin film, or the like What has is mentioned suitably.
次に、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。ここで、図１は、本発明のインクカートリッジの一例を示す図であり、図２は図１のインクカートリッジのケース（外装）も含めた図である。
インクカートリッジ（２００）は、図１に示すように、インク注入口（２４２）からインク袋（２４１）内に充填され、排気した後、該インク注入口（２４２）は融着により閉じられる。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される。
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されている。このインク袋（２４１）は、図２に示すように、通常、プラスチックス製のカートリッジケース（２４４）内に収容され、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られるようになっている。
本発明のインクカートリッジは、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ことができ、また、後述するインクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いるのが特に好ましい。
Next, the ink cartridge will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a view showing an example of the ink cartridge of the present invention, and FIG. 2 is a view including a case (exterior) of the ink cartridge of FIG.
As shown in FIG. 1, the ink cartridge (200) is filled into the ink bag (241) from the ink inlet (242) and exhausted, and then the ink inlet (242) is closed by fusion. In use, the needle of the apparatus main body is pierced into the ink discharge port (243) made of a rubber member and supplied to the apparatus.
The ink bag (241) is formed of a packaging member such as a non-permeable aluminum laminate film. As shown in FIG. 2, the ink bag (241) is usually housed in a plastic cartridge case (244) and is detachably mounted on various ink jet recording apparatuses.
The ink cartridge of the present invention can be used by being detachably attached to various ink jet recording apparatuses, and is particularly preferably used by being detachably attached to an ink jet recording apparatus described later.
（インクジェット記録装置、及びインクジェット記録方法）
前記インクジェット記録装置は、インク飛翔手段を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、刺激発生手段、制御手段などを有してなる。
本発明のインクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含んでなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、刺激発生工程、制御工程等を含んでなる。
本発明のインクジェット記録方法は、前記インクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
以下、前記インクジェット記録装置の説明と併せて、本発明のインクジェット記録方法について説明する。
(Inkjet recording apparatus and inkjet recording method)
The ink jet recording apparatus includes at least ink flying means, and further includes other means appropriately selected as necessary, for example, stimulus generation means, control means, and the like.
The ink jet recording method of the present invention includes at least an ink flying process, and further includes other processes appropriately selected as necessary, for example, a stimulus generation process, a control process, and the like.
The ink jet recording method of the present invention can be preferably carried out by the ink jet recording apparatus, and the ink flying step can be suitably carried out by the ink flying means. Moreover, the said other process can be suitably performed by the said other means.
Hereinafter, the ink jet recording method of the present invention will be described together with the description of the ink jet recording apparatus.
＜インク飛翔工程及びインク飛翔手段＞
前記インク飛翔工程は、前記本発明のインクに、刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を形成する工程である。
前記インク飛翔手段は、前記本発明のインクに、刺激を印加し、前記インクを飛翔させて画像を形成する手段である。
<Ink flying process and ink flying means>
The ink flying step is a step of forming an image by applying a stimulus to the ink of the present invention and causing the recording ink to fly.
The ink flying means is means for forming an image by applying a stimulus to the ink of the present invention and causing the ink to fly.
前記インク飛翔手段としては、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、続噴射型、オンデマンド型などが挙げられる。前記オンデマンド型としては、ピエゾ方式、サーマル方式、静電方式などが挙げられる。これらの中でも、ピエゾ方式、サーマル方式が特に好ましい。
前記インク飛翔手段は、具体的には、液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材などを有することが好ましく、前記液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材の少なくとも一部は、シリコーン及びニッケルの少なくともいずれかを含む材料から形成されることが好ましい。
また、インクジェットノズルのノズル径は、３０μｍ以下が好ましく、１μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as said ink flying means, According to the objective, it can select suitably, For example, a continuous ejection type, an on-demand type, etc. are mentioned. Examples of the on-demand type include a piezo method, a thermal method, and an electrostatic method. Among these, the piezo method and the thermal method are particularly preferable.
Specifically, the ink flying means preferably includes a liquid chamber portion, a fluid resistance portion, a vibration plate, and a nozzle member, and at least one of the liquid chamber portion, the fluid resistance portion, the vibration plate, and the nozzle member. The part is preferably formed from a material containing at least one of silicone and nickel.
The nozzle diameter of the ink jet nozzle is preferably 30 μm or less, and preferably 1 μm or more and 20 μm or less.
＜＜刺激発生手段＞＞
インク滴を飛翔させるための刺激は、例えば、前記刺激発生手段により発生させることができ、前記刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱（温度）、圧力、振動、光などが挙げられる。これらは、１種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、熱、圧力が好適に挙げられる。
前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられ、具体的には、例えば、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等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が挙げられる。
<< Stimulus generating means >>
The stimulus for causing the ink droplets to fly can be generated by, for example, the stimulus generating means, and the stimulus is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Heat (temperature), pressure , Vibration, light and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, heat and pressure are preferable.
Examples of the stimulus generating means include a heating device, a pressurizing device, a piezoelectric element, a vibration generating device, an ultrasonic oscillator, a light, and the like. Specifically, for example, a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a heating resistor. Examples include a thermal actuator that uses a phase change caused by film boiling of a liquid using an electrothermal conversion element such as a shape memory alloy actuator that uses a metal phase change caused by a temperature change, and an electrostatic actuator that uses an electrostatic force.
前記インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等に応じて異なり、例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記インクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを、例えば、サーマルヘッド等を用いて付与し、前記熱エネルギーにより前記インクに気泡を発生させ、前記気泡の圧力により、前記記録ヘッドのノズル孔から前記インクを液滴として吐出噴射させる方法などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば、記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔から前記インクを液滴として吐出噴射させる方法などが挙げられる。 There is no particular limitation on the mode of the ink flying, and it varies depending on the type of the stimulus. For example, when the stimulus is “heat”, the heat corresponding to the recording signal is applied to the ink in the recording head. A method of applying energy using, for example, a thermal head, generating bubbles in the ink by the thermal energy, and ejecting and ejecting the ink as droplets from the nozzle holes of the recording head by the pressure of the bubbles Is mentioned. When the stimulus is “pressure”, for example, by applying a voltage to a piezoelectric element bonded to a position called a pressure chamber in an ink flow path in the recording head, the piezoelectric element is bent, and the pressure chamber For example, there is a method in which the volume is reduced and the ink is ejected and ejected as droplets from the nozzle holes of the recording head.
前記飛翔させる前記インクの液滴は、その大きさとしては、例えば、３ｐｌ以上４０ｐｌ以下が好ましく、その吐出噴射の速さとしては、５ｍ／ｓ以上２０ｍ／ｓ以下が好ましく、その駆動周波数としては、１ｋＨｚ以上とするのが好ましく、その解像度としては、３００ｄｐｉ以上が好ましい。
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサ、コンピュータ等の機器が挙げられる。
The size of the droplets of the ink to be ejected is preferably 3 pl or more and 40 pl or less, for example, and the ejection jet speed is preferably 5 m / s or more and 20 m / s or less. The resolution is preferably 1 kHz or more, and the resolution is preferably 300 dpi or more.
The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as a sequencer and a computer.
前記インクジェット記録装置により本発明のインクジェット記録方法を実施する一の態様について、図面を参照しながら説明する。図３に示すインクジェット記録装置は、装置本体（１０１）と、装置本体（１０１）の上カバー（１１１）と、装置本体（１０１）の前面（１１２）に装置本体（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。
One aspect of carrying out the ink jet recording method of the present invention using the ink jet recording apparatus will be described with reference to the drawings. In the ink jet recording apparatus shown in FIG. 3, the apparatus main body (101), the upper cover (111) of the apparatus main body (101), and the sheet mounted on the apparatus main body (101) are placed on the front surface (112) of the apparatus main body (101). A paper feed tray (102) for loading, a paper discharge tray (103) for stocking paper on which an image is recorded (formed) mounted on the apparatus main body (101), and an ink cartridge loading section (104). Have
On the upper surface of the ink cartridge loading unit (104), an operation unit (105) such as operation keys and a display is arranged. The ink cartridge loading unit (104) has an openable / closable front cover (115) for attaching and detaching the ink cartridge (200).
図４及び図５に示すように、装置本体（１０１）内には、図示を省略している左右の側板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）によって図５で矢示方向に移動走査する。
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）を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を使用できる。
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、図示しないインク供給チューブを介して、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）から本発明の前記インクが供給されて補充される。
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枚ずつ分離給送する給紙コロ（半月コロ）（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。
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、ベルト用紙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、例えば、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。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the apparatus main body (101), a guide rod (131), which is a guide member horizontally mounted on left and right side plates (not shown), and a stay (132) include a carriage ( 133) is slidably held in the main scanning direction, and is moved and scanned in the direction of the arrow in FIG. 5 by a main scanning motor (not shown).
The carriage (133) includes a plurality of recording heads (134) including four inkjet recording heads that eject ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). Are arranged in a direction crossing the main scanning direction, and the ink droplet ejection direction is directed downward.
As an inkjet recording head constituting the recording head (134), a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator that utilizes a phase change caused by liquid film boiling using an electrothermal transducer such as a heating resistor, and a temperature change A shape memory alloy actuator using a metal phase change, an electrostatic actuator using an electrostatic force, or the like provided as an energy generating means for discharging ink can be used.
The carriage (133) is equipped with a sub tank (135) for each color for supplying ink of each color to the recording head (134). The sub tank (135) is supplied with the ink of the present invention from the ink cartridge (200) of the present invention loaded in the ink cartridge loading section (104) via an ink supply tube (not shown).
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the paper (142) stacked on the paper stacking unit (pressure plate) (141) of the paper feed tray (102), 1 sheet (142) is fed from the paper stacking unit (141). A sheet feeding roller (half-moon roller) (143) for separating and feeding sheets one by one and a sheet separation roller (144) made of a material having a large friction coefficient are provided opposite to the sheet feeding roller (143). It is biased toward the paper feed roller (143).
A conveying belt (151) for electrostatically adsorbing and conveying the paper (142) as a conveying unit for conveying the paper (142) fed from the paper feeding unit below the recording head (134). A counter roller (152) for conveying the paper (142) sent from the paper supply unit via the guide (145) between the conveying belt (151) and a paper (substantially vertically upward) ( 142) and a leading guide roller 153 urged toward the conveying belt (151) by the holding member (154). (155) and a charging roller (156) which is a charging means for charging the surface of the conveyor belt (151).
The conveyance belt (151) is an endless belt, is stretched between the conveyance roller (157) and the tension roller (158), and can circulate in the belt sheet conveyance direction. The transport belt (151) includes, for example, a surface layer serving as a sheet adsorbing surface formed of a resin material having a thickness of about 40 μm without resistance control, for example, a copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene (ETFE), It has the same material as the surface layer and a back layer (medium resistance layer, earth layer) that has been subjected to resistance control by carbon. On the back side of the conveyance belt (151), a guide member (161) is arranged corresponding to the printing area by the recording head (134). As a paper discharge unit for discharging the paper (142) recorded by the recording head (134), a separation claw (171) for separating the paper (142) from the transport belt (151), and paper discharge A roller (172) and a paper discharge roller (173) are provided, and a paper discharge tray (103) is arranged below the paper discharge roller (172).
A double-sided paper feeding unit (181) is detachably attached to the back surface of the apparatus main body (101). The double-sided paper feeding unit (181) takes in the paper (142) returned by the reverse rotation of the transport belt (151), reverses it, and feeds it again between the counter roller (152) and the transport belt (151). . A manual paper feed unit (182) is provided on the upper surface of the double-sided paper feed unit (181).
［インクジェット記録方法］
このインクジェット記録装置においては、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。
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記録装置においては、本発明の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）インクジェット記録装置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記録装置にも同様に適用することができる。
[Inkjet recording method]
In this ink jet recording apparatus, the sheet (142) is separated and fed one by one from the sheet feeding unit, and the sheet (142) fed substantially vertically upward is guided by the guide (145) and the transport belt (151). ) And the counter roller (152). Further, the leading end is guided by the conveying guide (153) and pressed against the conveying belt (151) by the leading end pressure roller (155), and the conveying direction is changed by about 90 °.
At this time, the conveyance belt (157) is charged by the charging roller (156), and the paper (142) is electrostatically adsorbed to the conveyance belt (151) and conveyed. Therefore, by driving the recording head (134) according to the image signal while moving the carriage (133), ink droplets are ejected onto the stopped sheet (142) to record one line, and the sheet ( 142), the next line is recorded after a predetermined amount is conveyed. Upon receiving a recording end signal or a signal that the rear end of the paper (142) has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper (142) is discharged to the paper discharge tray (103).
When a near-end ink remaining amount in the sub tank (135) is detected, a required amount of ink is supplied from the ink cartridge (200) to the sub tank (135).
In this ink jet recording apparatus, when the ink in the ink cartridge (200) of the present invention is used up, the casing of the ink cartridge (200) can be disassembled and only the ink bag inside can be replaced. Further, the ink cartridge (200) can supply ink stably even when the ink cartridge (200) is vertically placed and has a front loading configuration.
Therefore, even when the upper part of the apparatus main body (101) is closed and installed, for example, even when it is stored in a rack or an object is placed on the upper surface of the apparatus main body (101), the ink The cartridge (200) can be easily replaced.
Here, an example is described in which the present invention is applied to a serial (shuttle type) ink jet recording apparatus that is scanned by a carriage, but the present invention can be similarly applied to a line type ink jet recording apparatus having a line type head.
また、前記インクジェット記録装置及び前記インクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、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特に好適に適用することができる。 The ink jet recording apparatus and the ink jet recording method can be applied to various types of recording by an ink jet recording method, and are particularly suitable for, for example, an ink jet recording printer, a facsimile apparatus, a copying apparatus, a printer / fax / copier multifunction machine, and the like. Can be applied to.
本発明のインクを収容したインクジェット記録装置を用いて記録媒体上に画像を記録すると、オンデマンドで記録媒体上にインク記録物が得られる。また、インクの補充はインクカートリッジ単位で取り替えることが可能である。 When an image is recorded on a recording medium using the ink jet recording apparatus containing the ink of the present invention, an ink recorded matter is obtained on the recording medium on demand. Ink replenishment can be replaced in units of ink cartridges.
ここで、本発明のインクカートリッジ及び前記インクジェット記録装置について、図６を参照して説明する。
図６において、本発明のインクが収容されるインクカートリッジ（２０）は、キャリッジ（１８）内に収納される。ここで、インクカートリッジ（２０）は便宜上複数設けられているが、複数である必要はない。このような状態でインクが、インクカートリッジ（２０）からキャリッジ（１８）に搭載された液滴吐出ヘッド（１８ａ）に供給される。なお、図６において、液滴吐出ヘッド（１８ａ）の吐出ノズル面は、下方向を向いた状態であるため見えない状態であるが、この吐出ノズルからインクが吐出される。
キャリッジ（１８）に搭載された液滴吐出ヘッド（１８ａ）は、主走査モータ（２４）で駆動されるタイミングベルト（２３）によってガイドシャフト（２１、２２）にガイドされて移動する。一方、特定のコート紙（画像支持体）はプラテン（１９）によって液滴吐出ヘッド（１８ａ）と対面する位置に置かれる。なお、図６中、（１）はインクジェット記録装置、（２）は本体筐体、（１６）はギア機構、（１７）は副走査モータ、（２５）及び（２７）はギア機構、（２６）は主走査モータをそれぞれ示す。
Here, the ink cartridge of the present invention and the ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, the ink cartridge (20) in which the ink of the present invention is accommodated is accommodated in the carriage (18). Here, a plurality of ink cartridges (20) are provided for convenience, but they need not be plural. In this state, ink is supplied from the ink cartridge (20) to the droplet discharge head (18a) mounted on the carriage (18). In FIG. 6, the discharge nozzle surface of the droplet discharge head (18a) is in an invisible state because it faces downward, but ink is discharged from this discharge nozzle.
The droplet discharge head (18a) mounted on the carriage (18) moves while being guided by the guide shafts (21, 22) by the timing belt (23) driven by the main scanning motor (24). On the other hand, a specific coated paper (image support) is placed at a position facing the droplet discharge head (18a) by the platen (19). In FIG. 6, (1) is an ink jet recording apparatus, (2) is a main body housing, (16) is a gear mechanism, (17) is a sub-scanning motor, (25) and (27) are gear mechanisms, and (26 ) Respectively indicate main scanning motors.
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」は「質量部」であり、「％」
は、評価基準中のものを除き、「質量％」である。なお、インクの粘度は、粘度計（商品名：ＲＥ８０Ｌ、東機産業株式会社製）を用いて、２５℃で測定した。また、インクの表面張力は、全自動表面張力計（商品名：ＣＢＶＰ−Ｚ、協和界面科学株式会社製）を用いて、２５℃で測定した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited by these Examples. In the examples, “part” is “part by mass” and “%”.
Is “% by mass” except for those in the evaluation criteria. The viscosity of the ink was measured at 25 ° C. using a viscometer (trade name: RE80L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). The surface tension of the ink was measured at 25 ° C. using a fully automatic surface tension meter (trade name: CBVP-Z, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
−インク増粘率の測定−
インク増粘率は、下記実施例及び比較例で得られたインクを３３ｍｍ口径のガラス製シャーレに、小数点４桁まで測定可能な精密上皿電子天秤で２.５ｇ秤量採取した。次いで、温度５０±０.５℃、湿度１２±５％のＥＴＡＣ恒温槽（楠本化成株式会社製）に水の蒸発によって減量が３５質量％、又は５０質量％となるまで保管した。前記保管後、吸湿しない間に前記インク残さを精密上皿電子天秤で秤量し、下記算出式（Ａ）及び算出式（Ｂ）により、３５質量％減量時及び５０質量％減量時におけるインク増粘率を算出した。
（算出式（Ａ））
３５質量％減量時におけるインク増粘率（％）＝（（水の蒸発によって３５質量％減量時のインクの粘度−インクの初期粘度）／インクの初期粘度）×１００
（算出式（Ｂ））
５０質量％減量時におけるインク増粘率（％）＝（（水の蒸発によって５０質量％減量時のインクの粘度−インクの初期粘度）／インクの初期粘度）×１００
-Measurement of ink thickening rate-
As for the ink thickening rate, 2.5 g of the ink obtained in the following Examples and Comparative Examples was sampled on a glass petri dish having a diameter of 33 mm with a precision precision electronic balance capable of measuring up to 4 digits of decimal point. Subsequently, it was stored in an ETAC constant temperature bath (manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.) having a temperature of 50 ± 0.5 ° C. and a humidity of 12 ± 5% until the weight loss was 35% by mass or 50% by mass by evaporation of water. After the storage, the ink residue is weighed with a precision top electronic balance without moisture absorption, and the ink thickening at the time of 35% by weight reduction and 50% by weight reduction is calculated according to the following calculation formula (A) and calculation formula (B). The rate was calculated.
(Calculation formula (A))
Ink thickening ratio (%) at 35% by weight reduction = ((Ink viscosity at 35% by weight reduction by evaporation of water−Ink initial viscosity) / Ink initial viscosity) × 100
(Calculation formula (B))
Ink thickening ratio (%) when reduced by 50% by mass = ((Ink viscosity when reduced by 50% by evaporation of water−initial viscosity of ink) / initial viscosity of ink) × 100
（分散剤分散型顔料分散液の作製）
＜マゼンタ顔料分散液１（分散剤分散型）の作製例１＞
以下の処方混合物をプレミックスした後、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、メディア：直径０．３ｍｍジルコニアボール使用）で循環分散して、顔料濃度１５％のマゼンタ顔料分散液１（分散剤分散型）を得た。
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２（商品名：ＦＡＳＴＧＥＮ ＳＵＰＥＲ ＭＡＧＥＮＴＡ ＲＧ、大日本インキ化学工業株式会社製）・・・１５部
・下記構造式（１）で表される化合物（ポリオキシエチレン−β−ナフチルエーテル、商品名：ノイゲンＥＮ、第一工業製薬株式会社製、一般式（１）におけるｍは０、ｎは４０）・・・１０部
<Production Example 1 of Magenta Pigment Dispersion Liquid 1 (Dispersant Dispersion Type)>
After premixing the following prescription mixture, it was circulated and dispersed in a disk-type bead mill (Shinmaru Enterprises, KDL type, media: 0.3 mm diameter zirconia ball used), and a magenta pigment dispersion with a pigment concentration of 15% 1 (dispersing agent dispersion type) was obtained.
・ C. I. Pigment Red 122 (trade name: FASTGEN SUPER MAGENTA RG, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) 15 parts ・ Compound represented by the following structural formula (1) (polyoxyethylene-β-naphthyl ether, trade name) : Neugen EN, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., m in the general formula (1) is 0, n is 40) ... 10 parts
＜マゼンタ顔料分散液２（分散剤分散型）の作製例２＞
一般式（１）におけるｎが４０である前記構造式（１）で表される化合物を、一般式（１）におけるｎが１０である化合物に変更した以外は、マゼンタ顔料分散液１の作製例１と同様にして、顔料濃度が１５質量％のマゼンタ顔料分散液２（分散剤分散型）を得た。
<Production Example 2 of Magenta Pigment Dispersion Liquid 2 (Dispersant Dispersion Type)>
Preparation example of magenta pigment dispersion liquid 1 except that the compound represented by the structural formula (1) in which n in the general formula (1) is 40 is changed to a compound in which n is 10 in the general formula (1) In the same manner as in Example 1, a magenta pigment dispersion 2 (dispersant dispersion type) having a pigment concentration of 15% by mass was obtained.
＜イエロー顔料分散液（分散剤分散型）の作製例３＞
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４（商品名：ＨＡＮＳＡ Ｙｅｌｌｏｗ ５ＧＸ０１、クラリアントジャパン株式会社製）に変更した以外は、マゼンタ顔料分散液１の作製例１と同様にして、顔料濃度が１５質量％のイエロー顔料分散液（分散剤分散型）を得た。
<Production Example 3 of Yellow Pigment Dispersion (Dispersant Dispersion Type)>
C. I. Pigment Red 122, C.I. I. Except for changing to Pigment Yellow 74 (trade name: HANSA Yellow 5GX01, manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.), a yellow pigment dispersion (dispersion) having a pigment concentration of 15% by mass was carried out in the same manner as in Preparation Example 1 of magenta pigment dispersion 1. Agent dispersion type) was obtained.
＜シアン顔料分散液（分散剤分散型）の作製例４＞
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４（商品名：ＨＥＬＩＯＧＥＮ Ｂｌｕｅ Ｄ７１０７、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）に変更した以外は、マゼンタ顔料分散液１の作製例１と同様にして、顔料濃度が１５質量％のシアン顔料分散液（分散剤分散型）を得た。
<Production Example 4 of Cyan Pigment Dispersion (Dispersant Dispersion Type)>
C. I. Pigment Red 122, C.I. I. Pigment Blue 15: 4 (trade name: HELIOGEN Blue D7107, manufactured by BASF Japan Ltd.), except that it was changed to Magenta Pigment Dispersion 1 Preparation Example 1, cyan pigment dispersion having a pigment concentration of 15% by mass (Dispersant dispersion type) was obtained.
＜黒色顔料分散液（分散剤分散型）の作製例５＞
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を、カーボンブラック（商品名：ＮＩＰＥＸ１６０、ｄｅｇｕｓｓａ社製）に変更した以外は、マゼンタ顔料分散液１の作製例１と同様にして、顔料濃度が１５質量％の黒色顔料分散液（分散剤分散型）を得た。
<Production Example 5 of Black Pigment Dispersion (Dispersant Dispersion Type)>
C. I. Except that the pigment red 122 was changed to carbon black (trade name: NIPEX160, manufactured by Degussa), a black pigment dispersion (dispersion) having a pigment concentration of 15% by mass was performed in the same manner as in Preparation Example 1 of the magenta pigment dispersion 1. Agent dispersion type) was obtained.
（樹脂被覆型分散液の作製）
＜マゼンタ顔料分散液（樹脂分散型）の作製例１＞
＜＜ポリマー溶液の調製＞＞
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１Ｌのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４．０ｇ、スチレンマクロマー４．０ｇ、及びメルカプトエタノール０．４ｇを混合し、６５℃に昇温した。 次に、スチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６．０ｇ、ヒドロキシルエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスメチルバレロニトリル２．４ｇ、及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を２．５時間かけて、フラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけて、フラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、更に１時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン３６４ｇを添加し、濃度が５０質量％のポリマー溶液を８００ｇ得た。
(Preparation of resin-coated dispersion)
<Preparation example 1 of magenta pigment dispersion (resin dispersion type)>
<< Preparation of polymer solution >>
After sufficiently replacing the inside of a 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas inlet tube, reflux tube, and dropping funnel, 11.2 g of styrene, 2.8 g of acrylic acid, 12.0 g of lauryl methacrylate Then, 4.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 4.0 g of styrene macromer, and 0.4 g of mercaptoethanol were mixed and heated to 65 ° C. Next, 100.8 g of styrene, 25.2 g of acrylic acid, 108.0 g of lauryl methacrylate, 36.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 60.0 g of hydroxylethyl methacrylate, 36.0 g of styrene macromer, 3.6 g of mercaptoethanol, azobismethylvalero A mixed solution of 2.4 g of nitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 2.5 hours. After dropping, a mixed solution of 0.8 g of azobismethylvaleronitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 0.5 hours. After aging at 65 ° C. for 1 hour, 0.8 g of azobismethylvaleronitrile was added and further aging was performed for 1 hour. After completion of the reaction, 364 g of methyl ethyl ketone was added to the flask to obtain 800 g of a polymer solution having a concentration of 50% by mass.
＜＜顔料含有ポリマー微粒子分散液の調製＞＞
得られたポリマー溶液２８ｇ、及びＣ.Ｉ.ピグメントレッド１２２（商品名：ＦＡＳＴＧＥＮ ＳＵＰＥＲ ＭＡＧＥＮＴＡ ＲＧ、大日本インキ化学工業株式会社製）４２ｇ、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ、及びイオン交換水１３．６ｇを十分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練して、ペーストを得た。
得られたペーストを純水２００ｇに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータを用いてメチルエチルケトン、及び水を留去し、更に粗大粒子を除くために、平均孔径５.０μｍのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにて加圧濾過し、顔料１５質量％含有、固形分２０質量％のマゼンタ顔料分散液（樹脂分散型）を得た。
<< Preparation of pigment-containing polymer fine particle dispersion >>
28 g of the obtained polymer solution, 42 g of CI Pigment Red 122 (trade name: FASTGEN SUPER MAGENTA RG, manufactured by Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), 13.6 g of a 1 mol / L aqueous potassium hydroxide solution, 20 g of methyl ethyl ketone, And 13.6 g of ion-exchanged water was sufficiently stirred and then kneaded using a roll mill to obtain a paste.
The obtained paste was put into 200 g of pure water and stirred sufficiently, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off by using an evaporator, and in order to remove coarse particles, polyvinylidene fluoride membrane having an average pore size of 5.0 μm. The mixture was filtered under pressure through a filter to obtain a magenta pigment dispersion (resin dispersion type) containing 15% by mass of pigment and 20% by mass of solid content.
得られたマゼンタ顔料分散液（樹脂分散型）におけるポリマー微粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）を測定したところ１２７ｎｍであった。なお、体積平均粒子径（Ｄ５０）の測定は、粒度分布測定装置（商品名：ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０、日機装株式会社製）を用いて測定した。 The volume average particle diameter (D 50 ) of the polymer fine particles in the obtained magenta pigment dispersion (resin dispersion type) was measured and found to be 127 nm. The volume average particle size (D 50 ) was measured using a particle size distribution measuring device (trade name: Nanotrack UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
＜イエロー顔料分散液（樹脂分散型）の作製例２＞
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４（商品名：ＨＡＮＳＡ Ｙｅｌｌｏｗ ５ＧＸ０１、クラリアントジャパン株式会社製）に変更した以外は、マゼンタ顔料分散液（樹脂分散型）の作製例１と同様にして、顔料濃度が１５質量％含有、固形分２０質量％のイエロー顔料分散液（樹脂分散型）を得た。
<Production Example 2 of Yellow Pigment Dispersion (Resin Dispersion Type)>
C. I. Pigment Red 122, C.I. I. Except for changing to Pigment Yellow 74 (trade name: HANSA Yellow 5GX01, manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.), in the same manner as in Preparation Example 1 of magenta pigment dispersion (resin dispersion type), the pigment concentration was 15% by mass, solid A yellow pigment dispersion (resin dispersion type) having a content of 20% by mass was obtained.
＜シアン顔料分散液（樹脂分散型）の作製例３＞
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４（商品名：ＨＥＬＩＯＧＥＮ Ｂｌｕｅ Ｄ７１０７、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）に変更した以外は、マゼンタ顔料分散液（樹脂分散型）の作製例１と同様にして、顔料濃度が１５質量％含有、固形分２０質量％のシアン顔料分散液（樹脂分散型）を得た。
<Production Example 3 of Cyan Pigment Dispersion (Resin Dispersion Type)>
C. I. Pigment Red 122, C.I. I. Pigment Blue 15: 4 (trade name: HELIOGEN Blue D7107, manufactured by BASF Japan Ltd.), except that the pigment concentration is 15% by mass in the same manner as in Preparation Example 1 of the magenta pigment dispersion (resin dispersion type) A cyan pigment dispersion (resin dispersion type) having a solid content of 20% by mass was obtained.
＜黒色顔料分散液（樹脂分散型）の作製例４＞
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を、カーボンブラック（商品名：ＮＩＰＥＸ１６０、ｄｅｇｕｓｓａ社製）に変更した以外は、マゼンタ顔料分散液（樹脂分散型）の作製例１と同様にして、顔料濃度が１５質量％含有、固形分２０質量％の黒色顔料分散液（樹脂分散型）を得た。
<Production Example 4 of Black Pigment Dispersion (Resin Dispersion Type)>
C. I. Except for changing Pigment Red 122 to carbon black (trade name: NIPEX160, manufactured by Degussa), in the same manner as in Preparation Example 1 of the magenta pigment dispersion (resin dispersion type), the pigment concentration is 15% by mass. A black pigment dispersion (resin dispersion type) having a content of 20% by mass was obtained.
（実施例１）
マゼンタ顔料分散液１（分散剤分散型）３５％、マゼンタ顔料分散液（樹脂分散型）５％、ウレタン樹脂エマルジョンＡ２．５％、有機溶剤Ａである３−メチル−１，３−ブタンジオール７．５％、１，３−ブタンジオール７．５％、グリセリン１０．５％、フッ素系界面活性剤（一般式（２）で表される化合物）２％、浸透剤である２−エチル−１，３−ヘキサンジオール１％、及び純水２９％を混合し、１時間攪拌を行った。その後、平均孔径５.０μｍのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにて加圧濾過し、粗大粒子やごみを除去して、実施例１のインク１を得た。
Example 1
Magenta pigment dispersion 1 (dispersant dispersion) 35%, magenta pigment dispersion (resin dispersion) 5%, urethane resin emulsion A 2.5%, organic solvent A 3-methyl-1,3-butanediol 7 0.5%, 1,3-butanediol 7.5%, glycerin 10.5%, fluorosurfactant (compound represented by formula (2)) 2%, penetrating agent 2-ethyl-1 , 3-hexanediol 1% and pure water 29% were mixed and stirred for 1 hour. After that, pressure filtration was performed with a polyvinylidene fluoride membrane filter having an average pore diameter of 5.0 μm to remove coarse particles and dust, and ink 1 of Example 1 was obtained.
（実施例２〜１０、及び比較例１〜４）
実施例２〜１０、及び比較例１〜４について、表１〜表３に記載のインクの組成、及びに含有量に変更した以外は、実施例１と同様にして、インク２〜１４を作製した。表１〜表３に実施例１〜１０及び比較例１〜４の組成及び含有量を示す。表中のインク中の水の合計（質量％）は、構成材料である純水と他の材料中に含有される水の含有量の合計である。
(Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 4)
For Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 4, inks 2 to 14 were produced in the same manner as in Example 1 except that the compositions of the inks shown in Tables 1 to 3 and the contents thereof were changed. did. Tables 1 to 3 show the compositions and contents of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4. The total (mass%) of water in the ink in the table is the total content of water contained in the pure water as the constituent material and other materials.
なお、表１〜表３において、略号などについては下記の通りの内容を示す。
・ウレタン樹脂エマルジョンＡ：三井化学株式会社製、商品名：Ｗ５０２５、固形分濃度：３０質量％
・ウレタン樹脂エマルジョンＢ：三洋化成工業株式会社製、商品名：ＵＡ−３９４５、固形分濃度：３８質量％
・ウレタン樹脂エマルジョンＣ：ＤＩＣ株式会社製、商品名：１３１０ＮＥ、固形分濃度：５０質量％
・フッ素系界面活性剤：下記一般式（２）で表される化合物
-Urethane resin emulsion A: manufactured by Mitsui Chemicals, trade name: W5025, solid content concentration: 30% by mass
-Urethane resin emulsion B: Sanyo Chemical Industries, Ltd., trade name: UA-3945, solid content: 38% by mass
-Urethane resin emulsion C: manufactured by DIC Corporation, trade name: 1310NE, solid content concentration: 50% by mass
-Fluorosurfactant: Compound represented by the following general formula (2)
得られた実施例１〜１０、及び比較例１〜４について、常温常湿度環境下（以下、「ＭＭ環境」とも称することがある、（２５±０．５℃、５０±５％ＲＨ））に調整された環境下、インクジェットプリンタ（商品名：ＩＰＳｉＯ ＧＸ３０００、株式会社リコー製）を用いて、インクの吐出量が均しくなるようにピエゾ素子の駆動電圧を変動させ、記録媒体上に同じ付着量のインクが付くように設定し、以下のようにして、「画像濃度」、「耐擦過性」、「吐出安定性」、及び「保存安定性」を評価した。結果を表４に示す。なお、「吐出安定性」の評価のみ高温低湿度環境下（以下、「ＨＬ環境」とも称することがある、（３２±０．５℃、１５±５％ＲＨ）にて評価した。 About obtained Examples 1-10 and Comparative Examples 1-4, it is a normal temperature normal humidity environment (henceforth "MM environment", (25 +/- 0.5 degreeC, 50 +/- 5% RH)). Using an inkjet printer (trade name: IPSiO GX3000, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) under a controlled environment, the drive voltage of the piezo element is varied so that the amount of ink discharged is uniform, and the same adhesion on the recording medium An amount of ink was set, and “image density”, “scratch resistance”, “ejection stability”, and “storage stability” were evaluated as follows. The results are shown in Table 4. Only the evaluation of “ejection stability” was evaluated in a high temperature and low humidity environment (hereinafter also referred to as “HL environment”, (32 ± 0.5 ° C., 15 ± 5% RH).
＜画像濃度＞
Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｏｒｄ２００３を用いて作成した、ブラックの６４ｐｏｉｎｔの文字「■」が記載されているチャートを坪量が６９．６ｇ／ｍ２、サイズ度が２３．２秒、透気度が２１．０秒の上質紙マイペーパー（株式会社リコー製）に印字し、Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて「■」部のＯＤ値を測色し、下記評価基準に基づいて、「画像濃度」を評価した。このとき、印字モードは、プリンタ添付のドライバで「普通紙−標準はやい」モードとした。なお、実施例５、及び８は、黒色インクであるため、下記黒色インクの評価基準にて評価をし、その他の実施例及び比較例は、カラーインクであるため、下記カラーインクの評価基準にて評価した。
−−カラーインクの評価基準−−
Ａ：ＯＤ値が１．００以上
Ｂ：ＯＤ値が０．７０以上１．００未満
Ｃ：ＯＤ値が０．７０未満
−黒色インクの評価基準−
Ａ：ＯＤ値が１．２０以上
Ｂ：ＯＤ値が１．００以上１．２０未満
Ｃ：ＯＤ値が１．００未満
<Image density>
A chart created using Microsoft Word 2003 with a black 64 point character “■” written on it has a basis weight of 69.6 g / m 2 , a sizing degree of 23.2 seconds, and an air permeability of 21.0 seconds. Print on high quality paper My Paper (manufactured by Ricoh Co., Ltd.), measure the OD value of the “■” part using X-Rite 938 (manufactured by X-Rite), and determine “image density” based on the following evaluation criteria. Evaluated. At this time, the printing mode was set to “plain paper—standard fast” with a driver attached to the printer. In addition, since Examples 5 and 8 are black inks, they are evaluated according to the following black ink evaluation criteria, and the other examples and comparative examples are color inks. And evaluated.
-Evaluation criteria for color ink-
A: OD value is 1.00 or more B: OD value is 0.70 or more and less than 1.00 C: OD value is less than 0.70-Evaluation criteria of black ink-
A: OD value is 1.20 or more B: OD value is 1.00 or more and less than 1.20 C: OD value is less than 1.00
＜耐擦過性＞
坪量が７１．７ｇ／ｍ２、サイズ度が２０．０秒、透気度が２２．５秒の上質紙ＴｙＰｅ６２００紙（株式会社リコー製）に、６００ｄｐｉの解像度で、黒色のベタ画像を含むチャートを記録した。乾燥後、綿布で記録部を１０回擦り、綿布への顔料の転写具合を目視により観察し、下記評価基準に基づいて、「耐擦過性」を評価した。
−評価基準−
Ａ：綿布へのインクの転写が全く認められない
Ｂ：綿布へのインクの転写がわずかに認められるが問題ない
Ｃ：綿布へのインクの転写が明らかに認められる
<Abrasion resistance>
A black solid image with a resolution of 600 dpi is included on high-quality paper TyPe6200 paper (manufactured by Ricoh Co., Ltd.) having a basis weight of 71.7 g / m 2 , a sizing degree of 20.0 seconds, and an air permeability of 22.5 seconds. A chart was recorded. After drying, the recording part was rubbed 10 times with a cotton cloth, and the transfer condition of the pigment onto the cotton cloth was visually observed, and “scratch resistance” was evaluated based on the following evaluation criteria.
-Evaluation criteria-
A: No transfer of ink onto the cotton cloth is observed. B: A slight transfer of ink onto the cotton cloth is observed, but there is no problem. C: The transfer of ink onto the cotton cloth is clearly recognized.
＜吐出安定性＞
ＨＬ環境下（３２±０．５℃、１５±５％ＲＨ）に３時間以上放置したインクジェットプリンタに実施例及び比較例のインクをそれぞれ充填して、坪量が６９．６ｇ／ｍ２、サイズ度が２３．２秒、透気度が２１．０秒の上質紙マイペーパー（株式会社リコー製）にベタ記録部付きノズルチェックパターンを１枚記録し、ドット抜けがないことを確認した。その後、プリンタを６日間のＨＬ環境下（３２±０．５℃、１５±５％ＲＨ）に放置した後、再度、上質紙マイペーパー（株式会社リコー製）にノズルチェックパターンを１枚記録して、ドット抜けや飛行曲がりの有無を確認した。ノズルチェックパターンにインクのドット抜けや飛行曲がりが見られた際には、正常印刷への復帰動作としてプリンターノズルのクリーニングを行い、下記評価基準に基づき、インクの「保存安定性」を評価した。
−評価基準−
Ａ：クリーニング回数が０回以上１回以下
Ｂ：クリーニング回数が２回以上５回以下
Ｃ：クリーニング回数が６回以上
<Discharge stability>
Ink jet printers left in an HL environment (32 ± 0.5 ° C., 15 ± 5% RH) for 3 hours or longer were filled with the inks of Examples and Comparative Examples, respectively, and the basis weight was 69.6 g / m 2 . A single nozzle check pattern with a solid recording portion was recorded on high-quality paper Mypaper (manufactured by Ricoh Co., Ltd.) having a degree of 23.2 seconds and an air permeability of 21.0 seconds, and it was confirmed that there were no missing dots. Then, after leaving the printer in the HL environment (32 ± 0.5 ° C., 15 ± 5% RH) for 6 days, record one nozzle check pattern on high-quality paper My Paper (Ricoh Co., Ltd.) again. And confirmed whether there was any missing dots or flying bends. When there were missing ink dots or flying bends in the nozzle check pattern, the printer nozzle was cleaned as an operation to return to normal printing, and the “storage stability” of the ink was evaluated based on the following evaluation criteria.
-Evaluation criteria-
A: The cleaning frequency is 0 or more and 1 or less B: The cleaning frequency is 2 or more and 5 or less C: The cleaning frequency is 6 or more
＜保存安定性＞
各インクをＧＣ２１ＫＨ用のインクカートリッジに入れて、７０℃の環境下に１４日間保存した。保存前後のインク粘度を測定して、下記評価基準に基づいて、「保存安定性」を評価した。なお、インク粘度はＲ型粘度計（東機産業株式会社製）を用いて、２５℃で測定した。
−評価基準−
Ａ：保存前後の粘度変化率が５％未満
Ｂ：保存前後の粘度変化率が５％以上１０％未満
Ｃ：保存前後の粘度変化率が１０％以上
<Storage stability>
Each ink was put in an ink cartridge for GC21KH and stored in an environment of 70 ° C. for 14 days. The ink viscosity before and after storage was measured, and “storage stability” was evaluated based on the following evaluation criteria. The ink viscosity was measured at 25 ° C. using an R-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
-Evaluation criteria-
A: Viscosity change rate before and after storage is less than 5% B: Viscosity change rate before and after storage is 5% or more and less than 10% C: Viscosity change rate before and after storage is 10% or more
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 水、有機溶剤、着色剤、下記一般式（１）で表される化合物、及びポリウレタン樹脂粒子を含有し、
前記水の含有量が、５９質量％以上であり、
前記水の蒸発によって３５質量％減量時における下記算出式（Ａ）で求められるインク増粘率が、５００％以下であり、
前記水の蒸発によって５０質量％減量時における下記算出式（Ｂ）で求められるインク増粘率が、１０，０００％以上であることを特徴とするインクである。
（算出式（Ａ））
３５質量％減量時におけるインク増粘率（％）＝（（水の蒸発によって３５質量％減量時のインクの粘度−インクの初期粘度）／インクの初期粘度）×１００
（算出式（Ｂ））
５０質量％減量時におけるインク増粘率（％）＝（（水の蒸発によって５０質量％減量時のインクの粘度−インクの初期粘度）／インクの初期粘度）×１００
＜２＞ 沸点が２００℃以上、かつ温度２３℃、相対湿度８０％環境中の平衡水分量が２０％以上の有機溶剤の含有量（質量％）と、インク中の全固形分濃度（質量％）との質量比（沸点が２００℃以上、かつ温度２３℃、相対湿度８０％環境中の平衡水分量が２０％以上の有機溶剤の有機溶剤／全固形分濃度）が、２．６８以上５．７以下である前記＜１＞に記載のインクである。
＜３＞ さらに、ポリマー粒子により顔料を分散させてなる顔料分散液を含む前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のインクである。
＜４＞ さらに、フッ素系界面活性剤を含有する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のインクである。
＜５＞ フッ素系界面活性剤が、下記一般式（２）で表される化合物である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のインクである。
＜６＞ 水の蒸発によって３５質量％減量時における下記算出式（Ａ）で求められるインク増粘率が、３１５％以上５００％以下である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のインクである。
＜７＞ 前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のインクを容器中に収容してなることを特徴とするインクカートリッジである。
＜８＞ 前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のインクに、刺激を印加し、前記インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録方法である。
As an aspect of this invention, it is as follows, for example.
<1> Contains water, an organic solvent, a colorant, a compound represented by the following general formula (1), and polyurethane resin particles,
The water content is 59% by mass or more,
The ink thickening rate determined by the following calculation formula (A) when the weight is reduced by 35% by mass due to evaporation of the water is 500% or less,
The ink is characterized in that the ink thickening rate obtained by the following formula (B) when the weight is reduced by 50% by mass due to the evaporation of water is 10,000% or more.
(Calculation formula (A))
Ink thickening ratio (%) at 35% by weight reduction = ((Ink viscosity at 35% by weight reduction by evaporation of water−Ink initial viscosity) / Ink initial viscosity) × 100
(Calculation formula (B))
Ink thickening ratio (%) when reduced by 50% by mass = ((Ink viscosity when reduced by 50% by evaporation of water−initial viscosity of ink) / initial viscosity of ink) × 100
<2> The content (mass%) of the organic solvent having a boiling point of 200 ° C. or higher, a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 80% and an equilibrium moisture content of 20% or higher, and the total solid content concentration (mass%) in the ink. ) And a mass ratio (organic solvent / total solid content concentration of an organic solvent having a boiling point of 200 ° C. or higher, a temperature of 23 ° C., a relative humidity of 80% and an equilibrium water content of 20% or higher) of 2.68 or more 5 The ink according to <1>, which is 0.7 or less.
<3> The ink according to any one of <1> to <2>, further including a pigment dispersion obtained by dispersing a pigment with polymer particles.
<4> The ink according to any one of <1> to <3>, further including a fluorine-based surfactant.
<5> The ink according to any one of <1> to <4>, wherein the fluorosurfactant is a compound represented by the following general formula (2).
<6> The method according to any one of <1> to <5>, wherein the ink thickening rate obtained by the following calculation formula (A) when the weight is reduced by 35% by evaporation of water is 315% or more and 500% or less. Ink.
<7> An ink cartridge comprising the container according to any one of <1> to <6>.
<8> An ink jet recording method comprising at least an ink flying step of recording an image by applying a stimulus to the ink according to any one of <1> to <6> and causing the ink to fly. is there.
Claims (8)
前記水の含有量が、５９質量％以上であり、
前記水の蒸発によって３５質量％減量時における下記算出式（Ａ）で求められるインク増粘率が、５００％以下であり、
前記水の蒸発によって５０質量％減量時における下記算出式（Ｂ）で求められるインク増粘率が、１０，０００％以上であることを特徴とするインク。
（算出式（Ａ））
３５質量％減量時におけるインク増粘率（％）＝（（水の蒸発によって３５質量％減量時のインクの粘度−インクの初期粘度）／インクの初期粘度）×１００
（算出式（Ｂ））
５０質量％減量時におけるインク増粘率（％）＝（（水の蒸発によって５０質量％減量時のインクの粘度−インクの初期粘度）／インクの初期粘度）×１００
The water content is 59% by mass or more,
The ink thickening rate determined by the following calculation formula (A) when the weight is reduced by 35% by mass due to evaporation of the water is 500% or less,
An ink having an ink thickening rate of 10,000% or more determined by the following formula (B) when the weight is reduced by 50% by mass of the water:
(Calculation formula (A))
Ink thickening ratio (%) at 35% by weight reduction = ((Ink viscosity at 35% by weight reduction by evaporation of water−Ink initial viscosity) / Ink initial viscosity) × 100
(Calculation formula (B))
Ink thickening ratio (%) when reduced by 50% by mass = ((Ink viscosity when reduced by 50% by evaporation of water−initial viscosity of ink) / initial viscosity of ink) × 100
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2015
- 2015-03-18 JP JP2015054778A patent/JP2016175951A/en active Pending
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