JP2005154615A - Aqueous curing type ink for ink jet and recording method using the same - Google Patents

Aqueous curing type ink for ink jet and recording method using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous curing type ink for ink jet retaining high fastness of image which pigment has, further realizing highly precise image formation and, capable of realizing rapid crosslinking and setting of ink by photoirradiation and exhibiting long-term storage stability as ink and stable discharge reliability in a thermal ink jet system and to provide a recording method using the ink. <P>SOLUTION: The aqueous curing type ink for ink jet comprises an oligomer or a monomer having a photopolymerizable functional group and a hydrophilic part, a pigment, a photopolymerization initiator and water. In the aqueous ink, the pigment is a disperse pigment utilizing electrostatic repulsive force and the polymerization initiator has one or more ethylene oxide parts A represented by the formula: (CH<SB>2</SB>CHO)<SB>m</SB>(m is 7-12) or two or more ethylene oxide parts B represented by the formula: (CH<SB>2</SB>CHO)<SB>n</SB>(n is 1-5) and total amount of the oligomer and the monomer is 20% to 50% and the viscosity is ≤4.0 cps. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はインクを吐出させて画像の記録を行うインクジェット記録方法に用いられるインク及び、それを用いた記録方法に関するものである。   The present invention relates to an ink used in an ink jet recording method for recording an image by discharging ink, and a recording method using the ink.

インクジェット方式は、種々の作動原理よりインクの微小液滴を飛翔させて被記録媒体(紙など)に付着させ、画像や文字などの記録を行う方法であり、高速、低騒音、多色化が容易、記録パターンの融通性が高い、現像および定着が不要などの特徴があり、様々な用途において急速に普及している。更に、近年はフルカラーの多色インクジェット記録方式技術が発達し、製版方式による多色印刷や、カラー写真方式による印画と比較して遜色のない多色画像を形成することも可能であり、作成部数が少ない場合には通常の多色印刷や印画よりも安価に印刷物が得られることから、フルカラー画像記録分野まで広く応用されつつある。   The ink jet method is a method for recording images, characters, and the like by ejecting micro droplets of ink by various operating principles and attaching them to a recording medium (paper, etc.). It has features such as easy, high flexibility of recording patterns, no need for development and fixing, and is rapidly spreading in various applications. Furthermore, in recent years, full-color multi-color inkjet recording technology has been developed, and it is also possible to form multi-color images that are comparable to multi-color printing by plate-making methods and printing by color photographic methods. When the amount of ink is small, a printed matter can be obtained at a lower cost than ordinary multicolor printing or printing, so that it is widely applied to the field of full-color image recording.

従来から、記録の高速化、高精細化、フルカラー化等の記録特性向上の要求に伴って、インクジェット記録装置及び記録方法の改良が行われてきている。   2. Description of the Related Art Conventionally, ink jet recording apparatuses and recording methods have been improved in accordance with demands for improving recording characteristics such as higher recording speed, higher definition, and full color.

その中でも、記録された画像の高精細化のみならず、画像堅牢性の向上のための各種試みがなされている。そのため、染料を色材として用いる代わりに顔料を色材としている顔料インクの開発が活発である。   Among them, various attempts have been made not only to increase the definition of recorded images but also to improve image robustness. Therefore, development of pigment inks using pigments as color materials instead of using dyes as color materials is active.

しかしながら、顔料インクは特有の課題も有している。例えば、これら顔料インクを用いて、一般にインクジェット用光沢紙、インクジェット用光沢フィルムといわれるような表面光沢度の高いメディアに記録した場合、印字部において光沢メディアがもつ光沢性を損なわれる傾向にあった。また印字部の擦過性が染料インクと比較して劣ることが往々にしてあった。また、普通紙に印字する場合にも発色性や画像濃度が不十分であることや、定着性が不十分であるという問題が生じた。   However, pigment inks also have unique problems. For example, when these pigment inks are used to record on a medium having a high surface gloss such as an ink-jet glossy paper or an ink-jet glossy film, the glossiness of the glossy media tends to be lost in the print area. . In addition, the rubbing property of the printed part is often inferior to that of the dye ink. In addition, when printing on plain paper, problems such as insufficient color developability and image density and insufficient fixability occur.

これらの従来の問題点に対して様々な技術手段が考案されている。例えば、特公昭62−1426号、特開昭55−157668号、特開平3−160068号、同4−18427号公報などに水不溶性の樹脂エマルジョンを顔料インクに添加させることが記載されている。しかし、これらの樹脂エマルジョン添加インクではヘッドでの目詰まりやインク分散安定性において十分でいまだ上記欠点は解決されていない。また、こうした樹脂エマルジョンをインクに添加しても、印字後の顔料は記録メディア内に浸透拡散することなく、メディア表面上に存在しているのみなので、定着性が十分でなく耐擦過性に関しても未だ満足でなかった。   Various technical means have been devised for these conventional problems. For example, JP-B-62-1426, JP-A-55-157668, JP-A-3-160068, and JP-A-4-18427 describe that a water-insoluble resin emulsion is added to a pigment ink. However, these resin emulsion-added inks are not sufficient in terms of clogging at the head and ink dispersion stability, but the above disadvantages have not been solved. Even if such a resin emulsion is added to the ink, the pigment after printing does not permeate and diffuse into the recording medium, and is only present on the surface of the medium. I was still not satisfied.

また、特開平9−151342号、特開2001−234097号公報などに顔料を樹脂で被覆されたインクが、また、特開2001−247800号公報などには顔料を含有するポリマー粒子の水分散体を含有する水系インクが記されている。また、特開平10−316909号公報などに記されているように樹脂で被覆された顔料の調整方法が記されている。すなわち、色材である顔料に樹脂を被覆して加工するために反応性界面活性剤を用い、モノマーと共重合させて得たポリマーとして顔料表面に被覆存在させる。しかし、ここではインク吐出、着弾時には光重合官能基は共重合時に反応し、インク中、かつ顔料表面近傍に存在していないためその後の定着性には寄与しない。また、顔料周囲にポリマー樹脂を配したインクにおいては、他にもあるが、総じて光沢紙における印字部の光沢性の確保、擦過性の確保、色濃度の確保などは十分でなかった。   JP-A-9-151342, JP-A-2001-234097, and the like are inks coated with a pigment, and JP-A-2001-247800 discloses an aqueous dispersion of polymer particles containing a pigment. A water-based ink containing is described. Further, as described in JP-A-10-316909, a method for adjusting a pigment coated with a resin is described. That is, a reactive surfactant is used to coat and process a pigment as a coloring material, and the pigment surface is coated as a polymer obtained by copolymerization with a monomer. However, here, the photopolymerization functional group reacts at the time of copolymerization at the time of ink ejection and landing, and does not contribute to the subsequent fixability because it does not exist in the ink and in the vicinity of the pigment surface. In addition, in the ink in which the polymer resin is arranged around the pigment, there are others, but generally, it is not sufficient to secure the gloss of the printed part, the scratch, and the color density of the glossy paper.

これらの方法に対し、紫外線や電子線によって架橋される光重合性化合物を含有するインクを用いる方法が知られている。ここで、これらの紫外線などのエネルギー線を用いる硬化型のインクで用いられているものは殆どのものが非水系のものであり、その代表的なものとして、トルエン、メチルエチルケトン等の有機溶媒中に顔料を分散した、油性インクが用いられている。また、特公平5−64667号公報等のような溶媒を用いず、モノマー、オリゴマー、顔料分散体からなるインクが知られている。しかしながら、これらのインクではインクの粘度が十分に低くならないために精密な印字に不向きである。また、油性インクにおいては環境の観点から注意して使用する必要がある。   In contrast to these methods, a method using an ink containing a photopolymerizable compound that is crosslinked by ultraviolet rays or electron beams is known. Here, most of these curable inks that use energy rays such as ultraviolet rays are non-aqueous inks, and typical examples thereof are organic solvents such as toluene and methyl ethyl ketone. Oil-based inks in which pigments are dispersed are used. Further, there is known an ink composed of a monomer, an oligomer, and a pigment dispersion without using a solvent as described in JP-B-5-64667. However, these inks are not suitable for precise printing because the viscosity of the ink does not become sufficiently low. In addition, oil-based inks need to be used with care from an environmental point of view.

一方、水性の紫外線インクジェット用インクにより粘度を下げることができ、高精細な画像も可能となってくる。しかしながら、水性紫外線インクジェットインクにおいては溶媒として水を用いているために、水が有機溶媒と比べ、乾燥において不利であるなどの懸念点が指摘されている。   On the other hand, the viscosity can be lowered by the water-based ultraviolet inkjet ink, and a high-definition image is also possible. However, since water-based ultraviolet inkjet ink uses water as a solvent, it has been pointed out that water is disadvantageous in drying compared with an organic solvent.

しかしながら、水性の紫外線インクジェット硬化技術は、省エネルギー、環境汚染、環境負荷少ない硬化技術を用いた画像記録方法であり、更に、高精細で堅牢性の高い画像を得られる記録方法であることから有用であると考えられる。   However, the water-based ultraviolet inkjet curing technology is useful because it is an image recording method that uses energy-saving, environmental pollution, and environmental impact-free curing technology, and can obtain a high-definition and highly robust image. It is believed that there is.

こういった水性の紫外線インクジェット用インクとしては高密度ノズルに対応できる、低粘度で流動性のよい材料が必要となってくる。それにより、インク中の重合性化合物の添加量が多く出来、実質の硬化時間を短縮出来、さらに、インクを非記録媒体上の所定部に吐出した後に硬化させた場合に、硬化させたインク皮膜の物性を十分に確保するためには、色材との相溶性のよい重合性物質や光触媒の選択が必要となってくる。   For such water-based ultraviolet inkjet ink, a material having low viscosity and good fluidity that can be used for a high-density nozzle is required. As a result, the amount of the polymerizable compound added in the ink can be increased, the substantial curing time can be shortened, and the cured ink film when the ink is cured after being discharged to a predetermined portion on the non-recording medium. Therefore, it is necessary to select a polymerizable substance or a photocatalyst having good compatibility with the coloring material in order to sufficiently secure the physical properties.

水溶性の紫外線硬化性材料としては、例えば、酸性基と(メタ)アクリロイル基或いはビニル基を共に分子内に有し、且つ、水溶性の重合性化合物であるものとしては、例えば、無水琥珀酸と2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとのエステル、オルソ無水フタル酸と2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとのエステル、ビニルナフタレンスルホン酸等が実用されている。しかしながら、これらは、重合性の官能基の数が1分子中に1個であるため、重合速度が遅く、硬化物の架橋度が著しく低いので、紫外線硬化樹脂組成物の主要材料としては単独で十分といえない。   Examples of the water-soluble ultraviolet curable material include, for example, an acid group and a (meth) acryloyl group or vinyl group in the molecule, and a water-soluble polymerizable compound includes, for example, succinic anhydride And esters of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, esters of orthophthalic anhydride and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, vinyl naphthalenesulfonic acid, and the like are in practical use. However, since the number of polymerizable functional groups is one per molecule, the polymerization rate is slow, and the degree of crosslinking of the cured product is extremely low. Not enough.

これに対し、水に可溶で、1分子中に重合性官能基を2個以上有する工業的に生産されている化合物としては、ポリエチレンオキシド鎖によって親水性を付与した重合性化合物が知られている。このようなものとしては、例えば、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。しかしながら、本発明者らの検討によれば、これらの群の化合物は、エチレンオキシド鎖の長さが短いと水溶性がなく、一方、エチレンオキシド鎖の長さが長いと、水溶性は得られるものの、重合或いは硬化した時の固体物性が、硬度や接着性等の、塗料やインキに求められる性能において不足することが多いという課題が生じる。   On the other hand, as an industrially produced compound that is soluble in water and has two or more polymerizable functional groups in one molecule, a polymerizable compound imparted with hydrophilicity by a polyethylene oxide chain is known. Yes. Examples of such include (meth) acrylic acid esters of polyhydric alcohols such as diethylene glycol di (meth) acrylate and tetraethylene glycol di (meth) acrylate. However, according to the study of the present inventors, these groups of compounds are not water-soluble when the length of the ethylene oxide chain is short, while water solubility is obtained when the length of the ethylene oxide chain is long, There arises a problem that solid physical properties when polymerized or cured are often insufficient in performance required for paints and inks such as hardness and adhesion.

特開平8−165441号公報に、多官能の水溶性重合性化合物が開示されている。ここに開示されている化合物は、水溶性を付与するために、分子中の水酸基の数を増やすことで水溶性を得る手法を用いたものである。更に、特開2000−117960公報では、グリセリンから誘導される親水性ポリエポキシドの(メタ)アクリル酸エステル等が実用されている。しかし、これらは、確かに紫外線による重合性に優れ、硬化物の物性にも優れるが、水溶液の粘度が、インクジェット用インクに要求される水準に対して、やや高いという課題を残していた。   JP-A-8-165441 discloses a polyfunctional water-soluble polymerizable compound. The compound disclosed here uses a technique for obtaining water solubility by increasing the number of hydroxyl groups in the molecule in order to impart water solubility. Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-117960, (meth) acrylic acid ester of a hydrophilic polyepoxide derived from glycerin and the like are put into practical use. However, although these are certainly excellent in the polymerization property by ultraviolet rays and in the physical properties of the cured product, there remains a problem that the viscosity of the aqueous solution is slightly higher than the level required for the inkjet ink.

特開2002−187918号公報には、より高品位な画像を形成することために水溶性光重合開始剤とを含有する光硬化型樹脂組成物において、上記重合性物質が、2個以上の重合性官能基と1個或いは2個のアニオン性官能基を有する物質である水性光硬化型樹脂組成、これを用いた水性インクを開示している。これにより画像精細性、重合速度の点で大きく改善されたが、インクとしての長期保存安定性及び熱インクジェット記録方式におけるいくつかの吐出信頼性の確保においては未だ改善の余地がある。
特公昭62−1426号公報 特開昭55−157668号公報 特開平3−160068号公報 特開平4−18427号公報 特開平9−151342号公報 特開2001−234097号公報 特開2001−247800号公報 特開平10−316909号公報 特公平5−64667号公報 特開平8−165441号公報 特開2000−117960公報 特開2002−187918号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-187918 discloses a photocurable resin composition containing a water-soluble photopolymerization initiator in order to form a higher quality image, wherein the polymerizable substance contains two or more polymers. An aqueous photocurable resin composition which is a substance having a functional functional group and one or two anionic functional groups, and an aqueous ink using the same are disclosed. This greatly improved image definition and polymerization speed, but there is still room for improvement in long-term storage stability as an ink and securing some ejection reliability in the thermal ink jet recording system.
Japanese Examined Patent Publication No. 62-1426 JP 55-157668 A Japanese Patent Laid-Open No. 3-160068 JP-A-4-18427 Japanese Patent Laid-Open No. 9-151342 JP 2001-234097 A JP 2001-247800 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-316909 Japanese Patent Publication No. 5-64667 JP-A-8-165441 JP 2000-117960 A JP 2002-187918 A

従って、本発明は上記問題点を解決し、色材としての顔料の持つ高い画像堅牢性を保持し、更に、顔料インクで高精細な画像形成を実現するとともに、光照射によるインクの速やかな架橋定着が実現でき、更に、インクとしての長期保存安定性及び熱インクジェット方式における安定な吐出信頼性が得られる水性硬化型インクジェット用インク及びそれを用いた記録方法を提供することである。   Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, maintains high image fastness of the pigment as the color material, and further achieves high-definition image formation with the pigment ink, and promptly cross-links the ink by light irradiation. An object of the present invention is to provide an aqueous curable ink-jet ink capable of realizing fixing and further providing long-term storage stability as an ink and stable ejection reliability in a thermal ink-jet method, and a recording method using the same.

光重合性官能基と親水性部位を有するオリゴマーもしくはモノマーと顔料、光重合開始剤、及び水を含む水性インクジェット用インクにおいて前記顔料が静電気的反発力を利用した分散顔料であり、前記重合開始剤がエチレンオキシド 部位−(CHCHO)m−(m=7〜12)を1つ以上有する、もしくはエチレンオキシド部位B:−(CHCHO)n−(n=1〜5)を2つ以上有し、前記オリゴマー及びモノマーの総量が20%〜50%の範囲であり、粘度が4.0cps以下であることを特徴とする水性硬化型インクジェット用インク提供される。 In the aqueous inkjet ink containing an oligomer or monomer having a photopolymerizable functional group and a hydrophilic part, a pigment, a photopolymerization initiator, and water, the pigment is a dispersed pigment using electrostatic repulsion, and the polymerization initiator Has one or more ethylene oxide moieties — (CH 2 CHO) m— (m = 7 to 12), or two or more ethylene oxide moieties B: — (CH 2 CHO) n— (n = 1 to 5) An aqueous curable ink-jet ink is provided, wherein the total amount of the oligomer and the monomer is in the range of 20% to 50% and the viscosity is 4.0 cps or less.

更に本発明の記録方法によれば、1)前記インクを熱インクジェット方式のヘッドの吐出口から吐出させて被記録媒体の所定部に付着させる工程。2)工程1)で吐出された所定部に光照射して該インクを硬化させる工程を有することを特徴とする記録方法が提供される。   Further, according to the recording method of the present invention, 1) the step of ejecting the ink from the ejection port of the thermal ink jet head and adhering it to a predetermined portion of the recording medium. 2) There is provided a recording method comprising a step of irradiating the predetermined portion ejected in step 1) with light to cure the ink.

以上説明したように、本発明によれば、顔料インクで高精細な画像形成を実現するとともに、更に、光照射によるインクの速やかな架橋定着が実現でき、更に、インクとしての長期保存安定性及び熱インクジェット方式における安定な吐出信頼性が得られる水性硬化型インクジェット用インク及びそれを用いた記録方法が提供される。   As described above, according to the present invention, high-definition image formation can be realized with pigment ink, and further, rapid cross-linking and fixing of ink by light irradiation can be realized. Further, long-term storage stability as ink and An aqueous curable ink-jet ink capable of obtaining stable ejection reliability in a thermal ink-jet method and a recording method using the same are provided.

次に、好ましい実施の形態を挙げて本発明を詳細に説明する。本発明者らは、上記した従来技術の課題を解決すべく、光重合性官能基と親水性部位を有するオリゴマーもしくはモノマーと顔料、光重合開始剤、及び水を含む水性インクジェット用インクにおいて、顔料及び光重合開始剤の特性及び構造について鋭意検討した結果、従来の水性硬化型インクジェット用インクにおける光重合性化合物の含有量を増やした場合や特定の顔料種を用いた場合において生じた粘度上昇や顔料の凝集を防止し、低粘度で、安定吐出可能な、光照射による架橋反応の良好な水性硬化型インクジェット用インクの実現に至った。   Next, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments. In order to solve the above-described problems of the prior art, the present inventors have proposed a pigment in an aqueous inkjet ink containing a photopolymerizable functional group, an oligomer or monomer having a hydrophilic part, a pigment, a photopolymerization initiator, and water. As a result of intensive studies on the characteristics and structure of the photopolymerization initiator, as a result of increasing the content of the photopolymerizable compound in the conventional aqueous curable inkjet ink or when using a specific pigment type, The present invention has led to the realization of an aqueous curable inkjet ink that prevents aggregation of pigments, has a low viscosity, can be stably ejected, and has a good crosslinking reaction by light irradiation.

一般に、インク中に含有されている顔料を水溶性高分子の吸着により分散する場合には立体障害により分散性が保持されている。従来の水溶性高分子を分散剤として用いた顔料を含有する通常の顔料インクの場合には、更に水以外の溶剤成分等を添加する際には20%以上が一般的である。この場合、各種溶剤を組み合わせることが鑑みられており低粘度のインクジェット用インクが実現されてきた。しかしながら、水性硬化型インクジェット用インクに用いられる光重合性化合物においては、その含有量が比較的少ない場合には低粘度化が可能であったが、反応性の高い多官能の化合物を用いる際などには急激な粘度上昇が生じることがある。特開2002−187918号公報において示されたように、反応性の高い各種水溶性光重合化合物と光重合開始剤を提案されているが、熱インクジェット記録方式において使用する際に、更なる安定な吐出信頼性を確保するために、本発明者らは水性硬化型インクジェット用インクにおける顔料分散の安定性に着目して鋭意検討し本発明に至っている。   Generally, when a pigment contained in an ink is dispersed by adsorption of a water-soluble polymer, the dispersibility is maintained due to steric hindrance. In the case of a conventional pigment ink containing a pigment using a conventional water-soluble polymer as a dispersant, it is generally 20% or more when a solvent component other than water is added. In this case, it is considered to combine various solvents, and low-viscosity ink-jet inks have been realized. However, in the photopolymerizable compound used in the aqueous curable ink-jet ink, the viscosity can be lowered when the content is relatively small, but when using a highly functional polyfunctional compound, etc. In some cases, a sudden increase in viscosity may occur. As disclosed in JP-A No. 2002-187918, various water-soluble photopolymerizable compounds and photopolymerization initiators having high reactivity have been proposed. In order to ensure ejection reliability, the present inventors have intensively studied paying attention to the stability of pigment dispersion in an aqueous curable ink-jet ink and have reached the present invention.

すなわち、熱インクジェット方式に用いる場合、しかも、反応性の高い多官能の化合物を用いる際には、吐出特性における高い信頼性を得るためには、顔料が静電気的反発力を利用した分散顔料を用いることが有効であり、更に、光重合開始剤にエチレンオキシド部位A:−(CHCHO)m−(m=7〜12)を1つ以上有するものもしくはもしくはエチレンオキシド部位B:−(CHCHO)n−(n=1〜5)を2つ以上有するものを併用することによって、顔料の分散破壊による凝集を防止し、粘度上昇を抑制できることを見出すに至った。これは開始剤が本来の重合の開始の役目を果たすのみならず、顔料分散に同時に作用するためと推測される。それによりインク自体の長期安定性のみならず、熱インクジェット記録における課題である吐出安定性の確保も実現できる。 That is, when used in a thermal ink jet method, and when using a highly functional polyfunctional compound, in order to obtain high reliability in ejection characteristics, the pigment is a dispersed pigment using electrostatic repulsion. In addition, the photopolymerization initiator has one or more ethylene oxide sites A: — (CH 2 CHO) m— (m = 7 to 12) or ethylene oxide sites B: — (CH 2 CHO) By using together what has two or more of n- (n = 1-5), it came to discover that the aggregation by the dispersion | distribution destruction of a pigment was prevented and a viscosity rise could be suppressed. This is presumably because the initiator not only serves to initiate the original polymerization but also acts on the pigment dispersion simultaneously. As a result, not only long-term stability of the ink itself but also securing of ejection stability, which is a problem in thermal ink jet recording, can be realized.

尚、ここで課題となっている吐出安定性について詳しく述べる。すなわち、熱インクジェット記録方式においては長期的な安定吐出とともに、インクの間欠吐出性やインクの固着性といった記録装置の使用時に確保しなければならない信頼性の問題がある。インクの間欠吐出性とは、具体的には例えばインクジェット記録ヘッドの所定のノズルからインクを吐出させた後、そのノズルからのインクの吐出がある程度長い時間(例えば12時間程度)停止された後に再びそのノズルからインクを再吐出させたときに、インクの再吐出が安定して行なわれず、印字が乱れてしまうことがある。この様に、所定のノズルからインクを吐出させ、該ノズルからの吐出が所定の 時間停止された後にそのノズルからインクを再吐出させる動作を「インクの間欠吐出」と称し、インクの再吐出が安定しないことを「間欠吐出性が悪い」と呼ぶ。   The discharge stability, which is a problem here, will be described in detail. That is, in the thermal ink jet recording system, there is a problem of reliability that must be ensured during use of the recording apparatus, such as intermittent ejection of ink and ink fixation, as well as long-term stable ejection. Specifically, the intermittent ejection property of ink is, for example, after ejecting ink from a predetermined nozzle of an ink jet recording head, and then again after the ejection of ink from that nozzle has been stopped for a certain long time (for example, about 12 hours). When ink is re-discharged from the nozzle, ink re-discharge is not stably performed and printing may be disturbed. In this way, the operation of ejecting ink from a predetermined nozzle and stopping the ejection from the nozzle for a predetermined time and then ejecting the ink again from the nozzle is called “intermittent ink ejection”. Instability is referred to as “intermittent ejection performance is poor”.

またインクの固着性とは、インクの吐出が長期間(例えば数日間以上)停止された後に、再びそのノズルからインクを再吐出させるとき、ノズル内で粘度上昇もしくは固形化してしまったインクを排除するための回復動作が必要な場合があり、ノズル内のインクの粘度上昇もしくは固形化によって再吐出が安定しない状態を「インクの固着」と称し、安定な再吐出を得るために回復動作を多く必要とすることを「固着性が悪い」と呼ぶ。   Ink stickiness means that after ink ejection has been stopped for a long time (for example, several days or more), when ink is re-ejected from that nozzle again, ink that has increased in viscosity or solidified in the nozzle is eliminated. In order to obtain stable re-ejection, the recovery operation is necessary to obtain a stable re-ejection. What is required is called “poor adhesion”.

次に本発明に用いられる各種材料等について詳細に述べる。   Next, various materials used in the present invention will be described in detail.

(顔料)
本発明において使用される顔料としては、具体的には、黒色のインクに使用されるものとしてカーボンブラックが挙げられる。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あって、一次粒子径が15〜40mμ、BET法による比表面積が50〜300m/g、DBP吸油量が40〜150m1/100g、揮発分が0.5〜10%、pH値が2〜9等の特性を有するものが好ましく用いられる。この様な特性を有する市販品としては、例えば、No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、No.2200B(以上三菱化成製)、RAVEN l255(以上コロンビア製)、REGAL400R、REGAL 330R、REGAL 660R、MOGUL L(以上キャボット製)、Color Black FWl、COLOR BlackFWl8、Color Black Sl70、Color Black Sl50、Printex 35、Printex U(以上デグッサ製)等があり、いずれも好ましく使用することが出来る。
(Pigment)
Specific examples of the pigment used in the present invention include carbon black as a pigment used in black ink. The carbon black is, for example, a carbon black produced by a furnace method or a channel method, and has a primary particle diameter of 15 to 40 mμ, a specific surface area by a BET method of 50 to 300 m 2 / g, and a DBP oil absorption of 40 to 150 ml. / 100 g, a volatile component of 0.5 to 10%, a pH value of 2 to 9 and the like are preferably used. Examples of commercially available products having such characteristics include No. 2300, no. 900, MCF88, No. 33, no. 40, no. 45, no. 52, MA7, MA8, no. 2200B (Mitsubishi Kasei), RAVEN 1255 (Columbia), REGAL400R, REGAL 330R, REGAL 660R, MOGUL L (Cabot) Printex U (manufactured by Degussa) and the like can be used preferably.

イエロー顔料としては、例えば、ピグメントイエロー1、ピグメントイエロー2、ピグメントイエロー3、ピグメントイエロー12、ピグメントイエロー13、ピグメントイエロー14、ピグメントイエロー16、ピグメントイエロー17、ピグメントイエロー55、ピグメントイエロー73、ピグメントイエロー74、ピグメントイエロー75、ピグメントイエロー83、ピグメントイエロー93、ピグメントイエロー95、ピグメントイエロー97、ピグメントイエロー98、ピグメントイエロー109、ピグメントイエロー110、ピグメントイエロー114、ピグメントイエロー128、ピグメントイエロー138、ピグメントイエロー139、ピグメントイエロー150、ピグメントイエロー151、ピグメントイエロー154、ピグメントイエロー155及びピグメントイエロー180等が挙げられる。   Examples of the yellow pigment include Pigment Yellow 1, Pigment Yellow 2, Pigment Yellow 3, Pigment Yellow 12, Pigment Yellow 13, Pigment Yellow 14, Pigment Yellow 16, Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 55, Pigment Yellow 73, and Pigment Yellow 74. Pigment Yellow 75, Pigment Yellow 83, Pigment Yellow 93, Pigment Yellow 95, Pigment Yellow 97, Pigment Yellow 98, Pigment Yellow 109, Pigment Yellow 110, Pigment Yellow 114, Pigment Yellow 128, Pigment Yellow 138, Pigment Yellow 139, Pigment Yellow 150, pigment yellow 151, pigment yellow 154, Pigment Yellow 155 and Pigment Yellow 180, and the like.

マゼンタ顔料としては、例えば、ピグメントレッド5、ピグメントレッド7、ピグメントレッド12、ピグメントレッド48(Ca)、ピグメントレッド48(Mn)、ピグメントレッド57:1、ピグメントレッド57(Sr)、ピグメントレッド57:2、ピグメントレッド122、ピグメントレッド123、ピグメントレッド168、ピグメントレッド184、ピグメントレッド202及びピグメントレッド238等が挙げられる。   Examples of magenta pigments include, for example, Pigment Red 5, Pigment Red 7, Pigment Red 12, Pigment Red 48 (Ca), Pigment Red 48 (Mn), Pigment Red 57: 1, Pigment Red 57 (Sr), and Pigment Red 57: 2, Pigment Red 122, Pigment Red 123, Pigment Red 168, Pigment Red 184, Pigment Red 202, Pigment Red 238, and the like.

シアン顔料としては、例えば、ピグメントブルー1、ピグメントブルー2、ピグメントブルー3、ピグメントブルー16、ピグメントブルー22、ピグメントブルー60、ピグメントブルー15:2、ピグメントブルー15:3、バットブルー4及びバットブルー60等が挙げられる。   Examples of cyan pigments include Pigment Blue 1, Pigment Blue 2, Pigment Blue 3, Pigment Blue 16, Pigment Blue 22, Pigment Blue 60, Pigment Blue 15: 2, Pigment Blue 15: 3, Bat Blue 4 and Bat Blue 60. Etc.

顔料粒子の平均粒子径は、25nm〜200nm程度の範囲が好適である。この範囲は印刷物の用途にも依存するが、可視光線の波長よりも十分に小さいので、散乱が少なければ十分に鮮明と言える印刷物が与えられる。   The average particle diameter of the pigment particles is preferably in the range of about 25 nm to 200 nm. Although this range depends on the use of the printed matter, it is sufficiently smaller than the wavelength of visible light, so that it can be said that the printed matter can be said to be sufficiently clear if the scattering is small.

顔料のインク中の含有量はマーキング用途、写真画像形成の用途によって適時選ばれるが、インク全体に対して固形分換算で0.1%〜10%の範囲で含有するのが好適である。   The content of the pigment in the ink is appropriately selected depending on the marking application and the photographic image forming application, but it is preferably contained in the range of 0.1% to 10% in terms of solid content with respect to the entire ink.

本発明において、上記カーボンブラック及び有機顔料の表面改質を行い、静電気的反発力を利用した分散顔料を作製するにはUSP5,554,739号公報や5,837,045号公報等に開示されている方法によって可能である。具体的には少なくとも1種の親水性有機基が結合している顔料であり、この有機基は少なくとも1個の芳香族基、及び少なくとも1個のイオン性基もしくはイオン可能な基、または、イオン性基もしくはイオン可能な基の混合物を含む表面改質された顔料であり、水中において、水溶性高分子による立体障害を利用して分散されているものとは異なり、静電気的反発力を利用して分散されている。   In the present invention, the surface modification of the carbon black and the organic pigment and the production of a dispersed pigment using electrostatic repulsion are disclosed in US Pat. Nos. 5,554,739 and 5,837,045. It is possible by the way you are. Specifically, it is a pigment having at least one hydrophilic organic group bonded thereto, and the organic group includes at least one aromatic group and at least one ionic group or ionizable group, or ion This is a surface-modified pigment that contains a mixture of ionic groups or ionizable groups. Unlike pigments that are dispersed in water using steric hindrance due to water-soluble polymers, they use electrostatic repulsion. Are distributed.

ここで、顔料に結合することができる好ましい有機基は、官能基としてのイオン基又はイオン性基で置換された有機基である。イオン性基とは、使用される媒体中でイオン基を生成することができる基である。イオン基はアニオン基又はカチオン基でよく、イオン性基はアニオン又はカチオンを生成することができる。   Here, a preferable organic group that can be bonded to the pigment is an ionic group as a functional group or an organic group substituted with an ionic group. An ionic group is a group capable of generating an ionic group in the medium used. The ionic group can be an anionic group or a cationic group, and the ionic group can generate an anion or a cation.

アニオンを生成するイオン性官能基には、例えば、酸性基や酸性基の塩がある。したがって、有機基は、有機酸から誘導された基を含む。好ましくは、アニオンを生成するイオン基を含む場合、この有機基はa)芳香族基又はC1〜C12アルキル基と、b)11未満のpKaを有する少なくとも1種の酸性基、又は11未満のpKaを有する少なくとも1種の酸性基の塩、又は11未満のpKaを有する少なくとも1種の酸性基の塩と11未満のpKaを有する少なくとも1種の酸性基の塩の混合物、を有する。酸性基のpKaとは、全体としての有機基のpKaを言い、酸性置換基だけではない。より好ましくは、pKaは10未満であり、最も好ましくは9未満である。好ましくは、有機基の芳香族基又はアルキル基が、カーボンに直接結合する。芳香族基は、例えばアルキル基でさらに置換されることができ、置換されなくてもよい。C1〜C12アルキル基は枝分かれしても枝分かれしていなくてもよく、好ましくはエチルである。より好ましくは、有機基はフェニル基又はナフチル基であり、酸性基はスルホン酸基、スルフィン酸基、ホスフォン酸基、又はカルボン酸基である。例としては、−COOH,−SOH,−PO,−SONH,−SONHCOR、及びこれらの塩の例えば−COONa,−COOK,−COO−NR ,−SONa,−HPONa,−SO−NR ,PONaなどが挙げられ、ここでRはアルキル基又はフェニル基である。特に好ましいイオン性置換基は、−COOH,−SOH、及びこれらのナトリウム塩とカリウム塩である。 Examples of ionic functional groups that generate anions include acidic groups and salts of acidic groups. Thus, organic groups include groups derived from organic acids. Preferably, when comprising an ionic group that forms an anion, this organic group is a) an aromatic group or a C1-C12 alkyl group, and b) at least one acidic group having a pKa of less than 11, or a pKa of less than 11. A salt of at least one acid group having a pKa of less than 11 and a salt of at least one acid group having a pKa of less than 11. The pKa of an acidic group refers to the pKa of an organic group as a whole, and is not limited to an acidic substituent. More preferably, the pKa is less than 10 and most preferably less than 9. Preferably, the aromatic group or alkyl group of the organic group is directly bonded to carbon. The aromatic group can be further substituted, for example with an alkyl group, and need not be substituted. The C1-C12 alkyl group may be branched or unbranched and is preferably ethyl. More preferably, the organic group is a phenyl group or a naphthyl group, and the acidic group is a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a phosphonic acid group, or a carboxylic acid group. Examples, -COOH, -SO 3 H, -PO 3 H 2, -SO 2 NH 2, -SO 2 NHCOR, and their salts for example -COONa, -COOK, -COO-NR 4 +, -SO 3 Na, —HPO 3 Na, —SO 3 —NR 4 + , PO 3 Na 2 and the like, where R is an alkyl group or a phenyl group. Particularly preferred ionic substituents are —COOH, —SO 3 H, and sodium and potassium salts thereof.

より好ましくは、有機基は、置換又は未置換のスルホフェニル基又はその塩、置換又は未置換の(ポリスルホ)フェニル基又はその塩、置換又は未置換のスルホナフチル基又はその塩、置換又は未置換の(ポリスルホ)ナフチル基又はその塩である。好ましい置換スルホフェニル基はヒドロキシスルホフェニル基又はその塩である。   More preferably, the organic group is a substituted or unsubstituted sulfophenyl group or a salt thereof, a substituted or unsubstituted (polysulfo) phenyl group or a salt thereof, a substituted or unsubstituted sulfonaphthyl group or a salt thereof, a substituted or unsubstituted (Polysulfo) naphthyl group or a salt thereof. A preferred substituted sulfophenyl group is a hydroxysulfophenyl group or a salt thereof.

アニオンを生成するイオン性官能基を有する特定の有機基は、p−スルホフェニル、4−ヒドロキシ−3−スルホフェニル、及び2−スルホエチルである。 アミンは、カチオン基を生成するイオン性官能基の例であり、アニオンを生成するイオン性基について先に説明したのと同じ有機基に結合することができる。例えば、アミンは、酸性媒体中でプロトン付加されてアンモニウム基を生成することができる。好ましくは、アミン置換基を有する有機基は、5未満のpKbを有する。第四アンモニウム基(−NR )と第四ホスホニウム基(−PR )もまたカチオン基の例であり、アニオンを生成するイオン性基について先に説明したものと同じ有機基に結合することができる。好ましくは、有機基は、フェニル基やナフチル基のような芳香族基、第四アンモニウム基、又は第四ホスホニウム基を含む。芳香族基は、好ましくは炭素に直接結合する。四級化環状アミンや四級化芳香族アミンもまた有機基として使用されることができる。即ち、この面からN−メチル−ピリジルのような窒素置換ピリジニウム化合物も使用可能である。この有機基の例には、限定されるものではないが、3−CN(C,CNC ,CCOCHN(CH ,CCOCH(NC)+,3−CN(CH,CCHN(CH などが挙げられる。 Specific organic groups having ionic functional groups that generate anions are p-sulfophenyl, 4-hydroxy-3-sulfophenyl, and 2-sulfoethyl. An amine is an example of an ionic functional group that generates a cationic group and can be bonded to the same organic group described above for an ionic group that generates an anion. For example, amines can be protonated in acidic media to produce ammonium groups. Preferably, the organic group having an amine substituent has a pKb of less than 5. Quaternary ammonium groups (—NR 3 + ) and quaternary phosphonium groups (—PR 3 + ) are also examples of cationic groups that bind to the same organic groups described above for ionic groups that generate anions. be able to. Preferably, the organic group includes an aromatic group such as a phenyl group or a naphthyl group, a quaternary ammonium group, or a quaternary phosphonium group. The aromatic group is preferably bonded directly to the carbon. Quaternized cyclic amines and quaternized aromatic amines can also be used as organic groups. That is, from this aspect, nitrogen-substituted pyridinium compounds such as N-methyl-pyridyl can also be used. Examples of organic groups include, but are not limited to, 3-C 5 H 4 N (C 2 H 5) +, C 6 H 4 NC 5 H 5 +, C 5 H 4 COCH 2 N (CH 3) 3 +, C 5 H 4 COCH 2 (NC 5 H 5) +, 3-C 5 H 4 N (CH 3) +, C 5 H 4 CH 2 N (CH 3) 3 + , and the like.

本発明で用いるイオン基又はイオン性基で置換された結合有機基をし、静電気的反発力を利用した分散顔料の水分散性は、一般に、イオン性基を有する顔料に結合した有機基の数、又は所与の有機基に結合したイオン性基の数が増加すると向上する。即ち、本発明に用いる顔料は、そのイオン性基を有する顔料に結合した有機酸の数、又は所定の有機基に結合したイオン性基の数の増加は、それらの水分散性を高め、所望のレベルまで水分散性を調節することを可能にし、本発明の水性硬化型インクジェット用インクに用いる光重合性化合物の存在下においても安定な分散性を得られる。   The water dispersibility of a dispersed pigment having an ionic group or an organic group substituted with an ionic group used in the present invention and utilizing electrostatic repulsion is generally the number of organic groups bonded to the pigment having an ionic group. Or an increase in the number of ionic groups attached to a given organic group. That is, the pigment used in the present invention increases the number of organic acids bonded to the pigment having an ionic group or the number of ionic groups bonded to a predetermined organic group, thereby increasing the water dispersibility. It is possible to adjust the water dispersibility to a level of 5%, and a stable dispersibility can be obtained even in the presence of the photopolymerizable compound used in the aqueous curable inkjet ink of the present invention.

また、本発明で用いる顔料に結合した有機基としてアミンを含む場合には、水系ビヒクルを酸性にすることによって高められることに留意すべきである。   It should also be noted that when an amine is included as an organic group bonded to the pigment used in the present invention, it can be increased by acidifying the aqueous vehicle.

尚、本発明におけるインク中の顔料の含有量は記録物の画像濃度と粘度の関係から0.3〜7重量%とするのが好ましい。
(光重合開始剤)
本発明に用いる光重合性開始剤は上記顔料の分散性に作用するのに有効なエチレンオキシド 部位A:−(CHCHO)m−(m=7〜12)を1つ以上有するもの、もしくはエチレンオキシド 部位B:−(CHCHO)n−(n=1〜5)を2つ以上有するものを用いる。
In the present invention, the pigment content in the ink is preferably 0.3 to 7% by weight from the relationship between the image density and the viscosity of the recorded matter.
(Photopolymerization initiator)
The photopolymerization initiator used in the present invention has one or more ethylene oxide moieties A: — (CH 2 CHO) m— (m = 7 to 12) effective to affect the dispersibility of the pigment, or ethylene oxide use those having site B :-( CH 2 CHO) n- ( n = 1~5) of two or more.

これらの光重合性開始剤が有するエチレンオキシド部位の付加数は、開始剤自体の親水性と添加による粘度の上昇、及び上記顔料の分散性への作用の関係から最適な値が存在する。即ちエチレンオキシド部位Aを1つ以上有するものの場合にはm=7〜10の範囲が適しており、エチレンオキシド部位Bを2つ以上有するものの場合にはそれぞれがn=1〜5の範囲が適している。この範囲未満では光重合性開始剤自体の親水性が得られず、同時に上記顔料の分散性に作用する効果が十分に得られない。一方、この範囲より大きい場合には添加の際に粘度上昇の傾向が見られ、そのため、十分な効果を得られる量の添加が困難となる。   The number of ethylene oxide moieties added to these photopolymerizable initiators has an optimum value from the relationship between the hydrophilicity of the initiator itself, the increase in viscosity due to the addition, and the effect on the dispersibility of the pigment. That is, m = 7 to 10 is suitable for those having one or more ethylene oxide sites A, and n = 1 to 5 is suitable for each having two or more ethylene oxide sites B. . If it is less than this range, the hydrophilicity of the photopolymerizable initiator itself cannot be obtained, and at the same time, the effect of acting on the dispersibility of the pigment cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when it is larger than this range, a tendency to increase the viscosity is observed during the addition, so that it is difficult to add an amount that can provide a sufficient effect.

尚、これらの光重合性開始剤としては、例えば400nm前後までのものが紫外線を受けてラジカルを生成する感受性を有するものとして挙げられる。   In addition, as these photopolymerization initiators, for example, those having a wavelength of up to about 400 nm are listed as having a sensitivity to generate radicals upon receiving ultraviolet rays.

具体的には好ましい化合物として下記のような(1)〜(4)の化合物が挙げられる。   Specifically, preferable compounds include the following compounds (1) to (4).

Figure 2005154615
(式中、R及びRは各々独立に、水素原子、または置換基もしくは未置換のアルキル基を表す。)
Figure 2005154615
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, or a substituted or unsubstituted alkyl group.)

Figure 2005154615
(式中、Rは各々独立に、水素原子、または置換基もしくは未置換のアルキル基を表す。)
Figure 2005154615
(In the formula, each R 3 independently represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group.)

Figure 2005154615
本発明において上記化合物の中ではチオキサントン誘導体とαヒドロキシフェニルケントン誘導体が特に好ましく用いられる。
Figure 2005154615
In the present invention, among the above compounds, thioxanthone derivatives and α-hydroxyphenylkenton derivatives are particularly preferably used.

尚、上記化合物のイオン性が顔料の分散を左右しており、何らかのイオン性の解離基を有さない即ち、非イオン性の化合物を選択する。   It should be noted that the ionicity of the compound affects the dispersion of the pigment, and does not have any ionic dissociation group, that is, a nonionic compound is selected.

本発明においては光重合性官能基を有するオリゴマーやモノマーの添加量を増やしても顔料の分散安定性を保ち粘度上昇を抑制できるが、吐出安定性の確保は粘度上昇の抑制以外に本発明のような顔料と光重合開始剤の組み合わせにおいて、インクの吐出を低下させるコゲの発生を抑制または、熱インクジェットプリントヘッドのヒーターボード部への堆積を抑制するためと推測される。   In the present invention, even if the amount of the oligomer or monomer having a photopolymerizable functional group is increased, the dispersion stability of the pigment can be maintained and the increase in viscosity can be suppressed. However, securing the discharge stability is not limited to the increase in viscosity. In such a combination of a pigment and a photopolymerization initiator, it is presumed to suppress the generation of kogation that reduces ink ejection or to suppress the deposition on the heater board portion of the thermal ink jet print head.

本発明において上記化合物は単独もしくは2種以上で用いてもよい。添加量については顔料の分散安定作用と粘度上昇の関係から0.5〜3質量部が好適であり、熱インクジェット記録方式において安定吐出の実現可能な粘度、即ち4.0cps以内の範囲に調整する。   In the present invention, the above compounds may be used alone or in combination of two or more. The addition amount is preferably 0.5 to 3 parts by mass from the relationship between the pigment dispersion stabilizing action and the viscosity increase, and is adjusted to a viscosity within the range of 4.0 cps that can realize stable ejection in the thermal ink jet recording system. .

尚、本発明に用いる光重合開始剤は上記化合物に限定されるものではない。
(光重合性官能基を有する親水オリゴマー・モノマー)
また、本発明に使用できる重合性官能基を有する親水性オリゴマーもしくはモノマーは光重合開始剤と共存下で、紫外線の照射により重合して、所望とする硬化膜の特性が得られ、かつインクとした際におけるインクジェットインクとしての特性をも満たすものが利用される。
In addition, the photoinitiator used for this invention is not limited to the said compound.
(Hydrophilic oligomer / monomer having a photopolymerizable functional group)
In addition, the hydrophilic oligomer or monomer having a polymerizable functional group that can be used in the present invention is polymerized by irradiation with ultraviolet rays in the presence of a photopolymerization initiator to obtain desired cured film characteristics, and The ink jet ink satisfying the characteristics as an inkjet ink is used.

具体的には従来の水性インクジェット用紫外線硬化性材料として用いられているものが使用でき、単官能のものとしては酸性基と(メタ)アクリロイル基或いはビニル基を共に分子内に有し、且つ、水溶性の重合性化合物であるものとしては、例えば、無水琥珀酸と2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとのエステル、オルソ無水フタル酸と2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとのエステル、ビニルナフタレンスルホン酸等が用いられる。また、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、等が用いられる。また、水溶性のモノマーとしてはアクリロイルモロフォリン(ACMO)、ダイアセトンアクリルアマイド、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニル−ホルムアミド等が用いられる。   Specifically, what is used as a conventional ultraviolet curable material for water-based inkjet can be used, and as a monofunctional one, both an acidic group and a (meth) acryloyl group or vinyl group are present in the molecule, and Examples of water-soluble polymerizable compounds include esters of succinic anhydride and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, esters of orthophthalic anhydride and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, vinyl naphthalene sulfone. An acid or the like is used. Further, methoxypolyethylene glycol methacrylate, methoxypolyethylene glycol acrylate, etc. are used. As the water-soluble monomer, acryloyl morphophorin (ACMO), diacetone acrylamide, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-formamide and the like are used.

更に、本発明に用いる顔料と反応性を高めるために、水溶性の多官能性の重合性化合物が選ばれる。例えば、1分子中に2以上のアクリロイル基を有したものが適しており、更に水に対する溶解度が10重量%以上である化合物を好適に用いることができる。例えば、多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル及び多価アルコールから誘導されるグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸エステル等を挙げることができる。多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、例えば、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート等のポリエチレングリコールを挙げることができる。また、グリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、等の多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。具体的には下記のような化合物を挙げることができる。   Furthermore, a water-soluble polyfunctional polymerizable compound is selected in order to increase the reactivity with the pigment used in the present invention. For example, a compound having two or more acryloyl groups in one molecule is suitable, and a compound having a solubility in water of 10% by weight or more can be suitably used. Examples thereof include (meth) acrylic acid esters of polyhydric alcohols and (meth) acrylic acid esters of glycidyl ethers derived from polyhydric alcohols. Specific examples of the (meth) acrylic acid ester of a polyhydric alcohol include polyethylene glycols such as polyethylene glycol diacrylate and polyethylene glycol dimethacrylate. Specific examples of the (meth) acrylic acid ester of glycidyl ether include (meth) acrylic acid esters of polyhydric alcohols and the like. Specific examples include the following compounds.

Figure 2005154615
(式中n+m+l=1〜15)
Figure 2005154615
(Where n + m + 1 = 1-15)

Figure 2005154615
尚、これらの多価アルコール類は、エチレンオキシドの付加によって内部がエチレンオキシド鎖で鎖長が延長されたものであってもよい。また、以上に挙げた水溶性の光重合性官能基を有するオリゴマーやモノマーは上記のものに限定されるものではない。
Figure 2005154615
In addition, these polyhydric alcohols may have an ethylene oxide chain and an extended chain length by addition of ethylene oxide. Further, the oligomers and monomers having the water-soluble photopolymerizable functional groups mentioned above are not limited to the above.

尚、本発明においては光照射の反応性を高めるためにインク組成物全体に対して重量分で20〜50%含有する。   In the present invention, it is contained in an amount of 20 to 50% by weight with respect to the whole ink composition in order to increase the reactivity of light irradiation.

(増感剤)
更に、反応を促進するために増感剤を加えてもよい。具体的には
1)アミン系:脂肪族アミン、芳香族基を含むアミン、ピペリジン
2)尿素:アリル系、o−トリルチオ尿素
3)イオウ化合物:ナトリウムジエチルジチオホスフェート、芳香族スルフィン酸の可溶性塩
4)ニトリル系化合物:N、N、ジ置換pアミノベンゾニトリル
5)リン化合物:トリnブチルホスフィン、ネトリウムジエチルジチオホスフィード
6)窒素化合物:ミヒラーケトン、Nニトリソヒドロキシルアミン誘導体、オキサゾリジン化合物、テトラヒドロ1、3オキサジン化合物、ホルムアルデヒドまたはアセトアルデヒドとジアミンの縮合物
7)エポキシ樹脂とアミンの反応生成物の高分子化アミン、トリエタノールアミントリアクリレート
が挙げられる。尚、上記増感剤の添加量としては通常はインク組成物全体に対して重量分で0.1〜3%含有する。
(Sensitizer)
Further, a sensitizer may be added to accelerate the reaction. Specifically: 1) Amine-based: aliphatic amine, amine containing aromatic group, piperidine 2) Urea: allyl-based, o-tolylthiourea 3) Sulfur compound: sodium diethyldithiophosphate, soluble salt of aromatic sulfinic acid 4 ) Nitrile compound: N, N, di-substituted p-aminobenzonitrile 5) Phosphorus compound: Tri-n-butylphosphine, Netium diethyldithiophosphide 6) Nitrogen compound: Michler's ketone, N nitrisohydroxylamine derivative, oxazolidine compound, tetrahydro 1 3) Condensation product of oxazine compound, formaldehyde or acetaldehyde and diamine 7) Polymerized amine of reaction product of epoxy resin and amine, triethanolamine triacrylate The addition amount of the sensitizer is usually 0.1 to 3% by weight with respect to the whole ink composition.

(添加剤)
本発明においてインク中に上記の物質以外に任意の添加剤を含有してもよい。このような添加剤の例としてpH調整剤、レべリング剤、粘度調整剤、酸化防止剤、ヒンダードアミン光安定剤(HALS)、防腐剤、防かび剤等が含まれる。更には本発明において有用な添加剤としてはエチレンオキシド部位−(CHCHO)n−(n=10以上)を有する非イオン界面活性剤が挙げられる。具体的にはアセチレングリk−ルにエチレンオキシドを付加したものや、ポリオキシエチレンアルキルエーテルにエチレンオキシドを付加したものが挙げられる。これらの非イオン界面活性剤を微量添加することにより光重合開始剤と共に顔料分散に作用して分散安定性を向上することができ、インクの保存性や吐出性が安定なものとなる。尚、上記の添加剤を使用する場合には通常はインク組成物全体に対して重量分で0.1〜5%含有する。
(Additive)
In the present invention, the ink may contain any additive in addition to the above substances. Examples of such additives include pH modifiers, leveling agents, viscosity modifiers, antioxidants, hindered amine light stabilizers (HALS), preservatives, fungicides and the like. Furthermore Useful additives in the present invention oxide moiety - include nonionic surfactants having a (CH 2 CHO) n- (n = 10 or more). Specific examples include those obtained by adding ethylene oxide to acetylene glycol and those obtained by adding ethylene oxide to polyoxyethylene alkyl ether. By adding a small amount of these nonionic surfactants, it is possible to improve the dispersion stability by acting on the pigment dispersion together with the photopolymerization initiator, and the storability and dischargeability of the ink become stable. In addition, when using said additive, it is contained 0.1 to 5% by weight normally with respect to the whole ink composition.

(希釈溶媒成分)
顔料、光重合開始剤、光重合性官能基と親水性部位を有するオリゴマーもしくはモノマーと増感剤、添加剤等以外の希釈溶媒としては、インクジェット記録において、特に熱インクジェット記録方式において安定な吐出を得るために、主として水を用いるが、それ以外に水性で重合反応性の低粘度モノマーを用いることができる。通常溶媒でなく、こうした物質を用いる利点は、これらの物質は、紫外線で硬化させた反応後の固体中に可塑剤として残存することがないので、固体物性への影響が低減されることにある。このような目的で選択される反応性の希釈溶媒成分としては例えば、上記で挙げたアクリロイルモロフォリンや、N-2-ビニルピロリドン、アクリルアミド、メチレンビスアクリルアミド、単糖類のモノアクリレート、オリゴエチレンオキシドのモノアクリル酸エステル、及び2塩基酸のモノアクリル酸エステル等の化合物が挙げられる。
(Diluted solvent component)
As a diluent solvent other than pigments, photopolymerization initiators, oligomers or monomers having photopolymerizable functional groups and hydrophilic sites, sensitizers, additives, etc., stable ejection in inkjet recording, particularly in thermal inkjet recording systems. In order to obtain, water is mainly used, but an aqueous polymerization-reactive low-viscosity monomer can be used. The advantage of using such substances, not usually solvents, is that these substances do not remain as plasticizers in post-reaction solids that have been cured with UV light, thus reducing the effect on solid physical properties. . Examples of the reactive diluent solvent component selected for such purposes include acryloyl morphophorin, N-2-vinylpyrrolidone, acrylamide, methylenebisacrylamide, monosaccharide monoacrylate, oligoethylene oxide mono- acrylate as mentioned above. Compounds such as acrylic acid esters and monobasic acid acrylic acid esters are listed.

また、本発明において、従来から水性インクジェット用インクに使用している溶媒成分を添加することも可能であるが、前述したように硬化物への固体物性への影響を低減するために添加する溶媒成分の種類、量、被記録媒体の吸収性等に十分留意して用いる必要がある。すなわち、従来のインクジェット用インクに使用する溶媒成分を10%以上用いる際には一定の濡れと浸透性、吸収性を持つ被記録媒体でなお且つ隙間タイプ(無機粒子とバインダー等からなる)の被記録媒体を用いることが望ましい。すなわち、光沢紙、コート紙等などが望ましい。   In the present invention, it is also possible to add a solvent component conventionally used in water-based inkjet inks. However, as described above, a solvent to be added in order to reduce the influence on the solid physical properties of the cured product. It is necessary to pay careful attention to the type and amount of components, the absorbability of the recording medium, and the like. That is, when 10% or more of the solvent component used in the conventional ink-jet ink is used, it is a recording medium having a certain wetting, penetrating, and absorbing properties, and is covered with a gap type (consisting of inorganic particles and a binder). It is desirable to use a recording medium. That is, glossy paper, coated paper, etc. are desirable.

更に、これらの溶媒成分は比較的容易に蒸発乾燥するものが望ましく、以下のもの等から任意に添加することができる。例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、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メチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコーリモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、そして1価アルコール類等が挙げられる。   Further, these solvent components are preferably those which are evaporated and dried relatively easily, and can be arbitrarily added from the following. For example, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol Examples thereof include glycol ethers such as monomethyl ether and dipropylene glycol monomethyl ether, and monohydric alcohols.

本発明において上記の物質を用いてインクを作製するが、前述した光重合性官能基と親水性部位を有するオリゴマーは、酸性の官能基を有するものが多く、水に溶解するには、塩基による中和と解離の状態とすることが望ましい。従って、通常は、アルカリ金属、アルコールアミン、アンモニア、モルフォリン、ピぺリジン等によって中性から塩基性に調節され、その後に、水に溶解される。この際、1級、2級のアミノ基を有する化合物を使用することは、水溶液中においても重合性物質の二重結合への付加(マイケル付加)が起こる可能性があるので、避けた方がよい。この反応は、極性基によって阻害を受けるので、水が多量に存在するうちは、反応は極めて僅かしか進むことはない。従って、どの程度、1級、2級のアミノ基を有する化合物の使用を避けるべきかは、組成物の保存保証期間に依存する。インクは、使用する原材料をいかなる順序で混合してもよいが、混合時の安定性を確保するために、pH領域に依存する顔料の分散性をいじするために混合時には、不均一な状態を長く保持することないように、速やかに撹拌を行うことが好ましい。また、均一性を損なわないように、混合した後、更によく攪拌を行うことが好ましい。   In the present invention, an ink is prepared using the above-described substances. Many of the above-described oligomers having a photopolymerizable functional group and a hydrophilic portion have an acidic functional group. It is desirable to have a neutralized and dissociated state. Therefore, it is usually adjusted from neutral to basic by alkali metal, alcohol amine, ammonia, morpholine, piperidine, etc., and then dissolved in water. At this time, the use of a compound having a primary or secondary amino group may be avoided because addition of a polymerizable substance to a double bond (Michael addition) may occur even in an aqueous solution. Good. Since this reaction is inhibited by polar groups, the reaction proceeds very little as long as water is present in a large amount. Therefore, the extent to which the use of compounds having primary and secondary amino groups should be avoided depends on the shelf life guarantee of the composition. The ink may be mixed in any order with the raw materials to be used, but in order to ensure stability during mixing, the ink is not uniform when mixed in order to modify the dispersibility of the pigment depending on the pH range. It is preferable to stir quickly so as not to hold it for a long time. Moreover, after mixing, it is preferable to perform further stirring so as not to impair the uniformity.

(記録システム)
上述した本発明にかかるインクを用いて記録を行うのに好適な装置としては、例えば、記録ヘッドの室内のインクに記録信号に対応した熱エネルギーを与え、該熱エネルギーにより液滴を発生させる方法及び装置が挙げられる。
(Recording system)
As an apparatus suitable for performing recording using the ink according to the present invention described above, for example, a method of applying thermal energy corresponding to a recording signal to ink in a recording head chamber and generating droplets by the thermal energy. And devices.

具体的には図1のプリンタ正面の概略図に示したように、本発明のインクを保持させておくインクタンク部1、インクタンクが付属し記録を実際に行うヘッド部2(ここではヘッドを多数並べたマルチヘッドを用いている)、硬化のための光照射を行うランプ部3、ヘッド部及びランプ部を駆動させる駆動部4、記録される被記録媒体を搬送する排紙部5が備わっている記録装置を用いると画像記録及び架橋が効果的に行われる。尚、これら以外に不図示のワイピング部、キャッピング部、給紙部、駆動モーター部等を備えている。   Specifically, as shown in the schematic diagram of the front of the printer in FIG. 1, an ink tank unit 1 that holds the ink of the present invention, and a head unit 2 that is attached with an ink tank and actually performs recording (here, the head is Equipped with a large number of multi-heads), a lamp unit 3 that emits light for curing, a drive unit 4 that drives the head unit and the lamp unit, and a paper discharge unit 5 that transports the recording medium to be recorded When the recording apparatus is used, image recording and crosslinking are effectively performed. In addition to these, a wiping unit, a capping unit, a paper feeding unit, a drive motor unit, etc. (not shown) are provided.

図1において、ヘッド部2とランプ部3は左右に同時に走査され、被記録媒体に対して記録、照射を順次行う。ランプ部3は図1に示したようにヘッド部2の左右に配置してもいずれか片方に配置してもよい。ランプの詳細については後述する。   In FIG. 1, a head unit 2 and a lamp unit 3 are simultaneously scanned left and right to sequentially record and irradiate a recording medium. As shown in FIG. 1, the lamp unit 3 may be arranged on the left or right side of the head unit 2 or may be arranged on either one of them. Details of the lamp will be described later.

尚、タンク部1はここではブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色が配置されているがより高精細な画像を記録するためにライトシアン(LC)やライトマゼンタ(LM)の6色等を配置してもよい。また、ブラックの反応性が他の色に比べて劣るのでシアン、マゼンタ、イエローを組み合わせたプロセスブラックを形成する3色の配置でもよい。本発明においてタンクは光を遮光できるものが好適である。   In this case, the tank unit 1 is arranged with four colors of black (Bk), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), but light cyan (LC) is used to record a higher-definition image. Alternatively, six colors of light magenta (LM) may be arranged. Further, since the reactivity of black is inferior to that of other colors, a three-color arrangement that forms a process black combining cyan, magenta, and yellow may be used. In the present invention, it is preferable that the tank can block light.

尚、本発明においては上述した記録システムの他にもランプが排紙部前面に配されたものや、給紙・排紙が回転ドラムに巻きつけられて行われるもの、乾燥部を別途設けたものなど適宜選ぶことができる。   In the present invention, in addition to the recording system described above, a lamp is disposed on the front surface of the paper discharge unit, a paper feed / discharge is performed by being wound around a rotating drum, and a drying unit is separately provided. Things can be selected as appropriate.

(光照射ランプ)
以下、本発明で特に好適な本インク組成物の硬化に使用する紫外線照射ランプについて説明する。紫外線照射ランプは、水銀の蒸気圧が点灯中で1〜10Paであるような、所謂、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、蛍光体が塗布された水銀灯等が好ましい。これらの水銀ランプの紫外線領域の発光スペクトルは、184nm〜450nmの範囲であり、黒色或いは、着色されたインク中の重合性の物質を効率的に反応させるのに適している。また、電源をプリンタに搭載する上でも、小型の電源を使用できるので、その意味でも適している。水銀ランプには、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、クセノンフラッシュランプ、デイープUVランプ、マイクロ波を用い外部から無電極で水銀灯を励起するランプ、UVレーザー等が実用されており、発光波長領域としては上記範囲を含むので、電源サイズ、入力強度、ランプ形状等が許されれば、基本的には適用可能である。光源は、用いる触媒の感度にも合わせて選択する。
(Light irradiation lamp)
The ultraviolet irradiation lamp used for curing the ink composition particularly suitable in the present invention will be described below. The ultraviolet irradiation lamp is preferably a so-called low-pressure mercury lamp, high-pressure mercury lamp, mercury lamp coated with a phosphor, or the like whose mercury vapor pressure is 1 to 10 Pa during lighting. The emission spectrum of these mercury lamps in the ultraviolet region is in the range of 184 nm to 450 nm, and is suitable for efficiently reacting a polymerizable substance in black or colored ink. Also, a small power supply can be used for mounting the power supply in the printer, which is also suitable in that sense. For example, metal halide lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, xenon flash lamps, deep UV lamps, lamps that excite mercury lamps from the outside using microwaves, UV lasers, etc. are in practical use. Since the wavelength range includes the above range, it is basically applicable if the power source size, input intensity, lamp shape, etc. are allowed. The light source is selected according to the sensitivity of the catalyst used.

必要な紫外線積算強度は、紫外部のエネルギー総量が、500〜5,000mJ/cmの程度が重合速度の意味から望ましい。積算照射量が不足していると、被記録媒体上の所定部の付着したインクの付着力が十分に発揮されない。更に、カラー記録では、耐水性が十分に出ない等の、本発明の目的である、印刷された記録画像の堅牢性において不足が生じることとなる。 The necessary UV integrated intensity is preferably about 500 to 5,000 mJ / cm 2 in terms of the polymerization rate, with the total energy amount in the UV part being about 500 to 5,000 mJ / cm 2 . If the integrated irradiation amount is insufficient, the adhesion force of the ink adhered to a predetermined portion on the recording medium cannot be sufficiently exhibited. Furthermore, in color recording, there is a deficiency in the fastness of the printed recorded image, which is an object of the present invention, such as insufficient water resistance.

次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、下記実施例により限定されるものではない。尚、文中「部」または「%」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。   Next, an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated concretely. The present invention is not limited by the following examples unless it exceeds the gist. In the text, “part” or “%” is based on mass unless otherwise specified.

実施例1に使用する記録インク1、及び比較例1に使用する比較インク1を下記の要領で作製した。   The recording ink 1 used in Example 1 and the comparative ink 1 used in Comparative Example 1 were prepared as follows.

まず、静電気的反発力を利用した分散顔料の調整を行った。20質量部のフタロシアニンブルー(ピグメントブルー15:3、クラリアント社製)に4.0質量部のスルファニル酸を混合した。この混合物を70℃のウォーターバス中のビーカーに入れた。   First, the dispersion pigment was adjusted using electrostatic repulsion. 4.0 parts by mass of sulfanilic acid was mixed with 20 parts by mass of phthalocyanine blue (Pigment Blue 15: 3, manufactured by Clariant). This mixture was placed in a beaker in a 70 ° C. water bath.

次に74.32質量部の蒸留水中に溶解した1.68質量部の亜硝酸ナトリウムからなる溶液を、急速に混合しながらビーカーに加え、顔料入りのスラリーを形成させた。塩化水素酸をこの溶液に加え、スラリーをpH2に調節した。マグネティックスターラーを用いて1時間、スラリーを70℃において急速に混合し、その後、70℃の炉内で乾燥させた。得られた材料は乾燥し、表面改質された着色顔料として得た。次にこの試料6質量部をソックレー抽出器中においてメタノールを用いて10時間抽出し、あらゆる反応副生成物を除去し、そして再乾燥した。得られた顔料を集め、イオン交換水を添加し、20質量部の顔料添加レベルで水性分散体を調整した。次にこの分散体を用い、以下の組成でそれぞれのインクを作製した。   Next, a solution consisting of 1.68 parts by weight of sodium nitrite dissolved in 74.32 parts by weight of distilled water was added to the beaker with rapid mixing to form a pigmented slurry. Hydrochloric acid was added to this solution and the slurry was adjusted to pH2. The slurry was rapidly mixed at 70 ° C. for 1 hour using a magnetic stirrer and then dried in a 70 ° C. oven. The resulting material was dried and obtained as a surface-modified colored pigment. Next, 6 parts by weight of this sample was extracted with methanol in a Sockley extractor for 10 hours to remove any reaction by-products and re-dried. The obtained pigment was collected, ion-exchanged water was added, and an aqueous dispersion was prepared at a pigment addition level of 20 parts by mass. Next, using this dispersion, each ink was prepared with the following composition.

尚、ここで、光重合開始剤、及び光重合性オリゴマーの構造は以下であり、モノマーにはアクロイルモロフォリン、pH調整剤にはトリエタノールアミンを用いた。   Here, the structures of the photopolymerization initiator and the photopolymerizable oligomer are as follows. Acroyl morphophorin was used as a monomer, and triethanolamine was used as a pH adjuster.

Figure 2005154615
顔料分散体 12部
光重合性開始剤 1.5部
モノマー希釈剤(ACMO) 10部
光重合性オリゴマー 20部
pH調整剤(TEA) 0.5部
イオン交換水 残部
得られたインク組成物を0.5μmのメンブランフィルターにてろ過し、粘度を不図示のE型粘度計にて測定したところ3.1cpsであった。
Figure 2005154615
Pigment dispersion 12 parts Photopolymerizable initiator 1.5 parts Monomer diluent (ACMO) 10 parts Photopolymerizable oligomer 20 parts pH adjuster (TEA) 0.5 parts Ion-exchanged water remainder The resulting ink composition is 0 It was 3.1 cps when it filtered with a 0.5 micrometer membrane filter and the viscosity was measured with the E-type viscosity meter not shown.

(比較例1)
実施例1において顔料分散体をスチレンアクリル酸共重合体で分散した顔料分散体を用いた以外は実施例1と同様にして比較例1のインクを作製した。
(Comparative Example 1)
Ink of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the pigment dispersion obtained by dispersing the pigment dispersion with a styrene acrylic acid copolymer in Example 1 was used.

この時、顔料分散体は以下の要領で作製した。すなわち、以下の配合とし、不図示のロールミルにて5時間分散処理した。   At this time, the pigment dispersion was prepared as follows. That is, it was set as the following mixing | blending and the dispersion process was carried out for 5 hours with the roll mill not shown.

フタロシアニンブルー(ピグメントブルー15:3、クラリアント社製) 30質量部
水溶性ポリマー:スチレン−アクリル共重合体(分子量10000 酸価200) 10質量部
イオン交換水 残部
実施例1と同様にして得られたインク組成物を0.5μmのメンブランフィルターにてろ過し、粘度を不図示のE型粘度計にて測定したところ4.8cpsであった。
Phthalocyanine blue (Pigment Blue 15: 3, manufactured by Clariant) 30 parts by weight Water-soluble polymer: Styrene-acrylic copolymer (molecular weight 10,000, acid value 200) 10 parts by weight Ion-exchanged water The remainder was obtained in the same manner as in Example 1. The ink composition was filtered through a 0.5 μm membrane filter, and the viscosity was measured with an E-type viscometer (not shown) to be 4.8 cps.

(比較例2)
実施例1において、下記に示す構造の光重合開始剤を用いた以外は実施例1と同様にして比較例1のインクを作製した。
(Comparative Example 2)
Ink of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that a photopolymerization initiator having the structure shown below was used.

Figure 2005154615
実施例1と同様にして得られたインク組成物を0.5μmのメンブランフィルターにてろ過し、粘度を不図示のE型粘度計にて測定したところ5.2cpsであった。
Figure 2005154615
The ink composition obtained in the same manner as in Example 1 was filtered through a 0.5 μm membrane filter, and the viscosity was measured with an E-type viscometer (not shown) to be 5.2 cps.

(比較例3)
実施例1において、比較例1で作製した顔料分散体、および比較例2に用いた光重合開始剤を用いた以外は実施例1と同様にして得られたインク組成物を0.5μmのメンブランフィルターにてろ過し、粘度を不図示のE型粘度計にて測定したところ7.3cpsであった。
(Comparative Example 3)
In Example 1, an ink composition obtained in the same manner as in Example 1 except that the pigment dispersion prepared in Comparative Example 1 and the photopolymerization initiator used in Comparative Example 2 were used. It was 7.3 cps when it filtered with the filter and the viscosity was measured with the E-type viscosity meter not shown.

(印字評価)
上記の実施例1および比較例1〜3のインクで印字評価を行った。ここで使用したインクジェト記録装置としては、図1に示したのと同様の記録装置を用いた。用いた記録ヘッドは、1200dpiの記録密度を有し、駆動条件としては、駆動周波数10kHzとした。1200dpiのヘッドを使用したときの1ドット当たりの吐出量は5.0pLのヘッドを使用した。また、ランプの中心発光波長は365nmM、照射位置での強度は300mW/cm2である。尚、これらの記録条件は、実施例及び比較例を通じて同一である。
(Print evaluation)
Printing evaluation was performed with the inks of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 described above. As the ink jet recording apparatus used here, the same recording apparatus as shown in FIG. 1 was used. The recording head used had a recording density of 1200 dpi, and the driving condition was a driving frequency of 10 kHz. When a 1200 dpi head was used, a discharge amount per dot was 5.0 pL. The center emission wavelength of the lamp is 365 nmM, and the intensity at the irradiation position is 300 mW / cm 2. These recording conditions are the same throughout the examples and comparative examples.

実施例1および比較例1〜3においてはこの記録装置を用いてそれぞれで得られたシアンインクを配したパターン及び16ポイントの文字を形成した。評価に用いた記録紙はA4サイズの光沢紙GP−301(キヤノン製)である。   In Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, a pattern and a 16-point character with cyan ink obtained by using this recording apparatus were formed. The recording paper used for the evaluation is A4 size glossy paper GP-301 (manufactured by Canon).

(評価1)
上述した条件にて作成した実施例1及び比較例1〜3の印字サンプルに対して、画像均一性、形成された皮膜の十分な強度が得られているかを擦過性、及び、耐水性、耐ラインマーカー性について試験を下記のようにして行った。
(Evaluation 1)
For the print samples of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 prepared under the above-described conditions, the image uniformity, whether the formed film has sufficient strength, is rubbed, water resistant, The line marker property was tested as follows.

(1)画像均一性
上記サンプルのべた部分の印字画像の均一感を目視によって、下記の基準で評価した。
(1) Image uniformity The uniformity of the printed image of the solid portion of the sample was visually evaluated according to the following criteria.

A:印字画像にかすれやスジがなく均一。
B:印字画像にかすれやスジが見られやや不均一。
C:印字画像にかすれやスジが目立ち不均一。
(2)耐擦過性
印字後24時間放置した上記サンプルについて、印字した紙上にシルボン紙を載せ記録面に40g/cmの過重の錘を載せた状態でシルボン紙を引っ張った時に、記録紙の非印字部(白地部)及びシルボン紙に印字部の擦れによって汚れが生じるか否かを目視にて観察し、下記の基準で評価した。
A: The printed image is uniform without blurring or streaks.
B: Faint or streaks are seen in the printed image and slightly uneven.
C: Fading and streaks are conspicuous and uneven in the printed image.
(2) Scratch resistance When the sample was left for 24 hours after printing, when the paper was placed on the printed paper and the weight of 40 g / cm 2 was placed on the recording surface, the paper was pulled. Whether or not the non-printed portion (white background portion) and the Sylbon paper were stained due to rubbing of the printed portion was visually observed and evaluated according to the following criteria.

A:擦れによる汚れ部分が見られない。
B:殆ど擦れによる汚れ部分がない。
C:かすれによる汚れ部分が目立つ。
(3)耐ラインマーカー性
印字後1時間放置した上記サンプルについて、パイロット社製イエロー蛍光ペンスポットライターイエローを用い、文字部を通常の筆圧で1度マークし、文字の乱れの有無を目視で観察し、下記の基準で評価した。
A: Dirt due to rubbing is not seen.
B: There is almost no dirt due to rubbing.
C: The dirt part by a blur is conspicuous.
(3) Line marker resistance For the above sample that was left for 1 hour after printing, the yellow fluorescent pen spot lighter yellow manufactured by Pilot Co., Ltd. was used to mark the character part once with normal writing pressure. Observed and evaluated according to the following criteria.

A:マーカーによる文字の乱れが生じない。
B:マーカーによる文字の乱れが僅かに生じる。
C:マーカーによる文字の乱れが著しく生じる。
(4)耐水性
印字後24時間放置した上記サンプルについて、スポイトで水約1gを滴下してインクの滲みの有無を目視にて観察し、その結果を下記の基準で評価した。
A: Character disturbance due to the marker does not occur.
B: Character disturbance due to the marker occurs slightly.
C: Character disturbance due to the marker is remarkably generated.
(4) Water resistance About the sample which was left for 24 hours after printing, about 1 g of water was dropped with a dropper and the presence or absence of ink bleeding was visually observed, and the result was evaluated according to the following criteria.

A:インクの滲みが殆どない。
B:僅かにインクの滲みが生じる。
C:インクの滲みが目立つ。
A: There is almost no ink bleeding.
B: Slight ink bleeding occurs.
C: Ink bleeding is noticeable.

(評価2)
更に上述した記録装置を用いて実施例1及び比較例1〜3の吐出安定性及びインク自体の安定性を評価するために下記の試験を行った。
(Evaluation 2)
Furthermore, in order to evaluate the ejection stability of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 and the stability of the ink itself using the recording apparatus described above, the following tests were conducted.

(5)間欠吐出性
上記各インクを上記インクジェット記録装置を、15℃/10%の恒温恒湿槽に1時間放置し、その後、各ノズルから1ドットずつ吐出させて、5秒後、また、各ノズルから1ドットずつ吐出させる印字サイクルを10回繰り返した。その各1ドットの印字を下記の基準で評価した。
(5) Intermittent ejection property The above ink-jet recording apparatus is allowed to stand in a constant temperature and humidity chamber at 15 ° C./10% for 1 hour, and then discharged from each nozzle one dot at a time, after 5 seconds, The printing cycle for discharging one dot from each nozzle was repeated 10 times. Each dot printing was evaluated according to the following criteria.

A:10回の印字サイクルの全てで全ノズルの印字の乱れが全くない。
B:10回の印字サイクルの全てで全ノズルの印字の問題となる乱れが殆どない。
C:10回の印字サイクルで印字の乱れがある。
A: There is no printing disturbance in all nozzles in all 10 printing cycles.
B: There is almost no disturbance that causes printing problems for all nozzles in all 10 printing cycles.
C: Printing is disturbed after 10 printing cycles.

(6)固着性
上記各インクと上記インクジェット記録装置を用い、初期印字を行った後 240時間吐出を行わず、その後再び印字を行った。240時間吐出を行わなかった後の印字が、初期印字の状態まで回復するのに要する記録装置の回復動作回数から上記各インクの固着性を評価した。
(6) Adhesiveness Using each of the inks and the ink jet recording apparatus, after initial printing, no discharge was performed for 240 hours, and then printing was performed again. The sticking property of each ink was evaluated from the number of recovery operations of the recording apparatus required to recover the printing after discharging for 240 hours to the initial printing state.

A:1回で回復する。
B:3回で回復する。
C:4回でも回復しない。
A: It recovers once.
B: Recovers 3 times.
C: It does not recover even after 4 times.

(7)保存安定性
上記各ブラックインクの保存安定性について評価した。すなわち、100ml容のガラス容器(ショット社製)を2つ用意し、その各々に上記各ブラックインクを100mlずつ入れ、60℃の環境に1ケ月間放置し、その前後でのインクの粘度変化の有無を観察した。その結果を下記の基準で評価した。
(7) Storage stability The storage stability of each black ink was evaluated. That is, two 100 ml glass containers (manufactured by Schott) are prepared, and 100 ml of each black ink is put in each glass container, and left in a 60 ° C. environment for one month. The presence or absence was observed. The results were evaluated according to the following criteria.

A:放置前後でインクの粘度の変化が殆どない。
B:放置前後でインクの粘度の変化がわずかにある。
C:放置前後でインクの粘度の変化が大きい。
A: Almost no change in ink viscosity before and after standing.
B: There is a slight change in the viscosity of the ink before and after standing.
C: The change in the viscosity of the ink is large before and after being left.

尚、評価1及び評価2の結果を表1に示した。   The results of Evaluation 1 and Evaluation 2 are shown in Table 1.

Figure 2005154615
Figure 2005154615

実施例1において、下記に示す構造の光重合開始剤を用いた以外は実施例1と同様にして実施例2のインクを作製し、同様に評価しその評価結果を表1に示した。   In Example 1, the ink of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photopolymerization initiator having the structure shown below was used. The ink was evaluated in the same manner, and the evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2005154615
Figure 2005154615

実施例1において、下記に示す構造の光重合開始剤を用いた以外は実施例1と同様にして実施例3のインクを作製し、同様に評価しその評価結果を表1に示した。   In Example 1, the ink of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the photopolymerization initiator having the structure shown below was used. The ink was evaluated in the same manner, and the evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2005154615
Figure 2005154615

実施例3においてポリオキシエチレンアルキルエーテルにエチレンオキシドを付加した非イオン界面活性剤(日光ケミカルズ社製 BC−20TX)を0.1質量部添加した以外は同様にしてインクを作製し、同様に評価したところ、間欠吐出安定性において更なる改善の傾向がみられた。   Ink was prepared in the same manner except that 0.1 part by mass of a nonionic surfactant (BC-20TX manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) obtained by adding ethylene oxide to polyoxyethylene alkyl ether in Example 3 was evaluated in the same manner. However, there was a tendency for further improvement in intermittent discharge stability.

実施例1おいて用いる光重合開始剤のエチレンオキシド部位A:−(CH2CHO)m−のm=2、8、12、15として実施例1と同様にしてインクを作製し、粘度の測定と間欠印字特性の評価を行ったところ以下の結果となり本発明のインクにおいて吐出安定性が得られることがわかる。   Ink was prepared in the same manner as in Example 1 with m = 2, 8, 12, and 15 of the ethylene oxide part A:-(CH2CHO) m- of the photopolymerization initiator used in Example 1, viscosity measurement and intermittent printing. When the characteristics were evaluated, the following results were obtained, and it was found that ejection stability was obtained in the ink of the present invention.

Figure 2005154615
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本発明に用いられる好適なプリンタ正面の概略を示した図である。FIG. 2 is a schematic view of the front of a suitable printer used in the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 本発明のインクを保持させておくインクタンク部。
2 インクタンクが付属し記録を実際に行うヘッド部。
3 硬化のための光照射を行うランプ部。
4 ヘッド部及びランプ部を駆動させる駆動部。
5 記録される被記録媒体を搬送する排紙部。
1 An ink tank section for holding the ink of the present invention.
2 Head section with an ink tank that actually performs recording.
3 Lamp unit that performs light irradiation for curing.
4 Drive unit for driving the head unit and the lamp unit.
5 A paper discharge unit for conveying a recording medium to be recorded.

Claims (5)

光重合性官能基と親水性部位を有するオリゴマーもしくはモノマーと顔料、光重合開始剤、及び水を含む水性インクジェット用インクにおいて
前記顔料が静電気的反発力を利用した分散顔料であり、前記重合開始剤がエチレンオキシド部位A:−(CHCHO)m−(m=7〜12)を1つ以上有する、もしくはエチレンオキシド部位B:−(CHCHO)n−(n=1〜5)を2つ以上有し、前記オリゴマー及びモノマーの総量が20%〜50%の範囲であり、粘度が4.0cps以下であることを特徴とする水性硬化型インクジェット用インク。
In an aqueous inkjet ink comprising an oligomer or monomer having a photopolymerizable functional group and a hydrophilic site, a pigment, a photopolymerization initiator, and water, the pigment is a dispersed pigment using electrostatic repulsion, and the polymerization initiator There oxide moiety a :-( CH 2 CHO) m- ( m = 7~12) having one or more, or oxide moiety B :-( CH 2 CHO) n- ( n = 1~5) two or more A water-based curable ink-jet ink, wherein the total amount of the oligomer and the monomer is in the range of 20% to 50%, and the viscosity is 4.0 cps or less.
前記顔料の表面官能基がスルホン酸基もしくはカルボン酸基、スルフィン酸基、ホスフォン酸基のいずれから選ばれることを特徴とする請求項1に記載の水性硬化型インクジェット用インク。   2. The aqueous curable inkjet ink according to claim 1, wherein the surface functional group of the pigment is selected from any of a sulfonic acid group or a carboxylic acid group, a sulfinic acid group, and a phosphonic acid group. 前記重合開始剤がエチレンオキシド部位A:−(CHCHO)m−(m=7〜12)を有するチオキサントン、αヒドロキシフェニルケントン誘導体、アクリドン誘導体、ベンゾフェノン誘導体のいずれから選ばれることを特徴とする請求項1に記載の水性硬化型インクジェット用インク。 The polymerization initiator is selected from any of thioxanthone having an ethylene oxide moiety A: — (CH 2 CHO) m— (m = 7 to 12), an α-hydroxyphenylkenton derivative, an acridone derivative, and a benzophenone derivative. Item 8. The aqueous curable inkjet ink according to Item 1. エチレンオキシド部位−(CHCHO)n−(n=10以上)を有する非イオン界面活性剤を含むことを特徴とする請求項1に記載の水性硬化型インクジェット用インク。 The aqueous curable inkjet ink according to claim 1, comprising a nonionic surfactant having an ethylene oxide moiety — (CH 2 CHO) n — (n = 10 or more). 1)前記インクを熱インクジェット方式のヘッドの吐出口から吐出させて被記録媒体の所定部に付着させる工程、及び2)工程1)で吐出された所定部に光照射して該インクを硬化させる工程を有することを特徴とする記録方法。
1) a step of discharging the ink from a discharge port of a thermal ink jet head and attaching it to a predetermined portion of the recording medium; and 2) irradiating the predetermined portion discharged in step 1) with light to cure the ink. A recording method comprising a step.
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