JP2007063316A - Ink for ink jet, its production method, ink cartridge, ink jet device, image-forming method and image-formed article - Google Patents

Ink for ink jet, its production method, ink cartridge, ink jet device, image-forming method and image-formed article Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink for ink jet, having excellent printing characteristics on plain paper and good storage stability, to provide its production method, to provide an ink cartridge, to provide an ink jet device, to provide an image-forming method, and to provide an image-formed article. <P>SOLUTION: This ink is obtained by mixing a pigment with a nonionic or anionic surfactant for dispersing the pigment to prepare a pigment dispersion, mixing the dispersion with a urethane resin emulsion having an average particle diameter of <10 nm, and then adding and mixing the mixture with a urethane resin emulsion having an average particle diameter of 10 to 200 nm. The ink is received in an ink cartridge, and then printed with an ink jet device 50 comprising a mechanism for carrying paper 52 with a paper-feeding motor 51, a method for reciprocating a carriage 54 with a carriage motor 53, a mechanism for driving a printing head 56 loaded on the carriage 54 to control the extrusion and dot formation of the ink, and a circuit 58 for controlling these members. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、普通紙での印字特性に優れ、保存安定性も良好なインクジェット用インク、その製造方法、インクカートリッジ、インクジェット装置、画像形成方法および画像形成物に関するものである。   The present invention relates to an inkjet ink having excellent printing characteristics on plain paper and excellent storage stability, a method for producing the same, an ink cartridge, an inkjet apparatus, an image forming method, and an image formed article.

インクジェット記録方式は他の記録方式に比べてプロセスが簡単であるためフルカラー化が容易であり、簡略な構成の装置であっても高解像度の画像が得られる利点がある。インクジェット用インクとしては各種の水溶性染料を水、または水と有機溶剤との混合液に溶解させた染料系インクが使用されているが、染料系インクは色調の鮮明性は優れているものの耐光性、耐水性に劣り、普通紙でのにじみも大きい欠点があった。一方カーボンブラックや各種の有機顔料を分散させた顔料系インクは染料系インクと比較して耐光性や耐水性に優れ、普通紙でのにじみも少なく好適である。
しかし顔料系インクは染料系インクと比べて顔料の凝集・増粘による吐出不良が生じやすい傾向がある。顔料系インクの原料となる顔料分散体としては大きく分けてカプセル型、自己分散型、高分子分散型、界面活性剤分散型の4種類がある。特許文献1(特開2001−247800号公報)に開示されるようなカプセル型分散体では製造工程上有機溶剤が不可欠であり環境に悪影響があるばかりではなく製造コストも高くなる傾向がある。また特許文献2(特許第3405817号公報)に開示されるような自己分散型分散体は酸化剤やジアゾカップリング剤のような化学薬品を用いる必要があるためやはり環境に悪影響があるばかりでなく、カラーの有機顔料では顔料に導入した親水基による顔料の溶け出し(染料化)が起こりやすく、インクの耐水性に劣る傾向がある。一方特許文献3(特許第2714240号公報)に開示されるような高分子分散型では分散に長時間を要するためやはり製造コストも高くなる傾向があり、顔料の微粒子化も困難である。
The inkjet recording method is easy to make full color because the process is simpler than other recording methods, and there is an advantage that a high-resolution image can be obtained even with an apparatus having a simple configuration. As ink-jet inks, dye-based inks in which various water-soluble dyes are dissolved in water or a mixture of water and an organic solvent are used. Dye-based inks have excellent color clarity but are not resistant to light. Inferior in water resistance and water resistance, and also has a large blur on plain paper. On the other hand, a pigment-based ink in which carbon black or various organic pigments are dispersed is superior to a dye-based ink in terms of light resistance and water resistance, and is less liable for plain paper.
However, pigment-based inks tend to cause ejection defects due to aggregation and thickening of pigments compared to dye-based inks. There are roughly four types of pigment dispersions that are the raw materials for pigment-based inks: capsule type, self-dispersing type, polymer dispersing type, and surfactant dispersing type. In a capsule-type dispersion as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-247800), an organic solvent is indispensable in the production process, which not only adversely affects the environment but also tends to increase the production cost. Further, the self-dispersing dispersion as disclosed in Patent Document 2 (Japanese Patent No. 3405817) not only has an adverse effect on the environment, but also requires the use of chemicals such as an oxidizing agent and a diazo coupling agent. In the case of a color organic pigment, the pigment is likely to dissolve (dyeation) due to the hydrophilic group introduced into the pigment, and the water resistance of the ink tends to be inferior. On the other hand, in the polymer dispersion type disclosed in Patent Document 3 (Japanese Patent No. 2714240), it takes a long time to disperse, so that the production cost tends to increase, and it is difficult to make the pigment fine particles.

界面活性剤分散型では顔料と分散剤を混合後、分散を行うだけで分散体を得ることができ、かつ短時間で微粒子化できるため製造コストを安くすることができるが、他の方式の分散体と比較してインクの保存安定性が劣る傾向がある。特に近年、普通紙での高速印字対応、定着性向上のためにインク中の顔料や樹脂エマルジョン等の固形分濃度を上げた高濃度インクが開発されているが、このようなインクではインク中に分散されている固形分(顔料、樹脂エマルジョン)間の距離が短くなるため従来の顔料インクよりさらに保存安定性が劣る傾向がある。
界面活性剤分散型の分散体を使用し、保存安定性を向上させる方法として、特許文献4(特許第3625595号公報)や特許文献5(特許第3390153号公報)、特許文献6(特開2003−96342号公報)に記載されているように界面活性剤と高分子分散剤あるいはエマルジョン粒子を併用する方法があるが、確かに保存安定性は向上できるがこれらの分散体をもってしても普通紙高速印字における速乾性を確保するために高浸透性の界面活性剤を添加すると保存安定性が劣る傾向にある。また画像濃度や彩度等の画像品位も更なる向上が求められている。
また、特許文献7(特開2004−169008号公報)には顔料、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、ポリウレタン系樹脂からなるインクジェット記録用インクが開示されているが、やはり高浸透性の界面活性剤を添加した上での保存安定性は不十分であった。
In the surfactant dispersion type, the dispersion can be obtained simply by mixing the pigment and the dispersant, and dispersion can be achieved in a short time, and the production cost can be reduced. The storage stability of the ink tends to be inferior compared to the body. In recent years, in order to support high-speed printing on plain paper and improve fixability, high-concentration inks with increased solid content concentrations such as pigments and resin emulsions in the ink have been developed. Since the distance between the dispersed solids (pigments, resin emulsion) is shortened, the storage stability tends to be inferior to that of conventional pigment inks.
As a method for improving the storage stability by using a surfactant-dispersed dispersion, Patent Document 4 (Patent No. 3625595), Patent Document 5 (Patent No. 3390153), and Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003). As described in JP-A-96342), there is a method in which a surfactant and a polymer dispersant or emulsion particles are used in combination, but the storage stability can be improved. When a highly permeable surfactant is added to ensure quick drying in high-speed printing, the storage stability tends to be inferior. Further improvement in image quality such as image density and saturation is also demanded.
Patent Document 7 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-169008) discloses an ink jet recording ink comprising a pigment, water, a water-soluble organic solvent, a surfactant, and a polyurethane resin. The storage stability with the addition of the surfactant was insufficient.

特開2001−247800号公報JP 2001-247800 A 特許第3405817号公報Japanese Patent No. 3405817 特許第2714240号公報Japanese Patent No. 2714240 特許第3625595号公報Japanese Patent No. 3625595 特許第3390153号公報Japanese Patent No. 3390153 特開2003−96342号公報JP 2003-96342 A 特開2004−169008号公報JP 2004-169008 A

本発明の目的は、製造コストに優れた界面活性剤分散型の分散体を使用し、普通紙での印字特性に優れ、高濃度高浸透インクにおいても保存安定性が良好なインクジェット用インク、その製造方法、インクカートリッジ、インクジェット装置、画像形成方法および画像形成物を提供することにある。   An object of the present invention is to use an ink jet ink that uses a surfactant-dispersed dispersion excellent in production cost, has excellent printing characteristics on plain paper, and has good storage stability even in high-concentration and high-penetration inks. An object of the present invention is to provide a manufacturing method, an ink cartridge, an ink jet apparatus, an image forming method, and an image formed product.

本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、とくに平均粒径10nm未満のウレタン樹脂エマルジョンAと平均粒径10nm以上200nm以下のウレタン樹脂エマルジョンBとを併用することにより、高濃度高浸透インクにおいても保存安定性と普通紙高画質を高度に両立できることを初めて見出し、本発明に至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors, in particular, by using together the urethane resin emulsion A having an average particle size of less than 10 nm and the urethane resin emulsion B having an average particle size of 10 nm to 200 nm. For the first time, the present inventors have found that storage stability and high image quality of plain paper can be achieved at a high level even in high-concentration and high-penetration inks.

本発明は、以下のとおりである。
1)少なくとも顔料、前記顔料を分散するノニオン系またはアニオン系界面活性剤、平均粒径10nm未満のウレタン樹脂エマルジョンAおよび平均粒径10nm以上200nm以下のウレタン樹脂エマルジョンBを含有することを特徴とするインクジェット用インク。
2)前記ウレタン樹脂エマルジョンAがエーテル系であることを特徴とする前記1)に記載のインクジェット用インク。
3)前記ウレタン樹脂エマルジョンBがエーテル系またはエステル系であることを特徴とする前記1)または2)に記載のインクジェット用インク。
4)前記ウレタン樹脂エマルジョンAまたはBの少なくとも一方が、カルボキシル基を含有する自己乳化型であることを特徴とする前記1)〜3)のいずれかに記載のインクジェット用インク。
5)前記ウレタン樹脂エマルジョンAの含有量よりも、前記ウレタン樹脂エマルジョンBの含有量の方が多いことを特徴とする前記1)〜4)のいずれかに記載のインクジェット用インク。
6)前記ウレタン樹脂エマルジョンAの含有量よりも、前記ノニオン系またはアニオン系界面活性剤の含有量の方が多いことを特徴とする前記1)〜5)のいずれかに記載のインクジェット用インク。
7)前記顔料に対する前記ウレタン樹脂エマルジョンAの含有量(固形分)が3質量%以上20質量%以下であることを特徴とする前記1)〜6)のいずれかに記載のインクジェット用インク。
8)インク中の固形分濃度の総量が6質量%以上25質量%以下であることを特徴とする前記1)〜7)のいずれかに記載のインクジェット用インク。
9)前記顔料を分散するノニオン系またはアニオン系界面活性剤以外の、他のノニオン系またはアニオン系界面活性剤をさらに含有することを特徴とする前記1)〜8)のいずれかに記載のインクジェット用インク。
10)前記ウレタン樹脂エマルジョンAおよびB以外の、他の樹脂エマルジョンCを1種以上含有することを特徴とする前記1)〜9)のいずれかに記載のインクジェット用インク。
11)前記樹脂エマルジョンCが、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂およびアクリルシリコン樹脂から選択された1種以上であることを特徴とする前記10)に記載のインクジェット用インク。
12)顔料とこれを分散するノニオン系またはアニオン系界面活性剤とを混合して顔料分散体を調製し、前記顔料分散体と平均粒径10nm未満のウレタン樹脂エマルジョンAとを混合した後、平均粒径10nm以上200nm以下のウレタン樹脂エマルジョンBおよび必要に応じて他の材料を加え混合することを特徴とする前記1)〜11)のいずれかに記載のインクジェット用インクを製造する方法。
13)前記1)〜11)のいずれかに記載のインクジェット用インクを収容したインクカートリッジ。
14)前記1)〜11)のいずれかに記載のインクジェット用インクを吐出させるヘッドを備えたインクジェット装置。
15)前記14)に記載のインクジェット装置を用いて印字することを特徴とする画像形成方法。
16)前記15)に記載の画像形成方法により印字された画像形成物。
The present invention is as follows.
1) It contains at least a pigment, a nonionic or anionic surfactant that disperses the pigment, a urethane resin emulsion A having an average particle size of less than 10 nm, and a urethane resin emulsion B having an average particle size of 10 nm to 200 nm. Ink for inkjet.
2) The ink-jet ink as described in 1) above, wherein the urethane resin emulsion A is ether-based.
3) The inkjet ink as described in 1) or 2) above, wherein the urethane resin emulsion B is ether-based or ester-based.
4) The inkjet ink according to any one of 1) to 3) above, wherein at least one of the urethane resin emulsion A or B is a self-emulsifying type containing a carboxyl group.
5) The inkjet ink according to any one of 1) to 4) above, wherein the content of the urethane resin emulsion B is larger than the content of the urethane resin emulsion A.
6) The inkjet ink according to any one of 1) to 5) above, wherein the content of the nonionic or anionic surfactant is larger than the content of the urethane resin emulsion A.
7) The inkjet ink according to any one of 1) to 6) above, wherein the content (solid content) of the urethane resin emulsion A with respect to the pigment is 3% by mass or more and 20% by mass or less.
8) The ink for inkjet according to any one of 1) to 7) above, wherein the total solid content concentration in the ink is 6% by mass or more and 25% by mass or less.
9) The inkjet according to any one of 1) to 8) above, which further contains another nonionic or anionic surfactant other than the nonionic or anionic surfactant that disperses the pigment. For ink.
10) The inkjet ink according to any one of 1) to 9) above, which contains one or more other resin emulsions C other than the urethane resin emulsions A and B.
11) The ink for ink jet recording according to 10), wherein the resin emulsion C is at least one selected from an acrylic resin, a styrene-acrylic resin, and an acrylic silicon resin.
12) A pigment dispersion is prepared by mixing a pigment and a nonionic or anionic surfactant that disperses the pigment. After the pigment dispersion and the urethane resin emulsion A having an average particle size of less than 10 nm are mixed, the average The method for producing an ink-jet ink as described in any one of 1) to 11) above, wherein the urethane resin emulsion B having a particle size of 10 nm to 200 nm and other materials are added and mixed as necessary.
13) An ink cartridge containing the ink-jet ink according to any one of 1) to 11).
14) An ink jet apparatus comprising a head for discharging the ink jet ink according to any one of 1) to 11).
15) An image forming method, wherein printing is performed using the ink jet apparatus described in 14).
16) An image formed product printed by the image forming method described in 15) above.

本発明によれば、普通紙での印字特性に優れ、高濃度高浸透インクにおいても保存安定性が良好なインクジェット用インク、その製造方法、インクカートリッジ、インクジェット装置、画像形成方法および画像形成物を提供することができる。   According to the present invention, an inkjet ink excellent in printing characteristics on plain paper and excellent in storage stability even in a high-concentration and high-penetration ink, a manufacturing method thereof, an ink cartridge, an inkjet apparatus, an image forming method, and an image formed article are provided. Can be provided.

本発明のインクジェット用インクは、少なくとも顔料、前記顔料を分散するノニオン系またはアニオン系界面活性剤、平均粒径10nm未満のウレタン樹脂エマルジョンAおよび平均粒径10nm以上200nm以下のウレタン樹脂エマルジョンBを含有することを特徴としている。
平均粒径10nm未満のウレタン樹脂エマルジョンAを用いることで高濃度高浸透インクにおいてもインク保存時の顔料の凝集、増粘を抑えることができる。また平均粒径10nm以上200nm以下のウレタン樹脂エマルジョンBは従来技術で開示されているスチレン−アクリル系樹脂エマルジョンおよびアクリル−シリコン系樹脂エマルジョンと比べてインクの凝集、増粘を生じにくく、普通紙に印字した際の画質も確保することができる。従って樹脂エマルジョンAとBを併用することで高濃度高浸透インクにおいても保存安定性と普通紙高画質を高度に両立することができるのである。さらに樹脂エマルジョンAとBを併用することで擦過性および耐マーカー性も満足することができる。
The inkjet ink of the present invention contains at least a pigment, a nonionic or anionic surfactant that disperses the pigment, a urethane resin emulsion A having an average particle size of less than 10 nm, and a urethane resin emulsion B having an average particle size of 10 nm to 200 nm. It is characterized by doing.
By using the urethane resin emulsion A having an average particle size of less than 10 nm, the aggregation and thickening of the pigment during ink storage can be suppressed even in a high-concentration and high-penetration ink. The urethane resin emulsion B having an average particle size of 10 nm or more and 200 nm or less is less susceptible to ink aggregation and thickening than the styrene-acrylic resin emulsions and acrylic-silicone resin emulsions disclosed in the prior art. The image quality at the time of printing can also be ensured. Therefore, by using the resin emulsions A and B in combination, it is possible to achieve both high storage stability and high image quality of plain paper even in high-concentration and high-penetration inks. Further, by using the resin emulsions A and B in combination, scratch resistance and marker resistance can be satisfied.

本発明で用いられる顔料としては、有機顔料としてアゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラック、アゾメチン系、ローダミンBレーキ顔料等が挙げられ、無機顔料としてカーボンブラック、酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉が挙げられる。   Examples of the pigment used in the present invention include organic pigments such as azo, phthalocyanine, anthraquinone, dioxazine, indigo, thioindigo, perylene, isoindolenone, aniline black, azomethine, rhodamine B lake pigment, and the like. Examples of the inorganic pigment include carbon black, iron oxide, titanium oxide, calcium carbonate barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, bitumen, cadmium red, chrome yellow, and metal powder.

より具体的には、ブラック顔料として、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(C.I.ピグメントブラック7)類、または銅酸化物、鉄酸化物(C.I.ピグメントブラック11)、若しくは酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料を挙げることができる。   More specifically, as the black pigment, carbon blacks (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, or copper oxide, iron oxide (CI pigment) Examples thereof include black 11), metals such as titanium oxide, and organic pigments such as aniline black (CI Pigment Black 1).

イエロー顔料としてはC.I.ピグメントイエロー1(ファストイエローG)、2、3、12(ジスアゾイエローAAA)、13、14、16、17、20、23、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、73、74、75、81、83(ジスアゾイエローHR)、86、93、95、97、98、100、101、104、108、109、110、114、117、120、125、128、129、137、138、139、147、148、150、151、153、154、155、166、168、180、185等が挙げられる。   Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1 (Fast Yellow G), 2, 3, 12 (Disazo Yellow AAA), 13, 14, 16, 17, 20, 23, 24, 34, 35, 37, 42 (Yellow Iron Oxide), 53, 55 73, 74, 75, 81, 83 (disazo yellow HR), 86, 93, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 114, 117, 120, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 166, 168, 180, 185 and the like.

マゼンタ顔料としてはC.I.ピグメントレッド1、2、3、5、7、9、12、17、22(ブリリアントファーストスカーレット)、23、31、38、48:1(パーマネントレッド2B(Ba))、48:2(パーマネントレッド2B (Ca))、48:3(パーマネントレッド2B(Sr))、48:4(パーマネントレッド2B(Mn))、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81(ローダミン6Gレーキ)、83、88、92、97、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(ジメチルキナクリドン)、123、146、149、166、168、170、172、175、176、178、179、180、184、185、190、192、193、202、209、215、216、217、219、220、223、226、227、228、238、240、254、255、272等が挙げられる。   Examples of magenta pigments include C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 7, 9, 12, 17, 22 (Brilliant First Scarlet), 23, 31, 38, 48: 1 (Permanent Red 2B (Ba)), 48: 2 (Permanent Red 2B) (Ca)), 48: 3 (permanent red 2B (Sr)), 48: 4 (permanent red 2B (Mn)), 49: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (brilliant carmine 6B), 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81 (Rhodamine 6G rake), 83, 88, 92, 97, 101 (Bengara), 104, 105, 106, 108 (Cadmium red), 112, 114, 122 (dimethylquinacridone), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 175, 176, 178, 179, 180 184, 185, 190, 192, 193, 202, 209, 215, 216, 217, 219, 220, 223, 226, 227, 228, 238, 240, 254, 255, 272, and the like.

シアン顔料としてはC.I.ピグメントブルー1、2、3、15(銅フタロシアニンブルーR)、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルーG)、15:4、15:6(フタロシアニンブルーE)、16、17:1、22、56、60、63、64、バットブルー4、バットブルー60等が挙げられる。   Examples of cyan pigments include C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15 (copper phthalocyanine blue R), 15: 1, 15: 2, 15: 3 (phthalocyanine blue G), 15: 4, 15: 6 (phthalocyanine blue E), 16, 17: 1, 22, 56, 60, 63, 64, Bat Blue 4, Bat Blue 60, and the like.

また中間色としてはレッド、グリーン、ブルー用としてはC.I.ピグメントレッド177、194、224、C.I.ピグメントオレンジ16、36、43、51、55、59、61、71、C.I.ピグメントバイオレット3、19、23、29、30、37、40、50、C.I.ピグメントグリーン7、36等が挙げられる。
上記の顔料のうち、ブラック顔料としては特にカーボンブラックが好ましく、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックで、1次粒子が15nmから40nm、BET吸着法による比表面積が50〜300m2/g、DBP吸油量が40〜150ml/100g、揮発分が0.5〜10%、pH2〜9を有するものが使用され、特にpH6以下の酸性カーボンブラックが高濃度で好ましい。カラー顔料としては特にピグメントイエロー13、17、55、74、93、97、98、110、128、139、147、150、151、154、155、180、185、ピグメントレッド122、202、209、ピグメントブルー15:3、15:4が好ましい。
Also, red, green, and blue for intermediate colors are C.I. I. Pigment red 177, 194, 224, C.I. I. Pigment orange 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, C.I. I. Pigment violet 3, 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50, C.I. I. Pigment green 7, 36, and the like.
Among the above pigments, carbon black is particularly preferable as the black pigment. Carbon black produced by the furnace method and the channel method has a primary particle size of 15 to 40 nm and a specific surface area of 50 to 300 m 2 / g by the BET adsorption method. A DBP oil absorption of 40 to 150 ml / 100 g, a volatile content of 0.5 to 10% and a pH of 2 to 9 are used, and acidic carbon black having a pH of 6 or less is particularly preferred at a high concentration. As pigments, Pigment Yellow 13, 17, 55, 74, 93, 97, 98, 110, 128, 139, 147, 150, 151, 154, 155, 180, 185, Pigment Red 122, 202, 209, Pigment Blue 15: 3 and 15: 4 are preferred.

顔料の平均粒径は特に限定しないが10nm以上150nm以下が好ましく、20nm以上100nm以下がより好ましく、30nm以上80nm以下がさらに好ましい。顔料の平均粒径が150nmを超えると印写画像の彩度が低下するのみならずインク保存時の増粘凝集や印写時のノズルの詰まりが生じやすくなる。また顔料の粒径が10nm未満では耐光性が低下するのみならず保存安定性も悪化する傾向がある。
本発明における顔料の平均粒径は、日機装社製マイクロトラックUPA-150を用い、測定サンプル中の顔料濃度(質量濃度)が0.01%になるように純水で希釈したサンプルを用い、粒子屈折率1.51、粒子密度1.4g/cm3、溶媒パラメーターは純水のパラメーターを用い、23℃で測定した 50% 平均粒径(D50)のことである。
The average particle size of the pigment is not particularly limited, but is preferably 10 nm to 150 nm, more preferably 20 nm to 100 nm, and further preferably 30 nm to 80 nm. If the average particle diameter of the pigment exceeds 150 nm, not only the saturation of the printed image is lowered, but also thickening aggregation during ink storage and nozzle clogging during printing are likely to occur. When the particle size of the pigment is less than 10 nm, not only the light resistance is lowered but also the storage stability tends to be deteriorated.
The average particle diameter of the pigment in the present invention is a particle refractive index using a microtrack UPA-150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd., and a sample diluted with pure water so that the pigment concentration (mass concentration) in the measurement sample is 0.01%. 1.51, particle density 1.4 g / cm 3 , solvent parameter is 50% average particle size (D50) measured at 23 ° C. using pure water parameters.

インク中の顔料濃度は2質量%以上15質量%以下が好ましく、3質量%以上12質量%以下がさらに好ましく、5質量%以上10質量%以下がより好ましい。顔料濃度が2質量%未満では着色力が不十分であるため画像の鮮やかさに劣る傾向があり、顔料濃度が15質量%を超えるとインクの保存安定性が低下するのみならず画像がくすむ傾向がある。本発明のインクでは従来のインクジェット用インクと異なり、顔料濃度が5質量%以上と高くても保存安定性を確保することが可能である。   The pigment concentration in the ink is preferably 2% by mass to 15% by mass, more preferably 3% by mass to 12% by mass, and even more preferably 5% by mass to 10% by mass. If the pigment concentration is less than 2% by mass, the coloring power is insufficient, so that the vividness of the image tends to be inferior. If the pigment concentration exceeds 15% by mass, not only the storage stability of the ink is lowered but also the image becomes dull. There is. Unlike the conventional inkjet ink, the ink of the present invention can ensure storage stability even when the pigment concentration is as high as 5% by mass or more.

顔料を分散するのに用いるノニオン系またはアニオン系の活性剤系分散剤としては顔料種別あるいはインク処方に応じて適宜選択できるが、ノニオン系界面活性剤としてはポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンαナフチルエーテル、ポリオキシエチレンβナフチルエーテル、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル、ポリオキシエチレンモノスチリルナフチルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルナフチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体等が挙げられる。また、上記の界面活性剤のポリオキシエチレンの一部をポリオキシプロピレンに置き換えた界面活性剤やポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等の芳香環を有する化合物をホルマリン等で縮合させた界面活性剤も使用できる。
ノニオン系界面活性剤のHLBは12以上19.5以下のものが好ましく、13以上19以下のものがより好ましい。HLBが12未満であると界面活性剤の水性媒体のような分散媒へのなじみが悪いため分散安定性が悪化する傾向があり、HLBが19.5を超えると界面活性剤が顔料に吸着しにくくなるためやはり分散安定性が悪化する傾向がある。
The nonionic or anionic activator dispersant used to disperse the pigment can be appropriately selected according to the pigment type or the ink formulation. Nonionic surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene myristyl. Polyoxyethylene alkyl ethers such as ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether such as polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, poly Oxyethylene α-naphthyl ether, polyoxyethylene β-naphthyl ether, polyoxyethylene monostyryl phenyl ether, polyoxyethylene distyryl phenyl ether And ether, polyoxyethylene alkyl naphthyl ether, polyoxyethylene monostyryl naphthyl ether, polyoxyethylene distyryl naphthyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymer, and the like. Also used are surfactants in which a part of polyoxyethylene in the above surfactant is replaced with polyoxypropylene, and surfactants condensed with a compound having an aromatic ring such as polyoxyethylene alkylphenyl ether with formalin. it can.
The HLB of the nonionic surfactant is preferably from 12 to 19.5, more preferably from 13 to 19. If the HLB is less than 12, there is a tendency for the dispersion stability to deteriorate due to poor compatibility of the surfactant with an aqueous medium such as an aqueous medium. If the HLB exceeds 19.5, the surfactant is adsorbed on the pigment. Since it becomes difficult, dispersion stability tends to deteriorate.

アニオン系界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテルカルボン酸酸塩、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルカルボン酸酸塩、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラニンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、スルホコハク酸アルキル二塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二塩、アルキルスルホ酢酸塩、α―オレフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、N−アシルアミノ酸塩、アシル化ペプチド、石鹸等が挙げられるが、これらのうち、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルの硫酸塩もしくはリン酸塩が特に好ましい。   Anionic surfactants include polyoxyethylene alkyl sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, polyoxyethylene monostyryl phenyl ether sulfate, polyoxyethylene distyryl phenyl ether sulfate. , Polyoxyethylene alkyl ether phosphate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphate, polyoxyethylene monostyryl phenyl ether phosphate, polyoxyethylene distyryl phenyl ether phosphate, polyoxyethylene alkyl ether carboxylate , Polyoxyethylene alkylphenyl ether carboxylate, polyoxyethylene monostyryl phenyl ether carboxylate, polyoxyethylene distyrylpheny Ether carboxylate, naphthalenesulfonate formalin condensate, melanin sulfonate formalin condensate, dialkyl sulfosuccinate ester salt, alkyl sulfosulfosuccinate, polyoxyethylene alkyl sulfosuccinic acid disalt, alkyl sulfoacetate, α- Olefin sulfonates, alkylbenzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl sulfonates, N-acyl amino acid salts, acylated peptides, soaps, etc. are mentioned. Among these, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxy Particularly preferred are sulfates or phosphates of ethylene alkylphenyl ether and polyoxyethylene distyrylphenyl ether.

ノニオン系またはアニオン系界面活性剤の添加量は、顔料に対し10質量%以上50質量%以下が好ましい。界面活性剤系分散剤の添加量が顔料の10質量%未満では顔料分散体およびインクの保存安定性が低下したり、分散に極端に時間がかかってしまい、50質量%を超えるとインクの粘度が高くなりすぎてしまうため吐出安定性が低下する傾向がある。   The addition amount of the nonionic or anionic surfactant is preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less based on the pigment. When the addition amount of the surfactant-based dispersant is less than 10% by mass of the pigment, the storage stability of the pigment dispersion and the ink is lowered, or the dispersion takes extremely long time. When the addition amount exceeds 50% by mass, the viscosity of the ink is increased. Tends to be too high, and thus the discharge stability tends to decrease.

ウレタン樹脂エマルジョンAの粒径は10nm未満が好ましく、8nm以下がさらに好ましい。ウレタン樹脂エマルジョンAの粒径が10nm以上であるとインクの保存安定性が低下する傾向がある。またウレタン樹脂エマルジョンBの粒径は10nm以上200nm以下が好ましく、15nm以上150nm以下がさらに好ましい。ウレタン樹脂エマルジョンBの粒径が10nm未満であると普通紙での画像濃度が低下する傾向があり、200nmを超えると吐出安定性が低下する傾向がある。
本発明における樹脂エマルジョンの平均粒径は、日機装社製マイクロトラックUPA-150を用い、測定サンプル中の樹脂濃度が0.1質量%になるように純水で希釈したサンプルを用い、粒子屈折率1.51、粒子密度1.4g/cm3、溶媒パラメーターは純水のパラメーターを用い、23℃で測定した 50% 平均粒径(D50)のことである。
インクからウレタン樹脂エマルジョンAおよびBを単離する方法としては公知の濾過技術を用いることができ、限外濾過や精密膜濾過、クロスフロー濾過等の手法で分離することができる。また遠心分離法およびクロマト法も適用できる場合がある。
The particle size of the urethane resin emulsion A is preferably less than 10 nm, and more preferably 8 nm or less. When the particle diameter of the urethane resin emulsion A is 10 nm or more, the storage stability of the ink tends to be lowered. The particle size of the urethane resin emulsion B is preferably 10 nm or more and 200 nm or less, and more preferably 15 nm or more and 150 nm or less. When the particle diameter of the urethane resin emulsion B is less than 10 nm, the image density on plain paper tends to be lowered, and when it exceeds 200 nm, the ejection stability tends to be lowered.
The average particle size of the resin emulsion in the present invention is a microtrack UPA-150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd., using a sample diluted with pure water so that the resin concentration in the measurement sample is 0.1% by mass, a particle refractive index of 1.51, The particle density is 1.4 g / cm 3 , and the solvent parameter is a 50% average particle diameter (D50) measured at 23 ° C. using the parameter of pure water.
As a method for isolating the urethane resin emulsions A and B from the ink, a known filtration technique can be used, and the urethane resin emulsions A and B can be separated by techniques such as ultrafiltration, precision membrane filtration, and crossflow filtration. Centrifugation and chromatographic methods may also be applicable.

本発明におけるウレタン樹脂エマルジョンは、ポリイソシアネートとポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリラクトンポリオール等を重合させて得られる。
ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート化合物、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート化合物、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート等の芳香脂肪族ジイソシアネート化合物、トルイレンジイソシアネート、フェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物、これらジイソシアネートの変性物(カルボジイミド、ウレトジオン、ウレトイミン含有変成物など)等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。
ポリエステルポリオールとしては、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリネオペンチルアジペート、ポリ−3−メチルペンチルアジペート、ポリエチレン/ブチレンアジペート、ポリネオペンチル/ヘキシルアジペート等が挙げられる。
ポリラクトンポリオールとしては、ポリカプロラクトンジオール、ポリオメガ−ヒドロキシカプロン酸ポリオール等が挙げられる。
ポリカーボネートポリオールとしては、プロパンジオール−(1,3)、ブタンジオール−(1,4)および/またはヘキサンジオール−(1,6)、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールまたはテトラエチレングリコールのようなジオールとホスゲン、ジフェニルカーボネートのようなジアリールカーボネートまたはエチレンもしくはプロピレンカーボネートのような環状カーボネートとの反応から得られる生成物のような、それ自体、公知であるものが含まれる。上述のポリエステルまたはポリラクトンとホスゲン、ジアリールカーボネートまたは環状カーボネートとから得られるポリエステルカーボネートもまた好適である。
The urethane resin emulsion in the present invention is obtained by polymerizing polyisocyanate and polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, polylactone polyol and the like.
Examples of polyisocyanates include aliphatic diisocyanate compounds such as hexamethylene diisocyanate and 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, and 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate. Cycloaliphatic diisocyanate compounds such as xylylene diisocyanate and tetramethylxylene diisocyanate, aromatic diisocyanate compounds such as toluylene diisocyanate and phenylmethane diisocyanate, and modified products of these diisocyanates (including carbodiimide, uretdione and uretoimine) Metamorphic materials, etc.).
Examples of the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, polyhexamethylene ether glycol and the like.
Examples of the polyester polyol include polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyneopentyl adipate, poly-3-methylpentyl adipate, polyethylene / butylene adipate, polyneopentyl / hexyl adipate, and the like.
Examples of the polylactone polyol include polycaprolactone diol and polyomega-hydroxycaproic acid polyol.
Polycarbonate polyols include propanediol- (1,3), butanediol- (1,4) and / or hexanediol- (1,6), diols such as diethylene glycol, triethylene glycol or tetraethylene glycol and phosgene, Included are those known per se, such as products obtained from reaction with diaryl carbonates such as diphenyl carbonate or cyclic carbonates such as ethylene or propylene carbonate. Also suitable are polyester carbonates obtained from the polyesters or polylactones described above and phosgene, diaryl carbonates or cyclic carbonates.

上記のウレタン樹脂のうち、ウレタン樹脂エマルジョンAはエーテル系が特に好ましく、ウレタン樹脂エマルジョンBはエーテル系またはエステル系が特に好ましい。ウレタン樹脂エマルジョンAがエーテル系以外では十分な保存安定性が確保できないため高温保存時にインクの凝集、増粘が起こりやすく、ウレタン樹脂エマルジョンBがエーテル系またはエステル系以外では高温保存時にインクの凝集、増粘や粘度低下が生じやすい傾向がある。   Among the above urethane resins, the urethane resin emulsion A is particularly preferably an ether type, and the urethane resin emulsion B is particularly preferably an ether type or an ester type. When the urethane resin emulsion A is not ether type, sufficient storage stability cannot be ensured, so ink aggregation and thickening are likely to occur during high temperature storage. When the urethane resin emulsion B is other than ether type or ester type, ink aggregation during high temperature storage is likely to occur. There is a tendency to increase viscosity and decrease viscosity.

ウレタン樹脂エマルジョンAおよび/またはBとしては、スルホニル基、カルボキシル基、ポリエチレンオキサイドのような親水基を有する自己乳化型ウレタン樹脂エマルジョンが好ましく、カルボキシル基を有する自己乳化型ウレタン樹脂エマルジョンが特に好ましい。ウレタン樹脂エマルジョンに親水基を導入することにより更なる保存安定性の向上を図ることができる。ウレタン樹脂エマルジョンに親水基を導入する方法としては合成の際にジメチロール酢酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロール酪酸等のモノマーを添加、共重合する方法が挙げられる。
カルボキシル基またはスルホニル基を有する自己乳化型ウレタン樹脂エマルジョンを使用する場合、インク中においてウレタン樹脂の水性媒体への分散性を高めるために塩基性化合物を含有していても良い。このような塩基性化合物としては、その配合により上記ウレタン樹脂を後述する水性媒体に分散することができるものであれば特に限定されず、一般に使用されている塩基性化合物を使用できる。例えば、ブチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン、モルホリン、アンモニア水、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、アミノメチルプロパンジオール、アミノエチルプロパンジオール、コリン等を挙げることができる。また塩基としてトリスヒドロキシルメチルアミノメタン、グッドバッファー等の緩衝剤を用いてもよい。塩基性化合物の添加量は使用するウレタン樹脂の物性や使用量、インクとして適したpHに応じて適宜設定され、単独または2種以上を混合して用いても良い。
As the urethane resin emulsion A and / or B, a self-emulsifying urethane resin emulsion having a hydrophilic group such as a sulfonyl group, a carboxyl group, or polyethylene oxide is preferable, and a self-emulsifying urethane resin emulsion having a carboxyl group is particularly preferable. By introducing a hydrophilic group into the urethane resin emulsion, the storage stability can be further improved. Examples of the method for introducing a hydrophilic group into the urethane resin emulsion include a method in which monomers such as dimethylolacetic acid, dimethylolbutanoic acid, dimethylolpropionic acid, and dimethylolbutyric acid are added and copolymerized during synthesis.
When a self-emulsifying urethane resin emulsion having a carboxyl group or a sulfonyl group is used, a basic compound may be contained in the ink in order to enhance the dispersibility of the urethane resin in an aqueous medium. Such a basic compound is not particularly limited as long as it can disperse the urethane resin in an aqueous medium to be described later by blending, and a commonly used basic compound can be used. For example, alkylamines such as butylamine and triethylamine, alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine and triisopropanolamine, morpholine, aqueous ammonia, sodium hydroxide, lithium hydroxide, potassium hydroxide, aminomethylpropanediol, Examples thereof include aminoethylpropanediol and choline. Moreover, you may use buffer agents, such as a trishydroxylmethylaminomethane and a good buffer, as a base. The addition amount of the basic compound is appropriately set according to the physical properties and use amount of the urethane resin to be used and the pH suitable as the ink, and may be used alone or in combination of two or more.

ウレタン樹脂エマルジョンAまたはBの製造方法としては、イソシアネート基と反応しない低沸点溶剤(アセトン等)中でイソシアネート末端プレポリマーを合成し、ジアミン、ポリオールなどで親水基を導入後、水で希釈し相転換させ、溶剤は留去させてウレタンディスパージョンを得る溶液法、親水基を導入したイソシアネート基末端プレポリマーを最初に合成し、水中に分散後、アミンで鎖延長を行うプレポリマー法、その他ホットメルト法、ウレタンプレポリマーを乳化剤水溶液中で媒体である水を鎖延長剤として使用する方法、疎水性ポリオールと芳香族ポリイソシアネートから得られる遊離イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの芳香環をスルホン化する工程を経る方法、ブロックイソシアネートを使用する方法等、色々と知られているが、特に限定されるものではない。
特にウレタン系樹脂をプレポリマー法によって合成してもよく、その際、低分子量のポリヒドロキシ化合物を使用してもよい。低分子量のポリヒドロキシ化合物としては、上記の原料として挙げたグリコール、アルキレンオキシド低モル付加物、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の3価アルコール、そのアルキレンオキシド低モル付加物などが挙げられる。
水系ウレタン樹脂の場合、有機溶剤相で作成したウレタンプレポリマーを転相・乳化し水相でさらに鎖延長させる方法が一般的に知られている。この際の鎖伸長剤としてジアミン等のポリアミン類が一般的である。具体的には、ウレタンプレポリマーは、ジメチロールアルカン酸に由来する酸基を中和した後または中和しながら水延長またはジ若しくはトリアミン延長する。アミン延長の際に鎖伸長剤として使用するポリアミン類としては、通常ジアミンまたはトリアミンが挙げられる。また、その具体例としてはヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、ヒドラジン、ピペラジン等が挙げられる。
The urethane resin emulsion A or B is produced by synthesizing an isocyanate-terminated prepolymer in a low-boiling solvent (acetone, etc.) that does not react with isocyanate groups, introducing hydrophilic groups with diamines, polyols, etc., and then diluting with water. A solution method that converts the solvent and distills off the solvent to obtain a urethane dispersion; a prepolymer method in which an isocyanate group-terminated prepolymer having a hydrophilic group introduced is first synthesized, dispersed in water, and then chain extended with an amine; Melt method, Method of using urethane prepolymer in emulsifier aqueous solution as water as chain extender, Sulfonating aromatic ring of urethane prepolymer having free isocyanate group obtained from hydrophobic polyol and aromatic polyisocyanate The method of passing through the process, the method of using blocked isocyanate, etc. It is known to people, but not particularly limited.
In particular, a urethane-based resin may be synthesized by a prepolymer method, and in this case, a low molecular weight polyhydroxy compound may be used. Examples of the low molecular weight polyhydroxy compound include glycols, alkylene oxide low molar adducts mentioned above as raw materials, trihydric alcohols such as glycerin, trimethylolethane, and trimethylolpropane, and alkylene oxide low molar adducts thereof. .
In the case of an aqueous urethane resin, a method is generally known in which a urethane prepolymer prepared in an organic solvent phase is phase-inverted and emulsified and further chain-extended in the aqueous phase. In this case, polyamines such as diamine are generally used as chain extenders. Specifically, the urethane prepolymer is subjected to water extension or di- or triamine extension after neutralizing or neutralizing acid groups derived from dimethylolalkanoic acid. Examples of polyamines used as chain extenders for amine extension include diamines and triamines. Specific examples thereof include hexamethylene diamine, isophorone diamine, hydrazine, and piperazine.

上記のウレタン樹脂エマルジョンAまたはBの粒径をコントロールする方法としては、カルボキシル基含有モノマーやポリオールの比率を変える方法や重合時の攪拌強度や温度をコントロールする方法が挙げられる。   Examples of the method for controlling the particle size of the urethane resin emulsion A or B include a method for changing the ratio of the carboxyl group-containing monomer and the polyol and a method for controlling the stirring strength and temperature during the polymerization.

インク中のウレタン樹脂エマルジョンの含有量としては、ウレタン樹脂エマルジョンAの含有量よりウレタン樹脂エマルジョンBの含有量の方が多いことが好ましい。なお、本発明における含有量とはインク中の固形分濃度のことである。ウレタン樹脂エマルジョンAの含有量よりウレタン樹脂エマルジョンBの含有量の方が少ないと普通紙での画像濃度および保存安定性が低下する傾向がある。
ウレタン樹脂エマルジョンAとBの含有量の比としては前者:後者として、1:1以上1:20以下が好ましく、1:1.5以上1:10以下がさらに好ましい。含有量の比が1:20を超えるとインクの吐出安定性が低下する傾向がある。
As the content of the urethane resin emulsion in the ink, it is preferable that the content of the urethane resin emulsion B is larger than the content of the urethane resin emulsion A. The content in the present invention means the solid content concentration in the ink. If the content of the urethane resin emulsion B is less than the content of the urethane resin emulsion A, the image density and storage stability of plain paper tend to be lowered.
The ratio of the contents of the urethane resin emulsions A and B is preferably 1: 1 to 1:20, more preferably 1: 1.5 to 1:10, as the former: the latter. If the content ratio exceeds 1:20, the ejection stability of the ink tends to decrease.

また、インク中に含有されるウレタン樹脂エマルジョンAの含有量よりノニオン系またはアニオン系界面活性剤の含有量の方が多いことが好ましい。ウレタン樹脂エマルジョンAの含有量よりノニオン系またはアニオン系の界面活性剤系分散剤の含有量の方が少ないとインクの粘度が高くなりすぎるため吐出安定性が劣る傾向がある。   Further, it is preferable that the content of the nonionic or anionic surfactant is larger than the content of the urethane resin emulsion A contained in the ink. If the content of the nonionic or anionic surfactant-based dispersant is smaller than the content of the urethane resin emulsion A, the viscosity of the ink becomes too high and the ejection stability tends to be inferior.

上記ノニオン系またはアニオン系界面活性剤の添加量は、インク中、0.05質量%以上10質量%以下が好ましく、0.1質量%以上5質量%以下がさらに好ましい。0.05質量%未満では十分な浸透性が得られないため2色重ね部での境界にじみが発生し、10質量%を超えると化合物自体が低温で析出することがあり信頼性が悪くなる。   The addition amount of the nonionic or anionic surfactant is preferably 0.05% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less in the ink. If it is less than 0.05% by mass, sufficient penetrability cannot be obtained, so that blurring occurs at the boundary at the two-color overlapping portion, and if it exceeds 10% by mass, the compound itself may precipitate at a low temperature, resulting in poor reliability.

顔料に対するウレタン樹脂エマルジョンAの含有量は、3質量%以上20質量%以下であることが好ましく、5質量%以上15質量%以下がさらに好ましい。顔料に対するウレタン樹脂エマルジョンAの含有量が3質量%未満だと十分な保存安定性を確保することが困難であり、20質量%を超えるとやはりインクの粘度が高くなりすぎるため吐出安定性が劣る傾向がある。   The content of the urethane resin emulsion A with respect to the pigment is preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less. If the content of the urethane resin emulsion A with respect to the pigment is less than 3% by mass, it is difficult to ensure sufficient storage stability, and if it exceeds 20% by mass, the viscosity of the ink becomes too high and the ejection stability is poor. Tend.

インク中の固形分濃度の総量は6質量%以上25質量%以下が好ましく、7質量%以上20質量%以下がさらに好ましく、8質量%以上15質量%以下がより好ましい。固形分濃度の総量が6質量%未満では印写画像のにじみが大きくなる傾向があり、25質量%を超えると保存安定性が劣化する傾向がある。
本発明における固形分濃度の総量とはインク中に含まれる水や水溶性有機溶剤等の混合物に溶けない成分の総量であり、顔料や樹脂エマルジョン等が含まれる。インク中の固形分濃度の総量を割り出す方法はインクを遠心分離機にかけて固形分を沈降または浮遊させて分離し、質量を計測する方法、またはインクに凝集剤を添加して固形分を凝集させ、インクから分離して質量を計測する方法、等が挙げられる。
The total solid content concentration in the ink is preferably 6% by mass or more and 25% by mass or less, more preferably 7% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 8% by mass or more and 15% by mass or less. When the total solid content concentration is less than 6% by mass, the blur of the printed image tends to increase, and when it exceeds 25% by mass, the storage stability tends to deteriorate.
The total amount of solid content in the present invention is the total amount of components insoluble in a mixture such as water or water-soluble organic solvent contained in the ink, and includes pigments, resin emulsions, and the like. The method of calculating the total amount of the solid content concentration in the ink is to separate the ink by centrifuging the ink by sedimentation or suspension, and measuring the mass, or adding a flocculant to the ink to aggregate the solid content, And a method of measuring the mass after separating from the ink.

本発明のインクジェット用インクには紙への浸透性を向上させ、インクに速乾性を付与するために、前記顔料を分散するノニオン系またはアニオン系界面活性剤以外の、他のノニオン系またはアニオン系界面活性剤をさらに含有させることが可能である。これら高浸透性の界面活性剤をインクに添加すると保存安定性の低下を招く傾向があるが、本発明のインクジェット用インクではこのような界面活性剤を添加しても保存安定性を確保することが可能である。
ノニオン系またはアニオン系の界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。これらのうち、特に疎水基が複数存在するノニオン性界面活性剤、あるいは疎水基が分岐しているノニオン性界面活性剤はインクの保存安定性を阻害しやすい傾向があるが、本発明のインクはこれらの界面活性剤と組み合わせても保存安定性を確保することができる。
The non-ionic or anionic surfactant other than the nonionic or anionic surfactant that disperses the pigment in order to improve the permeability to paper and impart quick drying properties to the ink in the inkjet ink of the present invention. It is possible to further contain a surfactant. When these highly penetrating surfactants are added to the ink, the storage stability tends to be lowered. However, the ink jet ink of the present invention ensures the storage stability even when such a surfactant is added. Is possible.
Nonionic or anionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dialkyl sulfosuccinate, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymer, acetylene Examples include glycol surfactants and fluorine surfactants. Among these, nonionic surfactants having a plurality of hydrophobic groups or nonionic surfactants having branched hydrophobic groups tend to hinder the storage stability of the ink. Even in combination with these surfactants, storage stability can be ensured.

本発明においては、前記ウレタン樹脂エマルジョンAおよびB以外の、他の樹脂エマルジョンCを1種以上含有することが可能である。樹脂エマルジョンCとしてはアクリル酸(またはメタクリル酸)あるいはその誘導体(例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタアクリル酸、またはメタアクリル酸メチル等)の重合体若しくは共重合体であるアクリル酸系ポリマー、スチレン−アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、あるいはスチレン−ブタジエンゴム(SBR)、エチレン−ビニルアセテート(EVA)、若しくはアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)等のゴム系ポリマー、でんぷん、変性でんぷん、ゼラチン、カゼイン、若しくは大豆蛋白などの天然高分子化合物、あるいはカルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、若しくはヒドロキシプロピルセルロース(HPC)等のセルロース変性ポリマー、あるいはポリビニルアルコール(PVA)、変性PVA、ポリアクリルアミド、ポリエチレン、ポリアセタール樹脂、グアーガム、ポリエステル、ポリビニルピロリドン、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体等を挙げることができる。これらのうち、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂が定着性、画質、保存安定性の観点から特に好ましい。   In the present invention, it is possible to contain one or more other resin emulsions C other than the urethane resin emulsions A and B. The resin emulsion C is an acrylic acid polymer that is a polymer or copolymer of acrylic acid (or methacrylic acid) or a derivative thereof (for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, methacrylic acid, or methyl methacrylate). , Styrene-acrylic resin, acrylic silicon resin, styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene-vinyl acetate (EVA), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), or other rubber-based polymers, starch, modified starch, gelatin, casein, Or a natural polymer such as soybean protein, or a cellulose-modified polymer such as carboxymethylcellulose (CMC), hydroxyethylcellulose (HEC), or hydroxypropylcellulose (HPC), or And polyvinyl alcohol copolymers - polyvinyl alcohol (PVA), modified PVA, polyacrylamide, polyethylene, polyacetal resins, guar gum, polyesters, polyvinyl pyrrolidone, ethylene. Of these, acrylic resins, styrene-acrylic resins, and acrylic silicon resins are particularly preferable from the viewpoints of fixability, image quality, and storage stability.

インクのpHとしては5以上12以下が好ましく、6以上11以下がより好ましく、7以上10以下がさらに好ましい。pHが5未満、あるいは12を超えるとインクの保存時に凝集・増粘が生じやすくなる傾向がある。なお、本発明におけるpHは東亜電波社製pHメーター HM-50V で25℃の条件で測定した値である。
pHの調整方法としては、上記ウレタン樹脂エマルジョンのカルボキシル基あるいはスルホニル基の中和で例示されているアルカリの他、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、炭酸等の酸、尿素等を添加することにより可能である。
The pH of the ink is preferably 5 or more and 12 or less, more preferably 6 or more and 11 or less, and further preferably 7 or more and 10 or less. If the pH is less than 5 or more than 12, aggregation and thickening tend to occur during storage of the ink. The pH in the present invention is a value measured at 25 ° C. with a pH meter HM-50V manufactured by Toa Denpa.
As a method for adjusting pH, ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, quaternary phosphonium hydroxide, carbonic acid, as well as alkalis exemplified in the neutralization of carboxyl group or sulfonyl group of the urethane resin emulsion can be used. It is possible by adding an alkali metal carbonate such as lithium, sodium carbonate or potassium carbonate, an acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid or carbonic acid, urea or the like.

本発明のインクは水を分散媒として使用することができる。なお、インクを所望の物性にするため、インクの乾燥を防止するため、また、各化合物の溶解安定性を向上するため等の目的で下記の水溶性有機溶剤を使用することができる。
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール等のアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、2−メチルー1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール、上記多価アルコールと上記アルコールを脱水縮合して得られるモノエーテル誘導体およびジエーテル誘導体、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールフェニルエーテル、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチルー2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ―ブチロラクトン類である。これらの溶剤は、水とともに単独もしくは複数混合して用いられる。
これらの中で特に好ましいものはジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール200〜600、トリエチレングリコール、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、1、2、4−ブタントリオール、ペトリオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1、4−ブタンジオール、2−メチルー1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、N−メチル−2−ピロリドン,N−ヒドロキシエチルピロリドン、2−ピロリドン、1、3ジメチルイミダゾリジノンであり、これらを用いることにより本化合物の高い溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。
水溶性有機溶剤の添加量としては、質量基準で、10%以上50%以下が好ましい。水溶性有機溶剤が10%未満だと乾燥後の粘度が高くなり、50%を越えるとインクの粘度が高くなるばかりでなく、印字した際に文字品質が低下する傾向にある。
The ink of the present invention can use water as a dispersion medium. The following water-soluble organic solvents can be used for the purpose of making the ink have desired physical properties, preventing the ink from drying, and improving the dissolution stability of each compound.
Alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, 1,2-propanediol, 1, 2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 2-methyl-1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, Obtained by dehydration condensation of polyhydric alcohols such as glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, and petriol, and the polyhydric alcohol and the alcohol. Monoether derivatives and Ether derivatives, polyhydric alcohol phenyl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolide Non, nitrogen-containing heterocyclic compounds such as ε-caprolactam, amides such as formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, ketones such as acetone and methylethylketone, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanol Amines such as amine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, butylamine, sulfur-containing compounds such as dimethylsulfoxyside, sulfolane, thiodiethanol, Propylene carbonate, ethylene carbonate, and γ-butyrolactone. These solvents are used alone or in combination with water.
Among these, particularly preferred are diethylene glycol, thiodiethanol, polyethylene glycol 200 to 600, triethylene glycol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, petriol, 1,3- Butanediol, 2,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-methyl-1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethylpyrrolidone, 2- Pyrrolidone, 1,3 dimethylimidazolidinone. By using these compounds, excellent effects can be obtained for the high solubility of the present compound and the prevention of poor jetting properties due to water evaporation.
The addition amount of the water-soluble organic solvent is preferably 10% or more and 50% or less on a mass basis. If the water-soluble organic solvent is less than 10%, the viscosity after drying increases, and if it exceeds 50%, not only the viscosity of the ink increases, but also the character quality tends to deteriorate when printed.

また、本発明のインクに添加する界面活性剤以外で表面張力を調整する目的で添加される浸透剤としてはジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキルおよびアリールエーテル類、2−エチル−1,3ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール等のジオール類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、エタノール、2−プロパノール等の低級アルコール類が挙げられるが、特に好ましいのは多価アルコールアルキルエーテルとしてジエチレングリコールモノブチルエーテル、炭素数6以上のジオールとして2−エチル−1,3ヘキサンジオールおよび2,2,4−トリメチル1,3ペンタンジオールである。ジオール類は水不溶性色材の凝集が発生しにくいということで好適である。添加量はその種類や所望の物性にもよるが0.1質量%以上20質量%以下、好ましくは0.5質量%以上10質量%以下の範囲で添加される。0.1質量%未満では浸透性が不充分であり20質量%以上では粒子化特性に悪影響を及ぼす。またこれらの添加によりインクジェットヘッド部材や記録器具への濡れ性も改善され、充填性が向上し気泡による記録不良が発生しにくくなる。   Further, as a penetrant added for the purpose of adjusting the surface tension other than the surfactant added to the ink of the present invention, diethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, Alkyl and aryl ethers of polyhydric alcohols such as diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol chlorophenyl ether, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,2,4-trimethyl- Diols such as 1,3-pentanediol and 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, polyoxyethylene polyoxypropylene block Copolymers, lower alcohols such as ethanol, 2-propanol, and the like are mentioned. Particularly preferred are diethylene glycol monobutyl ether as polyhydric alcohol alkyl ether, 2-ethyl-1,3-hexanediol as diol having 6 or more carbon atoms, and 2,2,4-trimethyl 1,3-pentanediol. Diols are preferred because they are less likely to cause aggregation of water-insoluble colorants. The addition amount depends on the type and desired physical properties, but is 0.1 to 20% by mass, preferably 0.5 to 10% by mass. If it is less than 0.1% by mass, the permeability is insufficient, and if it is 20% by mass or more, the particle formation characteristics are adversely affected. In addition, the addition of these improves wettability to the ink jet head member and the recording device, improves the filling property, and makes it difficult for recording defects due to bubbles to occur.

本発明のインクジェット用インクには、上記の材料のほかに従来より知られている添加剤を加えることができる。
例えば、防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、イソチアゾリン等が本発明に使用できる。
その他キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等がある。
防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニイウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリト−ル、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト、ベンゾトリアゾール等がある。
その他、目的に応じて水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤、消泡剤、pH緩衝剤等を添加することも可能である。
また必要に応じ染料の併用も可能である。好ましい染料としては、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接性染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料に分類される染料で耐水、耐光性が優れたものが用いられる。
In addition to the above materials, conventionally known additives can be added to the inkjet ink of the present invention.
For example, as a preservative and antifungal agent, sodium dehydroacetate, sodium sorbate, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol, isothiazoline and the like can be used in the present invention.
Other chelating agents include, for example, sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uramil diacetate, and the like.
Examples of the rust inhibitor include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropyl ammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, dicyclohexyl ammonium nitrite, and benzotriazole.
In addition, it is possible to add a water-soluble ultraviolet absorber, a water-soluble infrared absorber, an antifoaming agent, a pH buffering agent and the like depending on the purpose.
In addition, a dye can be used together as necessary. As a preferable dye, those having excellent water resistance and light resistance among dyes classified into acid dyes, direct dyes, basic dyes, reactive dyes, and food dyes in the color index are used.

本発明のインクの製造方法としては、最初に水、顔料、これを分散する前記ノニオン系またはアニオン系界面活性剤、必要に応じて水溶性有機溶剤を混合して顔料分散体を調製する。この調製は、攪拌羽根やホモジナイザー、ビーズレス分散機でプレミックス後、サンドミル、ボールミル、ダイノーミル、ロールミル、ナノマイザー、ホモジナイザー等の公知の分散機を用いて分散することにより行われる。その後、得られた顔料分散体とウレタン樹脂エマルジョンAを混合し、さらにその後、ウレタン樹脂エマルジョンBおよび必要に応じて他の材料を加え混合する方法が望ましい。顔料分散体とウレタン樹脂エマルジョンAの混合前に、ウレタン樹脂エマルジョンBおよび他の材料を混合すると凝集、増粘することがある。また、顔料分散体あるいはインクをフィルター、遠心分離装置等で粗大粒子を濾過することで、インクの吐出安定性を確保することができる。   As a method for producing the ink of the present invention, first, a pigment dispersion is prepared by mixing water, a pigment, the nonionic or anionic surfactant that disperses the pigment, and, if necessary, a water-soluble organic solvent. This preparation is performed by premixing with a stirring blade, a homogenizer, or a beadless disperser and then dispersing using a known disperser such as a sand mill, ball mill, dyno mill, roll mill, nanomizer, or homogenizer. Thereafter, it is desirable to mix the obtained pigment dispersion and the urethane resin emulsion A, and then add and mix the urethane resin emulsion B and other materials as necessary. If the urethane resin emulsion B and other materials are mixed before mixing the pigment dispersion and the urethane resin emulsion A, they may aggregate and thicken. Further, by filtering coarse particles with a pigment dispersion or ink using a filter, a centrifugal separator, or the like, it is possible to ensure ink ejection stability.

本発明のインクを収容するインクカートリッジとしては、カートリッジに充填してキャリッジの上に搭載するタイプ、あるいは袋形状でキャリッジとは離れた場所に設置し、ヘッドにパイプ等でインクを供給するタイプのいずれも使用可能である。   The ink cartridge for storing the ink of the present invention is of a type that is filled in the cartridge and mounted on the carriage, or a bag-shaped type that is installed at a location away from the carriage and that supplies ink to the head by a pipe or the like. Either can be used.

上記のインクを印字する方法としては連続噴射型あるいはオンデマンド型が挙げられる。オンデマンド型としてはピエゾ方式、サーマルインクジェット方式、静電方式等、いずれの方法でも使用できる。例えば図1に示されるようなインクジェット装置に適用することができる。
図1に図示するように、このインクジェット装置(50)は、紙送りモータ(51)によって用紙(52)を搬送する機構と、キャリッジモータ(53)によってキャリッジ(54)をプラテン(55)と対向しながら往復動させる機構と、キャリッジ(54)に搭載された印刷ヘッド(56)を駆動してインクの吐出およびドット形成を制御する機構と、ヘッドにインクを供給するためのカラーインクカートリッジ(63)および黒インクカートリッジ(65)と、カートリッジを保持するための仕切り板(64)と、これらの紙送りモータ(51)、キャリッジモータ(53)、印刷ヘッド(56)および操作パネル(57)との信号のやり取りを司る制御回路(58)とから構成されている。
記録媒体である用紙(52)を搬送する機構は、紙送りモータ(51)の回転をプラテン(55)のみならず、図示しない用紙搬送ローラに伝達するギヤトレインを備える。また、キャリッジ(54)を往復動させる機構は、プラテン(55)の軸と並行に架設されキャリッジ(54)を摺動可能に保持する摺動軸(59)と、キャリッジモータ(53)との間に無端状の駆動ベルト(60)を張設するプーリ(61)と、キャリッジ(54)の原点位置を検出する位置検出センサ(62)等から構成されている。
なお、制御系については、図示しないが、インクジェット装置内に設けられた制御回路は、例えば、周知のCPU 、プログラムなどを記憶したP−ROM 、RAM 、文字のドットマトリクスを記憶したキャラクタジェネレータ(CG)などを中心とする算術論理演算回路として構成されており、この他、外部のモータ等とのインタフエースを専用に行なうI/F専用回路、このI/F専用回路に接続され印刷ヘッド(56)を駆動するヘッド駆動回路、同じく紙送りモータ(51)およびキャリッジモータ(53)を駆動するモータ駆動回路等を備える。前記のような方法およびインクジェット装置により印字された画像形成物は、画像濃度および彩度などに優れている。
Examples of the method for printing the ink include a continuous jet type and an on-demand type. As an on-demand type, any method such as a piezo method, a thermal ink jet method, and an electrostatic method can be used. For example, the present invention can be applied to an ink jet apparatus as shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the ink jet apparatus (50) includes a mechanism for transporting paper (52) by a paper feed motor (51), and a carriage (54) opposed to a platen (55) by a carriage motor (53). A mechanism that reciprocates while driving, a mechanism that drives the print head (56) mounted on the carriage (54) to control ink ejection and dot formation, and a color ink cartridge (63) for supplying ink to the head. ) And black ink cartridge (65), a partition plate (64) for holding the cartridge, a paper feed motor (51), a carriage motor (53), a print head (56), and an operation panel (57) And a control circuit (58) that controls the exchange of the signals.
The mechanism for transporting the paper (52) as a recording medium includes a gear train that transmits the rotation of the paper feed motor (51) not only to the platen (55) but also to a paper transport roller (not shown). The mechanism for reciprocating the carriage (54) includes a slide shaft (59) that is laid in parallel with the platen (55) shaft and slidably holds the carriage (54), and a carriage motor (53). A pulley (61) that stretches an endless drive belt (60) therebetween, a position detection sensor (62) that detects the origin position of the carriage (54), and the like.
The control system is not shown in the figure, but a control circuit provided in the ink jet apparatus includes, for example, a well-known CPU, a P-ROM storing a program, a RAM, and a character generator (CG that stores a dot matrix of characters). In addition to this, an I / F dedicated circuit dedicated to interface with an external motor or the like, and a print head (56 ), A motor driving circuit for driving the paper feed motor (51) and the carriage motor (53), and the like. The image formed product printed by the method and the ink jet apparatus as described above is excellent in image density and saturation.

以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記例に限定されるものではない。なお、部とあるのは質量部を意味する。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to the following example. In addition, with a part means a mass part.

顔料分散体の製造方法
下記表1の顔料、界面活性剤、水をプレミックス後、アシザワ・ファインテック社製ダイノーミルで0.3μmジルコニアビーズを用い2時間分散後、ビーズと液体を分離し、顔料分散液A〜C(顔料濃度15質量%、界面活性剤濃度3.75質量%)を得た。
Manufacturing method of pigment dispersion After premixing the pigment, surfactant, and water shown in Table 1 below, using a Dino-Mill manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd., using 0.3 μm zirconia beads for 2 hours, separating the beads from the liquid and dispersing the pigment Liquids A to C (pigment concentration: 15% by mass, surfactant concentration: 3.75% by mass) were obtained.

Figure 2007063316
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上記A〜Cの顔料分散体を用い、表2に記載される実施例1〜6、比較例1〜4の処方のうち、顔料分散体と樹脂エマルジョン1を調合、攪拌後、残りの材料を調合、攪拌後に0.8μmフィルターで濾過してインクを得た。さらに真空脱気後、リコー社製IPSiO G707用インクパックに充填してインクカートリッジを得た。   Using the pigment dispersions A to C described above, among the formulations of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 described in Table 2, the pigment dispersion and the resin emulsion 1 were prepared, and after stirring, the remaining materials were used. After mixing and stirring, the mixture was filtered through a 0.8 μm filter to obtain an ink. Further, after vacuum deaeration, an ink cartridge for IPSiO G707 made by Ricoh was filled into an ink cartridge.

Figure 2007063316
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上記実施例1〜6、比較例1〜4のインクを密封状態で50℃、7日間保存し、保存前後の粘度の変化率を計算した。また実施例1〜6、比較例1〜4のインク充填したインクカートリッジを IPSiO G707 にセットし、普通紙高画質モードで普通紙 Type6200(リコー社製)にベタ画像を印写し、画像の光学濃度(OD)を X-Rite 938 で測定した。結果を下記表5に記す。   The inks of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were stored in a sealed state at 50 ° C. for 7 days, and the rate of change in viscosity before and after storage was calculated. Ink cartridges filled with the inks of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were set in IPSiO G707, and a solid image was printed on plain paper Type 6200 (manufactured by Ricoh) in plain paper high-quality mode, and the optical density of the image (OD) was measured with X-Rite 938. The results are shown in Table 5 below.

Figure 2007063316
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Figure 2007063316
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以上のように実施例1〜6では画像濃度が高く、保存安定性もカーボネート系ポリウレタン樹脂エマルジョンを用いた実施例3で粘度低下が見られるものの、他のインクでは安定であった。一方比較例1〜4では画像濃度と保存安定性の両立ができなかった。   As described above, in Examples 1 to 6, the image density was high, and the storage stability was stable in other inks although a decrease in viscosity was observed in Example 3 using the carbonate-based polyurethane resin emulsion. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, the image density and the storage stability could not be compatible.

本発明によれば、普通紙での印字特性に優れ、高濃度高浸透インクにおいても保存安定性が良好なインクジェット用インク、その製造方法、インクカートリッジ、インクジェット装置、画像形成方法および画像形成物を提供することができる。   According to the present invention, an inkjet ink excellent in printing characteristics on plain paper and excellent in storage stability even in a high-concentration and high-penetration ink, a manufacturing method thereof, an ink cartridge, an inkjet apparatus, an image forming method, and an image formed article are provided. Can be provided.

本発明に使用可能なインクジェット装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the inkjet apparatus which can be used for this invention.

符号の説明Explanation of symbols

50 インクジェット装置
51 紙送りモータ
52 用紙
53 キャリッジモータ
54 キャリッジ
56 印刷ヘッド
58 制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Inkjet apparatus 51 Paper feed motor 52 Paper 53 Carriage motor 54 Carriage 56 Print head 58 Control circuit

Claims (16)

少なくとも顔料、前記顔料を分散するノニオン系またはアニオン系界面活性剤、平均粒径10nm未満のウレタン樹脂エマルジョンAおよび平均粒径10nm以上200nm以下のウレタン樹脂エマルジョンBを含有することを特徴とするインクジェット用インク。   It contains at least a pigment, a nonionic or anionic surfactant that disperses the pigment, a urethane resin emulsion A having an average particle size of less than 10 nm, and a urethane resin emulsion B having an average particle size of 10 nm to 200 nm. ink. 前記ウレタン樹脂エマルジョンAがエーテル系であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット用インク。   The inkjet ink according to claim 1, wherein the urethane resin emulsion A is ether-based. 前記ウレタン樹脂エマルジョンBがエーテル系またはエステル系であることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット用インク。   The inkjet ink according to claim 1 or 2, wherein the urethane resin emulsion B is ether-based or ester-based. 前記ウレタン樹脂エマルジョンAまたはBの少なくとも一方が、カルボキシル基を含有する自己乳化型であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェット用インク。   The inkjet ink according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the urethane resin emulsion A or B is a self-emulsifying type containing a carboxyl group. 前記ウレタン樹脂エマルジョンAの含有量よりも、前記ウレタン樹脂エマルジョンBの含有量の方が多いことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のインクジェット用インク。   The inkjet ink according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of the urethane resin emulsion B is larger than the content of the urethane resin emulsion A. 前記ウレタン樹脂エマルジョンAの含有量よりも、前記ノニオン系またはアニオン系界面活性剤の含有量の方が多いことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のインクジェット用インク。   The inkjet ink according to any one of claims 1 to 5, wherein the content of the nonionic or anionic surfactant is greater than the content of the urethane resin emulsion A. 前記顔料に対する前記ウレタン樹脂エマルジョンAの含有量が3質量%以上20質量%以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のインクジェット用インク。   The inkjet ink according to claim 1, wherein the content of the urethane resin emulsion A with respect to the pigment is 3% by mass or more and 20% by mass or less. インク中の固形分濃度の総量が6質量%以上25質量%以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のインクジェット用インク。   8. The ink-jet ink according to claim 1, wherein the total solid content concentration in the ink is 6% by mass or more and 25% by mass or less. 前記顔料を分散するノニオン系またはアニオン系界面活性剤以外の、他のノニオン系またはアニオン系界面活性剤をさらに含有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のインクジェット用インク。   The inkjet ink according to claim 1, further comprising another nonionic or anionic surfactant other than the nonionic or anionic surfactant that disperses the pigment. 前記ウレタン樹脂エマルジョンAおよびB以外の、他の樹脂エマルジョンCを1種以上含有することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のインクジェット用インク。   10. The ink-jet ink according to claim 1, comprising at least one resin emulsion C other than the urethane resin emulsions A and B. 11. 前記樹脂エマルジョンCが、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂およびアクリルシリコン樹脂から選択された1種以上であることを特徴とする請求項10に記載のインクジェット用インク。   The inkjet ink according to claim 10, wherein the resin emulsion C is at least one selected from an acrylic resin, a styrene-acrylic resin, and an acrylic silicon resin. 顔料とこれを分散するノニオン系またはアニオン系界面活性剤とを混合して顔料分散体を調製し、前記顔料分散体と平均粒径10nm未満のウレタン樹脂エマルジョンAとを混合した後、平均粒径10nm以上200nm以下のウレタン樹脂エマルジョンBおよび必要に応じて他の材料を加え混合することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のインクジェット用インクを製造する方法。   A pigment dispersion is prepared by mixing a pigment and a nonionic or anionic surfactant that disperses the pigment, and after mixing the pigment dispersion and the urethane resin emulsion A having an average particle diameter of less than 10 nm, the average particle diameter is mixed. The method for producing an ink-jet ink according to any one of claims 1 to 11, wherein the urethane resin emulsion B of 10 nm to 200 nm and other materials are added and mixed as necessary. 請求項1〜11のいずれかに記載のインクジェット用インクを収容したことを特徴とするインクカートリッジ。   An ink cartridge containing the ink-jet ink according to claim 1. 請求項1〜11のいずれかに記載のインクジェット用インクを吐出させるヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット装置。   An ink jet apparatus comprising a head for discharging the ink jet ink according to claim 1. 請求項14に記載のインクジェット装置を用いて印字することを特徴とする画像形成方法。   15. An image forming method, wherein printing is performed using the ink jet apparatus according to claim 14. 請求項15に記載の画像形成方法により印字されたことを特徴とする画像形成物。
An image formed product printed by the image forming method according to claim 15.
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