JP2015134890A - Ink, ink cartridge using the same and inkjet image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクとそれを用いたインクカートリッジおよびインクジェット画像形成装置に関する。 The present invention relates to ink, an ink cartridge using the ink, and an inkjet image forming apparatus.
インクジェット記録用インクとして、白色インクの需要が高まっている。代表的な例としては白色の色材として酸化チタンを用いたインクが開発されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、色材として酸化チタンを用いた場合、酸化チタンの色材粒子の比重が水性媒体に用いられる水や溶剤と比較して非常に大きいために沈降しやすいことから、インクジェット画像形成装置のインク飛翔手段として配備される記録ヘッドの吐出ノズルで目詰まりを起こすなどの問題点があった。
このようなインク中の色材の沈降による吐出ノズルでの目詰まり問題点を改善するため、色材と溶剤との比重の差を小さくすることが検討されている。
例えば、特許文献2では色材を有機物(特定構造の化合物)とする白色顔料組成物が提案されている。
また、色材を有機物とする別の方法として、中空構造を有する有機樹脂を用いることが検討されている。例えば、特許文献3では高架橋重合体からなる中空基材粒子の表面に不飽和カルボン酸モノマーと他のモノマーの共重合体が被覆された中空体を白色インクの色材に用いることが提案されている。
Demand for white ink is increasing as ink for inkjet recording. As a typical example, an ink using titanium oxide as a white color material has been developed (see, for example, Patent Document 1). However, when titanium oxide is used as the color material, the specific gravity of the color material particles of titanium oxide is very large compared to water or solvent used in the aqueous medium, so that the ink tends to settle. There were problems such as clogging at the discharge nozzles of the recording head provided as a flying means.
In order to improve the clogging problem at the discharge nozzle due to the sedimentation of the color material in the ink, it has been studied to reduce the difference in specific gravity between the color material and the solvent.
For example, Patent Document 2 proposes a white pigment composition in which a color material is an organic substance (a compound having a specific structure).
In addition, as another method of using a coloring material as an organic material, use of an organic resin having a hollow structure has been studied. For example, Patent Document 3 proposes that a hollow body in which the surface of a hollow base particle made of a highly crosslinked polymer is coated with a copolymer of an unsaturated carboxylic acid monomer and another monomer is used as a coloring material for white ink. Yes.
前記特許文献2の白色顔料組成物によれば、塗膜の膜質(光沢)は良好ではあるが、十分な隠蔽性を得ることができず、実用性において課題があった。一方、前記特許文献3の中空構造を有する有機樹脂によれば、隠蔽性は十分であるが、画像の光沢が低いことから、改良が求められていた。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、印字した画像の隠蔽率が高く、かつ、光沢が高く鮮明な白色画像が得られるインクを提供することを目的とする。
According to the white pigment composition of Patent Document 2, the film quality (gloss) of the coating film is good, but sufficient concealability cannot be obtained, and there is a problem in practicality. On the other hand, according to the organic resin having a hollow structure of Patent Document 3, the concealability is sufficient, but since the gloss of the image is low, improvement has been demanded.
The present invention has been made in view of the above prior art, and an object of the present invention is to provide an ink that has a high concealment ratio of a printed image and can obtain a clear white image with high gloss.
本発明者らが鋭意検討を進めた結果、インクの組成分、いわゆるインク組成物として含有される色材(白色色材)として、中空樹脂粒子と有機白色顔料とを併用することにより、上記課題が解決されることを見出して本発明を完成した。
すなわち、上記課題は、水性媒体、分散剤および色材を組成分として含んでなるインクであって、前記色材として中空樹脂粒子と下記一般式(I)で示される化学構造を有する有機白色顔料とを含有することを特徴とするインクにより解決される。
As a result of intensive studies by the present inventors, the above-mentioned problem can be obtained by using hollow resin particles and an organic white pigment in combination as a color material (white color material) contained as an ink component, so-called ink composition. And the present invention has been completed.
That is, the above-mentioned problem is an ink comprising an aqueous medium, a dispersant, and a color material as components, and the white material has hollow resin particles and an organic white pigment having a chemical structure represented by the following general formula (I) It is solved by the ink characterized by containing.
[式(I)中、Xは同一かまたは異なる水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、塩素原子、スルホン基を表し、R1はアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基またはシクロアルキル基を表し、R2、R3およびR4は相互に独立して水素原子またはR1を表し、R2、R3およびR4はこれら2つまたは3つの置換基が共同して窒素原子と共に複素環基を形成してもよい。] [In the formula (I), X represents the same or different hydrogen atom, methyl group, ethyl group, methoxy group, ethoxy group, chlorine atom, sulfone group, and R 1 represents an alkyl group, alkenyl group, aralkyl group, aryl group. Or a cycloalkyl group, R 2 , R 3 and R 4 independently of each other represent a hydrogen atom or R 1 , and R 2 , R 3 and R 4 are combined with these two or three substituents. A heterocyclic group may be formed together with the nitrogen atom. ]
本発明によれば、印字した画像の隠蔽率が高く、かつ、光沢が高く鮮明な白色画像が得られるインクが提供される。 According to the present invention, there is provided an ink that has a high concealment ratio of a printed image and can obtain a clear white image with high gloss.
前述のように本発明におけるインクは、水性媒体、分散剤および色材を組成分として含んでなるインクであって、前記色材として中空樹脂粒子と下記一般式(I)で示される化学構造を有する有機白色顔料とを含有することを特徴とするものである。 As described above, the ink in the present invention is an ink comprising an aqueous medium, a dispersant, and a color material as components, and the color material has hollow resin particles and a chemical structure represented by the following general formula (I). It contains the organic white pigment which has.
[式(I)中、Xは同一かまたは異なる水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、塩素原子、スルホン基を表し、R1はアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基またはシクロアルキル基を表し、R2、R3およびR4は相互に独立して水素原子またはR1を表し、R2、R3およびR4はこれら2つまたは3つの置換基が共同して窒素原子と共に複素環基を形成してもよい。] [In the formula (I), X represents the same or different hydrogen atom, methyl group, ethyl group, methoxy group, ethoxy group, chlorine atom, sulfone group, and R 1 represents an alkyl group, alkenyl group, aralkyl group, aryl group. Or a cycloalkyl group, R 2 , R 3 and R 4 independently of each other represent a hydrogen atom or R 1 , and R 2 , R 3 and R 4 are combined with these two or three substituents. A heterocyclic group may be formed together with the nitrogen atom. ]
以下に、本発明を実施するための形態を説明する。
なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における実施の形態の例を例示するものであって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
Below, the form for implementing this invention is demonstrated.
Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description exemplifies an embodiment of the present invention, and does not limit the scope of the claims.
本発明のインクは特に用途は限定されないが、特にインクジェット記録用インクとして好ましく用いることができる。以下、「インク」を「インクジェット記録用インク」と呼称することがある。
本発明のインク(インクジェット記録用インク)の組成分として、水性媒体、分散剤および色材を含むが、該色材(以下、「白色色材」と称することがある。)として、中空樹脂粒子と前記一般式(I)で示される化学構造を有する有機白色顔料とを用いるのが特徴である。
このように、白色色材として中空樹脂粒子と前記一般式(I)で示される化学構造を有する有機白色顔料とを併用することにより、印字画像の隠蔽性と光沢が両立する。すなわち、これら中空樹脂粒子と有機白色顔料から構成される色材(白色色材)はインク中で分散安定性が高く、インクの保存期間中に色材が沈降することなく、かつ印字した画像は色材の隠蔽率が向上して光沢感の高い鮮明な白色画像が得られる。
The application of the ink of the present invention is not particularly limited, but it can be preferably used as an ink for ink jet recording. Hereinafter, “ink” may be referred to as “ink-jet recording ink”.
The composition of the ink of the present invention (inkjet recording ink) includes an aqueous medium, a dispersant, and a coloring material. As the coloring material (hereinafter sometimes referred to as “white coloring material”), hollow resin particles are used. And an organic white pigment having a chemical structure represented by the general formula (I).
Thus, by using together the hollow resin particles and the organic white pigment having the chemical structure represented by the general formula (I) as the white color material, the concealability and gloss of the printed image are compatible. That is, the color material (white color material) composed of the hollow resin particles and the organic white pigment has high dispersion stability in the ink, the color material does not settle during the storage period of the ink, and the printed image is The concealment rate of the color material is improved, and a clear white image with high glossiness can be obtained.
本発明のインク構成する成分、いわゆる組成分として、水性媒体(水および水溶性有機溶剤)、分散剤(水溶性樹脂や水溶性界面活性剤)および色材(中空樹脂粒子と前記一般式(I)で示される化学構造を有する有機白色顔料)を含むが、さらに必要に応じて、造膜性樹脂、浸透剤、画像保存性向上剤(ヒンダートアミン、紫外線吸収剤、酸化防止剤など)、その他の成分(pH調整剤、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸素吸収剤、光安定化剤など)を含有することができる。
以下、本発明のインクを構成する成分について説明する。なお、前記「一般式(I)で示される化学構造を有する有機白色顔料」は、「顔料」と略称することがある。
As the components constituting the ink of the present invention, so-called components, aqueous media (water and water-soluble organic solvents), dispersants (water-soluble resins and water-soluble surfactants), and coloring materials (hollow resin particles and the above general formula (I) ) Organic white pigments having a chemical structure represented by)), but if necessary, a film-forming resin, a penetrating agent, an image preservability improving agent (such as a hindered amine, an ultraviolet absorber, an antioxidant), Other components (pH adjuster, antiseptic / antifungal agent, chelating reagent, rust preventive agent, oxygen absorber, light stabilizer, etc.) can be contained.
Hereinafter, components constituting the ink of the present invention will be described. The “organic white pigment having the chemical structure represented by the general formula (I)” may be abbreviated as “pigment”.
〔中空樹脂粒子〕
本発明のインクに用いられる中空樹脂粒子はインク中で沈殿しないことが望まれるため、インクの比重とほぼ同等の比重を有するものが好ましい。
中空構造を有しない樹脂微粒子を使用する場合、特に沈降を回避するためには、樹脂微粒子の比重をインクに合わせる必要があるが、この場合、樹脂組成の検討と重合(架橋)反応の制御ならびに粒径の制御を包括的に行う必要があるため、技術的障壁が高くなってしまう。
これに対して、中空樹脂粒子を用いれば、インク中において、乾燥時には中空であった部分はインク、つまりビヒクルにより満たされるので、中空樹脂粒子の密度はインクとほぼ同一とみなすことができ沈降がより抑制される。
[Hollow resin particles]
Since it is desired that the hollow resin particles used in the ink of the present invention do not precipitate in the ink, those having a specific gravity substantially equal to the specific gravity of the ink are preferable.
When using resin fine particles that do not have a hollow structure, in order to avoid sedimentation, it is necessary to match the specific gravity of the resin fine particles to the ink. In this case, the resin composition is examined, the polymerization (crosslinking) reaction is controlled, Since it is necessary to comprehensively control the particle size, the technical barrier becomes high.
On the other hand, if hollow resin particles are used, the portion of the ink that was hollow at the time of drying is filled with the ink, that is, the vehicle. Therefore, the density of the hollow resin particles can be regarded as almost the same as that of the ink, and the sedimentation occurs. More suppressed.
本発明において用いる中空樹脂粒子の樹脂組成としては、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、架橋型スチレン−アクリル樹脂等のアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、マレイン系樹脂などが挙げられる。これらの中空樹脂粒子は、単独または複数組み合わせて使用してもよい。
中空樹脂粒子の体積平均粒子径は、印字した画像の隠蔽性、およびインクジェット画像形成装置内におけるインク流路や記録ヘッドのノズルでの詰まりを生じさせないことを考慮すると、0.2μm〜1.0μmが好ましく、さらには0.3μm〜0.8μmがより好ましい。
なお、体積平均粒子径の測定は、例えば、マイクロトラックUPA−EX150(日機装株式会社製)により行うことができる。
Examples of the resin composition of the hollow resin particles used in the present invention include acrylic resins such as acrylic resins, styrene-acrylic resins, and cross-linked styrene-acrylic resins, urethane resins, maleic resins, and the like. These hollow resin particles may be used alone or in combination.
The volume average particle diameter of the hollow resin particles is 0.2 μm to 1.0 μm in consideration of the concealment property of the printed image and the clogging of the ink flow path and the nozzle of the recording head in the inkjet image forming apparatus. Is more preferable, and 0.3 μm to 0.8 μm is more preferable.
In addition, the measurement of a volume average particle diameter can be performed by Microtrac UPA-EX150 (made by Nikkiso Co., Ltd.), for example.
本発明で用いられる中空樹脂粒子としては、特に限定されるものではなく、公知のものを用いることができ、市販されているものも使用可能である。市販されている中空樹脂粒子としては、例えば、スチレン−アクリル樹脂により構成されたものとして、MH5055[日本ゼオン(株)製]、ローペイクOP−62、同OP−84J、同OP−91、同HP−1055、同HP−91、同ULTRA(以上、ロームアンドハース社製)があり、架橋型スチレン−アクリル樹脂により構成されたものとして、SX−863(A)、SX−864(B)、SX−866(A)、SX−866(B)、SX−868[以上、JSR(株)製]、ローペイクULTRA E、同ULTRA DUAL(以上、ロームアンドハース社製)などが挙げられる。 It does not specifically limit as a hollow resin particle used by this invention, A well-known thing can be used and what is marketed can also be used. As the commercially available hollow resin particles, for example, those composed of styrene-acrylic resin, MH5055 [manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.], Ropaque OP-62, OP-84J, OP-91, HP -1055, HP-91, ULTRA (above, manufactured by Rohm and Haas Co., Ltd.) and SX-863 (A), SX-864 (B), SX -866 (A), SX-866 (B), SX-868 [above, manufactured by JSR Corporation], Ropaque ULTRA E, ULTRA DUAL (above, manufactured by Rohm and Haas) and the like.
〔有機白色顔料〕
本発明で用いられる有機白色顔料としては、下記構造式(I)で示される化学構造を有するビススチルベン系顔料が好ましく用いられる。
[Organic white pigment]
As the organic white pigment used in the present invention, a bis-stilbene pigment having a chemical structure represented by the following structural formula (I) is preferably used.
[式(I)中、Xは同一かまたは異なる水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、塩素原子、スルホン基を表し、R1はアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基またはシクロアルキル基を表し、R2、R3およびR4は相互に独立して水素原子またはR1を表し、R2、R3およびR4はこれら2つまたは3つの置換基が共同して窒素原子と共に複素環基を形成してもよい。] [In the formula (I), X represents the same or different hydrogen atom, methyl group, ethyl group, methoxy group, ethoxy group, chlorine atom, sulfone group, and R 1 represents an alkyl group, alkenyl group, aralkyl group, aryl group. Or a cycloalkyl group, R 2 , R 3 and R 4 independently of each other represent a hydrogen atom or R 1 , and R 2 , R 3 and R 4 are combined with these two or three substituents. A heterocyclic group may be formed together with the nitrogen atom. ]
上記一般式(I)において、具体的にアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ドデシル基、オクタデシル基などが挙げられ、アルケニル基としては、エチレン基、プロピレン基などが挙げられ、アラルキル基としては、ベンジル基などが挙げられ、アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基などが挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基などが挙げられ、複素環基としては、ピリジル基、ピロリジル基、ピペリジノ基、モルフォリノ基などが挙げられる。 In the above general formula (I), specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a dodecyl group, an octadecyl group, and the like, and examples of the alkenyl group include an ethylene group and a propylene group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, and a naphthyl group. Examples of the cycloalkyl group include a cyclohexyl group. Includes a pyridyl group, a pyrrolidyl group, a piperidino group, a morpholino group, and the like.
前記一般式(I)で示される化学構造を有する有機白色顔料は、限定されるものではないが、例えば、以下のような製造方法により得ることができる。
まず、前記一般式(I)の陰イオン成分(ビススチリルビフェニル構造を有する化合物)のナトリウム塩を水に加えて攪拌下で加熱溶解(60℃程度)する。次に、この加熱溶解物中に、水に溶解した第4アンモニウム化合物[前記一般式(I)において陽イオン成分とされる]を注入する。この場合、第4アンモニウム化合物の添加量はビススチリルビフェニル構造を有する化合物のナトリウム塩に対して当量または過剰量とする。第4アンモニウム化合物の注入後、凡そ1時間加熱攪拌(60℃程度)して反応を完結させる。白色の沈殿が析出する。次いで、析出した沈殿をろ別し、十分に水洗して乾燥すると目的の複合塩が得られる。
なお、前記一般式(I)の陽イオン成分とされる第4アンモニウム化合物としては、R1がメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ドデシル基、オクタデシル基などのアルキル基、エチレン基、プロピレン基などのアルケニル基、ベンジル基のようなアラルキル基、フェニル基のようなアリール基またはシクロヘキシル基のようなシクロアルキル基、あるいはピロリジン、ピペリジン、モルフォリンもしくはピリジンなどのN原子と共に形成する5員または6員の複素環式基であるもの、R2、R3およびR4が相互に独立して水素原子またはR1で挙げられた基であるもの、またはR2、R3およびR4の2つまたは3つの置換基が共同して窒素原子と共に形成した複素環基であるもの、などが用いられる。第4アンモニウム化合物はハロゲン原子、好ましくは塩素原子を有し塩を形成するものからなる。
The organic white pigment having the chemical structure represented by the general formula (I) is not limited, but can be obtained by, for example, the following production method.
First, the sodium salt of the anion component of the general formula (I) (compound having a bisstyryl biphenyl structure) is added to water and dissolved under heating (about 60 ° C.). Next, a quaternary ammonium compound [used as a cation component in the general formula (I)] dissolved in water is injected into the heated melt. In this case, the addition amount of the quaternary ammonium compound is equivalent or excessive to the sodium salt of the compound having a bisstyryl biphenyl structure. After the injection of the quaternary ammonium compound, the reaction is completed by heating and stirring (about 60 ° C.) for about 1 hour. A white precipitate is deposited. Subsequently, the deposited precipitate is filtered off, sufficiently washed with water and dried to obtain the target composite salt.
In addition, as a quaternary ammonium compound used as the cation component of the general formula (I), R 1 is an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a dodecyl group, an octadecyl group, an ethylene group, 5-membered formed with alkenyl group such as propylene group, aralkyl group such as benzyl group, aryl group such as phenyl group or cycloalkyl group such as cyclohexyl group, or N atom such as pyrrolidine, piperidine, morpholine or pyridine Or a 6-membered heterocyclic group, R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or a group listed for R 1 , or R 2 , R 3 and R 4 Those in which two or three substituents are heterocyclic groups formed together with a nitrogen atom are used. The quaternary ammonium compound comprises a halogen atom, preferably a chlorine atom, which forms a salt.
前記有機白色顔料の体積平均粒子径は0.01μm〜0.7μmであることが好ましく、さらには、0.01μm〜0.6μmがより好ましく、0.1μm〜0.5μmが特に好ましい。平均粒子径が0.1μm以上であることにより、より隠蔽性を確保することができ、耐光性、フェザリングが悪化することがない。また、0.5μm以下であることにより、吐出口の目詰まりやプリンター内のフィルターでの目詰まりがさらに発生することがなく、吐出安定性を得ることができる。
なお、体積平均粒子径の測定は、例えば、マイクロトラックUPA−EX150(日機装株式会社製)により行うことができる。
The volume average particle diameter of the organic white pigment is preferably 0.01 μm to 0.7 μm, more preferably 0.01 μm to 0.6 μm, and particularly preferably 0.1 μm to 0.5 μm. When the average particle size is 0.1 μm or more, more concealment can be ensured, and light resistance and feathering do not deteriorate. Further, when the thickness is 0.5 μm or less, the discharge port is not clogged and the filter in the printer is not further clogged, and the discharge stability can be obtained.
In addition, the measurement of a volume average particle diameter can be performed by Microtrac UPA-EX150 (made by Nikkiso Co., Ltd.), for example.
前記有機白色顔料と中空樹脂粒子との配合割合[有機白色顔料]/[中空樹脂粒子](質量比)が、0.5/1〜3/1であることが好ましい。
有機白色顔料と中空樹脂粒子との配合割合が前記範囲であれば、印字した画像の隠蔽性と、光沢性がバランス良く保たれる。
また、前記有機白色顔料と中空樹脂粒子との合計配合量が、全インク組成分100質量部中、5.0〜12.0質量部であることが好ましい。
有機白色顔料と中空樹脂粒子との合計配合量が前記範囲であれば、印字した画像の隠蔽率が高く、かつ、光沢が高く鮮明な白色画像が得られる。
The blending ratio [organic white pigment] / [hollow resin particles] (mass ratio) of the organic white pigment and the hollow resin particles is preferably 0.5 / 1 to 3/1.
When the blending ratio of the organic white pigment and the hollow resin particles is in the above range, the concealment property and glossiness of the printed image can be maintained in a good balance.
Moreover, it is preferable that the total compounding quantity of the said organic white pigment and hollow resin particle is 5.0-12.0 mass parts in 100 mass parts of the total ink composition.
When the total blending amount of the organic white pigment and the hollow resin particles is within the above range, a clear white image with high gloss and high gloss can be obtained.
〔分散剤〕
上記に挙げた有機白色顔料(略称、顔料)は分散剤を用いて水性媒体(水および水溶性有機溶剤)に分散させることでインクとすることができる。このような有機顔料からなる粉体を分散させるための分散剤としては、通常の水溶性樹脂や界面活性剤(水溶性界面活性剤)を用いることができる。
水溶性樹脂の具体例としては、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体等から選ばれた少なくとも2つ以上の単量体からなるブロック共重合体、あるいはランダム共重合体、またはこれらの塩等の高分子分散剤が挙げられる。
これらの水溶性樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶なアルカリ可溶型樹脂であり、これらの中でも重量平均分子量3000〜20000のものが、インクジェット記録用インクとして用いた場合に、分散液の低粘度化が可能であり、かつ分散も容易であるという利点があるので特に好ましい。
[Dispersant]
The organic white pigments (abbreviations, pigments) listed above can be made into inks by dispersing them in an aqueous medium (water and a water-soluble organic solvent) using a dispersant. As a dispersant for dispersing the powder made of such an organic pigment, a normal water-soluble resin or a surfactant (water-soluble surfactant) can be used.
Specific examples of water-soluble resins include styrene, styrene derivatives, vinyl naphthalene derivatives, aliphatic alcohol esters of α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acids, acrylic acid, acrylic acid derivatives, maleic acid, maleic acid derivatives, itacon. Polymeric dispersants such as block copolymers composed of at least two monomers selected from acids, itaconic acid derivatives, fumaric acid, fumaric acid derivatives, etc., random copolymers, or salts thereof It is done.
These water-soluble resins are alkali-soluble resins that are soluble in an aqueous solution in which a base is dissolved. Among these, those having a weight average molecular weight of 3000 to 20000 are used as inks for inkjet recording. It is particularly preferred because of the advantages that it can be reduced in viscosity and can be easily dispersed.
高分子分散剤と自己分散型顔料を同時に使うことは、適度なドット径を得られるため好ましい組み合わせである。その理由は明らかではないが、以下のように考えられる。
高分子分散剤を含有することで記録媒体(記録紙)への浸透が抑制される。その一方で、高分子分散剤を含有することで自己分散型顔料の凝集が抑えられるため、自己分散型顔料が横方向にスムーズに拡がることができる。そのため、広く薄くドットが拡がり、理想的なドットが形成できると考えられる。
The simultaneous use of the polymer dispersant and the self-dispersing pigment is a preferable combination because an appropriate dot diameter can be obtained. The reason is not clear, but it is thought as follows.
By containing the polymer dispersant, the penetration into the recording medium (recording paper) is suppressed. On the other hand, since the aggregation of the self-dispersing pigment is suppressed by containing the polymer dispersant, the self-dispersing pigment can smoothly spread in the lateral direction. Therefore, it is considered that the dots spread widely and thinly and ideal dots can be formed.
本発明のインクに用いられる界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤またはノニオン系界面活性剤(非イオン性界面活性剤)、両性界面活性剤、あるいは、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などが用いられる。色材の種類や湿潤剤、水溶性有機溶剤の組合せによって、分散安定性を損なわない界面活性剤を選択する。 As the surfactant used in the ink of the present invention, an anionic surfactant or a nonionic surfactant (nonionic surfactant), an amphoteric surfactant, an acetylene glycol surfactant, a fluorine interface An activator, a silicone surfactant, or the like is used. A surfactant that does not impair the dispersion stability is selected depending on the combination of the color material, the wetting agent and the water-soluble organic solvent.
アニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、琥珀酸エステルスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, oxalate sulfonate, laurate, and polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt.
非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどが挙げられる。 Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene Examples thereof include ethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl amine, and polyoxyethylene alkyl amide.
両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。具体例として以下に挙げるものが好適に使用されるが、これらに限定されるわけではない。ラウリルジメチルアミンオキシド、ミリスチルジメチルアミンオキシド、ステアリルジメチルアミンオキシド、ジヒドロキシエチルラウリルアミンオキシド、ポリオキシエチレンヤシ油アルキルジメチルアミンオキシド、ジメチルアルキル(ヤシ)ベタイン、ジメチルラウリルベタイン等が挙げられる。 Examples of amphoteric surfactants include lauryl aminopropionate, lauryl dimethyl betaine, stearyl dimethyl betaine, and lauryl dihydroxyethyl betaine. Specific examples below are preferably used, but are not limited thereto. Examples include lauryl dimethylamine oxide, myristyl dimethylamine oxide, stearyl dimethylamine oxide, dihydroxyethyl lauryl amine oxide, polyoxyethylene coconut oil alkyl dimethyl amine oxide, dimethyl alkyl (coconut) betaine, and dimethyl lauryl betaine.
アセチレングリコール系界面活性剤としては、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オールなどのアセチレングリコール系(例えば、エアープロダクツ社(米国)のサーフィノール104、82、465、485あるいはTGなど)を用いることができる。
Examples of acetylene glycol surfactants include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 3,5- An acetylene glycol type such as dimethyl-1-hexyn-3-ol (for example,
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーおよびこの硫酸エステル塩、フッ素系脂肪族系ポリマーエステルが挙げられる。 Fluorosurfactants include perfluoroalkyl sulfonate, perfluoroalkyl carboxylate, perfluoroalkyl phosphate ester, perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, perfluoroalkyl betaine, perfluoroalkylamine oxide compounds, Examples thereof include polyoxyalkylene ether polymers having a fluoroalkyl ether group in the side chain, sulfate salts thereof, and fluorine-based aliphatic polymer esters.
このようなフッ素系界面活性剤として市販されているものとしては、サーフロンS−111、S−112、S−113、S121、S131、S132、S−141、S−145(旭硝子社製)、フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431、FC−4430(住友スリーエム社製)、FT−110、250、251、400S(ネオス社製)、ゾニールFS−62、FSA、FSE、FSJ、FSP、TBS、UR、FSO、FSO−100、FSN N、FSN−100、FS−300、FSK(Dupont社製)、ポリフォックスPF−136A、PF−156A、PF−151N(OMNOVA社製)などが挙げられる。 Examples of such commercially available fluorosurfactants include Surflon S-111, S-112, S-113, S121, S131, S132, S-141, S-145 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), and fullrad. FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431, FC-4430 (manufactured by Sumitomo 3M), FT-110, 250, 251, 400S (manufactured by Neos), Zonyl FS-62, FSA, FSE, FSJ, FSP, TBS, UR, FSO, FSO-100, FSN N, FSN-100, FS-300, FSK (manufactured by Dupont), Polyfox Examples thereof include PF-136A, PF-156A, and PF-151N (manufactured by OMNOVA).
また、シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高pHでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。 The silicone surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, those which do not decompose even at a high pH are preferable. For example, side chain modified polydimethylsiloxane, both end modified polydimethyl Examples include siloxane, one-end-modified polydimethylsiloxane, and side-chain both-end-modified polydimethylsiloxane, and polyether-modified silicone surfactants having a polyoxyethylene group or a polyoxyethylene polyoxypropylene group as a modifying group are water-based interfaces. It is particularly preferred because it exhibits good properties as an activator.
前記ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、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、下記構造式(II)で表されるポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物、などが挙げられる。 The polyether-modified silicone surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a polyalkylene oxide structure represented by the following structural formula (II) is converted to Si of dimethylpolysiloxane. And compounds introduced into the partial side chain.
[ただし、前記構造式(II)中、m、n、a、及びbは整数を表す。R及びR’はそれぞれアルキレン基、及びアルキル基を表す。] [In the structural formula (II), m, n, a, and b represent integers. R and R ′ each represent an alkylene group and an alkyl group. ]
前記ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、KF−618、KF−642、KF−643(いずれも、信越化学工業株式会社製)、などが挙げられる。 A commercial item can be used as said polyether modified silicone type surfactant, For example, KF-618, KF-642, KF-643 (all are the Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product) etc. are mentioned.
前述の各種界面活性剤はこれらに限定されるものではなく、単独で用いても、複数のものを混合して用いてもよい。界面活性剤単独ではインク中で容易に溶解しない場合でも、混合することで可溶化されて安定に存在することができる。 The above-mentioned various surfactants are not limited to these, and may be used alone or in combination. Even when the surfactant alone is not easily dissolved in the ink, it can be solubilized by mixing to exist stably.
界面活性剤のインク中における総含有量は、浸透性の効果を発揮するためには0.01〜5質量%であることが望ましい。界面活性剤の総含有量が0.01質量%以上であることにより添加効果が得られ、5質量%以下であることにより記録媒体への浸透性が必要以上に高くなることがなく、画像濃度の低下や裏抜けの発生といった問題が生じることがない。市販されている多くの紙に対応するためにも0.5〜2質量%がより好ましい。 The total content of the surfactant in the ink is desirably 0.01 to 5% by mass in order to exert a penetrating effect. When the total content of the surfactant is 0.01% by mass or more, the effect of addition is obtained, and when the total content is 5% by mass or less, the permeability to the recording medium is not increased more than necessary, and the image density is increased. There will be no problems such as lowering of image quality or occurrence of strikethrough. In order to cope with many commercially available papers, 0.5 to 2% by mass is more preferable.
本発明のインクを構成する組成分として、水および水溶性有機溶剤などの水性媒体を含む。
〔水〕
水としてはイオン交換水が好ましく用いられ、下記のような水溶性有機溶剤と共に用いられる。
〔水溶性有機溶剤〕
水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレンが挙げられる。
好ましい水溶性有機溶剤としては、23℃、80%環境中の平衡水分量が30質量%以上の多価アルコール類が挙げられる。
The composition constituting the ink of the present invention includes water and an aqueous medium such as a water-soluble organic solvent.
〔water〕
As water, ion-exchanged water is preferably used and used together with the following water-soluble organic solvent.
(Water-soluble organic solvent)
Examples of the water-soluble organic solvent include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, and ethylene carbonate. Is mentioned.
Preferable water-soluble organic solvents include polyhydric alcohols having an equilibrium water content in an environment of 23 ° C. and 80% of 30% by mass or more.
その具体例としては、1,2,3−ブタントリオール(38質量%)、1,2,4−ブタントリオール(41質量%)、グリセリン(49質量%)、ジグリセリン(38質量%)、トリエチレングリコール(39質量%)、テトラエチレングリコール(37質量%)、ジエチレングリコール(43質量%)、1,3−ブタンジオール(35質量%)等が挙げられる。中でもグリセリン、1,3−ブタンジオールは水分を含んだ場合に低粘度化することができるため特に好適に用いられる。 Specific examples thereof include 1,2,3-butanetriol (38% by mass), 1,2,4-butanetriol (41% by mass), glycerin (49% by mass), diglycerin (38% by mass), tri Examples include ethylene glycol (39% by mass), tetraethylene glycol (37% by mass), diethylene glycol (43% by mass), and 1,3-butanediol (35% by mass). Among these, glycerin and 1,3-butanediol are particularly preferably used because they can reduce the viscosity when containing water.
このような水溶性有機溶剤をインク全体の10質量%以上用いた場合、インクジェット画像形成装置の記録ヘッドから吐出されるインクの吐出安定性確保やインク吐出装置に配備される維持装置での廃インク固着防止に優れるため、好ましい。インク中の水溶性有機溶剤の含有量は、インク総量に対して、10〜50質量%程度とすることが好ましい。前記範囲であれば、溶解性を確保することが可能となり、顔料等の固形分の析出に因るインクの吐出不良を防止できる。 When such a water-soluble organic solvent is used in an amount of 10% by mass or more of the whole ink, the waste ink in the maintaining device provided in the ink ejection device and the ejection stability ensuring of the ink ejected from the recording head of the inkjet image forming apparatus This is preferable because it is excellent in preventing sticking. The content of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably about 10 to 50% by mass with respect to the total amount of the ink. If it is the said range, it will become possible to ensure solubility and it can prevent the discharge failure of the ink resulting from precipitation of solid content, such as a pigment.
また、必要に応じて平衡水分量が30質量%未満の水溶性溶剤を使用することができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、環状エーテル類、アミン類、アミド類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、その他の水溶性有機溶剤などが挙げられる。 Further, if necessary, a water-soluble solvent having an equilibrium water content of less than 30% by mass can be used. Examples include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, cyclic ethers, amines, amides, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, ethylene carbonate, and other water-soluble organic solvents. Can be mentioned.
前記多価アルコール類としては、例えば、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ヘキシレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、3−メチル−1,3−ヘキサンジオール、プロピルプロピレンジグリコールなどが挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohols include ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2- Methyl-2,4-pentanediol, hexylene glycol, 1,6-hexanediol, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 3-methyl-1,3-hexanediol, propylpropylene Diglycol etc. are mentioned.
前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、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、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エチルエーテル、ジ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−2−エチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, propylene glycol monoethyl ether. And triethylene glycol dimethyl ether.
前記多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。
前記環状エーテル類としては、エポキシ類、オキセタン類、テトラヒドロフラン類、テトラヒドロピラン類、クラウンエーテル等が挙げられる。本発明としてはオキセタン類、テトラヒドロフラン類が好ましく、水溶性の面からオキセタン類が望ましい。
前記アミン類としては、例えば、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−ジメチルモノエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、3−アミノプロピルジエチルアミンなどが挙げられる。
Examples of the polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
Examples of the cyclic ethers include epoxies, oxetanes, tetrahydrofurans, tetrahydropyrans, and crown ethers. Oxetanes and tetrahydrofurans are preferred in the present invention, and oxetanes are desirable from the viewpoint of water solubility.
Examples of the amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N, N-dimethylmonoethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-methylethanolamine, N-phenylethanolamine, and 3-aminopropyldiethylamine. Is mentioned.
前記アミド化合物類としては、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、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン、β−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、β−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミドなどが挙げられる。
ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミドもアミド化合物として存在するが、有害性が高く使用することは好ましくない。
アミド化合物は染料を可溶化する作用を持ち、インク乾燥時の結晶析出を抑制する効果がある。
前記含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジグリコールなどが挙げられる。
このような水溶性有機溶剤はインクに対して0〜30質量%添加することが好ましい。
Examples of the amide compounds include 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ε-caprolactam, γ-butyrolactone, β-methoxy-N, N-dimethylpropionamide. , Β-butoxy-N, N-dimethylpropionamide and the like.
Formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, and N, N-diethylformamide also exist as amide compounds, but they are highly harmful and are not preferred for use.
The amide compound has the effect of solubilizing the dye and has the effect of suppressing crystal precipitation when the ink is dried.
Examples of the sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide, sulfolane, thiodiglycol, and the like.
Such a water-soluble organic solvent is preferably added in an amount of 0 to 30% by mass with respect to the ink.
水溶性有機溶剤のインク中における総含有量は、10〜50質量%が好ましく、15〜40質量%がより好ましい。含有量が10質量%以上であることにより、記録ヘッドから吐出されるインクの吐出安定性が低下することがなく、また、インクジェット画像形成装置における維持装置で非揮発性成分が析出して固着したりすることがない。また、50質量%以下であることにより、少し乾燥した程度では非揮発性成分の析出が引き起こされることがなく、また、記録媒体である紙面上での乾燥性が良くなり、光沢紙状の色安定に時間が掛かることがない。 10-50 mass% is preferable and, as for the total content in the ink of the water-soluble organic solvent, 15-40 mass% is more preferable. When the content is 10% by mass or more, the ejection stability of the ink ejected from the recording head does not decrease, and the non-volatile component is deposited and fixed by the maintenance device in the inkjet image forming apparatus. There is nothing to do. In addition, when the content is 50% by mass or less, the deposition of non-volatile components is not caused by a slight drying, and the drying property on the recording medium is improved, and the glossy paper-like color is improved. It does not take time to stabilize.
〔造膜性樹脂〕
本発明のインクは造膜性樹脂を含むことが好ましい。造膜性樹脂は、連続相としての水中に分散した樹脂エマルジョンとして存在していることが望ましい。
造膜性樹脂の種類としては、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、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン‐ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
[Film-forming resin]
The ink of the present invention preferably contains a film-forming resin. The film-forming resin is preferably present as a resin emulsion dispersed in water as a continuous phase.
The type of film-forming resin is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, urethane resin, polyester resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, styrene resin, butadiene resin, Examples thereof include styrene-butadiene resin, vinyl chloride resin, acrylic styrene resin, acrylic silicone resin, and the like.
前記造膜性樹脂としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販の造膜性樹脂としては、例えば、マイクロジェルE−1002、E−5002(スチレン−アクリル系樹脂微粒子:日本ペイント株式会社製)、ボンコート4001(アクリル系樹脂微粒子:大日本インキ化学工業株式会社製)、ボンコート5454(スチレン−アクリル系樹脂微粒子:大日本インキ化学工業株式会社製)、SAE−1014(スチレン−アクリル系樹脂微粒子:日本ゼオン株式会社製)、サイビノールSK−200(アクリル系樹脂微粒子:サイデン化学株式会社製)、プライマルAC−22、AC−61(アクリル系樹脂微粒子:ローム・アンド・ハース製)、ナノクリルSBCX−2821、3689(アクリルシリコーン系樹脂微粒子:東洋インキ製造株式会社製)、#3070(メタクリル酸メチル重合体樹脂微粒子:御国色素株式会社製)などが挙げられる。 As said film forming resin, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used. Examples of commercially available film-forming resins include Microgel E-1002, E-5002 (styrene-acrylic resin fine particles: manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.), and Boncoat 4001 (acrylic resin fine particles: Dainippon Ink & Chemicals, Inc.). Manufactured), Boncoat 5454 (styrene-acrylic resin fine particles: manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), SAE-1014 (styrene-acrylic resin fine particles: manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), Cybinol SK-200 (acrylic resin fine particles) : Seiden Chemical Co., Ltd.), Primal AC-22, AC-61 (acrylic resin fine particles: manufactured by Rohm and Haas), Nanoacryl SBCX-2821, 3689 (acrylic silicone resin fine particles: manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) , # 3070 (methyl methacrylate polymer tree Particles: manufactured by Mikuni Color Co., Ltd.), and the like.
これらの造膜性樹脂の中で、定着性やインク安定性において特に優れる、アクリル系樹脂やウレタン樹脂がより好ましい。また、造膜性樹脂中には必要に応じて界面活性剤のような分散剤を含有しても構わないが、より塗膜の性能が優れたインクが得やすい観点から、いわゆる自己乳化型のエマルジョンが好ましい。
その場合の酸価は5〜100mgKOH/gとなる範囲でアニオン性基を含有すると水分散性の観点から好ましく、5〜50mgKOH/mgであることが、優れた耐擦過性や耐薬品性を付与する上で特に好ましい。
また、前記アニオン性基として、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基などを使用すると良好な水分散安定性を得ることができる。これらアニオン性基を樹脂中に導入するには、これらアニオン性基を持ったモノマーを使用すればよい。
Among these film-forming resins, acrylic resins and urethane resins that are particularly excellent in fixability and ink stability are more preferable. In addition, the film-forming resin may contain a dispersant such as a surfactant as necessary, but from the viewpoint of easily obtaining an ink having a better coating film performance, a so-called self-emulsifying type may be used. Emulsions are preferred.
In that case, it is preferable from the viewpoint of water dispersibility that an anionic group is contained in the range of 5 to 100 mgKOH / g, and 5 to 50 mgKOH / mg gives excellent scratch resistance and chemical resistance. This is particularly preferable.
In addition, when the anionic group is, for example, a carboxyl group or a sulfonic acid group, good water dispersion stability can be obtained. In order to introduce these anionic groups into the resin, monomers having these anionic groups may be used.
また、前記造膜性樹脂の粒径は、特にインクジェット記録装置に使用することを考慮すると、体積平均粒径10〜1,000nmが好ましく、10〜200nmがより好ましく、10〜50nmがさらに好ましい。体積平均粒径が10〜50nmの樹脂微粒子を用いることで、樹脂の造膜性が高まり、強靭な樹脂の連続被膜が形成されるため、高い強度の印字物を得ることが可能となる。
ここで、前記体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置(マイクロトラック MODEL UPA9340、日機装株式会社製)を用いて測定することができる。
Further, the particle diameter of the film-forming resin is preferably 10 to 1,000 nm, more preferably 10 to 200 nm, and further preferably 10 to 50 nm, particularly considering use in an ink jet recording apparatus. By using resin fine particles having a volume average particle size of 10 to 50 nm, the film forming property of the resin is enhanced, and a continuous film of tough resin is formed, so that a printed matter with high strength can be obtained.
Here, the volume average particle diameter can be measured using, for example, a particle size analyzer (Microtrac Model UPA9340, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
造膜性樹脂の含有量は、インク総量に対して1〜10質量%の範囲が定着性やインク安定性において好ましく、5〜10質量%の範囲がインク層の平滑性がより向上し、高い光沢度を得ることができるとともに基材への定着性も向上することからより好ましい。 The content of the film-forming resin is preferably in the range of 1 to 10% by mass with respect to the total amount of ink in terms of fixability and ink stability, and the range of 5 to 10% by mass improves the smoothness of the ink layer and is high. It is more preferable because glossiness can be obtained and fixability to a substrate is improved.
〔浸透剤〕
インクに用いる浸透剤としては、20℃の水に対する溶解度が0.2質量%以上5.0質量%未満のポリオールの少なくとも1種を含有することが望ましい。
このようなポリオールのうち、脂肪族ジオールとしては、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、具体例として挙げられる。これらのなかで最も望ましいものは2−エチル−1,3−ヘキサンジオール及びまたは2、2、4−トリメチル−1、3−ペンタンジオールである。
(Penetration agent)
The penetrant used in the ink desirably contains at least one polyol having a solubility in water at 20 ° C. of 0.2% by mass or more and less than 5.0% by mass.
Among such polyols, aliphatic diols include 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 3,3-dimethyl-1,2-butanediol, and 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. Of these, the most desirable are 2-ethyl-1,3-hexanediol and / or 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol.
その他の併用できる浸透剤として、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール等の低級アルコール類などが挙げられるが、インク中に溶解して所望の物性に調整できるものであれば、これらに限らない。
浸透剤の添加量は、インク総量に対して0.1〜4.0質量%の範囲が望ましい。添加量が0.1質量%以上であることにより、速乾性が得られるので滲んだ画像となることがない。また、添加量が4.0%以下であることにより、着色剤の分散安定性が良好となり、記録ヘッドのノズルが目詰まりすることがなく、また記録媒体への浸透性が必要以上に高くなることがなく、画像濃度の低下や裏抜けの発生といった問題が発生しない。
Other penetrants that can be used in combination include polyethylene alcohols such as diethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and tetraethylene glycol chlorophenyl ether. Examples thereof include alkyl and aryl ethers, lower alcohols such as ethanol, and the like, but are not limited thereto as long as they can be dissolved in ink and adjusted to desired physical properties.
The amount of penetrant added is preferably in the range of 0.1 to 4.0% by mass with respect to the total amount of ink. When the addition amount is 0.1% by mass or more, quick drying is obtained, so that a blurred image does not occur. Further, when the addition amount is 4.0% or less, the dispersion stability of the colorant is improved, the nozzle of the recording head is not clogged, and the permeability to the recording medium is unnecessarily high. There is no problem such as a decrease in image density and occurrence of show-through.
<画像保存性向上剤>
本発明のインクに用いる画像保存性向上剤としては、ヒンダートアミン、紫外線吸収剤、酸化防止剤などがある。インクジェット記録画像は光やガスによる影響が大きいため、ヒンダートアミンや紫外線吸収剤を添加することが好ましい。
<Image preservability improver>
Examples of the image preservability improver used in the ink of the present invention include hindered amines, ultraviolet absorbers, and antioxidants. Since an inkjet recording image is greatly affected by light and gas, it is preferable to add a hindered amine or an ultraviolet absorber.
〔ヒンダートアミン〕
本発明に用いるヒンダートアミンとしては、N−CH3タイプ、N−Hタイプ、N−ORタイプの何れも利用可能であるが、好ましくはN−CH3タイプ、N−ORタイプである。このようなヒンダートアミンはブチルカルビトールやブチルセルソルブと混合することで水混和可能なものもあるが、好ましくは水難溶性の液体、もしくは粉体を分散させたものである。
このように水分散されたヒンダートアミンの例としては、BASF社のTINUVIN 123DW、ADEKA社のアデカノールUC−5225、アデカノールUC−606などが挙げられる。
これらヒンダートアミンのインクへの添加量は、保護するべき染料濃度に依存しており、色材の固形分に対して有効成分量が1質量%〜10質量%が望ましく、2質量%〜7質量%がより好ましい。
[Hindert amine]
As the hindered amine used in the present invention, any of N—CH 3 type, N—H type, and N—OR type can be used, but N—CH 3 type and N—OR type are preferable. Some of these hindered amines are miscible with water by mixing with butyl carbitol or butyl cellosolve, but are preferably water-insoluble liquids or powders dispersed therein.
Examples of such hindered amines dispersed in water include TINUVIN 123DW manufactured by BASF, Adecanol UC-5225 and Adecanol UC-606 manufactured by ADEKA.
The amount of hindered amine added to the ink depends on the concentration of the dye to be protected, and the amount of the active ingredient is preferably 1% by mass to 10% by mass with respect to the solid content of the color material, and 2% by mass to 7%. The mass% is more preferable.
〔紫外線吸収剤〕
前記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、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤、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。
[Ultraviolet absorber]
Examples of the ultraviolet absorber include benzophenone ultraviolet absorbers, benzotriazole ultraviolet absorbers, salicylate ultraviolet absorbers, hydroxyphenyltriazine ultraviolet absorbers, cyanoacrylate ultraviolet absorbers, nickel complex ultraviolet absorbers, Etc.
前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、等が挙げられる。 Examples of the benzophenone-based ultraviolet absorber include 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, and 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone. 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, and the like.
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−4’−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、等が挙げられる。 Examples of the benzotriazole ultraviolet absorber include 2- (2′-hydroxy-5′-tert-octylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-4′-octoxyphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3′-tert-butyl-5′-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, and the like.
前記サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、p−tert−ブチルフェニルサリチレート、p−オクチルフェニルサリチレート、等が挙げられる。 Examples of the salicylate-based ultraviolet absorber include phenyl salicylate, p-tert-butylphenyl salicylate, p-octylphenyl salicylate, and the like.
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、ブチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、等が挙げられる。 Examples of the cyanoacrylate ultraviolet absorber include ethyl-2-cyano-3,3′-diphenyl acrylate, methyl-2-cyano-3-methyl-3- (p-methoxyphenyl) acrylate, and butyl-2- And cyano-3-methyl-3- (p-methoxyphenyl) acrylate.
前記ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−n−ブチルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−2−エチルヘキシルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)トリエタノールアミンニッケル(II)、等が挙げられる。 Examples of the nickel complex ultraviolet absorber include nickel bis (octylphenyl) sulfide, 2,2′-thiobis (4-tert-octylferrate) -n-butylamine nickel (II), 2,2′-thiobis. (4-tert-octylferrate) -2-ethylhexylamine nickel (II), 2,2′-thiobis (4-tert-octylferrate) triethanolamine nickel (II), and the like.
これらの中でヒドロキシフェニルトリアジン系、ベンゾトリアゾール系が良く、これらの水分散品が水系インクに添加する上で好ましい。
このような水分散品としては、BASF社のTINUVIN 1130、TINUVIN 99DW、TINUVIN 400DW、TINUVIN 477DW、ADEKA社のUC−3140があり、この中ではTINUVIN 477DWが特に好ましい。
Of these, hydroxyphenyltriazine and benzotriazole are preferred, and these aqueous dispersions are preferred for addition to water-based inks.
Examples of such water-dispersed products include TINUVIN 1130, TINUVIN 99DW, TINUVIN 400DW, TINUVIN 477DW, and UC-3140 from ADEKA, among which TINUVIN 477DW is particularly preferable.
これら紫外線吸収剤のインクへの添加量は、保護するべき色材濃度に依存しており、色材の固形分に対して有効成分量が1質量%〜10質量%が望ましく、2質量%〜7質量%がより好ましい。 The amount of the ultraviolet absorber added to the ink depends on the color material concentration to be protected, and the amount of the active ingredient is desirably 1% by mass to 10% by mass with respect to the solid content of the color material, and 2% by mass to 7 mass% is more preferable.
〔酸化防止剤〕
前記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、リン系酸化防止剤、などが挙げられる。
前記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)としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]2,4,8,10−テトライキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、などが挙げられる。
〔Antioxidant〕
Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants (including hindered phenolic antioxidants), amine-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, and the like.
Examples of the phenolic antioxidant (including hindered phenolic antioxidant) include butylated hydroxyanisole, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, stearyl-β- (3,5 -Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 3,9-bis [1,1-dimethyl-2- [β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) ) Propionyloxy] ethyl] 2,4,8,10-tetrixaspiro [5,5] undecane, 1,1,3-tri (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) Benzene, tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, and the like.
前記アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、フェノチアジン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,4−ジメチル−6−tert−ブチル−フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、テトラキス[メチレン−3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ジヒドロキフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、等が挙げられる。 Examples of the amine-based antioxidant include phenyl-β-naphthylamine, α-naphthylamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, phenothiazine, N, N′-diphenyl-p-phenylenediamine. 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 2,6-di-tert-butylphenol, 2,4-dimethyl-6-tert-butyl-phenol, butylhydroxyanisole, 2,2′-methylenebis ( 4-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), tetrakis [methylene -3 (3,5-di-tert-butyl-4-dihydroxyphenyl) propio Nate] methane, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, and the like.
前記硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ,β’−チオジプロピオネート、2−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられる。 Examples of the sulfur-based antioxidant include dilauryl 3,3′-thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, lauryl stearyl thiodipropionate, dimyristyl 3,3′-thiodipropionate, and distearyl β. , Β′-thiodipropionate, 2-mercaptobenzimidazole, dilauryl sulfide and the like.
前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、等が挙げられる。
何れも水難溶性のため、水分散品を用いてインクに添加することが好ましい。このような水分散品としてはADEKA SDX−2855がある。
酸化防止剤のインクへの添加量は、インク総量に対して0〜10質量%が望ましく、必要に応じて添加することができる。
Examples of the phosphorus antioxidant include triphenyl phosphite, octadecyl phosphite, triisodecyl phosphite, trilauryl trithiophosphite, trinonylphenyl phosphite, and the like.
Since both are poorly water-soluble, it is preferable to add to the ink using a water dispersion. ADEKA SDX-2855 is such an aqueous dispersion.
The addition amount of the antioxidant to the ink is desirably 0 to 10% by mass with respect to the total amount of the ink, and can be added as necessary.
<その他の成分>
その他の成分としては特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えばpH調整剤、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
<Other ingredients>
Other components are not particularly limited and may be appropriately selected as necessary. Examples thereof include pH adjusters, antiseptic / antifungal agents, chelating reagents, rust preventive agents, oxygen absorbers, and light stabilizers. It is done.
〔pH調整剤〕
pH調整剤としては、pHを7〜11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、アルカリ金属元素の水酸化物、アンモニウムの水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。
pHが7未満かまたは11を超えるとインクジェット画像形成装置の記録ヘッドやインク供給ユニットを溶かし出す量が大きく、インクの変質や漏洩、吐出不良などの不具合が生じることがある。前記アルコールアミン類としては、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−プロパンジオール等が挙げられる。
前記アルカリ金属元素の水酸化物としては、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が挙げられる。
前記アンモニウムの水酸化物としては、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などが挙げられる。
前記ホスホニウム水酸化物としては、第4級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。
前記アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
[PH adjuster]
The pH adjuster is not particularly limited as long as the pH can be adjusted to 7 to 11, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, alcohol amines, alkali metal hydroxides, ammonium Hydroxides, phosphonium hydroxides, alkali metal carbonates, and the like.
When the pH is less than 7 or more than 11, the amount of the recording head and the ink supply unit of the inkjet image forming apparatus that melts out is large, and problems such as ink deterioration, leakage, and ejection failure may occur. Examples of the alcohol amines include diethanolamine, triethanolamine, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, and the like.
Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide.
Examples of the ammonium hydroxide include ammonium hydroxide and quaternary ammonium hydroxide.
Examples of the phosphonium hydroxide include quaternary phosphonium hydroxide.
Examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate.
〔防腐防黴剤〕
防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、等が挙げられる。
〔キレート試薬〕
キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等が挙げられる。
〔防錆剤〕
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。
[Antiseptic and antifungal agent]
Examples of antiseptic and antifungal agents include sodium dehydroacetate, sodium sorbate, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol, and the like.
[Chelating reagent]
Examples of the chelating reagent include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uramil diacetate, and the like.
[Rust preventive]
Examples of the rust inhibitor include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexylammonium nitrite.
[インクの製法]
本発明のインクは、分散剤および色材〈中空樹脂粒子と前記一般式(I)で示される化学構造を有する有機白色顔料〉、および必要に応じて選択された他の成分を水性媒体中に分散または溶解して製造される。
すなわち、まず前記一般式(I)で示される化学構造を有する有機白色顔料、界面活性剤、および水(イオン交換水)を混合して一次顔料分散体とし、この一次顔料分散体に予め調製した高分子分散安定化剤溶液を加え十分に撹拌して顔料分散液を得る。次に、得られた顔料分散液と、中空樹脂粒子、造膜性樹脂(エマルジョン)、浸透剤、および必要に応じて他の成分を水性媒体(水および水溶性有機溶剤)中に分散または溶解し、適宜攪拌混合して製造する。
攪拌混合は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシェイカー、超音波分散機等により行なうことができ、通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行なうことができる。
[Ink manufacturing method]
The ink of the present invention comprises a dispersant and a coloring material (hollow resin particles and an organic white pigment having a chemical structure represented by the general formula (I)) and other components selected as necessary in an aqueous medium. Manufactured by dispersing or dissolving.
That is, first, an organic white pigment having a chemical structure represented by the general formula (I), a surfactant, and water (ion-exchanged water) were mixed to form a primary pigment dispersion, and this primary pigment dispersion was prepared in advance. A polymer dispersion stabilizer solution is added and stirred sufficiently to obtain a pigment dispersion. Next, the obtained pigment dispersion, hollow resin particles, film-forming resin (emulsion), penetrant, and other components as necessary are dispersed or dissolved in an aqueous medium (water and water-soluble organic solvent). Then, the mixture is appropriately mixed with stirring.
The stirring and mixing can be performed, for example, with a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a paint shaker, an ultrasonic disperser, or the like, and can be performed with a stirrer using a normal stirring blade, a magnetic stirrer, a high-speed disperser, or the like.
[インクの物性]
インクの物性には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、粘度や表面張力が下記の範囲であることが好ましい。
インクの25℃での粘度は2〜20mPa・sが好ましい。記録ヘッドから吐出する際のインク粘度を3mPa・s以上とすることによって、インクの吐出時の残留振動が起こりにくくなる効果があり、駆動波形による吐出後の振動抑制を行いやすくでき、短時間で次の吐出ができるようになる。これにより、高速印字に適するようになる。一方、インク粘度を15mPa・s以下に抑えることで、インク吐出性を安定しやすくする。使用環境に応じて粘度は変化するため、使用想定範囲でインク粘度が上記範囲を満たすことが好ましく、25℃における粘度は5〜10mPa・sがより好ましい。
粘度は、例えば、粘度計(RE−550L、東機産業社製)を使用して各温度に調温することで測定することができる。
[Ink properties]
The physical properties of the ink are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the viscosity and surface tension are preferably in the following ranges.
The viscosity of the ink at 25 ° C. is preferably 2 to 20 mPa · s. By setting the ink viscosity to 3 mPa · s or more when ejected from the recording head, there is an effect that residual vibration during ink ejection is less likely to occur, and it is easy to suppress vibration after ejection by the drive waveform, and in a short time. The next discharge can be performed. This makes it suitable for high-speed printing. On the other hand, by suppressing the ink viscosity to 15 mPa · s or less, the ink ejection property is easily stabilized. Since the viscosity changes depending on the use environment, it is preferable that the ink viscosity satisfies the above range within the assumed use range, and the viscosity at 25 ° C. is more preferably 5 to 10 mPa · s.
The viscosity can be measured, for example, by adjusting the temperature to each temperature using a viscometer (RE-550L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
インクの静的表面張力は、25℃で20〜40mN/mが好ましく、20〜35mN/mがより好ましい。静的表面張力がこの範囲にあれば、浸透性が高くなりブリーディングの低減に効果があり、普通紙印字での乾燥性が良好となる。また光沢紙表面でのドット拡大が起こるため、光沢紙での発色性改善が成される。
表面張力が40mN/m以下であることにより、光沢紙表層のサイズ性のためにドットの広がりが抑制されることがなく、また隠蔽性を高めるためにインク付着量が増えることがないので、印字コストの増加や乾燥時間の長時間化を招くことがない。一方、20mN/m以上であることにより、記録ヘッドのノズルプレートに濡れすぎることがなく、メンテナンスによるワイピング斑によってノズル孔周辺のインクの染み出しや濡れ性の不均一を引き起こしたり、インク滴の吐出曲がりや不吐出状態を引き起こしたりすることがない。
The static surface tension of the ink is preferably 20 to 40 mN / m at 25 ° C., more preferably 20 to 35 mN / m. If the static surface tension is within this range, the permeability is high and effective in reducing bleeding, and the drying property on plain paper printing is good. Further, since dot enlargement occurs on the surface of glossy paper, color development on glossy paper is improved.
Since the surface tension is 40 mN / m or less, the spread of dots is not suppressed due to the size of the glossy paper surface layer, and the amount of ink attached is not increased to improve the concealment. There is no increase in cost or longer drying time. On the other hand, when it is 20 mN / m or more, the nozzle plate of the recording head is not excessively wetted, and wiping spots due to maintenance cause ink permeation around the nozzle holes and non-uniform wettability, or ejection of ink droplets. It does not cause bending or non-ejection.
本発明のインクの色は、前述のように、印字した画像の隠蔽率が高く、かつ光沢が高く鮮明な白色画像が得られる白色である。本発明の白色インクはインクジェット画像形成装置のインク収容部に収容されエネルギーの付与により該インク滴が記録ヘッドのノズルから吐出され記録媒体に所定の画像を形成することができる。
本発明のインク(白色インク)はインク収容部を備えたインクカートリッジに収容して用いることができる。その際、複数のインク収容部を備えたインクカートリッジを用い、他の色のインクと共に搭載する構成で用いることも可能である。
本発明の白色インクと共に用いるインクの色には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが用いられる。本発明の白色インクを含め、これらの色を2種以上併用したインクセットを用いて記録を行なうと、多色画像を形成することができ、全色併用したインクセットを用いて記録を行なうと、フルカラー画像を形成することができる。
また本発明の白色インクを含めたプロセスカラー以外のレッド、グリーン、ブルー、グレー、ライトシアン、ライトマゼンタ、ダークイエローインクを用いることで、フルカラー画像の色域を広げ画像の粒状性を低減することができる。また2次色の付着総量を低減することが可能となるため記録媒体の吸収不良が引き起こしにくく、ビーディングやブリーディングを低減し、色相の曲がりや乾燥時の色相変化を低減することができる。
As described above, the color of the ink of the present invention is white, which has a high concealment ratio of a printed image and has a high gloss and a clear white image. The white ink of the present invention is accommodated in the ink accommodating portion of the inkjet image forming apparatus, and the ink droplets are ejected from the nozzles of the recording head by applying energy, whereby a predetermined image can be formed on the recording medium.
The ink (white ink) of the present invention can be used by being stored in an ink cartridge provided with an ink storage portion. At that time, it is also possible to use an ink cartridge provided with a plurality of ink storage portions and to be mounted together with ink of other colors.
There is no restriction | limiting in particular in the color of the ink used with the white ink of this invention, According to the objective, it can select suitably, Yellow, magenta, cyan, black etc. are used. When recording is performed using an ink set including two or more of these colors including the white ink of the present invention, a multicolor image can be formed, and recording is performed using an ink set combining all colors. A full-color image can be formed.
In addition, by using red, green, blue, gray, light cyan, light magenta, and dark yellow inks other than process colors including the white ink of the present invention, the color gamut of a full color image can be expanded and the graininess of the image can be reduced. it can. In addition, since the total amount of secondary color adhesion can be reduced, poor absorption of the recording medium is unlikely to occur, beading and bleeding can be reduced, and hue bending and hue change during drying can be reduced.
本発明の白色インクおよび上記他の色のインクは、インク流路内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの(例えば、特公平2−51734号公報参照)、あるいは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させるいわゆるサーマル型のもの(例えば、特公昭61−59911号公報参照)、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの(例えば、特開平6−71882号公報参照)などのいずれのインクジェットヘッド(記録ヘッド)を搭載するプリンターにも良好に使用できる。上記インクは、例えば、印字時または印字前後に記録媒体および前記インクを50〜200℃で加熱し、印字定着を促進する機能を有するプリンター等に使用することもできる。 The white ink of the present invention and the inks of the other colors can be obtained by deforming the diaphragm that forms the wall surface of the ink flow path by using a piezoelectric element as pressure generating means for pressurizing the ink in the ink flow path. A so-called piezo-type device that discharges ink droplets by changing the product (for example, see Japanese Patent Publication No. 2-51734), or a heating resistor is used to heat the ink in the ink flow path to generate bubbles. A so-called thermal type (see, for example, Japanese Patent Publication No. 61-59911), a diaphragm that forms the wall surface of an ink flow path and an electrode are arranged to face each other, and vibration is generated by an electrostatic force generated between the diaphragm and the electrode. Any ink jet such as an electrostatic type (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-71882) in which ink drops are ejected by changing the volume of the ink flow path by deforming the plate Head can be satisfactorily used in the printer for mounting (recording head). The ink can be used, for example, in a printer having a function of accelerating print fixing by heating the recording medium and the ink at 50 to 200 ° C. before or after printing.
<画像形成方法>
本発明のインクを用いた画像形成方法は、インク収容部に収容されたインクに刺激(エネルギー)を印加し、記録媒体にインク滴を記録ヘッドから吐出(飛翔)させて画像を形成する工程(画像形成工程)を有する。
インクを飛翔させて記録媒体に画像を形成する方法としては、公知のあらゆるインクジェット記録方法を適用できる。このような方法としては、記録ヘッドを走査する方式のインクジェット記録方法や、ライン化されたヘッドを用いることにより、ある枚葉の記録媒体に画像記録を行うインクジェット記録方法が挙げられる。
<Image forming method>
In the image forming method using the ink of the present invention, a step of forming an image by applying a stimulus (energy) to the ink accommodated in the ink accommodating portion and ejecting (flying) ink droplets from the recording head onto the recording medium ( Image forming step).
Any known ink jet recording method can be applied as a method of forming an image on a recording medium by flying ink. Examples of such a method include an ink jet recording method of scanning a recording head and an ink jet recording method of recording an image on a certain sheet of recording medium by using a lined head.
インク飛翔工程において、インク飛翔手段である記録ヘッドの駆動方式には特に限定はなく、PZT等を用いた圧電素子アクチュエーター、熱エネルギーを作用させる方式、静電気力を利用したアクチュエーター等を利用したオンディマンド型のヘッドを用いることもできるし、連続噴射型の荷電制御タイプのヘッドで記録することもできる。熱エネルギーを作用させる方式においては、液滴の噴射を自在に制御することが困難とされており、記録媒体の種類等による画像のばらつきが大きくなりがちであるが、処理液を記録媒体に付与することにより、これらの課題は解消され、記録媒体の種類に依らず安定した高画質を得ることができる。 In the ink flying process, there is no particular limitation on the driving method of the recording head, which is an ink flying means, an on-demand type using a piezoelectric element actuator using PZT, a method of applying thermal energy, an actuator using electrostatic force, etc. The recording head can be used, or recording can be performed with a continuous ejection type charge control type head. In the method of applying thermal energy, it is difficult to freely control the ejection of droplets, and the dispersion of images tends to increase due to the type of recording medium, etc., but the treatment liquid is applied to the recording medium. By doing so, these problems can be solved, and stable high image quality can be obtained regardless of the type of recording medium.
<インクジェット画像形成装置>
本発明のインクジェット画像形成装置は、インク収容部に収容された前記本発明のインクにエネルギーを作用させ、該インク滴を記録ヘッドから吐出させて記録媒体に画像を形成するインク飛翔手段を少なくとも有することを特徴とするものである。
インクジェット画像形成装置には記録ヘッドが配備されるが、このような記録ヘッドとして、インク流路内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの(例えば、特公平2−51734号公報参照)、あるいは、発熱抵抗体を用いてインク流路内で熱エネルギーでインクを加熱して気泡を発生させるいわゆるサーマル型のもの(例えば、特公昭61−59911号公報参照)、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの(例えば、特開平6−71882号公報参照)などいずれの場合も含まれる。
特に、振動板を変形させるピエゾ型のもの、熱エネルギーで吐出させるサーマル型のものが効果的である。
<Inkjet image forming apparatus>
The ink jet image forming apparatus of the present invention has at least ink ejecting means for forming an image on a recording medium by applying energy to the ink of the present invention accommodated in an ink accommodating portion and ejecting the ink droplets from a recording head. It is characterized by this.
The ink jet image forming apparatus is provided with a recording head. As such a recording head, a vibration plate that forms a wall surface of the ink flow path using a piezoelectric element as pressure generating means for pressurizing ink in the ink flow path. A so-called piezo-type device that deforms and changes the volume of the ink flow path to eject ink droplets (see, for example, Japanese Patent Publication No. 2-51734), or heat energy in the ink flow path using a heating resistor. A so-called thermal type that generates air bubbles by heating ink (see, for example, Japanese Patent Publication No. 61-59911), and a diaphragm and an electrode that form a wall surface of the ink flow path are arranged to face each other. The electrostatic type of discharging the ink droplets by changing the volume of the ink flow path by deforming the diaphragm by the electrostatic force generated between Cases such as see Japanese Patent 71882) are also included.
In particular, a piezoelectric type that deforms the diaphragm and a thermal type that discharges with thermal energy are effective.
ここで、本発明のインクジェット画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係るインクジェット画像形成装置の斜視説明図(前方側から見た図)である。図1に示したインクジェット画像形成装置は、装置本体101と、装置本体101に装着した用紙を装填するための給紙トレイ102と装置本体101に装着され画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ103とを備えている。そして装置本体101の上カバー111の上面は略平坦な面であり、装置本体101の前カバー112の前面が上面に対して斜め後方に傾斜している。この傾斜した前カバー112の前面の下方側に、前方(手前側)に突き出した排紙トレイ103および給紙トレイ102を備えている。さらに、前カバー112の前面の端部側には、前面から前方側に突き出し、上カバー111よりも低くなった箇所にインクカートリッジ200を装填するインクカートリッジ装填部104を有し、このインクカートリッジ装填部104の上面に操作キーや表示器などの操作部105を配置している。このインクカートリッジ装填部104にはインクカートリッジの脱着を行うための開閉可能なインクカートリッジ装填部カバー115を有している。装置本体101内には図2、図3に示すように、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド131とステー132とでキャリッジ133を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モーターによって、図3のキャリッジ走査方向に移動走査する。
ここで、インクカートリッジは、少なくとも本発明のインクを容器(インク収容部)中に収容するものであり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を構成することもできる。前記容器としては、その形状、構造、大きさ、材質に特に制限無く、目的に応じて適宜選択できる。例として、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルムなどで形成されたインク袋を少なくとも有するものなどが好適に挙げられる。
インクカートリッジは、例えば、図示しないインク注入口からインク袋内に充填され、排気した後、該インク注入口は融着により閉じられる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口に装置本体の針を刺して装置に供給される。インク袋は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋は、通常、プラスチックス製のカートリッジケース内に収容され、各種インクジェット画像形成装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
なお、図2は図1に示すインクジェット画像形成装置の機構部の全体構成を説明する概略断面図であり、図3は図2の機構部の要部平面概略図である。
Here, the inkjet image forming apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory perspective view (viewed from the front side) of an inkjet image forming apparatus according to the present invention. The ink jet image forming apparatus shown in FIG. 1 stocks an apparatus
Here, the ink cartridge accommodates at least the ink of the present invention in a container (ink accommodating portion), and other members appropriately selected as necessary can also be configured. The shape, structure, size, and material of the container are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Preferred examples include those having at least an ink bag formed of an aluminum laminate film, a resin film, or the like.
For example, the ink cartridge is filled in an ink bag from an ink injection port (not shown) and exhausted, and then the ink injection port is closed by fusion. In use, the needle of the apparatus main body is pierced into an ink discharge port made of a rubber member and supplied to the apparatus. The ink bag is formed of a packaging member such as a non-permeable aluminum laminate film. The ink bag is usually housed in a plastic cartridge case and is detachably mounted on various ink jet image forming apparatuses.
2 is a schematic cross-sectional view illustrating the entire configuration of the mechanism unit of the inkjet image forming apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic plan view of the main part of the mechanism unit of FIG.
図2、図3において、キャリッジ133には、本発明のインク(白色インク)の他、別色(例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック等)である各色のインク滴を吐出する記録ヘッド134を複数のインク吐出口を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。図1〜図3においては、記録ヘッドが4個の例を示しているが、これに限定されるものではなく、本発明のインク(白色インク)のほか、用いる他色のインク数に応じて必要な記録ヘッド数が配備される。
記録ヘッド134を構成するヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエーター、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエーター、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエーター、静電力を用いる静電アクチュエーターなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
2 and 3, the
As a head constituting the
記録ヘッドのインク吐出部であるノズル面には、吐出安定性、ワイピング性向上のため、Ni/PTFE共析、シリコーン樹脂、フッ素系撥水付与剤により形成された層が設けられている。本発明ではノズル孔内壁の表面エネルギーを吐出液体(インク)によって規定するが、ノズル面の表面エネルギーもノズル孔内壁のそれと合わせるとより効果的となる。従って、ノズル孔内壁も必要に応じてノズル表面と同様な処理が行なわれている。
ノズル孔内壁面がシリコーン樹脂またはフッ素系撥水付与剤により形成された層に覆われている場合にも非常に効果的である。
In order to improve ejection stability and wiping properties, a layer formed of Ni / PTFE eutectoid, silicone resin, and fluorine-based water repellency imparting agent is provided on the nozzle surface, which is an ink ejection portion of the recording head. In the present invention, the surface energy of the inner wall of the nozzle hole is defined by the ejected liquid (ink), but the surface energy of the nozzle surface is more effective when combined with that of the inner wall of the nozzle hole. Accordingly, the inner wall of the nozzle hole is subjected to the same treatment as the nozzle surface as necessary.
This is also very effective when the inner wall surface of the nozzle hole is covered with a layer formed of a silicone resin or a fluorine-based water repellent agent.
前記シリコーン樹脂は、SiとOからできたシロキサン結合を基本骨格とし、側鎖に有機基を有するオルガノポリシロキサン類である。シリコーン層を形成する方法としては、液状のシリコーン溶液または分散液をノズル孔内に流し込むことによる塗布が挙げられるが、特に限定されるものではない。シリコーン層を形成する際、電着法以外ではノズル板裏面などシリコーン層を形成しない部分はフォトレジスト、水溶性樹脂等でマスキングし、シリコーン層形成後、レジストを剥離除去すれば目的の部分にのみシリコーン層を形成することができる。シリコーン層の厚みは、0.1〜5.0μm程度が好ましく、特にノズル径精度等を考慮すると0.5〜2.0μmが好ましい。
前記フッ素系撥水付与剤は、低分子物質、樹脂などで特に限定されるものではないが、例えば、特開2002−145645号公報、特開平9−286639号公報、特開2000−94567号公報等に開示されたものが挙げられる。
The silicone resin is an organopolysiloxane having a siloxane bond made of Si and O as a basic skeleton and having an organic group in a side chain. Examples of the method for forming the silicone layer include application by pouring a liquid silicone solution or dispersion into the nozzle holes, but are not particularly limited. When forming the silicone layer, mask the parts that do not form the silicone layer, such as the back of the nozzle plate, except for the electrodeposition method, with photoresist, water-soluble resin, etc. A silicone layer can be formed. The thickness of the silicone layer is preferably about 0.1 to 5.0 μm, and particularly preferably 0.5 to 2.0 μm in consideration of nozzle diameter accuracy and the like.
The fluorine-based water repellency-imparting agent is not particularly limited as a low-molecular substance, a resin, or the like. For example, JP-A-2002-145645, JP-A-9-286639, JP-A-2000-94567 And the like.
図2、図3に示すキャリッジ133には、記録ヘッド134に本発明のインク(白色インク)の他、別色(例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック等)であるインクを供給するための各色のサブタンク135を搭載している。このサブタンク135に、図示しないインク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部104に装填されたインクカートリッジからインクが補充供給される。
The
一方、給紙トレイ103の用紙積載部(圧板)141上に積載した用紙142を給紙するための給紙部として、用紙積載部(圧板)141から用紙142を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)143および給紙コロ143に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド144を備え、この分離パッド144は給紙コロ143側に付勢されている。そして、この給紙部から給紙された用紙142を記録ヘッド134の下方側で搬送するための搬送部として、用紙142を静電吸着して搬送するための搬送ベルト151と、給紙部からガイド145を介して送られる用紙142を搬送ベルト151との間で挟んで搬送するためのカウンターローラー152と、略鉛直上方に送られる用紙142を略90°方向転換させて搬送ベルト151上に倣わせるための搬送ガイド153と、押さえ部材154で搬送ベルト151側に付勢された先端加圧コロ155とを備えている。
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the
また、搬送ベルト151表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラー156を備えている。ここで、搬送ベルト151は、無端状ベルトであり、搬送ローラー157とテンションローラー158との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向に周回するように構成されている。この搬送ベルト151は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ40μm程度の樹脂材、例えば、ETFEピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)とを有している。また、搬送ベルト151の裏側には、記録ヘッド134による印写領域に対応してガイド部材161を配置している。さらに、記録ヘッド134で記録された用紙142を排紙するための排紙部として、搬送ベルト151から用紙142を分離するための分離爪171と、排紙ローラー172および排紙コロ173とを備え、排紙ローラー172の下方に排紙トレイ103を備えている。
In addition, a charging
また、装置本体101の背面部には両面給紙ユニット181が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット181は搬送ベルト151の逆方向回転で戻される用紙142を取りこんで反転させて再度カウンターローラー152と搬送ベルト151との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット181の上面には手差し給紙部182を設けている。
A double-sided
このように構成したインクジェット画像形成装置においては、給紙部から用紙142が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙142はガイド145で案内され、搬送ベルト151とカウンターローラー152との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド153で案内されて先端加圧コロ155で搬送ベルト151に押しつけられ、略90°搬送方向を転換される。
In the inkjet image forming apparatus configured as described above, the
この時、帯電ローラー156によって搬送ベルト151が帯電されており、用紙142は搬送ベルト151に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ133を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド134を駆動することにより、停止している用紙142にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙142を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号または用紙142の後端が記録領域に到達した信号を受け取ることにより、記録動作を終了して、用紙142を排紙トレイ103に排紙する。
そしてサブタンク135内のインクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジから所要量のインクがサブタンク135に補給される。
At this time, the
When a near-end remaining amount of ink in the
さらに、インクジェット画像形成装置の機構部の詳細を別途図4に示す。図4に示すように、キャリッジ33の走査方向の一方側の非印字領域には、記録ヘッド34のノズルの状態を維持し、回復するための本発明に係る維持装置91を配置している。この維持装置91(以下、「サブシステム」と称することもある)には、記録ヘッド34の各ノズル面をキャピングするための各キャップ92と、ノズル面をワイピングするためのワイパーブレード93と、増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け94、この空吐出受けに一体成型され、ワイパーブレード93に付着したインクを除去するための清掃部材であるワイパークリーナー94、およびワイパーブレード93のクリーニング時にワイパーブレード93をワイパークリーナー側に押し付けるクリーナ手段を構成するクリーナーコロ96などを備えている。以上の構成において記録ヘッド34が、ワイパーブレード93の位置を通過する際、移動経路中に突出させれば、記録ヘッド34の吐出口がワイピングされることになる。
図4においては一般的なカラーインクの充填例を示しているが、本発明においてはインクカートリッジ装填部の一つには、少なくとも本発明のインク(白色インク)が充填される。
なお図4において、詳細説明を省略した他の各符号に対応する名称を以下に示す。
6:インクカートリッジ装填部、10(10k、10c、10m、10y):インクカートリッジ、21:フレーム、21A:側板、21B:側板、21C:後板、22:フレキシブルケーブル、23:供給ポンプユニット、25:本体側ホルダ、26:固定リブ、31:ガイドロッド、33:キャリッジ、34(34k、34c、34m、34y):記録ヘッド、35(35k、35c、35m、35y):サブタンク、37:インク供給チューブ、42:用紙、51:搬送ベルト、57:搬送ローラ、58:テンションローラ、91:維持回復装置を含むサブシステム、92:キャップ部材、93:ワイパーブレード、94:空吐出受け/ワイパークリーナー、96:クリーナーコロ、98:空吐出受け、99:開口
Further, the details of the mechanism part of the inkjet image forming apparatus are separately shown in FIG. As shown in FIG. 4, in the non-printing area on one side of the
Although FIG. 4 shows an example of filling general color ink, in the present invention, at least one of the ink cartridge loading portions of the present invention (white ink) is filled.
In FIG. 4, names corresponding to other reference numerals whose detailed descriptions are omitted are shown below.
6: ink cartridge loading unit, 10 (10k, 10c, 10m, 10y): ink cartridge, 21: frame, 21A: side plate, 21B: side plate, 21C: rear plate, 22: flexible cable, 23: supply pump unit, 25 : Body side holder, 26: fixing rib, 31: guide rod, 33: carriage, 34 (34k, 34c, 34m, 34y): recording head, 35 (35k, 35c, 35m, 35y): sub tank, 37: ink supply Tube: 42: Paper 51: Conveying belt 57: Conveying roller 58: Tension roller 91: Subsystem including maintenance and recovery device 92: Cap member 93: Wiper blade 94: Empty discharge receiver / wiper cleaner 96: Cleaner roller, 98: Empty discharge receptacle, 99: Opening
以下に実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は下記実施例に何ら限定されるものではない。
また、以下の記載においては特に明記しない限り、部は質量部を示し、%は質量%を示す。
The present invention will be described below in more detail based on examples, but the technical scope of the present invention is not limited to the following examples.
Further, in the following description, unless otherwise specified, parts indicate parts by mass and% indicates mass%.
(調製例1)高分子分散安定化剤溶液の調製
下記処方の各成分を撹拌機を用いて撹拌混合して高分子分散安定化剤溶液を調製した。
〔高分子分散安定化剤溶液の処方〕
スチレン−マレイン酸共重合体・・・・・・・・・・・・10部
[ポリマロン351、荒川化学工業(株)製]
1N−KOH水溶液・・・・・・・・・・・・・・・68.6部
イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・21.4部
Preparation Example 1 Preparation of Polymer Dispersion Stabilizer Solution Each component of the following formulation was stirred and mixed using a stirrer to prepare a polymer dispersion stabilizer solution.
[Formulation of polymer dispersion stabilizer solution]
Styrene-maleic acid copolymer ... 10 parts [Polymarlon 351, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.]
1N-KOH aqueous solution ... 68.6 parts Ion-exchanged water ... 21.4 parts
(調製例2)顔料分散液Aの調製
〈一次顔料分散体Aの調製〉
まず、下記処方の界面活性剤をイオン交換水に溶解し、下記顔料を混合して十分に湿潤したところで、湿式分散機ダイノーミル KDL A型(WAB社製)に直径0.5mmのジルコニアビーズを充填し、2000rpmで3時間分散を行い、一次顔料分散体Aを得た。
〔一次顔料分散体Aの処方〕
界面活性剤[DKS NL−450 第一工業製薬(株)製]・・・・・・8部
イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・72部
下記一般式(I)において、XがH、R1がC12H25、R2および
R3がCH3、R4がCH2Φ(ベンジル基)である有機白色顔料・・・・20部
(Preparation Example 2) Preparation of pigment dispersion A <Preparation of primary pigment dispersion A>
First, a surfactant having the following formulation is dissolved in ion-exchanged water, and after the following pigment is mixed and sufficiently wetted, a wet disperser DYNOMILL KDL A type (manufactured by WAB) is filled with zirconia beads having a diameter of 0.5 mm. Then, dispersion was performed at 2000 rpm for 3 hours to obtain a primary pigment dispersion A.
[Formulation of primary pigment dispersion A]
Surfactant [DKS NL-450, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.] 8 parts Ion-exchanged water ... 72 parts Organic white in the following general formula (I), X is H, R 1 is C 12 H 25 , R 2 and R 3 are CH 3 , and R 4 is CH 2 Φ (benzyl group) 20 parts of pigment
〈顔料分散液Aの調製〉
上記得られた一次顔料分散体Aに、調製例1にて調製した高分子分散安定化剤溶液を20部加え、十分に撹拌して顔料分散液Aを得た。
この分散した有機白色顔料の体積平均粒子径を、マイクロトラックUPA−EX150(日機装株式会社製)にて測定したところ、平均粒径(d50)は412nmであった。
<Preparation of pigment dispersion A>
20 parts of the polymer dispersion stabilizer solution prepared in Preparation Example 1 was added to the primary pigment dispersion A obtained above, and the mixture was sufficiently stirred to obtain pigment dispersion A.
When the volume average particle diameter of the dispersed organic white pigment was measured with Microtrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), the average particle diameter (d 50 ) was 412 nm.
(調製例3)顔料分散液Bの調製
〈一次顔料分散体Bの調製〉
まず、下記処方の界面活性剤をイオン交換水に溶解し、上記顔料を混合して十分に湿潤したところで、湿式分散機ダイノーミル KDL A型(WAB社製)に直径0.5mmのジルコニアビーズを充填し、2000rpmで6時間分散を行い、一次顔料分散体Bを得た。
〔一次顔料分散体Bの処方〕
界面活性剤[DKS NL−450 第一工業製薬(株)製]・・・・・・・8部
イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・72部
下記一般式(I)において、XがOCH3、R1がCH2Φ(ベンジル基)、
R2およびR3がCH3、R4がC12H25である有機白色顔料・・・・・20部
(Preparation Example 3) Preparation of pigment dispersion B <Preparation of primary pigment dispersion B>
First, a surfactant having the following formulation is dissolved in ion-exchanged water, and when the above pigment is mixed and sufficiently wetted, a wet disperser Dino mill KDL A type (manufactured by WAB) is filled with zirconia beads having a diameter of 0.5 mm. Then, dispersion was performed at 2000 rpm for 6 hours to obtain a primary pigment dispersion B.
[Formulation of primary pigment dispersion B]
Surfactant [DKS NL-450, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.] ... 8 parts Ion-exchanged water ... 72 parts in the following general formula (I), X is OCH 3 , R 1 is CH 2 Φ (benzyl group),
Organic white pigment in which R 2 and R 3 are CH 3 and R 4 is C 12 H 25 ... 20 parts
上記得られた一次顔料分散体Bに、調製例1にて調製した高分子分散安定化剤溶液を20部加え、十分に撹拌して顔料分散液Bを得た。
この分散した有機白色顔料の体積平均粒子径を、マイクロトラックUPA−EX150にて測定したところ、平均粒径(d50)は267nmであった。
To the obtained primary pigment dispersion B, 20 parts of the polymer dispersion stabilizer solution prepared in Preparation Example 1 was added and stirred sufficiently to obtain pigment dispersion B.
When the volume average particle diameter of the dispersed organic white pigment was measured with Microtrac UPA-EX150, the average particle diameter (d 50 ) was 267 nm.
[インクの作製]
(実施例1)
下記処方により実施例1のインクを作製した。なお、インクを作製する前に、中空樹脂粒子(SX866(A))の体積平均粒子径を、マイクロトラックUPA−EX150(日機装株式会社製)にて測定したところ、平均粒径(d50)は620nmであった。
インクの作製方法としては、まず、アクリットWEM−321U、グリセリン、1,3−ブタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ポリフォックスPF−156A、プロキセルLV、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオールをイオン交換水に溶解してビヒクルを作製し、顔料分散液Aおよび中空樹脂粒子を加え混合撹拌した後に、孔径0.8μmのセルロースアセテートメンブレンフィルターで加圧ろ過してインクを得た。
〔実施例1のインク処方〕
顔料分散液A・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・18部
中空樹脂粒子[SX866(A):JSR(株)製]・・・・・・・・・・・3部
アクリルウレタン水系エマルジョン・・・・・・・・・・・・・・・・・7.9部
[アクリットWEM−321U:大成化工(株)製]
グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7.5部
1,3−ブタンジオール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・22.5部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・・・・・・・・・・・・・・・4部
界面活性剤(ポリフォックスPF−156A:OMONOVA社製)・・3.3部
防腐防黴剤(プロキセルLV:アビシア社製)・・・・・・・・・・・・0.2部
2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール・・・・・・・・・0.1部
イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・33.5部
[Preparation of ink]
Example 1
The ink of Example 1 was prepared according to the following formulation. In addition, when the volume average particle diameter of the hollow resin particles (SX866 (A)) was measured with Microtrack UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) before producing the ink, the average particle diameter (d 50 ) was It was 620 nm.
As an ink preparation method, first, Acryte WEM-321U, glycerin, 1,3-butanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, Polyfox PF-156A, Proxel LV, 2-amino-2-ethyl A vehicle is prepared by dissolving -1,3-propanediol in ion-exchanged water, and after adding pigment dispersion A and hollow resin particles, mixing and stirring, pressure filtration is performed with a cellulose acetate membrane filter having a pore size of 0.8 μm. Ink was obtained.
[Ink formulation of Example 1]
Pigment dispersion liquid A ... 18 parts Hollow resin particles [SX866 (A): manufactured by JSR Corporation]・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 3 parts Acrylic urethane water-based emulsion ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 7.9 parts [ACRITT WEM-321U: Taisei Kako Co., Ltd.]
Glycerin ... 7.5 parts 1,3-butanediol ... 22.5 parts 2-ethyl-1,3-hexanediol ... 4 parts Surfactant (Polyfox PF -156A: manufactured by OMONOVA) 3.3 parts antiseptic / antifungal agent (Proxel LV: manufactured by Avicia) 0.2 parts 2-amino-2-ethyl-1 , 3-propanediol ... 0.1 parts Ion-exchanged water ... 33.5 Part
(実施例2)
下記処方により実施例2のインクを作製した。なお、インクを作製する前に、中空樹脂粒子(ローペイク ULTRA)の体積平均粒子径を、マイクロトラックUPA−EX150(日機装株式会社製)にて測定したところ、平均粒径(d50)は374nmであった。
インクの作製方法としては、まず、ボンコート4001、グリセリン、トリエチレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ポリフォックスPF−151N、プロキセルLV、トリエタノールアミンをイオン交換水に溶解してビヒクルを作製し、顔料分散液Aおよび中空樹脂粒子を加え混合撹拌した後に、孔径0.8μmのセルロースアセテートメンブレンフィルターで加圧ろ過してインクを得た。
〔実施例2のインク処方〕
顔料分散液A・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・18部
中空樹脂粒子(ローペイク ULTRA:ロームアンドハース社製)・・3.5部
アクリル水系エマルジョン[ボンコート4001:DIC(株)製]・・・・6部
グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10部
トリエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25部
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール・・・・・・・・・・・4部
界面活性剤[ポリフォックスPF−151N:OMONOVA社製]・・・・2部
防腐防黴剤(プロキセルLV:アビシア社製)・・・・・・・・・・・・0.2部
トリエタノールアミン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.1部
イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・31.2部
(Example 2)
An ink of Example 2 was prepared according to the following formulation. In addition, when the volume average particle diameter of the hollow resin particles (Ropeke ULTRA) was measured with Microtrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) before producing the ink, the average particle diameter (d 50 ) was 374 nm. there were.
As a method for preparing the ink, first, Boncoat 4001, glycerin, triethylene glycol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, Polyfox PF-151N, Proxel LV, and triethanolamine are used as ion-exchanged water. A vehicle was prepared by dissolving, pigment dispersion A and hollow resin particles were added, mixed and stirred, and then pressure filtered through a cellulose acetate membrane filter having a pore size of 0.8 μm to obtain an ink.
[Ink formulation of Example 2]
Pigment dispersion A ... 18 parts Hollow resin particles (Rohpaque ULTRA: manufactured by Rohm and Haas) ... 3 .5 parts Acrylic water-based emulsion [Boncoat 4001: manufactured by DIC Corporation] ... 6 parts Glycerin ... 10 parts triethylene glycol ... 25 parts 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol ...・ ・ ・ ・ 4 parts Surfactant [Polyfox PF-151N: manufactured by OMONOVA] ・ ・ ・ ・ 2 parts Antiseptic / antifungal agent (Proxel LV: manufactured by Avicia) ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・... 0.2 parts Triethanolamine ... Parts of ion-exchanged water ........................... 31.2 parts
(実施例3)
下記処方により実施例3のインクを作製した。なお、インクを作製する前に、中空樹脂粒子(ローペイク ULTRA E)の体積平均粒子径を、マイクロトラックUPA−EX150(日機装株式会社製)にて測定したところ、平均粒径(d50)は436nmであった。
インクの作製方法としては、まず、ハイドランHW−940、グリセリン、3−メチル−1,3−ブタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ゾニールFS−300、プロキセルLV、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオールをイオン交換水に溶解してビヒクルを作製し、顔料分散液Aおよび中空樹脂粒子を加え混合撹拌した後に、孔径0.8μmのセルロースアセテートメンブレンフィルターで加圧ろ過してインクを得た。
〔実施例3のインク処方〕
顔料分散液A・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28部
中空樹脂粒子(ローペイク ULTRA E:ロームアンドハース社製)・4.5部
ポリエステル系ウレタン水系アイオノマー・・・・・・・・・・・・・・・・7部
[ハイドランHW−940:DIC(株)製]
グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
3−メチル−1,3−ブタンジオール・・・・・・・・・・・・・・・・・19部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・・・・・・・・・・・・・・・2部
界面活性剤(ゾニールFS−300:デュポン社製)・・・・・・・・・2.5部
防腐防黴剤(プロキセルLV:アビシア社製)・・・・・・・・・・・・0.2部
2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール・・・・・・・・・0.1部
イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・30.7部
(Example 3)
An ink of Example 3 was prepared according to the following formulation. In addition, when the volume average particle diameter of the hollow resin particles (Ropeque ULTRA E) was measured with Microtrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) before producing the ink, the average particle diameter (d 50 ) was 436 nm. Met.
As a method for preparing the ink, first, Hydran HW-940, glycerin, 3-methyl-1,3-butanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, zonyl FS-300, Proxel LV, 2-amino- Dissolve 2-ethyl-1,3-propanediol in ion-exchanged water to prepare a vehicle, add pigment dispersion A and hollow resin particles, mix and stir, then press with a cellulose acetate membrane filter with a pore size of 0.8 μm Filtration gave an ink.
[Ink Formulation of Example 3]
Pigment dispersion A ... 28 parts Hollow resin particles (Rohpaque ULTRA E: manufactured by Rohm and Haas) · 4 .5 parts Polyester-based urethane water-based ionomer 7 parts [Hydran HW-940: manufactured by DIC Corporation]
Glycerin ... 6 parts 3-Methyl-1,3-butanediol ... ... 19 parts 2-Ethyl-1,3-hexanediol ... 2 parts Surfactant (Zonyl FS-300: DuPont) ······· 2.5 parts Antiseptic / antifungal agent (Proxel LV: Avicia) ········ 0.2 parts 2-Amino-2 -Ethyl-1,3-propanediol ... 0.1 parts Ion-exchanged water ...・ 30.7 parts
(実施例4)
下記処方により実施例4のインクを作製した。なお、インクを作製する前に、中空樹脂粒子(ローペイク ULTRA DUAL)の体積平均粒子径を、マイクロトラックUPA−EX150(日機装株式会社製)にて測定したところ、平均粒径(d50)は425nmであった。
インクの作製方法としては、まず、アクリットWEM−321U、グリセリン、1,3−ブタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ポリフォックスPF−156A、プロキセルLV、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオールをイオン交換水に溶解してビヒクルを作製し、顔料分散液Aおよび中空樹脂粒子を加え混合撹拌した後に、孔径0.8μmのセルロースアセテートメンブレンフィルターで加圧ろ過してインクを得た。
〔実施例4のインク処方〕
顔料分散液A・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25部
中空樹脂粒子(ローペイク ULTRA DUAL:ロームアンドハース社製)・・・2部
アクリルウレタン水系エマルジョン・・・・・・・・・・・・・・・・・・7.9部
[アクリットWEM−321U:大成化工(株)製]
グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7.5部
1,3−ブタンジオール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・22.5部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・・・・・・・・・・・・・・・・4部
界面活性剤[ポリフォックスPF−156A:OMONOVA社製]・・・3.3部
防腐防黴剤(プロキセルLV:アビシア社製)・・・・・・・・・・・・・0.2部
2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール・・・・・・・・・・0.1部
イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・27.5部
Example 4
An ink of Example 4 was prepared according to the following formulation. In addition, when the volume average particle diameter of the hollow resin particles (ROPEQUE ULTRA DUAL) was measured with Microtrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) before the ink was prepared, the average particle diameter (d 50 ) was 425 nm. Met.
As an ink preparation method, first, Acryte WEM-321U, glycerin, 1,3-butanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, Polyfox PF-156A, Proxel LV, 2-amino-2-ethyl A vehicle is prepared by dissolving -1,3-propanediol in ion-exchanged water, and after adding pigment dispersion A and hollow resin particles, mixing and stirring, pressure filtration is performed with a cellulose acetate membrane filter having a pore size of 0.8 μm. Ink was obtained.
[Ink formulation of Example 4]
Pigment dispersion A ... 25 parts Hollow resin particles (Rohpaque ULTRA DUAL: manufactured by Rohm and Haas)・ ・ 2 parts Acrylic urethane water-based emulsion ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 7.9 parts [ACRITT WEM-321U: Taisei Kako Co., Ltd.]
Glycerin ... 7.5 parts 1,3-butanediol ... 22.5 parts 2-Ethyl-1,3-hexanediol 4 parts Surfactant [ Polyfox PF-156A: manufactured by OMONOVA] 3.3 parts Antiseptic / antifungal agent (Proxel LV: manufactured by Avicia) 0.2 parts 2-amino- 2-Ethyl-1,3-propanediol ... 0.1 parts Ion-exchanged water ... .... 27.5 parts
(実施例5)
下記処方により実施例5のインクを作製した。なお、インクを作製する前に、中空樹脂粒子(ローペイク OP−62)の体積平均粒子径を、マイクロトラックUPA−EX150(日機装株式会社製)にて測定したところ、平均粒径(d50)は466nmであった。
インクの作製方法としては、まず、ボンコート4001、グリセリン、トリエチレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ポリフォックスPF−151N、プロキセルLV、トリエタノールアミンをイオン交換水に溶解してビヒクルを作製し、顔料分散液Aおよび中空樹脂粒子を加え混合撹拌した後に、孔径0.8μmのセルロースアセテートメンブレンフィルターで加圧ろ過してインクを得た。
〔実施例5のインク処方〕
顔料分散液A・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・14部
中空樹脂粒子(ローペイク OP−62:ロームアンドハース社製)・・・・・4部
アクリル水系エマルジョン[ボンコート4001:DIC(株)製]・・・・・6部
グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10部
トリエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25部
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール・・・・・・・・・・・・4部
界面活性剤(ポリフォックスPF−151N:OMONOVA社製)・・・・・2部
防腐防黴剤(プロキセルLV:アビシア社製)・・・・・・・・・・・・・0.2部
トリエタノールアミン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.1部
イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・34.7部
(Example 5)
An ink of Example 5 was prepared according to the following formulation. Before the ink was prepared, the volume average particle diameter of the hollow resin particles (Ropeke OP-62) was measured with a Microtrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The average particle diameter (d 50 ) was It was 466 nm.
As a method for preparing the ink, first, Boncoat 4001, glycerin, triethylene glycol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, Polyfox PF-151N, Proxel LV, and triethanolamine are used as ion-exchanged water. A vehicle was prepared by dissolving, pigment dispersion A and hollow resin particles were added, mixed and stirred, and then pressure filtered through a cellulose acetate membrane filter having a pore size of 0.8 μm to obtain an ink.
[Ink formulation of Example 5]
Pigment dispersion A ················································· 14 parts Hollow resin particles 4 parts Acrylic water-based emulsion [Boncoat 4001: DIC Corporation] 6 parts Glycerin ... 10 parts triethylene glycol ... 25 parts 2,2,4-trimethyl-1,3 -Pentanediol: 4 parts Surfactant (Polyfox PF-151N: manufactured by OMONOVA) 2 parts Antiseptic / antifungal agent (Proxel LV: manufactured by Avicia) ... 0.2 parts Triethanolamine ... ...... 0.1 parts of ion exchange water, ........................... 34.7 parts
(実施例6)
下記処方により実施例6のインクを作製した。なお、インクを作製する前に、中空樹脂粒子(ローペイク OP−84J)の体積平均粒子径を、マイクロトラックUPA−EX150(日機装株式会社製)にて測定したところ、平均粒径(d50)は548nmであった。
インクの作製方法としては、まず、ハイドランHW−940、グリセリン、3−メチル−1,3−ブタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ゾニールFS−300、プロキセルLV、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオールをイオン交換水に溶解してビヒクルを作製し、顔料分散液Aおよび中空樹脂粒子を加え混合撹拌した後に、孔径0.8μmのセルロースアセテートメンブレンフィルターで加圧ろ過してインクを得た。
〔実施例6のインク処方〕
顔料分散液A・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・30部
中空樹脂粒子(ローペイク OP−84J:ロームアンドハース社製)・・2.5部
ポリエステル系ウレタン水系アイオノマー・・・・・・・・・・・・・・・・・7部
[ハイドランHW−940:DIC(株)製]
グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
3−メチル−1,3−ブタンジオール・・・・・・・・・・・・・・・・・・19部
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・・・・・・・・・・・・・・・・2部
界面活性剤(ゾニールFS−300:デュポン社製)・・・・・・・・・・2.5部
防腐防黴剤(プロキセルLV:アビシア社製)・・・・・・・・・・・・・0.2部
2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール・・・・・・・・・・0.1部
イオン交換水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・31.7部
(Example 6)
An ink of Example 6 was prepared according to the following formulation. In addition, when the volume average particle diameter of the hollow resin particles (Ropeke OP-84J) was measured with Microtrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) before the ink was prepared, the average particle diameter (d 50 ) was It was 548 nm.
As a method for preparing the ink, first, Hydran HW-940, glycerin, 3-methyl-1,3-butanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, zonyl FS-300, Proxel LV, 2-amino- Dissolve 2-ethyl-1,3-propanediol in ion-exchanged water to prepare a vehicle, add pigment dispersion A and hollow resin particles, mix and stir, then press with a cellulose acetate membrane filter with a pore size of 0.8 μm Filtration gave an ink.
[Ink formulation of Example 6]
Pigment dispersion A ... 30 parts Hollow resin particles (Ropeke OP-84J: manufactured by Rohm and Haas)・ ・ 2.5 parts Polyester urethane water ionomer ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 7 parts [Hydran HW-940: manufactured by DIC Corporation]
Glycerin ... 6 parts 3-Methyl-1,3-butanediol ... ..... 19 parts 2-Ethyl-1,3-hexanediol ... 2 parts Surfactant (Zonyl FS -300: manufactured by DuPont) ... 2.5 parts Antiseptic / antifungal agent (Proxel LV: manufactured by Avicia) ... 0.2 parts 2-Amino-2-ethyl-1,3-propanediol ... 0.1 parts Ion-exchanged water ... ... 31.7 parts
(実施例7)
実施例1において、顔料分散液Aに替えて顔料分散液Bを使用した以外は実施例1と同様にしてインクの調製を行い実施例7のインクを作製した。
(Example 7)
Ink of Example 7 was prepared in the same manner as in Example 1 except that Pigment Dispersion B was used instead of Pigment Dispersion A in Example 1.
(実施例8)
実施例2において、顔料分散液Aに替えて顔料分散液Bを使用した以外は実施例2と同様にしてインクの調製を行い実施例8のインクを作製した。
(Example 8)
Ink of Example 8 was prepared in the same manner as in Example 2 except that Pigment Dispersion B was used instead of Pigment Dispersion A in Example 2.
(実施例9)
実施例3において、顔料分散液Aに替えて顔料分散液Bを使用した以外は実施例3と同様にしてインクの調製を行い実施例9のインクを作製した。
Example 9
Ink of Example 9 was prepared in the same manner as in Example 3 except that Pigment Dispersion B was used instead of Pigment Dispersion A in Example 3.
(実施例10)
実施例4において、顔料分散液Aに替えて顔料分散液Bを使用した以外は実施例4と同様にしてインクの調製を行い実施例10のインクを作製した。
(Example 10)
Ink was prepared in the same manner as in Example 4 except that Pigment Dispersion B was used instead of Pigment Dispersion A in Example 4 to prepare Ink of Example 10.
(実施例11)
実施例5において、顔料分散液Aに替えて顔料分散液Bを使用した以外は実施例5と同様にしてインクの調製を行い実施例11のインクを作製した。
(Example 11)
Ink of Example 11 was prepared in the same manner as in Example 5 except that Pigment Dispersion B was used instead of Pigment Dispersion A in Example 5.
(実施例12)
実施例6において、顔料分散液Aに替えて顔料分散液Bを使用した以外は実施例6と同様にしてインクの調製を行い実施例12のインクを作製した。
(Example 12)
Ink was prepared in the same manner as in Example 6 except that Pigment Dispersion B was used instead of Pigment Dispersion A in Example 6 to prepare Ink of Example 12.
(比較例1)
実施例1において、顔料分散体Aに含まれる有機白色顔料を除き、色材含有量が同等になるように中空樹脂粒子SX866(A)の添加量およびイオン交換水を調節した以外は、実施例1と同様にしてインクの調製を行い比較例1のインクを作製した。
(Comparative Example 1)
In Example 1, except for the organic white pigment contained in Pigment Dispersion A, except that the amount of hollow resin particles SX866 (A) added and ion-exchanged water were adjusted so that the colorant content would be equal. Ink was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare the ink of Comparative Example 1.
(比較例2)
実施例5において、顔料分散体Aに含まれる有機白色顔料を除き、色材含有量が同等になるように中空樹脂粒子OP−62の添加量およびイオン交換水を調節した以外は、実施例5と同様にしてインクの調製を行い比較例2のインクを作製した。
(Comparative Example 2)
In Example 5, except for the organic white pigment contained in Pigment Dispersion A, Example 5 was carried out except that the addition amount of hollow resin particles OP-62 and ion-exchanged water were adjusted so that the colorant content was equivalent. Ink was prepared in the same manner as described above to prepare the ink of Comparative Example 2.
(比較例3)
実施例7において、顔料分散体Bに含まれる有機白色顔料を除き、色材含有量が同等になるように中空樹脂粒子SX866(A)の添加量およびイオン交換水を調節した以外は、実施例7と同様にしてインクの調製を行い比較例3のインクを作製した。
(Comparative Example 3)
In Example 7, except for the organic white pigment contained in Pigment Dispersion B, the amount of the hollow resin particles SX866 (A) and the amount of ion-exchanged water were adjusted so that the colorant content would be the same. Ink was prepared in the same manner as in Example 7 to prepare the ink of Comparative Example 3.
(比較例4)
実施例10において、顔料分散体Bに含まれる有機白色顔料を除き、色材含有量が同等になるように中空樹脂粒子ローペイク ULTRA DUALの添加量およびイオン交換水を調節した以外は、実施例10と同様にしてインクの調製を行い比較例4のインクを作製した。
(Comparative Example 4)
In Example 10, except for the organic white pigment contained in Pigment Dispersion B, Example 10 was carried out except that the addition amount of hollow resin particle ULTRA DUAL and ion-exchanged water were adjusted so that the colorant content would be equal. Ink was prepared in the same manner as described above to prepare the ink of Comparative Example 4.
(比較例5)
実施例1において、中空樹脂粒子SX866(A)を除き、色材含有量が同等になるように有機白色顔料を含む顔料分散体Aの添加量およびイオン交換水を調節した以外は、実施例1と同様にしてインクの調製を行い比較例5のインクを作製した。
(Comparative Example 5)
In Example 1, except for the hollow resin particles SX866 (A), except that the addition amount of the pigment dispersion A containing an organic white pigment and the ion-exchanged water were adjusted so that the colorant content was equal, Example 1 Ink was prepared in the same manner as described above to prepare the ink of Comparative Example 5.
(印字画像の隠蔽性評価)
上記実施例1〜12および比較例1〜5にて調製したそれぞれのインクをインクカートリッジに充填し、インクジェットプリンター(リコー製IPSiO GX3000)を用いて、全ノズルにインクが充填され異常画像が出ないことを確認した後、50mm×50mmのベタ画像をOHPシート上に印字した。この印字したOHPシートの下に市販の黒紙を敷いた状態で、印字した部分を分光測色濃度計X−Rite938を用いて黒色の濃度を測定した。測定結果を表1に示す。参考として、表1の最下段には、黒紙のみの黒色濃度測定結果を示している。
(光沢感の評価)
また、上記にて出力した印字画像の光沢感を、以下の基準により評価した。評価結果を表1に示す。
A:未印字のOHPシートと遜色の無い均一感のある光沢が得られたもの
B:光沢感はあるが、上記のA判定には及ばないもの
C:全体的にマット調で光沢感がないもの
(Evaluation of concealment of printed images)
Each ink prepared in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 5 is filled into an ink cartridge, and an ink jet printer (IPSiO GX3000 manufactured by Ricoh) is used to fill all the nozzles with no abnormal image. After confirming this, a solid image of 50 mm × 50 mm was printed on the OHP sheet. The black density of the printed portion was measured using a spectrocolorimetric densitometer X-Rite 938 with a commercially available black paper laid under the printed OHP sheet. The measurement results are shown in Table 1. As a reference, the lowermost row of Table 1 shows the black density measurement result of only black paper.
(Evaluation of glossiness)
Moreover, the glossiness of the printed image output above was evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 1.
A: An unprinted OHP sheet with a uniform gloss that is comparable to that of an unprinted OHP sheet B: A glossy feeling that does not meet the above-mentioned A judgment C: An overall matte tone without glossiness thing
表1に示したように、白色色材として中空樹脂粒子のみを用いた比較例1〜4のインクでは全体的にマット調で光沢性が無く、一方、白色色材として有機白色顔料のみを用いた比較例5のインクでは印字画像の隠蔽性が劣る結果となっている。
これに対して、前記一般式(I)で示される化学構造を有する有機白色顔料と中空樹脂粒子を併用した本発明の実施例1〜12のインクでは黒色濃度が低下しており、印字した画像の隠蔽率が高く、かつ、光沢が高く鮮明な白色画像が得られている。
インクカートリッジに本発明のインクを充填し、これをインクジェット画像形成装置に搭載して用いれば、インクの保存期間中に色材が沈降すること無く、吐出ノズルでの目詰まりなども無く、かつ印字した画像は色材の隠蔽率が向上して光沢感の高い鮮明な白色画像が得られる。
As shown in Table 1, the inks of Comparative Examples 1 to 4 using only hollow resin particles as a white color material are not matte and glossy as a whole. On the other hand, only an organic white pigment is used as the white color material. The ink of Comparative Example 5 was inferior in print image concealment.
On the other hand, in the inks of Examples 1 to 12 of the present invention in which the organic white pigment having the chemical structure represented by the general formula (I) and the hollow resin particles are used in combination, the black density is lowered, and the printed image A clear white image with high concealment ratio and high gloss is obtained.
When the ink of the present invention is filled in an ink cartridge and used in an ink jet image forming apparatus, the coloring material does not settle during the ink storage period, there is no clogging at the discharge nozzle, and printing is performed. The resulting image has an improved concealment ratio of the color material, and a clear white image with high gloss is obtained.
6 インクカートリッジ装填部
10(10k、10c、10m、10y) インクカートリッジ
21 フレーム
21A 側板
21B 側板
21C 後板
22 フレキシブルケーブル
23 供給ポンプユニット
25 本体側ホルダ
26 固定リブ
31 ガイドロッド
33 キャリッジ
34(34k、34c、34m、34y) 記録ヘッド
35(35k、35c、35m、35y) サブタンク
37 インク供給チューブ
42 用紙
51 搬送ベルト
57 搬送ローラ
58 テンションローラ
91 維持回復装置を含むサブシステム
92 キャップ部材
93 ワイパーブレード
94 空吐出受け/ワイパークリーナー
96 クリーナーコロ
98 空吐出受け
99 開口
101 装置本体
102 給紙トレイ
103 排紙トレイ
104 インクカートリッジ装填部
105 操作部
111 上カバー
112 前カバー
115 インクカートリッジ装填部カバー
131 ガイドロッド
132 ステー
133 キャリッジ
134 記録ヘッド
135 サブタンク
141 用紙積載部(圧板)
142 用紙
143 半月コロ(給紙コロ)
144 分離パッド
145 ガイド
151 搬送ベルト
152 カウンタローラー
153 搬送ガイド
154 押さえ部材
155 先端加圧コロ
156 帯電ローラー
157 搬送ローラー
158 テンションローラー
161 ガイド部材
171 分離爪
172 排紙ローラー
173 排紙コロ
181 両面給紙ユニット
182 手差し給紙部
200 インクカートリッジ
6 Ink cartridge loading section 10 (10k, 10c, 10m, 10y)
142 paper
143 Half Moon Roll (Feed Roll)
144
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018080239A (en) * | 2016-11-15 | 2018-05-24 | 株式会社リコー | Ink, and method for producing ink |
WO2020203970A1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社Dnpファインケミカル | Matting ink composition, layered body manufactured by using same, and method for manufacturing layered body |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3584223B1 (en) | 2017-02-15 | 2024-10-09 | AGC Inc. | Method for forming molten glass, forming apparatus, and method for producing glass product |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11130975A (en) * | 1997-10-29 | 1999-05-18 | Hakkooru Chemical Kk | Fluorescent organic white pigment composition excellent in opacifying properties |
JP2000239585A (en) * | 1999-02-24 | 2000-09-05 | Dainippon Toryo Co Ltd | White color ink composition for ink jet printing |
JP2004250559A (en) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Seiko Epson Corp | White pigment ink composition for inkjet recording |
JP2005126585A (en) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Ink set and method for forming image by using the same |
JP2009056613A (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Seiko Epson Corp | Inkjet recording method for recording pattern layer and white solid coating layer on long-size sheet |
JP2012087261A (en) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Konica Minolta Ij Technologies Inc | Inkjet ink |
-
2014
- 2014-01-20 JP JP2014007543A patent/JP6256029B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11130975A (en) * | 1997-10-29 | 1999-05-18 | Hakkooru Chemical Kk | Fluorescent organic white pigment composition excellent in opacifying properties |
JP2000239585A (en) * | 1999-02-24 | 2000-09-05 | Dainippon Toryo Co Ltd | White color ink composition for ink jet printing |
JP2004250559A (en) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Seiko Epson Corp | White pigment ink composition for inkjet recording |
JP2005126585A (en) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Ink set and method for forming image by using the same |
JP2009056613A (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Seiko Epson Corp | Inkjet recording method for recording pattern layer and white solid coating layer on long-size sheet |
JP2012087261A (en) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Konica Minolta Ij Technologies Inc | Inkjet ink |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018080239A (en) * | 2016-11-15 | 2018-05-24 | 株式会社リコー | Ink, and method for producing ink |
WO2020203970A1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社Dnpファインケミカル | Matting ink composition, layered body manufactured by using same, and method for manufacturing layered body |
JPWO2020203970A1 (en) * | 2019-03-29 | 2021-04-30 | 株式会社Dnpファインケミカル | Matte ink composition, laminates produced using it, and methods for producing laminates |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6256029B2 (en) | 2018-01-10 |
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