JPH07145335A - Ink for ink jet recording and its production - Google Patents

Ink for ink jet recording and its production

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JPH07145335A
JPH07145335A JP29561493A JP29561493A JPH07145335A JP H07145335 A JPH07145335 A JP H07145335A JP 29561493 A JP29561493 A JP 29561493A JP 29561493 A JP29561493 A JP 29561493A JP H07145335 A JPH07145335 A JP H07145335A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
water
pigment
soluble resin
eluted
Prior art date
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Pending
Application number
JP29561493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuaki Watanabe
和昭 渡辺
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP29561493A priority Critical patent/JPH07145335A/en
Publication of JPH07145335A publication Critical patent/JPH07145335A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject ink which can give a high-quality print without detriment to nozzle clogging prevention and storage stability by mixing the essential components with a saccharide and optionally urea and adjusting the amount of the water-soluble resin in an eluted stage to a specified percentage based on the pigment. CONSTITUTION:This ink is an ink for ink jet recording comprising a pigment, a water-soluble resin, a saccharide, water and optionally urea, wherein the amount of the water-soluble resin in an eluted state in the ink is 5wt.% or below based on the pigment. This ink is produced by a combination of a step of dispersing the pigment in an aqueous solution of the water-soluble resin with a step of removing the water-soluble resin in the eluted state from the ink. This ink can provide a print of high print quality without detriment to nozzle clogging prevention and storage stability. When the amount of the water- soluble resin in an eluted state is higher than the above value, the ink too deeply penetrates into paper to lose its sufficient color density and to tend to cause blotting.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はインクジェットプリンタ
で使用する水性顔料インク、及びその製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aqueous pigment ink used in an ink jet printer and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録用インクの特性とし
て、保存中に物性値等の変化が生じないこと、微細なイ
ンク吐出ノズルを詰まらせないこと、印刷物の色濃度が
高く鮮明であること、印刷物の保存性(耐水性、耐光
性)が高いこと等が要求されている。
2. Description of the Related Art The characteristics of ink jet recording inks are that the physical property values do not change during storage, the fine ink ejection nozzles are not clogged, the color density of the printed matter is high, and the printed matter is clear. High storage stability (water resistance, light resistance), etc. are required.

【0003】従来、インクジェットプリンタで使用され
るインクは、基本的には染料と水性媒体から構成されて
いた。しかし染料の性質上、印刷物の耐光性や耐水性が
劣るという問題点があた。そこで、この問題を解決する
ため染料に代わって顔料を用いたインクの提案がなされ
ている。
Conventionally, inks used in ink jet printers have basically been composed of a dye and an aqueous medium. However, due to the nature of the dye, there is a problem that the light resistance and water resistance of the printed matter are poor. Therefore, in order to solve this problem, an ink using a pigment instead of a dye has been proposed.

【0004】顔料を使用するインクジェット記録用イン
クの分野では、信頼性確保に多くの努力が払われてき
た。顔料インクの場合、媒体に不溶な成分が含まれるこ
とから固形分の凝集が起こりやすく、また凝集が起きて
しまうと復帰が極めて困難である。特にノズルの目詰ま
り、吐出安定性の確保は大きな問題となっており、これ
らの課題を解決するためにいくつかの提案がなされてい
る。例えば特開平2−255875号公報には、吐出安
定性を確保するため媒体に溶解している分散剤(水溶性
樹脂)の濃度を2重量%以下にするという提案がなされ
おり、当該出願に関連して特開平3−210373号、
特開平4−18461号、特開平4−18462号、特
開平4−18467号、特開平4−59880号、特開
平4−126780号、特開平4−126781号、特
開平4−132775号の各公報では、インク構成物の
種類、あるいは濃度を最適化することにより、水性顔料
インクで問題となっている種々の課題、例えば印刷物の
色濃度や耐擦性、を改良しようとする試みがなされてい
る。
In the field of ink jet recording inks that use pigments, many efforts have been made to ensure reliability. In the case of a pigment ink, the solid content is likely to agglomerate because an insoluble component is contained in the medium, and if the agglomeration occurs, the recovery is extremely difficult. In particular, clogging of nozzles and securing of ejection stability are major problems, and some proposals have been made to solve these problems. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-255875 proposes that the concentration of the dispersant (water-soluble resin) dissolved in the medium is 2% by weight or less in order to ensure ejection stability, and is related to the application. Japanese Patent Laid-Open No. 3-210373,
JP-A-4-18461, JP-A-4-18462, JP-A-4-18467, JP-A-4-59880, JP-A-4-126780, JP-A-4-126781, and JP-A-4-132775 In the publication, an attempt has been made to improve various problems that are a problem with water-based pigment inks, such as color density and abrasion resistance of printed matter, by optimizing the type or density of ink constituents. There is.

【0005】また、特開平2−18472号公報では目
詰まり防止のため、乾燥、凝集防止剤としてイノシトー
ルを添加することが提案されている。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 18472/1990, it is proposed to add inositol as a drying / aggregation preventing agent to prevent clogging.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし従来技術の水性
顔料インクは、ノズルの目詰まり防止、保存安定性の確
保、吐出安定性の向上等を目的としているため、各々の
目的は達成されているものの、その印字品質は実用上満
足できる水準ではなかった。すなわち印刷物の色濃度は
低く、文字の輪郭が不鮮明(いわゆる「にじみ」という
現象)なものであった。
However, the water-based pigment inks of the prior art are aimed at preventing nozzle clogging, ensuring storage stability, improving discharge stability, and the like, so that the respective objectives have been achieved. However, the print quality was not practically satisfactory. That is, the color density of the printed matter was low and the outline of the character was unclear (so-called "bleeding" phenomenon).

【0007】また顔料インク特有の課題として、印字ム
ラというものがある。印字ムラとは、紙上での顔料粒子
の偏りからくる印字物の色濃度の乱れである。印字ムラ
も印字品質を決定付けるパラメータの一つであり、先に
あげた印刷物の色濃度、あるいはにじみと同様、高印字
品質を実現するためには解決しなければならない課題で
ある。
As a problem peculiar to the pigment ink, there is printing unevenness. The print unevenness is the disturbance of the color density of the printed matter due to the deviation of the pigment particles on the paper. Print unevenness is also one of the parameters that determine print quality, and is a problem that must be solved in order to achieve high print quality, similar to the color density or bleeding of printed matter mentioned above.

【0008】そこで本発明の目的とするところは、ノズ
ル目詰まり、保存安定性といった信頼性を損なう事な
く、印字品質が高い印刷物を提供することができるイン
クジェット記録用インク、及びその製造方法を提供する
ことである。
[0008] Therefore, an object of the present invention is to provide an ink jet recording ink capable of providing a printed matter having high printing quality without impairing reliability such as nozzle clogging and storage stability, and a method for producing the same. It is to be.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、顔料、水溶性
樹脂、糖類、及び水を含有するインクジェット記録用イ
ンクであって、インク中に溶離している水溶性樹脂の量
が顔料に対して5重量%以下であることを特徴とするイ
ンクジェット記録用インク、及び水溶性樹脂の水溶液に
顔料を分散させる工程と、インク中に溶離している水溶
性樹脂を取り除く工程とからなることを特徴とする上記
インクジェット記録用インクの製造方法である。
The present invention is an ink jet recording ink containing a pigment, a water-soluble resin, a saccharide and water, wherein the amount of the water-soluble resin eluted in the ink is relative to the pigment. And 5% by weight or less, and a step of dispersing the pigment in an aqueous solution of a water-soluble resin, and a step of removing the water-soluble resin eluted in the ink. And a method for producing the ink jet recording ink.

【0010】本発明のインク中に溶離している水溶性樹
脂の量は、顔料に対して5重量%以下、好ましくは3重
量%以下である。5重量%より高い場合、印刷時インク
が紙に深く浸透してしまい充分な色濃度が得られないば
かりか、にじみも発生しやすくなる。なお「インク中に
溶離している水溶性樹脂」とは、顔料に吸着することな
くインク中に溶解している水溶性樹脂を差し、具体的に
は超遠心機により顔料分を沈降させたとき、インク水に
含まれる水溶性樹脂のことを言う。
The amount of the water-soluble resin eluted in the ink of the present invention is 5% by weight or less, preferably 3% by weight or less based on the pigment. When the content is higher than 5% by weight, the ink penetrates deeply into the paper at the time of printing, a sufficient color density cannot be obtained, and bleeding easily occurs. Note that "water-soluble resin that is eluted in the ink" means when the water-soluble resin that is dissolved in the ink without being adsorbed to the pigment is used, and specifically when the pigment component is settled by an ultracentrifuge. , Refers to a water-soluble resin contained in ink water.

【0011】本発明のインクに使用する糖類としては、
ペントース、ヘキトース、ヘプトース、オクトース等の
単糖類、あるいは二糖類、三糖類、四糖類といった多糖
類、またはこれらの誘導体である糖アルコール、デオキ
シ酸といった還元誘導体、アルドン酸、ウロン酸といっ
た酸化誘導体、グリコセエンといった脱水誘導体、アミ
ノ酸、チオ糖等が挙げられる。多糖類とは広義の糖を指
し、アルギン酸やデキストリン、セルロース等の自然界
に広く存在する物質も含む。以上あげた糖類の中から単
独で、または2種類以上の組合せを選択して本発明の水
性顔料インクに添加する。
The saccharides used in the ink of the present invention include:
Monosaccharides such as pentose, hexose, heptose, and octose, or polysaccharides such as disaccharides, trisaccharides, and tetrasaccharides, or their derivative sugar alcohols, reduced derivatives such as deoxyacids, oxidized derivatives such as aldonic acid and uronic acid, and glycoceen. Such as dehydrated derivatives, amino acids, thiosugars and the like. Polysaccharides refers to sugars in a broad sense, and also includes substances widely existing in the natural world such as alginic acid, dextrin, and cellulose. The saccharides mentioned above may be used alone or in combination of two or more to be added to the aqueous pigment ink of the present invention.

【0012】これら糖類の含有量は、0.1〜40重量
%、好ましくは0.5〜30重量%の範囲である。0.
1重量%未満では糖類添加の効果が得られず、40重量
%を越えると水への溶解が困難になるため、好ましい結
果が得られない。
The content of these saccharides is in the range of 0.1 to 40% by weight, preferably 0.5 to 30% by weight. 0.
If it is less than 1% by weight, the effect of adding saccharides cannot be obtained, and if it exceeds 40% by weight, dissolution in water becomes difficult, so that favorable results cannot be obtained.

【0013】また、糖類に加えて尿素を併用すると、ノ
ズルの目詰まり防止に有効に作用する。顔料の分散安定
性が低く、糖類の添加のみではノズル目詰まりが充分に
防止できないとき、あるいはより高い信頼性を必要とす
るとき、尿素を添加すればインクの信頼性は飛躍的に向
上する。
When urea is used in addition to saccharides, it effectively prevents clogging of the nozzle. When the dispersion stability of the pigment is low and the nozzle clogging cannot be sufficiently prevented by only adding the saccharide, or when higher reliability is required, the reliability of the ink is remarkably improved by adding urea.

【0014】本発明のインクに使用する顔料としては、
従来公知となっている種々の無機顔料、有機顔料が使用
できる。例えば、カーボンブラック、酸化チタン等の無
機顔料、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン
顔料、アントラキノン顔料、ジオキサンジン顔料等の有
機顔料があげられる。以上列挙した各種顔料の他にも、
水に分散可能なものであれば使用でき、顔料表面を樹脂
等で処理したグラフトカーボン等の加工顔料も使用可能
である。
The pigment used in the ink of the present invention includes:
Various conventionally known inorganic pigments and organic pigments can be used. Examples thereof include inorganic pigments such as carbon black and titanium oxide, organic pigments such as azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, anthraquinone pigments and dioxazine pigments. In addition to the various pigments listed above,
Any pigment that can be dispersed in water can be used, and a processed pigment such as graft carbon whose pigment surface is treated with a resin can also be used.

【0015】顔料粒子は、粒径が10μm以下であれば
使用できるが、1μm以下であることが好ましい。粒径
が10μmを越えると粒子の沈降スピードが大きくな
り、分散状態を安定に保つことができないからである。
The pigment particles can be used if the particle size is 10 μm or less, but it is preferably 1 μm or less. This is because if the particle size exceeds 10 μm, the sedimentation speed of the particles increases and the dispersed state cannot be kept stable.

【0016】これら顔料の含有量は種類によっても異な
るが、一般的には1〜20重量%、好ましくは2〜10
重量%の範囲である。
The content of these pigments varies depending on the kind, but is generally 1 to 20% by weight, preferably 2 to 10%.
It is in the range of% by weight.

【0017】分散剤としては、顔料分散に用いる高分子
分散剤が使用でき、アミンを溶解させた水溶液に可溶な
樹脂が好ましい。例えば、アクリル系樹脂があげられ、
具体的にはスチレン−アクリル酸共重合体、アクリル酸
−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−ア
クリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチ
レン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸
−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α
−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α
−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエ
ステル共重合体、及びこれらの塩、ポリアクリル酸塩、
ポリメタクリル酸塩、ビニルナフタレン−アクリル酸共
重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、マレイン酸−
無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン
酸共重合体、及びこれらの塩等があげられる。さらにゼ
ラチン、アルブミン、カゼイン等の蛋白質、アラビアゴ
ム等の天然高分子、β−ナフタレインスルホン酸ホルマ
リン縮合物のナトリウム塩、リン酸塩等の陰イオン性高
分子、さらには、アクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化
ビニリデン、エチレン、ヒドロキシエチルアクリレー
ト、グリシジルメタクリレート等の高分子が共重合され
ていても良い。これらは、単独、あるいは2以上を組合
せて使用する。
As the dispersant, a polymer dispersant used for pigment dispersion can be used, and a resin soluble in an aqueous solution in which an amine is dissolved is preferable. For example, acrylic resin,
Specifically, styrene-acrylic acid copolymer, acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic Acid alkyl ester copolymer, styrene-α
-Methylstyrene-acrylic acid copolymer, styrene-α
-Methylstyrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, and salts thereof, polyacrylic acid salts,
Polymethacrylate, vinylnaphthalene-acrylic acid copolymer, styrene-maleic acid copolymer, maleic acid-
Examples thereof include maleic anhydride copolymers, vinylnaphthalene-maleic acid copolymers and salts thereof. Further, proteins such as gelatin, albumin and casein, natural polymers such as gum arabic, sodium salts of β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate, anionic polymers such as phosphates, further, acrylonitrile, vinyl acetate, Polymers such as vinylidene chloride, ethylene, hydroxyethyl acrylate and glycidyl methacrylate may be copolymerized. These are used alone or in combination of two or more.

【0018】前記水溶性樹脂の重量平均分子量は300
0〜50000、さらに言えば7000〜15000で
あることが好ましい。また水溶性樹脂の含有量は、使用
する顔料と水溶性樹脂との組合せによっても異なるが、
インク中に溶離している量が顔料に対して5重量%以下
であれば良く、一般的には顔料に対して2〜50重量%
使用することが望ましい。
The weight average molecular weight of the water-soluble resin is 300.
It is preferably 0 to 50,000, and more preferably 7,000 to 15,000. Further, the content of the water-soluble resin varies depending on the combination of the pigment used and the water-soluble resin,
The amount eluted in the ink may be 5% by weight or less with respect to the pigment, and generally 2 to 50% by weight with respect to the pigment.
It is desirable to use.

【0019】以上、本発明の水性顔料インクを構成する
主要成分について記載したが、その他必要に応じて、水
に不溶な樹脂エマルジョン、水溶性有機溶剤、pH調整
剤、防腐剤、防カビ剤等を添加してもよい。
Although the main components constituting the water-based pigment ink of the present invention have been described above, other water-insoluble resin emulsions, water-soluble organic solvents, pH adjusters, preservatives, antifungal agents, etc. may be used as required. May be added.

【0020】本発明に使用可能な水に不溶な樹脂エマル
ジョンとしては、ポリアクリル酸エステルエマルジョ
ン、ポリメタクリル酸エステルエマルジョン、アクリル
系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョン、スチレン
系−ブタジエン系エマルジョン、塩化ビニル系エマルジ
ョンや、内部三次元架橋したマイクロエマルジョンやそ
の中間体等があげられ、その含有量は固形分換算で0.
1〜40重量%、好ましくは1〜25重量%の範囲であ
る。水に不溶な樹脂エマルジョンを添加することにより
印字濃度の向上が図れる。
The water-insoluble resin emulsion usable in the present invention includes polyacrylic ester emulsion, polymethacrylic ester emulsion, acrylic emulsion, vinyl acetate emulsion, styrene-butadiene emulsion, vinyl chloride emulsion. And an internal three-dimensionally cross-linked microemulsion and its intermediate, and the content thereof is 0.1 in terms of solid content.
It is in the range of 1 to 40% by weight, preferably 1 to 25% by weight. The print density can be improved by adding a resin emulsion insoluble in water.

【0021】水溶性有機溶剤としては、2−ピロリド
ン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−
2−イミダゾリジノン等の含窒素化合物、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類等があげ
られる。
As the water-soluble organic solvent, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-
Examples thereof include nitrogen-containing compounds such as 2-imidazolidinone and amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide.

【0022】pH調整剤としては、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン等の有機アミン、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等の無機塩基、有機酸や鉱酸が
あげられる。
Examples of the pH adjusting agent include organic amines such as diethanolamine and triethanolamine, inorganic bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, organic acids and mineral acids.

【0023】次に本発明のインクジェット記録用のイン
クの製造方法を述べる。
Next, a method for manufacturing the ink jet recording ink of the present invention will be described.

【0024】まずアミンを含有する水に分散剤(水溶性
樹脂)を溶解し、分散剤の水溶液を調製する。ここで使
用するアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタ
ノールアミン、アミノメチルプロパノール、アンモニア
等の有機アミンが好ましい。
First, a dispersant (water-soluble resin) is dissolved in water containing an amine to prepare an aqueous solution of the dispersant. The amine used here is preferably an organic amine such as monoethanolamine, diethanolamine, aminomethylpropanol, or ammonia.

【0025】引続き上記分散剤水溶液に顔料を添加し、
よく攪拌した後分散を行う。顔料の分散には、ボールミ
ル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテー
ターミル、ヘンセルヘンシェルミキサー、コロイドミ
ル、超音波ホモジナイザー、パールミル、ジェットミ
ル、オングミル等の一般に使用されている分散機を用い
る。
Subsequently, a pigment is added to the above aqueous dispersant solution,
Disperse after stirring well. To disperse the pigment, a commonly used disperser such as a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, an agitator mill, a Henschel Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, a jet mill and an ong mill is used.

【0026】分散後、溶離している水溶性樹脂を分散液
中から取り除く。具体的手段としては、限外濾過、抽出
等があげられ、分散液中に溶離している水溶性樹脂の量
が顔料に対して5重量%以下になるまで繰り返し行う。
After the dispersion, the eluted water-soluble resin is removed from the dispersion. Specific means includes ultrafiltration, extraction and the like, which is repeatedly performed until the amount of the water-soluble resin eluted in the dispersion becomes 5% by weight or less based on the pigment.

【0027】未吸着樹脂の量を測定する方法としては、
超遠心機(80000rpm、2時間)を用いて顔料分
と顔料に吸着した分散剤を沈澱させ、上澄み液の可視紫
外吸収スペクトルを測定する。濃度既知の標準サンプル
の吸収スペクトルと比較することにより、上澄み液中の
水溶性樹脂濃度を同定する事ができる。
As a method for measuring the amount of unadsorbed resin,
The pigment component and the dispersant adsorbed to the pigment are precipitated using an ultracentrifuge (80,000 rpm, 2 hours), and the visible-UV absorption spectrum of the supernatant is measured. The water-soluble resin concentration in the supernatant can be identified by comparing with the absorption spectrum of a standard sample of known concentration.

【0028】[0028]

【作用】本発明の水性顔料インクによれば、インクの信
頼性を低下させることなく、従来技術で課題となってい
る印字品質の問題を解決することができる。すなわち、
本発明の水性顔料インクをインクジェット記録方式に使
用すると、得られる印刷物は色濃度が高く鮮明であり、
また印字ムラもほとんど発生しない。
The aqueous pigment ink of the present invention can solve the problem of print quality, which has been a problem in the prior art, without degrading the reliability of the ink. That is,
When the aqueous pigment ink of the present invention is used in an inkjet recording system, the obtained printed matter has high color density and is clear,
Also, printing unevenness hardly occurs.

【0029】本発明は、以下の様に考えれば各現象を矛
盾なく説明することができる。水性顔料インクに含まれ
る成分の中で、印字品質に一番悪影響を与えているのは
分散剤であると考えられる。分散剤は、インクの媒体で
ある水に顔料を安定に分散させるため、親水性構造部分
と疎水性構造部分を併せ持っている。この結果、インク
中に溶離している分散剤、すなわち顔料に吸着していな
い分散剤が界面活性剤として作用し、インクの紙への浸
透を促進させ、色濃度の低下、あるいはにじみの発生等
を引き起こす。そこで本発明の水性顔料インクは、イン
ク中に溶離している分散剤の量を低く抑え、高印字品質
を実現した。
According to the present invention, each phenomenon can be explained without contradiction by considering as follows. Among the components contained in the water-based pigment ink, it is considered that the dispersant has the most bad influence on the print quality. The dispersant has both a hydrophilic structure part and a hydrophobic structure part in order to stably disperse the pigment in water, which is the medium of the ink. As a result, the dispersant eluted in the ink, that is, the dispersant not adsorbed to the pigment, acts as a surfactant, promoting the penetration of the ink into the paper, lowering the color density, or causing bleeding, etc. cause. Therefore, the aqueous pigment ink of the present invention realizes high printing quality by suppressing the amount of the dispersant eluted in the ink to a low level.

【0030】しかし、分散剤の顔料に吸着している成分
と水に溶離している成分との間にはは平衡関係が成り立
っており、インク中に溶離している分散剤量が少ないと
顔料から分散剤の脱離が起こり、分散系を安定に保つこ
とができない。そこで糖や尿素をインク中に添加し、ノ
ズルでの目詰まりを防止している。糖や尿素がなぜ目詰
まり防止に効果があるかについては定かでないが、保湿
効果、凝集時に皮膜化を防止する効果、あるいはインク
中での顔料粒子との相互作用などにより、ノズルの目詰
まりが有効に防がれていると考えられる。
However, there is an equilibrium relationship between the components adsorbed on the pigment of the dispersant and the components eluted in water, and when the amount of the dispersant eluted in the ink is small, the pigment is dispersed. Therefore, the dispersant is desorbed and the dispersion system cannot be kept stable. Therefore, sugar or urea is added to the ink to prevent clogging at the nozzle. It is not clear why sugar and urea are effective in preventing clogging, but nozzle clogging may be caused by the moisturizing effect, the effect of preventing film formation during aggregation, or the interaction with pigment particles in the ink. It is considered to be effectively prevented.

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明の実施例、比較例をあげ、本発
明を具体的に説明する。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples of the present invention.

【0032】(実施例1) (顔料分散液の作成) スチレン−アクリル酸共重合体 3部 トリエタノールアミン 7部 イオン交換水 残量 上記成分を混合し、約70度に加熱して樹脂分を完全に
溶解させた。この水溶液にカーボンブラック(MA7、
三菱化成製)15部を加え、以下の条件で分散処理を行
った。
Example 1 (Preparation of Pigment Dispersion) Styrene-acrylic acid copolymer 3 parts Triethanolamine 7 parts Ion-exchanged water Remaining amount The above components are mixed and heated to about 70 ° C. to remove the resin component. It was completely dissolved. Add carbon black (MA7,
15 parts (manufactured by Mitsubishi Kasei) was added, and the dispersion treatment was performed under the following conditions.

【0033】分散機:サンドミル(安川製作所製) 粉砕メディア:ガラスビーズ(1.7mm径) メディアの充填率:1.5倍(重量) 分散時間:2時間 分散後ガラスビーズを取り除き、5μmのメンブランフ
ィルターで粗大粒子、及びゴミを除去して顔料分散液を
得た。この顔料分散液に対して限外濾過を行い、分散液
中に溶離している水溶性樹脂を除去した。濾過条件を以
下に示す。
Dispersing machine: Sand mill (Yasukawa Seisakusho) Grinding media: Glass beads (1.7 mm diameter) Media filling rate: 1.5 times (weight) Dispersion time: 2 hours After dispersion, the glass beads were removed and a 5 μm membrane was used. Coarse particles and dust were removed with a filter to obtain a pigment dispersion liquid. The pigment dispersion liquid was subjected to ultrafiltration to remove the water-soluble resin eluted in the dispersion liquid. The filtration conditions are shown below.

【0034】限外濾過装置:限外濾過システム・ミニタ
ン(ミリポア製) 分子区画量:50000 上記条件で限外濾過を行うと、顔料、及び顔料に吸着し
ている水溶性樹脂は全量濃縮液中に移るのに対し、分散
液中に溶離している水溶性樹脂は濾過液と濃縮液の双方
に分かれる。従って、濃縮液に濾過の際容積が減った分
だけアミン水溶液を加え、再び限外濾過、という操作を
繰り返せば、分散液中に溶離している水溶性樹脂の濃度
を低くすることができる。分散液中に溶離している樹脂
の量は先に述べた方法で逐一モニタリングし、樹脂の量
が顔料に対して3重量%以下になったところで限外濾過
を終了した。
Ultrafiltration device: Ultrafiltration system Minitan (Millipore) Molecular partition amount: 50,000 When ultrafiltration is performed under the above conditions, the pigment and the water-soluble resin adsorbed on the pigment are all in the concentrated liquid. On the other hand, the water-soluble resin eluting in the dispersion liquid is divided into both a filtrate and a concentrate. Therefore, the concentration of the water-soluble resin eluted in the dispersion liquid can be lowered by repeating the operation of adding the amine aqueous solution to the concentrated liquid in an amount corresponding to the decrease in the volume during filtration and again performing ultrafiltration. The amount of the resin eluted in the dispersion was monitored by the method described above, and the ultrafiltration was terminated when the amount of the resin was 3% by weight or less based on the pigment.

【0035】(インクの作成) 上記分散液 33部 スクロース 0.7部 マルチトール 6.3部 尿素 10部 イオン交換水 残量 上記成分を混合し、常温で20分間攪拌してインクを得
た。
(Preparation of Ink) Dispersion 33 parts Sucrose 0.7 part Maltitol 6.3 parts Urea 10 parts Ion-exchanged water Remaining amount The above components were mixed and stirred at room temperature for 20 minutes to obtain an ink.

【0036】(実施例2) (顔料分散液の作成) スチレン−無水マレイン酸共重合体 4部 トリエタノールアミン 10部 イオン交換水 残量 上記成分を混合し、約70度に加熱して樹脂分を完全に
溶解させた。この水溶液にカーボンブラック(MA10
0、三菱化成製)20部を加え、分散処理を行った。分
散の条件、あるいは分散後に行う限外濾過の条件は、実
施例1と同じである。
Example 2 (Preparation of Pigment Dispersion) Styrene-maleic anhydride copolymer 4 parts Triethanolamine 10 parts Ion-exchanged water Remaining amount The above components are mixed and heated to about 70 ° C. to give a resin component. Was completely dissolved. Carbon black (MA10
20 parts (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.) were added and dispersed. The conditions of dispersion or the conditions of ultrafiltration performed after dispersion are the same as in Example 1.

【0037】(インクの作成) 上記分散液 20部 ポリメタクリル酸エステル エマルジョン(固形分40%) 3部 スクロース 0.7部 マルチトール 6.3部 尿素 10部 イオン交換水 残量 上記成分を混合し、常温で20分間攪拌してインクを得
た。
(Preparation of ink) Dispersion 20 parts Polymethacrylate emulsion (solid content 40%) 3 parts Sucrose 0.7 parts Maltitol 6.3 parts Urea 10 parts Ion-exchanged water Remaining amount The above components are mixed. Then, the ink was obtained by stirring at room temperature for 20 minutes.

【0038】(実施例3)顔料分散液は実施例1と同じ
ものを使用し、インク作成時、スクロース及びマルチト
ールの替わりにキシロース4部を添加した。
Example 3 The same pigment dispersion as in Example 1 was used, and 4 parts of xylose was added instead of sucrose and maltitol at the time of ink preparation.

【0039】(実施例4) (顔料分散液の作成) スチレン−アクリル酸共重合体 2.5部 トリエタノールアミン 5部 イオン交換水 残量 上記成分を混合し、約70度に加熱して樹脂分を完全に
溶解させた。この水溶液にカーボンブラック(MA7、
三菱化成製)25部を加え、以下の条件で分散処理を行
った。
Example 4 (Preparation of Pigment Dispersion) Styrene-acrylic acid copolymer 2.5 parts Triethanolamine 5 parts Ion-exchanged water Remaining amount The above components are mixed and heated to about 70 ° C. to form a resin. The minutes were completely dissolved. Add carbon black (MA7,
25 parts of Mitsubishi Kasei Co., Ltd. was added, and dispersion treatment was performed under the following conditions.

【0040】分散機:サンドミル(安川製作所製) 粉砕メディア:ガラスビーズ(1.7mm径) メディアの充填率:1.5倍(重量) 分散時間:2時間 分散後、ガラスビーズを取り除き、5μmのメンブラン
フィルターで粗大粒子、及びゴミを除去し、顔料分散液
を得た。引続き塩化メチレンを用いて抽出を行い、分散
液中に溶離している水溶性樹脂を取り除いた。
Dispersing machine: Sand mill (manufactured by Yasukawa Seisakusho) Crushing media: Glass beads (1.7 mm diameter) Media filling rate: 1.5 times (weight) Dispersion time: 2 hours After dispersion, the glass beads were removed to 5 μm. Coarse particles and dust were removed with a membrane filter to obtain a pigment dispersion. Subsequently, extraction was performed with methylene chloride to remove the water-soluble resin eluted in the dispersion liquid.

【0041】(インクの作成) 上記分散液 20部 α−シクロデキストリン 3部 イオン交換水 残量 上記成分を混合し、常温で20分間攪拌してインクを得
た。
(Preparation of ink) 20 parts of the above dispersion liquid 3 parts of α-cyclodextrin Ion-exchanged water Remaining amount The above components were mixed and stirred at room temperature for 20 minutes to obtain an ink.

【0042】(比較例1)実施例1の製造工程のうち限
外濾過を省略したインクで、その他の処方は実施例1と
同じである。
(Comparative Example 1) The ink in which the ultrafiltration was omitted in the manufacturing process of Example 1, and the other formulation was the same as that of Example 1.

【0043】(比較例2)実施例2の製造工程のうち限
外濾過を省略したインクで、その他の処方は実施例2と
同じである。
(Comparative Example 2) An ink in which ultrafiltration was omitted in the manufacturing process of Example 2 and the other formulation was the same as that of Example 2.

【0044】(比較例3)実施例1のインクに含有され
るスクロース、マルチトール、及び尿素をグリセリン1
0部に変え、その他は同様の処方で製造したインクであ
る。
(Comparative Example 3) Glycerin 1 was used as sucrose, maltitol and urea contained in the ink of Example 1.
The ink was manufactured with the same formulation except for 0 part.

【0045】以上得られたインクを用いて、以下に示す
評価を行った。
Using the inks obtained above, the following evaluations were carried out.

【0046】(評価1)目詰まり特性 インクジェットプリンタMJ−500(セイコーエプソ
ン(株)製)のインクカートリッジに所定のインクを充
填し、10分間連続して英数文字を印字した後、プリン
タを停止し、キャップをせずに40℃、25%RHの環
境下、2週間放置した。放置後再び英数文字を印字し、
放置前と同等の印字が得られるまでに要した目詰まり復
帰動作の回数を調べた。
(Evaluation 1) Clogging property The ink cartridge of the ink jet printer MJ-500 (manufactured by Seiko Epson Corp.) is filled with a predetermined ink, and after printing the alphanumeric characters continuously for 10 minutes, the printer is stopped. Then, it was left for 2 weeks in an environment of 40 ° C. and 25% RH without a cap. After leaving it, print alphanumeric characters again,
The number of times of the clogging recovery operation required until the print equivalent to that before leaving was obtained was examined.

【0047】○:0〜2回の復帰動作で初期と同等の印
字が可能 △:3〜5回の復帰動作で初期と同等の印字が可能 ×:6回以上の復帰動作でも初期と同等の印字が不可能 (評価2)保存安定性 インク50ccをラボラン・スクリュウ管瓶に採取し、
50℃にて2ヶ月間放置した。放置前後の平均粒径を比
較し、以下の基準にしたがって保存安定性を評価した。
◯: Printing equivalent to the initial printing is possible with the returning operation 0 to 2 times Δ: Printing equivalent to the initial printing is possible with the returning operation 3 to 5 times ×: Equivalent to the initial printing even with the returning operation 6 times or more Printing is not possible (Evaluation 2) Storage stability 50 cc of ink is collected in a Laborin screw bottle,
It was left at 50 ° C. for 2 months. The average particle size before and after standing was compared, and the storage stability was evaluated according to the following criteria.

【0048】○:平均粒径の増加が10%以下 △:平均粒径の増加が10〜20% ×:平均粒径の増加が20%を超える (評価3)印字品質(にじみ) 以下の10紙にMJ−500で印字を行い、にじみの有
無を以下の判定基準に従って評価した。
◯: Increase in average particle size is 10% or less Δ: Increase in average particle size is 10 to 20% ×: Increase in average particle size exceeds 20% (Evaluation 3) Printing quality (bleeding) The paper was printed with MJ-500, and the presence or absence of bleeding was evaluated according to the following criteria.

【0049】評価紙 (1)Xerox P(富士Xerox(株)) (2)Ricopy 6200(リコー(株)) (3)EPP(セイコーエプソン(株)) (4)Xerox R(富士Xerox(株)、再生紙) (5)やまゆり(本州製紙(株)、再生紙) (6)Conqueror Laid(ヨーロッパ紙) (7)Rapid Copy(ヨーロッパ紙) (8)Modo Copy(ヨーロッパ紙) (9)Neenah Bond(アメリカ紙) (10)Xerox 4024 3R721(アメリカ紙) 評価 ○:にじみがなく印字が鮮明 △:ヒゲ状のにじみがが発生 ×:文字の輪郭がはっきりしないほどにじむ (評価4)印字品質(OD値) 上記10紙にMJ−500で印字を行い、Macbet
h PCMIIで10ポイントのOD値を測定し、その平
均値を以下の判断基準にしたがって評価した。
Evaluation Paper (1) Xerox P (Fuji Xerox Co., Ltd.) (2) Riccopy 6200 (Ricoh Co., Ltd.) (3) EPP (Seiko Epson Co., Ltd.) (4) Xerox R (Fuji Xerox Co., Ltd.) , Recycled paper) (5) Yamayuri (Recycled paper from Honshu Paper Co., Ltd.) (6) Conqueror Laid (European paper) (7) Rapid Copy (European paper) (8) Modo Copy (European paper) (9) Neenah Bond (American paper) (10) Xerox 4024 3R721 (American paper) Evaluation ◯: No bleeding and clear printing Δ: Scratch-like bleeding occurs X: Blurring to the extent that the outline of characters is not clear (Evaluation 4) Printing quality (OD) Value) Printed on the above 10 papers with MJ-500, and
The OD value of 10 points was measured by h PCMII, and the average value was evaluated according to the following criteria.

【0050】○:OD値1.4以上 △:OD値1.2以上 ×:OD値1.2未満 (評価5)印字ムラ 上記10紙にMJ−500で印字を行い、(株)コニカ
製、サクラマイクロデンシトメータを使用して、スリッ
ト幅200μm×20μmで塗りつぶし印字部1mmを
測定する。そのときのOD値の最大値と最小値の差によ
って以下の判断基準にしたがって評価した。
◯: OD value of 1.4 or more Δ: OD value of 1.2 or more ×: OD value of less than 1.2 (Evaluation 5) Printing unevenness The above 10 papers were printed with MJ-500 and manufactured by Konica Corporation. Using a Sakura Micro Densitometer, 1 mm of the filled and printed portion is measured with a slit width of 200 μm × 20 μm. The difference between the maximum and minimum OD values at that time was evaluated according to the following criteria.

【0051】○:印字ムラがない(0.2未満) △:印字ムラがわずかにある(0.5以下) ×:印字ムラが目立つ(0.5以上)◯: No printing unevenness (less than 0.2) Δ: Slight printing unevenness (0.5 or less) ×: Printing unevenness is noticeable (0.5 or more)

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】評価結果について説明する。The evaluation result will be described.

【0054】まず、インクの構成要素が同じ実施例1と
比較例1を比較する。目詰まり、保存安定性について
は、実施例1、比較例1とも実使用レベルを満足してい
る。一方印刷物の印字品質は、実施例1ではどの項目も
○であるのに対し、比較例1では△又は×の評価であ
る。実施例1と比較例1とが異なる点は限外濾過を行う
かどうかという点であり、限外濾過の結果、インク中に
溶離している水溶性樹脂の量が8重量%(比較例1、顔
料に対する濃度)から3重量%(実施例1、同)にまで
下がっている。従って、インク中の溶離水溶性樹脂の濃
度を低く抑えることにより印字品質が向上することが確
認できる。
First, Example 1 and Comparative Example 1 having the same ink constituents will be compared. Regarding the clogging and storage stability, both Example 1 and Comparative Example 1 satisfy the actual use level. On the other hand, the print quality of the printed matter is ◯ in all of the items in Example 1, and is evaluated as Δ or X in Comparative Example 1. The difference between Example 1 and Comparative Example 1 is whether or not ultrafiltration is performed. As a result of ultrafiltration, the amount of water-soluble resin eluted in the ink is 8% by weight (Comparative Example 1 , The concentration relative to the pigment) to 3% by weight (Example 1, the same). Therefore, it can be confirmed that the print quality is improved by suppressing the concentration of the eluted water-soluble resin in the ink to a low level.

【0055】実施例2と比較例2についても同様で、異
なった顔料−分散剤(水溶性樹脂)の系で同様な実験を
行ったものある。ここで得られた結果も実施例1、比較
例1の場合と同様である。すなわち、インク中の溶離水
溶性樹脂の濃度を低く抑えることにより印字品質は向上
する。
The same applies to Example 2 and Comparative Example 2, and the same experiment was conducted using different pigment-dispersant (water-soluble resin) systems. The results obtained here are the same as those in Example 1 and Comparative Example 1. That is, the print quality is improved by keeping the concentration of the eluted water-soluble resin in the ink low.

【0056】実施例3はインクに添加する糖の種類を変
えた例、実施例4は糖の種類を変え、かつ尿素を添加し
なかった例である。実施例3、4とも、印刷物の印字品
質は全項目で○の評価である。一方、目詰まり、保存安
定性についても実使用に耐えるレベルを確保している。
Example 3 is an example in which the type of sugar added to the ink is changed, and Example 4 is an example in which the type of sugar is changed and urea is not added. In all of Examples 3 and 4, the print quality of the printed matter was evaluated as ◯ in all items. On the other hand, we have secured a level that can withstand actual use in terms of clogging and storage stability.

【0057】比較例3は、糖、尿素とも添加せず、保湿
剤として一般的に使用されているグリセリンを添加した
例である。溶離水溶性樹脂の濃度が低いので印字品質は
○の評価だが、目詰まり、保存安定性の評価が×となっ
ている。
Comparative Example 3 is an example in which glycerin which is generally used as a moisturizer is added without adding sugar and urea. The print quality is rated as O because the concentration of the water-soluble resin is low, but clogging and storage stability are rated as X.

【0058】以上の説明より明らかな様に、本発明の各
実施例のインクはノズルの目詰まり防止、保存安定性の
点で充分実使用に耐えられる性能を有しながら、高印字
品質をも同時に実現している。一方比較例としてあげた
インクは、目詰まり特性、保存安定性は実使用レベルで
あるものの印字品質が悪い、あるいはその逆で、信頼性
と高印字品質とを両立できていないことがわかる。
As is clear from the above description, the inks of the respective examples of the present invention have a high print quality while having the ability to withstand practical use in terms of prevention of nozzle clogging and storage stability. It is realized at the same time. On the other hand, the inks given as the comparative examples show that the printing quality is poor although the clogging characteristics and the storage stability are at the actual use level, or vice versa, and it is not possible to achieve both reliability and high printing quality.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、ノズルの目詰まり防
止、保存安定性を損なう事なく、印刷物の色濃度が高
く、かつ印字ムラが少ないインクを提供することができ
る。
According to the present invention, it is possible to provide an ink having a high color density of printed matter and little print unevenness without preventing nozzle clogging and impairing storage stability.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 顔料、水溶性樹脂、糖類、及び水を含有
するインクジェット記録用インクであって、インク中に
溶離している水溶性樹脂の量が顔料に対して5重量%以
下であることを特徴とするインクジェット記録用イン
ク。
1. An ink-jet recording ink containing a pigment, a water-soluble resin, a saccharide, and water, wherein the amount of the water-soluble resin eluted in the ink is 5% by weight or less based on the pigment. An ink for inkjet recording characterized by:
【請求項2】 顔料、水溶性樹脂、糖類、尿素、及び水
からなるインクジェット記録用インクであって、インク
中に溶離している水溶性樹脂の量が顔料に対して5重量
%以下であることを特徴とするインクジェット記録用イ
ンク。
2. An inkjet recording ink comprising a pigment, a water-soluble resin, a saccharide, urea, and water, wherein the amount of the water-soluble resin eluted in the ink is 5% by weight or less based on the pigment. An inkjet recording ink characterized by the above.
【請求項3】 糖類が単糖類、二糖類、多糖類、及びこ
れらの誘導体の中から選ばた1種類、または2種類以上
の混合物であり、その含有量が0.1〜40重量%の範
囲であることを特徴とする請求項1、及び2記載のイン
クジェット記録用インク。
3. The saccharide is one kind or a mixture of two or more kinds selected from monosaccharides, disaccharides, polysaccharides, and derivatives thereof, and the content thereof is in the range of 0.1 to 40% by weight. The ink for ink jet recording according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 水溶性樹脂が、分子内に親水性構造部分
と疎水性構造部分とを共に有する重合体であり、その分
子量が3000〜50000の範囲であることを特徴と
する請求項1、及び2記載のインクジェット記録用イン
ク。
4. The water-soluble resin is a polymer having both a hydrophilic structure portion and a hydrophobic structure portion in the molecule, and the molecular weight thereof is in the range of 3,000 to 50,000. 2. The ink jet recording ink according to 2 and 3.
【請求項5】 請求項1乃至4記載のインクジェット記
録用インクの製造方法であって、少なくとも、水溶性樹
脂の水溶液に顔料を分散させる工程と、インク中に溶離
している水溶性樹脂を取り除く工程とからなることを特
徴とするインクジェット記録用インクの製造方法。
5. The method for manufacturing an ink jet recording ink according to claim 1, wherein at least a step of dispersing a pigment in an aqueous solution of a water-soluble resin and removing the water-soluble resin eluted in the ink. A method for producing an ink for inkjet recording, comprising the steps of:
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