JP2005255869A - Inkjet composition and inkjet recording method - Google Patents

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JP2005255869A
JP2005255869A JP2004070267A JP2004070267A JP2005255869A JP 2005255869 A JP2005255869 A JP 2005255869A JP 2004070267 A JP2004070267 A JP 2004070267A JP 2004070267 A JP2004070267 A JP 2004070267A JP 2005255869 A JP2005255869 A JP 2005255869A
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JP2004070267A
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Kiyosuke Kasai
清資 笠井
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an ink composition which can stably discharge ink droplets all the time in long-time inkjet recording and enables long-time formation of high-quality images, and to provide an inkjet recording method. <P>SOLUTION: The ink composition contains a dispersion medium and charged particles containing at least a colorant. The charged particles contain an epoxy resin which has (a) a dynamic modulus (G') at 50°C of ≥10<SP>4</SP>Pa, (b) a molecular weight (GPC (gel permeation chromatography) mass average) of ≤50,000, and (c) a glass transition temperature (Tg) of 30-100°C. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はインク組成物及びインクジェット記録方法に関する。   The present invention relates to an ink composition and an ink jet recording method.

画像データ信号に基づき、紙などの被記録媒体に画像を形成する画像記録方法として、電子写真方式、昇華型及び溶融型熱転写方式、インクジェット方式などがある。電子写真方式は、感光体ドラム上に帯電及び露光により静電潜像を形成するプロセスを必要とし、システムが複雑となり高価な装置となる。熱転写方式は、装置は安価であるが、インクリボンを用いるため、ランニングコストが高くかつ廃材が出る。一方インクジェット方式は、安価な装置で、且つ必要とされる画像部のみにインクを吐出し被記録媒体上に直接画像形成を行うため、インクを効率良く使用でき、ランニングコストが安い。さらに、騒音が少なく、画像記録方式として優れている。   As an image recording method for forming an image on a recording medium such as paper based on an image data signal, there are an electrophotographic method, a sublimation type and a melt type thermal transfer method, an ink jet method and the like. The electrophotographic system requires a process of forming an electrostatic latent image on a photosensitive drum by charging and exposure, which complicates the system and becomes an expensive apparatus. The thermal transfer method is inexpensive, but uses an ink ribbon, so the running cost is high and waste material is generated. On the other hand, the ink jet method is an inexpensive apparatus and ejects ink only to a required image portion to directly form an image on a recording medium. Therefore, the ink can be used efficiently and the running cost is low. Furthermore, there is little noise and it is excellent as an image recording method.

インクジェット記録方式には、例えば、発熱体の熱により発生する蒸気の圧力でインク滴を飛翔させる方式や、圧電素子によって発生される機械的な圧力パルスによりインク滴を飛翔させる方式、また、静電界を利用して荷電粒子を含有するインク滴を飛翔させる方式(特許文献1、2参照)がある。蒸気や機械的圧力でインク滴を飛翔させる方式は、インク滴の飛翔方向を制御できず、インクノズルの歪みや空気の対流により、被印刷媒体上の望ましい位置へ、インク滴を正確に着弾させることが困難である。
一方、静電界を利用する方式は、インク滴の飛翔方向を静電界により制御するため、望ましい位置へインク滴を正確に着弾させることが可能であり、高画質の画像形成物(印刷物)を作成でき優れている。
Inkjet recording methods include, for example, a method in which ink droplets are ejected by the pressure of steam generated by the heat of a heating element, a method in which ink droplets are ejected by mechanical pressure pulses generated by a piezoelectric element, and an electrostatic field. There is a system (see Patent Documents 1 and 2) that causes ink droplets containing charged particles to fly. The method of flying ink droplets with steam or mechanical pressure cannot control the flying direction of the ink droplets, and causes the ink droplets to land precisely on the desired position on the printing medium due to distortion of the ink nozzles or air convection. Is difficult.
On the other hand, the method using an electrostatic field controls the flying direction of the ink droplets by the electrostatic field, so that the ink droplets can be landed accurately at a desired position, and a high-quality image formation (printed material) is created. It is excellent.

静電界を利用するインクジェット記録に用いられるインク組成物としては、分散媒および、色材を少なくとも含む荷電粒子を含有するインク組成物が用いられる(特許文献3、4参照)。色材を含有するインク組成物は、色材を変更することにより、イエロー、マゼンタ、シアン、墨の4色のインクを作成することができ、さらに金や銀の特色インクを作成することができる。したがって、カラーの画像形成物(印刷物)を作成することができるため有用である。しかし、高速かつ高画質を維持し、カラーの画像形成物(印刷物)を安定に出力させるためには、インク粒子(荷電粒子)が速い電気泳動速度で吐出部先端で濃縮される必要があり、そのためにはインク粒子に十分な荷電を付与する必要があることが確認されている。このため、電子写真システムにて一般に使用される0.5μm以下のトナー粒子から成る液体現像剤等では本インクジェットシステムを適用することが困難であり、粒子直径を画質が低下しない程度(0.8〜2.0μm)に大きくして、かつ0.2μm以下の微小粒子を無くし、インク粒子1個あたりの荷電量を増やすことが必要である。さらに、ランニング時蓄積する、小粒子径のインク粒子の増加を防ぐためには粒子径分布を狭くすることも必要であるが、現状における粒子形成技術では未だ満足できるレベルではない。
特許第3315334号公報 米国特許第6158844号明細書 特開平8−291267号公報 米国特許第5952048号明細書
As an ink composition used for inkjet recording using an electrostatic field, an ink composition containing a dispersion medium and charged particles including at least a coloring material is used (see Patent Documents 3 and 4). By changing the color material, the ink composition containing the color material can create four color inks of yellow, magenta, cyan, and black, and can also create special color inks of gold and silver . Therefore, it is useful because a color image formed product (printed product) can be produced. However, in order to maintain high speed and high image quality and to stably output a color image formed product (printed product), it is necessary that ink particles (charged particles) are concentrated at the tip of the ejection unit at a high electrophoresis speed. For this purpose, it has been confirmed that it is necessary to apply sufficient charge to the ink particles. For this reason, it is difficult to apply the inkjet system to a liquid developer or the like composed of toner particles of 0.5 μm or less that is generally used in an electrophotographic system, and the particle diameter does not deteriorate the image quality (0.8 It is necessary to increase the amount of charge per ink particle by increasing the size to .about.2.0 .mu.m and eliminating fine particles of 0.2 .mu.m or less. Furthermore, it is necessary to narrow the particle size distribution in order to prevent the increase in the ink particles having a small particle size accumulated during the running, but the current particle formation technology is not yet satisfactory.
Japanese Patent No. 3315334 US Pat. No. 6,158,844 JP-A-8-291267 US Pat. No. 5,952,2048

本発明は、長時間のインクジェット記録において常に安定してインク滴を吐出することを目的になされたものであり、滲みのない、高画質な画像の形成を長時間可能とするインク組成物、およびインクジェット記録方法を提供することである。   The present invention has been made for the purpose of always ejecting ink droplets stably in a long-time inkjet recording, and an ink composition capable of forming a high-quality image without bleeding for a long time, and An inkjet recording method is provided.

本発明者は、上記目的を達するために、鋭意検討した結果、特定の物性値条件を満足するエポキシ樹脂を荷電粒子として用いることによって滲みのない、高画質な画像の形成を長時間可能とするインク組成物が得られることを見出し本発明を完成するに至った。   As a result of intensive investigations to achieve the above-mentioned object, the present inventor has made it possible to form a high-quality image without bleeding for a long time by using an epoxy resin satisfying specific physical property value conditions as charged particles. The inventors have found that an ink composition can be obtained and have completed the present invention.

即ち、本発明は以下のとおりである。
(1) 分散媒と、少なくとも色材を含む荷電粒子とを含有するインク組成物において、該荷電粒子が下記a)からc)の物性値条件を満足するエポキシ樹脂を含有することを特徴とするインク組成物。
a)50℃での動的弾性率(G'):104Pa以上
b)分子量(GPC質量平均):50,000以下
c)ガラス転移点(Tg):30〜100℃
That is, the present invention is as follows.
(1) An ink composition containing a dispersion medium and charged particles containing at least a coloring material, wherein the charged particles contain an epoxy resin that satisfies the physical property value conditions a) to c) below. Ink composition.
a) Dynamic elastic modulus at 50 ° C. (G ′): 10 4 Pa or more b) Molecular weight (GPC mass average): 50,000 or less c) Glass transition point (Tg): 30 to 100 ° C.

(2) 該エポキシ樹脂が直鎖状ポリマーであることを特徴とする前記(1)に記載のインク組成物。   (2) The ink composition as described in (1) above, wherein the epoxy resin is a linear polymer.

(3) 該エポキシ樹脂が下記一般式(I)で表されることを特徴とする前記(1)に記載のインク組成物。   (3) The ink composition as described in (1) above, wherein the epoxy resin is represented by the following general formula (I).

Figure 2005255869
Figure 2005255869

(式中、Xは置換されても良いアルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、アラルキレン基または架橋環式炭化水素連結基を表す。nは重合度を表す。)   (In the formula, X represents an optionally substituted alkylene group, cycloalkylene group, alkenylene group, alkynylene group, arylene group, aralkylene group or bridged cyclic hydrocarbon linking group. N represents the degree of polymerization.)

(4) 該荷電粒子が機械的メディア分散方法により作成され、遠心沈降法での体積平均粒子直径の1/5以下に相当する粒子直径の粒子が1%以下であることを特徴とする前記(1)に記載のインク組成物。   (4) The charged particles are prepared by a mechanical media dispersion method, and particles having a particle diameter corresponding to 1/5 or less of a volume average particle diameter in a centrifugal sedimentation method are 1% or less ( The ink composition as described in 1).

(5) 静電界を利用したインクジェット記録方式で、前記(1)〜(4)の何れかに記載のインク組成物をインク滴として飛翔させるインクジェット記録方法。   (5) An ink jet recording method in which the ink composition according to any one of (1) to (4) is ejected as ink droplets by an ink jet recording method using an electrostatic field.

本発明によれば、特定の物性値条件を満足するエポキシ樹脂を用いることで、インク粒子の粒子径及び分布を好ましい領域にすることができるため、インクジェット描画画像において、吐出部でのインク粒子の電気泳動速度が速く、インク粒子の濃縮も十分であり、滲みのない、良好な品質の画像が得られる。また、ランニングを行っても、安定した描画が長期に亘って可能となる。   According to the present invention, by using an epoxy resin that satisfies a specific property value condition, the particle size and distribution of the ink particles can be made a preferable region. The electrophoretic speed is fast, the ink particles are sufficiently concentrated, and an image of good quality without blur is obtained. Even if running is performed, stable drawing can be performed over a long period of time.

本発明のインク組成物においては、荷電粒子が下記a)からc)の物性値条件を満足するエポキシ樹脂を含有することを特徴とする。
a)50℃での動的弾性率(G'):104Pa以上、好ましくは、104〜109Pa、より好ましくは、105〜108Pa。
b)分子量(GPC質量平均):50,000以下、好ましくは、2,000〜40,000、より好ましくは、3,000〜30,000。なお、本発明でいうGPC質量平均とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって測定された質量平均分子量を意味する。
c)ガラス転移点(Tg):30〜100℃、好ましくは、30〜90℃、より好ましくは、40〜80℃。
The ink composition of the present invention is characterized in that the charged particles contain an epoxy resin that satisfies the physical property value conditions a) to c) below.
a) Dynamic elastic modulus (G ′) at 50 ° C .: 10 4 Pa or more, preferably 10 4 to 10 9 Pa, more preferably 10 5 to 10 8 Pa.
b) Molecular weight (GPC mass average): 50,000 or less, preferably 2,000 to 40,000, more preferably 3,000 to 30,000. In addition, the GPC mass average as used in the field of this invention means the mass average molecular weight measured by gel permeation chromatography.
c) Glass transition point (Tg): 30 to 100 ° C, preferably 30 to 90 ° C, more preferably 40 to 80 ° C.

本発明の系のように、顔料−ポリマー混合物にせん断力を加えて、粉砕−分散するためには、ポリマーの凝集力が高い場合、粉砕−分散するために多くのエネルギーを必要としたり、粉砕−分散できないケースが多い。すなわち、本発明の系においては、ポリマーの脆性及び凝集力に関係する物性が重要であり、柔らかすぎると、顔料−ポリマー混合物にせん断力が伝わりにくく、硬すぎると、せん断力は良く伝わるが、細かくなりすぎる問題があるため、動的弾性率(G')、質量平均分子量(Mw)、ガラス転移点(Tg)が前記で定義した範囲内にあることが必要である。
動的弾性率G’が104Paよりも小さいと、粉砕−分散工程での温度領域にて、ゴム弾性域の物性を示すことから、分散時のせん断力がうまく働かず、やはりメディアによる機械分散では粒子形成が困難となる。
ポリマーの分子量が上記範囲よりも高いとポリマーの凝集力が高くなり、顔料−ポリマー混合物において凝集力の不均一化が起こりやすくなるため均一な粒子形成が難しく、粒子径分布の広い粒子が生成してしまう。
Tgが30℃よりも低いとポリマーが砕けるための脆性が不足し、さらにメディアからの力がかかりにくく、メディアによる機械分散では粒子形成が困難となる。また、Tgが100℃を超えると、ポリマー分子間の凝集力が高くなり、ポリマーを細かく分散することが困難になる。
As in the system of the present invention, in order to apply a shearing force to the pigment-polymer mixture to pulverize and disperse, when the cohesive force of the polymer is high, much energy is required to pulverize and disperse, -There are many cases that cannot be distributed. That is, in the system of the present invention, physical properties related to the brittleness and cohesive force of the polymer are important. If it is too soft, the shearing force is not easily transmitted to the pigment-polymer mixture, and if it is too hard, the shearing force is well transmitted. Since there is a problem of becoming too fine, it is necessary that the dynamic elastic modulus (G ′), mass average molecular weight (Mw), and glass transition point (Tg) are within the ranges defined above.
When the dynamic elastic modulus G ′ is less than 10 4 Pa, the physical properties of the rubber elastic region are exhibited in the temperature range in the pulverization-dispersion process. Dispersion makes particle formation difficult.
If the molecular weight of the polymer is higher than the above range, the cohesive force of the polymer becomes high, and the cohesive force tends to be non-uniform in the pigment-polymer mixture, so that uniform particle formation is difficult and particles with a wide particle size distribution are generated. End up.
When Tg is lower than 30 ° C., brittleness due to polymer crushing is insufficient, force from the media is not easily applied, and particle formation is difficult by mechanical dispersion with media. Moreover, when Tg exceeds 100 degreeC, the cohesion force between polymer molecules will become high, and it will become difficult to disperse | distribute a polymer finely.

本発明において、被覆剤(被覆ポリマー)として用いられるエポキシ樹脂は上記特定の物性値条件を満足するものであれば特に限定されないが、好ましくは直鎖状ポリマーのエポキシ樹脂であり、さらに好ましくは下記一般式(I)で表されるエポキシ樹脂である。   In the present invention, the epoxy resin used as a coating agent (coating polymer) is not particularly limited as long as it satisfies the above specific physical property value conditions, but is preferably a linear polymer epoxy resin, and more preferably It is an epoxy resin represented by general formula (I).

Figure 2005255869
Figure 2005255869

(式中、Xは置換されても良いアルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、アラルキレン基または架橋環式炭化水素連結基を表す。nは重合度を表す。)   (In the formula, X represents an optionally substituted alkylene group, cycloalkylene group, alkenylene group, alkynylene group, arylene group, aralkylene group or bridged cyclic hydrocarbon linking group. N represents the degree of polymerization.)

一般式(I)において、連結基Xとしては、好ましくは炭素数1〜22の、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、アラルキレン基または架橋環式炭化水素連結基を表わし、これらは置換されていてもよい。
具体的にXとしては、炭素数1〜22の置換されてもよいアルキレン基(例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ドデシレン、トリデシレン、テトラデシレン、ヘキサデシレン、オクタデシレン、エイコシレン、ドコシレン、2−クロロエチレン、2−ブロモエチレン、2−シアノエチレン、2−メトキシカルボニルエチレン、2−メトキシエチレン、3−ブロモプロピレン等)、炭素数4〜18の置換されてもよいアルケニレン基(例えば、2−メチル−1−プロペニレン、2−ブテニレン、2−ペンテニレン、3−メチル−2−ペンテニレン、1−ペンテニレン、1−ヘキセニレン、2−ヘキセニレン、4−メチル−2−ヘキセニレン、デセニレン、ドデセニレン、トリデセニレン、ヘキサデセニレン、オクタデセニレン、リノレニレン等)、炭素数7〜12の置換されてもよいアラルキレン基(例えば、ベンジレン、フェネチレン、3−フェニルプロピレン、ナフチルメチレン、2−ナフチルエチレン、クロロベンジレン、ブロモベンジレン、メチルベンジレン、エチルベンジレン、メトキシベンジレン、ジメチルベンジレン基、ジメトキシベンジレン等)、炭素数5〜8の置換されてもよいシクロアルキレン基(例えば、シクロヘキシレン、2−シクロヘキシルエチレン、2−シクロペンチルエチレン等)、炭素数6〜12の置換されてもよいアリーレン基(例えば、フェニレン、ナフチレン、トリレン、キシリレン、プロピルフェニレン、ブチルフェニレン、オクチルフェニレン、ドデシルフェニレン、メトキシフェニレン、エトキシフェニレン、ブトキシフェニレン、デシルオキシフェニレン、クロロフェニレン、ジクロロフェニレン、ブロモフェニレン、シアノフェニレン、アセチルフェニレン、メトキシカルボニルフェニレン、エトキシカルボニルフェニレン、ブトキシカルボニルフェニレン、アセトアミドフェニレン、プロピオンアミドフェニレン、ドデシロイルアミドフェニレン等)、架橋環式炭化水素基(例えば、ノルボルニル基、アダマンチル基等)などが挙げられる。
In the general formula (I), the linking group X preferably represents an alkylene group, cycloalkylene group, alkenylene group, alkynylene group, arylene group, aralkylene group or bridged cyclic hydrocarbon linking group having 1 to 22 carbon atoms. These may be substituted.
Specifically, X is an alkylene group having 1 to 22 carbon atoms which may be substituted (for example, methylene, ethylene, propylene, butylene, hexylene, heptylene, octylene, nonylene, decylene, dodecylene, tridecylene, tetradecylene, hexadecylene, octadecylene. , Eicosylene, docosylene, 2-chloroethylene, 2-bromoethylene, 2-cyanoethylene, 2-methoxycarbonylethylene, 2-methoxyethylene, 3-bromopropylene, etc.), optionally substituted alkenylene having 4 to 18 carbon atoms Groups such as 2-methyl-1-propenylene, 2-butenylene, 2-pentenylene, 3-methyl-2-pentenylene, 1-pentenylene, 1-hexenylene, 2-hexenylene, 4-methyl-2-hexenylene, desenylene, Dodeseni , Tridecenylene, hexadecenylene, octadecenylene, linolenylene, etc.), an aralkylene group having 7 to 12 carbon atoms which may be substituted (for example, benzylene, phenethylene, 3-phenylpropylene, naphthylmethylene, 2-naphthylethylene, chlorobenzylene, bromo) Benzylene, methyl benzylene, ethyl benzylene, methoxy benzylene, dimethyl benzylene group, dimethoxy benzylene group, etc.), cycloalkylene group having 5 to 8 carbon atoms which may be substituted (for example, cyclohexylene, 2-cyclohexyl ethylene) , 2-cyclopentylethylene, etc.), an arylene group having 6 to 12 carbon atoms which may be substituted (for example, phenylene, naphthylene, tolylene, xylylene, propylphenylene, butylphenylene, octylphenylene, dodecylph) Nylene, methoxyphenylene, ethoxyphenylene, butoxyphenylene, decyloxyphenylene, chlorophenylene, dichlorophenylene, bromophenylene, cyanophenylene, acetylphenylene, methoxycarbonylphenylene, ethoxycarbonylphenylene, butoxycarbonylphenylene, acetamidophenylene, propionamidophenylene, Decyloylamidophenylene, etc.) and a bridged cyclic hydrocarbon group (eg, norbornyl group, adamantyl group, etc.).

また、Xはそれぞれ結合して窒素原子と共に環を形成する有機残基を表してもよい。この有機残基は更に、ヘテロ原子(例えば酸素原子、窒素原子、イオウ原子等)を含有してもよい。形成される環状アンモニウム基としては、例えばモルホリノ基、ピペリジノ基、ピリジル基、イミダゾリル基、キノリル基、オキサゾリン基等を4級化して得られるのもが挙げられる。環状スルホニウム基としては、チオフェン基、テトラヒドロチオフェン基、ベンゾチオフェン基、チアゾール基等を4級化して得られるのもが挙げられる。   Moreover, X may represent the organic residue which couple | bonds and forms a ring with a nitrogen atom, respectively. The organic residue may further contain a hetero atom (for example, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, etc.). Examples of the cyclic ammonium group to be formed include those obtained by quaternizing a morpholino group, piperidino group, pyridyl group, imidazolyl group, quinolyl group, oxazoline group and the like. Examples of the cyclic sulfonium group include those obtained by quaternizing a thiophene group, a tetrahydrothiophene group, a benzothiophene group, a thiazole group, or the like.

また、市販品としてはジャパンエポキシレジン(株)製のエピコート1001、エピコート1002、エピコート1004、エピコート1005F、エピコート4004P、エピコート4110等を挙げることができる。   Examples of commercially available products include Epicoat 1001, Epicoat 1002, Epicoat 1004, Epicoat 1005F, Epicoat 4004P, and Epicoat 4110 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.

本発明のインク組成物において、上記特定の物性値条件を満足するエポキシ樹脂は、被覆剤として単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   In the ink composition of the present invention, an epoxy resin satisfying the above specific property value conditions may be used alone as a coating agent, or may be used in combination of two or more kinds.

荷電粒子の体積平均粒子直径は、例えば、超遠心式自動粒度分布測定装置CAPA−700(堀場製作所(株)製)等の装置を用い、遠心沈降法により測定できる。本発明では、荷電粒子の体積平均粒子直径が、0.8〜2.0μmの範囲内であることが好ましい。上記範囲内において、インク粒子1個あたり表面に十分な荷電付与を可能とし、かつ経時で荷電の変化がない安定したインクを得ることができる。
本発明においては、荷電粒子が機械的メディア分散法により作成され、遠心沈降法での体積平均粒子直径の1/5以下に相当する粒子直径の粒子が1%以下であることが好ましい。より好ましくは0.5%以下である。ここで、機械的メディア分散法とは、ガラス、ジルコニア等のビーズの運動エネルギーを、ビーズの衝突によるせん断・衝撃力に変え、分散物をより細かく砕きながら、目的の分散物を得る方法であり、ビーズを運動させる装置として、一般には、ペイントシェーカー、ダイノミル等が用いられる。
The volume average particle diameter of the charged particles can be measured by a centrifugal sedimentation method using an apparatus such as an ultracentrifugal automatic particle size distribution analyzer CAPA-700 (manufactured by Horiba, Ltd.). In the present invention, the volume average particle diameter of the charged particles is preferably in the range of 0.8 to 2.0 μm. Within the above-mentioned range, it is possible to obtain a stable ink that can sufficiently charge the surface of each ink particle and that does not change in charge over time.
In the present invention, the charged particles are preferably prepared by a mechanical media dispersion method, and the particle diameter corresponding to 1/5 or less of the volume average particle diameter in the centrifugal sedimentation method is preferably 1% or less. More preferably, it is 0.5% or less. Here, the mechanical media dispersion method is a method of obtaining the desired dispersion while finely crushing the dispersion by changing the kinetic energy of beads such as glass and zirconia into shear / impact force due to the collision of the beads. Generally, a paint shaker, a dynomill, or the like is used as a device for moving the beads.

本発明のインク組成物は、分散媒および少なくとも色材を含む荷電粒子を含有する。以下に上記各成分について詳細に説明する。   The ink composition of the present invention contains charged particles containing a dispersion medium and at least a coloring material. The above components will be described in detail below.

[分散媒]
分散媒は、高い電気抵抗率、具体的には1010Ωcm以上を有する誘電性の液体であることが好ましい。仮に電気抵抗率の低い分散媒を使用すると、隣接する記録電極間で電気的導通を生じさせるため、本形態には不向きである。また、誘電性液体の比誘電率は5以下が好ましく、より好ましくは4以下、更に好ましくは3.5以下である。このような比誘電率の範囲とすることによって、誘電性液体中の荷電粒子に有効に電界が作用されるため好ましい。
[Dispersion medium]
The dispersion medium is preferably a dielectric liquid having a high electrical resistivity, specifically, 10 10 Ωcm or more. If a dispersion medium having a low electrical resistivity is used, electrical continuity is generated between adjacent recording electrodes, which is not suitable for this embodiment. Further, the dielectric constant of the dielectric liquid is preferably 5 or less, more preferably 4 or less, and still more preferably 3.5 or less. By setting the relative dielectric constant in such a range, an electric field is effectively applied to charged particles in the dielectric liquid, which is preferable.

本発明に用いる分散媒としては、直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、およびこれらの炭化水素のハロゲン置換体、シリコーンオイル等がある。例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン.イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、トルエン、キシレン、メシチレン、アイソパーC、アイソパーE、アイソパーG、アイソパーH、アイソパーL、アイソパーM(アイソパー:エクソン社の商品名)、シェルゾール70、シェルゾール71(シェルゾール:シェルオイル社の商品名)、アムスコOMS、アムスコ460溶剤(アムスコ:スピリッツ社の商品名)、KF−96L(信越シリコーン社の商品名)等を単独又は混合して用いることができる。インク組成物全体に対する分散媒の含有量は、20〜99質量%の範囲内であることが好ましい。20質量%以上において、良好に色材を含有する粒子を分散媒に分散することができ、また、99質量%以下において、色材の含有量を充足することができる。   Examples of the dispersion medium used in the present invention include linear or branched aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, or aromatic hydrocarbons, halogen substitution products of these hydrocarbons, and silicone oil. For example, hexane, heptane, octane. Isooctane, decane, isodecane, decalin, nonane, dodecane, isododecane, cyclohexane, cyclooctane, cyclodecane, toluene, xylene, mesitylene, Isopar C, Isopar E, Isopar G, Isopar H, Isopar L, Isopar M (Isopar: Exxon Corporation) Trade name), Shellsol 70, Shellsol 71 (Shellsol: trade name of Shell Oil), Amsco OMS, Amsco 460 solvent (Amsco: trade name of Spirits), KF-96L (trade name of Shin-Etsu Silicone) Etc. can be used alone or in combination. The content of the dispersion medium with respect to the entire ink composition is preferably in the range of 20 to 99% by mass. In 20 mass% or more, the particle | grains containing a coloring material can be disperse | distributed to a dispersion medium favorably, and in 99 mass% or less, content of a coloring material can be satisfied.

[色材]
本発明に用いる色材としては、公知の染料および顔料を使用することができ、用途や目的に応じて選択することができる。例えば、記録された画像記録物(印刷物)の色調の観点からは、顔料を用いることが好ましい(例えば、技術情報協会発行 「顔料分散安定化と表面処理技術・評価」 2001年12月25日 第1刷参照。以下「非特許文献1」とも称する)。色材を変更することにより、イエロー、マゼンタ、シアン、墨(ブラック)の4色のインクを作成することができる。特に、オフセット印刷用インクやプルーフに用いられる顔料を使用するとオフセット印刷物と同様な色調が得られるので好ましい。
[Color material]
As the coloring material used in the present invention, known dyes and pigments can be used, and can be selected according to applications and purposes. For example, it is preferable to use a pigment from the viewpoint of the color tone of the recorded image recorded matter (printed matter) (for example, “Distribution Stabilization and Surface Treatment Technology / Evaluation” issued by the Technical Information Association, December 25, 2001 1) (hereinafter also referred to as “Non-Patent Document 1”). By changing the color material, four color inks of yellow, magenta, cyan, and black can be created. In particular, the use of offset printing inks or pigments used for proofing is preferable because the same color tone as that of offset printed matter can be obtained.

イエローインク用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、 C.I.ピグメントイエロー74等のモノアゾ顔料、 C.I.ピグメントイエロー12、 C.I.ピグメントイエロー17等のジスアゾ顔料、 C.I.ピグメントイエロー180等の非ベンジジン系のアゾ顔料、 C.I.ピグメントイエロー100等のアゾレーキ顔料、 C.I.ピグメントイエロー95等の縮合アゾ顔料、 C.I.ピグメントイエロー115等の酸性染料レーキ顔料、 C.I.ピグメントイエロー18等の塩基性染料レーキ顔料、フラバントロンイエロー等のアントラキノン系顔料、イソインドリノンイエロー3RLT等のイソインドリノン顔料、キノフタロンイエロー等のキノフタロン顔料、イソインドリンイエロー等のイソインドリン顔料、 C.I.ピグメントイエロー153等のニトロソ顔料、 C.I.ピグメントイエロー117等の金属錯塩アゾメチン顔料、C.I.ピグメントイエロー139等のイソインドリノン顔料などが挙げられる。   Examples of pigments for yellow ink include C.I. I. Pigment yellow 1, C.I. I. Monoazo pigments such as CI Pigment Yellow 74; I. Pigment yellow 12, C.I. I. Disazo pigments such as CI Pigment Yellow 17; I. Non-benzidine azo pigments such as CI Pigment Yellow 180; I. Azo lake pigments such as CI Pigment Yellow 100; I. Condensed azo pigments such as CI Pigment Yellow 95; I. Pigment Yellow 115, etc., acidic dye lake pigments, C.I. I. Pigment Yellow 18 and other basic dye lake pigments, Flavantron Yellow and other anthraquinone pigments, Isoindolinone Yellow 3RLT and other isoindolinone pigments, Quinophthalone Yellow and other quinophthalone pigments, Isoindoline Yellow and other isoindoline pigments, C.I. I. Nitroso pigments such as CI Pigment Yellow 153, C.I. I. Metal complex azomethine pigments such as CI Pigment Yellow 117; I. And isoindolinone pigments such as CI Pigment Yellow 139.

マゼンタインク用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド3等のモノアゾ系顔料、 C.I.ピグメントレッド38等のジスアゾ顔料、 C.I.ピグメントレッド53:1等やC.I.ピグメントレッド57:1等のアゾレーキ顔料、 C.I.ピグメントレッド144等の縮合アゾ顔料、 C.I.ピグメントレッド174等の酸性染料レーキ顔料、 C.I.ピグメントレッド81等の塩基性染料レーキ顔料、 C.I.ピグメントレッド177等のアントラキノン系顔料、 C.I.ピグメントレッド88等のチオインジゴ顔料、 C.I.ピグメントレッド194等のペリノン顔料、 C.I.ピグメントレッド149等のペリレン顔料、 C.I.ピグメントレッド122等のキナクリドン顔料、 C.I.ピグメントレッド180等のイソインドリノン顔料、 C.I.ピグメントレッド83等のアリザリンレーキ顔料等が挙げられる。   Examples of pigments for magenta ink include C.I. I. Monoazo pigments such as CI Pigment Red 3; I. Disazo pigments such as CI Pigment Red 38; I. Pigment red 53: 1 etc. and C.I. I. Azo lake pigments such as CI Pigment Red 57: 1; I. Condensed azo pigments such as CI Pigment Red 144; I. Acidic dye lake pigments such as C.I. Pigment Red 174; I. Basic dye lake pigments such as CI Pigment Red 81; I. Anthraquinone pigments such as CI Pigment Red 177; I. Thioindigo pigments such as CI Pigment Red 88; I. Perinone pigments such as CI Pigment Red 194; I. Perylene pigments such as CI Pigment Red 149; I. Quinacridone pigments such as CI Pigment Red 122; I. Isoindolinone pigments such as CI Pigment Red 180; I. And alizarin lake pigments such as CI Pigment Red 83.

シアンインク用の顔料としては、例えば、C.Iピグメントブルー25等のジスアゾ系顔料、 C.I.ピグメントブルー15等のフタロシアニン顔料、 C.I.ピグメントブルー24等の酸性染料レーキ顔料、 C.I.ピグメントブルー1等の塩基性染料レーキ顔料、 C.I.ピグメントブルー60等のアントラキノン系顔料、 C.I.ピグメントブルー18等のアルカリブルー顔料等が挙げられる。   Examples of the pigment for cyan ink include C.I. Disazo pigments such as CI Pigment Blue 25, C.I. I. Phthalocyanine pigments such as CI Pigment Blue 15; I. Pigment Blue 24, etc., acidic dye lake pigments, C.I. I. Basic dye lake pigments such as CI Pigment Blue 1; I. Anthraquinone pigments such as CI Pigment Blue 60; I. And alkaline blue pigments such as CI Pigment Blue 18.

墨インク用の顔料としては、例えば、アニリンブラック系顔料等の有機顔料や酸化鉄顔料、及びファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料類等が挙げられる。
更にマイクロリス−A,−K,−Tなどのマイクロリス顔料に代表される加工顔料も好適に使用できる。その具体例としてはマイクロリスイエロー4G−A,マイクロリスレッドBP−K,マイクロリスブルー4G−T,マイクロリスブラックC−Tなどが挙げられる。
また、白インク用の顔料として炭酸カルシウムや酸化チタン顔料を、銀インク用としてアルミニウム粉を、金インク用として銅合金を用いる等、必要に応じて各種の顔料を使用することができる。
Examples of the pigment for black ink include organic pigments such as aniline black pigments and iron oxide pigments, and carbon black pigments such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black.
Furthermore, processed pigments typified by microlith pigments such as Microlith-A, -K, and -T can also be suitably used. Specific examples thereof include Microlith Yellow 4G-A, Micro Resled BP-K, Microlith Blue 4G-T, and Microlith Black CT.
Various pigments can be used as necessary, such as calcium carbonate and titanium oxide pigments for white ink, aluminum powder for silver ink, and copper alloy for gold ink.

顔料は、基本的には一色につき一種類の顔料を使うことが、インク製造の簡便性の点で好ましいが、色相調整として例えば、墨インク用に、カーボンブラックにフタロシアニンを混合するなど、場合によっては2種以上併用することも好ましい。また、ロジン処理等、公知の方法により顔料を表面処理した後使用してもよい(前述の非特許文献1)。
インク組成物全体に対する色材の含有量は、0.1〜50質量%の範囲内であることが好ましい。0.1質量%以上において、色材量が充足し、印刷物において充分良好な発色が得られ、また、50質量%以下において、色材を含有する粒子を分散媒に良好に分散させることができる。さらに好ましくは、1〜30質量%である。
Basically, it is preferable to use one kind of pigment for each color, from the viewpoint of simplicity of ink production. However, as a hue adjustment, for example, for black ink, phthalocyanine is mixed with carbon black. Are preferably used in combination of two or more. Alternatively, the pigment may be surface-treated by a known method such as rosin treatment (Non-Patent Document 1).
The content of the coloring material with respect to the entire ink composition is preferably in the range of 0.1 to 50% by mass. When the amount is 0.1% by mass or more, the amount of the coloring material is satisfied, and sufficiently good color development is obtained in the printed matter. Further, when the amount is 50% by mass or less, the particles containing the coloring material can be favorably dispersed in the dispersion medium. . More preferably, it is 1-30 mass%.

[被覆剤]
本発明において、顔料等の色材は、分散媒に直接、分散(粒子化)するよりも、被覆剤により被覆された状態で分散(粒子化)することが好ましい。被覆剤で被覆することにより、色材が持つ荷電を遮蔽し望ましい荷電特性を付与することができる。また、本発明においては、被印刷媒体へインクジェット記録した後、ヒートローラ等の加熱手段により定着するが、この際被覆剤が熱により溶融し、効率良く定着できる。
[Coating agent]
In the present invention, it is preferable that the coloring material such as a pigment is dispersed (particulated) in a state of being coated with a coating agent, rather than directly dispersed (particulated) in a dispersion medium. By covering with a coating agent, it is possible to shield the charge of the color material and to impart desirable charge characteristics. In the present invention, after ink jet recording on a printing medium, fixing is performed by a heating means such as a heat roller. At this time, the coating material is melted by heat and can be fixed efficiently.

被覆剤としては、上記特定の物性値条件を満足するエポキシ樹脂の他に、例えば、ロジン類、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、(メタ)アクリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニールアルコールのアセタール変性物、ポリカーボネート等を併用してもよい。これらの内、粒子形成の容易さの観点から、質量平均分子量が2,000〜1000,000の範囲内であり、かつ多分散度(質量平均分子量/数平均分子量)が、1.0〜5.0の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、定着の容易さの観点から、軟化点、ガラス転移点または、融点のいずれか1つが40℃〜120℃の範囲内にあるポリマーが好ましい。   As the coating agent, in addition to the epoxy resin satisfying the above specific physical property value conditions, for example, rosins, rosin-modified phenol resin, alkyd resin, (meth) acrylic polymer, polyurethane, polyester, polyamide, polyethylene, polybutadiene, Polystyrene, polyvinyl acetate, a modified acetal of polyvinyl alcohol, polycarbonate, or the like may be used in combination. Among these, from the viewpoint of ease of particle formation, the mass average molecular weight is in the range of 2,000 to 1,000,000 and the polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight) is 1.0 to 5 Polymers in the range of 0.0 are preferred. Furthermore, from the viewpoint of ease of fixing, a polymer having any one of a softening point, a glass transition point, and a melting point within the range of 40 ° C to 120 ° C is preferable.

本発明において、被覆剤として特定物性値を有するエポキシ樹脂とともに併用すること
ができるポリマーは、下記一般式(1)〜(4)で示される構成単位のいずれか1つを少なくとも含有するポリマーである。
In the present invention, the polymer that can be used together with the epoxy resin having specific physical properties as a coating agent is a polymer containing at least one of the structural units represented by the following general formulas (1) to (4). .

Figure 2005255869
Figure 2005255869

式中、X11は、酸素原子または−N(R13)−を示す。R11は、水素原子またはメチル基を示し、R12は、炭素数1から30個の炭化水素基を示し、R13は、水素原子または炭素数1から30の炭化水素基を示す。R21は、水素原子または炭素数1から20の炭化水素基を示す。R31、R32及びR41は、それぞれ、炭素数1から20個の2価の炭化水素基を示す。尚、R12、R21、R31、R32、R41の炭化水素基中にエーテル結合、アミノ基、ヒドロキシ基、または、ハロゲン置換基を含んでいても良い。 In the formula, X 11 represents an oxygen atom or —N (R 13 ) —. R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 12 represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and R 13 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. R 21 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R 31 , R 32 and R 41 each represent a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. The hydrocarbon group of R 12 , R 21 , R 31 , R 32 , and R 41 may contain an ether bond, amino group, hydroxy group, or halogen substituent.

一般式(1)で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するラジカル重合性モノマーを公知の方法によりラジカル重合することにより得られる。用いられるラジカル重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル等の(メタ)アクリル酸エステル類、及び、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類が挙げられる。   The polymer containing the structural unit represented by the general formula (1) can be obtained by radical polymerization of a corresponding radical polymerizable monomer by a known method. Examples of the radical polymerizable monomer used include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic. Octyl acid, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, (meth) (Meth) acrylic acid esters such as 2-hydroxyethyl acrylate, N-methyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N-phenyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) Examples include (meth) acrylamides such as acrylamide.

一般式(2)で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するラジカル重合性モノ
マーを公知の方法によりラジカル重合することにより得られる。用いられるラジカル重合性モノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブタジエン、スチレン、4−メチルスチレン等が挙げられる。
The polymer containing the structural unit represented by the general formula (2) can be obtained by radical polymerization of a corresponding radical polymerizable monomer by a known method. Examples of the radical polymerizable monomer used include ethylene, propylene, butadiene, styrene, and 4-methylstyrene.

一般式(3)で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するジカルボン酸または酸無水物とジオールとを公知の方法で脱水縮合することにより得られる。用いられるジカルボン酸としては、コハク酸無水物、アジピン酸、セバシン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4−フェニレンジ酢酸、ジグリコール酸等が挙げられる。また、用いられるジオールとしては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジオール、2−ブテン−1,4−ジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−ベンゼンジメタノール、ジエチレングリコール等が挙げられる。   The polymer containing the structural unit represented by the general formula (3) can be obtained by dehydrating condensation of a corresponding dicarboxylic acid or acid anhydride and a diol by a known method. Examples of the dicarboxylic acid used include succinic anhydride, adipic acid, sebacic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 1,4-phenylenediacetic acid, diglycolic acid and the like. Examples of the diol used include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, and 2-butene- Examples include 1,4-diol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-benzenedimethanol, and diethylene glycol.

一般式(4)で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するヒドロキシ基を有するカルボン酸をまたは公知の方法で脱水縮合するかまたは、対応するヒドロキシ基を有するカルボン酸の環状エステルを公知の方法で開環重合することにより得られる。用いられるヒドロキシ基を有するカルボン酸またはその環状エステルとしては、6−ヒドロキシヘキサン酸、11−ヒドロキシウンデカン酸、ヒドロシキ安息香酸、ε−カプロラクトン等が挙げられる。   The polymer containing the structural unit represented by the general formula (4) is prepared by dehydrating condensation of a carboxylic acid having a corresponding hydroxy group by a known method or a known cyclic ester of a carboxylic acid having a corresponding hydroxy group. It is obtained by ring-opening polymerization by a method. Examples of the carboxylic acid having a hydroxy group or a cyclic ester thereof include 6-hydroxyhexanoic acid, 11-hydroxyundecanoic acid, hydroxybenzoic acid, and ε-caprolactone.

一般式(1)〜(4)で示される構成単位のいずれか1つを少なくとも含有するポリマーは、一般式(1)〜(4)で示される構成単位のホモポリマーであってもよく、他の構成成分との共重合体(コポリマー)であっても良い。また、これらのポリマーは、2種以上を組み合わせて使用しても良い。   The polymer containing at least one of the structural units represented by the general formulas (1) to (4) may be a homopolymer of the structural units represented by the general formulas (1) to (4). It may be a copolymer (copolymer) with these constituent components. Moreover, you may use these polymers in combination of 2 or more types.

インク組成物全体に対する被覆剤の含有量は、0.1〜40質量%の範囲内であることが好ましい。0.1質量%以上において、被覆剤の量が充足し、充分な定着性が得られるとともに、40質量%以下において、色材と被覆剤を含有する粒子を良好に形成することができる。
なお、上記特定物性値条件を満足するエポキシ樹脂とその他の被覆剤とを併用する場合、その他の被覆剤の配合比率は被覆剤全量に対して40質量%を超えないこととする。好ましくは30質量%以下である。
The content of the coating agent with respect to the entire ink composition is preferably in the range of 0.1 to 40% by mass. When the amount is 0.1% by mass or more, the amount of the coating agent is sufficient, and sufficient fixability is obtained. When the amount is 40% by mass or less, particles containing the coloring material and the coating agent can be favorably formed.
In addition, when using together the epoxy resin and other coating agent which satisfy | fill the said specific physical-property value condition, the compounding ratio of other coating agents shall not exceed 40 mass% with respect to the coating material whole quantity. Preferably it is 30 mass% or less.

[分散剤]
本発明において好ましくは、色材と被覆剤の混合物を分散媒中に分散(粒子化)するが、粒子直径を制御し、かつ粒子の沈降を抑制するために分散剤を使用することがさらに好ましい。
好適な分散剤としては、ソルビタンモノオレエート等のソルビタン脂肪酸エステルや、ポリオキシエチレンジステアレート等のポリエチレングリコール脂肪酸エステルに代表される界面活性剤が挙げられる。また、例えば、スチレンとマレイン酸のコポリマー、及びそのアミン変性物、スチレンと(メタ)アクリル化合物のコポリマー、(メタ)アクリル系ポリマー、ポリエチレンと(メタ)アクリル化合物のコポリマー、ロジン、BYK−160、162、164、182(ビックケミー社製のポリウレタン系ポリマー)、EFKA−401、402(EFKA社製のアクリル系ポリマー)、ソルスパース17000,24000(ゼネカ社製のポリエステル系ポリマー)等が挙げられる。本発明においては、インク組成物の長期間保存安定性の観点から、質量平均分子量が1,000〜1000,000の範囲内であり、かつ多分散度(質量平均分子量/数平均分子量)が、1.0〜7.0の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、グラフトポリマーまたはブロックポリマーを用いることが最も好ましい。
[Dispersant]
In the present invention, preferably, the mixture of the colorant and the coating agent is dispersed (particulated) in the dispersion medium, but it is more preferable to use a dispersant in order to control the particle diameter and suppress the sedimentation of the particles. .
Suitable dispersants include surfactants typified by sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monooleate and polyethylene glycol fatty acid esters such as polyoxyethylene distearate. Further, for example, a copolymer of styrene and maleic acid, and an amine-modified product thereof, a copolymer of styrene and (meth) acrylic compound, a (meth) acrylic polymer, a copolymer of polyethylene and (meth) acrylic compound, rosin, BYK-160, 162, 164, 182 (polyurethane polymer manufactured by Big Chemie), EFKA-401, 402 (acrylic polymer manufactured by EFKA), Solsperse 17000, 24000 (polyester polymer manufactured by Geneca), and the like. In the present invention, from the viewpoint of long-term storage stability of the ink composition, the mass average molecular weight is in the range of 1,000 to 1,000,000 and the polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight) is Polymers that are in the range of 1.0 to 7.0 are preferred. Furthermore, it is most preferable to use a graft polymer or a block polymer.

本発明において特に好適に用いられるポリマーは、下記一般式(5)及び(6)で示される構成単位の少なくともいずれか一方からなる重合体成分と、下記一般式(7)で示される構成単位を少なくともグラフト鎖として含有する重合体成分とを少なくとも含有するグラフトポリマーである。   The polymer used particularly preferably in the present invention comprises a polymer component composed of at least one of structural units represented by the following general formulas (5) and (6), and a structural unit represented by the following general formula (7). A graft polymer containing at least a polymer component contained as a graft chain.

Figure 2005255869
Figure 2005255869

式中、X51は、酸素原子または−N(R53)−を示す。R51は、水素原子またはメチル基を示し、R52は、炭素数1から10個の炭化水素基を示し、R53は、水素原子または炭素数1から10の炭化水素基を示す。R61は、水素原子、炭素数1から20の炭化水素基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、または、炭素数1から20個のアルコキシ基を示す。X71は、酸素原子または−N(R73)−を示す。R71は、水素原子またはメチル基を示し、R72は、炭素数4から30個の炭化水素基を示し、R73は、水素原子または炭素数1から30の炭化水素基を示す。尚、R52、R72の炭化水素基中にエーテル結合、アミノ基、ヒドロキシ基、または、ハロゲン置換基を含んでいても良い。 In the formula, X 51 represents an oxygen atom or —N (R 53 ) —. R 51 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 52 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 53 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. R 61 represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. X 71 represents an oxygen atom or —N (R 73 ) —. R 71 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 72 represents a hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms, and R 73 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. The hydrocarbon group of R 52 and R 72 may contain an ether bond, an amino group, a hydroxy group, or a halogen substituent.

上記グラフトポリマーは、一般式(7)に対応するラジカル重合性モノマーを、好ましくは連鎖移動剤の存在下重合し、得られたポリマーの末端に重合性官能基を導入し、さらに、一般式(5)または(6)に対応するラジカル重合性モノマーと共重合することにより得ることができる。   The graft polymer is obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer corresponding to the general formula (7), preferably in the presence of a chain transfer agent, introducing a polymerizable functional group at the terminal of the obtained polymer, It can be obtained by copolymerizing with a radically polymerizable monomer corresponding to 5) or (6).

一般式(5)に対応するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル等、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルの(メタ)アクリル酸エステル類、及び、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類が挙げられる。   Examples of the radical polymerizable monomer corresponding to the general formula (5) include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid. Hexyl (meth) acrylate cyclohexyl, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid esters of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and N-methyl (meth) acrylamide And (meth) acrylamides such as N-propyl (meth) acrylamide, N-phenyl (meth) acrylamide, and N, N-dimethyl (meth) acrylamide.

一般式(6)に対応するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、スチレン、4−メチルスチレン、クロロスチレン、メトキシスチレン等が上げられる。
また、一般式(6)に対応するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、等が挙げられる。
これらのグラフトポリマーの具体例としては、下記の構造式で示されるポリマーが挙げられる。
Examples of the radical polymerizable monomer corresponding to the general formula (6) include styrene, 4-methylstyrene, chlorostyrene, methoxystyrene, and the like.
Examples of the radical polymerizable monomer corresponding to the general formula (6) include hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, ( (Meth) stearyl acrylate, and the like.
Specific examples of these graft polymers include polymers represented by the following structural formulas.

Figure 2005255869
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Figure 2005255869
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一般式(5)及び(6)で示される構成単位のいずれか1つを少なくとも含有する重合体成分と、一般式(7)で示される構成単位を少なくともグラフト鎖として含有する重合成分とを含有するグラフトポリマーは、一般式(5)及び/又は(6)、並びに一般式(7)で示される構成単位のみを有していてもよいし、他の構成成分を含有していても良い。グラフト鎖を含有する重合体成分と、其れ以外の重合体成分との好ましい組成比は、10:90〜90:10である。この範囲において、良好な粒子形成性が得られ、所望の粒子直径を得やすく、好ましい。これらのポリマーは、分散剤として単独で使用しても良く、2種以上を組み合わせて使用しても良い。   Contains a polymer component containing at least one of the structural units represented by general formulas (5) and (6), and a polymerization component containing at least the structural unit represented by general formula (7) as a graft chain. The graft polymer to be processed may have only the structural unit represented by the general formula (5) and / or (6) and the general formula (7), or may contain other components. A preferred composition ratio between the polymer component containing the graft chain and the other polymer components is 10:90 to 90:10. Within this range, good particle formability is obtained, and a desired particle diameter is easily obtained, which is preferable. These polymers may be used alone as a dispersant, or may be used in combination of two or more kinds.

インク組成物全体に対する分散剤の含有量は、0.01〜30質量%の範囲内であることが好ましい。この範囲内において、良好な粒子形成性が得られ、所望の粒子直径を得ることができる。   The content of the dispersant with respect to the entire ink composition is preferably in the range of 0.01 to 30% by mass. Within this range, good particle formability can be obtained, and a desired particle diameter can be obtained.

[荷電調整剤]
本発明においては、色材と被覆剤の混合物を、分散剤を用いて分散媒中に分散(粒子化)することが好ましく、粒子の荷電量を制御するために荷電調整剤を併用することがさらに好ましい。
好適な分散剤としては、ナフテン酸ジルコニウム塩、オクテン酸ジルコニウム塩等の有機カルボン酸の金属塩、ステアリン酸テトラメチルアンモニム塩等の有機カルボン酸のアンモニム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ジオクチルスルホコハク酸マグネシウム塩等の有機スルホン酸の金属塩、トルエンスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩等の有機スルホン酸のアンモニウム塩、スチレンと無水マレイン酸のコポリマーをアミンで変性したカルボン酸基を含有するポリマー等の側鎖にカルボン酸基を有するポリマー、メタクリル酸ステアリルとメタクリル酸のテトラメチルアンモニウム塩の共重合体等の側鎖にカルボン酸アニオン基を有するポリマー、スチレンとビニルピリジンの共重合体等の側鎖に窒素原子を有するポリマー、メタクリル酸ブチルとN−(2−メタクリロイルオキシエチル)−N,N,N−トリメチルアンモニウムトシラート塩との共重合体等の側鎖にアンモニウム基を有するポリマー等が挙げられる。粒子に付与される荷電は、正荷電であっても負荷電であっても良い。インク組成物全体に対する分散剤の含有量は、0.0001〜10質量%の範囲内であることが好ましい。この範囲内において、インク組成物の電気伝導度を、10nS/m〜300nS/mの範囲内に容易に調整できる。更に、荷電粒子の電気伝導度を、インク組成物の電気伝導度の50%以上に容易に調整できる。
[Charge control agent]
In the present invention, the mixture of the colorant and the coating agent is preferably dispersed (particulated) in a dispersion medium using a dispersant, and a charge adjusting agent may be used in combination to control the charge amount of the particles. Further preferred.
Suitable dispersants include metal salts of organic carboxylic acids such as zirconium naphthenate and zirconium octenoate, ammonium salts of organic carboxylic acids such as tetramethylammonium stearate, sodium dodecylbenzenesulfonate, dioctylsulfosuccinate. Organic sulfonic acid metal salt such as magnesium acid salt, organic sulfonic acid ammonium salt such as toluenesulfonic acid tetrabutylammonium salt, polymer containing carboxylic acid group-modified styrene and maleic anhydride copolymer with amine A polymer having a carboxylic acid group in the side chain, a polymer having a carboxylic acid anion group in a side chain such as a copolymer of stearyl methacrylate and a tetramethylammonium salt of methacrylic acid, and a side chain such as a copolymer of styrene and vinylpyridine. Poly with nitrogen atoms Chromatography, butyl methacrylate and N- (2-methacryloyloxyethyl) -N, N, polymers having an ammonium group in the side chain of the copolymer of N- trimethylammonium tosylate. The charge applied to the particles may be positively charged or negatively charged. The content of the dispersant with respect to the entire ink composition is preferably in the range of 0.0001 to 10% by mass. Within this range, the electrical conductivity of the ink composition can be easily adjusted within the range of 10 nS / m to 300 nS / m. Furthermore, the electric conductivity of the charged particles can be easily adjusted to 50% or more of the electric conductivity of the ink composition.

[その他の成分]
本発明においては、さらに、腐敗防止のために防腐剤や、表面張力を制御するための界面活性剤等を目的に応じて含有することができる。
[Other ingredients]
In the present invention, a preservative for preventing corruption, a surfactant for controlling surface tension, and the like can be further contained depending on the purpose.

[荷電粒子の作成]
以上の成分を用い、色材と好ましくは被覆剤を分散(粒子化)することにより、本発明の荷電粒子を含有するインク組成物を作成することができる。分散(粒子化)する方法としては、例えば下記の方法が挙げられる。
(1)色材と被覆剤をあらかじめ混合した後、分散剤と分散媒を用いて分散(粒子化)し、荷電調整剤を加える。
(2)色材、被覆剤、分散剤と分散媒を同時に用いて分散(粒子化)し、荷電調整剤を加える。
(3)色材、被覆剤、分散剤、荷電調整剤と分散媒を同時に用いて分散(粒子化)する。
[Create charged particles]
An ink composition containing the charged particles of the present invention can be prepared by dispersing (particulating) a colorant and preferably a coating agent using the above components. Examples of the method for dispersing (particulate) include the following methods.
(1) A colorant and a coating agent are mixed in advance, and then dispersed (granulated) using a dispersant and a dispersion medium, and a charge adjusting agent is added.
(2) Disperse (particulate) using a coloring material, a coating agent, a dispersant and a dispersion medium at the same time, and add a charge control agent.
(3) Disperse (particulate) using a colorant, a coating agent, a dispersant, a charge control agent and a dispersion medium at the same time.

混合や分散する際に用いられる装置としては、例えば、ニーダー、ディゾルバー、ミキサー、高速ディスパーザー、サンドミル、ロールミル、ボールミル、アトライター、ビーズミル(前述の非特許文献1)等が挙げられる。   Examples of the apparatus used for mixing and dispersing include a kneader, a dissolver, a mixer, a high-speed disperser, a sand mill, a roll mill, a ball mill, an attritor, and a bead mill (the aforementioned Non-Patent Document 1).

[インクジェット記録装置]
本発明では、以上記述したインク組成物を、インクジェット記録方式により、被記録媒体へ記録する。本発明においては、静電界を利用したインクジェット記録方式を用いることが好ましい。静電界を利用するインクジェット記録方式は、制御電極と被記録媒体背面の背面電極間に電圧を印加することにより、インク組成物の荷電粒子を静電力によって吐出位置に濃縮し、吐出位置から記録媒体へ飛翔させる方式である。制御電極と背面電極間に印加する電圧は、例えば荷電粒子が正の場合、制御電極が正極であり背面電極が負極となる。背面電極へ電圧を印加する代わりに被記録媒体に帯電を行っても同様の効果が得られる。
[Inkjet recording apparatus]
In the present invention, the ink composition described above is recorded on a recording medium by an ink jet recording method. In the present invention, it is preferable to use an ink jet recording system using an electrostatic field. An ink jet recording method using an electrostatic field concentrates charged particles of an ink composition to an ejection position by an electrostatic force by applying a voltage between a control electrode and a back electrode on the back of a recording medium, and the recording medium from the ejection position It is a method to fly to. For example, when the charged particles are positive, the voltage applied between the control electrode and the back electrode is such that the control electrode is a positive electrode and the back electrode is a negative electrode. The same effect can be obtained by charging the recording medium instead of applying a voltage to the back electrode.

インクを飛翔させる方式として、例えば、注射針のようなニードル状の先端からインクを飛翔させる方式があり、本発明のインク組成物を用いて記録することができる。ただし、荷電粒子を濃縮・吐出した後の荷電粒子の補給が難しく安定に長期間の記録を行うことが難しい。荷電粒子を強制的に供給するため、インクを循環させる場合には、注射針先端からインクを溢れさせる方法になるため、吐出位置である注射針先端のメニスカス形状が安定せず、安定な記録を行うことが困難であり、短期間の記録に適している。   As a method of flying ink, for example, there is a method of flying ink from a needle-like tip such as an injection needle, and recording can be performed using the ink composition of the present invention. However, it is difficult to replenish charged particles after the charged particles are concentrated and discharged, and it is difficult to perform stable long-term recording. When the ink is circulated in order to forcibly supply charged particles, the ink overflows from the tip of the injection needle, so the meniscus shape at the tip of the injection needle, which is the discharge position, is not stable, and stable recording is performed. It is difficult to do and is suitable for short-term recording.

一方、吐出開口部からインク組成物を溢れさせることなく、インク組成物を循環させる方法が好ましく用いられる。例えば、吐出開口を有するインク室内にインクが循環されており、吐出開口周縁に形成された制御電極に電圧を印加することによって、吐出開口中に存在しており先端が被記録媒体側に向いたインクガイドの先端から、濃縮されたインク滴が飛翔する方法では、インクの循環による荷電粒子の補給と、吐出位置のメニスカス安定性を両立することができるため、長期間安定に記録を行うことができる。さらに本方式ではインクが外気と接する部分が吐出開口部だけと非常に少ないため、溶媒の蒸発を抑え、インク物性が安定化するため、本発明において好適に使用することができる。   On the other hand, a method of circulating the ink composition without overflowing the ink composition from the ejection opening is preferably used. For example, ink is circulated in an ink chamber having an ejection opening, and a voltage is applied to a control electrode formed at the periphery of the ejection opening, so that it exists in the ejection opening and the leading end faces the recording medium side. In the method in which the concentrated ink droplets fly from the tip of the ink guide, the replenishment of charged particles by the circulation of the ink and the meniscus stability at the ejection position can be compatible, so that stable recording can be performed for a long time. it can. Further, in this method, since the portion where the ink is in contact with the outside air is very small with only the discharge opening, the evaporation of the solvent is suppressed and the ink physical properties are stabilized, so that it can be suitably used in the present invention.

本発明のインク組成物を適用するに適したインクジェット記録装置の構成例を以下に示
す。
まず、図1に示す記録媒体に片面4色印刷を行う装置の概要について説明する。図1に示されるインクジェット記録装置1は、フルカラー画像形成を行うための4色分の吐出ヘッド2C、2M、2Y及び2Kから構成される吐出ヘッド2にインクを供給し、さらに吐出ヘッド2からインクを回収するインク循環系3、図示されないコンピュータ、RIP等の外部機器からの出力により吐出ヘッド2を駆動させるヘッドドライバ4、位置制御手段5を備える。またインクジェット記録装置1は、3つのローラ6A、6B、6Cに張架された搬送ベルト7、搬送ベルト7の幅方向の位置を検知可能な光学センサなどで構成された搬送ベルト位置検知手段8、記録媒体Pを搬送ベルト上に保持するための静電吸着手段9、画像形成終了後に記録媒体Pを搬送ベルト7から剥離するための除電手段10及び力学的手段11を備える。搬送ベルト7の上流、下流には、記録媒体Pを図示されないストッカーから搬送ベルト7に供給するフィードローラ12及びガイド13、剥離後の記録媒体Pへインクを定着させると共に図示されない排紙ストッカーに搬送する定着手段14及びガイド15が配置されている。またインクジェット印刷装置1の内部には、搬送ベルト7を挟んで吐出ヘッド2に対向する位置には、記録媒体位置検出手段16を有し、さらにインク組成物から発生する溶媒蒸気を回収するための排出ファン17及び溶媒蒸気吸着材18からなる溶媒回収部が配置され、装置内部の蒸気は該回収部を通って装置外部に排出される。
A configuration example of an ink jet recording apparatus suitable for applying the ink composition of the present invention is shown below.
First, an outline of an apparatus that performs four-color printing on one side of the recording medium shown in FIG. 1 will be described. An ink jet recording apparatus 1 shown in FIG. 1 supplies ink to an ejection head 2 composed of ejection heads 2C, 2M, 2Y, and 2K for four colors for forming a full color image. A head driver 4 for driving the ejection head 2 by an output from an external device such as a computer (not shown) or a RIP, and a position control means 5. Further, the ink jet recording apparatus 1 includes a transport belt 7 stretched around three rollers 6A, 6B, and 6C, a transport belt position detection unit 8 including an optical sensor that can detect the position of the transport belt 7 in the width direction, An electrostatic adsorption unit 9 for holding the recording medium P on the conveyance belt, a static elimination unit 10 and a mechanical unit 11 for separating the recording medium P from the conveyance belt 7 after completion of image formation are provided. Upstream and downstream of the conveyance belt 7, the recording medium P is fed from a stocker (not shown) to the conveyance belt 7, the ink is fixed to the feed roller 12 and the guide 13, and the peeled recording medium P and conveyed to a paper discharge stocker (not shown). A fixing means 14 and a guide 15 are arranged. The ink jet printing apparatus 1 has a recording medium position detecting means 16 at a position facing the ejection head 2 with the conveying belt 7 interposed therebetween, and further collects solvent vapor generated from the ink composition. A solvent recovery unit comprising the exhaust fan 17 and the solvent vapor adsorbent 18 is disposed, and the vapor inside the apparatus is discharged outside the apparatus through the recovery unit.

フィードローラ12は公知のローラが使用でき、記録媒体に対するフィード能力が高まるように配置される。また記録媒体P上には垢・紙粉等が付着していることがあるため、それらの除去を行うことが望ましい。フィードローラによって供給された記録媒体Pは、ガイド13を経て、搬送ベルト7に搬送される。搬送ベルト7の裏面(好ましくは金属裏面)はローラ6Aを介して設置されている。搬送された記録媒体は、静電吸着手段9により搬送ベルト上に静電吸着される。図1では、負の高圧電源に接続されたスコロトロン帯電器により静電吸着がなされる。静電吸着手段9により、記録媒体9が搬送ベルト7上に浮き無く静電吸着されると共に、記録媒体表面を均一帯電する。ここでは静電吸着手段を記録媒体の帯電手段としても利用しているが、別途設けてもよい。帯電された記録媒体Pは、搬送ベルト7によって吐出ヘッド部まで搬送され、帯電電位をバイアスとして記録信号電圧を重畳することにより静電インクジェット画像形成がなされる。画像形成された記録媒体Pは、除電手段10により除電され、力学的手段11により搬送ベルト7により剥離されて定着部へ搬送される。剥離された記録媒体Pは、画像定着手段14に送られ、定着がなされる。定着された記録媒体Pは、ガイド15を通って図示されない排紙ストッカーに排紙される。また、該装置は、インク組成物から発生する溶媒蒸気の回収手段を有する。回収手段は溶媒蒸気吸収材18からなり、排気ファン17により機内の溶媒蒸気を含む気体が吸着材に導入され、蒸気が吸着回収された後、機外に排気される。該装置は、上記例に限定されず、ローラ、帯電器等の構成デバイスの数、形状、相対配置、帯電極性等は任意に選べる。また上記システムでは4色描画について記述しているが、淡色インクや特色インクと組み合わせて、より多色のシステムとしてもよい。   As the feed roller 12, a known roller can be used, and the feed roller 12 is arranged so as to increase the feeding ability to the recording medium. Further, since dirt, paper powder, or the like may adhere to the recording medium P, it is desirable to remove them. The recording medium P supplied by the feed roller is conveyed to the conveying belt 7 through the guide 13. The back surface (preferably metal back surface) of the conveyor belt 7 is installed via a roller 6A. The transported recording medium is electrostatically attracted onto the transport belt by the electrostatic attracting means 9. In FIG. 1, electrostatic adsorption is performed by a scorotron charger connected to a negative high voltage power source. The electrostatic adsorbing means 9 electrostatically adsorbs the recording medium 9 on the conveying belt 7 without floating, and uniformly charges the surface of the recording medium. Here, the electrostatic attraction means is also used as a charging means for the recording medium, but may be provided separately. The charged recording medium P is transported to the ejection head portion by the transport belt 7, and electrostatic ink jet image formation is performed by superimposing the recording signal voltage with the charging potential as a bias. The image-formed recording medium P is neutralized by the neutralizing unit 10, peeled off by the conveying belt 7 by the mechanical unit 11, and conveyed to the fixing unit. The peeled recording medium P is sent to the image fixing means 14 and fixed. The fixed recording medium P is discharged through a guide 15 to a discharge stocker (not shown). The apparatus also has a means for recovering the solvent vapor generated from the ink composition. The recovery means is composed of the solvent vapor absorbing material 18, and a gas containing solvent vapor in the apparatus is introduced into the adsorbent by the exhaust fan 17, and after the vapor is adsorbed and recovered, it is exhausted outside the apparatus. The apparatus is not limited to the above example, and the number, shape, relative arrangement, charging polarity, and the like of constituent devices such as rollers and chargers can be arbitrarily selected. In the above system, four-color drawing is described. However, a multicolor system may be combined with light color ink or special color ink.

上記インクジェット印刷方法に使用されるインクジェット記録装置は、吐出ヘッド2、インク循環系3からなり、インク循環系3は、さらにインクタンク、インク循環装置、インク濃度制御装置、インク温度管理装置等を有し、インクタンク内には撹拌装置を含んでいてもよい。   The ink jet recording apparatus used in the above ink jet printing method includes an ejection head 2 and an ink circulation system 3. The ink circulation system 3 further includes an ink tank, an ink circulation device, an ink concentration control device, an ink temperature management device, and the like. In addition, the ink tank may include a stirring device.

吐出ヘッド2としては、シングルチャンネルヘッド、マルチチャンネルヘッド、又はフルラインヘッドを使うことができ、搬送ベルト7の回転により主走査を行う。
本発明で好適に使用されるインクジェットヘッドは、インク流路内での荷電粒子を電気泳動させて開口付近のインク濃度を増加させ、吐出を行うインクジェット方法であり、主に記録媒体又は記録媒体背面に配置された対向電極に起因する静電吸引力によりインク滴
の吐出を行うものである。従って、記録媒体又は対向電極がヘッドに対向していない場合や、ヘッドと対向する位置にあっても記録媒体又は対向電極に電圧が印加されていない場合には、誤って吐出電極に電圧が印加された場合や振動が与えられた場合でもインク滴の吐出は起こらず、装置内を汚すことはない。
As the ejection head 2, a single channel head, a multi-channel head, or a full line head can be used, and main scanning is performed by the rotation of the transport belt 7.
An ink jet head suitably used in the present invention is an ink jet method in which charged particles in an ink flow path are electrophoresed to increase the ink concentration near the opening and discharge, and mainly a recording medium or a recording medium rear surface. Ink droplets are ejected by electrostatic attraction caused by the counter electrode disposed on the surface. Therefore, if the recording medium or the counter electrode is not facing the head, or if no voltage is applied to the recording medium or the counter electrode even at a position facing the head, the voltage is improperly applied to the ejection electrode. Ink droplets are not ejected even when applied or when vibration is applied, and the inside of the apparatus is not soiled.

上記インクジェット装置に好適に使用される吐出ヘッドを図2及び図3に示す。図2及び図3に示すように、インクジェットヘッド70は、一方向のインク流Qが形成されるインク流路72の上壁を構成する電気絶縁性の基板74と、インクを記録媒体Pへ向けて吐出する複数の吐出部76とを有する。吐出部76には、いずれもインク流路72から飛翔するインク滴Gを記録媒体Pへ向けて案内するインクガイド部78が設けられ、基板74には、インクガイド部78がそれぞれ挿通する開口75が形成されており、インクガイド部78と開口75の内壁面との間にはインクメニスカス42が形成されている。インクガイド部78と記録媒体Pとのギャップdは200μm〜1000μm程度であることが好ましい。また、インクガイド部78は、下端側で支持棒部40に固定されている。   An ejection head suitably used for the ink jet apparatus is shown in FIGS. As shown in FIGS. 2 and 3, the inkjet head 70 includes an electrically insulating substrate 74 that forms the upper wall of the ink flow path 72 where the ink flow Q in one direction is formed, and the ink is directed toward the recording medium P. And a plurality of discharge portions 76 for discharging. Each of the ejection portions 76 is provided with an ink guide portion 78 that guides the ink droplet G flying from the ink flow path 72 toward the recording medium P, and the substrate 74 has an opening 75 through which the ink guide portion 78 is inserted. The ink meniscus 42 is formed between the ink guide portion 78 and the inner wall surface of the opening 75. The gap d between the ink guide portion 78 and the recording medium P is preferably about 200 μm to 1000 μm. Further, the ink guide part 78 is fixed to the support bar part 40 on the lower end side.

基板74は、2つの吐出電極を所定間隔で離して電気的に絶縁している絶縁層44と、絶縁層44の上側に形成された第1吐出電極46と、第1吐出電極46を覆う絶縁層48と、絶縁層48の上側に形成されたガード電極50と、ガード電極50を覆う絶縁層52とを有する。また、基板74は、絶縁層44の下側に形成された第2吐出電極56と、第2吐出電極56を覆う絶縁層58とを有する。ガード電極50は、第1吐出電極46や第2吐出電極56に印加された電圧によって隣接する吐出部に電界上の影響が生じることを防止するために設けられる。   The substrate 74 includes an insulating layer 44 that electrically isolates two discharge electrodes at a predetermined interval, a first discharge electrode 46 formed above the insulating layer 44, and an insulation that covers the first discharge electrode 46. It has a layer 48, a guard electrode 50 formed on the insulating layer 48, and an insulating layer 52 that covers the guard electrode 50. The substrate 74 includes a second ejection electrode 56 formed below the insulating layer 44 and an insulating layer 58 that covers the second ejection electrode 56. The guard electrode 50 is provided in order to prevent an electric field from being affected by the voltage applied to the first ejection electrode 46 and the second ejection electrode 56 in the adjacent ejection section.

更に、インクジェットヘッド70には、インク流路72の底面を構成すると共に、第1吐出電極46及び第2吐出電極56に印加されたパルス状の吐出電圧によって定常的に生じる誘導電圧により、インク流路72内の正に帯電したインク粒子(荷電粒子)Rを上方へ向けて(すなわち記録媒体側に向けて)泳動させる浮遊導電板62が電気的浮遊状態で設けられている。また、浮遊導電板62の表面には、電気絶縁性である被覆膜64が形成されており、インクへの電荷注入等によりインクの物性や成分が不安定化することを防止する。絶縁性被覆膜の電気抵抗は、1012Ω・cm以上が好ましく、より望ましくは1013Ω・cm以上である。また、絶縁性被覆膜はインクに対して耐腐食性であることが望ましく、これにより、浮遊導電板62がインクに腐食されることが防止される。また、浮遊導電板62は下方から絶縁部材66で覆われており、このような構成により、浮遊導電板62は完全に電気的絶縁状態にされている。 Further, the ink jet head 70 constitutes the bottom surface of the ink flow path 72, and the ink flow is generated by the induced voltage that is constantly generated by the pulsed discharge voltage applied to the first discharge electrode 46 and the second discharge electrode 56. A floating conductive plate 62 that moves positively charged ink particles (charged particles) R in the path 72 upward (that is, toward the recording medium side) is provided in an electrically floating state. In addition, a coating film 64 that is electrically insulating is formed on the surface of the floating conductive plate 62 to prevent the physical properties and components of the ink from becoming unstable due to charge injection into the ink. The electric resistance of the insulating coating film is preferably 10 12 Ω · cm or more, and more preferably 10 13 Ω · cm or more. In addition, the insulating coating film is desirably resistant to corrosion with respect to ink, and this prevents the floating conductive plate 62 from being corroded by ink. Further, the floating conductive plate 62 is covered with the insulating member 66 from below, and the floating conductive plate 62 is completely electrically insulated by such a configuration.

浮遊導電板62は、ヘッド1ユニットにつき1個以上である(例えば、C、M、Y、Kの4つのヘッドがあった場合、浮遊導電板数は最低各1個ずつ有し、CとMのヘッドユニット間で共通の浮遊導電板とすることはない)。   There are one or more floating conductive plates 62 per head unit (for example, when there are four heads C, M, Y, and K, the number of floating conductive plates is at least one each, and C and M The floating conductive plate is not shared between the head units.

図3に示すように、インクジェットヘッド70からインクを飛翔させて記録媒体Pに記録するには、インク流路72内のインクを循環させることによりインク流Qを発生させた状態にし、ガード電極50に所定の電圧(例えば+100V)を印加する。更に、インクガイド部78に案内されて開口75から飛翔したインク滴G中の正の荷電粒子Rが記録媒体Pにまで引きつけられるような飛翔電界が、第1吐出電極46及び第2吐出電極56と、記録媒体Pとの間に形成されるように、第1吐出電極46、第2吐出電極56及び記録媒体Pに正電圧を印加する(ギャップdが500μmである場合に、1kV〜3.0kV程度の電位差を形成することを目安とする)。   As shown in FIG. 3, in order to fly ink from the inkjet head 70 and record on the recording medium P, the ink flow Q is generated by circulating the ink in the ink flow path 72, and the guard electrode 50. A predetermined voltage (for example, +100 V) is applied to. Further, a flying electric field that attracts the positive charged particles R in the ink droplet G that has been guided by the ink guide portion 78 and flew from the opening 75 to the recording medium P is generated by the first ejection electrode 46 and the second ejection electrode 56. A positive voltage is applied to the first ejection electrode 46, the second ejection electrode 56, and the recording medium P so as to be formed between the recording medium P and the recording medium P (when the gap d is 500 μm, 1 kV to 3. (The standard is to form a potential difference of about 0 kV).

この状態で、画像信号に応じて第1吐出電極46及び第2吐出電極56にパルス電圧を印加すると、荷電粒子濃度が高められたインク滴Gが開口75から吐出する(例えば、初
期の荷電粒子濃度が3〜15%である場合、インク滴Gの荷電粒子濃度が30%以上になる)。
その際、第1吐出電極46と第2吐出電極56の両者にパルス電圧が印加された場合にのみインク滴Gが吐出するように、第1吐出電極46と第2吐出電極56とに印加する電圧値を調整しておく。
In this state, when a pulse voltage is applied to the first ejection electrode 46 and the second ejection electrode 56 in accordance with the image signal, the ink droplet G having an increased charged particle concentration is ejected from the opening 75 (for example, initial charged particles). When the concentration is 3 to 15%, the charged particle concentration of the ink droplet G is 30% or more).
At that time, the ink droplet G is applied to the first ejection electrode 46 and the second ejection electrode 56 so that the ink droplet G is ejected only when the pulse voltage is applied to both the first ejection electrode 46 and the second ejection electrode 56. Adjust the voltage value.

このように、パルス状の正電圧を印加すると、開口75からインク滴Gがインクガイド部78に案内されて飛翔し、記録媒体Pに付着すると共に、浮遊導電板62には、第1吐出電極46及び第2吐出電極56に印加された正電圧により正の誘導電圧が発生する。第1吐出電極46及び第2吐出電極56に印加される電圧がパルス状であっても、この誘導電圧はほぼ定常的な電圧である。従って、浮遊導電板62及びガード電極50と、記録媒体Pとの間に形成される電界によって、インク流路72内で正に帯電している荷電粒子Rは上方へ移動する力を受け、基板74の近傍で荷電粒子Rの濃度が高くなる。図3に示すように、使用する吐出部(すなわちインク滴を吐出させるチャンネル)の個数が多い場合、吐出に必要な荷電粒子数が多くなるが、使用する第1吐出電極46及び第2吐出電極56の枚数が多くなるため、浮遊導電板62に誘起される誘導電圧は高くなり、記録媒体側へ移動する荷電粒子Rの個数も増大する。   As described above, when a pulsed positive voltage is applied, the ink droplet G is guided by the ink guide 78 from the opening 75 and flies to adhere to the recording medium P, and the floating conductive plate 62 has the first ejection electrode. A positive induced voltage is generated by the positive voltage applied to 46 and the second ejection electrode 56. Even if the voltage applied to the first ejection electrode 46 and the second ejection electrode 56 is pulsed, the induced voltage is a substantially steady voltage. Therefore, the charged particles R that are positively charged in the ink flow path 72 are subjected to the upward movement force by the electric field formed between the floating conductive plate 62 and the guard electrode 50 and the recording medium P, and the substrate In the vicinity of 74, the concentration of charged particles R increases. As shown in FIG. 3, when the number of ejection units (that is, channels for ejecting ink droplets) to be used is large, the number of charged particles necessary for ejection increases, but the first ejection electrode 46 and the second ejection electrode to be used are used. Since the number of 56 increases, the induced voltage induced in the floating conductive plate 62 increases, and the number of charged particles R moving to the recording medium also increases.

上記では、着色粒子が正荷電に帯電している例について説明したが、着色粒子は負荷電に帯電されていてもよい。その場合には、上記の帯電極性は、すべて逆極性となる。   In the above, an example in which the colored particles are positively charged has been described. However, the colored particles may be negatively charged. In that case, all the above-mentioned charging polarities are reversed.

なお、本発明においては、被記録媒体へのインク吐出後、適切な加熱手段によりインクを定着することが好ましい。用いられる加熱手段としては、ヒートローラー、ヒートブロック、ベルト加熱等の接触式加熱装置、及びドライヤー、赤外線ランプ、可視光線ランプ、紫外線ランプ、温風式オーブン等の非接触式加熱装置を用いることができる。これらの加熱装置は、インクジェット記録装置と連続し、一体となっていることが好ましい。定着時の被記録媒体の温度は、定着の容易さから、40℃〜200℃の範囲内であることが好ましい。また、定着の時間は、1マイクロ秒〜20秒の範囲内であることが好ましい。   In the present invention, it is preferable to fix the ink by an appropriate heating means after discharging the ink onto the recording medium. As the heating means used, a contact-type heating device such as a heat roller, a heat block, or a belt heating, and a non-contact type heating device such as a dryer, an infrared lamp, a visible light lamp, an ultraviolet lamp, or a hot air oven may be used. it can. These heating devices are preferably continuous with and integrated with the ink jet recording apparatus. The temperature of the recording medium at the time of fixing is preferably in the range of 40 ° C. to 200 ° C. for ease of fixing. The fixing time is preferably in the range of 1 microsecond to 20 seconds.

[インク組成物の補充]
静電界を利用したインクジェット記録方式では、インク組成物中の荷電粒子が濃縮されて吐出する。従って、長時間インク組成物の吐出を行うと、インク組成物中の荷電粒子が減量し、インク組成物の電気伝導度が低下する。また、荷電粒子の電気伝導度とインク組成物の電気伝導度との割合が変化する。さらに、吐出の際、直径の小さな荷電粒子よりも大きな荷電粒子が優先して吐出する傾向にあるため、荷電粒子の平均直径が小さくなる。また、インク組成物中の固形物の含有量が変化するため、粘度も変化する。
これらの物性値の変化により、結果として、吐出不良を起こしたり、記録された画像の光学濃度の低下やインクのにじみが発生する。このため、当初インクタンクへ仕込んだインク組成物よりも、高濃度(固形分濃度の高い)のインク組成物を補充することにより、荷電粒子の減量を防止し、インク組成物の電気伝導度や、荷電粒子の電気伝導度とインク組成物の電気伝導度の割合を一定の範囲に留めることができる。また、平均粒子直径や粘度を維持することができる。さらに、インク組成物の物性値を一定の範囲内に保つことにより、インク吐出が長時間安定して均一に行われる。この際の補充は、例えば、使用しているインク液の電気伝導度や光学濃度等の物性値を検出し、不足量を算出して、機械的または人力で成されることが好ましい。また、画像データを基に使用するインク組成物の量を算出し、機械的または人力で成されてもよい。
[Replenishment of ink composition]
In the ink jet recording method using an electrostatic field, charged particles in the ink composition are concentrated and discharged. Accordingly, when the ink composition is discharged for a long time, the charged particles in the ink composition are reduced, and the electrical conductivity of the ink composition is lowered. Further, the ratio between the electric conductivity of the charged particles and the electric conductivity of the ink composition changes. Further, when discharging, charged particles having a larger diameter tend to be discharged preferentially than charged particles having a smaller diameter, so that the average diameter of the charged particles is reduced. Further, since the solid content in the ink composition changes, the viscosity also changes.
Due to these changes in physical property values, as a result, ejection failure occurs, the optical density of recorded images decreases, and ink bleeding occurs. For this reason, by reducing the amount of charged particles by replenishing the ink composition having a higher concentration (higher solid content concentration) than the ink composition initially charged in the ink tank, the electrical conductivity of the ink composition The ratio between the electric conductivity of the charged particles and the electric conductivity of the ink composition can be kept within a certain range. Further, the average particle diameter and viscosity can be maintained. Further, by maintaining the physical property value of the ink composition within a certain range, the ink discharge is stably and uniformly performed for a long time. The replenishment at this time is preferably performed mechanically or manually, for example, by detecting a physical property value such as the electrical conductivity or optical density of the ink liquid used and calculating the shortage. Further, the amount of the ink composition to be used may be calculated based on the image data, and may be formed mechanically or manually.

[被記録媒体]
本発明においては、用途に応じて様々な被記録媒体を用いることができる。例えば、紙、プラスチックフイルム、金属、及び、プラスチックまたは金属がラミネートまたは蒸着された紙、金属がラミネートまたは蒸着されたプラスチックフィルム等を用いれば、インクジェット記録することにより、直接印刷物を得ることができる。また、アルミなどの金属を粗面化した支持体等を用いれば、オフセット印刷版を得ることができる。さらに、プラスチック支持体等を用いれば、フレキソ印刷版や液晶画面用のカラーフィルターを得ることができる。被記録媒体の形状は、シート状のように平面的であっても、円筒形状のように立体的であってもよい。また、シリコンウエハーや配線基板を被記録媒体として用いれば、半導体やプリント配線基板の製造に適用できる。
[Recording medium]
In the present invention, various recording media can be used depending on the application. For example, if paper, plastic film, metal, and paper on which plastic or metal is laminated or vapor-deposited, a plastic film on which metal is laminated or vapor-deposited, etc., printed matter can be directly obtained by ink jet recording. Further, an offset printing plate can be obtained by using a roughened support such as aluminum. Furthermore, if a plastic support is used, a flexographic printing plate or a color filter for a liquid crystal screen can be obtained. The shape of the recording medium may be planar such as a sheet shape or three-dimensional such as a cylindrical shape. Further, if a silicon wafer or a wiring board is used as a recording medium, it can be applied to manufacture of a semiconductor or a printed wiring board.

以上記述した、インク組成物、インクジェット記録装置、インク組成物の補充を組み合わせることにより、インクにじみがなく、かつ画像濃度の高い高画質の画像記録物を、長時間に渡って安定して得ることができる。   By combining the ink composition, the ink jet recording apparatus, and the replenishment of the ink composition described above, it is possible to stably obtain a high-quality image recorded matter with no ink bleeding and high image density over a long period of time. Can do.

以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例で用いた各種エポキシ樹脂は、市販品及び合成品であり、本発明はこれら実施例で用いたエポキシ樹脂に限定されるわけではない。
また、表2に実施例にて使用したエポキシ樹脂一覧を示す。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these.
The various epoxy resins used in the examples are commercially available products and synthetic products, and the present invention is not limited to the epoxy resins used in these examples.
Table 2 shows a list of epoxy resins used in the examples.

エポキシ樹脂の作成
[エポキシ樹脂1]
攪拌器、還流冷却器及び温度計を備えた1Lの三つ口セパラブルフラスコ中に、p−キシリレンジオール(東京化成製)41.36g(0.35mol)と26gのNaOHを水300mlに溶解して投入した。強く攪拌しながら、オイルバス中で50℃、10分間加熱した。次いで、エピクロロヒドリン(和光純薬製)46.26g(0.5mol)を加え、徐々に昇温し30分間かけて95℃にし、40分間反応させたのち、攪拌を止め冷却し、上澄み液として分離した水を傾斜法で除いた。引き続き、300mlの水を加え、80〜95℃に加熱攪拌し、上記同様に上澄み液を取り除き、この洗浄操作を水相がアルカリ性を示さなくなるまで繰り返した。最後に水を十分取り除いた後、150℃で約30分間加熱脱水し得られたポリマーが熱い間に、素早く取り出し、真空乾燥することで、エポキシ樹脂を約75g得た。
Creation of epoxy resin
[Epoxy resin 1]
In a 1 L three-necked separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser and thermometer, 41.36 g (0.35 mol) of p-xylylene diol (manufactured by Tokyo Chemical Industry) and 26 g of NaOH were dissolved in 300 ml of water. And put it in. The mixture was heated in an oil bath at 50 ° C. for 10 minutes with vigorous stirring. Next, 46.26 g (0.5 mol) of epichlorohydrin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, and the temperature was gradually raised to 95 ° C. over 30 minutes. After reacting for 40 minutes, the stirring was stopped and the supernatant was cooled. Water separated as a liquid was removed by a gradient method. Subsequently, 300 ml of water was added, the mixture was heated and stirred at 80 to 95 ° C., the supernatant was removed in the same manner as described above, and this washing operation was repeated until the aqueous phase showed no alkalinity. Finally, after sufficiently removing water, while the polymer obtained by heat dehydration at 150 ° C. for about 30 minutes was hot, it was quickly taken out and vacuum-dried to obtain about 75 g of an epoxy resin.

[エポキシ樹脂2〜9]
各種異なるジオール成分を(表1参照)用い、エポキシ樹脂1と同様な方法にて、表2に示す各種エポキシ樹脂を合成した。
[Epoxy resin 2-9]
Using various diol components (see Table 1), various epoxy resins shown in Table 2 were synthesized in the same manner as in the epoxy resin 1.

Figure 2005255869
Figure 2005255869

Figure 2005255869
Figure 2005255869

[実施例1]
<使用した材料>
本実施例1においては、下記の材料を使用した。
[Example 1]
<Materials used>
In Example 1, the following materials were used.

・シアン顔料(色材) フタロシアニン顔料 C.I.Pigment Blue(15:3)(東洋インキ製造(株)製、LIONOL BLUE FG−7350)
・被覆剤 [エピコート1001]
・分散剤 [BZ−2]
・荷電調整剤 [CT−1]
・分散媒 アイソパーG(エクソン社(株)製)
Cyan pigment (coloring material) phthalocyanine pigment C.I. I. Pigment Blue (15: 3) (Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd., LIONOL BLUE FG-7350)
・ Coating agent [Epicoat 1001]
・ Dispersant [BZ-2]
-Charge control agent [CT-1]
・ Dispersion medium Isopar G (manufactured by Exxon Corporation)

分散剤[BZ−2]、荷電調整剤[CT−1]の構造を以下に示す。   The structures of the dispersant [BZ-2] and the charge control agent [CT-1] are shown below.

Figure 2005255869
Figure 2005255869

分散剤[BZ−2]は、メタクリル酸ステアリルを、2−メルカプトエタノール存在下ラジカル重合させ、さらに、メタクリル酸無水物と反応させることにより末端にメタクリロイル基を有するメタクリル酸ステアリルのポリマー(質量平均分子量は7,600であった)を得た後、これをスチレンとラジカル重合させることにより得た。質量平均分子量は、110,000であった。
荷電調整剤[CT−1]は、1−オクタデセンと無水マレイン酸のコポリマーに、1−ヘキサデシルアミンを反応させることにより得た。質量平均分子量は、17,000であった。
The dispersant [BZ-2] is a polymer of stearyl methacrylate (mass average molecular weight) having a methacryloyl group at its terminal by radical polymerization of stearyl methacrylate in the presence of 2-mercaptoethanol and further reacting with methacrylic anhydride. Was obtained by radical polymerization with styrene. The mass average molecular weight was 110,000.
The charge control agent [CT-1] was obtained by reacting 1-octadecene and maleic anhydride copolymer with 1-hexadecylamine. The weight average molecular weight was 17,000.

<インク組成物[EC−1]の作成>
シアン顔料10g、被覆剤[エピコート1001]20gを、入江商会(株)製卓上型ニーダーPBV−0.1に入れ、ヒーター温度を100℃に設定し2時間加熱混合した。 得られた混合物30gをトリオサイエンス(株)製トリオブレンダーにて粗粉砕し、さらに協立理工(株)製SK−M10型サンプルミルにて微粉砕した。得られた微粉砕物30gを、分散剤[BZ−2]7.5g、アイソパーG75g、および直径約3.0mmのガラスビーズと共に、東洋精機製作所(株)製ペイントシェーカーにて予備分散した。ガラスビーズを除去した後、直径約0.6mmのジルコニアセラミックビーズと共に、シンマルエンタープライゼズ(株)製TypeKDLダイノミルにて、内温を25℃に保ちながら5時間、引き続き45℃で5時間、2,000rpmの回転数で分散(粒子化)した。得られた分散液からジルコニアセラミックビーズを除去し、アイソパーG316gと荷電調整剤[CT−1]0.6gを加え、インク組成物[EC−1]を得た。
<Preparation of ink composition [EC-1]>
10 g of a cyan pigment and 20 g of a coating agent [Epicoat 1001] were placed in a table type kneader PBV-0.1 manufactured by Irie Shokai Co., Ltd., the heater temperature was set to 100 ° C., and the mixture was heated and mixed for 2 hours. 30 g of the obtained mixture was coarsely pulverized with a trio-brender manufactured by Trio Science Co., Ltd., and further finely pulverized with a SK-M10 type sample mill manufactured by Kyoritsu Riko Co., Ltd. 30 g of the obtained finely pulverized product was predispersed in a paint shaker manufactured by Toyo Seiki Seisakusho together with 7.5 g of the dispersant [BZ-2], 75 g of Isopar G, and glass beads having a diameter of about 3.0 mm. After removing the glass beads, together with the zirconia ceramic beads having a diameter of about 0.6 mm, the type KDL dynomill manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd. was used for 5 hours while maintaining the internal temperature at 25 ° C., followed by 45 ° C. for 5 hours. Dispersion (particle formation) was performed at a rotational speed of 000 rpm. Zirconia ceramic beads were removed from the obtained dispersion, and 316 g of Isopar G and 0.6 g of charge control agent [CT-1] were added to obtain an ink composition [EC-1].

<インクジェット記録/画像評価>
図1〜3に示すインクジェット記録装置に、実施例1のインク組成物[EC−1]をインクタンクに充填した。ここでは吐出ヘッドとして図2に示すタイプの150dpi(チャンネル密度50dpiの3列千鳥配置)、833チャンネルヘッドを使用し、また定着手段として1kWのヒータを内蔵したシリコンゴム性ヒートローラを使用した。インク温度管理手段として投げ込みヒータと攪拌羽をインクタンク内に設け、インク温度は30℃に設定し、攪拌羽を30rpmで回転しながらサーモスタットで温度コントロールした。ここで攪拌羽は沈澱・凝集防止用の攪拌手段としても使用した。またインク流路を一部透明とし、それを挟んでLED発光素子と光検知素子を配置し、その出力シグナルによりインクの希釈液(アイソパーG)あるいは濃縮インク(上記インク組成物の固形分濃度を2倍に調整したもの)投入による濃度管理を行った。被記録媒体としてオフセット印刷用微コート紙を使用した。エアーポンプ吸引により被記録媒体表面の埃除去を行った後、吐出ヘッドを画像形成位置まで被記録媒体に近づけ、記録すべき画像データを画像データ演算制御部に伝送し、搬送ベルトの回転により被記録媒体を搬送させながら吐出ヘッドを逐次移動しながらインク組成物を吐出して2400dpiの描画解像力で画像を形成した。搬送ベルトとして、金属ベルトとポリイミドフィルムを張り合わせたものを使用し、このベルトの片端付近に搬送方向に沿ってライン状のマーカーを配置し、これを搬送ベルト位置検知手段で光学的に読みとり、位置制御手段を駆動して画像形成を行った。この際、光学的ギャップ検出装置による出力により吐出ヘッドと記録媒体の距離は0.5mmに保った。また吐出の際には被記録媒体の表面電位を−1.5kVとしておき、吐出をおこなう際には+500Vのパルス電圧を印加し(パルス巾50μsec)、15kHzの駆動周波数で画像形成を行った。
得られたグレースケール画像記録物(印刷物)について、筋ムラ、インクのにじみの程度を評価した。また、1ヶ月連続使用後にもインクジェト描画画像品質を同様に評価した。
<Inkjet recording / image evaluation>
The ink composition [EC-1] of Example 1 was filled in the ink tank in the ink jet recording apparatus shown in FIGS. Here, a 150 dpi (three-row staggered arrangement with a channel density of 50 dpi) and 833 channel head of the type shown in FIG. 2 was used as the ejection head, and a silicon rubber heat roller incorporating a 1 kW heater was used as the fixing means. As the ink temperature control means, a throw-in heater and a stirring blade were provided in the ink tank, the ink temperature was set to 30 ° C., and the temperature was controlled with a thermostat while rotating the stirring blade at 30 rpm. Here, the stirring blade was also used as a stirring means for preventing precipitation and aggregation. In addition, the ink flow path is partially transparent, and the LED light emitting element and the light detecting element are arranged between them, and the ink dilution liquid (Isopar G) or concentrated ink (the solid content concentration of the ink composition is determined by the output signal). The concentration was controlled by charging. A fine coated paper for offset printing was used as a recording medium. After removing dust on the surface of the recording medium by air pump suction, the ejection head is brought close to the recording medium to the image forming position, image data to be recorded is transmitted to the image data calculation control unit, and the recording belt is rotated by rotation of the conveying belt. The ink composition was discharged while sequentially moving the discharge head while transporting the recording medium, and an image was formed with a drawing resolution of 2400 dpi. As the conveyor belt, a metal belt and polyimide film bonded together are used, and a line-shaped marker is placed in the vicinity of one end of the belt along the conveyor direction, and this is optically read by the conveyor belt position detection means. An image was formed by driving the control means. At this time, the distance between the ejection head and the recording medium was kept at 0.5 mm by the output from the optical gap detector. Further, the surface potential of the recording medium was set to −1.5 kV at the time of ejection, and a pulse voltage of +500 V was applied (pulse width 50 μsec) at the time of ejection, and image formation was performed at a driving frequency of 15 kHz.
The resulting gray scale image recorded matter (printed matter) was evaluated for the degree of stripe unevenness and ink bleeding. In addition, the ink drawing image quality was similarly evaluated after continuous use for one month.

[比較例1]
使用素材として、被覆剤[エピコート1001]を[エポキシ樹脂a]に変更した他は、実施例1と同様な方法にてインク[RC−1]を作成した。このインクを用い、粒子径および分布評価、インクジェット描画を実施した。
[Comparative Example 1]
Ink [RC-1] was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating material [Epicoat 1001] was changed to [Epoxy resin a] as the material used. Using this ink, particle diameter and distribution evaluation and ink jet drawing were performed.

[比較例2]
使用素材として、被覆剤[エピコート1001]を[エポキシ樹脂b]に変更した他は、実施例1と同様な方法にてインク[RC−2]を作成した。このインクを用い、粒子径および分布評価評価、インクジェット描画を実施した。
[Comparative Example 2]
Ink [RC-2] was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating material [Epicoat 1001] was changed to [Epoxy resin b] as the material used. Using this ink, particle diameter and distribution evaluation and ink jet drawing were performed.

[比較例3]
使用素材として、被覆剤[エピコート1001]を[エポキシ樹脂c]に変更した他は、実施例1と同様な方法にてインク[RC−3]を作成した。このインクを用い、粒子径および分布評価、インクジェット描画を実施した。
[Comparative Example 3]
Ink [RC-3] was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating material [Epicoat 1001] was changed to [Epoxy resin c] as the material used. Using this ink, particle diameter and distribution evaluation and ink jet drawing were performed.

実施例1および比較例1〜3の結果を表3に示す。   Table 3 shows the results of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3.

Figure 2005255869
Figure 2005255869

1)インクジェット描画画像品質
描画画像の滲みの程度を目視評価した。
○ 滲みなし
△ 若干滲み発生
× 滲み発生
×× 著しい滲み発生
1) Inkjet drawing image quality The degree of bleeding of a drawing image was visually evaluated.
○ No bleeding △ Slight bleeding × Bleeding ×× Severe bleeding

実施例1で示されるように、荷電粒子が本発明の特定の物性値条件を満たすエポキシ樹脂[エピコート1001]を含むことで、インク粒子の粒子径及び分布を好ましい領域にすることができ、本方式によるインクジェット描画画像において、吐出部でのインク粒子の電気泳動速度が十分速く、インク粒子の濃縮が十分起こるため、滲みがない、良好な品質の画像を得ることができる。また、ランニングをおこなっても、安定した描画が長期にわたっても可能である。
一方、比較例1では被覆剤として[高分子量エポキシ樹脂a]を用いているため、ポリマーの凝集力が高く、顔料−被覆剤複合物において、凝集力の不均一化が起こりやすく、均一な粒子形成が難しく、粒子径分布の広い粒子が生成する。
また、比較例2では被覆剤として柔らかい[低Tgエポキシ樹脂b]を用いているため、ポリマーが砕けるための脆性が不足し、さらにメディアからの力がかかりにくく、メディアによる機械分散では粒子形成できない。
さらに、比較例3では被覆剤の動的弾性率G'が低く、粉砕-分散工程での温度領域にて、ゴム弾性域の物性を示すことから、分散時のせん断力がうまく働かず、メディアによる機械分散では粒子形成できない。
以上の様に、本発明における特定の物性値条件を満足するエポキシ樹脂以外では、目的のインク粒子は得られず、本方式によるインクジェット描画画像において、吐出部でのインク粒子の電気泳動速度が遅く、インク粒子の濃縮が十分に起こらないため、滲みが発生し、良好な品質の画像が得られない。
As shown in Example 1, when the charged particles include an epoxy resin [Epicoat 1001] that satisfies the specific physical property value of the present invention, the particle diameter and distribution of the ink particles can be made a preferable region. In the ink jet drawing image by the method, the electrophoretic speed of the ink particles at the discharge portion is sufficiently high and the ink particles are sufficiently concentrated, so that an image of good quality with no bleeding can be obtained. Moreover, even if running is performed, stable drawing can be performed over a long period of time.
On the other hand, in Comparative Example 1, since [high molecular weight epoxy resin a] is used as the coating agent, the cohesive force of the polymer is high, and in the pigment-coating agent composite, the cohesive force tends to be nonuniform and uniform particles Formation is difficult and particles with a wide particle size distribution are produced.
In Comparative Example 2, since soft [low Tg epoxy resin b] is used as a coating agent, the polymer is not brittle enough to be crushed, and further, it is difficult to apply force from the media, and particles cannot be formed by mechanical dispersion with media. .
Furthermore, in Comparative Example 3, the dynamic elastic modulus G ′ of the coating material is low, and the physical properties of the rubber elastic region are exhibited in the temperature range in the pulverization-dispersion process. Particles cannot be formed by mechanical dispersion.
As described above, other than the epoxy resin that satisfies the specific property value conditions in the present invention, the target ink particles cannot be obtained, and the electrophoretic speed of the ink particles in the ejection portion is slow in the ink jet drawing image by this method. Ink particles are not sufficiently concentrated, so that bleeding occurs and a good quality image cannot be obtained.

[実施例2〜31]
実施例1のインク組成物[EC−1]の作成において、被覆剤を下記表4のものに変更
した以外は実施例1と同様にして、インク組成物[EC−2〜EC−31]を作成した。
[Examples 2-31]
Ink compositions [EC-2 to EC-31] were prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating agent was changed to that shown in Table 4 below in the preparation of the ink composition [EC-1] of Example 1. Created.

Figure 2005255869
Figure 2005255869

上記で得られたインク組成物について実施例1と同様に評価を行った。その結果、実施例2〜31の被覆剤を用いることで、インク粒子の粒子径及び分布を好ましい領域にすることができ、本方式によるインクジェット描画画像において、吐出部でのインク粒子の電気泳動速度が十分速く、インク粒子の濃縮が十分起こるため、滲みがない、良好な品質の画像が得られることが確認された。また、ランニングをおこなっても、安定した描画が長
期にわたっても可能であることも確認された。
The ink composition obtained above was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, by using the coating agents of Examples 2 to 31, the particle size and distribution of the ink particles can be made a preferable region, and the electrophoretic velocity of the ink particles at the discharge portion in the ink jet drawing image according to this method. Is sufficiently fast and the ink particles are sufficiently concentrated, so that it was confirmed that an image of good quality without blur was obtained. It was also confirmed that stable drawing was possible for a long time even when running.

本発明に用いるインクジェット印刷装置の一例を模式的に示す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing typically an example of an ink jet printer used for the present invention. 本発明のインクジェット記録装置のインクジェットヘッドの構成を示す斜視図である(判りやすくするために、各吐出部でのガード電極のエッジは描いていない)。It is a perspective view which shows the structure of the inkjet head of the inkjet recording device of this invention (In order to make it intelligible, the edge of the guard electrode in each discharge part is not drawn). 図2に示す、インクジェットヘッドの吐出部の使用数が多いときの荷電粒子の分布状態を示す側面断面図である(図2の矢視X−Xに相当)。FIG. 3 is a side sectional view showing a distribution state of charged particles when the number of ejection units of the inkjet head shown in FIG. 2 is large (corresponding to an arrow XX in FIG. 2).

符号の説明Explanation of symbols

G 飛翔したインク滴
P 被記録媒体
Q インク流
R 荷電粒子
1 インクジェット記録装置
2、2Y、2M、2C、2K 吐出ヘッド
3 インク循環系
4 ヘッドドライバ
5 位置制御手段
6A、6B、6C 搬送ベルト張架ローラ
7 搬送ベルト
8 搬送ベルト位置検知手段
9 静電吸着手段
10 除電手段
11 力学的手段
12 フィードローラ
13 ガイド
14 画像定着手段
15 ガイド
16 記録媒体位置検知手段
17 排出ファン
18 溶媒蒸気吸着材
38 インクガイド
40 支持棒部
42 インクメニスカス
44 絶縁層
46 第1吐出電極
48 絶縁層
50 ガード電極
52 絶縁層
56 第2吐出電極
58 絶縁層
62 浮遊導電板
64 被覆膜
66 絶縁部材
70 インクジェットヘッド
72 インク流路
74 基板
75、75A、75B 開口
76、76A、76B 吐出部
78 吐出部
G Injected ink droplet P Recording medium Q Ink flow R Charged particle 1 Inkjet recording device 2, 2Y, 2M, 2C, 2K Discharge head 3 Ink circulation system 4 Head driver 5 Position control means 6A, 6B, 6C Conveying belt stretch Roller 7 Conveying belt 8 Conveying belt position detecting means 9 Electrostatic adsorption means 10 Static eliminating means 11 Mechanical means 12 Feed roller 13 Guide 14 Image fixing means 15 Guide 16 Recording medium position detecting means 17 Discharge fan 18 Solvent vapor adsorbing material 38 Ink guide 40 support rod portion 42 ink meniscus 44 insulating layer 46 first discharge electrode 48 insulating layer 50 guard electrode 52 insulating layer 56 second discharge electrode 58 insulating layer 62 floating conductive plate 64 coating film 66 insulating member 70 inkjet head 72 ink flow path 74 Substrate 75, 75A, 75B Opening 76, 76A, 76B Discharge Part 78 Discharge part

Claims (5)

分散媒と、少なくとも色材を含む荷電粒子とを含有するインク組成物において、該荷電粒子が下記a)からc)の物性値条件を満足するエポキシ樹脂を含有することを特徴とするインク組成物。
a)50℃での動的弾性率(G'):104Pa以上
b)分子量(GPC質量平均):50,000以下
c)ガラス転移点(Tg):30〜100℃
An ink composition comprising a dispersion medium and charged particles containing at least a colorant, wherein the charged particles contain an epoxy resin that satisfies the following physical property value conditions a) to c): .
a) Dynamic elastic modulus at 50 ° C. (G ′): 10 4 Pa or more b) Molecular weight (GPC mass average): 50,000 or less c) Glass transition point (Tg): 30 to 100 ° C.
該エポキシ樹脂が直鎖状ポリマーであることを特徴とする請求項1に記載のインク組成物。   The ink composition according to claim 1, wherein the epoxy resin is a linear polymer. 該エポキシ樹脂が下記一般式(I)で表されることを特徴とする請求項1に記載のインク組成物。
Figure 2005255869
(式中、Xは置換されても良いアルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、アラルキレン基または架橋環式炭化水素連結基を表す。nは重合度を表す。)
The ink composition according to claim 1, wherein the epoxy resin is represented by the following general formula (I).
Figure 2005255869
(In the formula, X represents an optionally substituted alkylene group, cycloalkylene group, alkenylene group, alkynylene group, arylene group, aralkylene group or bridged cyclic hydrocarbon linking group. N represents the degree of polymerization.)
該荷電粒子が機械的メディア分散方法により作成され、遠心沈降法での体積平均粒子直径の1/5以下に相当する粒子直径の粒子が1%以下であることを特徴とする請求項1に記載のインク組成物。   The charged particles are prepared by a mechanical media dispersion method, and particles having a particle diameter corresponding to 1/5 or less of a volume average particle diameter in a centrifugal sedimentation method are 1% or less. Ink composition. 静電界を利用したインクジェット記録方式で、請求項1〜4の何れか1項に記載のインク組成物をインク滴として飛翔させるインクジェット記録方法。   An ink jet recording method in which the ink composition according to any one of claims 1 to 4 is ejected as ink droplets by an ink jet recording method using an electrostatic field.
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