[go: up one dir, main page]

JP6260371B2 - Ink jet ink, ink cartridge using the ink, and image recording apparatus - Google Patents

Ink jet ink, ink cartridge using the ink, and image recording apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP6260371B2
JP6260371B2 JP2014049865A JP2014049865A JP6260371B2 JP 6260371 B2 JP6260371 B2 JP 6260371B2 JP 2014049865 A JP2014049865 A JP 2014049865A JP 2014049865 A JP2014049865 A JP 2014049865A JP 6260371 B2 JP6260371 B2 JP 6260371B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
particles
water
resin
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014049865A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015174868A (en
Inventor
尚史 羽橋
尚史 羽橋
岡田 崇
崇 岡田
正行 小谷野
正行 小谷野
井上 智博
智博 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2014049865A priority Critical patent/JP6260371B2/en
Publication of JP2015174868A publication Critical patent/JP2015174868A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6260371B2 publication Critical patent/JP6260371B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)

Description

本発明は、透明被記録媒体および着色被記録媒体への作像に適したインクに関する。   The present invention relates to an ink suitable for forming an image on a transparent recording medium and a colored recording medium.

インクジェットプリンターは、低騒音、低ランニングコスト、カラー印刷が容易などの利点を有するため、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。
近年では、家庭用のみならず、例えばディスプレイ、ポスター、掲示板など産業用途にも利用されている。
しかし、産業用途の場合、被記録媒体は紙に限定されておらず透明なものから着色されているものまで幅広く用いられている。これらの媒体に白を表現する場合やカラーインクで着色する場合、被記録媒体の透明性や着色をインクで隠蔽し、被記録媒体の色をインクで十分に隠蔽する必要がある。
Ink jet printers have advantages such as low noise, low running cost, and easy color printing, and are therefore widely used as digital signal output devices in general households.
In recent years, it is used not only for home use but also for industrial use such as a display, a poster, and a bulletin board.
However, in the case of industrial use, the recording medium is not limited to paper and is widely used from transparent to colored. When expressing white on these media or coloring with color ink, it is necessary to conceal the transparency and coloring of the recording medium with ink and sufficiently conceal the color of the recording medium with ink.

そのため、透明被記録媒体や着色被記録媒体に白色を表現するために白色インクが用いられている。また、カラーインクは一般的な被記録媒体(インク吸収性を有する被記録媒体)に用いるインクと共通化するため、被記録媒体への隠蔽力を上げるために白色インクをカラーインクの下地として印字することでカラーの発色を向上させている。 Therefore, white ink is used to express white on a transparent recording medium or a colored recording medium. In addition, since color ink is used in common with ink used for general recording media (recording media having ink absorptivity), white ink is printed as the background of the color ink to increase the hiding power on the recording media. This improves the color development.

このような白色インクには、屈折率が高く白色度が出やすい酸化チタンを色材として用いられている。酸化チタンは無機顔料であり、表面がイオン性を帯びているため水と馴染みやすく、水溶性顔料分散剤の吸着を促しやすく、水性インクに用いると分散しやすい利点がある。 In such a white ink, titanium oxide having a high refractive index and a high degree of whiteness is used as a color material. Titanium oxide is an inorganic pigment, and since it has an ionic surface, it is easily compatible with water, facilitates adsorption of a water-soluble pigment dispersant, and has an advantage of being easily dispersed when used in aqueous ink.

しかし、酸化チタンは水に対して比重が大きいため沈降しやすく、インクジェットインクの粘度が小さいと沈降速度が速くなってしまい数日で分離が進んでしまう。
白色度を出すためには、可視光を散乱させ易くするために顔料の平均粒径が200〜300nmであることが好ましい。このような粒径の粒子は、コロイド粒子に対して粒径が大きいためブラウン運動による粒子の拡散が起こりにくく、また、粒子重量に対しての表面積が減少するため、粒子表面のイオン性による電荷反発が少なく沈降しやすい。
さらに安定に分散させても、電荷反発物質を中心に分散するため排斥された顔料粒子が最密充填で配列して沈降してしまい、ハードケーキを形成して再分散性を失わせてしまう。
However, since titanium oxide has a large specific gravity with respect to water, it tends to settle, and if the viscosity of the ink-jet ink is small, the sedimentation speed increases and separation proceeds in a few days.
In order to obtain whiteness, the average particle diameter of the pigment is preferably 200 to 300 nm in order to facilitate scattering of visible light. Particles with such a particle size have a larger particle size than colloidal particles, so that diffusion of particles due to Brownian motion is unlikely to occur, and since the surface area with respect to the particle weight decreases, the charge due to ionicity on the particle surface Less rebound and easy to settle.
Even if the particles are dispersed stably, the dispersed pigment particles are dispersed in the closest packing because of being dispersed mainly in the charge repellent substance, and a hard cake is formed and the redispersibility is lost.

このようなことから粒子体積当たりの重量が少ない中空粒子を白色顔料に利用することが検討されている。中空粒子はインク中においては中空内に水やインクの溶剤成分が入り、粒径当たりの体積に対して比重が軽く、分散性が良好な粒子となっている。 For these reasons, the use of hollow particles having a small weight per particle volume as a white pigment has been studied. In the ink, hollow particles contain water and a solvent component of ink in the hollow, have a light specific gravity with respect to the volume per particle diameter, and have good dispersibility.

中空粒子としては樹脂からなる有機品と、金属酸化物からなる無機品が存在している。例えば、特許文献1には金属酸化物からなる無機中空粒子をインクジェットに利用する光硬化インクに適用したものが開示されている。
しかし、このような中空粒子はインク中の溶剤が中空内部に入り込んでしまうため光硬化した場合に中空内はインクに含まれるモノマーで満たされた形で硬化してしまい白色度を示さない。
As hollow particles, there are organic products made of resins and inorganic products made of metal oxides. For example, Patent Document 1 discloses one in which inorganic hollow particles made of a metal oxide are applied to a photocurable ink that is used for inkjet.
However, such hollow particles are hardened in a form filled with the monomer contained in the ink when photocured because the solvent in the ink enters the hollow interior, and does not show whiteness.

また、特許文献2には中空樹脂粒子と無機中空粒子を併用した水系のインクが開示されている。しかし、インクに高沸点溶剤を含むと中空内の溶剤の乾燥が遅くなってしまい白色性の発現に時間が掛かってしまうため、印字直後から中空粒子の乾燥までの期間に白色度が変化し続けてしまう。
Patent Document 2 discloses a water-based ink in which hollow resin particles and inorganic hollow particles are used in combination. However, if the ink contains a high boiling point solvent, the drying of the solvent in the hollow becomes slow and it takes time to develop the whiteness, so the whiteness continues to change during the period from printing to the drying of the hollow particles. End up.

本発明は、分散安定性及び白色度安定性を向上させた無機中空粒子を用いた水性インクの提供を目的とする。
An object of the present invention is to provide an aqueous ink using inorganic hollow particles having improved dispersion stability and whiteness stability.

上記課題は、本発明の「被記録媒体に作像するインクであって、該インクは、少なくとも水、水溶性有機溶剤、無機中空粒子、樹脂中実粒子を含有し、前記水溶性有機溶剤は、沸点が250℃以下の溶剤のみからなることを特徴とするインクジェットインク」によって解決される。
The above-mentioned problem is the “ink for forming an image on a recording medium of the present invention, and the ink contains at least water, a water-soluble organic solvent, inorganic hollow particles, and resin solid particles. This is solved by an “ink-jet ink characterized by comprising only a solvent having a boiling point of 250 ° C. or lower”.

以下の詳細かつ具体的な説明から理解されるように、本発明によれば、無機中空粒子を用い、分散安定性及び白色度安定性を向上させた水性インクを提供できる。
As will be understood from the following detailed and specific description, according to the present invention, an aqueous ink using inorganic hollow particles and having improved dispersion stability and whiteness stability can be provided.

本発明のインクカートリッジ一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the ink cartridge of this invention. 図1のインクカートリッジの変形例を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a modification of the ink cartridge in FIG. 1. 本発明のインクジェット記録装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the inkjet recording device of this invention. インクジェット記録装置の画像形成部の拡大概略図である。FIG. 3 is an enlarged schematic view of an image forming unit of the ink jet recording apparatus.

本発明は、下記(1)に示されるインクジェットインクに係るものであるが、発明の実施形態としては下記の(2)〜(7)も含むものである。
(1)被記録媒体に作像するインクであって、該インクは、少なくとも水、水溶性有機溶剤、無機中空粒子、樹脂中実粒子を含有し、前記水溶性有機溶剤は、沸点が250℃以下の溶剤のみからなることを特徴とするインクジェットインク。
(2)さらに、樹脂中空粒子を含有することを特徴とする前記(1)項に記載のインクジェットインク。
(3)さらに、有機白色顔料粒子を含有し、該有機白色顔料粒子が非中空であることを特徴とする前記(1)項または(2)項に記載のインクジェットインク。
(4)前記水溶性有機溶剤は、沸点が200℃以下である成分を50質量%以上含有することを特徴とする前記(1)項乃至(3)項のいずれかに記載のインクジェットインク。
(5)前記沸点が200℃以下の水溶性有機溶剤成分が、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール及び/または2,3−ブタンジオールを含むことを特徴とする前記(4)項に記載のインクジェットインク。
(6)前記(1)項乃至(5)項のいずれかに記載のインクジェットインクを含有してなるインクカートリッジ。
(7)インクを収容したインクカートリッジ、インクを吐出させるための記録ヘッドを備えた画像記録装置であって、該インクが前記(1)項乃至(5)項のいずれかに記載のインクであることを特徴とするインクジェット方式の画像記録装置。
The present invention relates to the ink-jet ink shown in the following (1), but embodiments of the invention also include the following (2) to (7).
(1) An ink for forming an image on a recording medium, and the ink contains at least water, a water-soluble organic solvent, inorganic hollow particles, and resin solid particles, and the water-soluble organic solvent has a boiling point of 250 ° C. An ink-jet ink comprising only the following solvent.
(2) The inkjet ink as described in (1) above, further comprising resin hollow particles.
(3) The inkjet ink according to (1) or (2), further comprising organic white pigment particles, wherein the organic white pigment particles are non-hollow.
(4) The inkjet ink according to any one of (1) to (3) above, wherein the water-soluble organic solvent contains 50% by mass or more of a component having a boiling point of 200 ° C. or less.
(5) In the above item (4), the water-soluble organic solvent component having a boiling point of 200 ° C. or less contains 3-methoxy-3-methyl-1-butanol and / or 2,3-butanediol. The inkjet ink as described.
(6) An ink cartridge comprising the inkjet ink according to any one of (1) to (5).
(7) An image recording apparatus including an ink cartridge containing ink and a recording head for discharging ink, wherein the ink is the ink according to any one of (1) to (5). An ink jet type image recording apparatus.

本発明に用いるインクは、被記録媒体上にインクを付着させ作像する画像記録に用いるインクとして、水、無機中空粒子、樹脂中実粒子と、沸点が250℃を以下の水溶性有機溶剤のみから構成されている。
無機中空粒子を水系インクで用いることで白色度の発現と顔料成分の沈降を抑制し、インクの白色度の発色性と保存安定性の両立が可能となる。
The ink used in the present invention includes only water, inorganic hollow particles, resin solid particles, and a water-soluble organic solvent having a boiling point of 250 ° C. or lower as an image recording ink for forming an image by attaching the ink on a recording medium. It is composed of
By using the inorganic hollow particles in the water-based ink, it is possible to suppress the expression of whiteness and the precipitation of the pigment component, and to achieve both the whiteness coloring property and the storage stability of the ink.

また近年、揮発性有機化合物(以下「VOC」ということがある)が問題視されている。VOCは常温常圧で大気中に容易に揮発する有機化学物質の総称であり、WHOの定義から狭義の揮発性有機化合物は沸点が50℃〜260℃の有機溶剤を示している。
VOC排出量の発生源として、塗料、洗浄剤、接着剤、インキからのVOC排出が全体の75%を占め、業種別に見ても、塗料等を多く扱う業種からの排出が多い。従来、非多孔質基材に対して良好な画像を形成するインクジェットインクは、揮発性有機溶剤を主溶媒としたソルベントインクであったため、印字に伴いインク由来のVOCが多く発生していた。
In recent years, volatile organic compounds (hereinafter sometimes referred to as “VOC”) have been regarded as problems. VOC is a general term for organic chemical substances that readily volatilize in the atmosphere at normal temperature and pressure. From the definition of WHO, a volatile organic compound in a narrow sense indicates an organic solvent having a boiling point of 50 ° C to 260 ° C.
VOC emissions from paints, cleaning agents, adhesives, and inks account for 75% of the total sources of VOC emissions, and even by industry, there are many emissions from industries that handle a lot of paint. Conventionally, inkjet inks that form good images on non-porous substrates have been solvent inks containing a volatile organic solvent as the main solvent, so that many VOCs derived from the ink have been generated with printing.

本発明のインクは水を溶媒として用いることで乾燥時に発生する有機物量を低減することができ、非多孔質基材への印字に用いられているエーテル系溶剤系印字に比べVOCを低減できる。
さらに、沸点が250℃以上の水溶性有機溶剤を含まないことで、無機中空粒子や樹脂中空粒子中に残留する有機溶剤の乾燥性を向上させることができ、白色度の発現速度を上げることが可能となる。
また、乾燥工程のヒーター熱量を低減することができ、乾燥後のインク塗膜に残留する有機溶剤量を低減させることができるため、インク塗膜の擦過性や耐溶剤性を向上させることができる。このインク中に樹脂中実粒子を含むことで非多孔質基材に対して水性インクであっても白色顔料を定着させる働きを示す。
The ink of the present invention can reduce the amount of organic matter generated at the time of drying by using water as a solvent, and can reduce VOC as compared with ether-based solvent-based printing used for printing on a non-porous substrate.
Furthermore, by not containing a water-soluble organic solvent having a boiling point of 250 ° C. or higher, it is possible to improve the drying property of the organic solvent remaining in the inorganic hollow particles and the resin hollow particles, and to increase the whiteness expression rate. It becomes possible.
Further, the amount of heater heat in the drying process can be reduced, and the amount of organic solvent remaining in the ink coating film after drying can be reduced, so that the scratch resistance and solvent resistance of the ink coating film can be improved. . By including resin solid particles in the ink, the ink exhibits a function of fixing a white pigment to a non-porous substrate even if it is an aqueous ink.

さらに、インクに用いられている水溶性有機溶剤が、沸点が200℃以下である成分を50質量%以上含有することで、さらに耐擦過性を向上させることができ、塗膜特性の向上やヒーター温度の低下による乾燥に掛かるエネルギー量の低減ができる。
このような水溶性有機溶剤として、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノールと2,3−ブタンジオールの少なくとも一方を含むインクを用いることで、インクの水との親和性があがり保湿力が向上する。そのためインクジェットヘッドでのインクの乾燥を抑え、吐出曲がりや不吐出といったノズル不良を抑制することができる。
Furthermore, when the water-soluble organic solvent used in the ink contains 50% by mass or more of a component having a boiling point of 200 ° C. or less, the scratch resistance can be further improved, and the coating film characteristics can be improved and the heater can be improved. The amount of energy required for drying due to a decrease in temperature can be reduced.
By using an ink containing at least one of 3-methoxy-3-methyl-1-butanol and 2,3-butanediol as such a water-soluble organic solvent, the affinity with the water of the ink is increased, and the moisture retention power is increased. improves. For this reason, it is possible to suppress the drying of the ink in the ink jet head and to suppress the nozzle failure such as the discharge bending or the non-discharge.

このようなインクと乾燥方法を用いることで、VOCの発生が少なく低エネルギーで非多孔質基材に良好な画像を形成する記録方法を提案することができ、この記録方法を用いた画像記録装置を提供することで、非多孔質基材に好ましい画質を環境に低負荷で提供することができる。 By using such an ink and a drying method, it is possible to propose a recording method for forming a good image on a non-porous substrate with low energy generation and low energy, and an image recording apparatus using this recording method By providing this, it is possible to provide a favorable image quality for the non-porous substrate with a low load on the environment.

以下に本発明の実施形態を示す。
本発明に用いるインクは、被記録媒体上にインクを付着させ作像する画像記録に用いるインクであり、水、無機中空粒子、樹脂中実粒子と、沸点が250℃以下の水溶性有機溶剤から構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below.
The ink used in the present invention is an ink used for image recording in which an ink is attached to a recording medium to form an image, and is composed of water, inorganic hollow particles, resin solid particles, and a water-soluble organic solvent having a boiling point of 250 ° C. or less. It is configured.

まず、本発明で用いる色材について説明する。
本発明における中空粒子とは、中央の空間が気体や液体などの流動体であり、その外側を固体で包んでいる構造であり、粒子の中央部が固体である一般的なコアシェル構造ではない。
First, the color material used in the present invention will be described.
The hollow particle in the present invention is a structure in which a central space is a fluid such as a gas or a liquid and the outside thereof is covered with a solid, and is not a general core-shell structure in which the central part of the particle is a solid.

本発明のインクにおいては、無機中空粒子または樹脂中空粒子の内部が乾燥過程を経ることで気体となり、包んでいる固体との屈折率の差を発現することで光の散乱を起こし、白く見えることにより白色度が向上する。そのためコア部が気体と置き換わらないコアシェル樹脂では十分な白色度が得られない。 In the ink of the present invention, the inside of the inorganic hollow particles or resin hollow particles becomes a gas through a drying process, and the difference in refractive index with the encapsulating solid is expressed to cause light scattering and appear white. Improves whiteness. Therefore, sufficient whiteness cannot be obtained with a core-shell resin in which the core portion does not replace gas.

<無機中空粒子>
本発明のインクジェット記録用インク(以下単に「インク」ということがある。)に用いられる無機中空粒子は、殻となる材料が白色となることが望まれるため、着色の少ない酸化物、窒化物、酸化窒化物が好ましい。
例えば、チタン、シリコン、アルミニウム、ジルコニウム、ストロンチウムの酸化物、窒化物、酸化窒化物を挙げることができ、これらのなかでも屈折率の観点から二酸化チタン、二酸化ジルコニウムが好ましく、粒子の加工性の面から二酸化シリコンが好ましい。無機中空粒子は中空加工が難しいため二酸化シリコンが入手性と性能のバランスが良く、望ましい。
<Inorganic hollow particles>
The inorganic hollow particles used in the inkjet recording ink of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “ink”) are desired to have a white shell material. Oxynitrides are preferred.
Examples include titanium, silicon, aluminum, zirconium, strontium oxides, nitrides, and oxynitrides. Among these, titanium dioxide and zirconium dioxide are preferred from the viewpoint of refractive index, and the workability of the particles. To silicon dioxide are preferred. Since inorganic hollow particles are difficult to hollow, silicon dioxide is desirable because it has a good balance between availability and performance.

また、インク中で沈殿または浮上分離しないことが望まれるため、インク液の比重とほぼ同等の比重を有するものが好ましい。しかし、無機物の比重は、樹脂と比べると重たいため、中空率を大きくし殻の厚みを薄くすることで無機物の相対重量を減らし、粒子の比重を軽くすることが好ましい。 In addition, since it is desired that the ink does not precipitate or float and separate, it is preferable to have a specific gravity approximately equal to that of the ink liquid. However, since the specific gravity of the inorganic substance is heavier than that of the resin, it is preferable to reduce the relative weight of the inorganic substance and reduce the specific gravity of the particles by increasing the hollow ratio and reducing the thickness of the shell.

また、粒子は大きくなるほどブラウン運動の影響が小さくなり沈降しやすくなるため、無機中空粒子の粒径を小さくするほど沈降を抑制することができる。しかし、白色度を発現するには二次粒子として粒径200nm以上が求められる。そのため二次粒子の粒径として200nm以上800nm未満が好ましい。 Moreover, since the influence of Brownian motion becomes smaller and the particles are more likely to settle as the particles become larger, the sedimentation can be suppressed as the particle size of the inorganic hollow particles is reduced. However, in order to express whiteness, a particle size of 200 nm or more is required as secondary particles. Therefore, the particle size of the secondary particles is preferably 200 nm or more and less than 800 nm.

このような無機中空粒子の一次粒子は小さいほど分散性が安定するが、殻の膜厚を薄くする限界があるため適度に大きい方が良く、二次凝集したものの屈折より一次粒子の屈折の方が安定して白色度が得られるため、一次粒子の粒径は40nm以上200nmが好ましい。
これら粒子の粒径は乾燥粉体や一次粒子なら透過型電子顕微鏡、二次粒子なら反射型電子顕微鏡で観測計測することができ、また、溶媒に分散した状態なら動的光散乱法に基づく粒子径分布測定装置を用いた粒度分布計にて計測可能である。
The smaller the primary particles of such inorganic hollow particles, the more stable the dispersibility. However, since there is a limit to reducing the thickness of the shell, it is better to be reasonably large, and the refraction of primary particles is better than the refraction of secondary aggregates. Therefore, the primary particle size is preferably 40 nm or more and 200 nm.
The particle size of these particles can be observed and measured with a transmission electron microscope for dry powders or primary particles, and with a reflection electron microscope for secondary particles, or particles based on the dynamic light scattering method when dispersed in a solvent. It can be measured with a particle size distribution meter using a diameter distribution measuring device.

無機中空粒子のインク中の含有量は、3質量%以上10質量%以下であることが好ましく、更に4.5〜8質量%であることが好ましい。3質量%以上とすることで充分な白色度や耐擦過性が得られ、10質量%以下とすることで充分な塗膜強度が得られ、また、良好な吐出安定性が得られる。 The content of the inorganic hollow particles in the ink is preferably 3% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 4.5 to 8% by mass. When the content is 3% by mass or more, sufficient whiteness and scratch resistance are obtained, and when the content is 10% by mass or less, sufficient coating strength is obtained, and good discharge stability is obtained.

本発明で用いられる無機中空粒子は、特に限定されるものではないが、公知の技術にて製造されるものを用いることができる。
例えば、特許4654428号公報に記載されているように、炭酸カルシウムを芯材として用いて、アルカリ雰囲気下で表面にアルコキシシランを被覆反応させてシリカを生成し、酸雰囲気で炭酸カルシウムを溶解する製造方法で得られる中空シリカが知られており、上市されている。これはシリナックス(日鉄鉱業株式会社製)、ナノバルーンXG40、XR100、XP200(グランデックス株式会社製)として入手することができる。
The inorganic hollow particles used in the present invention are not particularly limited, but those produced by a known technique can be used.
For example, as described in Japanese Patent No. 4654428, production using silica carbonate as a core material to produce silica by coating alkoxysilane on the surface in an alkaline atmosphere and dissolving calcium carbonate in an acid atmosphere Hollow silica obtained by the method is known and marketed. This can be obtained as Sirinax (manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.), Nano Balloon XG40, XR100, XP200 (Grandex Co., Ltd.).

また、ポリビニルピロリドン(PVP)を分散剤として、水エタノール混媒にポリスチレンラテックスを分散させ、その表面にチタニウムテトラブトキシドをポリスチレン表面に析出反応させ、600℃で焼成して酸化チタンの無機中空粒子を得ることが知られている。 Also, using polyvinyl pyrrolidone (PVP) as a dispersant, polystyrene latex is dispersed in a water ethanol mixture, titanium tetrabutoxide is precipitated on the surface of the polystyrene, and baked at 600 ° C. to form inorganic hollow particles of titanium oxide. It is known to get.

また、類似した方法で硝酸亜鉛をポリスチレン表面に吸着させ、焼成して酸化亜鉛の無機中空粒子を得る方法も知られている。 Also known is a method in which zinc nitrate is adsorbed on the polystyrene surface by a similar method and calcined to obtain inorganic hollow particles of zinc oxide.

<樹脂中空粒子>
本発明のインクジェット記録用インクに用いられる中空樹脂粒子は、インク中で沈殿または浮上分離しないことが望まれるため、インク液の比重とほぼ同等の比重を有するものが好ましい。
<Resin hollow particles>
Since it is desired that the hollow resin particles used in the ink for ink jet recording of the present invention do not precipitate or float and separate in the ink, those having a specific gravity substantially equal to the specific gravity of the ink liquid are preferable.

中空構造を有しない樹脂中実粒子を使用する場合には、特に粒子の沈降を回避するために樹脂粒子の比重をインク液に合わせる必要があるが、中実粒子であると樹脂自体の比重を調整する必要があるため、樹脂組成の検討と重合(架橋)反応の制御ならびに粒径の制御を包括的に行う必要があるため、技術的障壁が高くなってしまう。
これに対して、中空樹脂粒子を用いれば、乾燥時には中空であった部分は、インク中においてインク(ビヒクル)により満たされるので、中空樹脂粒子の密度はインクとほぼ同一とみなすことができ沈降がより抑制される。
When using solid resin particles that do not have a hollow structure, it is necessary to match the specific gravity of the resin particles to the ink liquid in order to avoid sedimentation of the particles. Since it is necessary to adjust, it is necessary to comprehensively carry out the study of the resin composition, the control of the polymerization (crosslinking) reaction and the control of the particle size, which raises the technical barrier.
On the other hand, if hollow resin particles are used, the portion that was hollow at the time of drying is filled with ink (vehicle) in the ink, so that the density of the hollow resin particles can be regarded as almost the same as that of the ink, and sedimentation occurs. More suppressed.

本発明において用いる中空樹脂粒子の樹脂組成としては、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、架橋型スチレン−アクリル樹脂等のアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、マレイン系樹脂などが挙げられる。 Examples of the resin composition of the hollow resin particles used in the present invention include acrylic resins such as acrylic resins, styrene-acrylic resins, and cross-linked styrene-acrylic resins, urethane resins, maleic resins, and the like.

これらの中空樹脂粒子は、単独または複数組み合わせて使用してもよい。中空樹脂粒子の粒径は、印字した画像の隠蔽性、および、画像形成装置内におけるインク流路やインクジェットヘッドでの詰まりを生じさせないことを考慮すると、0.2μmから1.0μmが好ましく、さらには0.3μmから0.8μmがより好ましい。 These hollow resin particles may be used alone or in combination. The particle size of the hollow resin particles is preferably 0.2 μm to 1.0 μm, considering the concealment of the printed image and not causing clogging in the ink flow path or inkjet head in the image forming apparatus. Is more preferably 0.3 μm to 0.8 μm.

本発明で用いられる中空樹脂粒子としては、特に限定されるものではなく、公知のものを用いることができる。
市販されている中空樹脂粒子としては、例えば、スチレン−アクリル樹脂としては、MH5055(日本ゼオン(株)製)、ローペイクOP−62、同OP−84J、同OP−91、同HP−1055、同HP−91、同ULTRA(以上、ロームアンドハース社製)がある。
また、架橋型スチレン−アクリル樹脂としては、SX−863(A)、SX−864(B)、SX−866(A)、SX−866(B)、SX−868(以上、JSR(株)製)などが挙げられる。
The hollow resin particles used in the present invention are not particularly limited, and known ones can be used.
Examples of commercially available hollow resin particles include MH5055 (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), Ropaque OP-62, OP-84J, OP-91, HP-1055, and the like as styrene-acrylic resins. HP-91, ULTRA (made by Rohm and Haas).
Further, as the cross-linked styrene-acrylic resin, SX-863 (A), SX-864 (B), SX-866 (A), SX-866 (B), SX-868 (above, manufactured by JSR Corporation) ) And the like.

<有機白色顔料>
また、本発明で用いられる有機白色顔料としては、下記一般式(I)で示されるアルキレンビスメラミン系顔料が好ましく用いられる。
<Organic white pigment>
As the organic white pigment used in the present invention, an alkylene bismelamine pigment represented by the following general formula (I) is preferably used.

Figure 0006260371
(ただし、一般式(I)中、Rは水素原子または炭素数1〜4のアルキル基または炭素数5〜7の飽和または不飽和の脂環式基を表す。R1〜R4は同一かまたは異なる水素原子または炭素数1〜4の低級アルキル基を表し、R,RまたはR、Rが窒素原子と共に複素環式基を形成しても良い。Xは炭素数2、3のアルキレン基を表す。)
Figure 0006260371
(In the general formula (I), R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a saturated or unsaturated alicyclic group having 5 to 7 carbon atoms. R1 to R4 are the same or different. Represents a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 1 , R 2, R 3 , and R 4 may form a heterocyclic group together with a nitrogen atom, X is an alkylene having 2 or 3 carbon atoms Represents a group.)

前記一般式(I)において、具体的には、Rとしては、水素原子、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられ、脂環式基としては、シクロヘキシル基などが挙げられる。
、R、RおよびRとしては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられるが、RとR、あるいは、RとRとが窒素原子と共に複素環式基を形成してもよく、例えばピペリジル基、モルホリノ基等を挙げることができる。
Xとしては、エチレン基およびプロピレン基が挙げられる。
In the general formula (I), specifically, R represents a hydrogen atom, the alkyl group includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. The alicyclic group includes a cyclohexyl group and the like. Is mentioned.
Examples of R 1 , R 2 , R 3, and R 4 include a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. R 1 and R 2 , or R 3 and R 4 are nitrogen atoms. A heterocyclic group may be formed together with, for example, a piperidyl group, a morpholino group and the like.
Examples of X include an ethylene group and a propylene group.

前記一般式(I)で示される有機白色顔料において、特に好ましく使用することができる具体的な構造としては、R、R、R、RおよびRが水素原子、Xがエチレン基である下記構造式(II)で示される有機白色顔料であり、Shigenox OWP(ハッコールケミカル株式会社)として市販されている。 In the organic white pigment represented by the general formula (I), specific structures that can be particularly preferably used include R, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 as a hydrogen atom, and X as an ethylene group. It is an organic white pigment represented by the following structural formula (II) and is commercially available as Shigenox OWP (Hackol Chemical Co., Ltd.).

Figure 0006260371
Figure 0006260371

有機白色顔料の粒子径は0.01〜0.30μmであることが好ましい。0.01μm以上であることにより粒子径が染料に近づくことがなく、耐光性、フェザリングが悪化することがない。また、0.30μm以下であることにより、吐出口の目詰まりやプリンター内のフィルターでの目詰まりが発生することがなく、吐出安定性を得ることができる。 The organic white pigment preferably has a particle size of 0.01 to 0.30 μm. When it is 0.01 μm or more, the particle diameter does not approach the dye, and light resistance and feathering do not deteriorate. Further, when the thickness is 0.30 μm or less, the discharge port is not clogged or clogged with a filter in the printer does not occur, and discharge stability can be obtained.

<二酸化チタン>
本発明のインクは、インクの色材の沈降性を加味して色材として二酸化チタンを併用することも可能である。
<Titanium dioxide>
The ink of the present invention can be used in combination with titanium dioxide as a color material in consideration of the sedimentation property of the color material of the ink.

インクジェット記録では、塗膜を厚くすることが難しいため、少量の液量で形成された薄い塗膜で充分な白色性を出す必要がある。そのため白色度が上がり易いものを用いることが好ましい。 In ink jet recording, since it is difficult to make the coating film thick, it is necessary to provide sufficient whiteness with a thin coating film formed with a small amount of liquid. For this reason, it is preferable to use a material whose whiteness is likely to increase.

使用する二酸化チタンの結晶系は、ルチル型、アナターゼ型の何れであっても構わないが、屈折率が高く白色度が上がりやすいルチル型が好ましい。
また、二酸化チタンの平均一次粒子径は、100〜400nmであると白色性が高く、可視光の散乱特性から200〜300nmであると白色度が高く好ましい。
The crystal system of titanium dioxide used may be either a rutile type or an anatase type, but a rutile type that has a high refractive index and easily increases whiteness is preferred.
Further, the average primary particle diameter of titanium dioxide is preferably 100 to 400 nm, and the whiteness is high, and the whiteness is preferably 200 to 300 nm because of the visible light scattering characteristics.

このような二酸化チタンの製法は、硫酸法、塩素法などが用いられているが特に限定されることではない。ただし二酸化チタンは比重が高く沈降しやすいため、沈降性と白色度から粒径を選定することが望ましい。 As a method for producing such titanium dioxide, a sulfuric acid method, a chlorine method, or the like is used, but it is not particularly limited. However, since titanium dioxide has a high specific gravity and tends to settle, it is desirable to select a particle size based on sedimentation and whiteness.

また、二酸化チタンの粒子の表面処理に関して特に限定されないが、樹脂コートしたものは、二酸化チタンの高い光触媒活性により、表面の樹脂成分が分解することがあるために、好ましくは表面へアルミナを処理した組成が触媒活性抑制の面から好ましい。 The surface treatment of the titanium dioxide particles is not particularly limited, but the resin-coated one is preferably treated with alumina on the surface because the resin component on the surface may be decomposed due to the high photocatalytic activity of titanium dioxide. The composition is preferable from the viewpoint of suppressing the catalyst activity.

このような二酸化チタンは、石原産業株式会社、堺化学工業株式会社、テイカ株式会社、チタン工業株式会社、富士チタン工業株式会社、古河ケミカルズ株式会社、デュポン株式会社、トロノックス株式会社、クロノス株式会社、ミレニアム・インオーガニック・ケミカルズ株式会社などから入手可能である。 These titanium dioxides are Ishihara Sangyo Co., Ltd., Sakai Chemical Industry Co., Ltd., Teika Co., Ltd., Titanium Industry Co., Ltd., Fuji Titanium Industry Co., Ltd., Furukawa Chemicals Co., Ltd. Available from Millennium Inorganic Chemicals, Inc.

<着色剤>
本発明のインクは主に白色であるが、合わせて他の着色成分を添加して調色することも可能である。
使用する色材は顔料、染料共に使用可能であるが、光褪色の面から顔料を用いることが好ましい。
<Colorant>
The ink of the present invention is mainly white, but it is also possible to adjust the color by adding other coloring components.
The coloring material to be used can be both a pigment and a dye, but it is preferable to use a pigment from the viewpoint of light fading.

前記顔料としては、有機顔料、又は無機顔料を用いることができる。また色調調整の目的で同時に染料を含有しても構わないが、耐候性を劣化させない範囲内で使用することが可能である。 As the pigment, an organic pigment or an inorganic pigment can be used. Moreover, although it may contain a dye simultaneously for the purpose of color tone adjustment, it can be used within a range in which the weather resistance is not deteriorated.

前記無機顔料としては、例えば、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、チタンイエロー、カーボンブラックなどが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが特に好ましい。 Examples of the inorganic pigment include iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, chrome yellow, titanium yellow, and carbon black. Among these, carbon black is particularly preferable.

前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどが挙げられる。
これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。
Examples of the organic pigment include azo pigments, polycyclic pigments, dye chelates, nitro pigments, nitroso pigments, and aniline black.
Among these, azo pigments and polycyclic pigments are more preferable.

また、顔料と同時にまたは単独で用いる染料としては、酸性染料、食用染料、直接性染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料などを利用することができるが、水への溶解性と発色性の面から酸性染料、食用染料が好ましい。 In addition, as dyes used simultaneously with pigments or alone, acid dyes, food dyes, direct dyes, basic dyes, reactive dyes, disperse dyes, and the like can be used. From the above aspect, acid dyes and food dyes are preferred.

使用できる顔料は、水への分散可能な状態へ顔料表面が改質され自己分散性を有する必要がある。好ましい形態としては、顔料の表面に少なくとも1種の親水基が直接もしくは他の原子団を介して結合するように表面改質されたものである。そのためには、顔料の表面に、ある特定の官能基(スルホン基やカルボキシル基等の官能基)を化学的に結合させるか、あるいはまた、次亜ハロゲン酸および/またはその塩を用いて湿式酸化処理するなどの方法が用いられる。 The pigment that can be used needs to have a self-dispersibility by modifying the pigment surface so that it can be dispersed in water. In a preferred form, the surface of the pigment is modified so that at least one hydrophilic group is bonded directly or via another atomic group. For this purpose, a specific functional group (a functional group such as a sulfone group or a carboxyl group) is chemically bonded to the surface of the pigment, or wet oxidation is performed using hypohalous acid and / or a salt thereof. A method such as processing is used.

また、この自己分散型顔料を用いたインクは、乾燥後の再分散性に優れるため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドのノズル付近のインクの水分が蒸発した場合も目詰まりを起こさず簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字が行えるようになる。 In addition, the ink using this self-dispersing pigment has excellent redispersibility after drying, so printing is paused for a long period of time, and even when ink near the nozzles of the inkjet head evaporates, it does not clog easily. Good printing can be easily performed with a simple cleaning operation.

また、この自己分散型の顔料は、後述する界面活性剤及び浸透剤と組み合わせたときに、特に相乗効果が大きく、より信頼性の高い、高品位な画像を得ることが可能となる。 In addition, this self-dispersing pigment has a particularly large synergistic effect when combined with a surfactant and a penetrating agent, which will be described later, and it is possible to obtain a more reliable and high-quality image.

上記自己分散型顔料に加え、ポリマー微粒子に顔料を含有させたポリマーエマルジョンを使用することも可能である。
顔料を含有させたポリマーエマルジョンとは、ポリマー微粒子中に顔料を封入したもの、及び/またはポリマー微粒子の表面に顔料を吸着させたものである。ポリマーエマルジョンは、全ての顔料が封入及び/または吸着している必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲で該顔料がエマルジョン中に分散にしていてもよい。
In addition to the self-dispersing pigment, it is also possible to use a polymer emulsion in which a pigment is contained in polymer fine particles.
The polymer emulsion containing a pigment is one in which a pigment is encapsulated in polymer fine particles and / or a pigment adsorbed on the surface of the polymer fine particles. In the polymer emulsion, it is not necessary that all the pigments are encapsulated and / or adsorbed, and the pigments may be dispersed in the emulsion as long as the effects of the present invention are not impaired.

ポリマーエマルジョンを形成するポリマーとしては、例えば、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、及びポリウレタン系ポリマー等が挙げられる。特に好ましく用いられるポリマーはビニル系ポリマー及びポリエステル系ポリマーであり、特開2000−53897号公報、2001−139849号公報に開示されているポリマーである。 Examples of the polymer that forms the polymer emulsion include vinyl polymers, polyester polymers, and polyurethane polymers. Particularly preferred polymers are vinyl polymers and polyester polymers, such as those disclosed in JP-A Nos. 2000-53897 and 2001-139849.

その他の形態の着色剤としては、顔料が顔料分散剤、及び高分子分散安定化剤により分散された顔料分散体である。 Another form of the colorant is a pigment dispersion in which a pigment is dispersed by a pigment dispersant and a polymer dispersion stabilizer.

前記高分子分散安定化剤としては、例えば、α−オレフィン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル共重合体、水溶性ポリウレタン樹脂及び水溶性ポリエステル樹脂が挙げられる。 Examples of the polymer dispersion stabilizer include an α-olefin-maleic anhydride copolymer, a styrene- (meth) acrylic copolymer, a water-soluble polyurethane resin, and a water-soluble polyester resin.

前記顔料分散剤としては、HLB値10〜20のノニオン系界面活性剤が好適である。
前記HLB値10〜20の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エーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル、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、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、アセチレングリコールなどが挙げられる。
これらの中でも、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン−β−ナフチルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンスチレンフェニルエーテルが特に好ましい。
As the pigment dispersant, a nonionic surfactant having an HLB value of 10 to 20 is suitable.
Examples of the nonionic surfactant having an HLB value of 10 to 20 include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyethylene polycyclic phenyl ether, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene Examples include ethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl amine, polyoxyethylene alkyl amide, and acetylene glycol.
Among these, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene-β-naphthyl ether, polyoxyethylene sorbitan monooleate, and polyoxyethylene styrene phenyl ether are particularly preferable.

前記着色剤の色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用の着色剤、カラー用の着色剤、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。
このような色材はインクの調色のために必要に応じて添加することが好ましく、中空粒子や酸化チタンなどの白色顔料の隠ぺい力の影響で透明感のない発色となる。
There is no restriction | limiting in particular as a color of the said colorant, According to the objective, it can select suitably, For example, the colorant for black, the colorant for color, etc. are mentioned.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Such a colorant is preferably added as necessary for the toning of the ink, and the color becomes transparent without being affected by the hiding power of white pigments such as hollow particles and titanium oxide.

<着色剤の添加量>
白色顔料を含めたインク中の着色剤の添加量は、1〜20質量%程度が好ましく、隠蔽性を出すためには5〜15質量%がより好ましい。
前記含有量が、5質量%以上であると、画像隠蔽性が良好でありインクが被記録媒体の色に負けずに発色可能であり、20質量%を超えると、インクが増粘して吐出性が悪くなってしまうことがあり、更に経済的にも好ましくない。
<Addition of colorant>
The amount of the colorant added to the ink including the white pigment is preferably about 1 to 20% by mass, and more preferably 5 to 15% by mass for providing concealment.
When the content is 5% by mass or more, the image concealing property is good and the ink can be developed without losing the color of the recording medium. When the content exceeds 20% by mass, the ink is increased in viscosity and discharged. It may be worse, and is not preferable economically.

白色顔料を含めたインク中の着色剤の平均粒子径(D50)は、300nm〜1μm以下であることが好ましい。1μmを超えると、急激に吐出安定性が低下し、ノズル詰まりやインクの曲がりが発生し易くなる。
また、平均粒子径(D50)が500nm以下であれば、吐出安定性が向上し、ドットの着弾位置も向上する。
The average particle diameter (D50) of the colorant in the ink including the white pigment is preferably 300 nm to 1 μm or less. When the thickness exceeds 1 μm, the ejection stability is drastically reduced, and nozzle clogging and ink bending are likely to occur.
Further, when the average particle diameter (D50) is 500 nm or less, the ejection stability is improved and the dot landing position is also improved.

<樹脂中実粒子>
前記樹脂中実粒子としては、造膜性(画像形成性)に優れ、かつ高撥水性、高耐水性、高耐候性を備えて、高耐水性で高画像濃度(高発色性)の画像記録に有用である。
本発明における中実粒子(以下、非中空粒子ということがある。)とは粒子の中央部も固体で形成された粒子であるが、中央部が固体で形成されていれば足り、完全に密実なもののみを意味するものではない。
<Resin solid particles>
The resin solid particles have excellent film-forming properties (image formability), high water repellency, high water resistance, and high weather resistance, and have high water resistance and high image density (high color development). Useful for.
The solid particles in the present invention (hereinafter sometimes referred to as non-hollow particles) are particles in which the central portion of the particles is also formed of a solid, but it is sufficient that the central portion is formed of a solid. It does not mean only the real thing.

前記樹脂中実粒子としては、例えば、縮合系合成樹脂、付加系合成樹脂、天然高分子化合物などが挙げられる。 Examples of the resin solid particles include condensation-type synthetic resins, addition-type synthetic resins, and natural polymer compounds.

前記縮合系合成樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。
前記付加系合成樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂などが挙げられる。
前記天然高分子化合物としては、例えば、セルロース類、ロジン類、天然ゴムなどが挙げられる。
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、ポリウレタン樹脂中実粒子、アクリル−シリコーン樹脂中実粒子及びフッ素系樹脂中実粒子が特に好ましい。
Examples of the condensed synthetic resin include polyester resin, polyurethane resin, polyepoxy resin, polyamide resin, polyether resin, poly (meth) acrylic resin, acrylic-silicone resin, and fluorine-based resin.
Examples of the addition type synthetic resin include polyolefin resins, polystyrene resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl ester resins, polyacrylic acid resins, unsaturated carboxylic acid resins, and the like.
Examples of the natural polymer compound include celluloses, rosins, and natural rubber.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, polyurethane resin solid particles, acrylic-silicone resin solid particles, and fluororesin solid particles are particularly preferable.

このような樹脂中実粒子は、ホモポリマーとして使用されてもよく、また、コポリマーして使用して複合系樹脂として用いてもよく、単相構造型、コアシェル型、及びパワーフィード型エマルジョンのいずれのものも使用できる。 Such resin solid particles may be used as a homopolymer, or may be used as a composite resin by being used as a copolymer. Any of a single-phase structure type, a core-shell type, and a power feed type emulsion may be used. Can also be used.

本発明のインクをポスターや看板など屋外向けの用途にも使用する場合は、長期耐候性に優れた塗膜を形成できることが好ましく、塗膜強度面からポリウレタン樹脂粒子が好ましく、さらに耐水性、耐熱性、耐摩耗性、耐候性に優れているポリカーボネート系ウレタン樹脂が好ましい。 When using the ink of the present invention for outdoor applications such as posters and billboards, it is preferable to be able to form a coating film excellent in long-term weather resistance, and polyurethane resin particles are preferable from the viewpoint of coating film strength, and further, water resistance and heat resistance. A polycarbonate-based urethane resin having excellent properties, wear resistance, and weather resistance is preferable.

耐候性向上の観点からポリウレタンに用いるイソシアネート化合物としては、脂肪族又は脂環式ジイソシアネートが好ましく、さらに、少なくとも1種の脂環式ジイソシアネートを使用することが好ましい。
前記ポリカーボネート系ウレタン樹脂粒子が、脂環式ジイソシアネートに由来する構造を有する場合には、耐擦過性及び耐エタノール性が一層向上する。
前記脂環式ジイソシアネートとしては、特にイソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートが好ましい。
From the viewpoint of improving weather resistance, the isocyanate compound used in the polyurethane is preferably an aliphatic or alicyclic diisocyanate, and more preferably at least one alicyclic diisocyanate.
When the polycarbonate-based urethane resin particles have a structure derived from alicyclic diisocyanate, the scratch resistance and ethanol resistance are further improved.
As the alicyclic diisocyanate, isophorone diisocyanate and dicyclohexylmethane diisocyanate are particularly preferable.

また、脂環式ジイソシアネートの割合は全イソシアネート化合物中の60質量%以上が好ましい。 Moreover, 60 mass% or more in all the isocyanate compounds is preferable for the ratio of alicyclic diisocyanate.

本発明のインクにおいて、ポリカーボネート系ウレタン樹脂中実粒子は、水性媒体中に分散された樹脂エマルジョンの形態で添加される。
前記樹脂エマルジョン中の樹脂固形分は20質量%以上が好ましい。20%重量以上であれば、インク化する際の処方設計に問題は生じない。
In the ink of the present invention, the polycarbonate-based urethane resin solid particles are added in the form of a resin emulsion dispersed in an aqueous medium.
The resin solid content in the resin emulsion is preferably 20% by mass or more. If the weight is 20% or more, there will be no problem in the formulation design when making an ink.

また、前記ウレタン樹脂中実粒子の体積平均粒子径は、インク化した際の液保存安定性及び吐出安定性の観点から、10〜350nmの範囲にあることが望ましい。 The volume average particle diameter of the urethane resin solid particles is preferably in the range of 10 to 350 nm from the viewpoints of liquid storage stability and ejection stability when converted into ink.

また、前記ウレタン樹脂中実粒子を水性媒体中に分散させるにあたり、分散剤を利用した強制乳化型の樹脂エマルジョンを用いることもできる。
しかし、塗膜に分散剤が残り強度を下げることがあるため、分子構造中にアニオン性基を有する、いわゆる自己乳化型の樹脂エマルジョンが好ましい。
その場合、アニオン性基を酸価が20〜100となる割合で有することが、優れた耐擦過性や耐薬品性を付与する上で好ましい。
このようなウレタン樹脂粒子は、従来公知の製造方法により得ることができる。
In addition, when the urethane resin solid particles are dispersed in an aqueous medium, a forced emulsification type resin emulsion using a dispersant may be used.
However, since a dispersant may remain in the coating film and lower the strength, a so-called self-emulsifying resin emulsion having an anionic group in the molecular structure is preferable.
In that case, it is preferable to have an anionic group in a ratio that the acid value is 20 to 100 in order to impart excellent scratch resistance and chemical resistance.
Such urethane resin particles can be obtained by a conventionally known production method.

また、ポリカーボネート系ウレタン樹脂は、高い耐熱性を有することから、ポリカーボネート系ウレタン樹脂中実粒子を用いることで、印字後の加熱乾燥により、残留溶剤を低減させ接着性を向上させることができる。 Moreover, since the polycarbonate-type urethane resin has high heat resistance, by using the polycarbonate-type urethane resin solid particles, the residual solvent can be reduced and the adhesiveness can be improved by heat drying after printing.

ポリカーボネート系ウレタン樹脂中実粒子の最低造膜温度は、必ずしも室温以下でなくても良いが、加熱乾燥を行う場合には、少なくとも印字後に加熱する温度以下であることが望ましく、特に加熱温度よりも5℃以上低いことが望ましい。 The minimum film-forming temperature of the polycarbonate-based urethane resin solid particles is not necessarily room temperature or lower. However, in the case of performing heat drying, it is desirable that the temperature is at least the temperature to be heated after printing. It is desirable that the temperature be 5 ° C. or more lower.

例えば、加熱温度が60℃の場合には、樹脂の最低造膜温度は0℃〜55℃の範囲が好ましく、25℃〜55℃の範囲がより好ましい。一般に、最低造膜温度は低い方が造膜性に優れるが、最低造膜温度が低すぎると、樹脂のガラス転移点も低くなり、十分な塗膜強度が得られない。 For example, when the heating temperature is 60 ° C, the minimum film-forming temperature of the resin is preferably in the range of 0 ° C to 55 ° C, more preferably in the range of 25 ° C to 55 ° C. In general, the lower the film-forming temperature is, the better the film-forming property is. However, if the minimum film-forming temperature is too low, the glass transition point of the resin is lowered and sufficient film strength cannot be obtained.

また、本発明で用いるポリカーボネート系ウレタン樹脂中実粒子は、塗膜を形成したときの表面硬度が100N/mm以上であることが好ましい。この条件を満たすと、インクが強靭な塗膜を形成し、より強い耐擦過性が得られる。 In addition, the polycarbonate urethane resin solid particles used in the present invention preferably have a surface hardness of 100 N / mm 2 or more when a coating film is formed. When this condition is satisfied, the ink forms a tough coating film, and stronger scratch resistance is obtained.

前記ポリカーボネート系ウレタン樹脂中実粒子のインク中の添加量は、固形分換算で0.5〜10質量%が好ましく、より好ましくは1〜8質量%であり、更に好ましくは3〜8質量%である。
添加量が0.5質量%以上であれば、顔料に対して十分に塗膜が形成され必要とする画像堅牢性が得られる。また、添加量が10質量%以下であれば、粘度が高くなりすぎて吐出が困難となるようなことはない。
The addition amount of the polycarbonate urethane resin solid particles in the ink is preferably 0.5 to 10% by mass in terms of solid content, more preferably 1 to 8% by mass, and further preferably 3 to 8% by mass. is there.
When the addition amount is 0.5% by mass or more, a sufficient coating is formed on the pigment, and the required image fastness can be obtained. Further, when the addition amount is 10% by mass or less, there is no case where the viscosity becomes too high and the discharge becomes difficult.

<水溶性有機溶剤>
水溶性有機溶剤としては、乾燥性を担保するため沸点が250℃以上の水溶性有機溶剤を含まないようにする必要がある。
<Water-soluble organic solvent>
As the water-soluble organic solvent, it is necessary not to include a water-soluble organic solvent having a boiling point of 250 ° C. or higher in order to ensure the drying property.

本発明のインクは、上記のように無機中空粒子や樹脂中空粒子の内部が乾燥過程を経ることで気体となり、包んでいる固体との屈折率の差を発現することで光の散乱を起こし、白く見えることにより白色度が向上する。
したがって、樹脂中実粒子等が造膜する前に水溶性有機溶剤が揮発する必要があり、水溶性有機溶剤の乾燥性が低く、乾燥前に造膜してしまうと無機中空粒子や樹脂中空粒子の内部に水溶性有機溶剤が残り、白色度が低下する。
The ink of the present invention becomes a gas through the drying process inside the inorganic hollow particles and resin hollow particles as described above, and causes light scattering by expressing a difference in refractive index from the enclosing solid, Whiteness improves by appearing white.
Therefore, it is necessary for the water-soluble organic solvent to volatilize before the resin solid particles or the like are formed into a film, and the drying property of the water-soluble organic solvent is low. Water-soluble organic solvent remains in the interior of the glass, and the whiteness decreases.

水溶性有機溶剤は、沸点が250℃以下であればインクの物性の制御、乾燥防止、溶解安定性の向上等の目的で、必要に応じて従来公知の水溶性有機溶剤を使用することができる。 As the water-soluble organic solvent, if the boiling point is 250 ° C. or lower, a conventionally known water-soluble organic solvent can be used as necessary for the purpose of controlling the physical properties of the ink, preventing drying, and improving the dissolution stability. .

前記水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレンが挙げられる。 Examples of the water-soluble organic solvent include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, and carbonic acid. Ethylene is mentioned.

本発明で用いる水溶性有機溶媒は、50質量%以上が多価アルコール類のジオール化合物であることが好ましい。本発明においてジオール化合物とは化学構造式中に2個のOH基を有する化合物を指す。
これらジオール化合物は、OH基を含まない化合物やOH基を一つしか含まない化合物よりも水分保持力が高く、インクの吐出信頼性に大きく貢献する。
他方、OH基を3個以上含む化合物の場合には、分子間力が強くなりすぎるため沸点が極端に高いものが多く、乾燥性が大きく損なわれてしまう。
したがって、本発明のインクにおいては、水分保持力と乾燥性とのバランスをとることが重要である。
As for the water-soluble organic solvent used by this invention, it is preferable that 50 mass% or more is a diol compound of polyhydric alcohols. In the present invention, the diol compound refers to a compound having two OH groups in the chemical structural formula.
These diol compounds have higher water retention than compounds that do not contain OH groups or compounds that contain only one OH group, and greatly contribute to ink ejection reliability.
On the other hand, in the case of a compound containing 3 or more OH groups, the intermolecular force becomes too strong, so many of the boiling points are extremely high, and the drying property is greatly impaired.
Therefore, in the ink of the present invention, it is important to balance moisture retention and drying properties.

前記ジオール化合物の例としては、エチレングリコール(bp196℃)、プロピレングリコール(bp188℃)、1,2−ブタンジオール(bp194℃)、2,3−ブタンジオール(bp183℃)、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール(bp174℃)、2−メチル−2,4−ペンタンジオール(bp198℃)、ジエチレングリコール(bp244℃)、トリエチレングリコール(bp287℃)、ジプロピレングリコール(bp230℃)、1,3−プロパンジオール(bp214℃)、1,3−ブタンジオール(bp203℃)、1,4−ブタンジオール(bp230℃)、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(bp208℃)、2−メチル−1,3−プロパンジオール(bp213℃)、1,2−ペンタンジオール(bp206℃)、2,4−ペンタンジオール(bp201℃)、1,5−ペンタンジオール(bp242℃)、1,6−ヘキサンジオール(bp250℃)、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール(bp243℃)、1,2−ヘキサンジオール(bp224℃)、2,5−ヘキサンジオール(bp217℃)などが挙げられる。 Examples of the diol compound include ethylene glycol (bp 196 ° C.), propylene glycol (bp 188 ° C.), 1,2-butanediol (bp 194 ° C.), 2,3-butanediol (bp 183 ° C.), 3-methoxy-3- Methyl-1-butanol (bp 174 ° C.), 2-methyl-2,4-pentanediol (bp 198 ° C.), diethylene glycol (bp 244 ° C.), triethylene glycol (bp 287 ° C.), dipropylene glycol (bp 230 ° C.), 1,3 Propanediol (bp 214 ° C.), 1,3-butanediol (bp 203 ° C.), 1,4-butanediol (bp 230 ° C.), 2,2-dimethyl-1,3-propanediol (bp 208 ° C.), 2-methyl -1,3-propanediol (bp 213 ° C.), 1,2-penta Diol (bp 206 ° C), 2,4-pentanediol (bp201 ° C), 1,5-pentanediol (bp242 ° C), 1,6-hexanediol (bp250 ° C), 2-ethyl-1,3-hexanediol ( bp 243 ° C), 1,2-hexanediol (bp224 ° C), 2,5-hexanediol (bp217 ° C) and the like.

また、本発明で用いる水溶性有機溶剤の50質量%以上は、沸点が200℃以下であることが好ましく、さらに55質量%以上70質量%未満であることが好ましい。
沸点が200℃以下の溶剤が全水溶性有機溶剤の50質量%以上であると、吐出後の画像からの乾燥が促進され定着や白色の安定性が向上する。さらに、55質量%以上含むと、より低温で乾燥が進むため被記録メディアの加温温度を下げることができる。
加えて、70質量%未満とすることでヘッドのノズル面の乾燥を抑制することができ、メンテナンスに用いるインク量を減らすことができる
Moreover, 50 mass% or more of the water-soluble organic solvent used in the present invention preferably has a boiling point of 200 ° C. or less, and more preferably 55 mass% or more and less than 70 mass%.
When the solvent having a boiling point of 200 ° C. or lower is 50% by mass or more of the total water-soluble organic solvent, drying from the image after ejection is promoted, and fixing and white stability are improved. Further, when the content is 55% by mass or more, drying proceeds at a lower temperature, so that the heating temperature of the recording medium can be lowered.
In addition, when the amount is less than 70% by mass, drying of the nozzle surface of the head can be suppressed, and the amount of ink used for maintenance can be reduced.

沸点が200℃以下の水溶性有機溶剤の例としては、エチレングリコール(bp196℃)、プロピレングリコール(bp188℃)、1,2−ブタンジオール(bp194℃)、2,3−ブタンジオール(bp183℃)、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール(bp174℃)、2−メチル−2,4−ペンタンジオール(bp198℃)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(bp190℃)、プロピレングリコールnブチルエーテル(bp171℃)、プロピレングリコール−t−ブチルエーテル(bp153℃)、ジエチレングリコールメチルエーテル(bp194℃)、エチレングリコール−n−プロピルエーテル(bp150℃)、エチレングリコール−n−ブチルエーテル(bp171℃)などが挙げられる。これらは1種を単独で使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。 Examples of water-soluble organic solvents having a boiling point of 200 ° C. or lower include ethylene glycol (bp 196 ° C.), propylene glycol (bp 188 ° C.), 1,2-butanediol (bp 194 ° C.), and 2,3-butanediol (bp 183 ° C.). 3-methoxy-3-methyl-1-butanol (bp 174 ° C.), 2-methyl-2,4-pentanediol (bp 198 ° C.), dipropylene glycol monomethyl ether (bp 190 ° C.), propylene glycol n-butyl ether (bp 171 ° C.) Propylene glycol-t-butyl ether (bp 153 ° C.), diethylene glycol methyl ether (bp 194 ° C.), ethylene glycol-n-propyl ether (bp 150 ° C.), ethylene glycol-n-butyl ether (bp 171 ° C.) and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

また、多くの水分散性樹脂との相性が良く、特にポリカーボネート系ウレタン樹脂粒子との相性がよく、より造膜性に優れたインクが得られることから、沸点が200℃以下の水溶性有機溶剤として、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノールと2,3−ブタンジオールの少なくとも一方を用いることが好ましい。これにより塗膜の光沢が向上する。 In addition, a water-soluble organic solvent having a boiling point of 200 ° C. or lower is obtained because it has good compatibility with many water-dispersible resins, in particular, good compatibility with polycarbonate-based urethane resin particles, and more excellent film-forming properties. It is preferable to use at least one of 3-methoxy-3-methyl-1-butanol and 2,3-butanediol. This improves the gloss of the coating film.

水溶性有機溶剤のインク中含有量は、20〜50質量%程度とすることが好ましい。
水溶性有機溶剤をインク全体の20質量%以上用いた場合、吐出安定性確保やインク吐出装置の維持装置での廃インク固着防止に優れるため好ましい。
また添加量を50質量%未満とするとインクの液性が極端に有機性に行かず、中空粒子や樹脂粒子の水との親和性が保たれ、インク中の分散成分の分散安定が維持されて粒径の増加やヘッド内流路への吸着を抑制することから吐出不良を防ぐことができる。
The content of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably about 20 to 50% by mass.
It is preferable to use a water-soluble organic solvent in an amount of 20% by mass or more of the entire ink because it is excellent in securing ejection stability and preventing waste ink sticking in a maintenance device of the ink ejection apparatus.
If the amount added is less than 50% by mass, the liquidity of the ink will not be extremely organic, the affinity of the hollow particles and resin particles with water will be maintained, and the dispersion stability of the dispersed components in the ink will be maintained. A discharge failure can be prevented because the increase in the particle size and the adsorption to the flow path in the head are suppressed.

<界面活性剤>
前記界面活性剤として、前記着色剤の種類や水溶性有機溶剤の組み合わせによって分散安定性を損なわず、表面張力が低く、浸透性、レベリング性の高いものが好ましく使用できる。
このような界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、及びアセチレンアルコール系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤から選択される少なくとも1種が好適である。
これらの中でも、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤が特に好ましい。
これらは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Surfactant>
As the surfactant, those having a low surface tension, a high permeability and a high leveling property can be preferably used without impairing the dispersion stability depending on the kind of the colorant or the combination of the water-soluble organic solvent.
Such surfactants are selected from fluorosurfactants, silicone surfactants, acetylene glycol surfactants, acetylene alcohol surfactants, anionic surfactants, and nonionic surfactants. At least one of these is preferred.
Among these, silicone surfactants, fluorine surfactants, acetylene glycol surfactants, and acetylene alcohol surfactants are particularly preferable.
These may be used alone or in combination of two or more.

前記フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が2〜16である界面活性剤が好ましく、フッ素置換した炭素数が4〜16である界面活性剤がより好ましい。
前記フッ素置換した炭素数が2未満であると、フッ素の効果が得られないことがあり、16を超えると、インク保存性などの問題が生じることがある。
As the fluorine-based surfactant, a surfactant having 2 to 16 carbon atoms substituted with fluorine is preferable, and a surfactant having 4 to 16 carbon atoms substituted with fluorine is more preferable.
If the fluorine-substituted carbon number is less than 2, the effect of fluorine may not be obtained, and if it exceeds 16, problems such as ink storage stability may occur.

前記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、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く、特に好ましい。
Examples of the fluorosurfactant include a perfluoroalkyl sulfonic acid compound, a perfluoroalkyl carboxylic acid compound, a perfluoroalkyl phosphate compound, a perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, and a perfluoroalkyl ether group in a side chain. And polyoxyalkylene ether polymer compound.
Among these, a polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain is particularly preferable because of its low foaming property.

さらに、下記一般式(III)又は(IV)で表されるフッ素系界面活性剤であることが好ましい Further, it is preferably a fluorine-based surfactant represented by the following general formula (III) or (IV).

Figure 0006260371
Figure 0006260371

Figure 0006260371
ただし、前記一般式(IV)中、nは2〜6の整数であり、aは15〜50の整数であり、Y’は−C2b+1(bは11〜19の整数である)又は−CHCH(OH)CH−C2d+1(dは2〜6の整数である)を表す。
Figure 0006260371
In the general formula (IV), n is an integer from 2 to 6, a is an integer from 15 to 50, Y 'is -C b H 2b + 1 (b is an integer of 11 to 19) or represents a -CH 2 CH (OH) CH 2 -C d F 2d + 1 (d is an integer from 2 to 6).

前記フッ素系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
該市販品としては、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、DIC株式会社製);キャップストン(Capstone)FS−10、FS−22、FS−30、FS−31、FS−3100、FS−34、FS−35、FS−50,
FS−51、FS−60、FS−61、FS−63、FS−64、FS−65、FS−66、FS−81、FS−82、FS−83(いずれも、DuPont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−151N(オムノバ社製)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、均染性が著しく向上する点から、DuPont社製のキャップストンFS−31、FS−3100、FS−34及びオムノバ社製のポリフォックスPF−151Nが特に好ましい。
As said fluorosurfactant, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item 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.); Fullrad FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 (all manufactured by Sumitomo 3M Limited); Megafac F-470, F -1405, F-474 (all manufactured by DIC Corporation); Capstone FS-10, FS-22, FS-30, FS-31, FS-3100, FS-34, FS-35, FS -50,
FS-51, FS-60, FS-61, FS-63, FS-64, FS-65, FS-66, FS-81, FS-82, FS-83 (all manufactured by DuPont); FT- 110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW (all manufactured by Neos Co., Ltd.), Polyfox PF-151N (manufactured by Omninova), and the like. , Capstone FS-31, FS-3100, FS-34 manufactured by DuPont, and Polyfox PF-151N manufactured by Omninova are particularly preferable from the standpoint of significantly improving good print quality, particularly color development and leveling. .

前記シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高pHでも分解しないものが好ましい。
例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as said silicone type surfactant, Although it can select suitably according to the objective, What does not decompose | disassemble at high pH is preferable.
For example, side chain modified polydimethylsiloxane, both terminal modified polydimethylsiloxane, one terminal modified polydimethylsiloxane, side chain both terminal modified polydimethylsiloxane, etc. are mentioned, and polyoxyethylene group, polyoxyethylene polyoxypropylene as modified groups A polyether-modified silicone surfactant having a group is particularly preferred because it exhibits good properties as an aqueous surfactant.

前記ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記一般式(V)で表されるポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物などが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as said polyether modified silicone type surfactant, According to the objective, it can select suitably, For example, the polyalkylene oxide structure represented by the following general formula (V) is Si of dimethylpolysiloxane. Examples include compounds introduced into partial side chains.

Figure 0006260371
ただし、一般式(V)中、m、nは1以上の整数を表し、Xは、−R(CO)(CO)R’(a及びbは、1以上30以下の整数、R及びR’は炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルキレン基を表す)を表わす。
Figure 0006260371
However, in the general formula (V), m, n represents an integer of 1 or more, X is, -R (C 2 H 4 O ) a (C 3 H 6 O) b R '(a and b, 1 Integers of 30 or less, R and R ′ represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.

前記ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
前記市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越シリコーン株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社などから容易に入手できる。
前記市販品としては、例えば、KF−618、KF−642、KF−643(いずれも、信越化学工業株式会社製)などが挙げられる。
As the polyether-modified silicone surfactant, an appropriately synthesized one or a commercially available product may be used.
As said commercial item, it can obtain easily from Big Chemie Co., Ltd., Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. etc., for example.
As said commercial item, KF-618, KF-642, KF-643 (all are Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product) etc. are mentioned, for example.

前記アセチレングリコール系界面活性剤又はアセチレンアルコール系界面活性剤としては、下記一般式(VI)又は下記一般式(VII)で表される化合物が好ましい。   The acetylene glycol surfactant or acetylene alcohol surfactant is preferably a compound represented by the following general formula (VI) or the following general formula (VII).

Figure 0006260371

ただし、前記一般式(VI)中、m又はnは、1以上25以下の整数を表す。
Figure 0006260371

However, in said general formula (VI), m or n represents the integer of 1-25.

Figure 0006260371
ただし、前記一般式(VII)中、R1及びR2は、炭素数1〜8のアルキル基を表す。
Figure 0006260371
However, in said general formula (VII), R1 and R2 represent a C1-C8 alkyl group.

一般式(VII)で表わされる界面活性剤としては、下記構造式(VIII)で表わされるものが挙げられる。 Examples of the surfactant represented by the general formula (VII) include those represented by the following structural formula (VIII).

Figure 0006260371
Figure 0006260371

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

前記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、ラウリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, laurate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt, and the like.

前記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エーテル、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどが挙げられる。 Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxypropylene polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylphenyl ether, and polyoxyethylene alkyl. Examples include amines and polyoxyethylene alkylamides.

前記界面活性剤の前記インクジェット用インク中における含有量は、0.01質量%〜3.0質量%が好ましく、0.5質量%〜2.0質量%がより好ましい。
前記含有量が0.01質量%以上含むことで界面活性剤の添加効果がインク物性に表れる。またインクジェットヘッドのノズル面はノズル孔のメニスカスを保持するためにインクとノズル面との間で界面を保持しているが、界面活性剤濃度が3.0質量%まではメニスカスを均一に保持することができる。
The content of the surfactant in the inkjet ink is preferably 0.01% by mass to 3.0% by mass, and more preferably 0.5% by mass to 2.0% by mass.
When the content is 0.01% by mass or more, the effect of adding the surfactant appears in the ink physical properties. In addition, the nozzle surface of the inkjet head holds the interface between the ink and the nozzle surface in order to maintain the meniscus of the nozzle hole, but keeps the meniscus uniformly up to a surfactant concentration of 3.0% by mass. be able to.

<その他の成分>
本発明のインクには、上記した成分の他に、必要に応じて、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤などのその他の成分を含んでも構わない。
<Other ingredients>
In addition to the above-described components, the ink of the present invention may contain other components such as an antiseptic / antifungal agent, a rust inhibitor, and a pH adjuster as necessary.

防腐防黴剤としては、1、2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、ぺンタクロロフェノールナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム等が挙げられる。 Examples of antiseptic / antifungal agents include 1,2-benzisothiazolin-3-one, sodium benzoate, sodium dehydroacetate, sodium sorbate, sodium pentachlorophenol, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, and the like.

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

pH調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにpHを所望の値に調整できるものであれば、任意の物質を使用できる。その例としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、第4級アンモニウム水酸化物やジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン、水酸化アンモニウム、第4級ホスホニウム水酸化物等が挙げられる。 As the pH adjuster, any substance can be used as long as it can adjust the pH to a desired value without adversely affecting the ink to be prepared. Examples thereof include hydroxides of alkali metal elements such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide, carbonates of alkali metals such as lithium carbonate, sodium carbonate and potassium carbonate, quaternary ammonium hydroxides and the like. Examples include amines such as diethanolamine and triethanolamine, ammonium hydroxide, and quaternary phosphonium hydroxide.

本発明のインクは前記構成成分を水性媒体中に溶解し、更に必要に応じて攪拌混合して作製する。攪拌混合は、例えば通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、液流を用いたスタティックミキサー、超音波ホモミキサー、高速回転のミキサー型分散機等で行なうことができる。 The ink of the present invention is prepared by dissolving the above-described constituents in an aqueous medium and further stirring and mixing as necessary. The stirring and mixing can be performed, for example, with a stirrer using a normal stirring blade, a magnetic stirrer, a static mixer using a liquid flow, an ultrasonic homomixer, a high-speed mixer-type disperser, or the like.

<インクカートリッジ>
本発明で用いられるインクカートリッジは、本発明のインクジェット用インクを容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを少なくとも有するもの、などが好適に挙げられる。
<Ink cartridge>
The ink cartridge used in the present invention contains the ink-jet ink of the present invention in a container, and further includes other members and the like appropriately selected as necessary.
The container is not particularly limited, and its shape, structure, size, material and the like can be appropriately selected according to the purpose. For example, at least an ink bag formed of an aluminum laminate film, a resin film, or the like Preferred examples include those possessed.

次に、インクカートリッジについて、図1及び図2を参照して説明する。
ここで、図1は、前記インクカートリッジを示す概略図であり、図2は、図1のインクカートリッジの変形例を示す概略図である。
Next, the ink cartridge will be described with reference to FIGS.
Here, FIG. 1 is a schematic view showing the ink cartridge, and FIG. 2 is a schematic view showing a modification of the ink cartridge of FIG.

図1に示すように、インクカートリッジ201は、インク注入口242から本発明のインクジェット用インクがインク袋241内に充填され、排気した後、該インク注入口242は融着により閉じられる。
使用時には、ゴム部材からなるインク排出口243に、図3で後述するインクジェット記録装置101の針が刺されて、前記インクジェット記録装置101に供給される。
As shown in FIG. 1, in the ink cartridge 201, the ink bag 241 is filled with the ink jet ink of the present invention from the ink inlet 242 and exhausted, and then the ink inlet 242 is closed by fusion.
In use, a needle of an ink jet recording apparatus 101 (to be described later with reference to FIG. 3) is stabbed into an ink discharge port 243 made of a rubber member and supplied to the ink jet recording apparatus 101.

インク袋241は、透気性の低い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。
このインク袋241は、図2に示すように、通常、プラスチックス製のカートリッジケース244内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
The ink bag 241 is formed of a packaging member such as an aluminum laminate film having low air permeability.
As shown in FIG. 2, the ink bag 241 is usually housed in a plastic cartridge case 244 and is detachably mounted on various ink jet recording apparatuses.

前記インクカートリッジ201は、本発明のインクジェット用インク(インクセット)を収容し、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることができ、また、後述する本発明のインクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いるのが特に好ましい。 The ink cartridge 201 contains the ink-jet ink (ink set) of the present invention and can be used by being detachably mounted on various ink-jet recording apparatuses, and can be detachably mounted on the ink-jet recording apparatus of the present invention described later. It is particularly preferable to install and use.

<インクジェット記録方法、およびインクジェット記録装置>
本発明のインクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、刺激発生工程、制御工程、加熱乾燥工程等を含む。
<Inkjet recording method and inkjet recording apparatus>
The inkjet recording method of the present invention includes at least an ink flying process, and further includes other processes appropriately selected as necessary, for example, a stimulus generation process, a control process, a heat drying process, and the like.

本発明のインクジェット記録装置は、インク飛翔手段を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、刺激発生手段、制御手段、加熱乾燥手段等を有してなる。 The ink jet recording apparatus of the present invention includes at least ink flying means, and further includes other means appropriately selected as necessary, for example, stimulus generation means, control means, heat drying means, and the like.

本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。
また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
The ink jet recording method of the present invention can be preferably carried out by the ink jet recording apparatus of the present invention, and the ink flying step can be suitably carried out by the ink flying means.
Moreover, the said other process can be suitably performed by the said other means.

−インク飛翔工程及びインク飛翔手段−
前記インク飛翔工程は、前記本発明のインクジェット用インクに、刺激(エネルギー)を印加し、該インクジェット用インクを飛翔させて記録用メディアに画像を形成する工程である。
前記インク飛翔手段は、本発明のインクジェット用インクに、刺激(エネルギー)を印加し、該インクジェット用インクを飛翔させて記録用メディアに画像を形成する手段である。
該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、例えば、インク吐出用の各種のノズルなどが挙げられる。
-Ink flying process and ink flying means-
The ink flying step is a step of forming an image on a recording medium by applying a stimulus (energy) to the ink jet ink of the present invention and causing the ink jet ink to fly.
The ink flying means is means for applying an stimulus (energy) to the ink jet ink of the present invention and causing the ink jet ink to fly to form an image on a recording medium.
The ink flying means is not particularly limited, and examples thereof include various nozzles for ejecting ink.

前記刺激(エネルギー)は、例えば、刺激発生手段により発生させることができ、前記刺激としては、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、熱(温度)、圧力、振動、光などが挙げられる。
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、熱、圧力が好適に挙げられる。
The stimulus (energy) can be generated by, for example, a stimulus generating means, and the stimulus is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, heat (temperature), pressure, vibration And light.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, heat and pressure are preferable.

前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられる。
具体的には、例えば、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどが挙げられる。
Examples of the stimulus generating means include a heating device, a pressurizing device, a piezoelectric element, a vibration generating device, an ultrasonic oscillator, and a light.
Specifically, for example, a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator that uses a phase change caused by film boiling of a liquid using an electrothermal transducer such as a heating resistor, and a shape memory alloy that uses a metal phase change caused by a temperature change Examples thereof include an actuator and an electrostatic actuator using an electrostatic force.

前記飛翔させる前記インクジェット用インクの液滴の大きさとしては、例えば、3×1015〜40×1015(3pL〜40pL)とするのが好ましい。 The size of the droplets of the inkjet ink to be ejected is preferably 3 × 10 15 m 3 to 40 × 10 15 m 3 ( 3 pL to 40 pL), for example.

また、インクジェット用インクの液滴の吐出噴射の速さとしては、5m/s〜20m/sとするのが好ましい。 In addition, it is preferable that the ejection speed of the inkjet ink droplets is 5 m / s to 20 m / s.

インクジェット用インクの液滴の吐出噴射の駆動周波数としては1kHz以上とするのが好ましく、その解像度としては60dpi以上が好ましく、より好ましくは150dpi以上である。 The drive frequency for ejecting and ejecting ink-jet ink droplets is preferably 1 kHz or more, and the resolution is preferably 60 dpi or more, and more preferably 150 dpi or more.

前記インクジェット記録方法においては、必要に応じてこのインクジェット用インクを飛翔させ画像を形成した記録用メディアを、必要に応じて加熱乾燥工程を設けることができる。 In the ink jet recording method, a recording medium on which an image is formed by flying the ink jet ink can be provided with a heat drying step as necessary.

前記加熱乾燥工程には、赤外線乾燥装置、マイクロ波乾燥装置、ロールヒーター、ドラムヒーターや温風により印刷用紙を乾燥することができる。印字中の乾燥定着を促進することで、インク付着直後の乾燥を促進し液の移動を抑制させることができる。
これによりビーディングやブリーディングを抑制させ、被記録媒体への印字性や画質を向上させることができる。また乾燥を促進することでインク成分中の樹脂成分が被膜形成しやすくなり、印字直後の定着性を向上させることができる。
In the heating and drying step, the printing paper can be dried with an infrared drying device, a microwave drying device, a roll heater, a drum heater or hot air. By accelerating the drying and fixing during printing, it is possible to accelerate the drying immediately after the ink adheres and suppress the movement of the liquid.
Thereby, beading and bleeding can be suppressed, and the printability and image quality on the recording medium can be improved. Further, by promoting drying, the resin component in the ink component can easily form a film, and the fixability immediately after printing can be improved.

このように印字中の乾燥定着を促進させるには、印字前にメディアを加温しておくか、印字中に加温する必要がある。
加温は加温状態のメディアがインク吐出ヘッド下で40〜100℃となることが好ましい。インク吐出ヘッド近傍の加温はヘッドノズル部のメニスカスを乾燥させ吐出性を悪化させてしまう。そのため、より好ましくはヘッド下で40〜60℃が好ましい。このような加温は、前記加熱乾燥工程にて行うことができる。
これらの加熱工程は印字条件で加熱状態を変更することが好ましく、急な加温に用いる電力を賄うためにもキャパシタを併用することも可能である。
In order to promote dry fixing during printing in this way, it is necessary to heat the media before printing or to heat the printing during printing.
It is preferable that the heated medium is 40 to 100 ° C. under the ink discharge head. Heating in the vicinity of the ink ejection head dries the meniscus of the head nozzle portion and deteriorates ejection performance. Therefore, 40-60 degreeC under a head is more preferable. Such heating can be performed in the heat drying step.
In these heating steps, it is preferable to change the heating state according to the printing conditions, and it is possible to use a capacitor in combination to cover the power used for rapid heating.

加熱温度は、インク中に含まれる水溶性有機溶媒の種類や量及び添加する水分散樹脂の最低造膜温度に応じて変更することができ、更に印刷する被記録媒体の種類に応じても変更することができる。 The heating temperature can be changed according to the type and amount of the water-soluble organic solvent contained in the ink and the minimum film-forming temperature of the water-dispersed resin to be added, and further changed according to the type of recording medium to be printed. can do.

加熱温度は乾燥性や造膜温度の観点から高いことが好ましいが、加熱温度が高すぎると、印刷する被記録媒体がダメージを受けてしまう。印字中ヒーターを温めすぎると、インクヘッドまで暖まってしまって不吐出が生じる可能性があるため好ましくない。
そのため、被記録媒体の記録面側の表面温度を40〜70℃の範囲で印字することでカラーブリードやドット融合のない良好な画像を形成することができるため好ましい。
The heating temperature is preferably high from the viewpoints of drying property and film forming temperature, but if the heating temperature is too high, the recording medium to be printed is damaged. If the heater is heated too much during printing, the ink head may be heated and non-ejection may occur, which is not preferable.
Therefore, it is preferable to print in the range of 40 to 70 ° C. on the recording surface side of the recording medium because a good image without color bleeding or dot fusion can be formed.

また、印字後乾燥として加熱手段により70℃〜120℃に加熱し、熱定着させる定着工程を設けてもよい。この定着工程を設けることにより、インク記録物の光沢性及び定着性が向上する。 In addition, a fixing step may be provided in which heat is fixed to 70 ° C. to 120 ° C. by heating means as drying after printing. By providing this fixing step, the gloss and fixability of the ink recorded matter are improved.

熱定着手段としては、加熱された鏡面を持つローラやドラムヒーター等が好適に用いられ、画像形成表面にロールヒーター、ドラムヒーターの鏡面部(平滑部)を接触させることができる。 As the heat fixing means, a roller having a heated mirror surface, a drum heater or the like is preferably used, and the mirror surface portion (smooth portion) of the roll heater or drum heater can be brought into contact with the image forming surface.

加熱温度については、メディアの耐熱性、画像品質、安全性及び経済性を考えると70℃〜100℃に加熱された定着ローラが好ましい。
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り、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、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
Regarding the heating temperature, a fixing roller heated to 70 ° C. to 100 ° C. is preferable in consideration of the heat resistance of the media, image quality, safety, and economy.
The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as sequencers and computers.

<装置の詳細説明>
ここで、シリアル型インクジェット記録装置により、本発明のインクジェット記録方法を実施する一の態様について、図を参照しながら説明する。
<Detailed description of device>
Here, one mode for carrying out the ink jet recording method of the present invention using a serial type ink jet recording apparatus will be described with reference to the drawings.

図3に示すインクジェット記録装置101は、インクジェット記録装置本体と、該装置本体に被記録媒体(用紙)を装填するための給紙トレイ102と、インクジェット記録装置本体101に装填され画像が形成(記録)された用紙をストックするための排紙トレイ103と、インクカートリッジ装填部104とを有する。 An ink jet recording apparatus 101 shown in FIG. 3 has an ink jet recording apparatus main body, a paper feed tray 102 for loading a recording medium (paper) into the apparatus main body, and an ink jet recording apparatus main body 101 to form (record) an image. ) And a paper discharge tray 103 for stocking the printed paper, and an ink cartridge loading unit 104.

インクカートリッジ装填部104の上面には、操作キーや表示器などの操作部105が配置されている。
インクカートリッジ装填部104は、インクカートリッジ201の脱着を行うための開閉可能な前カバーを有している。
On the upper surface of the ink cartridge loading unit 104, an operation unit 105 such as operation keys and a display is arranged.
The ink cartridge loading unit 104 has a front cover that can be opened and closed for attaching and detaching the ink cartridge 201.

インクジェット記録装置101の本体内には、図3及び図4に示すように、図示を省略している左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド131とサブガイドロッド132とでキャリッジ133を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータによって図4で矢示方向に移動走査する。 In the main body of the ink jet recording apparatus 101, as shown in FIGS. 3 and 4, a carriage 133 is formed by a guide rod 131 and a sub guide rod 132, which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown). It is slidably held in the main scanning direction, and is moved and scanned in the direction indicated by the arrow in FIG.

キャリッジ133には、ホワイト(W)、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインクジェット用インク滴を吐出する5個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド134を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。 The carriage 133 includes a recording head composed of five inkjet recording heads that eject inkjet ink droplets of each color of white (W), yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). A plurality of ink ejection openings 134 are arranged in a direction crossing the main scanning direction, and the ink droplet ejection direction is directed downward.

記録ヘッド134を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。 As the ink jet recording head constituting the recording head 134, a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator using phase change due to liquid film boiling using an electrothermal transducer such as a heating resistor, a metal phase due to temperature change, etc. A shape memory alloy actuator using a change, an electrostatic actuator using an electrostatic force, or the like provided as energy generating means for discharging ink can be used.

また、キャリッジ133には、記録ヘッド134に各色のインクを供給するための各色のサブタンク135を搭載している。
サブタンク135には、図示しないインクジェット用インク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部104に装填された本発明のインクカートリッジ201から本発明のインクジェット用インクが供給されて補充される。
In addition, the carriage 133 is equipped with a sub tank 135 for each color for supplying ink of each color to the recording head 134.
The sub tank 135 is supplied with and supplemented with the ink jet ink of the present invention from the ink cartridge 201 of the present invention loaded in the ink cartridge loading section 104 via an ink jet ink supply tube (not shown).

一方、給紙トレイ102の用紙積載部(圧板)141上に積載した用紙142を給紙するための給紙部として、用紙積載部141から用紙142を1枚ずつ分離給送する給紙コロ143(半月コロ)、及び給紙コロ143に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッドを備え、この分離パッドは給紙コロ143側に付勢されている。 On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the paper 142 stacked on the paper stacking unit (pressure plate) 141 of the paper feeding tray 102, a paper feeding roller 143 that separates and feeds the paper 142 from the paper stacking unit 141 one by one. (Half-moon roller) and a separation pad made of a material having a large friction coefficient are provided opposite to the sheet feeding roller 143, and this separation pad is biased toward the sheet feeding roller 143 side.

この給紙部から給紙された用紙142を記録ヘッド134の下方側で搬送するための搬送部として、用紙142をガイドコロ152を通じて給紙ローラ157とカウンターコロ154に送り、記録ヘッド134の下に搬送する。用紙142は給紙ローラ157とカウンターコロ154に保持されつつ搬送され、記録ヘッド134にて印字され、印字が終了した用紙142は、排紙ローラ172と拍車コロ173に保持され印字部から排出される。 As a conveyance unit for conveying the sheet 142 fed from the sheet feeding unit below the recording head 134, the sheet 142 is sent to the sheet feeding roller 157 and the counter roller 154 through the guide roller 152, and below the recording head 134. Transport to. The paper 142 is conveyed while being held by the paper feed roller 157 and the counter roller 154, printed by the recording head 134, and the printed paper 142 is held by the paper discharge roller 172 and the spur roller 173 and is discharged from the printing unit. The

記録ヘッド134による印写領域に対応してガイド部材161が配置されており、ガイド部材161裏面に印字中ヒーター184が配置されている。印字中ヒーター184からの熱はガイド部材161を温め、印字領域の用紙142を加温する。 A guide member 161 is arranged corresponding to the printing area by the recording head 134, and a printing heater 184 is arranged on the back surface of the guide member 161. The heat from the heater 184 during printing warms the guide member 161 and heats the paper 142 in the printing area.

印字部から排紙された用紙142は、印字面に対し温風ヒーター181と赤外線ヒーター182、裏面に対して裏面ヒーター183にて乾燥を行い、用紙を乾燥させる。
用紙142が温風ヒーター181と赤外線ヒーター182に接触することを防止するために、また裏面ヒーターに密着させるために拍車コロ171を複数設けて、用紙を排紙トレイ103に搬送する。
The sheet 142 discharged from the printing unit is dried by the warm air heater 181 and the infrared heater 182 on the printing surface and the back surface heater 183 on the back surface to dry the sheet.
In order to prevent the paper 142 from contacting the warm air heater 181 and the infrared heater 182 and to make the paper 142 come into close contact with the back heater, a plurality of spur rollers 171 are provided, and the paper is conveyed to the paper discharge tray 103.

印字は記録ヘッド134下に搬送された用紙142に対し、キャリッジ133を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド134を駆動することにより、停止している用紙142にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙142を所定量搬送後、次行の記録を行う。 For printing, the recording head 134 is driven in accordance with the image signal while moving the carriage 133 with respect to the paper 142 conveyed under the recording head 134, thereby ejecting ink droplets onto the stopped paper 142. Minutes are recorded, and after the sheet 142 is conveyed by a predetermined amount, the next line is recorded.

記録終了信号又は用紙142の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙142を排紙トレイ103に排紙する。 Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the sheet 142 has reached the recording area, the recording operation is terminated and the sheet 142 is discharged onto the discharge tray 103.

そして、サブタンク135内のインクジェット用インクの残量ニヤエンドが検知されると、インクカートリッジ201から所要量のインクジェット用インクがサブタンク135に補給される。 When a near-end of the ink jet ink in the sub tank 135 is detected, a required amount of ink jet ink is supplied from the ink cartridge 201 to the sub tank 135.

このインクジェット記録装置においては、インクカートリッジ201中のインクジェット用インクを使い切ったときには、インクカートリッジ201における筐体を分解して内部のインク袋241だけを交換することができる。 In this ink jet recording apparatus, when the ink for ink jet in the ink cartridge 201 is used up, the casing of the ink cartridge 201 can be disassembled and only the ink bag 241 inside can be replaced.

なお、キャリッジが走査するシリアル型(シャトル型)インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。 In addition, although it demonstrated in the example applied to the serial type (shuttle type) inkjet recording device which a carriage scans, it can apply similarly to the line type inkjet recording device provided with the line type head.

ライン型インクジェット記録装置の場合には、マルチパスで印字できない代わりに、印字経路に複数同一色のヘッドを配列することでシリアル型インクジェット記録装置のマルチパス印字と同様の効果を得ることができ、画像印字スキャンの数の増加に応じて被記録媒体の表面温度を下げる代わりに、同一色のラインヘッドが増えることに伴って表面温度を下げることで、印字物の画質向上が得られる。 In the case of a line type ink jet recording apparatus, the same effect as the multi pass printing of the serial type ink jet recording apparatus can be obtained by arranging a plurality of heads of the same color in the print path, instead of being able to print by multi pass, Instead of lowering the surface temperature of the recording medium according to the increase in the number of image print scans, the image temperature of the printed matter can be improved by lowering the surface temperature as the number of line heads of the same color increases.

本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機などに特に好適に適用することができる。 The ink jet recording apparatus and the ink jet recording method of the present invention can be applied to various types of recording by the ink jet recording method, and are particularly suitable for, for example, an ink jet recording printer, a facsimile apparatus, a copying apparatus, and a printer / fax / copier multifunction machine. Can be applied.

<インクジェット記録物>
本発明のインクジェット記録物は、被記録媒体上に、本発明のインクを用いて形成された画像を有する。
前記被記録媒体としては特に制限はなく、普通紙、光沢紙、特殊紙、布などを用いることもできるが、本発明のインクは非インク吸収性被記録媒体に適用されるときに特に良好な発色を備えた画像を提供することができる。
本発明において、前記非インク吸収性被記録媒体とは、非多孔質性の被記録媒体であり、インク吸収能を有さないものという。
前記非インク吸収性被記録媒体としては、透明または着色されたフィルムやセラミック等を挙げることができる。
<Inkjet recording>
The inkjet recorded matter of the present invention has an image formed on the recording medium using the ink of the present invention.
The recording medium is not particularly limited, and plain paper, glossy paper, special paper, cloth, and the like can be used. The ink of the present invention is particularly good when applied to a non-ink-absorbing recording medium. An image with color development can be provided.
In the present invention, the non-ink-absorbing recording medium is a non-porous recording medium and has no ink absorbing ability.
Examples of the non-ink-absorbing recording medium include transparent or colored films and ceramics.

前記フィルムとしては、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリスチレンフィルム等のプラスチック素材からなるものである。 The film is made of a plastic material such as a polyvinyl chloride film, a polyethylene terephthalate (PET) film, a polycarbonate film, an acrylic film, a polypropylene film, a polyimide film, or a polystyrene film.

また、カラー印字の際にカラーインクより前に印字することによって被記録媒体が着色されたものであっても被記録媒体の色を白に揃えることができ、カラーインクの発色を向上させることができる。
前記着色被記録媒体としては、着色された紙や前記フィルム、生地、衣服、セラミックなどが代表例である。
In addition, even when the recording medium is colored by printing before the color ink at the time of color printing, the color of the recording medium can be made to be white, and the color development of the color ink can be improved. it can.
Typical examples of the colored recording medium include colored paper, the film, fabrics, clothes, and ceramics.

以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、例中の「部」は「重量部」である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to these Examples. In the examples, “part” is “part by weight”.

(1)<無機中空粒子分散体の調製>
ビーカー中でDISPERBYK−2008(BYK製 アクリルコポリマー、有効成分60%)10.0gを高純水294.0gに溶解させ、日本精機製作所製エクセルオートホモジナイザーで5000rpm、30分間攪拌を行いながら、無機中空粒子(シリナックス:日鉄鉱業製 中空シリカ(一次粒子径80〜130nm、シリカ膜厚5〜15nm))50.0gを10分割して添加し混合させ、塊のない状態まで分散し、徐々に回転数を上げていき10000rpmで30分間攪拌を行った。
得られた顔料分散液を水冷しながら日本精機製作所製超音波ホモジナイザーUS−300T(チップφ26)にて200μAで1時間処理し、5μmのメンブランフィルター(セルロースアセテート膜)にて濾過を行って、無機中空粒子が14.1質量%の無機中空粒子分散体を得た。
(1) <Preparation of inorganic hollow particle dispersion>
Dissolve 10.0 g of DISPERBYK-2008 (acrylic copolymer manufactured by BYK, active ingredient 60%) in 294.0 g of high-purity water in a beaker and stir with an Excel auto homogenizer manufactured by Nippon Seiki Seisakusho at 5000 rpm for 30 minutes. Silinax: Nippon Steel & Co., Ltd. hollow silica (primary particle size 80-130 nm, silica film thickness 5-15 nm) 50.0 g was added in 10 portions, mixed and dispersed until no lumps, gradually rotating The mixture was stirred for 30 minutes at 10,000 rpm.
The obtained pigment dispersion was treated with an ultrasonic homogenizer US-300T (Chip φ26) manufactured by Nippon Seiki Seisakusho for 1 hour while cooling with water, and filtered with a 5 μm membrane filter (cellulose acetate membrane). An inorganic hollow particle dispersion having 14.1% by mass of hollow particles was obtained.

(2)<有機白色顔料分散体の調製>
ビーカー中でポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル(ノイゲンEA−177:第一工業製薬製 、HLB 15.6、固形分100質量%) 5gを高純水200.0gに溶解させ、有機白色顔料粒子(Shigenox OWP:ハッコールケミカル製)50.0gを添加して、日本精機製作所製エクセルオートホモジナイザーで5000rpm、30分間攪拌を行いながら、塊のない状態まで分散し、徐々に回転数を上げていき10000rpmで30分間攪拌を行った。
得られた有機白色顔料粒子分散液を水冷しながら日本精機製作所製超音波ホモジナイザーUS−300T(チップφ26)にて200μAで1時間処理し、得られた有機白色顔料粒子分散液をシンマルエンタープライゼス製DYNO−Milマルチラボ型にメディア粒子に粒径2ミリのジルコニアビーズを用いて、ビーズ充填率70体積%、撹拌翼周速8m/s、バッチ処理で30分間処理し、アドバンスドナノテクノロジー製ナノメーカーを用いて100MPaの圧力で20パス分散処理を行った。
その後5μmのメンブランフィルター(セルロースアセテート膜)にて濾過を行って、有機白色顔料粒子が19.6質量%の有機白色顔料粒子分散体を得た。
(2) <Preparation of organic white pigment dispersion>
In a beaker, 5 g of polyoxyethylene styrenated phenyl ether (Neugen EA-177: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., HLB 15.6, solid content 100% by mass) was dissolved in 200.0 g of high-purity water, and organic white pigment particles (Shigenox OWP) : Manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd., with stirring at 5000 rpm for 30 minutes, dispersed to a lump-free state, gradually increasing the number of revolutions and increasing to 30 at 10,000 rpm. Stirring was performed for a minute.
The obtained organic white pigment particle dispersion was treated with an ultrasonic homogenizer US-300T (Chip φ26) manufactured by Nippon Seiki Seisakusho for 1 hour while cooling with water, and the obtained organic white pigment particle dispersion was treated with Shinmaru Enterprises. Advanced nanotechnology nano maker manufactured by DYNO-Mil multi-lab type manufactured by DYNO-Mil, using zirconia beads with a particle size of 2 mm as media particles, with a bead filling rate of 70 vol%, a stirring blade peripheral speed of 8 m / s, and batch processing for 30 minutes. Was used for 20-pass dispersion treatment at a pressure of 100 MPa.
Thereafter, the mixture was filtered through a 5 μm membrane filter (cellulose acetate membrane) to obtain an organic white pigment particle dispersion having 19.6% by mass of organic white pigment particles.

(3)<二酸化チタン顔料分散体の調製>
ビーカー中でアクリルコポリマー(DISPERBYK−2008:BYK製、有効成分60質量%)37.5gを高純水100.0gに溶解させ、酸化チタン(JR−600A:テイカ製 (一次粒子径250nm、表面処理:Al))30.0gを添加し、日本精機製作所製エクセルオートホモジナイザーで5000rpm、30分間攪拌を行い、塊のない状態まで分散し、徐々に回転数を上げていき10000rpmで30分間攪拌を行った。
得られた二酸化チタン顔料分散液を水冷しながら日本精機製作所製超音波ホモジナイザーUS−300T(チップφ26)にて200μAで1時間処理し、5μmのメンブランフィルター(セルロースアセテート膜)にて濾過を行って、5μmのメンブランフィルター(セルロースアセテート膜)にて濾過して、二酸化チタン顔料が17.9質量%の二酸化チタン顔料分散液を得た。
(3) <Preparation of titanium dioxide pigment dispersion>
In a beaker, 37.5 g of acrylic copolymer (DISPERBYK-2008: manufactured by BYK, active mass 60% by mass) is dissolved in 100.0 g of high-purity water, and titanium oxide (JR-600A: manufactured by Teika (primary particle diameter 250 nm, surface treatment: Al )) 30.0 g was added, and the mixture was stirred with an excel auto homogenizer manufactured by Nippon Seiki Seisakusho at 5000 rpm for 30 minutes, dispersed to a state free of lumps, gradually increased in rotational speed, and stirred at 10,000 rpm for 30 minutes.
The obtained titanium dioxide pigment dispersion was treated with an ultrasonic homogenizer US-300T (Chip φ26) manufactured by Nippon Seiki Seisakusho for 1 hour with water cooling and filtered with a 5 μm membrane filter (cellulose acetate membrane). The mixture was filtered through a 5 μm membrane filter (cellulose acetate membrane) to obtain a titanium dioxide pigment dispersion having a titanium dioxide pigment content of 17.9% by mass.

(4)<ウレタン樹脂エマルジョンの調製>
攪拌機、還流冷却管及び温度計を挿入した反応容器に、ポリカーボネートジオール(1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートの反応生成物)1500g、2,2−ジメチロールプロピオン酸(以下DMPAということがある)220g、及び、N−メチルピロリドン(以下NMPということがある)1347gを窒素気流下で仕込み、60℃に加熱してDMPAを溶解させた。
次いで、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを1445g、ジブチルスズジラウリレート(触媒)を2.6g加えて90℃まで加熱し、5時間かけてウレタン化反応を行い、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得た。
次いで、反応混合物を80℃まで冷却し、これにトリエチルアミン149gを添加・混合したものの中から4340gを抜き出して、強攪拌しつつ水5400g及びトリエチルアミン15gの混合溶液の中に加えた。
次いで、氷1500gを投入し、35質量%の2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液626gを加えて鎖延長反応を行い、固形分濃度が30質量%となるように溶媒を留去して、ウレタン樹脂エマルジョンを得た。
(4) <Preparation of urethane resin emulsion>
In a reaction vessel into which a stirrer, a reflux condenser and a thermometer are inserted, 1500 g of polycarbonate diol (reaction product of 1,6-hexanediol and dimethyl carbonate), 2,2-dimethylolpropionic acid (hereinafter sometimes referred to as DMPA) 220 g and 1347 g of N-methylpyrrolidone (hereinafter sometimes referred to as NMP) were charged in a nitrogen stream and heated to 60 ° C. to dissolve DMPA.
Next, 1,445 g of 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate and 2.6 g of dibutyltin dilaurate (catalyst) were added and heated to 90 ° C. to carry out a urethanization reaction over 5 hours to obtain an isocyanate-terminated urethane prepolymer. .
Next, the reaction mixture was cooled to 80 ° C., 4340 g was extracted from the mixture in which 149 g of triethylamine was added and mixed, and added to a mixed solution of 5400 g of water and 15 g of triethylamine with vigorous stirring.
Next, 1500 g of ice was added, 626 g of 35% by mass of 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution was added to carry out chain extension reaction, and the solvent was distilled off so that the solid content concentration became 30% by mass. A urethane resin emulsion was obtained.

このエマルジョンをスライドガラス上に膜厚10μmとなるように塗布し、100℃30分で乾燥して樹脂フィルムを成形した。
そして、微小表面硬度計(FISCHERSCOPE HM2000、フィッシャー製)を用い、ビッカース圧子を9.8mNの荷重をかけて押し込んだ際のマルテンス硬度を測定した結果、120N/mmであった。
This emulsion was applied onto a slide glass so as to have a film thickness of 10 μm, and dried at 100 ° C. for 30 minutes to form a resin film.
Then, using a micro surface hardness tester (FISCHERSCOPE HM2000, manufactured by Fischer), the Martens hardness when the Vickers indenter was pushed in with a load of 9.8 mN was measured, and the result was 120 N / mm 2 .

≪インクの調整≫
[実施例1]
2,3‐ブタンジオール10質量%、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール8質量%、1,3−プロパンジオール10質量%、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール3質量%、界面活性剤0.1質量%、消泡剤0.5質量%、抗菌剤0.05質量%、及び高純水1.65質量%を、ビーカに加え、スターラーにて15分間攪拌を行い均一に混合した。
この混合液に対して、調製された前記ウレタン樹脂エマルジョン(樹脂中実粒子)を10質量%添加し15分間攪拌後、前記無機中空粒子分散体を56.7質量%添加し30分間撹拌した。その後5.0μセルロースアセテートメンブランフィルターにて加圧濾過し、粗大粒子を除去し評価インクとした。
≪Ink adjustment≫
[Example 1]
2,3-butanediol 10% by mass, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol 8% by mass, 1,3-propanediol 10% by mass, 2-ethyl-1,3-hexanediol 3% by mass, interface 0.1% by mass of activator, 0.5% by mass of antifoaming agent, 0.05% by mass of antibacterial agent, and 1.65% by mass of high-purity water were added to a beaker and stirred for 15 minutes with a stirrer to mix uniformly .
10 mass% of the prepared urethane resin emulsion (resin solid particles) was added to this mixed solution and stirred for 15 minutes, and then 56.7 mass% of the inorganic hollow particle dispersion was added and stirred for 30 minutes. Thereafter, the resultant was filtered under pressure through a 5.0 μ cellulose acetate membrane filter to remove coarse particles, and an evaluation ink was obtained.

[実施例2]
表1に記載の混合比に替える他は実施例1と同様にして評価インクを作製した。
[Example 2]
Evaluation inks were produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratios shown in Table 1 were used.

[実施例3]
表1に記載の混合比に替える他は実施例1と同様にして評価インクを作製した。
[Example 3]
Evaluation inks were produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratios shown in Table 1 were used.

[実施例4]
表1に記載の混合比に替える他は実施例1と同様にして評価インクを作製した。
[Example 4]
Evaluation inks were produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratios shown in Table 1 were used.

[実施例5]
表1に記載の混合比に替える他は実施例1と同様にして評価インクを作製した。
[Example 5]
Evaluation inks were produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratios shown in Table 1 were used.

[実施例6]
表1に記載の混合比に替える他は実施例1と同様にして評価インクを作製した。
[Example 6]
Evaluation inks were produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratios shown in Table 1 were used.

[実施例7]
表1に記載の混合比に替える他は実施例1と同様にして評価インクを作製した。
[Example 7]
Evaluation inks were produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratios shown in Table 1 were used.

[比較例1]
表1に記載の混合比に替える他は実施例1と同様にして評価インクを作製した。
[Comparative Example 1]
Evaluation inks were produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratios shown in Table 1 were used.

[比較例2]
表1に記載の混合比に替える他は実施例1と同様にして評価インクを作製した。
[Comparative Example 2]
Evaluation inks were produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratios shown in Table 1 were used.

[比較例3]
表1に記載の混合比に替える他は実施例1と同様にして評価インクを作製した。
[Comparative Example 3]
Evaluation inks were produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratios shown in Table 1 were used.

[比較例4]
表1に記載の混合比に替える他は実施例1と同様にして評価インクを作製した。
[Comparative Example 4]
Evaluation inks were produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratios shown in Table 1 were used.

[比較例5]
表1に記載の混合比に替える他は実施例1と同様にして評価インクを作製した。
[Comparative Example 5]
Evaluation inks were produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratios shown in Table 1 were used.

Figure 0006260371
Figure 0006260371

表1中の材料を以下に示す。
無機中空粒子:シリナックス 日鉄鉱業製 中空シリカ(一次粒子径80〜130nm、シリカ膜厚5〜15nm)
樹脂中空粒子分散体:ローペイク ULTRA E:ロームアンドハース製(固形分量30質量%)
有機白色顔料粒子:Shigenox OWP ハッコールケミカル製
二酸化チタン顔料:JR−600A:テイカ製 酸化チタン(一次粒子径)250nm、表面処理:Al)
界面活性剤:フッ素系界面活性剤 DSN−403N ダイキン工業社製
界面活性剤:ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤 KF-353 信越化学工業社製
消泡剤:エンバイロジェムAD−01 エアープロダクツ製
抗菌剤:Proxel GXL アジシア社製
The materials in Table 1 are shown below.
Inorganic hollow particles: Silax, manufactured by Nippon Steel & Mining Co., Ltd. Hollow silica (primary particle diameter of 80 to 130 nm, silica film thickness of 5 to 15 nm)
Resin hollow particle dispersion: Ropaque ULTRA E: manufactured by Rohm and Haas (solid content: 30% by mass)
Organic white pigment particles: Shigenox OWP, made by Hackol Chemical
Titanium dioxide pigment: JR-600A: manufactured by Teica, titanium oxide (primary particle diameter) 250 nm, surface treatment: Al)
Surfactant: Fluorosurfactant DSN-403N Daikin Industries, Ltd. Surfactant: Polyether-modified silicone surfactant KF-353 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Defoamer: Envirogem AD-01 Air Products
Antibacterial agent: Proxel GXL

≪インクの沈降性評価≫
調製したインクの顔料の沈降性は、タービスキャンMA2000(英弘精機(株)製)を用いて評価した。
方法としては、評価インクを超音波分散処理(100W、40分)し、均一状態にしてから、ピペットを用いて装置専用のガラスセルに評価インクを5.5ml入れた。
セル内の評価インクの液面が安定した30分後に測定を行い、この時間を沈降性評価開始とした。
その後、23℃で静置し、120時間後まで測定を行い、沈降性評価開始を基準とした偏差表示にて、沈降性を確認した。沈降性を確認は、主に、上澄みの生成による後方散乱光の変化を、ピークの積算(相対値モード)で行い、以下の基準で評価した。
A: 評価開始120時間後の相対変化が5%未満
B: 評価開始120時間後の相対変化が5%以上10%未満
C: 評価開始120時間後の相対変化が10%以上
≪Ink sedimentation evaluation≫
The sedimentation property of the pigment of the prepared ink was evaluated using Turbscan MA2000 (manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd.).
As a method, the evaluation ink was subjected to ultrasonic dispersion treatment (100 W, 40 minutes) to obtain a uniform state, and then 5.5 ml of the evaluation ink was put into a glass cell dedicated to the apparatus using a pipette.
Measurement was performed 30 minutes after the liquid level of the evaluation ink in the cell was stabilized, and this time was set as the start of sedimentation evaluation.
Then, it left still at 23 degreeC, it measured until 120 hours later, and the sedimentation property was confirmed by the deviation display on the basis of the sedimentation evaluation start. Confirmation of sedimentation was performed mainly by measuring the change in backscattered light due to the production of the supernatant by integrating the peaks (relative value mode) and evaluating the following criteria.
A: Relative change after 120 hours of evaluation is less than 5% B: Relative change after 120 hours of evaluation is 5% or more and less than 10% C: Relative change after 120 hours of evaluation is 10% or more

<印字条件>
インクジェットプリンター(リコー社製IPSiO GXe3300)の外装を外し、背面マルチ手差しフィーダーを取り付け、印字ヘッドを含めたインク供給経路に純水を通液することで洗浄し、洗浄液が着色しなくなるまで十分に通液して洗浄液を装置から抜ききって評価用印写装置とした。
また、評価インクを5〜10Paの減圧条件で30分間攪拌することで評価インク中の気体を脱気し、インクカートリッジに充填し評価用インクカートリッジとした。
充填動作を行わせ、全ノズルに評価インクが充填され異常画像が出ないことを確認し、プリンタ添付のドライバで光沢紙きれいモードを選択後、ユーザー設定でカラーマッチングoffを印字モードとした。このモードでベタ画像のメディア上へのインク付着量が20g/mとなるようにヘッドの駆動電圧を変更することで吐出量を調整した。
<Printing conditions>
Remove the exterior of the inkjet printer (Ricoh's IPSiO GXe3300), attach the rear multi-manual feeder, clean it by passing pure water through the ink supply path including the print head, and pass it thoroughly until the cleaning liquid stops coloring. Then, the cleaning solution was completely removed from the apparatus to obtain an evaluation printing apparatus.
Further, the evaluation ink was stirred for 30 minutes under a reduced pressure condition of 5 to 10 Pa to degas the gas in the evaluation ink and filled in the ink cartridge to obtain an evaluation ink cartridge.
A filling operation was performed, and it was confirmed that all nozzles were filled with evaluation ink and no abnormal image appeared. After selecting the glossy paper clean mode with the driver attached to the printer, the color matching off was set to the print mode by the user setting. In this mode, the ejection amount was adjusted by changing the driving voltage of the head so that the amount of ink adhering to the medium of the solid image was 20 g / m 2 .

≪印字画像の白色度評価≫
Microsoft Word2003にて作成した50mm×50mmのベタ画像を、マイペーパー(リコー製PPC普通紙)上に両面テープで固定した透明PETフィルム(東洋紡製エステルフィルムE5100)を背面マルチ手差しフィーダーから給紙し、PETフィルム面上に印字した。印字後、被記録媒体を80℃の恒温槽に入れ、2時間乾燥を行って評価を行った。
この印字したPETフィルムの下に市販の黒紙を敷いた状態で、印字した部分を分光測色濃度計X−Rite939を用いて明度(L)を測定した。
≪Evaluation of whiteness of printed image≫
A transparent PET film (Toyobo Ester Film E5100) fixed with double-sided tape on My Paper (Ricoh PPC plain paper) was fed from the back multi-manual feeder, with a solid image of 50 mm x 50 mm created by Microsoft Word 2003. Printing was performed on the PET film surface. After printing, the recording medium was placed in a constant temperature bath at 80 ° C. and dried for 2 hours for evaluation.
With the commercially available black paper laid under the printed PET film, the printed portion was measured for lightness (L * ) using a spectrocolorimetric densitometer X-Rite 939.

は、以下の基準で評価した。
A: L値が、70以上
B: L値が、60以上、70未満
C: L値が、60未満
参考として、黒紙の上に未印字のPETフィルムを敷いた状態で測定したL値は、23.1であった。
L * was evaluated according to the following criteria.
A: L * value is 70 or more B: L * value is 60 or more and less than 70 C: L * value is less than 60 For reference, measurement was performed with an unprinted PET film laid on black paper. The L * value was 23.1.

≪印字画像の白色度安定性≫
Microsoft Word2003にて作成した50mm×50mmのベタ画像を、マイペーパー(リコー製PPC普通紙)上に両面テープで固定した透明PETフィルム(東洋紡製エステルフィルムE5100)を背面マルチ手差しフィーダーから給紙し、PETフィルム面上に印字した。
印字後、被記録媒体を80℃の恒温槽に入れ、15分間乾燥したものと2時間乾燥したものとを明度を測定して、明度差ΔL=(L 2時間後)−(L 15分後)を算出して評価を行った。
≪Whiteness stability of printed image≫
A transparent PET film (Toyobo Ester Film E5100) fixed with double-sided tape on My Paper (Ricoh PPC plain paper) was fed from the back multi-manual feeder, with a solid image of 50 mm x 50 mm created by Microsoft Word 2003. Printing was performed on the PET film surface.
After printing, the recording medium is put in a constant temperature bath at 80 ° C., and the brightness is measured for a sample dried for 15 minutes and a sample dried for 2 hours, and a difference in brightness ΔL * = ( after L * 2 hours ) − (L * 15 minutes later ) was calculated and evaluated.

明度の測定は印字したPETフィルムの下に市販の黒紙を敷いた状態で、印字した部分を分光測色濃度計X−Rite939を用いて測定した。

A: ΔL値が、5未満
B: ΔL値が、5以上、10未満
C: ΔL値が、10以上
The lightness was measured using a spectrocolorimetric densitometer X-Rite 939 with a commercially available black paper laid under the printed PET film.

A: ΔL * value is less than 5 B: ΔL * value is 5 or more and less than 10 C: ΔL * value is 10 or more

≪吐出安定性評価≫
評価インクを充填したプリンタにてノズルチェックパターンを印字し完全吐出ができることを確認後、ヘッドを覆蓋した状態で温度10℃、湿度15%RHで1週間放置した後、ノズルチェックパターンを印字し、不吐出、噴射乱れの有無を目視観察にて、以下の基準で判断した。

A: 不吐出、噴射乱れが全く存在しない。
B: 若干の噴射乱れが認められる。
C: 不吐出が認められるノズルが存在する。
D: 複数のノズルにおいて不吐出が認められる。
≪Discharge stability evaluation≫
After printing a nozzle check pattern with a printer filled with the evaluation ink and confirming that complete ejection is possible, leave the head covered and left at a temperature of 10 ° C. and a humidity of 15% RH for 1 week, and then print the nozzle check pattern. The presence or absence of non-ejection and jet turbulence was determined by visual observation based on the following criteria.

A: No ejection, no injection disturbance
B: Some injection disturbance is recognized.
C: There is a nozzle where ejection failure is observed.
D: Non-ejection is recognized in a plurality of nozzles.

≪印字画像の耐擦過性評価≫
Microsoft Word2003にて作成した50mm×50mmのベタ画像を、マイペーパー(リコー製PPC普通紙)上に両面テープで固定した透明PETフィルム(東洋紡製エステルフィルムE5100)を背面マルチ手差しフィーダーから給紙し、PETフィルム面上に印字した。印字後、80℃で1時間乾燥させた。
≪Scratch resistance evaluation of printed images≫
A transparent PET film (Toyobo Ester Film E5100) fixed with double-sided tape on My Paper (Ricoh PPC plain paper) was fed from the back multi-manual feeder, with a solid image of 50 mm x 50 mm created by Microsoft Word 2003. Printing was performed on the PET film surface. After printing, it was dried at 80 ° C. for 1 hour.

ベタ画像を乾いた綿布(カナキン3号)で400gの加重をかけて擦過し、下記基準により耐擦過性を判定した。

A: 50回以上擦っても画像が変化しない。
B: 50回擦った段階で多少の傷が残るが画像明度には影響せず、実使用上問題ない。
C: 21〜50回擦過する間に画像明度が低下してしまう。
D: 20回以下の擦過で画像明度が低下してしまう。
The solid image was rubbed with a dry cotton cloth (Kanakin No. 3) under a load of 400 g, and the rub resistance was determined according to the following criteria.

A: The image does not change even after rubbing 50 times or more.
B: Some scratches remain at the stage of rubbing 50 times, but the brightness of the image is not affected, and there is no problem in actual use.
C: Image brightness decreases during rubbing 21 to 50 times.
D: Image brightness is lowered by rubbing 20 times or less.

≪結果≫
評価結果を表2に示す。
≪Result≫
The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 0006260371
Figure 0006260371

実施例1乃至7のように、無機中空粒子を含み、沸点が250℃以上の水溶性有機溶剤を含まない場合は、インクの白色度も良好で、白色の発現も安定している。
また、比較例1、2、比較例5のように沸点が250℃以上の水溶性有機溶剤(グリセリン)を含むことで乾燥性が悪化し、白色度の安定性が悪く、画像の擦過性も低下してしまう。色材に有機白色顔料を用いることで白色度の安定性や吐出安定性は良好だが、白色度が向上しない。
As in Examples 1 to 7, when inorganic hollow particles are included and a water-soluble organic solvent having a boiling point of 250 ° C. or higher is not included, the whiteness of the ink is good and the whiteness is stable.
Further, as in Comparative Examples 1 and 2 and Comparative Example 5, when a water-soluble organic solvent (glycerin) having a boiling point of 250 ° C. or higher is contained, the drying property is deteriorated, the stability of whiteness is poor, and the image is scratched. It will decline. By using an organic white pigment as the color material, the whiteness stability and ejection stability are good, but the whiteness does not improve.

実施例4乃至7のように、無機中空粒子に合わせて、樹脂中空粒子や有機白色顔料粒子を添加することで、白色度を相補することができ隠蔽性の面で向上する。
比較例3のように、非中空の二酸化チタン顔料を含むと白色度や白色の発現は良好であるがインクの沈降性が悪く、またそれに起因して吐出安定性も非常に悪化してしまう。
また、比較例5のように樹脂中実粒子を含まないと定着性が発現せず、耐擦過性評価にて1回にて画像が崩れて明度が低下してしまう。
As in Examples 4 to 7, by adding resin hollow particles and organic white pigment particles in accordance with the inorganic hollow particles, the whiteness can be complemented and the concealability is improved.
When a non-hollow titanium dioxide pigment is included as in Comparative Example 3, the whiteness and whiteness are good, but the ink sedimentation is poor, and the discharge stability is also very poor due to this.
In addition, if the resin solid particles are not included as in Comparative Example 5, the fixing property does not appear, and the image is broken and the brightness is lowered at one time in the scratch resistance evaluation.

また、実施例1,2,5乃至7のように、沸点が200℃以下の水溶性有機溶剤が全水溶性有機溶剤の50質量%以上のときには、印字画像の耐擦過性を向上させ、良好な塗膜を得ることができる。
また、沸点が200℃以下の水溶性有機溶剤として、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール及び/または2,3−ブタンジオールを用いると、色材の分散安定性が向上し、吐出安定性が向上する。
In addition, as in Examples 1, 2, 5 to 7, when the water-soluble organic solvent having a boiling point of 200 ° C. or less is 50% by mass or more of the total water-soluble organic solvent, the scratch resistance of the printed image is improved and good Can be obtained.
Further, when 3-methoxy-3-methyl-1-butanol and / or 2,3-butanediol is used as the water-soluble organic solvent having a boiling point of 200 ° C. or less, the dispersion stability of the coloring material is improved and the discharge stability is improved. Improves.

101 インクジェット記録装置
102 給紙トレイ
103 排紙トレイ
104 インクカートリッジ装填部
105 操作部
131 ガイドロッド
132 サブガイドロッド
133 キャリッジ
134 記録ヘッド
135 サブタンク
141 用紙積載部
142 用紙
143 給紙コロ
152 ガイドコロ
154 カウンターコロ
157 給紙ローラ
161 ガイド部材
171 拍車コロ
172 排紙ローラ
173 拍車コロ
181 温風ヒーター
182 赤外線ヒーター
183 裏面ヒーター
184 印字中ヒーター
201 インクカートリッジ
241 インク袋
242 インク注入口
243 インク排出口
244 カートリッジケース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Inkjet recording apparatus 102 Paper feed tray 103 Paper discharge tray 104 Ink cartridge loading part 105 Operation part 131 Guide rod 132 Sub guide rod 133 Carriage 134 Recording head 135 Sub tank 141 Paper stacking part 142 Paper 143 Paper feed roller 152 Guide roller 154 Counter roller 157 Paper feed roller 161 Guide member 171 Spur roller 172 Paper discharge roller 173 Spur roller 181 Hot air heater 182 Infrared heater 183 Back heater 184 In-printing heater 201 Ink cartridge 241 Ink bag 242 Ink inlet 243 Ink outlet 244 Cartridge case

特許4902216号公報Japanese Patent No. 4902216 特開2012−007089公報JP 2012-007089 A

Claims (7)

、水溶性有機溶剤、無機中空粒子、及び樹脂中実粒子を含有し、
前記水溶性有機溶剤は、沸点が250℃以下の溶剤のみからなり、前記水溶性有機溶剤は、沸点が200℃以下である成分を50質量%以上含有し、前記無機中空粒子の含有量が4.5〜8質量%であることを特徴とする白色インクジェットインク。
Containing water , water-soluble organic solvent, inorganic hollow particles, and resin solid particles,
The water-soluble organic solvent has a boiling point Ri is Do because only 250 ° C. or less of the solvent, the water-soluble organic solvent, a component having a boiling point of 200 ° C. or less and containing at least 50 wt%, the content of the inorganic hollow particles White inkjet ink characterized by being 4.5-8 mass% .
さらに、樹脂中空粒子を含有することを特徴とする請求項1記載の白色インクジェットインク。 The white inkjet ink according to claim 1 , further comprising resin hollow particles. さらに、有機白色顔料粒子を含有し、該有機白色顔料粒子が非中空であることを特徴とする請求項1または2に記載の白色インクジェットインク。 The white inkjet ink according to claim 1 or 2, further comprising organic white pigment particles, wherein the organic white pigment particles are non-hollow. 前記無機中空粒子を色材として含有する請求項1から3のいずれかに記載の白色インクジェットインク。The white inkjet ink according to any one of claims 1 to 3, comprising the inorganic hollow particles as a coloring material. 前記沸点が200℃以下の水溶性有機溶剤成分が、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール及び/または2,3−ブタンジオールを含むことを特徴とする請求項4に記載の白色インクジェットインク。 5. The white inkjet ink according to claim 4, wherein the water-soluble organic solvent component having a boiling point of 200 ° C. or less contains 3-methoxy-3-methyl-1-butanol and / or 2,3-butanediol. . 請求項1乃至5のいずれかに記載の白色インクジェットインクを含有してなるインクカートリッジ。 An ink cartridge comprising the white inkjet ink according to any one of claims 1 to 5. インクを収容したインクカートリッジ、及びインクを吐出させるための記録ヘッドを備えた画像記録装置であって、該インクが請求項1乃至5のいずれかに記載の白色インクジェットインクであることを特徴とするインクジェット方式の画像記録装置。 An image recording apparatus having a recording head for ejecting the ink cartridges, and ink containing ink, characterized in that the ink is a white ink-jet ink according to any one of claims 1 to 5 Inkjet image recording apparatus.
JP2014049865A 2014-03-13 2014-03-13 Ink jet ink, ink cartridge using the ink, and image recording apparatus Expired - Fee Related JP6260371B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014049865A JP6260371B2 (en) 2014-03-13 2014-03-13 Ink jet ink, ink cartridge using the ink, and image recording apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014049865A JP6260371B2 (en) 2014-03-13 2014-03-13 Ink jet ink, ink cartridge using the ink, and image recording apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015174868A JP2015174868A (en) 2015-10-05
JP6260371B2 true JP6260371B2 (en) 2018-01-17

Family

ID=54254363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014049865A Expired - Fee Related JP6260371B2 (en) 2014-03-13 2014-03-13 Ink jet ink, ink cartridge using the ink, and image recording apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6260371B2 (en)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9593249B2 (en) 2014-11-28 2017-03-14 Ricoh Company, Ltd. White ink, ink set, ink cartridge, inkjet recording apparatus, inkjet recording method, and recording method
WO2016117632A1 (en) * 2015-01-23 2016-07-28 キヤノン株式会社 Film formation method, image formation method, film, and ink composition
JP2016137482A (en) 2015-01-23 2016-08-04 キヤノン株式会社 Film formation method, image formation method, film, and ink composition
JP6794623B2 (en) * 2015-11-30 2020-12-02 株式会社リコー Ink and inkjet recording method
US10150286B2 (en) * 2015-12-08 2018-12-11 Ricoh Company, Ltd. Liquid discharging unit and liquid discharging device
JP6885043B2 (en) * 2015-12-08 2021-06-09 株式会社リコー Liquid discharge unit, liquid discharge device and printing method
JP6885044B2 (en) * 2015-12-08 2021-06-09 株式会社リコー Liquid discharge unit, liquid discharge device and printing method
US9803093B2 (en) * 2015-12-09 2017-10-31 Ricoh Company, Ltd. White ink, ink set, and inkjet recording method
JP6819930B2 (en) * 2015-12-09 2021-01-27 株式会社リコー White ink, ink set, and inkjet recording method
JP6868215B2 (en) * 2016-05-02 2021-05-12 株式会社リコー White ink, printing method and printing equipment
US10544321B2 (en) * 2016-06-06 2020-01-28 Ricoh Company, Ltd. Ink, inkjet recording method, ink cartridge, and image recording device
JP6870441B2 (en) * 2016-06-06 2021-05-12 株式会社リコー Ink, inkjet recording methods, ink cartridges and image recorders
JP6735042B2 (en) * 2016-06-15 2020-08-05 株式会社リコー Ink, image forming method and image forming apparatus
JP6776648B2 (en) * 2016-06-21 2020-10-28 株式会社リコー Ink, ink set, ink container, inkjet recording method, recording method, inkjet recording device, and recorded material
JP6968335B2 (en) * 2016-09-09 2021-11-17 株式会社リコー Ink ejection device and ink ejection method
JP6697683B2 (en) * 2016-09-27 2020-05-27 株式会社リコー Ink, liquid container, liquid ejection method, and device for ejecting liquid
US10519330B2 (en) * 2017-07-31 2019-12-31 Ricoh Company, Ltd. Ink, ink accommodating unit, recording method, recording device, and recorded matter
JP7026882B2 (en) * 2018-03-16 2022-03-01 株式会社リコー Image forming method and image forming apparatus
JP7271966B2 (en) 2019-01-25 2023-05-12 セイコーエプソン株式会社 Ink container
JP7523252B2 (en) 2020-05-13 2024-07-26 花王株式会社 Inkjet Printing Device
JP7631946B2 (en) 2021-03-22 2025-02-19 株式会社リコー Ink, ink container and printed matter

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4789388B2 (en) * 2002-01-25 2011-10-12 株式会社リコー Ink jet ink, ink jet recording method, ink cartridge, ink jet recording apparatus, ink jet recorded matter
JP2007045872A (en) * 2005-08-08 2007-02-22 Konica Minolta Holdings Inc Inkjet ink, inkjet ink set and inkjet printing method
JP2007161847A (en) * 2005-12-13 2007-06-28 Konica Minolta Holdings Inc Ink jet white ink composition coat and method for ink jet printing using the same
JP4317241B2 (en) * 2007-05-18 2009-08-19 東芝テック株式会社 Water-based ink for inkjet recording
JP2009242457A (en) * 2008-03-28 2009-10-22 Toyo Aluminium Kk Aluminum pigment composition for water-base coating material and water-base coating material
JP2012007089A (en) * 2010-06-25 2012-01-12 Seiko Epson Corp Ink composition, image recording method and laminate
JP2012246396A (en) * 2011-05-27 2012-12-13 Sii Printek Inc Liquid for liquid jetting, liquid jet recording head and liquid jet recording device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015174868A (en) 2015-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6260371B2 (en) Ink jet ink, ink cartridge using the ink, and image recording apparatus
JP7258285B2 (en) Printing method and printing device
JP5942708B2 (en) Ink jet ink, ink jet recording method, ink jet recording apparatus, and ink recorded matter
JP6292065B2 (en) Ink jet recording ink, image forming method, image forming apparatus, and image formed product
US10072170B2 (en) Ink set and ink-jet recording method
JP6741230B2 (en) Ink, ink container, and inkjet recording device
JP2016006150A (en) Inkjet ink, ink cartridge, and inkjet recording device
JP2017165809A (en) Water-based inkjet ink
JP2014051625A (en) Ink for ink jet, ink cartridge, ink jet recording apparatus, and recorded matter
JP2012162654A (en) Ink set, cartridge, inkjet recording method, and recording device
JP5966724B2 (en) Ink jet recording ink, ink cartridge, and ink jet recording apparatus
JP2015186919A (en) Inkjet recording method, inkjet recorded article, and inkjet recording device
JP7489752B2 (en) White ink, ink set, method for producing printed matter, and liquid ejection device
JP6753064B2 (en) Ink, image forming method, image forming apparatus and image forming material
JP2015085568A (en) Image recording method and image recording apparatus
JP6968335B2 (en) Ink ejection device and ink ejection method
JP7013967B2 (en) White pigment dispersion for ink, ink composition, image forming method and image forming apparatus
JP6866642B2 (en) Ink sets, ink cartridges, printing methods and printing equipment
JP7061287B2 (en) Ink, ink container, and inkjet recording device
JP2016169284A (en) Ink, ink set, inkjet recording method, and inkjet recording device
JP2012167173A (en) Inkjet recording ink, ink cartridge, inkjet recording device, image forming method, and formed image
JP6596999B2 (en) Ink set, ink cartridge, ink jet recording apparatus, and ink jet recording method
JP6596854B2 (en) Ink set, image forming method, and recorded matter
JP2004269596A (en) Recording liquid, method for ink-jet recording and equipment for recording using the same
JP6102363B2 (en) Image forming method, ink for ink jet recording, ink jet recording apparatus and ink recorded matter

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150703

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170919

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171102

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171127

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6260371

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees