JP6357294B2 - Inkjet recording method - Google Patents

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    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/32Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322Pigment inks

Description

本発明はインク及びその利用に関する。   The present invention relates to ink and use thereof.

インクジェット記録装置として、特許文献1に記載のものが知られている。特許文献1に記載のインクジェット記録装置は、次のような構成である。   As an ink jet recording apparatus, one described in Patent Document 1 is known. The ink jet recording apparatus described in Patent Document 1 has the following configuration.

4つのインクジェットヘッドよりも用紙搬送方向に関する下流側に、乾燥機構を設ける。乾燥機構は、高温の空気を生成して画像の形成された用紙を乾燥させるヒータが内部に配置された加熱筐体を備えている。インクジェットヘッドと対向する領域を通過した搬送ベルトは、加熱筐体に形成された開口部を介して、加熱筐体内を通過する。さらに、乾燥機構のヒータによって暖められた高温空気を吸引し、各インクジェットヘッドよりも用紙搬送方向に関する上流側の位置から用紙に吹き付ける噴射機構を設ける。   A drying mechanism is provided downstream of the four inkjet heads in the paper transport direction. The drying mechanism includes a heating housing in which a heater that generates high-temperature air to dry a sheet on which an image is formed is disposed. The transport belt that has passed through the region facing the ink jet head passes through the heating casing through an opening formed in the heating casing. Further, an ejection mechanism is provided that sucks high-temperature air warmed by the heater of the drying mechanism and blows it onto the paper from a position upstream of each inkjet head in the paper conveyance direction.

また、ラテックス粒子により構成されたインクジェットインクとして特許文献2に記載のものが知られている。   Moreover, the thing of patent document 2 is known as an inkjet ink comprised by the latex particle.

特開2010−52184号公報(2010年3月11日公開)JP 2010-52184 A (published March 11, 2010) 国際公開第2004/072134号パンフレット(2004年8月26日公開)International Publication No. 2004/072134 (released August 26, 2004)

上述の特許文献1に記載されたインクジェット記録装置では、次のような問題がある。即ち、4つのインクジェットヘッドよりも用紙搬送方向の下流側に乾燥機構を設ける必要がある。そのため、インクジェット記録装置が大型化するという問題がある。   The ink jet recording apparatus described in Patent Document 1 has the following problems. That is, it is necessary to provide a drying mechanism downstream of the four inkjet heads in the paper conveyance direction. Therefore, there exists a problem that an inkjet recording device enlarges.

しかし、大型化を解消するためにプラテン上で乾燥させようとすると、従来のラテックスインク(例えば特許文献2に記載のインク)では、乾燥工程を2回に分ける必要があり、且つ、プラテン上での乾燥工程を低温にする必要がある。   However, when trying to dry on the platen in order to eliminate the increase in size, the conventional latex ink (for example, the ink described in Patent Document 2) requires the drying process to be divided into two times, and on the platen. It is necessary to lower the drying process.

また、2回目の乾燥を行なうために、プラテンの下流側に印刷媒体を乾燥する専用部材をさらに配設する必要があり、装置が大型化するという問題がある。   In addition, in order to perform the second drying, it is necessary to further dispose a dedicated member for drying the printing medium on the downstream side of the platen, which causes a problem that the apparatus becomes large.

ここで、従来のラテックスインクでは乾燥工程を2回に分ける必要がある点について図5を用いて説明する。図5は従来のラテックスインクが2回の乾燥工程を必要とする理由を説明するための模式図である。   Here, the point that the conventional latex ink needs to be divided into two steps will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the reason why a conventional latex ink requires two drying steps.

図5の(a)に示すように、インクが着弾する前は溶媒中にラテックス粒子101と顔料粒子102が分散している。   As shown in FIG. 5A, latex particles 101 and pigment particles 102 are dispersed in the solvent before the ink lands.

ラテックスインクが印刷媒体に着弾した直後は図5の(b)に示すようになる。図5の(b)に示すようにラテックス粒子101の間に顔料粒子102が入り込んでいる。   Immediately after the latex ink has landed on the print medium, the result is as shown in FIG. As shown in FIG. 5B, pigment particles 102 enter between latex particles 101.

次に、第1回の乾燥(加熱)を行なう。具体的には第1回の乾燥工程では40℃〜60℃で加熱する。この加熱により図5の(c)に示すようにラテックス粒子101同士が溶融して一体化する。また、水などの溶媒が除去される。しかし、このとき、顔料粒子は均一に分散しておらず凝集している。   Next, the first drying (heating) is performed. Specifically, in the first drying step, heating is performed at 40 ° C to 60 ° C. As a result of this heating, the latex particles 101 are melted and integrated as shown in FIG. Also, a solvent such as water is removed. However, at this time, the pigment particles are not uniformly dispersed but are aggregated.

そこで、顔料粒子102をラテックス中に分散させるための第2回の乾燥(加熱)が必要になる。これにより図5の(d)に示すようにラテックス中に顔料粒子102が分散する。具体的には90℃〜110℃の高温加熱が必要になる。なお、プラテン上での乾燥工程を低温にする必要があると説明したが、これは、プラテン上で90℃〜110℃の高温で加熱するとインクジェットヘッドのノズル内のインクが固まってしまうという不具合が生じるためである。そのため、2回目の乾燥工程を行なうための加熱手段はプラテンの下流方向に加熱手段を設ける必要が生じる。   Therefore, the second drying (heating) is required to disperse the pigment particles 102 in the latex. As a result, as shown in FIG. 5D, the pigment particles 102 are dispersed in the latex. Specifically, high temperature heating at 90 ° C. to 110 ° C. is required. Although it has been explained that the drying process on the platen needs to be performed at a low temperature, this is a problem that the ink in the nozzles of the inkjet head is solidified when heated at a high temperature of 90 ° C. to 110 ° C. on the platen. This is because it occurs. Therefore, the heating means for performing the second drying step needs to be provided in the downstream direction of the platen.

また、このように2回目の乾燥工程を高温で行なうと、電力の消費が大きいという問題、2段階の加熱により時間がかかるという問題、オペレータに危険が伴うという問題がある。高温加熱のため、その温度で溶けたり、反り及び曲がりが生じたりするメディアには印刷ができず、印刷可能なメディアが限られるという問題もある。   Further, when the second drying process is performed at a high temperature in this way, there is a problem that power consumption is large, a problem that it takes time due to two-stage heating, and a problem that causes danger to the operator. Due to the high temperature heating, printing cannot be performed on a medium that melts at that temperature, or warps and bends, and there is a problem that the printable medium is limited.

なお、図6に示すように従来のラテックスインクであって、白インクのように比重の大きな酸化チタンを用いるものでは、その容器等の内部において顔料微粒子102が凝集してしまうという問題も有している。顔料は微細になる程、透明性が増して繊細な色を表現できることから、用途によっては数nm〜数十nm程度の微細な大きさの顔料微粒子を使用したいという要望がある。しかし、微細であればある程、顔料微粒子は凝集し易いという問題がある。また、微細であればある程、表面積が小さくなるので、紫外線及び酸素の影響が顕著になり、脱色の影響が大きくなるため、画質に影響があるという問題も有している。   As shown in FIG. 6, the conventional latex ink that uses titanium oxide having a large specific gravity like white ink has a problem that the pigment fine particles 102 aggregate inside the container or the like. ing. As the pigment becomes finer, transparency increases and a delicate color can be expressed. Therefore, there is a demand for using pigment fine particles having a fine size of about several nm to several tens of nm depending on applications. However, there is a problem that the finer the particles, the more easily the pigment fine particles are aggregated. In addition, the finer the surface area, the smaller the surface area, so that the influence of ultraviolet rays and oxygen becomes conspicuous, and the influence of decolorization becomes large, so there is a problem that the image quality is affected.

そこで、本発明はこのような事情に鑑みて、プラテン上で乾燥工程を一度行なうだけで乾燥させることができるインク、及び当該インクを用いたインクジェット記録方法を提供することを目的とする。   Therefore, in view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an ink that can be dried by performing a drying process once on a platen, and an ink jet recording method using the ink.

上記の課題を解決するために、本発明に係るインクジェット記録方法は、印刷媒体を保持する載置面及び上記印刷媒体に着弾したインクを加熱する加熱手段を備えるプラテンと、上記プラテンの載置面に対向して配置されており、上記印刷媒体の印刷対象領域にインクを吐出して印刷を施すプリンタヘッドとを備えるインクジェット記録装置を用いて、上記プリンタヘッドを上記プラテンの載置面上に載置された上記印刷媒体に対して相対移動させながら、インクを吐出して上記印刷媒体に印刷するインクジェット記録方法であって、上記インクは、分散溶液としての水にバインダ樹脂の粒子が分散質として分散しており、上記バインダ樹脂の粒子中には当該バインダ樹脂とは異なる粒子が予め一様に分散しているものであり、上記バインダ樹脂の粒子の粒径が50nm〜500nmであり、上記加熱手段は、上記印刷媒体に吐出されたインクを上記ヘッドに対向する上記プラテンの載置面上で40℃〜60℃一度だけ加熱することにより、上記水を除去するとともに、上記バインダ樹脂を溶融させて一体化して、上記一体化したバインダ樹脂中に分散した当該バインダ樹脂とは異なる粒子が上記印刷媒体上に均一に積層している状態にすることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, an ink jet recording method according to the present invention includes a platen that includes a mounting surface that holds a print medium and heating means that heats ink that has landed on the print medium, and a mounting surface of the platen. The printer head is mounted on the mounting surface of the platen using an ink jet recording apparatus that includes a printer head that performs printing by discharging ink onto a print target area of the print medium. An ink jet recording method in which ink is ejected and printed on the print medium while moving relative to the placed print medium, wherein the ink contains water as a dispersion solution and particles of a binder resin as a dispersoid dispersed and, during the particles of the binder resin are those different particles with the binder resin in advance uniformly dispersed, the binder A particle size of fat particles 50 nm~500 nm, the heating means heats the ink ejected on the print medium only once 40 ° C. to 60 ° C. on a mounting surface of the platen opposite to the head Thus, the water is removed and the binder resin is melted and integrated, and particles different from the binder resin dispersed in the integrated binder resin are uniformly laminated on the print medium. It is characterized by a state.

上記の構成により、インク着弾後のメディアをプリンタヘッド直下のプラテン上で一回加熱するのみで、バインダ樹脂の粒子を溶融及び一体化させてインクを乾燥及び定着させることができるだけでなく、インク層内にバインダ樹脂とは異なる粒子を均一に分散させることができる。また、バインダ樹脂の粒子の粒径が50nm〜500nmであり、かつ、バインダ樹脂の粒子中にバインダ樹脂とは異なる粒子が予め一様に分散しているので、40℃〜60℃という低温での加熱を一度行い、水などの溶媒を除去するのみで、バインダ樹脂とは異なる粒子が印刷媒体上に均一に積層している状態にすることができる。その結果、高温加熱では溶けたり、反り及び曲がりが生じたりするメディアにも印刷可能であると共に、プラテンの載置面に対向して配置されたプリンタヘッドのノズル内のインクが乾燥することを抑制できる。 With the above configuration, the ink can be dried and fixed by melting and integrating the binder resin particles by heating the ink-laden media once on the platen directly under the printer head, and the ink layer. Particles different from the binder resin can be uniformly dispersed therein. Further, since the particle diameter of the binder resin particles is 50 nm to 500 nm and the particles different from the binder resin are uniformly dispersed in the binder resin particles in advance, at a low temperature of 40 ° C. to 60 ° C. By only once heating and removing a solvent such as water, particles different from the binder resin can be uniformly laminated on the print medium. As a result, it is possible to print on media that melts, warps, and bends when heated at high temperatures, and also suppresses drying of ink in the nozzles of the printer head that is placed facing the platen mounting surface. it can.

本発明に係るインクジェット記録方法において、上記バインダ樹脂の粒子中に分散している粒子が、有機顔料、分散染料、酸化チタン、磁性粒子、アルミナ、シリカ、セラミック、カーボンブラック、金属ナノ粒子及び有機金属よりなる群から選ばれる少なくとも一種の粒子であることがより好ましい。 In the ink jet recording method according to the present invention, particles dispersed in the binder resin particles are organic pigment, disperse dye, titanium oxide, magnetic particles, alumina, silica, ceramic, carbon black, metal nanoparticles, and organic metal. More preferably, it is at least one kind of particles selected from the group consisting of:

上記の構成により、プラテン上で乾燥工程を一度行うだけで乾燥させることができ、且つ、様々な印刷用途に利用することができる。 With the above configuration, the platen can be dried by performing the drying process once on the platen, and can be used for various printing applications.

本発明に係るインクジェット記録方法において、上記バインダ樹脂が、ラテックス及び、光若しくは熱で硬化するか又は硬化した高分子化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂であることがより好ましい。 In the ink jet recording method according to the present invention, the binder resin is more preferably at least one resin selected from the group consisting of latex and a polymer compound cured by light or heat or cured.

上記の構成により、印刷に利用するインクにおいて、粒子をバインダ樹脂中に、分散させた上で閉じ込めることをより効率よく行なうことができる。 With the configuration described above, in the ink used for printing, the particles can be more efficiently confined after being dispersed in the binder resin.

本発明によれば、プラテン上で乾燥工程を一度行なうだけでインクを乾燥させることができるという効果を奏する。   According to the present invention, the ink can be dried by performing the drying process once on the platen.

本発明の一実施形態に係るインクに含まれるバインダ樹脂粒子の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the binder resin particle contained in the ink which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るインクがメディア(印刷媒体)に着弾して、メディアを印刷する様子を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a state where ink according to an embodiment of the present invention lands on a medium (print medium) and prints the medium. 本発明に係るインクの製造方法の一実施形態のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of one Embodiment of the manufacturing method of the ink which concerns on this invention. 本発明に係るインクの製造方法の一実施形態で用いる装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the apparatus used with one Embodiment of the manufacturing method of the ink which concerns on this invention. 従来のラテックスインクが2回の乾燥工程を必要とする理由を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the reason that the conventional latex ink requires two drying processes. 従来のラテックスインクの問題点を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the problem of the conventional latex ink.

<インク>
本発明に係るインクは、バインダ樹脂の粒子が分散質として分散溶液に分散しており、上記バインダ樹脂の粒子中には当該バインダ樹脂とは異なる粒子が分散している。
<Ink>
In the ink according to the present invention, particles of a binder resin are dispersed in a dispersion solution as a dispersoid, and particles different from the binder resin are dispersed in the particles of the binder resin.

以下、説明の便宜のため、本明細書では、バインダ樹脂の粒子を「バインダ樹脂粒子」といい、バインダ樹脂中に分散しており、バインダ樹脂とは異なる粒子を「微粒子」という。   Hereinafter, for convenience of explanation, in this specification, the particles of the binder resin are referred to as “binder resin particles”, and the particles dispersed in the binder resin and different from the binder resin are referred to as “fine particles”.

また、本明細書において「インク」とは、印刷媒体を着色するための有色の液体のみならず、印刷媒体をコーティングするためのコーティング剤等をも包含し、透明な液体であってもよい。   Further, in this specification, “ink” includes not only a colored liquid for coloring a printing medium but also a coating agent for coating the printing medium, and may be a transparent liquid.

本発明においてバインダ樹脂粒子中には微粒子が分散している。例えば図1に示すように構成されている。図1は本発明の一実施形態に係るインクに含まれるバインダ樹脂粒子の構成を模式的に示す図である。図1に示すように一粒のバインダ樹脂粒子中に複数の微粒子が分散している。   In the present invention, fine particles are dispersed in the binder resin particles. For example, it is configured as shown in FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of binder resin particles contained in an ink according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a plurality of fine particles are dispersed in one binder resin particle.

このようにバインダ樹脂粒子1中に微粒子2が分散することによって、低い温度で印刷を行なうことができる。図2を用いてこの理由を説明する。図2は本発明の一実施形態に係るインクがメディア(印刷媒体)に着弾して、メディアを印刷する様子を示す模式図である。   In this way, the fine particles 2 are dispersed in the binder resin particles 1, whereby printing can be performed at a low temperature. The reason for this will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a state in which ink according to an embodiment of the present invention lands on a medium (print medium) to print the medium.

図2の(a)に示すように、メディアに着弾する前は、バインダ樹脂粒子1は分散溶液に分散している。   As shown in FIG. 2A, before landing on the medium, the binder resin particles 1 are dispersed in the dispersion solution.

次に、メディアに着弾した直後は図2の(b)に示すようにバインダ樹脂粒子1がメディア上に積層する。印刷の目的によっては、図2の(b)に示す状態から乾燥を行なうことで分散溶液を除去するだけでも、印刷の終了とすることができる。バインダ樹脂粒子1中に微粒子2が分散しているため、メディア上に均一に微粒子2が積層している状態になっているからである。   Next, immediately after landing on the medium, the binder resin particles 1 are laminated on the medium as shown in FIG. Depending on the purpose of printing, the printing can be completed only by removing the dispersion solution by drying from the state shown in FIG. This is because the fine particles 2 are dispersed in the binder resin particles 1, so that the fine particles 2 are uniformly laminated on the medium.

次に、メディア上を加熱してバインダ樹脂を溶融させて一体化することにより図2の(c)の状態となる。この状態であれば、バインダ樹脂がしっかりとメディアに付着する。既に、バインダ樹脂中に微粒子2が分散している。このように、最終的にバインダ樹脂をメディアに付着させる場合であっても、一度加熱するだけでよく、上述した従来のラテックスインクのように、二回の加熱工程を行なう必要がない。   Next, the medium is heated to fuse and integrate the binder resin, and the state shown in FIG. 2C is obtained. In this state, the binder resin adheres firmly to the media. The fine particles 2 are already dispersed in the binder resin. Thus, even when the binder resin is finally attached to the medium, it is only necessary to heat it once, and there is no need to perform two heating steps as in the conventional latex ink described above.

このように、本発明に係るインクは、インクをメディアに定着させるための加熱温度が低温で済むという利点を有している。   As described above, the ink according to the present invention has an advantage that the heating temperature for fixing the ink to the medium is low.

従来のラテックスインクでは、微粒子とラテックス粒子とがそれぞれ独立して分散溶液に分散しているため、ラテックス粒子を溶融しなければ微粒子をラテックス中に分散させることができない。しかし、本発明に係るインクでは、既に微粒子がバインダ樹脂に分散しているので、バインダ樹脂中に微粒子を分散させるために加熱温度を高温にする必要がなく、バインダ樹脂を溶融一体化させ、メディアに定着させるために必要な低温で済む。   In the conventional latex ink, the fine particles and the latex particles are independently dispersed in the dispersion solution. Therefore, the fine particles cannot be dispersed in the latex unless the latex particles are melted. However, in the ink according to the present invention, since the fine particles are already dispersed in the binder resin, there is no need to increase the heating temperature in order to disperse the fine particles in the binder resin. The low temperature required for fixing to the surface is sufficient.

また、本発明に係るインクは他にも様々な利点がある。   The ink according to the present invention has various other advantages.

まず、保存安定性に優れている。なぜなら微粒子がバインダ樹脂に最初から安定的に覆われているため、微粒子の表面がバインダ樹脂によって保護されているからである。そのため、微粒子に対する紫外線及び酸素の影響を抑え、微粒子の変質を抑制することができる。   First, it is excellent in storage stability. This is because the fine particles are stably covered with the binder resin from the beginning, so that the surface of the fine particles is protected by the binder resin. Therefore, the influence of ultraviolet rays and oxygen on the fine particles can be suppressed, and the deterioration of the fine particles can be suppressed.

また、微粒子がバインダ樹脂中に含まれることにより、微粒子を分散溶液に分散させるための分散剤が不要となる。換言すれば、上述した顔料の微粒子が凝集してしまうという従来のラテックスインクの欠点を解消することができる。   Further, when the fine particles are contained in the binder resin, a dispersant for dispersing the fine particles in the dispersion solution becomes unnecessary. In other words, the disadvantage of the conventional latex ink that the fine particles of the pigment are aggregated can be solved.

バインダ樹脂の具体的な材料としてはビヒクルに溶けないものであれば特に限定されないが、例えば、ラテックスの原液、当該原液がラテックス化したもの、光若しくは熱で硬化するか又は硬化した高分子、紫外線、電子線、放射線等のエネルギー線の照射又は熱により硬化するモノマー、オリゴマー及び低分子量樹脂等が挙げられる。   The specific material of the binder resin is not particularly limited as long as it does not dissolve in the vehicle. For example, a latex stock solution, a latex of the stock solution, a polymer cured by light or heat or cured, UV light And monomers, oligomers, and low molecular weight resins that are cured by irradiation with energy rays such as electron beams and radiation or heat.

ここで、「ビヒクル」とは、本発明に係るインクにおいて、微粒子が内部に分散しているバインダ樹脂以外の成分をいい、後述の分散溶液、添加物、共溶媒等が意図される。   Here, the “vehicle” refers to a component other than the binder resin in which fine particles are dispersed in the ink according to the present invention, and a dispersion solution, an additive, a cosolvent, and the like described later are intended.

バインダ樹脂としてラテックスを採用する場合、ラテックスとしては、分散剤が必要な高分子分散型であっても、自己分散型(特開2001−152063号公報を参照)であってもよい。ラテックスの具体例としては、天然ゴムラテックス、スチレンブタジエンラテックス、スチレン−アクリルラテックス、ポリウレタンラテックス等が挙げられる。   When latex is employed as the binder resin, the latex may be a polymer dispersion type that requires a dispersant or a self-dispersion type (see JP 2001-152063 A). Specific examples of the latex include natural rubber latex, styrene butadiene latex, styrene-acrylic latex, polyurethane latex and the like.

バインダ樹脂粒子の大きさとしては、目的に応じて適宜設定すればよいが、粒径50nm〜500nmが好ましく、100nm〜200nmがより好ましく、100nm〜150nmがさらに好ましい。   The size of the binder resin particles may be appropriately set according to the purpose, but the particle size is preferably 50 nm to 500 nm, more preferably 100 nm to 200 nm, and further preferably 100 nm to 150 nm.

また、硬化した高分子としては下記表1に挙げるものを例示できる。   Examples of the cured polymer include those listed in Table 1 below.

Figure 0006357294
Figure 0006357294

バインダ樹脂中に分散している微粒子の具体例としては、ビヒクルに溶けないものであれば特に限定されず、目的に応じて様々な微粒子を採用することができる。具体的な微粒子としては、例えば、有機顔料、分散染料、酸化チタン、磁性粒子、アルミナ、シリカ、セラミック、カーボンブラック、金属ナノ粒子及び有機金属よりなる群から選ばれる少なくとも一種の粒子が挙げられる。金属ナノ粒子の材料としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム等が挙げられる。なお、酸化チタンの場合は白色の塗料として好適に用いることができる。   Specific examples of the fine particles dispersed in the binder resin are not particularly limited as long as they are insoluble in the vehicle, and various fine particles can be employed depending on the purpose. Specific examples of the fine particles include at least one kind of particles selected from the group consisting of organic pigments, disperse dyes, titanium oxide, magnetic particles, alumina, silica, ceramics, carbon black, metal nanoparticles, and organic metals. Examples of the metal nanoparticle material include gold, silver, copper, and aluminum. In the case of titanium oxide, it can be suitably used as a white paint.

微粒子の大きさとしては、目的に応じて適宜設定すればよい。上述した微粒子の凝集を防ぐという効果は、微粒子の大きさが、一般的な数百nmという大きさより小さい、1nm〜50nmという大きさのときに、より大きい。また、微粒子が顔料である場合、数百nmという大きさよりも小さい1nm〜100nmであるときに、鮮やかさ及び透明度が増え、画質が向上することから好ましい。   What is necessary is just to set suitably as a magnitude | size of microparticles | fine-particles according to the objective. The effect of preventing the above-described aggregation of the fine particles is larger when the size of the fine particles is 1 nm to 50 nm, which is smaller than a general size of several hundred nm. Further, when the fine particles are pigments, when the thickness is 1 nm to 100 nm which is smaller than a size of several hundred nm, it is preferable because vividness and transparency increase and image quality is improved.

分散溶液の具体例としては、バインダ樹脂を溶解しないものである限り限定されず、目的に応じて様々な分散溶液を採用することができる。具体的な分散溶液としては、例えば、水を挙げることができる。水は安全性が高く環境汚染がないという利点から、一般に使用されるインクジェットプリンタ用のインク等の用途に好適に用いることができる。水単独では乾燥速度が速く、インクジェットヘッドのノズル詰りの原因となるため、水に保湿剤を添加することがより好ましく、また、メディア上でのヒータによる加熱時にすばやく蒸発させることによって、滲むことを防止するために水に有機溶剤を添加することがより好ましい。   Specific examples of the dispersion solution are not limited as long as they do not dissolve the binder resin, and various dispersion solutions can be employed depending on the purpose. Specific examples of the dispersion solution include water. Water can be suitably used for applications such as inks for commonly used ink jet printers because of its safety and no environmental pollution. Since water alone has a high drying speed and may cause nozzle clogging of the inkjet head, it is more preferable to add a humectant to the water, and it is possible to bleed by rapid evaporation when heated by a heater on the media. In order to prevent this, it is more preferable to add an organic solvent to water.

バインダ樹脂粒子の濃度については、目的に応じて適宜設定すればよい。例えば、ラテックス粒子の中に顔料の微粒子を分散させる場合においては、インクの全量に対して、ラテックス粒子を5体積%〜70体積%であればより好ましく、15体積%〜50体積%がさらに好ましい。   What is necessary is just to set suitably about the density | concentration of a binder resin particle according to the objective. For example, when pigment fine particles are dispersed in latex particles, the latex particles are more preferably 5% by volume to 70% by volume and more preferably 15% by volume to 50% by volume with respect to the total amount of ink. .

本発明に係るインクは、バインダ樹脂粒子、微粒子、分散溶液の他に、添加物を含んでいてもよい。添加物の種類としては、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、界面活性剤、カップリング剤、緩衝剤、殺生物剤、金属イオン封止剤、粘度修正剤、溶剤等が挙げられる。また、添加物は、バインダ樹脂粒子の中に分散していてもよく、バインダ樹脂粒子外であって分散溶液内に存在していてもよい。   The ink according to the present invention may contain an additive in addition to the binder resin particles, the fine particles, and the dispersion solution. The type of the additive may be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include a surfactant, a coupling agent, a buffering agent, a biocide, a metal ion sealing agent, a viscosity modifier, and a solvent. The additive may be dispersed in the binder resin particles, or may be present outside the binder resin particles and in the dispersion solution.

<インクの製造方法>
本発明に係るインクの製造方法は、バインダ樹脂の液体、及び、バインダ樹脂の材料の液体のうちいずれかの液体であって、バインダ樹脂とは異なる物の粒子が分散している液体を、当該液体とは相溶しない液体中に噴射する工程を含む。
<Ink production method>
The method for producing an ink according to the present invention includes any one of a binder resin liquid and a binder resin material liquid in which particles of a material different from the binder resin are dispersed. It includes a step of spraying into a liquid that is not compatible with the liquid.

バインダ樹脂の材料の液体とは、重合反応をさせることで所望のバインダ樹脂となるモノマーの液体、架橋させることで所望のバインダ樹脂となる重合体の液体等が意図される。   The binder resin material liquid is intended to be a monomer liquid that becomes a desired binder resin by a polymerization reaction, a polymer liquid that becomes a desired binder resin by crosslinking, or the like.

バインダ樹脂の液体、及び、バインダ樹脂の材料の液体のうちいずれかの液体を、当該液体とは相溶しない液体中、つまり、本発明に係るインクの分散溶液となる液体中に、噴射することでバインダ樹脂又はその材料の粒子を分散溶液中に分散させることができる。   Any one of the binder resin liquid and the binder resin material liquid is jetted into a liquid that is not compatible with the liquid, that is, a liquid that is a dispersion solution of the ink according to the present invention. The particles of the binder resin or its material can be dispersed in the dispersion solution.

噴射する際には高速で噴射することが好ましく、例えば、噴霧器等を用いて噴霧することが好ましい。   When injecting, it is preferable to inject at high speed, for example, it is preferable to spray using a sprayer etc.

噴射する液体の中には、予め微粒子が分散している。そのため、微粒子が内部に分散したバインダ樹脂の粒子又はバインダ樹脂の材料の粒子が、分散溶液中に分散したものが得られる。バインダ樹脂の材料を用いた場合は、適宜、重合反応、架橋反応等をさせてバインダ樹脂を形成すればよい。これにより、本発明に係るインク、又は、所望の濃度にする前の本発明に係るインクの原液を得ることができる。   Fine particles are dispersed in advance in the liquid to be ejected. Therefore, a binder resin particle in which fine particles are dispersed or a binder resin material particle dispersed in a dispersion solution is obtained. When a binder resin material is used, the binder resin may be formed by appropriately performing a polymerization reaction, a crosslinking reaction, or the like. Thereby, the ink which concerns on this invention or the undiluted | stock solution of the ink which concerns on this invention before making it a desired density | concentration can be obtained.

本発明に係るインクの製造方法の一実施形態について説明する。ここでは、本発明に係るインクの一実施形態として、バインダ樹脂がラテックス、微粒子が顔料微粒子、分散溶液が水である形態について説明する。また、以下の製造方法の説明では図3及び図4を用いる。図3は本発明に係るインクの製造方法の一実施形態のフローを示す図である。図4は本発明に係るインクの製造方法の一実施形態で用いる装置の構成を概略的に示す図である。   An embodiment of an ink production method according to the present invention will be described. Here, an embodiment in which the binder resin is latex, the fine particles are pigment fine particles, and the dispersion solution is water will be described as an embodiment of the ink according to the present invention. Moreover, FIG.3 and FIG.4 is used in description of the following manufacturing methods. FIG. 3 is a diagram showing a flow of an embodiment of a method for producing ink according to the present invention. FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration of an apparatus used in an embodiment of the ink manufacturing method according to the present invention.

図3に示すように、まず、ラテックスの原液を生成する(ステップS1)。ここでは、ラテックス粒子の中に分散させることとなる顔料微粒子をラテックスの原液に加えて、分散させておく。目的に応じて添加物を加えておいてもよい。   As shown in FIG. 3, first, a latex stock solution is generated (step S1). Here, pigment fine particles to be dispersed in latex particles are added to the latex stock solution and dispersed. Additives may be added according to the purpose.

ここで、ステップS1の前工程として顔料微粒子の製造方法について説明する。顔料微粒子の製造方法としては、例えばビルドアップ法が挙げられる。ビルドアップ法は気相及び液相の原子、分子、イオンのオーダーで純度の高い原料から反応、過飽和、核生成、成長を通して固相の材料(原料)を作製することにより微粒子を作製する方法である。工業的には、粒径が数nm〜数十nmまでの高純度微粒子の合成に用いられる方法である。ビルドアップ法としては特許第3936558号公報を参照できる。   Here, a method for producing pigment fine particles will be described as a pre-process of step S1. Examples of the method for producing pigment fine particles include a build-up method. The build-up method is a method for producing fine particles by producing solid-phase materials (raw materials) through reaction, supersaturation, nucleation, and growth from high-purity raw materials in the order of vapor, liquid atoms, molecules, and ions. is there. Industrially, it is a method used for the synthesis of high-purity fine particles having a particle size of several nm to several tens of nm. Japanese Patent No. 3936558 can be referred to as a build-up method.

次に、ラテックスの原液をエマルジョン化する(ステップS2)。即ち、図4に示す装置は、容器10及び攪拌機20により構成されている。未反応モノマー等からなるラテックスの原液は容器10に入っている。また、水及び溶剤等のラテックス粒子を分散させる溶媒は攪拌機20に入っている。   Next, the latex stock solution is emulsified (step S2). That is, the apparatus shown in FIG. 4 includes a container 10 and a stirrer 20. A latex stock solution composed of unreacted monomers is contained in the container 10. A solvent for dispersing latex particles such as water and a solvent is contained in the stirrer 20.

ポンプ12により原液を容器10から配管11を介して攪拌機20に注入しながら攪拌翼21により高速で攪拌する。この動作により、水等からなる溶媒中に分散したラテックスの原液の球状の粒子からなるエマルジョン液が形成される。   The stock solution is agitated at high speed by the agitating blade 21 while injecting the stock solution from the container 10 to the agitator 20 via the pipe 11 by the pump 12. By this operation, an emulsion liquid composed of spherical particles of a latex stock solution dispersed in a solvent composed of water or the like is formed.

エマルジョン化の手段は、機械的な各種の攪拌機以外にも超音波攪拌機等の乳化や分散に使用される装置が使用可能である。   As the means for emulsification, an apparatus used for emulsification and dispersion such as an ultrasonic stirrer can be used in addition to various mechanical stirrers.

また、当該原液中には顔料が予め分散しているので、このエマルジョンを構成するラテックスの原液の粒子中には顔料の微粒子が分散している。また、ラテックスの原液中に存在している顔料の微粒子は当該原液の粘性によって凝集が抑えられている。このようにして、顔料微粒子が一様に内部で分散したラテックスの原液の粒子を水中に形成することができる。   In addition, since the pigment is dispersed in advance in the stock solution, fine particles of the pigment are dispersed in the latex stock solution particles constituting the emulsion. In addition, the fine particles of the pigment present in the latex stock solution are prevented from aggregating due to the viscosity of the stock solution. In this way, latex stock solution particles in which pigment fine particles are uniformly dispersed inside can be formed in water.

次にラテックスの原液をラテックス化してインクの原液を生成する(ステップS3)。例えば、当該原液を加熱するか、又は当該原液を重合反応させてゴム化する(例えば水中に混入させた架橋剤を用いる)ことにより、ラテックス化を行なえばよい。このラテックス化により、ラテックス粒子中の顔料微粒子は固定化され、再凝集することは完全になくなる。また、用途によっては、ラテックス化は必須ではなく、原液の粒子が水中に分散した状態でステップS4に進んでもよい。   Next, the latex stock solution is converted into a latex to produce an ink stock solution (step S3). For example, the raw solution may be heated, or the raw solution may be polymerized to form a rubber (for example, using a cross-linking agent mixed in water) to form a latex. By this latex formation, the pigment fine particles in the latex particles are fixed, and reaggregation is completely eliminated. Further, depending on the application, latexing is not essential, and the process may proceed to step S4 in a state where the stock solution particles are dispersed in water.

最後に、ステップS3で得られたインクの原液を目的の濃度に希釈して、所望の濃度又は粘度のインクを得る(ステップS4)。ステップS4では、インクの表面張力を調整するために、適宜添加剤を加えてもよい。   Finally, the ink stock solution obtained in step S3 is diluted to a desired concentration to obtain an ink having a desired concentration or viscosity (step S4). In step S4, an additive may be appropriately added to adjust the surface tension of the ink.

<インクジェット記録方法>
本発明に係るインクジェット記録方法は、印刷媒体を保持する載置面及び上記印刷媒体に着弾したインクを加熱する加熱手段を備えるプラテンと、上記プラテンの載置面に対向して配置されており、上記印刷媒体の印刷対象領域にインクを吐出して印刷を施すプリンタヘッドとを備えるインクジェット記録装置を用いて、上記プリンタヘッドを上記プラテンの載置面上に載置された上記印刷媒体に対して相対移動させながら、上述した本発明に係るインクを吐出して上記印刷媒体に印刷する方法である。
<Inkjet recording method>
In the inkjet recording method according to the present invention, a platen provided with a mounting surface for holding a printing medium and a heating unit for heating ink landed on the printing medium, and a platen facing the mounting surface of the platen, An inkjet recording apparatus including a printer head that performs printing by ejecting ink onto a print target area of the print medium, and the printer head is placed on the print medium placed on the placement surface of the platen. This is a method for printing on the printing medium by ejecting the ink according to the present invention described above while relatively moving.

本発明に係るインクでは微粒子が予めバインダ樹脂内に分散しているため、従来のラテックスインクのように微粒子をバインダ樹脂内に分散させるまでに加熱する必要がない。そのため、プラテンの備える加熱手段は、バインダ樹脂が融解して一体化する程度の低温、又は、目的によっては分散溶液が蒸発する程度の低温でインクを加熱すれば十分である。つまり、本発明に係るインクジェット記録方法において、プラテンがインクを加熱する温度は、例えば40℃〜60℃という低温で十分であるため、インクジェットヘッドのノズル内のインクが乾燥することを抑制できる。その結果、インクの吐出不良を防止できる。   In the ink according to the present invention, since the fine particles are dispersed in the binder resin in advance, it is not necessary to heat the fine particles until they are dispersed in the binder resin as in the case of the conventional latex ink. Therefore, it is sufficient for the heating means provided in the platen to heat the ink at a low temperature at which the binder resin is melted and integrated, or at a low temperature at which the dispersion solution evaporates depending on the purpose. That is, in the ink jet recording method according to the present invention, the temperature at which the platen heats the ink is sufficient, for example, as low as 40 ° C. to 60 ° C., so that the ink in the nozzles of the ink jet head can be prevented from drying. As a result, ink ejection failure can be prevented.

<付記事項>
以上のように、本発明に係るインクの一実施形態は、バインダ樹脂粒子1が分散質として分散溶液に分散しており、バインダ樹脂粒子1中には微粒子2が分散している。これにより、プラテン上で乾燥工程を一度行なうだけでインクを乾燥させることができる。
<Additional notes>
As described above, in one embodiment of the ink according to the present invention, the binder resin particles 1 are dispersed in the dispersion solution as a dispersoid, and the fine particles 2 are dispersed in the binder resin particles 1. Thus, the ink can be dried by performing the drying process once on the platen.

また、微粒子2が、有機顔料、分散染料、酸化チタン、磁性粒子、アルミナ、シリカ、セラミック、カーボンブラック、金属ナノ粒子及び有機金属よりなる群から選ばれる少なくとも一種の粒子であることがより好ましい。プラテン上で乾燥工程を一度行なうだけで乾燥させることができ、且つ、様々な用途に利用できるインクとなる。   The fine particles 2 are more preferably at least one particle selected from the group consisting of organic pigments, disperse dyes, titanium oxide, magnetic particles, alumina, silica, ceramics, carbon black, metal nanoparticles, and organic metals. The ink can be dried by performing the drying process once on the platen and can be used for various purposes.

また、バインダ樹脂が、ラテックス及び光若しくは熱で硬化するか又は硬化した高分子化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂であることがより好ましい。微粒子2をバインダ樹脂中に、より効率よく、分散させた上で閉じ込めることができる。   The binder resin is more preferably at least one resin selected from the group consisting of latex and a polymer compound that is cured by light or heat or cured. The fine particles 2 can be confined after being more efficiently dispersed in the binder resin.

また、分散溶液が水であることがより好ましい。安全性が高く環境汚染がないインクを提供できる。   More preferably, the dispersion solution is water. It is possible to provide ink that is safe and free from environmental pollution.

また、本発明に係るインクジェット記録方法の一実施形態は、印刷媒体を保持する載置面及び印刷媒体に着弾したインクを加熱する加熱手段を備えるプラテンと、プラテンの載置面に対向して配置されており、印刷媒体の印刷対象領域にインクを吐出して印刷を施すプリンタヘッドとを備えるインクジェット記録装置を用いて、プリンタヘッドをプラテンの載置面上に載置された印刷媒体に対して相対移動させながら、上述の本実施の形態に係るインクを吐出して印刷媒体に印刷する。これにより、プラテン上で乾燥工程を一度行なうだけで乾燥させるだけで、印刷を行なうことができる。   An embodiment of the ink jet recording method according to the present invention includes a platen that includes a mounting surface that holds a print medium and a heating unit that heats ink that has landed on the print medium, and a platen that faces the mounting surface of the platen. An ink jet recording apparatus including a printer head that performs printing by ejecting ink onto a print target area of the print medium, and the printer head is placed on the print medium placed on the placement surface of the platen. While relatively moving, the ink according to the above-described embodiment is ejected to print on the print medium. Thereby, it is possible to perform printing only by drying once on the platen.

また、本発明に係るインクの製造方法の一実施形態は、バインダ樹脂粒子1の元となる液体、及び、バインダ樹脂粒子1の材料の液体のうちいずれかの液体であって、微粒子2が分散している液体を、当該液体とは相溶しない液体中に入れ、高速で攪拌する工程を含む。上記の構成により、上述した実施形態に係るインクを好適に製造することができる。   Moreover, one embodiment of the ink manufacturing method according to the present invention is a liquid that is one of a liquid that is a source of the binder resin particles 1 and a liquid that is a material of the binder resin particles 1, and the fine particles 2 are dispersed. A step of putting the liquid in a liquid incompatible with the liquid and stirring at high speed. With the above configuration, the ink according to the above-described embodiment can be suitably manufactured.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は染料及びコーティング剤等のインクに好適に利用することができる。   The present invention can be suitably used for inks such as dyes and coating agents.

Claims (3)

印刷媒体を保持する載置面及び上記印刷媒体に着弾したインクを加熱する加熱手段を備えるプラテンと、上記プラテンの載置面に対向して配置されており、上記印刷媒体の印刷対象領域にインクを吐出して印刷を施すプリンタヘッドとを備えるインクジェット記録装置を用いて、上記プリンタヘッドを上記プラテンの載置面上に載置された上記印刷媒体に対して相対移動させながら、インクを吐出して上記印刷媒体に印刷するインクジェット記録方法であって、
上記インクは、
分散溶液としての水にバインダ樹脂の粒子が分散質として複数分散しており、
上記バインダ樹脂の粒子中には、当該バインダ樹脂とは異なる粒子であって、かつ、それぞれのバインダ樹脂の粒子の全てにおいて互いに同種の粒子が予め一様に分散しているものであり、
上記バインダ樹脂の粒子の粒径が50nm〜500nmであり、上記バインダ樹脂は40℃〜60℃で融解する樹脂であり、
上記加熱手段は、上記印刷媒体に吐出されて複数層積層されたバインダ樹脂を上記ヘッドに対向する上記プラテンの載置面上で40℃〜60℃であって、かつ、当該バインダ樹脂が融解する温度以上で一度だけ加熱することにより、上記水を除去するとともに、上記複数のバインダ樹脂を溶融させて一体化して、上記一体化したバインダ樹脂中に上記全てのバインダ樹脂粒子中に一様に分散した当該バインダ樹脂とは異なる粒子が上記印刷媒体上に均一に積層している状態にする
ことを特徴とするインクジェット記録方法。
A platen provided with a mounting surface for holding the printing medium and a heating means for heating the ink that has landed on the printing medium, and disposed opposite to the mounting surface of the platen, and ink is applied to a printing target area of the printing medium And an ink jet recording apparatus including a printer head that performs printing by discharging the ink and discharging the ink while moving the printer head relative to the print medium placed on the placement surface of the platen. An inkjet recording method for printing on the print medium,
The above ink
A plurality of binder resin particles are dispersed as dispersoids in water as a dispersion solution,
In the binder resin particles, the particles are different from the binder resin, and the same kind of particles are uniformly dispersed in advance in all of the binder resin particles,
The particle size of the binder resin particles is 50 nm to 500 nm, and the binder resin is a resin that melts at 40 ° C. to 60 ° C.,
The heating means is discharged into the upper Symbol print medium plural layers laminated binder resin a 40 ° C. to 60 ° C. on a mounting surface of the platen facing the head, and the binder resin is melted The above water is removed by heating only once at a temperature above, and the plurality of binder resins are melted and integrated, and uniformly in all the binder resin particles in the integrated binder resin. An ink jet recording method, wherein particles different from the dispersed binder resin are uniformly laminated on the print medium.
上記バインダ樹脂の粒子中に分散している粒子が、有機顔料、分散染料、酸化チタン、磁性粒子、アルミナ、シリカ、セラミック、カーボンブラック、金属ナノ粒子及び有機金属よりなる群から選ばれる少なくとも一種の粒子であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録方法。   The particles dispersed in the binder resin particles are at least one selected from the group consisting of organic pigments, disperse dyes, titanium oxide, magnetic particles, alumina, silica, ceramics, carbon black, metal nanoparticles, and organic metals. 2. The ink jet recording method according to claim 1, wherein the ink jet recording method is a particle. 上記バインダ樹脂が、ラテックス及び、光若しくは熱で硬化するか又は硬化した高分子化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録方法。   2. The ink jet recording method according to claim 1, wherein the binder resin is at least one resin selected from the group consisting of latex and a polymer compound cured by light or heat or cured.
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