JP4605464B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に係り、特に、色材を含有するインクと処理液との反応によりインクをメディア上に定着させ、メディア上に所望の画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus that forms a desired image on a medium by fixing the ink on a medium by a reaction between an ink containing a color material and a treatment liquid.
近年、写真画やドキュメントなどの画像をメディア上に形成する画像形成装置として、インクジェット記録装置が普及している。インクジェット記録装置は、ヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら、ヘッドに備えられるノズルからインク滴をメディア(記録媒体)に対して打滴(吐出)することにより、メディア上に所望の画像を形成する。 2. Description of the Related Art In recent years, ink jet recording apparatuses have become widespread as image forming apparatuses that form images such as photographs and documents on media. An ink jet recording apparatus ejects (drops) ink droplets onto a medium (recording medium) from a nozzle provided in the head while moving the head and the recording medium relatively to form a desired image on the medium. Form.
メディアの種類やインクの種類によって、メディア上に打滴されたインク滴が硬化定着せず、形成された画像の品質を著しく劣化させてしまうことがある。このような画像劣化を防ぐために、紫外線硬化型インクを用いて、メディア上に打滴された紫外線硬化型インクに紫外線を照射して、インクを硬化定着させるインクジェット記録装置が提案されている。 Depending on the type of media and the type of ink, the ink droplets deposited on the media may not be cured and fixed, and the quality of the formed image may be significantly degraded. In order to prevent such image deterioration, there has been proposed an ink jet recording apparatus that uses ultraviolet curable ink to irradiate ultraviolet curable ink deposited on a medium with ultraviolet rays to cure and fix the ink.
例えば、特許文献1には、メディアの紙幅方向にヘッドを走査しながら、メディア上に紫外線硬化型インクを打滴する、いわゆるシャトル方式のヘッドを備えたインクジェット記録装置が開示されている。この装置によれば、メディアの記録面裏側のヘッドに対向する位置に設けた紫外線光源(UV光源)から紫外線(UV光)を照射することで、紫外線硬化型インクがメディアに着弾してからUV光が照射されるまでの時間を短くして、メディア上に打滴された紫外線硬化型インクの硬化定着を促進している。
ところで、特許文献1のインクジェット記録装置では、UV光源に対向するヘッドにUV光が照射されてノズル詰まりなどの吐出不良が発生してしまうのを防止するため、メディアとUV光源との間に可動式の遮断板を設けて、ヘッドがメディアにインク吐出可能な記録範囲にあるときはUV光を照射せず、且つ、前記記録範囲外にあるときはUV光を照射するように制御している。このような遮断板が設けられている場合、ヘッドが紫外線硬化型インクを打滴する際には前記記録範囲にあるため、紫外線硬化型インクがメディアに着弾すると略同時にUV光を照射することができない。従って、紫外線硬化型インクがメディアに着弾してから硬化定着するまでに一定の時間を要し、これにより、画像劣化が進行してしまうことがある。特に、メディアの紙幅に対応する長さを有するライン方式のヘッドの場合には、メディアの紙幅方向にはヘッドが固定された状態、つまり、常にヘッドが前記記録範囲にある状態で打滴動作が行われるため、上記のような可動式の遮断板を設けても、紫外線硬化型インクがメディアに着弾すると略同時にUV光を照射することは難しい。 By the way, in the ink jet recording apparatus of Patent Document 1, in order to prevent ejection failure such as nozzle clogging due to irradiation of UV light to the head facing the UV light source, it is movable between the medium and the UV light source. Is provided so that UV light is not irradiated when the head is in a recording range where ink can be ejected onto the medium, and UV light is controlled when the head is outside the recording range. . When such a blocking plate is provided, since the head is in the recording range when droplets of ultraviolet curable ink are ejected, UV light can be irradiated almost simultaneously when the ultraviolet curable ink lands on the medium. Can not. Accordingly, a certain time is required from the time when the ultraviolet curable ink lands on the medium to the time when the ink is cured and fixed, which may cause image deterioration. In particular, in the case of a line-type head having a length corresponding to the paper width of the medium, the droplet ejection operation is performed with the head fixed in the paper width direction of the medium, that is, with the head always in the recording range. Therefore, even if the movable blocking plate as described above is provided, it is difficult to irradiate the UV light substantially simultaneously when the ultraviolet curable ink lands on the medium.
また、可動式の遮断板を設ける場合にはメディアとUV光源の間に一定のスペースが必要となり、このスペースによりUV光源から照射されるUV光が拡散してしまい効率が悪くなってしまい、コストアップにもつながる要因となる。また、可動式の遮断板の破損や故障などにより、UV光がヘッドに照射されて吐出不良が生じるといった信頼性の問題もある。 In addition, when a movable blocking plate is provided, a certain space is required between the medium and the UV light source, and the UV light emitted from the UV light source is diffused by this space, so that the efficiency is deteriorated. It becomes a factor that leads to improvement. In addition, there is a problem of reliability in that UV light is applied to the head due to breakage or failure of the movable blocking plate, resulting in ejection failure.
また、UV光が照射される前に、メディア上のインク滴の少なくとも一部に重なる(触れる)ようにして他のインク滴が後から打滴されると、インク滴同士が混合(合一)する現象、即ち、着弾干渉が発生してしまうことがある。また、打滴されたインクがメディア内に浸透すると、形成されたドットに滲みや拡がりが生じてしまうこともある。このような着弾干渉や滲みなどに起因する画像劣化を防止することも必要とされる。 In addition, when other ink droplets are subsequently ejected so as to overlap (touch) at least part of the ink droplets on the medium before the UV light is irradiated, the ink droplets are mixed (unified). Phenomenon, that is, landing interference may occur. Further, when the ejected ink penetrates into the medium, the formed dots may be spread or spread. It is also necessary to prevent image degradation due to such landing interference and bleeding.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、着弾干渉や滲み等を防止しつつ、記録媒体に打滴されたインクを迅速に硬化定着させて、好ましい画像を形成する画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an image forming apparatus that forms a preferable image by quickly curing and fixing ink ejected onto a recording medium while preventing landing interference and bleeding. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、第1の液体及び色材を含有する第2の液体のいずれか一方は放射線硬化型重合性化合物を含有し、他方は硬化開始剤を含有し、前記第1の液体を記録媒体の記録面に対して吐出する第1の液体吐出手段と、前記記録媒体の記録面の前記第1の液体が吐出された領域に対して前記第2の液体を吐出する第2の液体吐出手段と、前記記録媒体を挟んで前記第2の液体吐出手段に対向する位置に配置され、前記記録媒体の記録面上で前記第1の液体と前記第2の液体が混合した混合液体に対して前記記録媒体の記録面の裏側から放射線を照射する放射線照射手段と、を備え、前記記録媒体は、前記放射線を透過する媒体であることを特徴とする画像形成装置を提供する。 In order to achieve the above object, according to the invention described in claim 1, any one of the first liquid and the second liquid containing the coloring material contains a radiation curable polymerizable compound, and the other starts curing. A first liquid ejecting unit that contains an agent and ejects the first liquid onto the recording surface of the recording medium; and the region of the recording surface of the recording medium on which the first liquid is ejected. A second liquid ejecting means for ejecting the second liquid, and a position facing the second liquid ejecting means across the recording medium, and the first liquid on the recording surface of the recording medium Radiation irradiation means for irradiating the mixed liquid mixed with the second liquid from the back side of the recording surface of the recording medium, and the recording medium is a medium that transmits the radiation. An image forming apparatus is provided.
本発明によれば、放射線硬化型重合性化合物及び重合開始剤のいずれか一方を含有する第1の液体と、他方を含有する共に色材を含有する第2の液体を用いて、第2の液体に先行して第1の液体を吐出することにより、着弾干渉や滲みなどを防止することができる。また、放射線を透過する記録媒体を挟んで第2の液体吐出手段の対向する位置に放射線照射手段を設けることにより、記録媒体に対して放射線を効率良く照射することができ、記録媒体の記録面上で第1の液体と第2の液体が混合すると略同時に硬化定着させることができる。尚、第1の液体と第2の液体が混合する前は重合反応が起こらないので、第1の液体吐出手段や第2の液体吐出手段には吐出不良が生じない。これにより、高画質な画像を形成することができる。 According to the present invention, the first liquid containing either one of the radiation curable polymerizable compound and the polymerization initiator and the second liquid containing the other and containing the coloring material are used, and the second liquid is used. By discharging the first liquid prior to the liquid, it is possible to prevent landing interference and bleeding. In addition, by providing radiation irradiating means at a position opposite to the second liquid ejecting means across the recording medium that transmits radiation, the recording medium can be efficiently irradiated with radiation, and the recording surface of the recording medium When the first liquid and the second liquid are mixed together, curing and fixing can be performed almost simultaneously. Since the polymerization reaction does not occur before the first liquid and the second liquid are mixed, no discharge failure occurs in the first liquid discharge means and the second liquid discharge means. Thereby, a high-quality image can be formed.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置であって、前記第1の液体は、拡散防止剤を含有することを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the first liquid contains a diffusion inhibitor.
請求項2の態様は、記録媒体の記録面に着弾した第2の液体の拡がりを抑えた状態で、第2の液体を定着させることが可能となる。 According to the aspect of the second aspect, it is possible to fix the second liquid in a state where the spread of the second liquid landed on the recording surface of the recording medium is suppressed.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置であって、前記第1の液体吐出手段及び前記第2の液体吐出手段の少なくとも一方は、前記記録媒体の紙幅に対応する長さにわたってノズルが多数配列されたラインヘッドであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, at least one of the first liquid ejecting unit and the second liquid ejecting unit is formed on the recording medium. It is a line head in which a large number of nozzles are arranged over a length corresponding to the paper width.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置であって、前記記録媒体と前記放射線照射手段の間には、前記放射線を透過し、且つ、前記記録媒体の前記第2の液体吐出手段に対向する部分が略平面状となるように前記記録媒体を支持する支持部材が設けられていることを特徴とする。 Invention of Claim 4 is an image forming apparatus of any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising: The said radiation permeate | transmits between the said recording medium and the said radiation irradiation means, In addition, a support member that supports the recording medium is provided so that a portion of the recording medium that faces the second liquid ejection unit is substantially planar.
請求項4の態様は、放射線照射手段に対向する位置に配置される第2の液体吐出手段が吐出する第2の液体によって放射線照射手段が汚れてしまうのを防止することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to prevent the radiation irradiating means from being contaminated by the second liquid ejected by the second liquid ejecting means disposed at a position facing the radiation irradiating means.
第1の液体と、他方を含有する共に色材を含有する第2の液体を用いて、第2の液体に先行して第1の液体を吐出することにより、着弾干渉や滲みなどを防止することができる。また、放射線を透過する記録媒体を挟んで第2の液体吐出手段の対向する位置に放射線照射手段を設けることにより、記録媒体に対して放射線を効率良く照射することができ、記録媒体の記録面上で第1の液体と第2の液体が混合すると略同時に硬化定着させることができる。尚、第1の液体と第2の液体が混合する前は重合反応が起こらないので、第1の液体吐出手段や第2の液体吐出手段には吐出不良が生じない。これにより、高画質な画像を形成することができる。 By using the first liquid and the second liquid containing the other and containing the coloring material, the first liquid is discharged prior to the second liquid, thereby preventing landing interference and bleeding. be able to. In addition, by providing radiation irradiating means at a position opposite to the second liquid ejecting means across the recording medium that transmits radiation, the recording medium can be efficiently irradiated with radiation, and the recording surface of the recording medium When the first liquid and the second liquid are mixed together, curing and fixing can be performed almost simultaneously. Since the polymerization reaction does not occur before the first liquid and the second liquid are mixed, no discharge failure occurs in the first liquid discharge means and the second liquid discharge means. Thereby, a high-quality image can be formed.
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
〔インクジェット記録装置の構成〕
図1は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。本例に示すインクジェット記録装置10は、例えば、塩化ビニルやポリプロピレンなどの紫外線(UV光)を透過する記録媒体を用いて、記録媒体の表面に着弾した処理液及び各色インクに対して、記録媒体の記録面裏側からUV光を照射することで重合反応を発現させる2液系インクジェット記録装置である。
[Configuration of inkjet recording apparatus]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. The ink
同図に示すように、インクジェット記録装置10は、黒(K)、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の各色インク[第2の液体]を吐出する複数のインク吐出ヘッド12(12K、12C、12M、12Y)[第2の液体吐出手段]と、各色インクと反応させる処理液(S)[第1の液体]を吐出する処理液吐出ヘッド14(14K、14C、14M、14Y)[第1の液体吐出手段]と、インク吐出ヘッド12に供給する各色のインク(K、C、M、Y)及び処理液吐出ヘッド14に供給する処理液(S)を貯蔵しておく液体貯蔵/装填部18と、記録媒体16を供給する給紙部20と、記録済みの記録媒体(プリント物)を外部に排出する排出部22と、記録媒体16の平面性を保持しながら記録媒体16を搬送する搬送部24と、記録媒体16を挟んで各インク吐出ヘッド12(12K、12C、12M、12Y)に対向する位置に配置され、記録媒体16に対して記録面裏側からUV光を照射するUV光照射部26(26K、26C、26M、26Y)[紫外線照射手段]を備えている。以下では、インク吐出ヘッドや処理液吐出ヘッドを、単に、吐出ヘッドともいう。
As shown in FIG. 1, an
給紙部20には、例えば、ロール紙(連続用紙)のマガジンが設けられる。紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
For example, a magazine for rolled paper (continuous paper) is provided in the
複数種類の記録媒体を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。 When a plurality of types of recording media can be used, an information recording body such as a barcode or wireless tag that records paper type information is attached to the magazine, and the information on the information recording body is read by a predetermined reader. Therefore, it is preferable to automatically determine the type of paper to be used and perform ink ejection control so as to realize appropriate ink ejection according to the type of paper.
搬送部24は、記録媒体16の記録面裏側の、各インク吐出ヘッド12(12K、12C、12M、12Y)に対向する位置に配置される複数のプラテン28、及び、各処理液吐出ヘッド14(14K、14C、14M、14Y)に対向する位置に配置される複数のガイド30と、紙搬送方向(副走査方向)に沿って所定の間隔で配置され記録媒体16の両面を挟むようにして設けられるローラ31、32とから主に構成される。
The
ローラ31、32の少なくとも一方には不図示のモータの動力が伝達されるように構成されており、ローラ31、32に挟まれる記録媒体16は紙搬送方向に搬送される。プラテン28及びガイド30は記録媒体16の記録面裏側から記録媒体16を支持するように配置され、少なくともインク吐出ヘッド12及び処理液吐出ヘッド14の吐出面に対向する部分が平面をなすように構成されている。プラテン28はUV光を透過する材質で構成され、後述する各UV光照射部26から照射されるUV光を透過する。プラテン28を構成する材質として、例えば、ガラス、PET等のような透明な材質が用いられる。また、透明でなくても比較的UV光を透過しやすい材質(例えば、PE、PP,POM等)でプラテン28を構成するようにしてもよい。
The power of a motor (not shown) is transmitted to at least one of the
各インク吐出ヘッド12(12K、12C、12M、12Y)と各処理液吐出ヘッド14(14K、14C、14M、14Y)はいずれも、当該インクジェット記録装置10が対象とする最大紙幅に対応する長さを有し、記録媒体16の紙搬送方向と略直交する方向(主走査方向)に沿って延在するように固定設置されたフルライン型のヘッドとなっている。各吐出ヘッド12、14の記録媒体16に対向する吐出面には、最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ(描画可能範囲の全幅)にわたり所定の液体(各色インク又は処理液)を吐出するノズルが複数配列されている。
Each of the ink discharge heads 12 (12K, 12C, 12M, 12Y) and each of the treatment liquid discharge heads 14 (14K, 14C, 14M, 14Y) has a length corresponding to the maximum paper width targeted by the
図1の紙搬送方向に沿って上流側から黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色インクをそれぞれ吐出するインク吐出ヘッド12K,12C,12M,12Yが順番に配置される。各インク吐出ヘッド12K,12C,12M,12Yの紙搬送方向の上流側には、処理液(S)を吐出する処理液吐出ヘッド14K,14C,14M,14Yがそれぞれ配置される。 Ink discharge heads 12K, 12C, 12M, and 12Y that discharge black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) color inks from the upstream side along the paper conveyance direction in FIG. Placed in. Processing liquid discharge heads 14K, 14C, 14M, and 14Y that discharge the processing liquid (S) are disposed on the upstream side of the respective ink discharge heads 12K, 12C, 12M, and 12Y in the paper conveyance direction.
液体貯蔵/装填部14は、各インク吐出ヘッド12(12K、12C、12M、12Y)が吐出する各色のインク(K、C、M、Y)、及び、各処理液吐出ヘッド14(14K、14C、14M、14Y)が吐出する処理液(S)をそれぞれ貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各吐出ヘッド12、14とそれぞれ連通されている。また、液体貯蔵/装填部14は、液体残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段(表示手段、警告音発生手段等)を備えるとともに、液体間の誤装填を防止するための機構を有している。
The liquid storage /
各UV光照射部26(26K、26C、26M、26Y)は、記録媒体16の記録面裏側の各プラテン28の略直下に配置される。即ち、記録媒体16及び各プラテン28を挟んで各インク吐出ヘッド12(12K、12C、12M、12Y)に対向する位置に各UV光照射部26が設けられている。各UV光照射部26は、記録媒体16側に開口するように半円弧状に形成された反射板34の内周側にUV光源36が設けられた構造となっており、他の領域に拡散することなく、記録媒体16上の各インク吐出ヘッド12が打滴する領域(打滴領域)の裏側に向かってUV光を効率良く照射できるように構成されている。
Each of the UV light irradiation units 26 (26K, 26C, 26M, and 26Y) is disposed substantially directly below each
各UV光照射部26が照射するUV光は、紫外線を透過する部材で構成される各プラテン28で吸収又は反射されることなく透過され、記録媒体16上の打滴領域の裏側に照射される。
The UV light irradiated by each UV
各プラテン28は、各インク吐出ヘッド14から打滴されるインクがそれぞれ対向する位置に設けられる各UV光照射部26に付着して汚れてしまうのを防止する保護カバーとしての機能も有している。
Each
本例のインクジェット記録装置10で用いる処理液及びインクの組成については後で詳説するが、処理液は、重合開始剤と、拡散防止剤(凝集剤)と、オイル(高沸点有機溶媒)とを含有し、各色インクは、UVモノマー(紫外線硬化型モノマー)と、色材(着色剤)とを含有して構成されている。この処理液と各色インクとの組み合わせ構成により、主として処理液に含有される拡散防止剤の機能によって着弾干渉や滲みなどによる画像劣化を回避するとともに、UV光照射部26のもれ光や反射光が各吐出ヘッド12、14のノズルにあたってしまう場合にも、各液体は重合開始剤とUVモノマーとを一緒に含有していないので重合反応が起こらず、各吐出ヘッド12,14のノズル内における処理液や各色インクの固化が防止される。また、各色インクが重合開始剤を含有し、処理液がUVモノマーを含有する態様の場合も、上記と同様の効果を奏することができる。
The composition of the treatment liquid and ink used in the
尚、各色インクには、UVモノマーの代わりに、又は、これと併せてUVオリゴマー、UVモノマーとUVオリゴマーの混合体などの紫外線硬化型重合性化合物を含有してもよい。 Each color ink may contain an ultraviolet curable polymerizable compound such as a UV oligomer or a mixture of a UV monomer and a UV oligomer in place of or in combination with the UV monomer.
このような構成により、紙搬送方向の最上流側に配置される処理液吐出ヘッド14Kが記録媒体16に対して処理液を打滴し、記録媒体16の搬送に伴って記録媒体16上の処理液が紙搬送方向下流側のインク吐出ヘッド12Kの略真下に移動したところで、インク吐出ヘッド12Kがその処理液に重なるようにして黒(K)のインクを打滴する。インク吐出ヘッド12Kが打滴するタイミングはセンサで検知するようにしてもよいし、基準点からのパルスや時間を計測するようにしてもよい。このようにインクに先行して処理液を打滴することで、着弾干渉や滲みなどによる画像劣化を防止することができる。
With such a configuration, the processing
UV光照射部26KによるUV光照射は、対応するインク吐出ヘッド12Kの打滴と略同じタイミングで行われる。尚、UV光の照射タイミングは、対応するインク吐出ヘッド12Kの打滴タイミングより早くしてもよい。また、常にUV光照射を行うようにしてもよいが、省エネルギーの観点より、インク吐出ヘッド12Kが打滴するときのみUV光照射を行うことが好ましい。
The UV light irradiation by the UV
UV光照射部26Kから照射されたUV光は、UV光を透過する材質で構成されるプラテン28及び記録媒体16を介して、記録媒体16上の混合液(処理液とインクの混合液)に照射される。混合液に対してUV光が照射されると、処理液に含有される硬化開始剤からラジカルが発生し、処理液とインクとの重合反応が起こり、インクによって形成された画像(ドット)が硬化状態となって記録媒体16に定着する。尚、処理液とインクの混合前は、処理液とインクはいずれも重合開始剤とUVモノマーとを一緒に含有していないので重合反応が起こらないため、前述したとおり、インク吐出ヘッド12Kが打滴する前からUV光照射部26KがUV光照射を行うようにしてもノズル詰まりなどの吐出不良は発生しない。このようにして黒(K)のインクが記録媒体16上に硬化定着した状態で、続いて、他色(C、M、Y)のインクについてそれぞれ同様に行われる。このように各色のインクが記録媒体16に硬化定着してから他色のインクの打滴を繰り返すことで、良好な画質の画像を記録媒体16上に形成することができる。
The UV light irradiated from the UV
本例のインクジェット記録装置10では、各吐出ヘッド12、14の吐出面にUV光が照射されないようにするための遮蔽板を設けることが不要となり、インク吐出ヘッド12とそれに対向するUV光照射部26との相対的な距離を短くすることができる。この結果、UV光照射部26はより小さなエネルギーでUV光照射を行うことができ、インクジェット記録装置10の小型化やコストダウンが可能となる。
In the ink
尚、本例では、KCMYの標準色(4色)の構成を例示しているが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する構成も可能である。 In this example, the configuration of KCMY standard colors (four colors) is illustrated, but the combination of ink colors and the number of colors is not limited to this embodiment, and light ink and dark ink are used as necessary. May be added. For example, a configuration in which light ink such as light cyan and light magenta is ejected is also possible.
〔吐出ヘッドの構成〕
次に、インク吐出ヘッド12(12K、12C、12M、12Y)及び処理液吐出ヘッド14(14K、14C、14M、14Y)の構成について説明する。尚、各吐出ヘッド12、14の構成は共通するので、以下では、これらを代表して符号50で示すものとする。
[Discharge head configuration]
Next, the configuration of the ink discharge head 12 (12K, 12C, 12M, 12Y) and the treatment liquid discharge head 14 (14K, 14C, 14M, 14Y) will be described. In addition, since the structure of each
図2は、吐出ヘッド50の吐出面を表した平面図である。同図に示すように、吐出ヘッド50の吐出面には、所定の液体(各色インク又は処理液)を吐出するノズル51が千鳥でマトリクス状(2次元状)に形成されている。主走査方向に沿って投影される投影ノズル列は一定のノズルピッチで等間隔に配列されており、これにより、ドットピッチが実質的に高密度化されている。
FIG. 2 is a plan view showing the ejection surface of the
図3は、吐出ヘッド50の一部を表した側面断面図である。同図に示すように、吐出ヘッド50の内部には、ノズル51に連通する圧力室52が形成されている。圧力室52はその一端に形成される供給口53を介して共通流路55と連通している。共通流路55には、図1の液体貯蔵/装填部14に配置されるインクタンク(不図示)から供給される所定の液体(各色インク又は処理液)が貯留されており、供給口53を介して圧力室52にその液体が供給される。
FIG. 3 is a side sectional view showing a part of the
圧力室52の上壁面は振動板56で構成される。振動板56の(圧力室52側と反対側の)表面には、圧力室52に対応する位置に圧電素子58が接合されている。圧電素子58は薄膜状の圧電体58aの上面に個別電極(駆動電極)58bが設けられた構造となっている。尚、振動板56は導電体で構成されており、複数の圧電素子58に対する共通電極を兼ねている。
The upper wall surface of the
かかる構成により、圧電素子58に所定の駆動電圧(駆動信号)が印加されると、圧電素子58の変位によって振動板56が圧力室52側に撓んで圧力室52内の液体が加圧される。そして、圧力室52に連通するノズル51から液滴が吐出される。その後、駆動電圧の印加が解除されると、振動板56は元の状態に戻り、共通流路55から供給口53を介して圧力室52に所定の液体が再び供給され、次の吐出動作(打滴動作)に備えられる。
With this configuration, when a predetermined drive voltage (drive signal) is applied to the
〔制御系の説明〕
図4は、インクジェット記録装置10のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置10は、通信インターフェイス70、システムコントローラ72、メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78、プリント制御部80、画像バッファメモリ82、インク用ヘッドドライバ84、処理液用ヘッドドライバ85、光源ドライバ92等を備えている。
[Explanation of control system]
FIG. 4 is a principal block diagram showing the system configuration of the
通信インターフェイス70は、ホストコンピュータ86から送られてくる画像データを受信するインターフェイス部である。通信インターフェイス70にはシリアルインターフェイスやパラレルインターフェイスを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。ホストコンピュータ86から送出された画像データは通信インターフェイス70を介してインクジェット記録装置10に取り込まれ、一旦メモリ74に記憶される。
The
メモリ74は、通信インターフェイス70を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ72を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ74は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
The
システムコントローラ72は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置10の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システムコントローラ72は、通信インターフェイス70、メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78等の各部を制御し、ホストコンピュータ86との間の通信制御、メモリ74の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ等のモータ88やインクジェット記録装置10(吐出ヘッドなど)の温度調整用ヒータなどのヒータ89を制御する制御信号を生成する。
The
メモリ74には、システムコントローラ72のCPUが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、メモリ74は、書換不能な記憶手段であってもよいし、EEPROMのような書換可能な記憶手段であってもよい。メモリ74は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びCPUの演算作業領域としても利用される。
The
モータドライバ76は、システムコントローラ72からの指示にしたがってモータ88を駆動するドライバ(駆動回路)である。ヒータドライバ78は、システムコントローラ72からの指示にしたがってインクジェット記録装置10(吐出ヘッドなど)内の温度調整用ヒータなどのヒータ89を駆動するドライバである。
The
プリント制御部80は、システムコントローラ72の制御に従い、メモリ74内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ(ドットデータ)をインク用ヘッドドライバ84や処理液用ヘッドドライバ85に供給する制御部である。プリント制御部80において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてインク用ヘッドドライバ84を介してインク吐出ヘッド12(12K、12C、12M、12Y)のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。同様に、該画像データに基づいて処理液用ヘッドドライバ85を介して処理液吐出ヘッド14(14K、14C、14M、14Y)の処理液滴の吐出量及びや吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
The
プリント制御部80には画像バッファメモリ82が備えられており、プリント制御部80における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ82に一時的に格納される。また、プリント制御部80とシステムコントローラ72とを統合して1つのプロセッサで構成する態様も可能である。
The
インク用ヘッドドライバ84はプリント制御部80から与えられる印字データに基づいて各インク吐出ヘッド12の圧電素子58(図3参照)を駆動する。同様に、処理液用ヘッドドライバ85は該印字データに基いて各処理液吐出ヘッド14の圧電素子58(図3参照)を駆動する。各ヘッドドライバ84、85にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
The
光源ドライバ92は、各UV光照射部26(26K、26C、26M、26Y)のオン・オフ(照射タイミング、照射時間)、照射光量などを制御する制御ブロックとして機能する。即ち、プリント制御部80から与えられる制御信号に基づいて、各UV光照射部26のオン・オフを制御するとともに、各UV光照射部26の照射量を設定する。
The
印刷すべき画像のデータは、通信インターフェイス70を介して外部から入力され、メモリ74に蓄えられる。この段階では、RGBの画像データがメモリ74に記憶される。
Data of an image to be printed is input from the outside via the
メモリ74に蓄えられた画像データは、システムコントローラ72を介してプリント制御部80に送られ、該プリント制御部80において処理液のドットデータ、各色インクのドットデータに変換される。即ち、プリント制御部80は、入力されたRGB画像データを処理液及びKCMYの4色のドットデータに変換する処理を行う。プリント制御部80で生成された各ドットデータは、画像バッファメモリ82に蓄えられる。
The image data stored in the
各ヘッドドライバ84、85は、画像バッファメモリ82に記憶された各ドットデータに基づき、各吐出ヘッド12、14の駆動制御信号を生成する。各ヘッドドライバ84、85で生成された駆動制御信号が各吐出ヘッド12、14に加えられることによって、各吐出ヘッド12、14から各色インクや処理液がそれぞれ打滴される。記録媒体16の搬送速度に同期して各吐出ヘッド12、14の打滴を制御することにより、記録媒体16上に画像が形成される。
The
なお、処理液によって形成されるドットは、当該処理液のドットに対応する各色インクと接触すればよく、処理液のドットサイズは各色インクのドットサイズよりも大きくてもよいし、処理液のドットの配置密度を各色インクのドットの配置密度よりも低くしてもよい。即ち、処理液のドットデータが各色インクのドットデータと異なるように処理液(のドットデータ及び各色インクのドットデータを生成してもよい。 The dots formed by the treatment liquid may be in contact with each color ink corresponding to the dots of the treatment liquid, and the dot size of the treatment liquid may be larger than the dot size of each color ink. May be lower than the dot arrangement density of each color ink. That is, the dot data of the treatment liquid and the dot data of each color ink may be generated so that the dot data of the treatment liquid is different from the dot data of each color ink.
図4のプログラム格納部90には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ72の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部90はROMやEEPROMなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェイスを備え、メモリカードやPCカードを用いてもよい。もちろん、これらの記憶媒体のうち、複数の記憶媒体を備えてもよい。なお、プログラム格納部90は動作パラメータ等の記録手段(不図示)と兼用してもよい。
Various control programs are stored in the
なお、本例では、機能ブロックとしてシステムコントローラ72やメモリ74、プリント制御部80などを個別のブロックとして図示したが、これらを集積化して1つのプロセッサとして構成してもよい。また、システムコントローラ72の一部の機能と、プリント制御部80の一部の機能と、を1つのプロセッサとして実現することも可能である。
In this example, the
〔処理液及びインク(インクセット)の説明〕
本発明に係るインクジェット記録装置10に適用されるインクセットについて詳述する。本例に示すインクジェット記録装置10は、重合開始剤、拡散防止剤、及び、オイル(高沸点溶媒)を含有する処理液と、重合性化合物、及び、色材を含有する各色インクから構成されるインクセットが用いられる。
[Description of treatment liquid and ink (ink set)]
The ink set applied to the
<重合性化合物(輻射線硬化型モノマー及びオリゴマー)>
重合性化合物とは、後述する重合開始剤から発生するラジカルなどの開始種により、重合反応を生起し、硬化する機能を有する化合物を指す。
<Polymerizable compounds (radiation curable monomers and oligomers)>
The polymerizable compound refers to a compound having a function of causing a polymerization reaction and curing by an initiating species such as a radical generated from a polymerization initiator described later.
少なくとも一個のエチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物であることが好ましく、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、より好ましくは2個以上有する多官能化合物から選ばれることが好ましい。かかる化合物群は当該産業分野において広く知られるものであり、これらを特に限定無く用いることができる。これらは、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物ならびにそれらの共重合体などの化学的形態を持つものを包含する。 It is preferably an addition polymerizable compound having at least one ethylenically unsaturated double bond, and is preferably selected from polyfunctional compounds having at least one terminal ethylenically unsaturated bond, more preferably two or more. Such compound groups are widely known in the industrial field, and these can be used without any particular limitation. These include, for example, those having chemical forms such as monomers, prepolymers, that is, dimers, trimers and oligomers, or mixtures thereof and copolymers thereof.
重合性化合物は、分子内に、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基、内部二重結合性基(マレイン酸など)などの重合性基を有することが好ましく、なかでも、アクリロイル基、メタクリロイル基を有する化合物が、低エネルギーで硬化反応を生起させることができるので好ましい。 The polymerizable compound preferably has a polymerizable group such as an acryloyl group, a methacryloyl group, an allyl group, a vinyl group, or an internal double bond group (such as maleic acid) in the molecule, and among them, an acryloyl group or a methacryloyl group. A compound having a group is preferable because it can cause a curing reaction with low energy.
重合性化合物は1つの液体中において、1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Only one type of polymerizable compound may be used in one liquid, or two or more types may be used in combination.
着色剤を含む第2の液体に含有させる重合性化合物の含有率としては、第2の液体中に50〜99質量%の範囲が好ましく、70〜99質量%の範囲がより好ましく、80〜99質量%の範囲がさらに好ましい。 As a content rate of the polymeric compound contained in the 2nd liquid containing a coloring agent, the range of 50-99 mass% is preferable in a 2nd liquid, The range of 70-99 mass% is more preferable, 80-99 A range of mass% is more preferred.
<重合開始剤(硬化開始剤、反応開始剤)>
重合開始剤とは、光、熱、或いはその両方のエネルギーによりラジカルなどの開始種を発生し、前記重合性化合物の重合を開始、促進させる化合物を指し、公知の熱重合開始剤や結合解離エネルギーの小さな結合を有する化合物、光重合開始剤などを選択して使用することができる。
<Polymerization initiator (curing initiator, reaction initiator)>
The polymerization initiator refers to a compound that generates an initiation species such as a radical by the energy of light, heat, or both, and initiates and accelerates the polymerization of the polymerizable compound, and is a known thermal polymerization initiator or bond dissociation energy. A compound having a small bond, a photopolymerization initiator and the like can be selected and used.
そのようなラジカル発生剤としては、有機ハロゲン化化合物、カルボニル化合物、有機過酸化化合物、アゾ系重合開始剤、アジド化合物、メタロセン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、有機ホウ酸化合物、ジスルホン酸化合物、オニウム塩化合物等が挙げられる。 Examples of such radical generator include organic halogenated compounds, carbonyl compounds, organic peroxide compounds, azo polymerization initiators, azide compounds, metallocene compounds, hexaarylbiimidazole compounds, organic boric acid compounds, disulfonic acid compounds, oniums. Examples thereof include salt compounds.
本発明のインクセットにおいては、用いる複数種の液体の内、少なくともいずれかに、重合性化合物を硬化させる重合開始剤を含有する。 In the ink set of the present invention, a polymerization initiator for curing the polymerizable compound is contained in at least one of the plurality of types of liquids used.
重合開始剤の含有率は、経時安定性と硬化性、硬化速度との観点から、インクセットに使用した全重合性化合物に対し、0.5〜20質量%が好ましく、1〜15質量%がより好ましく、3〜10質量%が更に好ましい。 The content of the polymerization initiator is preferably 0.5 to 20% by mass, and 1 to 15% by mass with respect to the total polymerizable compound used in the ink set from the viewpoints of stability over time, curability, and curing rate. More preferred is 3 to 10% by mass.
重合開始剤は、1種あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。また、本発明の効果を損なわない限りにおいて、感度向上の目的で公知の増感剤と併用することもできる。 A polymerization initiator can be used 1 type or in combination of 2 or more types. Further, as long as the effects of the present invention are not impaired, a known sensitizer can be used in combination for the purpose of improving sensitivity.
<着色剤(色材)>
本発明に用いられる着色剤には特に制限はなく、インクの使用目的に適合する色相、色濃度を達成できるものであれば、公知の水溶性染料、油溶性染料及び顔料から適宜選択して用いることができる。なかでも、本発明のインクジェット記録用インクを構成する液体は、非水溶性の液体であって水性溶媒を含有しないことがインク打滴安定性及び速乾性の観点から好ましく、そのような観点からは、非水溶性の液体に均一に分散、溶解しやすい油溶性染料や顔料を用いることが好ましい。
<Colorant (coloring material)>
The colorant used in the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected from known water-soluble dyes, oil-soluble dyes and pigments as long as they can achieve a hue and color density suitable for the intended use of the ink. be able to. Among these, the liquid constituting the ink for ink jet recording of the present invention is preferably a water-insoluble liquid and does not contain an aqueous solvent from the viewpoint of ink droplet stability and quick drying, and from such a viewpoint It is preferable to use an oil-soluble dye or pigment that is easily dispersed and dissolved in a water-insoluble liquid.
本発明に使用可能な油溶性染料には特に制限はなく、任意のものを使用することができる。着色剤として油溶性染料を用いる場合の染料の含有量は、固形分換算で0.05〜20質量%の範囲であることが好ましく、0.1〜15質量%が更に好ましく、0.2〜6質量%が特に好ましい。 There is no restriction | limiting in particular in the oil-soluble dye which can be used for this invention, Arbitrary things can be used. The content of the dye when using an oil-soluble dye as the colorant is preferably in the range of 0.05 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 15% by mass, and more preferably 0.2 to 0.2% in terms of solid content. 6% by mass is particularly preferred.
着色剤として顔料を用いる態様もまた、複数種の液体の混合時に凝集が生じやすいという観点から好ましい。 An embodiment in which a pigment is used as the colorant is also preferable from the viewpoint that aggregation easily occurs when a plurality of liquids are mixed.
本発明において使用される顔料としては、有機顔料、無機顔料のいずれも使用できるが、黒色顔料としては、カーボンブラック顔料等が好ましく挙げられる。また、一般には黒色、及び、シアン、マゼンタ、イエローの3原色の顔料が用いられるが、その他の色相、例えば、赤、緑、青、茶、白等の色相を有する顔料や、金、銀色等の金属光沢顔料、無色又は淡色の体質顔料なども目的に応じて用いることができる。 As the pigment used in the present invention, either an organic pigment or an inorganic pigment can be used, and as the black pigment, a carbon black pigment or the like is preferably exemplified. In general, pigments of three primary colors of black and cyan, magenta, and yellow are used, but pigments having other hues such as red, green, blue, brown, white, gold, silver, etc. The metallic luster pigment, colorless or light-colored extender pigment, and the like can also be used depending on the purpose.
また、シリカ、アルミナ、樹脂などの粒子を芯材とし、表面に染料又は顔料を固着させた粒子、染料の不溶レーキ化物、着色エマルション、着色ラテックス等も顔料として使用することができる。 In addition, particles having silica, alumina, resin, or the like as a core material and having a dye or pigment fixed on the surface, an insoluble raked product of a dye, a colored emulsion, a colored latex, or the like can also be used as a pigment.
さらに、樹脂被覆された顔料を使用することもできる。これは、マイクロカプセル顔料と呼ばれ、大日本インキ化学工業社製、東洋インキ社製などから市販品としても入手可能である。 Furthermore, resin-coated pigments can also be used. This is called a microcapsule pigment, and is also available as a commercial product from Dainippon Ink and Chemicals, Toyo Ink, etc.
本発明における液体中に含まれる顔料粒子の体積平均粒子径は、光学濃度と保存安定性とのバランスといった観点からは、30〜250nmの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは50〜200nmである。ここで、顔料粒子の体積平均粒子径は、例えば、LB−500(HORIBA(株)製)などの測定装置により測定することができる。 The volume average particle diameter of the pigment particles contained in the liquid in the present invention is preferably in the range of 30 to 250 nm, more preferably 50 to 200 nm, from the viewpoint of balance between optical density and storage stability. . Here, the volume average particle diameter of the pigment particles can be measured by a measuring device such as LB-500 (manufactured by HORIBA).
着色剤として顔料を用いる場合の含有量は、光学濃度と噴射安定性の観点から、第2の液体中において、固形分換算で0.1質量%〜20質量%の範囲であることが好ましく、1質量%〜10質量%の範囲であることがより好ましい。 The content in the case of using a pigment as the colorant is preferably in the range of 0.1% by mass to 20% by mass in terms of solid content in the second liquid, from the viewpoint of optical density and jet stability. More preferably, it is in the range of 1% by mass to 10% by mass.
着色剤は1種のみならず、2種以上を混合して使用してもよい。また、液体毎に異なった着色剤を用いても、同じであってもよい。 The colorant may be used alone or in combination of two or more. Further, different colorants may be used for each liquid, or the same may be used.
<拡散防止剤(重合体、ポリマー)>
拡散防止剤とは、本発明において、記録媒体に付与された第1の液体上に打滴された着色剤を有する第2の液体の拡散や滲みを防止する目的で、第1の液体中に含有される物質を指す。
<Diffusion inhibitor (polymer, polymer)>
In the present invention, the diffusion preventing agent refers to the first liquid in order to prevent diffusion and bleeding of the second liquid having the colorant deposited on the first liquid applied to the recording medium. Refers to the substance contained.
上記拡散防止剤としては、アミノ基を有する重合体、オニウム基を有する重合体、含窒素ヘテロ環を有する重合体、及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含有する。 The diffusion inhibitor contains at least one selected from the group consisting of a polymer having an amino group, a polymer having an onium group, a polymer having a nitrogen-containing heterocycle, and a metal compound.
上記重合体等は、単一種を使用してもよいし、複数種を組み合わせて使用してもよい。「複数種」とは、例えば、アミノ基を有する重合体には属するが異なる構造の重合体の場合や、アミノ基を有する重合体とオニウム基を有する重合体の関係のように異なる属種である場合を含む。また、1つの分子中に、アミノ基、オニウム基、含窒素ヘテロ環、及び金属化合物を組み合わせて併存させても良い。 The said polymer etc. may use single type and may use it in combination of multiple types. “Multiple species” refers to, for example, different genus species that belong to polymers having an amino group but have different structures, or a relationship between a polymer having an amino group and a polymer having an onium group. Including some cases. Further, an amino group, an onium group, a nitrogen-containing heterocycle, and a metal compound may be combined in one molecule.
さらに、下に、これらの重合体等について詳細に述べる。 Further, these polymers will be described in detail below.
(アミノ基を有する重合体)
アミノ基を有する重合体は、アミノ基を有する単量体のみのホモポリマーであっても、アミノ基を有する単量体と他の単量体との共重合体であってもよい。アミノ基を有する重合体中、アミノ基を有する単量体は、10モル%以上100モル%以下であることが好ましく、20モル%以上100モル%以下であることがより好ましい。
(Polymer having amino group)
The polymer having an amino group may be a homopolymer only of a monomer having an amino group, or may be a copolymer of a monomer having an amino group and another monomer. In the polymer having an amino group, the monomer having an amino group is preferably 10 mol% or more and 100 mol% or less, and more preferably 20 mol% or more and 100 mol% or less.
アミノ基を有する単量体としては、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジアリルアミン、N−メチルジアリルアミン、N−ビニルベンジル−N,N−ジメチルアミン、N−ビニルベンジル−N,N−ジエチルアミン、N−ビニルベンジル−N−エチル−N−メチルアミン、N−ビニルベンジル−N,N−ジヘキシルアミン、N−ビニルベンジル−N−オクタデシル−N−メチルアミン、N−ビニルベンジル−N’−メチル−ピペラジン、N−ビニルベンジル−N’−(2−ヒドロキシエチル)−ピペラジン、N−ベンジル−N−メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジベンジルアミノエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the monomer having an amino group include N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, and N, N-diethylamino. Propyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminopropyl (meth) Acrylamide, diallylamine, N-methyldiallylamine, N-vinylbenzyl-N, N-dimethylamine, N-vinylbenzyl-N, N-diethylamine, N-vinylbenzyl-N-ethyl-N-methylamine, N-vinylbenzyl -N, N-dihexyl N-vinylbenzyl-N-octadecyl-N-methylamine, N-vinylbenzyl-N′-methyl-piperazine, N-vinylbenzyl-N ′-(2-hydroxyethyl) -piperazine, N-benzyl-N -Methylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dibenzylaminoethyl (meth) acrylate and the like.
これらの中でも、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、がより好ましく、更には、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドが特に好ましい。 Among these, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, and N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylamide are more preferable, Furthermore, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, and N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide are particularly preferable.
これらの単量体と共重合可能な単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸アルキルエステル[例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどの、アルキル部分の炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸アルキルエステルなど]、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル[(メタ)アクリル酸シクロヘキシルなど]、(メタ)アクリル酸アリールエステル[(メタ)アクリル酸フェニルなど]、(メタ)アクリル酸アラルキルエステル[(メタ)アクリル酸ベンジルなど]、置換(メタ)アクリル酸アルキルエステル[例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルなど]、(メタ)アクリアミド類[例えば、(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミドなど]、芳香族ビニル類[スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなど]、ビニルエステル類[酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニルなど]、アリルエステル類[酢酸アリルなど]、ハロゲン含有単量体[塩化ビニリデン、塩化ビニルなど]、シアン化ビニル[(メタ)アクリロニトリルなど]、オレフィン類[エチレン、プロピレンなど]などが挙げられる。 Examples of monomers copolymerizable with these monomers include (meth) acrylic acid alkyl esters [for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, (meth ) Isopropyl acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2 -(Meth) acrylic acid alkyl ester having 1 to 18 carbon atoms in the alkyl moiety, such as ethylhexyl, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, etc.], (meth) acrylic acid cycloalkyl ester [( Meth) acrylic acid cyclohexyl etc.], (meth) acrylic acid aryl ester [(meth) acrylic Phenyl etc.], (meth) acrylic acid aralkyl esters [(meth) benzyl benzyl etc.], substituted (meth) acrylic acid alkyl esters [eg (meth) acrylic acid 2-hydroxyethyl etc.], (meth) acrylamides [ For example, (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, etc.], aromatic vinyl [styrene, vinyl toluene, α-methylstyrene, etc.], vinyl esters [vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl versatate, etc.], allyl Examples include esters [such as allyl acetate], halogen-containing monomers [such as vinylidene chloride and vinyl chloride], vinyl cyanides [such as (meth) acrylonitrile], and olefins [such as ethylene and propylene].
これらの共重合可能な単量体の中でも、炭素数が1〜8のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸ベンジル、スチレンが好ましく、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルが特に好ましい。 Among these copolymerizable monomers, alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, benzyl (meth) acrylate, and styrene are preferable, ethyl (meth) acrylate, ( Particularly preferred are propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate.
更に、その他の、アミノ基を有する重合体としては、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリジアリルアミン、ポリ(N−メチルジアリルアミン)、ポリ(N−エチルジアリルアミン)及びこれらの変性体(ポリアリルアミンのベンジルクロリド付加体、フェニルグリシジルエーテル付加体、アクリロニトリル付加体)、ジイソシアネート(例えばヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイシシアネート、トルエンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート)と3級アミノ基を有するジオール(例えば、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N,N’−3−ヒドロキシプロピルピペラジン)との重付加体等が挙げられる。 Furthermore, other polymers having an amino group include polyallylamine, polyvinylamine, polyethyleneimine, polydiallylamine, poly (N-methyldiallylamine), poly (N-ethyldiallylamine), and modified products thereof (polyallylamine Benzyl chloride adducts, phenylglycidyl ether adducts, acrylonitrile adducts), diisocyanates (eg hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, toluene diisocyanate, xylylene diisocyanate) and diols having tertiary amino groups (eg N-methyldiethanolamine) , N-ethyldiethanolamine, N, N′-3-hydroxypropylpiperazine) and the like.
これらの中でも、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、及びこれらの変性体がより好ましく、更には、ポリアリルアミンの変性体が特に好ましい。 Among these, polyallylamine, polyvinylamine, polyethyleneimine, and modified products thereof are more preferable, and further, a modified product of polyallylamine is particularly preferable.
本発明において、アミノ基を有する重合体としては下記一般式(1)で表される単位を有する重合体であることが特に好ましい。 In the present invention, the polymer having an amino group is particularly preferably a polymer having a unit represented by the following general formula (1).
一般式(1)中、R11は水素又はメチル基を表し、YはO又はNR15を表し、R15は水素又はアルキル基を表し、R12は2価の連結基を表し、R13及びR14はそれぞれ独立にアルキル基、アラルキル基又はアリール基を表す。 In general formula (1), R 11 represents hydrogen or a methyl group, Y represents O or NR 15 , R 15 represents hydrogen or an alkyl group, R 12 represents a divalent linking group, R 13 and R 14 each independently represents an alkyl group, an aralkyl group or an aryl group.
尚、上記R11としては水素がより好ましく、YとしてはO又はNHがより好ましく、更にはOが好ましく、R13及びR14としてはアルキル基又はアラルキル基がより好ましく、更にはアルキル基が好ましい。 R 11 is more preferably hydrogen, Y is more preferably O or NH, more preferably O, and R 13 and R 14 are more preferably alkyl groups or aralkyl groups, and more preferably alkyl groups. .
上記R12で表される2価の連結基としては、アルキレン基、アリーレン基が好ましく、アルキレン基がより好ましい。 The divalent linking group represented by R 12 is preferably an alkylene group or an arylene group, and more preferably an alkylene group.
上記2価の連結基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、フェニレン基、2−ヒドロキシプロピレン基等が挙げられ、これらの中でも、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基が特に好ましい。 Specific examples of the divalent linking group include methylene group, ethylene group, propylene group, trimethylene group, tetramethylene group, hexamethylene group, octamethylene group, phenylene group, 2-hydroxypropylene group, etc. Among these, an ethylene group, a propylene group, and a trimethylene group are particularly preferable.
上記R13、R14及びR15で表されるアルキル基としては、炭素数18以下のアルキル基が好ましく、炭素数12以下のアルキル基がより好ましく、炭素数8以下のアルキル基が特に好ましい。上記アルキル基は、直鎖状であっても環状であってもよく、また置換基を有していてもよく、該置換基としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基等)、アミノ基、カルバモイル基、ハロゲン原子等が挙げられる。 The alkyl group represented by R 13 , R 14 and R 15 is preferably an alkyl group having 18 or less carbon atoms, more preferably an alkyl group having 12 or less carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 8 or less carbon atoms. The alkyl group may be linear or cyclic and may have a substituent. Examples of the substituent include a hydroxy group, an alkoxy group (for example, a methoxy group, an ethoxy group, Propoxy group etc.), aryloxy group (eg phenoxy group etc.), amino group, carbamoyl group, halogen atom and the like.
上記(置換)アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、ヒドロキシエチル基、1−ヒドロキシプロピル基、N,N−ジメチルアミノエチル基、メトキシエチル基、クロロエチル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、がより好ましく、更に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基が特に好ましい。 Specific examples of the (substituted) alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, and 2-ethylhexyl. Group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, n-octadecyl group, hydroxyethyl group, 1-hydroxypropyl group, N, N-dimethylaminoethyl group, methoxyethyl group, A chloroethyl group etc. are mentioned. Among these, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, n-octyl group, n -Nonyl group and n-decyl group are more preferable, and methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group and n-hexyl group are particularly preferable.
上記R13及びR14で表されるアリール基としては、炭素数18以下のアリール基が好ましく、炭素数16以下のアリール基がより好ましく、炭素数12以下のアリール基が特に好ましい。また、上記アリール基は置換基を有していてもよい。 The aryl group represented by R 13 and R 14 is preferably an aryl group having 18 or less carbon atoms, more preferably an aryl group having 16 or less carbon atoms, and particularly preferably an aryl group having 12 or less carbon atoms. The aryl group may have a substituent.
上記(置換)アリール基の具体例としては、フェニル基、アルキルフェニル基(例えば、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n−プロピルフェニル基、n−ブチルフェニル基、クメニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基等)、ナフチル基、クロロフェニル基、ジクロロフェニル基、トリクロロフェニル基、ブロモフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、アセトキシフェニル基、シアノフェニル基等が挙げられ、これらの中でもフェニル基、ナフチル基が特に好ましい。 Specific examples of the (substituted) aryl group include phenyl group, alkylphenyl group (for example, methylphenyl group, ethylphenyl group, n-propylphenyl group, n-butylphenyl group, cumenyl group, mesityl group, tolyl group, Xylyl group, etc.), naphthyl group, chlorophenyl group, dichlorophenyl group, trichlorophenyl group, bromophenyl group, hydroxyphenyl group, methoxyphenyl group, acetoxyphenyl group, cyanophenyl group, etc., among which phenyl group, naphthyl group Is particularly preferred.
上記R13及びR14で表されるアラルキル基としては、炭素数18以下のアラルキル基が好ましく、炭素数16以下のアラルキル基がより好ましく、炭素数12以下のアラルキル基が特に好ましい。上記アラルキル基のアルキル部分としては、上記のようなアルキル基を挙げることができ、また、上記アラルキル基のアリール部分としては、上記のようなアリール基を挙げることができる。また、上記アラルキル基は置換基を有していてもよい。 The aralkyl group represented by R 13 and R 14 is preferably an aralkyl group having 18 or less carbon atoms, more preferably an aralkyl group having 16 or less carbon atoms, and particularly preferably an aralkyl group having 12 or less carbon atoms. Examples of the alkyl part of the aralkyl group include the above alkyl groups, and examples of the aryl part of the aralkyl group include the above aryl groups. The aralkyl group may have a substituent.
上記(置換)アラルキル基の具体例としては、ベンジル基、フェニルエチル基、ビニルベンジル基、ヒドロキシフェニルメチル基、ジフェニルメチル基、トリチル基、スチリル基等が挙げられ、これらの中でも、ベンジル基が特に好ましい。 Specific examples of the (substituted) aralkyl group include a benzyl group, a phenylethyl group, a vinylbenzyl group, a hydroxyphenylmethyl group, a diphenylmethyl group, a trityl group, and a styryl group. Among these, a benzyl group is particularly preferable. preferable.
一般式(1)で表される単位を有する重合体の好ましい具体例としては、次に記す重合体が挙げられる。 Preferable specific examples of the polymer having a unit represented by the general formula (1) include the following polymers.
本発明に係るアミノ基を有する重合体であって、一般式(1)で表される単位を有する重合体以外の好ましい重合体としては、次に記す重合体が挙げられる。 Preferred polymers other than the polymer having an amino group according to the present invention and having a unit represented by the general formula (1) include the following polymers.
一般式(1)で表される単位を有する重合体は、ラジカル(共)重合を用いて合成することができ、該ラジカル(共)重合としては、例えば、バルク重合、溶液重合、乳化重合等の公知の方法を用いることができる。尚、この方法に限定されず、その他公知の方法を採用することもできる。 The polymer having the unit represented by the general formula (1) can be synthesized using radical (co) polymerization. Examples of the radical (co) polymerization include bulk polymerization, solution polymerization, and emulsion polymerization. These known methods can be used. In addition, it is not limited to this method, Other well-known methods can also be employ | adopted.
本発明における、アミノ基を有する重合体の重量平均分子量としては1000〜50000であることが好ましく、特に2000〜30000であることが好ましい。 In the present invention, the weight average molecular weight of the polymer having an amino group is preferably 1000 to 50000, and particularly preferably 2000 to 30000.
上記アミノ基を有する重合体は、着色剤を含有しない少なくとも1つの液体に含有されることが好ましく、更に本発明におけるアミノ基を有する重合体の好ましい使用量は、上記複数種の液体全体に対して1質量%〜90質量%が好ましく、10質量%〜75質量%が更に好ましく、20質量%〜50質量%が特に好ましい。上記使用量より少ないと、本発明の効果を有効に発揮できない場合があり、一方多いと高粘になるため、インク液の吐出性に問題が生じる場合がある。 The polymer having an amino group is preferably contained in at least one liquid not containing a colorant, and the preferred amount of the polymer having an amino group in the present invention is based on the whole of the plurality of liquids. 1% by mass to 90% by mass is preferable, 10% by mass to 75% by mass is more preferable, and 20% by mass to 50% by mass is particularly preferable. If the amount used is less than the above-mentioned amount, the effect of the present invention may not be exhibited effectively. If the amount is too large, the viscosity becomes high, which may cause a problem in the dischargeability of the ink liquid.
(オニウム基を有する重合体)
オニウム基を有する重合体は、オニウム基を有する単量体のみのホモポリマーであっても、オニウム基を有する単量体と他の単量体との共重合体であってもよい。オニウム基を有する重合体の構成中、オニウム基を有する単量体は、10モル%以上であることが好ましく、20モル%以上であることがより好ましい。
(Polymer having onium group)
The polymer having an onium group may be a homopolymer of only a monomer having an onium group, or may be a copolymer of a monomer having an onium group and another monomer. In the constitution of the polymer having an onium group, the monomer having an onium group is preferably 10 mol% or more, and more preferably 20 mol% or more.
オニウム基としてはアンモニウム基、ホスフォニウム基、スルホニウム基、があげられ、アンモニウム基であることが好ましい。アンモニウム基を有する重合体としては、第4級アンモニウム塩基を有する単量体の単独重合体や、該モノマーと他のモノマーとの共重合体又は縮重合体として得ることができる。 Examples of the onium group include an ammonium group, a phosphonium group, and a sulfonium group, and an ammonium group is preferable. The polymer having an ammonium group can be obtained as a homopolymer of a monomer having a quaternary ammonium base, a copolymer of the monomer and another monomer, or a condensation polymer.
本発明において、アンモニウム基を有する重合体としては少なくとも下記一般式(2)又は(3)で表される単位を有する重合体であることが特に好ましい。 In the present invention, the polymer having an ammonium group is particularly preferably a polymer having at least a unit represented by the following general formula (2) or (3).
式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、R21〜R23、R25〜R27は、各々独立にアルキル基、アラルキル基、アリール基を表す。R24は、アルキレン基、アラルキレン基、又はアリーレン基を表す。Yは、O又はNR’を表し、R’は水素原子又はアルキル基を表す。X−は、対アニオンを表す。 In the formula, R represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 21 to R 23 and R 25 to R 27 each independently represents an alkyl group, an aralkyl group, or an aryl group. R 24 represents an alkylene group, an aralkylene group, or an arylene group. Y represents O or NR ′, and R ′ represents a hydrogen atom or an alkyl group. X − represents a counter anion.
上記R21〜R23、及びR25〜R27で表されるアルキル基としては、炭素数18以下が好ましく、炭素数16以下がより好ましく、炭素数12以下が特に好ましい。上記アルキル基は、直鎖状であっても環状であってもよく、また置換基を有していてもよい。該置換基としては、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、カルバモイル基、アミノ基等が挙げられる。 The alkyl group represented by R 21 to R 23 and R 25 to R 27 preferably has 18 or less carbon atoms, more preferably 16 or less carbon atoms, and particularly preferably 12 or less carbon atoms. The alkyl group may be linear or cyclic, and may have a substituent. Examples of the substituent include an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, a hydroxyl group, a carbamoyl group, and an amino group.
上記(置換)アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−オクタデシル基、ヒドロキシエチル基、1−ヒドロキシプロピル基、N,N−ジメチルアミノエチル基、メトキシエチル基、クロロエチル基等が挙げられる。 Specific examples of the (substituted) alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, and 2-ethylhexyl. Group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, n-octadecyl group, hydroxyethyl group, 1-hydroxypropyl group, N, N-dimethylaminoethyl group, methoxyethyl group, A chloroethyl group etc. are mentioned.
これらアルキル基の中でも、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基が好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基が特に好ましい。 Among these alkyl groups, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, n-octyl group , N-nonyl group and n-decyl group are preferable, and methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group and n-hexyl group are particularly preferable.
上記R21〜R23、及びR25〜R27で表されるアリール基としては、炭素数18以下が好ましく、炭素数16以下がより好ましく、炭素数12以下が特に好ましい。上記アリール基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、カルバモイル基、シアノ基、アミノ基等が挙げられる。 The aryl group represented by R 21 to R 23 and R 25 to R 27 preferably has 18 or less carbon atoms, more preferably 16 or less carbon atoms, and particularly preferably 12 or less carbon atoms. The aryl group may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, a hydroxyl group, a carbamoyl group, a cyano group, and an amino group.
上記(置換)アリール基の具体例としては、フェニル基、アルキルフェニル基(例えば、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n−プロピルフェニル基、n−ブチルフェニル基、クメニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基等)、ナフチル基、クロロフェニル基、ジクロロフェニル基、トリクロロフェニル基、ブロモフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、アセトキシフェニル基、シアノフェニル基等が挙げられる。 Specific examples of the (substituted) aryl group include phenyl group, alkylphenyl group (for example, methylphenyl group, ethylphenyl group, n-propylphenyl group, n-butylphenyl group, cumenyl group, mesityl group, tolyl group, Xylyl group, etc.), naphthyl group, chlorophenyl group, dichlorophenyl group, trichlorophenyl group, bromophenyl group, hydroxyphenyl group, methoxyphenyl group, acetoxyphenyl group, cyanophenyl group and the like.
これら(置換)アリール基の中でも、フェニル基、ナフチル基が特に好ましい。 Among these (substituted) aryl groups, a phenyl group and a naphthyl group are particularly preferable.
上記R21〜R23、及びR25〜R27で表されるアラルキル基としては、炭素数18以下が好ましく、炭素数16以下がより好ましく、炭素数12以下が特に好ましい。上記アラルキル基のアルキル部分としては、上記のようなアルキル基を挙げることができ、また、上記アラルキル基のアリール部分としては、上記のようなアリール基を挙げることができる。上記アラルキル基のアルキル部分、及び/又はアリール部分は置換基を有していてもよく、該置換基としては、上記アルキル基及びアリール基で例示した置換基と同様である。 The aralkyl group represented by R 21 to R 23 and R 25 to R 27 preferably has 18 or less carbon atoms, more preferably 16 or less carbon atoms, and particularly preferably 12 or less carbon atoms. Examples of the alkyl part of the aralkyl group include the above alkyl groups, and examples of the aryl part of the aralkyl group include the above aryl groups. The alkyl part and / or aryl part of the aralkyl group may have a substituent, and the substituent is the same as the substituents exemplified for the alkyl group and aryl group.
上記(置換)アラルキル基の具体例としては、ベンジル基、フェニルエチル基、ビニルベンジル基、ヒドロキシフェニルメチル基、ジフェニルメチル基、トリチル基、スチリル基等が挙げられる。 Specific examples of the (substituted) aralkyl group include a benzyl group, a phenylethyl group, a vinylbenzyl group, a hydroxyphenylmethyl group, a diphenylmethyl group, a trityl group, and a styryl group.
これら(置換)アラルキル基の中でも、ベンジル基が特に好ましい。 Of these (substituted) aralkyl groups, a benzyl group is particularly preferred.
R21〜R23、及びR25〜R27は、特に好ましくは、各々独立に、アルキル基又はアラルキル基であり、その中でもメチル基、エチル基、ヘキシル基、ベンジル基が好適である。 R 21 to R 23 and R 25 to R 27 are particularly preferably each independently an alkyl group or an aralkyl group, and among them, a methyl group, an ethyl group, a hexyl group, and a benzyl group are preferable.
R24は2価の連結基を表し、好ましくは、アルキレン基、アラルキレン基、又はアリーレン基である。 R 24 represents a divalent linking group, preferably an alkylene group, an aralkylene group, or an arylene group.
上記R24で表されるアルキレン基としては、炭素数8以下が好ましく、炭素数6以下がより好ましく、炭素数4以下が特に好ましい。上記アルキレン基は、直鎖状であっても環状であってもよく、また置換基を有していてもよく、該置換基としては、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、カルバモイル基、アミノ基等が挙げられる。 The alkylene group represented by R 24 preferably has 8 or less carbon atoms, more preferably 6 or less carbon atoms, and particularly preferably 4 or less carbon atoms. The alkylene group may be linear or cyclic, and may have a substituent. Examples of the substituent include an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, a hydroxyl group, and a carbamoyl group. And amino groups.
上記(置換)アルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、2−ヒドロキシエチレン基、2−ヒドロキシプロピレン基、2−メトキシプロピレン基等が挙げられる。 Specific examples of the (substituted) alkylene group include methylene group, ethylene group, propylene group, trimethylene group, tetramethylene group, hexamethylene group, octamethylene group, 2-hydroxyethylene group, 2-hydroxypropylene group, 2- A methoxypropylene group etc. are mentioned.
これら(置換)アルキレン基のうち、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、2−ヒドロキシピロピレン基が特に好ましい。 Of these (substituted) alkylene groups, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, and a 2-hydroxypropylene group are particularly preferable.
上記R24で表されるアリーレン基としては、炭素数12以下が好ましく、炭素数10以下がより好ましく、炭素数8以下が特に好ましい。上記アリーレン基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、上記アリール基で例示した置換基と同様である。 The arylene group represented by R 24 preferably has 12 or less carbon atoms, more preferably 10 or less carbon atoms, and particularly preferably 8 or less carbon atoms. The arylene group may have a substituent, and the substituent is the same as the substituent exemplified for the aryl group.
上記(置換)アリーレン基の具体例としては、フェニレン基、アルキルフェニレン基(例えば、2−エチル−1,4−フェニレン基、2−プロピル−1,4−フェニレン基等)、2−クロロ−1,4−フェニレン基、アルコキシフェニレン基(例えば、2−メトキシ−1,4−フェニレン基等)が挙げられ、これらのうち、フェニレン基が特に好ましい。 Specific examples of the (substituted) arylene group include a phenylene group, an alkylphenylene group (for example, 2-ethyl-1,4-phenylene group, 2-propyl-1,4-phenylene group, etc.), 2-chloro-1 , 4-phenylene group, alkoxyphenylene group (for example, 2-methoxy-1,4-phenylene group, etc.), among which phenylene group is particularly preferable.
上記R24で表されるアラルキレン基としては、炭素数12以下が好ましく、炭素数10以下がより好ましく、炭素数8以下が特に好ましい。上記アラルキレン基のアルキル部分としては、上記のようなアルキル基を挙げることができ、また、上記アラルキレン基のアリール部分としては、上記のようなアリール基を挙げることができる。上記アラルキレン基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、上記アルキル基及びアリール基で例示した置換基と同様である。 The aralkylene group represented by R 24 preferably has 12 or less carbon atoms, more preferably 10 or less carbon atoms, and particularly preferably 8 or less carbon atoms. Examples of the alkyl portion of the aralkylene group include the above alkyl groups, and examples of the aryl portion of the aralkylene group include the above aryl groups. The aralkylene group may have a substituent, and the substituent is the same as the substituents exemplified for the alkyl group and aryl group.
上記(置換)アラルキレン基の具体例としては、キシリレン基、ベンジリデン基等が挙げられ、ベンジリデン基が特に好ましい。 Specific examples of the (substituted) aralkylene group include a xylylene group and a benzylidene group, and a benzylidene group is particularly preferable.
R24は、特に好ましくは、アルキレン基であり、その中でもエチレン基、又はプロピレン基が好適である。 R 24 is particularly preferably an alkylene group, and among them, an ethylene group or a propylene group is preferable.
上記R’で表されるアルキル基としては、上記R21〜R23及びR25〜R27で表されるアルキル基と同様のものが好ましい。好ましい具体例も同様である。 As the alkyl group represented by R ′, those similar to the alkyl groups represented by R 21 to R 23 and R 25 to R 27 are preferable. The same applies to preferred embodiments.
−Y−は、特に好ましくは、−O−又は−NH−である。 —Y— is particularly preferably —O— or —NH—.
X−は、対アニオンであり、ハロゲンイオン(Cl−,Br−,I−)、スルホン酸イオン、アルキルスルホン酸イオン、アリールスルホン酸イオン、アルキルカルボン酸イオン、アリールカルボン酸イオン、PF6 −、BF4 −等が挙げられる。これらのうち、Cl−,Br−,トルエンスルホン酸イオン、メタンスルホン酸イオン、PF6 −、BF4 −が特に好ましい。 X − is a counter anion, which is a halogen ion (Cl − , Br − , I − ), a sulfonate ion, an alkyl sulfonate ion, an aryl sulfonate ion, an alkyl carboxylate ion, an aryl carboxylate ion, PF 6 − , BF 4- and the like can be mentioned. Of these, Cl − , Br − , toluenesulfonic acid ions, methanesulfonic acid ions, PF 6 − and BF 4 − are particularly preferable.
一般式(2)又は(3)で表される単位を有する重合体の場合、一般式(2)又は(3)で表される単位は、重合体中10〜100モル%含有することが好ましく、20〜100モル%含有する場合がより好ましい。 In the case of a polymer having a unit represented by the general formula (2) or (3), the unit represented by the general formula (2) or (3) is preferably contained in an amount of 10 to 100 mol% in the polymer. The case where it contains 20-100 mol% is more preferable.
一般式(2)又は(3)で表される単位を有する重合体の好ましい具体例として、次の重合体を挙げることができる。 Preferable specific examples of the polymer having a unit represented by the general formula (2) or (3) include the following polymers.
本発明にかかるオニウム基を有する重合体であって、一般式(2)又は(3)で表される単位を有する重合体以外の重合体としては、エピクロルヒドリン−ジメチルアミン付加重合物、ジハライド化合物(例えば、キシリレンジクロリド、キシリレンジブロミド、1,6−ジブロモヘキサン)とジアミン(N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジメチルピペラジン、ジアザビシクロオクタン)の付加重合物等を挙げることができる。 Examples of the polymer having an onium group according to the present invention other than the polymer having a unit represented by the general formula (2) or (3) include an epichlorohydrin-dimethylamine addition polymer, a dihalide compound ( For example, xylylene dichloride, xylylene dibromide, 1,6-dibromohexane) and diamine (N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine), N, N′-dimethylpiperazine, diazabicyclooctane) addition polymerization products, and the like.
さらにアミノ基を有する重合体(たとえばポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリジアリルアミン、ポリ(N−メチルジアリルアミン)、ポリ(N−エチルジアリルアミン)、ジイソシアネート(例えばヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイシシアネート、トルエンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート)と3級アミノ基を有するジオール(例えば、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N,N’−3−ヒドロキシプロピルピペラジン)との重付加体等)をメチルクロライド、エチルクロライド、メチルブロマイド、エチルブロマイド、メチルアイオダイド、エチルアイオダイド、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、p−トルエンスルホン酸メチル、p−トルエンスルホン酸エチルを付加させて得ることもできる。 Further, polymers having amino groups (for example, polyallylamine, polyvinylamine, polyethyleneimine, polydiallylamine, poly (N-methyldiallylamine), poly (N-ethyldiallylamine), diisocyanates (for example, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, toluene) Diisocyanate, xylylene diisocyanate) and diols having tertiary amino groups (for example, polyadducts of N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N, N′-3-hydroxypropylpiperazine, etc.)) with methyl chloride, ethyl Chloride, methyl bromide, ethyl bromide, methyl iodide, ethyl iodide, dimethyl sulfate, diethyl sulfate, methyl p-toluenesulfonate, p-toluene It can also be obtained by adding acid ethyl.
これらのうち好ましい重合体としては、下記の具体例が挙げられる。 Among these, preferred examples include the following specific examples.
一般式(2)又は(3)で表される単位を有する重合体は、以下のアンモニウム基を有する単量体の単独重合体や、該単量体を含む共重合体として得ることができる。 The polymer having a unit represented by the general formula (2) or (3) can be obtained as a homopolymer of the following monomer having an ammonium group or a copolymer containing the monomer.
上記アンモニウム基を有する単量体としては、例えば、トリメチル−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、トリメチル−m−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、トリエチル−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、トリエチル−m−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−エチル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジエチル−N−メチル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−n−プロピル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−n−オクチル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−ベンジル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジエチル−N−ベンジル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−(4−メチル)ベンジル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−フェニル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、トリメチル−p−ビニルベンジルアンモニウムブロマイド、トリメチル−m−ビニルベンジルアンモニウムブロマイド、トリメチル−p−ビニルベンジルアンモニウムスルホネート、トリメチル−m−ビニルベンジルアンモニウムスルホネート、トリメチル−p−ビニルベンジルアンモニウムアセテート、トリメチル−m−ビニルベンジルアンモニウムアセテート、N,N,N−トリエチル−N−2−(4−ビニルフェニル)エチルアンモニウムクロライド、N,N,N−トリエチル−N−2−(3−ビニルフェニル)エチルアンモニウムクロライド、N,N−ジエチル−N−メチル−N−2−(4−ビニルフェニル)エチルアンモニウムクロライド、N,N−ジエチル−N−メチル−N−2−(4−ビニルフェニル)エチルアンモニウムアセテート、トリメチル−2−(メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウムクロライド、トリエチル−2−(メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウムクロライド、トリメチル−2−(アクリロイルオキシ)エチルアンモニウムクロライド、トリエチル−2−(アクリロイルオキシ)エチルアンモニウムクロライド、トリメチル−3−(メタクリロイルオキシ)プロピルアンモニウムクロライド、トリエチル−3−(メタクリロイルオキシ)プロピルアンモニウムクロライド、トリメチル−2−(メタクリロイルアミノ)エチルアンモニウムクロライド、トリエチル−2−(メタクリロイルアミノ)エチルアンモニウムクロライド、トリメチル−2−(アクリロイルアミノ)エチルアンモニウムクロライド、トリエチル−2−(アクリロイルアミノ)エチルアンモニウムクロライド、トリメチル−3−(メタクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムクロライド、トリエチル−3−(メタクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムクロライド、トリメチル−3−(アクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムクロライド、トリエチル−3−(アクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−エチル−2−(メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウムクロライド、N,N−ジエチル−N−メチル−2−(メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−エチル−3−(アクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムクロライド、トリメチル−2−(メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウムブロマイド、トリメチル−3−(アクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムブロマイド、トリメチル−2−(メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウムスルホネート、トリメチル−3−(アクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムアセテート、モノメチルジアリルアンモニウムクロライド、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、アリルアミン塩酸塩等を挙げることができる。 Examples of the monomer having an ammonium group include trimethyl-p-vinylbenzylammonium chloride, trimethyl-m-vinylbenzylammonium chloride, triethyl-p-vinylbenzylammonium chloride, triethyl-m-vinylbenzylammonium chloride, N , N-dimethyl-N-ethyl-Np-vinylbenzylammonium chloride, N, N-diethyl-N-methyl-Np-vinylbenzylammonium chloride, N, N-dimethyl-Nn-propyl-N -P-vinylbenzylammonium chloride, N, N-dimethyl-Nn-octyl-Np-vinylbenzylammonium chloride, N, N-dimethyl-N-benzyl-Np-vinylbenzylammonium chloride, N, N Diethyl-N-benzyl-Np-vinylbenzylammonium chloride, N, N-dimethyl-N- (4-methyl) benzyl-Np-vinylbenzylammonium chloride, N, N-dimethyl-N-phenyl-N -P-vinylbenzylammonium chloride, trimethyl-p-vinylbenzylammonium bromide, trimethyl-m-vinylbenzylammonium bromide, trimethyl-p-vinylbenzylammonium sulfonate, trimethyl-m-vinylbenzylammonium sulfonate, trimethyl-p-vinylbenzyl Ammonium acetate, trimethyl-m-vinylbenzylammonium acetate, N, N, N-triethyl-N-2- (4-vinylphenyl) ethylammonium chloride, N, N, N- Liethyl-N-2- (3-vinylphenyl) ethylammonium chloride, N, N-diethyl-N-methyl-N-2- (4-vinylphenyl) ethylammonium chloride, N, N-diethyl-N-methyl- N-2- (4-vinylphenyl) ethylammonium acetate, trimethyl-2- (methacryloyloxy) ethylammonium chloride, triethyl-2- (methacryloyloxy) ethylammonium chloride, trimethyl-2- (acryloyloxy) ethylammonium chloride, Triethyl-2- (acryloyloxy) ethylammonium chloride, trimethyl-3- (methacryloyloxy) propylammonium chloride, triethyl-3- (methacryloyloxy) propylammonium chloride Trimethyl-2- (methacryloylamino) ethylammonium chloride, triethyl-2- (methacryloylamino) ethylammonium chloride, trimethyl-2- (acryloylamino) ethylammonium chloride, triethyl-2- (acryloylamino) ethylammonium chloride, Trimethyl-3- (methacryloylamino) propylammonium chloride, triethyl-3- (methacryloylamino) propylammonium chloride, trimethyl-3- (acryloylamino) propylammonium chloride, triethyl-3- (acryloylamino) propylammonium chloride, N, N-dimethyl-N-ethyl-2- (methacryloyloxy) ethylammonium chloride, N, N-die -N-methyl-2- (methacryloyloxy) ethylammonium chloride, N, N-dimethyl-N-ethyl-3- (acryloylamino) propylammonium chloride, trimethyl-2- (methacryloyloxy) ethylammonium bromide, trimethyl-3 -(Acryloylamino) propylammonium bromide, trimethyl-2- (methacryloyloxy) ethylammonium sulfonate, trimethyl-3- (acryloylamino) propylammonium acetate, monomethyldiallylammonium chloride, dimethyldiallylammonium chloride, allylamine hydrochloride, etc. Can do.
これらの単量体と共重合可能な単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸アルキルエステル[例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどの(メタ)アクリル酸C1−18アルキルエステルなど]、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル[(メタ)アクリル酸シクロヘキシルなど]、(メタ)アクリル酸アリールエステル[(メタ)アクリル酸フェニルなど]、アラルキルエステル[(メタ)アクリル酸ベンジルなど]、置換(メタ)アクリル酸アルキルエステル[例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルなど]、(メタ)アクリルアミド類[例えば、(メタ)アクリルアミド、ジメチ(メタ)アクリルアミドなど]、芳香族ビニル類[スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなど]、ビニルエステル類[酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニルなど]、アリルエステル類[酢酸アリルなど]、ハロゲン含有単量体[塩化ビニリデン、塩化ビニルなど]、シアン化ビニル[(メタ)アクリロニトリルなど]、オレフィン類[エチレン、プロピレンなど]などが挙げられる。 Examples of monomers copolymerizable with these monomers include (meth) acrylic acid alkyl esters [for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, (meth ) Isopropyl acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2 -(Meth) acrylic acid C1-18 alkyl ester such as ethylhexyl, (meth) acrylic acid lauryl, stearyl (meth) acrylate], (meth) acrylic acid cycloalkyl ester [(meth) acrylic acid cyclohexyl etc.], ( (Meth) acrylic acid aryl esters [phenyl (meth) acrylate etc.], aralkyl Steal [benzyl (meth) acrylate, etc.], substituted (meth) acrylic acid alkyl ester [eg, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, etc.], (meth) acrylamides [eg, (meth) acrylamide, dimethyl (meth) ) Acrylamide, etc.], aromatic vinyls [styrene, vinyl toluene, α-methyl styrene, etc.], vinyl esters [vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl versatate, etc.], allyl esters [eg, allyl acetate], halogen-containing Monomers [vinylidene chloride, vinyl chloride, etc.], vinyl cyanides [(meth) acrylonitrile, etc.], olefins [ethylene, propylene, etc.] and the like.
これらの共重合体可能な単量体の中でも、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリルアミド類、芳香族ビニル類が好ましく、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、スチレンが特に好ましい。 Among these copolymerizable monomers, (meth) acrylic acid alkyl esters, (meth) acrylamides, and aromatic vinyls are preferable, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth) ) Propyl acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate Particularly preferred are 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and styrene.
これらの重合体は該モノマーをラジカル(共)重合により合成できる。ラジカル重合としては、バルク重合、溶液重合、乳化重合等、公知の方法を使用できる。また、必要に応じて当業者には周知の重合開始触媒を用いることができる。 These polymers can be synthesized by radical (co) polymerization of the monomers. As the radical polymerization, known methods such as bulk polymerization, solution polymerization, and emulsion polymerization can be used. Further, if necessary, a polymerization initiation catalyst known to those skilled in the art can be used.
本発明にかかるオニウム基を有する重合体は、重量平均分子量として1000以上50000以下が好ましく、2000以上30000以下がより好ましい。 The polymer having an onium group according to the present invention preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 50,000, more preferably 2,000 to 30,000.
本発明におけるオニウム基を有する重合体の好ましい使用量は、上記複数種の液体全体に対して1質量%〜90質量%が好ましく、10質量%〜75質量%が更に好ましく、20質量%〜50質量%が特に好ましい。上記使用量より少ないと、本発明の効果を有効に発揮できない場合があり、一方多いと高粘になるため、インク液の吐出性に問題が生じる場合がある。 The amount of the polymer having an onium group used in the present invention is preferably 1% by mass to 90% by mass, more preferably 10% by mass to 75% by mass, and further preferably 20% by mass to 50% by mass with respect to the plurality of liquids. Mass% is particularly preferred. If the amount used is less than the above-mentioned amount, the effect of the present invention may not be exhibited effectively. If the amount is too large, the viscosity becomes high, which may cause a problem in the dischargeability of the ink liquid.
(含窒素ヘテロ環を有する重合体)
含窒素ヘテロ環を有する重合体は、含窒素ヘテロ環を有する単量体のみのホモポリマーであっても、含窒素ヘテロ環を有する単量体と他の単量体との共重合体であってもよい。含窒素ヘテロ環を有する重合体の構成中、含窒素ヘテロ環を有する単量体は、10モル%以上であることが好ましく、20モル%以上であることがより好ましい。
(Polymer having nitrogen-containing heterocycle)
A polymer having a nitrogen-containing heterocycle is a copolymer of a monomer having a nitrogen-containing heterocycle and another monomer, even if it is a homopolymer of only a monomer having a nitrogen-containing heterocycle. May be. In the constitution of the polymer having a nitrogen-containing heterocycle, the monomer having a nitrogen-containing heterocycle is preferably 10 mol% or more, and more preferably 20 mol% or more.
ここで、含窒素へテロ環としては、具体的に、飽和へテロ環(例えば、アジリジン、アゼチジン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、チオモルホリン、カプロラクタム、バレロラクタム)、および不飽和へテロ環(例えば、イミダゾール、ピリジン、ピロール、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、インドール、プリン、キノリン、トリアジン等)が挙げられる。 Here, specific examples of the nitrogen-containing heterocycle include saturated heterocycles (for example, aziridine, azetidine, pyrrolidine, piperidine, piperazine, morpholine, thiomorpholine, caprolactam, valerolactam), and unsaturated heterocycles ( Examples thereof include imidazole, pyridine, pyrrole, pyrazole, pyrazine, pyrimidine, indole, purine, quinoline, and triazine.
これらの含窒素ヘテロ環はさらに置換基を有していてもよく、該置換基としては、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、カルバモイル基、アミノ基等が挙げられる。 These nitrogen-containing heterocycles may further have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, a hydroxyl group, a carbamoyl group, and an amino group. It is done.
本発明にかかる重合体はこれらの含窒素へテロ環を有するビニル単量体から得られる重合体であることが好ましい。具体的には、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルホリン、アクリロイルチオモルホリン、N−ビニルイミダゾール、2−メチル−1−ビニルイミダゾール、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、N−ビニルカルバゾール、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン等が挙げられる。これらのうち、N−ビニルイミダゾール、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジンが特に好ましい。
さらに本発明にかかる重合体は、前記単量体とこれと共重合可能な単量体との共重合体であってもよい。共重合可能な単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸アルキルエステル[例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどの(メタ)アクリル酸C1−18アルキルエステルなど]、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル[(メタ)アクリル酸シクロヘキシルなど]、(メタ)アクリル酸アリールエステル[(メタ)アクリル酸フェニルなど]、アラルキルエステル[(メタ)アクリル酸ベンジルなど]、置換(メタ)アクリル酸アルキルエステル[例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルなど]、(メタ)アクリルアミド類[例えば、(メタ)アクリルアミド、ジメチ(メタ)アクリルアミドなど]、芳香族ビニル類[スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなど]、ビニルエステル類[酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニルなど]、アリルエステル類[酢酸アリルなど]、ハロゲン含有単量体[塩化ビニリデン、塩化ビニルなど]、シアン化ビニル[(メタ)アクリロニトリルなど]、オレフィン類[エチレン、プロピレンなど]などが挙げられる。
The polymer according to the present invention is preferably a polymer obtained from a vinyl monomer having these nitrogen-containing heterocycles. Specifically, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, acryloylmorpholine, acryloylthiomorpholine, N-vinylimidazole, 2-methyl-1-vinylimidazole, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, N-vinylcarbazole N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, 2-isopropenyl-2-oxazoline and the like. Of these, N-vinylimidazole, 2-vinylpyridine, and 4-vinylpyridine are particularly preferable.
Furthermore, the polymer according to the present invention may be a copolymer of the monomer and a monomer copolymerizable therewith. Examples of the copolymerizable monomer include (meth) acrylic acid alkyl esters [for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, ( N-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth) (Meth) acrylic acid C1-18 alkyl ester such as lauryl acrylate and stearyl (meth) acrylate], (meth) acrylic acid cycloalkyl ester [(meth) acrylic acid cyclohexyl etc.], (meth) acrylic acid aryl ester [(Meth) phenyl acrylate, etc.], aralkyl esters [(meta Benzyl acrylate etc.], substituted (meth) acrylic acid alkyl esters [eg (2-hydroxyethyl (meth) acrylate)], (meth) acrylamides [eg (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide etc.], Aromatic vinyls [styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, etc.], vinyl esters [vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl versatate, etc.], allyl esters [eg, allyl acetate], halogen-containing monomers [salts] Vinylidene, vinyl chloride, etc.], vinyl cyanide [(meth) acrylonitrile, etc.], olefins [ethylene, propylene, etc.] and the like.
これらの共重合体可能な単量体の中でも、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリルアミド類、芳香族ビニル類が好ましく、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、スチレンが特に好ましい。 Among these copolymerizable monomers, (meth) acrylic acid alkyl esters, (meth) acrylamides, and aromatic vinyls are preferable, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth) ) Propyl acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate Particularly preferred are 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and styrene.
含窒素へテロ環を有する重合体の構造中、含窒素へテロ環を有する単量体は、10モル%以上100モル%以下であることが好ましく、20モル%以上100モル%以下であることがより好ましい。 In the structure of the polymer having a nitrogen-containing hetero ring, the monomer having a nitrogen-containing hetero ring is preferably 10 mol% or more and 100 mol% or less, and 20 mol% or more and 100 mol% or less. Is more preferable.
これらの重合体は該モノマーをラジカル(共)重合により合成できる。ラジカル重合としては、バルク重合、溶液重合、乳化重合等、公知の方法を使用できる。また、必要に応じて当業者には周知の重合開始触媒を用いることができる。 These polymers can be synthesized by radical (co) polymerization of the monomers. As the radical polymerization, known methods such as bulk polymerization, solution polymerization, and emulsion polymerization can be used. Further, if necessary, a polymerization initiation catalyst known to those skilled in the art can be used.
さらには、本発明にかかる重合体を重縮合により得ても良い。2,4−ジクロロトリアジン(例えば2,4−ジクロロ−6−ブチルアミノ−1,3,5−トリアジン)とジアミン(例えば、N,N’−ジメチルエチレンジアミン、N,N’−ジメチルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジブチルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジオクチルヘキサメチレンジアミン等)との重縮合により得られる重合体、あるいはピペラジンとジカルボン酸(例えばアジピン酸)エステルとの重縮合により得られる重合体も挙げることができる。 Furthermore, the polymer according to the present invention may be obtained by polycondensation. 2,4-dichlorotriazine (for example, 2,4-dichloro-6-butylamino-1,3,5-triazine) and diamine (for example, N, N′-dimethylethylenediamine, N, N′-dimethylhexamethylenediamine, N, N′-dibutylhexamethylenediamine, N, N′-dioctylhexamethylenediamine, etc.) or a polycondensation obtained by polycondensation of piperazine and a dicarboxylic acid (for example, adipic acid) ester. A coalescence can also be mentioned.
好ましい含窒素ヘテロ環ポリマーとして、以下の具体例を挙げることができる。 The following specific examples can be given as preferred nitrogen-containing heterocyclic polymers.
さらに、下記の重合体も、好ましい具体例として挙げることができる。 Furthermore, the following polymers can also be mentioned as preferable specific examples.
本発明にかかる含窒素ヘテロ環を有する重合体は、重量平均分子量として1000以上50000以下が好ましく、2000以上30000以下がより好ましい。 The polymer having a nitrogen-containing heterocycle according to the present invention preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 50,000, more preferably 2,000 to 30,000.
本発明における含窒素複素環を含む重合体の好ましい使用量は、上記複数種の液体全体に対して1質量%〜90質量%が好ましく、10質量%〜75質量%が更に好ましく、20質量%〜50質量%が特に好ましい。上記使用量より少ないと、本発明の効果を有効に発揮できない場合があり、一方多いと高粘になるため、インク液の吐出性に問題が生じる場合がある。 The amount of the polymer containing a nitrogen-containing heterocycle in the present invention is preferably 1% by mass to 90% by mass, more preferably 10% by mass to 75% by mass, and more preferably 20% by mass with respect to the plurality of liquids. ˜50 mass% is particularly preferred. If the amount used is less than the above-mentioned amount, the effect of the present invention may not be exhibited effectively. If the amount used is too large, the viscosity becomes high, which may cause a problem in the dischargeability of the ink liquid.
(金属化合物)
金属化合物としては脂肪族カルボン酸(例えば酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、2−エチルヘキサン酸、乳酸、ピルビン酸等)の金属塩、芳香族カルボン酸(例えば安息香酸、サリチル酸、フタル酸、桂皮酸等)の金属塩、脂肪族スルホン酸(例えばメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、2−エチルヘキサンスルホン酸等)の金属塩、芳香族スルホン酸(ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等)の金属塩、または1,3−ジケトン金属化合物があげられ、これらのうち脂肪族カルボン酸の金属塩または1,3−ジケトン金属化合物が好ましい。
(Metal compound)
Examples of metal compounds include aliphatic carboxylic acids (for example, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, isovaleric acid, pivalic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, 2-ethylhexanoic acid, lactic acid, pyruvic acid, etc. ), Metal salts of aromatic carboxylic acids (for example, benzoic acid, salicylic acid, phthalic acid, cinnamic acid, etc.), aliphatic sulfonic acids (for example, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, hexanesulfonic acid, 2 -Ethyl hexane sulfonic acid, etc.) metal salts, aromatic sulfonic acids (benzene sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid, etc.) metal salts, 1,3-diketone metal compounds, among these, aliphatic carboxylic acid metals A salt or a 1,3-diketone metal compound is preferred.
前記脂肪族カルボン酸としては直鎖でも分岐でも環状でもよく、炭素数2〜40が好ましく、炭素数6〜25がより好ましい。また、置換基を有していてもよく、該置換基としてはアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、カルバモイル基、アミノ基、カルボキシ基等が挙げられる。 The aliphatic carboxylic acid may be linear, branched or cyclic, preferably has 2 to 40 carbon atoms, and more preferably has 6 to 25 carbon atoms. Further, it may have a substituent, and examples of the substituent include an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, a hydroxyl group, a carbamoyl group, an amino group, and a carboxy group.
置換基としてのアリール基として、好ましくは、フェニル基、アルキルフェニル基(例えば、メチルフェニル基、エチルフェニル基、n−プロピルフェニル基、n−ブチルフェニル基、クメニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基)、ナフチル基、フロロフェニル基、ジクロロフェニル基、トリクロロフェニル基、ブロモフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、アセトキシフェニル基、シアノフェニル基等が挙げられ、フェニル基、ナフチル基がより好ましい。 The aryl group as a substituent is preferably a phenyl group or an alkylphenyl group (for example, methylphenyl group, ethylphenyl group, n-propylphenyl group, n-butylphenyl group, cumenyl group, mesityl group, tolyl group, xylyl group). Group), a naphthyl group, a fluorophenyl group, a dichlorophenyl group, a trichlorophenyl group, a bromophenyl group, a hydroxyphenyl group, a methoxyphenyl group, an acetoxyphenyl group, a cyanophenyl group, and the like, and a phenyl group and a naphthyl group are more preferable.
置換基としてのアルコキシ基として、好ましくは、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、t−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基であり、より好ましくは、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、t−ブトキシ基である。 The alkoxy group as a substituent is preferably a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, a t-butoxy group, a hexyloxy group, a cyclohexyloxy group, a 2-ethylhexyloxy group, an octyloxy group, A dodecyloxy group, more preferably a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, or a t-butoxy group.
置換基としてのアリールオキシ基として、好ましくは、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、エチルフェノキシ基、クメニルオキシ基、トリルオキシ基、キシリルオキシ基、ナフチルオキシ基、クロロフェノキシ基、ヒドロキシフェノキシ基、メトキシフェノキシ基、アセトキシフェノキシ基であり、より好ましくはフェノキシ基である。 The aryloxy group as a substituent is preferably a phenoxy group, a methylphenoxy group, an ethylphenoxy group, a cumenyloxy group, a tolyloxy group, a xylyloxy group, a naphthyloxy group, a chlorophenoxy group, a hydroxyphenoxy group, a methoxyphenoxy group, an acetoxyphenoxy group. Group, more preferably a phenoxy group.
置換基としてのハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子が挙げられる。 Examples of the halogen atom as a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
置換基としてのカルバモイル基として、好ましくは、カルバモイル基、アルキルカルバモイル基(例えば、メチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基など)、アリールカルバモイル基(例えば、フェニルカルバモイル基)であり、カルバモイル基、メチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基がより好ましい。 The carbamoyl group as a substituent is preferably a carbamoyl group, an alkylcarbamoyl group (for example, a methylcarbamoyl group, an ethylcarbamoyl group, a propylcarbamoyl group, a butylcarbamoyl group, etc.) or an arylcarbamoyl group (for example, a phenylcarbamoyl group). More preferred are a carbamoyl group, a methylcarbamoyl group, and an ethylcarbamoyl group.
置換基としてのアミノ基として、好ましくは、1級アミノ基、N−置換アミノ基(例えば、N−メチルアミノ基、N−エチルアミノ基、N−プロピルアミノ基、N−ブチルアミノ基、N−ヘキシルアミノ基、N−オクチルアミノ基、N−ベンジルアミノ基)、N,N−2置換アミノ基(例えば、N,N−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基、N−メチル−N−エチルアミノ基、N,N−ジブチルアミノ基、N−エチル−N−オクチルアミノ基、N−メチル−N−ベンシルアミノ基)であり、N−メチルアミノ基、N−エチルアミノ基、N,N−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基、N−メチル−N−エチルアミノ基がより好ましい。 The amino group as a substituent is preferably a primary amino group or an N-substituted amino group (for example, N-methylamino group, N-ethylamino group, N-propylamino group, N-butylamino group, N- Hexylamino group, N-octylamino group, N-benzylamino group), N, N-2 substituted amino group (for example, N, N-dimethylamino group, N, N-diethylamino group, N-methyl-N-ethyl) Amino group, N, N-dibutylamino group, N-ethyl-N-octylamino group, N-methyl-N-benzylamino group), N-methylamino group, N-ethylamino group, N, N-dimethyl. An amino group, N, N-diethylamino group, and N-methyl-N-ethylamino group are more preferable.
特に好ましい脂肪族カルボン酸は、n−ヘキサン酸、2−エチルヘキサン酸、n−オクタン酸、ラウリル酸、ミリスチル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、2−エチルヘキサン酸である。さらにはエチレンジアミン4酢酸も好ましく挙げることができる。 Particularly preferred aliphatic carboxylic acids are n-hexanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, n-octanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, and 2-ethylhexanoic acid. Furthermore, ethylenediaminetetraacetic acid can also be mentioned preferably.
前記1,3−ジケトンとしては、直鎖でも分岐でも環状でもよく、炭素数5〜40が好ましく、炭素数5〜25がより好ましい。例えば、2,4−ペンタジオン、3,5−ヘプタジオン、2,2,6,6−テトラメチルヘプタジオン、4,6−ノナジオン、7,9−ペンタデカジオン、2,4−ジメチル−7,9−ペンタデカジオン、2−アセチルシクロペンタノン、2−アセチルシクロヘキサノン、3−メチル−2,4−ペンタジオン、3−(2−エチルヘキシル)2,4−ペンタジオン、3−[4−(2−エチルヘキシルオキシ)ベンジル]−2,4−ペンタジオン等があげられ、2,4−ペンタジオン、7,9−ペンタデカジオン、3−[4−(2−エチルヘキシルオキシ)ベンジル]−2,4−ペンタジオンが好ましい。 The 1,3-diketone may be linear, branched or cyclic, preferably has 5 to 40 carbon atoms, and more preferably has 5 to 25 carbon atoms. For example, 2,4-pentadione, 3,5-heptadione, 2,2,6,6-tetramethylheptadione, 4,6-nonadione, 7,9-pentadecadione, 2,4-dimethyl-7,9 -Pentadecadione, 2-acetylcyclopentanone, 2-acetylcyclohexanone, 3-methyl-2,4-pentadione, 3- (2-ethylhexyl) 2,4-pentadione, 3- [4- (2-ethylhexyloxy) ) Benzyl] -2,4-pentadione and the like, and 2,4-pentadione, 7,9-pentadecadione, and 3- [4- (2-ethylhexyloxy) benzyl] -2,4-pentadione are preferable.
これらの基は、更に置換基を有していてもよく、該置換基としてはアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、カルバモイル基、アミノ基、カルボキシ基等が挙げられる。置換基としてより好ましいアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、カルバモイル基、アミノ基については、上記脂肪族カルボン酸の場合と同様である。 These groups may further have a substituent, and examples of the substituent include an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a halogen atom, a hydroxyl group, a carbamoyl group, an amino group, and a carboxy group. More preferable aryl group, alkoxy group, aryloxy group, halogen atom, hydroxyl group, carbamoyl group, and amino group as the substituent are the same as in the case of the aliphatic carboxylic acid.
前記金属化合物の金属としては、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、コバルト、ニッケル、及び銅からなる群より選択される1種を挙げることができ、中でも亜鉛、アルミニウム、ニッケルが好ましく、特に亜鉛が好ましい。 Examples of the metal of the metal compound include one selected from the group consisting of zinc, aluminum, calcium, magnesium, iron, cobalt, nickel, and copper. Among them, zinc, aluminum, and nickel are preferable, and zinc is particularly preferable. Is preferred.
本発明における好ましい脂肪族カルボン酸の金属塩として、以下のものを挙げることができる。 Examples of preferred metal salts of aliphatic carboxylic acids in the present invention include the following.
さらに、本発明における好ましい1,3−ジケトン金属化合物として、以下の具体例を挙げることができる。 Furthermore, the following specific examples can be given as preferred 1,3-diketone metal compounds in the present invention.
脂肪族カルボン酸の金属塩及び1、3−ジケトン金属化合物は、溶液中での錯形成反応により合成することが可能である。あるいは、これに限定されず、その他の公知の方法を採用することもできる。 The metal salt of the aliphatic carboxylic acid and the 1,3-diketone metal compound can be synthesized by a complex formation reaction in a solution. Or it is not limited to this, Other well-known methods are also employable.
本発明における金属化合物の好ましい使用量は、上記複数種の液体全体に対して1質量%〜90質量%が好ましく、10質量%〜75質量%が更に好ましく、20質量%〜50質量%が特に好ましい。上記使用量より少ないと、本発明の効果を有効に発揮できない場合があり、一方多いと高粘になるため、インク液の吐出性に問題が生じる場合がある。 The amount of the metal compound used in the present invention is preferably 1% by mass to 90% by mass, more preferably 10% by mass to 75% by mass, and particularly preferably 20% by mass to 50% by mass with respect to the whole of the plurality of liquids. preferable. If the amount used is less than the above-mentioned amount, the effect of the present invention may not be exhibited effectively. If the amount is too large, the viscosity becomes high, which may cause a problem in the dischargeability of the ink liquid.
<高沸点有機溶媒(オイル)>
本発明中での、高沸点有機溶媒とは25℃での粘度が100mPa・s以下又は60℃での粘度が30mPa・s以下であり、且つ沸点が100℃よりも高い有機溶媒を示す。
<High boiling point organic solvent (oil)>
The high boiling point organic solvent in the present invention means an organic solvent having a viscosity at 25 ° C. of 100 mPa · s or less or a viscosity at 60 ° C. of 30 mPa · s or less and a boiling point higher than 100 ° C.
ここで、本発明における「粘度」は、東機産業(株)社製のRE80型粘度計を用いて求めた粘度をさす。RE80型粘度計は、E型に相当する円錐ロータ/平板方式粘度計であり、ロータコードNo.1番のロータを用い、10rpmの回転数にて測定を行う。但し、60mPa・sより高粘なものについては、必要により回転数を5rpm、2.5rpm、1rpm、0.5rpm等に変化させて測定を行う。 Here, the “viscosity” in the present invention refers to a viscosity obtained using a RE80 viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. The RE80 type viscometer is a conical rotor / plate type viscometer corresponding to the E type. Measurement is performed at a rotation speed of 10 rpm using the first rotor. However, for those having a viscosity higher than 60 mPa · s, measurement is performed by changing the number of revolutions to 5 rpm, 2.5 rpm, 1 rpm, 0.5 rpm, or the like as necessary.
また、本発明において「水の溶解度」とは、25℃における高沸点有機溶媒中の水の飽和濃度であり、25℃での高沸点有機溶媒100gに溶解できる水の質量(g)を意味する。 In the present invention, “water solubility” is the saturation concentration of water in a high-boiling organic solvent at 25 ° C., and means the mass (g) of water that can be dissolved in 100 g of the high-boiling organic solvent at 25 ° C. .
上記高沸点有機溶媒の使用量としては、使用する着色剤に対し、塗設量換算で5〜2000質量%が好ましく、10〜1000質量%がより好ましい。 As the usage-amount of the said high boiling point organic solvent, 5-2000 mass% is preferable in conversion of coating amount with respect to the coloring agent to be used, and 10-1000 mass% is more preferable.
本発明において、前記高沸点有機溶媒としては、下記式〔S−1〕から〔S−9〕で表される化合物が好ましい。 In the present invention, the high-boiling organic solvent is preferably a compound represented by the following formulas [S-1] to [S-9].
<貯蔵安定剤>
本発明においては、複数種の液体の保存中における好ましくない重合を抑制する目的で、貯蔵安定剤を添加することができる。貯蔵安定剤は、重合性化合物と同じ液体に共存させて用いることが好ましく、また、該液体或いは共存する他の成分に可溶性のものを用いることが好ましい。
<Storage stabilizer>
In the present invention, a storage stabilizer can be added for the purpose of suppressing undesired polymerization during storage of plural kinds of liquids. The storage stabilizer is preferably used in the same liquid as the polymerizable compound, and it is preferable to use a storage stabilizer that is soluble in the liquid or other coexisting components.
貯蔵安定剤としては、4級アンモニウム塩、ヒドロキシアミン類、環状アミド類、ニトリル類、置換尿素類、複素環化合物、有機酸、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノエーテル類、有機ホスフィン類、銅化合物などが挙げられる。 Examples of storage stabilizers include quaternary ammonium salts, hydroxyamines, cyclic amides, nitriles, substituted ureas, heterocyclic compounds, organic acids, hydroquinones, hydroquinone monoethers, organic phosphines, copper compounds, and the like. .
貯蔵安定剤の添加量は、用いる重合開始剤の活性や重合性化合物の重合性、貯蔵安定剤の種類に基づいて適宜調整するのが好ましいが、保存安定性と液体混合時のインクの硬化性とのバランスといった観点からは、液体中における固形分換算で0.005〜1質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましく、0.01〜0.2質量%がさらに好ましい。 The addition amount of the storage stabilizer is preferably adjusted as appropriate based on the activity of the polymerization initiator used, the polymerizability of the polymerizable compound, and the type of the storage stabilizer. However, the storage stability and the curability of the ink during liquid mixing are preferred. From the standpoint of balance, the amount is preferably 0.005 to 1% by mass in terms of solid content in the liquid, more preferably 0.01 to 0.5% by mass, and still more preferably 0.01 to 0.2% by mass. .
<液体付与手段>
本発明のインクジェット画像記録方法においては、第1の液体の記録媒体上への付与手段として、インクジェットノズルでの噴出によるもののほかに、塗布等、他の手段を用いてもよい。
<Liquid applying means>
In the inkjet image recording method of the present invention, as means for applying the first liquid onto the recording medium, other means such as coating may be used in addition to the ejection by the inkjet nozzle.
上記塗布に用いる装置としては特に制限はなく、公知の塗布装置を目的に応じて適宜選択することができる。例えば、エアドクターコーター、ブレードコーター、ロットコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、リバースロールコーター、トランスファーロールコーター、グラビアコーター、キスロールコーター、キャストコーター、スプレイコーター、カーテンコーター、押出コーター等が挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as an apparatus used for the said application | coating, A well-known coating apparatus can be suitably selected according to the objective. Examples include air doctor coaters, blade coaters, lot coaters, knife coaters, squeeze coaters, impregnation coaters, reverse roll coaters, transfer roll coaters, gravure coaters, kiss roll coaters, cast coaters, spray coaters, curtain coaters, extrusion coaters, etc. It is done.
<エネルギー付与工程>
本発明において重合性化合物の重合を進行させるための露光光源としては、紫外線、可視光線などを使用することができる。また、光以外の放射線、例えば、α線、γ線、X線、電子線などでエネルギー付与を行うこともできるが、これらのうち、紫外線、可視光線を用いることがコスト及び安全性の点から好ましく、紫外線を用いることが更に好ましい。硬化反応に必要なエネルギー量は、重合開始剤の種類や含有量などによって異なるが、一般的には、1〜500mJ/cm2程度である。
<Energy application process>
In the present invention, ultraviolet light, visible light, or the like can be used as an exposure light source for proceeding polymerization of the polymerizable compound. In addition, energy can be applied by radiation other than light, for example, α-ray, γ-ray, X-ray, electron beam, etc. Of these, ultraviolet rays and visible rays are used from the viewpoint of cost and safety. Preferably, ultraviolet rays are used. The amount of energy required for the curing reaction varies depending on the type and content of the polymerization initiator, but is generally about 1 to 500 mJ / cm 2 .
一方、露光光源として、電子線を用いる場合には、エネルギー効率や、記録媒体や搬送手段(ベルトなど)の材質、厚みの自由度、重合開始剤が不要になる。また、紫外線を用いる場合にはUV光源から熱が生じるため熱に弱い記録媒体を用いることができないが、電子線を用いる場合には熱に弱い記録媒体も用いることができる。 On the other hand, when an electron beam is used as the exposure light source, energy efficiency, the material of the recording medium and the conveying means (such as a belt), the degree of freedom in thickness, and the polymerization initiator are unnecessary. In addition, when ultraviolet rays are used, heat is generated from the UV light source, so that a recording medium that is weak against heat cannot be used. However, when an electron beam is used, a recording medium that is sensitive to heat can also be used.
特に、本発明においては、紫外線を透過しにくい材質(写真紙等の厚い紙、ポリカ、ポリイミド等の紫外線を吸収するプラスチック、シート状の金属類)でも、吐出直後に記録媒体の裏面から電子線を照射することで記録媒体上の混合液を硬化させることができる。また、電子線の透過率は物質の密度に依存するため、紫外線を透過しない厚い記録媒体への適用度も高い。また、電子線を用いることで、後に示す図6のような無端状のベルトの材質の選択幅が広がる。 In particular, in the present invention, even for materials that are difficult to transmit ultraviolet rays (thick paper such as photographic paper, plastics that absorb ultraviolet rays such as polycarbonate and polyimide, and sheet-like metals), an electron beam is emitted from the back surface of the recording medium immediately after ejection. The liquid mixture on the recording medium can be cured. Further, since the transmittance of the electron beam depends on the density of the substance, it is highly applicable to a thick recording medium that does not transmit ultraviolet rays. Further, by using an electron beam, the selection range of the material of the endless belt as shown in FIG.
〔硬化エネルギーの説明〕
本例に示すインクジェット記録装置10では、優れた定着性を得る観点から、画像形成後エネルギーを付与することによって画像を記録媒体16に固定する工程が設けられている。
[Explanation of curing energy]
In the
即ち、記録媒体16上に打滴された処理液及び各色インクにエネルギーを付与することで、これらの液体の重合、硬化反応を促進させ、より強固な画像をより効率よく形成することができる。本例では、このようなエネルギー付与はUV光などの放射線照射により行われる。
In other words, by applying energy to the treatment liquid and each color ink that are ejected onto the
即ち、UV光照射部26を構成するUV光源36によるエネルギー(UV光)付与により、記録媒体16に打滴された液体中の重合開始剤の分解による活性種の発生が促進されるとともに、活性種の増加や温度の上昇により、活性種に起因する重合性化合物の重合硬化反応が促進される。
That is, the application of energy (UV light) by the UV
本例では、重合性化合物の重合を進行させるための露光光源の一例として紫外線光原を示したが、これ以外にも、可視光線、α線、γ線、X線、電子線などを照射してエネルギー付与を行うこともできるが、これらのうち、紫外線、可視光線を用いることがコスト及び安全性の点から好ましく、紫外線を用いることが更に好ましい。硬化反応に必要なエネルギー量は、重合開始剤の種類や含有量などによって異なるが、一般的には、1〜500mJ/cm2程度である。 In this example, an ultraviolet light source is shown as an example of an exposure light source for advancing polymerization of a polymerizable compound, but in addition to this, visible light, α-ray, γ-ray, X-ray, electron beam, etc. are irradiated. Among these, it is preferable to use ultraviolet light and visible light from the viewpoint of cost and safety, and it is more preferable to use ultraviolet light. The amount of energy required for the curing reaction varies depending on the type and content of the polymerization initiator, but is generally about 1 to 500 mJ / cm2.
本例に示すインクジェット記録装置10に適用されるUV光照射部26を構成するUV光源36の一例を挙げると、メタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク灯、殺菌灯、紫外蛍光灯、紫外LED等がある。
An example of the
〔記録媒体の説明〕
本発明では、UV光を透過する記録媒体が用いられる。特に、薄い記録媒体が好適であり、本願の効果をより一層得ることが可能となる。記録媒体の材質としては、例えば、ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリブタジエンテレフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、アクリル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等、ジアセテート、トリアセテート、ポリイミド、セロハン、セルロイド、PETフィルム、OPSフィルム、OPPフィルム、PNyフィルム、PVCフィルム、PEフィルム、TACフィルム、ABS、ポリアセタール、PVA等が挙げられる。また、記録媒体は、薄い紙や布等であってもよい。
[Description of recording medium]
In the present invention, a recording medium that transmits UV light is used. In particular, a thin recording medium is suitable, and the effects of the present application can be further obtained. Examples of the recording medium include glass, polyester such as polyethylene terephthalate and polybutadiene terephthalate, polyolefin such as polystyrene, polyethylene, polyurethane and polypropylene, acrylic resin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, diacetate, triacetate and polyimide. Cellophane, celluloid, PET film, OPS film, OPP film, PNy film, PVC film, PE film, TAC film, ABS, polyacetal, PVA and the like. The recording medium may be thin paper or cloth.
〔他の実施形態〕
図5及び図6は、インクジェット記録装置10の他の実施形態の要部構成図である。
[Other Embodiments]
5 and 6 are main part configuration diagrams of another embodiment of the ink
図5に示したインクジェット記録装置10では、紙搬送方向の最上流側に処理液吐出ヘッド14が配置され、その下流側に各色のインクに対応する各インク吐出ヘッド12(12K、12C、12M、12Y)が配置されている。図1では複数のインク吐出ヘッド12のそれぞれに対応して複数の処理液吐出ヘッド14が設けられているのに対して、図5では複数のインク吐出ヘッド12に対して1つの処理液吐出ヘッド14が設けられる。このような構成の場合には、UV光照射部26は紙搬送方向の最下流側のインク吐出ヘッド12Yに対向する位置に設けられることが好ましい。紙搬送方向上流側でUV光を照射するようにしてしまうと、処理液と紙搬送方向上流側のインク(例えば、黒(K)やシアン(C)など)の混合によって重合反応が起こって硬化してしまい、紙搬送方向下流側で処理液が不足しまうことがあるからである。よって、UV光が紙搬送方向上流側に照射されないように反射板34の形状、配置などを変えることが好ましい。図5に示した例では、半円弧状の反射板34の一方を周方向にまっすぐ延ばした構成としている。また、記録媒体16の記録面裏側のインク吐出ヘッド12Yに対向する位置には、図1と同様のプラテン28がUV光照射部26と記録媒体16の間に挟まれるようにして設けられ、他の部分にはガイド30が設けられる。
In the ink
図6に示したインクジェット記録装置10では、ローラ40、41に無端状のベルト42が巻き掛けられた構造となっている。処理液吐出ヘッド14と各インク吐出ヘッド12(12K、12C、12M、12Y)の配置は図5と同様である。UV光照射部26は、記録媒体16を支持するベルト面42Aの裏側のインク吐出ヘッド12Yに対向する位置に設けられる。ベルト42は透明なPETなどの材質で構成されており、UV光照射部26から照射されるUV光を透過するように構成されている。
The ink
以上説明したように、上記各実施形態に係るインクジェット記録装置によれば、硬化開始剤、拡散防止剤及びオイルを含有する処理液と、UVモノマー及び色材を含有する各色インクを用いた2液系のシステムであって、各色のインクに先行して処理液を記録媒体上に打滴することで、着弾干渉や滲みなどによる画像劣化を防止することができる。また、UV光を透過する材質からなる記録媒体の記録面裏面側からUV光を照射することで、処理液と各色のインクが記録媒体で混合すると略同時に(つまり、各色インクが記録媒体上に着弾すると略同時に)硬化定着させることができる。尚、処理液と各色のインクが混合する前は重合反応が起こらないので、処理液や各色インクの固化を要因とする吐出ヘッドの吐出不良が防止される。これにより、画像が劣化することなく、良好な画質の画像を記録媒体上に形成することができる。 As described above, according to the ink jet recording apparatus according to each of the above-described embodiments, the two liquids using the treatment liquid containing the curing initiator, the diffusion preventing agent, and the oil, and each color ink containing the UV monomer and the coloring material. In this system, the treatment liquid is ejected onto the recording medium prior to the inks of the respective colors, thereby preventing image deterioration due to landing interference or bleeding. In addition, by irradiating UV light from the back side of the recording surface of a recording medium made of a material that transmits UV light, the treatment liquid and ink of each color are mixed in the recording medium almost simultaneously (that is, each color ink is placed on the recording medium). It can be hardened and fixed at almost the same time as it lands. Since the polymerization reaction does not occur before the treatment liquid and each color ink are mixed, ejection failure of the ejection head due to solidification of the treatment liquid and each color ink is prevented. As a result, an image with good image quality can be formed on the recording medium without the image being deteriorated.
以上、本発明の画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。 Although the image forming apparatus of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. Of course.
10…インクジェット記録装置、12…インク吐出ヘッド、14…処理液吐出ヘッド、16…記録媒体、18…液体貯蔵/装填部、26…UV光照射部、28…プラテン、50…吐出ヘッド、51…ノズル、52…圧力室、53…供給口、55…共通流路、56…振動板、58…圧電素子、58a…圧電体、58b…個別電極、80…プリント制御部、84…インク用ヘッドドライバ、85…処理液用ヘッドドライバ、92…光源ドライバ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1の液体を記録媒体の記録面に対して吐出する第1の液体吐出手段と、
前記記録媒体の記録面の前記第1の液体が吐出された領域に対して前記第2の液体を吐出する第2の液体吐出手段と、
前記記録媒体を挟んで前記第2の液体吐出手段に対向する位置に配置され、前記記録媒体の記録面上で前記第1の液体と前記第2の液体が混合した混合液体に対して前記記録媒体の記録面の裏側から放射線を照射する放射線照射手段と、を備え、
前記記録媒体は、前記放射線を透過する媒体であることを特徴とする画像形成装置。 Either one of the first liquid and the second liquid containing the coloring material contains a radiation curable polymerizable compound, and the other contains a curing initiator,
First liquid ejecting means for ejecting the first liquid onto a recording surface of a recording medium;
Second liquid ejecting means for ejecting the second liquid to an area where the first liquid is ejected on the recording surface of the recording medium;
The recording is arranged with respect to the mixed liquid in which the first liquid and the second liquid are mixed on the recording surface of the recording medium, which is disposed at a position facing the second liquid ejecting unit with the recording medium interposed therebetween. Radiation irradiating means for irradiating radiation from the back side of the recording surface of the medium,
The image forming apparatus, wherein the recording medium is a medium that transmits the radiation.
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