JP2011132536A - Ink composition and method for forming image - Google Patents

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    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/12Embodiments of or processes related to ink-jet heads with ink circulating through the whole print head

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink composition providing stable ejection properties and to provide an image formation method which achieves stable ejection properties and provides an image having excellent rubbing resistance. <P>SOLUTION: The ink composition comprises at least a water-soluble organic solvent (a), a pigment (b), water (c) and a nonionic polymer compound (d) as a thickner, wherein the content of the water-soluble organic solvent (a) is 5-30 mass% relative to the total amount of the ink composition, and viscosity measured by changing the shear rate of the ink composition satisfies the following expression: 0.70≤V<SB>high</SB>/V<SB>low</SB>≤0.95, wherein V<SB>high</SB>is viscosity at 25°C measured at a shear rate of 1.5×10<SP>5</SP>(s<SP>-1</SP>) and V<SB>low</SB>is viscosity at 25°C measured at a shear rate of 3.0×10<SP>3</SP>(s<SP>-1</SP>). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、インク組成物、及びそれを用いた画像形成方法に関する。   The present invention relates to an ink composition and an image forming method using the same.

インクジェット記録方法は、インクジェットヘッドに形成された多数のノズルからそれぞれインク滴を打滴することによって記録を行うものであり、記録動作時の騒音が低く、ランニングコストが安く、多種多様な記録媒体に対して高品位な画像を記録できることなどから幅広く利用されている。   The ink jet recording method performs recording by ejecting ink droplets from a large number of nozzles formed on an ink jet head, and the noise during the recording operation is low, the running cost is low, and various recording media are used. On the other hand, it is widely used because it can record high-quality images.

インクジェット記録方法で記録する際の被記録媒体としては普通紙、コート紙、光沢紙、OHPシート、バックプリントフィルムなど様々なものが市販されているが、一般のオフィスでのビジネス用途では低価格の普通紙を用いることが多い。この際の要求特性としては通常要求される特性を満足することに加え、紙に多くのインクが付与された際に生じるカール(紙が反る、丸まる)現象など、また、形成される画像において、吐出インク滴の飛翔方向のばらつき等に由来する画像解像性の劣化を抑制することも重要である。   Various recording media such as plain paper, coated paper, glossy paper, OHP sheet, and back print film are commercially available for recording by the ink jet recording method. However, they are inexpensive for business use in general offices. Often plain paper is used. In addition to satisfying the required characteristics, the required characteristics at this time include curling (paper curling and curling) that occurs when a large amount of ink is applied to the paper. It is also important to suppress deterioration in image resolution caused by variations in the flying direction of the ejected ink droplets.

上記に関連して、吐出安定性に優れるとされるインクジェット記録用インクとして、特定の分散剤と特定の化合物を有するインクジェット記録用インクが開示されている(例えば、、特許文献1〜4参照。)。
特開2008−231336号公報 特開2008−231337号公報 特開2008−231338号公報 特開2008−231339号公報
In relation to the above, ink jet recording inks having a specific dispersant and a specific compound are disclosed as inks for ink jet recording that are excellent in ejection stability (see, for example, Patent Documents 1 to 4). ).
JP 2008-231336 A JP 2008-231337 A JP 2008-231338 A JP 2008-231339 A

しかしながら、特許文献1〜4に記載のインクでは、安定な吐出性を得ることができなかった。
本発明は、安定な吐出性を得ることが可能なインク組成物、及び安定な吐出性が可能で、かつ、画像の耐擦性に優れる画像形成方法を提供することを課題とする。
However, the inks described in Patent Documents 1 to 4 cannot obtain stable ejection properties.
An object of the present invention is to provide an ink composition capable of obtaining stable ejection properties, and an image forming method capable of stable ejection properties and excellent in image abrasion resistance.

<1>
(a)水溶性有機溶剤、(b)顔料、(c)水および(d)増粘剤としてのノニオン性高分子化合物を少なくとも含み、前記(a)水溶性有機溶剤の含有率がインク総量に対して5〜30質量%であるインク組成物であって、該インク組成物の剪断速度を変化させて測定した粘度が下記式を満たすことを特徴とするインク組成物。

0.70≦Vhigh/Vlow≦0.95

[式中、Vhighは剪断速度1.5×10(s−1)で測定した25℃粘度(mPa・s)を表し、Vlowは剪断速度3.0×10(s−1)で測定した25℃粘度(mPa・s)を表す。]
<2>
前記(d)増粘剤が重量平均分子量5,000〜100,000のノニオン性高分子化合物であることを特徴とする請求項1に記載のインク組成物。
<3>
前記ノニオン性高分子化合物が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキシエチレングリコール、およびポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする上記<1>又は<2>に記載のインク組成物。
<4>
前記(b)顔料が、水不溶性の分散剤で分散されていることを特徴とする上記<1>または〜<3>のいずれか1項に記載のインク組成物。
<5>
前記(b)顔料が、転相乳化法によって分散された顔料であることを特徴とする上記<1>〜<4>のいずれか1項に記載のインク組成物。
<6>
さらに(e)ポリマー粒子を含有することを特徴とする上記<1>〜<5>のいずれか1項に記載のインク組成物。
<7>
前記(e)ポリマー粒子が自己分散性ポリマー粒子であることを特徴とする上記<6>に記載のインク組成物。
<8>
(b)顔料と前記水不溶性の分散剤と前記(e)ポリマー粒子の総量が該インク組成物の総量に対して7質量%以上であることを特徴とする上記<1>〜<7>のいずれか1項に記載のインク組成物。
<9>
複数の液滴吐出素子と、前記複数の液滴吐出素子にそれぞれ供給路を介して連通する共通流路及び前記複数の液滴吐出素子にそれぞれ還流路を介して連通する共通循環路を有し、前記共通流路から前記複数の液滴吐出素子にインク組成物を供給すると共に、前記共通循環路にインク組成物を循環するインク循環装置と、を備えた画像形成装置を用いて、上記<1>〜<7>のいずれか1項に記載のインク組成物を吐出して記録媒体上に画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
<10>
前記インク組成物は前記共通流路から前記供給路を介してノズルを有する前記複数の液滴吐出素子に供給され、前記ノズルから吐出されなかった前記インク組成物は前記還流路を介して前記共通循環路に循環することを特徴とする上記<9>に記載の画像形成方法。
<11>
前記画像形成装置は、前記共通流路と前記共通循環路のインク組成物の圧力差を変化させることによって、前記共通流路から供給できる前記インク組成物の供給量を調整することを特徴とする上記<9>または<10>に記載の画像形成方法。
<12>
前記液滴吐出素子は、前記インク組成物を吐出するノズルと、前記ノズルに連通するノズル流路と、前記ノズル流路を介して前記ノズルに連通し、前記供給路を介して前記共通流路から前記インク組成物が供給される圧力室とを備え、前記共通循環路は、前記還流路を介して前記ノズル流路に連通されていることを特徴とする上記<9>〜<11>のいずれか1項に記載の画像形成方法。
<1>
(A) a water-soluble organic solvent, (b) a pigment, (c) water, and (d) a nonionic polymer compound as a thickener, and the content of the water-soluble organic solvent (a) An ink composition having an ink composition of 5 to 30% by mass, wherein the viscosity measured by changing the shear rate of the ink composition satisfies the following formula.

0.70 ≦ V high / V low ≦ 0.95

[Where V high represents a 25 ° C. viscosity (mPa · s) measured at a shear rate of 1.5 × 10 5 (s −1 ), and V low represents a shear rate of 3.0 × 10 3 (s −1 ). This represents the 25 ° C. viscosity (mPa · s) measured by ]
<2>
2. The ink composition according to claim 1, wherein the (d) thickener is a nonionic polymer compound having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000.
<3>
<1>, wherein the nonionic polymer compound is at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyoxyethylene glycol, and polyoxyethylene polyoxypropylene copolymer. Or the ink composition as described in <2>.
<4>
The ink composition according to any one of <1> or <3>, wherein the pigment (b) is dispersed with a water-insoluble dispersant.
<5>
The ink composition according to any one of <1> to <4>, wherein the pigment (b) is a pigment dispersed by a phase inversion emulsification method.
<6>
The ink composition according to any one of <1> to <5>, further comprising (e) polymer particles.
<7>
(E) The ink composition according to <6>, wherein the polymer particles are self-dispersing polymer particles.
<8>
(B) The total amount of the pigment, the water-insoluble dispersant, and the (e) polymer particles is 7% by mass or more based on the total amount of the ink composition. The ink composition according to any one of the above.
<9>
A plurality of droplet discharge elements, a common flow path communicating with each of the plurality of droplet discharge elements via a supply path, and a common circulation path communicating with the plurality of droplet discharge elements via a reflux path. An image forming apparatus comprising: an ink circulation device that supplies an ink composition from the common flow path to the plurality of droplet discharge elements and circulates the ink composition in the common circulation path. An image forming method comprising forming an image on a recording medium by discharging the ink composition according to any one of 1> to <7>.
<10>
The ink composition is supplied from the common flow path to the plurality of droplet discharge elements having nozzles through the supply path, and the ink composition that has not been discharged from the nozzles is supplied to the common flow path through the reflux path. The image forming method according to <9>, wherein the image forming method circulates in a circulation path.
<11>
The image forming apparatus adjusts a supply amount of the ink composition that can be supplied from the common flow path by changing a pressure difference between the ink compositions in the common flow path and the common circulation path. The image forming method according to <9> or <10> above.
<12>
The droplet discharge element includes a nozzle that discharges the ink composition, a nozzle channel that communicates with the nozzle, a nozzle that communicates with the nozzle via the nozzle channel, and the common channel that passes through the supply channel. <9> to <11>, wherein the common circulation path communicates with the nozzle flow path via the reflux path. The image forming method according to any one of the above.

本発明によれば、安定な吐出性を得ることが可能なインク組成物、及び安定な吐出性が可能で、かつ、画像耐擦性に優れる画像形成方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an ink composition capable of obtaining stable ejection properties, and an image forming method capable of stable ejection properties and excellent in image abrasion resistance.

≪インク組成物≫
本発明のインク組成物は、(a)水溶性有機溶剤、(b)顔料、(c)水および(d)増粘剤としてノニオン性高分子化合物を少なくとも含み、前記(a)水溶性有機溶剤の含有率がインク総量に対して5〜30質量%であるインク組成物であって、該インク組成物の剪断速度を変化させて測定した粘度が後述の式を満たすことを特徴とする。
本発明のインク組成物は、上記構成とすることにより、吐出安定性に優れたものとなる。
≪Ink composition≫
The ink composition of the present invention includes (a) a water-soluble organic solvent, (b) a pigment, (c) water, and (d) at least a nonionic polymer compound as a thickener. Is an ink composition having a content of 5 to 30% by mass with respect to the total amount of the ink, and the viscosity measured by changing the shear rate of the ink composition satisfies the following formula.
The ink composition of the present invention has excellent ejection stability by adopting the above-described configuration.

<高剪断粘度>
本発明のインク組成物は、剪断速度を変化させて測定した粘度(高剪断粘度)が下記式を満たすことを必要とする。
0.70≦Vhigh/Vlow≦0.95
式中、Vhighは剪断速度1.5×10(s−1)で測定した25℃粘度(mPa・s)を表し、Vlowは剪断速度3.0×10(s−1)で測定した25℃粘度(mPa・s)を表す。
インクジェット記録では微細なノズルからインクを吐出するため、ノズルではインクには高い剪断速度がかかる。剪断速度を変化させたときに粘度の低下が著しいと、ノズルからインクの吐出が不安定になる。
本発明では剪断速度を変化させたときの変化が小さく、上記の範囲に調整することによって、安定した吐出性を得ることが出来る。
<High shear viscosity>
The ink composition of the present invention requires that the viscosity (high shear viscosity) measured by changing the shear rate satisfies the following formula.
0.70 ≦ V high / V low ≦ 0.95
In the formula, V high represents a 25 ° C. viscosity (mPa · s) measured at a shear rate of 1.5 × 10 5 (s −1 ), and V low is a shear rate of 3.0 × 10 3 (s −1 ). The measured 25 degreeC viscosity (mPa * s) is represented.
Ink jet recording ejects ink from fine nozzles, so that a high shear rate is applied to the ink at the nozzles. If the viscosity is significantly reduced when the shear rate is changed, ink ejection from the nozzle becomes unstable.
In the present invention, the change when the shear rate is changed is small, and a stable discharge property can be obtained by adjusting to the above range.

顔料粒子とノニオン性高分子化合物との相互作用のために高剪断速度において粘度が下がりやすい(Vhigh/Vlowが小さくなる)傾向を有し、吐出不安定化の原因となりやすいが、本発明の構成の組合せとすることにより、安定した吐出性となる。
剪断速度での粘度の低下を調整する方法としては、増粘剤としてノニオン性高分子化合物を添加する方法を採用するが、更に、使用するノニオン性高分子化合物の分子量、その添加量、水不溶性成分(顔料、水不溶性の顔料分散剤およびポリマー粒子)の量および、水不溶性成分と増粘剤の添加量の比を調整する方法などが挙げられる。
また剪断速度を変えた粘度の測定の方法に限定はなく、公知公用の方法を用いることができる。たとえば、RheoSense社製微量サンプル粘度計VROCなどが挙げられる。
本発明においては、剪断速度を変えた粘度Vhigh、Vlowの測定の方法は下記の条件で測定した値を採用する。
マイクロチップ方式微量サンプル粘度計VROC(RheoSense社製)、測定チップはC−Type(depth=100μm)を使用した。上記粘度計の測定ユニットを全てインキュベーターの中に格納し、25℃に温度調整を行った。
Due to the interaction between the pigment particles and the nonionic polymer compound, the viscosity tends to decrease at a high shear rate (V high / V low decreases), which tends to cause ejection instability. By adopting the combination of the configurations, stable ejection properties are obtained.
As a method for adjusting the decrease in the viscosity at the shear rate, a method of adding a nonionic polymer compound as a thickener is adopted, but the molecular weight of the nonionic polymer compound to be used, its addition amount, water insolubility Examples thereof include a method of adjusting the amount of the components (pigments, water-insoluble pigment dispersant and polymer particles) and the ratio of the amount of the water-insoluble component and the thickener added.
Moreover, there is no limitation in the method of measuring the viscosity by changing the shear rate, and a publicly known method can be used. For example, a trace sample viscometer VROC manufactured by RheoSense can be used.
In the present invention, the values measured under the following conditions are used as the methods for measuring the viscosity V high and V low by changing the shear rate.
A microchip type micro sample viscometer VROC (manufactured by RheoSense) and a measurement chip were C-Type (depth = 100 μm). All the measurement units of the viscometer were stored in an incubator, and the temperature was adjusted to 25 ° C.

<ノニオン性高分子化合物>
本発明のインク組成物は、水系の媒体中に水不溶性の顔料を分散した系に(d)増粘剤としてノニオン性高分子化合物(以下、高分子増粘剤ともいう。)を少なくとも1種含有する。
そして、前記ノニオン性高分子化合物は、更に水溶性であることが好ましい。本発明におけるノニオン性高分子化合物としては、該化合物が溶解した水溶液において水溶液の粘度が水に比べて大きくなる化合物であれば、特に制限はなく用いることができる。
高分子増粘剤としてイオン性(カチオン性およびアニオン性)高分子化合物を添加すると、分散されている素材との相互作用によって、凝集を引き起こし、インクの保存安定性の劣化や、吐出安定性の大幅な劣化を引き起こす。
<Nonionic polymer compound>
In the ink composition of the present invention, at least one nonionic polymer compound (hereinafter also referred to as polymer thickener) is used as a thickener (d) in a system in which a water-insoluble pigment is dispersed in an aqueous medium. contains.
The nonionic polymer compound is preferably water-soluble. The nonionic polymer compound in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound in which the viscosity of the aqueous solution is larger than that of water in the aqueous solution in which the compound is dissolved.
When an ionic (cationic or anionic) polymer compound is added as a polymer thickener, it causes aggregation due to interaction with the dispersed material, resulting in deterioration of ink storage stability and ejection stability. Causes significant deterioration.

本発明におけるノニオン性高分子化合物は、100gの水に対する溶解度(25℃)が1g以上であることが好ましい。
増粘剤として使用するノニオン性高分子化合物の分子量を調整することにより前記高剪断粘度を調整することが好ましく、重量平均分子量5,000〜100,000のノニオン性高分子化合物を使用することが好ましい。
重量平均分子量が5000以上とすることにより、増粘効果が十分に得られ易く、また吐出性の悪化や、添加量の増加による耐擦性の悪化の原因とならない点で好ましい。一方で、分子量が100000以下であると、少量で増粘効果を得ることができ、高剪断での粘度低下を抑えることができ、吐出性が悪化しない点で好ましい。
インクノズルからの吐出信頼性と耐擦性の両立の観点から、8000〜50000であることがより好ましい。
前記ノニオン性高分子化合物としては、例えば、ビニル系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、ポリサッカライド系ポリマー、ポリアクリル系ポリマー、ピロリドン系ポリマー、セルロース系ポリマー等のいずれであってよい。
The nonionic polymer compound in the present invention preferably has a solubility in 100 g of water (25 ° C.) of 1 g or more.
The high shear viscosity is preferably adjusted by adjusting the molecular weight of a nonionic polymer compound used as a thickener, and a nonionic polymer compound having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000 is used. preferable.
When the weight average molecular weight is 5000 or more, a thickening effect is easily obtained, and it is preferable in that it does not cause deterioration in ejection properties and deterioration in abrasion resistance due to an increase in the addition amount. On the other hand, when the molecular weight is 100,000 or less, a thickening effect can be obtained with a small amount, a decrease in viscosity at high shear can be suppressed, and dischargeability is not deteriorated.
It is more preferably 8000 to 50000 from the viewpoint of compatibility between ejection reliability from the ink nozzle and abrasion resistance.
Examples of the nonionic polymer compound include any of vinyl polymers, polyether polymers, polysaccharide polymers, polyacrylic polymers, pyrrolidone polymers, and cellulose polymers.

前記ノニオン性高分子化合物として、具体的には例えば、ゼラチン類、ポリビニルアルコール類、各種変性ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ビニルホルマール類及びその誘導体、ポリオキシアルキレングリコール類、ポリアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、ポリジメチルアミノアクリレート、ポリアクリル酸ソーダ、アクリル酸メタクリル酸共重合体塩、ポリメタクリル酸ソーダ、アクリル酸ビニルアルコール共重合体塩のアクリル基を含むポリマー、澱粉、酸化澱粉、カルボキシル澱粉、ジアルデヒド澱粉、デキストリン、アルギン酸ソーダ、アラビアゴム、カゼイン、プルラン、デキストラン、セルロース又はその誘導体(例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等)などの天然ポリマー又はその誘導体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルエーテル、ポリグリセリン、マレイン酸アルキルビニルエーテル共重合体、マレイン酸N−ビニルピロール共重合体、スチレン無水マレイン酸共重合体、等の合成ポリマー等を挙げることができる。   Specific examples of the nonionic polymer compound include gelatins, polyvinyl alcohols, various modified polyvinyl alcohols, polyvinylpyrrolidones, vinyl formals and derivatives thereof, polyoxyalkylene glycols, polyacrylamide, and polydimethylacrylamide. , Polydimethylaminoacrylate, polyacrylic acid soda, acrylic acid methacrylic acid copolymer salt, polymethacrylic acid soda, polymer containing acrylic group of vinyl alcohol acrylate copolymer salt, starch, oxidized starch, carboxyl starch, dialdehyde Starch, dextrin, sodium alginate, gum arabic, casein, pullulan, dextran, cellulose or derivatives thereof (eg, methylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose, Natural polymers such as droxypropyl cellulose or derivatives thereof, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyvinyl ether, polyglycerol, alkyl vinyl ether maleate copolymer, N-vinyl pyrrole maleate copolymer, styrene maleic anhydride copolymer Examples thereof include synthetic polymers such as coalescence.

中でも、耐擦性と吐出安定性の観点から、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキシアルキレングリコール類、ゼラチン類、ビニルホルマール類及びその誘導体、アクリル酸ビニルアルコール共重合体塩のアクリル基を含むポリマー、澱粉、デキストリン、アラビアゴム、カゼイン、プルラン、デキストラン、セルロース又はその誘導体(例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等)などの天然ポリマー又はその誘導体が好ましい。
更には、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキシアルキレングリコール類がより好ましい。
Among them, from the viewpoint of abrasion resistance and ejection stability, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyoxyalkylene glycols, gelatins, vinyl formals and derivatives thereof, polymers containing an acrylic group of vinyl acrylate copolymer salt, Natural polymers such as starch, dextrin, gum arabic, casein, pullulan, dextran, cellulose or derivatives thereof (for example, methylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, etc.) or derivatives thereof are preferred.
Furthermore, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and polyoxyalkylene glycols are more preferable.

前記ポリオキシアルキレングリコール類は、単一のオキシアルキレン基を含むものであっても、2種以上のオキシアルキレン基を含むものであってもよい。またポリオキシアルキレングリコールが2種以上のオキシアルキレン基を含む場合、ランダムポリマーであってもブロックポリマーであってもよい。
本発明においては、前記ポリオキシアルキレングリコール類は、吐出安定性の観点から、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーの少なくとも1種であることが好ましい。
The polyoxyalkylene glycols may contain a single oxyalkylene group or may contain two or more oxyalkylene groups. Moreover, when polyoxyalkylene glycol contains 2 or more types of oxyalkylene groups, it may be a random polymer or a block polymer.
In the present invention, the polyoxyalkylene glycol is preferably at least one of polyoxyethylene glycol and polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer from the viewpoint of ejection stability.

前記ポリビニルアルコールの平均重合度としては、吐出安定性の観点から、100〜3500が好ましく、120〜2000がより好ましい。また、ケン化度としては、インク分散安定性の観点から、50モル%以上が好ましく、70モル%以上がより好ましい。   The average degree of polymerization of the polyvinyl alcohol is preferably 100 to 3500, more preferably 120 to 2000, from the viewpoint of ejection stability. The degree of saponification is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, from the viewpoint of ink dispersion stability.

また前記ノニオン性高分子化合物は、重量平均分子量が5000〜100000であって、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーから選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、重量平均分子量が8000〜50000であって、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーから選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。   The nonionic polymer compound preferably has a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000, and is at least one selected from polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyoxyethylene glycol, and polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer. The weight average molecular weight is 8000 to 50000, and more preferably at least one selected from polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyoxyethylene glycol, and polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer.

本発明においてノニオン性高分子化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ノニオン性高分子化合物のインク組成物中における含有量としては、ノニオン性高分子化合物の種類に応じて適宜選択することができる。例えば、0.01〜20質量%とすることができる。中でも吐出安定性の観点から、0.01〜5質量%であることが好ましく、0.1〜3.0質量%であることがより好ましい。
In this invention, a nonionic high molecular compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The content of the nonionic polymer compound in the ink composition can be appropriately selected according to the type of the nonionic polymer compound. For example, it can be 0.01-20 mass%. Among these, from the viewpoint of ejection stability, 0.01 to 5% by mass is preferable, and 0.1 to 3.0% by mass is more preferable.

<水溶性有機溶剤>
本発明のインク組成物は、(a)水溶性有機溶剤を少なくとも1種含有し、該水溶性有機溶剤は特に限定されないが、該水溶性有機溶剤の含有率はインク組成物の総量に対して5〜30質量%であることを特徴とする。
前記水溶性有機溶剤の含有率を上記範囲とすることにより、本発明のインク組成物を用いて形成された画像の耐擦性が向上する。
前記水溶性有機溶剤の含有率が、5質量%未満であるとインク組成物を吐出することができず、また、30質量%を超えると耐擦性が悪化する。
前記水溶性有機溶剤の含有率は、画像の耐擦性の観点から、インク組成物の総量に対して8〜25%質量であることが好ましく、10〜20%質量であることがより好ましい。
<Water-soluble organic solvent>
The ink composition of the present invention contains (a) at least one water-soluble organic solvent, and the water-soluble organic solvent is not particularly limited, but the content of the water-soluble organic solvent is based on the total amount of the ink composition. It is 5-30 mass%, It is characterized by the above-mentioned.
By setting the content of the water-soluble organic solvent in the above range, the abrasion resistance of an image formed using the ink composition of the present invention is improved.
If the content of the water-soluble organic solvent is less than 5% by mass, the ink composition cannot be ejected, and if it exceeds 30% by mass, the abrasion resistance deteriorates.
The content of the water-soluble organic solvent is preferably 8 to 25% by mass and more preferably 10 to 20% by mass with respect to the total amount of the ink composition from the viewpoint of image abrasion resistance.

また、前記水溶性有機溶剤の総量に対して70質量%以上が、SP値27.5以下の水溶性有機溶剤であることが好ましい。
本発明において水溶性有機溶剤とは、100gの水に対して5g以上溶解する有機溶剤を意味する。
Moreover, it is preferable that 70 mass% or more is a water-soluble organic solvent of SP value 27.5 or less with respect to the total amount of the said water-soluble organic solvent.
In the present invention, the water-soluble organic solvent means an organic solvent that dissolves 5 g or more in 100 g of water.

本発明におけるSP値は、溶媒の溶解度パラメーター(SP値)を意味し、分子凝集エネルギーの平方根で表される値である。SP値については、Polymer HandBook(Second Edition)第IV章 Solubility Parameter Valuesに記載があり、その値を本発明におけるSP値とする。また、単位は(MPa)1/2であり、25℃における値を指す。
なお、データの記載がないものについては、R.F.Fedors,Polymer Engineering Science,14,p147(1967)に記載の方法で計算した値を本発明におけるSP値とする。
The SP value in the present invention means a solubility parameter (SP value) of a solvent, and is a value represented by the square root of the molecular cohesive energy. The SP value is described in Polymer Handbook (Second Edition), Chapter IV, Solubility Parameter Values, and this value is used as the SP value in the present invention. Moreover, a unit is (MPa) 1/2 and points out the value in 25 degreeC.
In addition, R.D. F. The value calculated by the method described in Fedors, Polymer Engineering Science, 14, p147 (1967) is used as the SP value in the present invention.

本発明において、画像の耐擦性の観点から、SP値が27.5以下の水溶性有機溶剤の含有率は、全水溶性有機溶剤に対して70質量%以上であることが好ましく、全水溶性有機溶剤に対して80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましい。前記含有率が70質量%未満の場合には画像の耐擦性が低下する場合がある。   In the present invention, from the viewpoint of image abrasion resistance, the content of the water-soluble organic solvent having an SP value of 27.5 or less is preferably 70% by mass or more based on the total water-soluble organic solvent. It is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more with respect to the organic solvent. When the content is less than 70% by mass, the abrasion resistance of the image may be lowered.

本発明においては、前記SP値27.5以下の水溶性有機溶剤(以下、「第1の水溶性有機溶剤」ということがある)としては、更に
画像の耐擦性の観点から、そのSP値が16〜27.5であることが好ましく、18〜26.5であることがより好ましい。
In the present invention, the water-soluble organic solvent having an SP value of 27.5 or less (hereinafter sometimes referred to as “first water-soluble organic solvent”) is further SP value from the viewpoint of image abrasion resistance. Is preferably 16 to 27.5, and more preferably 18 to 26.5.

以下にSP値が27.5以下の水溶性有機溶剤の具体例をSP値とともに示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル(DEGmEE)(SP値22.4)
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル(DEGmBE)(SP値21.5)
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル(TEGmBE)(SP値21.1)
・プロピレングリコールモノエチルエーテール(PGmEE)(SP値22.3)
・ジプロピレングリコール(DPG)(SP値27.1)
・ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(DPGmME)(SP値21.3)
・トリエチレングリコールモノエチルエーテル(TEGmEE)(SP値21.7)
・トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(TPGmME)(SP値20.4)
・トリエチレングリコールモノメチルエーテル(TEGmME)(SP値22.1)
・トリプロピレングリコール(TPG)(SP値24.7、例えばPP−200(三洋化成工業(株)製))
・ヘプタオキシプロピレングリコール(SP値21.2、例えば、PP−400(三洋化成工業(株)製))、
・1,2−ヘキサンジオール(SP値24.1)
・POP(3)グリセリルエーテル(SP値26.4、例えばGP−250(三洋化成工業(株)製))
・POP(4)グリセリルエーテル(SP値24.9)
・POP(5)グリセリルエーテル(SP値23.9)
・POP(6)グリセリルエーテル(SP値23.2、例えばGP−400(三洋化成工業(株)製))
・POP(7)グリセリルエーテル(SP値22.6)
・POP(8)グリセリルエーテル(SP値22.1)
・POP(9)グリセリルエーテル(SP値21.7、例えばGP−600(三洋化成工業(株)製))
・POP(10)グリセリルエーテル(SP値21.4)
・POP(16)グリセリルエーテル(SP値20.2、例えばGP−1000(三洋化成工業(株)製))
・POP(4)ジグリセリルエーテル(SP値26.1、例えばSC−P400(阪本薬品工業(株)製))、
・POP(9)ジグリセリルエーテル(SP値22.7、例えばSC−P750(阪本薬品工業(株)製))、
・POE(20)ジグリセリルエーテル(SP値22.4、例えばSC−E1000(阪本薬品工業(株)製))、
・POE(40)ジグリセリルエーテル(SP値21.0、例えばSC−E2000(阪本薬品工業(株)製))。
・ジオキシエチレンジオキシプロピレンブチルエーテル(SP値20.1、例えば50HB−55(三洋化成工業(株)製))
・ペンタオキシエチレンペンタオキシプロピレンブチルエーテル(SP値18.8、例えば、50HB−100(三洋化成工業(株)製))、
・デカオキシエチレンヘプタオキシプロピレンブチルエーテル(SP値18.8、例えば、50HB−260(三洋化成工業(株)製))、
・ドデカオキシエチレンドデカオキシプロピレンブチルエーテル(SP値18.8、例えば、50HB−400(三洋化成工業(株)製))、
・デカオキシエチレントリアコンタオキシプロピレンブチルエーテル(SP値18.7、例えば、PE−62(三洋化成工業(株)製))、
・ペンタコサオキシエチレントリアコンタオキシプロピレンブチルエーテル(SP値18.8、例えば、PE−64(三洋化成工業(株)製))。
Although the specific example of the water-soluble organic solvent whose SP value is 27.5 or less is shown below with SP value, this invention is not limited to these.
Diethylene glycol monoethyl ether (DEGmEE) (SP value 22.4)
・ Diethylene glycol monobutyl ether (DEGmBE) (SP value 21.5)
Triethylene glycol monobutyl ether (TEGmBE) (SP value 21.1)
Propylene glycol monoethyl ether (PGmEE) (SP value 22.3)
Dipropylene glycol (DPG) (SP value 27.1)
Dipropylene glycol monomethyl ether (DPGmME) (SP value 21.3)
Triethylene glycol monoethyl ether (TEGmEE) (SP value 21.7)
Tripropylene glycol monomethyl ether (TPGmME) (SP value 20.4)
Triethylene glycol monomethyl ether (TEGmME) (SP value 22.1)
Tripropylene glycol (TPG) (SP value 24.7, for example, PP-200 (manufactured by Sanyo Chemical Industries))
-Heptaoxypropylene glycol (SP value 21.2, for example, PP-400 (manufactured by Sanyo Chemical Industries)),
1,2-hexanediol (SP value 24.1)
POP (3) glyceryl ether (SP value 26.4, for example, GP-250 (manufactured by Sanyo Chemical Industries))
POP (4) glyceryl ether (SP value 24.9)
POP (5) glyceryl ether (SP value 23.9)
POP (6) glyceryl ether (SP value 23.2, for example GP-400 (manufactured by Sanyo Chemical Industries))
POP (7) glyceryl ether (SP value 22.6)
POP (8) glyceryl ether (SP value 22.1)
POP (9) glyceryl ether (SP value 21.7, for example, GP-600 (manufactured by Sanyo Chemical Industries))
POP (10) glyceryl ether (SP value 21.4)
POP (16) glyceryl ether (SP value 20.2, for example GP-1000 (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.))
POP (4) diglyceryl ether (SP value 26.1, for example, SC-P400 (manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.)),
POP (9) diglyceryl ether (SP value 22.7, for example, SC-P750 (manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.)),
POE (20) diglyceryl ether (SP value 22.4, for example, SC-E1000 (manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.)),
POE (40) diglyceryl ether (SP value 21.0, for example, SC-E2000 (manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.)).
Dioxyethylene dioxypropylene butyl ether (SP value 20.1, for example, 50HB-55 (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.))
Pentaoxyethylene pentaoxypropylene butyl ether (SP value 18.8, for example, 50HB-100 (manufactured by Sanyo Chemical Industries)),
Decaoxyethylene heptaoxypropylene butyl ether (SP value 18.8, for example, 50HB-260 (manufactured by Sanyo Chemical Industries)),
Dodecaoxyethylene dodecaoxypropylene butyl ether (SP value 18.8, for example, 50HB-400 (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.)),
Decaoxyethylene triacontoxypropylene butyl ether (SP value 18.7, for example, PE-62 (manufactured by Sanyo Chemical Industries)),
Pentacosaoxyethylene tricontoxypropylene butyl ether (SP value 18.8, for example, PE-64 (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.)).

また本発明におけるSP値が27.5以下の水溶性有機溶剤は下記構造式で表される化合物であることもまた好ましい。   The water-soluble organic solvent having an SP value of 27.5 or less in the present invention is also preferably a compound represented by the following structural formula.


構造式中、l、m、及びnは、それぞれ独立に、1以上の整数で、かつ、l+m+n=3〜15を表す。l+m+nが3以上であることで十分なカール抑制効果が得られる。また15以下であることで吐出性が良好になる。中でも、l+m+nが3〜12が好ましく、3〜10がより好ましい。
上記構造式中、AOは、オキシエチレン基(EO)およびオキシプロピレン基(PO)の少なくとも一方を表すが、中でも、オキシプロピレン基が好ましい。また前記(AO)l、(AO)m、及び(AO)nの各AOはそれぞれ同一でも異なってもよい。
In the structural formula, l, m, and n each independently represent an integer of 1 or more and represent 1 + m + n = 3-15. When l + m + n is 3 or more, a sufficient curl suppressing effect can be obtained. Further, when it is 15 or less, the discharge property is improved. Among them, l + m + n is preferably 3 to 12, and more preferably 3 to 10.
In the above structural formula, AO represents at least one of an oxyethylene group (EO) and an oxypropylene group (PO), and among them, an oxypropylene group is preferable. In addition, each AO of (AO) l, (AO) m, and (AO) n may be the same or different.

本発明において、SP値が27.5以下の水溶性有機溶剤は単独で使用しても、2種類以上混合して使用してもよい。   In the present invention, the water-soluble organic solvent having an SP value of 27.5 or less may be used alone or in combination of two or more.

本発明のインク組成物においては、SP値が27.5以下の水溶性有機溶剤に加えて、SP値が27.5を超える水溶性有機溶剤を全水溶性有機溶剤に対して30質量%未満の含有率で含んでいてもよい。SP値が27.5を超える水溶性有機溶剤(以下、「第2の水溶性有機溶剤」ということがある)を含むことで、乾燥防止効果、湿潤効果または浸透促進効果を、より効果的に得ることができる。   In the ink composition of the present invention, in addition to the water-soluble organic solvent having an SP value of 27.5 or less, the water-soluble organic solvent having an SP value of more than 27.5 is less than 30% by mass with respect to the total water-soluble organic solvent. It may contain with the content rate of. By including a water-soluble organic solvent having an SP value of more than 27.5 (hereinafter sometimes referred to as “second water-soluble organic solvent”), the effect of preventing drying, the wetting effect or the penetration promoting effect can be more effectively achieved. Obtainable.

ここで乾燥防止効果、湿潤効果は、ノズルのインク噴射口において該インク組成物が乾燥することによる目詰まりを防止できる効果等を意味する。乾燥防止剤や湿潤剤としては、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶剤が好ましい。
また浸透促進効果は、インクを紙により良く浸透させる効果を意味し、水溶性有機溶剤が好適に使用される。
Here, the drying prevention effect and the wetting effect mean an effect of preventing clogging due to drying of the ink composition at the ink ejection port of the nozzle. As the drying inhibitor and wetting agent, a water-soluble organic solvent having a vapor pressure lower than that of water is preferable.
Further, the penetration promoting effect means an effect of allowing the ink to penetrate into paper better, and a water-soluble organic solvent is preferably used.

本発明において第2の水溶性有機溶剤の例としては、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、2−ブテン−1,4−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,2−オクタンジオール、1,2−ペンタンジオール、4−メチル−1,2−ペンタンジオール等のアルカンジオール(多価アルコール類);グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等の糖類;糖アルコール類;ヒアルロン酸類;尿素類等のいわゆる固体湿潤剤;エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの炭素数1〜4のアルキルアルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、1−メチル−1−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテルなどのグリコールエーテル類;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルホキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、スルホラン等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。   Examples of the second water-soluble organic solvent in the present invention include glycerin, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolpropane, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, 2-butene-1,4-diol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 1,2-octanediol, 1,2-pentanediol, 4-methyl- Alkanediols (polyhydric alcohols) such as 1,2-pentanediol; glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, aldonic acid, glucitol, maltose, cellobiose, lactose, sucrose, trehalo Sugars such as maltotriose; sugar alcohols; hyaluronic acids; so-called solid wetting agents such as ureas; alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as ethanol, methanol, butanol, propanol, isopropanol; ethylene glycol monomethyl ether; Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-iso-propyl ether, diethylene glycol mono-iso-propyl ether, ethylene glycol mono- n-butyl ether, ethylene glycol mono-t-butyl ether, 1-methyl-1-methoxybut Nord, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-iso-propyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol mono -Glycol ethers such as n-propyl ether and dipropylene glycol mono-iso-propyl ether; 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, formamide, acetamide, dimethyl Examples include sulfoxide, sorbit, sorbitan, acetin, diacetin, triacetin, sulfolane, etc., and one or more of these can be used. The

中でも乾燥防止剤や湿潤剤の目的としては、多価アルコール類が有用であり、例えば、グリセリン、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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、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、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Among them, polyhydric alcohols are useful for the purpose of drying inhibitors and wetting agents. For example, glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 2, 3-butanediol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, tetraethylene glycol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentane Examples include diol, polyethylene glycol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,6-hexanetriol, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

また浸透促進剤の目的としては、ポリオール化合物が好ましく、脂肪族ジオールとしては、例えば、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、5−ヘキセン−1,2−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールが好ましい例として挙げることができる。   For the purpose of the penetration enhancer, a polyol compound is preferable. Examples of the aliphatic diol include 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 3,3-dimethyl-1,2-butanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,4-dimethyl-2,4-pentanediol, 2,5-dimethyl-2,5 -Hexanediol, 5-hexene-1,2-diol, 2-ethyl-1,3-hexanediol and the like. Among these, preferred examples include 2-ethyl-1,3-hexanediol and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol.

本発明に使用される第2の水溶性有機溶剤は、単独で使用しても、2種類以上混合して使用してもよい。   The second water-soluble organic solvent used in the present invention may be used alone or in combination of two or more.

<(b)顔料>
本発明のインク組成物は、少なくとも1種の顔料を含有する。前記顔料としては、水分散性顔料が好ましい。
<(B) Pigment>
The ink composition of the present invention contains at least one pigment. As the pigment, a water dispersible pigment is preferable.

前記水分散性顔料の具体例として、下記(1)〜(4)の顔料を挙げることができる。
(1)カプセル化顔料、即ち、ポリマー微粒子に顔料を含有させてなるポリマーエマルジョンであり、より詳しくは、親水性水不溶性の樹脂で顔料を被覆し顔料表面の樹脂層にて親水化することで顔料を水に分散したものである。
(2)自己分散顔料、即ち、表面に少なくとも1種の親水基を有し、分散剤の不存在下で水分散性及び水溶性の少なくともいずれかを示す顔料、より詳しくは、主にカーボンブラックなどを表面酸化処理して親水化し、顔料単体が水に分散するようにしたものである。
(3)樹脂分散顔料、即ち、重量平均分子量50,000以下の水溶性高分子化合物により分散された顔料である。
(4)界面活性剤分散顔料、即ち、界面活性剤により分散された顔料である。
高剪断での粘度低下を抑える観点では遊離の高分子成分を減少させることが有効であり、水分散性顔料の好ましい例として、(1)カプセル化顔料と(2)自己分散顔料を挙げることができ、特に好ましい例として、(1)カプセル化顔料を挙げることができる。
Specific examples of the water-dispersible pigment include the following pigments (1) to (4).
(1) An encapsulated pigment, that is, a polymer emulsion in which a pigment is contained in polymer fine particles. More specifically, the pigment is coated with a hydrophilic water-insoluble resin and is made hydrophilic by a resin layer on the pigment surface. A pigment is dispersed in water.
(2) Self-dispersing pigments, that is, pigments having at least one hydrophilic group on the surface and exhibiting at least one of water dispersibility and water solubility in the absence of a dispersant, more specifically, mainly carbon black Etc. are hydrophilized by surface oxidation treatment so that the pigment alone is dispersed in water.
(3) A resin-dispersed pigment, that is, a pigment dispersed with a water-soluble polymer compound having a weight average molecular weight of 50,000 or less.
(4) A surfactant-dispersed pigment, that is, a pigment dispersed by a surfactant.
It is effective to reduce the free polymer component from the viewpoint of suppressing the decrease in viscosity at high shear. Preferred examples of the water-dispersible pigment include (1) encapsulated pigment and (2) self-dispersed pigment. Particularly preferred examples include (1) encapsulated pigments.

カプセル化顔料について詳述する。カプセル化顔料の樹脂は、限定されるものではないが、水と水溶性有機溶剤の混合溶媒中で自己分散能または溶解能を有し、かつアニオン性基(酸性)を有する高分子の化合物が好ましい。この樹脂は、通常、数平均分子量が1、000〜100、000範囲程度のものが好ましく、3、000〜50、000範囲程度のものが特に好ましい。また、この樹脂は有機溶剤に溶解して溶液となるものが好ましい。樹脂の数平均分子量がこの範囲であることにより、顔料における被覆膜として、またはインク組成物における塗膜としての機能を十分に発揮することができる。樹脂は、アルカリ金属や有機アミンの塩の形で使用されることが好ましい。   The encapsulated pigment will be described in detail. The encapsulated pigment resin is not limited, but a polymer compound having self-dispersing ability or solubility ability in a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent and having an anionic group (acidic) is used. preferable. This resin usually has a number average molecular weight of about 1,000 to 100,000, and particularly preferably about 3,000 to 50,000. Further, it is preferable that this resin is dissolved in an organic solvent to form a solution. When the number average molecular weight of the resin is within this range, the function as a coating film in the pigment or as a coating film in the ink composition can be sufficiently exhibited. The resin is preferably used in the form of an alkali metal or organic amine salt.

カプセル化顔料の樹脂の具体例としては、熱可塑性、熱硬化性あるいは変性のアクリル系、エポキシ系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、ポリアミド系、不飽和ポリエステル系、フェノール系、シリコーン系、フッ素系高分子化合物、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のポリビニル系、アルキド樹脂、フタル酸樹脂等のポリエステル系、メラミン樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アミノアルキド共縮合樹脂、ユリア樹脂、尿素樹脂等のアミノ系の材料、あるいはそれらの共重合体または混合物などのアニオン性基を有する材料などが挙げられる。
上記樹脂の中、アニオン性アクリル系樹脂は、例えば、アニオン性基を有するアクリルモノマー(以下、アニオン性基含有アクリルモノマーという)と、更に必要に応じてこれらのモノマーと共重合し得る他のモノマーを溶媒中で重合して得られる。アニオン性基含有アクリルモノマーとしては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン基からなる群から選ばれる1個以上のアニオン性基を有するアクリルモノマーが挙げられ、これらの中でもカルボキシル基を有するアクリルモノマーが特に好ましい。
Specific examples of encapsulated pigment resins include thermoplastic, thermosetting or modified acrylic, epoxy, polyurethane, polyether, polyamide, unsaturated polyester, phenol, silicone, and fluorine-based resins. Molecular compounds, polyvinyl chloride, vinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, etc., polyesters such as alkyd resins, phthalic resins, melamine resins, melamine formaldehyde resins, aminoalkyd cocondensation resins, urea resins, urea resins, etc. Examples thereof include amino materials, or materials having an anionic group such as copolymers or mixtures thereof.
Among the above resins, anionic acrylic resins include, for example, acrylic monomers having an anionic group (hereinafter referred to as anionic group-containing acrylic monomers), and other monomers that can be copolymerized with these monomers as necessary. Is obtained by polymerization in a solvent. Examples of the anionic group-containing acrylic monomer include an acrylic monomer having one or more anionic groups selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphonic group. Among these, an acrylic monomer having a carboxyl group Is particularly preferred.

カルボキシキル基を有するアクリルモノマーの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマル酸等が挙げられる。これらの中でもアクリル酸またはメタクリル酸が好ましい。
カプセル化顔料は、上記した成分を用いて、従来の物理的、化学的方法によって製造することができる。本発明の好ましい態様によれば、特開平9−151342号、特開平10−140065号、特開平11−209672号、特開平11−172180号、特開平10−25440号、または特開平11−43636号に開示されている方法によって製造することができる。
Specific examples of the acrylic monomer having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, ethacrylic acid, propylacrylic acid, isopropylacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid and the like. Among these, acrylic acid or methacrylic acid is preferable.
The encapsulated pigment can be produced by conventional physical and chemical methods using the above-described components. According to a preferred embodiment of the present invention, JP-A-9-151342, JP-A-10-140065, JP-A-11-209672, JP-A-11-172180, JP-A-10-25440, or JP-A-11-43636 It can be produced by the method disclosed in the issue.

本発明においては、色材が転相乳化法(以下、単に「転相法」ともいう)によって分散された顔料(カプセル化顔料)であることが好ましい。
前記転相法とは、例えば、自己分散能または溶解能を有する樹脂と顔料との混合溶融物を水に分散させる、自己分散化(転相乳化)方法をいう。ここで、混合溶融物とは、溶解せず混合した状態、また溶解して混合した状態、またはこれら両者の状態のいずれの状態をも含むものをいう。「転相法」のより具体的な製造方法は、特開平10−140065号に開示されているものと同様であってよい。
In the present invention, the colorant is preferably a pigment (encapsulated pigment) dispersed by a phase inversion emulsification method (hereinafter also simply referred to as “phase inversion method”).
The phase inversion method refers to, for example, a self-dispersing (phase inversion emulsification) method in which a mixed melt of a resin having self-dispersing ability or solubility and a pigment is dispersed in water. Here, the mixed melt means a mixed state without dissolving, a mixed state with dissolved, or a state including both of these states. A more specific production method of the “phase inversion method” may be the same as that disclosed in JP-A-10-140065.

本発明において、自己分散型顔料も好ましい例として挙げることができる。自己分散型顔料とは、顔料表面に多数の親水性官能基および/またはその塩(以降、分散性付与基という)を、直接またはアルキル基、アルキルエーテル基、アリール基等を介して間接的に結合させたもので、分散剤なしに水性媒体中に分散可能な顔料である。ここで「分散剤なしに水性媒体中に分散」とは、顔料を分散させるための分散剤を用いなくても水性媒体中に分散可能な状態をいう。
自己分散型顔料を着色剤として含有するインクは、通常の顔料を分散させるために含有させる前述のような分散剤を含む必要が無いため、分散剤に起因する消泡性の低下による発泡がほとんど無く吐出安定性に優れるインクが調製しやすい。
自己分散型顔料の表面に結合される分散性付与基としては、−COOH、−CO、−OH、−SOH、−PO及び第4級アンモニウム並びにそれらの塩が例示でき、これらは、原料となる顔料に物理的処理または化学的処理を施すことで、分散性付与基または分散性付与基を有する活性種を顔料の表面に結合(グラフト)させることによって製造される。前記物理的処理としては、例えば真空プラズマ処理等が例示できる。また前記化学的処理としては、例えば水中で酸化剤により顔料表面を酸化する湿式酸化法や、p−アミノ安息香酸を顔料表面に結合させることによりフェニル基を介してカルボキシル基を結合させる方法等が例示できる。
本発明においては、次亜ハロゲン酸及び/または次亜ハロゲン酸塩による酸化処理、またはオゾンによる酸化処理により表面処理される自己分散型顔料を好ましい例として挙げることができる。自己分散型顔料としては市販品を利用することも可能であり、マイクロジェットCW−1(商品名;オリヱント化学工業(株)製)、CAB−O−JET200、CAB−O−JET300(以上商品名;キャボット社製)等が例示できる。
In the present invention, self-dispersing pigments can also be mentioned as preferred examples. The self-dispersing pigment refers to a large number of hydrophilic functional groups and / or salts thereof (hereinafter referred to as dispersibility-imparting groups) on the pigment surface, either directly or indirectly via an alkyl group, an alkyl ether group, an aryl group, or the like. A pigment that is bonded and dispersible in an aqueous medium without a dispersant. Here, “dispersed in an aqueous medium without a dispersant” refers to a state in which the pigment can be dispersed in an aqueous medium without using a dispersant for dispersing the pigment.
Inks containing a self-dispersing pigment as a colorant do not need to contain a dispersant as described above that is contained in order to disperse a normal pigment. It is easy to prepare ink that is excellent in ejection stability.
Examples of dispersibility-imparting groups to be bonded to the surface of the self-dispersion pigment, -COOH, -CO, -OH, -SO 3 H, -PO 3 H 2 and can quaternary ammonium and exemplary salts thereof, these Is produced by subjecting a pigment as a raw material to physical treatment or chemical treatment to bond (graft) an active species having a dispersibility-imparting group or a dispersibility-imparting group to the surface of the pigment. Examples of the physical treatment include vacuum plasma treatment. Examples of the chemical treatment include a wet oxidation method in which the pigment surface is oxidized with an oxidizing agent in water, and a method in which a carboxyl group is bonded via a phenyl group by bonding p-aminobenzoic acid to the pigment surface. It can be illustrated.
In the present invention, preferred examples include self-dispersing pigments that are surface-treated by oxidation treatment with hypohalous acid and / or hypohalite, or oxidation treatment with ozone. Commercially available products can also be used as the self-dispersing pigment, such as Microjet CW-1 (trade name; manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), CAB-O-JET200, CAB-O-JET300 (above trade names). ; Manufactured by Cabot Corporation).

本発明において用いられる顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機顔料、無機顔料のいずれであってもよい。
前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、などが挙げられる。前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料、などが挙げられる。前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。
前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、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、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが特に好ましい。なお、前記カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたものが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as a pigment used in this invention, According to the objective, it can select suitably, For example, any of an organic pigment and an inorganic pigment may be sufficient.
Examples of the organic pigment include azo pigments, polycyclic pigments, dye chelates, nitro pigments, nitroso pigments, and aniline black. Among these, azo pigments and polycyclic pigments are more preferable. Examples of the azo pigments include azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, and chelate azo pigments. Examples of the polycyclic pigment include phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and quinophthalone pigments. Examples of the dye chelates include basic dye chelates and acidic dye chelates.
Examples of the inorganic pigment include titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, chrome yellow, and carbon black. Among these, carbon black is particularly preferable. In addition, as said carbon black, what was manufactured by well-known methods, such as a contact method, a furnace method, and a thermal method, is mentioned, for example.

黒色系のものとしては、カーボンブラックの具体例は、Raven7000、Raven5750、Raven5250、Raven5000 ULTRAII、Raven 3500、Raven2000、Raven1500、Raven1250、Raven1200、Raven1190 ULTRAII、Raven1170、Raven1255、Raven1080、Raven1060、Raven700(以上コロンビアン・カーボン社製)、Regal400R、Regal330R、Regal660R、Mogul L、Black Pearls L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400(以上キャボット社製)、Color Black FW1、 Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black 18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex35、Printex U、Printex V、Printex140U、Printex140V、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black4(以上デグッサ社製)、No.25、No.33、No.40、No.45、No.47、No.52、No.900、No.2200B、No.2300、MCF−88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上三菱化学社製)等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of carbon black include Raven7000, Raven5750, Raven5250, Raven5000 ULTRAII, Raven3500, Raven2000, Raven1500, Raven1250, Raven1200, Raven1170, Raven1170, Raven1170, Raven1170, Raven1170, Raven1170, Raven1170, Raven1170, Raven1170 (Manufactured by Carbon), Regal 400R, Regal 330R, Regal 660R, Mogu L, Black Pearls L, Monarch 700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Mo arc 1300, Monarch 1400 (manufactured by Cabot), Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black 18, Color Black FW200, Color Black S150, Color Black S150, Color Black S150, Color Black FW200, Color Black FW200, Color Black FW2 V, Printex 140U, Printex 140V, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4 (manufactured by Degussa), No. 25, no. 33, no. 40, no. 45, no. 47, no. 52, no. 900, no. 2200B, no. 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8, MA100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and the like can be mentioned, but the invention is not limited thereto.

本発明において使用可能な有機顔料としては、イエローインクの顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、14C、16、17、24、34、35、37、42、53、55、65、73、74、75、81、83、93、95、97、98、100、101、104、108、109、110、114、117、120、128、129、138、150、151、153、154、155、180等が挙げられる。   Examples of the organic pigment that can be used in the present invention include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 14C, 16, 17, 24, 34, 35, 37, 42, 53, 55, 65, 73, 74, 75, 81, 83, 93, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 114, 117, 120, 128, 129, 138, 150, 151, 153, 154, 155, 180 etc. are mentioned.

また、マゼンタインクの顔料としては、C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、48(Ca)、48(Mn)、48:2、48:3、48:4、49、49:1、50、51、52、52:2、53:1、53、55、57(Ca)、57:1、60、60:1、63:1、63:2、64、64:1、81、83、87、88、89、90、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、163、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、209、219、269等、およびC.I.ピグメントバイオレット19が挙げられ、特に、C.I.ピグメントレッド122が好ましい。   Examples of magenta ink pigments include C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 48 (Ca), 48 (Mn), 48: 2, 48: 3, 48: 4, 49, 49: 1, 50, 51, 52, 52: 2, 53: 1, 53, 55, 57 (Ca), 57: 1, 60, 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64, 64: 1, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 101 (Bengara) ), 104, 105, 106, 108 (cadmium red), 112, 114, 122 (quinacridone magenta), 123, 146, 149, 163, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 184, 185, 190, 193, 202, 209, 2 9,269, etc., and C. I. Pigment violet 19, especially C.I. I. Pigment Red 122 is preferable.

また、シアンインクの顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:34、16、17:1、22、25、56、60、C.I.バットブルー4、60、63等が挙げられ、特に、C.I.ピグメントブルー15:3が好ましい。
上記の顔料は、単独種で使用してもよく、また上記した各群内もしくは各群間より複数種選択してこれらを組み合わせて使用してもよい。
Further, as pigments for cyan ink, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15:34, 16, 17: 1, 22, 25, 56, 60, C.I. I. Bat blue 4, 60, 63 and the like. I. Pigment Blue 15: 3 is preferable.
The above pigments may be used alone or in combination of a plurality selected from the above-mentioned groups or between the groups.

(分散剤)
本発明において、カプセル化顔料あるいは樹脂分散顔料で用いられる分散剤としては、ノニオン性化合物、アニオン性化合物、カチオン性化合物、両性化合物等が使用できる。
例えば、α,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの共重合体等が挙げられる。α,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの例としては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、酢酸ビニル、酢酸アリル、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、クロトン酸エステル、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン、ビニルアルコール、アクリルアミド、メタクリロキシエチルホスフェート、ビスメタクリロキシエチルホスフェート、メタクリロキシエチルフェニルアシドホスフェート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルシクロヘキサン、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、芳香族基を置換してもよいアクリル酸アルキルエステル、アクリル酸フェニルエステル、芳香族基を置換してもよいメタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル、ビニルアルコール、並びに上記化合物の誘導体等が挙げられる。
(Dispersant)
In the present invention, a nonionic compound, an anionic compound, a cationic compound, an amphoteric compound, and the like can be used as the dispersant used in the encapsulated pigment or the resin dispersion pigment.
Examples thereof include a copolymer of monomers having an α, β-ethylenically unsaturated group. Examples of monomers having an α, β-ethylenically unsaturated group include ethylene, propylene, butene, pentene, hexene, vinyl acetate, allyl acetate, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, crotonic acid ester, itaconic acid, itacone Acid monoester, maleic acid, maleic acid monoester, maleic acid diester, fumaric acid, fumaric acid monoester, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, sulfonated vinyl naphthalene, vinyl alcohol, acrylamide, methacryloxyethyl phosphate, bismethacryloxy Styrene derivatives such as ethyl phosphate, methacryloxyethyl phenyl acid phosphate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene , Vinylcyclohexane, vinylnaphthalene, vinylnaphthalene derivatives, alkyl acrylates that may be substituted with aromatic groups, phenyl esters of acrylate, alkyl methacrylates that may be substituted with aromatic groups, phenyl esters of methacrylic acid, methacryl Acid cycloalkyl ester, crotonic acid alkyl ester, itaconic acid dialkyl ester, maleic acid dialkyl ester, vinyl alcohol, and derivatives of the above compounds.

上記α,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独若しくは複数を共重合して得られる共重合体が高分子分散剤として使用される。具体的には、アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニルエステル−メタクリル酸、スチレン−メタクリル酸シクロヘキシルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ポリスチレン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
本発明における分散剤は、重量平均分子量で2,000〜60,000のものが好ましい。本発明における分散剤は、顔料に対する添加量比率が、質量比で10%以上100%以下の範囲が好ましい。分散剤添加量としては、20%以上70%以下がより好ましく、更に好ましくは、40%以上50%以下である。
A copolymer obtained by copolymerizing a single monomer or a plurality of monomers having the α, β-ethylenically unsaturated group is used as a polymer dispersant. Specifically, acrylic acid alkyl ester-acrylic acid copolymer, methacrylic acid alkyl ester-methacrylic acid copolymer, styrene-alkyl acrylic acid ester-acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid phenyl ester-methacrylic acid, Styrene-methacrylic acid cyclohexyl ester-methacrylic acid copolymer, styrene-styrenesulfonic acid copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, vinylnaphthalene-maleic Examples include acid copolymers, vinyl naphthalene-methacrylic acid copolymers, vinyl naphthalene-acrylic acid copolymers, polystyrene, polyester, and polyvinyl alcohol.
The dispersant in the present invention is preferably 2,000-60,000 in terms of weight average molecular weight. The dispersant in the present invention preferably has a ratio of addition amount to pigment of 10% or more and 100% or less by mass ratio. The added amount of the dispersant is more preferably 20% or more and 70% or less, and further preferably 40% or more and 50% or less.

本発明のインク組成物における顔料の含有量としては、画像濃度と画像保存性の観点から、0.1〜15質量%であることが好ましく、1〜10質量%であることがより好ましい。   The pigment content in the ink composition of the present invention is preferably from 0.1 to 15% by mass, more preferably from 1 to 10% by mass, from the viewpoint of image density and image storage stability.

<ポリマー粒子>
本発明のインク組成物は、ポリマー粒子を少なくとも1種含有することが好ましい。
前記ポリマー粒子を含有することにより、インク組成物における吐出安定性及び顔料分散安定性を維持しつつ画像の耐擦性が向上する傾向となり好ましい。
本発明におけるポリマー粒子としては、例えば、熱可塑性、熱硬化性あるいは変性のアクリル系、エポキシ系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、ポリアミド系、不飽和ポリエステル系、フェノール系、シリコーン系、又はフッ素系の樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、又はポリビニルブチラール等のポリビニル系樹脂、アルキド樹脂、フタル酸樹脂等のポリエステル系樹脂、メラミン樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アミノアルキド共縮合樹脂、ユリア樹脂、尿素樹脂等のアミノ系材料、あるいはそれらの共重合体又は混合物などのアニオン性基を有する樹脂の粒子が挙げられる。これらのうち、アニオン性のアクリル系樹脂は、例えば、アニオン性基を有するアクリルモノマー(アニオン性基含有アクリルモノマー)及び必要に応じて該アニオン性基含有アクリルモノマーと共重合可能な他のモノマーを溶媒中で重合して得られる。前記アニオン性基含有アクリルモノマーとしては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、及びホスホン基からなる群より選ばれる1以上を有するアクリルモノマーが挙げられ、中でもカルボキシル基を有するアクリルモノマー(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマル酸等)が好ましく、特にはアクリル酸又はメタクリル酸が好ましい。
<Polymer particles>
The ink composition of the present invention preferably contains at least one polymer particle.
By containing the polymer particles, it is preferable because the abrasion resistance of the image tends to be improved while maintaining the ejection stability and the pigment dispersion stability in the ink composition.
Examples of the polymer particles in the present invention include thermoplastic, thermosetting or modified acrylic, epoxy, polyurethane, polyether, polyamide, unsaturated polyester, phenol, silicone, or fluorine. Resins, polyvinyl resins such as vinyl chloride, vinyl acetate, polyvinyl alcohol or polyvinyl butyral, polyester resins such as alkyd resins and phthalic resins, melamine resins, melamine formaldehyde resins, aminoalkyd cocondensation resins, urea resins, urea resins And the like, or particles of a resin having an anionic group such as a copolymer or a mixture thereof. Among these, anionic acrylic resins include, for example, an acrylic monomer having an anionic group (anionic group-containing acrylic monomer) and, if necessary, other monomers copolymerizable with the anionic group-containing acrylic monomer. Obtained by polymerization in a solvent. Examples of the anionic group-containing acrylic monomer include an acrylic monomer having one or more selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphonic group. Among them, an acrylic monomer having a carboxyl group (for example, acrylic acid) Methacrylic acid, crotonic acid, ethacrylic acid, propylacrylic acid, isopropylacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid and the like), and acrylic acid or methacrylic acid is particularly preferred.

本発明におけるポリマー粒子としては、吐出安定性、及び顔料を用いた場合の液安定性(特に分散安定性)の観点から、自己分散性ポリマー粒子が好ましく、カルボキシル基を有する自己分散性ポリマー粒子がより好ましい。自己分散性ポリマー粒子とは、他の界面活性剤の不存在下に、ポリマー自身が有する官能基(特に酸性基又はその塩)によって、水性媒体中で分散状態となり得る水不溶性ポリマーであって、遊離の乳化剤を含有しない水不溶性ポリマーの粒子を意味する。   The polymer particles in the present invention are preferably self-dispersing polymer particles from the viewpoint of ejection stability and liquid stability (particularly dispersion stability) when a pigment is used, and self-dispersing polymer particles having a carboxyl group are preferred. More preferred. Self-dispersing polymer particles are water-insoluble polymers that can be dispersed in an aqueous medium by the functional groups (particularly acidic groups or salts thereof) of the polymer itself in the absence of other surfactants, By means of water-insoluble polymer particles containing no free emulsifier.

ここで分散状態とは、水性媒体中に水不溶性ポリマーが液体状態で分散された乳化状態(エマルション)、及び、水性媒体中に水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態(サスペンジョン)の両方の状態を含むものである。
本発明における水不溶性ポリマーにおいては、液体組成物としたときの凝集速度と定着性の観点から、水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態となりうる水不溶性ポリマーであることが好ましい。
Here, the dispersed state means both an emulsified state (emulsion) in which a water-insoluble polymer is dispersed in an aqueous medium and a dispersed state (suspension) in which a water-insoluble polymer is dispersed in an aqueous medium. It includes the state of.
The water-insoluble polymer in the present invention is preferably a water-insoluble polymer that can be in a dispersed state in which the water-insoluble polymer is dispersed in a solid state from the viewpoint of aggregation rate and fixing property when a liquid composition is used.

本発明における自己分散性ポリマー粒子の分散状態とは、水不溶性ポリマー30gを70gの有機溶媒(例えば、メチルエチルケトン)に溶解した溶液、該水不溶性ポリマーの塩生成基を100%中和できる中和剤(塩生成基がアニオン性であれば水酸化ナトリウム、カチオン性であれば酢酸)、及び水200gを混合、攪拌(装置:攪拌羽根付き攪拌装置、回転数200rpm、30分間、25℃)した後、該混合液から該有機溶媒を除去した後でも、分散状態が25℃で少なくとも1週間安定に存在することを目視で確認することができる状態をいう。   The dispersion state of the self-dispersing polymer particles in the present invention refers to a solution obtained by dissolving 30 g of a water-insoluble polymer in 70 g of an organic solvent (for example, methyl ethyl ketone), and a neutralizing agent capable of neutralizing 100% of the salt-forming group of the water-insoluble polymer. After mixing and stirring (apparatus: stirring apparatus with stirring blade, rotation speed 200 rpm, 30 minutes, 25 ° C.) (sodium hydroxide if the salt-forming group is anionic, acetic acid if cationic) and 200 g of water The state in which even after removing the organic solvent from the mixed solution, it can be visually confirmed that the dispersed state exists stably at 25 ° C. for at least one week.

また、水不溶性ポリマーとは、ポリマーを105℃で2時間乾燥させた後、25℃の水100g中に溶解させたときに、その溶解量が10g以下であるポリマーをいい、その溶解量が好ましくは5g以下、更に好ましくは1g以下である。前記溶解量は、水不溶性ポリマーの塩生成基の種類に応じて、水酸化ナトリウム又は酢酸で100%中和した時の溶解量である。   The water-insoluble polymer means a polymer having a dissolution amount of 10 g or less when the polymer is dried at 105 ° C. for 2 hours and then dissolved in 100 g of water at 25 ° C., and the dissolution amount is preferable. Is 5 g or less, more preferably 1 g or less. The dissolution amount is the dissolution amount when neutralized with sodium hydroxide or acetic acid according to the kind of the salt-forming group of the water-insoluble polymer.

前記水性媒体は、水を含んで構成され、必要に応じて親水性有機溶媒を含んでいてもよい。本発明においては、水と水に対して0.2質量%以下の親水性有機溶媒とから構成されることが好ましく、水から構成されることがより好ましい。   The aqueous medium is configured to contain water, and may contain a hydrophilic organic solvent as necessary. In the present invention, it is preferably composed of water and 0.2% by mass or less of a hydrophilic organic solvent with respect to water, and more preferably composed of water.

前記水不溶性ポリマーの主鎖骨格としては、特に制限は無く、例えば、ビニルポリマー、縮合系ポリマー(エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、セルロース、ポリエーテル、ポリウレア、ポリイミド、ポリカーボネート等)を用いることができる。その中で、特にビニルポリマーが好ましい。   The main chain skeleton of the water-insoluble polymer is not particularly limited. For example, a vinyl polymer or a condensation polymer (epoxy resin, polyester, polyurethane, polyamide, cellulose, polyether, polyurea, polyimide, polycarbonate, etc.) is used. it can. Of these, vinyl polymers are particularly preferred.

ビニルポリマー及びビニルポリマーを構成するモノマーの好適な例としては、特開2001−181549号公報及び特開2002−88294号公報に記載されているものを挙げることができる。また、解離性基(あるいは解離性基に誘導できる置換基)を有する連鎖移動剤や重合開始剤、イニファーターを用いたビニルモノマーのラジカル重合や、開始剤或いは停止剤のどちらかに解離性基(あるいは解離性基に誘導できる置換基)を有する化合物を用いたイオン重合によって高分子鎖の末端に解離性基を導入したビニルポリマーも使用できる。
また、縮合系ポリマーと縮合系ポリマーを構成するモノマーの好適な例としては、特開2001−247787号公報に記載されているものを挙げることができる。
Preferable examples of the vinyl polymer and the monomer constituting the vinyl polymer include those described in JP-A Nos. 2001-181549 and 2002-88294. In addition, radical transfer of vinyl monomers using dissociable groups (or substituents that can be induced to dissociable groups), polymerization initiators, and iniferters, or dissociable groups on either initiators or terminators A vinyl polymer in which a dissociable group is introduced at the end of a polymer chain by ionic polymerization using a compound having (or a substituent that can be derived from a dissociable group) can also be used.
Moreover, as a suitable example of the monomer which comprises a condensation system polymer and a condensation system polymer, what is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-247787 can be mentioned.

本発明における自己分散性ポリマーは、自己分散性の観点から、親水性の構成単位と芳香族基含有モノマーに由来する構成単位とを含む水不溶性ポリマーを含むことが好ましい。   The self-dispersing polymer in the present invention preferably includes a water-insoluble polymer containing a hydrophilic structural unit and a structural unit derived from an aromatic group-containing monomer from the viewpoint of self-dispersibility.

前記親水性の構成単位は、親水性基含有モノマーに由来するものであれば特に制限はなく、1種の親水性基含有モノマーに由来するものであっても、2種以上の親水性基含有モノマーに由来するものであってもよい。前記親水性基としては、特に制限はなく、解離性基であってもノニオン性親水性基であってもよい。
本発明において前記親水性基は、自己分散促進の観点、形成された乳化又は分散状態の安定性の観点から、解離性基であることが好ましく、アニオン性の解離基であることがより好ましい。前記解離性基としては、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられ、中でも、インク組成物を構成した場合の定着性の観点から、カルボキシル基が好ましい。
The hydrophilic structural unit is not particularly limited as long as it is derived from a hydrophilic group-containing monomer, and even if it is derived from one kind of hydrophilic group-containing monomer, it contains two or more hydrophilic groups. It may be derived from a monomer. The hydrophilic group is not particularly limited, and may be a dissociable group or a nonionic hydrophilic group.
In the present invention, the hydrophilic group is preferably a dissociable group and more preferably an anionic dissociable group from the viewpoint of promoting self-dispersion and the stability of the formed emulsified or dispersed state. Examples of the dissociable group include a carboxyl group, a phosphoric acid group, and a sulfonic acid group. Among them, a carboxyl group is preferable from the viewpoint of fixability when an ink composition is configured.

本発明における親水性基含有モノマーは、自己分散性と凝集性の観点から、解離性基含有モノマーであることが好ましく、解離性基とエチレン性不飽和結合とを有する解離性基含有モノマーであることが好ましい。
解離性基含有モノマーとしては、例えば、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。
The hydrophilic group-containing monomer in the present invention is preferably a dissociable group-containing monomer from the viewpoints of self-dispersibility and aggregation, and is a dissociable group-containing monomer having a dissociable group and an ethylenically unsaturated bond. It is preferable.
Examples of the dissociable group-containing monomer include an unsaturated carboxylic acid monomer, an unsaturated sulfonic acid monomer, and an unsaturated phosphoric acid monomer.

不飽和カルボン酸モノマーとして具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。不飽和スルホン酸モノマーとして具体的には、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。不飽和リン酸モノマーとして具体的には、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
上記解離性基含有モノマーの中では、分散安定性、吐出安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。
Specific examples of the unsaturated carboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and 2-methacryloyloxymethyl succinic acid. Specific examples of the unsaturated sulfonic acid monomer include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) acrylate, and bis- (3-sulfopropyl) -itaconate. It is done. Specific examples of unsaturated phosphoric acid monomers include vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2- Examples include acryloyloxyethyl phosphate.
Among the dissociable group-containing monomers, unsaturated carboxylic acid monomers are preferable, and acrylic acid and methacrylic acid are more preferable from the viewpoints of dispersion stability and ejection stability.

本発明における自己分散性ポリマーは、自己分散性と処理液と接触したときの凝集速度の観点から、カルボキシル基を有するポリマーを含むことが好ましく、カルボキシル基を有し、酸価(mgKOH/g)が25〜100であるポリマーを含むことがより好ましい。更に、前記酸価は、自己分散性と処理液と接触したときの凝集速度の観点から、25〜80であることがより好ましく、30〜65であることが特に好ましい。
特に、酸価は、25以上であると自己分散性の安定性が良好になり、100以下であると凝集性が向上する。
The self-dispersing polymer in the present invention preferably contains a polymer having a carboxyl group from the viewpoint of self-dispersibility and the aggregation rate when contacting with the treatment liquid, and has a carboxyl group and has an acid value (mgKOH / g). More preferably, the polymer contains 25 to 100. Furthermore, the acid value is more preferably from 25 to 80, and particularly preferably from 30 to 65, from the viewpoints of self-dispersibility and the aggregation rate when contacted with the treatment liquid.
In particular, when the acid value is 25 or more, the stability of self-dispersibility is good, and when it is 100 or less, the cohesiveness is improved.

前記芳香族基含有モノマーは、芳香族基と重合性基とを含む化合物であれば特に制限はない。前記芳香族基は芳香族炭化水素に由来する基であっても、芳香族複素環に由来する基であってもよい。本発明においては水性媒体中での粒子形状安定性の観点から、芳香族炭化水素に由来する芳香族基であることが好ましい。
また前記重合性基は、縮重合性の重合性基であっても、付加重合性の重合性基であってもよい。本発明においては水性媒体中での粒子形状安定性の観点から、付加重合性の重合性基であることが好ましく、エチレン性不飽和結合を含む基であることがより好ましい。
The aromatic group-containing monomer is not particularly limited as long as it is a compound containing an aromatic group and a polymerizable group. The aromatic group may be a group derived from an aromatic hydrocarbon or a group derived from an aromatic heterocycle. In the present invention, an aromatic group derived from an aromatic hydrocarbon is preferable from the viewpoint of particle shape stability in an aqueous medium.
The polymerizable group may be a condensation polymerizable polymerizable group or an addition polymerizable polymerizable group. In the present invention, from the viewpoint of particle shape stability in an aqueous medium, an addition polymerizable polymerizable group is preferable, and a group containing an ethylenically unsaturated bond is more preferable.

本発明における芳香族基含有モノマーは、芳香族炭化水素に由来する芳香族基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマーであることが好ましい。芳香族基含有モノマーは、1種単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The aromatic group-containing monomer in the present invention is preferably a monomer having an aromatic group derived from an aromatic hydrocarbon and an ethylenically unsaturated bond. The aromatic group-containing monomer may be used alone or in combination of two or more.

前記芳香族基含有モノマーとしては、例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、スチレン系モノマー等が挙げられる。中でも、ポリマー鎖の親水性と疎水性のバランスとインク定着性の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーが好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、及びフェニル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種がより好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートが更に好ましい。
なお、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
Examples of the aromatic group-containing monomer include phenoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, and a styrene monomer. Of these, aromatic group-containing (meth) acrylate monomers are preferred from the viewpoint of the balance between the hydrophilicity and hydrophobicity of the polymer chain and the ink fixing property, and phenoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and phenyl (meth) are preferred. At least one selected from acrylates is more preferable, and phenoxyethyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate are more preferable.
“(Meth) acrylate” means acrylate or methacrylate.

本発明における自己分散性ポリマーは、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーに由来する構成単位を含み、その含有量が10質量%〜95質量%であることが好ましい。芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーの含有量が10質量%〜95質量%であることで、自己乳化又は分散状態の安定性が向上し、更にインク粘度の上昇を抑制することができる。
本発明においては、自己分散状態の安定性、芳香環同士の疎水性相互作用による水性媒体中での粒子形状の安定化、粒子の適度な疎水化による水溶性成分量の低下の観点から、15質量%〜90質量%であることがより好ましく、15質量%〜80質量%であることがより好ましく、25質量%〜70質量%であることが特に好ましい。
The self-dispersing polymer in the present invention includes a structural unit derived from an aromatic group-containing (meth) acrylate monomer, and the content is preferably 10% by mass to 95% by mass. When the content of the aromatic group-containing (meth) acrylate monomer is 10% by mass to 95% by mass, the stability of the self-emulsification or dispersion state can be improved, and further the increase in ink viscosity can be suppressed.
In the present invention, from the viewpoints of stability in a self-dispersing state, stabilization of particle shape in an aqueous medium due to hydrophobic interaction between aromatic rings, and reduction in the amount of water-soluble components due to appropriate hydrophobicization of particles. More preferably, the content is from mass% to 90 mass%, more preferably from 15 mass% to 80 mass%, and particularly preferably from 25 mass% to 70 mass%.

本発明における自己分散性ポリマーは、例えば、芳香族基含有モノマーに由来する構成単位と、解離性基含有モノマーに由来する構成単位とを用いて構成することができる。更に、必要に応じて、その他の構成単位を更に含んでもよい。   The self-dispersing polymer in the present invention can be constituted using, for example, a structural unit derived from an aromatic group-containing monomer and a structural unit derived from a dissociable group-containing monomer. Furthermore, other structural units may be further included as necessary.

前記その他の構成単位を形成するモノマーとしては、前記芳香族基含有モノマーと解離性基含有モノマーと共重合可能なモノマーであれば特に制限はない。中でも、ポリマー骨格の柔軟性やガラス転移温度(Tg)制御の容易さの観点から、アルキル基含有モノマーであることが好ましい。
前記アルキル基含有モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するエチレン性不飽和モノマー;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、Nーヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等のN−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−,イソ)ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−、イソ)ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド等のN−アルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
The monomer that forms the other structural unit is not particularly limited as long as it is a monomer copolymerizable with the aromatic group-containing monomer and the dissociable group-containing monomer. Among these, an alkyl group-containing monomer is preferable from the viewpoint of flexibility of the polymer skeleton and ease of control of the glass transition temperature (Tg).
Examples of the alkyl group-containing monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylates such as t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate; hydroxymethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) Ethylenically unsaturated monomers having a hydroxyl group such as acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, hydroxypentyl (meth) acrylate, hydroxyhexyl (meth) acrylate; Dialkylaminoalkyl (meth) acrylates such as ru (meth) acrylate; N-hydroxyalkyl (meth) such as N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N-hydroxybutyl (meth) acrylamide Acrylamide; N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-ethoxymethyl (meth) acrylamide, N- (n-, iso) butoxymethyl (meth) acrylamide, N-methoxyethyl (meth) acrylamide, N-ethoxyethyl (meta And (meth) acrylamides such as N-alkoxyalkyl (meth) acrylamides such as acrylamide and N- (n-, iso) butoxyethyl (meth) acrylamide.

本発明における自己分散性ポリマー粒子を構成する水不溶性ポリマーの分子量範囲は、重量平均分子量で、3000〜20万であることが好ましく、5000〜15万であることがより好ましく、10000〜10万であることが更に好ましい。重量平均分子量を3000以上とすることで水溶性成分量を効果的に抑制することができる。また、重量平均分子量を20万以下とすることで、自己分散安定性を高めることができる。   The molecular weight range of the water-insoluble polymer constituting the self-dispersing polymer particles in the present invention is preferably 3000 to 200,000, more preferably 5000 to 150,000, and more preferably 10,000 to 100,000 in terms of weight average molecular weight. More preferably it is. By setting the weight average molecular weight to 3000 or more, the amount of water-soluble components can be effectively suppressed. Moreover, self-dispersion stability can be improved by making a weight average molecular weight into 200,000 or less.

なお、重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)で測定される。GPCは、HLC−8020GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TSKgel、Super Multipore HZ−H(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を3本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いる。また、条件としては、試料濃度を0.45質量%、流速を0.35ml/min、サンプル注入量を10μl、測定温度を40℃とし、IR検出器を用いて行なう。また、検量線は、東ソー(株)製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製する。   The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC). GPC uses HLC-8020GPC (manufactured by Tosoh Corporation), TSKgel, Super Multipore HZ-H (manufactured by Tosoh Corporation, 4.6 mm ID × 15 cm) as columns, and THF (tetrahydrofuran) as an eluent. ) Is used. As conditions, the sample concentration is 0.45% by mass, the flow rate is 0.35 ml / min, the sample injection amount is 10 μl, the measurement temperature is 40 ° C., and an IR detector is used. In addition, the calibration curve is “standard sample TSK standard, polystyrene” manufactured by Tosoh Corporation: “F-40”, “F-20”, “F-4”, “F-1”, “A-5000”, It is prepared from 8 samples of “A-2500”, “A-1000”, “n-propylbenzene”.

本発明における自己分散性ポリマー粒子を構成する水不溶性ポリマーは、ポリマーの親疎水性制御の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーに由来する構造単位(好ましくは、フェノキシエチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及び/又はベンジル(メタ)アクリレートに由来する構造単位)を共重合比率として自己分散性ポリマー粒子の全質量の15〜80質量%を含むことが好ましい。
また、水不溶性ポリマーは、ポリマーの親疎水性制御の観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートモノマーに由来する構成単位を共重合比率として15〜80質量%と、カルボキシル基含有モノマーに由来する構成単位と、アルキル基含有モノマーに由来する構成単位(好ましくは、(メタ)アクリル酸のアルキルエステルに由来する構造単位)とを含むことが好ましく、フェノキシエチル(メタ)アクリレートに由来する構造単位及び/又はベンジル(メタ)アクリレートに由来する構造単位を共重合比率として15〜80質量%と、カルボキシル基含有モノマーに由来する構成単位と、アルキル基含有モノマーに由来する構成単位(好ましくは、(メタ)アクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエステルに由来する構造単位)とを含むことがより好ましく、更には加えて、酸価が25〜100であって重量平均分子量が3000〜20万であることが好ましく、酸価が25〜95であって重量平均分子量が5000〜15万であることがより好ましい。
The water-insoluble polymer constituting the self-dispersing polymer particle in the present invention is a structural unit derived from an aromatic group-containing (meth) acrylate monomer (preferably phenoxyethyl (meth) acrylate) from the viewpoint of controlling the hydrophilicity / hydrophobicity of the polymer. It is preferable that 15-80 mass% of the total mass of a self-dispersing polymer particle is included as a copolymerization ratio for the structural unit derived from and / or the structural unit derived from benzyl (meth) acrylate.
In addition, the water-insoluble polymer has a constitution derived from a carboxyl group-containing monomer having a copolymerization ratio of 15 to 80% by mass of a constitutional unit derived from an aromatic group-containing (meth) acrylate monomer from the viewpoint of controlling the hydrophilicity / hydrophobicity of the polymer. And a structural unit derived from an alkyl group-containing monomer (preferably a structural unit derived from an alkyl ester of (meth) acrylic acid), and a structural unit derived from phenoxyethyl (meth) acrylate and / or Alternatively, a structural unit derived from benzyl (meth) acrylate as a copolymerization ratio of 15 to 80% by mass, a structural unit derived from a carboxyl group-containing monomer, and a structural unit derived from an alkyl group-containing monomer (preferably (meth) A structural unit derived from an alkyl ester having 1 to 4 carbon atoms of acrylic acid) More preferably, the acid value is 25 to 100 and the weight average molecular weight is preferably 3000 to 200,000, the acid value is 25 to 95, and the weight average molecular weight is 5000 to 150,000. It is more preferable that

以下に、自己分散性ポリマー粒子を構成する水不溶性ポリマーの具体例として、例示化合物B−01〜B−19を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、括弧内は共重合成分の質量比を表す。   Specific examples of the water-insoluble polymer constituting the self-dispersing polymer particles are listed below as exemplary compounds B-01 to B-19, but the present invention is not limited thereto. In addition, the parenthesis represents the mass ratio of the copolymerization component.

B−01:フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/アクリル酸 共重合体(50/45/5)
B−02:フェノキシエチルアクリレート/ベンジルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(30/35/29/6)
B−03:フェノキシエチルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(50/44/6)
B−04:フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/エチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(30/55/10/5)
B−05:ベンジルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(35/59/6)
B−06:スチレン/フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/アクリル酸 共重合体(10/50/35/5)
B−07:ベンジルアクリレート/メチルメタクリレート/アクリル酸 共重合体(55/40/5)
B−08:フェノキシエチルメタクリレート/ベンジルアクリレート/メタクリル酸 共重合体(45/47/8)
B−09:スチレン/フェノキシエチルアクリレート/ブチルメタクリレート/アクリル酸 共重合体(5/48/40/7)
B−10:ベンジルメタクリレート/イソブチルメタクリレート/シクロヘキシルメタクリレート/メタクリル酸 共重合体(35/30/30/5)
B−11:フェノキシエチルアクリレート/メチルメタクリレート/ブチルアクリレート/メタクリル酸 共重合体(12/50/30/8)
B−12:ベンジルアクリレート/イソブチルメタクリレート/アクリル酸 共重合体(93/2/5)
B−13:スチレン/フェノキシエチルメタクリレート/ブチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(50/5/20/25)
B−14:スチレン/ブチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(62/35/3)
B−15:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(45/51/4)
B−16:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(45/49/6)
B−17:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(45/48/7)
B−18:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(45/47/8)
B−19:メチルメタクリレート/フェノキシエチルアクリレート/アクリル酸 共重合体(45/45/10)
B-01: Phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / acrylic acid copolymer (50/45/5)
B-02: Phenoxyethyl acrylate / benzyl methacrylate / isobutyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (30/35/29/6)
B-03: Phenoxyethyl methacrylate / isobutyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (50/44/6)
B-04: Phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / ethyl acrylate / acrylic acid copolymer (30/55/10/5)
B-05: benzyl methacrylate / isobutyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (35/59/6)
B-06: Styrene / phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / acrylic acid copolymer (10/50/35/5)
B-07: benzyl acrylate / methyl methacrylate / acrylic acid copolymer (55/40/5)
B-08: Phenoxyethyl methacrylate / benzyl acrylate / methacrylic acid copolymer (45/47/8)
B-09: Styrene / phenoxyethyl acrylate / butyl methacrylate / acrylic acid copolymer (5/48/40/7)
B-10: benzyl methacrylate / isobutyl methacrylate / cyclohexyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (35/30/30/5)
B-11: Phenoxyethyl acrylate / methyl methacrylate / butyl acrylate / methacrylic acid copolymer (12/50/30/8)
B-12: benzyl acrylate / isobutyl methacrylate / acrylic acid copolymer (93/2/5)
B-13: Styrene / phenoxyethyl methacrylate / butyl acrylate / acrylic acid copolymer (50/5/20/25)
B-14: Styrene / butyl acrylate / acrylic acid copolymer (62/35/3)
B-15: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/51/4)
B-16: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/49/6)
B-17: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/48/7)
B-18: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/47/8)
B-19: Methyl methacrylate / phenoxyethyl acrylate / acrylic acid copolymer (45/45/10)

本発明における自己分散性ポリマー粒子を構成する水不溶性ポリマーの製造方法としては特に制限はなく、例えば、重合性界面活性剤の存在下に、乳化重合を行い、界面活性剤と水不溶性ポリマーとを共有結合させる方法、上記親水性基含有モノマーと芳香族基含有モノマーとを含むモノマー混合物を溶液重合法、塊状重合法等の公知の重合法により、共重合させる方法を挙げることができる。前記重合法の中でも、凝集速度とインク組成物としたときの打滴安定性の観点から、溶液重合法が好ましく、有機溶媒を用いた溶液重合法がより好ましい。   The method for producing the water-insoluble polymer constituting the self-dispersing polymer particles in the present invention is not particularly limited. For example, emulsion polymerization is carried out in the presence of a polymerizable surfactant to obtain a surfactant and a water-insoluble polymer. Examples include a method of covalent bonding, and a method of copolymerizing a monomer mixture containing the hydrophilic group-containing monomer and the aromatic group-containing monomer by a known polymerization method such as a solution polymerization method or a bulk polymerization method. Among the polymerization methods, a solution polymerization method is preferable and a solution polymerization method using an organic solvent is more preferable from the viewpoint of aggregation rate and droplet ejection stability when an ink composition is used.

本発明における自己分散性ポリマー粒子は、凝集速度の観点から、有機溶媒中で合成されたポリマーを含み、該ポリマーはカルボキシル基を有し、(好ましくは酸価が20〜100であって)該ポリマーのカルボキシル基の一部又は全部は中和され、水を連続相とするポリマー分散物として調製されたものであることが好ましい。すなわち、本発明における自己分散性ポリマー粒子の製造は、有機溶媒中でポリマーを合成する工程と、前記ポリマーのカルボキシル基の少なくとも一部が中和された水性分散物とする分散工程とを設けて行なうことが好ましい。   The self-dispersing polymer particles in the present invention include a polymer synthesized in an organic solvent from the viewpoint of aggregation rate, and the polymer has a carboxyl group (preferably having an acid value of 20 to 100). Part or all of the carboxyl groups of the polymer are preferably neutralized and prepared as a polymer dispersion having water as a continuous phase. That is, the production of the self-dispersing polymer particles in the present invention includes a step of synthesizing a polymer in an organic solvent and a dispersion step of making an aqueous dispersion in which at least a part of the carboxyl groups of the polymer is neutralized. It is preferable to do so.

前記分散工程は、次の工程(1)及び工程(2)を含むことが好ましい。
工程(1):ポリマー(水不溶性ポリマー)、有機溶媒、中和剤、及び水性媒体を含有する混合物を、攪拌する工程
工程(2):前記混合物から前記有機溶媒を除去する工程
The dispersion step preferably includes the following step (1) and step (2).
Step (1): Step of stirring a mixture containing a polymer (water-insoluble polymer), an organic solvent, a neutralizing agent, and an aqueous medium Step (2): Step of removing the organic solvent from the mixture

前記工程(1)は、まずポリマー(水不溶性ポリマー)を有機溶媒に溶解させ、次に中和剤と水性媒体を徐々に加えて混合、攪拌して分散物を得る処理であることが好ましい。このように、有機溶媒中に溶解した水不溶性ポリマー溶液中に中和剤と水性媒体を添加することで、強いせん断力を必要とせずに、より保存安定性の高い粒径の自己分散性ポリマー粒子を得ることができる。
該混合物の攪拌方法に特に制限はなく、一般に用いられる混合攪拌装置や、必要に応じて超音波分散機や高圧ホモジナイザー等の分散機を用いることができる。
The step (1) is preferably a treatment in which a polymer (water-insoluble polymer) is first dissolved in an organic solvent, then a neutralizing agent and an aqueous medium are gradually added, mixed and stirred to obtain a dispersion. In this way, by adding a neutralizing agent and an aqueous medium to a water-insoluble polymer solution dissolved in an organic solvent, a self-dispersing polymer having a particle size with higher storage stability without requiring strong shearing force. Particles can be obtained.
There is no restriction | limiting in particular in the stirring method of this mixture, Dispersers, such as a generally used mixing stirring apparatus and an ultrasonic disperser, a high-pressure homogenizer, can be used as needed.

有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒及びエーテル系溶媒が好ましく挙げられる。
アルコール系溶媒としては、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、エタノール等が挙げられる。ケトン系溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。エーテル系溶媒としては、ジブチルエーテル、ジオキサン等が挙げられる。これらの溶媒の中では、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒とイソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒が好ましい。また、油系から水系への転相時への極性変化を穏和にする目的で、イソプロピルアルコールとメチルエチルケトンを併用することも好ましい。該溶剤を併用することで、凝集沈降や粒子同士の融着が無く、分散安定性の高い微粒径の自己分散性ポリマー粒子を得ることができる。
前記水性媒体としては、水又は、水と(例えば少量の)水混和性有機溶媒との混合溶媒が含まれ、前記水又は混合溶媒に更に必要に応じて添加剤等を添加したものも使用することができる。
Preferred examples of the organic solvent include alcohol solvents, ketone solvents, and ether solvents.
Examples of the alcohol solvent include isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, ethanol and the like. Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Examples of ether solvents include dibutyl ether and dioxane. Among these solvents, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and alcohol solvents such as isopropyl alcohol are preferable. It is also preferable to use isopropyl alcohol and methyl ethyl ketone in combination for the purpose of moderating the polarity change during the phase inversion from oil to water. By using this solvent in combination, it is possible to obtain self-dispersing polymer particles having a fine particle size with high dispersion stability without aggregation and sedimentation and fusion between particles.
As the aqueous medium, water or a mixed solvent of water and a water-miscible organic solvent (for example, a small amount) is included, and an additive or the like added to the water or the mixed solvent as necessary is also used. be able to.

中和剤は、解離性基の一部又は全部が中和され、自己分散性ポリマーが水中で安定した乳化又は分散状態を形成するために用いられる。本発明の自己分散性ポリマーが解離性基としてアニオン性の解離基(例えば、カルボキシル基)を有する場合、用いられる中和剤としては有機アミン化合物、アンモニア、アルカリ金属の水酸化物等の塩基性化合物が挙げられる。有機アミン化合物の例としては、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノプロピルアミン、ジプロピルアミン、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、N,N−ジメチル−エタノールアミン、N,N−ジエチル−エタノールアミン、2−ジメチルアミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアニン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。中でも、本発明の自己分散性ポリマー粒子の水中への分散安定化の観点から、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエチルアミン、トリエタノールアミンが好ましい。   The neutralizing agent is used so that a part or all of the dissociable group is neutralized and the self-dispersing polymer forms a stable emulsified or dispersed state in water. When the self-dispersing polymer of the present invention has an anionic dissociative group (for example, a carboxyl group) as a dissociable group, the neutralizing agent used is basic such as an organic amine compound, ammonia, or an alkali metal hydroxide. Compounds. Examples of organic amine compounds include monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, monopropylamine, dipropylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N, N-dimethyl-ethanolamine, N, N-diethyl-ethanolamine, 2-dimethylamino-2-methyl-1-propanol, 2-amino-2-methyl-1-propanol, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolanine, monoisopropanolamine, di Examples include isopropanolamine and triisopropanolamine. Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide. Among these, sodium hydroxide, potassium hydroxide, triethylamine, and triethanolamine are preferable from the viewpoint of stabilizing the dispersion of the self-dispersing polymer particles of the present invention in water.

これら塩基性化合物は、解離性基100モル%に対して、5〜120モル%使用することが好ましく、10〜110モル%であることがより好ましく、15〜100モル%であることが更に好ましい。15モル%以上とすることで、水中での粒子の分散を安定化する効果が発現し、100モル%以下とすることで、水溶性成分を低下させる効果がある。   These basic compounds are preferably used in an amount of 5 to 120 mol%, more preferably 10 to 110 mol%, still more preferably 15 to 100 mol%, based on 100 mol% of the dissociable group. . By setting it as 15 mol% or more, the effect which stabilizes dispersion | distribution of the particle | grains in water expresses, and there exists an effect which reduces a water-soluble component by setting it as 100 mol% or less.

前記工程(2)においては、前記工程(1)で得られた分散体から、減圧蒸留等の常法により有機溶剤を留去して水系へと転相することで自己分散性ポリマー粒子の水性分散物を得ることができる。得られた水性分散物中の有機溶媒は実質的に除去されており、有機溶媒の量は、好ましくは0.2質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下である。   In the step (2), the aqueous dispersion of the self-dispersing polymer particles is obtained by distilling off the organic solvent from the dispersion obtained in the step (1) by a conventional method such as distillation under reduced pressure and phase-inversion into an aqueous system. A dispersion can be obtained. The organic solvent in the obtained aqueous dispersion has been substantially removed, and the amount of the organic solvent is preferably 0.2% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less.

ポリマー粒子(特に自己分散性ポリマー粒子)の平均粒子径は、体積平均粒子径で10〜400nmの範囲が好ましく、10〜200nmの範囲がより好ましく、10〜100nmの範囲が更に好ましく、特に好ましくは10〜50nmの範囲である。10nm以上の平均粒子径であることで製造適性が向上する。また、400nm以下の平均粒径とすることで保存安定性が向上する。また、ポリマー粒子の粒径分布に関しては、特に制限はなく、広い粒径分布を持つもの又は単分散の粒径分布を持つもののいずれでもよい。また、水不溶性粒子を2種以上混合して使用してもよい。
なお、ポリマー粒子の平均粒子径及び粒径分布は、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(日機装(株)製)を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められるものである。
The average particle size of the polymer particles (particularly self-dispersing polymer particles) is preferably in the range of 10 to 400 nm, more preferably in the range of 10 to 200 nm, still more preferably in the range of 10 to 100 nm, and particularly preferably in terms of volume average particle size. It is the range of 10-50 nm. Manufacturability is improved by having an average particle diameter of 10 nm or more. Moreover, storage stability improves by setting it as an average particle diameter of 400 nm or less. Moreover, there is no restriction | limiting in particular regarding the particle size distribution of a polymer particle, Any of what has a wide particle size distribution or a monodispersed particle size distribution may be sufficient. Further, two or more water-insoluble particles may be mixed and used.
The average particle size and particle size distribution of the polymer particles are determined by measuring the volume average particle size by a dynamic light scattering method using a nanotrack particle size distribution measuring device UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). It is what

ポリマー粒子(特に自己分散性ポリマー粒子)の液体組成物中における含有量としては、画像の光沢性などの観点から、液体組成物に対して、1〜30質量%であることが好ましく、5〜15質量%であることがより好ましい。
ポリマー粒子(特に自己分散性ポリマー粒子)は、1種単独又は2種以上を混合して用いることができる。
The content of the polymer particles (particularly self-dispersing polymer particles) in the liquid composition is preferably 1 to 30% by mass with respect to the liquid composition from the viewpoint of glossiness of the image, More preferably, it is 15 mass%.
The polymer particles (particularly self-dispersing polymer particles) can be used singly or in combination of two or more.

本発明のインク組成物は耐擦性の観点から、顔料と水不溶性の分散剤(顔料分散剤)、及びポリマー粒子(以下、これらを水不溶性成分ともいう。)の総量が7質量%以上となるように調整されることが好ましい。
水不溶性成分の総量は、耐擦性と定着性の両立の観点から、7〜20質量%の範囲であることが好ましく、8〜15質量%の範囲であることがより好ましい。また、耐擦性の観点から水不溶性成分中のポリマー粒子の割合が30〜90質量%であることが好ましく、40〜75質量%であることがより好ましい。
また、高剪断での粘度低下を抑制し、吐出性を改良する観点から、水不溶性成分の量に対する、高分子増粘剤の量の比を0.3より小さくすることが好ましく、0.15より小さくすることがより好ましい。
In the ink composition of the present invention, the total amount of pigment, water-insoluble dispersant (pigment dispersant), and polymer particles (hereinafter also referred to as water-insoluble components) is 7% by mass or more from the viewpoint of abrasion resistance. It is preferable to adjust so that.
The total amount of the water-insoluble component is preferably in the range of 7 to 20% by mass, and more preferably in the range of 8 to 15% by mass, from the viewpoint of achieving both rubbing resistance and fixability. Moreover, it is preferable that the ratio of the polymer particle in a water-insoluble component is 30-90 mass% from a viewpoint of abrasion resistance, and it is more preferable that it is 40-75 mass%.
In addition, from the viewpoint of suppressing a decrease in viscosity at high shear and improving dischargeability, the ratio of the amount of the polymer thickener to the amount of the water-insoluble component is preferably less than 0.3. It is more preferable to make it smaller.

<界面活性剤>
本発明のインク組成物は少なくとも1種の界面活性剤を含有することができる。界面活性剤の添加によってインク組成物の表面張力を調整することができる。界面活性剤としてはノニオン、カチオン、アニオン、ベタイン界面活性剤のいずれであってもよい。界面活性剤の添加量は、インクジェットで良好に打滴するために、本発明のインクの表面張力を20〜60mN/mに調整する量が好ましく、より好ましくは20〜45mN/m、更に好ましくは25〜40mN/mに調整できる量である。
本発明における界面活性剤としては、分子内に親水部と疎水部を合わせ持つ構造を有する化合物等が有効に使用することができ、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤のいずれも使用することができる。更には、上記高分子物質(高分子分散剤)を界面活性剤としても使用することもできる。
<Surfactant>
The ink composition of the present invention can contain at least one surfactant. The surface tension of the ink composition can be adjusted by adding a surfactant. As the surfactant, any of nonionic, cationic, anionic, and betaine surfactants may be used. The addition amount of the surfactant is preferably an amount for adjusting the surface tension of the ink of the present invention to 20 to 60 mN / m, more preferably 20 to 45 mN / m, and still more preferably, in order to eject droplets well by inkjet. The amount can be adjusted to 25 to 40 mN / m.
As the surfactant in the present invention, a compound having a structure having both a hydrophilic part and a hydrophobic part in the molecule can be used effectively. Anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants can be used. Any of the nonionic surfactants can be used. Furthermore, the above-mentioned polymer substance (polymer dispersant) can also be used as a surfactant.

アニオン系界面活性剤の具体例としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、ナトリウムジオクチルスルホサクシネート、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテ硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、t−オクチルフェノキシエトキシポリエトキシエチル硫酸ナトリウム塩等が挙げられ、これらの1種、又は2種以上を選択することができる。
ノニオン性界面活性剤の具体例としては、例えば、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オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイ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、オキシエチレン・オキシプロピレンブロックコポリマー、t−オクチルフェノキシエチルポリエトキシエタノール、ノニルフェノキシエチルポリエトキシエタノール等が挙げられ、これらの1種、又は2種以上を選択することができる。
カチオン性界面活性剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリウム塩等が挙げられ、具体的には、例えば、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、2−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ステアラミドメチルピリジウムクロライド等が挙げられる。
本発明におけるインク組成物に添加する界面活性剤の量は、特に限定されるものではないが、1質量%以上であることが好ましく、より好ましくは1〜10質量%、更に好ましくは1〜3質量%である。
Specific examples of anionic surfactants include, for example, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate, sodium alkyldiphenyl ether disulfonate, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium dialkylsulfosuccinate, sodium stearate, potassium oleate, sodium dioctyl Sulfosuccinate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, sodium dialkylsulfosuccinate, sodium stearate, sodium oleate, t-octylphenoxyethoxypolyethoxyethyl Examples include sodium sulfate, etc., and select one or more of these Rukoto can.
Specific examples of the nonionic surfactant include, for example, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene oleyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, oxyethylene / oxypropylene block copolymer, t- Examples include octylphenoxyethyl polyethoxyethanol, nonylphenoxyethyl polyethoxyethanol, and the like, and one or more of these can be selected.
Examples of the cationic surfactant include tetraalkylammonium salts, alkylamine salts, benzalkonium salts, alkylpyridium salts, imidazolium salts, and the like. Specific examples thereof include dihydroxyethyl stearylamine and 2-heptadecenyl. -Hydroxyethyl imidazoline, lauryl dimethyl benzyl ammonium chloride, cetyl pyridinium chloride, stearamide methyl pyridium chloride and the like.
The amount of the surfactant added to the ink composition in the invention is not particularly limited, but is preferably 1% by mass or more, more preferably 1 to 10% by mass, and still more preferably 1 to 3%. % By mass.

<その他成分>
本発明のインク組成物は、その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、褪色防止剤、防黴剤、pH調整剤、防錆剤、酸化防止剤、乳化安定剤、防腐剤、消泡剤、粘度調整剤、分散安定剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。
<Other ingredients>
The ink composition of the present invention may contain other additives. Other additives include, for example, ultraviolet absorbers, anti-fading agents, anti-mold agents, pH adjusters, rust inhibitors, antioxidants, emulsion stabilizers, preservatives, antifoaming agents, viscosity modifiers, and dispersion stabilizers. Known additives such as agents and chelating agents are included.

紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。   Examples of the UV absorber include benzophenone UV absorbers, benzotriazole UV absorbers, salicylate UV absorbers, cyanoacrylate UV absorbers, nickel complex salt UV absorbers, and the like.

褪色防止剤としては、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。有機の褪色防止剤としてはハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、ヘテロ環類などがあり、金属錯体としてはニッケル錯体、亜鉛錯体などがある。   As the antifading agent, various organic and metal complex antifading agents can be used. Organic anti-fading agents include hydroquinones, alkoxyphenols, dialkoxyphenols, phenols, anilines, amines, indanes, chromans, alkoxyanilines, heterocycles, etc. Complex, zinc complex and the like.

防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ナトリウムピリジンチオン−1−オキシド、p−ヒドロキシ安息香酸エチルエステル、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、ソルビン酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウムなどが挙げられる。これらはインク中に0.02〜1.00質量%使用するのが好ましい。   Antifungal agents include sodium dehydroacetate, sodium benzoate, sodium pyridinethione-1-oxide, p-hydroxybenzoic acid ethyl ester, 1,2-benzisothiazolin-3-one, sodium sorbate, sodium pentachlorophenol, etc. Can be mentioned. These are preferably used in the ink in an amount of 0.02 to 1.00% by mass.

pH調整剤としては、調合されるインク組成物に悪影響を及ぼさずにpHを所望の値に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルコールアミン類(例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオールなど)、アルカリ金属水酸化物(例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど)、アンモニウム水酸化物(例えば、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物)、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩などが挙げられる。   The pH adjuster is not particularly limited as long as it can adjust the pH to a desired value without adversely affecting the ink composition to be prepared, and can be appropriately selected according to the purpose. Amines (eg, diethanolamine, triethanolamine, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol), alkali metal hydroxides (eg, lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide), ammonium Examples thereof include hydroxides (for example, ammonium hydroxide and quaternary ammonium hydroxides), phosphonium hydroxides, alkali metal carbonates, and the like.

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ウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。   Examples of the rust inhibitor include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexylammonium nitrite.

酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤などが挙げられる。   Examples of the antioxidant include phenol antioxidants (including hindered phenol antioxidants), amine antioxidants, sulfur antioxidants, phosphorus antioxidants, and the like.

キレート剤としては、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などが挙げられる。   Examples of the chelating agent include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uramil diacetate and the like.

(インク組成物の物性)
本発明のインク組成物の表面張力は、20mN/m以上60mN/m以下であることが好ましい。より好ましくは、20mN以上45mN/m以下であり、更に好ましくは、25mN/m以上40mN/m以下である。表面張力は、例えば、界面活性剤を含有することで所望の範囲に調整することができる。
(Physical properties of ink composition)
The surface tension of the ink composition of the present invention is preferably 20 mN / m or more and 60 mN / m or less. More preferably, it is 20 mN or more and 45 mN / m or less, More preferably, it is 25 mN / m or more and 40 mN / m or less. The surface tension can be adjusted to a desired range by containing a surfactant, for example.

また本発明のインク組成物の20℃での粘度は、吐出性の観点から、5mPa・s以上20mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは5.5mPa・s以上18mPa・s未満、更に好ましくは6mPa・s以上16mPa・s未満である。更に本発明のインク組成物の40℃での粘度は、3mPa・s以上15mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは3.5mPa・s以上12mPa・s未満、更に好ましくは4mPa・s以上10mPa・s未満である。粘度は、例えば、水溶性有機溶剤の分子量や含有量等を変更することで所望の範囲に調整することができる。本発明においては、前記第1の水溶性有機溶剤を含むことで、より容易に所望の範囲に調整することができる。   In addition, the viscosity at 20 ° C. of the ink composition of the present invention is preferably 5 mPa · s or more and 20 mPa · s or less, more preferably 5.5 mPa · s or more and less than 18 mPa · s, from the viewpoint of ejectability. Preferably, it is 6 mPa · s or more and less than 16 mPa · s. Furthermore, the viscosity at 40 ° C. of the ink composition of the present invention is preferably 3 mPa · s or more and 15 mPa · s or less, more preferably 3.5 mPa · s or more and less than 12 mPa · s, and further preferably 4 mPa · s or more. It is less than 10 mPa · s. The viscosity can be adjusted to a desired range, for example, by changing the molecular weight or content of the water-soluble organic solvent. In this invention, it can adjust to a desired range more easily by including the said 1st water-soluble organic solvent.

[反応液]
本発明において、上記インク組成物と接触することで凝集体の形成が可能な反応液(以下、「処理液」ともいう。)を上記インク組成物と共に用いることができる。特に、本発明の画像形成方法において、インク組成物を付与する前にインクジェット記録媒体に予め付与することにより、反応液とインク組成物とを接触させて、インクの凝集体形成を高速に行うことができる。
前記反応液のインクジェット記録媒体への付与は、インク組成物付与の前後のいずれにおいても可能である。
本発明において、反応液のpHは、インク組成物の凝集速度の観点から、1〜6であることが好ましく、2〜5であることがより好ましく、3〜5であることがさらに好ましい。本発明における処理液は、酸性化合物の少なくとも1種を含んで構成することができる。酸性化合物としては、リン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、硫酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基またはカルボキシル基を有する化合物、あるいはその塩を使用することができる。中でも、水性インク組成物の凝集速度の観点から、リン酸基またはカルボキシル基を有する化合物であることがより好ましく、カルボキシル基を有する化合物であることがさらに好ましい。
[Reaction solution]
In the present invention, a reaction liquid (hereinafter also referred to as “treatment liquid”) capable of forming an aggregate by contact with the ink composition can be used together with the ink composition. In particular, in the image forming method of the present invention, by applying the ink composition in advance to the ink jet recording medium before applying the ink composition, the reaction liquid and the ink composition are brought into contact with each other to form an ink aggregate at a high speed. Can do.
The reaction liquid can be applied to the ink jet recording medium either before or after application of the ink composition.
In the present invention, the pH of the reaction liquid is preferably 1 to 6, more preferably 2 to 5, and further preferably 3 to 5, from the viewpoint of the aggregation rate of the ink composition. The treatment liquid in the present invention can be configured to contain at least one acidic compound. As the acidic compound, a compound having a phosphoric acid group, a phosphonic acid group, a phosphinic acid group, a sulfuric acid group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group or a carboxyl group, or a salt thereof can be used. Among these, from the viewpoint of the aggregation rate of the aqueous ink composition, a compound having a phosphate group or a carboxyl group is more preferable, and a compound having a carboxyl group is more preferable.

本発明におけるカルボキシル基を有する化合物としては、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等の中から選ばれることが好ましい。これらの化合物は、1種類で使用されてもよく、2種類以上併用されてもよい。   As the compound having a carboxyl group in the present invention, polyacrylic acid, acetic acid, glycolic acid, malonic acid, malic acid, maleic acid, ascorbic acid, succinic acid, glutaric acid, fumaric acid, citric acid, tartaric acid, lactic acid, sulfonic acid , Orthophosphoric acid, pyrrolidone carboxylic acid, pyrone carboxylic acid, pyrrole carboxylic acid, furan carboxylic acid, pyridine carboxylic acid, coumaric acid, thiophene carboxylic acid, nicotinic acid, derivatives of these compounds, or salts thereof It is preferable that These compounds may be used alone or in combination of two or more.

本発明における処理液は、上記酸性化合物に加えて、水系溶媒(例えば、水)を更に含んで構成することができる。
処理液の酸性化合物の含有量としては、凝集効果の観点から、処理液の全質量に対して、5〜95質量%であることが好ましく、10〜80質量%であることがより好ましい
The treatment liquid in the present invention can be configured to further contain an aqueous solvent (for example, water) in addition to the acidic compound.
As content of the acidic compound of a processing liquid, it is preferable that it is 5-95 mass% with respect to the total mass of a processing liquid from a viewpoint of the aggregation effect, and it is more preferable that it is 10-80 mass%.

また、本発明に用いることができる高速凝集性を向上させる反応液の好ましい一例として、多価金属塩あるいはポリアリルアミンを添加した反応液を挙げることができる。液体組成物の成分として、多価金属塩として周期表の2A属のアルカリ土類金属(例えば、マグネシウムとカルシウム);周期表の3B属の遷移金属(例えば、ランタン);周期表の3A属からのカチオン(例えば、アルミニウム);ランタニド類(例えば、ネオジム);及びポリアリルアミン、ポリアリルアミン誘導体、を挙げることができる。好ましい例として、カルシウムとマグネシウムを挙げることができる。カルシウム又はマグネシウムの対塩として好ましく採用されるアニオンは、カルボン酸塩(蟻酸、酢酸、安息香酸塩など)、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩を挙げることができる。処理液への添加量として、当該塩は約1〜約10重量%、好ましくは約1.5〜約7重量%、より好ましくは約2〜約6重量%の範囲の量で処理液中に存在させることができる。   Moreover, as a preferable example of the reaction liquid that can be used in the present invention to improve high-speed aggregation, a reaction liquid to which a polyvalent metal salt or polyallylamine is added can be mentioned. As a component of the liquid composition, as a polyvalent metal salt, an alkaline earth metal of Group 2A of the periodic table (for example, magnesium and calcium); a transition metal of Group 3B of the periodic table (for example, lanthanum); from Group 3A of the periodic table Cations (for example, aluminum); lanthanides (for example, neodymium); and polyallylamine and polyallylamine derivatives. Preferred examples include calcium and magnesium. Anions that are preferably employed as a counter salt of calcium or magnesium include carboxylate (formic acid, acetic acid, benzoate, etc.), nitrate, chloride, and thiocyanate. As an addition amount to the treatment liquid, the salt is contained in the treatment liquid in an amount ranging from about 1 to about 10% by weight, preferably from about 1.5 to about 7% by weight, more preferably from about 2 to about 6% by weight. Can exist.

また処理液は、本発明の効果を害しない範囲内で、その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、乾燥防止剤(湿潤剤)、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられ、前述の水性インク組成物に含まれるその他の添加剤の具体的な例に示したものが適用できる。   Further, the treatment liquid may contain other additives within a range that does not impair the effects of the present invention. Other additives include, for example, anti-drying agents (wetting agents), anti-fading agents, emulsion stabilizers, penetration enhancers, ultraviolet absorbers, preservatives, anti-fungal agents, pH adjusters, surface tension adjusters, Known additives such as foaming agents, viscosity modifiers, dispersants, dispersion stabilizers, rust preventives, chelating agents can be mentioned, and are shown as specific examples of other additives contained in the above-mentioned aqueous ink composition. Can be applied.

本発明における処理液の粘度としては、インク組成物の凝集速度の観点から、1〜30mPa・sの範囲が好ましく、1〜20mPa・sの範囲がより好ましく、2〜15mPa・sの範囲がさらに好ましく、2〜10mPa・sの範囲が特に好ましい。
また、処理液の表面張力としては、インク組成物の凝集速度の観点から、20〜60mN/mであることが好ましく、20〜45mN/mであることがより好ましく、25〜40mN/mであることがさらに好ましい。
The viscosity of the treatment liquid in the present invention is preferably in the range of 1 to 30 mPa · s, more preferably in the range of 1 to 20 mPa · s, and further in the range of 2 to 15 mPa · s from the viewpoint of the aggregation rate of the ink composition. A range of 2 to 10 mPa · s is particularly preferable.
The surface tension of the treatment liquid is preferably 20 to 60 mN / m, more preferably 20 to 45 mN / m, and more preferably 25 to 40 mN / m from the viewpoint of the aggregation rate of the ink composition. More preferably.

≪画像形成方法≫
本発明の画像形成方法は、複数の液滴吐出素子と、前記複数の液滴吐出素子にそれぞれ供給路を介して連通する共通流路及び前記複数の液滴吐出素子にそれぞれ還流路を介して連通する共通循環路を有し、前記共通流路から前記複数の液滴吐出素子にインク組成物を供給すると共に、前記共通循環路にインク組成物を循環するインク循環装置と、を備えた画像形成装置を用いて、前述のインク組成物を吐出して記録媒体上に画像を形成することを特徴とする。
即ち、本発明は、前記インク組成物と本発明における前記特定の画像形成装置を用いることにより、安定な吐出性(特に、間欠吐出性)及び画像解像性に優れた画像形成方法を提供するものである。
≪Image formation method≫
The image forming method of the present invention includes a plurality of droplet ejection elements, a common channel communicating with each of the plurality of droplet ejection elements via a supply path, and a plurality of droplet ejection elements via a reflux path. An image including an ink circulation device that has a common circulation path that communicates, supplies an ink composition from the common flow path to the plurality of droplet discharge elements, and circulates the ink composition in the common circulation path An image is formed on a recording medium by ejecting the above-described ink composition using a forming apparatus.
That is, the present invention provides an image forming method excellent in stable ejection performance (particularly intermittent ejection performance) and image resolution by using the ink composition and the specific image forming apparatus in the present invention. Is.

(画像形成装置)
本発明における画像形成装置は、複数の液滴吐出素子と、前記複数の液滴吐出素子にそれぞれ供給路を介して連通する共通流路及び前記複数の液滴吐出素子にそれぞれ還流路を介して連通する共通循環路を有し、前記共通流路から前記複数の液滴吐出素子にインク組成物を供給すると共に、前記共通循環路にインク組成物を循環するインク循環装置を備えたことを特徴とする。
前記構成とすること以外は、特に限定されず公知のその他の装置を備える画像形成装置とすることができる。
本発明において、前記本発明の画像形成方法の構成とすることにより、使用するインク組成物は常に循環されるため、待機していて使用していないノズルにおいてもノズル近傍のインク組成物粘度が高くなることなく、吐出不良を防止することができる。特に、前述のインク組成物を用いて、間欠吐出した際の不良を顕著に防止することができる。
(Image forming device)
The image forming apparatus according to the present invention includes a plurality of droplet discharge elements, a common flow path communicating with the plurality of droplet discharge elements via a supply path, and a plurality of droplet discharge elements via a reflux path. An ink circulation device having a common circulation path in communication, supplying an ink composition from the common flow path to the plurality of droplet discharge elements, and circulating the ink composition in the common circulation path; And
Except for the above configuration, the image forming apparatus is not particularly limited and may include other known devices.
In the present invention, since the ink composition to be used is always circulated by adopting the configuration of the image forming method of the present invention, the viscosity of the ink composition in the vicinity of the nozzle is high even in a nozzle that is not in use and is waiting. Therefore, the ejection failure can be prevented. In particular, using the above-described ink composition, it is possible to remarkably prevent defects during intermittent ejection.

〔インク循環系の構成〕
本発明における画像形成装置の一実施形態であるインクジェット記録装置のインク循環系について説明する。
[Configuration of ink circulation system]
An ink circulation system of an ink jet recording apparatus which is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described.

図1は、インクジェット記録装置のインク循環系を示した概略図である。
図1に示すように、インクジェット記録装置10のインク循環系は、記録ヘッド50(50A)、インクタンク100、サブタンク102、溶媒濃度検出器104、溶媒添加装置106、及び脱気装置108から主に構成され、インクタンク100からサブタンク102を介して記録ヘッド50にインク供給が行われ、記録ヘッド50に形成される複数のノズル64からそれぞれインク滴が吐出されるとともに、記録ヘッド50に供給されたインクの一部はヘッド内部を循環してサブタンク102に戻される。
以下、各部の構成について説明する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an ink circulation system of an ink jet recording apparatus.
As shown in FIG. 1, the ink circulation system of the inkjet recording apparatus 10 mainly includes a recording head 50 (50A), an ink tank 100, a sub tank 102, a solvent concentration detector 104, a solvent addition apparatus 106, and a deaeration apparatus 108. Ink is supplied from the ink tank 100 to the recording head 50 via the sub tank 102, and ink droplets are discharged from the plurality of nozzles 64 formed in the recording head 50 and supplied to the recording head 50. Part of the ink circulates inside the head and is returned to the sub tank 102.
Hereinafter, the configuration of each unit will be described.

インクタンク100とサブタンク102を接続する流路110にはポンプ112が設けられている。ポンプ112によって、インクタンク100内のインクがサブタンク102に供給される。ポンプ112はサブタンク102内のインク量が一定となるように制御が行われている。サブタンク102にはインク温度調節用加熱冷却器114が内蔵されており、インク温度調整用加熱冷却器114によってサブタンク102内のインクが所定温度となるように温調することでインク粘度を下げている。例えば、記録ヘッド50内部のインク温度を検出する温度センサ(不図示)が設けられ、記録ヘッド50内部のインク温度が所定温度(例えば55℃)となるように(即ち、所望のインク粘度となるように)、インク温度調整用加熱冷却器114を制御する態様がある。   A pump 112 is provided in a flow path 110 connecting the ink tank 100 and the sub tank 102. The ink in the ink tank 100 is supplied to the sub tank 102 by the pump 112. The pump 112 is controlled so that the amount of ink in the sub tank 102 is constant. The sub tank 102 has a built-in ink temperature adjusting heating / cooling device 114, and the ink temperature is adjusted by the ink temperature adjusting heating / cooling device 114 so that the ink in the sub tank 102 has a predetermined temperature, thereby reducing the ink viscosity. . For example, a temperature sensor (not shown) for detecting the ink temperature inside the recording head 50 is provided so that the ink temperature inside the recording head 50 becomes a predetermined temperature (for example, 55 ° C.) (that is, a desired ink viscosity is obtained). Thus, there is a mode in which the heating / cooling device 114 for adjusting the ink temperature is controlled.

サブタンク102と記録ヘッド50は、第1及び第2の流路116、118により接続されている。記録ヘッド50に形成される共通流路52の一端に形成される第1の供給口54を介して第1の流路116が接続されるとともに、共通流路52の他端に形成される第2の供給口56を介して第2の流路118が接続される。第1の流路116はサブタンク102から記録ヘッド50にインク供給を行うための供給流路であり、ポンプ120及びフィルタ122が設けられる。一方、第2の流路118は記録ヘッド50に供給されたインクの一部をサブタンク102に戻すための循環流路であり、ポンプ124が設けられる。   The sub tank 102 and the recording head 50 are connected by first and second flow paths 116 and 118. A first flow path 116 is connected via a first supply port 54 formed at one end of a common flow path 52 formed in the recording head 50, and a first flow path formed at the other end of the common flow path 52. The second flow path 118 is connected through the two supply ports 56. The first flow path 116 is a supply flow path for supplying ink from the sub tank 102 to the recording head 50, and is provided with a pump 120 and a filter 122. On the other hand, the second flow path 118 is a circulation flow path for returning a part of the ink supplied to the recording head 50 to the sub tank 102 and is provided with a pump 124.

ポンプ120によってサブタンク102内のインクは第1の流路116からフィルタ122を介して記録ヘッド50に供給される。フィルタ122の細かさ(メッシュサイズ)はノズル径よりも小さいことが好ましく、サブタンク102から記録ヘッド50内部に混入した異物がノズル目詰まりを起こすことを未然に防止することができる。例えば、ノズル径よりも10%程度小さなメッシュサイズのフィルタが用いられる。   The ink in the sub tank 102 is supplied from the first flow path 116 to the recording head 50 through the filter 122 by the pump 120. The fineness (mesh size) of the filter 122 is preferably smaller than the nozzle diameter, and foreign matter mixed into the recording head 50 from the sub tank 102 can be prevented from clogging the nozzle. For example, a filter having a mesh size that is about 10% smaller than the nozzle diameter is used.

記録ヘッド50に供給されたインクの一部は、共通流路52を経由して、ポンプ124によって第2の流路118からサブタンク102に戻される。図示は省略するが、第2の流路118には、ポンプ124より上流側(記録ヘッド50側)に真空脱気装置を設置する態様もある。   A part of the ink supplied to the recording head 50 is returned from the second flow path 118 to the sub tank 102 by the pump 124 via the common flow path 52. Although not shown, there is also an aspect in which a vacuum deaeration device is installed in the second flow path 118 on the upstream side (the recording head 50 side) from the pump 124.

共通流路52に連通する各圧力室58にはそれぞれノズル64との連通路であるノズル流路62が設けられている。ノズル流路62には還流路72が設けられ、還流路72を介して共通循環路70に連通している。共通循環路70は不図示の接続流路(図3中符号71として記載)を介して回収口74に連通しており、回収口74にはポンプ132に繋がる流路130が接続されている。   Each pressure chamber 58 that communicates with the common flow path 52 is provided with a nozzle flow path 62 that is a communication path with the nozzle 64. The nozzle flow path 72 is provided with a reflux path 72 and communicates with the common circulation path 70 via the reflux path 72. The common circulation path 70 communicates with a recovery port 74 via a connection channel (noted as 71 in FIG. 3), and a flow channel 130 connected to the pump 132 is connected to the recovery port 74.

図2は、記録ヘッド50の内部構造の一例を示した模式図である。図2に示すように、記録ヘッド50には、インク滴の吐出口となるノズル64、圧力室58、供給路60、及び圧力室58の壁面を構成する振動板66を変形させる圧電素子68を含む液滴吐出素子80が複数設けられている。なお、記録ヘッド50の詳細構成については後で説明するが、記録ヘッド50は複数のヘッドユニットを並べて構成されるものであり、各ヘッドユニットに多数の液滴吐出素子80がマトリクス状(2次元的)に配列されている。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the internal structure of the recording head 50. As shown in FIG. 2, the recording head 50 includes a nozzle 64 that serves as an ink droplet ejection port, a pressure chamber 58, a supply path 60, and a piezoelectric element 68 that deforms a diaphragm 66 that forms the wall surface of the pressure chamber 58. A plurality of droplet discharge elements 80 are provided. Although the detailed configuration of the recording head 50 will be described later, the recording head 50 is configured by arranging a plurality of head units. A large number of droplet discharge elements 80 are arranged in a matrix (two-dimensional) in each head unit. Sequence).

各圧力室58はそれぞれ供給路60を介して共通流路52に連通しており、共通流路52から各圧力室58に対してそれぞれ対応する供給路60を介してインク供給が行われる。供給路60は、圧力室58から共通流路52への逆流を抑える供給絞りとしても機能する。また、各圧力室58にはそれぞれノズル流路62を介してノズル64が連通している。   Each pressure chamber 58 communicates with the common flow path 52 via the supply path 60, and ink is supplied from the common flow path 52 to each pressure chamber 58 via the corresponding supply path 60. The supply path 60 also functions as a supply throttle that suppresses the back flow from the pressure chamber 58 to the common flow path 52. A nozzle 64 communicates with each pressure chamber 58 via a nozzle channel 62.

各圧力室58の壁面を構成する振動板66上には圧電素子68が設けられている。圧電素子68に駆動電圧を印加すると、振動板66の変形に応じて圧力室58の容積が変化する。圧力室58の容積が増加する方向に振動板66が変形すると、ノズル64に形成されるメニスカスがインク流入側(圧力室58側)に引き込まれるとともに、共通流路52内のインクが供給路60を介して圧力室58に吸い込まれリフィルが行われる。一方、圧力室58の容積が減少する方向に振動板66が変形すると、ノズル64のメニスカスはインク吐出側(圧力室58とは反対側)に押し出され、ノズル64からインク滴が吐出される。特に、引きと押しの間隔を圧力室58とインクの流体的な共振周期の1/4にすることが好ましく、引きと押しの振動が重ね合わされて大きな変位を得られ、容易にインク吐出を行うことが可能となる。   A piezoelectric element 68 is provided on the vibration plate 66 constituting the wall surface of each pressure chamber 58. When a driving voltage is applied to the piezoelectric element 68, the volume of the pressure chamber 58 changes according to the deformation of the diaphragm 66. When the diaphragm 66 is deformed in the direction in which the volume of the pressure chamber 58 increases, the meniscus formed in the nozzle 64 is drawn to the ink inflow side (pressure chamber 58 side), and the ink in the common channel 52 is supplied to the supply channel 60. Then, it is sucked into the pressure chamber 58 through and the refill is performed. On the other hand, when the diaphragm 66 is deformed in the direction in which the volume of the pressure chamber 58 decreases, the meniscus of the nozzle 64 is pushed out to the ink discharge side (the side opposite to the pressure chamber 58), and ink droplets are discharged from the nozzle 64. In particular, the interval between the pulling and pushing is preferably ¼ of the fluid resonance period between the pressure chamber 58 and the ink. The pulling and pushing vibrations are superposed to obtain a large displacement, and the ink is easily ejected. It becomes possible.

インク吐出が行われる際、圧力室58内のインクはインク吐出側であるノズル流路62に流れるだけでなく、インク供給側である供給路60にもその一部が流れる。圧力室58からノズル流路62に向かうインク流量と供給路60に向かうインク流量は、それぞれの流路抵抗、イナータンスの比で決まる。一般的なインクジェットヘッドでは、ほぼ1対1となるように各部の寸法が決められている。   When ink is ejected, the ink in the pressure chamber 58 not only flows through the nozzle flow path 62 on the ink ejection side, but also partially flows through the supply path 60 on the ink supply side. The ink flow rate from the pressure chamber 58 toward the nozzle flow path 62 and the ink flow rate toward the supply path 60 are determined by the ratio of the flow path resistance and inertance. In a general ink jet head, the dimensions of each part are determined so as to be approximately 1: 1.

図3は、記録ヘッド50の詳細構造を示した平面図である。図4は、記録ヘッド50の一部を示した断面図(図3中7−7線に沿う断面図)である。なお、図3では、圧力室58の配置構成に対する理解を容易にするために、振動板66や圧電素子68の図示を省略している。本実施形態の記録ヘッド50は、図3及び図4に示すヘッドユニット51を複数個並べて構成されるものである。もちろん、1つのヘッドユニット51からヘッドが構成されていてもよい。   FIG. 3 is a plan view showing the detailed structure of the recording head 50. 4 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along line 7-7 in FIG. 3) showing a part of the recording head 50. As shown in FIG. In FIG. 3, the diaphragm 66 and the piezoelectric element 68 are not shown in order to facilitate understanding of the arrangement of the pressure chambers 58. The recording head 50 of this embodiment is configured by arranging a plurality of head units 51 shown in FIGS. 3 and 4. Of course, the head may be composed of one head unit 51.

図3に示すように、ヘッドユニット51には、ノズル64や圧力室58を含む液滴吐出素子80がマトリクス状(2次元的)に配列されている。共通流路52は各圧力室58が形成される領域全体に渡って形成されており、共通流路52に開口する第1及び第2の供給口54、56がそれぞれ3つずつ設けられている。   As shown in FIG. 3, in the head unit 51, droplet discharge elements 80 including nozzles 64 and pressure chambers 58 are arranged in a matrix (two-dimensional). The common flow path 52 is formed over the entire region where each pressure chamber 58 is formed, and three first and second supply ports 54 and 56 that open to the common flow path 52 are provided. .

また、ヘッドユニット51には、複数の共通循環路70が圧力室列59毎に設けられている。各共通循環路70にはそれぞれ対応する圧力室列59の各圧力室58が連通している。詳しくは、図2に示すように、各圧力室58はそれぞれ対応するノズル流路62及び還流路72を介して連通している。複数の共通循環路70は連通流路71を介して1つに繋がっており、連通流路71には3つの回収口74が形成されている。   The head unit 51 is provided with a plurality of common circulation paths 70 for each pressure chamber row 59. Each common circulation path 70 communicates with each pressure chamber 58 of the corresponding pressure chamber row 59. Specifically, as shown in FIG. 2, the pressure chambers 58 communicate with each other via corresponding nozzle channels 62 and reflux channels 72. The plurality of common circulation paths 70 are connected to one through a communication flow path 71, and three recovery ports 74 are formed in the communication flow path 71.

図4に示すように、圧力室58の壁面を構成する振動板66上には個別電極69を備えた圧電素子68が設けられている。振動板66は少なくとも表面に電極層(導電層)が形成された導電性基板が用いられ、圧電素子68の共通電極を兼ねている。圧電素子68にはチタン酸ジルコン酸鉛(ピエゾ)等の圧電体が好適に用いられる。
また、振動板66上の圧電素子68を覆うように保護カバー67が設けられており、共通流路52内のインクに対する圧電素子68やその他配線部材(不図示)の絶縁保護が図られている。
As shown in FIG. 4, a piezoelectric element 68 having an individual electrode 69 is provided on a vibration plate 66 constituting the wall surface of the pressure chamber 58. The diaphragm 66 uses a conductive substrate having an electrode layer (conductive layer) formed at least on its surface, and also serves as a common electrode of the piezoelectric element 68. A piezoelectric material such as lead zirconate titanate (piezo) is preferably used for the piezoelectric element 68.
A protective cover 67 is provided so as to cover the piezoelectric element 68 on the vibration plate 66, and insulation protection of the piezoelectric element 68 and other wiring members (not shown) with respect to the ink in the common flow path 52 is achieved. .

このように構成される記録ヘッド50において、図3に示すように、共通流路52の上流側に形成される第1の供給口54におけるインクの圧力をP1、その下流側に形成される第2の供給口56におけるインクの圧力をP2、共通循環路70の一端(より詳しくは連通流路71)に形成される回収口74におけるインクの圧力をP3としたとき、次式
P1>P2>P3の関係が成立するように各圧力P1、P2、P3が設定又は制御されているとき、共通流路52の上流側から下流側に向かうインクの流れが形成されるとともに、共通流路52から供給路60、圧力室58、ノズル流路62、還流路72を経由して共通循環路70に向かうインクの流れが形成される。なお、一般的に共通流路52の流路断面積は大きく、その流体抵抗は小さいため、第1及び第2の供給口54、56間の圧力差△Pは数百〜数kPa程度である。
In the recording head 50 configured as described above, as shown in FIG. 3, the pressure of the ink in the first supply port 54 formed on the upstream side of the common flow path 52 is P1, and the first pressure formed on the downstream side thereof. When the pressure of the ink at the second supply port 56 is P2, and the pressure of the ink at the recovery port 74 formed at one end of the common circulation path 70 (more specifically, the communication flow path 71) is P3,
When the pressures P1, P2, and P3 are set or controlled so that the relationship of P1>P2> P3 is established, an ink flow from the upstream side to the downstream side of the common flow path 52 is formed and is common. An ink flow is formed from the flow path 52 toward the common circulation path 70 via the supply path 60, the pressure chamber 58, the nozzle flow path 62, and the reflux path 72. In general, since the common channel 52 has a large channel cross-sectional area and a small fluid resistance, the pressure difference ΔP between the first and second supply ports 54 and 56 is about several hundred to several kPa. .

共通流路52内を流れるインクの単位時間あたりの流量は、第1及び第2の供給口54、56間のインクの圧力差(P1−P2)と共通流路52の流体抵抗から決定することができる。共通流路52の流量は、記録ヘッド50の発熱による温度変化を制御できる量であるとともに、共通流路52内に気泡が入った場合に気泡を流せる流量に設定することが好ましい。どちらの条件も流量を多くすればその条件を満たすことができる。ただし、共通流路52内に乱流が発生しない範囲に設定する必要があるが、一般的なインクジェットヘッドの発熱量と寸法では、まず解がない状態にはならないと考えられる。   The flow rate per unit time of the ink flowing in the common flow path 52 is determined from the ink pressure difference (P1-P2) between the first and second supply ports 54 and 56 and the fluid resistance of the common flow path 52. Can do. The flow rate of the common flow path 52 is an amount that can control the temperature change due to heat generation of the recording head 50, and is preferably set to a flow rate that allows air bubbles to flow when they enter the common flow path 52. Both conditions can be met by increasing the flow rate. However, although it is necessary to set a range in which no turbulent flow is generated in the common flow path 52, it is considered that there is no solution at first with respect to the heat generation amount and dimensions of a general inkjet head.

例えば、ヘッド全吐出状態(描画用に最大周波数、最大吐出体積で吐出を続けた場合の吐出)での単位時間あたりのインク消費量の10〜20倍程度が現実的な流速である。2〔pl〕を40〔kHz〕で吐出するヘッドが1200〔dpi〕のノズル密度をもち、1ユニットあたり2インチの長さであると、2×2×1200×40000〔pl/sec〕=0.192〔ml/sec〕がインク消費量となるので共通流路52を流れるインク量は2〜4〔ml/sec〕程度にする。   For example, a realistic flow rate is about 10 to 20 times the ink consumption per unit time in the full ejection state of the head (ejection when ejection is continued at the maximum frequency and maximum ejection volume for drawing). If a head that discharges 2 [pl] at 40 [kHz] has a nozzle density of 1200 [dpi] and has a length of 2 inches per unit, 2 × 2 × 1200 × 40000 [pl / sec] = 0 Since 192 [ml / sec] is the ink consumption, the amount of ink flowing through the common flow path 52 is set to about 2 to 4 [ml / sec].

また、ポンプ120、124によって各供給口54、56に付与される圧力P1、P2は、記録ヘッド50の各ノズル64の開口部に形成されるメニスカスを僅かに引き込むように弱い負圧となっており、大気圧に対し、−20〜−60〔mmHO〕となっている。 Further, the pressures P1 and P2 applied to the supply ports 54 and 56 by the pumps 120 and 124 are weak negative pressures so as to slightly draw the meniscus formed in the openings of the nozzles 64 of the recording head 50. And -20 to -60 [mmH 2 O] with respect to atmospheric pressure.

一般に、インクジェットヘッドでは、非吐出中のノズルからインクが漏れないように、ノズル部分のインクを、大気圧に対して多少の負圧にすることが一般に行われる。その負圧が強すぎるとメニスカスの表面張力が圧力に負けてノズルから空気を吸い込んでしまう。例えば、直径18〔μm〕のノズルに表面張力35〔mN/m〕のインクを使った場合、表面張力の最大値は1.98×10−6〔N〕になるのでノズル単位面積あたりでは8〔kN/m〕となる。これは換算すると81〔gf/cm〕であるため、負圧が、−810〔mmHO〕の状態でメニスカスとつりあい、これ以上になるとメニスカスが壊れる。しかし、実際のヘッドでは、多数のノズルがあるため、ノズル部分の工作精度、表面粗さや、ノズル部分の撥水処理の欠陥、さらには振動などが原因で、この計算値より低い背圧でメニスカスが壊れる場合が多い。実際に、実験では、前記のような不安定要因のため、必ずしも安定した結果は得られないが、−100〜−400〔mmHO〕で壊れる例が多い。そこで、実験から、マージンを見て、背圧の上限は−60〔mmHO〕に設定している。一方で、下限は、気圧、温度などの環境変化や振動によって、背圧をかけているにもかかわらずインクが漏れたりしないように−20〔mmHO〕に設定している。いずれの値も、理論的に求めた値ではなく、実験に基づく安定した性能を得られる範囲である。 In general, in an ink jet head, the ink in the nozzle portion is generally made slightly negative with respect to the atmospheric pressure so that the ink does not leak from the non-ejection nozzle. If the negative pressure is too strong, the surface tension of the meniscus loses the pressure and sucks air from the nozzle. For example, when ink having a surface tension of 35 [mN / m] is used for a nozzle having a diameter of 18 [μm], the maximum value of the surface tension is 1.98 × 10 −6 [N]. [KN / m 2 ]. Since this is 81 [gf / cm 2 ] in terms of conversion, the negative pressure is balanced with the meniscus in a state of −810 [mmH 2 O], and when it exceeds this, the meniscus is broken. However, since there are many nozzles in an actual head, the meniscus with a back pressure lower than this calculated value is caused by the machining accuracy of the nozzle part, surface roughness, defects in the water repellency treatment of the nozzle part, and vibration. Often breaks. Actually, in the experiment, a stable result cannot always be obtained due to the instability factors as described above, but there are many cases where it is broken at −100 to −400 [mmH 2 O]. Therefore, from the experiment, the upper limit of the back pressure is set to −60 [mmH 2 O] by looking at the margin. On the other hand, the lower limit is set to −20 [mmH 2 O] so that ink does not leak due to environmental changes such as atmospheric pressure and temperature, and vibration, even though back pressure is applied. Each value is not a theoretically obtained value but a range in which stable performance based on experiments can be obtained.

図1に戻り、記録ヘッド50の回収口74には流路130が接続されている。流路130にはポンプ132が設けられており、回収口74と反対側の端部はリザーバタンク134に接続されている。共通流路52から供給路60、圧力室58、ノズル流路62、還流路72、共通循環路70を循環してきたインクは、ポンプ132によって回収口74から流路130を通ってリザーバタンク134に回収される。   Returning to FIG. 1, the flow path 130 is connected to the recovery port 74 of the recording head 50. The flow path 130 is provided with a pump 132, and the end opposite to the recovery port 74 is connected to the reservoir tank 134. The ink circulated from the common flow path 52 through the supply path 60, the pressure chamber 58, the nozzle flow path 62, the reflux path 72, and the common circulation path 70 from the recovery port 74 through the flow path 130 to the reservoir tank 134 by the pump 132. Collected.

リザーバタンク134とサブタンク102を接続する流路136には、上流側(リザーバタンク134側)から下流側(サブタンク102側)に向かって、溶媒濃度検出器104、溶媒添加装置106、脱気装置108、ポンプ138、及びフィルタ140が順に設けられている。   In the flow path 136 connecting the reservoir tank 134 and the sub tank 102, the solvent concentration detector 104, the solvent addition device 106, and the deaeration device 108 from the upstream side (reservoir tank 134 side) to the downstream side (sub tank 102 side). The pump 138 and the filter 140 are provided in this order.

リザーバタンク134内に回収されたインクを流路136を介してサブタンク102に戻す際、まず、溶媒濃度検出器104によって、インクの密度、粘度、流速変化、電気伝導度等から溶媒濃度の検出が行われる。続いて、溶媒添加装置106によって、溶媒濃度検出器104による検出結果に応じて、溶媒タンク144内の溶媒が流路136内のインクに添加される。これにより、圧力室58やノズル流路62を経由した循環インク、特にノズル付近で増粘したインクを適正な粘度に回復することができる。なお、後述するように、溶媒濃度検出器104により検出された溶媒濃度は溶媒濃度制御部(図示無し)に送られ、溶媒濃度制御部によって溶媒添加装置106の駆動が行われる。   When returning the ink collected in the reservoir tank 134 to the sub tank 102 via the flow path 136, first, the solvent concentration detector 104 detects the solvent concentration from the ink density, viscosity, flow rate change, electrical conductivity, and the like. Done. Subsequently, the solvent addition device 106 adds the solvent in the solvent tank 144 to the ink in the flow path 136 according to the detection result by the solvent concentration detector 104. As a result, the circulating ink that has passed through the pressure chamber 58 and the nozzle channel 62, particularly the ink that has increased in viscosity near the nozzle, can be recovered to an appropriate viscosity. As will be described later, the solvent concentration detected by the solvent concentration detector 104 is sent to a solvent concentration control unit (not shown), and the solvent addition device 106 is driven by the solvent concentration control unit.

更に、真空ポンプ146が接続された脱気装置108によってインク中の溶存空気量を減らす処理(脱気処理)が行われる。なお、サブタンク102と記録ヘッド50を接続する第2の流路118のポンプ124より上流側(記録ヘッド50側)に真空脱気装置を設ける場合は、脱気装置108は省略される。   Further, the deaeration device 108 connected to the vacuum pump 146 performs a process (deaeration process) for reducing the amount of dissolved air in the ink. Note that the deaeration device 108 is omitted when a vacuum deaeration device is provided on the upstream side (recording head 50 side) of the pump 124 of the second flow path 118 that connects the sub tank 102 and the recording head 50.

脱気装置108により脱気処理が行われたインクは、ポンプ138によってフィルタ140を介してサブタンク102に戻される。その後、インクタンク100から供給されるインクとともに、記録ヘッド50に対して再び供給される。   The ink that has been deaerated by the deaerator 108 is returned to the sub tank 102 by the pump 138 via the filter 140. Thereafter, the ink is supplied again to the recording head 50 together with the ink supplied from the ink tank 100.

図1に示したインク循環系の構成によれば、ポンプ132と、溶媒添加装置106や脱気装置108との間にリザーバタンク134が配置されるので、ポンプ132により回収口74に付与される圧力P3に溶媒添加や脱気などの再生処理の影響を与えないようにすることができる。   According to the configuration of the ink circulation system shown in FIG. 1, since the reservoir tank 134 is disposed between the pump 132 and the solvent addition device 106 or the deaeration device 108, the reservoir 132 is given to the recovery port 74 by the pump 132. It is possible to prevent the pressure P3 from being affected by regeneration treatment such as solvent addition and deaeration.

(作用)
本発明における画像形成装置の一実施形態であるインクジェット記録装置のインク循環系の作用を図5を用いて説明する。
(Function)
The operation of the ink circulation system of the ink jet recording apparatus which is an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

図5は、共通流路52から供給路60を経由して共通循環路70に流れるインクの流れを説明するインクフローの説明図である。   FIG. 5 is an explanatory diagram of the ink flow for explaining the flow of ink flowing from the common flow path 52 to the common circulation path 70 via the supply path 60.

図5において、インクタンク(図示なし)より供給されたインクは、まず共通流路(供給側)52に流れる。次に、共通流路(供給側)52から個別の圧力室58へ供給路60を通じてインクが供給される。この供給路60はイナータンスが大きくなるように設計されており、吐出時にインクが共通流路(供給側)52へ逆流するのを防いでいる。圧力室58に導入されたインクは、圧力素子(アクチュエータ)68の駆動にともなってノズルより吐出される。また、圧力素子(アクチュエータ)68の動作とは別に共通流路(供給側)52と共通循環路(循環側)70の圧力差により圧力室58から共通循環路(循環側)70へと循環路72を通してインクは流れる。この循環路は吐出時のインクが共通循環路(循環側)70へ流れるの防ぐためにイナータンスが大きくなるように設計されている。共通循環路(循環側)70に流れたインクはインクタンクへと帰還する。
インクの流れは、下記表1のようになる。
循環における流れは、共通流路(供給側)と共通循環路(循環側)の液体の圧力差によって生じる。また、吐出における流れは圧力素子(アクチュエータ)の発生圧力によって生じる。この急激な流れは、イナータンスの大きな供給路と循環路には殆んど流れが発生しない。
In FIG. 5, ink supplied from an ink tank (not shown) first flows to a common flow path (supply side) 52. Next, ink is supplied from the common flow path (supply side) 52 to the individual pressure chambers 58 through the supply path 60. The supply path 60 is designed to increase the inertance, and prevents ink from flowing back to the common flow path (supply side) 52 during ejection. The ink introduced into the pressure chamber 58 is ejected from the nozzle as the pressure element (actuator) 68 is driven. In addition to the operation of the pressure element (actuator) 68, the circulation path from the pressure chamber 58 to the common circulation path (circulation side) 70 due to the pressure difference between the common flow path (supply side) 52 and the common circulation path (circulation side) 70. Ink flows through 72. This circulation path is designed so that the inertance becomes large in order to prevent ink during ejection from flowing to the common circulation path (circulation side) 70. The ink that has flowed to the common circulation path (circulation side) 70 returns to the ink tank.
The ink flow is as shown in Table 1 below.
The flow in the circulation is caused by the pressure difference between the liquids in the common flow path (supply side) and the common circulation path (circulation side). Further, the discharge flow is generated by the pressure generated by the pressure element (actuator). This abrupt flow hardly generates any flow in the supply path and circulation path with a large inertance.


上記のようにインクは常時循環していることにより、インクの乾燥による物性変化を抑制し、上記インク循環系を有する本願発明の画像形成方法はインクの間欠吐出性に優れた画像形成方法とすることができる。   As described above, since the ink is constantly circulated, a change in physical properties due to drying of the ink is suppressed, and the image forming method of the present invention having the ink circulation system is an image forming method excellent in intermittent ink discharge performance. be able to.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.

<実施例1>
〜インク組成物の調製〜
[顔料(色材)分散液の調製]
(ポリマー分散剤PD−1の調製)
反応容器に、スチレン6部、ステアリルメタクリレート11部、スチレンマクロマーAS−6(東亜合成製)4部、ブレンマーPP−500(日本油脂製)5部、メタクリル酸5部、2−メルカプトエタノール0.05部、メチルエチルケトン24部の混合溶液を調液した。
一方、滴下ロートに、スチレン14部、ステアリルメタクリレート24部、スチレンマクロマーAS−6(東亜合成製)9部、ブレンマーPP−500(日本油脂製)9部、メタクリル酸10部、2−メルカプトエタノール0.13部、メチルエチルケトン56部及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1.2部を入れ、混合溶液を調液した。
そして、窒素雰囲気下、反応容器内の混合溶液を攪拌しながら75℃まで昇温し、滴下ロート中の混合溶液を1時間かけて徐々に滴下した。滴下終了から2時間経過後、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1.2部をメチルエチルケトン12部に溶解した溶液を3時間かけて滴下し、更に75℃で2時間、80℃で2時間熟成させ、ポリマー分散剤(PD−1)溶液を得た。
<Example 1>
~ Preparation of ink composition ~
[Preparation of pigment (coloring material) dispersion]
(Preparation of polymer dispersant PD-1)
In a reaction vessel, 6 parts of styrene, 11 parts of stearyl methacrylate, 4 parts of styrene macromer AS-6 (manufactured by Toa Gosei), 5 parts of Blenmer PP-500 (manufactured by NOF Corporation), 5 parts of methacrylic acid, 0.05 of 2-mercaptoethanol A mixed solution of 24 parts of methyl ethyl ketone was prepared.
Meanwhile, in a dropping funnel, 14 parts of styrene, 24 parts of stearyl methacrylate, 9 parts of styrene macromer AS-6 (manufactured by Toa Gosei), 9 parts of Blemmer PP-500 (manufactured by NOF Corporation), 10 parts of methacrylic acid, 2-mercaptoethanol 0 .13 parts, 56 parts of methyl ethyl ketone and 1.2 parts of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added to prepare a mixed solution.
And under nitrogen atmosphere, it heated up to 75 degreeC, stirring the mixed solution in reaction container, and the mixed solution in a dropping funnel was dripped gradually over 1 hour. After 2 hours from the end of dropping, a solution prepared by dissolving 1.2 parts of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) in 12 parts of methyl ethyl ketone was added dropwise over 3 hours, and further at 75 ° C. for 2 hours, The solution was aged at 80 ° C. for 2 hours to obtain a polymer dispersant (PD-1) solution.

得られたポリマー分散剤溶液の一部について、溶媒を除去することによって単離し、得られた固形分をテトラヒドロフランにて0.1%に希釈し、高速GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)HLC−8220GPCにて、TSKgeL SuperHZM−H、TSKgeL SuperHZ4000、TSKgeL SuperHZ2000(東ソー(株)製)を3本直列につなぎ重量平均分子量を測定した。その結果、単離された固形分は、ポリスチレン換算で重量平均分子量が25,000であった。酸価は計算値で100mgKOH/gであった。   A part of the obtained polymer dispersant solution was isolated by removing the solvent, and the obtained solid content was diluted to 0.1% with tetrahydrofuran to obtain a high-speed GPC (gel permeation chromatography) HLC-8220GPC. Then, three TSKgeL SuperHZM-H, TSKgeL SuperHZ4000, and TSKgeL SuperHZ2000 (manufactured by Tosoh Corporation) were connected in series, and the weight average molecular weight was measured. As a result, the isolated solid had a weight average molecular weight of 25,000 in terms of polystyrene. The calculated acid value was 100 mgKOH / g.

(シアン分散液の調製)
次に、得られたポリマー分散剤溶液を固形分換算で5.0g、シアン顔料Pigment Blue 15:3(大日精化製)10.0g、メチルエチルケトン40.0g、1mol/L水酸化ナトリウム8.0g、イオン交換水82.0g、0.1mmジルコニアビーズ300gをベッセルに供給し、レディーミル分散機(アイメックス製)で1000rpm、6時間分散した。得られた顔料分散液をエバポレーターでメチルエチルケトンが十分留去できるまで減圧濃縮し、顔料濃度が約12%になるまで濃縮した。
その後、顔料分散液に対して8000rpm、30分間の遠心処理を行い、沈殿物として残留した粗大粒子を除去した。上澄みの吸光度を測定し、顔料濃度を決定した。
上記のようにして、色材としてのシアン分散液C1を調液した。得られたシアン分散液C1の平均粒径は81nmであった。
(Preparation of cyan dispersion)
Next, 5.0 g in terms of solid content of the obtained polymer dispersant solution, 10.0 g of cyan pigment Pigment Blue 15: 3 (manufactured by Dainichi Seika), 40.0 g of methyl ethyl ketone, 8.0 g of 1 mol / L sodium hydroxide Then, 82.0 g of ion-exchanged water and 300 g of 0.1 mm zirconia beads were supplied to the vessel and dispersed with a ready mill disperser (manufactured by Imex) at 1000 rpm for 6 hours. The obtained pigment dispersion was concentrated with an evaporator under reduced pressure until methyl ethyl ketone was sufficiently distilled off, and concentrated until the pigment concentration was about 12%.
Thereafter, the pigment dispersion was centrifuged at 8000 rpm for 30 minutes to remove coarse particles remaining as precipitates. The absorbance of the supernatant was measured to determine the pigment concentration.
As described above, a cyan dispersion C1 as a color material was prepared. The average particle diameter of the obtained cyan dispersion liquid C1 was 81 nm.


[自己分散性ポリマー粒子の調製]
−合成例1−
攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた2リットル三口フラスコに、メチルエチルケトン360.0gを仕込んで、75℃まで昇温した。反応容器内温度を75℃に保ちながら、フェノキシエチルアクリレート180.0g、メチルメタクリレート162.0g、アクリル酸18.0g、メチルエチルケトン72g、及び「V−601」(和光純薬(株)製)1.44gからなる混合溶液を、2時間で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、「V−601」0.72g、メチルエチルケトン36.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌後、さらに「V−601」0.72g、イソプロパノール36.0gからなる溶液を加え、75℃で2時間攪拌した後、85℃に昇温して、さらに2時間攪拌を続けた。得られた共重合体の重量平均分子量(Mw)は64000(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で算出、使用カラムはTSKgel SuperHZM−H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソー社製))、酸価は38.9(mgKOH/g)であった。
次に、重合溶液668.3gを秤量し、イソプロパノール388.3g、1mol/L
NaOH水溶液145.7mlを加え、反応容器内温度を80℃に昇温した。次に蒸留水720.1gを20ml/minの速度で滴下し、水分散化せしめた。その後、大気圧下にて反応容器内温度80℃で2時間、85℃で2時間、90℃で2時間保った後、反応容器内を減圧にし、イソプロパノール、メチルエチルケトン、蒸留水を合計で913.7g留去し、固形分濃度28.0%の自己分散性ポリマー粒子(B−01)の水分散物(エマルジョン)を得た。なお、下記に示した化合物例(B−01)の各構成単位の数字は質量比を表す。以下、各構造式に関しても同様である。
[Preparation of self-dispersing polymer particles]
-Synthesis Example 1
360.0 g of methyl ethyl ketone was charged into a 2-liter three-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen gas inlet tube, and the temperature was raised to 75 ° C. While maintaining the temperature in the reaction vessel at 75 ° C., 180.0 g of phenoxyethyl acrylate, 162.0 g of methyl methacrylate, 18.0 g of acrylic acid, 72 g of methyl ethyl ketone, and “V-601” (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) A mixed solution consisting of 44 g was added dropwise at a constant speed so that the addition was completed in 2 hours. After completion of the dropwise addition, a solution consisting of 0.72 g of “V-601” and 36.0 g of methyl ethyl ketone was added, stirred for 2 hours at 75 ° C., and then a solution consisting of 0.72 g of “V-601” and 36.0 g of isopropanol was added. After stirring at 75 ° C. for 2 hours, the temperature was raised to 85 ° C., and stirring was further continued for 2 hours. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained copolymer was 64000 (calculated in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC), columns used were TSKgel SuperHZM-H, TSKgel SuperHZ4000, TSKgel SuperHZ200 (manufactured by Tosoh Corporation)), The acid value was 38.9 (mgKOH / g).
Next, 668.3 g of the polymerization solution was weighed, and 388.3 g of isopropanol, 1 mol / L.
145.7 ml of NaOH aqueous solution was added, and the temperature inside the reaction vessel was raised to 80 ° C. Next, 720.1 g of distilled water was added dropwise at a rate of 20 ml / min to disperse in water. Thereafter, the temperature in the reaction vessel was maintained at 80 ° C. for 2 hours, 85 ° C. for 2 hours, and 90 ° C. for 2 hours under atmospheric pressure, and then the reaction vessel was depressurized, and isopropanol, methyl ethyl ketone, and distilled water totaled 913. 7 g was distilled off to obtain an aqueous dispersion (emulsion) of self-dispersing polymer particles (B-01) having a solid content concentration of 28.0%. In addition, the number of each structural unit of the compound example (B-01) shown below represents a mass ratio. Hereinafter, the same applies to each structural formula.


−合成例2−
合成例1の化合物例(B−01)の合成において、フェノキシエチルアクリレート180.0g、メチルメタクリレート162.0g、アクリル酸18.0gの代わりに、下記化合物例の各構成単位が、それぞれの構造式における質量比となるように使用するモノマーの種類およびその混合量を変更したこと以外は合成例1と同様にして、下記自己分散性ポリマー粒子(B−02)〜(B−05)、(BH−1)の分散液を得た。
得られた(B−02)〜(B−05)、(BH−1)の物性を表2に示した。なお、いずれも自己乳化ポリマーの中和度は、解離性基1モルに対して0.75モル等量となるように、1mol/L NaOH水溶液の量を調整した。
-Synthesis Example 2-
In the synthesis of Compound Example (B-01) of Synthesis Example 1, each structural unit of the following compound example is represented by the structural formula instead of 180.0 g of phenoxyethyl acrylate, 162.0 g of methyl methacrylate, and 18.0 g of acrylic acid. The following self-dispersing polymer particles (B-02) to (B-05) and (BH) were prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the types of monomers used and the mixing amount thereof were changed so as to achieve a mass ratio of A dispersion liquid of -1) was obtained.
Table 2 shows the physical properties of the obtained (B-02) to (B-05) and (BH-1). In all cases, the amount of 1 mol / L NaOH aqueous solution was adjusted so that the degree of neutralization of the self-emulsifying polymer was 0.75 mol equivalent to 1 mol of the dissociable group.


尚、アクリル酸量を3%(酸価:23)あるいは15%(酸価:117)に変更した下記構造式を有するポリマー微粒子を作製したところ、該ポリマー微粒子は自己分散することができなかった。   In addition, when polymer fine particles having the following structural formula in which the amount of acrylic acid was changed to 3% (acid value: 23) or 15% (acid value: 117) were produced, the polymer fine particles could not be self-dispersed. .


[乳化重合によるポリマー粒子の調製]
攪拌装置、還流冷却管を装着した1リットル三口フラスコに、パイオニンA−43s(竹本油脂社製、乳化剤)8.1g、蒸留水236.0gを入れ、窒素気流下70℃に加熱攪拌した。スチレン6.2g、n−ブチルアクリレート3.5g、アクリル酸0.3g、過硫酸アンモニウム1.0g、蒸留水40gを添加し、30分間攪拌した後、スチレン117.8g、n−ブチルアクリレート66.5g、アクリル酸5.7gからなるモノマー溶液を2時間で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、過硫酸アンモニウム0.5g、蒸留水20gからなる水溶液を加え、70℃で4時間攪拌した後、85℃に昇温して更に2時間攪拌を続けた。反応液を冷却し、濾過することで、下記化合物例(BH−1)で表されるポリマー粒子の分散液を得た。得られたポリマー粒子の物性を表2に示した。
[Preparation of polymer particles by emulsion polymerization]
In a 1 liter three-necked flask equipped with a stirrer and a reflux condenser, 8.1 g of Piionin A-43s (manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd., emulsifier) and 236.0 g of distilled water were added and heated and stirred at 70 ° C. in a nitrogen stream. 6.2 g of styrene, 3.5 g of n-butyl acrylate, 0.3 g of acrylic acid, 1.0 g of ammonium persulfate and 40 g of distilled water were added and stirred for 30 minutes, and then 117.8 g of styrene and 66.5 g of n-butyl acrylate. Then, a monomer solution consisting of 5.7 g of acrylic acid was added dropwise at a constant speed so that the addition was completed in 2 hours. After completion of the dropwise addition, an aqueous solution consisting of 0.5 g of ammonium persulfate and 20 g of distilled water was added and stirred at 70 ° C. for 4 hours, then heated to 85 ° C. and stirred for another 2 hours. The reaction liquid was cooled and filtered to obtain a dispersion of polymer particles represented by the following compound example (BH-1). The physical properties of the polymer particles obtained are shown in Table 2.



[インク組成物の調製]
上記で得られた色材分散液(シアン分散液C1)および自己分散性ポリマー粒子(B−01)を用いて、下記インク組成となるように各成分を混合して、インク組成物を調液した。調液したインク組成物をプラスチック製ディスポーザブルシリンジに詰め、PVDF5μフィルター(ミリポア社製Millex−SV、直径25mm)で濾過して、インクC1とした。
(インクC1の組成)
・シアン顔料(ピグメントブルー15:3) 3%
・ポリマー分散剤(水不溶性分散剤)PD−1 1.5%
・自己分散性ポリマー粒子B−01 6%
・サンニックスGP250(三洋化成工業製、親水性有機溶媒) 10%
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル(和光純薬製、親水性有機溶媒) 6%
・ニューポールPE108(三洋化成工業性、ノニオン性高分子化合物) 0.6%
・オルフィンE1010(日信化学製、界面活性剤) 1%
・超純水 69.5%
[Preparation of ink composition]
Using the colorant dispersion liquid (cyan dispersion liquid C1) and self-dispersing polymer particles (B-01) obtained above, each component was mixed so as to have the following ink composition to prepare an ink composition. did. The prepared ink composition was packed in a plastic disposable syringe and filtered with a PVDF 5μ filter (Millex-SV, Millipore, diameter 25 mm) to obtain ink C1.
(Composition of ink C1)
・ Cyan pigment (Pigment Blue 15: 3) 3%
・ Polymer dispersant (water-insoluble dispersant) PD-1 1.5%
・ Self-dispersing polymer particles B-01 6%
・ Sanix GP250 (manufactured by Sanyo Chemical Industries, hydrophilic organic solvent) 10%
・ Diethylene glycol monoethyl ether (Wako Pure Chemical Industries, hydrophilic organic solvent) 6%
・ New Pole PE108 (Sanyo Chemical Industries, nonionic polymer compound) 0.6%
・ Orphine E1010 (Nisshin Chemical, surfactant) 1%
・ Ultra pure water 69.5%

インクC1の調製において、下記表3のインク組成となるようにインク組成を変更した以外はインクC1と同様にしてインクC2〜16を得た。   Inks C2 to 16 were obtained in the same manner as ink C1, except that the ink composition was changed so that the ink composition shown in Table 3 below was obtained in the preparation of ink C1.

(処理液の調製)
下記表の組成になるように各成分を混合して処理液を調液した。
(Preparation of treatment solution)
Each component was mixed so as to have the composition shown in the following table to prepare a treatment solution.


(高剪断速度における粘度比Vhigh/Vlowの測定)
本発明において、Vhighは剪断速度1.5×10(s−1)で測定した25℃粘度(mPa・s)を表し、Vlowは剪断速度3.0×10(s−1)で測定した25℃粘度(mPa・s)を表し、それぞれ下記のようにして測定し、Vhigh/Vlowを求めた。
マイクロチップ方式微量サンプル粘度計VROC(RheoSense社製)、測定チップはC−Type(depth=100μm)を使用した。上記粘度計の測定ユニットを全てインキュベーターの中に格納し、25℃に温度調整を行った。
(Measurement of viscosity ratio V high / V low at high shear rate)
In the present invention, V high represents a 25 ° C. viscosity (mPa · s) measured at a shear rate of 1.5 × 10 5 (s −1 ), and V low is a shear rate of 3.0 × 10 3 (s −1 ). The viscosity at 25 ° C. (mPa · s) measured in the above was expressed and measured as follows to obtain V high / V low .
A microchip type micro sample viscometer VROC (manufactured by RheoSense) and a measurement chip were C-Type (depth = 100 μm). All the measurement units of the viscometer were stored in an incubator, and the temperature was adjusted to 25 ° C.

<評価>
(インクジェット記録装置)
インクジェット記録装置は、下記の設定条件に設定された図1に記載のインクジェット記録装置を用いた。但し、溶媒濃度検出器104、溶媒添加装置106、フィルタ140を用いない装置とした。
<設定条件>
・サブタンク102内のインク温度:25℃
・フィルタ122:メッシュサイズ5μm
・ヘッドユニット51:ノズル径18μm、1200dpi、1ユニット2cmの長さ
・圧電素子68:チタン酸ジルコン酸鉛(ピエゾ)
・共通流路52を流れるインク量:2〜4ml/sec
<Evaluation>
(Inkjet recording device)
As the ink jet recording apparatus, the ink jet recording apparatus shown in FIG. 1 set to the following setting conditions was used. However, the apparatus does not use the solvent concentration detector 104, the solvent addition device 106, and the filter 140.
<Setting conditions>
-Ink temperature in the sub tank 102: 25 ° C
Filter 122: mesh size 5 μm
Head unit 51: Nozzle diameter 18 μm, 1200 dpi, length of 1 unit 2 cm Piezoelectric element 68: lead zirconate titanate (piezo)
-Amount of ink flowing through the common flow path 52: 2 to 4 ml / sec

(画像形成)
記録媒体(特菱アートN 坪量104.7g/m 三菱製紙(株)製)を500mm/秒で所定方向に直線的に移動可能なステージ上に固定し、これに上記で得た処理液をワイヤーバーコーターで約5g/mの塗布量となるように塗布し、塗布直後に50℃で2秒間乾燥させた。
その後、前記インクジェット記録装置を、固定配置し、記録媒体を副走査方向に定速移動させながらインク液滴量2.4pL、吐出周波数24kHz、解像度1200dpi×600dpiの吐出条件にて、シアンインクをライン方式で吐出し、シアン色の画像を印字した。
画像の印字直後、50℃で3秒間乾燥させ、更に60℃に加熱された一対の定着ローラ間を通過させ、ニップ圧0.20MPa、ニップ幅4mmにて定着処理を実施し、評価サンプルを得た。
なお、定着ローラは、内部にハロゲンランプが内装されたSUS製の円筒体の芯金の表面がシリコーン樹脂で被覆された加熱ロールと、該加熱ローラに圧接する対向ロールとで構成されたものである。
(Image formation)
A recording medium (Tokuhishi Art N basis weight 104.7 g / m 2 manufactured by Mitsubishi Paper Industries Co., Ltd.) is fixed on a stage that can move linearly in a predetermined direction at 500 mm / second, and the treatment liquid obtained above is fixed to this. Was applied with a wire bar coater so as to give an application amount of about 5 g / m 2 , and dried at 50 ° C. for 2 seconds immediately after the application.
After that, the ink jet recording apparatus is fixedly arranged, and cyan ink is lined under discharge conditions of ink droplet amount 2.4 pL, discharge frequency 24 kHz, resolution 1200 dpi × 600 dpi while moving the recording medium at a constant speed in the sub-scanning direction. The ink was discharged by this method, and a cyan image was printed.
Immediately after the image is printed, the sample is dried at 50 ° C. for 3 seconds, passed between a pair of fixing rollers heated to 60 ° C., and subjected to a fixing process with a nip pressure of 0.20 MPa and a nip width of 4 mm to obtain an evaluation sample. It was.
The fixing roller is composed of a heating roll in which the surface of the core of a SUS cylindrical body with a halogen lamp inside is coated with a silicone resin, and an opposing roll that is in pressure contact with the heating roller. is there.

尚、インク循環なしの条件では、図1の流路130を物理的に塞いで、還流路72を経由して共通循環路70に向かうインクの流れをなくして画像形成を行った。   Under the conditions without ink circulation, the flow path 130 in FIG. 1 was physically blocked, and the ink flow toward the common circulation path 70 via the reflux path 72 was eliminated to form an image.

(吐出バラツキ評価)
記録媒体に「画彩 写真仕上げPro」(富士フイルム株式会社製)を使用し、処理液の塗布と乾燥、及び画像印字後の乾燥を行い、定着ローラーへの通過はしないで、吐出周波数12 kHzで75× 24000 dpiの線画像を描画した。
王子計測機器株式会社製 ドットアナライザDA−6000で線の中心値を計測し、各線のずれ量の標準偏差σを算出し、下記の基準で判定した。
AA:σが2μmより小さい
A:σが4μmより小さい
B:σが6μmより小さい
C:σが6μm以上である
D:安定に印画が出来ず測定が不能であった
(Discharge variation evaluation)
Using “Image Painting Pro” (manufactured by FUJIFILM Corporation) as the recording medium, applying and drying the processing liquid and drying after image printing, without passing through the fixing roller, the discharge frequency is 12 kHz. A line image of 75 × 24000 dpi was drawn.
The center value of the line was measured with a dot analyzer DA-6000 manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd., and the standard deviation σ of the deviation amount of each line was calculated, and judged according to the following criteria.
A: σ is smaller than 2 μm A: σ is smaller than 4 μm B: σ is smaller than 6 μm C: σ is 6 μm or more D: stable printing is impossible and measurement is impossible

(画像解像性評価)
上記インク組成物、上記インクジェット記録装置を用いて、上記画像形成方法にてステージの移動方向と平行の細線画像を形成した。線幅を2ドット幅、隣あった線の間隔を2ドット幅とし、光学顕微鏡で観察し、下記の基準で評価した。
−評価基準−
A:線幅の不均一性や、隣り合った線の繋がりが無く良好である。
B:インク滴が記録媒体上で合一して線幅が不均一となるが、隣り合った線は繋がらない。
C:隣り合った線が繋がっている。
(Image resolution evaluation)
A thin line image parallel to the moving direction of the stage was formed by the image forming method using the ink composition and the ink jet recording apparatus. The line width was set to 2 dots, the interval between adjacent lines was set to 2 dots, observed with an optical microscope, and evaluated according to the following criteria.
-Evaluation criteria-
A: Good with no non-uniformity in line width and no connection between adjacent lines.
B: Ink droplets coalesce on the recording medium and the line width becomes non-uniform, but adjacent lines are not connected.
C: Adjacent lines are connected.

(間欠吐出性評価)
上記で得られたインク組成物を用いて、以下のようにしてインクの間欠吐出性を評価した。尚、評価環境は、25℃50%RHであった。
上記インクジェット記録装置を用い、上記で調製したインク組成物を1分間連続吐出して上記画像形成方法にて画像形成した後に、60分間吐出を休止した。その後に、再度画像を形成した。
評価は、下記評価項目の合否に基づき、下記評価基準で判定した。画像ムラは光学顕微鏡を用いて目視観察した。尚、吐出率とは、「(吐出が認められるノズル数/全ノズル数)×100(%)」とした。
−評価項目−
(1)吐出率が全ノズルの90%以上である。
(2)吐出の曲がりが認められるノズルが全ノズルの10%未満である。
(3)ベタ画像において画像ムラが見られない。
(Intermittent discharge evaluation)
Using the ink composition obtained above, the intermittent ejection property of the ink was evaluated as follows. The evaluation environment was 25 ° C. and 50% RH.
Using the ink jet recording apparatus, the ink composition prepared above was continuously ejected for 1 minute to form an image by the image forming method, and then the ejection was stopped for 60 minutes. Thereafter, an image was formed again.
Evaluation was made according to the following evaluation criteria based on the pass / fail of the following evaluation items. The image unevenness was visually observed using an optical microscope. The discharge rate was “(number of nozzles allowed to discharge / number of all nozzles) × 100 (%)”.
-Evaluation items-
(1) The discharge rate is 90% or more of all nozzles.
(2) The number of nozzles in which discharge bending is recognized is less than 10% of all nozzles.
(3) No image unevenness is observed in the solid image.

−評価基準−
A:3項目とも合格の場合
B:2項目が合格の場合
C:2項目以上が不合格の場合
-Evaluation criteria-
A: When all three items are acceptable B: When two items are acceptable C: When two or more items are unacceptable

(定着性評価)
上記インク組成物を用いて50%ベタ画像を印画した後に、25℃60%RHに調整した室内において24時間放置した。得られたサンプルについて、下記の耐テープ剥離性、耐擦性の評価を行った。
<耐テープ剥離性>
住友スリーエム(株)社製メンディングテープ(巾18mm)を印画部に貼り付けた。ついで1cm/秒の速度でテープを剥がし、テープへのインクの付着状態を下記評価基準で評価した。
−評価基準−
A:テープへのインクの付着は認められなかった。
B:テープへのインクの付着が僅かに認められるが実用上問題のない範囲だった。
C:テープへのインクの付着が顕著に認められる。
(Fixability evaluation)
A 50% solid image was printed using the ink composition, and then left in a room adjusted to 25 ° C. and 60% RH for 24 hours. About the obtained sample, the following tape peeling resistance and abrasion resistance were evaluated.
<Tape peel resistance>
A mending tape (width: 18 mm) manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd. was attached to the print section. Subsequently, the tape was peeled off at a speed of 1 cm / second, and the adhesion state of the ink to the tape was evaluated according to the following evaluation criteria.
-Evaluation criteria-
A: Adhesion of ink to the tape was not recognized.
B: Slight adhesion of ink to the tape was observed, but there was no practical problem.
C: Adhesion of ink to the tape is noticeable.

<耐擦性>
2cm四方の50%ベタ画像を印画した直後、記録していない記録媒体(記録に用いたものと同じ記録媒体)を重ねて荷重150kg/mをかけて10往復擦り、記録画像についた傷と、前記記録していない記録媒体(未使用サンプル)の白地部分へのインクの転写度合いを目視で観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。
−評価基準−
A:インクの転写は全くなかった。
B:記録画像に僅かに傷が認められるが、インクの転写はほとんど目立たなかった。
C:記録画像の傷が顕著である、及び/又はインクの転写が顕著である。
<Abrasion resistance>
Immediately after printing a 50% solid image of 2 cm square, an unrecorded recording medium (the same recording medium used for recording) was overlaid and rubbed 10 times with a load of 150 kg / m 2 , and scratches on the recorded image The degree of ink transfer onto the white background of the recording medium (unused sample) that was not recorded was visually observed and evaluated according to the following evaluation criteria.
-Evaluation criteria-
A: There was no transfer of ink.
B: Slight scratches were observed on the recorded image, but the ink transfer was hardly noticeable.
C: The scratch of the recorded image is remarkable and / or the transfer of ink is remarkable.

表5から明らかな通り、本発明のインクを用いた実施例、及び該インクとインク循環装置を備えた画像形成装置を用いた実施例は、間欠吐出性に優れ、解像性に良好な画像が得られた。一方、比較例は評価項目の1つ以上が劣っていることが判った。   As is apparent from Table 5, the examples using the ink of the present invention and the examples using the image forming apparatus provided with the ink and the ink circulation device are images having excellent intermittent ejection properties and excellent resolution. was gotten. On the other hand, it was found that one or more evaluation items were inferior in the comparative example.

インクジェット記録装置のインク循環系を示した概略図である。It is the schematic which showed the ink circulation system of the inkjet recording device. 記録ヘッド50の内部構造の一例を示した模式図である。2 is a schematic diagram illustrating an example of an internal structure of a recording head 50. FIG. 記録ヘッド50の詳細構造を示した平面図である。2 is a plan view showing a detailed structure of a recording head 50. FIG. 記録ヘッド50の一部を示した断面図(図3中7−7線に沿う断面図)である。FIG. 7 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along line 7-7 in FIG. 3) showing a part of the recording head 50. 共通流路52から供給路60を経由して共通循環路70に流れるインクの流れを説明するインクフローの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of ink flow for explaining the flow of ink flowing from a common flow path 52 to a common circulation path 70 via a supply path 60.

10 インクジェット記録装置、 50(50A) 記録ヘッド、 51 ヘッドユニット、 52 共通流路、 54 第1の供給口、 56 第2の供給口、 58 圧力室、 59 圧力室列、 60 供給路、 62 ノズル流路、 64 ノズル、 66 振動板、 68 圧電素子、 69 個別電極、 70 共通循環路、 71 接続流路、 71 連通流路、 72 還流路、 74 回収口、 80 液滴吐出素子、 100 インクタンク、 102 サブタンク、 104 溶媒濃度検出器、 106 溶媒添加装置、 108 脱気装置、 110、130、136 流路、 112、120、124、132、138 ポンプ、 114 インク温度調節用加熱冷却器、 116、118 第1及び第2の流路、 122、140 フィルタ、 134 リザーバタンク、 144 溶媒タンク、 146 真空ポンプ、 P1 第1の供給口54におけるインクの圧力、 P2 第2の供給口56におけるインクの圧力、 P3 回収口74におけるインクの圧力 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inkjet recording device, 50 (50A) recording head, 51 head unit, 52 common flow path, 54 1st supply port, 56 2nd supply port, 58 pressure chamber, 59 pressure chamber row, 60 supply channel, 62 nozzle Flow path, 64 nozzles, 66 diaphragm, 68 piezoelectric element, 69 individual electrode, 70 common circulation path, 71 connection flow path, 71 communication flow path, 72 reflux path, 74 recovery port, 80 droplet discharge element, 100 ink tank , 102 sub tank, 104 solvent concentration detector, 106 solvent addition device, 108 deaeration device, 110, 130, 136 flow path, 112, 120, 124, 132, 138 pump, 114 heating / cooling device for adjusting ink temperature, 116, 118 1st and 2nd flow path, 122, 140 filter, 134 Zabatanku, 144 solvent tank, 146 a vacuum pump, P1 pressure of the ink in the first supply port 54, the pressure of the ink in the P2 second supply port 56, the pressure of the ink at P3 recovery port 74

Claims (12)

(a)水溶性有機溶剤、(b)顔料、(c)水および(d)増粘剤としてノニオン性高分子化合物を少なくとも含み、前記(a)水溶性有機溶剤の含有率がインク総量に対して5〜30質量%であるインク組成物であって、該インク組成物の剪断速度を変化させて測定した粘度が下記式を満たすことを特徴とするインク組成物。

0.70≦Vhigh/Vlow≦0.95

[式中、Vhighは剪断速度1.5×10(s−1)で測定した25℃粘度(mPa・s)を表し、Vlowは剪断速度3.0×10(s−1)で測定した25℃粘度(mPa・s)を表す。]
(A) a water-soluble organic solvent, (b) a pigment, (c) water, and (d) at least a nonionic polymer compound as a thickener, wherein the content of (a) the water-soluble organic solvent is based on the total amount of ink. An ink composition having a viscosity of 5 to 30% by mass, wherein the viscosity measured by changing the shear rate of the ink composition satisfies the following formula.

0.70 ≦ V high / V low ≦ 0.95

[Where V high represents a 25 ° C. viscosity (mPa · s) measured at a shear rate of 1.5 × 10 5 (s −1 ), and V low represents a shear rate of 3.0 × 10 3 (s −1 ). This represents the 25 ° C. viscosity (mPa · s) measured by ]
前記(d)増粘剤が重量平均分子量5,000〜100,000のノニオン性高分子化合物であることを特徴とする請求項1に記載のインク組成物。 2. The ink composition according to claim 1, wherein the (d) thickener is a nonionic polymer compound having a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000. 前記ノニオン性高分子化合物が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキシエチレングリコール、およびポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインク組成物。 The nonionic polymer compound is at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyoxyethylene glycol, and a polyoxyethylene polyoxypropylene copolymer. The ink composition according to claim 2. 前記(b)顔料が、水不溶性の分散剤で分散されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のインク組成物。 The ink composition according to claim 1, wherein the pigment (b) is dispersed with a water-insoluble dispersant. 前記(b)顔料が、転相乳化法によって分散された顔料であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のインク組成物。 The ink composition according to claim 1, wherein the pigment (b) is a pigment dispersed by a phase inversion emulsification method. さらに(e)ポリマー粒子を含有することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のインク組成物。 The ink composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising (e) polymer particles. 前記(e)ポリマー粒子が自己分散性ポリマー粒子であることを特徴とする請求項6に記載のインク組成物。 The ink composition according to claim 6, wherein the polymer particles (e) are self-dispersing polymer particles. 前記(b)顔料と前記水不溶性の分散剤と前記(e)ポリマー粒子の総量が該インク組成物の総量に対して7質量%以上であることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のインク組成物。 8. The total amount of the (b) pigment, the water-insoluble dispersant, and the (e) polymer particles is 7% by mass or more based on the total amount of the ink composition. The ink composition according to any one of the above. 複数の液滴吐出素子と、前記複数の液滴吐出素子にそれぞれ供給路を介して連通する共通流路及び前記複数の液滴吐出素子にそれぞれ還流路を介して連通する共通循環路を有し、前記共通流路から前記複数の液滴吐出素子にインク組成物を供給すると共に、前記共通循環路にインク組成物を循環するインク循環装置と、を備えた画像形成装置を用いて、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のインク組成物を吐出して記録媒体上に画像を形成することを特徴とする画像形成方法。 A plurality of droplet discharge elements, a common flow path communicating with each of the plurality of droplet discharge elements via a supply path, and a common circulation path communicating with the plurality of droplet discharge elements via a reflux path. An image forming apparatus comprising: an ink circulation device that supplies an ink composition from the common flow path to the plurality of droplet discharge elements and circulates the ink composition in the common circulation path. An image forming method comprising forming an image on a recording medium by discharging the ink composition according to claim 1. 前記インク組成物は前記共通流路から前記供給路を介してノズルを有する前記複数の液滴吐出素子に供給され、前記ノズルから吐出されなかった前記インク組成物は前記還流路を介して前記共通循環路に循環することを特徴とする請求項9に記載の画像形成方法。   The ink composition is supplied from the common flow path to the plurality of droplet discharge elements having nozzles through the supply path, and the ink composition that has not been discharged from the nozzles is supplied to the common flow path through the reflux path. The image forming method according to claim 9, wherein the image forming method circulates in a circulation path. 前記画像形成装置は、前記共通流路と前記共通循環路のインク組成物の圧力差を変化させることによって、前記共通流路から供給できる前記インク組成物の供給量を調整することを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の画像形成方法。 The image forming apparatus adjusts a supply amount of the ink composition that can be supplied from the common flow path by changing a pressure difference between the ink compositions in the common flow path and the common circulation path. The image forming method according to claim 9. 前記液滴吐出素子は、前記インク組成物を吐出するノズルと、前記ノズルに連通するノズル流路と、前記ノズル流路を介して前記ノズルに連通し、前記供給路を介して前記共通流路から前記インク組成物が供給される圧力室とを備え、前記共通循環路は、前記還流路を介して前記ノズル流路に連通されていることを特徴とする請求項9〜請求項11のいずれか1項に記載の画像形成方法。 The droplet discharge element includes a nozzle that discharges the ink composition, a nozzle channel that communicates with the nozzle, a nozzle that communicates with the nozzle via the nozzle channel, and the common channel that passes through the supply channel. And a pressure chamber to which the ink composition is supplied, and the common circulation path is communicated with the nozzle flow path via the reflux path. The image forming method according to claim 1.
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