JP2006182885A - Method for producing particle of color material, ink composition for ink jet recording and method for ink jet recording - Google Patents

Method for producing particle of color material, ink composition for ink jet recording and method for ink jet recording Download PDF

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Yuichi Hayata
佑一 早田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing particles of color material and ink composition realizing ink composition excellent in dispersing property and storage stability and the particles are not susceptible to adhere on ink jet nozzle of a ink jet recording system in using as an ink composition for ink jet recording. <P>SOLUTION: The invention relates to the method for producing particles containing the color material and the polymer comprising a process dispersing a mixture containing the color material and polymer in a medium at ≥60°C in a wet system. The invention relates to the ink composition containing the particles. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、色材粒子の製造方法、インクジェット記録用インク組成物およびインクジェット記録方法に関する。   The present invention relates to a method for producing colorant particles, an ink composition for ink jet recording, and an ink jet recording method.

画像データ信号に基づき、紙などの被記録媒体に画像を形成する画像記録方法として、電子写真方式、昇華型及び溶融型熱転写方式、インクジェット方式などがある。電子写真方式は、感光体ドラム上に帯電及び露光により静電潜像を形成するプロセスを必要とし、システムが複雑となり高価な装置となる。熱転写方式は、装置は安価であるが、インクリボンを用いるため、ランニングコストが高くかつ廃材が出る。一方インクジェット方式は、安価な装置で、且つ必要とされる画像部のみにインクを吐出し被記録媒体上に直接画像形成を行うため、インクを効率良く使用でき、ランニングコストが安い。さらに、騒音が少なく、画像記録方式として優れている。   As an image recording method for forming an image on a recording medium such as paper based on an image data signal, there are an electrophotographic method, a sublimation type and a melt type thermal transfer method, an ink jet method and the like. The electrophotographic system requires a process of forming an electrostatic latent image on a photosensitive drum by charging and exposure, which complicates the system and becomes an expensive apparatus. The thermal transfer method is inexpensive, but uses an ink ribbon, so the running cost is high and waste material is generated. On the other hand, the ink jet system is an inexpensive apparatus and ejects ink only to a required image portion to form an image directly on a recording medium, so that ink can be used efficiently and 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及び2参照)がある。蒸気や機械的圧力でインク滴を飛翔させる方式は、インク滴の飛翔方向を制御できず、インクノズルの歪みや空気の対流により、被記録媒体上の望ましい位置へ、インク滴を正確に着弾させることが困難である。
一方、静電界を利用する方式は、インク滴の飛翔方向を静電界により制御するため、望ましい位置へインク滴を正確に着弾させることが可能であり、高画質の画像形成物(印刷物)を作製でき優れている。
Inkjet recording methods include, for example, a method in which ink droplets are ejected by the pressure of steam generated by the heat of a heating element, a method in which ink droplets are ejected by mechanical pressure pulses generated by a piezoelectric element, and an electrostatic field. There is a method (see Patent Documents 1 and 2) that causes ink droplets containing charged particles to fly. The method of flying ink droplets with steam or mechanical pressure cannot control the flying direction of ink droplets, and causes ink droplets to land accurately on the desired location on the recording medium due to distortion of the ink nozzles or air convection. Is difficult.
On the other hand, the method using the electrostatic field controls the flying direction of the ink droplets by the electrostatic field, so that the ink droplets can be accurately landed on a desired position, and a high-quality image formation (printed material) is produced. It is excellent.

静電界を利用するインクジェット記録に用いられるインク組成物としては、分散媒および、色材を少なくとも含む荷電粒子を含有するインク組成物が用いられる(特許文献3及び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色のインクを作製することができ、さらに金や銀の特色インクを作製することができる。したがって、カラーの画像形成物(印刷物)を作製することができるため有用である。しかしながらこれまで、長時間のインクジェット記録では、常に安定してインク滴を吐出することが困難であった。   As an ink composition used for ink jet 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 produce four color inks of yellow, magenta, cyan, and black, and can also produce gold or silver spot color inks. . Therefore, it is useful because a color image formed product (printed product) can be produced. However, until now, it has been difficult to stably eject ink droplets in long-time inkjet recording.

一般的に、インクジェット記録に用いられるインク組成物は、色材およびポリマーを加熱混練した後、乾式で粉砕し粒子を得、分散媒および分散剤を加えて前記粒子を微小化するとともに分散媒に分散させ、さらに荷電調整剤を加えて粒子に荷電を付与することにより製造される。しかしながらこのようにして製造された従来のインク組成物は、インクジェット記録装置のインクジェットヘッドのノズル(吐出口)に粒子が付着し、詰まりが生じやすいという問題点がある。また、長期間保存すると粒子が沈降し、攪拌しても再分散せず、保存安定性が悪いという問題点もある。   In general, an ink composition used for inkjet recording is obtained by kneading a coloring material and a polymer with heat, and then pulverizing them in a dry manner to obtain particles, adding a dispersion medium and a dispersant to make the particles fine, and It is manufactured by dispersing and further adding a charge control agent to impart charge to the particles. However, the conventional ink composition produced in this way has a problem in that particles adhere to the nozzles (discharge ports) of the ink jet head of the ink jet recording apparatus and clogging is likely to occur. In addition, when stored for a long period of time, the particles settle, do not re-disperse even when stirred, and have a problem that storage stability is poor.

米国特許第6158844号明細書US Pat. No. 6,158,844 特許第3315334号公報Japanese Patent No. 3315334 米国特許第5952048号明細書US Pat. No. 5,952,2048 特開平8−291267号公報JP-A-8-291267

本発明の目的は、前記問題点を解決することのできる、色材粒子の製造方法、及び、インク組成物を提供することであり、詳しくは、該色材粒子をインクジェット記録用のインク組成物の成分として用いた場合に、インクジェット記録装置のインクジェットヘッドのノズルに粒子が付着しにくく、かつ分散性及び保存安定性にも優れた、色材粒子、その製造方法およびインク組成物を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method for producing color material particles and an ink composition that can solve the above-mentioned problems. Specifically, the color material particles are used as an ink composition for inkjet recording. To provide colorant particles, a method for producing the same, and an ink composition that are less likely to adhere to the nozzles of an inkjet head of an inkjet recording apparatus and have excellent dispersibility and storage stability when used as a component of It is.

本発明者は、上記目的を達するために鋭意検討した結果、上記課題は以下の構成により、解決されることを見出した。
(1)分散媒中で、色材及びポリマーを含有する混合物を、60℃以上の温度で湿式分散する工程を有することを特徴とする、色材及びポリマーを含む粒子の製造方法。
(2)上記(1)に記載の製造方法により製造された色材及びポリマーを含む粒子を含有することを特徴とするインクジェット記録用インク組成物。
上記(2)に記載のインク組成物を用いて、静電界を利用したインクジェット記録方式によりインク滴を飛翔させることを特徴とするインクジェット記録方法。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has found that the above problems can be solved by the following configuration.
(1) A method for producing particles containing a colorant and a polymer, comprising a step of wet-dispersing a mixture containing the colorant and a polymer in a dispersion medium at a temperature of 60 ° C. or higher.
(2) An ink composition for inkjet recording, comprising particles containing a colorant and a polymer produced by the production method according to (1) above.
An ink jet recording method, wherein an ink droplet is ejected by an ink jet recording method using an electrostatic field, using the ink composition according to (2).

本発明の製造方法により、ポリマーに良好に被覆された色材粒子を得ることができ、長時間のインクジェット記録において常に安定してインク滴を吐出することが可能であり、吐出不良が無く、良好な分散性を有し、高画質な画像が形成できるインクジェット記録用インク組成物を提供できる。本発明により製造される粒子は、とくにインクジェット記録用のインク組成物の成分として有用であるが、これに限定されず、例えば、電子写真用液体現像剤、電子ペーパー及びデジタルペーパー用表示素子等においても有用である。   According to the production method of the present invention, it is possible to obtain colorant particles that are well coated with a polymer, and it is possible to always stably eject ink droplets in long-term ink jet recording, and there is no ejection failure, which is good. An ink composition for ink jet recording having excellent dispersibility and capable of forming a high quality image can be provided. The particles produced according to the present invention are particularly useful as a component of an ink composition for ink jet recording, but are not limited thereto. For example, in liquid developer for electrophotography, display elements for electronic paper and digital paper, etc. Is also useful.

以下、本発明についてさらに詳述する。
本発明のよる色材及びポリマーを含む粒子の製造方法は、分散媒中で、色材及びポリマーを含有する混合物を、60℃以上の温度で分散する工程を有し、ポリマーに被覆された色材粒子(以降、単に色材粒子ともいう)を製造することを特徴としている。
この工程により、ポリマーに良好に被覆された色材粒子を得ることができ、このような色材粒子を含有するインク組成物は、吐出安定性に優れ、良好な分散性、および良好な描画画像を提供することができる。
Hereinafter, the present invention will be described in further detail.
The method for producing particles containing a colorant and a polymer according to the present invention comprises a step of dispersing a mixture containing the colorant and the polymer in a dispersion medium at a temperature of 60 ° C. or more, and the color coated with the polymer. It is characterized by producing material particles (hereinafter also simply referred to as color material particles).
By this step, color material particles coated with a polymer can be obtained, and the ink composition containing such color material particles has excellent ejection stability, good dispersibility, and good drawn images. Can be provided.

色材及びポリマーを含有する混合物(以降、着色混和物ともいう)は、例えば、下記の方法で調製することができる。   A mixture containing a colorant and a polymer (hereinafter also referred to as a colored mixture) can be prepared, for example, by the following method.

(1)色材、ポリマー等を、ポリマーの軟化点以上の温度でロールミル、バンバリミキサー、ニーダー等の混練機を用いて溶融混練し、冷却後に粉砕して、着色混和物を得る方法。
(2)ポリマー等を溶剤に溶解し、色材等の成分を加え、ボールミル、アトライター、サンドグラインダー等で湿式分散し、溶剤を蒸発させて、着色混和物を得るか、または、分散物を前記ポリマーの非溶剤中に注ぎ、沈殿させて混和物を得、その後乾燥させて、着色混和物を得る方法。
(3)フラッシング法で、色材等の含水ペースト(ウェットケーキ)を、ポリマーまたはポリマー溶剤と共に混練し、水をポリマーまたはポリマー溶液で置換した後、水および
溶剤を減圧乾燥して、着色混和物を得る方法。
ここで、ポリマーは、色材を被覆する機能をもつものであり、一般的に被覆剤と呼ばれるものである。色材及び被覆剤としてのポリマーについては後述する。
(1) A method in which a coloring material, a polymer, and the like are melt-kneaded using a kneader such as a roll mill, a Banbury mixer, or a kneader at a temperature equal to or higher than the softening point of the polymer, and pulverized after cooling to obtain a colored mixture.
(2) Dissolve the polymer, etc. in the solvent, add ingredients such as coloring materials, and wet disperse with a ball mill, attritor, sand grinder, etc., evaporate the solvent to obtain a colored admixture, or disperse the dispersion A method of pouring into a non-solvent of the polymer and precipitating to obtain a blend, followed by drying to obtain a colored blend.
(3) A water-containing paste (wet cake) such as a coloring material is kneaded with a polymer or a polymer solvent by a flushing method, water is replaced with a polymer or a polymer solution, and then the water and the solvent are dried under reduced pressure. How to get.
Here, the polymer has a function of coating the color material and is generally called a coating agent. The polymer as the coloring material and coating agent will be described later.

本発明の製造方法においては、上記着色混和物を、必要により粉砕し、好ましくは平均体積直径5μm〜1mmの粉体とした後、いずれかの段階で、分散媒中で60℃以上の温度で湿式分散する工程を行う。   In the production method of the present invention, the colored admixture is pulverized as necessary, and preferably made into a powder having an average volume diameter of 5 μm to 1 mm, and at any stage at a temperature of 60 ° C. or higher. A wet dispersion step is performed.

分散媒としては、後述のものを使用することができ、分散媒中に、インク組成物を構成する少なくとも1種の成分を添加してもよい。   As the dispersion medium, those described below can be used, and at least one component constituting the ink composition may be added to the dispersion medium.

分散機としては、特に制限はなく、市販の湿式分散機を使用することができる。例えば、ボールミル、サンドミル、アトライターなどであり、溶剤の蒸発を防止するため、密閉型のものが、一般に用いられている。サンドミルは、タテ型、ヨコ型があり、ディスクあるいはピンを取付けたシャフトを周速3〜15m/sで回転させることにより分散する。 連続式サンドミルを数台直列に並べ、分散度に応じてメディアの径を変えて分散すると、効率よくインク組成物ができる。また、連続式サンドミルで粒子径の大きな色材を分散する場合はプレ分散が必要になるが、この場合はプレ分散機としてディスパーザ、ボールミル、バッチ式サンドミルなどを用いる。   There is no restriction | limiting in particular as a disperser, A commercially available wet disperser can be used. For example, a ball mill, a sand mill, an attritor, etc., and a sealed type is generally used to prevent evaporation of the solvent. Sand mills have a vertical type and a horizontal type, and are dispersed by rotating a shaft on which a disk or a pin is attached at a peripheral speed of 3 to 15 m / s. By arranging several continuous sand mills in series and changing the diameter of the media according to the degree of dispersion, the ink composition can be efficiently produced. Further, when a colorant having a large particle size is dispersed by a continuous sand mill, pre-dispersion is required. In this case, a disperser, a ball mill, a batch sand mill, or the like is used as a pre-dispersing machine.

ヨコ型サンドミルの具体例としては、ダイノーミル、ダイノーミルECM(スイス、WAB社)、パールミル、DCP(ドイツ、ドライス社)、アジテーターミル(ドイツ、ネッチェ社)、スーパーミル(ベルギー、サスマイヤー社)、コボルミル(スイス、フリーマ社)、スパイクミル(井上製作所)等が挙げられる。   Specific examples of horizontal sand mills include Dino Mill, Dino Mill ECM (WAB, Switzerland), Pearl Mill, DCP (Dreis, Germany), Agitator Mill (Necche, Germany), Super Mill (Susmeier, Belgium), Cobol Mill (Switzerland, Freema), spike mill (Inoue Seisakusho), and the like.

湿式分散工程において、ビーズなどの分散用メディアとして使用されているものを使用できる。
例えば、ボールミル、サンドミル用のメディアとして知られている、ジルコニア、チタニア、アルミナ、ガラス、スチール、窒化ケイ素などいろいろな材質のものを使用できる。分散液の粘度、プレ分散の度合いなどにあわせて、メディアの比重、耐磨耗性等の観点からメディアの材質は選択される。
In the wet dispersion process, those used as dispersion media such as beads can be used.
For example, various materials such as zirconia, titania, alumina, glass, steel, silicon nitride, which are known as media for ball mills and sand mills, can be used. In accordance with the viscosity of the dispersion, the degree of pre-dispersion, and the like, the material of the media is selected from the viewpoint of the specific gravity of the media, wear resistance, and the like.

メディア径は、特に限定されるものではないが、直径0.1mm〜10mm程度のものが好ましい。一般的には、メディアが大きいほど粒径分布が広くなり、小さいほど小粒径まで分散できる傾向にある。また、メディアの充填率も、特に限定されるものではないが、50%〜90%が好ましい。メディアの充填率と分散性能は密接な関係があり一般的に充填率を高くできれば分散効率が向上することが知られている。横型のミルの場合、たて型と比較して起動時のメディアのロック現象が全く起こらないため、ベッセル容量に対して充填率を80〜85%とするのが好ましい。   The media diameter is not particularly limited, but is preferably about 0.1 mm to 10 mm in diameter. In general, the larger the media, the wider the particle size distribution, and the smaller the media, the smaller the particle size tends to be dispersed. Further, the filling rate of the media is not particularly limited, but is preferably 50% to 90%. There is a close relationship between the filling rate of media and the dispersion performance, and it is generally known that the dispersion efficiency can be improved if the filling rate can be increased. In the case of a horizontal mill, it is preferable to set the filling rate to 80 to 85% with respect to the vessel capacity because there is no media locking phenomenon at the start-up as compared with the vertical mill.

60℃以上の温度で分散する工程における温度は、好ましくは60〜150℃、より好ましくは60〜100℃である。この工程の分散時間は、原料や分散機の種類によって適宜決定すればよいが、15分〜10時間が好ましく、15分〜2時間がより好ましい。また、この工程により、最終的な色材粒子の平均体積直径とすることが好ましい。   The temperature in the step of dispersing at a temperature of 60 ° C. or higher is preferably 60 to 150 ° C., more preferably 60 to 100 ° C. The dispersion time in this step may be appropriately determined depending on the types of raw materials and dispersers, but is preferably 15 minutes to 10 hours, and more preferably 15 minutes to 2 hours. Moreover, it is preferable to set it as the final average volume diameter of a color material particle by this process.

分散液の液温度の制御方法としては、特に制限はないが、例えば、分散機の周りにジャケットを設け冷水等冷媒で冷やすまたは分散機の吐出側に熱交換器を設け、分散液の温度を監視し、分散液温度の変化に応じて冷媒の温度をコントロールすることで分散液の液温度を制御することができる。   The method for controlling the liquid temperature of the dispersion is not particularly limited.For example, a jacket is provided around the disperser and cooled with a refrigerant such as cold water, or a heat exchanger is provided on the discharge side of the disperser, and the temperature of the dispersion is controlled. The liquid temperature of the dispersion liquid can be controlled by monitoring and controlling the temperature of the refrigerant according to the change of the dispersion liquid temperature.

本発明においては、60℃以上の温度で終始分散を継続しても良いし、60℃未満で分散する工程を有していても良い。好ましいのは、60℃未満の温度で分散した後、60℃以上の温度で分散する工程である。分散液温度を上昇させる方法としては、一度に上昇させてもよく、何度かに分けて上昇させてもよい。
60℃未満の温度、好ましくは−20〜40℃での分散を15分〜3時間行い、色材粒子の平均体積直径を0.005〜1.0μmとし、その後、60℃以上の温度で分散する工程により、色材粒子の平均体積直径0.2〜5μmとすることが好ましい。
In the present invention, the dispersion may be continued at a temperature of 60 ° C. or higher, or a step of dispersing at a temperature lower than 60 ° C. may be included. Preferable is a step of dispersing at a temperature of 60 ° C. or higher after dispersing at a temperature of less than 60 ° C. As a method for increasing the dispersion temperature, the dispersion temperature may be increased at once, or may be increased several times.
Dispersion at a temperature of less than 60 ° C., preferably at −20 to 40 ° C. for 15 minutes to 3 hours, to make the average volume diameter of the colorant particles 0.005 to 1.0 μm, and then disperse at a temperature of 60 ° C. or more The average volume diameter of the colorant particles is preferably 0.2 to 5 μm by the step of performing.

最終的に形成する色材粒子の平均体積直径は、0.2〜5.0μmが好ましく、0.5〜3.0μmがより好ましい。
上記方法で作製した色材粒子を含有する分散物に、必要に応じて前記各成分を添加してインク組成物とすることができる。
The average volume diameter of the colorant particles finally formed is preferably 0.2 to 5.0 μm, and more preferably 0.5 to 3.0 μm.
The above-described components can be added to the dispersion containing the colorant particles produced by the above method as necessary to obtain an ink composition.

以下、各成分について詳説する。   Hereinafter, each component will be described in detail.

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

本発明に用いる分散媒としては、直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、およびこれらの炭化水素のハロゲン置換体、シリコーンオイルがある。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、キシレンおよびメシチレン等が挙げられ、具体的にはアイソパー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)等を単独あるい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、色材を含有する粒子を分散媒に良好に分散することができ、また、99質量%以下において、色材の含有量を充足することができる。   Examples of the dispersion medium used in the present invention include linear or branched aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, or aromatic hydrocarbons, halogen substitution products of these hydrocarbons, and silicone oil. Examples include hexane, heptane, octane, isooctane, decane, isodecane, decalin, nonane, dodecane, isododecane, cyclohexane, cyclooctane, cyclodecane, toluene, xylene, mesitylene, and the like. Specifically, 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: Spirits) Trade name), KF-96L (trade name of Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) and 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 color material can be favorably disperse | distributed to a dispersion medium, and content of a color material can be satisfied in 99 mass% or less.

[色材]
本発明に用いる色材としては、公知の染料および顔料を使用することができ、用途や目的に応じて選択することができる。例えば、記録された画像記録物(印刷物)の色調の観点からは、顔料を用いることが好ましい(例えば、技術情報協会発行、「顔料分散安定化と表面処理技術・評価」、2001年12月25日、第1刷参照)。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色のインクを作製することができる。特に、オフセット印刷用インクやプルーフに用いられる顔料を使用するとオフセット印刷物と同様な色調が得られるので好ましい。
[Color material]
As the coloring material used in the present invention, known dyes and pigments can be used, and can be selected according to applications and purposes. For example, it is preferable to use a pigment from the viewpoint of the color tone of the recorded image recorded matter (printed matter) (for example, “Technology Information Association,“ Pigment Dispersion Stabilization and Surface Treatment Technology / Evaluation ”, December 25, 2001). Day, first print). By changing the color material, four color inks of yellow, magenta, cyan, and black can be produced. 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、C.I.ピグメントイエロー139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 flavantron yellow, isoindolinone yellow 3RLT, C.I. I. Pigment Yellow 139 and other isoindolinone pigments, quinophthalone yellow and other quinophthalone pigments, isoindoline yellow and other isoindoline pigments, C.I. I. Nitroso pigments such as CI Pigment Yellow 153, C.I. I. And metal complex salt azomethine pigments such as CI Pigment Yellow 117.

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

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

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

顔料は、基本的には一色につき一種類の顔料を使うことが、インク製造の簡便性の点で好ましいが、色相調整として例えば、墨インク用に、カーボンブラックにフタロシアニンを混合するなど、場合によっては2種以上併用することも好ましい。また、ロジン処理等、公知の方法により顔料を表面処理した後使用してもよい(技術情報協会発行、「顔料分散安定化と表面処理技術・評価」、2001年12月25日、第1刷参照。)。
インク組成物全体に対する色材の含有量は、0.1〜50質量%の範囲内であることが好ましい。0.1質量%以上において、色材量が充分確保され、印刷物において充分良好な発色が得られ、50質量%以下において、色材を含有する粒子を分散媒に良好に分散させることができる。さらに好ましくは、1〜30質量%である。
Basically, it is preferable to use one kind of pigment for each color, from the viewpoint of simplicity of ink production. However, as a hue adjustment, for example, for black ink, phthalocyanine is mixed with carbon black. Are preferably used in combination of two or more. Further, the pigment may be used after being surface-treated by a known method such as rosin treatment (published by Technical Information Association, “Pigment Dispersion Stabilization and Surface Treatment Technology / Evaluation”, December 25, 2001, first printing. reference.).
The content of the coloring material with respect to the entire ink composition is preferably in the range of 0.1 to 50% by mass. When the amount is 0.1% by mass or more, the amount of the coloring material is sufficiently secured, and sufficiently good color development is obtained in the printed matter. When the amount is 50% by mass or less, the particles containing the coloring material can be well dispersed in the dispersion medium. More preferably, it is 1-30 mass%.

[被覆剤]
本発明において、色材及びポリマーを含有する混合物(着色混和物)の調製により、色材はポリマーにより少なくとも部分的に被覆された形態となり、これを分散媒中に、分散(粒子化)する。当該ポリマーは、被覆剤ともいう。
色材は被覆剤で被覆されることにより、色材が持つ荷電を遮蔽し望ましい荷電特性を有することができる。また、色材の種類により異なる分散安定性の相違を打ち消し、同様な分散安定性が付与される。さらに、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ことが好ましいが、この際、被覆剤が熱により溶融し、効率の良い定着に寄与する。
[Coating agent]
In the present invention, by preparing a mixture (color mixture) containing a colorant and a polymer, the colorant is in a form at least partially covered with the polymer, and this is dispersed (particulated) in a dispersion medium. The polymer is also called a coating agent.
By covering the color material with a coating material, it is possible to shield the charge of the color material and to have desirable charge characteristics. Moreover, the difference in dispersion stability that varies depending on the type of color material is canceled, and similar dispersion stability is imparted. Furthermore, in the present invention, it is preferable to perform inkjet recording on a recording medium and then fix the image by a heating means such as a heat roller. At this time, the coating material is melted by heat, which contributes to efficient fixing.

被覆剤としては、例えば、ロジン類、フェノール樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、(メタ)アクリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニールアルコールのアセタール変性物、ポリカーボネート等を挙げられる。これらの内、粒子形成の容易さの観点から、重量平均分子量が2,000〜1000,000の範囲内であり、かつ多分散度(重量平均分子量/数平均分子量)が、1.0〜5.0の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、定着の容易さの観点から、軟化点、ガラス転移点または、融点のいずれか1つが40℃〜120℃の範囲内にあるポリマーが好ましい。   Examples of the coating agent include rosins, phenol resins, rosin-modified phenol resins, alkyd resins, (meth) acrylic polymers, polyurethanes, polyesters, polyethers, polyamides, polyethylenes, polybutadienes, polystyrenes, polyvinyl acetates, polyvinyl alcohols. Acetal-modified products, polycarbonates and the like. Among these, from the viewpoint of easy particle formation, the weight average molecular weight is in the range of 2,000 to 1,000,000, and the polydispersity (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 1.0 to 5 Polymers in the range of 0.0 are preferred. Further, from the viewpoint of ease of fixing, a polymer having any one of a softening point, a glass transition point, and a melting point within a range of 40 ° C. to 120 ° C. is preferable.

本発明において、被覆剤として特に好適に使用されるポリマーは、下記一般式(1)〜(4)で示される構成単位のいずれか1つを少なくとも含有するポリマーである。   In the present invention, the polymer particularly preferably used as the coating agent is a polymer containing at least one of the structural units represented by the following general formulas (1) to (4).

Figure 2006182885
Figure 2006182885

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

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

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

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

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

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

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、被覆剤の量が充分確保され、より良好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より良好に形成することができる。   The content of the coating agent with respect to the entire ink composition is preferably in the range of 0.1 to 40% by mass. When the amount is 0.1% by mass or more, the amount of the coating agent is sufficiently secured, and better fixability can be obtained, and when the amount is 40% by mass or less, particles containing the colorant and the coating agent can be formed better. it can.

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

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

Figure 2006182885
Figure 2006182885

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

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

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

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

Figure 2006182885
Figure 2006182885

Figure 2006182885
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一般式(5)及び(6)で示される構成単位のいずれか1つを少なくとも含有する重合体成分と、一般式(7)で示される構成単位を少なくともグラフト鎖として含有する重合成分とを含有するグラフトポリマーは、一般式(5)及び/又は(6)、並びに一般式(7)で示される構成単位のみを有していてもよいし、他の構成成分を含有していても良い。グラフト鎖を含有する重合体成分と、其れ以外の重合体成分との好ましい組成比は、10:90〜90:10である。この範囲において、より良好な粒子形成性が得られ、所望の粒子直径を得やすく、好ましい。これらのポリマーは、分散剤として単独で使用しても良く、2種以上を組み合わせて使用しても良い。   Contains a polymer component containing at least one of the structural units represented by general formulas (5) and (6) and a polymerization component containing at least the structural unit represented by general formula (7) as a graft chain. The graft polymer to be processed may have only the structural unit represented by the general formula (5) and / or (6) and the general formula (7), or may contain other components. A preferred composition ratio between the polymer component containing the graft chain and the other polymer components is 10:90 to 90:10. Within this range, better 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、より良好な粒子形成性が得られ、所望の粒子直径を得ることができる。   The content of the dispersant with respect to the entire ink composition is preferably in the range of 0.01 to 30% by mass. Within this range, better particle formability can be obtained, and a desired particle diameter can be obtained.

[荷電調整剤]
本発明において、色材及びポリマーを含有する混合物を、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調整剤を添加することが
好ましい。
好適な荷電調整剤としては、ナフテン酸ジルコニウム塩、オクテン酸ジルコニウム塩等の有機カルボン酸の金属塩、ステアリン酸テトラメチルアンモニム塩等の有機カルボン酸のアンモニム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ジオクチルスルホコハク酸マグネシウム塩等の有機スルホン酸の金属塩、トルエンスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩等の有機スルホン酸のアンモニウム塩、スチレンと無水マレイン酸のコポリマーをアミンで変性したカルボン酸基を含有するポリマー等の側鎖にカルボン酸基を有するポリマー、メタクリル酸ステアリルとメタクリル酸のテトラメチルアンモニウム塩の共重合体等の側鎖にカルボン酸アニオン基を有するポリマー、スチレンとビニルピリジンの共重合体等の側鎖に窒素原子を有するポリマー、メタクリル酸ブチルとN−(2−メタクリロイルオキシエチル)−N,N,N−トリメチルアンモニウムトシラート塩との共重合体等の側鎖にアンモニウム基を有するポリマー等が挙げられる。中でも、本発明においては、長時間安定性した荷電を保持する観点から、ポリマーの荷電調整剤を用いることが好ましい
。なお、粒子に付与される荷電は、正荷電であっても負荷電であっても良い。
[Charge control agent]
In the present invention, a mixture containing a coloring material and a polymer is dispersed (particulated) in a dispersion medium. It is preferable to add a charge adjusting agent in order to control the charge amount of the particles.
Suitable charge control agents include metal salts of organic carboxylic acids such as zirconium naphthenate and zirconium octenoate, ammonium salts of organic carboxylic acids such as tetramethylammonium stearate, sodium dodecylbenzenesulfonate, dioctyl Metal salts of organic sulfonic acids such as magnesium sulfosuccinate, ammonium salts of organic sulfonic acids such as toluenebutyl tetrabutylammonium salt, polymers containing carboxylic acid groups modified with amines of copolymers of styrene and maleic anhydride, etc. Polymers having a carboxylic acid group in the side chain, polymers having a carboxylic acid anion group in the side chain such as a copolymer of stearyl methacrylate and tetramethylammonium methacrylate, side chains such as a copolymer of styrene and vinylpyridine Has a nitrogen atom Rimmer, butyl methacrylate and N- (2-methacryloyloxyethyl) -N, N, polymers having an ammonium group in the side chain of the copolymer of N- trimethylammonium tosylate. Among them, in the present invention, it is preferable to use a polymer charge control agent from the viewpoint of maintaining a stable charge for a long time. The charge applied to the particles may be positively charged or negatively charged.

インク組成物全体に対する荷電調整剤の含有量は、0.0001〜10質量%の範囲内であることが好ましく、0.001〜5質量%がより好ましい。この範囲内において、吐出に必要な粒子の荷電量が充分確保され、また荷電量が適度となる。   The content of the charge control agent with respect to the entire ink composition is preferably in the range of 0.0001 to 10% by mass, and more preferably 0.001 to 5% by mass. Within this range, a sufficient charge amount of particles necessary for ejection is ensured, and the charge amount is moderate.

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

[インク組成物の物性値]
上記のインク組成物の製造方法により、下記条件(A)〜(D)を満足する、長時間のインクジェット記録において常に安定してインク滴を吐出することができるインク組成物を得ることができる。
(A)インク組成物の20℃での電気伝導度が、10nS/m〜300nS/mの範囲内である。
(B)荷電粒子(色材粒子)の電気伝導度が、インク組成物の電気伝導度の50%以上である。
(C)荷電粒子の平均体積直径が、0.2〜5.0μmの範囲内である。
(D)インク組成物の20℃での粘度が、0.5〜5mPa・sの範囲内である。
[Physical properties of ink composition]
By the above ink composition production method, an ink composition that satisfies the following conditions (A) to (D) and can stably eject ink droplets in long-time inkjet recording can be obtained.
(A) The electric conductivity at 20 ° C. of the ink composition is in the range of 10 nS / m to 300 nS / m.
(B) The electric conductivity of the charged particles (coloring material particles) is 50% or more of the electric conductivity of the ink composition.
(C) The average volume diameter of the charged particles is in the range of 0.2 to 5.0 μm.
(D) The viscosity of the ink composition at 20 ° C. is in the range of 0.5 to 5 mPa · s.

インク組成物の20℃での電気伝導度は、10nS/m〜300nS/mの範囲内であることが好ましい。インク組成物の電気伝導度が10nS/m以上の場合に、インク滴の吐出が良好であり、300nS/m以下の場合に、インクジェット装置のヘッド(吐出部)において導通し、ヘッドの損傷が生じない。さらに好ましくは、30nS/m〜200nS/mである。
粒子の電気伝導度は、インク組成物を遠心沈降し、粒子を沈降させた上澄み液の電気伝導度を測定し、インク組成物の電気伝導度から差し引いた値である。
本発明では、粒子の電気伝導度が、インク組成物の電気伝導度の50%以上であることが好ましい。静電界を利用したインクジェット記録方式では、インク滴が吐出する際、荷電粒子の濃縮が起こるが、50%以上の場合には、この濃縮が生じず、結果として、被記録媒体に記録された際インクのにじみも生じない。さらに好ましくは60%以上である。
また、粒子の荷電量は、5〜200μC/gの範囲が好ましい。荷電量が5μC/g以上の場合に、濃縮が十分であり、また200μC/g以下の場合に、過度に濃縮されることもなく、ヘッド吐出口でのインクの詰まりが防止できる。より好ましくは10〜150μC/g、更に好ましくは15〜100μC/gの範囲である。
The electrical conductivity of the ink composition at 20 ° C. is preferably in the range of 10 nS / m to 300 nS / m. When the electrical conductivity of the ink composition is 10 nS / m or more, ink droplet ejection is good. When the ink composition is 300 nS / m or less, conduction occurs in the head (ejection unit) of the inkjet apparatus, resulting in damage to the head. Absent. More preferably, it is 30 nS / m-200 nS / m.
The electric conductivity of the particles is a value obtained by centrifuging the ink composition, measuring the electric conductivity of the supernatant liquid in which the particles are precipitated, and subtracting the electric conductivity of the ink composition.
In the present invention, the electrical conductivity of the particles is preferably 50% or more of the electrical conductivity of the ink composition. In the ink jet recording method using an electrostatic field, when ink droplets are ejected, the concentration of charged particles occurs. However, in the case of 50% or more, this concentration does not occur, and as a result, when recorded on a recording medium. There is no ink bleeding. More preferably, it is 60% or more.
The charge amount of the particles is preferably in the range of 5 to 200 μC / g. When the charge amount is 5 μC / g or more, the concentration is sufficient, and when it is 200 μC / g or less, the ink is not excessively concentrated and clogging of the ink at the head discharge port can be prevented. More preferably, it is in the range of 10 to 150 μC / g, still more preferably 15 to 100 μC / g.

粒子の平均体積直径は、例えば、超遠心式自動粒度分布測定装置CAPA−700(堀場製作所(株)製)等の装置を用い、遠心沈降法により測定できる。荷電粒子の平均体積直径が、0.2〜5.0μmの範囲内であることが好ましい。0.2μm以上の場合、粒子の濃縮が充分となり、結果として、非記録媒体に記録された際インクのにじみがより確実に防止できる。また、5.0μm以下の場合に、ヘッド吐出口の詰まりの問題がより生じにくい。さらに好ましくは、0.5〜3.0μmである。粒度分布は、狭く均一なほうが好ましい。   The average volume diameter of the particles can be measured, for example, by centrifugal sedimentation using an apparatus such as an ultracentrifugal automatic particle size distribution analyzer CAPA-700 (manufactured by Horiba, Ltd.). The average volume diameter of the charged particles is preferably in the range of 0.2 to 5.0 μm. In the case of 0.2 μm or more, the concentration of the particles is sufficient, and as a result, it is possible to more reliably prevent ink bleeding when recorded on a non-recording medium. Further, when the thickness is 5.0 μm or less, the problem of clogging of the head discharge port is less likely to occur. More preferably, it is 0.5-3.0 micrometers. The particle size distribution is preferably narrow and uniform.

本発明では、インク組成物の粘度が、0.5〜5mPa・sの範囲内であることが好ましい。粘度が0.5mPa・s以上の場合には、ヘッドのインク吐出口からインク組成物が液だれしてしまうという問題が生じず、また、5mPa・s以下の場合に、インク滴の吐出が良好である。さらに好ましくは、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
。表面張力が10mN/m以上の場合に、ヘッドのインク吐出口からインク組成物が液だれしてしまうという問題が生じず、また、70mN/m以下の場合に、インク滴の吐出が良好である。さらに好ましくは、15〜50mN/mの範囲である。
In the present invention, the viscosity of the ink composition is preferably in the range of 0.5 to 5 mPa · s. When the viscosity is 0.5 mPa · s or more, there is no problem that the ink composition leaks from the ink discharge port of the head, and when the viscosity is 5 mPa · s or less, ink droplets are ejected well. It is. More preferably, it is in the range of 0.8 to 4 mPa · s.
The surface tension of the ink composition is preferably in the range of 10 to 70 mN / m. When the surface tension is 10 mN / m or more, there is no problem that the ink composition spills from the ink discharge port of the head, and when the surface tension is 70 mN / m or less, ink droplets are discharged well. . More preferably, it is the range of 15-50 mN / m.

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

インクを飛翔させる方式として、例えば、注射針のようなニードル状の先端からインクを飛翔させる方式があり、本発明のインク組成物を用いることで、短時間の記録が可能である。
一方、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、先端が被記録媒体側に向いたインクガイド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。
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. By using the ink composition of the present invention, recording in a short time is possible.
On the other hand, ink is circulated in an ink chamber having an ejection opening, and is present in the ejection opening by applying a voltage to a control electrode formed at the periphery of the ejection opening, and an ink guide whose front end faces the recording medium side. In the method in which the concentrated ink droplets fly from the front end, the supply of charged particles by the circulation of ink and the meniscus stability at the ejection position can be achieved at the same time, so that recording can be performed stably for a long period of time. Further, in this method, since the portion where the ink is in contact with the outside air is very small with only the discharge opening, the evaporation of the solvent is suppressed and the ink physical properties are stabilized, so that it can be suitably used in the present invention.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

[被記録媒体]
本発明においては、用途に応じて様々な被記録媒体を用いることができる。例えば、紙、プラスチックフイルム、金属、及び、プラスチックまたは金属がラミネートまたは蒸着された紙、金属がラミネートまたは蒸着されたプラスチックフィルム等を用いれば、インクジェット記録することにより、直接印刷物を得ることができる。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。
[Recording medium]
In the present invention, various recording media can be used depending on the application. For example, if paper, plastic film, metal, and paper on which plastic or metal is laminated or vapor-deposited, a plastic film on which metal is laminated or vapor-deposited, etc., printed matter can be directly obtained by ink jet recording. The shape of the recording medium may be planar such as a sheet shape or three-dimensional such as a cylindrical shape.

[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。
[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.

以上記述した本発明のインク組成物を用いることにより、インク滴の吐出を長時間安定して行うことができる。さらに、上述したインクジェット記録装置を用いることにより、高画質の画像記録物を、長時間に渡って得ることができる。   By using the ink composition of the present invention described above, it is possible to stably discharge ink droplets for a long time. Further, by using the above-described ink jet recording apparatus, a high-quality image recorded matter can be obtained over a long period of time.

以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these.

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

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

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

Figure 2006182885
Figure 2006182885

被覆剤[AP−1]は、スチレン、4−メチルスチレン、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシルおよびメタクリル酸2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルを公知の重合開始剤を用いてラジカル重合し、さらに、メチルトシラートと反応させることにより得た。
質量平均分子量は、15,000であり、多分散度(質量平均分子量/数平均分子量)は、2.7であった。ガラス転移点(ミッドポイント)は51℃であり、ストレインゲージ法による軟化点は46℃であった。
The coating agent [AP-1] radically polymerizes styrene, 4-methylstyrene, butyl acrylate, dodecyl methacrylate and 2- (N, N-dimethylamino) ethyl methacrylate using a known polymerization initiator, Furthermore, it was obtained by reacting with methyl tosylate.
The mass average molecular weight was 15,000, and the polydispersity (mass average molecular weight / number average molecular weight) was 2.7. The glass transition point (mid point) was 51 ° C., and the softening point by the strain gauge method was 46 ° C.

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

<インク組成物[DC−1]の作成>
色材としてのシアン顔料10gとポリマー(被覆剤)[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−2]7.5g、アイソパーG112.5g、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30℃に保ちながら2時間、2000rpmの回転数で分散(粒子化)した。荷電粒子の平均体積直径を、堀場製作所(株)製CAPA−700で測定したところ、0.6μmであった。さらに内温を65℃に上げ1時間、2000rpm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G200g、及び荷電調整剤[CT−1]0.6gを加え、インク組成物[DC−1]を得た。
<Preparation of Ink Composition [DC-1]>
Cyan pigment 10g as coloring material and 20g of polymer (coating agent) [AP-1] are put into a table type kneader PBV-0.1 manufactured by Irie Shokai Co., Ltd. did. 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 finely pulverized product obtained was predispersed in a paint shaker manufactured by Toyo Seiki Seisakusho together with 7.5 g of the dispersant [BZ-2], Isopar G112.5 g, and glass beads having a diameter of about 3.0 mm. . After removing the glass beads, dispersed with zirconia ceramic beads with a diameter of about 0.6 mm using a Type KDL dynomill manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd. for 2 hours at a rotational speed of 2000 rpm while maintaining the internal temperature at 30 ° C. )did. It was 0.6 micrometer when the average volume diameter of the charged particle was measured by HORIBA, Ltd. CAPA-700. Further, the internal temperature was raised to 65 ° C. and dispersed (granulated) at a rotation speed of 2000 rpm for 1 hour. The zirconia ceramic beads were removed from the obtained dispersion, and 200 g of Isopar G and 0.6 g of the charge control agent [CT-1] were added to obtain an ink composition [DC-1].

インク組成物[DC−1]の物性値は以下の通りであった。
インク組成物の20℃での電気伝導度を、LCRメーター(安藤電気(株)社製AG−4311)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lkHzの条件で測定したところ、90nS/mであった。また、荷電粒子の荷電は正であった。
荷電粒子の平均体積直径を、堀場製作所(株)製CAPA−700で測定したところ、1.2μmであった。インク組成物の20℃での粘度を、東京計器(株)製E型粘度計で測定したところ1.4mPa・sであった。
The physical properties of the ink composition [DC-1] were as follows.
The electrical conductivity at 20 ° C. of the ink composition was applied using an LCR meter (AG-4431 manufactured by Ando Electric Co., Ltd.) and a liquid electrode (LP-05 type manufactured by Kawaguchi Electric Manufacturing Co., Ltd.). It was 90 nS / m when measured under conditions of a voltage of 5 V and a frequency of 1 kHz. The charged particles were positively charged.
It was 1.2 micrometers when the average volume diameter of the charged particle was measured by HORIBA, Ltd. CAPA-700. The viscosity of the ink composition at 20 ° C. was measured with an E-type viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. and found to be 1.4 mPa · s.

<インクジェット記録試験>
図1〜3に示すインクジェット記録装置に、インク組成物[DC−1]の100gをヘッドにつながる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。被記録媒体としてA2サイズの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)、駆動周波数を10kHzで画像記録した。
<Inkjet recording test>
In the ink jet recording apparatus shown in FIGS. 1 to 3, 100 g of the ink composition [DC-1] was filled in an ink tank connected to the head. 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. A2 size 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 at the time of ejection (pulse width 50 μsec), and image recording was performed at a driving frequency of 10 kHz.

画像記録後すぐに、ヒートローラを用いて定着した。定着時のコート紙の温度は90℃であり、ヒートローラとの接触時間は0.3秒であった。
画像記録は、画像面積率15%、1日当たりA4サイズ15枚の記録、という条件で1週間行い、インクジェットヘッドの吐出開口に粒子が付着しているかどうか調べた。結果を表1に記載した。
Immediately after image recording, the image was fixed using a heat roller. The temperature of the coated paper at the time of fixing was 90 ° C., and the contact time with the heat roller was 0.3 seconds.
The image recording was performed for one week under the condition that the image area ratio was 15% and 15 sheets of A4 size were recorded per day, and it was examined whether or not particles were attached to the ejection openings of the inkjet head. The results are shown in Table 1.

<再分散性試験>
以下の要領で再分散性試験を行った。インク組成物[DC−1]1.0gを円筒状50mlの遠心沈降管に入れ、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500rpm温度20℃の条件で2時間かけて粒子を沈降させた。粒子を沈降させた円筒状50mlの遠心沈降管にアイソパーGを5g加え、しっかりと蓋をし、ミックスローター(アズワン(株)社製VMR−5)上にて室温下、80rpmの条件で振とうさせ、沈降物が完全に再分散する時間を記録した。結果を表1に記載した。
<Redispersibility test>
The redispersibility test was conducted as follows. 1.0 g of the ink composition [DC-1] is put into a cylindrical 50 ml centrifugal settling tube, and a small high-speed cooling centrifuge (SRX-201 manufactured by Tommy Seiko Co., Ltd.) is used. The particles were allowed to settle under conditions for 2 hours. Add 5g of ISOPAR G to a cylindrical 50ml centrifugal sedimentation tube on which particles have been settled, cover tightly, and shake on a mix rotor (VMR-5 manufactured by ASONE Co., Ltd.) at room temperature and 80rpm. The time for complete redispersion of the sediment was recorded. The results are shown in Table 1.

<長期安定性試験>
インク組成物を室温で1ヶ月間静置し、沈降物を調べた。結果を表1に記載した。
<Long-term stability test>
The ink composition was allowed to stand at room temperature for 1 month, and the sediment was examined. The results are shown in Table 1.

〔実施例2〕
色材を、C.I.Pigment Red 57:1 東洋インキ製造(株)製、ブリリアントカーミン6B、L.R.6B FG−4213に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてインク組成物[DM−1]を作成した。
[Example 2]
The coloring material is C.I. I. Pigment Red 57: 1 manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd., Brilliant Carmine 6B, L.P. R. Ink composition [DM-1] was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed to 6B FG-4213.

〔実施例3〕
色材を、C.I.Pigment Yellow 74 クラリアント ジャパン(株)製 Hanza Brilliant Yellow 5GXBに変更したこと以外は、実施例1と同様にしてインク組成物[DY−1]を作成した。
Example 3
The coloring material is C.I. I. Pigment Yellow 74 An ink composition [DY-1] was prepared in the same manner as in Example 1 except that the color was changed to Hanza Brilliant Yellow 5GXB manufactured by Clariant Japan.

〔実施例4〕
色材を、C.I.Pigment Black 7 三菱化学(株)製、カーボンブラック、MA−100に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてインク組成物[DK−1]を作成した。
Example 4
The coloring material is C.I. I. Pigment Black 7 An ink composition [DK-1] was prepared in the same manner as in Example 1 except that carbon black and MA-100 were manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.

〔比較例1〕
<インク組成物[HC−1]の作成>
色材としてのシアン顔料10gとポリマー(被覆剤)[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−2]7.5g、アイソパーG112.5g、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30℃に保ちながら30分、2000rpm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G200g、荷電調整剤[CT−1]0.6gを加え、インク組成物[HC−1]を得た。
[Comparative Example 1]
<Preparation of ink composition [HC-1]>
Cyan pigment 10g and 20g of polymer (coating agent) [AP-1] as a color material are placed in a table type kneader PBV-0.1 manufactured by Irie Shokai Co., Ltd. did. 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 finely pulverized product obtained was predispersed in a paint shaker manufactured by Toyo Seiki Seisakusho together with 7.5 g of the dispersant [BZ-2], Isoper G112.5 g, and glass beads having a diameter of about 3.0 mm. . After removing the glass beads, dispersed with zirconia ceramic beads with a diameter of about 0.6 mm in a Type KDL dyno mill manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd. for 30 minutes while maintaining the internal temperature at 30 ° C. (pulverization at 2000 rpm) )did. The zirconia ceramic beads were removed from the obtained dispersion, and 200 g of Isopar G and 0.6 g of the charge adjusting agent [CT-1] were added to obtain an ink composition [HC-1].

インク組成物[HC−1]の物性値は以下の通りであった。
インク組成物の20℃での電気伝導度を、LCRメーター(安藤電気(株)社製AG−4311)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lkHzの条件で測定したところ、80nS/mであった。また、荷電粒子の荷電は正であった。
荷電粒子の平均体積直径を、堀場製作所(株)製CAPA−700で測定したところ、1.0μmであった。インク組成物の20℃での粘度を、東京計器(株)製E型粘度計で測定したところ1.4mPa・sであった。
The physical properties of the ink composition [HC-1] were as follows.
The electrical conductivity at 20 ° C. of the ink composition was applied using an LCR meter (AG-4431 manufactured by Ando Electric Co., Ltd.) and a liquid electrode (LP-05 type manufactured by Kawaguchi Electric Manufacturing Co., Ltd.). It was 80 nS / m when measured under conditions of a voltage of 5 V and a frequency of 1 kHz. The charged particles were positively charged.
It was 1.0 micrometer when the average volume diameter of the charged particle was measured by HORIBA, Ltd. CAPA-700. The viscosity of the ink composition at 20 ° C. was measured with an E-type viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. and found to be 1.4 mPa · s.

〔比較例2〕
色材を、C.I.Pigment Red 57:1 東洋インキ製造(株)製、ブリ
リアントカーミン6B、L.R.6B FG−4213に変更したこと以外は、比較例1と同様にして、インク組成物[HM−1]を作成した。
[Comparative Example 2]
The coloring material is C.I. I. Pigment Red 57: 1 manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd., Brilliant Carmine 6B, L.P. R. An ink composition [HM-1] was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the composition was changed to 6B FG-4213.

〔比較例3〕
色材を、C.I.Pigment Yellow 74 クラリアント ジャパン(株)製 Hanza Brilliant Yellow 5GXBに変更したこと以外は、比較例1と同様にして、インク組成物[HY−1]を作成した。
[Comparative Example 3]
The coloring material is C.I. I. Pigment Yellow 74 An ink composition [HY-1] was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that the color was changed to Hanza Brilliant Yellow 5GXB manufactured by Clariant Japan.

〔比較例4〕
色材を、C.I.Pigment Black 7 三菱化学(株)製、カーボンブラック、MA−100に変更したこと以外は、比較例1と同様にして、インク組成物[HK−1]を作成した。
[Comparative Example 4]
The coloring material is C.I. I. Pigment Black 7 An ink composition [HK-1] was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that Mitsubishi Black was changed to carbon black and MA-100.

〔比較例5〕
内温65℃(1時間、2000rpmの回転数)とする分散を行わなかった以外は、実施例1と同様にして、インク組成物を作成した。
[Comparative Example 5]
An ink composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that dispersion was not performed at an internal temperature of 65 ° C. (1 hour, rotation speed of 2000 rpm).

上記で調製したインク組成物について、実施例1と同様にして、インクジェット記録試験、再分散性試験、及び長期安定性試験を行った。結果を表1に記載した。   The ink composition prepared above was subjected to an inkjet recording test, a redispersibility test, and a long-term stability test in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 2006182885
Figure 2006182885

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 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〜6C 搬送ベルト張架ローラ
7 搬送ベルト
8 搬送ベルト位置検知手段
9 静電吸着手段
10 除電手段
11 力学的手段
12 フィードローラ
13 ガイド
14 画像定着手段
15 ガイド
16 記録媒体位置検知手段
17 排出ファン
18 溶媒蒸気吸着材
38 インクガイド
40 支持棒部
42 インクメニスカス
44 絶縁層
46 第1吐出電極
48 絶縁層
50 ガード電極
52 絶縁層
56 第2吐出電極
58 絶縁層
62 浮遊導電板
64 被覆膜
66 絶縁部材
70 インクジェットヘッド
72 インク流路
74 基板
75、75A、75B 開口
76、76A、76B 吐出部
78 吐出部
G Injected ink droplet P Recording medium Q Ink flow R Charged particle 1 Inkjet recording apparatus 2 Discharge head 3 Ink circulation system 4 Head driver 5 Position control means 6A to 6C Conveying belt stretching roller 7 Conveying belt 8 Conveying belt position detecting means 9 Electrostatic adsorption means 10 Static elimination means 11 Mechanical means 12 Feed roller 13 Guide 14 Image fixing means 15 Guide 16 Recording medium position detection means 17 Discharge fan 18 Solvent vapor adsorbent 38 Ink guide 40 Support bar portion 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 unit 78 Discharge unit

Claims (3)

分散媒中で、色材及びポリマーを含有する混合物を、60℃以上の温度で湿式分散する工程を有することを特徴とする、色材及びポリマーを含む粒子の製造方法。   A method for producing particles containing a colorant and a polymer, comprising a step of wet-dispersing a mixture containing the colorant and a polymer in a dispersion medium at a temperature of 60 ° C. or higher. 請求項1に記載の製造方法により製造された色材及びポリマーを含む粒子を含有することを特徴とするインクジェット記録用インク組成物。   An ink composition for ink-jet recording, comprising particles containing a colorant and a polymer produced by the production method according to claim 1. 請求項2に記載のインク組成物を用いて、静電界を利用したインクジェット記録方式によりインク滴を飛翔させ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, wherein an ink droplet is ejected by the ink jet recording method using an electrostatic field using the ink composition according to claim 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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