JP6968335B2 - Ink ejection device and ink ejection method - Google Patents

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本発明は、インク吐出装置及びインク吐出方法に関する。 The present invention relates to an ink ejection device and an ink ejection method.

インクジェット記録方法は、インク液滴を吐出させ記録媒体に付着させて記録する方法である。この方法は、記録プロセスが単純なことから低コストで多色化が可能であり、非接触印刷のため重ね印刷が可能で印刷品位を上げ易く、騒音無しで高速記録ができるため、家庭用プリンタから商業用プリンタまで幅広く利用されている。 The inkjet recording method is a method of ejecting ink droplets and adhering them to a recording medium for recording. Since this method has a simple recording process, it is possible to increase the number of colors at low cost. Since it is non-contact printing, it is possible to perform overprinting, it is easy to improve the print quality, and it is possible to record at high speed without noise, so it is a home printer. Widely used from commercial printers to commercial printers.

インクジェット記録用の水性インクとしては、水性媒体中に染料を溶解させた水性染料インクや、有機溶剤中に油溶性染料を溶解した溶剤系インクが使用されている。一般に環境、安全面からオフィスや家庭では、水溶性染料を水または水と水溶性有機溶剤とに溶解させたものが使用されている。一方で、記録画像の耐水性や色再現性の観点から、顔料を微粒子状にして水に分散させた水性顔料インクや、産業用インクとして高光沢を有するメタリック顔料を分散させたインクが注目されている。 As the water-based ink for inkjet recording, a water-based dye ink in which a dye is dissolved in an aqueous medium and a solvent-based ink in which an oil-soluble dye is dissolved in an organic solvent are used. Generally, from the viewpoint of environment and safety, water-soluble dyes dissolved in water or water and a water-soluble organic solvent are used in offices and homes. On the other hand, from the viewpoint of water resistance and color reproducibility of recorded images, water-based pigment inks in which pigments are made into fine particles and dispersed in water, and inks in which metallic pigments having high gloss are dispersed as industrial inks are attracting attention. ing.

しかし、顔料インクを用いて光沢紙に記録すると、色材である顔料がインク受容層内部まで浸透せず、光沢紙表面上に残り、塗膜を形成する。このため、普通紙に顔料インクで記録する場合やインク受容層内部まで浸透する染料インクで記録する場合と比較し、記録面の耐擦性が劣ってしまう。これを解決するために、インク中にウレタン樹脂やアクリル樹脂を添加して耐擦性を高める手段がとられる。 However, when recording on glossy paper using pigment ink, the pigment, which is a coloring material, does not penetrate into the ink receiving layer and remains on the glossy paper surface to form a coating film. Therefore, the scratch resistance of the recording surface is inferior as compared with the case of recording on plain paper with pigment ink or the case of recording with dye ink penetrating into the ink receiving layer. In order to solve this problem, a means of adding urethane resin or acrylic resin to the ink to improve the abrasion resistance is taken.

しかし、これら顔料や樹脂粒子といった固形分を分散させたインクでは固形分の沈降によって、インクが不均一化して濃度ムラが生じることや、沈降して凝集した固形分がノズルの目詰まりを引き起こし、吐出が不安定になることがある。 However, in inks in which solids such as pigments and resin particles are dispersed, the sedimentation of the solids causes the ink to become non-uniform and uneven in concentration, and the solids that have settled and aggregated cause clogging of the nozzle. Discharge may become unstable.

これに対して特許文献1では、顔料などの固形分が沈殿することなく分散している状態を維持させるために、圧力制御によりインクタンクとインクジェットヘッドとの間でインクを循環させる機構を備えた装置が開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 is provided with a mechanism for circulating ink between an ink tank and an inkjet head by pressure control in order to maintain a state in which solids such as pigments are dispersed without precipitation. The device is disclosed.

圧力制御によるインクの循環においては、インク中の水分が蒸発して粘度が上昇した場合に一定の流量を保つことができず、循環が不十分になりやすいという課題がある。
本発明は、樹脂を含み良好な耐擦性を有しながらも、水分蒸発時に粘度上昇の抑制が可能なインクを用いることにより、常にほぼ一定の流量でインク収容容器とインク吐出ヘッドとの間でインクを循環させる機構を備えたインク吐出装置を提供することを目的とする。
In the circulation of ink by pressure control, there is a problem that a constant flow rate cannot be maintained when the water content in the ink evaporates and the viscosity increases, and the circulation tends to be insufficient.
The present invention uses an ink that contains a resin and has good abrasion resistance, but can suppress an increase in viscosity when water evaporates, so that the ink is always between the ink container and the ink ejection head at a substantially constant flow rate. It is an object of the present invention to provide an ink ejection device provided with a mechanism for circulating ink in the ink.

本発明者らが上記課題について鋭意検討した結果、ウレタン樹脂粒子と特定のアミン化合物を併用したインクを使用することで、耐擦性を担保しつつ、水分蒸発時の粘度上昇を抑制することが可能であることを見出した。 As a result of diligent studies by the present inventors, it is possible to suppress an increase in viscosity during water evaporation while ensuring abrasion resistance by using an ink in which urethane resin particles and a specific amine compound are used in combination. I found it possible.

すなわち、本発明は、以下に記載する通りのインク吐出装置に係るものである。
インクを収容するインク収容容器と、該インク収容容器から供給されるインクを吐出する吐出ヘッドと、を備えたインク吐出装置であって、前記吐出ヘッドは、個別液室と、前記インクを個別液室に流入させる流入経路と、前記インクを前記個別液室から流出させる流出経路と、前記インクを吐出するノズルとを備えており、前記インク吐出装置には前記流出流路から流出した前記インクを前記流入流路に向かって循環させる循環手段が設けられており、前記インクは、色材、有機溶剤、樹脂粒子、アミン化合物及び水を含有し、前記樹脂粒子がアニオン性ウレタン樹脂のみであり、前記樹脂粒子の前記インクにおける含有量(質量基準)を1とした場合に、前記アミン化合物の含有量が0.01以上0.08以下であり、前記アミン化合物が沸点120℃以上200℃以下、且つ分子量100以下の有機アミン化合物であり、前記アミン化合物の前記インクにおける含有量が0.01質量%以上0.8質量%以下であるインク吐出装置。
That is, the present invention relates to the ink ejection device as described below.
An ink ejection device including an ink accommodating container for accommodating ink and an ejection head for ejecting ink supplied from the ink accommodating container, wherein the ejection head has an individual liquid chamber and the ink as an individual liquid. The ink ejection device includes an inflow path for flowing into the chamber, an outflow path for ejecting the ink from the individual liquid chamber, and a nozzle for ejecting the ink, and the ink ejection device receives the ink discharged from the outflow channel. A circulation means for circulating toward the inflow flow path is provided, and the ink contains a coloring material, an organic solvent, resin particles, an amine compound and water, and the resin particles are only anionic urethane resin. When the content (mass basis) of the resin particles in the ink is 1, the content of the amine compound is 0.01 or more and 0.08 or less , and the amine compound has a boiling point of 120 ° C. or more and 200 ° C. or less. An ink ejection device which is an organic amine compound having a molecular weight of 100 or less and in which the content of the amine compound in the ink is 0.01% by mass or more and 0.8% by mass or less.

本発明により、樹脂を含み良好な耐擦性を有しながらも、水分蒸発時のインク粘度の上昇を抑えることができ、インク循環機能を有する吐出装置において、常にほぼ一定の流量でインクを循環させることが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to suppress an increase in ink viscosity at the time of water evaporation while having good scratch resistance including resin, and in a ejection device having an ink circulation function, ink is always circulated at a substantially constant flow rate. It is possible to make it.

図1は、本発明のインク吐出装置の機構部の一例を示す概略側面図である。FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a mechanical unit of the ink ejection device of the present invention. 図2は、図1のインク吐出装置の要部平面説明図である。FIG. 2 is an explanatory plan view of a main part of the ink ejection device of FIG. 図3は、本発明のインク吐出装置におけるインク吐出ヘッドの一例を示す外観斜視図である。FIG. 3 is an external perspective view showing an example of an ink ejection head in the ink ejection device of the present invention. 図4は、図3のインク吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view in a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the ink ejection head of FIG. 図5は、図3のインク吐出ヘッドのノズル配列方向と平行な方向の一部断面説明図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional explanatory view of the ink ejection head of FIG. 3 in a direction parallel to the nozzle arrangement direction. 図6は、図3のインク吐出ヘッドのノズル板の平面説明図である。FIG. 6 is a plan view of the nozzle plate of the ink ejection head of FIG. 図7Aは、図3のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。FIG. 7A is a plan explanatory view of each member constituting the flow path member of the ink ejection head of FIG. 図7Bは、図3のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。FIG. 7B is a plan explanatory view of each member constituting the flow path member of the ink ejection head of FIG. 図7Cは、図3のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。FIG. 7C is a plan explanatory view of each member constituting the flow path member of the ink ejection head of FIG. 図7Dは、図3のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。FIG. 7D is a plan explanatory view of each member constituting the flow path member of the ink ejection head of FIG. 図7Eは、図3のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。FIG. 7E is a plan explanatory view of each member constituting the flow path member of the ink ejection head of FIG. 図7Fは、図3のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。FIG. 7F is a plan explanatory view of each member constituting the flow path member of the ink ejection head of FIG. 図8Aは、図3のインク吐出ヘッドの共通液室部材を構成する各部材の平面説明図である。FIG. 8A is a plan explanatory view of each member constituting the common liquid chamber member of the ink ejection head of FIG. 図8Bは、図3のインク吐出ヘッドの共通液室部材を構成する各部材の平面説明図である。FIG. 8B is a plan explanatory view of each member constituting the common liquid chamber member of the ink ejection head of FIG. 図9は、本発明に係るインク循環システムの一例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing an example of the ink circulation system according to the present invention. 図10は、図4のA−A’断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA'of FIG. 図11は、図4のB−B’断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line BB'of FIG. 図12は、本発明のインク吐出装置におけるインク吐出ヘッドの一例を示す断面説明図である。FIG. 12 is a cross-sectional explanatory view showing an example of an ink ejection head in the ink ejection device of the present invention. 図13は、図12のインク吐出ヘッドの断面説明図である。FIG. 13 is a cross-sectional explanatory view of the ink ejection head of FIG.

(インク吐出装置及びインク吐出方法)
本発明のインク吐出装置は、インクを収容するインク収容容器と、該インク収容容器から供給されるインクを吐出する吐出ヘッドと、を備えたインク吐出装置である。
そして、インク収容容器には、色材、有機溶剤、樹脂粒子、アミン化合物及び水を含有するインクが収容されている。
そして、前記インク吐出ヘッドは、個別液室、前記インクを個別液室に流入するための流入流路、及び前記インクを前記個別液室から流出するための流出流路、及び前記インクを吐出するノズル、を有している。
また、本発明のインク吐出装置は、前記インクを前記流出流路から前記流入流路に向かって循環させる循環手段を有する。
前記インクが充填されるインク収容容器と、前記個別液室に前記流入流路を介して前記インクを供給するインク供給部と、前記インク収容容器と前記インク供給部との間で、前記インクを循環させる往路及び復路の送液経路とを有することがより好ましい。
本発明のインク吐出方法(以下、「記録方法」と称することもある。)は、本発明のインク吐出装置を用いて好適に実施することができる。
(Ink ejection device and ink ejection method)
The ink ejection device of the present invention is an ink ejection device including an ink containing container for accommodating ink and an ejection head for ejecting ink supplied from the ink containing container.
The ink container contains an ink containing a coloring material, an organic solvent, resin particles, an amine compound, and water.
Then, the ink ejection head ejects an individual liquid chamber, an inflow flow path for flowing the ink into the individual liquid chamber, an outflow flow path for discharging the ink from the individual liquid chamber, and the ink. Has a nozzle.
Further, the ink ejection device of the present invention has a circulation means for circulating the ink from the outflow flow path toward the inflow flow path.
The ink is supplied between the ink container filled with the ink, the ink supply unit that supplies the ink to the individual liquid chamber via the inflow flow path, and the ink storage container and the ink supply unit. It is more preferable to have an outbound and inbound liquid feeding routes to be circulated.
The ink ejection method of the present invention (hereinafter, also referred to as “recording method”) can be suitably carried out by using the ink ejection device of the present invention.

本発明のインク吐出装置(以下、「記録装置」と称することもある。)は、インク循環機構を備えるインク吐出装置では、インクの水分蒸発時の粘度上昇により十分な循環流量を確保できなくなるという知見に基づくものである。特に、一例として圧力制御によるインク循環機構を備えるインク吐出装置で、この問題は顕著である。
本発明のインク吐出装置は、前記インクを前記流入流路から前記個別液室を通じて前記流出流路に向かう方向に循環させる過程で、前記インクが水分蒸発時の粘度上昇を抑制できる特徴を有するため、圧力制御により一定の流量を保持できる。
まず本発明のインク吐出装置に用いるインクである、色材、有機溶剤、樹脂粒子、アミン化合物及び水を含有し、前記樹脂粒子がアニオン性ウレタン樹脂であり、前記アミン化合物が沸点120℃以上200℃以下、且つ分子量100以下の有機アミン化合物であるインクについて説明する。
In the ink ejection device of the present invention (hereinafter, also referred to as "recording apparatus"), in an ink ejection device provided with an ink circulation mechanism, it is said that a sufficient circulation flow rate cannot be secured due to an increase in viscosity when the water content of the ink evaporates. It is based on the knowledge. In particular, this problem is remarkable in an ink ejection device provided with an ink circulation mechanism by pressure control as an example.
This is because the ink ejection device of the present invention has a feature that the ink can suppress an increase in viscosity when water is evaporated in the process of circulating the ink from the inflow channel to the outflow channel through the individual liquid chamber. , A constant flow rate can be maintained by pressure control.
First, it contains a coloring material, an organic solvent, resin particles, an amine compound and water, which are inks used in the ink ejection device of the present invention, the resin particles are anionic urethane resin, and the amine compound has a boiling point of 120 ° C. or higher and 200 ° C. or higher. An ink which is an organic amine compound having a temperature of ℃ or less and a molecular weight of 100 or less will be described.

本発明においては、インク中に含まれる樹脂粒子にアニオン性ウレタン樹脂を用いることで光沢紙に記録した場合の画像の耐擦性の向上と良好なメンテナンス性の両立を可能としている。これは、ポリウレタン樹脂は基材に対する密着性に優れ、高い耐摩耗性を有するためである。また、樹脂粒子の粒子径を小さくすることが好ましい。これにより、色材とメディア、色材と色材との隙間を埋めるようにして塗膜を形成することが可能となり、より高い耐擦性を得ることができる。さらに、吐出安定性と保存安定性の観点から、アニオン性ウレタン樹脂としてはポリカーボネート系ウレタン樹脂またはポリエステル系ウレタン樹脂を用いることが好ましい。 In the present invention, by using an anionic urethane resin for the resin particles contained in the ink, it is possible to improve the scratch resistance of the image when recorded on glossy paper and to achieve both good maintainability. This is because the polyurethane resin has excellent adhesion to the base material and has high abrasion resistance. Further, it is preferable to reduce the particle size of the resin particles. This makes it possible to form a coating film so as to fill the gap between the coloring material and the media, and between the coloring material and the coloring material, and it is possible to obtain higher abrasion resistance. Further, from the viewpoint of discharge stability and storage stability, it is preferable to use a polycarbonate-based urethane resin or a polyester-based urethane resin as the anionic urethane resin.

さらに、本発明においては、インク中に沸点120以上200℃以下且つ、分子量100以下のアミン化合物を含むことにより、水分蒸発時の粘度上昇を押さえ、圧力制御による一定の流量での循環を可能にして、高い吐出安定性とメンテナンス性との両立を可能にしている。これは、アミン化合物の分子量を小さくすることで、水分散性樹脂のカウンターイオンとして置換が起こり、水よりも沸点の高いアミン化合物をインク中に配合することで、水分蒸発時においても、樹脂粒子のカウンターイオンの蒸発を防ぎ、安定した分散状態を保つことで、インクの粘度上昇を抑制している。また、樹脂粒子のインクにおける含有量(質量基準)を1とした場合に、前記アミン化合物の含有量が0.01以上1.00以下とすることが好ましく、この範囲ならばアミン化合物による水分蒸発時のインク粘度上昇の抑制効果を発揮しながら、保存安定性を確保することができる。これにより、高い耐擦性と吐出安定性、メンテナンス性の両立が可能となる。 Further, in the present invention, by containing an amine compound having a boiling point of 120 or more and 200 ° C. or less and a molecular weight of 100 or less in the ink, it is possible to suppress an increase in viscosity at the time of water evaporation and enable circulation at a constant flow rate by pressure control. Therefore, it is possible to achieve both high discharge stability and maintainability. By reducing the molecular weight of the amine compound, substitution occurs as a counter ion of the water-dispersible resin, and by blending the amine compound having a boiling point higher than that of water in the ink, the resin particles are formed even when the water is evaporated. By preventing the evaporation of the counter ions and maintaining a stable dispersed state, the increase in the viscosity of the ink is suppressed. Further, when the content (mass standard) of the resin particles in the ink is 1, the content of the amine compound is preferably 0.01 or more and 1.00 or less, and if it is in this range, water evaporation by the amine compound. It is possible to secure storage stability while exerting the effect of suppressing an increase in ink viscosity at the time. This makes it possible to achieve both high scratch resistance, discharge stability, and maintainability.

また、インクの25℃における静的表面張力が20mN/m以上27mN/m以下であることが好ましい。さらに好ましくは、フッ素系の界面活性剤と、後述する式(V)で表されるようなアセチレングリコール系の界面活性剤及び/又は後述する式(VII)で表されるような抑泡剤と、を添加することが好ましい。これらの界面活性剤、抑泡剤を添加することで、普通紙で高い濃度とインクの抑泡性を両立できる。 Further, it is preferable that the static surface tension of the ink at 25 ° C. is 20 mN / m or more and 27 mN / m or less. More preferably, a fluorine-based surfactant, an acetylene glycol-based surfactant as represented by the formula (V) described later, and / or a defoaming agent represented by the formula (VII) described later. , Is preferably added. By adding these surfactants and defoaming agents, it is possible to achieve both high concentration and defoaming property of ink on plain paper.

以後、さらに、本発明において用いるインク、インク吐出装置及びインク吐出方法について、詳細に説明する。 Hereinafter, the ink, the ink ejection device, and the ink ejection method used in the present invention will be described in detail.

<インク>
−樹脂粒子−
本発明におけるインクには、樹脂粒子として、アニオン性ウレタン樹脂を添加することにより、光沢紙耐擦性の向上と良好なメンテナンス性の両立を可能としている。
ポリウレタン樹脂は、ポリイソシアネートとポリオールとの反応性生物である。ポリウレタン樹脂の特徴として、凝集力が弱いポリオール成分からなるソフトセグメントと、凝集力の強いウレタン結合からなるハードセグメントのそれぞれの性能を発揮することが挙げられる。ソフトセグメントはやわらかく、引き伸ばしや折り曲げなど基材の変形に強い。一方、ハードセグメントは基材に対する密着性が高く、耐摩耗性に優れている。そのため、インク中に添加することで、高い光沢紙耐擦性が期待できる。
<Ink>
-Resin particles-
By adding an anionic urethane resin as resin particles to the ink in the present invention, it is possible to achieve both improvement in scratch resistance of glossy paper and good maintainability.
Polyurethane resin is a reactive organism of polyisocyanate and polyol. One of the characteristics of the polyurethane resin is that it exhibits the performance of a soft segment made of a polyol component having a weak cohesive force and a hard segment made of a urethane bond having a strong cohesive force. The soft segment is soft and resistant to deformation of the base material such as stretching and bending. On the other hand, the hard segment has high adhesion to the base material and is excellent in wear resistance. Therefore, high glossy paper abrasion resistance can be expected by adding it to the ink.

ポリウレタン樹脂粒子は、水分散性であり、特にO/W型の水分散体として用いることが好ましい。またこのような分散体には、乳化剤を用いてポリウレタン樹脂を乳化した水分散体と、乳化剤の作用を有する官能基を共重合等により導入した自己乳化型の水分散体がある。
中でも、分散安定性に優れていることから、自己乳化型のアニオン性ポリカーボネート系またはポリエステル系ポリウレタン樹脂水分散体が好ましい。さらに、分散安定性、インクの保存安定性の観点から、ポリカーボネート系のポリウレタン樹脂水分散体であることがより好ましい。
The polyurethane resin particles are water-dispersible, and are particularly preferable to be used as an O / W type water dispersion. Further, such a dispersion includes an aqueous dispersion obtained by emulsifying a polyurethane resin using an emulsifier and a self-emulsifying type aqueous dispersion in which a functional group having an emulsifying action is introduced by copolymerization or the like.
Of these, a self-emulsifying anionic polycarbonate-based or polyester-based polyurethane resin aqueous dispersion is preferable because of its excellent dispersion stability. Further, from the viewpoint of dispersion stability and ink storage stability, a polycarbonate-based polyurethane resin aqueous dispersion is more preferable.

前記樹脂粒子の粒子径(D50)は分散液の粘度に関係しており、組成が同じものであれば、粒子径が小さくなるほど、同一固形分での粘度は高くなる。本発明においては、光沢紙に記録した際の画像耐擦性の観点から、樹脂粒子の粒子径(D50)は10nm以上100nm以下であることが好ましく、10nm以上50nm以下であることがより好ましい。粒子径(D50)が10nm以上の樹脂粒子を用いることで、インクの増粘を防止することができ、保存安定性も向上する。さらに、粒子径(D50)が100nm以下の樹脂粒子を用いるが好ましく、画像の伸びを抑制する高い耐擦性を得ることができる。さらに、10nm以上50nm以下であることがより好ましく、擦過後、画像はがれのない画像を形成することが可能である。 The particle size (D50) of the resin particles is related to the viscosity of the dispersion liquid, and if the composition is the same, the smaller the particle size, the higher the viscosity with the same solid content. In the present invention, the particle size (D50) of the resin particles is preferably 10 nm or more and 100 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 50 nm or less, from the viewpoint of image abrasion resistance when recorded on glossy paper. By using resin particles having a particle size (D50) of 10 nm or more, thickening of the ink can be prevented and storage stability is also improved. Further, it is preferable to use resin particles having a particle size (D50) of 100 nm or less, and high scratch resistance that suppresses image elongation can be obtained. Further, it is more preferably 10 nm or more and 50 nm or less, and it is possible to form an image without peeling after rubbing.

また、前記樹脂粒子は、前記色材を紙面に定着させる働きを有し、常温で被膜化して色材の定着性を向上させることが好ましい。そのため、前記水分散性樹脂の最低造膜温度(MFT)は30℃以下であることが好ましい。また、前記水分散性樹脂のガラス転移温度が−40℃以下になると樹脂皮膜の粘稠性が強くなり印字物にタックが生じるため、ガラス転移温度が−30℃以上の水分散性樹脂であることが好ましい。
前記水分散性樹脂のインク中含有量は1質量%〜10質量%であることが望ましく、1.5質量%〜5質量%であることがより好ましい。含有量が1質量%以上であることで、より良好な耐擦性を得ることができ、10質量%以下であることで、水分蒸発時の粘度上昇が抑制され、良好なメンテナンス性を保つことができる。
Further, the resin particles have a function of fixing the coloring material on the paper surface, and it is preferable to form a film at room temperature to improve the fixing property of the coloring material. Therefore, the minimum film-forming temperature (MFT) of the water-dispersible resin is preferably 30 ° C. or lower. Further, when the glass transition temperature of the water-dispersible resin is −40 ° C. or lower, the viscosity of the resin film becomes strong and tack occurs on the printed matter. Therefore, the water-dispersible resin has a glass transition temperature of −30 ° C. or higher. Is preferable.
The content of the water-dispersible resin in the ink is preferably 1% by mass to 10% by mass, more preferably 1.5% by mass to 5% by mass. When the content is 1% by mass or more, better abrasion resistance can be obtained, and when it is 10% by mass or less, the increase in viscosity at the time of water evaporation is suppressed and good maintainability is maintained. Can be done.

さらに、本発明では色材のインクにおける含有量(質量基準)を1とした場合に、前記樹脂粒子の含有量が0.05以上2以下であることが好ましい。色材の含有量(質量基準)1に対して0.05以上であることで定着性を確保することができ、2以下とすることで良好な吐出安定性を確保することができる。 Further, in the present invention, when the content (mass standard) of the coloring material in the ink is 1, the content of the resin particles is preferably 0.05 or more and 2 or less. Fixability can be ensured when the content of the coloring material (based on mass) is 0.05 or more, and good ejection stability can be ensured when the content is 2 or less.

また、本発明におけるインク中に含まれる水分散性樹脂は、前記アニオン性ポリウレタン樹脂水分散体に加えて、他の水分散性樹脂を用いることができる。他の水分散性樹脂としては、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。 Further, as the water-dispersible resin contained in the ink in the present invention, another water-dispersible resin can be used in addition to the anionic polyurethane resin water dispersion. Examples of other water-dispersible resins include acrylic resins, styrene acrylic resins, acrylic silicone resins, and fluororesins.

−アミン化合物−
本発明は、インク中に、沸点120℃以上200℃以下、好ましくは沸点130℃以上180℃以下、且つ分子量100以下、好ましくは分子量90以下であるアミン化合物を含有する。また、前記樹脂粒子のインクにおける含有量(質量基準)を1とした場合に、前記アミン化合物の含有量は0.01以上1.00以下が好ましく、0.01以上0.08以下が更に好ましい。上記範囲内であることにより良好なメンテナンス性を実現している。
-Amine compound-
The present invention contains an amine compound having a boiling point of 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, preferably a boiling point of 130 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, and a molecular weight of 100 or lower, preferably 90 ° C. or lower. Further, when the content (mass standard) of the resin particles in the ink is 1, the content of the amine compound is preferably 0.01 or more and 1.00 or less, and more preferably 0.01 or more and 0.08 or less. .. Good maintainability is realized by being within the above range.

アミン化合物は、1級、2級、3級、4級アミン及びそれらの塩のいずれであっても構わない。なお、4級アミンとは、窒素原子に4つのアルキル基が置換した化合物を意味する。 The amine compound may be any of primary, secondary, tertiary and quaternary amines and salts thereof. The quaternary amine means a compound in which a nitrogen atom is substituted with four alkyl groups.

前記アミン化合物としては、次の式(I)または式(II)で表される化合物が好ましい。 As the amine compound, a compound represented by the following formula (I) or formula (II) is preferable.

Figure 0006968335
[式(I)中、R1、R2、R3は水素原子、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、ヒドロキシエチル基を示す。但し、すべて水素原子である場合を除く。]
Figure 0006968335
[In the formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 represent a hydrogen atom, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a hydroxyethyl group. However, this does not apply when all are hydrogen atoms. ]

Figure 0006968335
[式(II)中、R4、R5、R6は水素原子、メチル基、エチル基、ヒドロキシメチル基、1〜4のアルキル基を示す。]
Figure 0006968335
[In formula (II), R 4 , R 5 , and R 6 represent a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a hydroxymethyl group, and an alkyl group of 1 to 4. ]

式(I)および式(II)で表される化合物としては、例えば、1−アミノ−2−プロパノール、3−アミノ−1−プロパノール、N−メチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、1−アミノ−2−メチル−プロパノールなどが挙げられる。
前記アミン化合物のインク中の含有量は特に制限はないが、インクのpH調整の観点から、0.01質量%〜5質量%が好ましく、0.05質量%〜2質量%が特に好ましい。また、インク中に含まれるアミン化合物は、前記アミン化合物に加えて他のアミン化合物を併用して用いることができる。
Examples of the compound represented by the formula (I) and the formula (II) include 1-amino-2-propanol, 3-amino-1-propanol, N-methylethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, 1 -Amino-2-methyl-propanol and the like can be mentioned.
The content of the amine compound in the ink is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass to 5% by mass, particularly preferably 0.05% by mass to 2% by mass, from the viewpoint of adjusting the pH of the ink. Further, the amine compound contained in the ink can be used in combination with another amine compound in addition to the amine compound.

−有機溶剤−
本発明のインクには、有機溶剤として、溶解性パラメーター(SP値)が11.8〜14.0の範囲である多価アルコールを用いることが好ましい。該溶解性パラメーター(SP値)11.8〜14.0の範囲である多価アルコールとしては、下記の化合物が挙げられる。
3−メチル−1,3−ブタンジオール(SP値:12.05)、1,2−ブタンジオール(SP値:12.75)、1,3−ブタンジオール(SP値:12.75)、1,4−ブタンジオール(SP値:12.95)、2,3−ブタンジオール(SP値:12.55)、1,2−プロパンジオール(SP値:13.48)、1,3−プロパンジオール(SP値:13.72)、1,2−ヘキサンジオール(SP値:11.80)、1,6−ヘキサンジオール(SP値:11.95)、3−メチル−1,5−ペンタンジオール(SP値:11.80)、トリエチレングリコール(SP値:12.12)、ジエチレングリコール(SP値:13.02)が挙げられる。特に好ましくは、3−メチル−1,3−ブタンジオール(SP値:12.05)、1,2−ブタンジオール(SP値:12.75)、1,3−ブタンジオール(SP値:12.75)、1,4−ブタンジオール(SP値:12.95)、2,3−ブタンジオール(SP値:12.55)、1,2−プロパンジオール(SP値:13.48)、1,3−プロパンジオール(SP値:13.72)が好ましい。
-Organic solvent-
For the ink of the present invention, it is preferable to use a polyhydric alcohol having a solubility parameter (SP value) in the range of 11.8 to 14.0 as the organic solvent. Examples of the polyhydric alcohol having a solubility parameter (SP value) in the range of 11.8 to 14.0 include the following compounds.
3-Methyl-1,3-butanediol (SP value: 12.05), 1,2-butanediol (SP value: 12.75), 1,3-butanediol (SP value: 12.75), 1 , 4-Butanediol (SP value: 12.95), 2,3-Butanediol (SP value: 12.55), 1,2-Propanediol (SP value: 13.48), 1,3-Propanediol (SP value: 13.72), 1,2-hexanediol (SP value: 11.80), 1,6-hexanediol (SP value: 11.95), 3-methyl-1,5-pentanediol (SP value: 11.95) SP value: 11.80), triethylene glycol (SP value: 12.12), diethylene glycol (SP value: 13.02) can be mentioned. Particularly preferred are 3-methyl-1,3-butanediol (SP value: 12.05), 1,2-butanediol (SP value: 12.75), and 1,3-butanediol (SP value: 12.). 75), 1,4-butanediol (SP value: 12.95), 2,3-butanediol (SP value: 12.55), 1,2-propanediol (SP value: 13.48), 1, 3-Propanediol (SP value: 13.72) is preferable.

また、本発明のインクには、上記多価アルコールに加えて、その他の湿潤剤を併用することができる。上記多価アルコールとその他の湿潤剤量比(質量比)は、他の添加剤の種類や量にも少なからず依存するので、一概に云えないが、例えば10/90〜90/10の範囲であることが好ましく、40/60〜60/40であることがより好ましい。該湿潤剤としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、その他の湿潤剤などが挙げられる。 Further, in addition to the above-mentioned polyhydric alcohol, other wetting agents can be used in combination with the ink of the present invention. The ratio of the amount of the polyhydric alcohol to the other wetting agent (mass ratio) depends not a little on the type and amount of other additives, so it cannot be said unconditionally, but for example, in the range of 10/90 to 90/10. It is preferably present, and more preferably 40/60 to 60/40. Examples of the wetting agent include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, ethylene carbonate, and the like. Other wetting agents and the like can be mentioned.

前記多価アルコール類としては、例えば、ジプロピレングリコール(bp232℃)、1,5−ペンタンジオール(bp242℃)、3−メチル−1,3−ブタンジオール(bp203℃)、プロピレングリコール(bp187℃)、2−メチル−2,4−ペンタンジオール(bp197℃)、エチレングリコール(bp196〜198℃)、トリプロピレングリコール(bp267℃)、ヘキシレングリコール(bp197℃)、ポリエチレングリコール(粘調液体〜固体)、ポリプロピレングリコール(bp187℃)、1,6−ヘキサンジオール(bp253〜260℃)、1,2,6−ヘキサントリオール(bp178℃)、トリメチロールエタン(固体、mp199〜201℃)、トリメチロールプロパン(固体、mp61℃)などが挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohols include dipropylene glycol (bp232 ° C.), 1,5-pentanediol (bp242 ° C.), 3-methyl-1,3-butanediol (bp203 ° C.), and propylene glycol (bp187 ° C.). , 2-Methyl-2,4-pentanediol (bp197 ° C), ethylene glycol (bp196-198 ° C), tripropylene glycol (bp267 ° C), hexylene glycol (bp197 ° C), polyethylene glycol (viscous liquid to solid) , Polyethylene glycol (bp187 ° C), 1,6-hexanediol (bp253-260 ° C), 1,2,6-hexanetriol (bp178 ° C), trimethylolethane (solid, mp199-201 ° C), trimethylolpropane (solid, mp199-201 ° C) Solid, mp61 ° C.) and the like.

前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル(bp135℃)、エチレングリコールモノブチルエーテル(bp171℃)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(bp194℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(bp231℃)、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル(bp229℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(bp132℃)、などが挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether (bp135 ° C.), ethylene glycol monobutyl ether (bp171 ° C.), diethylene glycol monomethyl ether (bp194 ° C.), diethylene glycol monobutyl ether (bp231 ° C.), and ethylene glycol mono. -2-Ethylhexyl ether (bp229 ° C.), propylene glycol monoethyl ether (bp132 ° C.), and the like can be mentioned.

前記多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル(bp237℃)、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether (bp237 ° C.) and ethylene glycol monobenzyl ether.

前記含窒素複素環化合物としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(bp202℃)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(bp226℃)、ε−カプロラクタム(bp270℃)、γ-ブチロラクトン(bp204〜205℃)などが挙げられる。 Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include N-methyl-2-pyrrolidone (bp202 ° C.), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (bp226 ° C.), ε-caprolactam (bp270 ° C.), and γ-butyrolactone. (Bp204 to 205 ° C.) and the like.

前記アミド類としては、例えば、ホルムアミド(bp210℃)、N−メチルホルムアミド(bp199〜201℃)、N,N−ジメチルホルムアミド(bp153℃)、N,N−ジエチルホルムアミド(bp176〜177℃)などが挙げられる。 Examples of the amides include formamide (bp210 ° C.), N-methylformamide (bp199 to 201 ° C.), N, N-dimethylformamide (bp153 ° C.), N, N-diethylformamide (bp176 to 177 ° C.) and the like. Can be mentioned.

前記アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン(bp170℃)、ジエタノールアミン(bp268℃)、トリエタノールアミン(bp360℃)、N,N−ジメチルモノエタノールアミン(bp139℃)、N−メチルジエタノールアミン(bp243℃)、N−メチルエタノールアミン(bp159℃)、N−フェニルエタノールアミン(bp282〜287℃)、3−アミノプロピルジエチルアミン(bp169℃)などが挙げられる。 Examples of the amines include monoethanolamine (bp170 ° C.), diethanolamine (bp268 ° C.), triethanolamine (bp360 ° C.), N, N-dimethylmonoethanolamine (bp139 ° C.), and N-methyldiethanolamine (bp243 ° C.). ), N-Methylethanolamine (bp159 ° C.), N-phenylethanolamine (bp282-287 ° C.), 3-aminopropyldiethylamine (bp169 ° C.) and the like.

前記含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド(bp139℃)、スルホラン(bp285℃)、チオジグリコール(bp282℃)などが挙げられる。 Examples of the sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide (bp 139 ° C.), sulfolane (bp 285 ° C.), thiodiglycol (bp 282 ° C.) and the like.

前記インク中における溶解性パラメーター(SP値)11.8〜14.0の範囲である多価アルコールと前記湿潤剤の有機溶剤の合計含有量は、インク全体の30〜50質量%を含有することが好ましい。
前記含有量が30質量%未満であると水分蒸発時の粘度が著しく上昇し、50質量%を超えると乾燥性が厳しくなることがある。
The total content of the polyhydric alcohol having a solubility parameter (SP value) in the range of 11.8 to 14.0 in the ink and the organic solvent of the wetting agent shall be 30 to 50% by mass of the entire ink. Is preferable.
If the content is less than 30% by mass, the viscosity at the time of evaporation of water increases remarkably, and if it exceeds 50% by mass, the drying property may become severe.

−浸透剤−
上記有機溶剤と混合して使用される浸透剤としては、炭素数8〜11の非湿潤剤性ポリオール化合物又はグリコールエーテル化合物を少なくとも1種を含有することが好ましい。
ここで、非湿潤剤性とは、25℃の水中において0.2〜5.0質量%の間の溶解度を有することを意味する。これらの浸透剤の中でも、下記一般式(III)で表される1,3−ジオール化合物が好ましく、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール[溶解度:4.2%(25℃)]、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール[溶解度:2.0%(25℃)]が特に好ましい。
-Penetrating agent-
As the penetrant used in combination with the organic solvent, it is preferable to contain at least one non-wetting agent-type polyol compound or glycol ether compound having 8 to 11 carbon atoms.
Here, the non-wetting agent property means having a solubility of 0.2 to 5.0% by mass in water at 25 ° C. Among these penetrants, the 1,3-diol compound represented by the following general formula (III) is preferable, 2-ethyl-1,3-hexanediol [solubility: 4.2% (25 ° C.)], 2 , 2,4-trimethyl-1,3-pentanediol [solubility: 2.0% (25 ° C.)] is particularly preferable.

Figure 0006968335
[式(III)中、R7はメチル基又はエチル基であり、R8は水素又はメチル基であり、R9はエチル基又はプロピル基である。]
Figure 0006968335
[In formula (III), R 7 is a methyl group or an ethyl group, R 8 is a hydrogen or a methyl group, and R 9 is an ethyl group or a propyl group. ]

その他の非湿潤剤性ポリオール化合物として、脂肪族ジオールとしては、例えば、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、5−ヘキセン−1,2−ジオールなどが挙げられる。
浸透剤のインク全体に含有する範囲量としては、0.5〜5質量%の範囲が好ましく、1〜3質量%の範囲がより好ましい。含有量0.5質量%未満と少ない場合インクの浸透性効果が得られず、画像品質に効果得られない。5質量%を超えてくるとインクに溶解せずに分離したり、インク初期粘度が高くなる等の不具合が生じてしまう。
As other non-wetting agent-type polyol compounds, examples of aliphatic diols include 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 3,3-dimethyl-1,2-butanediol, and 2,2-. Diol-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,4-dimethyl-2,4-pentanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, Examples thereof include 5-hexene-1,2-diol.
The range of the penetrant contained in the entire ink is preferably in the range of 0.5 to 5% by mass, more preferably in the range of 1 to 3% by mass. When the content is as small as less than 0.5% by mass, the penetrability effect of the ink cannot be obtained, and the image quality cannot be obtained. If it exceeds 5% by mass, problems such as separation without being dissolved in the ink and an increase in the initial viscosity of the ink occur.

−色材−
次に本発明に使用される色材について説明する。
色材としては、耐候性の面から主として顔料が用いられるが、色調調整の目的で耐候性を劣化させない範囲内で染料を含有しても構わない。色材の含有量は、固形分でインク全体の2〜15質量%が好ましく、3〜12質量%がより好ましい。含有量が2質量%未満では、インクの発色性及び画像濃度が低くなってしまうことがあり、15質量%を超えると、インクが増粘して吐出性が悪くなってしまうことがあるため好ましくない。顔料としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用又はカラー用の無機顔料や有機顔料が挙げられる。
-Color material-
Next, the coloring material used in the present invention will be described.
As the coloring material, a pigment is mainly used from the viewpoint of weather resistance, but a dye may be contained within a range that does not deteriorate the weather resistance for the purpose of adjusting the color tone. The content of the coloring material is preferably 2 to 15% by mass, more preferably 3 to 12% by mass, based on the solid content of the entire ink. If the content is less than 2% by mass, the color development property and the image density of the ink may be lowered, and if it exceeds 15% by mass, the ink may be thickened and the ejection property may be deteriorated, which is preferable. No. The pigment is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include inorganic pigments and organic pigments for black or color.

色材が顔料である場合の特に好ましい水分散性色材の形態として、次の第1、第2の形態が挙げられる。
(1)第1形態:色材は、水不溶乃至水難溶性の顔料を含有するポリマー微粒子の水分散体を含有する。
(2)第2形態:色材は、表面に少なくとも1種の親水性基を有し、分散剤の不存在下で水分散性を示す顔料(以下「自己分散性顔料」と称することもある)を含有する。
Particularly preferable forms of the water-dispersible coloring material when the coloring material is a pigment include the following first and second forms.
(1) First form: The coloring material contains an aqueous dispersion of polymer fine particles containing a water-insoluble or sparingly water-soluble pigment.
(2) Second form: The coloring material has at least one hydrophilic group on the surface and exhibits water dispersibility in the absence of a dispersant (hereinafter, may be referred to as "self-dispersible pigment"). ) Is contained.

前記第1形態の水分散性色材としては、上記顔料に加え、ポリマー微粒子に顔料を含有させたポリマーエマルジョンを使用することが好ましい。
ポリマー微粒子に顔料を含有させたポリマーエマルジョンとは、ポリマー微粒子中に顔料を封入したもの、又はポリマー微粒子の表面に顔料を吸着させたものである。
As the water-dispersible coloring material of the first form, it is preferable to use a polymer emulsion in which polymer fine particles contain a pigment in addition to the above pigment.
The polymer emulsion in which the polymer fine particles contain a pigment is one in which the pigment is encapsulated in the polymer fine particles, or one in which the pigment is adsorbed on the surface of the polymer fine particles.

本発明では、水分散性色材として、自己分散性顔料または樹脂被覆型顔料を使用することが好ましい。自己分散性顔料を使用することでより高い水分蒸発時流動性を得ることができ、樹脂被覆型顔料を使用することでより高い光沢紙定着性を得ることができる。
樹脂被覆型色材は、親水性基を有する樹脂で顔料を被覆し、マイクロカプセル化することで分散剤を使用することなく安定に分散させることができるものである。
前記色材由来の顔料のインクにおける含有量は、3.0質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。顔料の含有量が3.0質量%未満であると画像濃度が低下することがあり、10質量%を超えると吐出安定性が低下することがある。
In the present invention, it is preferable to use a self-dispersible pigment or a resin-coated pigment as the water-dispersible coloring material. By using a self-dispersing pigment, higher fluidity during water evaporation can be obtained, and by using a resin-coated pigment, higher glossy paper fixability can be obtained.
The resin-coated color material can be stably dispersed without using a dispersant by coating the pigment with a resin having a hydrophilic group and microencapsulating it.
The content of the pigment derived from the coloring material in the ink is preferably 3.0% by mass or more and 10.0% by mass or less. If the pigment content is less than 3.0% by mass, the image density may decrease, and if it exceeds 10% by mass, the ejection stability may decrease.

顔料を被覆する樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリウレア、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、多糖類、ゼラチン、アラビアゴム、デキストラン、カゼイン、タンパク質、天然ゴム、カルボキシポリメチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリスチレン、(メタ)アクリル酸の重合体または共重合体、(メタ)アクリル酸エステルの重合体または共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アルギン酸ソーダ、脂肪酸、パラフィン、ミツロウ、水ロウ、硬化牛脂、カルナバロウ、アルブミンなどが挙げられる。 Examples of the resin for coating the pigment include polyamide, polyurethane, polyester, polyurea, epoxy resin, polycarbonate, urea resin, melamine resin, phenol resin, polysaccharide, gelatin, Arabic rubber, dextran, casein, protein, natural rubber, and carboxy. Polymers or copolymers of polymethylene, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, cellulose, ethylcellulose, methylcellulose, nitrocellulose, hydroxyethylcellulose, cellulose acetate, polyethylene, polystyrene, (meth) acrylic acid. Polymers, polymers or copolymers of (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymers, styrene- (meth) acrylic acid copolymers, styrene-maleic acid copolymers Examples thereof include coalescing, sodium alginate, fatty acids, paraffins, beeswax, water brazing, hardened beef fat, carnauba wax, and albumin.

これらの中ではカルボン酸基またはスルホン酸基などのアニオン性基を有する有機高分子材料を使用することが好ましい。また、ノニオン性有機高分子材料としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレートまた
はそれらの(共)重合体)、2−オキサゾリンのカチオン開環重合体などが挙げられる。特に、ポリビニルアルコールの完全ケン化物は、水溶性が低く、熱水には解け易いが冷水には解けにくいという性質を有しており特に好ましい。
Among these, it is preferable to use an organic polymer material having an anionic group such as a carboxylic acid group or a sulfonic acid group. Examples of the nonionic organic polymer material include polyvinyl alcohol, polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate, methoxypolyethylene glycol monomethacrylate or a (co) polymer thereof), and a cationic ring-opening polymer of 2-oxazoline. And so on. In particular, a completely saponified product of polyvinyl alcohol is particularly preferable because it has a low water solubility and has a property of being easily dissolved in hot water but difficult to be dissolved in cold water.

また、樹脂被覆型色材のマイクロカプセルの壁膜物質を構成する有機高分子材料の含有量は15質量%以上40質量%以下であることが好ましい。有機高分子材料の量を上記の範囲にすることによって、カプセル中の有機高分子材料の含有率が比較的低いために、有機高分子材料が顔料表面を被覆することに起因する顔料の発色性の低下を抑制することが可能となる。有機高分子材料の量が15質量%未満ではカプセル化の効果を発揮しづらくなり、逆に40質量%を越えると、顔料の発色性の低下が著しくなる。 Further, the content of the organic polymer material constituting the wall film material of the microcapsules of the resin-coated color material is preferably 15% by mass or more and 40% by mass or less. By setting the amount of the organic polymer material in the above range, the content of the organic polymer material in the capsule is relatively low, and therefore the color development property of the pigment due to the organic polymer material covering the pigment surface. It is possible to suppress the decrease in the amount. If the amount of the organic polymer material is less than 15% by mass, it becomes difficult to exert the effect of encapsulation, and conversely, if it exceeds 40% by mass, the color development property of the pigment is significantly deteriorated.

前記顔料としては、カーボンブラックまたはカラー顔料を用いる。
前記カーボンブラックとしては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックで、一次粒径が、15〜40ミリミクロン、BET法による比表面積が、50〜300m2/g、DBP吸油量が、40〜150ml/100g、揮発分が0.5〜10%、pH値が2〜9を有するものが好ましい。このようなカーボンブラックとしては、例えば、No.2300、No.900、MCF−88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B(以上、三菱化学製)、Raven700、5750、5250、5000、3500、1255(以上、コロンビア製)、Regal400R、330R、660R、MogulL、Monarch700、800、880、900、1000、1100、1300、Monarch1400(以上、キャボット製)、カラーブラックFW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170、プリンテックス35、U、V、140U、140V、スペシャルブラック6、5、4A、4(以上、デグッサ製)等を使用することができるが、これらに限定されるものではない。
As the pigment, carbon black or a color pigment is used.
The carbon black is a carbon black produced by the furnace method or the channel method, has a primary particle size of 15 to 40 millimicrons, a specific surface area of 50 to 300 m 2 / g by the BET method, and a DBP oil absorption of 40. Those having ~ 150 ml / 100 g, a volatile content of 0.5 to 10%, and a pH value of 2 to 9 are preferable. Examples of such carbon black include No. 2300, No. 900, MCF-88, No. 33, No. 40, No. 45, No. 52, MA7, MA8, MA100, No. 2200B (above, Mitsubishi Chemical), Raven700, 5750, 5250, 5000, 3500, 1255 (above, made in Colombia), Regal400R, 330R, 660R, MogulL, Monarch700, 800, 880, 900, 1000, 1100, 1300, Monarch 1400 (Above, made by Cabot), Color Black FW1, FW2, FW2V, FW18, FW200, S150, S160, S170, Printex 35, U, V, 140U, 140V, Special Black 6, 5, 4A, 4 (above, Degussa) , Etc., but are not limited to these.

前記カラー顔料としては、アントラキノン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアゾ、モノアゾ、ピラントロン、ペリレン、複素環式イエロー、キナクリドンおよび(チオ)インジゴイドを含む。フタロシアニンブルーの代表的な例は銅フタロシアニンブルーおよびその誘導体(ピグメントブルー15)を含む。キナクリドンの代表的な例はピグメントオレンジ48、ピグメントオレンジ49、ピグメントレッド122、ピグメントレッド192、ピグメントレッド202、ピグメントレッド206、ピグメントレッド207、ピグメントレッド209、ピグメントバイオレット19およびピグメントバイオレット42を含む。アントラキノンの代表的な例はピグメントレッド43、ピグメントレッド194(ペリノンレッド)、ピグメントレッド216(臭素化ピラントロンレッド)およびピグメントレッド226(ピラントロンレッド)を含む。ピレリンの代表的な例はピグメントレッド123(ベルミリオン)、ピグメントレッド149(スカーレット)、ピグメントレッド179(マルーン)、ピグメントレッド190(レッド)、ピグメントバオレット、ピグメントレッド189(イエローシェードレッド)およびピグメントレッド224を含む。チオインジゴイドの代表的な例はピグメントレッド86、ピグメントレッド87、ピグメントレッド88、ピグメントレッド181、ピグメントレッド198、ピグメントバイオレット36およびピグメントバイオレット38を含む。複素環式イエローの代表的な例はピグメントイエロー117およびピグメントイエロー138を含む。他の適切な着色顔料の例は、The Colour Index、第三版(The Society of Dyers and Colourists,1982)に記載されている。
さらに、色材として自己分散性の顔料である有機顔料または自己分散性のカーボンブラックを用いれば、カプセル中の有機高分子類の含有率が比較的低くても、顔料の分散性が向上するために、十分なインクの保存安定性を確保することが可能となるので本発明にはより好ましい。
The color pigments include anthraquinone, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, diazo, monoazo, pyranthron, perylene, heterocyclic yellow, quinacridone and (thio) indigoid. Representative examples of phthalocyanine blue include copper phthalocyanine blue and its derivatives (Pigment Blue 15). Representative examples of quinacridone include Pigment Orange 48, Pigment Orange 49, Pigment Red 122, Pigment Red 192, Pigment Red 202, Pigment Red 206, Pigment Red 207, Pigment Red 209, Pigment Violet 19 and Pigment Violet 42. Representative examples of anthraquinones include Pigment Red 43, Pigment Red 194 (Perinon Red), Pigment Red 216 (Brominated Pirantron Red) and Pigment Red 226 (Pyrantron Red). Typical examples of Pyrellin are Pigment Red 123 (Belmilion), Pigment Red 149 (Scarlet), Pigment Red 179 (Maroon), Pigment Red 190 (Red), Pigment Baolet, Pigment Red 189 (Yellow Shade Red) and Pigment. Includes Red 224. Representative examples of thioindigoid include Pigment Red 86, Pigment Red 87, Pigment Red 88, Pigment Red 181 and Pigment Red 198, Pigment Violet 36 and Pigment Violet 38. Representative examples of heterocyclic yellow include Pigment Yellow 117 and Pigment Yellow 138. Examples of other suitable color pigments are described in The Color Index, 3rd Edition (The Society of Dyers and Colorists, 1982).
Furthermore, if an organic pigment that is a self-dispersing pigment or a self-dispersing carbon black is used as the coloring material, the dispersibility of the pigment is improved even if the content of the organic polymer in the capsule is relatively low. In addition, it is more preferable for the present invention because it is possible to secure sufficient storage stability of the ink.

前記顔料の平均粒径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、10nm〜150nmが好ましく、20nm〜100nmがより好ましく、30nm〜80nmが更に好ましい。前記平均粒径が150nmを超えると、印写画像の彩度が低下するのみならずインク保存時の増粘凝集や印写時のノズルの詰まりが生じやすくなることがある。一方、顔料の平均粒径が10nm未満であると、耐光性が低下するのみならず保存安定性も悪化する傾向がある。 The average particle size of the pigment is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, preferably 10 nm to 150 nm, more preferably 20 nm to 100 nm, still more preferably 30 nm to 80 nm. If the average particle size exceeds 150 nm, not only the saturation of the printed image is lowered, but also thickening aggregation during ink storage and nozzle clogging during printing may easily occur. On the other hand, when the average particle size of the pigment is less than 10 nm, not only the light resistance is lowered but also the storage stability tends to be deteriorated.

前記顔料の平均粒径は、例えば日機装株式会社製のマイクロトラックUPA−150を用い、測定サンプル中の顔料濃度(質量濃度)が0.01質量%になるように純水で希釈したサンプルを用い、粒子屈折率1.51、粒子密度1.4g/cm3、溶媒パラメーターは純水のパラメーターを用い、23℃で測定した50%平均粒径(D50)を意味する。 For the average particle size of the pigment, for example, Microtrac UPA-150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. was used, and a sample diluted with pure water was used so that the pigment concentration (mass concentration) in the measurement sample was 0.01% by mass. , Particle refractive index 1.51, particle density 1.4 g / cm 3 , solvent parameter means 50% average particle size (D50) measured at 23 ° C. using pure water parameters.

本発明に用いる樹脂被覆型色材として顔料を用いることが好ましいが、上記、樹脂被覆型色材に関しては、染料を使用することもでき、この水溶性染料の一例を以下に示す。好ましくは耐水、耐光性が優れたものが用いられる。これら染料を具体的に示すと、酸性染料及び食用染料としては、例えば、C.I.アシッドイエロー17,23,42,44,79,142;C.I.アシッドレッド1,8,13,14,18,26,27,35,37,42,52,82,87,89,92,97,106,111,114,115,134,186,249,254,289;C.I.アシッドブルー9,29,45,92,249;C.I.アシッドブラック1,2,7,24,26,94;C.I.フードイエロー3,4;C.I.フードレッド7,9,14;C.I.フードブラック1,2などが挙げられる。 It is preferable to use a pigment as the resin-coated color material used in the present invention, but dyes can also be used for the resin-coated color material described above, and an example of this water-soluble dye is shown below. It is preferable to use one having excellent water resistance and light resistance. Specific examples of these dyes include acid dyes and edible dyes such as C.I. I. Acid Yellow 17, 23, 42, 44, 79, 142; C.I. I. Acid Red 1,8,13,14,18,26,27,35,37,42,52,82,87,89,92,97,106,111,114,115,134,186,249,254 289; C.I. I. Acid Blue 9,29,45,92,249; C.I. I. Acid Black 1,2,7,24,26,94; C.I. I. Food Yellow 3,4; C.I. I. Food Red 7, 9, 14; C.I. I. Food blacks 1 and 2 are examples.

直接性染料としては、例えば、C.I.ダイレクトイエロー1,12,24,26,33,44,50,86,120,132,142,144;C.I.ダイレクトレッド1,4,9,13,17,20,28,31,39,80,81,83,89,225,227;C.I.ダイレクトオレンジ26,29,62,102;C.I.ダイレクトブルー1,2,6,15,22,25,71,76,79,86,87,90,98,163,165,199,202;C.I.ダイレクトブラック19,22,32,38,51,56,71,74,75,77,154,168,171などが挙げられる。 Examples of the direct dye include C.I. I. Direct Yellow 1,12,24,26,33,44,50,86,120,132,142,144; C.I. I. Direct Red 1,4,9,13,17,20,28,31,39,80,81,83,89,225,227; C.I. I. Direct Orange 26, 29, 62, 102; C.I. I. Direct Blue 1,2,6,15,22,25,71,76,79,86,87,90,98,163,165,199,202; C.I. I. Direct black 19, 22, 32, 38, 51, 56, 71, 74, 75, 77, 154, 168, 171 and the like can be mentioned.

塩基性染料としては、例えば、C.I.べーシックイエロー1,2,11,13,14,15,19,21,23,24,25,28,29,32,36,40,41,45,49,51,53,63,64,65,67,70,73,77,87,91;C.I.ベーシックレッド2,12,13,14,15,18,22,23,24,27,29,35,36,38,39,46,49,51,52,54,59,68,69,70,73,78,82,102,104,109,112;C.I.べーシックブルー1,3,5,7,9,21,22,26,35,41,45,47,54,62,65,66,67,69,75,77,78,89,92,93,105,117,120,122,124,129,137,141,147,155;C.I.ベーシックブラック2,8などが挙げられる。 Examples of the basic dye include C.I. I. Basic Yellow 1,2,11,13,14,15,19,21,23,24,25,28,29,32,36,40,41,45,49,51,53,63,64, 65, 67, 70, 73, 77, 87, 91; C.I. I. Basic Red 2,12,13,14,15,18,22,23,24,27,29,35,36,38,39,46,49,51,52,54,59,68,69,70, 73,78,82,102,104,109,112; C.I. I. Basic Blue 1,3,5,7,9,21,22,26,35,41,45,47,54,62,65,66,67,69,75,77,78,89,92,93, 105, 117, 120, 122, 124, 129, 137, 141, 147, 155; C.I. I. Basic black 2, 8 and the like can be mentioned.

反応性染料としては、例えば、C.I.リアクティブブラック3,4,7,11,12,17;C.I.リアクティブイエロー1,5,11,13,14,20,21,22,25,40,47,51,55,65,67;C.I.リアクティブレッド1,14,17,25,26,32,37,44,46,55,60,66,74,79,96,97;C.I.リアクティブブルー1,2,7,14,15,23,32,35,38,41,63,80,95などが挙げられる。 Examples of the reactive dye include C.I. I. Reactive Black 3,4,7,11,12,17; C.I. I. Reactive Yellow 1,5,11,13,14,20,21,22,25,40,47,51,55,65,67; C.I. I. Reactive Red 1,14,17,25,26,32,37,44,46,55,60,66,74,79,96,97; C.I. I. Reactive blue 1,2,7,14,15,23,32,35,38,41,63,80,95 and the like can be mentioned.

水不溶性の顔料を有機高分子材料で被覆してマイクロカプセル化する方法としては、従来公知のすべての方法を用いることが可能であり、化学的製法、物理的製法、物理化学的方法、機械的製法などが挙げられ、具体的には、界面重合法、in−situ重合法、液中硬化被膜法、コアセルベーション(相分離)法、液中乾燥法、融解分散冷却法、気中懸濁被覆法、スプレードライング法、酸析法、転相乳化法などが挙げられる。 As a method of coating a water-insoluble pigment with an organic polymer material and microencapsulating it, all conventionally known methods can be used, and a chemical manufacturing method, a physical manufacturing method, a physicochemical method, and a mechanical method can be used. Examples thereof include an interfacial polymerization method, an in-situ polymerization method, an in-liquid curing coating method, a core selvation (phase separation) method, an in-liquid drying method, a melt dispersion cooling method, and an air suspension. Examples include a coating method, a spray drying method, an acid analysis method, and a phase inversion emulsification method.

ここで、前記マイクロカプセル化について簡単に説明する。前記界面重合法は、2種のモノマーもしくは2種の反応物を、分散相と連続相に別々に溶解しておき、両者の界面において両物質を反応させて壁膜を形成させる方法であり、前記in−situ重合法は、液体または気体のモノマーと触媒、もしくは反応性の物質2種を連続相核粒子側のどちらか一方から供給して反応を起こさせ壁膜を形成させる方法であり、前記液中硬化被膜法は、芯物質粒子を含む高分子溶液の滴を硬化剤などにより、液中で不溶化して壁膜を形成する方法であり、前記コアセルベーション(相分離)法は、芯物質粒子を分散している高分子分散液を、高分子濃度の高いコアセルベート(濃厚相)と希薄相に分離させ、壁膜を形成させる方法であり、前記液中乾燥法は、芯物質を壁膜物質の溶液に分散した液を調製し、この分散液の連続相が混和しない液中に分散液を入れて、複合エマルションとし、壁膜物質を溶解している媒質を徐々に除くことで壁膜を形成させる方法であり、前記融解分散冷却法は、加熱すると液状に溶融し常温では固化する壁膜物質を利用し、この物質を加熱液化し、その中に芯物質粒子を分散し、それを微細な粒子にして冷却し壁膜を形成させる方法であり、前記気中懸濁被覆法は、粉体の芯物質粒子を流動床によって気中に懸濁し、気流中に浮遊させながら、壁膜物質のコーティング液を噴霧混合させて、壁膜を形成させる方法であり、前記スプレードライング法は、カプセル化原液を噴霧してこれを熱風と接触させ、揮発分を蒸発乾燥させ壁膜を形成させる方法であり、前記酸析法は、アニオン性基を含有する有機高分子化合物類のアニオン性基の少なくとも一部を塩基性化合物で中和することで水に対する溶解性を付与し色材と共に水性媒体中で混練した後、酸性化合物で中性または酸性にし、有機化合物類を析出させ色材に固着せしめた後に中和し分散させる方法であり、前記転相乳化法は、水に対して分散能を有するアニオン性有機高分子類と色材とを含有する混合体を有機溶媒相とし、前記有機溶媒相に水を投入するかもしくは、水に前記有機溶媒相を投入する方法である。 Here, the microencapsulation will be briefly described. The above-mentioned interfacial polymerization method is a method in which two kinds of monomers or two kinds of reactants are separately dissolved in a dispersed phase and a continuous phase, and both substances are reacted at the interface between the two to form a wall film. The in-situ polymerization method is a method in which a liquid or gas monomer and a catalyst, or two reactive substances are supplied from either one of the continuous phase nuclei particles side to cause a reaction to form a wall film. The in-liquid curing coating method is a method of insolubilizing drops of a polymer solution containing core material particles in a liquid with a curing agent or the like to form a wall film, and the core selvation (phase separation) method is a method. This is a method of separating a polymer dispersion liquid in which core material particles are dispersed into a core selvate (concentrated phase) having a high polymer concentration and a dilute phase to form a wall film. The in-liquid drying method is a method of forming a core material. By preparing a liquid dispersed in a solution of wall membrane material, and putting the dispersion liquid in a liquid in which the continuous phase of this dispersion is immiscible, a composite emulsion is formed, and the medium in which the wall membrane material is dissolved is gradually removed. It is a method of forming a wall film, and the melt dispersion cooling method utilizes a wall film material that melts into a liquid when heated and solidifies at room temperature, heats and liquefies this material, and disperses core material particles in it. It is a method of forming a wall film by turning it into fine particles and cooling it to form a wall film. It is a method of spray-mixing a coating liquid of a wall film substance to form a wall film. In the spray drying method, the encapsulating stock solution is sprayed and brought into contact with hot air to evaporate and dry the volatile components to form the wall film. The acid analysis method imparts solubility in water by neutralizing at least a part of the anionic groups of the organic polymer compounds containing anionic groups with a basic compound, and is a coloring material. In this method, the mixture is kneaded in an aqueous medium, neutralized or acidified with an acidic compound, and the organic compounds are precipitated and fixed to the coloring material, and then neutralized and dispersed. The phase inversion emulsification method is based on water. This is a method in which a mixture containing an anionic organic polymer having a dispersibility and a coloring material is used as an organic solvent phase, and water is added to the organic solvent phase, or water is added to the organic solvent phase. ..

なお、マイクロカプセル化の方法によって、それに適した有機高分子類を選択することが好ましい。例えば、界面重合法による場合は、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、エポキシ樹脂などが適している。in−situ重合法による場合は、(メタ)アクリル酸エステルの重合体または共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミドなどが適している。液中硬化法による場合は、アルギン酸ソーダ、ポリビニルアルコール、ゼラチン、アルブミン、エポキシ樹脂などが適している。コアセルベーション法による場合は、ゼラチン、セルロース類、カゼインなどが適している。また、微細で、且つ均一なマイクロカプセル化顔料を得るためには、勿論前記以外にも従来公知のカプセル化法すべてを利用することが可能である。 It is preferable to select an organic polymer suitable for the microencapsulation method. For example, in the case of the interfacial polymerization method, polyester, polyamide, polyurethane, polyvinylpyrrolidone, epoxy resin and the like are suitable. In the case of the in-situ polymerization method, a polymer or copolymer of (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymer, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, Polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyamide, etc. are suitable. In the case of the submerged curing method, sodium alginate, polyvinyl alcohol, gelatin, albumin, epoxy resin and the like are suitable. In the case of the core selvation method, gelatin, celluloses, casein and the like are suitable. Further, in order to obtain a fine and uniform microencapsulating pigment, of course, all conventionally known encapsulation methods can be used in addition to the above.

マイクロカプセル化の方法として転相法または酸析法を選択する場合は、マイクロカプセルの壁膜物質を構成する有機高分子類としては、アニオン性有機高分子類を使用する。
転相法は、水に対して自己分散能または溶解能を有するアニオン性有機高分子類と、カーボンブラックとの複合物または複合体、あるいはカーボンブラック、硬化剤およびアニオン性有機高分子類との混合体を有機溶媒相とし、該有機溶媒相に水を投入するか、あるいは水中に該有機溶媒相を投入して、自己分散(転相乳化)化しながらマイクロカプセル化する方法である。なお、ここでのカーボンブラックとは、自己分散型カーボンブラックを含む。上記転相法において、有機溶媒相中に、記録液用のビヒクルや添加剤を混入させて製造しても何等問題はない。特に、直接記録液用の分散液を製造できることからいえば、記録液の液媒体を混入させる方がより好ましい。
When the phase inversion method or the acid analysis method is selected as the method of microencapsulation, anionic organic polymers are used as the organic polymers constituting the wall film material of the microcapsules.
The phase inversion method is a method of using an anionic organic polymer having a self-dispersing ability or a dissolving ability in water and a composite or a composite with carbon black, or a carbon black, a curing agent and an anionic organic polymer. In this method, the mixture is used as an organic solvent phase, and water is added to the organic solvent phase, or the organic solvent phase is added to water and microencapsulated while self-dispersing (phase inversion emulsification). The carbon black here includes self-dispersive carbon black. In the above phase inversion method, there is no problem even if the organic solvent phase is mixed with a vehicle for a recording liquid or an additive to produce the product. In particular, from the viewpoint that a dispersion liquid for a recording liquid can be directly produced, it is more preferable to mix the liquid medium of the recording liquid.

一方、酸析法は、アニオン性基含有有機高分子類のアニオン性基の一部または全部を塩基性化合物で中和し、カーボンブラックなどの色材と、水性媒体中で混練する工程および酸性化合物でpHを中性または酸性にしてアニオン性基含有有機高分子類を析出させて、顔料に固着する工程とからなる製法によって得られる含水ケーキを、塩基性化合物を用いてアニオン性基の一部または全部を中和することによりマイクロカプセル化する方法である。このようにすることによって、微細で顔料を多く含むアニオン性マイクロカプセル化顔料を含有する水性分散液を製造することができる。 On the other hand, the acid analysis method is a step of neutralizing a part or all of the anionic groups of anionic group-containing organic polymers with a basic compound and kneading them with a coloring material such as carbon black in an aqueous medium and acidity. A hydrous cake obtained by a production method consisting of a step of precipitating anionic group-containing organic polymers by neutralizing or acidifying the pH with a compound and adhering to the pigment is obtained by using a basic compound as one of the anionic groups. It is a method of microencapsulating by neutralizing a part or all. By doing so, it is possible to produce an aqueous dispersion containing an anionic microencapsulating pigment that is fine and contains a large amount of pigment.

マイクロカプセル化の際に用いられる溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルキルアルコール類;ベンゾール、トルオール、キシロールなどの芳香族炭化水素類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類;クロロホルム、二塩化エチレンなどの塩素化炭化水素類;アセトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類;メチルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ類などが挙げられる。なお、上記の方法により調製したマイクロカプセルを遠心分離または濾過などによりこれらの溶剤中から一度分離して、これを水および必要な溶剤とともに撹拌、再分散を行い、目的とする本発明に用いることができる記録液を得る。以上の如き方法で得られるカプセル化顔料の平均粒径は50nm〜180nmであることが好ましい。 Solvents used for microencapsulation include, for example, alkyl alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; aromatic hydrocarbons such as benzol, toluol and xylol; methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate and the like. Esters; Chlorinated hydrocarbons such as chloroform and ethylene dichloride; Ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone; Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; Cellosolves such as methyl cellosolve and butyl cellosolve. The microcapsules prepared by the above method are once separated from these solvents by centrifugation or filtration, and the microcapsules are stirred and redispersed together with water and a necessary solvent to be used in the present invention. Obtain a recording solution that can be used. The average particle size of the encapsulating pigment obtained by the above method is preferably 50 nm to 180 nm.

自己分散型の顔料は、顔料表面に少なくとも一種の親水性基が直接若しくは他の原子団を介して結合しており、分散剤を使用することなく安定に分散させることができるものである。本発明で使用する表面に親水基を導入した顔料としては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものやカチオン性に帯電したものが好適である。 In the self-dispersion type pigment, at least one kind of hydrophilic group is bonded directly to the surface of the pigment or through other atomic groups, and the pigment can be stably dispersed without using a dispersant. As the pigment having a hydrophilic group introduced into the surface used in the present invention, an ionic pigment is preferable, and an anionic or cationically charged pigment is preferable.

アニオン性親水性基としては、例えば、−COOM、−SO3M、−PO3HM、−PO32、−SO2NH2、−SO2NHCOR(但し、式中のMは水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わし、Rは炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表わす。)等が挙げられる。本発明においては、これらの中で特に−COOM、−SO3Mが顔料表面に結合されたものを用いることが好ましい。
アニオン性に帯電した顔料を得る方法としては、例えば顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化処理する方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられるが、本発明はこれに限定されるわけではない。
Examples of the anionic hydrophilic group include -COOM, -SO 3 M, -PO 3 HM, -PO 3 M 2 , -SO 2 NH 2 , and -SO 2 NHCOR (where M in the formula is a hydrogen atom, It represents an alkali metal, ammonium or organic ammonium, and R represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group which may have a substituent or a naphthyl group which may have a substituent) and the like. Be done. In the present invention, especially -COOM, it is preferable to use a -SO 3 M is bonded to the pigment surface among these.
Examples of the method for obtaining an anionically charged pigment include a method of oxidizing the pigment with sodium hypochlorite, a method of sulfonate treatment, and a method of reacting with a diazonium salt, but the present invention is limited thereto. Not that.

カチオンに帯電したカラー顔料表面に結合されている親水基としては、例えば第4級アンモニウム基を用いることができる。より好ましくは下記に挙げる第4級アンモニウム基の少なくともひとつが、顔料表面に結合された顔料が用いられる。 As the hydrophilic group bonded to the surface of the color pigment charged with a cation, for example, a quaternary ammonium group can be used. More preferably, a pigment in which at least one of the quaternary ammonium groups listed below is bonded to the surface of the pigment is used.

前記水分散性色材の前記インクにおける含有量は、固形分で1〜15質量%が好ましく、2〜10質量%がより好ましい。前記含有量が1質量%未満であると、インクの発色性及び画像濃度が低くなってしまうことがあり、15質量%を超えると、インクが増粘して吐出性が悪くなってしまうことがあり、更に経済的にも好ましくない。 The content of the water-dispersible color material in the ink is preferably 1 to 15% by mass, more preferably 2 to 10% by mass in terms of solid content. If the content is less than 1% by mass, the color development property and the image density of the ink may be lowered, and if it exceeds 15% by mass, the ink may be thickened and the ejection property may be deteriorated. Yes, and it is also economically unfavorable.

本発明における色材は、樹脂被覆型色材・自己分散型顔料に加えて、分散剤を用いて水性媒体に分散された顔料を使用することもできる。樹脂被覆型色材、分散剤を用いて水性媒体に分散された顔料、自己分散型顔料の3種を併用する場合、樹脂被覆型色材に含まれる顔料、分散剤により分散された顔料、自己分散型顔料の合計の含有量は、3.0質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。顔料の含有量が3.0質量%未満であると画像濃度が低下することがあり、10質量%を超えると吐出安定性が低下することがある。 As the coloring material in the present invention, in addition to the resin-coated coloring material and the self-dispersing pigment, a pigment dispersed in an aqueous medium using a dispersant can also be used. When three types of pigments, a resin-coated color material, a pigment dispersed in an aqueous medium using a dispersant, and a self-dispersion pigment are used in combination, the pigment contained in the resin-coated color material, the pigment dispersed by the dispersant, and the self The total content of the dispersed pigment is preferably 3.0% by mass or more and 10.0% by mass or less. If the pigment content is less than 3.0% by mass, the image density may decrease, and if it exceeds 10% by mass, the ejection stability may decrease.

前記分散剤としては、高分子分散剤、界面活性剤等を使用することができ、特に制限はないが、保存時の顔料分散安定性の観点より、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩及び/又は有機塩基塩を主成分とするものであることが好ましい。 As the dispersant, a polymer dispersant, a surfactant, or the like can be used, and there is no particular limitation, but from the viewpoint of pigment dispersion stability during storage, an alkali metal salt of a naphthalene sulfonic acid formalin condensate and an alkali metal salt. / Or it is preferably one containing an organic base salt as a main component.

前記高分子分散剤としては、水溶性樹脂用いることができる。水溶性樹脂の具体例としては、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体等から選ばれた少なくとも2つ以上の単量体からなるブロック共重合体、あるいはランダム共重合体、又はこれらの塩等が挙げられる。これらの水溶性樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶なアルカリ可溶型樹脂であり、これらの中でも重量平均分子量3000〜20000のものが、インクに用いた場合に、分散液の低粘度化が可能であり、かつ分散も容易であるという利点があるので特に好ましい。 A water-soluble resin can be used as the polymer dispersant. Specific examples of the water-soluble resin include styrene, styrene derivative, vinylnaphthalene derivative, aliphatic alcohol ester of α, β-ethylenic unsaturated carboxylic acid, acrylic acid, acrylic acid derivative, maleic acid, maleic acid derivative, and itacone. Examples thereof include block copolymers composed of at least two or more monomers selected from acids, itaconic acid derivatives, fumaric acid, fumaric acid derivatives, random copolymers, salts thereof and the like. These water-soluble resins are alkali-soluble resins that are soluble in an aqueous solution in which a base is dissolved, and among these, those having a weight average molecular weight of 3000 to 20000 have a low viscosity of the dispersion liquid when used in ink. It is particularly preferable because it has the advantages that it can be converted and easily dispersed.

また、前記界面活性剤としては、顔料種別あるいはインク処方に応じて適宜選択して使用することができ、一般にノニオン性、アニオン性、両性に分類される。
前記ノニオン性界面活性剤としてはポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン−α−ナフチルエーテル、ポリオキシエチレン−β−ナフチルエーテル、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル、ポリオキシエチレンモノスチリルナフチルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルナフチルエーテル、が挙げられる。また、これらの界面活性剤のポリオキシエチレンの一部をポリオキシプロピレンに置き換えたポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体等の界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等の芳香環を有する化合物をホルマリン等で縮合させた界面活性剤も使用できる。
Further, the surfactant can be appropriately selected and used according to the pigment type or the ink formulation, and is generally classified into nonionic, anionic and amphoteric.
Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene myristyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether, and polyoxyethylene octylphenyl. Polyoxyethylene alkyl phenyl ether such as ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene-α-naphthyl ether, polyoxyethylene-β-naphthyl ether, polyoxyethylene monostyrylphenyl ether, polyoxyethylene distyrylphenyl ether , Polyoxyethylene alkyl naphthyl ether, polyoxyethylene monostylyl naphthyl ether, polyoxyethylene distyryl naphthyl ether, and the like. Further, it has a surfactant such as a polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymer in which a part of polyoxyethylene of these surfactants is replaced with polyoxypropylene, and an aromatic ring such as polyoxyethylene alkyl phenyl ether. A surfactant obtained by condensing the compound with formalin or the like can also be used.

ノニオン系界面活性剤のHLBは12〜19.5のものが好ましく、13〜19のものがより好ましい。HLBが12未満では界面活性剤の分散媒へのなじみが悪いため分散安定性が悪化する傾向があり、HLBが19.5を超えると界面活性剤が顔料に吸着しにくくなるため、やはり分散安定性が悪化する傾向がある。 The HLB of the nonionic surfactant is preferably 12 to 19.5, more preferably 13 to 19. If the HLB is less than 12, the surfactant does not easily adapt to the dispersion medium and the dispersion stability tends to deteriorate. If the HLB exceeds 19.5, the surfactant is less likely to be adsorbed on the pigment, so that the dispersion stability also tends to deteriorate. Sex tends to worsen.

前記アニオン性界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルカルボン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラニンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、スルホコハク酸アルキル二塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、N−アシルアミノ酸塩、アシル化ペプチド、石鹸などが挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate, polyoxyethylene monostyrylphenyl ether sulfate, polyoxyethylene distyrylphenyl ether sulfate, and polyoxyethylene alkyl ether. Phosphate, polyoxyethylene alkylphenyl ether phosphate, polyoxyethylene monostyrylphenyl ether phosphate, polyoxyethylene distyrylphenyl ether phosphate, polyoxyethylene alkyl ether carboxylate, polyoxyethylene alkylphenyl Ether carboxylate, polyoxyethylene monostyrylphenyl ether carboxylate, polyoxyethylene distyrylphenyl ether carboxylate, naphthalene sulfonate formalin condensate, melanin sulfonate formalin condensate, dialkyl sulfosuccinate salt, sulfosuccinate Acid alkyl disalt, polyoxyethylene alkyl sulfosuccinic disalt, alkyl sulfoacetate, α-olefin sulfonate, alkylbenzene sulfonate, alkylnaphthalene sulfonate, alkyl sulfonate, N-acyl amino acid salt, acylation Examples include peptides and soaps.

−界面活性剤−
本発明のインクは、界面活性剤を含有することができる。
界面活性剤をインクに添加することで、表面張力が低下し、紙等の記録媒体にインク滴が着弾した後の記録媒体中への浸透が速くなるため、フェザリングやカラーブリードを軽減することができる。
-Surfactant-
The ink of the present invention can contain a surfactant.
By adding a surfactant to the ink, the surface tension is reduced and the ink droplets permeate into the recording medium after landing on the recording medium such as paper, so that feathering and color bleeding are reduced. Can be done.

界面活性剤は、親水基の極性によりノニオン性、アニオン性、両性に分類される。
また、疎水基の構造により、フッ素系、シリコーン系、アセチレン系等に分類される。
本発明においては、主にフッ素系界面活性剤を用いることが好ましく、シリコーン系界面活性剤、アセチレン系界面活性剤を併用してもよい。
さらに好ましくは、フッ素系界面活性剤とアセチレングルコール系の界面活性剤の併用が好ましい。界面活性剤の添加により気泡消泡性が悪化するが、これらの界面活性剤を併用する事で、気泡性の影響が比較的小さく、表面張力を下げる事ができる。
界面活性剤を浸透剤としてインクへ添加する場合の添加量は、0.05〜5質量%が好ましく、より好ましくは0.1〜3質量%である。
Surfactants are classified into nonionic, anionic and amphoteric depending on the polarity of the hydrophilic group.
Further, it is classified into fluorine-based, silicone-based, acetylene-based and the like according to the structure of the hydrophobic group.
In the present invention, it is preferable to mainly use a fluorine-based surfactant, and a silicone-based surfactant and an acetylene-based surfactant may be used in combination.
More preferably, a combination of a fluorine-based surfactant and an acetylene glucol-based surfactant is preferable. The addition of a surfactant deteriorates the defoaming property of bubbles, but by using these surfactants in combination, the influence of the bubble property is relatively small, and the surface tension can be lowered.
When the surfactant is added to the ink as a penetrant, the amount added is preferably 0.05 to 5% by mass, more preferably 0.1 to 3% by mass.

前記フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物等が挙げられる。
一般にフッ素系化合物として市販されているものとしては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113、S121、S131、S132、S−141、S−144、S−145(旭硝子社製)、フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431、FC−4430(住友スリーエム社製),メガファックF−470、F−1405、F474(DIC社製)、ゾニールFS−300、FSN、FSN−100、FSO、FSO−100(デュポン社製)、エフトップEF−351、352、801、802(ジェムコ社製)、FT−250、251(ネオス社製)、PF−151N,PF−136A、PF−156A(OMNOVA社製)などが挙げられる。
これらの中でも、Dupont社製のFSO、FSO−100、FSN、FSN−100、FS−300が良好な印字品質、保存性を提供でき好ましい。
Examples of the fluorine-based surfactant include perfluoroalkyl sulfonates, perfluoroalkyl carboxylates, perfluoroalkyl phosphates, perfluoroalkyl ethylene oxide adducts, perfluoroalkyl betaines, and perfluoroalkylamine oxide compounds. Can be mentioned.
Generally, commercially available fluorine-based compounds include, for example, Surflon S-111, S-112, S-113, S121, S131, S132, S-141, S-144, S-145 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.). , Fluorad FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431, FC-4430 (manufactured by Sumitomo 3M), Megafuck F-470, F-1405, F474 (manufactured by DIC), Zonir FS-300, FSN, FSN-100, FSO, FSO-100 (manufactured by DuPont), Ftop EF-351, 352, 801 and 802 (manufactured by Gemco), FT-250, 251 (manufactured by Neos), PF-151N, PF-136A, PF-156A (manufactured by OMNOVA) and the like can be mentioned.
Among these, FSO, FSO-100, FSN, FSN-100, and FS-300 manufactured by DuPont are preferable because they can provide good print quality and storage stability.

ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオール、グリコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、アセチレングリコールなどが挙げられる。 アニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。 Examples of the nonionic surfactant include polyols, glycol ethers, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, and polyoxyethylene alkyl phenyl ethers. Examples thereof include polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, and acetylene glycol. Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, lauryl salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt and the like.

シリコーン系界面活性剤としては、ポリエーテル変性シリコーン化合物が挙げられる。ポリエーテル変性シリコーン化合物は、ポリシロキ酸の側鎖にポリエーテル基を導入した側鎖型(ペンダント型)、ポリシロキサンの片末端にポリエーテル基を導入した片末端型、両端に導入した両末端型(ABA型)、ポリシロキサンの側鎖と両末端の両方にポリエーテル基を導入した側鎖両末端型、ポリエーテル基を導入したポリシロキサン(A)と未導入のポリシロキサン(B)を繰返し結合したABn型、枝分かれしたポリシロキサンの末端にポリエーテル基を導入した枝分かれ型等に分類することができる。
本発明では特に限定はないが、ポリシロキサンの側鎖にポリエーテル基を導入した構造を有する側鎖型(ペンダント型)であることが好ましい。
一般に市販されているものとしては、例えば、KF−351A、KF−352A、KF−353、KF−354L、KF−355A、KF−615A、KF−945、KF−618,KF−6011、KF−6015、KF−6004(信越化学工業社製)、SF−3771、SF−8427、SF−8428、SH−3749、SH−8400、FZ−2101、FZ−2104、FZ−2118、FZ−2203、FZ−2207、L−7604(東レ・ダウコーニング社製)、BYK−345、BYK−346、BYK−348(ビッグケミー・ジャパン社製)等を挙げることができる。
Examples of the silicone-based surfactant include polyether-modified silicone compounds. The polyether-modified silicone compound is a side chain type (pendant type) in which a polyether group is introduced into the side chain of polysiloxy acid, a one-ended type in which a polyether group is introduced in one end of a polysiloxane, and a double-ended type in which a polyether group is introduced at both ends. (ABA type), side chain double-ended type in which polyether groups are introduced into both the side chain and both ends of the polysiloxane, polysiloxane (A) having a polyether group introduced and polysiloxane (B) not introduced are repeated. It can be classified into a bonded ABn type, a branched type in which a polyether group is introduced at the end of a branched polysiloxane, and the like.
Although not particularly limited in the present invention, it is preferably a side chain type (pendant type) having a structure in which a polyether group is introduced into the side chain of polysiloxane.
As commercially available products, for example, KF-351A, KF-352A, KF-353, KF-354L, KF-355A, KF-615A, KF-945, KF-618, KF-6011, KF-6015 , KF-6004 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), SF-3771, SF-8427, SF-8428, SH-3479, SH-8400, FZ-2101, FZ-2104, FZ-2118, FZ-2203, FZ- 2207, L-7604 (manufactured by Toray Dow Corning), BYK-345, BYK-346, BYK-348 (manufactured by Big Chemie Japan) and the like can be mentioned.

アセチレン系界面活性剤としては、アセチレングリコール系界面活性剤又はアセチレンアルコール系界面活性剤が挙げられ、下記一般式(IV)又は下記一般式(V)で表される化合物が好ましい。具体的には、下記式(VI)で表される化合物などが挙げられる。フッ素系界面活性剤と、式(V)で表されるアセチレングリコール系の界面活性剤との併用がより好ましい。フッ素系界面活性剤と、式(V)で表される界面活性剤を併用する際は、質量基準で、フッ素系界面活性剤を1とした場合に、一般式(V)で表される界面活性剤を1.50以下であることが好ましい。

Figure 0006968335
[式(IV)式中、m又はnは、1以上の整数を表す。]
Figure 0006968335
[式(V)式中、R1及びR2は、アルキル基を表す。]
Figure 0006968335
Examples of the acetylene-based surfactant include an acetylene glycol-based surfactant or an acetylene alcohol-based surfactant, and a compound represented by the following general formula (IV) or the following general formula (V) is preferable. Specific examples thereof include compounds represented by the following formula (VI). The combined use of the fluorine-based surfactant and the acetylene glycol-based surfactant represented by the formula (V) is more preferable. When the fluorine-based surfactant and the surfactant represented by the formula (V) are used in combination, the interface represented by the general formula (V) when the fluorine-based surfactant is set to 1 on a mass basis. The activator is preferably 1.50 or less.
Figure 0006968335
[In equation (IV), m or n represents an integer of 1 or more. ]
Figure 0006968335
[In the formula (V), R 1 and R 2 represent an alkyl group. ]
Figure 0006968335

前記アセチレングリコール系界面活性剤又はアセチレンアルコール系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、ダイノール604、ダイノール607(エアプロダクツ・アンド・ケミカルズ社製);サーフィノール104、サーフィノール420、サーフィノール440、サーフィノールSE(日信化学工業株式会社製);オルフィンE1004、オルフィンE1010、オルフィンEXP.4001、オルフィンEXP.4200、オルフィンEXP.4051F、オルフィンEXP.4123(日信化学工業株式会社製)などが挙げられる。 Commercially available products can be used as the acetylene glycol-based surfactant or the acetylene alcohol-based surfactant, and the commercially available products include, for example, Dynol 604 and Dynol 607 (manufactured by Air Products &Chemicals); Surfy. Noll 104, Surfinol 420, Surfinol 440, Surfinol SE (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.); Orfin E1004, Orfin E1010, Orfin EXP.4001, Orfin EXP.4200, Orfin EXP.4051F, Orfin EXP.4123 ( (Manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) and the like.

−その他の成分−
その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、pH調整剤、抑泡剤(消泡剤)、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
-Other ingredients-
The other components are not particularly limited and may be appropriately selected as needed. For example, a pH adjuster, a defoaming agent (antifoaming agent), an antiseptic / antifungal agent, a chelating reagent, a rust preventive agent, and an oxidation agent. Examples include inhibitors, UV absorbers, oxygen absorbers, light stabilizers, and the like.

<抑泡剤>
本実施形態において、前記抑泡剤は、インクに微量添加することによって、その発泡を抑えるために用いられる。ここで、発泡とは液体が薄い膜になって空気を包むことである。この泡の生成にはインクの表面張力や粘度等の特性が関与する。即ち、水のように表面張力が高い液体は、液体の表面積をできるだけ小さくしようとする力が働くために、発泡し難い。これに対し、高粘度で高浸透性のインクは、表面張力が低いために発泡し易く、溶液の粘性により生成した泡が維持されやすく消泡し難い。
<Antifoaming agent>
In the present embodiment, the defoaming agent is used to suppress foaming by adding a small amount to the ink. Here, foaming means that the liquid forms a thin film and wraps the air. Properties such as surface tension and viscosity of the ink are involved in the formation of this bubble. That is, a liquid having a high surface tension such as water is difficult to foam because a force is exerted to reduce the surface area of the liquid as much as possible. On the other hand, the high-viscosity and high-permeability ink tends to foam due to its low surface tension, and the foam generated by the viscosity of the solution is easily maintained and difficult to defoam.

通常、抑泡剤は、泡膜の表面張力を局部的に低下させて泡を破壊するか、発泡液に不溶な抑泡剤を発泡液表面に点在させることで泡を破壊する。インクに界面活性剤として表面張力を低下させる働きの極めて強いフッ素系界面活性剤を用いた場合には、前者の機構による抑泡剤を用いても泡膜の表面張力を局部的に低下させることができないため、通常は用いられない。そのため、後者の発泡液に不溶な抑泡剤が用いられるが、この場合、溶液に不溶な抑泡剤によりインクの安定性が低下する。 Usually, the defoaming agent destroys the foam by locally lowering the surface tension of the foam film to destroy the foam, or by interspersing the foaming liquid insoluble defoaming agent on the surface of the foaming liquid. When a fluorine-based surfactant having an extremely strong function of lowering the surface tension is used as a surfactant in the ink, the surface tension of the foam film is locally lowered even if a defoaming agent by the former mechanism is used. It is not usually used because it cannot be used. Therefore, a defoaming agent insoluble in the latter foaming liquid is used, but in this case, the stability of the ink is lowered by the defoaming agent insoluble in the solution.

これに対し下記一般式(VII)の抑泡剤は、表面張力を低下させる働きがフッ素系界面活性剤ほど強くないものの、該フッ素系界面活性剤に対する相溶性が高い。このため、抑泡剤が効率的に泡膜に取り込まれ、フッ素系界面活性剤と抑泡剤との表面張力の違いにより泡膜の表面が局部的に不均衡な状態となり、泡が破壊すると考えられる。 On the other hand, the defoaming agent of the following general formula (VII) has a high compatibility with the fluorine-based surfactant, although the function of lowering the surface tension is not as strong as that of the fluorine-based surfactant. Therefore, the foam suppressant is efficiently incorporated into the foam film, and the surface of the foam film becomes locally unbalanced due to the difference in surface tension between the fluorine-based surfactant and the foam suppressant, and the foam is destroyed. Conceivable.

本実施形態において前記抑泡剤としては、下記一般式(VII)で表される化合物が好ましい。一般式(VII)で表される化合物の含有量(質量基準)は、フッ素系界面活性剤を1とした場合に、1.00以下であることが好ましい。 In the present embodiment, the compound represented by the following general formula (VII) is preferable as the defoaming agent. The content (mass basis) of the compound represented by the general formula (VII) is preferably 1.00 or less when the fluorine-based surfactant is 1.

Figure 0006968335
[式(VII)中、R10およびR11は、独立に炭素原子3〜6個を有するアルキル基であり、R12およびR13は、独立に炭素原子1〜2個を有するアルキル基であり、nは1〜6の整数である。]
Figure 0006968335
[In formula (VII), R 10 and R 11 are alkyl groups independently having 3 to 6 carbon atoms, and R 12 and R 13 are alkyl groups independently having 1 to 2 carbon atoms. , N is an integer of 1 to 6. ]

前記一般式(VII)で表される化合物の好ましい例としては、2,4,7,9−テトラメチルデカン−4,7−ジオール、2,5,8,11−テトラメチルドデカン−5,8−ジオールが挙げられる。特に好ましくは、2,4,7,9−テトラメチルデカン−4,7−ジオールであり、抑泡性の効果だけでなく、濡れ性の改善にも効果があり、抑泡性と濡れ性改善の両立させるために、添加する事が望ましい。 Preferred examples of the compound represented by the general formula (VII) are 2,4,7,9-tetramethyldecane-4,7-diol, 2,5,8,11-tetramethyldodecane-5,8. -Dodecane can be mentioned. Particularly preferable is 2,4,7,9-tetramethyldecane-4,7-diol, which is effective not only in the effect of foam-suppressing property but also in the improvement of wettability, and is effective in improving foaming property and wettability. It is desirable to add it in order to achieve both.

前記抑泡剤の前記インクにおける含有量は、0.01〜10質量%が好ましく、0.1〜5質量%がより好ましい。前記抑泡剤の含有量が0.01質量%未満であると、泡を抑える効果が得られないことがあり、10質量%を超えると、抑泡性効果が頭打ちになる上に、粘度、粒径等のインク物性に悪影響が出ることがある。 The content of the defoaming agent in the ink is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass. If the content of the defoaming agent is less than 0.01% by mass, the effect of suppressing foam may not be obtained, and if it exceeds 10% by mass, the defoaming effect reaches a plateau and the viscosity. The physical properties of the ink such as particle size may be adversely affected.

前記pH調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにpHを7〜11に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルコールアミン類、アルカリ金属元素の水酸化物、アンモニウムの水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。前記pHが7未満及び11を超えるとインクジェットのヘッドやインク供給ユニットを溶かし出す量が大きく、インクの変質や漏洩、吐出不良などの不具合が生じることがある。 The pH adjuster is not particularly limited as long as it can adjust the pH to 7 to 11 without adversely affecting the blended ink, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, alcohol amine. Examples include hydroxides of alkali metal elements, ammonium hydroxides, phosphonium hydroxides, alkali metal carbonates, and the like. If the pH is less than 7 or more than 11, the amount of the ink jet head or ink supply unit melted out is large, which may cause problems such as deterioration, leakage, and ejection failure of the ink.

前記アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール等が挙げられる。 Examples of the alcohol amines include diethanolamine, triethanolamine, 2-amino-2-ethyl-1,3 propanediol and the like.

前記アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。 Examples of the hydroxide of the alkali metal element include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like.

前記アンモニウムの水酸化物としては、例えば、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。 Examples of the ammonium hydroxide include ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, and quaternary phosphonium hydroxide.

前記アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。 Examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate and the like.

前記防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、等が挙げられる。
前記キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等がある。
Examples of the antiseptic and antifungal agent include sodium dehydroacetate, sodium sorbate, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol and the like.
Examples of the chelating reagent include sodium ethylenediamine tetraacetate, sodium nitrilo triacetate, sodium hydroxyethylethylenediamine triacetate, sodium diethylenetriamine pentaacetate, sodium uramil diacetate and the like.

前記防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。 Examples of the rust preventive include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, dicyclohexylammonium nitrite and the like.

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

前記フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]2,4,8,10−テトライキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン−3−(3',5'−ジ−tert−ブチル−4'−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、などが挙げられる。 Examples of the phenol-based antioxidant (including a hindered phenol-based antioxidant) include butylated hydroxyanisole, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol and stearyl-β- (3,5). -Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-Butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 3,9-bis [1,1-dimethyl-2- [β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) ) Propionyloxy] ethyl] 2,4,8,10-tetrixaspiro [5,5] undecane, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis [methylene-3- (3', 5'-di-tert-) Butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane, and the like.

前記アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、フェノチアジン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,4−ジメチル−6−tert−ブチル−フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、テトラキス[メチレン−3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ジヒドロキフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、等が挙げられる。 Examples of the amine-based antioxidant include phenyl-β-naphthylamine, α-naphthylamine, N, N'-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, phenothiazine, N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine. 2,6-Di-tert-butyl-p-cresol, 2,6-di-tert-butylphenol, 2,4-dimethyl-6-tert-butyl-phenol, butylhydroxyanisole, 2,2'-methylenebis ( 4-Methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), tetrakis [methylene] -3 (3,5-di-tert-butyl-4-dihydrokiphenyl) propionate] methane, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, etc. Can be mentioned.

前記硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ,β’−チオジプロピオネート、2−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられる。 Examples of the sulfur-based antioxidant include dilauryl 3,3'-thiodipropionate, distearylthiodipropionate, laurylstearylthiodipropionate, dimyristyl 3,3'-thiodipropionate, and distearyl β. , β'-thiodipropionate, 2-mercaptobenzimidazole, dilaurylsulfide and the like.

前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、等が挙げられる。 Examples of the phosphorus-based antioxidant include triphenylphosphine, octadecylphosphite, triisodecylphosphite, trilauryltrithiophosphite, trinonylphenylphosphine and the like.

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

前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、等が挙げられる。 Examples of the benzophenone-based ultraviolet absorber include 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, and 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone. 2,2', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, etc. may be mentioned.

前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2'−ヒドロキシ−5'−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−4'−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3'−tert−ブチル−5'−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、等が挙げられる。 Examples of the benzotriazole-based ultraviolet absorber include 2- (2'-hydroxy-5'-tert-octylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole, 2-. Examples thereof include (2'-hydroxy-4'-octoxyphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, and the like.

前記サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、p−tert−ブチルフェニルサリチレート、p−オクチルフェニルサリチレート、等が挙げられる。
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、ブチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、等が挙げられる。
Examples of the salicylate-based ultraviolet absorber include phenylsalicylate, p-tert-butylphenylsalicylate, p-octylphenylsalicylate, and the like.
Examples of the cyanoacrylate-based ultraviolet absorber include ethyl-2-cyano-3,3'-diphenyl acrylate, methyl-2-cyano-3-methyl-3- (p-methoxyphenyl) acrylate, and butyl-2-. Examples thereof include cyano-3-methyl-3- (p-methoxyphenyl) acrylate.

前記ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−n−ブチルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−2−エチルヘキシルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)トリエタノールアミンニッケル(II)、等が挙げられる。 Examples of the nickel complex salt-based ultraviolet absorber include nickel bis (octylphenyl) sulfate, 2,2'-thiobis (4-tert-octylferate) -n-butylamine nickel (II), 2,2'-thiobis. Examples thereof include (4-tert-octylferate) -2-ethylhexylamine nickel (II), 2,2'-thiobis (4-tert-octylferate) triethanolamine nickel (II), and the like.

−インク製法−
本発明のインクは、水分散性色材、有機溶剤、水分散性樹脂、界面活性剤、浸透剤及び水、更に必要に応じてその他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、更に必要に応じて攪拌混合して製造する。この攪拌混合は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシェイカー、超音波分散機等により行うことができ、攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行うことができる。
-Ink manufacturing method-
The ink of the present invention disperses or dissolves a water-dispersible coloring material, an organic solvent, a water-dispersible resin, a surfactant, a penetrant and water, and if necessary, other components in an aqueous medium, and further needs to be obtained. It is manufactured by stirring and mixing accordingly. This stirring and mixing can be performed by, for example, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a paint shaker, an ultrasonic disperser, etc., and the stirring and mixing is performed by a stirrer using ordinary stirring blades, a magnetic stirrer, a high-speed disperser, or the like. be able to.

−インク物性−
本発明のインクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力等が以下の範囲であることが好ましい。
前記インクの25℃での粘度は5〜25mPa・sが好ましい。さらに好ましくは、25℃での粘度は6〜20mPa・sの範囲が良い。前記インク粘度が5mPa・s以上とすることによって、印字濃度や文字品位を向上させる効果が得られる。一方、インク粘度を25mPa・s以下に抑えることで、吐出性を確保することができる。
ここで、前記粘度は、例えば、粘度計(RE−550L、東機産業株式会社製)を使用して、25℃で測定することができる。
-Ink physical characteristics-
The physical characteristics of the ink of the present invention are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the viscosity, surface tension and the like are preferably in the following ranges.
The viscosity of the ink at 25 ° C. is preferably 5 to 25 mPa · s. More preferably, the viscosity at 25 ° C. is in the range of 6 to 20 mPa · s. When the ink viscosity is 5 mPa · s or more, the effect of improving the print density and the character quality can be obtained. On the other hand, by suppressing the ink viscosity to 25 mPa · s or less, the ejection property can be ensured.
Here, the viscosity can be measured at 25 ° C. using, for example, a viscometer (RE-550L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

前記インクの30%水分蒸発時のインク粘度増加率は400%以下が好ましい。前記インク粘度増加率がこの範囲であることで水分蒸発時においても、流動性を確保することができ、十分なインクの循環流量が得られる。 The ink viscosity increase rate when 30% water evaporation of the ink is preferably 400% or less. When the ink viscosity increase rate is within this range, fluidity can be ensured even during water evaporation, and a sufficient ink circulation flow rate can be obtained.

前記インクの静的表面張力としては、25℃で、20〜35mN/mが好ましく、20〜27mN/mがより好ましい。前記静的表面張力を35mN/m以下にすることで、インクが紙上で濡れ広がることができ、高い画像濃度が得られる。
さらに、動的表面張力が25℃において、最大泡圧法による表面寿命15ms時の動的表面張力が35mN/m以下が好ましく、さらに好ましくは33mN/m以下が好ましい。表面寿命15ms時の動的表面張力が35mN/m以下にすることで、汎用印刷用紙の濡れ性及び浸透性が良好となり、ビーディング、カラーブリードの低減にも効果が高くなる。また、普通紙の発色性および白ポチも改良される。前記のインクをインクカートリッジ等の容器中に収容して使用しても良い。
The static surface tension of the ink is preferably 20 to 35 mN / m, more preferably 20 to 27 mN / m at 25 ° C. By setting the static surface tension to 35 mN / m or less, the ink can be wetted and spread on the paper, and a high image density can be obtained.
Further, when the dynamic surface tension is 25 ° C., the dynamic surface tension at a surface life of 15 ms by the maximum foam pressure method is preferably 35 mN / m or less, more preferably 33 mN / m or less. By setting the dynamic surface tension at a surface life of 15 ms to 35 mN / m or less, the wettability and permeability of general-purpose printing paper are improved, and the effect of reducing beading and color bleeding is also enhanced. In addition, the color development and white spots of plain paper are also improved. The ink may be stored in a container such as an ink cartridge and used.

本発明のインクは、インクジェットヘッドとして、インク流路内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの(特公平2−51734号公報参照)、あるいは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させるいわゆるサーマル型のもの(特公昭61−59911号公報参照)、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで,インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの(特開平6−71882号公報参照)などのいずれのインクジェットヘッドを搭載するプリンタにも良好に使用できる。 The ink of the present invention uses a piezoelectric element as an inkjet head as a pressure generating means for pressurizing the ink in the ink flow path to deform a vibrating plate forming the wall surface of the ink flow path to change the volume inside the ink flow path. A so-called piezo type that ejects ink droplets (see Japanese Patent Publication No. 2-51734), or a so-called thermal type that heats ink in the ink flow path using a heat generating resistor to generate bubbles (see Japanese Patent Publication No. 2-51734). (Refer to Japanese Patent Publication No. 61-59911), the ink is formed by arranging the vibrating plate forming the wall surface of the ink flow path and the electrode facing each other and deforming the vibrating plate by the electrostatic force generated between the vibrating plate and the electrode. It can be satisfactorily used for a printer equipped with any inkjet head, such as an electrostatic type that changes the volume in the flow path to eject ink droplets (see JP-A-6-71882).

<<インク吐出ヘッド>>
前記インク吐出ヘッドは、前記流入流路から前記インクを前記個別液室に流入させ、前記個別液室から前記流出流路に流出させ、前記インクを流動させる。
また、前記インク吐出ヘッドには、前記個別液室に前記流入流路を介して前記インクを供給するインク供給部が接続されている。前記インク吐出装置が前記前記循環手段を有する場合には、前記流出流路を前記インク供給部と接続することにより、前記インク吐出ヘッドと前記インク供給部との間で前記インクを循環させることが好ましい。このようにすると、前記流出流路からの流出による廃インクの量を低減できる点で有利である。
<< Ink ejection head >>
The ink ejection head causes the ink to flow into the individual liquid chamber from the inflow flow path, flows out from the individual liquid chamber to the outflow flow path, and causes the ink to flow.
Further, the ink ejection head is connected to an ink supply unit that supplies the ink to the individual liquid chamber via the inflow flow path. When the ink ejection device has the circulation means, the ink can be circulated between the ink ejection head and the ink supply unit by connecting the outflow flow path to the ink supply unit. preferable. This is advantageous in that the amount of waste ink due to the outflow from the outflow channel can be reduced.

<<循環手段>>
前記循環手段は、前記インクを前記流入流路から前記流出流路に向かって循環させる手段である。前記循環手段は、前記インク吐出ヘッドが前記インクを吐出する前に、前記インクを循環させることが好ましい。
前記インク吐出ヘッドは、前記循環手段が前記インクを循環させた後に循環を停止させてから前記インクを吐出することもでき、前記循環手段が常に前記インクを循環させながら、前記インクを吐出することもできる。
前記循環手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
<< Circulation means >>
The circulation means is a means for circulating the ink from the inflow channel to the outflow channel. It is preferable that the circulation means circulates the ink before the ink ejection head ejects the ink.
The ink ejection head may also eject the ink after the circulation means circulates the ink and then stops the circulation, and the circulation means always circulates the ink while ejecting the ink. You can also.
The circulation means is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.

<<インク収容容器>>
前記インク収容容器(以下、「インクカートリッジ」、「カートリッジ」、又は「メインタンク」と称することもある)には、前記インクが収容され、往路及び復路の前記送液経路を介して前記インク供給部と循環可能に接続されている。
<< Ink container >>
The ink is stored in the ink container (hereinafter, also referred to as an "ink cartridge", "cartridge", or "main tank"), and the ink is supplied via the liquid feeding path of the outward path and the return path. It is circulateably connected to the unit.

<<インク供給部>>
前記インク供給部は、前記個別液室に前記流入流路を介して前記インクを供給する。前記インク供給部としては、前記循環手段により、前記インクを前記流入流路及び前記流出流路を介して前記インク吐出ヘッドとの間で循環させることが好ましく、前記インクを往路及び復路の前記送液経路を介して前記インク収容容器との間で循環させることがより好ましい。
<< Ink supply unit >>
The ink supply unit supplies the ink to the individual liquid chamber via the inflow flow path. As the ink supply unit, it is preferable that the ink is circulated between the ink ejection head and the ink ejection head via the inflow flow path and the outflow flow path by the circulation means, and the ink is sent in the outward path and the return path. It is more preferable to circulate between the ink container and the ink container via the liquid path.

<<送液経路>>
前記送液経路は、往路及び復路の経路を有しており、前記インク収容容器と前記インク供給部との間で前記インクを循環させる。
<< Liquid transfer route >>
The liquid feeding route has an outward route and a returning route, and circulates the ink between the ink container and the ink supply unit.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係るインク吐出装置の一例について図1及び図2を参照して説明する。なお、図1は、本発明のインク吐出装置の機構部の一例を示す概略側面図である。図2は、図1のインク吐出装置の要部平面説明図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, an example of the ink ejection device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Note that FIG. 1 is a schematic side view showing an example of the mechanical portion of the ink ejection device of the present invention. FIG. 2 is an explanatory plan view of a main part of the ink ejection device of FIG.

前記インク吐出装置は、シリアル型インク吐出装置である。装置本体201の左右の側板221A、221Bに横架したガイド部材である主従のガイドロッド231、232でキャリッジ233を主走査方向に摺動自在に保持している。そして、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図2で矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。 The ink ejection device is a serial type ink ejection device. The carriage 233 is slidably held in the main scanning direction by the master-slave guide rods 231 and 232 which are guide members laid horizontally on the left and right side plates 221A and 221B of the apparatus main body 201. Then, a main scanning motor (not shown) moves and scans in the direction indicated by the arrow (carriage main scanning direction) in FIG. 2 via the timing belt.

以下、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)を用いた場合について説明するが、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の少なくともいずれかを前記色材、有機溶剤、樹脂粒子、アミン化合物及び水を含有し、前記樹脂粒子がアニオン性ウレタン樹脂であり、前記アミン化合物が沸点120℃以上200℃以下、且つ分子量100以下の有機アミン化合物であるインクに代えて、又は、これらに加えたものとして説明する。 Hereinafter, the case where yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) are used will be described, but of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). At least one of them contains the coloring material, an organic solvent, resin particles, an amine compound and water, the resin particles are anionic urethane resin, and the amine compound has a boiling point of 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower and a molecular weight of 100 or lower. It will be described as a substitute for or in addition to the ink which is an organic amine compound.

キャリッジ233には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出する記録ヘッド234a、234b(区別しないときは「記録ヘッド234」という。他の部材も同様。)が搭載されている。各記録ヘッド234は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
本発明のインク吐出装置における記録ヘッド234は、インクを前記個別液室に流入させるための前記流入流路、及びインクを前記個別液室から流出させるための前記流出流路を有しているが、詳細は後述する。
The carriage 233 is referred to as a recording head 234a or 234b (when not distinguished, it is referred to as a "recording head 234", which ejects ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). The same applies to the members of.). Each recording head 234 has a nozzle array composed of a plurality of nozzles arranged in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and is mounted with the ink droplet ejection direction facing downward.
Although the recording head 234 in the ink ejection device of the present invention has the inflow flow path for flowing ink into the individual liquid chamber and the outflow flow path for flowing ink out of the individual liquid chamber. , Details will be described later.

記録ヘッド234は、それぞれ2つのノズル列を有している。そして、記録ヘッド234aの一方のノズル列はブラック(K)の液滴を、他方のノズル列はシアン(C)の液滴を、それぞれ吐出する。また、記録ヘッド234bの一方のノズル列はマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列はイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。なお、記録ヘッド234としては、1つのノズル面に複数のノズルを並べた各色のノズル列を備えるものなどを用いることもできる。
また、キャリッジ233には、記録ヘッド234のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのインク供給容器(以下、「ヘッドタンク」、「供給タンク」、又は「インクタンク」と称することもある。)235a、235bを搭載している。一方、カートリッジ装填部204には各色のインク収容容器210y、210m、210c、210k(区別しないときは、「インク収容容器210」という)が着脱自在に装着される。そして、インク収容容器210から供給ポンプユニット224によって各色の供給チューブ236を介して各ヘッドタンク235に各色のインクが補充供給される。
Each recording head 234 has two nozzle rows. Then, one nozzle row of the recording head 234a ejects a black (K) droplet, and the other nozzle row ejects a cyan (C) droplet. Further, one nozzle row of the recording head 234b ejects magenta (M) droplets, and the other nozzle row ejects yellow (Y) droplets. As the recording head 234, one having a nozzle row of each color in which a plurality of nozzles are arranged on one nozzle surface can also be used.
Further, the carriage 233 may also be referred to as an ink supply container (hereinafter, "head tank", "supply tank", or "ink tank" for supplying ink of each color corresponding to the nozzle row of the recording head 234. Yes.) It is equipped with 235a and 235b. On the other hand, ink storage containers 210y, 210m, 210c, 210k (when not distinguished, referred to as "ink storage container 210") of each color are detachably mounted on the cartridge loading unit 204. Then, the ink of each color is replenished and supplied from the ink container 210 to the head tank 235 via the supply tube 236 of each color by the supply pump unit 224.

一方、給紙トレイ202の用紙積載部(圧板)241上に積載した用紙242を給紙するための給紙部として、用紙積載部241から用紙242を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)243及び給紙コロ243に対向する分離パッド244を備えている。この分離パッド244は給紙コロ243側に付勢されている。 On the other hand, as a paper feed unit for feeding the paper 242 loaded on the paper load unit (pressure plate) 241 of the paper feed tray 202, a half-month roller (feed) that separates and feeds the paper 242 from the paper load unit 241 one by one. It is provided with a separation pad 244 facing the paper roller) 243 and the paper feed roller 243. The separation pad 244 is urged to the paper feed roller 243 side.

そして、この給紙部から給紙された用紙242を記録ヘッド234の下方側に送り込むために、用紙242を案内するガイド部材245と、カウンタローラ246と、搬送ガイド部材247と、先端加圧コロ249を有する押さえ部材248とを備える。そして、給送された用紙242を静電吸着して記録ヘッド234に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト251を備えている。 Then, in order to feed the paper 242 fed from the paper feed unit to the lower side of the recording head 234, the guide member 245 for guiding the paper 242, the counter roller 246, the transport guide member 247, and the tip pressure roller A holding member 248 having a 249 is provided. Further, it is provided with a transport belt 251 which is a transport means for electrostatically adsorbing the fed paper 242 and transporting it at a position facing the recording head 234.

搬送ベルト251は、無端状ベルトであり、搬送ローラ252とテンションローラ253とに張架される。この搬送ベルト251は、図示しない副走査モータの駆動により搬送ローラ252が回転し、図2に示すベルト搬送方向(副走査方向)に周回移動する。また、搬送ローラ252の近傍には、搬送ベルト251の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ256が設けられている。
帯電ローラ256は、搬送ベルト251の表層に接触し、搬送ベルト251の周回移動に従動して回転するように配置されている。
The transport belt 251 is an endless belt and is stretched on the transport roller 252 and the tension roller 253. In the transport belt 251, the transport roller 252 is rotated by driving a sub-scanning motor (not shown), and the conveyor belt 251 orbits in the belt transport direction (sub-scanning direction) shown in FIG. Further, in the vicinity of the transport roller 252, a charging roller 256, which is a charging means for charging the surface of the transport belt 251 is provided.
The charging roller 256 is arranged so as to come into contact with the surface layer of the transport belt 251 and rotate in accordance with the circumferential movement of the transport belt 251.

更に、記録ヘッド234で記録された用紙242を排紙するための排紙部として、搬送ベルト251から用紙242を分離するための分離爪261と、排紙ローラ262及び排紙コロである拍車263とを備え、排紙ローラ262の下方に排紙トレイ203を備えている。 Further, as a paper ejection unit for ejecting the paper 242 recorded by the recording head 234, a separation claw 261 for separating the paper 242 from the transport belt 251, a paper ejection roller 262, and a spur 263 which is a paper ejection roller 263. A paper ejection tray 203 is provided below the paper ejection roller 262.

また、装置本体201の背面部には両面ユニット271が着脱可能に装着されている。
両面ユニット271は、搬送ベルト251の逆方向回転で搬送される用紙242を取り込んで反転させ、再度、カウンタローラ246と搬送ベルト251との間に給紙する。また、この両面ユニット271の上面には、手差しトレイ272が形成されている。
Further, a double-sided unit 271 is detachably attached to the back surface of the apparatus main body 201.
The double-sided unit 271 takes in the paper 242 conveyed by rotating the conveyor belt 251 in the reverse direction, reverses it, and feeds the paper again between the counter roller 246 and the conveyor belt 251. A manual feed tray 272 is formed on the upper surface of the double-sided unit 271.

更に、キャリッジ233の走査方向一方側の非印刷領域には、記録ヘッド234のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構281が配置される。この維持回復機構281には、記録ヘッド234の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という。)282a、282b(区別しないときは「キャップ282」という。)を備えている。また、維持回復機構281は、ノズル面をワイピングするためのワイパ部材(ワイパブレード)283と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け284を備えている。また、維持回復機構281は、キャリッジ233をロックするキャリッジロック287を備えている。また、このヘッドの維持回復機構281の下方側には、維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク300が装置本体201に対して交換可能に装着される。 Further, a maintenance / recovery mechanism 281 for maintaining and recovering the state of the nozzle of the recording head 234 is arranged in the non-printing area on one side of the carriage 233 in the scanning direction. The maintenance / recovery mechanism 281 includes cap members (hereinafter referred to as “caps”) 282a and 282b (hereinafter referred to as “cap 282” when not distinguished) for capping each nozzle surface of the recording head 234. .. Further, the maintenance / recovery mechanism 281 includes a wiper member (wiper blade) 283 for wiping the nozzle surface and a liquid for discharging a liquid droplet that does not contribute to recording in order to discharge the thickened recording liquid. It is equipped with an empty discharge receiver 284 that receives drops. Further, the maintenance / recovery mechanism 281 includes a carriage lock 287 that locks the carriage 233. Further, on the lower side of the maintenance / recovery mechanism 281 of the head, a waste liquid tank 300 for accommodating the waste liquid generated by the maintenance / recovery operation is replaceably mounted on the apparatus main body 201.

また、キャリッジ233の走査方向他方側の非印刷領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け288が配置されている。この空吐出受け288には、記録ヘッド234のノズル列方向に沿った開口部289などが備えられている。 Further, in the non-printing area on the other side of the carriage 233 in the scanning direction, an empty space for ejecting droplets that do not contribute to recording in order to discharge the thickened recording liquid during recording or the like is received. A discharge receiver 288 is arranged. The empty discharge receiver 288 is provided with an opening 289 or the like along the nozzle row direction of the recording head 234.

このように構成したこのインク吐出装置においては、給紙トレイ202から用紙242が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙242はガイド245で案内され、搬送ベルト251とカウンタローラ246との間に挟まれて搬送される。更に、用紙242の先端は搬送ガイド237で案内されて先端加圧コロ249で搬送ベルト251に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。 In this ink ejection device configured in this way, the paper 242 is separately fed from the paper feed tray 202 one by one, and the paper 242 fed substantially vertically upward is guided by the guide 245, and the transport belt 251 and the counter. It is sandwiched between the roller 246 and transported. Further, the tip of the paper 242 is guided by the transport guide 237 and pressed against the transport belt 251 by the tip pressurizing roller 249, and the transport direction is changed by approximately 90 °.

このとき、搬送ベルト251が帯電ローラ256によって交番する帯電電圧パターンで帯電されている。この帯電した搬送ベルト251上に用紙242が給送されると、用紙242が搬送ベルト251に吸着され、搬送ベルト251の周回移動によって用紙242が副走査方向に搬送される。 At this time, the transport belt 251 is charged by the charging voltage pattern alternated by the charging rollers 256. When the paper 242 is fed onto the charged transport belt 251, the paper 242 is attracted to the transport belt 251 and the paper 242 is transported in the sub-scanning direction by the circumferential movement of the transport belt 251.

そこで、キャリッジ233を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド234を駆動することにより、停止している用紙242にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙242を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙242の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙242を排紙トレイ203に排紙する。 Therefore, by driving the recording head 234 in response to the image signal while moving the carriage 233, ink droplets are ejected onto the stopped paper 242 to record one line, and after the paper 242 is conveyed in a predetermined amount, the paper 242 is conveyed. Record the next line. When the recording end signal or the signal that the rear end of the paper 242 reaches the recording area is received, the recording operation is ended and the paper 242 is discharged to the paper output tray 203.

次に、本発明のインク吐出装置におけるインク吐出ヘッドの一例について、図3、図4、図5、図6、図7A〜図7F、図8A、及び図8Bを参照して説明する。図3は、本発明のインク吐出装置におけるインク吐出ヘッドの一例を示す外観斜視図である。図4は、図3のインク吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。図5は、図3のインク吐出ヘッドのノズル配列方向と平行な方向の一部断面説明図である。図6は、図3のインク吐出ヘッドのノズル板の平面説明図である。図7A〜図7Fは、図3のインク吐出ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図である。図8A及び図8Bは、図3のインク吐出ヘッドの共通液室部材を構成する各部材の平面説明図である。 Next, an example of the ink ejection head in the ink ejection device of the present invention will be described with reference to FIGS. 3, 4, 5, 6, 6, 7A to 7F, 8A, and 8B. FIG. 3 is an external perspective view showing an example of an ink ejection head in the ink ejection device of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view in a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the ink ejection head of FIG. FIG. 5 is a partial cross-sectional explanatory view of the ink ejection head of FIG. 3 in a direction parallel to the nozzle arrangement direction. FIG. 6 is a plan view of the nozzle plate of the ink ejection head of FIG. 7A to 7F are planographic explanatory views of each member constituting the flow path member of the ink ejection head of FIG. 8A and 8B are plan explanatory views of each member constituting the common liquid chamber member of the ink ejection head of FIG.

前記インク吐出ヘッドは、ノズル板1と、流路板2と、壁面部材としての振動板部材3とが積層接合されており、振動板部材3を変位させる圧電アクチュエータ11と、共通液室部材20と、カバー29とを備えている。 In the ink ejection head, the nozzle plate 1, the flow path plate 2, and the diaphragm member 3 as a wall surface member are laminated and joined, and the piezoelectric actuator 11 that displaces the diaphragm member 3 and the common liquid chamber member 20 are joined. And a cover 29.

ノズル板1は、前記インクを吐出する複数のノズル4を有している。
流路板2は、ノズル4に通じる個別液室6と、前記流入流路としての個別液室6に通じる流体抵抗部7、及び流体抵抗部7に通じる液導入部8が形成されている。また、流路板2は、ノズル板1側から複数枚の板状部材41〜45を積層接合して形成され、これらの板状部材41〜45と振動板部材3を積層接合して流路部材40が構成されている。
振動板部材3は、液導入部8と共通液室部材20で形成される共通液室10とを通じる開口としてのフィルタ部9を有している。
振動板部材3は、流路板2の個別液室6の壁面を形成する壁面部材である。この振動板部材3は2層構造(限定されない)とし、流路板2側から薄肉部を形成する第1層と、厚肉部を形成する第2層で形成され、第1層で個別液室6に対応する部分に変形可能な振動領域30を形成している。
The nozzle plate 1 has a plurality of nozzles 4 for ejecting the ink.
The flow path plate 2 is formed with an individual liquid chamber 6 leading to the nozzle 4, a fluid resistance portion 7 communicating with the individual liquid chamber 6 as the inflow flow path, and a liquid introduction portion 8 communicating with the fluid resistance portion 7. Further, the flow path plate 2 is formed by laminating and joining a plurality of plate-shaped members 41 to 45 from the nozzle plate 1 side, and laminating and joining these plate-shaped members 41 to 45 and the diaphragm member 3 to form a flow path. The member 40 is configured.
The diaphragm member 3 has a filter portion 9 as an opening through the liquid introduction portion 8 and the common liquid chamber 10 formed by the common liquid chamber member 20.
The diaphragm member 3 is a wall surface member that forms the wall surface of the individual liquid chamber 6 of the flow path plate 2. The diaphragm member 3 has a two-layer structure (not limited), and is formed of a first layer that forms a thin wall portion from the flow path plate 2 side and a second layer that forms a thick wall portion, and the first layer is an individual liquid. A deformable vibration region 30 is formed in a portion corresponding to the chamber 6.

ここで、ノズル板1には、図6に示すように、複数のノズル4が千鳥状に配置されている。
流路板2を構成する板状部材41には、図7Aに示すように、個別液室6を構成する貫通溝部(溝形状の貫通穴の意味)6aと、流体抵抗部51、前記流出流路としての循環流路52を構成する貫通溝部51a、52aが形成されている。
同じく板状部材42には、図7Bに示すように、個別液室6を構成する貫通溝部6bと、循環流路52を構成する貫通溝部52bが形成されている。
同じく板状部材43には、図7Cに示すように、個別液室6を構成する貫通溝部6cと、循環流路53を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部53aが形成されている。
同じく板状部材44には、図7Dに示すように、個別液室6を構成する貫通溝部6dと、流体抵抗部7なる貫通溝部7aと、液導入部8を構成する貫通溝部8aと、循環流路53を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部53bが形成されている。
同じく板状部材45には、図7Eに示すように、個別液室6を構成する貫通溝部6eと、液導入部8を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部8b(フィルタ下流側液室となる)と、循環流路53を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部53cが形成されている。
振動板部材3には、図7Fに示すように、振動領域30と、フィルタ部9と、循環流路53を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部53dが形成されている。
このように、流路部材を複数の板状部材を積層接合して構成することにより、簡単な構成で複雑な流路を形成することができる。
Here, as shown in FIG. 6, a plurality of nozzles 4 are arranged in a staggered pattern on the nozzle plate 1.
As shown in FIG. 7A, the plate-shaped member 41 constituting the flow path plate 2 includes a through groove portion (meaning a groove-shaped through hole) 6a constituting the individual liquid chamber 6, a fluid resistance portion 51, and the outflow flow. Through-groove portions 51a and 52a constituting the circulation flow path 52 as a path are formed.
Similarly, as shown in FIG. 7B, the plate-shaped member 42 is formed with a through groove portion 6b constituting the individual liquid chamber 6 and a through groove portion 52b constituting the circulation flow path 52.
Similarly, as shown in FIG. 7C, the plate-shaped member 43 is formed with a through groove portion 6c constituting the individual liquid chamber 6 and a through groove portion 53a having the nozzle arrangement direction constituting the circulation flow path 53 as the longitudinal direction. ..
Similarly, as shown in FIG. 7D, the plate-shaped member 44 has a through groove portion 6d constituting the individual liquid chamber 6, a through groove portion 7a forming the fluid resistance portion 7, and a through groove portion 8a constituting the liquid introduction portion 8. A through groove portion 53b having a longitudinal direction in which the nozzles are arranged to form the flow path 53 is formed.
Similarly, as shown in FIG. 7E, the plate-shaped member 45 has a through groove portion 6e constituting the individual liquid chamber 6 and a through groove portion 8b (filter downstream side liquid) having the nozzle arrangement direction constituting the liquid introduction portion 8 as the longitudinal direction. A through groove portion 53c having a longitudinal direction in the nozzle arrangement direction constituting the circulation flow path 53 is formed.
As shown in FIG. 7F, the diaphragm member 3 is formed with a vibration region 30, a filter portion 9, and a through groove portion 53d whose longitudinal direction is the nozzle arrangement direction constituting the circulation flow path 53.
In this way, by forming the flow path member by laminating and joining a plurality of plate-shaped members, it is possible to form a complicated flow path with a simple structure.

以上の構成により、流路板2及び振動板部材3からなる流路部材40には、各個別液室6に通じる流路板2の面方向に沿う流体抵抗部51、循環流路52及び循環流路52に通じる流路部材40の厚み方向の循環流路53が形成される。なお、循環流路53は後述する循環共通液室50に通じている。 With the above configuration, the flow path member 40 composed of the flow path plate 2 and the diaphragm member 3 has a fluid resistance portion 51, a circulation flow path 52, and circulation along the surface direction of the flow path plate 2 leading to each individual liquid chamber 6. A circulation flow path 53 in the thickness direction of the flow path member 40 leading to the flow path 52 is formed. The circulation flow path 53 leads to the circulation common liquid chamber 50, which will be described later.

一方、共通液室部材20には、前記メインタンクや前記インクカートリッジから前記インクが供給される共通液室10と循環共通液室50が形成されている。
第1共通液室部材21には、図8Aに示すように、圧電アクチュエータ用貫通穴25aと、下流側共通液室10Aとなる貫通溝部10aと、循環共通液室50となる底の有る溝部50aが形成されている。
第2共通液室部材22には、図8Bに示すように、圧電アクチュエータ用貫通穴25bと、上流側共通液室10Bとなる溝部10bが形成されている。また、第2共通液室部材22には、図3に示すように、共通液室10のノズル配列方向の一端部と供給ポート71を通じる供給口部となる貫通穴71aが形成されている。
第1共通液室部材21及び第2共通液室部材22には、循環共通液室50のノズル配列方向の他端部(貫通穴71aと反対側の端部)と循環ポート81を通じる貫通穴81a、81bが形成されている。
なお、図8A及び図8Bにおいて、底の有る溝部については面塗りを施して示している(以下の図でも同じである)。
このように、共通液室部材20は、第1共通液室部材21及び第2共通液室部材22によって構成され、第1共通液室部材21を流路部材40の振動板部材3側に接合し、第1共通液室部材21に第2共通液室部材22を積層して接合している。
On the other hand, the common liquid chamber member 20 is formed with a common liquid chamber 10 to which the ink is supplied from the main tank and the ink cartridge, and a circulation common liquid chamber 50.
As shown in FIG. 8A, the first common liquid chamber member 21 has a through hole 25a for a piezoelectric actuator, a through groove portion 10a serving as a downstream common liquid chamber 10A, and a groove portion 50a having a bottom serving as a circulation common liquid chamber 50. Is formed.
As shown in FIG. 8B, the second common liquid chamber member 22 is formed with a through hole 25b for a piezoelectric actuator and a groove portion 10b that serves as a common liquid chamber 10B on the upstream side. Further, as shown in FIG. 3, the second common liquid chamber member 22 is formed with a through hole 71a which is an end portion of the common liquid chamber 10 in the nozzle arrangement direction and a supply port portion through the supply port 71.
The first common liquid chamber member 21 and the second common liquid chamber member 22 have a through hole through which the other end (the end opposite to the through hole 71a) of the circulation common liquid chamber 50 in the nozzle arrangement direction and the circulation port 81 pass through. 81a and 81b are formed.
In addition, in FIGS. 8A and 8B, the groove portion having the bottom is shown by applying a surface coating (the same applies to the following figures).
As described above, the common liquid chamber member 20 is composed of the first common liquid chamber member 21 and the second common liquid chamber member 22, and the first common liquid chamber member 21 is joined to the diaphragm member 3 side of the flow path member 40. The second common liquid chamber member 22 is laminated and joined to the first common liquid chamber member 21.

ここで、第1共通液室部材21は、液導入部8に通じる共通液室10の一部である下流側共通液室10Aと、循環流路53に通じる循環共通液室50とを形成している。また、第2共通液室部材22は、共通液室10の残部である上流側共通液室10Bを形成している。
このとき、共通液室10の一部である下流側共通液室10Aと循環共通液室50とはノズル配列方向と直交する方向に並べて配置されるとともに、循環共通液室50は共通液室10内に投影される位置に配置される。
これにより、循環共通液室50の寸法(大きさ)が流路部材40で形成される個別液室6、流体抵抗部7及び液導入部8を含む流路に必要な寸法による制約を受けることがなくなる。
そして、循環共通液室50と共通液室10の一部が並んで配置され、循環共通液室50は共通液室10内に投影される位置に配置されることにより、ノズル配列方向と直交する方向のヘッドの幅を抑制することができ、ヘッドの大型化を抑制できる。共通液室部材20は、ヘッドタンクや前記インクカートリッジから前記インクが供給される共通液室10と循環共通液室50を形成する。
Here, the first common liquid chamber member 21 forms a downstream common liquid chamber 10A which is a part of the common liquid chamber 10 leading to the liquid introduction portion 8 and a circulation common liquid chamber 50 leading to the circulation flow path 53. ing. Further, the second common liquid chamber member 22 forms the upstream common liquid chamber 10B which is the rest of the common liquid chamber 10.
At this time, the downstream common liquid chamber 10A and the circulation common liquid chamber 50, which are a part of the common liquid chamber 10, are arranged side by side in the direction orthogonal to the nozzle arrangement direction, and the circulation common liquid chamber 50 is the common liquid chamber 10. It is placed at the position projected inside.
As a result, the size (size) of the circulation common liquid chamber 50 is restricted by the dimensions required for the flow path including the individual liquid chamber 6, the fluid resistance portion 7, and the liquid introduction portion 8 formed by the flow path member 40. Is gone.
Then, the circulation common liquid chamber 50 and a part of the common liquid chamber 10 are arranged side by side, and the circulation common liquid chamber 50 is arranged at a position projected in the common liquid chamber 10 so as to be orthogonal to the nozzle arrangement direction. The width of the head in the direction can be suppressed, and the increase in size of the head can be suppressed. The common liquid chamber member 20 forms a circulation common liquid chamber 50 with a common liquid chamber 10 to which the ink is supplied from the head tank or the ink cartridge.

一方、振動板部材3の個別液室6とは反対側に、振動板部材3の振動領域30を変形させる駆動手段(アクチュエータ手段、圧力発生手段)としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ11を配置している。
この圧電アクチュエータ11は、図5に示すように、ベース部材13上に接合した圧電部材12を有し、圧電部材12にはハーフカットダイシングによって溝加工して1つの圧電部材12に対して所要数の柱状の圧電素子12A、12Bを所定の間隔で櫛歯状に形成している。
ここでは、圧電部材12の圧電素子12Aは駆動波形を与えて駆動させる圧電素子とし、圧電素子12Bは駆動波形を与えないで単なる支柱として使用しているが、すべての圧電素子12A、12Bを駆動させる圧電素子として使用することもできる。
そして、圧電素子12Aを振動板部材3の振動領域30に形成した島状の厚肉部である凸部30aに接合している。また、圧電素子12Bを振動板部材3の厚肉部である凸部30bに接合している。
On the other hand, on the side of the diaphragm member 3 opposite to the individual liquid chamber 6, a piezoelectric actuator 11 including an electromechanical conversion element as a driving means (actuator means, pressure generating means) for deforming the vibration region 30 of the diaphragm member 3 is provided. It is arranged.
As shown in FIG. 5, the piezoelectric actuator 11 has a piezoelectric member 12 joined on a base member 13, and the piezoelectric member 12 is grooved by half-cut dicing to form a required number for one piezoelectric member 12. The columnar piezoelectric elements 12A and 12B are formed in a comb-teeth shape at predetermined intervals.
Here, the piezoelectric element 12A of the piezoelectric member 12 is a piezoelectric element that is driven by giving a drive waveform, and the piezoelectric element 12B is used as a mere column without giving a drive waveform, but all the piezoelectric elements 12A and 12B are driven. It can also be used as a piezoelectric element.
Then, the piezoelectric element 12A is joined to the convex portion 30a, which is an island-shaped thick portion formed in the vibration region 30 of the diaphragm member 3. Further, the piezoelectric element 12B is joined to the convex portion 30b which is a thick portion of the diaphragm member 3.

この圧電部材12は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極が設けられ、外部電極にフレキシブル配線部材15が接続されている。
このように構成したインク吐出ヘッドにおいては、例えば、圧電素子12Aに与える電圧を基準電位から下げることによって圧電素子12Aが収縮し、振動板部材3の振動領域30が下降して個別液室6の容積が膨張することにより、個別液室6内に前記インクが流入する。
その後、圧電素子12Aに印加する電圧を上げて圧電素子12Aを積層方向に伸長させ、振動板部材3の振動領域30をノズル4に向かう方向に変形させて個別液室6の容積を収縮させることにより、個別液室6内の前記インクが加圧され、ノズル4から前記インクが吐出される。
そして、圧電素子12Aに与える電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材3の振動領域30が初期位置に復元し、個別液室6が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室10から個別液室6内に前記インクが充填される。そこで、ノズル4のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の吐出のための動作に移行する。
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。また、上述した実施形態では、個別液室6に圧力変動を与える手段として積層型圧電素子を用いて説明したが、これに限定されず、薄膜状の圧電素子を用いることも可能である。更に、個別液室6内に発熱抵抗体を配し、発熱抵抗体の発熱によって気泡を生成して圧力変動を与えるものや、静電気力を用いて圧力変動を生じさせるものを使用することができる。
The piezoelectric member 12 is formed by alternately stacking piezoelectric layers and internal electrodes. The internal electrodes are respectively drawn out to the end faces to provide external electrodes, and the flexible wiring member 15 is connected to the external electrodes.
In the ink ejection head configured in this way, for example, by lowering the voltage applied to the piezoelectric element 12A from the reference potential, the piezoelectric element 12A contracts, the vibration region 30 of the vibrating plate member 3 descends, and the individual liquid chamber 6 As the volume expands, the ink flows into the individual liquid chamber 6.
After that, the voltage applied to the piezoelectric element 12A is increased to extend the piezoelectric element 12A in the stacking direction, and the vibration region 30 of the vibrating plate member 3 is deformed in the direction toward the nozzle 4 to contract the volume of the individual liquid chamber 6. As a result, the ink in the individual liquid chamber 6 is pressurized, and the ink is ejected from the nozzle 4.
Then, by returning the voltage applied to the piezoelectric element 12A to the reference potential, the vibration region 30 of the vibrating plate member 3 is restored to the initial position, the individual liquid chamber 6 expands, and a negative pressure is generated. Therefore, at this time, the common liquid is generated. The ink is filled from the chamber 10 into the individual liquid chamber 6. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle 4 is attenuated and stabilized, the operation for the next ejection is started.
The driving method of this head is not limited to the above example (pull-pushing), and pulling or pushing may be performed depending on the driving waveform. Further, in the above-described embodiment, the laminated piezoelectric element has been described as a means for giving pressure fluctuation to the individual liquid chamber 6, but the present invention is not limited to this, and a thin-film piezoelectric element can also be used. Further, it is possible to use a heat-generating resistor arranged in the individual liquid chamber 6 to generate air bubbles by the heat generated by the heat-generating resistor to give pressure fluctuation, or to generate pressure fluctuation by using electrostatic force. ..

次に、本実施形態にかかるインク吐出ヘッドを用いた前記インク循環システムの一例を、図9を用いて説明する。
図9は、本発明に係るインク循環システムの一例を示すブロック図である。
図9に示すように、前記インク循環システムは、メインタンク、インク吐出ヘッド、供給タンク、循環タンク、コンプレッサ、真空ポンプ、送液ポンプ、レギュレータ(R)、供給側圧力センサ、循環側圧力センサなどで構成されている。供給側圧力センサは、供給タンクとインク吐出ヘッドとの間であって、インク吐出ヘッドの供給ポート71(図3参照)に繋がった供給流路側に接続されている。循環側圧力センサは、インク吐出ヘッドと循環タンクとの間であって、インク吐出ヘッドの循環ポート81(図3参照)に繋がった循環流路側に接続されている。
循環タンクの一方は、第一送液ポンプを介して供給タンクと接続されており、循環タンクの他方は第二送液ポンプを介してメインタンクと接続されている。これにより、供給タンクから供給ポート71を通ってインク吐出ヘッド内に前記インクが流入し、循環ポートから排出されて循環タンクへ排出され、更に第1送液ポンプによって循環タンクから供給タンクへ前記インクが送られることによって前記インクが循環する。
また、供給タンクには、図示しないコンプレッサが接続され、供給側圧力センサで所定の正圧が検知されるように制御される。一方、循環タンクには、真空ポンプが
つなげられていて、循環側圧力センサで所定の負圧が検知されるよう制御される。これにより、インク吐出ヘッド内を通って前記インクを循環させつつ、メニスカスの負圧を一定に保つことができる。
また、インク吐出ヘッドのノズルから液滴を吐出すると、供給タンク及び循環タンク内の前記インク量が減少していくため、適宜メインタンクから第二送液ポンプを用いて、メインタンクから循環タンクに前記インクを補充することが望ましい。メインタンクから循環タンクへの前記インク補充のタイミングは、循環タンク内のインクの液面高さが所定高さよりも下がったら前記インク補充を行うなど、循環タンク内に設けた液面センサなどの検知結果によって制御することができる。
Next, an example of the ink circulation system using the ink ejection head according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing an example of the ink circulation system according to the present invention.
As shown in FIG. 9, the ink circulation system includes a main tank, an ink ejection head, a supply tank, a circulation tank, a compressor, a vacuum pump, a liquid feed pump, a regulator (R), a supply side pressure sensor, a circulation side pressure sensor, and the like. It is composed of. The supply-side pressure sensor is connected between the supply tank and the ink ejection head to the supply flow path side connected to the supply port 71 (see FIG. 3) of the ink ejection head. The circulation side pressure sensor is connected between the ink ejection head and the circulation tank and is connected to the circulation flow path side connected to the circulation port 81 (see FIG. 3) of the ink ejection head.
One of the circulation tanks is connected to the supply tank via the first liquid feed pump, and the other of the circulation tanks is connected to the main tank via the second liquid feed pump. As a result, the ink flows from the supply tank through the supply port 71 into the ink ejection head, is discharged from the circulation port, is discharged to the circulation tank, and is further discharged from the circulation tank to the supply tank by the first liquid feeding pump. Is sent to circulate the ink.
Further, a compressor (not shown) is connected to the supply tank, and is controlled so that a predetermined positive pressure is detected by the supply side pressure sensor. On the other hand, a vacuum pump is connected to the circulation tank, and the circulation side pressure sensor is controlled to detect a predetermined negative pressure. As a result, the negative pressure of the meniscus can be kept constant while circulating the ink through the ink ejection head.
Further, when the droplets are ejected from the nozzle of the ink ejection head, the amount of the ink in the supply tank and the circulation tank decreases, so that the second liquid feeding pump is appropriately used from the main tank to the circulation tank. It is desirable to replenish the ink. The timing of replenishing the ink from the main tank to the circulation tank is the detection of the liquid level sensor provided in the circulation tank, such as replenishing the ink when the liquid level height of the ink in the circulation tank drops below the predetermined height. It can be controlled by the result.

次に、インク吐出ヘッド内における前記インクの循環について説明する。図3に示すように、共通液室部材20の端部に、共通液室に連通する供給ポート71と、循環共通液室50に連通する循環ポート81が形成されている。供給ポート71及び循環ポート81は夫々チューブを介して前記インクを貯蔵する供給タンク及び循環タンク(図10及び図11参照)につなげられている。そして、供給タンクに貯留されている前記インクは、供給ポート71、共通液室10、液導入部8、流体抵抗部7を経て、個別液室6へ供給される。
更に、個別液室6内の前記インクが圧電素子12の駆動によりノズル4から吐出される一方で、吐出されずに個別液室6内に留まった前記インクの一部もしくは全ては流体抵抗部51、循環流路52、53、循環共通液室50、循環ポート81を経て、循環タンクへと循環される。
なお、前記インクの循環は、インク吐出ヘッドの動作時のみならず、動作休止時においても実施することができる。動作休止時に循環することによって、個別液室内の前記インクは常にリフレッシュされると共に、前記インクに含まれる成分の凝集や沈降を抑制できるので好ましい。
Next, the circulation of the ink in the ink ejection head will be described. As shown in FIG. 3, at the end of the common liquid chamber member 20, a supply port 71 communicating with the common liquid chamber and a circulation port 81 communicating with the circulation common liquid chamber 50 are formed. The supply port 71 and the circulation port 81 are connected to a supply tank and a circulation tank (see FIGS. 10 and 11) for storing the ink, respectively, via a tube. Then, the ink stored in the supply tank is supplied to the individual liquid chamber 6 via the supply port 71, the common liquid chamber 10, the liquid introduction unit 8, and the fluid resistance unit 7.
Further, while the ink in the individual liquid chamber 6 is ejected from the nozzle 4 by the drive of the piezoelectric element 12, a part or all of the ink staying in the individual liquid chamber 6 without being ejected is a fluid resistance portion 51. It is circulated to the circulation tank via the circulation flow paths 52 and 53, the circulation common liquid chamber 50, and the circulation port 81.
The ink circulation can be performed not only when the ink ejection head is operated but also when the operation is stopped. By circulating the ink when the operation is stopped, the ink in the individual liquid chamber is constantly refreshed, and the aggregation and sedimentation of the components contained in the ink can be suppressed, which is preferable.

<吐出制御について>
このようなインク吐出ヘッドにおいては、例えば、図12に示すように、圧電部材112に印加する電圧を基準電位Veから下げることによって圧電部材112が収縮し、振動板部材102が変形して個別液室105の容積が膨張する。これにより、個別液室105内にインクが流入する。
<Discharge control>
In such an ink ejection head, for example, as shown in FIG. 12, by lowering the voltage applied to the piezoelectric member 112 from the reference potential Ve, the piezoelectric member 112 contracts, the diaphragm member 102 deforms, and the individual liquid is formed. The volume of the chamber 105 expands. As a result, the ink flows into the individual liquid chamber 105.

その後、図13に示すように、圧電部材112に印加する電圧を上げて圧電部材112を積層方向に伸長させ、振動板部材102をノズル104方向に変形させて個別液室105の容積を収縮させる。これにより、個別液室105内のインクが加圧され、ノズル104から液滴301が吐出される。 After that, as shown in FIG. 13, the voltage applied to the piezoelectric member 112 is increased to extend the piezoelectric member 112 in the stacking direction, and the diaphragm member 102 is deformed in the nozzle 104 direction to contract the volume of the individual liquid chamber 105. .. As a result, the ink in the individual liquid chamber 105 is pressurized, and the droplet 301 is ejected from the nozzle 104.

そして、圧電部材112に印加する電圧を基準電位Veに戻すことによって振動板部材102が初期位置に復元し、個別液室105が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室110から個別液室105内にインクが充填される。そこで、ノズル104のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。 Then, by returning the voltage applied to the piezoelectric member 112 to the reference potential Ve, the diaphragm member 102 is restored to the initial position, the individual liquid chamber 105 expands, and a negative pressure is generated. Therefore, at this time, the common liquid chamber 110 The individual liquid chamber 105 is filled with ink. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle 104 is attenuated and stabilized, the operation for the next droplet ejection is started.

被印刷物としては、特に限定されず、一般的な記録媒体として用いられるものに限られず、壁紙や床材などの建材、衣料用などの布、テキスタイル、皮革等を適宜使用することができる。また、被印刷物を搬送する経路の構成を調整することで、セラミックスやガラス、金属を使用することもできる。記録媒体としては、次の例が挙げられる。 The printed matter is not particularly limited and is not limited to that used as a general recording medium, and building materials such as wallpaper and flooring, cloth for clothing, textiles, leather and the like can be appropriately used. Further, ceramics, glass, and metal can be used by adjusting the configuration of the path for transporting the printed matter. Examples of the recording medium include the following.

<記録媒体>
記録に用いる記録媒体としては、特に限定されないが、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシート、汎用印刷紙等が挙げられる。
<Recording medium>
The recording medium used for recording is not particularly limited, and examples thereof include plain paper, glossy paper, special paper, cloth, film, transparency sheet, and general-purpose printing paper.

<印刷物>
記録媒体等の被記録物上に、本発明のインク吐出装置、インク吐出方法を用いて印刷層を設けることで、印刷物を得ることができる。
<Printed matter>
A printed matter can be obtained by providing a printed layer on an object to be recorded such as a recording medium by using the ink ejection device and the ink ejection method of the present invention.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。特に明記しない限り、以下の記載において部は質量部を示す。 Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, parts in the following description indicate parts by mass.

<樹脂粒子の調製>
(調製例1)
−表面改質ブラック顔料分散液1(自己分散型顔料分散液1)の調製−
Cabot Corporation製Black Pearls(登録商標)1000(BET表面積343m2/gおよびDBPA105mL/100gを有するカーボンブラック)100gとスルファニル酸100ミリモルおよびイオン交換高純水1Lを室温環境下Silversonミキサー(6000rpm)で混合した。得られたスラリーのpHが4より高い場合は、硝酸100ミリモルを添加する。30分後に、少量のイオン交換高純水に溶解された亜硝酸ナトリウム(100ミリモル)を上記混合物にゆっくりと添加した。さらに、撹拌しながら60℃に加温し、1時間反応させた。カーボンブッラクにスルファニル酸を付加した改質顔料が生成できた。次いで、10%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド溶液(メタノール溶液)でpHを9に調整することにより、30分後に改質顔料分散体が得られた。少なくとも1つのスルファニル酸基またはスルファニル酸テトラブチルアンモニウム塩と結合した顔料を含んだ分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、さらに超音波分散を行って顔料固形分を20%に濃縮した改質顔料分散体を得た。表面処理レベルは0.75mmol/gであり、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)で測定された粒子径(D50)は120nmであった。
<Preparation of resin particles>
(Preparation Example 1)
-Preparation of surface-modified black pigment dispersion liquid 1 (self-dispersion type pigment dispersion liquid 1)-
100 g of Black Pearls (registered trademark) 1000 ( carbon black having a BET surface area of 343 m 2 / g and DBPA 105 mL / 100 g) manufactured by Cabot Corporation, 100 mmol of sulfanilic acid and 1 L of ion-exchanged high pure water were mixed with a Silverson mixer (6000 rpm) in a room temperature environment. If the pH of the resulting slurry is higher than 4, 100 mmol nitric acid is added. After 30 minutes, sodium nitrite (100 mmol) dissolved in a small amount of ion-exchanged high pure water was slowly added to the mixture. Further, the mixture was heated to 60 ° C. with stirring and reacted for 1 hour. A modified pigment in which sulfanilic acid was added to carbon black could be produced. Then, the pH was adjusted to 9 with a 10% tetrabutylammonium hydroxide solution (methanol solution) to obtain a modified pigment dispersion after 30 minutes. Ultrafiltration using a dialysis membrane using a dispersion containing a pigment bonded to at least one sulfanic acid group or a tetrabutylammonium sulfate salt and ion-exchanged high-pure water was performed, and then ultrasonic dispersion was performed to obtain the pigment solid content. Was concentrated to 20% to obtain a modified pigment dispersion. The surface treatment level was 0.75 mmol / g, and the particle size (D50) measured by a particle size distribution measuring device (Nanotrack UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was 120 nm.

(調製例2)
−表面改質ブラック顔料分散液2(自己分散型顔料分散液2)の調製−
ProcessAll 4HV ミキサー(4L)に、Cabot Corporation製Black Pearls(登録商標)880(BET表面積220m/gおよびDBPA105mL/100gを有するカーボンブラック)500gにイオン交換高純水1Lおよび4−アミノ安息香酸1モルを添加した。次いで、混合物を10分間、60℃に加温しながら300rpmで強く混合した。
これに20%亜硝酸ナトリウム水性溶液[4−アミノ安息香酸に基づき1モル当量]を15分間掛けて添加した。60℃に加温しながら、三時間混合撹拌した。上記反応物をイオン交換高純水750mLで希釈しながら取り出した。次いで、10%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド溶液(メタノール溶液)でpHを9に調整することにより、30分後に改質顔料分散体は得られた。得られた少なくとも1つのアミノ安息香酸基またはアミノ安息香酸テトラブチルアンモニウム塩と結合した顔料を含んだ分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、さらに超音波分散を行って顔料固形分を20%に濃縮した改質顔料分散体を得た。表面処理レベルは0.5mmol/gであり、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)で測定された粒子径(D50)は104nmであった。
(Preparation Example 2)
-Preparation of surface-modified black pigment dispersion liquid 2 (self-dispersion type pigment dispersion liquid 2)-
Add 1 L of ion-exchanged high pure water and 1 mol of 4-aminobenzoic acid to 500 g of Black Pearls (registered trademark) 880 (BET surface area 220 m 2 / g and DBPA 105 mL / 100 g) manufactured by Cabot Corporation to a ProcessAll 4HV mixer (4 L). bottom. The mixture was then vigorously mixed at 300 rpm for 10 minutes while warming to 60 ° C.
To this was added a 20% aqueous solution of sodium nitrite [1 molar equivalent based on 4-aminobenzoic acid] over 15 minutes. The mixture was mixed and stirred for 3 hours while warming to 60 ° C. The reaction product was taken out while diluting with 750 mL of ion-exchanged high pure water. The pH was then adjusted to 9 with a 10% tetrabutylammonium hydroxide solution (methanol solution) to give the modified pigment dispersion after 30 minutes. Ultrafiltration using a dialysis membrane was performed using a dispersion containing a pigment bonded to at least one aminobenzoic acid group or a tetrabutylammonium salt of aminobenzoic acid obtained and ion-exchanged high-pure water, and further ultrasonic dispersion was performed. This was carried out to obtain a modified pigment dispersion in which the pigment solid content was concentrated to 20%. The surface treatment level was 0.5 mmol / g, and the particle size (D50) measured by a particle size distribution measuring device (Nanotrack UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was 104 nm.

(調製例3)
−ブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液(樹脂被覆型顔料分散液1)の調製)−
−−ポリマー溶液Aの調製−−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた1Lのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート4.0g、スチレンマクロマー4.0g、及びメルカプトエタノール0.4gを混合し、65℃に昇温した。次に、スチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート36.0g、ヒドロキシルエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスメチルバレロニトリル2.4g、及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を2.5時間かけて、フラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を0.5時間かけて、フラスコ内に滴下した。65℃で1時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8gを添加し、更に1時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン364gを添加し、濃度が50質量%のポリマー溶液Aを800g得た。
(Preparation Example 3)
-Preparation of black pigment-containing polymer fine particle dispersion (resin-coated pigment dispersion 1))-
--Preparation of polymer solution A ---
After sufficiently substituting nitrogen gas in a 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, a thermometer, a nitrogen gas introduction tube, a reflux tube, and a dropping funnel, 11.2 g of styrene, 2.8 g of acrylic acid, and 12.0 g of lauryl methacrylate. , 4.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 4.0 g of styrene macromer, and 0.4 g of mercaptoethanol were mixed and heated to 65 ° C. Next, 100.8 g of styrene, 25.2 g of acrylic acid, 108.0 g of lauryl methacrylate, 36.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 60.0 g of hydroxylethyl methacrylate, 36.0 g of styrene macromer, 3.6 g of mercaptoethanol, and azobismethylvalero. A mixed solution of 2.4 g of nitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was added dropwise into the flask over 2.5 hours. After the dropping, a mixed solution of 0.8 g of azobismethylvaleronitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 0.5 hours. After aging at 65 ° C. for 1 hour, 0.8 g of azobismethylvaleronitrile was added, and the mixture was further aged for 1 hour. After completion of the reaction, 364 g of methyl ethyl ketone was added into the flask to obtain 800 g of the polymer solution A having a concentration of 50% by mass.

−−カーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液3の調製−−
ポリマー溶液Aを28gと、C.I.カーボンブラック(デグサ社製、FW100)を42g、1mol/Lの水酸化カリウム水溶液13.6g、メチルエチルケトン20g、及びイオン交換水13.6gを十分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。得られたペーストを純水200gに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータ用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、更に粗大粒子を除くためにこの分散液を平均孔径5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルタにて加圧濾過し、顔料固形分15質量%、固形分濃度20質量%のカーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液が得られた。
カーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液におけるポリマー微粒子について、粒子径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ104nmであった。
--Preparation of carbon black pigment-containing polymer fine particle dispersion 3 ---
28 g of polymer solution A and C.I. I. After sufficiently stirring 42 g of carbon black (FW100 manufactured by Degussa), 13.6 g of a 1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution, 20 g of methyl ethyl ketone, and 13.6 g of ion-exchanged water, the mixture was kneaded using a roll mill. The obtained paste was put into 200 g of pure water, stirred sufficiently, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator, and this dispersion was used with a polyvinylidene fluoride having an average pore size of 5.0 μm in order to remove coarse particles. Pressurization was performed with a membrane filter to obtain a carbon black pigment-containing polymer fine particle dispersion having a pigment solid content of 15% by mass and a solid content concentration of 20% by mass.
The particle size (D50) of the polymer fine particles in the carbon black pigment-containing polymer fine particle dispersion was 104 nm when measured with a particle size distribution measuring device (Nanotrack UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

(調製例4)
−シアン顔料含有ポリマー微粒子分散液(樹脂被覆型顔料分散液2)の調製−
有機溶媒(メチルエチルケトン)20g、重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール)0.03g、重合開始剤、メタクリル酸10g、スチレンモノマー22.5g、ポリエチレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイド=15)2.5g、ポリエチレングリコール・プロピレングリコールモノメタクリレート(エチレンオキサイド=5、プロピレンオキサイド=7)5g、スチレンマクロモノマー10gを、窒素ガス置換を十分に行った反応容器内に入れて75℃攪拌下で重合し、各モノマーを溶解させた。さらに、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.9gを加え、80℃で1時間熟成させ、水不溶性ポリマー溶液(1)を得た。
水不溶性ポリマー溶液(1)として得られたポリマー溶液を減圧乾燥させて得られた5gをメチルエチルケトン15gに溶かし、水酸化ナトリウム水溶液を用いてポリマーを中和した。さらに、C.I.ピグメントブルー15:3を15g加え、水を加えながら分散機で混練した。
得られた混練物にイオン交換水100gを加え攪拌した後、減圧下、60℃でメチルエチルケトンを除去し、さらに一部の水を除去することにより、固形分濃度が15質量%のシアン顔料含有ポリマー微粒子分散液シアン樹脂被覆型顔料分散液を得た。(顔料:水不溶性ポリマー=1:0.3)この分散体中の顔料の体積平均粒子径は91nmであった。
(Preparation Example 4)
-Preparation of cyan pigment-containing polymer fine particle dispersion (resin-coated pigment dispersion 2)-
Organic solvent (methyl ethyl ketone) 20 g, polymerization chain transfer agent (2-mercaptoethanol) 0.03 g, polymerization initiator, methacrylic acid 10 g, styrene monomer 22.5 g, polyethylene glycol monomethacrylate (ethylene oxide = 15) 2.5 g, polyethylene 5 g of glycol / propylene glycol monomethacrylate (ethylene oxide = 5, propylene oxide = 7) and 10 g of styrene macromonomer were placed in a reaction vessel sufficiently substituted with nitrogen gas and polymerized under stirring at 75 ° C. to polymerize each monomer. It was dissolved. Further, 0.9 g of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was added and aged at 80 ° C. for 1 hour to obtain a water-insoluble polymer solution (1).
The polymer solution obtained as the water-insoluble polymer solution (1) was dried under reduced pressure, 5 g of the obtained solution was dissolved in 15 g of methyl ethyl ketone, and the polymer was neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution. Furthermore, C.I. I. 15 g of Pigment Blue 15: 3 was added, and the mixture was kneaded with a disperser while adding water.
After adding 100 g of ion-exchanged water to the obtained kneaded product and stirring the mixture, the methyl ethyl ketone is removed at 60 ° C. under reduced pressure, and a part of the water is further removed to obtain a cyan pigment-containing polymer having a solid content concentration of 15% by mass. Fine particle dispersion liquid A cyan resin-coated pigment dispersion liquid was obtained. (Pigment: water-insoluble polymer = 1: 0.3) The volume average particle size of the pigment in this dispersion was 91 nm.

(調製例5)
−界面活性剤分散型ブラック顔料分散液(界面活性剤分散型顔料分散液1)の調製−
カーボンブラック 175部
(NIPEX160、degussa社製、BET比表面積150m2/g、
平均一次粒径20nm、pH4.0、DBP吸油量620g/100g)
ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物 175部
(竹本油脂株式会社製パイオニンA−45−PN、ナフタレンスルホン酸2量体、
3量体、及び4量体の合計含有量=50質量%)
蒸留水 650部
上記の混合物をプレミックスし、混合スラリー(a)を作製した。これをディスクタイプのメディアミル(アシザワ・ファインテック株式会社製、DMR型)で0.05mmジルコニアビーズ、充填率55%を用いて周速10m/s、液温10℃で3分間循環分散し、遠心分離機(久保田商事株式会社製、Model−7700)で粗大粒子を遠心分離し、顔料濃度が13質量%となる界面活性剤分散型の顔料分散液1得た。
(Preparation Example 5)
-Preparation of surfactant-dispersed black pigment dispersion (surfactant-dispersed pigment dispersion 1)-
175 parts of carbon black (NIPEX160, manufactured by Degussa, BET specific surface area 150 m 2 / g,
Average primary particle size 20 nm, pH 4.0, DBP oil absorption 620 g / 100 g)
175 parts of sodium naphthalene sulfonic acid formalin condensate (Pionin A-45-PN manufactured by Takemoto Oil & Fat Co., Ltd., naphthalene sulfonic acid dimer,
Total content of trimers and tetramers = 50% by mass)
650 parts of distilled water The above mixture was premixed to prepare a mixed slurry (a). This was circulated and dispersed for 3 minutes at a peripheral speed of 10 m / s and a liquid temperature of 10 ° C. using a disk-type media mill (DMR type manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd.) using 0.05 mm zirconia beads and a filling rate of 55%. The coarse particles were centrifuged with a centrifuge (Model-7700, manufactured by Kubota Shoji Co., Ltd.) to obtain a surfactant-dispersed pigment dispersion having a pigment concentration of 13% by mass.

(調製例6)
−ポリカーボネート系ウレタン樹脂1の水分散体の調製−
撹拌機及び加熱器を備えた簡易加圧反応装置に、Mn2,000の結晶性ポリカーボネートジオール[デュラノールT6002、旭化成ケミカルズ(株)製]287.9部、1,4ブタンジオール3.6部、DMPA(ジメチロールプロピオン酸)8.9部、水添MDI98.3部及びアセトン326.2部を、窒素を導入しながら仕込んだ。その後90℃に加熱し、8時間かけてウレタン化反応を行い、プレポリマーを製造した。
反応混合物を40℃に冷却後、トリエチルアミン10.0部を添加・混合し、更に水568.8部を加え回転子−固定子式方式の機械乳化機で乳化することで水性分散体を得た。得られた水性分散体に撹拌下、10%のエチレンジアミン水溶液を28.1部加え、50℃で5時間撹拌し、鎖伸長反応を行った。
その後、減圧下に65℃でアセトンを除去し、水分調節をして、固形分40質量%のポリカーボネート系ウレタン樹脂1の水分散体を得た。ポリウレタン樹脂1の水分散体について、粒子径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ9nmであった。
(Preparation Example 6)
-Preparation of water dispersion of polycarbonate urethane resin 1-
In a simple pressurized reaction device equipped with a stirrer and a heater, Mn 2,000 crystalline polycarbonate diol [Duranol T6002, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.] 287.9 parts, 1,4 butanediol 3.6 parts, DMPA 8.9 parts of (dimethylolpropionic acid), 98.3 parts of hydrogenated MDI and 326.2 parts of acetone were charged while introducing nitrogen. After that, it was heated to 90 ° C. and subjected to a urethanization reaction over 8 hours to produce a prepolymer.
After cooling the reaction mixture to 40 ° C., 10.0 parts of triethylamine was added and mixed, and 568.8 parts of water was further added and emulsified with a rotor-stator type mechanical emulsifier to obtain an aqueous dispersion. .. To the obtained aqueous dispersion, 28.1 parts of a 10% aqueous ethylenediamine solution was added under stirring, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 5 hours to carry out a chain extension reaction.
Then, acetone was removed at 65 ° C. under reduced pressure, and the water content was adjusted to obtain an aqueous dispersion of the polycarbonate-based urethane resin 1 having a solid content of 40% by mass. The particle size (D50) of the aqueous dispersion of polyurethane resin 1 was measured by a particle size distribution measuring device (Nanotrack UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 9 nm.

(調製例7)
−ポリカーボネート系ウレタン樹脂2の水分散体の調製−
トリエチルアミン添加量を8.9部に変更する以外は(調製例6)と同様にして、ポリカーボネート系ウレタン樹脂2の水分散体を得た。ポリウレタン樹脂2の水分散体について、粒子径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ23nmであった。
(Preparation Example 7)
-Preparation of aqueous dispersion of polycarbonate urethane resin 2-
An aqueous dispersion of the polycarbonate-based urethane resin 2 was obtained in the same manner as in (Preparation Example 6) except that the amount of triethylamine added was changed to 8.9 parts. The particle size (D50) of the aqueous dispersion of the polyurethane resin 2 was measured by a particle size distribution measuring device (Nanotrack UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 23 nm.

(調製例8)
−ポリカーボネート系ウレタン樹脂3の水分散体の調製−
トリエチルアミン添加量を7.9部に変更する以外は(調製例6)と同様にして、ポリカーボネート系ウレタン樹脂3の水分散体を得た。ポリウレタン樹脂3の水分散体について、粒子径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ34nmであった。
(Preparation Example 8)
-Preparation of aqueous dispersion of polycarbonate urethane resin 3-
An aqueous dispersion of the polycarbonate-based urethane resin 3 was obtained in the same manner as in (Preparation Example 6) except that the amount of triethylamine added was changed to 7.9 parts. The particle size (D50) of the aqueous dispersion of the polyurethane resin 3 was measured by a particle size distribution measuring device (Nanotrack UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 34 nm.

(調製例9)
−ポリカーボネート系ウレタン樹脂4の水分散体の調製−
トリエチルアミン添加量を6.8部に変更する以外は(調製例6)と同様にして、ポリカーボネート系ウレタン樹脂4の水分散体を得た。ポリウレタン樹脂4の水分散体について、粒子径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ49nmであった。
(Preparation Example 9)
-Preparation of aqueous dispersion of polycarbonate urethane resin 4-
An aqueous dispersion of the polycarbonate-based urethane resin 4 was obtained in the same manner as in (Preparation Example 6) except that the amount of triethylamine added was changed to 6.8 parts. The particle size (D50) of the aqueous dispersion of the polyurethane resin 4 was measured by a particle size distribution measuring device (Nanotrack UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 49 nm.

(調製例10)
−ポリカーボネート系ウレタン樹脂5の水分散体の調製−
トリエチルアミン添加量を4.9部に変更する以外は(調製例6)と同様にして、ポリカーボネート系ウレタン樹脂5の水分散体を得た。ポリウレタン樹脂5の水分散体について、粒子径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ70nmであった。
(Preparation Example 10)
-Preparation of an aqueous dispersion of polycarbonate urethane resin 5-
An aqueous dispersion of the polycarbonate-based urethane resin 5 was obtained in the same manner as in (Preparation Example 6) except that the amount of triethylamine added was changed to 4.9 parts. The particle size (D50) of the aqueous dispersion of the polyurethane resin 5 was measured by a particle size distribution measuring device (Nanotrack UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 70 nm.

(調製例11)
−ポリカーボネート系ウレタン樹脂6の水分散体の調製−
トリエチルアミン添加量を5.7部に変更する以外は(調製例6)と同様にして、ポリカーボネート系ウレタン樹脂6の水分散体を得た。ポリウレタン樹脂6の水分散体について、粒子径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ89nmであった。
(Preparation Example 11)
-Preparation of an aqueous dispersion of polycarbonate urethane resin 6-
An aqueous dispersion of the polycarbonate-based urethane resin 6 was obtained in the same manner as in (Preparation Example 6) except that the amount of triethylamine added was changed to 5.7 parts. The particle size (D50) of the aqueous dispersion of the polyurethane resin 6 was measured by a particle size distribution measuring device (Nanotrack UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 89 nm.

(調製例12)
−ポリカーボネート系ウレタン樹脂7の水分散体の調製−
トリエチルアミン添加量を7.0部に変更する以外は(調製例6)と同様にして、ポリカーボネート系ウレタン樹脂7の水分散体を得た。ポリウレタン樹脂7の水分散体について、粒子径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ121nmであった。
(Preparation Example 12)
-Preparation of an aqueous dispersion of polycarbonate urethane resin 7-
An aqueous dispersion of the polycarbonate-based urethane resin 7 was obtained in the same manner as in (Preparation Example 6) except that the amount of triethylamine added was changed to 7.0 parts. The particle size (D50) of the aqueous dispersion of the polyurethane resin 7 was measured by a particle size distribution measuring device (Nanotrack UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 121 nm.

(調製例13)
−アクリル−シリコーン樹脂の水分散体の調製−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた1Lのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、ラテムルS-180を17.5g、イオン交換水350gを加え混合し、65℃に昇温した。
昇温後、反応開始剤であるt-ブチルパーオキソベンゾエート3.0g、イソアスコルビン酸ナトリウム1.0gを加え、5分後にメタクリル酸メチル45g、メタクリル酸−2−エチルヘキシル160g、アクリル酸5g、メタクリル酸ブチル45g、メタクリル酸シクロヘキシル30g、ビニルトリエトキシシラン15g、ラテムルS−180を8.0g、及びイオン交換水340gを混合し、3時間かけて滴下を行った。その後、80℃で2時間加熱熟成を行った後、常温まで冷却し水酸化ナトリウムでpHを7〜8に調整した。エバポレータ用いてエタノールを留去し、水分調節をして、固形分40質量%のアクリルシリコーン樹脂水分散体1溶液730gを作製した。アクリルシリコーン樹脂水分散体1について、粒子径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ43nmであった。
(Preparation Example 13)
-Acrylic-Preparation of water dispersion of silicone resin-
After sufficiently substituting nitrogen gas in a 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, a thermometer, a nitrogen gas introduction tube, a reflux tube, and a dropping funnel, 17.5 g of Latemul S-180 and 350 g of ion-exchanged water are added and mixed. Then, the temperature was raised to 65 ° C.
After raising the temperature, 3.0 g of the reaction initiator t-butylperoxobenzoate and 1.0 g of sodium isoascorbate are added, and after 5 minutes, 45 g of methyl methacrylate, 160 g of -2-ethylhexyl methacrylate, 5 g of acrylic acid, and methacrylic acid are added. Butyl acid (45 g), cyclohexyl methacrylate (30 g), vinyltriethoxysilane (15 g), Latemul S-180 (8.0 g), and ion-exchanged water (340 g) were mixed and added dropwise over 3 hours. Then, after heating and aging at 80 ° C. for 2 hours, the mixture was cooled to room temperature and the pH was adjusted to 7 to 8 with sodium hydroxide. Ethanol was distilled off using an evaporator, and the water content was adjusted to prepare 730 g of a solution of an acrylic silicone resin aqueous dispersion having a solid content of 40% by mass. The particle size (D50) of the acrylic silicone resin aqueous dispersion 1 was measured by a particle size distribution measuring device (Nanotrack UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 43 nm.

<インク調製例>
−インクの調製−
以下に示す樹脂粒子の含有量はすべて固形分のみとする。
なお、インクの調製に用いたアミン化合物の分子量及び沸点は下記の通りである。
ジエチルアミン(分子量73.14) 55℃
トリエチルアミン(分子量101.19) 89℃
ジメチルエタノールアミン(分子量89.14) 133℃
アミノメチルプロパノール(分子量89.14) 165℃
ピペラジン(分子量86.14) 144℃
アミノメチルプロパンジオール(分子量105.14) 152℃
<Ink preparation example>
-Ink preparation-
The contents of the resin particles shown below are all solid content only.
The molecular weight and boiling point of the amine compound used in the preparation of the ink are as follows.
Diethylamine (molecular weight 73.14) 55 ° C
Triethylamine (molecular weight 101.19) 89 ° C
Dimethylethanolamine (molecular weight 89.14) 133 ° C.
Aminomethyl propanol (molecular weight 89.14) 165 ° C
Piperazine (molecular weight 86.14) 144 ° C.
Aminomethyl propanediol (molecular weight 105.14) 152 ° C

<インク調製例1>
攪拌機を備えた容器に1.3−ブタンジオール20.00部と3−メチル−1.3−ブタンジオール10.00部とグリセリン8.00部と2−エチル−1.3−ヘキサンジオール2.00部と界面活性剤0.50部を入れ、30分程度攪拌して均一にする。次いで、自己分散型顔料分散液1を37.50部および高純水を加え、60分程度攪拌して均一にする。さらにポリカーボネート系ウレタン樹脂4(調製例9)を固形分換算で4.50部加え、30分攪拌してインクを均一にする。このインクを平均孔径1.2μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルタにて加圧濾過し、粗大粒子およびごみを除去してインク調製例1のインクを作製した。高純水は、全体の量が100部となるように加えた。
界面活性剤は下記のフッ素系界面活性剤FS−300を使用した。
*フッ素系界面活性剤 FS−300
ポリオキシアルキレン(C2〜C3)−2−パーフルオロアルキル(C4〜C16)エチルエーテル(デュポン社製、商品名「FS−300」、固形分40%)
<Ink Preparation Example 1>
2.0.00 parts of 1.3-butanediol, 10.00 parts of 3-methyl-1.3-butanediol, 8.00 parts of glycerin and 2-ethyl-1.3-hexanediol in a container equipped with a stirrer. Add 00 parts and 0.50 parts of surfactant and stir for about 30 minutes to make it uniform. Next, 37.50 parts of the self-dispersion type pigment dispersion liquid 1 and high pure water are added, and the mixture is stirred for about 60 minutes to make it uniform. Further, 4.50 parts of polycarbonate urethane resin 4 (Preparation Example 9) is added in terms of solid content, and the mixture is stirred for 30 minutes to make the ink uniform. This ink was pressure-filtered with a polyvinylidene fluoride membrane filter having an average pore diameter of 1.2 μm to remove coarse particles and dust to prepare the ink of Ink Preparation Example 1. High pure water was added so that the total amount was 100 parts.
The following fluorine-based surfactant FS-300 was used as the surfactant.
* Fluorine-based surfactant FS-300
Polyoxyalkylene (C 2 to C 3 ) -2-perfluoroalkyl (C 4 to C 16 ) Ethyl ether (manufactured by DuPont, trade name "FS-300", solid content 40%)

<インク調製例2〜25、インク比較調製例1〜4>
インク調製例1と同様に、下記表1〜3に示した水溶性有機溶剤、界面活性剤を混合攪拌し、水分散性色材(顔料分散体)、高純水を加えて混合攪拌し、さらには水分散性樹脂を混合攪拌しインクを均一とし、インク調製例2〜25、インク比較調製例1〜4のインクを調製した。なお、表1〜3に示した水分散性樹脂の添加量の数値は固形分換算の数値である。インク調製例20〜25では、抑泡剤の添加を行っていて、界面活性剤と一緒に添加を行う。使用した抑泡剤は下記を使用した。
*抑泡剤 エンバイロジェムAD01
2,4,7,9−テトラメチル−4,7−デカンジオール
日信化学工業(株)社製、商品名「エンバイロジェムAD01」
添加量については、表1〜3を参照
また、インク調製例24では、界面活性剤を前記のフッ素系界面活性剤FS−300だけでなく、アセチレングリコール系界面活性剤を併用して添加した。
*アセチレングリコール系界面活性剤:
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール
添加量については、表1〜3を参照
このインクを平均孔径1.2μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルタにて加圧濾過し、粗大粒子およびごみを除去してインク調製例2〜25およびインク比較調製例1〜4のインクを調製した。
<Ink Preparation Examples 2 to 25, Ink Comparative Preparation Examples 1 to 4>
Similar to Ink Preparation Example 1, the water-soluble organic solvents and surfactants shown in Tables 1 to 3 below are mixed and stirred, water-dispersible coloring material (pigment dispersion) and high pure water are added and mixed and stirred, and further. The water-dispersible resin was mixed and stirred to make the ink uniform, and the inks of Ink Preparation Examples 2 to 25 and Ink Comparative Preparation Examples 1 to 4 were prepared. The numerical values of the addition amount of the water-dispersible resin shown in Tables 1 to 3 are the numerical values in terms of solid content. In the ink preparation examples 20 to 25, the defoaming agent is added, and the defoaming agent is added together with the surfactant. The following defoaming agents were used.
* Antifoaming agent Envilogem AD01
2,4,7,9-Tetramethyl-4,7-decanediol Manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., trade name "Enviroguem AD01"
Refer to Tables 1 to 3 for the amount of addition. In Ink Preparation Example 24, not only the above-mentioned fluorine-based surfactant FS-300 but also an acetylene glycol-based surfactant was added in combination.
* Acetylene glycol-based surfactant:
See Tables 1 to 3 for the amount of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol added. Pressurize this ink with a polyvinylidene fluoride membrane filter having an average pore size of 1.2 μm. The inks of Ink Preparation Examples 2 to 25 and Ink Comparative Preparation Examples 1 to 4 were prepared by filtering and removing coarse particles and dust.

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*ポリエステル系ウレタン樹脂:三洋化成工業社製 UWS−145
粒子径D50=17nm/固形分31.4%
*ポリエーテル系ウレタン樹脂:タケラック W5661
粒子径D50=15.4nm/固形分34.8%
* Polyester urethane resin: UWS-145 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.
Particle size D50 = 17nm / solid content 31.4%
* Polyester urethane resin: Takelac W5661
Particle size D50 = 15.4 nm / solid content 34.8%

次に、以下に示す評価方法にて、インク調製例1〜25、インク比較調製例1〜4の各インクのインク物性を測定した。
結果を表4に示す。
−インク物性−
<インク粘度測定>
インクの粘度は、粘度計(RE−550L、東機産業株式会社製)を使用して、25℃で測定した。
Next, the ink physical characteristics of the inks of Ink Preparation Examples 1 to 25 and Ink Comparative Preparation Examples 1 to 4 were measured by the evaluation methods shown below.
The results are shown in Table 4.
-Ink physical characteristics-
<Ink viscosity measurement>
The viscosity of the ink was measured at 25 ° C. using a viscometer (RE-550L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

<インクpH測定>
インクのpHは、pHメーター計(HM-30R型、TOA-DKK株式会社製)を使用して、25℃で測定した。
<Ink pH measurement>
The pH of the ink was measured at 25 ° C. using a pH meter (HM-30R type, manufactured by TOA-DKK Corporation).

<粒子径(D50)>
粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)を用いて、固形分濃度が0.01質量%になるように純水で希釈し、顔料粒子径(D50)を測定した。
<Particle size (D50)>
Using a particle size distribution measuring device (Nanotrack UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), the pigment particle size (D50) was measured by diluting with pure water so that the solid content concentration was 0.01% by mass.

<水分蒸発時流動性>
インク調製例及び比較調製例のインクを、33mm口径のガラス製シャーレに、小数点4桁まで測定可能な精密上皿電子天秤で2.5g秤量採取した。次いで、温度32±0.5℃、湿度30±5%のESPEC製恒温恒湿器(ModelPL−3KP)に常圧にて保管し、24時間後に個々のサンプルを取り出して質量を測定した。次に、シャーレ内のインクをシャーレの底が見えるようにスパチュラで引っかき、インクの流動性を確認した。
A:引っかき後、5秒以内にシャーレの底がインクで埋まり見えなくなる。
B:引っかき後、60秒以内にシャーレの底がインクで埋まり見えなくなる。
C:引っかき後、2分以上経過しても、シャーレの底が見えている。
<Liquidity during water evaporation>
The inks of the ink preparation examples and the comparative preparation examples were weighed and weighed in a glass petri dish having a diameter of 33 mm with a precision precision precision electronic balance capable of measuring up to four decimal places. Then, it was stored at normal pressure in an ESPEC constant temperature and humidity chamber (ModelPL-3KP) having a temperature of 32 ± 0.5 ° C. and a humidity of 30 ± 5%, and after 24 hours, individual samples were taken out and weighed. Next, the ink in the petri dish was scratched with a spatula so that the bottom of the petri dish could be seen, and the fluidity of the ink was confirmed.
A: Within 5 seconds after scratching, the bottom of the petri dish is filled with ink and disappears.
B: Within 60 seconds after scratching, the bottom of the petri dish is filled with ink and becomes invisible.
C: The bottom of the petri dish is still visible 2 minutes or more after scratching.

<30%水分蒸発時の流量変化率>
インク調製例及び比較調製例のインクにおいて、初期状態(0%水分蒸発時)と30%水分蒸発時での、一定の圧力を加えた状態で内径2mmのチューブを通過する際の流量を測定してその変化率を求めた。
A:初期状態に比べて30%水分蒸発時の流量が3分の1以上
B:初期状態に比べて30%水分蒸発時の流量が5分の1以上
C:初期状態に比べて30%水分蒸発時の流量が10分の1未満
<Flow rate change rate when 30% water evaporates>
In the inks of the ink preparation example and the comparative preparation example, the flow rates when passing through a tube having an inner diameter of 2 mm under a constant pressure in the initial state (when 0% water evaporates) and when 30% water evaporates are measured. The rate of change was calculated.
A: 30% water flow rate compared to the initial state is one-third or more B: 30% water flow rate compared to the initial state is one-fifth or more C: 30% water flow rate compared to the initial state Flow rate during evaporation is less than 1/10

<インク保存安定性>
各インクをポリエチレン容器に入れ密封し、70℃で2週間保存した後の、顔料粒子径(D50)、粘度を測定し、初期物性との変化率により下記のように評価した。
A:顔料粒子径及び粘度のどちらの変化率も5%以内
B:顔料粒子径及び粘度のどちらの変化率も10%未満
C:顔料粒子径及び粘度のどちらの変化率も10%以上
<Ink storage stability>
Each ink was placed in a polyethylene container, sealed, stored at 70 ° C. for 2 weeks, and then the pigment particle size (D50) and viscosity were measured and evaluated as follows based on the rate of change from the initial physical properties.
A: Both change rate of pigment particle size and viscosity is within 5% B: Change rate of both pigment particle size and viscosity is less than 10% C: Change rate of both pigment particle size and viscosity is 10% or more

<インクの起泡性>
JISK3362−1998,8.5に準じ、評価用インク200mlを、25℃において、900mmの高さから30秒間で水面上に落下させた時に生じる泡の高さを測定した。
吐出安定性の観点から、泡高さは45mm以下は必要であり、泡高さは30mm以下が好ましく、さらに好ましくは15mm以下である。
<Ink foaming property>
According to JISK3362-1998,8.5, the height of bubbles generated when 200 ml of evaluation ink was dropped onto the water surface from a height of 900 mm at 25 ° C. for 30 seconds was measured.
From the viewpoint of discharge stability, the foam height is required to be 45 mm or less, the foam height is preferably 30 mm or less, and more preferably 15 mm or less.

<インクの表面張力測定>
全自動表面張力計(CBVP−Z、協和界面科学社製)を使用して、25℃で評価用インクの静的表面張力を測定した。
<Measurement of surface tension of ink>
A fully automatic tensiometer (CBVP-Z, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) was used to measure the static surface tension of the evaluation ink at 25 ° C.

<実施例1〜25、比較例1〜6>
下記に示す画像形成工程によって各インクを下記の吐出装置A又は吐出装置Bを用いて記録用メディアに吐出して画像を形成した。
吐出装置A :リコー製のIPSiO GXe−5500に循環機構を設けた改造機
吐出装置B :リコー製のIPSiO GXe−5500
−画像形成工程−
23±0.5℃、50±5%RHに調整された環境条件下、図3から図13で示した循環型ヘッドを搭載した吐出装置A及び吐出装置Bを用い、インクの吐出量が均しくなるようにピエゾ素子の駆動電圧を変動させ、記録用メディアに同じ付着量のインクが付くように設定した。次に、吐出装置A及び吐出装置Bの印字モードを「普通紙はやい」および「光沢紙はやい」に設定し、画像を形成した。
実施例及び比較例におけるインク吐出性及び得られた画像について下記の評価方法で評価した。
<Examples 1 to 25, Comparative Examples 1 to 6>
By the image forming step shown below, each ink was ejected to a recording medium using the ejection device A or the ejection device B below to form an image.
Discharge device A: A modified machine equipped with a circulation mechanism on Ricoh's IPSiO GXe-5500 Discharge device B: Ricoh's IPSiO GXe-5500
-Image formation process-
Under environmental conditions adjusted to 23 ± 0.5 ° C. and 50 ± 5% RH, the ink ejection amount was equalized using the ejection device A and the ejection device B equipped with the circulation type heads shown in FIGS. 3 to 13. The drive voltage of the piezo element was changed so that the ink would adhere to the recording medium with the same amount of ink. Next, the printing modes of the ejection device A and the ejection device B were set to "plain paper fast" and "glossy paper fast" to form an image.
The ink ejection properties and the obtained images in Examples and Comparative Examples were evaluated by the following evaluation methods.

<耐擦性1:画像はがれ>
坪量が180g/m2の桜井株式会社製ポスターペーパーMAXに前記プリンタを用いて、光沢紙はやいモードで3cm×3cmのベタ画像チャートを印字した。
乾燥後、綿布で印字部を5往復擦り、印字部の画像はがれを目視により観察し、耐擦性を評価した。なお、結果については、以下の基準により判定した。
〔評価基準〕
A:画像はがれなし
B:画像端部にのみわずかにはがれあり
C:画像はがれあり
<Abrasion resistance 1: Image peeling>
Using the printer, a solid image chart of 3 cm × 3 cm was printed on a poster paper MAX manufactured by Sakurai Co., Ltd. having a basis weight of 180 g / m 2 in a fast mode.
After drying, the printed portion was rubbed 5 times with a cotton cloth, and the image peeling of the printed portion was visually observed to evaluate the rubbing resistance. The results were judged according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: No image peeling B: Slight peeling only at the edge of the image C: Image peeling

<耐擦性2:非印字部よごれ>
坪量が180g/m2の桜井株式会社製ポスターペーパーMAXに前記プリンタを用いて、光沢紙はやいモードで3cm×3cmのベタ画像チャートを印字した。
乾燥後、綿布で印字部を5往復擦り、非印字部への画像の延び・転写によるよごれを目視により観察し、耐擦性を評価した。なお、結果については、以下の基準により判定した。
〔評価基準〕
A:よごれなし
B:わずかによごれあり
C:よごれあり
<Abrasion resistance 2: Dirt on non-printed area>
Using the printer, a solid image chart of 3 cm × 3 cm was printed on a poster paper MAX manufactured by Sakurai Co., Ltd. having a basis weight of 180 g / m 2 in a fast mode.
After drying, the printed portion was rubbed 5 times with a cotton cloth, and the stain due to the extension and transfer of the image to the non-printed portion was visually observed to evaluate the scratch resistance. The results were judged according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: No dirt B: Slightly dirty C: Dirt

<吐出安定性>
Microsoft Word2000にて作成した一色当りA4サイズ用紙の面積5%をベタ画像にて塗りつぶすチャートを連続200枚、My Paper(株式会社リコー製)に打ち出し、打ち出し後の各ノズルの吐出乱れから評価した。印字モードはプリンタ添付のドライバで普通紙のユーザー設定より「普通紙−標準はやい」モードを「色補正なし」と改変したモードを使用した。
〔評価基準〕
A:吐出乱れなし
B:若干吐出乱れあり
C:吐出乱れあり、もしくは吐出しない部分あり
<Discharge stability>
200 charts continuously filled with a solid image of 5% of the area of A4 size paper per color created by Microsoft Word2000 were printed on My Paper (manufactured by Ricoh Co., Ltd.), and evaluated from the ejection disturbance of each nozzle after printing. For the print mode, the driver attached to the printer used a mode in which the "plain paper-standard fast" mode was modified to "no color correction" from the user settings for plain paper.
〔Evaluation criteria〕
A: No discharge turbulence B: Slight discharge turbulence C: Discharge turbulence or part not discharged

<画像濃度測定>
カラーインクジェットプリンターに作製したインクを充填し、下記の条件で画像出し評価を行った。
<印刷条件>
評価プリンタ : IPSIO GX E5500 (株式会社リコー製)
評価紙 : My Paper(株式会社リコー製) (普通紙)
チャート : ブラック単色 べたパッチ
印刷モード : きれいモード
上記のチャートで、ブラックのべた画像の濃度を反射分光濃度計(Xrite社製 Model:939)でブラック濃度を測定した。
<Image density measurement>
The ink produced in the color inkjet printer was filled, and the image output evaluation was performed under the following conditions.
<Printing conditions>
Evaluation printer: IPSIO GX E5500 (manufactured by Ricoh Corporation)
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Chart: Black single color solid patch printing mode: Clean mode In the above chart, the black density was measured with a reflection spectrophotometer (Model: 939 manufactured by X-Rite).

Figure 0006968335
Figure 0006968335

本発明実施の態様を挙げると、例えば、以下のとおりである。
(1)インクを収容するインク収容容器と、該インク収容容器から供給されるインクを吐出する吐出ヘッドと、を備えたインク吐出装置であって、前記吐出ヘッドは、個別液室と、前記インクを個別液室に流入させる流入経路と、前記インクを前記個別液室から流出させる流出経路と、前記インクを吐出するノズルとを備えており、
前記インク吐出装置には前記流出流路から流出した前記インクを前記流入流路に向かって循環させる循環手段が設けられており、
前記インクは、色材、有機溶剤、樹脂粒子、アミン化合物及び水を含有し、前記樹脂粒子がアニオン性ウレタン樹脂のみであり、前記樹脂粒子の前記インクにおける含有量(質量基準)を1とした場合に、前記アミン化合物の含有量が0.01以上0.08以下であり、前記アミン化合物が沸点120℃以上200℃以下、且つ分子量100以下の有機アミン化合物であり、前記アミン化合物の前記インクにおける含有量が0.01質量%以上0.8質量%以下であるインク吐出装置。
(2)前記アミン化合物の前記インクにおける含有量が0.06質量%以上0.5質量%以下である上記(1)に記載のインク吐出装置。
)前記樹脂粒子の粒子径(D50)が10nm以上100nm以下である上記(1)又は(2)に記載のインク吐出装置。
)前記樹脂粒子の粒子径(D50)が10nm以上50nm以下である上記(1)乃至()のいずれかに記載のインク吐出装置。
)前記樹脂粒子がアニオン性ポリカーボネート系ウレタン樹脂またはアニオン性ポリエステル系ウレタン樹脂である上記(1)乃至()のいずれかに記載のインク吐出装置。
)前記有機溶剤がインク全体の30〜50質量%である上記(1)乃至()のいずれかに記載のインク吐出装置。
)前記色材が官能基を有する自己分散型色材である上記(1)乃至()のいずれかに記載のインク吐出装置。
)前記色材が樹脂被覆型色材である上記(1)乃至()のいずれかに記載のインク吐出装置。
)前記色材の前記インクにおける含有量(質量基準)を1とした場合に、前記樹脂粒子の含有量が0.05以上2以下である上記(1)乃至()のいずれかに記載のインク吐出装置。
10)前記インクの25℃における静的表面張力が20mN/m以上27mN/m以下である上記(1)乃至()のいずれかに記載のインク吐出装置。
11)前記インクは、更に、フッ素系の界面活性剤と下記一般式(V)で表される化合物を含有する上記(1)乃至(10)のいずれかに記載のインク吐出装置。

Figure 0006968335
〔式(V)中、R1及びR2はアルキル基を表す。〕
12)前記インクは、更に、フッ素系の界面活性剤と下記一般式(VII)で表される化合物を含有する上記(1)乃至(11)のいずれかに記載のインク吐出装置。
Figure 0006968335
〔式(VII)中、R10およびR11は、独立に炭素原子3〜6個を有するアルキル基であり、R12およびR13は、独立に炭素原子1〜2個を有するアルキル基であり、nは1〜6の整数である。〕
13)前記インクは、フッ素系界面活性剤、フッ素系以外の界面活性剤、及び抑泡剤を含有する上記(1)乃至(12)のいずれかに記載のインク吐出装置。
14)前記インクは、30%水分蒸発時の粘度増加率が400%以下である上記(1)乃至(13)のいずれかに記載のインク吐出装置。
15)前記循環手段が、前記インクを前記個別液室から流出させる負圧を発生する負圧発生手段、及び前記インクを前記個別液室に流入させる正圧を発生する正圧発生手段を有する上記(1)乃至(14)のいずれかに記載のインク吐出装置。
16)インクを収容するインク収容容器と、該インク収容容器から供給されるインクを吐出する吐出ヘッドと、を備えたインク吐出装置を用いたインク吐出方法であって、前記吐出ヘッドは、個別液室と、前記インクを個別液室に流入させる流入経路と、前記インクを前記個別液室から流出させる流出経路と、前記インクを吐出するノズルとを備えており、前記吐出ヘッドには前記流出流路から流出した前記インクを前記流入流路に向かって循環させる循環手段が設けられており、前記インクは、色材、有機溶剤、樹脂粒子、アミン化合物及び水を含有し、前記樹脂粒子がアニオン性ウレタン樹脂のみであり、前記樹脂粒子の前記インクにおける含有量(質量基準)を1とした場合に、前記アミン化合物の含有量が0.01以上0.08以下であり、前記アミン化合物が沸点120℃以上200℃以下、且つ分子量100以下の有機アミン化合物であるインク吐出方法。
Examples of embodiments of the present invention are as follows.
(1) An ink ejection device including an ink accommodating container for accommodating ink and an ejection head for ejecting ink supplied from the ink accommodating container. The ejection head includes an individual liquid chamber and the ink. It is provided with an inflow path for inflowing the ink into the individual liquid chamber, an outflow path for the ink to flow out from the individual liquid chamber, and a nozzle for ejecting the ink.
The ink ejection device is provided with a circulation means for circulating the ink flowing out from the outflow flow path toward the inflow flow path.
The ink contains a coloring material, an organic solvent, resin particles, an amine compound and water, the resin particles are only anionic urethane resin, and the content (mass standard) of the resin particles in the ink is 1. In some cases, the amine compound is an organic amine compound having a content of 0.01 or more and 0.08 or less , a boiling point of 120 ° C. or more and 200 ° C. or less, and a molecular weight of 100 or less, and the ink of the amine compound. An ink ejection device having a content of 0.01% by mass or more and 0.8% by mass or less.
(2) The ink ejection device according to (1) above, wherein the content of the amine compound in the ink is 0.06% by mass or more and 0.5% by mass or less.
( 3 ) The ink ejection device according to (1) or (2) above, wherein the particle size (D50) of the resin particles is 10 nm or more and 100 nm or less.
( 4 ) The ink ejection device according to any one of (1) to (3 ) above, wherein the particle size (D50) of the resin particles is 10 nm or more and 50 nm or less.
( 5 ) The ink ejection device according to any one of (1) to (4 ) above, wherein the resin particles are an anionic polycarbonate-based urethane resin or an anionic polyester-based urethane resin.
( 6 ) The ink ejection device according to any one of (1) to (5 ) above, wherein the organic solvent is 30 to 50% by mass of the entire ink.
( 7 ) The ink ejection device according to any one of (1) to (6 ) above, wherein the coloring material is a self-dispersing color material having a functional group.
( 8 ) The ink ejection device according to any one of (1) to (6 ) above, wherein the coloring material is a resin-coated color material.
( 9 ) Any of the above (1) to (8 ) in which the content of the resin particles is 0.05 or more and 2 or less when the content (mass standard) of the coloring material in the ink is 1. The ink ejection device described.
( 10 ) The ink ejection device according to any one of (1) to (9 ) above, wherein the static surface tension of the ink at 25 ° C. is 20 mN / m or more and 27 mN / m or less.
( 11 ) The ink ejection device according to any one of (1) to (10 ) above, wherein the ink further contains a fluorine-based surfactant and a compound represented by the following general formula (V).
Figure 0006968335
[In formula (V), R 1 and R 2 represent an alkyl group. ]
( 12 ) The ink ejection device according to any one of (1) to (11 ) above, wherein the ink further contains a fluorine-based surfactant and a compound represented by the following general formula (VII).
Figure 0006968335
[In formula (VII), R 10 and R 11 are alkyl groups having 3 to 6 carbon atoms independently, and R 12 and R 13 are alkyl groups having 1 to 2 carbon atoms independently. , N is an integer of 1 to 6. ]
( 13 ) The ink ejection device according to any one of (1) to (12 ) above, wherein the ink contains a fluorine-based surfactant, a non-fluorine-based surfactant, and a defoaming agent.
( 14 ) The ink ejection device according to any one of (1) to (13 ) above, wherein the ink has a viscosity increase rate of 400% or less at the time of evaporation of 30% water.
( 15 ) The circulation means has a negative pressure generating means for generating a negative pressure for causing the ink to flow out from the individual liquid chamber, and a positive pressure generating means for generating a positive pressure for causing the ink to flow into the individual liquid chamber. The ink ejection device according to any one of (1) to ( 14) above.
( 16 ) An ink ejection method using an ink ejection device including an ink containing container for accommodating ink and an ejection head for ejecting ink supplied from the ink containing container, wherein the ejection heads are individually used. The liquid chamber, an inflow path for flowing the ink into the individual liquid chamber, an outflow path for discharging the ink from the individual liquid chamber, and a nozzle for ejecting the ink are provided, and the discharge head is provided with the outflow. A circulation means for circulating the ink flowing out of the flow path toward the inflow flow path is provided, and the ink contains a coloring material, an organic solvent, resin particles, an amine compound and water, and the resin particles contain the resin particles. It is only an anionic urethane resin , and when the content (mass basis) of the resin particles in the ink is 1, the content of the amine compound is 0.01 or more and 0.08 or less , and the amine compound is An ink ejection method that is an organic amine compound having a boiling point of 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower and a molecular weight of 100 or lower.

(図1、2について)
201 装置本体
202 給紙トレイ
203 排紙トレイ
204 カートリッジ装填部
210、210y、210m、210c、210k インク収容容器
221A、221B 側板
224 供給ポンプユニット
231、232 ガイドロッド
233 キャリッジ
234a、234b 記録ヘッド
234 記録ヘッド
235a、235b インク供給容器
235 ヘッドタンク
236 供給チューブ
237 搬送ガイド
241 用紙積載部(圧板)
242 用紙
243 給紙コロ(半月コロ)
244 分離パッド
245 ガイド部材
246 カウンタローラ
247 搬送ガイド部材
248 押さえ部材
249 先端加圧コロ
251 搬送ベルト
252 搬送ローラ
253 テンションローラ
256 帯電ローラ
261 分離爪
262 排紙ローラ
263 拍車
271 両面ユニット
272 手差しトレイ
281 維持回復機構
282、282a、282b キャップ(キャップ部材)
283 ワイパ部材(ワイパブレード)
284 空吐出受け
287 キャリッジロック
288 空吐出受け
289 開口部
300 廃液タンク
(About Figures 1 and 2)
201 Device body 202 Paper feed tray 203 Paper discharge tray 204 Cartridge loading section 210, 210y, 210m, 210c, 210k Ink storage container 221A, 221B Side plate 224 Supply pump unit 231, 232 Guide rod 233 Carrying 234a, 234b Recording head 234 Recording head 235a, 235b Ink supply container 235 Head tank 236 Supply tube 237 Transport guide 241 Paper loading section (pressure plate)
242 Paper 243 Paper feed roller (half moon roller)
244 Separation pad 245 Guide member 246 Counter roller 247 Conveyance guide member 248 Retaining member 249 Tip pressurizing roller 251 Conveying belt 252 Conveying roller 253 Tension roller 256 Charging roller 261 Separation claw 262 Paper ejection roller 263 Spur 271 Double-sided unit 272 Manual feed tray 281 Maintenance Recovery mechanism 282, 282a, 282b Cap (cap member)
283 Wiper member (wiper blade)
284 Empty discharge receiver 287 Carriage lock 288 Empty discharge receiver 289 Opening 300 Waste liquid tank

(図3〜13)について
1 ノズル板
2 流路板
3 振動板部材
4 ノズル
6 個別液室
6a、6b、6c、6d、6e 貫通溝部
7 流体抵抗部
7a 貫通溝部
8 液導入部
8a 貫通溝部
8b 貫通溝部
9 フィルタ部
10 共通液室
10A 下流側共通液室
10a 貫通溝部
10B 上流側共通液室
10b 溝部
11 圧電アクチュエータ
12 圧電部材
12A、12B 圧電素子
13 ベース部材
14 ノズル
15フレキシブル配線部材
20 共通液室部材
21 第1共通液室部材
22 第2共通液室部材
25a、25b 圧電アクチュエータ用貫通穴
29 カバー
30 振動領域
30a、30b 凸部
40 流路部材
41、42、43、44、45 板状部材
50 循環共通液室
50a 溝部
51 流体抵抗部
51a 貫通溝部
52 循環流路
52a、52b 貫通溝部
53 循環流路
53a、53b、53c、53d 貫通溝部
71 供給ポート
71a 貫通穴
81 循環ポート
81a、81b 貫通穴
102 摺動板部材
104 ノズル
105 個別液室
110 共通液室
112 圧電部材
301 液滴
(Figs. 3 to 13) 1 Nozzle plate 2 Flow plate 3 Vibrating plate member 4 Nozzle 6 Individual liquid chambers 6a, 6b, 6c, 6d, 6e Through groove 7 Fluid resistance 7a Through groove 8 Liquid introduction 8a Through groove 8b Through groove 9 Filter section 10 Common liquid chamber 10A Downstream side common liquid chamber 10a Through groove section 10B Upstream side common liquid chamber 10b Groove section 11 Hydraulic actuator 12 Hydraulic member 12A, 12B Hydraulic element 13 Base member 14 Nozzle 15 Flexible wiring member 20 Common liquid chamber Member 21 First common liquid chamber member 22 Second common liquid chamber member 25a, 25b Through hole 29 for piezoelectric actuator Cover 30 Vibration region 30a, 30b Convex portion 40 Flow path member 41, 42, 43, 44, 45 Plate-shaped member 50 Circulation common liquid chamber 50a Groove 51 Fluid resistance 51a Through groove 52 Circulation flow path 52a, 52b Through groove 53 Circulation flow path 53a, 53b, 53c, 53d Through groove 71 Supply port 71a Through hole 81 Circulation port 81a, 81b Through hole 102 Sliding plate member 104 Nozzle 105 Individual liquid chamber 110 Common liquid chamber 112 Hydraulic member 301 Droplet

特表2000−507522号公報Japanese Patent Publication No. 2000-507522

Claims (16)

インクを収容するインク収容容器と、該インク収容容器から供給されるインクを吐出する吐出ヘッドと、を備えたインク吐出装置であって、前記吐出ヘッドは、個別液室と、前記インクを個別液室に流入させる流入経路と、前記インクを前記個別液室から流出させる流出経路と、前記インクを吐出するノズルとを備えており、前記インク吐出装置には前記流出流路から流出した前記インクを前記流入流路に向かって循環させる循環手段が設けられており、前記インクは、色材、有機溶剤、樹脂粒子、アミン化合物及び水を含有し、前記樹脂粒子がアニオン性ウレタン樹脂のみであり、前記樹脂粒子の前記インクにおける含有量(質量基準)を1とした場合に、前記アミン化合物の含有量が0.01以上0.08以下であり、前記アミン化合物が沸点120℃以上200℃以下、且つ分子量100以下の有機アミン化合物であり、前記アミン化合物の前記インクにおける含有量が0.01質量%以上0.8質量%以下であるインク吐出装置。 An ink ejection device including an ink accommodating container for accommodating ink and an ejection head for ejecting ink supplied from the ink accommodating container, wherein the ejection head has an individual liquid chamber and the ink as an individual liquid. The ink ejection device includes an inflow path for flowing into the chamber, an outflow path for ejecting the ink from the individual liquid chamber, and a nozzle for ejecting the ink, and the ink ejection device receives the ink discharged from the outflow channel. A circulation means for circulating toward the inflow flow path is provided, and the ink contains a coloring material, an organic solvent, resin particles, an amine compound and water, and the resin particles are only anionic urethane resin. When the content (mass basis) of the resin particles in the ink is 1, the content of the amine compound is 0.01 or more and 0.08 or less , and the amine compound has a boiling point of 120 ° C. or more and 200 ° C. or less. An ink ejection device which is an organic amine compound having a molecular weight of 100 or less and in which the content of the amine compound in the ink is 0.01% by mass or more and 0.8% by mass or less. 前記アミン化合物の前記インクにおける含有量が0.06質量%以上0.5質量%以下である請求項1に記載のインク吐出装置。 The ink ejection device according to claim 1, wherein the content of the amine compound in the ink is 0.06% by mass or more and 0.5% by mass or less. 前記樹脂粒子の粒子径(D50)が10nm以上100nm以下である請求項1又は2に記載のインク吐出装置。 The ink ejection device according to claim 1 or 2 , wherein the particle size (D50) of the resin particles is 10 nm or more and 100 nm or less. 前記樹脂粒子の粒子径(D50)が10nm以上50nm以下である請求項1乃至のいずれか1項に記載のインク吐出装置。 The ink ejection device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the particle size (D50) of the resin particles is 10 nm or more and 50 nm or less. 前記樹脂粒子がアニオン性ポリカーボネート系ウレタン樹脂またはアニオン性ポリエステル系ウレタン樹脂である請求項1乃至のいずれか1項に記載のインク吐出装置。 The ink ejection device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the resin particles are an anionic polycarbonate-based urethane resin or an anionic polyester-based urethane resin. 前記有機溶剤がインク全体の30〜50質量%である請求項1乃至のいずれか1項に記載のインク吐出装置。 The ink ejection device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the organic solvent is 30 to 50% by mass of the whole ink. 前記色材が官能基を有する自己分散型色材である請求項1乃至のいずれか1項に記載のインク吐出装置。 The ink ejection device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the coloring material is a self-dispersing color material having a functional group. 前記色材が樹脂被覆型色材である請求項1乃至のいずれか1項に記載のインク吐出装置。 The ink ejection device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the coloring material is a resin-coated color material. 前記色材の前記インクにおける含有量(質量基準)を1とした場合に、前記樹脂粒子の含有量が0.05以上2以下である請求項1乃至のいずれか1項に記載のインク吐出装置 The ink ejection according to any one of claims 1 to 8 , wherein the content of the resin particles is 0.05 or more and 2 or less when the content (mass standard) of the coloring material in the ink is 1. Device 前記インクの25℃における静的表面張力が20mN/m以上27mN/m以下である請求項1乃至のいずれか1項に記載のインク吐出装置。 The ink ejection device according to any one of claims 1 to 9 , wherein the static surface tension of the ink at 25 ° C. is 20 mN / m or more and 27 mN / m or less. 前記インクは、更に、フッ素系の界面活性剤と下記一般式(V)で表される化合物を含有する請求項1乃至10のいずれか1項に記載のインク吐出装置。
Figure 0006968335
〔式(V)中、R1及びR2はアルキル基を表す。〕
The ink ejection device according to any one of claims 1 to 10 , wherein the ink further contains a fluorine-based surfactant and a compound represented by the following general formula (V).
Figure 0006968335
[In formula (V), R 1 and R 2 represent an alkyl group. ]
前記インクは、更に、フッ素系の界面活性剤と下記一般式(VII)で表される化合物を含有する請求項1乃至11のいずれか1項に記載のインク吐出装置。
Figure 0006968335
〔式(VII)中、R10およびR11は、独立に炭素原子3〜6個を有するアルキル基であり、R12およびR13は、独立に炭素原子1〜2個を有するアルキル基であり、nは1〜6の整数である。〕
The ink ejection device according to any one of claims 1 to 11 , further comprising a fluorine-based surfactant and a compound represented by the following general formula (VII).
Figure 0006968335
[In formula (VII), R 10 and R 11 are alkyl groups having 3 to 6 carbon atoms independently, and R 12 and R 13 are alkyl groups having 1 to 2 carbon atoms independently. , N is an integer of 1 to 6. ]
前記インクは、フッ素系界面活性剤、フッ素系以外の界面活性剤、及び抑泡剤を含有する請求項1乃至12のいずれか1項に記載のインク吐出装置。 The ink ejection device according to any one of claims 1 to 12 , wherein the ink contains a fluorine-based surfactant, a non-fluorine-based surfactant, and a defoaming agent. 前記インクは、30%水分蒸発時の粘度増加率が400%以下である請求項1乃至13のいずれか1項に記載のインク吐出装置。 The ink ejection device according to any one of claims 1 to 13 , wherein the ink has a viscosity increase rate of 400% or less when 30% water evaporates. 前記循環手段が、前記インクを前記個別液室から流出させる負圧を発生する負圧発生手段、及び前記インクを前記個別液室に流入させる正圧を発生する正圧発生手段を有する請求項1乃至14のいずれか1項に記載のインク吐出装置。 Claim 1 in which the circulation means includes a negative pressure generating means for generating a negative pressure for causing the ink to flow out of the individual liquid chamber, and a positive pressure generating means for generating a positive pressure for causing the ink to flow into the individual liquid chamber. The ink ejection device according to any one of items 14 to 14. インクを収容するインク収容容器と、該インク収容容器から供給されるインクを吐出する吐出ヘッドと、を備えたインク吐出装置を用いたインク吐出方法であって、前記吐出ヘッドは、個別液室と、前記インクを個別液室に流入させる流入経路と、前記インクを前記個別液室から流出させる流出経路と、前記インクを吐出するノズルとを備えており、前記吐出ヘッドには前記流出流路から流出した前記インクを前記流入流路に向かって循環させる循環手段が設けられており、前記インクは、色材、有機溶剤、樹脂粒子、アミン化合物及び水を含有し、前記樹脂粒子がアニオン性ウレタン樹脂のみであり、前記樹脂粒子の前記インクにおける含有量(質量基準)を1とした場合に、前記アミン化合物の含有量が0.01以上0.08以下であり、前記アミン化合物が沸点120℃以上200℃以下、且つ分子量100以下の有機アミン化合物であり、前記アミン化合物の前記インクにおける含有量が0.01質量%以上0.8質量%以下であるインク吐出方法。 An ink ejection method using an ink ejection device including an ink containing container for accommodating ink and an ejection head for ejecting ink supplied from the ink containing container, wherein the ejection head is an individual liquid chamber. The ink is provided with an inflow path for inflowing the ink into the individual liquid chamber, an outflow path for the ink to flow out from the individual liquid chamber, and a nozzle for ejecting the ink, and the ejection head is provided with the outflow flow path. A circulation means for circulating the outflowed ink toward the inflow flow path is provided, and the ink contains a coloring material, an organic solvent, resin particles, an amine compound and water, and the resin particles are anionic urethane. When it is only a resin and the content (mass basis) of the resin particles in the ink is 1, the content of the amine compound is 0.01 or more and 0.08 or less, and the amine compound has a boiling point of 120 ° C. An ink ejection method which is an organic amine compound having a temperature of 200 ° C. or lower and a molecular weight of 100 or less, and the content of the amine compound in the ink is 0.01% by mass or more and 0.8% by mass or less.
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