JP7266781B2 - Liquid composition, ink, ink set, printing method, printing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、液体組成物、インク、インクセット、印刷方法、および印刷装置に関する。 The present invention relates to liquid compositions, inks, ink sets, printing methods, and printing apparatuses.
近年、印刷された記録媒体(以下、記録物とも称する)の用途の多様化が進んでおり、例えば、オフィス用、商用など、幅広い用途で記録物が用いられている。そして、用途の多様化に伴い、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックなどの従来の4色の色材だけでは、目標とする色域が不足することがあり、これらの4色に加え、オレンジ、グリーン、バイオレットなどの色調を有するインクを用いることにより、色域を拡大させ、広範囲の色域を得ることが検討されている。
例えば、特許文献1には、特定の顔料を含む、シアンインク組成物、マゼンタインク組成物、イエローインク組成物、グリーンインク組成物、およびオレンジインク組成物を含んでなるインクジェット記録用インクセットが開示されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the applications of printed recording media (hereinafter also referred to as recorded matter) have been diversified, and recorded matter is used in a wide range of applications such as office use and commercial use. With the diversification of applications, the target color gamut may be insufficient with only the conventional four color materials such as cyan, magenta, yellow, and black. It is being studied to expand the color gamut and obtain a wide color gamut by using inks having color tones such as green and violet.
For example,
また、顔料粒子の分散安定性の指標として、ゼータ電位が用いられている。
特許文献2には、カチオン性基とアニオン性基の両方を有する水不溶性微粒子は、pH=8の時のゼータ電位が-90~0mVで、pH=4の時のゼータ電位が0~90mVであるインク組成物の記載がある。
特許文献3には、自己分散顔料のゼータ電位が-10~-35mVであり、自己分散顔料の中和滴定量が0.1~0.6mmol/gであるインクの記載がある。
特許文献4には、親水性樹脂に封入された疎水性染料、水性有機物、水を含有するインクにおいて、ゼータ電位の絶対値が30mV以上であるインクの記載がある。
特許文献5には、少なくとも2種の色材を含む水不溶性色材の微粒子と、特定の繰り返し単位を有する高分子化合物とを含有する水不溶性色材分散体の記載があり、実施例で作製したインクのゼータ電位のpH依存性が示されている。
Zeta potential is also used as an indicator of the dispersion stability of pigment particles.
In
Patent Document 5 describes a water-insoluble colorant dispersion containing fine particles of a water-insoluble colorant containing at least two colorants and a polymer compound having a specific repeating unit. The pH dependence of the zeta potential of the ink is shown.
補色インクとして新たにオレンジインク、グリーンインク、バイオレットインクを追加することで、従来までの4色(CMYKインク)だけでは達成できなかった広範囲の色域が得られる。しかし、これらの補色インクは、保存安定性やビーディング性の悪化という課題が発生した。
本発明は、ビーディング性と保存安定性を両立することができる液体組成物を提供することを目的とする。
By adding orange, green, and violet inks as complementary inks, it is possible to obtain a wide color gamut that could not be achieved with conventional four colors (CMYK inks). However, these complementary color inks have the problem of deterioration in storage stability and beading properties.
An object of the present invention is to provide a liquid composition that can achieve both beadability and storage stability.
本発明の液体組成物は、以下の通りである。
(1)色材、高分子化合物、水を含有する液体組成物において、
前記色材がピグメントオレンジ43、ピグメントグリーン36、ピグメントバイオレット23のいずれかであり、
前記液体組成物を色材濃度が0.01質量%になるようにイオン交換水で希釈した液体を70℃で72時間保存して得られたサンプルのpHを調整し、pHが5の時のゼータ電位が-30.0mV以上であり、pHが9の時のゼータ電位が-45.0mV以下である
液体組成物。
The liquid composition of the present invention is as follows.
(1) In a liquid composition containing a coloring material, a polymer compound, and water,
The coloring material is Pigment Orange 43, Pigment Green 36, or Pigment Violet 23,
The liquid composition was diluted with ion-exchanged water so that the colorant concentration was 0.01% by mass, and the liquid was stored at 70 ° C. for 72 hours. A liquid composition having a zeta potential of −30.0 mV or more and a zeta potential of −45.0 mV or less at
本発明により、ビーディング性と保存安定性を両立することができる液体組成物を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a liquid composition that achieves both beadability and storage stability.
以下、上記本発明(1)について詳しく説明する。なお、本発明(1)の実施の形態には、次の(2)~(12)も含まれるので、これらについても併せて説明する。
(2)水酸化ナトリウムまたはトリエタノールアミンのいずれかを含有する前記(1)に記載の液体組成物。
(3)前記色材がピグメントオレンジ43であり、前記ピグメントオレンジ43の濃度が1.0質量%以上5.0質量%以下である前記(1)または(2)に記載の液体組成物。
(4)前記色材がピグメントグリーン36であり、前記ピグメントグリーン36の濃度が3.0質量%以上5.0質量%以下である前記(1)または(2)に記載の液体組成物。
(5)前記色材がピグメントバイオレット23であり、前記ピグメントバイオレット23の濃度が0.5質量%以上3.0質量%以下である前記(1)または(2)に記載の液体組成物。
(6)前記高分子化合物がスチレン-アクリル樹脂、ウレタン樹脂の両方またはいずれか一方を含有する前記(1)~(5)の何れかに記載の液体組成物。
(7)前記高分子化合物が複数の樹脂を含み、該複数の樹脂はスチレン-アクリル樹脂、およびウレタン樹脂を含む前記(1)~(6)の何れかに記載の液体組成物。
(8)前記(1)~(7)の何れかに記載の液体組成物を含有するインク。
(9)前記(8)に記載のインクと、ブラックインクと、シアンインクと、マゼンタインクと、イエローインクとを含むインクセット。
(10)インク中の色材を凝集させる成分を含む処理液を付与する工程と、インクを付与する工程とを有する印刷方法において、該インクとして、前記(8)に記載のインク、または前記(9)に記載のインクセットを用いる印刷方法。
(11)色材を含まず、樹脂を含むクリアインクを付与する工程を含む前記(10)に記載の印刷方法。
(12)インクを吐出する液体吐出ヘッドと、インクとを有する印刷装置において、該インクは前記(8)に記載のインク、または前記(9)に記載のインクセットを構成するインクであり、前記液体吐出ヘッドは液体を吐出する複数のノズルと、前記ノズルに通じる個別液室と、前記個別液室に液体を供給する共通液室と、前記個別液室に通じる循環流路と、前記循環流路に通じる循環共通液室と、前記個別液室の液体に圧力を付与する圧力発生手段と、を備える液体吐出ヘッドである印刷装置。
The present invention (1) will be described in detail below. Since the embodiment of the present invention (1) includes the following (2) to (12), these will also be described.
(2) The liquid composition according to (1) above, containing either sodium hydroxide or triethanolamine.
(3) The liquid composition according to (1) or (2) above, wherein the coloring material is Pigment Orange 43, and the concentration of Pigment Orange 43 is 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less.
(4) The liquid composition according to (1) or (2), wherein the coloring material is Pigment Green 36, and the concentration of Pigment Green 36 is 3.0% by mass or more and 5.0% by mass or less.
(5) The liquid composition according to (1) or (2), wherein the coloring material is Pigment Violet 23 and the concentration of Pigment Violet 23 is 0.5% by mass or more and 3.0% by mass or less.
(6) The liquid composition according to any one of (1) to (5) above, wherein the polymer compound contains either or both of a styrene-acrylic resin and a urethane resin.
(7) The liquid composition according to any one of (1) to (6) above, wherein the polymer compound comprises a plurality of resins, and the plurality of resins comprises a styrene-acrylic resin and a urethane resin.
(8) An ink containing the liquid composition according to any one of (1) to (7) above.
(9) An ink set containing the ink described in (8) above, a black ink, a cyan ink, a magenta ink, and a yellow ink.
(10) In a printing method comprising a step of applying a treatment liquid containing a component that agglomerates a coloring material in the ink, and a step of applying ink, the ink is the ink described in (8) above, or the above ( A printing method using the ink set described in 9).
(11) The printing method according to (10) above, including the step of applying a clear ink containing no colorant and containing a resin.
(12) In a printing apparatus having a liquid ejection head for ejecting ink and ink, the ink is the ink described in (8) above or the ink constituting the ink set described in (9) above, and The liquid ejection head includes a plurality of nozzles for ejecting liquid, individual liquid chambers communicating with the nozzles, a common liquid chamber supplying liquid to the individual liquid chambers, a circulating flow path communicating with the individual liquid chambers, and the circulating flow. A printing apparatus, which is a liquid discharge head, comprising a circulation common liquid chamber communicating with a channel, and pressure generating means for applying pressure to the liquid in the individual liquid chambers.
本発明の液体組成物は、色材、高分子化合物、水を含有し、前記色材がピグメントオレンジ43、ピグメントグリーン36、ピグメントバイオレット23のいずれかであり、前記液体組成物を色材濃度が0.01質量%になるようにイオン交換水で希釈した液体を70℃で72時間保存して得られたサンプルのpHを調整し、pHが5の時のゼータ電位が-30.0mV以上であり、pHが9の時のゼータ電位が-45.0mV以下である。
The liquid composition of the present invention contains a coloring material, a polymer compound, and water, wherein the coloring material is Pigment Orange 43, Pigment Green 36, or Pigment Violet 23, and the liquid composition has a coloring material concentration of The pH of the sample obtained by storing a liquid diluted with ion-exchanged water to 0.01% by mass at 70 ° C. for 72 hours was adjusted, and the zeta potential at pH 5 was -30.0 mV or more. and the zeta potential at
本発明では液体組成物の分散安定性の指標としてゼータ電位を規定している。
ゼータ電位とは粒子の分散安定性の指標の1つとして知られており、粒子から充分に離れて電気的に中性である領域の電位をゼロと定義した場合、ゼータ電位はこのゼロ点を基準として測った場合の滑り面の電位と定義される。微粒子の場合、ゼータ電位の絶対値が増加すれば粒子間の反発力が強くなり粒子の安定性は高まる。一方、ゼータ電位がゼロ近くになると粒子は凝集しやすくなる。
本発明では液体組成物中の色材濃度が0.01質量%になるようにイオン交換水で希釈した液体を70℃で72時間保存して得られたサンプルのpHを調整し、pHが5の時のゼータ電位が-30.0mV以上である。また、pHが9の時のゼータ電位が-45.0mV以下であり、粒子間の反発力が強くなり粒子の安定性が高まることから、保存安定性に優れた液体組成物を得ることができる。前記ゼータ電位は、測定温度25℃で測定した。
前記サンプルのpHの調整は、酸やアルカリの水溶液、例えば、塩酸水、水酸化ナトリウム水溶液を添加することで調整できる。
液体組成物のpHは、弱アルカリ(pH7を超えて、pH12以下)であることが好ましく、前記pHが5の時のゼータ電位が-30.0mV以上であると、液体組成物よりもpHが低い前処理液などと組み合わせることで液体組成物のpHが低くなった際に分散性が不安定となり、色材が凝集することでビーディング性が向上する。pHが9の時のゼータ電位が-45.0mV以下であると、液体組成物の保存安定性が良くなる。
In the present invention, the zeta potential is defined as an index of the dispersion stability of the liquid composition.
The zeta potential is known as one of the indicators of the dispersion stability of particles, and when the potential of an electrically neutral region sufficiently distant from the particles is defined as zero, the zeta potential is defined as this zero point. It is defined as the potential of the slip surface when measured as a reference. In the case of fine particles, if the absolute value of the zeta potential increases, the repulsive force between the particles becomes stronger and the stability of the particles increases. On the other hand, particles tend to aggregate when the zeta potential is close to zero.
In the present invention, the pH of a sample obtained by storing a liquid diluted with ion-exchanged water so that the colorant concentration in the liquid composition is 0.01% by mass at 70° C. for 72 hours is adjusted to a pH of 5. The zeta potential is -30.0 mV or more at . In addition, the zeta potential at
The pH of the sample can be adjusted by adding an acid or alkali aqueous solution such as hydrochloric acid or sodium hydroxide.
The pH of the liquid composition is preferably weakly alkaline (more than
<液体組成物>
本発明の液体組成物は、色材、高分子化合物、水を含有するが、更に、有機溶剤、滑剤、添加剤等を含有することができる。
以下、液体組成物に用いる色材、高分子化合物、水、有機溶剤、滑剤、および添加剤等について説明する。
<Liquid composition>
The liquid composition of the present invention contains a coloring material, a polymer compound, and water, and may further contain organic solvents, lubricants, additives, and the like.
Colorants, polymer compounds, water, organic solvents, lubricants, additives, and the like used in the liquid composition are described below.
<色材>
色材としてはブラック、シアン、マゼンタ、イエローの混色では鮮明な色域を出せないオレンジ領域、グリーン領域、バイオレット領域に対して、ピグメントオレンジ43(構造式1)、ピグメントグリーン36(構造式2)、ピグメントバイオレット23(構造式3)を使用する必要がある。色相角の観点から、上記の色材が優れている。
色材としてピグメントオレンジ43を含むオレンジ液体組成物をオレンジインク、ピグメントグリーン36を含むグリーン液体組成物をグリーンインク、ピグメントバイオレット23を含むバイオレット液体組成物をバイオレットインクとして、少なくともこれらの1つのインクを、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクと共にインクセットとして用いることにより、色域を拡大させ、広範囲の色域を得ることができる。
<Color material>
Pigment Orange 43 (Structural Formula 1) and Pigment Green 36 (Structural Formula 2) are used as colorants for the orange, green, and violet regions where a mixture of black, cyan, magenta, and yellow cannot produce a clear color gamut. , Pigment Violet 23 (structure 3). From the viewpoint of hue angle, the above colorants are excellent.
An orange liquid composition containing
本発明の液体組成物は、インクとして用い、このインクと、ブラックインクと、シアンインクと、マゼンタインクと、イエローインクとを含むインクセットとすることができる。インクセットを製造する際、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクに含まれる色材としては、以下の色材を用いることができる。
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。また、混晶を使用しても良い。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
無機顔料として、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
顔料の具体例として、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、または銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料があげられる。
さらに、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138、150、153、155、180、185、213、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、207、208、209、213、219、224、254、264、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3、15:4(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、等がある。
染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記染料として、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 52,80,82,249,254,289、C.I.アシッドブルー 9,45,249、C.I.アシッドブラック 1,2,24,94、C.I.フードブラック 1,2、C.I.ダイレクトイエロー 1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173、C.I.ダイレクトレッド 1,4,9,80,81,225,227、C.I.ダイレクトブルー 1,2,15,71,86,87,98,165,199,202、C.I.ダイレクドブラック 19,38,51,71,154,168,171,195、C.I.リアクティブレッド 14,32,55,79,249、C.I.リアクティブブラック 3,4,35が挙げられる。
The liquid composition of the present invention can be used as ink, and an ink set containing this ink, black ink, cyan ink, magenta ink, and yellow ink can be formed. When producing an ink set, the following coloring materials can be used as coloring materials contained in black ink, cyan ink, magenta ink, and yellow ink.
The coloring material is not particularly limited, and pigments and dyes can be used.
An inorganic pigment or an organic pigment can be used as the pigment. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Mixed crystals may also be used.
Examples of pigments that can be used include black pigments, yellow pigments, magenta pigments, cyan pigments, white pigments, green pigments, orange pigments, glossy color pigments such as gold and silver, and metallic pigments.
As inorganic pigments, in addition to titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, and chrome yellow, carbon black produced by known methods such as contact method, furnace method, thermal method, etc. can be used.
Organic pigments include azo pigments, polycyclic pigments (e.g., phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, etc.). , dye chelates (eg, basic dye chelates, acid dye chelates, etc.), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, and the like. Among these pigments, those having good affinity with the solvent are preferably used. In addition, resin hollow particles and inorganic hollow particles can also be used.
Specific examples of pigments for black include carbon blacks (C.I. Pigment Black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black and channel black, or copper and iron (C.I. Pigment Black 11). , metals such as titanium oxide, and organic pigments such as aniline black (C.I. Pigment Black 1).
Further, for color, C.I. I. Pigment yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (yellow iron oxide), 53, 55, 74, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104 , 108, 109, 110, 117, 120, 138, 150, 153, 155, 180, 185, 213, C.I. I.
Dyes are not particularly limited, and acid dyes, direct dyes, reactive dyes, and basic dyes can be used, and may be used singly or in combination of two or more.
Examples of the dye include C.I. I.
液体組成物中の色材の含有量は、色域の向上、良好な定着性や吐出安定性の点から、ピグメントオレンジ43では1.0質量%以上5.0質量%以下が好ましく、より好ましくは1.0質量%以上3.0質量%以下である。ピグメントグリーン36では3.0質量%以上5.0質量%以下が好ましく、より好ましくは3.0質量%以上4.0質量%以下である。ピグメントバイオレット23では0.5質量%以上3.0質量%以下が好ましく、より好ましくは1.0質量%以上2.0質量%以下である。
The content of the colorant in the liquid composition is preferably 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less, more preferably 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less for
顔料を分散して液体組成物を得るためには、顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法、顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法、分散剤を用いて分散させる方法、などが挙げられる。
顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料(例えばカーボン)にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加することで、水中に分散可能とする方法が挙げられる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能とする方法が挙げられる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この場合、液体組成物に配合される顔料はすべて樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料が液体組成物中に分散していてもよい。
分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。
分散剤としては、顔料に応じて例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等を使用することが可能である。
竹本油脂社製RT-100(ノニオン系界面活性剤)や、ナフタレンスルホン酸Naホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。
顔料分散体として、高分子型の分散剤を用いて分散された分散体が特に好適に使用できる。
分散剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
In order to disperse the pigment and obtain a liquid composition, a method of introducing a hydrophilic functional group into the pigment to make it a self-dispersing pigment, a method of coating the surface of the pigment with a resin to disperse it, and a method of using a dispersant method of dispersing, and the like.
As a method of making a self-dispersing pigment by introducing a hydrophilic functional group into a pigment, for example, a method of adding a functional group such as a sulfone group or a carboxyl group to a pigment (for example, carbon) to make it dispersible in water. is mentioned.
As a method of coating the surface of a pigment with a resin and dispersing it, there is a method of encapsulating the pigment in microcapsules to make it dispersible in water. This can be rephrased as a resin-coated pigment. In this case, it is not necessary for all of the pigments to be incorporated into the liquid composition to be coated with a resin. may be dispersed throughout.
Examples of the method of dispersing using a dispersant include a method of dispersing using a known low-molecular-weight dispersant and high-molecular-weight dispersant typified by surfactants.
As the dispersant, it is possible to use, for example, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, etc. depending on the pigment.
RT-100 (nonionic surfactant) manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd. and sodium naphthalenesulfonate formalin condensate can also be suitably used as a dispersant.
As the pigment dispersion, a dispersion obtained by using a polymer-type dispersant can be particularly suitably used.
A dispersing agent may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
<顔料分散体>
顔料に、水や有機溶剤などの材料を混合して液体組成物を得ることが可能である。また、顔料と、その他水や分散剤などを混合して顔料分散体としたものに、水や有機溶剤などの材料を混合して液体組成物を製造することも可能である。
前記顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を混合、分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いると良い。
顔料分散体における顔料の粒径については特に制限はないが、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度が20nm以上500nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。顔料の粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
前記顔料分散体における顔料の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、0.1質量%以上50質量%以下が好ましく、0.1質量%以上30質量%以下がより好ましい。
前記顔料分散体は、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
<Pigment dispersion>
A liquid composition can be obtained by mixing a pigment with a material such as water or an organic solvent. It is also possible to produce a liquid composition by mixing a pigment, water, a dispersant, and the like to form a pigment dispersion, and then mixing materials such as water and an organic solvent.
The pigment dispersion is obtained by mixing and dispersing water, a pigment, a pigment dispersant, and optionally other components, and adjusting the particle size. Dispersion should be carried out using a disperser.
The particle diameter of the pigment in the pigment dispersion is not particularly limited, but the dispersion stability of the pigment is improved, and the image quality such as ejection stability and image density is improved. 500 nm or less is preferable, and 20 nm or more and 150 nm or less is more preferable. The particle size of the pigment can be measured using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
The content of the pigment in the pigment dispersion is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. % or more and 50 mass % or less is preferable, and 0.1 mass % or more and 30 mass % or less is more preferable.
The pigment dispersion is preferably degassed by filtering coarse particles with a filter, a centrifugal separator, or the like, if necessary.
前記顔料分散体には、顔料分散体の分散安定性、及び液体組成物の保存安定性を目的に中和剤を添加することが好ましい。中和剤とは、酸性またはアルカリ性に偏った物質を中和するための薬剤である。中和反応を起こすための化合物であり、顔料の分散安定性及び液体組成物の保存安定性の観点から、水酸化ナトリウムまたはトリエタノールアミンを用いることが好ましい。
水酸化ナトリウムを用いる場合は、顔料分散体中に0.1~0.5質量%、トリエタノールアミンを用いる場合は、顔料分散体中に1~5質量%含有させることが好ましい。
It is preferable to add a neutralizing agent to the pigment dispersion for the purpose of dispersion stability of the pigment dispersion and storage stability of the liquid composition. A neutralizing agent is an agent for neutralizing a substance biased towards acidity or alkalinity. It is a compound for causing a neutralization reaction, and from the viewpoint of the dispersion stability of the pigment and the storage stability of the liquid composition, it is preferable to use sodium hydroxide or triethanolamine.
When sodium hydroxide is used, it is preferably contained in the pigment dispersion in an amount of 0.1 to 0.5% by mass, and when triethanolamine is used, it is preferably contained in the pigment dispersion in an amount of 1 to 5% by mass.
<高分子化合物>
液体組成物中に含有する高分子化合物の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン-アクリル系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられ、その中でも特にスチレン-アクリル系樹脂、ウレタン樹脂の両方またはいずれか一方を含有することが好ましく、高分子化合物として複数の樹脂を含み、該複数の樹脂はスチレン-アクリル樹脂、およびウレタン樹脂を含むことがより好ましい。
スチレン-アクリル樹脂、及びウレタン樹脂を複数含有させることで着色剤の凝集性と定着性を両立させることができる。両者の好ましい含有量としては、着色剤1に対して樹脂濃度が1以上15以下が好ましく、1以上5以下がより好ましい。また、両者の好ましい比率としては、スチレン-アクリル樹脂が1に対してウレタン樹脂が0.2以上1以下とすることが好ましく、スチレン-アクリル樹脂が1に対してウレタン樹脂が0.5以上1以下とすることがより好ましい。ウレタン樹脂の比率がスチレン-アクリル樹脂の比率よりも少ないと、pHが5時のゼータ電位が大きく、pHが9の時のゼータ電位が小さくなるため凝集性及び保存安定性、吐出安定性が優れる。
<Polymer compound>
The type of polymer compound contained in the liquid composition is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. resins, butadiene-based resins, styrene-butadiene-based resins, vinyl chloride-based resins, styrene-acrylic-based resins, acrylic silicone-based resins, and the like. It preferably contains a plurality of resins as the polymer compound, and more preferably the plurality of resins include a styrene-acrylic resin and a urethane resin.
By including a plurality of styrene-acrylic resins and urethane resins, it is possible to achieve both cohesiveness and fixability of the colorant. As preferable contents of both, the resin concentration is preferably 1 or more and 15 or less, more preferably 1 or more and 5 or less with respect to 1 colorant. Further, as a preferable ratio of the two, it is preferable that the styrene-acrylic resin is 1 and the urethane resin is 0.2 to 1, and the styrene-acrylic resin is 1 and the urethane resin is 0.5 to 1. More preferably: When the ratio of the urethane resin is less than the ratio of the styrene-acrylic resin, the zeta potential at pH 5 is large and the zeta potential at
高分子化合物としては、これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合して液体組成物を得ることが可能である。前記樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、1種を単独で用いても、2種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。 Resin particles made of these resins may be used as the polymer compound. It is possible to obtain a liquid composition by mixing resin particles in a state of a resin emulsion in which water is dispersed as a dispersion medium with materials such as a coloring material and an organic solvent. As the resin particles, appropriately synthesized ones may be used, or commercially available products may be used. Moreover, these may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more types of resin particles.
樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、10nm以上1,000nm以下が好ましく、10nm以上200nm以下がより好ましく、10nm以上100nm以下が特に好ましい。
前記体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
The volume average particle diameter of the resin particles is not particularly limited and can be appropriately selected according to the intended purpose. 200 nm or less is more preferable, and 10 nm or more and 100 nm or less is particularly preferable.
The volume average particle diameter can be measured, for example, using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定着性、液体組成物の保存安定性の点から、液体組成物全量に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、5質量%以上20質量%以下がより好ましい。 The content of the resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. 30 mass % or less is preferable, and 5 mass % or more and 20 mass % or less is more preferable.
液体組成物中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、最大個数換算で最大頻度が20nm以上1000nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。 The particle size of the solid content in the liquid composition is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. The maximum frequency is preferably 20 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 20 nm or more and 150 nm or less. The solid content includes resin particles, pigment particles, and the like. The particle size can be measured using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
<水>
液体組成物における水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、液体組成物の乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上90質量%以下が好ましく、20質量%~60質量%がより好ましい。
<Water>
The content of water in the liquid composition is not particularly limited and can be appropriately selected according to the intended purpose. Preferably, 20% by mass to 60% by mass is more preferable.
<有機溶剤>
本発明に使用する有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,3-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,6-ヘキサントリオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、エチル-1,2,4-ブタントリオール、1,2,3-ブタントリオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、N-ヒドロキシエチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ε-カプロラクタム、γ-ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が250℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。
<Organic solvent>
The organic solvent used in the present invention is not particularly limited, and any water-soluble organic solvent can be used. Examples thereof include polyhydric alcohols, ethers such as polyhydric alcohol alkyl ethers and polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, and sulfur-containing compounds.
Specific examples of water-soluble organic solvents include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, and 1,4-butane. Diol, 2,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol , 2,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,3-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,5-hexanediol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, ethyl-1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, 2,2,4-trimethyl- Polyhydric alcohols such as 1,3-pentanediol and petriol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl Polyhydric alcohol alkyl ethers such as ethers, polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone , 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ε-caprolactam, nitrogen-containing heterocyclic compounds such as γ-butyrolactone, formamide, N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, 3-methoxy-N,N- Amides such as dimethylpropionamide and 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide, amines such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethylamine, sulfur-containing compounds such as dimethylsulfoxide, sulfolane, and thiodiethanol, propylene carbonate, and ethylene carbonate. etc.
It is preferable to use an organic solvent having a boiling point of 250° C. or less because it not only functions as a wetting agent but also provides good drying properties.
炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数8以上のポリオール化合物の具体例としては、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールなどが挙げられる。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。
Polyol compounds having 8 or more carbon atoms and glycol ether compounds are also preferably used. Specific examples of polyol compounds having 8 or more carbon atoms include 2-ethyl-1,3-hexanediol and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol.
Specific examples of glycol ether compounds include polyhydric alcohol alkyls such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether. Ethers; polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, and the like.
炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物は、記録媒体として紙を用いた場合に、液体組成物の浸透性を向上させることができる。 A polyol compound having 8 or more carbon atoms and a glycol ether compound can improve the permeability of the liquid composition when paper is used as a recording medium.
有機溶剤の液体組成物中における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、液体組成物の乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上60質量%以下がより好ましい。 The content of the organic solvent in the liquid composition is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. The following is preferable, and 20% by mass or more and 60% by mass or less is more preferable.
<滑剤>
本発明で使用される液体組成物中には画像部に滑り性を付与する目的でワックスまたはシロキサン化合物を含有することが好ましい。
前記ワックスの中でも、特に液体組成物を画像部に付与した際の成膜性、滑り性などの観点からポリエチレンワックスもしくはカルナバワックスが好ましい。
前記ワックスの融点は80℃以上140℃以下が好ましく、100℃以上140℃以下がより好ましい。融点を80℃以上とすることによって、室温環境下でもワックスが過剰に溶融または凝固することが少なくなり、液体組成物の保存安定性を維持することが可能となる。一方、融点を140℃以下とすることで、室温環境下でもワックスが十分に溶融し、液体組成物に滑り性を付与することが可能となる。
前記ワックスの粒子径は0.01μm以上であることが好ましく、0.01μm以上0.1μm以下がより好ましい。粒子径を0.01μm以上とすることによって、液体組成物表面にワックス粒子が配向しやすくなり、液体組成物に滑り性を付与することが可能となる。
前記ポリエチレンワックスとしては、例えば、市販品として東邦化学工業社製のハイテックシリーズ、BYK社製のAQUACERシリーズなどが挙げられる。
前記カルナバワックスとしては、例えば、市販品として中京油脂社製のセロゾール 524、トラソル CNなどが挙げられる。
前記ワックスの含有量は、0.1質量%以上5質量%以下が好ましく、0.1質量%以上1質量%以下がより好ましい。
前記シロキサン化合物としては、例えば、市販品としてBYK社製のBYK307、BYK333、BYK378などが挙げられる。
前記シロキサン化合物の含有量は、0.1質量%以上5質量%以下が好ましく、0.1質量%以上1質量%以下がより好ましい。
<Lubricant>
The liquid composition used in the present invention preferably contains a wax or a siloxane compound for the purpose of imparting lubricity to the image area.
Among the above waxes, polyethylene wax or carnauba wax is particularly preferable from the viewpoint of film-forming properties and slipperiness when the liquid composition is applied to the image area.
The melting point of the wax is preferably 80° C. or higher and 140° C. or lower, more preferably 100° C. or higher and 140° C. or lower. By setting the melting point to 80° C. or higher, excessive melting or solidification of the wax is reduced even in a room temperature environment, and the storage stability of the liquid composition can be maintained. On the other hand, by setting the melting point to 140° C. or lower, the wax can be sufficiently melted even in a room temperature environment, and the liquid composition can be given lubricity.
The particle size of the wax is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.01 μm or more and 0.1 μm or less. By setting the particle size to 0.01 μm or more, the wax particles are easily oriented on the surface of the liquid composition, and it becomes possible to impart lubricity to the liquid composition.
Examples of the polyethylene wax include commercially available products such as Hitech series manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd. and AQUACER series manufactured by BYK.
Examples of the carnauba wax include commercially available products such as Cellosol 524 and Trasol CN manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd.
The content of the wax is preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or more and 1% by mass or less.
Examples of the siloxane compound include commercial products such as BYK307, BYK333, and BYK378 manufactured by BYK.
The content of the siloxane compound is preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or more and 1% by mass or less.
<添加剤>
液体組成物には、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤等を加えても良い。
<Additive>
Surfactants, antifoaming agents, antiseptic and antifungal agents, antirust agents, pH adjusters and the like may be added to the liquid composition, if necessary.
<界面活性剤>
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高pHでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2、NH(CH2CH2OH)3等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系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フェニルエーテル、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アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系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。
これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
<Surfactant>
Any of silicone surfactants, fluorine surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, and anionic surfactants can be used as surfactants.
The silicone-based surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Among them, those that do not decompose even at high pH are preferable. Those having an oxyethylene group or a polyoxyethylene polyoxypropylene group are particularly preferred because they exhibit good properties as water-based surfactants. As the silicone-based surfactant, a polyether-modified silicone-based surfactant can also be used, and examples thereof include compounds in which a polyalkylene oxide structure is introduced into the side chain of the Si portion of dimethylsiloxane.
Examples of fluorine-based surfactants include perfluoroalkylsulfonic acid compounds, perfluoroalkylcarboxylic acid compounds, perfluoroalkylphosphoric acid ester compounds, perfluoroalkylethylene oxide adducts, and perfluoroalkyl ether groups in side chains. Polyoxyalkylene ether polymer compounds are particularly preferred due to their low foaming properties. Examples of the perfluoroalkylsulfonic acid compound include perfluoroalkylsulfonic acid and perfluoroalkylsulfonate. Examples of the perfluoroalkylcarboxylic acid compounds include perfluoroalkylcarboxylic acids and perfluoroalkylcarboxylic acid salts. As the polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in a side chain, a sulfate ester salt of a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in a side chain, and a perfluoroalkyl ether group in a side chain Examples thereof include salts of polyoxyalkylene ether polymers. Counter ions of salts in these fluorosurfactants include Li, Na, K , NH4 , NH3CH2CH2OH , NH2 ( CH2CH2OH ) 2 , and NH( CH2CH2OH ). 3 , etc.
Examples of amphoteric surfactants include laurylaminopropionate, lauryldimethylbetaine, stearyldimethylbetaine, lauryldihydroxyethylbetaine and the like.
Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene alkylamines, polyoxyethylene alkylamides, polyoxyethylene propylene block polymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan Examples include fatty acid esters and ethylene oxide adducts of acetylene alcohol.
Examples of anionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether acetates, dodecylbenzene sulfonates, laurates, and salts of polyoxyethylene alkyl ether sulfates.
These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
前記シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
このような界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルジョン株式会社、共栄社化学などから入手できる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一般式(S-1)式で表わされる、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入したものなどが挙げられる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、KF-618、KF-642、KF-643(信越化学工業株式会社)、EMALEX-SS-5602、SS-1906EX(日本エマルジョン株式会社)、FZ-2105、FZ-2118、FZ-2154、FZ-2161、FZ-2162、FZ-2163、FZ-2164(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社)、BYK-33、BYK-387(ビックケミー株式会社)、TSF4440、TSF4452、TSF4453(東芝シリコン株式会社)などが挙げられる。
The silicone-based surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples include polydimethylsiloxane modified at both chain ends, and polyether-modified silicone-based surfactants having polyoxyethylene groups or polyoxyethylene-polyoxypropylene groups as modifying groups exhibit excellent properties as water-based surfactants. preferable.
As such a surfactant, an appropriately synthesized one may be used, or a commercially available product may be used. Commercially available products are available from, for example, BYK Chemie Co., Ltd., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd., Nihon Emulsion Co., Ltd., Kyoeisha Chemical Co., Ltd., and the like.
The above polyether-modified silicone-based surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include those introduced into the side chain of the Si portion of siloxane.
Commercially available products can be used as the above polyether-modified silicone-based surfactants. 1906EX (Japan Emulsion Co., Ltd.), FZ-2105, FZ-2118, FZ-2154, FZ-2161, FZ-2162, FZ-2163, FZ-2164 (Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.), BYK-33, BYK-387 (BYK-Chemie Corporation), TSF4440, TSF4452, TSF4453 (Toshiba Silicon Co., Ltd.) and the like.
前記フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が2~16の化合物が好ましく、フッ素置換した炭素数が4~16である化合物がより好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないため好ましく、特に一般式(F-1)及び一般式(F-2)で表わされるフッ素系界面活性剤が好ましい。
一般式(F-2)
CnF2n+1-CH2CH(OH)CH2-O-(CH2CH2O)a-Y
上記一般式(F-2)で表される化合物において、YはH、又はCmF2m+1でmは1~6の整数、又はCH2CH(OH)CH2-CmF2m+1でmは4~6の整数、又はCpH2p+1でpは1~19の整数である。nは1~6の整数である。aは4~14の整数である。
上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。 この市販品としては、例えば、サーフロンS-111、S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141、S-145(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC-93、FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430、FC-431(いずれも、住友スリーエム株式会社製);メガファックF-470、F-1405、F-474(いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製);ゾニール(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FSO-100、FSO、FS-300、UR、キャプストーンFS-30、FS-31、FS-3100、FS-34、FS-35(いずれも、Chemours社製);FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW(いずれも、株式会社ネオス社製)、ポリフォックスPF-136A、PF-156A、PF-151N、PF-154、PF-159(オムノバ社製)、ユニダインDSN-403N(ダイキン工業株式会社製)などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、Chemours社製のFS-3100、FS-34、FS-300、株式会社ネオス製のFT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW、オムノバ社製のポリフォックスPF-151N及びダイキン工業株式会社製のユニダインDSN-403Nが特に好ましい。
As the fluorosurfactant, a fluorine-substituted compound having 2 to 16 carbon atoms is preferable, and a fluorine-substituted compound having 4 to 16 carbon atoms is more preferable.
Examples of fluorine-based surfactants include perfluoroalkyl phosphate ester compounds, perfluoroalkyl ethylene oxide adducts, and polyoxyalkylene ether polymer compounds having perfluoroalkyl ether groups in side chains. Among these, a polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in a side chain is preferable because of its low foamability, and in particular, fluorine-based compounds represented by general formulas (F-1) and (F-2) Surfactants are preferred.
General formula (F-2)
CnF2n +1- CH2CH (OH)CH2 - O-( CH2CH2O ) a - Y
In the compound represented by the general formula (F-2), Y is H, or C m F 2m+1 and m is an integer of 1 to 6, or CH 2 CH(OH)CH 2 —C m F 2m+ 1 and m is an integer of 4 to 6, or C p H 2p+1 and p is an integer of 1 to 19; n is an integer of 1-6. a is an integer from 4 to 14;
Commercially available products may be used as the fluorosurfactant. Examples of commercially available products include Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, and S-145 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); Fleurard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 (both manufactured by Sumitomo 3M); Megafac F-470, F -1405, F-474 (both manufactured by Dainippon Ink and Chemicals); Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, UR, Capstone FS-30, FS-31, FS-3100, FS-34, FS-35 (all manufactured by Chemours); FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT- 400SW (all manufactured by Neos Co., Ltd.), Polyfox PF-136A, PF-156A, PF-151N, PF-154, PF-159 (manufactured by Omnova), Unidyne DSN-403N (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) Among these, Chemours FS-3100, FS-34, FS- 300, FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW manufactured by Neos Co., Ltd., Polyfox PF-151N manufactured by Omnova Co., Ltd. and Unidyne DSN- manufactured by Daikin Industries, Ltd. 403N is particularly preferred.
液体組成物中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、0.001質量%以上5質量%以下が好ましく、0.05質量%以上5質量%以下がより好ましい。 The content of the surfactant in the liquid composition is not particularly limited and can be appropriately selected according to the intended purpose. 001% by mass or more and 5% by mass or less is preferable, and 0.05% by mass or more and 5% by mass or less is more preferable.
<消泡剤>
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
<Antifoaming agent>
The antifoaming agent is not particularly limited, and examples thereof include silicone antifoaming agents, polyether antifoaming agents, and fatty acid ester antifoaming agents. These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. Among these, silicone-based antifoaming agents are preferred because of their excellent foam breaking effect.
<防腐防黴剤>
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンなどが挙げられる。
<Preservative and antifungal agent>
The antiseptic and antifungal agent is not particularly limited, and examples thereof include 1,2-benzisothiazolin-3-one.
<防錆剤>
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
<Antirust agent>
The rust inhibitor is not particularly limited, and examples thereof include acidic sulfites and sodium thiosulfate.
<pH調整剤>
pH調整剤としては、pHを7以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
<pH adjuster>
The pH adjuster is not particularly limited as long as it can adjust the pH to 7 or higher, and examples thereof include amines such as diethanolamine and triethanolamine.
液体組成物の物性としては、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、pH等が以下の範囲であることが好ましい。
液体組成物の25℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、5mPa・s以上30mPa・s以下が好ましく、5mPa・s以上25mPa・s以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計(東機産業社製RE-80L)を使用することができる。測定条件としては、25℃で、標準コーンローター(1°34’×R24)、サンプル液量1.2mL、回転数50rpm、3分間で測定可能である。
液体組成物の表面張力としては、記録媒体上で好適に液体組成物がレベリングされ、液体組成物の乾燥時間が短縮される点から、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。
液体組成物のpHとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、7~12が好ましく、8~11がより好ましい。
The physical properties of the liquid composition are not particularly limited and can be appropriately selected according to the intended purpose. For example, viscosity, surface tension, pH and the like are preferably within the following ranges.
The viscosity of the liquid composition at 25° C. is preferably 5 mPa·s or more and 30 mPa·s or less, more preferably 5 mPa·s or more and 25 mPa·s, in order to improve print density and character quality and to obtain good ejection properties. The following are more preferred. Here, the viscosity can be measured using, for example, a rotational viscometer (RE-80L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). Measurement conditions are 25° C., standard cone rotor (1°34′×R24), sample liquid volume 1.2 mL,
The surface tension of the liquid composition is preferably 35 mN/m or less, more preferably 32 mN/m or less at 25° C., since the liquid composition is suitably leveled on the recording medium and the drying time of the liquid composition is shortened. is more preferred.
The pH of the liquid composition is preferably from 7 to 12, more preferably from 8 to 11, from the viewpoint of preventing corrosion of metal members in contact with the liquid.
本発明の液体組成物は、インクとして用いることができる。
本発明のインクを用いた印刷方法は、インク中の色材を凝集させる成分を含む処理液を付与する工程と、インクを付与する工程とを有することが好ましい。
また、色材を含まず、樹脂を含むクリアインクを付与する工程を含むことより好ましい。
前記インク中の色材を凝集させる成分(以下凝集剤とも称す)を含む処理液は、インクを付与する工程の前に付与することが好ましく、以下前処理液とも称す。
前記色材を含まず、樹脂を含むクリアインクは、インクを付与する工程の後に付与することが好ましく、以下後処理液とも称す。
The liquid composition of the invention can be used as an ink.
A printing method using the ink of the present invention preferably includes a step of applying a treatment liquid containing a component that agglomerates the coloring material in the ink, and a step of applying the ink.
Further, it is more preferable to include a step of applying a clear ink that does not contain a coloring material but contains a resin.
The treatment liquid containing a component for aggregating the coloring material in the ink (hereinafter also referred to as an aggregating agent) is preferably applied before the step of applying the ink, and is also referred to as a pretreatment liquid hereinafter.
The clear ink containing no colorant and containing resin is preferably applied after the step of applying ink, and is hereinafter also referred to as post-treatment liquid.
<前処理液>
前処理液は、凝集剤、有機溶剤、水を含有し、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等を含有しても良い。
有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤は、液体組成物に用いる材料と同様の材料を使用でき、その他、公知の処理液に用いられる材料を使用できる。
凝集剤の種類は特に限定されず、水溶性カチオンポリマー、酸、多価金属塩等が挙げられる。
<Pretreatment liquid>
The pretreatment liquid contains a flocculant, an organic solvent, and water, and may optionally contain a surfactant, an antifoaming agent, a pH adjuster, an antiseptic agent, an antirust agent, and the like.
Organic solvents, surfactants, antifoaming agents, pH adjusters, antiseptic antifungal agents, and antirust agents can be the same materials as those used in the liquid composition, and other materials used in known treatment liquids. Available.
The type of flocculant is not particularly limited, and examples thereof include water-soluble cationic polymers, acids, polyvalent metal salts, and the like.
<後処理液>
後処理液は、透明な層を形成することが可能であれば、特に限定されない。後処理液は、有機溶剤、水、樹脂、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等、必要に応じて選択し、混合して得られる。また、後処理液は、記録媒体に形成された記録領域の全域に塗布しても良いし、液体組成物像が形成された領域のみに塗布しても良い。
<Post-treatment liquid>
The post-treatment liquid is not particularly limited as long as it can form a transparent layer. The post-treatment liquid is obtained by selecting and mixing organic solvents, water, resins, surfactants, antifoaming agents, pH adjusters, antiseptic antifungal agents, anticorrosive agents, etc., as necessary. The post-treatment liquid may be applied to the entire recording area formed on the recording medium, or may be applied only to the area where the liquid composition image is formed.
<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, but includes plain paper, glossy paper, special paper, cloth, film, OHP sheet, general-purpose printing paper, and the like.
記録媒体としては、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、床材、タイル等の建材、Tシャツなど衣料用等の布、テキスタイル、皮革等を適宜使用することができる。また、記録媒体を搬送する経路の構成を調整することにより、セラミックスやガラス、金属などを使用することもできる。 The recording medium is not limited to those used as general recording media, and wallpaper, floor materials, building materials such as tiles, cloth for clothing such as T-shirts, textiles, leather, and the like can be used as appropriate. Ceramics, glass, metal, etc. can also be used by adjusting the configuration of the path for conveying the recording medium.
<記録物>
本発明の液体組成物記録物は、記録媒体上に、本発明の液体組成物を用いて形成された画像を有してなる。
インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録して記録物とすることができる。
<Records>
The liquid composition recorded matter of the present invention has an image formed on a recording medium using the liquid composition of the present invention.
A recorded matter can be obtained by recording with an inkjet recording apparatus and an inkjet recording method.
以下は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のインクを用いた場合の記録装置、および記録方法について説明するが、これらに代えて、あるいはこれらに加えて本発明のインク(オレンジインク、グリーンインク、バイオレットインク)を用いる。また、前処理液や後処理液を使用しても良い。 A recording apparatus and recording method using black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) inks will be described below. The inks of the present invention (orange ink, green ink, violet ink) are used. A pre-treatment liquid and a post-treatment liquid may also be used.
<記録装置、記録方法>
本発明のインクは、インクジェット記録方式による各種記録装置、例えば、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機、立体造形装置などに好適に使用することができる。
本発明において、記録装置、記録方法とは、記録媒体に対してインクや各種処理液等を吐出することが可能な装置、当該装置を用いて記録を行う方法である。記録媒体とは、インクや各種処理液が一時的にでも付着可能なものを意味する。
この記録装置には、インクを吐出するヘッド部分だけでなく、記録媒体の給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
記録装置、記録方法は、加熱工程に用いる加熱手段、乾燥工程に用いる乾燥手段を有しても良い。加熱手段、乾燥手段には、例えば、記録媒体の印字面や裏面を加熱、乾燥する手段が含まれる。加熱手段、乾燥手段としては、特に限定されないが、例えば、温風ヒーター、赤外線ヒーターを用いることができる。加熱、乾燥は、印字前、印字中、印字後などに行うことができる。
また、記録装置、記録方法は、インクによって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、幾何学模様などのパターン等を形成するもの、3次元像を造形するものも含まれる。
また、記録装置には、特に限定しない限り、吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。
更に、この記録装置には、卓上型だけでなく、A0サイズの記録媒体への印刷も可能とする広幅の記録装置や、例えばロール状に巻き取られた連続用紙を記録媒体として用いることが可能な連帳プリンタも含まれる。
記録装置の一例について図1乃至図2を参照して説明する。図1は同装置の斜視説明図である。図2はメインタンクの斜視説明図である。記録装置の一例としての画像形成装置400は、シリアル型画像形成装置である。画像形成装置400の外装401内に機構部420が設けられている。ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色用のメインタンク410(410k、410c、410m、410y)の各インク収容部411は、例えばアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。インク収容部411は、例えば、プラスチックス製の収容容器ケース414内に収容される。これによりメインタンク410は、各色のインクカートリッジとして用いられる。
一方、装置本体のカバー401cを開いたときの開口の奥側にはカートリッジホルダ404が設けられている。カートリッジホルダ404には、メインタンク410が着脱自在に装着される。これにより、各色用の供給チューブ436を介して、メインタンク410の各インク排出口413と各色用の吐出ヘッド434とが連通し、吐出ヘッド434から記録媒体へインクを吐出可能となる。
<Recording device, recording method>
The ink of the present invention can be suitably used for various inkjet recording apparatuses, such as printers, facsimile machines, copiers, printer/facsimile/copier complex machines, stereolithography machines, and the like.
In the present invention, a recording apparatus and a recording method refer to an apparatus capable of ejecting ink, various treatment liquids, and the like onto a recording medium, and a method of performing recording using the apparatus. A recording medium means a medium to which ink or various processing liquids can adhere even temporarily.
This recording apparatus can include not only a head portion for ejecting ink, but also means for feeding, conveying, and discharging a recording medium, and other devices called pre-processing devices and post-processing devices. .
The recording apparatus and recording method may have heating means used in the heating process and drying means used in the drying process. The heating means and drying means include, for example, means for heating and drying the printing surface and the back surface of the recording medium. The heating means and drying means are not particularly limited, but for example, hot air heaters and infrared heaters can be used. Heating and drying can be performed before, during, or after printing.
Also, the recording apparatus and recording method are not limited to those that visualize significant images such as characters and graphics with ink. For example, it includes those that form patterns such as geometric patterns, and those that form three-dimensional images.
In addition, unless otherwise specified, the recording apparatus includes both a serial type apparatus in which the ejection head is moved and a line type apparatus in which the ejection head is not moved.
Furthermore, this recording device can be used not only as a desktop type, but also as a wide recording device that can print on A0 size recording media, and for example, can use continuous paper wound into a roll as a recording medium. A continuous feed printer is also included.
An example of a recording apparatus will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a perspective explanatory view of the device. FIG. 2 is a perspective explanatory view of the main tank. An
On the other hand, a
この記録装置には、インクを吐出する部分だけでなく、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
前処理装置、後処理装置の一態様として、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)などのインクの場合と同様に、前処理液や、後処理液を有する液体収容部と液体吐出ヘッドを追加し、前処理液や、後処理液をインクジェット記録方式で吐出する態様がある。
前処理装置、後処理装置の他の態様として、インクジェット記録方式以外の、例えば、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法による前処理装置、後処理装置を設ける態様がある。
This recording apparatus can include not only a portion that ejects ink, but also devices called pre-processing devices and post-processing devices.
As an aspect of the pre-treatment device and the post-treatment device, it has a pre-treatment liquid and a post-treatment liquid in the same manner as in the case of inks such as black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). There is a mode in which a liquid container and a liquid ejection head are added, and the pretreatment liquid and the posttreatment liquid are ejected by an inkjet recording method.
As another aspect of the pre-treatment device and the post-treatment device, there is an aspect in which a pre-treatment device and a post-treatment device using a method other than the inkjet recording method, such as a blade coating method, a roll coating method, and a spray coating method, are provided.
本発明印刷装置は、インクを吐出する液体吐出ヘッドと、インクとを有する印刷装置において、該インクは本発明のインク、またはインクセットを構成するインクであり、前記液体吐出ヘッドは液体を吐出する複数のノズルと、前記ノズルに通じる個別液室と、前記個別液室に液体を供給する共通液室と、前記個別液室に通じる循環流路と、前記循環流路に通じる循環共通液室と、前記個別液室の液体に圧力を付与する圧力発生手段と、を備える液体吐出ヘッド(循環型吐出ヘッド)である印刷装置であることが好ましい。 The printing apparatus of the present invention is a printing apparatus having a liquid ejection head for ejecting ink and ink, wherein the ink is the ink of the present invention or ink constituting an ink set, and the liquid ejection head ejects liquid. a plurality of nozzles, individual liquid chambers communicating with the nozzles, a common liquid chamber supplying liquid to the individual liquid chambers, a circulating flow path communicating with the individual liquid chambers, and a common circulating liquid chamber communicating with the circulating flow paths. and pressure generating means for applying pressure to the liquid in the individual liquid chambers.
<循環型吐出ヘッドを有する印刷装置、印刷方法>
以下に循環型吐出ヘッドの一例について図3ないし図8を参照して説明する。図3は同インク吐出ヘッドの外観斜視説明図、図4は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向の断面説明図、図5は同ヘッドのノズル配列方向と平行な方向の断面説明図、図6は同ヘッドのノズル板の平面説明図、図7は同ヘッドの流路部材を構成する各部材の平面説明図、図8は同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。
<Printing Apparatus Having Recirculating Ejection Head, Printing Method>
An example of the circulation type ejection head will be described below with reference to FIGS. 3 to 8. FIG. 3 is an explanatory perspective view of the appearance of the ink discharge head, FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view of the head in a direction orthogonal to the nozzle array direction, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the head in a direction parallel to the nozzle array direction. 6 is an explanatory plan view of a nozzle plate of the same head, FIG. 7 is an explanatory plan view of each member constituting a flow path member of the same head, and FIG. 8 is an explanatory plan view of each member constituting a common liquid chamber member of the same head. is.
この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とを積層接合している。そして、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を備えている。
ノズル板1は、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、個別液室6に通じる流体抵抗部7、流体抵抗部7に通じる液導入部8を形成している。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。
前記流入流路は、個別液室6に接続された流路であって個別液室流入「前」の流路であればよく、前記液導入部8や共通液室10が流入流路に該当する。
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。
This ink discharge head has a
The
The
The
The inflow channel may be a channel connected to the individual
The
ここで、ノズル板1には、図6にも示すように、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7(a)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、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7(b)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7(c)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7(d)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7(e)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。
Here, as shown in FIG. 6, the
As shown in FIG. 7A, the plate-
Similarly, as shown in FIG. 7B, the
Similarly, as shown in FIG. 7(c), the
Similarly, the plate-
Similarly, as shown in FIG. 7(e), the plate-
振動板部材3には、図7(f)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で、簡単な構成で複雑な流路を形成することができる。
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。
前記流出流路は、個別液室6に接続された流路であって個別液室流入「後」の流路であればよく、前記循環流路52、53、循環共通液室50が流出流路に該当する。
As shown in FIG. 7( f ), the
In this way, by forming the channel member by laminating and joining a plurality of plate-like members, it is possible to form a complicated channel with a simple configuration.
With the above configuration, the
The outflow channel may be a channel connected to the individual
一方、共通液室部材20には、供給・循環機構494から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。
共通液室部材20を構成する第1共通液室部材21には、図8(a)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。
同じく第2共通液室部材22には、図8(b)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、図3も参照して、第2共通液室部材22には、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。
同様に、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8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, in the common
As shown in FIG. 8(a), the first common
Similarly, as shown in FIG. 8B, the second common
Also referring to FIG. 3 , the second common
Similarly, in the first common
In FIG. 8, grooves with bottoms are shown with surface coating applied (the same applies to the following figures).
Thus, the common
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で、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、ヘッドタンクやインクカートリッジから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
At this time, the downstream
As a result, the dimensions of the circulation
The circulating
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 opposite side of the
As shown in FIG. 5, this
Here, the
The
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循環型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で、個別液室6内にインクが流入する。
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内のインクが加圧され、ノズル4から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。
The
In the circulation type ejection head constructed as described above, for example, by lowering the voltage applied to the
After that, the voltage applied to the
By returning the voltage applied to the
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なうこともできる。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圧力発生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 method of driving the head is not limited to the above example (pull-push-hit), and pull-hit or push-hit can also be performed depending on which drive waveform is applied. Further, in the above-described embodiment, the laminated piezoelectric element is used as the pressure generating means for applying pressure fluctuations to the
次に、循環型吐出ヘッドを用いた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、インク循環システムを示すブロック図である。
図9に示すように、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、第一送液ポンプ、第二送液ポンプ、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。前記真空ポンプが負圧を発生する手段に該当する。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。
Next, an example of an ink circulation system using a circulation type ejection head will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing an ink circulation system.
As shown in FIG. 9, the ink circulation system includes a main tank, an ink discharge head, a supply tank, a circulation tank, a compressor, a vacuum pump, a first liquid-sending pump, a second liquid-sending pump, a regulator (R), and a supply side pressure. It consists of a sensor, circulation side pressure sensor, etc. The vacuum pump corresponds to means for generating negative pressure. The supply-side pressure sensor is connected between the supply tank and the ink discharge head and on the side of the supply channel connected to the supply port 71 (see FIG. 3) of the ink discharge head. The circulation-side pressure sensor is connected between the ink ejection head and the circulation tank and on the side of the circulation channel connected to the circulation port 81 (see FIG. 3) of the ink ejection head.
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、更に第一送液ポンプによって循環タンクから供給タンクへインクが送られることによってインクが循環する。
また、供給タンクにはコンプレッサがつなげられていて、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、循環型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。
One of the circulation tanks is connected to the supply tank via the first liquid-sending pump, and the other of the circulation tanks is connected to the main tank via the second liquid-sending pump. As a result, ink flows from the supply tank through the
A compressor 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 controlled so that a predetermined negative pressure is detected by the circulation side pressure sensor. As a result, the negative pressure of the meniscus can be kept constant while the ink is circulated through the ink ejection head.
In addition, when droplets are ejected from the nozzles of the circulation type ejection head, the amount of ink in the supply tank and the circulation tank decreases. It is desirable to replenish the ink. The timing of ink replenishment from the main tank to the circulation tank depends on the detection result of the liquid level sensor installed in the circulation tank, such as when the ink level in the circulation tank drops below a predetermined level. can be controlled.
次に、循環型吐出ヘッド内における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インクを貯蔵する供給タンク・循環タンク(図9参照)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内のインクが圧電部材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。
Next, the circulation of ink in the circulation type ejection head will be described. As shown in FIG. 3, at the end of the common
Further, while the ink in the individual
なお、インクの循環は循環型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、個別液室内のインクは常にリフレッシュされると共に、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。沈降を抑制できることから、長期に装置を停止した場合にも、再開後すぐに吐出安定性に優れた画像を得られる。 In addition, the circulation of ink can be performed not only during operation of the circulation type ejection head, but also during non-operation. By circulating when the operation is paused, the ink in the individual liquid chambers is always refreshed, and aggregation and sedimentation of the components contained in the ink can be suppressed, which is preferable. Since sedimentation can be suppressed, even when the apparatus is stopped for a long period of time, images with excellent ejection stability can be obtained immediately after restarting.
次に、循環型吐出ヘッドを用いてインクを吐出する装置の一例について図10及び図11を参照して説明する。図10は同装置の要部平面説明図、図11は同装置の要部側面説明図である。
この装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構493によって、キャリッジ403は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構493は、ガイド部材401、主走査モータ405、タイミングベルト408等を含む。ガイド部材401は、左右の側板491A、491Bに架け渡されてキャリッジ403を移動可能に保持している。そして、主走査モータ405によって、駆動プーリ406と従動プーリ407間に架け渡したタイミングベルト408を介して、キャリッジ403は主走査方向に往復移動される。
このキャリッジ403には、インク吐出ヘッド404を搭載したインク吐出ユニット440を搭載している。インク吐出ユニット440のインク吐出ヘッド404は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)、及び本発明のインク(オレンジ、グリーン、バイオレット)の各色のインクを吐出する。また、インク吐出ヘッド404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置し、吐出方向を下方に向けて装着している。
Next, an example of an apparatus for ejecting ink using a circulation type ejection head will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. FIG. 10 is an explanatory plan view of the essential parts of the device, and FIG. 11 is an explanatory side view of the essential parts of the same device.
This apparatus is a serial type apparatus, and a main
The
インク吐出ヘッド404の外部に貯留されているインクをインク吐出ヘッド404に供給するための供給・循環機構494により、インクがインク吐出ヘッド404内に供給・循環される。なお、本例において、供給・循環機構494は、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)等で構成される。また、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に繋がった循環流路側に接続されている。
Ink is supplied and circulated inside the
この装置は、用紙410を搬送するための搬送機構495を備えている。搬送機構495は、搬送手段である搬送ベルト412、搬送ベルト412を駆動するための副走査モータ416を含む。
搬送ベルト412は用紙410を吸着してインク吐出ヘッド404に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト412は、無端状ベルトであり、搬送ローラ413と、テンションローラ414との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。
そして、搬送ベルト412は、副走査モータ416によってタイミングベルト417及びタイミングプーリ418を介して搬送ローラ413が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
This device has a
The
The conveying
さらに、キャリッジ403の主走査方向の一方側には搬送ベルト412の側方にインク吐出ヘッド404の維持回復を行う維持回復機構420が配置されている。
維持回復機構420は、例えばインク吐出ヘッド404のノズル面(ノズルが形成された面)をキャッピングするキャップ部材421、ノズル面を払拭するワイパ部材422などで構成されている。
主走査移動機構493、供給・循環機構494、維持回復機構420、搬送機構495は、側板491A,491B、背板491Cを含む筐体に取り付けられている。
このように構成したこの装置においては、用紙410が搬送ベルト412上に給紙されて吸着され、搬送ベルト412の周回移動によって用紙410が副走査方向に搬送される。
そこで、キャリッジ403を主走査方向に移動させながら画像信号に応じてインク吐出ヘッド404を駆動することにより、停止している用紙410にインクを吐出して画像を形成する。
このように、この装置では、循環型吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。
Further, on one side of the
The maintenance/
The main
In this apparatus configured as described above, the
Therefore, by moving the
As described above, since this apparatus is equipped with a circulating ejection head, it is possible to stably form a high-quality image.
なお、インクの使用方法としては、インクジェット記録方法に制限されず、広く使用することが可能である。インクジェット記録方法以外にも、例えば、ブレードコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法、スプレーコート法などが挙げられる。 It should be noted that the method of using the ink is not limited to the ink jet recording method, and can be widely used. In addition to the inkjet recording method, for example, a blade coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, a dip coating method, a curtain coating method, a slide coating method, a die coating method and a spray coating method can be used.
本発明の液体組成物の用途は、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、印刷物、塗料、コーティング材、下地用などに応用することが可能である。さらに、液体組成物として用いて2次元の文字や画像を形成するだけでなく、3次元の立体像(立体造形物)を形成するための立体造形用材料としても用いることができる。
立体造形物を造形するための立体造形装置は、公知のものを使用することができ、特に限定されないが、例えば、液体組成物の収容手段、供給手段、吐出手段や乾燥手段等を備えるものを使用することができる。立体造形物には、液体組成物を重ね塗りするなどして得られる立体造形物が含まれる。また、記録媒体等の基材上に液体組成物を付与した構造体を加工してなる成形加工品も含まれる。前記成形加工品は、例えば、シート状、フィルム状に形成された記録物や構造体に対して、加熱延伸や打ち抜き加工等の成形加工を施したものであり、例えば、自動車、OA機器、電気・電子機器、カメラ等のメーターや操作部のパネルなど、表面を加飾後に成形する用途に好適に使用される。
Applications of the liquid composition of the present invention are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the intended purpose. Furthermore, it can be used not only as a liquid composition to form two-dimensional characters and images, but also as a three-dimensional modeling material for forming three-dimensional images (three-dimensional objects).
A known three-dimensional modeling apparatus for modeling three-dimensional objects can be used, and is not particularly limited. can be used. The three-dimensional object includes a three-dimensional object obtained by coating the liquid composition repeatedly. It also includes a molded product obtained by processing a structure obtained by applying a liquid composition onto a base material such as a recording medium. The molded product is, for example, a sheet-shaped or film-shaped recorded matter or structure that has been subjected to molding such as heat stretching or punching.・Suitably used for applications where molding is performed after the surface is decorated, such as electronic equipment, meters for cameras, and operation panels.
また、本発明の用語における、画像形成、記録、印字、印刷等は、いずれも同義語とする。 In the present invention, the terms image formation, recording, printing, and printing are all synonymous.
記録媒体、メディア、被印刷物は、いずれも同義語とする。 The terms recording medium, medium, and printed material are all synonymous.
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、例中の「部」及び「%」は特に断りの無い限り「質量部」及び「質量%」である。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. "Parts" and "%" in the examples are "mass parts" and "mass%" unless otherwise specified.
<共重合体の合成>
「モノマーの合成」
62.0g(525mmol)の1,6-ヘキサンジオール(東京化成社製)を700mlの塩化メチレン中に溶解させた後、20.7g(262mmol)のピリジンを加えた。次に50.0g(262mmol)の2-ナフタレンカルボニルクロリド(東京化成社製)を100mlの塩化メチレンに溶解させた溶液を攪拌しながら2時間かけて滴下した後、室温で6時間攪拌した。更に水洗した後、有機相を単離した。次に硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を留去した。更に溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比98/2)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、52.5gの2-ナフトエ酸-2-ヒドロキシヘキシルエステルを得た。
42.1g(155mmol)の2-ナフトエ酸-2-ヒドロキシヘキシルエステルを80mlの乾燥メチルエチルケトン中に溶解させた後、60℃まで昇温した。次に24.0g(155mmol)のカレンズMOI(2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート)(昭和電工社製)を20mlの乾燥メチルエチルケトン中に溶解させた溶液を攪拌しながら1時間かけて滴下した後、70℃で12時間攪拌した。更に室温まで冷却した後、溶媒を留去した。次に溶離液として塩化メチレン/メタノール(体積比99/1)混合溶媒を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、57.0gの下記の化学式(I-1)で表される「モノマー M-1」を得た。
"Synthesis of Monomers"
After dissolving 62.0 g (525 mmol) of 1,6-hexanediol (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) in 700 ml of methylene chloride, 20.7 g (262 mmol) of pyridine was added. Next, a solution of 50.0 g (262 mmol) of 2-naphthalenecarbonyl chloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) dissolved in 100 ml of methylene chloride was added dropwise with stirring over 2 hours, and then stirred at room temperature for 6 hours. After further washing with water, the organic phase was isolated. After drying with magnesium sulfate, the solvent was distilled off. Further purification was performed by silica gel column chromatography using a mixed solvent of methylene chloride/methanol (volume ratio 98/2) as an eluent to obtain 52.5 g of 2-naphthoic acid-2-hydroxyhexyl ester.
42.1 g (155 mmol) of 2-naphthoic acid-2-hydroxyhexyl ester was dissolved in 80 ml of dry methyl ethyl ketone and heated to 60°C. Next, a solution of 24.0 g (155 mmol) of Karenz MOI (2-methacryloyloxyethyl isocyanate) (manufactured by Showa Denko) dissolved in 20 ml of dry methyl ethyl ketone was added dropwise with stirring over 1 hour, and the temperature was kept at 70°C. and stirred for 12 hours. After further cooling to room temperature, the solvent was distilled off. Next, using a mixed solvent of methylene chloride/methanol (volume ratio 99/1) as an eluent, purification was performed by silica gel column chromatography, and 57.0 g of the following chemical formula (I-1) represented by the following "monomer M- 1” was obtained.
「共重合体 R-1の合成」
3.80g(52.7mmol)のアクリル酸(アルドリッチ社製)、及び11.26g(26.3mmol)の「モノマー M-1」を75mlの乾燥メチルエチルケトンに溶解してモノマー溶液を調整した。モノマー溶液の10%をアルゴン気流下で75℃まで加熱した後、残りのモノマー溶液に0.59g(3.61mmol)の2,2’-アゾイソ(ブチロニトリル)(東京化成社製)を溶解した溶液を1.5時間かけて滴下し、75℃で4時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、得られた反応溶液をヘキサンに投下した。析出した共重合体をろ別し、減圧乾燥して14.55gの「共重合体 R-1」(重量平均分子量(Mw):30000)を得た。
得られた「共重合体 R-1」を5.00g(カルボキシル基量17.5mmol)秤取して、35質量%濃度のテトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(東京化成社製)7.36g(テトラエチルアンモニウムイオン含有量17.5mmol)とイオン交換水37.64gを加えて、混合・攪拌し「共重合体 R-1」の10質量%水溶液を調整した。
"Synthesis of Copolymer R-1"
A monomer solution was prepared by dissolving 3.80 g (52.7 mmol) of acrylic acid (manufactured by Aldrich) and 11.26 g (26.3 mmol) of "Monomer M-1" in 75 ml of dry methyl ethyl ketone. After heating 10% of the monomer solution to 75° C. under an argon stream, 0.59 g (3.61 mmol) of 2,2′-azoiso(butyronitrile) (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) was dissolved in the remaining monomer solution. was added dropwise over 1.5 hours, and the mixture was stirred at 75°C for 4 hours. After that, it was cooled to room temperature, and the obtained reaction solution was dropped into hexane. The precipitated copolymer was filtered and dried under reduced pressure to obtain 14.55 g of "Copolymer R-1" (weight average molecular weight (Mw): 30000).
5.00 g (carboxyl group amount 17.5 mmol) of the obtained “copolymer R-1” was weighed, and 7.36 g (tetraethylammonium ion content of 17.5 mmol) and 37.64 g of ion-exchanged water were added and mixed and stirred to prepare a 10% by mass aqueous solution of "Copolymer R-1".
<顔料分散液の調製>
(調製例1)
「ブラック顔料分散液の調製」
40.0部の共重合体 R-1の10質量%水溶液に、16.0部のカーボンブラック(degussa社製 NIPEX160)及び44.0部のイオン交換水を加えて12時間攪拌した。次にディスクタイプのビーズミルKDL型(シンマルエンタープライゼス社製)を用いて、周速10m/sで1時間循環分散させた。この時、メディアとして直径が0.3mmのジルコニアボールを使用した。更に孔径が1.2μmのメンブレンフィルターでろ過した後、顔料の濃度が16質量%になるようにイオン交換水を加えてブラック顔料分散液を得た。
<Preparation of pigment dispersion>
(Preparation Example 1)
"Preparation of Black Pigment Dispersion"
16.0 parts of carbon black (NIPEX160 manufactured by degussa) and 44.0 parts of deionized water were added to 40.0 parts of a 10% by mass aqueous solution of copolymer R-1, and the mixture was stirred for 12 hours. Next, using a disc-type bead mill KDL type (manufactured by Shinmaru Enterprises), the mixture was circulated and dispersed for 1 hour at a peripheral speed of 10 m/s. At this time, zirconia balls with a diameter of 0.3 mm were used as media. Further, after filtration through a membrane filter with a pore size of 1.2 μm, ion-exchanged water was added so that the concentration of the pigment was 16% by mass to obtain a black pigment dispersion.
(調製例2)
「シアン顔料分散液の調製」
カーボンブラックの代わりにピグメントブルー15:3(大日精化社製 クロモファインブルー)を用いた以外はブラック顔料分散液と同様にして、顔料の濃度が16質量%のシアン顔料分散液を得た。
(Preparation Example 2)
"Preparation of Cyan Pigment Dispersion"
A cyan pigment dispersion having a pigment concentration of 16% by mass was obtained in the same manner as for the black pigment dispersion, except that Pigment Blue 15:3 (chromofine blue manufactured by Dainichiseika Co., Ltd.) was used instead of carbon black.
(調製例3)
「マゼンタ顔料分散液の調製」
カーボンブラックの代わりにピグメントレッド122(クラリアント社製 トナーマゼンタEO02)を用いた以外はブラック顔料分散液と同様にして、顔料の濃度が16質量%のマゼンタ顔料分散液を得た。
(Preparation Example 3)
"Preparation of Magenta Pigment Dispersion"
A magenta pigment dispersion having a pigment concentration of 16% by mass was obtained in the same manner as the black pigment dispersion, except that Pigment Red 122 (Toner Magenta EO02 manufactured by Clariant) was used instead of carbon black.
(調製例4)
「イエロー顔料分散液の調製」
カーボンブラックの代わりにピグメントイエロー74(大日精化社製 ファーストイエロー531)を用いた以外はブラック顔料分散液と同様にして、顔料の濃度が16質量%のイエロー顔料分散液を得た。
(Preparation Example 4)
"Preparation of Yellow Pigment Dispersion"
A yellow pigment dispersion having a pigment concentration of 16% by mass was obtained in the same manner as the black pigment dispersion, except that Pigment Yellow 74 (manufactured by Dainichiseika Co., Ltd., Fast Yellow 531) was used instead of carbon black.
<比較例に用いた顔料分散液Aの調製>
C.I.ピグメントレッド122を6.6質量部、C.I.ピグメントバイオレット19を6.6質量部、下記構造を有する高分子化合物D-1(酸価200mgKOH/g、Mw=18000)を6.6質量部、ジメチルスルホキシド140質量部、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(Alfa Aesar社製、25%メタノール溶液)を40.7質量部混合し、60℃に加温後、2時間攪拌することで、前記顔料と特定の化合物とを完全に溶解し、濃青紫色の顔料溶解液を得た。
次いでこの分散液を3Lフラスコに入れ、50℃に加熱し6時間攪拌した。次に室温まで冷却後、塩酸11mlを滴下してpHを3程度に調整し、顔料の分散体から顔料粒子を凝集させた。その後、更に酢酸エチル200mlを加えて2時間攪拌した後、平均孔径0.2μmのメンブレンフィルターを用いて減圧濾過し、水不溶性色材と特定の高分子化合物を含む色材のケーキを得た。その後、前記色材ケーキをアセトンにより洗浄し、その後、イオン交換水で2回水洗し、脱塩及び脱溶剤されたC.I.ピグメントレッド122及びC.I.ピグメントバイオレット19、及び高分子化合物D-1の凝集体を得た。
次に、この凝集体1質量部に1規定の水酸化ナトリウム水溶液を加え、顔料分10%になるようにイオン交換水を加えた後、超音波処理による再分散処理を行い、pH9.0に調整した顔料分散液Aを得た。この顔料分散液A中の顔料微粒子の動的光散乱法による平均粒子径は29.0nmであり、高濃度にもかかわらず微細な顔料微粒子を含有する顔料分散液Aが得られた。
<Preparation of Pigment Dispersion Liquid A Used in Comparative Example>
C. I. Pigment Red 122, 6.6 parts by mass, C.I. I. 6.6 parts by mass of Pigment Violet 19, 6.6 parts by mass of polymer compound D-1 having the following structure (acid value: 200 mgKOH/g, Mw = 18000), 140 parts by mass of dimethyl sulfoxide, tetramethylammonium hydroxide ( Alfa Aesar, 25% methanol solution) is mixed with 40.7 parts by mass, heated to 60° C., and stirred for 2 hours to completely dissolve the pigment and the specific compound, resulting in a dark blue-purple color. A pigment solution was obtained.
This dispersion was then placed in a 3 L flask, heated to 50° C. and stirred for 6 hours. After cooling to room temperature, 11 ml of hydrochloric acid was added dropwise to adjust the pH to about 3, and the pigment particles were aggregated from the pigment dispersion. After that, 200 ml of ethyl acetate was further added and stirred for 2 hours, followed by filtration under reduced pressure using a membrane filter with an average pore size of 0.2 μm to obtain a colorant cake containing a water-insoluble colorant and a specific polymer compound. After that, the colorant cake was washed with acetone and then washed with deionized water twice to obtain desalted and solvent-removed C.I. I. Pigment Red 122 and C.I. I. Pigment Violet 19 and aggregates of polymer compound D-1 were obtained.
Next, 1 part by mass of this aggregate is added with a 1 N sodium hydroxide aqueous solution, ion-exchanged water is added so that the pigment content becomes 10%, and then redispersion treatment is performed by ultrasonic treatment to adjust the pH to 9.0. An adjusted pigment dispersion liquid A was obtained. The average particle diameter of the pigment fine particles in this pigment dispersion A was 29.0 nm as determined by the dynamic light scattering method, and a pigment dispersion A containing fine pigment fine particles was obtained despite the high concentration.
<ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、前処理液、後処理液の調製>
表1に示す有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、顔料凝集剤、イオン交換水を1時間攪拌して均一に混合した。次に、樹脂粒子、を加えて更に1時間攪拌して均一に混合した。その後、顔料分散液を加えて更に1時間攪拌して均一に混合した。この混合物を平均孔径0.8μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにより加圧ろ過し、粗大粒子やゴミを除去して、ブラックインクK-01、シアンインクC-01、マゼンタインクM-01、イエローインクY-01、前処理液(処理液-01)、後処理液(Clear-01)を得た。表1中、顔料分散液の濃度の欄に記載した数値は、インク中の顔料分散液の濃度ではなく、インク中の顔料としての濃度を表す。
<Preparation of black ink, cyan ink, magenta ink, yellow ink, pre-treatment liquid, and post-treatment liquid>
The organic solvent, surfactant, antifoaming agent, pH adjuster, antiseptic/antifungal agent, pigment flocculating agent, and ion-exchanged water shown in Table 1 were stirred for 1 hour to mix uniformly. Next, resin particles were added and the mixture was stirred for an additional hour to mix uniformly. After that, the pigment dispersion liquid was added, and the mixture was further stirred for 1 hour to be uniformly mixed. This mixture is pressure-filtered through a polyvinylidene fluoride membrane filter with an average pore size of 0.8 μm to remove coarse particles and dust, and black ink K-01, cyan ink C-01, magenta ink M-01, yellow ink. Y-01, a pre-treatment liquid (treatment liquid-01), and a post-treatment liquid (Clear-01) were obtained. In Table 1, the numerical values described in the column of concentration of the pigment dispersion do not represent the concentration of the pigment dispersion in the ink, but the concentration of the pigment in the ink.
(実施例1~15、比較例1~4)
<液体組成物の調製>
まず、表2に示す有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、イオン交換水を1時間攪拌して均一に混合した。次に、樹脂粒子を加えて更に1時間攪拌して均一に混合した。その後、顔料分散液を加えて更に1時間攪拌して均一に混合した。この混合物を平均孔径0.8μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにより加圧ろ過し、粗大粒子やゴミを除去して実施例1~15、および比較例1~4の液体組成物を得た。表2中、顔料分散液の濃度の欄に記載した数値は、液体組成物中の顔料分散液の濃度ではなく、液体組成物中の顔料としての濃度を表す。
実施例7-2、7-3、7-4の液体組成物は、実施例7の液体組成物と組成は同じである。
(Examples 1 to 15, Comparative Examples 1 to 4)
<Preparation of liquid composition>
First, an organic solvent, a surfactant, an antifoaming agent, a pH adjuster, an antiseptic and an antifungal agent, and ion-exchanged water shown in Table 2 were uniformly mixed by stirring for 1 hour. Next, the resin particles were added and stirred for an additional hour to mix uniformly. After that, the pigment dispersion liquid was added, and the mixture was further stirred for 1 hour to be uniformly mixed. This mixture was subjected to pressure filtration through a polyvinylidene fluoride membrane filter having an average pore size of 0.8 μm to remove coarse particles and dust, thereby obtaining liquid compositions of Examples 1-15 and Comparative Examples 1-4. In Table 2, the numerical value described in the column of the concentration of the pigment dispersion does not represent the concentration of the pigment dispersion in the liquid composition, but the concentration of the pigment in the liquid composition.
The liquid compositions of Examples 7-2, 7-3 and 7-4 have the same composition as the liquid composition of Example 7.
表1及び2における顔料分散液、有機溶剤、樹脂粒子、顔料凝集剤、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤の詳細は、以下の通りである。
<顔料分散液>
ブラック顔料分散液(上記調製法により作製)
シアン顔料分散液(上記調製法により作製)
マゼンタ顔料分散液(上記調製法により作製)
イエロー顔料分散液(上記調製法により作製)
顔料分散液A(上記調製法により作製:ピグメントレッド122/ピグメントバイオレット19、中和剤:水酸化ナトリウム(含有量=0.5%))
顔料分散液B(冨士色素社製 642:ピグメントオレンジ34、中和剤:無し)
顔料分散液C(冨士色素社製 523:ピグメントグリーン36、中和剤:無し)
顔料分散液D(冨士色素社製 495:ピグメントバイオレット23、中和剤:無し)
顔料分散液E(山陽色素社製 AH2088F:ピグメントオレンジ43、
中和剤:トリエタノールアミン(含有量=2.5%))
顔料分散液F(山陽色素社製 AH2123F:ピグメントグリーン36、
中和剤:トリエタノールアミン(含有量=2.5%))
顔料分散液G(山陽色素社製 AF2011F:ピグメントバイオレット23、
中和剤:水酸化ナトリウム(含有量=0.5%))
Details of the pigment dispersion liquid, organic solvent, resin particles, pigment flocculant, surfactant, antifoaming agent, pH adjuster, and antiseptic/antifungal agent in Tables 1 and 2 are as follows.
<Pigment dispersion>
Black pigment dispersion (prepared by the above preparation method)
Cyan pigment dispersion (prepared by the above preparation method)
Magenta pigment dispersion (prepared by the above preparation method)
Yellow pigment dispersion liquid (prepared by the above preparation method)
Pigment Dispersion A (prepared by the above preparation method: Pigment Red 122/Pigment Violet 19, neutralizer: sodium hydroxide (content = 0.5%))
Pigment dispersion B (642 manufactured by Fuji Pigment Co., Ltd.: Pigment Orange 34, neutralizer: none)
Pigment dispersion liquid C (523 manufactured by Fuji Pigment Co., Ltd.: Pigment Green 36, neutralizer: none)
Pigment dispersion D (495 manufactured by Fuji Pigment Co., Ltd.: Pigment Violet 23, neutralizer: none)
Pigment dispersion E (AH2088F manufactured by Sanyo Pigment Co., Ltd.:
Neutralizing agent: triethanolamine (content = 2.5%))
Pigment Dispersion F (AH2123F manufactured by Sanyo Pigment Co., Ltd.: Pigment Green 36,
Neutralizing agent: triethanolamine (content = 2.5%))
Pigment dispersion G (AF2011F manufactured by Sanyo Pigment Co., Ltd.: Pigment Violet 23,
Neutralizing agent: sodium hydroxide (content = 0.5%))
<有機溶剤>
有機溶剤A(東京化成工業社製 3-メチル-1,3-ブタンジオール)
有機溶剤B(東京化成工業社製 1,2-ブタンジオール)
有機溶剤C(東京化成工業社製 グリセロール)
<Organic solvent>
Organic solvent A (3-methyl-1,3-butanediol manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Organic solvent B (1,2-butanediol manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Organic solvent C (Glycerol manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<樹脂粒子>
樹脂粒子A(DIC社製 VONCOAT CG-8520、
スチレン-アクリル樹脂)
樹脂粒子B(第一工業製薬社製 スーパーフレックス420、ウレタン樹脂)
<Resin particles>
Resin particles A (VONCOAT CG-8520 manufactured by DIC,
styrene-acrylic resin)
Resin particles B (
<顔料凝集剤>
硫酸マグネシウム7水和物(林純薬工業社製 硫酸マグネシウム・7水和物)
<界面活性剤>
信越シリコーン社製 KF-640
<消泡剤>
信越シリコーン社製 KM-72F
<pH調整剤>
東京化成工業社製 2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオール
<防腐防黴剤>
アビシア社製 LV(S)
<Pigment flocculant>
Magnesium sulfate heptahydrate (manufactured by Hayashi Pure Chemical Industries, Ltd. Magnesium sulfate heptahydrate)
<Surfactant>
KF-640 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.
<Antifoaming agent>
KM-72F manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.
<pH adjuster>
Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol <antiseptic antifungal agent>
Avecia LV (S)
<印刷方法>
まず、表2において、処理液-01の有無の欄が「有り」の場合は、表1に示す処理液-01を液体塗布装置(リコー社製 液体塗布装置)により記録媒体(王子製紙社製 OKトップコート+ 104.7g/m2)へ0.06mg/cm2の塗布量で塗布した。その後、実施例1~15及び比較例1~4の液体組成物、ブラックインクK-01、シアンインクC-01、マゼンタインクM-01、イエローインクY-01を下記の組み合わせで、画像形成装置(リコー社製 IPSiO GXe5500)により、印字解像度1200×1200dpi、実施例1~15及び比較例1~4の液体組成物、ブラックインクK-01、シアンインクC-01、マゼンタインクM-01、イエローインクY-01の付着量0.9mg/cm2で印字した後、100℃に設定した恒温槽(ESPEC社製 PR-3J)にて60秒乾燥させた。表2において、処理液-01の有無の欄が「無し」の場合は、処理液を塗布することなく、「有り」の場合と同様に印字し、乾燥させた。
また、Clear-01の有無の欄が「有り」の場合は、実施例1~15及び比較例1~4の液体組成物等を印字し、乾燥した後、同様の画像形成装置を用いて表1に示すClear-01を印字解像度1200×1200dpi、付着量0.9mg/cm2で印字した後、100℃に設定した恒温槽(ESPEC社製 PR-3J)にて60秒乾燥させたものを印刷サンプルとした。
表2に示す液体組成物は、実施例1~4および比較例2がオレンジインクであり、実施例5~11および比較例3がグリーンインクであり、実施例12~15および比較例4がバイオレットインクである。比較例1の液体組成物は、オレンジインクとして印刷した。
なお、画像形成装置のヘッド数の都合により、以下の色の組み合わせにて印刷を実施した。
・ブラックインク/マゼンタインク/オレンジインク/イエローインク
・ブラックインク/シアンインク/グリーンインク/イエローインク
・ブラックインク/シアンインク/バイオレットインク/マゼンタインク
印刷した画像サンプルのモデル図を図12に示す。図12は、「ブラックインク/マゼンタインク/オレンジインク/イエローインク」の組み合わせの場合の画像である。
<Print method>
First, in Table 2, when the column for the presence or absence of treatment liquid-01 is "Yes", treatment liquid-01 shown in Table 1 is applied to a recording medium (manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) using a liquid coating device (liquid coating device manufactured by Ricoh Co., Ltd.). OK Topcoat + 104.7 g/m 2 ) at a coating weight of 0.06 mg/cm 2 . Thereafter, the liquid compositions of Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4, black ink K-01, cyan ink C-01, magenta ink M-01, and yellow ink Y-01 were used in the following combinations, and the image forming apparatus (IPSiO GXe5500 manufactured by Ricoh Co., Ltd.), printing resolution 1200 × 1200 dpi, liquid compositions of Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4, black ink K-01, cyan ink C-01, magenta ink M-01, yellow After printing with ink Y-01 in an adhesion amount of 0.9 mg/cm 2 , drying was performed for 60 seconds in a constant temperature bath (PR-3J manufactured by ESPEC) set at 100°C. In Table 2, when the column for presence/absence of treatment liquid-01 was "absent", printing was performed in the same manner as in the case of "presence" without application of the treatment liquid, followed by drying.
In addition, when the column for the presence or absence of Clear-01 is "Yes", the liquid compositions of Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4 are printed, dried, and printed using the same image forming apparatus. 1 was printed with a printing resolution of 1200×1200 dpi and an adhesion amount of 0.9 mg/cm 2 , and then dried for 60 seconds in a constant temperature bath (PR-3J manufactured by ESPEC) set at 100° C. A print sample.
The liquid compositions shown in Table 2 are orange ink for Examples 1 to 4 and Comparative Example 2, green ink for Examples 5 to 11 and Comparative Example 3, and violet ink for Examples 12 to 15 and Comparative Example 4. Ink. The liquid composition of Comparative Example 1 was printed as an orange ink.
Note that printing was performed using the following color combinations due to the number of heads of the image forming apparatus.
・Black ink/magenta ink/orange ink/yellow ink ・Black ink/cyan ink/green ink/yellow ink ・Black ink/cyan ink/violet ink/magenta ink A model diagram of a printed image sample is shown in FIG. FIG. 12 shows an image in the case of a combination of "black ink/magenta ink/orange ink/yellow ink".
<ビーディング評価方法>
印刷サンプルの実施例1~15、及び比較例1~4の液体組成物のベタ画像部について、下記ランクに従って評価を実施した。△以上が実使用可能なレベルである。
なお、ビーディングとは隣接するドットが合一することで濃度ムラのような現象になってしまうことである。
〇:ビーディング無し
△:僅かにビーディング有り
×:顕著なビーディング有り
<Beading evaluation method>
The solid image portions of the liquid compositions of Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4 of the print samples were evaluated according to the following ranks. △ or more is the level at which practical use is possible.
Note that beading is a phenomenon such as density unevenness due to the coalescence of adjacent dots.
○: No beading △: Slight beading ×: Significant beading
<彩度測定方法>
印刷サンプルの実施例1~15、及び比較例1~4の液体組成物の印字部分を濃度計(X-Rite社製 939)にて色度a*及びb*の測定を実施し、得られたa*及びb*のデータから彩度(C*)を算出した。彩度の数値が大きいほど好ましい。
<Chroma measurement method>
The chromaticities a* and b* of the printed portions of the printed samples of Examples 1 to 15 and the liquid compositions of Comparative Examples 1 to 4 were measured with a densitometer (939 manufactured by X-Rite). Chroma (C*) was calculated from the a* and b* data. A larger value of chroma is more preferable.
<ゼータ電位測定方法>
実施例1~15、及び比較例1~4の液体組成物を色材濃度が0.01質量%となるようにイオン交換水で希釈した液体を70℃の恒温槽(ESPEC社製 PR-3J)にて72時間保存したものを測定サンプルとした。
ゼータ電位測定装置(大塚電子社製 ELSZ-2000)に測定サンプルをセットし、0.1mol/lの塩酸水及び0.5mol/lの水酸化ナトリウム水溶液でサンプルのpHを調整してpH5の時のゼータ電位及びpH9の時のゼータ電位を測定した。
<Zeta potential measurement method>
The liquid compositions of Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4 were diluted with ion-exchanged water so that the colorant concentration was 0.01% by mass. ) for 72 hours was used as a measurement sample.
A measurement sample is set in a zeta potential measuring device (ELSZ-2000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), and the pH of the sample is adjusted with 0.1 mol/l aqueous hydrochloric acid and 0.5 mol/l aqueous sodium hydroxide solution to pH 5. and the zeta potential at
<保存安定性評価方法>
実施例1~15、及び比較例1~4の液体組成物を密閉容器(アズワン社製 アイボーイ)に入れて70℃の恒温槽(ESPEC社製 PR-3J)に14日保存した。保存前後の粘度を粘度計(東機産業社製 RE-85L)にて測定し、粘度の変化率を求めた。粘度の変化率が初期粘度±5%以内であれば実使用可能なレベルである。
<Storage stability evaluation method>
The liquid compositions of Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4 were placed in a sealed container (Iboy manufactured by AS ONE) and stored in a constant temperature bath (PR-3J manufactured by ESPEC) at 70°C for 14 days. The viscosity before and after storage was measured with a viscometer (RE-85L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) to determine the rate of change in viscosity. If the rate of change in viscosity is within ±5% of the initial viscosity, it is at a practically usable level.
<吐出安定性の測定方法1>
実施例7及び実施例11以外の液体組成物を、循環機構を有さないインク吐出ヘッドを有する画像形成装置(リコー社製 IPSiO GXe5500)により、温度:35℃、湿度:30%Rhの環境下にて、10cm四方のベタ画像を印字解像度1200×1200dpi、液体組成物の付着量0.9mg/cm2で100枚印字させた後の、全ノズル385に対するノズル抜け数を目視にて測定し、下記評価基準にて判定を行った。なお、ノズル抜けが生じたノズル数が5個以下であれば実施可能なレベルである。
◎:ノズル抜けが生じたノズル数 : 0個
○:ノズル抜けが生じたノズル数 : 2個以下
△:ノズル抜けが生じたノズル数 : 3個以上5個以下
×:ノズル抜けが生じたノズル数 : 6個以上
<Ejection
Liquid compositions other than those of Examples 7 and 11 were subjected to an image forming apparatus (IPSiO GXe5500 manufactured by Ricoh Co., Ltd.) having an ink discharge head without a circulation mechanism under an environment of temperature: 35°C and humidity: 30% Rh. After printing 100 sheets of a 10 cm square solid image with a printing resolution of 1200×1200 dpi and a liquid composition adhesion amount of 0.9 mg/cm 2 , the number of missing nozzles for all 385 nozzles was visually measured, Judgment was made according to the following evaluation criteria. It should be noted that if the number of nozzles in which nozzle missing occurs is 5 or less, it is at a practicable level.
◎: Number of nozzles with missing nozzles: 0 ○: Number of nozzles with missing nozzles: 2 or less △: Number of nozzles with missing nozzles: 3 to 5 ×: Number of nozzles with missing nozzles : 6 or more
<吐出安定性の測定方法2>
実施例7及び実施例11の液体組成物(処方は同一)を画像形成装置(リコー社製 IPSiO GXe5500改造機)にインクの吐出ヘッドとして図3~図11で示した循環機構を有するインク吐出ヘッドを搭載して評価を実施した。インク収容部にインクを充填し、温度:35℃、湿度:30%Rhの環境下にて24時間放置した。放置中は1時間に1回、2分間循環を動作させた。
放置後、印字前の1分間循環機構を動作させた。温度:35℃、湿度:30%Rhの環境下にて、記録媒体(王子製紙社製 OKトップコート+ 104.7g/m2)上に、印字解像度1200×1200dpi、液体組成物の付着量0.9mg/cm2でノズルチェックパターンを印刷して、全ノズル385に対してノズル抜けが生じたノズル数を確認し、以下の基準で評価を実施した。前記評価が△以上であることが実使用上望ましい。なお、循環装置有りの装置を用いるが、実施例7の液体組成物を用いるときは、液体組成物の循環は行わなかった。
◎:ノズル抜けが生じたノズル数 : 0個
○:ノズル抜けが生じたノズル数 : 2個以下
△:ノズル抜けが生じたノズル数 : 3個以上5個以下
×:ノズル抜けが生じたノズル数 : 6個以上
<Ejection
The liquid compositions of Examples 7 and 11 (the same formulation) were applied to an image forming apparatus (Ricoh IPSiO GXe5500 modified machine) as an ink ejection head having a circulation mechanism shown in FIGS. 3 to 11. was installed and evaluated. The ink containing portion was filled with ink and left for 24 hours under an environment of temperature: 35° C. and humidity: 30% Rh. During the standing, circulation was operated for 2 minutes once every hour.
After leaving, the circulation mechanism was operated for 1 minute before printing. Temperature: 35 ° C., humidity: 30% Rh, print resolution 1200 × 1200 dpi on recording medium (Oji Paper Co., Ltd. OK top coat + 104.7 g / m 2 ), adhesion amount of liquid composition 0 A nozzle check pattern was printed at .9 mg/cm 2 to confirm the number of nozzle missing nozzles among all 385 nozzles, and evaluation was performed according to the following criteria. It is desirable for practical use that the above evaluation is Δ or higher. An apparatus with a circulation device was used, but when the liquid composition of Example 7 was used, the liquid composition was not circulated.
◎: Number of nozzles with missing nozzles: 0 ○: Number of nozzles with missing nozzles: 2 or less △: Number of nozzles with missing nozzles: 3 to 5 ×: Number of nozzles with missing nozzles : 6 or more
(図1~図2について))
400 画像形成装置
401 画像形成装置の外装
401c 装置本体のカバー
404 カートリッジホルダ
410 メインタンク
410k、410c、410m、410y ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色用のメインタンク
411 インク収容部
413 インク排出口
414 収容容器ケース
420 機構部
434 吐出ヘッド
436 供給チューブ
(About Figures 1 and 2))
400
(図3~図8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 個別液室を構成する貫通溝部
7 流体抵抗部
7a 流体抵抗部なる貫通溝部
8 液導入部
8a、8b 液導入部を構成する貫通溝部
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
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
30 振動領域
30a、30b 凸部
40 流路部材
41~45 板状部材
50 循環共通液室
50a 溝部
51 流体抵抗部
51a 流体抵抗部を構成する貫通溝部
52、53 循環流路
52a、52b 循環流路を構成する貫通溝部
53a、53b、53c、53d 循環流路を構成する貫通溝部
71 供給ポート
71a 貫通穴
81 循環ポート
81a、81b 貫通穴
(About Figures 3 to 8)
REFERENCE SIGNS
(図10~図11について)
401 ガイド部材
403 キャリッジ
404 インク吐出ヘッド
405 主走査モータ
406 駆動プーリ
407 従動プーリ
408 タイミングベルト
410 用紙
412 搬送ベルト
413 搬送ローラ
414 テンションローラ
416 副走査モータ
417 タイミングベルト
418 タイミングプーリ
420 維持回復機構
421 キャップ部材
422 ワイパ部材
440 インク吐出ユニット
491A、491B 側板
491C 背板
493 主走査移動機構
494 供給・循環機構
495 搬送機構
(Regarding Figures 10 and 11)
401
Claims (10)
前記高分子化合物が複数の樹脂を含み、該複数の樹脂はスチレン-アクリル樹脂、およびウレタン樹脂を含み、
前記色材がピグメントオレンジ43、ピグメントグリーン36、ピグメントバイオレット23のいずれかであり、
前記液体組成物を色材濃度が0.01質量%になるようにイオン交換水で希釈した液体を70℃で72時間保存して得られたサンプルのpHを調整し、pHが5の時のゼータ電位が-30.0mV以上であり、pHが9の時のゼータ電位が-45.0mV以下である
液体組成物。 In a liquid composition containing a coloring material, a polymer compound, and water,
the polymer compound comprises a plurality of resins, the plurality of resins comprising a styrene-acrylic resin and a urethane resin;
The coloring material is Pigment Orange 43, Pigment Green 36, or Pigment Violet 23,
The liquid composition was diluted with ion-exchanged water so that the colorant concentration was 0.01% by mass, and the liquid was stored at 70 ° C. for 72 hours. A liquid composition having a zeta potential of −30.0 mV or more and a zeta potential of −45.0 mV or less at pH 9.
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