JP2006089694A - Ink composition and inkjet recording method - Google Patents

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Yoshinori Takahashi
美紀 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink composition capable of improving charge density per unit volume of ink particles, having sufficiently rapid electrophoresis rate of ink particles in a discharge part in an inkjet recording apparatus and capable of attaining sufficient concentration of ink particles and capable of obtaining good-quality image free from blot thereby and to provide an inkjet recording method. <P>SOLUTION: In ink composition containing a dispersion medium and charge particles containing at least coloring material, the charge particles contain at least one kind of polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group. The inkjet recording method comprises flying ink drops by an inkjet recording system utilizing an electrostatic field by using the ink composition. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明はインク組成物およびインクジェット記録方法に関するものであり、詳しくは、インク粒子の単位体積あたりの荷電密度が向上でき、インクジェット記録装置における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、滲みのない、良好な品質の画像が得られるインク組成物およびインクジェット記録方法に関するものである。   The present invention relates to an ink composition and an ink jet recording method. More specifically, the charge density per unit volume of ink particles can be improved, and the electrophoretic speed of ink particles at a discharge portion in an ink jet recording apparatus is sufficiently high. The present invention relates to an ink composition and an ink jet recording method in which a sufficient quality of an image without blurring is obtained because the particles are sufficiently concentrated.

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は、これまでに電子写真方式、昇華型および溶融型熱転写方式、インクジェット方式などが知られている。これらのうち電子写真方式は、感光体ドラム上に帯電および露光により静電潜像を形成するプロセスを必要とするため、システムが複雑であり、装置も高価である。熱転写方式は、電子写真方式に比べて装置自体は安価であるが、インクリボンを用いるため、ランニングコストが高く、かつ廃材が生じるなど問題がある。一方、インクジェット方式は、安価な装置で、か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、インクを効率よく使用でき、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, an electrophotographic method, a sublimation type and a melt type thermal transfer method, an ink jet method and the like are known. Among these, the electrophotographic system requires a process of forming an electrostatic latent image on a photosensitive drum by charging and exposure, and therefore the system is complicated and the apparatus is expensive. The thermal transfer method is less expensive than the electrophotographic method, but has problems such as high running costs and waste materials due to the use of an ink ribbon. On the other hand, the ink jet method is an inexpensive apparatus and ejects ink only to a required image portion to form an image directly 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。ここで、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な場合がある。   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. Here, the method of flying ink droplets with steam or mechanical pressure cannot control the flying direction of the ink droplets, and the ink droplets are accurately delivered to the desired position on the printing medium due to distortion of the ink nozzles or air convection. May be difficult to land on.

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)を作成することができ優れている。   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. Can be better.

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。しかしながら、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、インクジェット記録装置における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に起こる必要があり、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。しかし、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においては不適である。また、粒子径を大きくすれば、インク粒子の荷電量を増やすことは可能であるが、現状では満足できるレベルではなく、さらには、経時でインク粒子の荷電量が変化するため、インクジェットシステム構築が難しい。
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), the electrophoretic speed of the ink particles at the ejection part in the ink jet recording apparatus is sufficiently high, and the ink particles are concentrated. It has been confirmed that this needs to occur sufficiently, and for that purpose it is necessary to impart sufficient charge to the ink particles. However, a liquid developer composed of toner particles of 0.5 μm or less generally used in an electrophotographic system is not suitable for this ink jet system. In addition, if the particle size is increased, it is possible to increase the charge amount of the ink particles. However, the charge amount of the ink particles is not satisfactory at present, and the charge amount of the ink particles changes with time. difficult.
Japanese Patent No. 3315334 US Pat. No. 6,158,844 JP-A-8-291267 US Pat. No. 5,952,2048

本発明は、上記従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、インク粒子の単位体積あたりの荷電密度が向上でき、インクジェット記録装置における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、滲みのない、良好な品質の画像が得られ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を目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and can improve the charge density per unit volume of ink particles, and the electrophoretic velocity of ink particles at a discharge portion in an ink jet recording apparatus can be sufficiently high. An object of the present invention is to provide an ink composition and an ink jet recording method which can obtain an image of good quality without bleeding because the particles are sufficiently concentrated.

本発明は、以下の通りである。   The present invention is as follows.

1.分散媒と、色材を少なくとも含む荷電粒子とを含有するインク組成物において、前記荷電粒子が窒素原子含有複素環基を有するポリマーを少なくとも1種含有することを特徴とするインク組成物。   1. An ink composition comprising a dispersion medium and charged particles containing at least a coloring material, wherein the charged particles contain at least one polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group.

2.分散媒と、色材を少なくとも含む荷電粒子と、荷電発生剤とを含有するインク組成物において、前記荷電粒子が、窒素原子含有複素環基を有するポリマーを少なくとも1種含有するとともに、前記ポリマーは下記一般式(1)で表わされる繰り返し単位を有し、かつ前記荷電発生剤が、プロトン供与性荷電発生剤を含有することを特徴とするインク組成物。   2. In the ink composition containing a dispersion medium, a charged particle containing at least a coloring material, and a charge generator, the charged particle contains at least one polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group, and the polymer is An ink composition comprising a repeating unit represented by the following general formula (1), wherein the charge generator contains a proton-donating charge generator.

Figure 2006089694
Figure 2006089694

(一般式(1)中、L1はポリマー主鎖との連結基であり、単結合またはC、H、N、O、SおよびPから選ばれる2種以上の原子からなる総原子数50個以下の2価の連結基を表し、a1とa2は、互いに同じでも異なってもよく、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭化水素基、−COO-Z1または炭化水素を介した−COO-Z1(Z1は水素原子または炭化水素基を示す)を表す。R1は炭素数6以上の脂肪族基を表す。)
3.静電界を利用したインクジェット記録方式で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において、前記インク組成物として、前記1.または2.記載のインク組成物を使用することを特徴とするインクジェット記録方法。
(In the general formula (1), L 1 is a linking group to the polymer main chain, and has a total number of 50 atoms consisting of a single bond or two or more atoms selected from C, H, N, O, S and P. The following divalent linking groups are represented, and a 1 and a 2 may be the same or different from each other, and are each via a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a hydrocarbon group, —COO—Z 1 or a hydrocarbon. —COO—Z 1 (Z 1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group). R 1 represents an aliphatic group having 6 or more carbon atoms.)
3. In the ink jet recording method in which an ink composition is ejected as ink droplets by an ink jet recording method using an electrostatic field, Or 2. An ink jet recording method using the ink composition described above.

本発明によれば、荷電粒子(インク粒子)が窒素原子含有複素環基を有するポリマーを少なくとも1種含有することで、インク粒子の単位体積あたりの荷電密度が向上でき、インクジェット記録装置における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、滲みのない、良好な品質の画像が得られるインク組成物およびインクジェット記録方法が提供される。   According to the present invention, since the charged particles (ink particles) contain at least one polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group, the charge density per unit volume of the ink particles can be improved, and the ejection unit in the ink jet recording apparatus Ink composition and ink-jet recording method are provided, in which the electrophoretic speed of the ink particles is sufficiently high and the ink particles are sufficiently concentrated, so that an image of good quality can be obtained without bleeding.

本発明のインク組成物は、分散媒および色材を少なくとも含む荷電粒子を含有し、かつ
荷電粒子が、窒素原子含有複素環基を有するポリマーを少なくとも1種含有する。窒素原子含有複素環基を有するポリマーは、下記で説明する色材の被覆剤に含有されるのが好ましい。
The ink composition of the present invention contains charged particles including at least a dispersion medium and a coloring material, and the charged particles contain at least one polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group. The polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group is preferably contained in a coloring material coating agent described below.

以下、本発明のインク組成物の各構成成分について説明する。
[分散媒]
本発明のインク組成物に用いる分散媒は、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。
Hereinafter, each component of the ink composition of the present invention will be described.
[Dispersion medium]
The dispersion medium used in the ink composition of the present invention 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)等を単独また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。
[色材]
本発明のインク組成物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2.5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。
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: trade name of Exxon), Shellsol 70, Shellsol 71 (Shellsol: trade name of Shell Oil), Amsco OMS, Amsco 460 solvent (Amsco: Trade name of Spirits), KF-96L ( A trade name of Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) or the like 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.
[Color material]
As the coloring material used in the ink composition of 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, “Dispersion Stabilization and Surface Treatment Technology / Evaluation” issued by the Technical Information Association, December 2001, 2.5). (Refer to the first edition of Japan, hereinafter 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, anthraquinone pigments such as Flavantrone Yellow, isoindolinone pigments such as isoindolinone yellow 3RLT, quinophthalone pigments such as quinophthalone yellow, isoindoline pigments such as isoindoline yellow, 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2.5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 I. Pigment Blue 2.5; 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、およ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。   Examples of the pigment for black ink include organic pigments such as aniline black pigments, iron oxide pigments, and carbon black pigments such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black.

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。   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.

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。   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)。   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).

インク組成物全体に対する色材(顔料)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、顔料量が充足し、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。
[被覆剤]
本発明のインク組成物において、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、被記録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、効率よく定着できる。本発明によれば、窒素原子含有複素環基を有するポリマーは、当該被覆剤に含有されるのが望ましい。
The content of the color material (pigment) 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 pigment amount is sufficient, and a sufficiently good color is obtained in the printed matter. 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%.
[Coating agent]
In the ink composition of the present invention, the coloring material such as a pigment is preferably 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 recording medium, the image is fixed by a heating means such as a heat roller. At this time, the coating material is melted by heat and can be fixed efficiently. According to the present invention, the polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group is desirably contained in the coating agent.

窒素原子含有複素環としては、窒素原子を1個含む5員環以上の芳香環または非芳香環等が挙げられ、具体的にはピロール環、ピリジン環、ピロリジン環、ピペリジン環等が挙げられる。また、酸素原子、窒素原子および硫黄原子からなる群より選ばれるヘテロ原子をさらに1個以上含む含窒素複素芳香環であってもよい。このような含窒素複素芳香環としては、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、オキサゾール環、イソオキサオゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、チアテトラゾール環、
ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環等が挙げられる。これらの中では、性能面から、含窒素複素芳香環中の窒素原子の非共有電子対が共役していないものが好ましく、合成の容易さから、ピリジン環、イミダゾール環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環が特に好ましい.
また、このような窒素原子含有複素環は任意の置換基によって1個以上置換されていてもよく、置換基としては、アルキル基、アルキニル基、アリール基、ハロゲン原子(−F、−Br、−Cl、−I)、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、アミノ基、N−アルキルアミノ基、N,N−ジアルキルアミノ基、N−アリールアミノ基、N,N−ジアリールアミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、N−アルキルカルバモイルオキシ基、N−アリールカルバモイルオキシ基、N,N−ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N−ジアリールカルバモイルオキシ基、N−アルキル−N−アリールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N−アルキルアシルアミノ基、N−アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N'−アルキルウレイド基、N',N'−ジアルキルウレイド基、N'−アリールウレイド基、N',N'−ジアリールウレイド基、N'−アルキル−N'−アリールウレイド基、N−アルキルウレイド基、N−アリールウレイド基、N'−アルキル−N−アルキルウレイド基、N'−アルキル−N−アリールウレイド基、N',N'−ジアルキル−N−アルキルウレイド基、N',N'−ジアルキル−N−アリールウレイド基、N'−アリール−N−アルキルウレイド基、N'−アリール−N−アリールウレイド基、N',N'−ジアリール−N−アルキルウレイド基、N',N'−ジアリール−N−アリールウレイド基、N'−アルキル−N'−アリール−N−アルキルウレイド基、N'−アルキル−N'−アリール−N−アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アルコキシカルボニルアミノ基、Nーアルキル−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基およびその共役塩基(以下、カルボキシラートと称す。金属塩も含む)、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N−アルキルカルバモイル基、N,N−ジアルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、N,N−ジアリールカルバモイル基、N−アルキル−N−アリールカルバモイル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(−SO3 H)およびその共役塩基基(スルホナト基と称す。金属塩も含む)、アルコキシスルホニル基、アリーロキシスルホニル基、スルフィナモイル基、N−アルキルスルフィナモイル基、N,N−ジアルキルスルフィイナモイル基、N−アリールスルフィナモイル基、N,N−ジアリールスルフィナモイル基、N−アルキル−N−アリールスルフィナモイル基、スルファモイル基、N−アルキルスルファモイル基、N,N−ジアルキルスルファモイル基、N−アリールスルファモイル基、N,N−ジアリールスルファモイル基、N−アルキル−N−アリールスルファモイル基、N−アシルスルファモイル基およびその共役塩基基、N−アルキルスルホニルスルファモイル基(−SO2NHSO2(alkyl):alkyl=アルキル基、以下同じ)およびその共役塩基基、N−アリルスルホニルスルファモイル基(−SO2NHSO2(allyl):allyl=アリル基、以下同じ)およびその共役塩基基、N−アルキルスルホニルカルバモイル基(−CONHSO2(alkyl))およびその共役塩基基、N−アリルスルホニルカルバモイル基(−CONHSO2(allyl))およびその共役塩基基、アルキルスルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基、アルコキシシリル基(−Si(Oalkyl)3)、アリルオキシシリル基(−Si(Oallyl)3)、ヒドロキシシリル基(−Si(OH)3)およびその共役塩基基、ホスホノ基(−PO32 )およびその共役塩基基(ホスホナト基と称す。金属塩も含む)、ジアルキルホスホノ基(−PO3 (alkyl)2)、ジアリールホスホノ基(−PO3 (aryl)2:aryl=アリール基、以下同じ)、アルキルアリールホスホノ基(−PO3 (alkyl )(aryl))、モノアルキルホスホノ基(−PO3 (alkyl ))およびその共役塩基基(アルキルホス
ホナト基と称す。金属塩も含む)、モノアリールホスホノ基(−PO3 H(aryl))およびその共役塩基基(アリールホスホナト基と称す。金属塩も含む)、ホスホノオキシ基(−OPO32 )およびその共役塩基基(ホスホナトオキシ基と称す。金属塩も含む)、ジアルキルホスホノオキシ基(−OPO3 H(alkyl )2 )、ジアリールホスホノオキシ基(−OPO3 (aryl)2 )、アルキルアリールホスホノオキシ基(−OPO3 (alkyl )(aryl))、モノアルキルホスホノオキシ基(−OPO3 H(alkyl))およびその共役塩基基(アルキルホスホナトオキシ基と称す。金属塩も含む)、モノアリールホスホノオキシ基(−OPO3 H(aryl))およびその共役塩基基(アリールホスホナトオキシ基と称す。金属塩も含む)、アルキルアゾ基、アリールアゾ基、シアノ基、ニトロ基、複素環基等が挙げられる。
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic ring include 5-membered or more aromatic rings or non-aromatic rings containing one nitrogen atom, and specific examples include a pyrrole ring, a pyridine ring, a pyrrolidine ring, and a piperidine ring. Further, it may be a nitrogen-containing heteroaromatic ring further containing one or more heteroatoms selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom. Examples of such nitrogen-containing heteroaromatic rings include pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, tetrazole ring, oxazole ring, isoxazol ring, thiazole ring, thiadiazole ring, thiatetrazole ring,
Examples include a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, and a triazine ring. Among these, in terms of performance, those in which the lone pair of nitrogen atom in the nitrogen-containing heteroaromatic ring is not conjugated are preferable. A pyrazine ring is particularly preferred.
In addition, one or more of such nitrogen atom-containing heterocycles may be substituted with an arbitrary substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, an alkynyl group, an aryl group, and a halogen atom (—F, —Br, — Cl, -I), hydroxyl group, alkoxy group, aryloxy group, mercapto group, alkylthio group, arylthio group, alkyldithio group, aryldithio group, amino group, N-alkylamino group, N, N-dialkylamino group, N -Arylamino group, N, N-diarylamino group, N-alkyl-N-arylamino group, acyloxy group, carbamoyloxy group, N-alkylcarbamoyloxy group, N-arylcarbamoyloxy group, N, N-dialkylcarbamoyl Oxy group, N, N-diarylcarbamoyloxy group, N-alkyl-N-ali Rucarbamoyloxy group, alkylsulfoxy group, arylsulfoxy group, acylthio group, acylamino group, N-alkylacylamino group, N-arylacylamino group, ureido group, N′-alkylureido group, N ′, N′- Dialkylureido group, N′-arylureido group, N ′, N′-diarylureido group, N′-alkyl-N′-arylureido group, N-alkylureido group, N-arylureido group, N′-alkyl- N-alkylureido group, N′-alkyl-N-arylureido group, N ′, N′-dialkyl-N-alkylureido group, N ′, N′-dialkyl-N-arylureido group, N′-aryl- N-alkylureido group, N′-aryl-N-arylureido group, N ′, N′-diaryl-N-alkylureido group, N ′, N′- Diaryl-N-arylureido group, N′-alkyl-N′-aryl-N-alkylureido group, N′-alkyl-N′-aryl-N-arylureido group, alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group N-alkyl-N-alkoxycarbonylamino group, N-alkyl-N-aryloxycarbonylamino group, N-aryl-N-alkoxycarbonylamino group, N-aryl-N-aryloxycarbonylamino group, formyl group, acyl Group, carboxyl group and its conjugate base (hereinafter referred to as carboxylate, including metal salts), alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, N-alkylcarbamoyl group, N, N-dialkylcarbamoyl group, N- Arylcarbamoyl group, N, N- A diarylcarbamoyl group, an N-alkyl-N-arylcarbamoyl group, an alkylsulfinyl group, an arylsulfinyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, a sulfo group (—SO 3 H) and a conjugate base group thereof (referred to as a sulfonate group). (Including metal salts), alkoxysulfonyl groups, aryloxysulfonyl groups, sulfinamoyl groups, N-alkylsulfinamoyl groups, N, N-dialkylsulfinamoyl groups, N-arylsulfinamoyl groups, N, N-diaryls Sulfinamoyl group, N-alkyl-N-arylsulfinamoyl group, sulfamoyl group, N-alkylsulfamoyl group, N, N-dialkylsulfamoyl group, N-arylsulfamoyl group, N, N- Diarylsulfamoyl group, N-alkyl-N-arylsulfamoyl group, N-acylsulfamoyl group and its conjugate base group, N-alkylsulfonylsulfamoyl group (—SO 2 NHSO 2 (alkyl): alkyl = Alkyl group, the same shall apply hereinafter) and its conjugate base group, N-allylsulfonylsulfamoyl group -SO 2 NHSO 2 (allyl): allyl = allyl, hereinafter the same) and its conjugated base group, N- alkylsulfonylcarbamoyl group (-CONHSO 2 (alkyl)) and its conjugated base group, N- allyl sulfonyl carbamoyl group ( -CONHSO 2 (allyl)) and its conjugated base group, an alkylsulfonylamino group, an arylsulfonylamino group, an alkoxysilyl group (-Si (Oalkyl) 3), allyloxy silyl group (-Si (Oallyl) 3), hydroxysilyl Group (—Si (OH) 3 ) and its conjugate base group, phosphono group (—PO 3 H 2 ) and its conjugate base group (referred to as phosphonate group, including metal salts), dialkylphosphono group (—PO 3 ( alkyl) 2 ), diarylphosphono group (—PO 3 (aryl) 2 : aryl = aryl group, the same shall apply hereinafter), alkylarylphosphono group (—PO 3 (alky l) (aryl)), monoalkylphosphono group (—PO 3 (alkyl)) and its conjugate base group (referred to as alkylphosphonate group, including metal salts), monoarylphosphono group (—PO 3 H ( aryl)) and its conjugated base groups (referred to as arylphosphonate groups, including metal salts), phosphonooxy groups (—OPO 3 H 2 ) and their conjugated base groups (referred to as phosphonatoxy groups, including metal salts), dialkylphosphones Nooxy group (—OPO 3 H (alkyl) 2 ), diarylphosphonooxy group (—OPO 3 (aryl) 2 ), alkylarylphosphonooxy group (—OPO 3 (alkyl) (aryl)), monoalkylphospho A nooxy group (—OPO 3 H (alkyl)) and its conjugate base group (referred to as an alkylphosphonatoxy group). Metal salt), monoarylphosphonooxy group (—OPO 3 H (aryl)) and its conjugate base group (referred to as arylphosphonatoxy group, including metal salt), alkylazo group, arylazo group, cyano group, A nitro group, a heterocyclic group, etc. are mentioned.

上記置換基は、可能であるならばさらに置換されていてもよい。また、隣接した置換基同士は結合して環を形成してもよく、このような環は芳香環であってもよく、非芳香環であってもよく、また炭素環であってもよく、さらには窒素原子、酸素原子、硫黄原子からなる群より選ばれるヘテロ原子を1個以上含んで、複素環を形成してもよい。また、窒素原子含有複素環は環集合であってもよい。   The above substituents may be further substituted if possible. Further, adjacent substituents may be bonded to form a ring, and such a ring may be an aromatic ring, a non-aromatic ring, or a carbocycle, Furthermore, a heterocycle may be formed by containing one or more heteroatoms selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom. The nitrogen atom-containing heterocycle may be a ring assembly.

これら窒素原子含有複素環基を有するポリマーの合成は、窒素原子含有複素環基と重合性不飽和基とを有する化合物を使用し、これらを重合させて得ることが好ましい。重合性基として、合成上、性能上の観点から(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基であることが好ましい。これら重合性基は窒素原子含有複素環上の置換基を介して窒素原子含有複素環に結合していることが特に好ましい。   The synthesis of the polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group is preferably obtained by polymerizing a compound having a nitrogen atom-containing heterocyclic group and a polymerizable unsaturated group. From the viewpoint of synthesis and performance, the polymerizable group is preferably a (meth) acryloyl group or a (meth) acrylamide group. These polymerizable groups are particularly preferably bonded to the nitrogen atom-containing heterocycle via a substituent on the nitrogen atom-containing heterocycle.

以下に含窒素複素環基を有するモノマーの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the monomer having a nitrogen-containing heterocyclic group are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2006089694
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Figure 2006089694
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Figure 2006089694
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窒素原子含有複素環基を有するポリマー中の窒素含有複素環基の含有量は荷電発現性の観点から1質量%〜99質量%が好ましく、より好ましくは2質量%〜80質量%、更に好ましくは3質量%〜70質量%である。   The content of the nitrogen-containing heterocyclic group in the polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group is preferably 1% by mass to 99% by mass, more preferably 2% by mass to 80% by mass, and still more preferably from the viewpoint of charge development. It is 3 mass%-70 mass%.

さらに、本発明における窒素原子含有複素環基を有するポリマーは、下記一般式(1)で表わされる繰り返し単位をさらに有していることが好ましい。この繰り返し単位を含有することにより、粒子形成性に優れたものとなる。   Furthermore, the polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group in the present invention preferably further has a repeating unit represented by the following general formula (1). By containing this repeating unit, the particle forming property is excellent.

Figure 2006089694
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一般式(1)中、L1はポリマー主鎖との連結基であり、単結合またはC、H、N、O、SおよびPから選ばれる2種以上の原子からなる総原子数50個以下の2価の連結基を表し、a1とa2は、互いに同じでも異なってもよく、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭化水素基、−COO-Z1または炭化水素を介した−COO-Z1(Z1は水素原子または炭化水素基を示す)を表す。R1は炭素数6以上の脂肪族基を表す。 In general formula (1), L 1 is a linking group to the polymer main chain, and has a total number of atoms of 50 or less consisting of a single bond or two or more atoms selected from C, H, N, O, S and P. A 1 and a 2 may be the same as or different from each other, and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a hydrocarbon group, —COO—Z 1 or — COO-Z 1 (Z 1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group). R 1 represents an aliphatic group having 6 or more carbon atoms.

一般式(1)中、L1の好ましい構造としては−COO−、−OCO−、−(CH2)k−OCO−、−(CH2)k−COO−または−O−の連結基を表す。ただし、該連結基は組み合わせて用いてもよい。L1のより好ましい例としては−COO−、−OCO−が挙げられる。ここで、kは1〜4の整数を表す。 In the general formula (1), L 1 preferably represents a linking group of —COO—, —OCO—, — (CH 2 ) k —OCO—, — (CH 2 ) k —COO— or —O—. . However, the linking groups may be used in combination. More preferred examples of L 1 include —COO— and —OCO—. Here, k represents an integer of 1 to 4.

1とa2のより好ましい構造としては水素原子、メチル基が挙げられる。 More preferred structures of a 1 and a 2 include a hydrogen atom and a methyl group.

1は炭素数6以上の脂肪族基を表し、例えば直鎖状あるいは分岐状のアルキル基またはアルケニル基を表す。具体的には、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコサニル基、ヘキセニル基、オクテニル基、デセニル基、ドデセニル基、ヘキサデセニル基、オクタデセニル基、リノレル基等が挙げられる。 R 1 represents an aliphatic group having 6 or more carbon atoms, for example, a linear or branched alkyl group or alkenyl group. Specifically, hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group, eicosanyl group, hexenyl group, octenyl group, decenyl group, dodecenyl group, hexadecenyl group, octadecenyl group Group, linolel group and the like.

ポリマー中の一般式(1)で表わされる繰り返し単位の含有量は粒子形成性の容易さの観点から1質量%〜50質量%が好ましく、より好ましくは1質量%〜30質量%である。   The content of the repeating unit represented by the general formula (1) in the polymer is preferably 1% by mass to 50% by mass, more preferably 1% by mass to 30% by mass from the viewpoint of ease of particle formation.

本発明において一般式(1)で表される繰り返し単位を少なくとも含有するポリマーは、他の共重合性モノマーと共重合させることが好ましい。   In the present invention, the polymer containing at least the repeating unit represented by the general formula (1) is preferably copolymerized with another copolymerizable monomer.

他の共重合性モノマーとしては、公知の重合性モノマーを使用することができ、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(n−またはi−)プロピル(メタ)アクリレート、(n−、i−、sec−またはt−)ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸アダマンチル、クロロエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、メトキシベンジル(メタ)アクリレート、クロロベンジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシベンジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシフェネチル(メタ)アクリレート、ジヒドロキシフェネチル(メタ)アクリレート、フルフリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、クロロフェニル(メタ)アクリレート、スルファモイルフェニル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート,2−(ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)エチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−プロピルアクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、N−
ベンジルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−トリルアクリルアミド、N−(ヒドロキシフェニル)アクリルアミド、N−(スルファモイルフェニル)アクリルアミド、N−(フェニルスルホニル)アクリルアミド、N−(トリルスルホニル)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチル−N−フェニルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド等のアクリルアミド類、メタクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−エチルメタクリルアミド、N−プロピルメタクリルアミド、N−ブチルメタクリルアミド、N−ベンジルメタクリルアミド、N−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、N−フェニルメタクリルアミド、N−トリルメタクリルアミド、N−(ヒドロキシフェニル)メタクリルアミド、N−(スルファモイルフェニル)メタクリルアミド、N−(フェニルスルホニル)メタクリルアミド、N−(トリルスルホニル)メタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N−メチル−N−フェニルメタクリルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルメタクリルアミド等のメタクリルアミド類、ビニルアセテート、ビニルブチレート、ビニルベンゾエート等のビニルエステル類、などが挙げられる。なお、本発明におけるポリマーとしては、合成上かつ性能の観点からスチレン系モノマーを共重合しないことが好ましい。
As other copolymerizable monomers, known polymerizable monomers can be used. Specifically, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (n- or i-) propyl (meth) acrylate , (N-, i-, sec- or t-) butyl (meth) acrylate, amyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, chloroethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2- Hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, trimethylolpropane mono (meth) acrylate, pentaerythritol mono (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate , Meto Cibenzyl (meth) acrylate, chlorobenzyl (meth) acrylate, hydroxybenzyl (meth) acrylate, hydroxyphenethyl (meth) acrylate, dihydroxyphenethyl (meth) acrylate, furfuryl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, phenyl ( Such as meth) acrylate, hydroxyphenyl (meth) acrylate, chlorophenyl (meth) acrylate, sulfamoylphenyl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, 2- (hydroxyphenylcarbonyloxy) ethyl (meth) acrylate, etc. (Meth) acrylic acid esters, acrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N-propylacrylamide, N- Chill acrylamide, N-
Benzylacrylamide, N-hydroxyethylacrylamide, N-phenylacrylamide, N-tolylacrylamide, N- (hydroxyphenyl) acrylamide, N- (sulfamoylphenyl) acrylamide, N- (phenylsulfonyl) acrylamide, N- (tolylsulfonyl) ) Acrylamides such as acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-methyl-N-phenylacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide, methacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N- Propyl methacrylamide, N-butyl methacrylamide, N-benzyl methacrylamide, N-hydroxyethyl methacrylamide, N-phenyl methacrylamide, N-tolylme Kurylamide, N- (hydroxyphenyl) methacrylamide, N- (sulfamoylphenyl) methacrylamide, N- (phenylsulfonyl) methacrylamide, N- (tolylsulfonyl) methacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide, N- Examples thereof include methacrylamides such as methyl-N-phenylmethacrylamide and N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl butyrate and vinyl benzoate. In addition, as a polymer in this invention, it is preferable not to copolymerize a styrene-type monomer on a synthetic | combination and a viewpoint of performance.

本発明の窒素原子含有複素環基を有するポリマーは、粒子形成の容易さの観点から、質量平均分子量(Mw)が2,000〜1,000,000の範囲であることが好ましく、より好ましくは3,000〜500,000、さらに好ましくは5000〜200,000の範囲である。多分散度(質量平均分子量/数平均分子量;Mw/Mn)は好ましくは1.0〜7.0であり、より好ましくは1.0〜5.0、さらに好ましくは1.0〜4.0の範囲である。さらに定着の容易さの観点からガラス転移点または融点が40〜120℃の範囲内にある重合体であることが好ましい。   The polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group of the present invention preferably has a mass average molecular weight (Mw) in the range of 2,000 to 1,000,000, more preferably from the viewpoint of ease of particle formation. It is in the range of 3,000 to 500,000, more preferably 5000 to 200,000. The polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight; Mw / Mn) is preferably 1.0 to 7.0, more preferably 1.0 to 5.0, and still more preferably 1.0 to 4.0. Range. Further, from the viewpoint of ease of fixing, a polymer having a glass transition point or a melting point in the range of 40 to 120 ° C. is preferable.

本発明の窒素原子含有複素環基を有するポリマーの物性として、50℃での動的弾性率が106Pa以上、かつ100℃での動的弾性率が103Pa以上105Pa以下であることが特に好ましい。 As physical properties of the polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group of the present invention, the dynamic elastic modulus at 50 ° C. is 10 6 Pa or more and the dynamic elastic modulus at 100 ° C. is 10 3 Pa or more and 10 5 Pa or less. It is particularly preferred.

ここで、重合体物性としての動的弾性率は、重合体の変形しやすさや流動性を示し、その挙動はレオロジ−と呼ばれる学問体系に属している。そして、動的弾性率は、インク粒子の熱的流動性、すなわちフロー性、上に重ねられた記録紙への画像の裏移りのしにくさ、すなわち耐ブロッキング性、そしてインク画像の熱定着時におけるヒートローラへ画像の一部が転移するオフセット等と深く関係すると考えられる。   Here, the dynamic elastic modulus as the polymer physical property indicates the ease of deformation and fluidity of the polymer, and its behavior belongs to a scientific system called rheology. The dynamic elastic modulus is the thermal fluidity of the ink particles, that is, the flow property, the difficulty of seeing off the image onto the recording paper superimposed thereon, that is, the blocking resistance, and the thermal fixing of the ink image. This is considered to be closely related to an offset or the like at which a part of the image is transferred to the heat roller.

動的弾性率の測定は、当業界でよく知られ、再現性よく測定可能であるが、例えばレオメ−タ−と称する測定装置を用い、熱溶融させた重合体をロ−タ−(ギャップ1mm)で挟み、ある一定の周波数で振動を与え、その周波数のズレから求めることができる。   The measurement of the dynamic elastic modulus is well known in the art and can be measured with good reproducibility. For example, using a measuring device called a rheometer, the polymer melted by heating is rotated by a rotor (gap 1 mm). ), The vibration is given at a certain frequency, and the deviation of the frequency can be obtained.

さらに具体的には、例えば試料の微粉砕物3gをUBM社製レオメ−タ−「Rheosol−G1000型」の試料チャンバ−内にセットし、所定の測定方法に則りまず200℃でこれを溶融させたのち、温度を降下させながらロ−タ−を周波数1Hzで振動させ自動的に「温度ー動的弾性率曲線」を記録し、動的弾性率を測定することができる。この動的弾性率曲線の好ましい挙動として、40℃〜100℃の範囲において2箇所の変曲点を有していることが好ましい。   More specifically, for example, 3 g of finely pulverized sample is set in a sample chamber of a rheometer “Rheosol-G1000” manufactured by UBM, and melted at 200 ° C. according to a predetermined measurement method. After that, the rotor is vibrated at a frequency of 1 Hz while the temperature is lowered, and a “temperature-dynamic elastic modulus curve” is automatically recorded, and the dynamic elastic modulus can be measured. As a preferable behavior of this dynamic elastic modulus curve, it is preferable to have two inflection points in the range of 40 ° C to 100 ° C.

被覆剤成分として、本発明の窒素原子含有複素環基を有するポリマー以外にも他の成分を含有していてもよい。被覆剤成分中の窒素原子含有複素環基を有するポリマー以外の成分の含有量は、被覆剤全量に対して0〜99質量%の範囲であることが好ましく、より好ましくは0〜70質量%である。   In addition to the polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group of the present invention, the coating agent component may contain other components. The content of the component other than the polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group in the coating agent component is preferably in the range of 0 to 99% by mass, more preferably 0 to 70% by mass with respect to the total amount of the coating agent. is there.

他の成分としては特に限定されないが、(メタ)アクリル系ポリマー、スチレン/(メタ)アクリル系ポリマーや、結晶性ポリエステル、結晶性ポリエチレンなどの融点を有する高分子化合物、結晶性化合物などの融点を有する低分子成分であることが特に好ましい。融
点(Tm)は30〜120℃の範囲が好ましく、より好ましくは、30〜110℃の範囲、さらに好ましくは、40〜100℃の範囲である。この融点(Tm)の温度範囲において、画像の定着性が一層高まる。ここで本発明において、融点(Tm)は、DSC測定での吸熱ピ−クの頂点温度を意味する。
The other components are not particularly limited, but the melting point of (meth) acrylic polymer, styrene / (meth) acrylic polymer, high molecular compound having a melting point such as crystalline polyester, crystalline polyethylene, etc. The low molecular component is particularly preferable. The melting point (Tm) is preferably in the range of 30 to 120 ° C, more preferably in the range of 30 to 110 ° C, and still more preferably in the range of 40 to 100 ° C. In this temperature range of the melting point (Tm), the fixability of the image is further enhanced. Here, in the present invention, the melting point (Tm) means the peak temperature of the endothermic peak in the DSC measurement.

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。
[分散剤]
本発明では、色材および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。
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.
[Dispersant]
In the present invention, 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.

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、およ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1,000〜1,000,000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。   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 a (meth) acrylic compound, a (meth) acrylic polymer, a copolymer of polyethylene and a (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 preferred to be in the range of 1.0 to 7.0. Furthermore, it is most preferable to use a graft polymer or a block polymer.

本発明において分散剤として特に好適に用いられるポリマーは、下記一般式(5)および(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 that is particularly preferably used as a dispersant in the present invention is represented by a polymer component composed of at least one of the structural units represented by the following general formulas (5) and (6), and the following general formula (7). It is a graft polymer containing at least a polymer component containing at least a structural unit as a graft chain.

Figure 2006089694
Figure 2006089694

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よい。 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、および、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, etc., (meth) acrylate 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。   Examples of the radical polymerizable monomer corresponding to the general formula (6) include styrene, 4-methylstyrene, chlorostyrene, methoxystyrene, and the like.

また、一般式(7)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。   Examples of the radical polymerizable monomer corresponding to the general formula (7) include hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, ( (Meth) stearyl acrylate, and the like.

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。
Specific examples of these graft polymers include polymers represented by the following structural formulas.

Figure 2006089694
Figure 2006089694

Figure 2006089694
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一般式(5)および(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)および/または(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よい。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よく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
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.

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。
[荷電発生剤]
本発明において、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)させるが、粒子の荷電量を制御するために荷電発生剤を併用する。
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.
[Charge generator]
In the present invention, a mixture of a colorant and a coating agent is dispersed (particulated) in a dispersion medium using a dispersant, and a charge generating agent is used in combination to control the charge amount of the particles.

本発明において使用する荷電発生剤としては、公知のものを使用することができる。例えばナフテン酸、オクテン酸、オレイン酸、ステアリン酸等の脂肪酸の金属塩、スルホコハク酸エステルの金属塩、特公昭45−556号、特開昭52−37435号、特開昭52−37049号の各公報等に示されている油溶性スルホン酸金属塩、特公昭45−9594号公報に示されているリン酸エステル金属塩、特公昭48−2.5666号公報に示されているアビエチン酸もしくは水素添加アビエチン酸の金属塩、特公昭55−2620号公報に示されているアルキルベンゼンスルホン酸Ca塩類、特開昭52−107837号、同52−38937号、同57−90643号、同57−139753号の各公報に示されている芳香族カルボン酸あるいはスルホン酸の金属塩類、ポリオキシエチル化アルキルアミンのような非イオン性界面活性剤、レシチン、アマニ油等の油脂類、ポリビニルピロリドン、多価アルコールの有機酸エステル、特開昭57−210345号公報に示されているリン酸エステル系界面活性剤、特公昭56−24944号公報に示されているスルホン酸樹脂等を使用することができる。また特開昭60−21056号、同61−50951号の各公報に記載されたアミノ酸誘導体も使用することができる。また特開昭60−173558号、同60−179750号の各公報に記載されているマレイン酸ハーフアミド成分を含む共重合体等が挙げられる。さらに特開昭54−31739号、特公昭56−24944号の各公報等に示されている4級化アミンポリマーを挙げることができる。   As the charge generating agent used in the present invention, known ones can be used. For example, metal salts of fatty acids such as naphthenic acid, octenoic acid, oleic acid, stearic acid, metal salts of sulfosuccinic acid esters, Japanese Patent Publication No. 45-556, Japanese Patent Publication No. 52-37435, Japanese Patent Publication No. 52-37049 Oil-soluble sulfonic acid metal salts disclosed in Japanese Patent Publication No. 45-9594, phosphate ester metal salts disclosed in Japanese Patent Publication No. 45-9594, abietic acid or hydrogen disclosed in Japanese Patent Publication No. 48-2.5666 Metal salt of added abietic acid, alkylbenzenesulfonic acid Ca salt disclosed in JP-B-55-2620, JP-A-52-107837, JP-A-52-38937, JP-A-57-90643, JP-A-57-139753 Nonionics such as metal salts of aromatic carboxylic acids or sulfonic acids and polyoxyethylated alkylamines described in Surfactants, fats and oils such as lecithin and linseed oil, polyvinyl pyrrolidone, organic acid esters of polyhydric alcohols, phosphate ester surfactants disclosed in JP-A-57-210345, JP-B 56-24944 The sulfonic acid resin etc. which are shown by gazette gazette can be used. In addition, amino acid derivatives described in JP-A-60-21056 and 61-50951 can also be used. Moreover, the copolymer etc. which contain the maleic acid half amide component described in each gazette of Unexamined-Japanese-Patent No. 60-173558 and 60-179750 are mentioned. Further, quaternized amine polymers described in JP-A Nos. 54-31739 and 56-24944 can be given.

また、本発明においてはプロトン供与性基を有する荷電発生剤(プロトン供与性荷電発生剤)を用いることがより好ましい。プロトン供与性基としては、カルボキシル基、水酸基、ホスホノ基、スルホ基、チオール基、イミド基、スルホンアミド基等が挙げられる。本発明においては酸基を有する化合物を荷電発生剤として用いることがより好ましく、具体的には、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、イミド基、スルホンアミド基、フェノール性水酸基などを挙げることができ、特に好ましい酸基としては、−COOH、−SO3H、−OSO3H、−PO32、−OPO32、−CONHSO2、−SO2NHSO2等が挙げられる。 In the present invention, it is more preferable to use a charge generating agent having a proton donating group (proton donating charge generating agent). Examples of the proton donating group include a carboxyl group, a hydroxyl group, a phosphono group, a sulfo group, a thiol group, an imide group, and a sulfonamide group. In the present invention, it is more preferable to use a compound having an acid group as a charge generating agent. Specific examples include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphonic acid group, an imide group, a sulfonamide group, and a phenolic hydroxyl group. Particularly preferred acid groups include —COOH, —SO 3 H, —OSO 3 H, —PO 3 H 2 , —OPO 3 H 2 , —CONHSO 2 , —SO 2 NHSO 2, and the like.

荷電発生剤は、分散媒に可溶であれば、低分子化合物であってもよく、高分子化合物であってもよい。高分子化合物に酸基を導入する方法としては、合成の容易性の観点から、酸基を有するモノマーを公知の(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド類、ビニルエステル類、スチレン類などの他の重合性モノマーと共重合させることが好ましいが、これに限定されない。   The charge generator may be a low molecular compound or a high molecular compound as long as it is soluble in the dispersion medium. As a method for introducing an acid group into a polymer compound, from the viewpoint of ease of synthesis, a monomer having an acid group is selected from known (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylamides, vinyl esters, styrenes, etc. Although it is preferable to copolymerize with other polymerizable monomers, it is not limited to this.

酸基を有するモノマーの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル安息香酸、無水マレイン酸、マレイン酸イミド、3−スルホプロピルアクリレート、3−スルホプロピルメタクリレート、4−スチレンスルホン酸、アシッドホスホキシエチルメタクリレート、3−クロロ−2−アシッドホスホキシプロピルメタクリレート、アシッドホスホキシポリオキシエチレングリコールモノメタクリレート等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明においては、上記荷電発生剤を2種以上適宜併用してもよい。この場合、酸基を有する荷電発生剤の使用量が、荷電発生剤の全体量に対し、50質量%以上である
ことが好ましく、より好ましくは70質量%、さらに好ましくは80質量%である。
Specific examples of the monomer having an acid group include acrylic acid, methacrylic acid, vinyl benzoic acid, maleic anhydride, maleic imide, 3-sulfopropyl acrylate, 3-sulfopropyl methacrylate, 4-styrene sulfonic acid, acid phosphoxy Examples include, but are not limited to, ethyl methacrylate, 3-chloro-2-acid phosphoxypropyl methacrylate, and acid phosphooxypolyoxyethylene glycol monomethacrylate. In the present invention, two or more of the above charge generating agents may be used in combination as appropriate. In this case, the amount of the charge generating agent having an acid group is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass, and further preferably 80% by mass with respect to the total amount of the charge generating agent.

また、インク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よい。インク組成物全体に対する荷電発生剤の含有量は、0.0001〜10質量%の範囲内であることが好ましい。なお、本発明のインク組成物の電気伝導度は、10nS/m〜300nS/m、荷電粒子の電気伝導度は、インク組成物の電気伝導度の50%以上であるのが好ましい。これらの条件は、荷電発生剤の含有量の増減によって、容易に調整できる。
[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。
[荷電粒子の作成]
上述したような、色材と被覆剤を、分散剤及び荷電発生剤を用いて、分散媒中に分散(粒子化)することにより、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を作製することができる。分散(粒子化)する方法としては、例えば下記が挙げられる。
Further, the charge applied to the ink particles may be positively charged or negatively charged. The content of the charge generating agent with respect to the entire ink composition is preferably in the range of 0.0001 to 10% by mass. The electrical conductivity of the ink composition of the present invention is preferably 10 nS / m to 300 nS / m, and the electrical conductivity of the charged particles is preferably 50% or more of the electrical conductivity of the ink composition. These conditions can be easily adjusted by increasing or decreasing the content of the charge generating agent.
[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.
[Create charged particles]
As described above, an ink composition containing charged particles including at least a coloring material is prepared by dispersing (particulating) the coloring material and the coating agent in a dispersion medium using a dispersing agent and a charge generating agent. can do. Examples of the dispersion (particulate) method include the following.

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、荷電発生剤を加える。   1) A colorant and a coating agent are mixed in advance, and then dispersed (particulated) using a dispersant and a dispersion medium, and a charge generating agent is added.

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、荷電発生剤を加える。   2) Disperse (particulate) using a coloring material, a coating agent, a dispersant and a dispersion medium at the same time, and add a charge generating agent.

3)色材、被覆剤、分散剤、荷電発生剤と分散媒を同時に用いて分散(粒子化)する。   3) Disperse (particulate) using a coloring material, a coating agent, a dispersant, a charge generating 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).

本発明におけるインク粒子(荷電粒子)は、0.5〜4μm、好ましくは0.7〜3.5μm、より好ましくは0.8〜3μmの直径を有するのがよい。このサイズは、通常の電子写真液体現像剤トナー(0.1〜0.4μm)より大きく、通常の電子写真乾式現像剤トナー(5〜15μm)より小さい。   The ink particles (charged particles) in the present invention should have a diameter of 0.5 to 4 μm, preferably 0.7 to 3.5 μm, more preferably 0.8 to 3 μm. This size is larger than normal electrophotographic liquid developer toner (0.1 to 0.4 μm) and smaller than normal electrophotographic dry developer toner (5 to 15 μm).

本発明のインク組成物の粘度(20℃)は、0.5〜5mPa・sの範囲内が好ましい。好ましくは、0.8〜4mPa・sの範囲内である。また、インク組成物の表面張力は、10〜70mN/mの範囲内であることが好ましい。さらに好ましくは、15〜50mN/mの範囲内である。
[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、吐出位置から被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。
The viscosity (20 ° C.) of the ink composition of the present invention is preferably in the range of 0.5 to 5 mPa · s. Preferably, it exists in the range of 0.8-4 mPa * s. The surface tension of the ink composition is preferably in the range of 10 to 70 mN / m. More preferably, it exists in the range of 15-50 mN / m.
[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. Ink jet recording methods that use an electrostatic field concentrate the charged particles of the ink composition at the discharge position by electrostatic force by applying a voltage between the control electrode and the back electrode on the back of the recording medium, and record from the discharge position. This is a method of flying to a medium. 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。   A configuration example of an ink jet recording apparatus suitable for applying the ink composition of the present invention is shown below.

まずは、図1に示す被記録媒体に片面4色印刷を行う装置の概要について説明する。   First, an outline of an apparatus that performs single-sided four-color printing on a recording medium shown in FIG. 1 will be described.

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および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(ラスター・イメージ・プロセッサ)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、被記録媒体Pを搬送ベルト上に保持するための静電吸着手段9、画像形成終了後に被記録媒体Pを搬送ベルト7から剥離するための除電手段10および力学的手段11を備える。搬送ベルト7の上流、下流には、被記録媒体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およびガイド13、剥離後の被記録媒体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およびガイド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、被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および溶媒蒸気吸着材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。   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, and further the ink from the ejection head 2 A head driver 4 for driving the ejection head 2 by an output from an external device such as a computer (not shown), a RIP (raster image processor), 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 attraction unit 9 for holding the recording medium P on the conveyance belt, a static elimination unit 10 and a mechanical unit 11 for peeling 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 feed roller 12 and the guide 13 that supply the recording medium P from the stocker (not shown) to the conveyance belt 7, the ink is fixed to the recording medium P after peeling, and the paper discharge stocker (not shown). A fixing means 14 and a guide 15 for conveying the toner are disposed. In addition, the inkjet printing apparatus 1 has a recording medium position detecting means 16 at a position facing the ejection head 2 with the conveyance belt 7 interposed therebetween, and further collects the solvent vapor generated from the ink composition. A solvent recovery unit composed of 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、被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。また被記録媒体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被記録媒体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。搬送された被記録媒体は、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、被記録媒体Pが搬送ベルト7上に浮き無く静電吸着されると共に、被記録媒体表面を均一帯電する。ここでは静電吸着手段を被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。帯電された被記録媒体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。画像形成された被記録媒体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。剥離された被記録媒体Pは、画像定着手段14に送られ、定着がなされる。定着された被記録媒体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。
A known roller can be used as the feed roller 12, 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 on the recording medium P, it is desirable to remove them. The recording medium P supplied by the feed roller is transported to the transport 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 recording medium transported 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 recording medium P is electrostatically adsorbed without floating on the transport belt 7 by the electrostatic adsorption means 9 and the surface of the recording medium is uniformly charged. 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 recording medium P on which the image is formed is neutralized by the neutralizing unit 10, peeled off by the conveying unit 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、また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。   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.

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、主に被記録媒体または被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、被記録媒体また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被記録媒体また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。   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 in the vicinity of an opening and discharge is performed. Ink droplets are ejected by electrostatic attraction caused by the counter electrode disposed on the back surface of the medium. Therefore, if the recording medium or the counter electrode does not face the head, or if no voltage is applied to the recording medium or the counter electrode even at the position facing the head, the voltage is accidentally applied to the ejection electrode. Ink droplets are not ejected even when a pressure is applied or 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および図3に示す。図2および図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、インクを被記録媒体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を被記録媒体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と被記録媒体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 preferably used in 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 constitutes the upper wall of the ink flow path 72 where the ink flow Q in one direction is formed, and the ink to the recording medium P. And a plurality of discharge portions 76 that discharge toward the surface. 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 through which the ink guide portion 78 is inserted. 75 is formed, and 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および第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(すなわち被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被記録媒体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が被記録媒体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および第2吐出電極56と、被記録媒体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および被記録媒体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 cause ink to fly from the inkjet head 70 and record on the recording medium P, the ink in the ink flow path 72 is circulated to generate an ink flow Q, and the guard electrode A predetermined voltage (for example, +100 V) is applied to 50. Furthermore, 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. 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 (1 kV when the gap d is 500 μm). A potential difference of about ~ 3.0 kV is taken as a guide).

この状態で、画像信号に応じて第1吐出電極46および第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)。   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).

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。   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、被記録媒体Pに付着すると共に、浮遊導電板62には、第1吐出電極46および第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および第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およびガード電極50と、被記録媒体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および第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、被記録媒体側へ移動する荷電粒子Rの個数も増大する。   In this way, when a pulsed positive voltage is applied, the ink droplet G is guided by the ink guide portion 78 from the opening 75 and flies to adhere to the recording medium P, and the first ejection is applied to the floating conductive plate 62. A positive induced voltage is generated by the positive voltage applied to the electrode 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, this induced voltage is a substantially steady voltage. Accordingly, 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 concentration of charged particles R increases near the substrate 74. 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 side 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、ヒートブロック、ベルト加熱等の接触式加熱装置、およびドライヤー、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。
[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。
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 to be 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.
[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.

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。
[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、プラスチックフィルム、金属、および、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、アルミニウム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。
[定着]
本発明においては、被記録媒体へのインク吐出後、適当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および、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携し、一体となっていることが好ましい。
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.
[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, plastic film on which metal is laminated or vapor-deposited, etc., printed matter can be obtained directly by ink jet recording. Moreover, an offset printing plate can be obtained if the support body etc. which roughened metals, such as aluminum, are used. 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.
[Fixing]
In the present invention, it is preferable to fix the ink by an appropriate heating means after the ink is discharged onto the recording medium. As the heating means to be 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 integrated with an inkjet recording apparatus.

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、実施例および比較例により、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。   Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention in detail, the present invention is not limited to these.

[被覆剤ポリマー(AP−1)]
1−メトキシ2−プロパノール(MFG)46.6gを入れた500ml三口フラスコに、メチルメタクリレート40g(0.399mol)、ブチルメタクリレート45g(0.316mol)、ステアリルメタクリレート5g(0.0148mol)、モノマー(M−3)10g(0.039mol)、ジメチル2,2'-アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601)3.45g(15.37mmol)、MFG186.4gの混合溶媒を窒素雰囲気下、80℃で2.5時間かけて滴下し、さらに2.5時間反応後、90℃に昇温し2時間反応した。この反応液を水で再沈、真空乾燥してポリマー(AP−1)を92g得た。質量平均分子量は、19000であり、多分散度(質量平均分子量/数平均分子量)は、2.4であった。
[被覆剤ポリマー(AP−2)]
1−メトキシ2−プロパノール(MFG)46.6gを入れた500ml三口フラスコに、メチルメタクリレート40g(0.399mol)、ブチルメタクリレート45g(0.316mol)、ステアリルメタクリレート5g(0.0148mol)、モノマー(M−
8)10g(0.055mol)、ジメチル2,2'-アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601)3.61g(15.7mmol)、MFG186.4gの混合溶媒を窒素雰囲気下、80℃で2.5時間かけて滴下し、さらに2.5時間反応後、90℃に昇温し2時間反応した。この反応液を水で再沈、真空乾燥してポリマー(AP−2)を90g得た。質量平均分子量は、21000であり、多分散度(質量平均分子量/数平均分子量)は、1.9あった。
[被覆剤ポリマー(AP−3)]
1−メトキシ2−プロパノール(MFG)46.6gを入れた500ml三口フラスコに、メチルメタクリレート35g(0.350mol)、ブチルメタクリレート50g(0.352mol)、ステアリルメタクリレート5g(0.0148mol)、モノマー(M−10)10g(0.095mol)、ジメチル2,2'-アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601)3.74g(16.24mmol)、MFG186.4gの混合溶媒を窒素雰囲気下、80℃で2.5時間かけて滴下し、さらに2.5時間反応後、90℃に昇温し2時間反応した。この反応液を水で再沈、真空乾燥してポリマー(AP−3)を89g得た。質量平均分子量は、18000であり、多分散度(質量平均分子量/数平均分子量)は、2.0であった。
[被覆剤ポリマー(AP−4)]
1−メトキシ2−プロパノール(MFG)46.6gを入れた500ml三口フラスコに、メチルメタクリレート30g(0.300mol)、エチルメタクリレート60g(0.526mol)、ステアリルメタクリレート5g(0.0148mol)、モノマー(M−19)5g(0.028mol)、ジメチル2,2'-アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601)4.0g(17.38mmol)、MFG186.4gの混合溶媒を窒素雰囲気下、80℃で2.5時間かけて滴下し、さらに2.5時間反応後、90℃に昇温し2時間反応した。この反応液を水で再沈、真空乾燥してポリマー(AP−4)を94g得た。質量平均分子量は、20000であり、多分散度(質量平均分子量/数平均分子量)は、2.4であった。
[被覆剤ポリマー(AP−5)]
1−メトキシ2−プロパノール(MFG)46.6gを入れた500ml三口フラスコに、ベンジルメタクリレート90g(0.510mol)、ステアリルメタクリレート5g(0.0148mol)、モノマー(M−21)5g(0.022mol)、ジメチル2,2'-アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601)2.52g(10.94mmol)、MFG186.4gの混合溶媒を窒素雰囲気下、80℃で2.5時間かけて滴下し、さらに2.5時間反応後、90℃に昇温し2時間反応した。この反応液を水で再沈、真空乾燥してポリマー(AP−5)を93g得た。質量平均分子量は、19000であり、多分散度(質量平均分子量/数平均分子量)は、2.1であった。
[被覆剤ポリマー(AP−6)]
1−メトキシ2−プロパノール(MFG)46.6gを入れた500ml三口フラスコに、メチルメタクリレート50g(0.499mol)、メチルアクリレート35g(0.407mol)、ステアリルメタクリレート5g(0.0148mol)、モノマー(M−24)10g(0.033mol)、ジメチル2,2'-アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601)4.39g(19.08mmol)、MFG186.4gの混合溶媒を窒素雰囲気下、80℃で2.5時間かけて滴下し、さらに2.5時間反応後、90℃に昇温し2時間反応した。この反応液を水で再沈、真空乾燥してポリマー(AP−6)を91g得た。質量平均分子量は、21000であり、多分散度(質量平均分子量/数平均分子量)は、2.2であった。
[被覆剤ポリマー(AP−7)]
1−メトキシ2−プロパノール(MFG)46.6gを入れた500ml三口フラスコに、メチルメタクリレート45g(0.450mol)、ブチルメタクリレート35g(0.246mol)、ドデシルメタクリレート10g(0.039mol)、モノマー(M−30)10g(0.037mol)、ジメチル2,2'-アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601)3.56g(15.44mmol)、MFG186.4gの混合溶媒を窒素雰囲気下、80℃で2.5時間かけて滴下し、さらに2.5時間反応後、90℃に昇温し2時間反応した。この反応液を水で再沈、真空乾燥してポリマー(AP−7)を90g得た。質量平均分子量は、19000であり、多分散度(質量平均分子量/数平均分子量)は、2.4であった。
[被覆剤ポリマー(AP−8)]
1−メトキシ2−プロパノール(MFG)46.6gを入れた500ml三口フラスコに、メチルメタクリレート45g(0.450mol)、ブチルメタクリレート40g(0.281mol)、ステアリルメタクリレート5g(0.0148mol)、モノマー(M−3)5g(0.020mol)、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート5g(0.032mol)、ジメチル2,2'-アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601)3.67g(15.96mmol)、MFG186.4gの混合溶媒を窒素雰囲気下、80℃で2.5時間かけて滴下し、さらに2.5時間反応後、90℃に昇温し2時間反応した。この反応液を水で再沈、真空乾燥してポリマー(AP−8)を92g得た。質量平均分子量は、25000であり、多分散度(質量平均分子量/数平均分子量)は、2.2であった。
[被覆剤ポリマー(AP−9)]
1−メトキシ2−プロパノール(MFG)46.6gを入れた500ml三口フラスコに、メチルメタクリレート40g(0.399mol)、ブチルメタクリレート45g(0.316mol)、ドデシルメタクリレート5g(0.020mol)、モノマー(M−8)5g(0.027mol)、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート5g(0.032mol)、ジメチル2,2'-アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601)3.66g(15.88mmol)、MFG186.4gの混合溶媒を窒素雰囲気下、80℃で2.5時間かけて滴下し、さらに2.5時間反応後、90℃に昇温し2時間反応した。この反応液を水で再沈、真空乾燥してポリマー(AP−9)を93g得た。質量平均分子量は、24000であり、多分散度(質量平均分子量/数平均分子量)は、2.3であった。
〔実施例1〕
<インク組成物[EC−1]の作成>
シアン顔料10g、被覆剤ポリマー[AP−1]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−1]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2.5℃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と荷電発生剤[CT−1]0.6gを加え、インク組成物[EC−1]を得た。
[Coating polymer (AP-1)]
In a 500 ml three-necked flask containing 46.6 g of 1-methoxy-2-propanol (MFG), methyl methacrylate 40 g (0.399 mol), butyl methacrylate 45 g (0.316 mol), stearyl methacrylate 5 g (0.0148 mol), monomer (M -3) A mixed solvent of 10 g (0.039 mol), dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (V-601) 3.45 g (15.37 mmol) and MFG 186.4 g under a nitrogen atmosphere, The mixture was added dropwise at 80 ° C. over 2.5 hours, reacted for another 2.5 hours, then heated to 90 ° C. and reacted for 2 hours. This reaction solution was reprecipitated with water and vacuum dried to obtain 92 g of polymer (AP-1). The weight average molecular weight was 19000, and the polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight) was 2.4.
[Coating polymer (AP-2)]
In a 500 ml three-necked flask containing 46.6 g of 1-methoxy-2-propanol (MFG), methyl methacrylate 40 g (0.399 mol), butyl methacrylate 45 g (0.316 mol), stearyl methacrylate 5 g (0.0148 mol), monomer (M −
8) A mixed solvent of 10 g (0.055 mol), 3.61 g (15.7 mmol) of dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (V-601) and 186.4 g of MFG under a nitrogen atmosphere, 80 The mixture was added dropwise at 2.5 ° C. over 2.5 hours, and further reacted for 2.5 hours, and then heated to 90 ° C. and reacted for 2 hours. This reaction solution was reprecipitated with water and vacuum dried to obtain 90 g of polymer (AP-2). The weight average molecular weight was 21,000, and the polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight) was 1.9.
[Coating polymer (AP-3)]
In a 500 ml three-necked flask containing 46.6 g of 1-methoxy-2-propanol (MFG), 35 g (0.350 mol) of methyl methacrylate, 50 g (0.352 mol) of butyl methacrylate, 5 g (0.0148 mol) of stearyl methacrylate, monomer (M -10) A mixed solvent of 10 g (0.095 mol), dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (V-601) 3.74 g (16.24 mmol) and MFG 186.4 g under a nitrogen atmosphere, The mixture was added dropwise at 80 ° C. over 2.5 hours, and after further reaction for 2.5 hours, the temperature was raised to 90 ° C. and reacted for 2 hours. This reaction solution was reprecipitated with water and vacuum dried to obtain 89 g of polymer (AP-3). The weight average molecular weight was 18000, and the polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight) was 2.0.
[Coating polymer (AP-4)]
In a 500 ml three-necked flask containing 46.6 g of 1-methoxy-2-propanol (MFG), 30 g (0.300 mol) of methyl methacrylate, 60 g (0.526 mol) of ethyl methacrylate, 5 g (0.0148 mol) of stearyl methacrylate, monomer (M -19) A mixed solvent of 5 g (0.028 mol), dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (V-601) 4.0 g (17.38 mmol) and MFG 186.4 g under a nitrogen atmosphere, The mixture was added dropwise at 80 ° C. over 2.5 hours, and after further reaction for 2.5 hours, the temperature was raised to 90 ° C. and reacted for 2 hours. This reaction solution was reprecipitated with water and vacuum dried to obtain 94 g of polymer (AP-4). The mass average molecular weight was 20000, and the polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight) was 2.4.
[Coating polymer (AP-5)]
In a 500 ml three-necked flask containing 46.6 g of 1-methoxy-2-propanol (MFG), 90 g (0.510 mol) of benzyl methacrylate, 5 g (0.0148 mol) of stearyl methacrylate, 5 g (0.022 mol) of monomer (M-21) , A mixed solvent of dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (V-601) 2.52 g (10.94 mmol) and MFG 186.4 g in a nitrogen atmosphere at 80 ° C. over 2.5 hours. After dropwise addition and reaction for 2.5 hours, the temperature was raised to 90 ° C. and reacted for 2 hours. This reaction solution was reprecipitated with water and vacuum dried to obtain 93 g of polymer (AP-5). The weight average molecular weight was 19000, and the polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight) was 2.1.
[Coating polymer (AP-6)]
In a 500 ml three-necked flask containing 46.6 g of 1-methoxy-2-propanol (MFG), 50 g (0.499 mol) of methyl methacrylate, 35 g (0.407 mol) of methyl acrylate, 5 g (0.0148 mol) of stearyl methacrylate, monomer (M -24) A mixed solvent of 10 g (0.033 mol), dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (V-601) 4.39 g (19.08 mmol), and MFG 186.4 g under a nitrogen atmosphere, The mixture was added dropwise at 80 ° C. over 2.5 hours, reacted for another 2.5 hours, then heated to 90 ° C. and reacted for 2 hours. This reaction solution was reprecipitated with water and vacuum dried to obtain 91 g of a polymer (AP-6). The weight average molecular weight was 21,000, and the polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight) was 2.2.
[Coating polymer (AP-7)]
In a 500 ml three-necked flask containing 46.6 g of 1-methoxy-2-propanol (MFG), methyl methacrylate 45 g (0.450 mol), butyl methacrylate 35 g (0.246 mol), dodecyl methacrylate 10 g (0.039 mol), monomer (M -30) 10 g (0.037 mol), a mixed solvent of dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (V-601) 3.56 g (15.44 mmol), MFG 186.4 g under a nitrogen atmosphere, The mixture was added dropwise at 80 ° C. over 2.5 hours, and after further reaction for 2.5 hours, the temperature was raised to 90 ° C. and reacted for 2 hours. This reaction solution was reprecipitated with water and vacuum dried to obtain 90 g of polymer (AP-7). The weight average molecular weight was 19000, and the polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight) was 2.4.
[Coating polymer (AP-8)]
In a 500 ml three-necked flask containing 46.6 g of 1-methoxy-2-propanol (MFG), methyl methacrylate 45 g (0.450 mol), butyl methacrylate 40 g (0.281 mol), stearyl methacrylate 5 g (0.0148 mol), monomer (M -3) 5 g (0.020 mol), N, N-dimethylaminoethyl methacrylate 5 g (0.032 mol), dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (V-601) 3.67 g (15. 96 mmol), and 186.4 g of a mixed solvent of MFG was added dropwise at 80 ° C. over 2.5 hours under a nitrogen atmosphere. After further reaction for 2.5 hours, the temperature was raised to 90 ° C. and reacted for 2 hours. This reaction solution was reprecipitated with water and vacuum dried to obtain 92 g of polymer (AP-8). The mass average molecular weight was 25000, and the polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight) was 2.2.
[Coating polymer (AP-9)]
In a 500 ml three-necked flask containing 46.6 g of 1-methoxy-2-propanol (MFG), methyl methacrylate 40 g (0.399 mol), butyl methacrylate 45 g (0.316 mol), dodecyl methacrylate 5 g (0.020 mol), monomer (M -8) 5 g (0.027 mol), N, N-dimethylaminoethyl methacrylate 5 g (0.032 mol), dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (V-601) 3.66 g (15 .88 mmol) and 186.4 g of a mixed solvent of MFG were added dropwise at 80 ° C. over 2.5 hours under a nitrogen atmosphere, and after further reaction for 2.5 hours, the temperature was raised to 90 ° C. and reacted for 2 hours. This reaction solution was reprecipitated with water and vacuum dried to obtain 93 g of polymer (AP-9). The weight average molecular weight was 24,000, and the polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight) was 2.3.
[Example 1]
<Preparation of ink composition [EC-1]>
10 g of a cyan pigment and 20 g of a coating polymer [AP-1] were placed in a table type kneader PBV-0.1 manufactured by Irie Shokai Co., Ltd., and the heater temperature was set to 100 ° C. and 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-1], 75 g of Isopar G, and glass beads having a diameter of about 3.0 mm. After removing the glass beads, together with zirconia ceramic beads having a diameter of about 0.6 mm, Shinmaru Enterprises Co., Ltd. Type KDL Dynomill, maintaining the internal temperature at 2.5 ° C. for 5 hours, followed by 45 ° C. for 5 hours, Dispersion (particle formation) was performed at a rotational speed of 2,000 rpm. Zirconia ceramic beads were removed from the obtained dispersion, and 316 g of Isopar G and 0.6 g of the charge generating agent [CT-1] were added to obtain an ink composition [EC-1].

本実施例および下記実施例または比較例で用いた荷電発生剤を以下に示す。
[荷電発生剤(CT−1)]
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。
[荷電発生剤(CT−2)]
金属石鹸ナフテン酸ジルコニル塩。
The charge generating agents used in this example and the following examples or comparative examples are shown below.
[Charge generating agent (CT-1)]
It was obtained by reacting 1-octadecene and maleic anhydride copolymer with 1-hexadecylamine. The weight average molecular weight was 17,000.
[Charge generating agent (CT-2)]
Metal soap Zirconyl naphthenate.

また分散剤[BZ−1]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。
〔実施例2〜9〕
使用素材として、被覆剤[AP−1]を[AP−2]〜[AP−9]に変え、また荷電発生剤を下記表1に示すように変えた以外は、まったく同素材にて、同様な方法にてインク組成物[EC−2〜9]を作成した。
〔比較例1〕
実施例1の被覆剤[AP−1]を比較ポリマーであるポリメチルメタクリレート((Mw15000)アルドリッチ製) [BP−1]に変えた以外は実施例1と同様にして、インク組成物[RC−1]を作成した。
〔比較例2〕
実施例1の被覆剤[AP−1]を比較ポリマーであるメチルメタクリレート/ブチルメタクリレート/ステアリルメタクリレート(45/45/10wt%)共重合体 [BP−2]に変えた以外は実施例1と同様にして、インク組成物[RC−2]を作成した。
<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。
Further, the dispersant [BZ-1] is a polymer of stearyl methacrylate having a methacryloyl group at its terminal by mass polymerization of stearyl methacrylate in the presence of 2-mercaptoethanol and further reacting with methacrylic anhydride (mass average). The molecular weight was 7,600), and was obtained by radical polymerization with styrene. The mass average molecular weight was 110,000.
[Examples 2 to 9]
The same material except that the coating material [AP-1] was changed to [AP-2] to [AP-9] and the charge generating agent was changed as shown in Table 1 below. Ink compositions [EC-2 to 9] were prepared by various methods.
[Comparative Example 1]
The ink composition [RC-] was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating agent [AP-1] in Example 1 was changed to polymethyl methacrylate (Mw15000) manufactured by Aldrich [BP-1] as a comparative polymer. 1] was created.
[Comparative Example 2]
Example 1 is the same as Example 1 except that the coating agent [AP-1] in Example 1 is replaced with a comparative polymer, methyl methacrylate / butyl methacrylate / stearyl methacrylate (45/45/10 wt%) copolymer [BP-2]. Thus, an ink composition [RC-2] was prepared.
<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.

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。具体的には、描画画像の滲みの程度を目視評価し、○を滲みなし、△を
若干滲み発生、×を滲み発生とした。
<荷電評価>
インク組成物の荷電量は、前記のLCRメーター及び液体用電極(川口電機製作所(株)社製LP−05型)を使用し、印加電圧5V、周波数1kHzの条件で測定した比電導度より求め、インク粒子の電導度は、インク組成物の全体の比電導度から、インク組成物を遠心分離器にかけた上澄みの比電導度を差し引いて求めた。また遠心分離は、小型高速冷却遠心機(トミー精工(株)社製SRX−201)を使用し、回転速度14500rpm、温度23℃の条件で30分間行ったものである。
The resulting gray scale image recorded matter (printed matter) was evaluated for the degree of stripe unevenness and ink bleeding. Specifically, the degree of bleeding of the drawn image is visually evaluated, ○ is regarded as bleeding, and Δ is
Slight bleeding was observed, and x was defined as bleeding.
<Charge evaluation>
The charge amount of the ink composition is obtained from the specific conductivity measured using the LCR meter and the liquid electrode (LP-05 type manufactured by Kawaguchi Electric Manufacturing Co., Ltd.) under the conditions of an applied voltage of 5 V and a frequency of 1 kHz. The conductivity of the ink particles was determined by subtracting the specific conductivity of the supernatant obtained by applying the ink composition to the centrifuge from the specific conductivity of the entire ink composition. Centrifugation was performed for 30 minutes using a small high-speed cooling centrifuge (Tomy Seiko Co., Ltd. SRX-201) under conditions of a rotational speed of 14500 rpm and a temperature of 23 ° C.

インク粒子の荷電発生効率は下式より求めた。   The charge generation efficiency of the ink particles was obtained from the following equation.

インク粒子の荷電発生効率(%)=(インク粒子の荷電量Q1/インク組成物の荷電量Q2)×100
前記のインク組成物の評価を、実施例2〜9および比較例1〜2についても同様に行った。結果を表1に示す。
Ink particle charge generation efficiency (%) = (ink particle charge amount Q1 / ink composition charge amount Q2) × 100
The ink compositions were evaluated in the same manner for Examples 2-9 and Comparative Examples 1-2. The results are shown in Table 1.

Figure 2006089694
Figure 2006089694

表1から明らかなように、本発明のインク組成物を用いることにより、良好な荷電発生効率、粒子荷電量、描画画像品質を得ることができる。さらに、本発明の被覆剤ポリマーと酸基を有する荷電発生剤の組み合わせで荷電量・荷電発生効率がより高くすることができる。   As is apparent from Table 1, by using the ink composition of the present invention, it is possible to obtain good charge generation efficiency, particle charge amount, and drawn image quality. Furthermore, the charge amount and charge generation efficiency can be further increased by the combination of the coating polymer of the present invention and the charge generator having an acid group.

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 被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 adsorbing 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 bar 42 Ink meniscus 44 Insulating layer 46 First ejection electrode 48 Insulating layer 50 Guard electrode 52 Insulating layer 56 Second ejection 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 Delivery part 78 Discharge part

Claims (3)

分散媒と、色材を少なくとも含む荷電粒子とを含有するインク組成物において、前記荷電粒子が窒素原子含有複素環基を有するポリマーを少なくとも1種含有することを特徴とするインク組成物。   An ink composition comprising a dispersion medium and charged particles containing at least a coloring material, wherein the charged particles contain at least one polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group. 分散媒と、色材を少なくとも含む荷電粒子と、荷電発生剤とを含有するインク組成物において、前記荷電粒子が、窒素原子含有複素環基を有するポリマーを少なくとも1種含有するとともに、前記ポリマーは下記一般式(1)で表わされる繰り返し単位を有し、かつ前記荷電発生剤が、プロトン供与性荷電発生剤を含有することを特徴とするインク組成物。
Figure 2006089694
(一般式(1)中、L1はポリマー主鎖との連結基であり、単結合またはC、H、N、O、SおよびPから選ばれる2種以上の原子からなる総原子数50個以下の2価の連結基を表し、a1とa2は、互いに同じでも異なってもよく、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭化水素基、−COO-Z1または炭化水素を介した−COO-Z1(Z1は水素原子または炭化水素基を示す)を表す。R1は炭素数6以上の脂肪族基を表す。)
In the ink composition containing a dispersion medium, a charged particle containing at least a coloring material, and a charge generator, the charged particle contains at least one polymer having a nitrogen atom-containing heterocyclic group, and the polymer is An ink composition comprising a repeating unit represented by the following general formula (1), wherein the charge generator contains a proton-donating charge generator.
Figure 2006089694
(In the general formula (1), L 1 is a linking group to the polymer main chain, and has a total number of 50 atoms consisting of a single bond or two or more atoms selected from C, H, N, O, S and P. The following divalent linking groups are represented, and a 1 and a 2 may be the same or different from each other, and are each via a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a hydrocarbon group, —COO—Z 1 or a hydrocarbon. —COO—Z 1 (Z 1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group). R 1 represents an aliphatic group having 6 or more carbon atoms.)
静電界を利用したインクジェット記録方式で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において、前記インク組成物として、請求項1または2記載のインク組成物を使用することを特徴とするインクジェット記録方法。   An ink jet recording method in which an ink composition is ejected as ink droplets by an ink jet recording method using an electrostatic field, wherein the ink composition according to claim 1 or 2 is used as the ink composition. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7960091B2 (en) * 2008-01-31 2011-06-14 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Resist composition and method of forming resist pattern

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