JP7525823B2 - Ink, ink container, recording device, recording method, and ink set - Google Patents
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Description
本発明は、インク、インク収容容器、記録装置、記録方法、及びインクセットに関する。 The present invention relates to ink, an ink container, a recording device, a recording method, and an ink set.
インクジェット記録装置は、低騒音、低ランニングコスト、カラー印刷が容易であるなどの利点を有しており、デジタル信号の出力機器として一般家庭に広く普及している。また、近年では、家庭用のみならず商業用途や産業用途にもインクジェット技術が利用されてきている。 Inkjet recording devices have the advantages of being quiet, having low running costs, and being easy to print in color, and are widely used in ordinary households as output devices for digital signals. In recent years, inkjet technology has also come to be used for commercial and industrial purposes in addition to home use.
商業用途や産業用途では、インク低吸収性の印刷用塗工紙（コート紙）やインク非吸収性のプラスチックメディアが記録媒体として用いられることがあるため、これらメディアに対しても、インクジェット記録方法により、従来のオフセット印刷並の画質を実現することが求められている。
また、商業用途や産業用途では、高い生産性が求められるため、インクジェットヘッドを複数回動作させて印刷する従来方式であるシリアルヘッド方式の代わりに、インクジェットヘッドを固定して一度で印刷する方式であるラインヘッド方式が採用される場合がある。
In commercial and industrial applications, low ink-absorbent coated printing paper and non-ink-absorbent plastic media are sometimes used as recording media, and there is a demand for inkjet recording methods to achieve image quality on a par with that of conventional offset printing even for these media.
In addition, for commercial and industrial applications, where high productivity is required, a line head method in which the inkjet head is fixed and printing is performed in one go may be adopted instead of the conventional serial head method in which the inkjet head is operated multiple times to print.
特許文献１には、顔料（Ａ）、有機溶剤（Ｂ）、界面活性剤（Ｃ）及び水を含有するインクジェット記録用水系インクが開示されており、具体的には、該界面活性剤（Ｃ）が、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸塩及びポリオキシアルキレンアリールエーテル硫酸塩から選ばれる１種以上の化合物（Ｃ－１）と、アセチレングリコール及びアセチレングリコールのアルキレンオキシド付加物から選ばれる１種以上の化合物（Ｃ－２）とを含むことが開示されている。 Patent Document 1 discloses a water-based ink for inkjet recording that contains a pigment (A), an organic solvent (B), a surfactant (C) and water, and specifically discloses that the surfactant (C) contains one or more compounds (C-1) selected from polyoxyalkylene alkyl ether sulfates, polyoxyalkylene alkenyl ether sulfates and polyoxyalkylene aryl ether sulfates, and one or more compounds (C-2) selected from acetylene glycol and alkylene oxide adducts of acetylene glycol.
しかしながら、記録媒体に付与されたインク滴が不規則に結合することで、インクにより形成される画像において色ムラ（ビーディング）を生じる課題がある。また、記録媒体に付与されたインク滴は、中央部より縁部における乾燥が速く縁部が先に増粘するため、縁部に顔料が密集し、インクにより形成される画像において、上記縁部における画像濃度が上記中央部における画像濃度より高くなる現象（コーヒーステイン現象）を生じる課題がある。 However, there is a problem that the ink droplets applied to the recording medium combine irregularly, causing color unevenness (beading) in the image formed with the ink. In addition, the ink droplets applied to the recording medium dry faster at the edges than at the center, and the edges become viscous first, causing the pigment to become concentrated at the edges, resulting in a phenomenon in which the image density at the edges is higher than the image density at the center in the image formed with the ink (coffee stain phenomenon).
請求項１に係る発明は、顔料と、下記一般式（１）で表される化合物と、下記構造式（Ａ）で表される化合物及び下記構造式（Ｂ）で表される化合物から選ばれる少なくとも１つと、を含有することを特徴とするインクである。
（上記一般式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数１以上５以下のアルキル基を表し、ｎは、４以上１０以下の整数を表す。）
(In the above general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and n represents an integer of 4 to 10.)
本発明のインクは、インクにより形成される画像において、ビーディング及びコーヒーステイン現象が抑制される優れた効果を奏する。 The ink of the present invention has the excellent effect of suppressing beading and coffee stain phenomena in images formed with the ink.
以下、本発明の一実施形態について説明する。 One embodiment of the present invention is described below.
＜＜インク＞＞
本実施形態のインクは、顔料と、一般式（１）で表される化合物と、構造式（Ａ）で表される化合物及び構造式（Ｂ）で表される化合物から選ばれる少なくとも１つと、を含有する。また、必要に応じて、一般式（４）で表される化合物、シリコーン系化合物、有機溶剤、樹脂、水、界面活性剤、及びその他添加剤等を含有してもよい。
<<Ink>>
The ink of the present embodiment contains a pigment, a compound represented by general formula (1), and at least one selected from a compound represented by structural formula (A) and a compound represented by structural formula (B). In addition, the ink may contain a compound represented by general formula (4), a silicone-based compound, an organic solvent, a resin, water, a surfactant, and other additives, as necessary.
＜一般式（１）で表される化合物＞
インクは、下記一般式（１）で表される化合物を含む。一般式（１）で表される化合物は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルである。インク中に一般式（１）で表される化合物を含むことで、記録媒体等にインクが付与されることにより形成されるインクドットが濡れ広がりやすくなる。これにより、付与されるインクが小滴であっても画像濃度が向上する。また、記録媒体等の表面にインクが均一に薄く広がることで、記録媒体に付与されたインク滴の中央部と縁部における乾燥性の差が低減する。これにより、縁部に顔料が密集することが抑制され、結果として、インクにより形成される画像において、上記縁部における画像濃度が上記中央部における画像濃度より高くなる現象（以降、「コーヒーステイン現象」とも称する）が抑制される。
<Compound represented by general formula (1)>
The ink contains a compound represented by the following general formula (1). The compound represented by the general formula (1) is a polyoxyalkylene alkyl ether. By containing the compound represented by the general formula (1) in the ink, the ink dots formed by applying the ink to a recording medium or the like tend to wet and spread. This improves the image density even if the applied ink droplets are small droplets. In addition, the ink spreads thinly and uniformly on the surface of a recording medium or the like, thereby reducing the difference in drying properties between the center and edges of the ink droplets applied to the recording medium. This prevents pigment from concentrating at the edges, and as a result, the phenomenon in which the image density at the edges is higher than the image density at the center in an image formed by the ink (hereinafter also referred to as the "coffee stain phenomenon") is suppressed.
一般式（１）におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数１以上５以下のアルキル基を表す。
炭素数１～５のアルキル基としては、分岐を有するアルキル基であっても分岐を有さないアルキル基であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓ－ブチル基、イソブチル基、ｔ－ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられる。
In formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms may be a branched or unbranched alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group.
一般式（１）におけるｎは４以上１０以下の整数を表す。 In general formula (1), n represents an integer of 4 or more and 10 or less.
一般式（１）で表される化合物としては、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、下記一般式（２）で表される化合物が好ましい。 The compound represented by general formula (1) is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but a compound represented by the following general formula (2) is preferred.
一般式（２）におけるＲ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数１以上５以下のアルキル基を表す。
炭素数１～５のアルキル基としては、分岐を有するアルキル基であっても分岐を有さないアルキル基であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓ－ブチル基、イソブチル基、ｔ－ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられる。
In formula (2), R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms may be a branched or unbranched alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group.
一般式（２）におけるｎは４以上１０以下の整数を表す。 In general formula (2), n represents an integer of 4 or more and 10 or less.
一般式（１）で表される化合物としては、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、下記一般式（３）で表される化合物がより好ましい。一般式（３）で表される化合物に含まれる市販品としては、例えば、Ｔｒｉｔｏｎ ＨＷ－１０００（ダウ・ケミカル社製）などが挙げられる。 The compound represented by general formula (1) is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but a compound represented by the following general formula (3) is more preferable. An example of a commercially available product that includes the compound represented by general formula (3) is Triton HW-1000 (manufactured by The Dow Chemical Company).
一般式（３）におけるｎは４以上１０以下の整数を表す。 In general formula (3), n represents an integer of 4 or more and 10 or less.
一般式（１）で表される化合物の含有量は、インクの質量に対して、０．２質量％以上１．５質量％以下であることが好ましく、０．３質量％以上１．０質量％以下であることがより好ましい。０．２質量％以上１．５質量％以下であることで、画像濃度がより向上し、コーヒーステイン現象がより抑制される。 The content of the compound represented by general formula (1) is preferably 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less, and more preferably 0.3% by mass or more and 1.0% by mass or less, relative to the mass of the ink. By having the content be 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less, the image density is further improved and the coffee stain phenomenon is further suppressed.
＜一般式（Ａ）で表される化合物及び下記構造式（Ｂ）で表される化合物＞
インクは、下記構造式（Ａ）で表される化合物及び下記構造式（Ｂ）で表される化合物から選ばれる少なくとも１つを含む。インク中にこれらを含むことで、インクの浸透性が向上するため、記録媒体等に付与されたインクが液滴の状態で長時間記録媒体表面に残留することを抑制することができる。これにより、記録媒体に付与されたインク滴の不規則な結合が抑制され、インクにより形成される画像において色ムラ（以降、「ビーディング」とも称する）の発生が抑制される。なお、使用される記録媒体が低浸透性である場合、より長い間インク滴が記録媒体表面に残留してビーディングが課題となるため、そのような低浸透性の記録媒体において、本インクを用いることが好ましい。
<Compound represented by general formula (A) and compound represented by the following structural formula (B)>
The ink contains at least one selected from a compound represented by the following structural formula (A) and a compound represented by the following structural formula (B). By containing these in the ink, the ink has improved permeability, and it is possible to suppress the ink applied to a recording medium or the like from remaining in the form of droplets on the recording medium surface for a long period of time. This suppresses irregular bonding of the ink droplets applied to the recording medium, and suppresses the occurrence of color unevenness (hereinafter also referred to as "beading") in an image formed by the ink. Note that when the recording medium used has low permeability, the ink droplets remain on the recording medium surface for a longer period of time, causing beading to become an issue, and therefore it is preferable to use the present ink on such a recording medium having low permeability.
構造式（Ａ）で表される化合物及び構造式（Ｂ）で表される化合物から選ばれる少なくとも１つの含有量は、インクの質量に対して、０．０５質量％以上１０．０質量％以下であることが好ましく、０．０５質量％以上５．０質量％以下であることがより好ましく、１．０質量％以上５．０質量％以下であることが更に好ましい。０．０５質量％以上１０．０質量％以下であることで、ビーディングの発生がより抑制される。 The content of at least one compound selected from the compound represented by structural formula (A) and the compound represented by structural formula (B) is preferably 0.05% by mass or more and 10.0% by mass or less, more preferably 0.05% by mass or more and 5.0% by mass or less, and even more preferably 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less, relative to the mass of the ink. By having a content of 0.05% by mass or more and 10.0% by mass or less, the occurrence of beading is further suppressed.
＜一般式（４）で表される化合物＞
インクは、下記一般式（４）で表される化合物を含むことが好ましい。一般式（４）で表される化合物は、アルカンジオールである。インク中にアルカンジオールを含むことで、インクの起泡性を抑制することができ、泡を巻き込むことで生じるインクの吐出不良を抑制することができる。また、インクの浸透性が向上するため、記録媒体等に付与されたインクが液滴の状態で長時間記録媒体表面に残留することを抑制することができる。これにより、インク滴中における対流が抑制されてビーディング性が向上する。なお、使用される記録媒体が低浸透性である場合、より長い間インク滴が記録媒体表面に残留してビーディングが課題となるため、そのような低浸透性の記録媒体において、本インクを用いることが好ましい。
アルカンジオールとしては、吐出安定性及びビーディング性を向上させることができるものであれば特に制限されず、例えば、下記一般式（４）で表される化合物が挙げられる。
<Compound represented by general formula (4)>
The ink preferably contains a compound represented by the following general formula (4). The compound represented by general formula (4) is an alkanediol. By containing an alkanediol in the ink, the foaming property of the ink can be suppressed, and ink ejection failure caused by bubbles can be suppressed. In addition, since the ink permeability is improved, it is possible to suppress the ink applied to a recording medium or the like from remaining in the form of droplets on the recording medium surface for a long time. This suppresses convection in the ink droplets, improving the beading property. Note that, when the recording medium used has low permeability, the ink droplets remain on the recording medium surface for a longer period of time, causing beading problems, so it is preferable to use the ink of the present invention on such a recording medium having low permeability.
The alkanediol is not particularly limited as long as it can improve the ejection stability and beading properties, and examples thereof include compounds represented by the following general formula (4).
一般式（４）におけるＲ１０及びＲ１１はそれぞれ独立して炭素数３以上６以下のアルキル基を表す。
一般式（４）におけるＲ１２及びＲ１３はそれぞれ独立してメチル基又はエチル基を表す。
一般式（４）におけるｍは１以上６以下の整数を表す。
In formula (4), R 10 and R 11 each independently represent an alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
In formula (4), R 12 and R 13 each independently represent a methyl group or an ethyl group.
In formula (4), m represents an integer of 1 or more and 6 or less.
具体的なアルカンジオールとしては、吐出安定性及びビーディング性を向上させることができるものであれば特に制限されず、例えば、２，４，７，９－テトラメチル－４，７－デカンジオール等が挙げられる。なお、２，４，７，９－テトラメチル－４，７－デカンジオールの市販品としては、エンバイロジェムＡＤ－０１（日信化学工業社製）がある。 Specific alkanediols are not particularly limited as long as they can improve the ejection stability and beading properties, and examples include 2,4,7,9-tetramethyl-4,7-decanediol. A commercially available product of 2,4,7,9-tetramethyl-4,7-decanediol is Envirogem AD-01 (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.).
一般式（４）で表される化合物の含有量は、インクの質量に対して、０．２質量％以上１．０質量％以下であることが好ましい。０．２質量％以上１．０質量％以下であることで、吐出安定性がより向上し、ビーディングの発生がより抑制される。 The content of the compound represented by general formula (4) is preferably 0.2% by mass or more and 1.0% by mass or less, based on the mass of the ink. By having the content be 0.2% by mass or more and 1.0% by mass or less, ejection stability is further improved and the occurrence of beading is further suppressed.
＜シリコーン系化合物＞
インクは、シリコーン系界面活性剤等のシリコーン系化合物を含むことが好ましい。インク中にシリコーン系化合物を含むことで、インク吐出孔周辺（例えば、インクジェットヘッドのノズル形成面）でインクが乾燥、固着して形成された固着物を剥がれやすくすることができ、固着物によるインクの吐出不良を抑制することができる。これにより、インクの吐出手段として、シリアルヘッドに比べて固着物が生じやすいラインヘッドを用いた場合であっても、インクの吐出不良を抑制することができる。また、インクの浸透性が向上するため、記録媒体等に付与されたインクが液滴の状態で長時間記録媒体表面に残留することを抑制することができる。これにより、ビーディングの発生が抑制される。なお、使用される記録媒体が低浸透性である場合、より長い間インク滴が記録媒体表面に残留してビーディングが課題となるため、そのような低浸透性の記録媒体において、本インクを用いることが好ましい。
<Silicone-based compounds>
The ink preferably contains a silicone-based compound such as a silicone-based surfactant. By containing a silicone-based compound in the ink, the solidified matter formed by the ink drying and solidifying around the ink ejection holes (for example, the nozzle formation surface of the inkjet head) can be easily peeled off, and the ink ejection failure caused by the solidified matter can be suppressed. As a result, even when a line head, which is more likely to cause solidified matter than a serial head, is used as the ink ejection means, the ink ejection failure can be suppressed. In addition, since the ink permeability is improved, it is possible to suppress the ink applied to the recording medium, etc., from remaining on the recording medium surface in the form of droplets for a long time. This suppresses the occurrence of beading. Note that when the recording medium used has low permeability, the ink droplets remain on the recording medium surface for a longer period of time, causing beading, so it is preferable to use the ink in such a low permeability recording medium.
シリコーン系化合物としては、吐出安定性が向上し、ビーディングの発生が抑制されるものであれば特に制限されず、例えば、下記一般式（５）で表される化合物が挙げられる。 The silicone-based compound is not particularly limited as long as it improves the ejection stability and suppresses the occurrence of beading, and examples thereof include compounds represented by the following general formula (5):
一般式（５）におけるＲは水素原子又はメチル基を表し、ｍ１、ｍ２はそれぞれ独立して、０以上６以下の整数を表し、ｎ１は２以上２０以下の整数を表す。 In formula (5), R represents a hydrogen atom or a methyl group; m 1 and m 2 each independently represent an integer of 0 to 6; and n 1 represents an integer of 2 to 20.
具体的なシリコーン系化合物としては、吐出安定性が向上し、ビーディングの発生が抑制されるものであれば特に制限されず、例えば、ＢＹＫ－３４５、３４７、３４８、３４９（ＢＹＫ社）、ＷＥＴ２４０、２７０、２８０（Ｅｖｏｎｉｋ社）、ＳＡＧ００２、０１３、５０３Ａ（日信化学工業社）等が挙げられる。 Specific silicone-based compounds are not particularly limited as long as they improve ejection stability and suppress the occurrence of beading, and examples include BYK-345, 347, 348, and 349 (BYK), WET 240, 270, and 280 (Evonik), and SAG 002, 013, and 503A (Nissin Chemical Industry Co., Ltd.).
シリコーン系化合物の含有量は、インクの質量に対して、０．２質量％以上１．０質量％以下であることが好ましい。０．２質量％以上１．０質量％以下であることで、吐出安定性がより向上し、ビーディングの発生がより抑制される The content of the silicone compound is preferably 0.2% by mass or more and 1.0% by mass or less relative to the mass of the ink. By having a content of 0.2% by mass or more and 1.0% by mass or less, ejection stability is further improved and the occurrence of beading is further suppressed.
＜顔料＞
インクは、顔料を含む。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、顔料として、混晶を使用しても良い。
<Pigments>
The ink contains a pigment. As the pigment, an inorganic pigment or an organic pigment can be used. These pigments may be used alone or in combination of two or more kinds. Furthermore, mixed crystals may be used as the pigment.
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンタ顔料、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。
Examples of pigments that can be used include black pigments, yellow pigments, magenta pigments, cyan pigments, white pigments, green pigments, orange pigments, glossy pigments such as gold and silver pigments, and metallic pigments.
As inorganic pigments, titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, chrome yellow, as well as carbon black produced by known methods such as the contact method, furnace method, and thermal method can be used.
As organic pigments, 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 (e.g., basic dye type chelates, acid dye type chelates, etc.), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, etc. can be used. 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.
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、４３、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、２３、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、３６、等がある。
Specific examples of pigments for black colors include carbon blacks (C.I. Pigment Black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black; metals such as copper, iron (C.I. Pigment Black 11), and titanium oxide; and organic pigments such as aniline black (C.I. Pigment Black 1).
Further, for color, C.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. Pigment Orange 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51, C.I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48:2, 48:2 (Permanent Red 2B (Ca)), 48:3, 48:4, 49:1, 52:2, 53:1, 57:1 (Brilliant Carmine 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81, 83, 88, 101 (Red ochre), 1 04, 105, 106, 108 (Cadmium Red), 112, 114, 122 (Quinacridone Magenta), 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. Pigment Violet 1 (Rhodamine Lake), 3, 5:1, 16, 19, 23, 38, C.I. Pigment Blue 1, 2, 15 (Phthalocyanine Blue), 15:1, 15:2, 15:3, 15:4 (Phthalocyanine Blue), 16, 17:1, 56, 60, 63, C.I. Pigment Green 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36, etc.
＜有機溶剤＞
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。
<Organic Solvent>
The organic solvent is not particularly limited, and any water-soluble organic solvent can be used. Examples of the organic solvent 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.
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、トリエチレングリコール、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。 Specific examples of water-soluble organic solvents include, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 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, polyhydric alcohols such as hexanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,3-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,5-hexanediol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, ethyl-1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, and petriol; ethylene glycol monoethyl ether; ethylene glycol monobutyl ether; polyhydric alcohol alkyl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether; nitrogen-containing heterocyclic compounds such as 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ε-caprolactam and γ-butyrolactone; amides such as formamide, N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, 3-methoxy-N,N-dimethylpropionamide and 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide; amines such as monoethanolamine, diethanolamine and triethylamine; sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide, sulfolane and thiodiethanol; propylene carbonate; and ethylene carbonate. It is preferable to use an organic solvent with a boiling point of 250°C or less, as this 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。
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、インクの浸透性を向上させることができる。
Polyol compounds having 8 or more carbon atoms and glycol ether compounds are also suitably 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 the glycol ether compound include polyhydric alcohol alkyl ethers 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; and polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
Polyol compounds having 8 or more carbon atoms and glycol ether compounds can improve the permeability of ink when paper is used as the recording medium.
有機溶剤のインク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、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、インク全量に対して、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 ink is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but from the viewpoint of the drying property and ejection reliability of the ink, it is preferably from 10% to 60% by mass, and more preferably from 20% to 60% by mass, based on the total amount of ink.
＜水＞
インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宣選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、インク全量に対して、１０質量％以上９０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。
<Water>
The water content in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. From the viewpoints of the drying property and ejection reliability of the ink, the water content is preferably from 10% by mass to 90% by mass, and more preferably from 20% by mass to 60% by mass, of the total amount of the ink.
＜樹脂＞
樹脂の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン－ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
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インクを得ることが可能である。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>
The type of resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the resin include urethane resin, polyester resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, styrene resin, butadiene resin, styrene-butadiene resin, vinyl chloride resin, acrylic styrene resin, and acrylic silicone resin.
Resin particles made of these resins may be used. The resin particles may be dispersed in water as a dispersion medium in the form of a resin emulsion, and mixed with materials such as coloring materials and organic solvents to obtain an ink. The resin particles may be appropriately synthesized or may be commercially available. These may be used alone or in combination of two 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。
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 size of the resin particles is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. From the viewpoint of obtaining good fixing property and high image hardness, the volume average particle size is preferably 10 nm or more and 1,000 nm or less, more preferably 10 nm or more and 200 nm or less, and particularly preferably 10 nm or more and 100 nm or less.
The volume average particle size can be measured, for example, using a particle size analyzer (Nanotrac Wave-UT151, manufactured by Microtrac 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、インクの保存安定性の点から、インク全量に対して、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。 There are no particular limitations on the resin content, and it can be selected appropriately depending on the purpose, but from the standpoint of fixation and ink storage stability, it is preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less, based on the total amount of ink.
インク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。吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、インク中の固形分の粒径の最大頻度が最大個数換算で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。 There are no particular restrictions on the particle size of the solid content in the ink, and it can be selected appropriately depending on the purpose. From the viewpoint of improving image quality such as ejection stability and image density, the maximum frequency of particle size of the solid content in the ink, calculated in terms of maximum number, is preferably 20 nm or more and 1000 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 150 nm or less. The solid content includes resin particles, pigment particles, etc. The particle size can be measured using a particle size analyzer (Nanotrac Wave-UT151, manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd.).
＜界面活性剤＞
界面活性剤としては、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等を使用可能である。
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。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。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。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>
As the surfactant, a fluorosurfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant, an anionic surfactant, or the like can be used.
As the fluorine-based surfactant, for example, perfluoroalkyl sulfonic acid compound, perfluoroalkyl carboxylic acid compound, perfluoroalkyl phosphate compound, perfluoroalkyl ethylene oxide adduct and polyoxyalkylene ether polymer compound having perfluoroalkyl ether group in side chain are particularly preferred because they have low foaming property.As the perfluoroalkyl sulfonic acid compound, for example, perfluoroalkyl sulfonic acid, perfluoroalkyl sulfonate, etc. can be mentioned.As the perfluoroalkyl carboxylic acid compound, for example, perfluoroalkyl carboxylic acid, perfluoroalkyl carboxylate, etc. can be mentioned.As the polyoxyalkylene ether polymer compound having perfluoroalkyl ether group in side chain, for example, sulfate ester salt of polyoxyalkylene ether polymer having perfluoroalkyl ether group in side chain, salt of polyoxyalkylene ether polymer having perfluoroalkyl ether group in side chain, etc. can be mentioned. Examples of counter ions of the salts in these fluorosurfactants include Li, Na, K , NH4 , NH3CH2CH2OH , NH2 ( CH2CH2OH ) 2 , and NH( CH2CH2OH ) 3 .
Examples of amphoteric surfactants include lauryl aminopropionate, lauryl dimethyl betaine, stearyl dimethyl betaine, and lauryl dihydroxyethyl betaine.
Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene alkylamines, polyoxyethylene alkylamides, polyoxyethylene propylene block polymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, and ethylene oxide adducts of acetylene alcohol.
Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetates, dodecylbenzene sulfonates, laurates, and polyoxyethylene alkyl ether sulfates.
These may be used alone or in combination of two or more.
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。
上記一般式（Ｆ－１）で表される化合物において、水溶性を付与するためにｍは０～１０の整数が好ましく、ｎは０～４０の整数が好ましい。
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 fluorine-based surfactant, a compound having 2 to 16 fluorine-substituted carbon atoms is preferred, and a compound having 4 to 16 fluorine-substituted carbon atoms is more preferred.
Examples of the fluorosurfactant include perfluoroalkyl phosphate compounds, perfluoroalkyl ethylene oxide adducts, and polyoxyalkylene ether polymer compounds having a perfluoroalkyl ether group on the side chain, etc. Among these, polyoxyalkylene ether polymer compounds having a perfluoroalkyl ether group on the side chain are preferred because they have low foaming properties, and the fluorosurfactants represented by the general formulas (F-1) and (F-2) are particularly preferred.
In the compound represented by the above general formula (F-1), m is preferably an integer of 0 to 10, and n is preferably an integer of 0 to 40 in order to impart water solubility.
As the fluorine-based surfactant, commercially available products may be used. Examples of the 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.); Fullard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, and FC-431 (all manufactured by Sumitomo 3M Limited); Megafa F-470, F-1405, F-474 (all manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.); 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.), and the like. Among these, preferred are those which have good print quality, particularly color development and adhesion to paper. From the viewpoint of significantly improving the permeability, wettability and uniform dyeing property, FS-3100, FS-34 and FS-300 manufactured by Chemours Corporation, FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150 and FT-400SW manufactured by Neos Co., Ltd., Polyfox PF-151N manufactured by Omnova Co., Ltd. and Unidyne DSN-403N manufactured by Daikin Industries, Ltd. are particularly preferred.
インク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 ink is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but from the viewpoint of excellent wettability, ejection stability, and improved image quality, it is preferably 0.001% by mass or more and 5% by mass or less, and more preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less.
＜その他添加剤＞
インクには、必要に応じて、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤等を加えても良い。
<Other additives>
If necessary, the ink may contain an antifoaming agent, an antiseptic, an antifungal agent, an antirust agent, a pH adjuster, and the like.
＜インクの物性＞
インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。
インクの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。
インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インク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。
インクの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。
<Ink properties>
The physical properties of the ink are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, it is preferable that the viscosity, surface tension, pH, etc. are within the following ranges.
The viscosity of the ink at 25°C is preferably 5 mPa·s or more and 30 mPa·s or less, and more preferably 5 mPa·s or more and 25 mPa·s or less, in terms of improving the print density and character quality and obtaining good ejection properties. Here, the viscosity can be measured using, for example, a rotational viscometer (RE-80L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). The measurement conditions are 25°C, a standard cone rotor (1°34'×R24), a sample liquid volume of 1.2 mL, a rotation speed of 50 rpm, and 3 minutes.
The surface tension of the ink is preferably 35 mN/m or less, and more preferably 32 mN/m or less at 25° C., in order to ensure that the ink is appropriately leveled on the recording medium and the drying time of the ink is shortened.
The pH of the ink is preferably from 7 to 12, and more preferably from 8 to 11, from the viewpoint of preventing corrosion of metal members that come into contact with the ink.
＜＜インクセット＞＞
本実施形態のインクは、処理液と組み合わせたインクセットとして用いてもよい。処理液は、インクに含有された成分を凝集させる凝集剤を含有する。インクに含有された成分とは、例えば、インク中の顔料等の色材であり、これによりインクにより形成される画像の画像濃度を向上させる。また、処理液の使用方法としては、例えば、インクが付与される前の記録媒体に対して処理液が付与される処理液付与工程、及び処理液が付与された記録媒体に対してインクを付与するインク付与工程等を有する。
<<Ink set>>
The ink of the present embodiment may be used as an ink set in combination with a treatment liquid. The treatment liquid contains an aggregating agent that aggregates the components contained in the ink. The components contained in the ink are, for example, coloring materials such as pigments in the ink, which improve the image density of the image formed by the ink. In addition, the method of using the treatment liquid includes, for example, a treatment liquid application process in which the treatment liquid is applied to a recording medium before the ink is applied, and an ink application process in which ink is applied to the recording medium to which the treatment liquid has been applied.
＜処理液＞
処理液は、凝集剤を含み、必要に応じて、有機溶剤、水、及びその他添加剤等を含有してもよい。なお、有機溶剤、水、及びその他添加剤等については、インクと同様のものを用いることができるのでその説明を省略する。
<Processing solution>
The treatment liquid contains a flocculant, and may contain, as necessary, an organic solvent, water, other additives, etc. Note that the organic solvent, water, and other additives may be the same as those used in the ink, and therefore a description thereof will be omitted.
－凝集剤－
凝集剤は、インクに含有された成分を凝集させる材料であれば特に限定されないが、例えば、金属塩が挙げられる。金属塩は、インク中の色材との電荷的な作用によって会合し、色材の凝集体を形成して、色材を液相から分離させ、記録媒体への定着を促進させる。処理液に金属塩を含有することで、インク吸収性の低い記録媒体を用いた場合などでもビーディングの発生を抑制でき、高画質な画像を形成できる。
- Flocculant -
The flocculant is not particularly limited as long as it is a material that flocculates the components contained in the ink, and examples thereof include metal salts. The metal salts associate with the coloring material in the ink due to an electric charge action, form aggregates of the coloring material, separate the coloring material from the liquid phase, and promote fixation to the recording medium. By including a metal salt in the treatment liquid, the occurrence of beading can be suppressed even when a recording medium with low ink absorbency is used, and a high-quality image can be formed.
金属塩としては、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、チタン化合物、クロム化合物、銅化合物、コバルト化合物、ストロンチウム化合物、バリウム化合物、鉄化合物、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、マグネシウム化合物、亜鉛化合物、ニッケル化合物等の塩などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、顔料などの色材を効果的に凝集させることができる点から、カルシウム化合物、マグネシウム化合物、ニッケル化合物の塩が好ましく、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属塩がより好ましい。
なお、金属塩はイオン性のものが好ましい。特に、上記金属塩がマグネシウム塩であることが好ましい。
The metal salt is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and examples thereof include salts of titanium compounds, chromium compounds, copper compounds, cobalt compounds, strontium compounds, barium compounds, iron compounds, aluminum compounds, calcium compounds, magnesium compounds, zinc compounds, nickel compounds, etc. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, salts of calcium compounds, magnesium compounds, and nickel compounds are preferred, and alkaline earth metal salts such as calcium and magnesium are more preferred, from the viewpoint of effectively flocculating coloring materials such as pigments.
The metal salt is preferably an ionic salt, and it is particularly preferred that the metal salt is a magnesium salt.
上記マグネシウム化合物としては、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、塩化マグネシウム、酢酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、珪酸マグネシムなどが挙げられる。
上記カルシウム化合物としては、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、炭酸カルシウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、酢酸カルシウム、硫酸カルシウム、珪酸カルシウムなどが挙げられる。
上記バリウム化合物としては、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、硫酸バリウムなどが挙げられる。
上記亜鉛化合物としては、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、硫化亜鉛、炭酸亜鉛などが挙げられる。
上記アルミニウム化合物としては、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、珪酸アルミニウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。
The magnesium compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the magnesium compound include magnesium chloride, magnesium acetate, magnesium sulfate, magnesium nitrate, and magnesium silicate.
The calcium compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the calcium compound include calcium carbonate, calcium nitrate, calcium chloride, calcium acetate, calcium sulfate, and calcium silicate.
The barium compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, barium sulfate is included.
The zinc compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the zinc compound include zinc sulfide and zinc carbonate.
The aluminum compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the aluminum compound include aluminum silicate and aluminum hydroxide.
また、金属塩の処理液に対する含有量は、０．８５モル／ｋｇ以上１．４モル／ｋｇ以下であることが好ましい。含有量が０．８５モル／ｋｇ以上であることで、インク吸収性の低い記録媒体を用いた場合などでもビーディングの発生を抑制でき、高画質な画像を形成できる。また、含有量が１．４モル／ｋｇ以下であることで、処理液の保存安定性が向上する。 The content of the metal salt in the treatment liquid is preferably 0.85 mol/kg or more and 1.4 mol/kg or less. By having a content of 0.85 mol/kg or more, the occurrence of beading can be suppressed even when a recording medium with low ink absorbency is used, and high-quality images can be formed. Furthermore, by having a content of 1.4 mol/kg or less, the storage stability of the treatment liquid is improved.
＜＜記録媒体＞＞
記録媒体としては、特に制限なく用いることができ、普通紙、光沢紙、特殊紙、布などを用いることもできるが、低浸透性基材（低吸収性基材）に対して特に好適に用いることができる。
低浸透性基材とは、水透過性、吸収性、又は吸着性が低い表面を有する基材を意味し、内部に多数の空洞があっても外部に開口していない材質も含まれる。低浸透性基材としては、商業印刷に用いられるコート紙や、古紙パルプを中層、裏層に配合して表面にコーティングを施した板紙のような記録媒体等が挙げられる。
なお、記録媒体としては、１つの印刷単位ごとに印刷可能なカット紙、記録媒体の搬送方向に複数の印刷単位を印刷可能な連帳紙やロール紙等を用いることができる。
<<Recording Media>>
The recording medium is not particularly limited and may be plain paper, glossy paper, special paper, cloth, or the like, but is particularly suitable for use with low permeability substrates (low absorbency substrates).
The low-permeability substrate means a substrate having a surface with low water permeability, absorbency, or adsorption, and includes materials that have many cavities inside but are not open to the outside. Examples of low-permeability substrates include coated paper used in commercial printing and recording media such as paperboard coated with recycled paper pulp in the middle and back layers.
The recording medium may be cut paper on which one print unit can be printed, or continuous paper or roll paper on which multiple print units can be printed in the transport direction of the recording medium.
＜低浸透性基材＞
低浸透性基材としては、例えば、支持体と、支持体の少なくとも一方の面側に設けられた表面層と、を有し、更に必要に応じてその他の層を有するコート紙などの記録媒体が挙げられる。
<Low permeability substrate>
Examples of low-permeability substrates include recording media such as coated paper having a support and a surface layer provided on at least one side of the support, and further having other layers as necessary.
支持体と表面層を有する記録媒体においては、動的走査吸液計で測定した接触時間１００ｍｓにおける純水の記録媒体への転移量は、２ｍＬ／ｍ２以上３５ｍＬ／ｍ２以下が好ましく、２ｍＬ／ｍ２以上１０ｍＬ／ｍ２以下がより好ましい。 In a recording medium having a support and a surface layer, the amount of pure water transferred to the recording medium in a contact time of 100 ms, as measured with a dynamic scanning absorptiometer, is preferably 2 mL/ m2 or more and 35 mL/ m2 or less, and more preferably 2 mL/ m2 or more and 10 mL/ m2 or less.
接触時間１００ｍｓでのインク及び純水の転移量が少なすぎると、ビーディングが発生しやすくなることがあり、多すぎると、画像形成後のインクドット径が所望の径よりも小さくなりすぎることがある。 If the amount of ink and pure water transferred during a contact time of 100 ms is too small, beading may occur more easily, and if it is too large, the ink dot diameter after image formation may be smaller than the desired diameter.
動的走査吸液計にて測定した接触時間４００ｍｓにおける純水の記録媒体への転移量は、３ｍＬ／ｍ２以上４０ｍＬ／ｍ２以下が好ましく、３ｍＬ／ｍ２以上１０ｍＬ／ｍ２以下がより好ましい。 The amount of pure water transferred to the recording medium in a contact time of 400 ms measured by a dynamic scanning absorptiometer is preferably 3 mL/m 2 or more and 40 mL/m 2 or less, and more preferably 3 mL/m 2 or more and 10 mL/m 2 or less.
接触時間４００ｍｓでの転移量が少ないと、乾燥性が不十分となり、多すぎると、乾燥後の画像部の光沢が低くなりやすくなることがある。接触時間１００ｍｓ及び４００ｍｓにおける純水の記録媒体への転移量は、いずれも記録媒体の表面層を有する側の面において測定することができる。 If the amount of transfer at a contact time of 400 ms is small, the drying will be insufficient, and if the amount is too large, the gloss of the image area after drying may be prone to decrease. The amount of pure water transferred to the recording medium at contact times of 100 ms and 400 ms can both be measured on the side of the recording medium that has the surface layer.
ここで、動的走査吸収液計（ｄｙｎａｍｉｃ ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｂｓｏｒｐｔｏｍｅｔｅｒ；ＤＳＡ，紙パ技協誌、第４８巻、１９９４年５月、第８８頁～９２頁、空閑重則）は、極めて短時間における吸液量を正確に測定できる装置である。動的走査吸液計は、吸液の速度をキャピラリー中のメニスカスの移動から直読する、試料を円盤状とし、この上で吸液ヘッドをらせん状に走査する、予め設定したパターンに従って走査速度を自動的に変化させ、１枚の試料で必要な点の数だけ測定を行う、という方法によって測定を自動化したものである。 Here, the dynamic scanning absorbtometer (DSA, Paper and Pulp Technology Association Journal, Vol. 48, May 1994, pp. 88-92, Shigenori Kuga) is a device that can accurately measure the amount of absorbed liquid in an extremely short time. The dynamic scanning absorbtometer automates the measurement by directly reading the absorption speed from the movement of the meniscus in the capillary, scanning the absorbent head in a spiral on a disk-shaped sample, automatically changing the scanning speed according to a preset pattern, and measuring the required number of points on one sample.
紙試料への液体供給ヘッドはテフロン（登録商標）管を介してキャピラリーに接続され、キャピラリー中のメニスカスの位置は光学センサで自動的に読み取られる。具体的には、動的走査吸液計（Ｋ３５０シリーズＤ型、協和精工株式会社製）を用いて、純水又はインクの転移量を測定することができる。 The liquid supply head for the paper sample is connected to the capillary via a Teflon (registered trademark) tube, and the position of the meniscus in the capillary is automatically read by an optical sensor. Specifically, the amount of transferred pure water or ink can be measured using a dynamic scanning absorptiometer (K350 series D type, manufactured by Kyowa Seiko Co., Ltd.).
接触時間１００ｍｓ及び接触時間４００ｍｓにおける転移量としては、それぞれの接触時間の近隣の接触時間における転移量の測定値から補間により求めることができる。 The transfer amounts at contact times of 100 ms and 400 ms can be calculated by interpolation from the measured values of the transfer amounts at contact times adjacent to each contact time.
－支持体－
支持体としては、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、木材繊維主体の紙、木材繊維及び合成繊維を主体とした不織布のようなシート状物質などが挙げられる。
支持体の厚みは、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、５０μｍ～３００μｍが好ましい。 また、支持体の坪量は、４５ｇ／ｍ２～２９０ｇ／ｍ２が好ましい。
- Support -
The support is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the support include sheet-like materials such as paper mainly made of wood fibers and nonwoven fabric mainly made of wood fibers and synthetic fibers.
The thickness of the support is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 50 μm to 300 μm. The basis weight of the support is preferably 45 g/m 2 to 290 g/m 2 .
－表面層－
表面層は、顔料、バインダー（結着剤）を含有し、更に必要に応じて、界面活性剤、その他の成分を含有する。
顔料としては、無機顔料、もしくは無機顔料と有機顔料を併用したものを用いることができる。無機顔料としては、例えば、カオリン、タルク、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、非晶質シリカ、チタンホワイト、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、クロライトなどが挙げられる。無機顔料の添加量は、バインダー１００質量部に対し５０質量部以上が好ましい。
有機顔料としては、例えば、スチレン－アクリル共重合体粒子、スチレン－ブタジエン共重合体粒子、ポリスチレン粒子、ポリエチレン粒子等の水溶性ディスパージョンがある。有機顔料の添加量は、表面層の全顔料１００質量部に対し２質量部～２０質量部が好ましい。
バインダーとしては、水性樹脂を使用することが好ましい。水性樹脂としては、水溶性樹脂及び水分散性樹脂の少なくともいずれかを好適に用いることができる。水溶性樹脂としては、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、ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、アセタール変性ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエステルとポリウレタンなどが挙げられる。
表面層に必要に応じて含有される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、アニオン活性剤、カチオン活性剤、両性活性剤、非イオン活性剤のいずれも使用することができる。
表面層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、支持体上に表面層を構成する液を含浸又は塗布する方法により行うことができる。表面層を構成する液の付着量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、固形分で、０．５ｇ／ｍ２～２０ｇ／ｍ２が好ましく、１ｇ／ｍ２～１５ｇ／ｍ２がより好ましい。
- Surface layer -
The surface layer contains a pigment and a binder, and may further contain a surfactant and other components as required.
As the pigment, an inorganic pigment or a combination of an inorganic pigment and an organic pigment can be used. Examples of inorganic pigments include kaolin, talc, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, calcium sulfite, amorphous silica, titanium white, magnesium carbonate, titanium dioxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, zinc hydroxide, and chlorite. The amount of inorganic pigment added is preferably 50 parts by mass or more per 100 parts by mass of the binder.
Examples of organic pigments include water-soluble dispersions of styrene-acrylic copolymer particles, styrene-butadiene copolymer particles, polystyrene particles, polyethylene particles, etc. The amount of organic pigment added is preferably 2 parts by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total pigments in the surface layer.
As the binder, it is preferable to use an aqueous resin. As the aqueous resin, at least one of a water-soluble resin and a water-dispersible resin can be suitably used. The water-soluble resin is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and examples thereof include polyvinyl alcohol, cation-modified polyvinyl alcohol, acetal-modified polyvinyl alcohol, polyester, polyurethane, and polyester and polyurethane.
The surfactant contained in the surface layer as necessary is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but any of anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and nonionic surfactants can be used.
The method for forming the surface layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and can be performed by impregnating or coating the support with the liquid that constitutes the surface layer. The amount of the liquid that constitutes the surface layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and is preferably 0.5 g/ m2 to 20 g/ m2 , and more preferably 1 g/ m2 to 15 g/ m2 in terms of solid content.
＜＜記録装置、記録方法＞＞
本実施形態のインクは、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。
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。
加熱手段、乾燥手段として赤外線ヒーターを用いた場合、少なくとも近赤外線照射装置を備えている。近赤外線照射装置は、ハロゲンランプと反射ミラーから成る装置が知られている。反射ミラーにハロゲンヒーターを組み込み、加熱ユニット化することにより効率の良い加熱を実現しようとしたものが製品化されており、例えば、ＵＨ－ＵＳＣ－ＣＬ３００、ＵＨＵＳＣ－ＣＬ７００、ＵＨ－ＵＳＣ－ＣＬ１０００、ＵＨ－ＵＳＤ－ＣＬ３００、ＵＨＵＳＤ－ＣＬ７００、ＵＨ－ＵＳＤ－ＣＬ１０００、ＵＨ－ＭＡ１－ＣＬ３００、ＵＨＭＡ１－ＣＬ７００、ＵＨ－ＭＡ１－ＣＬ１０００（全てウシオ電機製）などが挙げられる。
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。
<<Recording device and recording method>>
The ink of this embodiment can be suitably used in various recording devices using an inkjet recording method, such as printers, facsimile machines, copying machines, printer/fax/copier combination machines, and three-dimensional modeling devices.
The recording device and recording method are devices capable of ejecting ink and various treatment liquids onto a recording medium, and a method of recording using the devices. The recording medium refers to anything onto which ink and various treatment liquids can be attached, even if only temporarily.
This recording device can include not only a head portion that ejects ink, but also means related to feeding, transporting, and discharging the recording medium, as well as other devices called pre-processing devices and post-processing devices.
The recording apparatus and the recording method may have a heating means used in the heating step and a drying means used in the drying step. The heating means and the drying means include, for example, a means for heating and drying the printed surface and the back surface of the recording medium. The heating means and the drying means are not particularly limited, but for example, a hot air heater or an infrared heater can be used. Heating and drying can be performed before, during, or after printing.
When an infrared heater is used as the heating means or drying means, at least a near-infrared irradiation device is provided. A known near-infrared irradiation device is a device consisting of a halogen lamp and a reflecting mirror. Products that attempt to realize efficient heating by incorporating a halogen heater into a reflecting mirror to form a heating unit have been commercialized, such as UH-USC-CL300, UHUSC-CL700, UH-USC-CL1000, UH-USD-CL300, UHUSD-CL700, UH-USD-CL1000, UH-MA1-CL300, UHMA1-CL700, and UH-MA1-CL1000 (all manufactured by Ushio Electric Co., Ltd.).
Furthermore, the recording device and recording method are not limited to those that visualize meaningful images such as characters and figures with ink. For example, those that form patterns such as geometric designs and those that form three-dimensional images are also included.
Furthermore, unless otherwise specified, the recording apparatus includes both a serial type apparatus in which the discharge head moves and a line type apparatus in which the discharge head does not move.
Furthermore, this recording device includes not only desktop types, but also wide-width recording devices capable of printing on A0-sized recording media, and continuous-feed printers that can use continuous paper wound into a roll as a recording medium.
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（付与）可能となる。
An example of a recording apparatus will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a perspective view of the apparatus. FIG. 2 is a perspective view of a main tank. An image forming apparatus 400 as an example of a recording apparatus is a serial type image forming apparatus. A mechanism section 420 is provided in an exterior 401 of the image forming apparatus 400. Each ink storage section 411 of the main tanks 410 (410k, 410c, 410m, 410y) for each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) is formed of a packaging material such as an aluminum laminate film. The ink storage section 411 is stored in a storage container case 414 made of plastic, for example. As a result, the main tanks 410 are used as ink cartridges of each color.
On the other hand, a cartridge holder 404 is provided at the rear side of the opening when the cover 401c of the apparatus body is opened. A main tank 410 is detachably attached to the cartridge holder 404. This allows each ink outlet 413 of the main tank 410 to communicate with an ejection head 434 for each color via a supply tube 436 for each color, making it possible to eject (apply) ink from the ejection head 434 to a recording medium.
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。 The ink can be used in a wide variety of ways, not just inkjet recording. In addition to inkjet recording, other methods include blade coating, gravure coating, bar coating, roll coating, dip coating, curtain coating, slide coating, die coating, and spray coating.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。 The following describes examples of the present invention, but the present invention is not limited to these examples.
＜処理液の調製＞
下記に示す処方の材料を混合攪拌した後、１．５μｍポリプロピレンフィルターでろ過し、処理液を作製した。
・硫酸マグネシウム：２０．０質量％
・グリセリン：２０．０質量％
・１，３－ブタンジオール：２．０質量％
・オクタンジオール：２．０質量％
・エマルゲンＬＳ－１０６（界面活性剤、花王株式会社製）：０．２質量％
・高純水：残量
<Preparation of Processing Solution>
The materials shown below were mixed and stirred, and then filtered through a 1.5 μm polypropylene filter to prepare a treatment liquid.
Magnesium sulfate: 20.0% by mass
Glycerin: 20.0% by mass
1,3-butanediol: 2.0% by mass
Octanediol: 2.0% by mass
Emulgen LS-106 (surfactant, manufactured by Kao Corporation): 0.2% by mass
High purity water: remaining amount
＜顔料分散液の調製＞
－ブラック顔料分散液の調製－
ＣＴＡＢ比表面積が１５０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量１００ｍＬ／１００ｇのカーボンブラック９０ｇを、２．５規定の硫酸ナトリウム溶液３，０００ｍＬに添加し、温度６０℃、速度３００ｒｐｍで攪拌し、１０時間反応させて酸化処理を行った。得られた反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。得られたカーボンブラックを水洗し、乾燥させて、顔料濃度が１５質量％となるように純水中に分散させ、ブラック顔料分散液を得た。
<Preparation of Pigment Dispersion>
- Preparation of black pigment dispersion -
90 g of carbon black with a CTAB specific surface area of 150 m 2 /g and DBP oil absorption of 100 mL/100 g was added to 3,000 mL of 2.5 N sodium sulfate solution, and the mixture was stirred at 60° C. and 300 rpm for 10 hours to carry out an oxidation treatment. The reaction solution obtained was filtered, and the separated carbon black was neutralized with a sodium hydroxide solution and subjected to ultrafiltration. The carbon black obtained was washed with water, dried, and dispersed in pure water to a pigment concentration of 15% by mass to obtain a black pigment dispersion.
－イエロー顔料分散液の調製－
イエロー顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８を低温プラズマ処理しカルボン酸基を導入したイエロー顔料を作製した。これをイオン交換水に分散したものを限外濾過膜により脱塩濃縮して、顔料濃度１５質量％のイエロー顔料分散液を得た。
--Preparation of Yellow Pigment Dispersion--
As a yellow pigment, C.I. Pigment Yellow 128 was subjected to low-temperature plasma treatment to prepare a yellow pigment having a carboxylic acid group introduced therein. The yellow pigment was dispersed in ion-exchanged water, and the dispersion was desalted and concentrated using an ultrafiltration membrane to obtain a yellow pigment dispersion having a pigment concentration of 15% by mass.
－マゼンタ顔料分散液の調製－
マゼンタ顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を低温プラズマ処理しカルボン酸基を導入したマゼンタ顔料を作製した。これをイオン交換水に分散したものを限外濾過膜により脱塩濃縮して、顔料濃度１５質量％のマゼンタ顔料分散液を得た。
--Preparation of magenta pigment dispersion--
As a magenta pigment, C.I. Pigment Red 122 was subjected to low-temperature plasma treatment to prepare a magenta pigment having a carboxylic acid group introduced therein. The resulting dispersion was dispersed in ion-exchanged water and desalted and concentrated using an ultrafiltration membrane to obtain a magenta pigment dispersion having a pigment concentration of 15% by mass.
－シアン顔料分散液の調製－
シアン顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を低温プラズマ処理しカルボン酸基を導入したシアン顔料を作製した。これをイオン交換水に分散したものを限外濾過膜により脱塩濃縮して、顔料濃度１５質量％のシアン顔料分散液を得た。
- Preparation of cyan pigment dispersion -
A cyan pigment was prepared by subjecting C.I. Pigment Blue 15:3 to low-temperature plasma treatment to introduce a carboxylic acid group. The resulting cyan pigment was dispersed in ion-exchanged water and desalted and concentrated using an ultrafiltration membrane to obtain a cyan pigment dispersion having a pigment concentration of 15% by mass.
＜インクの調製＞
（実施例１～３６、比較例１～２０）
下記表１～５に示す処方の材料を混合攪拌した後、１．５μｍポリプロピレンフィルターでろ過し、実施例１～３６、比較例１～２０の各インクを作製した。なお、表１～５に示す各数値の単位は「質量％」である。
<Ink Preparation>
(Examples 1 to 36, Comparative Examples 1 to 20)
The materials shown in the following Tables 1 to 5 were mixed and stirred, and then filtered through a 1.5 μm polypropylene filter to prepare each of the inks of Examples 1 to 36 and Comparative Examples 1 to 20. The units of the values shown in Tables 1 to 5 are "% by mass."
なお、表１～５中における各成分は以下の材料を使用した。
・スーパーフレックス１５０（ウレタン樹脂、第一工業製薬社製）
・モビニール５４５０（スチレンアクリル樹脂、日本合成化学工業社製）
・Ｔｒｉｔｏｎ ＨＷ－１０００（一般式（１）で表される化合物、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ダウ・ケミカル社製）
・ＡＤ－０１（一般式（４）で表される化合物、２，４，７，９－テトラメチル－４，７－デカンジオール、日信化学工業社製）
・Ｗｅｔ ２７０（一般式（５）で表されるシリコーン系化合物（シリコーン系界面活性剤）、エボニック社製）
・ＦＳ－３４（フッ素系界面活性剤、Ｃｈｅｍｏｕｒｓ社製）
・プロキセルＬＶ（防腐防黴剤、アビシア社製）
The following materials were used for each component in Tables 1 to 5.
・Superflex 150 (urethane resin, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
Mowinyl 5450 (styrene acrylic resin, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.)
Triton HW-1000 (a compound represented by general formula (1), polyoxyalkylene alkyl ether, manufactured by The Dow Chemical Company)
AD-01 (a compound represented by the general formula (4), 2,4,7,9-tetramethyl-4,7-decanediol, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.)
Wet 270 (a silicone compound (silicone surfactant) represented by general formula (5), manufactured by Evonik)
FS-34 (fluorine-based surfactant, manufactured by Chemours)
・Proxel LV (antiseptic and antifungal agent, manufactured by Avecia)
得られた処理液及びインクを用いて、以下のようにして、「ビーディング」、「コーヒーステイン」、及び「吐出安定性」を評価した。結果を表１～５に示す。 The resulting treatment liquid and ink were used to evaluate "beading," "coffee stain," and "ejection stability" as follows. The results are shown in Tables 1 to 5.
［ビーディング］
記録媒体（低浸透性基材、商品名：Ｌｕｍｉ Ａｒｔ Ｇｒｏｓｓ １３０）に対し、作製した処理液をワイヤーバー（巻線径：０．０２ｍｍ、株式会社小林製作所社製）を用いて塗布し、オーブン乾燥（９０℃、３０秒間）させた後、直ちに作製したインクを用いて印刷した。印刷には画像形成装置（装置名：ＩＰＳＩＯ ＧＸｅ５５００、株式会社リコー製）を用い、「光沢紙－きれいモード」かつ「色補正なし」でベタ画像を印刷した。
次に、ベタ画像中における色ムラを目視により観察し、下記評価基準に基づいて、「ビーディング」を評価した。評価はＢ以上である場合が好ましい。
（評価基準）
ＡＡ：色ムラは見られない
Ａ：１５ｃｍ離れた位置から色ムラが分かる
Ｂ：３０ｃｍ離れた位置から色ムラが分かる
Ｃ：１．０ｍ離れた位置から色ムラが分かる
Ｄ：１．５ｍ離れた位置から色ムラが分かる
[Beading]
The prepared treatment liquid was applied to a recording medium (low permeability substrate, product name: Lumi Art Gross 130) using a wire bar (winding diameter: 0.02 mm, manufactured by Kobayashi Seisakusho Co., Ltd.), dried in an oven (90°C, 30 seconds), and immediately printed using the prepared ink. For printing, an image forming apparatus (apparatus name: IPSIO GXe5500, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) was used to print a solid image in "glossy paper - beautiful mode" and "no color correction."
Next, color unevenness in the solid image was visually observed, and "beading" was evaluated based on the following evaluation criteria. A rating of B or higher is preferable.
(Evaluation criteria)
AA: No color unevenness is observed. A: Color unevenness is noticeable from a distance of 15 cm. B: Color unevenness is noticeable from a distance of 30 cm. C: Color unevenness is noticeable from a distance of 1.0 m. D: Color unevenness is noticeable from a distance of 1.5 m.
［コーヒーステイン］
記録媒体（低浸透性基材、商品名：Ｌｕｍｉ Ａｒｔ Ｇｒｏｓｓ １３０）に対し、作製した処理液をワイヤーバー（巻線径：０．０２ｍｍ、株式会社小林製作所社製）を用いて塗布し、オーブン乾燥（９０℃、３０秒間）させた後、直ちに作製したインクを用いて印刷した。印刷には画像形成装置（装置名：ＩＰＳＩＯ ＧＸｅ５５００、株式会社リコー製）を用い、「光沢紙－きれいモード」かつ「色補正なし」でベタ画像を印刷した。
次に、ベタ画像中における縁取りを目視により観察し、下記評価基準に基づいて、「コーヒーステイン」を評価した。評価はＢ以上である場合が好ましい。
（評価基準）
Ａ：縁取りは見られない
Ｂ：１５ｃｍ離れた位置から縁取りが分かる
Ｃ：３０ｃｍ離れた位置から縁取りが分かる
Ｄ：１．０ｍ離れた位置から縁取りが分かる
Ｅ：１．５ｍ離れた位置から縁取りが分かる
[Coffee Stain]
The prepared treatment liquid was applied to a recording medium (low permeability substrate, product name: Lumi Art Gross 130) using a wire bar (winding diameter: 0.02 mm, manufactured by Kobayashi Seisakusho Co., Ltd.), dried in an oven (90°C, 30 seconds), and immediately printed using the prepared ink. For printing, an image forming apparatus (apparatus name: IPSIO GXe5500, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) was used to print a solid image in "glossy paper - beautiful mode" and "no color correction."
Next, the borders in the solid image were visually observed, and the "coffee stain" was evaluated based on the following evaluation criteria. A rating of B or higher is preferable.
(Evaluation criteria)
A: No border is visible. B: The border is visible from 15 cm away. C: The border is visible from 30 cm away. D: The border is visible from 1.0 m away. E: The border is visible from 1.5 m away.
［吐出安定性］
インクジェットプリンター（ＩＰＳＩＯ ＧＸｅ３３００、株式会社リコー製）に作製したインクを充填して初期充填動作を実施させた。その後、ノズルチェックパターンを印刷し、ノズルチェックパターンにて吐出不良（ノズルの不吐出や吐出曲がり）が無いことを確認した。次に、記録媒体（マイペーパー、株式会社リコー製）上に印刷を行った。印刷パターンは、印刷面積が紙面全面積に対して５％となるチャートとし、１００％ｄｕｔｙで印刷した。印刷条件は、記録密度３６０ｄｐｉ、ワンパス印字とした。上記チャートを２０枚連続で印刷後、２０分間吐出を実施しない休止状態にし、これら（印刷及び休止）を５０回繰り返して、累計１０００枚印刷した。その後、ノズルチェックパターンを印刷して、吐出不良（ノズルの不吐出や吐出曲がり）の有無を確認した。具体的には、ノズルチェックパターンにおいて、白抜け、噴射乱れの有無を目視で観察し、下記評価基準に基づいて、「吐出安定性」を評価した。
（評価基準）
Ａ：白抜け・噴射乱れが認められない
Ｂ：若干の白抜け・噴射乱れが認められる
Ｃ：１スキャン目に白抜け・噴射乱れが認められる
Ｄ：全域に白抜け・噴射乱れが認められる
[Discharge stability]
The ink was filled into an inkjet printer (IPSIO GXe3300, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) to perform an initial filling operation. After that, a nozzle check pattern was printed, and it was confirmed that there was no ejection defect (nozzle non-ejection or ejection deflection) in the nozzle check pattern. Next, printing was performed on a recording medium (My Paper, manufactured by Ricoh Co., Ltd.). The printing pattern was a chart with a printing area of 5% of the total area of the paper, and printed at 100% duty. The printing conditions were a recording density of 360 dpi and one-pass printing. After printing 20 sheets of the above chart in succession, the sheet was put into a rest state in which no ejection was performed for 20 minutes, and this (printing and resting) was repeated 50 times to print a total of 1000 sheets. After that, a nozzle check pattern was printed to confirm the presence or absence of ejection defect (nozzle non-ejection or ejection deflection). Specifically, the presence or absence of whiteout and ejection disturbance in the nozzle check pattern was visually observed, and the "ejection stability" was evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: No white spots or irregular jetting are observed. B: Some white spots or irregular jetting are observed. C: White spots or irregular jetting are observed in the first scan. D: White spots or irregular jetting are observed over the entire area.
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
400 Image forming apparatus 401 Exterior of image forming apparatus 401c Cover of apparatus main body 404 Cartridge holder 410 Main tank 410k, 410c, 410m, 410y Main tanks for each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) 411 Ink storage section 413 Ink discharge port 414 Storage container case 420 Mechanical section 434 Discharge head 436 Supply tube
Claims (11)
（上記一般式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数１以上５以下のアルキル基を表し、ｎは、４以上１０以下の整数を表す。）
(In the above general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and n represents an integer of 4 to 10.)
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