JP2017186472A - Aqueous inkjet ink composition and inkjet method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水系インクジェットインク組成物及びインクジェット方法に関する。 The present invention relates to a water-based inkjet ink composition and an inkjet method.
インクジェット記録方法は、比較的単純な装置で、高精細な画像の記録が可能であり、各方面で急速な発展を遂げている。その中で、吐出安定性等について種々の検討がなされている。例えば、特許文献1には、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体を40℃以上60℃以下の温度範囲に加熱して水系インクジェットインク組成物の液滴を吐出する工程と、記録媒体を40℃以上90℃以下の温度範囲に加熱して該記録媒体上に吐出された前記水系インク組成物を乾燥させる工程とを含むインクジェット記録方法が開示されている。
The ink jet recording method is capable of recording high-definition images with a relatively simple device, and has been rapidly developed in various fields. Among them, various studies have been made on ejection stability and the like. For example,
従来、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体への記録に用いる水系インクジェットインク組成物(以下、単にインク組成物という。)には、耐擦性に優れる記録物を与えるため樹脂を添加している。樹脂は、樹脂粒子(樹脂エマルジョン)としてインク組成物中に溶解及び分散している。 Conventionally, a resin is added to a water-based inkjet ink composition (hereinafter simply referred to as an ink composition) used for recording on a non-ink-absorbing or low-absorbing recording medium in order to give a recorded material having excellent abrasion resistance. ing. The resin is dissolved and dispersed in the ink composition as resin particles (resin emulsion).
インクジェットヘッド内で発生した気泡等の影響によりインクが圧力室内に滞留すると、プラテンの熱を受けてインク組成物の乾燥が進みやすい。この結果、インク組成物に含まれていた樹脂エマルジョンの樹脂がヘッド壁面に溶着し、目詰まりを生じるという課題がある。このヘッド壁面に溶着した樹脂はクリーニングしても取れないのが現状である。また印刷停止時に放置されたインクジェットヘッド内でもインク組成物の乾燥が進み同様に目詰まりを生じるという課題がある。 When the ink stays in the pressure chamber due to the influence of bubbles or the like generated in the ink jet head, the ink composition is easily dried by receiving heat from the platen. As a result, there is a problem that the resin emulsion resin contained in the ink composition is welded to the head wall surface and clogging occurs. At present, the resin deposited on the wall of the head cannot be removed even after cleaning. In addition, there is a problem that the ink composition is dried and the clogging is caused in the ink jet head left at the time when printing is stopped.
特にインク非吸収性または低吸収性の記録媒体上でのインク組成物の乾燥速度を上げて耐擦性のある画像を形成する観点から、インク組成物に高沸点溶剤を含めない場合、インクジェットヘッド内においてインクが乾燥しやすく、上述した課題が生じやすい。このように、耐擦性の向上と、ヘッド内での目詰まり耐性の向上は、トレードオフの関係にあり、両者を両立することは困難であった。 In particular, from the viewpoint of increasing the drying speed of the ink composition on a non-ink-absorbing or low-absorbing recording medium and forming an abrasion-resistant image, when the ink composition does not contain a high-boiling solvent, an inkjet head The ink tends to dry inside, and the above-described problems are likely to occur. As described above, improvement in abrasion resistance and improvement in clogging resistance in the head are in a trade-off relationship, and it has been difficult to achieve both.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、ヘッド内における目詰まり耐性に優れ、かつ、耐擦性に優れる画像を形成できる水系インクジェットインク組成物及びインクジェット方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems, and is a water-based inkjet ink composition and inkjet method capable of forming an image excellent in clogging resistance in a head and excellent in abrasion resistance. The purpose is to provide.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、インクの樹脂と含窒素溶剤のSP値の差が3以内のものの組み合わせの含有量の比が樹脂1質量部に対し含窒素溶剤を2〜9質量部とすることで、記録媒体で樹脂が十分に溶解し造膜化しやすく耐擦性が優れ、かつ、ヘッド内で溶着した樹脂がクリーニングにより取れにくく回復しにくいということがない、ことを見出した。 The present inventors diligently studied to solve the above problems. As a result, the ratio of the content of the combination of the ink resin and the nitrogen-containing solvent having a SP value of 3 or less is 2 to 9 parts by mass of the nitrogen-containing solvent with respect to 1 part by mass of the resin. It has been found that the resin is sufficiently dissolved and easily formed into a film, has excellent abrasion resistance, and the resin deposited in the head is difficult to remove by cleaning and difficult to recover.
本発明の一態様は、樹脂と、樹脂に対するSP値の差が3以内の含窒素溶剤と、水と、を含み、前記含窒素溶剤の含有量は樹脂1質量部に対して2〜9質量部であり、標準沸点が280℃以上の有機溶剤の含有量が3質量%以下である、水系インクジェットインク組成物である。 One aspect of the present invention includes a resin, a nitrogen-containing solvent having a SP value difference of 3 or less with respect to the resin, and water, and the content of the nitrogen-containing solvent is 2 to 9 masses per 1 part by mass of the resin. Part, and the content of the organic solvent having a standard boiling point of 280 ° C. or higher is 3% by mass or less.
上記本発明では、樹脂と含窒素溶剤のSP値の差が3以内のものの組み合わせの含有量の比が樹脂1質量部に対し含窒素溶剤を2〜9質量部とすることで、インク組成物中の樹脂を含窒素溶剤が安定して溶解させることができ、インク組成物の乾燥による樹脂の凝集およびヘッド内壁への樹脂の溶着を抑制でき、吐出安定性を向上できる。また、本発明では、標準沸点が280℃以上の有機溶剤の含有量が3質量%以下であることにより、インクの乾燥性を向上でき、記録媒体で樹脂が造膜化しやすく耐擦性を向上できる。 In the present invention, the ratio of the combination of the resin and the nitrogen-containing solvent having a SP value of 3 or less is 2 to 9 parts by mass of the nitrogen-containing solvent with respect to 1 part by mass of the resin. The nitrogen-containing solvent can stably dissolve the resin therein, and the aggregation of the resin and the adhesion of the resin to the inner wall of the head due to the drying of the ink composition can be suppressed, and the ejection stability can be improved. In the present invention, the content of the organic solvent having a normal boiling point of 280 ° C. or higher is 3% by mass or less, so that the drying property of the ink can be improved, and the resin is easily formed into a film on the recording medium, and the rub resistance is improved. it can.
好ましくは、前記水系インクジェットインク組成物に含まれる有機溶剤の総質量に対する前記含窒素溶剤の質量比が0.2〜0.7である。有機溶剤の総質量に対する含窒素溶剤の質量比を上記の範囲に設定することにより、含窒素溶剤が樹脂を安定して溶解でき、インク組成物の乾燥による樹脂の凝集およびヘッド内壁への樹脂の溶着を抑制できる。 Preferably, the mass ratio of the nitrogen-containing solvent to the total mass of the organic solvent contained in the water-based inkjet ink composition is 0.2 to 0.7. By setting the mass ratio of the nitrogen-containing solvent to the total mass of the organic solvent in the above range, the nitrogen-containing solvent can stably dissolve the resin, and the resin agglomerates due to drying of the ink composition and the resin on the inner wall of the head. Welding can be suppressed.
好ましくは、前記水の質量に対する、前記水系インクジェットインク組成物に含まれる有機溶剤の総質量の質量比が0.2〜0.7である。水の質量に対する有機溶剤の総質量の質量比を上記の範囲に設定することにより、含窒素溶剤がインク組成物において樹脂を安定して溶解させることができ、インク組成物の乾燥による樹脂の凝集およびヘッド内壁への樹脂の溶着を抑制できる。 Preferably, the mass ratio of the total mass of the organic solvent contained in the water-based inkjet ink composition to the mass of the water is 0.2 to 0.7. By setting the mass ratio of the total mass of the organic solvent to the mass of water in the above range, the nitrogen-containing solvent can stably dissolve the resin in the ink composition, and the resin agglomerates by drying the ink composition. In addition, the welding of the resin to the inner wall of the head can be suppressed.
好ましくは、前記含窒素溶剤の含有量が3〜30質量%である。含窒素溶剤の含有量を上記の範囲に設定することにより、含窒素溶剤がインク組成物において樹脂を安定して溶解させることができ、インク組成物の乾燥による樹脂の凝集およびヘッド内壁への樹脂の溶着を抑制できる。 Preferably, the content of the nitrogen-containing solvent is 3 to 30% by mass. By setting the content of the nitrogen-containing solvent within the above range, the nitrogen-containing solvent can stably dissolve the resin in the ink composition, and the resin agglomerates and the resin on the inner wall of the head due to drying of the ink composition. Can be suppressed.
好ましくは、前記樹脂の含有量が1〜15質量%である。樹脂の含有量が、1質量%より少ないと耐擦性が劣る傾向がある。樹脂の含有量が、15質量%を超えると、含窒素溶剤が樹脂を安定して溶解できなくなり、インク組成物の乾燥によりヘッド内で樹脂が溶着する傾向にある。 Preferably, the content of the resin is 1 to 15% by mass. When the resin content is less than 1% by mass, the abrasion resistance tends to be inferior. When the resin content exceeds 15% by mass, the nitrogen-containing solvent cannot stably dissolve the resin, and the resin tends to be welded in the head by drying the ink composition.
好ましくは、界面活性剤として、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、フッ素系界面活性剤の少なくともいずれかを含有する。含窒素溶剤及びこれらの界面活性剤の組合せにより、ヘッドの内壁に樹脂が溶着した場合であっても、溶着した樹脂をヘッドの内壁から剥離させ、含窒素溶剤に再溶解させることができる。 Preferably, the surfactant contains at least one of a silicone-based surfactant, an acetylene glycol-based surfactant, and a fluorine-based surfactant. By the combination of the nitrogen-containing solvent and these surfactants, even when the resin is welded to the inner wall of the head, the welded resin can be peeled off from the inner wall of the head and redissolved in the nitrogen-containing solvent.
好ましくは、前記含窒素溶剤の標準沸点は180℃以上280℃未満である。これにより、ヘッド内のインク組成物に含まれる含窒素溶剤の揮発を防止して、ノズルの目詰まりを防止できる。また、記録媒体上にインク組成物が付着した際には速やかに含窒素溶剤を揮発させることができ、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体において、十分な画質を得ることができる。 Preferably, the standard boiling point of the nitrogen-containing solvent is 180 ° C. or higher and lower than 280 ° C. Thereby, volatilization of the nitrogen-containing solvent contained in the ink composition in the head can be prevented, and nozzle clogging can be prevented. Further, when the ink composition adheres to the recording medium, the nitrogen-containing solvent can be quickly volatilized, and sufficient image quality can be obtained on a recording medium that is non-ink-absorbing or low-absorbing.
本発明の一態様は、上述した水系インクジェットインク組成物をインクジェットヘッドのノズルから吐出して記録媒体へ付着させる工程を備える、インクジェット方法である。これにより、耐擦性のある画像を形成しつつ、吐出安定性を向上させることができる。 One embodiment of the present invention is an inkjet method including a step of ejecting the above-described aqueous inkjet ink composition from a nozzle of an inkjet head and attaching it to a recording medium. Thereby, it is possible to improve ejection stability while forming an image having abrasion resistance.
好ましくは、前記水系インクジェットインク組成物を前記記録媒体へ付着させる際の記録媒体の表面温度が70℃以下である。付着工程における記録媒体の表面温度を70℃以下と低温にすることにより、インクジェットヘッド内部におけるインク組成物の乾燥を抑制でき、ヘッド内壁への樹脂の溶着を防止できる。 Preferably, the surface temperature of the recording medium when the water-based inkjet ink composition is attached to the recording medium is 70 ° C. or less. By making the surface temperature of the recording medium in the adhering step as low as 70 ° C. or lower, drying of the ink composition inside the ink jet head can be suppressed, and resin welding to the inner wall of the head can be prevented.
好ましくは、前記水系インクジェットインク組成物を前記記録媒体へ付着させる工程の後に前記記録媒体を乾燥させる工程を備え、該工程における記録媒体の表面温度が70℃以上である。これにより、インク組成物に含まれる樹脂が記録媒体に溶着及び固化し、記録媒体に耐擦性のある画像が形成される。 Preferably, the method includes a step of drying the recording medium after the step of attaching the aqueous inkjet ink composition to the recording medium, and the surface temperature of the recording medium in the step is 70 ° C. or higher. Thereby, the resin contained in the ink composition is welded and solidified on the recording medium, and an image having abrasion resistance is formed on the recording medium.
好ましくは、前記インクジェットヘッドは、圧力室と、前記圧力室に圧力を付与してノズルから前記水系インクジェットインク組成物を吐出させる素子を備え、前記圧力室において、ノズルに連通する出口と対向する位置以外の場所に前記素子が配置されている。このようなインクジェットヘッドにおいて、上述したインク組成物を用いることにより、インクジェットヘッドの内壁に樹脂が溶着することを抑制し、目詰まり性が改善され、記録媒体に対して耐擦性のある画像を記録できる。 Preferably, the ink-jet head includes a pressure chamber and an element that applies pressure to the pressure chamber to discharge the water-based ink-jet ink composition from the nozzle, and the position facing the outlet communicating with the nozzle in the pressure chamber. The element is arranged at a place other than. In such an ink jet head, by using the ink composition described above, it is possible to suppress the resin from being welded to the inner wall of the ink jet head, to improve the clogging property, and to provide an image having abrasion resistance with respect to the recording medium. Can record.
例えば、前記水系インクジェットインク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む反応液を前記記録媒体に付着させる工程を備える。 For example, the method includes a step of attaching a reaction liquid containing an aggregating agent that aggregates the components of the water-based inkjet ink composition to the recording medium.
例えば、前記インクジェットヘッドに外部から圧力を付与してノズルから前記水系インクジェットインク組成物を排出させる工程を行うことなく記録を1時間以上行うことが好ましい。あるいは、前記インクジェットヘッドに外部から圧力を付与してノズルから前記水系インクジェットインク組成物を排出させる工程を記録中に行うことなく記録を行うことが好ましい。さらには、記録の前と記録後の少なくとも何れかに、前記インクジェットヘッドに外部から圧力を付与してノズルから前記水系インクジェットインク組成物を排出させる工程を行うことが好ましい。このような場合であっても、上述したインク組成物を用いることにより、インクジェットヘッドの内壁に樹脂が溶着することを抑制し、目詰まり性が改善され、記録媒体に対して耐擦性のある画像を記録できる。 For example, it is preferable to perform recording for 1 hour or more without performing a step of applying pressure to the inkjet head from the outside and discharging the aqueous inkjet ink composition from the nozzle. Alternatively, it is preferable to perform recording without performing a step of applying pressure to the inkjet head from the outside and discharging the aqueous inkjet ink composition from the nozzle during recording. Furthermore, it is preferable to perform a step of applying an external pressure to the inkjet head and discharging the aqueous inkjet ink composition from the nozzle before or after recording. Even in such a case, by using the ink composition described above, the resin is prevented from welding to the inner wall of the inkjet head, the clogging property is improved, and the recording medium is rub-resistant. Images can be recorded.
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右などの位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as necessary. However, the present invention is not limited to this, and the gist thereof is described below. Various modifications are possible without departing from the scope. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, positional relationships such as up, down, left and right are based on the positional relationships shown in the drawings unless otherwise specified. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.
〔インク組成物〕
本実施形態のインク組成物は、樹脂と、樹脂に対するSP値の差が3以内の含窒素溶剤と、水と、を含み、含窒素溶剤の含有量は樹脂1質量部に対して2〜9質量部であり、標準沸点が280℃以上の有機溶剤の含有量が3質量%以下である、水系インクジェットインク組成物である。
[Ink composition]
The ink composition of the present embodiment includes a resin, a nitrogen-containing solvent having an SP value difference of 3 or less with respect to the resin, and water, and the content of the nitrogen-containing solvent is 2 to 9 parts by mass with respect to 1 part by mass of the resin. It is a water-based inkjet ink composition which is a mass part, and whose content of the organic solvent having a standard boiling point of 280 ° C. or higher is 3% by mass or less.
インクジェットヘッド内で発生した気泡等の影響によりインクが圧力室内に滞留すると、プラテンの熱を受けてインク組成物の乾燥が進みやすい。この結果、インク組成物に含まれていた樹脂エマルジョンの樹脂がヘッド壁面に溶着し、目詰まりを生じるという課題がある。このヘッド壁面に溶着した樹脂は、ノズルプレートのワイピングやフラッシングでは、解消できず、また、吸引クリーニングでも十分には解消できない点で問題がある。また印刷停止時に放置されたインクジェットヘッド内でもインク組成物の乾燥が進み同様に目詰まりを生じるという課題がある。 When the ink stays in the pressure chamber due to the influence of bubbles or the like generated in the ink jet head, the ink composition is easily dried by receiving heat from the platen. As a result, there is a problem that the resin emulsion resin contained in the ink composition is welded to the head wall surface and clogging occurs. The resin welded to the wall surface of the head has a problem in that it cannot be eliminated by wiping or flushing the nozzle plate, and it cannot be sufficiently eliminated by suction cleaning. In addition, there is a problem that the ink composition is dried and the clogging is caused in the ink jet head left at the time when printing is stopped.
このような問題は、樹脂の溶着しやすさと密接に関連している。記録物の耐擦性の観点からは、樹脂は被記録物上に溶着しやすいことが望まれる。そのため、耐擦性の向上と、ヘッド内での目詰まり耐性の向上は、トレードオフの関係にあり、両者を両立することは困難であった。 Such a problem is closely related to the ease of welding of the resin. From the viewpoint of the abrasion resistance of the recorded material, it is desirable that the resin be easily welded onto the recorded material. For this reason, improvement in abrasion resistance and improvement in clogging resistance in the head are in a trade-off relationship, and it is difficult to achieve both.
これに対して、本実施形態のインク組成物は、樹脂と含窒素溶剤のSP値の差が3以内のものの組み合わせの含有量の比が樹脂1質量部に対し含窒素溶剤を2〜9質量部とすることで、インク組成物中の樹脂を含窒素溶剤が安定して溶解させることができ、インク組成物の乾燥によるヘッド内での樹脂の溶着を抑制できる。ヘッド内で溶着した樹脂がクリーニングにより取れにくく回復しにくいということもない。また、本実施形態のインク組成物は、標準沸点が280℃以上の有機溶剤の含有量が3質量%以下であることにより、インクの乾燥性を向上でき、記録媒体で樹脂が造膜化しやすく耐擦性を向上できる。これにより、本実施形態のインク組成物は、耐擦性の向上と、ヘッド内での目詰まり耐性の向上を両立するものである。以下にインク組成物に含まれる各成分について説明する。 In contrast, in the ink composition of the present embodiment, the content ratio of the combination of the resin and the nitrogen-containing solvent whose SP value is within 3 is 2 to 9 mass of the nitrogen-containing solvent with respect to 1 mass part of the resin. By setting it as a part, the nitrogen-containing solvent can stably dissolve the resin in the ink composition, and the welding of the resin in the head due to the drying of the ink composition can be suppressed. The resin welded in the head is not easily removed by cleaning and is not easily recovered. In addition, the ink composition of the present embodiment can improve the drying property of the ink because the content of the organic solvent having a standard boiling point of 280 ° C. or higher is 3% by mass or less, and the resin can be easily formed into a film on the recording medium. Abrasion resistance can be improved. As a result, the ink composition of the present embodiment achieves both improved abrasion resistance and improved clogging resistance in the head. Hereinafter, each component contained in the ink composition will be described.
〔色材〕
色材として顔料又は染料を用いることができるが、好ましくは、顔料が用いられる。顔料としては、特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。
[Color material]
A pigment or dye can be used as the color material, but a pigment is preferably used. Although it does not specifically limit as a pigment, For example, the following are mentioned.
ブラック顔料としては、特に限定されないが、例えば、No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(以上、三菱化学社(Mitsubishi Chemical Corporation)製)、Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255、Raven 700等(以上、コロンビアカーボン(Carbon Columbia)社製)、Rega1 400R、Rega1 330R、Rega1 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400等(キャボット社(CABOT JAPAN K.K.)製)、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color B1ack S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4(以上、デグッサ(Degussa)社製)が挙げられる。
Although it does not specifically limit as a black pigment, For example, it is No. 2300, no. 900, MCF88, No. 33, no. 40, no. 45, no. 52, MA7, MA8, MA100, no. 2200B, etc. (Mitsubishi Chemical Corporation), Raven 5750, Raven 5250, Raven 5000, Raven 3500, Raven 1255, Raven 700, etc. (above, Columbia Carbon,
ホワイト顔料としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントホワイト 6、18、21、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化アンチモン、酸化マグネシウム、及び酸化ジルコニウムの白色無機顔料が挙げられる。当該白色無機顔料以外に、白色の中空樹脂粒子及び高分子粒子などの白色有機顔料を使用することもできる。
Although it does not specifically limit as a white pigment, For example, C.I. I.
イエローインクに使用される顔料としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントイエロー 1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、16、17、24、34、35、37、53、55、65、73、74、75、81、83、93、94、95、97、98、99、108、109、110、113、114、117、120、124、128、129、133、138、139、147、151、153、154、167、172、180が挙げられる。
Although it does not specifically limit as a pigment used for yellow ink, For example, C.I. I.
マゼンタ顔料としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントレッド 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、88、112、114、122、123、144、146、149、150、166、168、170、171、175、176、177、178、179、184、185、187、202、209、219、224、245、又はC.I.ピグメントヴァイオレット 19、23、32、33、36、38、43、50が挙げられる。
Although it does not specifically limit as a magenta pigment, For example, C.I. I.
シアン顔料としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントブルー 1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:34、15:4、16、18、22、25、60、65、66、C.I.バットブルー 4、60が挙げられる。
Although it does not specifically limit as a cyan pigment, For example, C.I. I.
また、マゼンタ、シアン、及びイエロー以外のカラーインクに使用される顔料としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメント グリーン 7,10、C.I.ピグメントブラウン 3,5,25,26、C.I.ピグメントオレンジ 1,2,5,7,13,14,15,16,24,34,36,38,40,43,63が挙げられる。
In addition, the pigment used in color inks other than magenta, cyan, and yellow is not particularly limited. I. Pigment green 7,10, C.I. I.
パール顔料としては、特に限定されないが、例えば、二酸化チタン被覆雲母、魚鱗箔、酸塩化ビスマス等の真珠光沢や干渉光沢を有する顔料が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a pearl pigment, For example, the pigment which has pearl luster and interference gloss, such as titanium dioxide covering mica, fish scale foil, and bismuth acid chloride, is mentioned.
メタリック顔料としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、銅などの単体又は合金からなる粒子が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a metallic pigment, For example, the particle | grains which consist of single bodies or alloys, such as aluminum, silver, gold | metal | money, platinum, nickel, chromium, tin, zinc, indium, titanium, copper, are mentioned.
顔料の含有量は、インク組成物100質量%に対して、好ましくは0.4〜12質量%であり、より好ましくは1〜8質量%であり、さらに好ましくは2〜5質量%である。 The content of the pigment is preferably 0.4 to 12% by mass, more preferably 1 to 8% by mass, and further preferably 2 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the ink composition.
〔樹脂粒子〕
本実施形態のインク組成物は、含窒素溶剤に対するSP値の差が3以内の樹脂の樹脂粒子を含む。このような樹脂を選定することにより、インク組成物中の樹脂粒子を含窒素溶剤が安定して溶解させることができ、インク組成物の乾燥による樹脂の凝集およびヘッドの内壁への樹脂の溶着を抑制できる。
[Resin particles]
The ink composition of this embodiment includes resin particles of a resin having a SP value difference of 3 or less with respect to the nitrogen-containing solvent. By selecting such a resin, the nitrogen-containing solvent can stably dissolve the resin particles in the ink composition, and the resin agglomerates and the resin adheres to the inner wall of the head by drying the ink composition. Can be suppressed.
ここで、本発明におけるSP値について説明する。SP値としては、ハンセン(Hansen)溶解度パラメータを用いる。ハンセン(Hansen)溶解度パラメータは、ヒルデブランド(Hildebrand)によって導入された溶解度パラメータを、分散項δd,極性項δp,水素結合項δhの3成分に分割し、3次元空間に表したものであるが、本発明においてはSP値をδ[(cal/cm3)0.5]で表し、下記式を用いて算出される値を用いる。
δ[(cal/cm3)0.5]=(δd2+δp2+δh2)0.5
Here, the SP value in the present invention will be described. As the SP value, the Hansen solubility parameter is used. The Hansen solubility parameter is a three-dimensional space where the solubility parameter introduced by Hildebrand is divided into three components: a dispersion term δd, a polar term δp, and a hydrogen bond term δh. In the present invention, the SP value is represented by δ [(cal / cm 3 ) 0.5 ], and a value calculated using the following formula is used.
δ [(cal / cm 3 ) 0.5 ] = (δd 2 + δp 2 + δh 2 ) 0.5
なお、この分散項δd,極性項δp,水素結合項δhは、ハンセンやその研究後継者らにより多く求められており、Polymer Handbook (fourth edition)、VII−698〜711に詳しく掲載されている。また、多くの溶媒や樹脂についてのハンセン溶解度パラメータの値が調べられており、例えば、Wesley L.Archer著、Industrial Solvents Handbookに記載されている。 The dispersion term δd, the polar term δp, and the hydrogen bond term δh are demanded by Hansen and its successors, and are described in detail in Polymer Handbook (fourth edition), VII-698 to 711. In addition, Hansen solubility parameter values for many solvents and resins have been investigated, see, for example, Wesley L., et al. It is described in Archer, Industrial Solvents Handbook.
樹脂のSP値は、樹脂の合成に用いるモノマーの種類や質量比を変えることにより調整できる。樹脂としては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、アクリロニトリル、シアノアクリレート、アクリルアミド、オレフィン、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ビニルエーテル、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルカルバゾール、ビニルイミダゾール、及び塩化ビニリデンの単独重合体又は共重合体、フッ素樹脂、及び天然樹脂が挙げられる。このなかでも、(メタ)アクリル系樹脂及びスチレン−(メタ)アクリル酸共重合体系樹脂のうち少なくともいずれかが好ましく、アクリル系樹脂及びスチレン−アクリル酸共重合体系樹脂のうち少なくともいずれかがより好ましく、スチレン−アクリル酸共重合体系樹脂がさらに好ましい。なお、上記の共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体、及びグラフト共重合体のうちいずれの形態であってもよい。 The SP value of the resin can be adjusted by changing the type and mass ratio of monomers used for resin synthesis. The resin is not particularly limited. For example, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester, acrylonitrile, cyanoacrylate, acrylamide, olefin, styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, vinyl alcohol, vinyl ether, vinyl pyrrolidone, vinyl Examples include homopolymers or copolymers of pyridine, vinyl carbazole, vinyl imidazole, and vinylidene chloride, fluororesins, and natural resins. Among these, at least one of (meth) acrylic resin and styrene- (meth) acrylic acid copolymer resin is preferable, and at least one of acrylic resin and styrene-acrylic acid copolymer resin is more preferable. A styrene-acrylic acid copolymer resin is more preferable. In addition, said copolymer may be any form among a random copolymer, a block copolymer, an alternating copolymer, and a graft copolymer.
上記の樹脂は、特に限定されないが、例えば、以下に示す調製方法により得ることができ、必要に応じて複数の方法を組み合わせてもよい。当該調製方法としては、所望の樹脂を構成する成分の単量体中に重合触媒(重合開始剤)と分散剤とを混合して重合(乳化重合)する方法、親水性部分を持つ樹脂を水溶性有機溶剤に溶解させて得られる溶液を水中に混合した後に水溶性有機溶剤を蒸留等で除去する方法、及び樹脂を非水溶性有機溶剤に溶解させて得られる溶液を分散剤と共に水溶液中に混合する方法が挙げられる。 Although said resin is not specifically limited, For example, it can obtain by the preparation method shown below, You may combine a some method as needed. As the preparation method, a polymerization catalyst (polymerization initiator) and a dispersant are mixed in a monomer of a component constituting a desired resin, and polymerization (emulsion polymerization) is performed. A resin having a hydrophilic portion is dissolved in water. A method of removing a water-soluble organic solvent by distillation after mixing a solution obtained by dissolving in a water-soluble organic solvent into water, and a solution obtained by dissolving a resin in a water-insoluble organic solvent together with a dispersant in an aqueous solution The method of mixing is mentioned.
樹脂の含有量が、1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、2質量%以上10質量%であることがより好ましく、3質量%以上7質量%以下であることがさらに好ましい。樹脂の含有量を上記の範囲内に設定することにより、耐擦性を向上させつつ、樹脂を安定して溶解でき、インク組成物の乾燥による樹脂の凝集及びヘッドの内壁への樹脂の溶着を抑制できる。 The resin content is preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 2% by mass or more and 10% by mass, and further preferably 3% by mass or more and 7% by mass or less. By setting the resin content within the above range, the resin can be stably dissolved while improving the abrasion resistance, and the resin agglomerates and the resin adheres to the inner wall of the head by drying the ink composition. Can be suppressed.
〔水〕
本実施形態のインク組成物は、水を含む。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を極力除去したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加などによって滅菌した水を用いると、顔料分散液及びこれを用いたインクを長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができる。
〔water〕
The ink composition of this embodiment contains water. Examples of water include water from which ionic impurities have been removed as much as possible, such as pure water such as ion exchange water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, and distilled water, and ultrapure water. Further, when water sterilized by ultraviolet irradiation or addition of hydrogen peroxide is used, generation of mold and bacteria can be prevented when the pigment dispersion and ink using the same are stored for a long period of time.
水の含有量は特に制限されないが、本発明は、後述する溶剤(有機溶剤)よりも、水の含有量を多く含むことが好ましい。また、所謂「水系インク」と呼ばれるものであり、インクに含む溶媒成分として少なくとも水を主要な成分とするものである。水の含有量は、水系インク組成物100質量%に対して、好ましくは40〜95質量%であり、より好ましくは45〜90質量%であり、さらに好ましくは50〜80質量%であり、特に好ましくは55〜75質量%であり、一層好ましくは60〜70質量%である。 The water content is not particularly limited, but the present invention preferably contains a larger amount of water than the solvent (organic solvent) described later. The ink is also called a “water-based ink” and has at least water as a main component as a solvent component contained in the ink. The water content is preferably 40 to 95% by mass, more preferably 45 to 90% by mass, and further preferably 50 to 80% by mass with respect to 100% by mass of the water-based ink composition. Preferably it is 55-75 mass%, More preferably, it is 60-70 mass%.
(含窒素溶剤)
本実施形態のインク組成物は、樹脂粒子の樹脂に対してSP値の差が3以内の含窒素溶剤を含み、該含窒素溶剤の含有量は樹脂1質量部に対して2〜9質量部であり、好ましくは2.5〜8質量部であり、さらに好ましくは3〜7質量部である。SP値の差が3以内の含窒素溶剤を樹脂1質量部に対して2〜9質量部含むことにより樹脂を安定して溶解させることができ、インク組成物の乾燥が進んだ場合においても、樹脂が凝集しヘッド内壁に溶着するのを防止することができる。これにより、インクジェット記録時にヘッドのノズル近傍における目詰まりを防止し、インク組成物の吐出安定性がより優れる傾向にある。また、含窒素溶剤は樹脂粒子の軟化を促進させる効果があり、加熱温度が低い場合でも密着性が向上する傾向にある。
(Nitrogen-containing solvent)
The ink composition of the present embodiment includes a nitrogen-containing solvent having a SP value difference of 3 or less with respect to the resin of the resin particles, and the content of the nitrogen-containing solvent is 2 to 9 parts by mass with respect to 1 part by mass of the resin. Preferably, it is 2.5-8 mass parts, More preferably, it is 3-7 mass parts. By including 2 to 9 parts by mass of a nitrogen-containing solvent having an SP value difference of 3 or less with respect to 1 part by mass of the resin, the resin can be stably dissolved, and even when drying of the ink composition proceeds, It is possible to prevent the resin from aggregating and welding to the inner wall of the head. As a result, clogging in the vicinity of the nozzles of the head during ink jet recording is prevented, and the ejection stability of the ink composition tends to be more excellent. Further, the nitrogen-containing solvent has an effect of promoting the softening of the resin particles, and the adhesion tends to be improved even when the heating temperature is low.
含窒素溶剤としては、特に限定されないが、ピロリドン系、イミダゾリジノン系、アミドエーテル系、ピリジン系、ピラジン系、ピリドン系が挙げられる。好ましくはピロリドン系であり、例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドンが挙げられる。含窒素溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The nitrogen-containing solvent is not particularly limited, and examples thereof include pyrrolidone, imidazolidinone, amide ether, pyridine, pyrazine, and pyridone. Pyrrolidone is preferable, and examples include 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, and N-ethyl-2-pyrrolidone. A nitrogen-containing solvent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
含窒素溶剤の含有量は、インク組成物の総量に対して、好ましくは3質量%以上30質量%以下であり、より好ましくは5質量%以上20質量%以下であり、さらに好ましくは10質量%以上15質量%以下である。含窒素溶剤の含有量を上記の範囲に設定することにより、含窒素溶剤がインク組成物において樹脂を安定して溶解させることができ、インク組成物の乾燥による樹脂の凝集およびヘッド内壁への樹脂の溶着を抑制できる。 The content of the nitrogen-containing solvent is preferably 3% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less, and further preferably 10% by mass with respect to the total amount of the ink composition. The content is 15% by mass or less. By setting the content of the nitrogen-containing solvent within the above range, the nitrogen-containing solvent can stably dissolve the resin in the ink composition, and the resin agglomerates and the resin on the inner wall of the head due to drying of the ink composition. Can be suppressed.
(請求項7)
含窒素溶剤の標準沸点は、好ましくは180℃以上280℃未満であり、より好ましくは190℃以上250℃未満であり、さらに好ましくは200℃以上250℃未満である。これにより、ヘッド内のインク組成物に含まれる含窒素溶剤の揮発を防止して、ノズルの目詰まりを防止できる。また、記録媒体上にインク組成物が付着した際には速やかに含窒素溶剤を揮発させることができ、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体において、十分な画質を得ることができる。
(Claim 7)
The standard boiling point of the nitrogen-containing solvent is preferably 180 ° C. or higher and lower than 280 ° C., more preferably 190 ° C. or higher and lower than 250 ° C., further preferably 200 ° C. or higher and lower than 250 ° C. Thereby, volatilization of the nitrogen-containing solvent contained in the ink composition in the head can be prevented, and nozzle clogging can be prevented. Further, when the ink composition adheres to the recording medium, the nitrogen-containing solvent can be quickly volatilized, and sufficient image quality can be obtained on a recording medium that is non-ink-absorbing or low-absorbing.
(その他の有機溶剤)
本実施形態におけるインクは、含窒素溶剤以外のその他の有機溶剤をさらに含んでもよい。上記以外のその他の有機溶剤としては、特に限定されないが、具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブタノール、2−ブタノール、tert−ブタノール、iso−ブタノール、n−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、及びtert−ペンタノール等のアルコール類又はグリコール類が挙げられる。その他の溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Other organic solvents)
The ink in the present embodiment may further contain an organic solvent other than the nitrogen-containing solvent. Other organic solvents other than the above are not particularly limited, but specifically, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-iso-propyl Ether, diethylene glycol mono-iso-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol mono-t-butyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, triethylene glycol Butyl ether, diethylene glycol mono-t-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-iso-propyl ether, propylene glycol mono- n-butyl ether, dipropylene glycol mono-n-butyl ether, dipropylene glycol mono-n-propyl ether, dipropylene glycol mono-iso-propyl ether, methanol, ethanol, n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-butanol 2-butanol, tert-butanol, iso-butanol, n-pentanol, 2-penta Lumpur, 3-pentanol, and tert- alcohols or glycols such as pentanol. Another solvent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
インク組成物に含まれる有機溶剤の総質量に対する含窒素溶剤の質量比は、好ましくは0.2〜0.7であり、より好ましくは0.3〜0.6であり、さらに好ましくは0.4〜0.5である。有機溶剤の総質量に対する含窒素溶剤の質量比を上記の範囲に設定することにより、含窒素溶剤が樹脂を安定して溶解でき、インク組成物の乾燥による樹脂の凝集およびヘッド内壁への樹脂の溶着を抑制できる。 The mass ratio of the nitrogen-containing solvent to the total mass of the organic solvent contained in the ink composition is preferably 0.2 to 0.7, more preferably 0.3 to 0.6, and still more preferably 0.8. 4 to 0.5. By setting the mass ratio of the nitrogen-containing solvent to the total mass of the organic solvent in the above range, the nitrogen-containing solvent can stably dissolve the resin, and the resin agglomerates due to drying of the ink composition and the resin on the inner wall of the head. Welding can be suppressed.
水の質量に対する有機溶剤の総質量の質量比は、好ましくは0.2〜0.7であり、より好ましくは0.2〜0.6であり、さらに好ましくは0.3〜0.5である。水の質量に対する有機溶剤の総質量の質量比を上記の範囲に設定することにより、含窒素溶剤がインク組成物において樹脂を安定して溶解させることができ、インク組成物の乾燥による樹脂の凝集およびヘッド内壁への樹脂の溶着を抑制できる。 The mass ratio of the total mass of the organic solvent to the mass of water is preferably 0.2 to 0.7, more preferably 0.2 to 0.6, and still more preferably 0.3 to 0.5. is there. By setting the mass ratio of the total mass of the organic solvent to the mass of water in the above range, the nitrogen-containing solvent can stably dissolve the resin in the ink composition, and the resin agglomerates by drying the ink composition. In addition, the welding of the resin to the inner wall of the head can be suppressed.
その他の有機溶剤の標準沸点の好ましい範囲は、含窒素溶剤のものと同じであり、好ましくは180℃以上280℃未満であり、より好ましくは190℃以上250℃未満であり、さらに好ましくは200℃以上250℃未満である。これにより、ヘッド内のインク組成物に含まれる有機溶剤の揮発を防止して、ノズルの目詰まりを防止できる。また、記録媒体上にインク組成物が付着した際には速やかに有機溶剤を揮発させることができ、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体において、十分な画質を得ることができる。 The preferable range of the normal boiling point of the other organic solvent is the same as that of the nitrogen-containing solvent, preferably 180 ° C. or higher and lower than 280 ° C., more preferably 190 ° C. or higher and lower than 250 ° C., further preferably 200 ° C. Above 250 ° C. Thereby, volatilization of the organic solvent contained in the ink composition in the head can be prevented, and nozzle clogging can be prevented. In addition, when the ink composition adheres to the recording medium, the organic solvent can be quickly volatilized, and sufficient image quality can be obtained on a non-ink-absorbing or low-absorbing recording medium.
含窒素溶剤を含む有機溶剤の総量は、インクの総量に対して、好ましくは5.0質量%以上30質量%以下であり、より好ましくは10質量%以上25質量%以下、さらに好ましくは15質量%以上20質量%以下である。 The total amount of the organic solvent including the nitrogen-containing solvent is preferably 5.0% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 25% by mass or less, and further preferably 15% by mass with respect to the total amount of the ink. % To 20% by mass.
(沸点280℃以上の溶剤)
本実施形態のインク組成物は、標準沸点が280℃以上の有機溶剤の含有量が3質量%以下である。インク組成物が標準沸点280℃以上の有機溶剤を含むと、記録媒体上でのインクの乾燥性が大幅に低下してしまう。その結果、種々の記録媒体、特にインク非吸収性又は低吸収性の記録媒体において、画像の濃淡ムラが目立つだけではなく、インクの定着性も得られない。
(Solvent with a boiling point of 280 ° C or higher)
In the ink composition of the present embodiment, the content of the organic solvent having a standard boiling point of 280 ° C. or higher is 3% by mass or less. When the ink composition contains an organic solvent having a standard boiling point of 280 ° C. or higher, the drying property of the ink on the recording medium is significantly lowered. As a result, in various recording media, in particular, non-ink-absorbing or low-absorbing recording media, not only unevenness in image density is noticeable, but also ink fixing properties cannot be obtained.
インク組成物における標準沸点280℃以上の有機溶剤の含有量は、インク組成物の全質量に対して、2質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下がさらに好ましく、0質量%以上0.1質量%未満が特に好ましく、0質量%以上0.05質量%未満がますます好ましく、0質量%以上0.01質量%未満がいっそう好ましく、0質量%以上0.001質量%未満が最も好ましい。含有量が上記範囲であることにより、インク組成物を用いた記録物の耐擦性が、標準沸点280℃以上の有機溶剤により低下することが抑制され、より耐擦性に優れた記録物を得ることができる。 The content of the organic solvent having a standard boiling point of 280 ° C. or higher in the ink composition is preferably 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and further preferably 0.5% by mass or less with respect to the total mass of the ink composition. Preferably, 0% by mass or more and less than 0.1% by mass is particularly preferable, 0% by mass or more and less than 0.05% by mass is more preferable, 0% by mass or more and less than 0.01% by mass is even more preferable, and 0% by mass or more and 0% by mass or less. Most preferred is less than 0.001 mass%. When the content is in the above range, the recorded material using the ink composition is suppressed from being deteriorated by an organic solvent having a normal boiling point of 280 ° C. or more, and a recorded material having more excellent abrasion resistance is obtained. Can be obtained.
〔界面活性剤〕
本実施形態のインク組成物は、界面活性剤を含むことが好ましい。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤が挙げられる。このなかでも、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤が好ましい。含窒素溶剤及びこれらの界面活性剤の組合せにより、ヘッドの内壁に樹脂が溶着した場合であっても、溶着した樹脂をヘッドの内壁から剥離させ、含窒素溶剤に再溶解させることができる。
[Surfactant]
The ink composition of the present embodiment preferably contains a surfactant. The surfactant is not particularly limited, and examples thereof include acetylene glycol surfactants, fluorine surfactants, and silicone surfactants. Of these, acetylene glycol surfactants and silicone surfactants are preferred. By the combination of the nitrogen-containing solvent and these surfactants, even when the resin is welded to the inner wall of the head, the welded resin can be peeled off from the inner wall of the head and redissolved in the nitrogen-containing solvent.
アセチレングリコール系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール及び2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物、並びに2,4−ジメチル−5−デシン−4−オール及び2,4−ジメチル−5−デシン−4−オールのアルキレンオキサイド付加物から選択される一種以上が好ましい。アセチレングリコール系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、例えば、オルフィン104シリーズやオルフィンE1010等のEシリーズ(エアプロダクツ社(Air Products Japan, Inc.)製商品名)、サーフィノール465やサーフィノール61やサーフィノールDF110D(日信化学工業社(Nissin Chemical Industry CO.,Ltd.)製商品名)などが挙げられる。アセチレングリコール系界面活性剤は、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。 The acetylene glycol-based surfactant is not particularly limited, and examples thereof include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol and 2,4,7,9-tetramethyl-5- Selected from alkylene oxide adducts of decyne-4,7-diol and alkylene oxide adducts of 2,4-dimethyl-5-decyn-4-ol and 2,4-dimethyl-5-decyn-4-ol One or more are preferred. Although it does not specifically limit as a commercial item of acetylene glycol-type surfactant, For example, E series (A product made by Air Products Japan (Inc)) (Surfinol 465), such as Olfine 104 series and Olfine E1010, Surfinol 61 and Surfinol DF110D (trade names manufactured by Nissin Chemical Industry CO., Ltd.) can be used. One acetylene glycol surfactant may be used alone, or two or more acetylene glycol surfactants may be used in combination.
フッ素系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物が挙げられる。フッ素系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、例えば、S-144、S-145(旭硝子株式会社製);FC-170C、FC-430、フロラード-FC4430(住友スリーエム株式会社製);FSO、FSO−100、FSN、FSN−100、FS−300(Dupont社製);FT−250、251(株式会社ネオス製)が挙げられる。フッ素系界面活性剤は、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。 The fluorosurfactant is not particularly limited. For example, perfluoroalkyl sulfonate, perfluoroalkyl carboxylate, perfluoroalkyl phosphate, perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, perfluoroalkyl betaine, perfluoroalkyl betaine, A fluoroalkylamine oxide compound is mentioned. Although it does not specifically limit as a commercial item of a fluorochemical surfactant, For example, S-144, S-145 (made by Asahi Glass Co., Ltd.); FC-170C, FC-430, Fluorard-FC4430 (made by Sumitomo 3M Co., Ltd.) FSO, FSO-100, FSN, FSN-100, FS-300 (manufactured by Dupont); FT-250, 251 (manufactured by Neos). A fluorine-type surfactant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
シリコーン系界面活性剤としては、ポリシロキサン系化合物、ポリエーテル変性オルガノシロキサン等が挙げられる。シリコーン系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、具体的には、具体的には、BYK−306、BYK−307、BYK−333、BYK−341、BYK−345、BYK−346、BYK−347、BYK−348、BYK−349(以上商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製)、KF−351A、KF−352A、KF−353、KF−354L、KF−355A、KF−615A、KF−945、KF−640、KF−642、KF−643、KF−6020、X−22−4515、KF−6011、KF−6012、KF−6015、KF−6017(以上商品名、信越化学株式会社製)等が挙げられる。 Examples of silicone surfactants include polysiloxane compounds and polyether-modified organosiloxanes. Although it does not specifically limit as a commercial item of a silicone type surfactant, Specifically, BYK-306, BYK-307, BYK-333, BYK-341, BYK-345, BYK-346, BYK-347, BYK-348, BYK-349 (above trade name, manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.), KF-351A, KF-352A, KF-353, KF-354L, KF-355A, KF-615A, KF- 945, KF-640, KF-642, KF-643, KF-6020, X-22-4515, KF-6011, KF-6012, KF-6015, KF-6017 (all trade names, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Etc.
界面活性剤の含有量は、インク組成物100質量%に対して、好ましくは0.1〜2.0質量%であり、より好ましくは0.1〜1.7質量%であり、さらに好ましくは0.1〜1.5質量%である。界面活性剤の含有量が2.0質量%以下であることにより、耐擦性がより向上する傾向にある。また、界面活性剤の含有量が0.1質量%以上であることにより、得られる記録物の埋まり性がより向上し、かつ、吐出安定性がより向上する傾向にある。吐出安定性の向上は、仮に樹脂が固着してもはがれやすくなり、ヘッドクリーニング等で固着樹脂を効率的に除去することが可能となるためや、樹脂が固着する際に、樹脂及び顔料の周りに界面活性剤が存在することで、固着した樹脂の塊がほぐれやすくなるためと考えられる。 The content of the surfactant is preferably 0.1 to 2.0% by mass, more preferably 0.1 to 1.7% by mass, and further preferably 100% by mass with respect to 100% by mass of the ink composition. It is 0.1-1.5 mass%. When the content of the surfactant is 2.0% by mass or less, the abrasion resistance tends to be further improved. Further, when the content of the surfactant is 0.1% by mass or more, the embedding property of the obtained recorded matter tends to be further improved and the ejection stability tends to be further improved. Improving the ejection stability is easy to remove even if the resin is fixed, and it becomes possible to remove the fixed resin efficiently by head cleaning, etc. It is considered that the presence of the surfactant in the surface facilitates loosening of the fixed resin mass.
〔その他の成分〕
本実施形態で用いるインクは、その保存安定性及びヘッドからの吐出安定性を良好に維持するため、目詰まり改善のため、又はインクの劣化を防止するため、溶解助剤、粘度調整剤、pH調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、腐食防止剤、及び分散に影響を与える金属イオンを捕獲するためのキレート化剤などの、種々の添加剤を適宜添加することもできる。
[Other ingredients]
The ink used in the present embodiment maintains its storage stability and ejection stability from the head, improves clogging, or prevents ink deterioration, solubilizing aid, viscosity adjusting agent, pH Various additives such as a modifier, an antioxidant, an antiseptic, an antifungal agent, a corrosion inhibitor, and a chelating agent for capturing metal ions that affect the dispersion can be appropriately added.
〔インクジェットヘッド〕
図1に、本実施形態のインクジェット方法に用いられるインクジェットヘッドの概略図を示す。本実施形態のインクジェットヘッド2は、圧力室21と、圧力室21に圧力を付与してノズル22からインク組成物を吐出させる圧電素子23を備え、圧力室21において、ノズル22に連通する出口24と対向する位置以外の場所に圧電素子23が配置されている。圧電素子23が、ノズル22の直上に設けられている場合、圧電素子23からのインクの押出力がより直接的に固着した樹脂25にも伝わるため、樹脂の固着を解消することができるが、圧電素子23が、ノズル22の直上に設けられていない場合には、樹脂の固着を解消しにくいため、本発明が特に有用となる。圧力室21においてノズル22に連通する出口24と対向する位置は、図1において、出口24の壁から仮に図の上方に向かい線を延長した場合に、延長線及び延長線で囲まれた中の領域である。例えば図1のヘッドであれば、出口24は、インクが吐出する方向に垂直な方向における面積がノズル22と同じである部分である。当該位置以外の場所に圧電素子23が配置されているとは、この領域の少なくとも一部に圧電素子23の少なくとも一部が無いことをいう。この場合、圧電素子や圧力室の設計の自由度が高い点で好ましい。
[Inkjet head]
FIG. 1 shows a schematic diagram of an ink jet head used in the ink jet method of the present embodiment. The
圧力室21、並びに圧力室21毎に設けられる圧電素子23及びノズル22は、それぞれ互いに独立して、一のヘッドに複数個設けられていてもよい。圧電素子23は、機械的な変形により圧力室21の容積を変化させる。なお、圧電素子23の代わりに、熱を発することによりインクに気泡を発生させ吐出させる電子熱変換素子などを用いてもよい。
A plurality of
ノズルからインク組成物中の溶剤及び水分が揮発すると、インク組成物中の組成を変化させ、インク中に分散していた樹脂が凝集し、図1のようにキャビティの内壁に溶着する。このような樹脂の溶着は、キャビティ内のインク組成物の移動を妨げ、結果としてインクが正常に吐出されないという現象を引き起こす原因となる。これに対し、本実施形態のインク組成物を用いることにより、キャビティ内では、樹脂が溶着しにくく、かつ、仮に樹脂が溶着したとしても、界面活性剤がこれを除去(剥離)させることが可能となる。そのため、連続印刷時間が長い場合であっても正常にインク組成物を吐出することができ、その上、耐擦性に優れた記録物を得ることが可能となる。 When the solvent and water in the ink composition are volatilized from the nozzle, the composition in the ink composition is changed, and the resin dispersed in the ink is aggregated and welded to the inner wall of the cavity as shown in FIG. Such resin welding hinders the movement of the ink composition in the cavity, and as a result, causes a phenomenon that the ink is not ejected normally. In contrast, by using the ink composition of the present embodiment, the resin is difficult to weld in the cavity, and even if the resin is welded, the surfactant can remove (peel) it. It becomes. Therefore, even when the continuous printing time is long, the ink composition can be normally discharged, and in addition, it is possible to obtain a recorded matter having excellent abrasion resistance.
〔インクジェット方法〕
本実施形態のインクジェット方法は、上記インクジェットヘッドのノズルから、上記インク組成物を吐出して、記録媒体に付着させる付着工程を有する。これにより、耐擦性のある画像を形成しつつ、吐出安定性を向上させることができる。
[Inkjet method]
The ink jet method of the present embodiment includes an attaching step of ejecting the ink composition from the nozzles of the ink jet head and attaching the ink composition to a recording medium. Thereby, it is possible to improve ejection stability while forming an image having abrasion resistance.
〔付着工程〕
付着工程における記録媒体の表面温度の上限は、好ましくは70℃以下であり、より好ましくは50℃以下であり、さらに好ましくは45℃以下であり、特に好ましくは40℃以下であり、最も好ましくは38℃以下である。付着工程における記録媒体の表面温度の下限は、限るものではないが、好ましくは20℃以上であり、より好ましくは25℃以上であり、さらに好ましくは30℃以上であり、特に好ましくは32℃以上である。これにより、プラテンから受ける輻射熱が少ない又はなくなることから、インクジェットヘッド内のインク組成物の乾燥および組成変動を抑制でき、ヘッドの内壁に樹脂が溶着することが防止される。
[Adhesion process]
The upper limit of the surface temperature of the recording medium in the attaching step is preferably 70 ° C. or less, more preferably 50 ° C. or less, further preferably 45 ° C. or less, particularly preferably 40 ° C. or less, and most preferably. It is 38 degrees C or less. The lower limit of the surface temperature of the recording medium in the attaching step is not limited, but is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 25 ° C. or higher, further preferably 30 ° C. or higher, and particularly preferably 32 ° C. or higher. It is. Accordingly, since the radiant heat received from the platen is small or eliminated, drying and composition variation of the ink composition in the inkjet head can be suppressed, and the resin can be prevented from being welded to the inner wall of the head.
インク組成物を付着させる前に、インク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む反応液を記録媒体に付着させる工程を備えていてもよい。これにより、付着工程における記録媒体の温度を下げることができる。 Before attaching the ink composition, a step of attaching a reaction liquid containing an aggregating agent for aggregating the components of the ink composition to the recording medium may be provided. Thereby, the temperature of the recording medium in the attaching step can be lowered.
反応液付着工程は、多価金属化合物、有機酸およびカチオン性樹脂のうち少なくとも1種を含有する反応液を記録媒体に付着させる工程である。反応液に含まれる多価金属化合物、有機酸およびカチオン性樹脂は、いずれも、インク組成物に含まれる顔料や、インク組成物に含まれ得る顔料分散樹脂などと反応して、顔料を凝集させるという機能を有する。これにより、インク組成物を用いて記録される画像のブリード等の発生を抑制することができ、優れた画質の画像が得られる。 The reaction solution attaching step is a step of attaching a reaction solution containing at least one of a polyvalent metal compound, an organic acid and a cationic resin to a recording medium. All of the polyvalent metal compound, organic acid and cationic resin contained in the reaction liquid react with the pigment contained in the ink composition, the pigment dispersion resin that can be contained in the ink composition, and the like, thereby aggregating the pigment. It has the function. Thereby, generation | occurrence | production of the bleeding etc. of the image recorded using an ink composition can be suppressed, and the image of the outstanding image quality is obtained.
〔乾燥工程〕
本実施形態のインクジェット方法は、上記吐出工程の後、インク組成物が付着した記録媒体を乾燥させる乾燥工程を有していてもよい。これにより、記録媒体上のインク組成物に含まれる樹脂が、溶融し、埋まり性の良い記録物を形成することができる。その際、乾燥工程における記録媒体の温度は、好ましくは50〜150℃であり、より好ましくは70℃以上120℃以下であり、さらに好ましくは80℃以上100℃以下である。乾燥温度が上記範囲内であることにより、耐擦性がより向上する傾向にある。
[Drying process]
The ink jet method according to the present embodiment may include a drying step of drying the recording medium to which the ink composition is attached after the discharging step. As a result, the resin contained in the ink composition on the recording medium is melted, and a recorded matter with good embedding can be formed. At that time, the temperature of the recording medium in the drying step is preferably 50 to 150 ° C, more preferably 70 ° C to 120 ° C, and further preferably 80 ° C to 100 ° C. When the drying temperature is within the above range, the abrasion resistance tends to be further improved.
本実施形態に係るインクジェット方法は、インクジェットヘッドに外部から圧力を付与してノズルからインク組成物を排出させる工程を備えていても良い。この工程を備えることで、インクジェットヘッドの内壁に樹脂が溶着する懸念がある場合にも、これを抑制し、目詰まり性を改善する点で一層優れたものにできる。
また、本実施形態に係るインクジェット方法は、インクジェットヘッドに外部から圧力を付与してノズルからインク組成物を排出させる工程を行うことなく記録を1時間以上行うことが好ましい。こうすることで該工程に伴い記録を中断するなどにより記録速度を低減させることが無く好ましい。このような場合であっても、上述したインク組成物を用いることにより、インクジェットヘッドの内壁に樹脂が溶着することを抑制し、目詰まり性が改善され、記録媒体に対して耐擦性のある画像を記録できる。ここで、外部から付与する圧力は、吸引(負圧)や、ヘッドの上流から正圧を付与することである。ヘッド自身の機能によるインク排出(フラッシング)ではない。つまり記録に際してヘッドからインクを吐出させる機能を用いての排出ではない。なお、記録の時間は連続でなくてもよく、インクジェットヘッドに外部から圧力を付与してノズルからインク組成物を排出させることをしなければ、休止はしてもよい。つまり記録の時間の累積時間である。記録の時間は1時間以上が好ましく、1.5時間以上がより好ましく、2時間以上が更に好ましい。記録の時間の上限は限るものではないが、好ましくは4時間以下、さらに好ましくは3時間以下である。
また、本実施形態に係るインクジェット方法は、1回の記録に際して、記録中にインクジェットヘッドに外部から圧力を付与してノズルからインク組成物を排出させる工程を行わないとすることが、上記の点で好ましい。また、記録を行う前または記録を行った後の少なくとも何れかに、インクジェットヘッドに外部から圧力を付与してノズルからインク組成物を排出させる工程を行うとしても、上記の点で好ましい。
The ink jet method according to this embodiment may include a step of applying pressure to the ink jet head from the outside and discharging the ink composition from the nozzle. By providing this process, even when there is a concern that the resin is welded to the inner wall of the ink jet head, it is possible to suppress this and further improve the clogging property.
In the ink jet method according to this embodiment, it is preferable to perform recording for 1 hour or more without performing a step of applying pressure to the ink jet head from the outside and discharging the ink composition from the nozzle. This is preferable because the recording speed is not reduced by interrupting the recording in accordance with the process. Even in such a case, by using the ink composition described above, the resin is prevented from welding to the inner wall of the inkjet head, the clogging property is improved, and the recording medium is rub-resistant. Images can be recorded. Here, the pressure applied from the outside is suction (negative pressure) or applying a positive pressure upstream of the head. It is not ink discharge (flushing) due to the function of the head itself. That is, it is not discharging using the function of discharging ink from the head during recording. The recording time may not be continuous, and may be paused unless the ink composition is discharged from the nozzle by applying pressure to the inkjet head from the outside. That is, it is the cumulative time of recording. The recording time is preferably 1 hour or longer, more preferably 1.5 hours or longer, still more preferably 2 hours or longer. The upper limit of the recording time is not limited, but it is preferably 4 hours or less, more preferably 3 hours or less.
In addition, the ink jet method according to the present embodiment does not perform the step of applying an external pressure to the ink jet head during recording and discharging the ink composition from the nozzle during one recording. Is preferable. In addition, it is preferable to perform the step of applying pressure from the outside to the ink jet head and discharging the ink composition from the nozzle at least either before or after recording.
〔記録媒体〕
本実施形態のインクジェット方法において用いる記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、吸収性記録媒体、非吸収性記録媒体、又は低吸収性記録媒体が挙げられる。このなかでも、非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体を用いることが好ましく、非吸収性記録媒体を用いることがより好ましい。非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体は、低吸収、さらには非吸収であるほど水系インク組成物のはじきによる埋まり性が低下しやすい。そこで、そのような記録媒体に対して、本実施形態に係るインクジェット方法インクジェットを用いることが有利となる。
〔recoding media〕
Although it does not specifically limit as a recording medium used in the inkjet method of this embodiment, For example, an absorptive recording medium, a non-absorbing recording medium, or a low absorptive recording medium is mentioned. Among these, it is preferable to use a non-absorbing recording medium or a low-absorbing recording medium, and it is more preferable to use a non-absorbing recording medium. In the non-absorbing recording medium or the low-absorbing recording medium, the lower the absorption and the more the non-absorbing recording medium, the lower the embedding property due to the repelling of the water-based ink composition. Therefore, it is advantageous to use the inkjet method inkjet according to the present embodiment for such a recording medium.
ここで、「低吸収性記録媒体」または「非吸収性記録媒体」は、ブリストー(Bristow)法において接触開始から30msecまでの水吸収量が10mL/m2以下である記録媒体をいう。このブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及している方法であり、日本紙パルプ技術協会(JAPAN TAPPI)でも採用されている。試験方法の詳細は「JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法2000年版」の規格No.51「紙及び板紙−液体吸収性試験方法−ブリストー法」に述べられている。 Here, “low-absorbing recording medium” or “non-absorbing recording medium” refers to a recording medium having a water absorption of 10 mL / m 2 or less from the start of contact to 30 msec in the Bristow method. This Bristow method is the most popular method for measuring the amount of liquid absorbed in a short time, and is also adopted by the Japan Paper Pulp Technology Association (JAPAN TAPPI). For details of the test method, refer to Standard No. of “JAPAN TAPPI Paper Pulp Test Method 2000”. 51 "Paper and paperboard-Liquid absorbency test method-Bristow method".
また、非吸収性記録媒体又は低吸収性記録媒体は、記録面の水に対する濡れ性によっても分類することができる。例えば、記録媒体の記録面に0.5μLの水滴を滴下し、接触角の低下率(着弾後0.5ミリ秒における接触角と5秒における接触角の比較)を測定することによって記録媒体を特徴付けることができる。より具体的には、記録媒体の性質として、「非吸収性記録媒体」の非吸収性は上記の低下率が1%未満のことを指し、「低吸収性記録媒体」の低吸収性は上記の低下率が1%以上5%未満のことを指す。また、吸収性とは上記の低下率が5%以上のことを指す。なお、接触角はポータブル接触角計 PCA−1(協和界面科学株式会社製)等を用いて測定することができる。 Further, the non-absorbent recording medium or the low-absorbent recording medium can be classified by the wettability of the recording surface with respect to water. For example, a 0.5 μL water droplet is dropped on the recording surface of the recording medium, and the reduction rate of the contact angle (comparison of the contact angle at 0.5 ms after landing and the contact angle at 5 seconds) is measured. Can be characterized. More specifically, as a property of the recording medium, the non-absorbing property of the “non-absorbing recording medium” indicates that the above-mentioned reduction rate is less than 1%, and the low-absorbing property of the “low absorbing recording medium” This means that the rate of decrease of 1% or more and less than 5%. Moreover, absorptivity means that said reduction rate is 5% or more. In addition, a contact angle can be measured using portable contact angle meter PCA-1 (made by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) etc.
低吸収性記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、表面に油性インクを受容するための塗工層が設けられた塗工紙が挙げられる。塗工紙としては、特に限定されないが、例えば、アート紙、コート紙、マット紙等の記録本紙が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a low absorptive recording medium, For example, the coated paper by which the coating layer for accepting oil-based ink was provided in the surface is mentioned. The coated paper is not particularly limited, and examples thereof include recording paper such as art paper, coated paper, and mat paper.
非吸収性記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、インク吸収層を有していないプラスチックフィルム、紙等の基材上にプラスチックがコーティングされているものやプラスチックフィルムが接着されているもの等が挙げられる。ここでいうプラスチックとしては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。 The non-absorbent recording medium is not particularly limited. For example, a plastic film that does not have an ink absorbing layer, a paper that is coated with plastic on a substrate such as paper, or a plastic film that is bonded. Is mentioned. Examples of the plastic here include polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polystyrene, polyurethane, polyethylene, and polypropylene.
さらに上記の記録媒体以外にも、鉄、銀、銅、アルミニウム等の金属類のプレート、
ガラスなどのインク非吸収性又は低吸収性の記録媒体を用いることもできる。
In addition to the above recording medium, plates of metals such as iron, silver, copper, and aluminum,
A non-ink-absorbing or low-absorbing recording medium such as glass can also be used.
〔インクジェット装置〕 [Inkjet device]
図1に、本実施形態に係るインクジェット方法に用いられるインクジェット装置の概略断面図を示す。図1に示すように、インクジェット装置1は、インクジェットヘッド2と、IRヒーター3と、プラテンヒーター4と、硬化ヒーター5と、冷却ファン6と、プレヒーター7と、通気ファン8と、を備えている。インクジェットヘッド2は記録媒体に対しインク組成物を吐出するものであり、図1に示したタイプのものを用いることができる。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an ink jet apparatus used in the ink jet method according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
図1に示すインクジェット装置は、インクジェットヘッド2からのインク組成物吐出時において、記録媒体を加熱するための、IRヒーター3及びプラテンヒーター4を備えている。インク組成物の付着工程において記録媒体を加熱する際には、IRヒーター3及びプラテンヒーター4の少なくとも1つを用いればよい。
The ink jet apparatus shown in FIG. 1 includes an
なお、IRヒーター3を用いると、インクジェットヘッド2側から記録媒体を加熱することができる。これにより、インクジェットヘッド2も同時に加熱されやすいが、プラテンヒーター4など記録媒体の裏面から加熱される場合と比べて、記録媒体の厚みの影響を受けずに昇温することができる。また、プラテンヒーター4を用いると、インクジェットヘッド2側と反対側から記録媒体を加熱することができる。これにより、インクジェットヘッド2が比較的加熱されにくくなる。ただし、上述したように、IRヒーター3及びプラテンヒーター4による、記録媒体の温度は38℃以下であることが好ましく、35℃以下であることがより好ましく、動作させずに室温に設定することがさらに好ましい。これにより、IRヒーター3及びプラテンヒーター4から受ける輻射熱が少ない又はなくなることから、インクジェットヘッド内のインク組成物の乾燥および組成変動を抑制でき、ヘッドの内壁に樹脂が溶着することが防止される。
If the
硬化ヒーター5は、記録媒体に記録されたインク組成物を乾燥及び固化させるものである。硬化ヒーター5が、画像が記録された記録媒体を加熱することにより、インク組成物中に含まれる水分などがより速やかに蒸発飛散して、インク組成物中に含まれるポリマー粒子によって皮膜が形成される。このようにして、記録媒体上においてインク乾燥物が強固に定着(接着)して、耐擦性に優れた高画質な画像を短時間で得ることができる。硬化ヒーター5による乾燥温度は、好ましくは40℃〜120℃であり、より好ましくは60℃〜100℃であり、さらに好ましくは80℃〜90℃である。
The curing
インクジェット装置1は、冷却ファン6を有していてもよい。乾燥後、冷却ファン6により記録媒体上のインク組成物を冷却することにより、記録媒体上に密着性よく被膜を形成することができる傾向にある。
The
また、インクジェット装置1は、記録媒体に対しインク組成物が吐出される前に、記録媒体を予め加熱する(プレ加熱する)プレヒーター7を備えていてもよい。さらに、インクジェット装置1は、記録媒体に付着したインク組成物がより効率的に乾燥するように通気ファン8を備えていてもよい。
Further, the
〔記録装置の制御方法〕
本実施形態は、記録装置(インクジェット装置)の制御方法としてもよい。制御方法は例えば、前述の記録装置を用いて、前述の記録方法を行うに際し、記録装置が備える制御部により、前述の記録方法を行うよう記録装置を制御して記録を行うものである。
[Control method of recording apparatus]
The present embodiment may be a control method for a recording apparatus (inkjet apparatus). For example, when performing the above-described recording method using the above-described recording apparatus, the control unit included in the recording apparatus performs recording by controlling the recording apparatus to perform the above-described recording method.
以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited in any way by the following examples.
(インク組成物の調製)
各材料を下記の表1に示す組成(質量%)で混合し、十分に撹拌し、実施例、比較例、及び参考例のインク組成物を得た。
(Preparation of ink composition)
Each material was mixed with the composition (mass%) shown in Table 1 below, and stirred sufficiently to obtain ink compositions of Examples, Comparative Examples, and Reference Examples.
また本実施例において、反応液として表2に示す組成のものを用いた。 In this example, the reaction solution having the composition shown in Table 2 was used.
表1に示すように、各インク組成物について、記録試験の条件及びヘッド構成を変化させて記録し、光沢、耐擦性、目詰まり性、連続印刷、にじみについて評価した。以下に、記録試験の条件及びヘッドの構成、並びに各評価試験の詳細について説明する。 As shown in Table 1, for each ink composition, recording was performed while changing the conditions of the recording test and the head configuration, and gloss, rubbing resistance, clogging, continuous printing, and bleeding were evaluated. Hereinafter, the conditions of the recording test, the configuration of the head, and details of each evaluation test will be described.
(記録試験)
インクジェットプリンター(商品名PX−G930、セイコーエプソン株式会社製)の改造機にインク組成物及び反応液を充填した。具体的には試験で用いた反応液とインクをノズル列の1つずつに充填した。改造機は、プラテンヒーターを備える。上記プリンターから排出された記録媒体をオーブンで二次乾燥させた。記録媒体として、東レ製PETフィルム「ルミラー S10」を用いた。
表1において、反応液を用いた例は、最初に反応液を2mg/inch2の付着量でパターンとして付着させ、記録媒体を逆送りして再セットして該パターンに重ねてインクを付着させた。
インクの付着は、横720dpi、縦720dpiの解像度で、7mg/inch2の付着量で付着させパターンを記録した。反応液やインクの付着は、記録媒体の表面温度を表中の一次乾燥温度に設定して行った。
付着の完了後、プリンタから記録媒体を排出してオーブンで表中の温度で2分間二次乾燥させた。
(Recording test)
A modified machine of an ink jet printer (trade name PX-G930, manufactured by Seiko Epson Corporation) was filled with the ink composition and the reaction liquid. Specifically, the reaction liquid and ink used in the test were filled into each nozzle row. The modified machine is equipped with a platen heater. The recording medium discharged from the printer was secondarily dried in an oven. As a recording medium, Toray PET film “Lumirror S10” was used.
In Table 1, in the example using the reaction liquid, the reaction liquid is first deposited as a pattern with an adhesion amount of 2 mg / inch 2 , the recording medium is reversely fed and reset, and the ink is deposited on the pattern. It was.
The ink was adhered at a resolution of 720 dpi horizontal and 720 dpi vertical, with an adhesion amount of 7 mg / inch 2 , and a pattern was recorded. Adhesion of the reaction liquid and ink was performed by setting the surface temperature of the recording medium to the primary drying temperature in the table.
After completion of the adhesion, the recording medium was discharged from the printer and secondarily dried in an oven at the temperature shown in the table for 2 minutes.
(ヘッド構成)
表1において、ヘッド1は、図1に示した、圧電素子23が圧力室21のインク出口24に対向する位置にないタイプのヘッドである。ヘッド2は、圧電素子が圧力室のインク出口に対向する位置にあるヘッドであり、図1において、ノズル22の直上に圧電素子23を配置させたものである。
(Head configuration)
In Table 1, the
(光沢)
上記記録試験による記録後、パターンを光沢度計(コニカミノルタ社製)で光沢測定した。光沢度の測定は、45°光沢度の測定とした。下記に評価基準を示す。
A 光沢度 80以上
B 光沢度 20以上80未満
C 光沢度 20未満
(Glossy)
After recording by the above recording test, the gloss of the pattern was measured with a gloss meter (manufactured by Konica Minolta). The glossiness was measured at 45 ° glossiness. The evaluation criteria are shown below.
A Glossiness 80 or more B Glossiness 20 or more and less than 80 C Glossiness less than 20
(耐擦性)
上記記録試験による記録後、室温(25℃)条件下の実験室にて1時間放置した記録物の記録面を学振型摩擦堅牢度試験機AB−301(商品名、テスター産業株式会社製)を用いて、荷重200g下、綿布にて20回擦ったときの記録面の剥がれ状態や綿布へのインク移り状態を確認することにより、耐擦性を評価した。下記に評価基準を示す。
A:傷または剥離がないもの。
B:ストローク面積の1%以下の傷または剥離があるもの。
C:ストローク面積の1%を超える傷または剥離があるもの。
(Abrasion resistance)
After recording by the above recording test, the recording surface of the recorded material left for 1 hour in a laboratory at room temperature (25 ° C.) is used as a Gakushin type friction fastness tester AB-301 (trade name, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.). Was used to evaluate the abrasion resistance by confirming the state of peeling of the recording surface and the state of ink transfer to the cotton cloth when rubbed 20 times with a cotton cloth under a load of 200 g. The evaluation criteria are shown below.
A: No damage or peeling.
B: Those having scratches or peeling of 1% or less of the stroke area.
C: Those having scratches or peeling exceeding 1% of the stroke area.
(目詰まり性)
10分間の記録を行い、記録に用いたインクジェットプリンターにインク組成物を充填して、キャップ開放の状態にて1か月放置した。その後、クリーニングを3回行い、何本のノズルが抜けているかを判定した。クリーニングはノズル数180個のヘッドのノズルからヘッドあたり1mLのインクを吸引することを1回とした。下記に評価基準を示す。
A:ノズル抜けなし
B:ノズル抜け1〜5本
C:ノズル抜け6本以上
(Clogging)
Recording was performed for 10 minutes, the ink composition used for the recording was filled with the ink composition, and the cap was left open for one month. Thereafter, cleaning was performed three times to determine how many nozzles were missing. Cleaning was performed once by sucking 1 mL of ink per head from the nozzles having 180 nozzles. The evaluation criteria are shown below.
A: No nozzle missing B: Nozzle missing 1-5 C: Nozzle missing 6 or more
(連続印刷)
2時間の連続印刷を行った。この間、パスごとにフラッシングを行ったが吸引クリーニングは行わなかった。印刷後、吐出不良(不吐出や飛行曲り)の発生しているノズル数を確認した。下記に評価基準を示す。
A:ノズル抜けなし
B:ノズル抜け1〜5本
C:ノズル抜け6本以上
(Continuous printing)
Continuous printing for 2 hours was performed. During this time, flushing was performed for each pass, but suction cleaning was not performed. After printing, the number of nozzles in which ejection failure (non-ejection or flight bending) occurred was confirmed. The evaluation criteria are shown below.
A: No nozzle missing B: Nozzle missing 1-5 C: Nozzle missing 6 or more
(にじみ)
凝集ムラの評価には、上記耐擦性試験で用いたものと同様の記録物を用いた。記録物のベタパターン内のインクの凝集ムラを目視で観察し、下記評価基準で評価した。なお、この評価は室温(25℃)条件下の実験室で行った。下記に評価基準を示す。
A: ベタパターン内に凝集ムラが認められなかった。
B: ベタパターン内に凝集ムラが若干認められた。
C: ベタパターン内に凝集ムラが全体的にかなり認められた。
(Smear)
For the evaluation of the aggregation unevenness, the same recorded material as that used in the above-mentioned abrasion resistance test was used. Ink aggregation within the solid pattern of the recorded matter was visually observed and evaluated according to the following evaluation criteria. This evaluation was performed in a laboratory at room temperature (25 ° C.). The evaluation criteria are shown below.
A: Aggregation unevenness was not recognized in the solid pattern.
B: Some aggregation unevenness was observed in the solid pattern.
C: Aggregation unevenness was substantially recognized as a whole in the solid pattern.
表1に示すように、実施例のインク組成物は、耐擦性、目詰まり性、連続印刷において高い評価が得られた。
例えば、反応液を使用した実施例3、一次乾燥温度を40℃とした実施例4、溶剤としてNMP(N−メチル−2−ピロリドン)を使用した実施例5、実施例1〜4とは異なる樹脂を採用した実施例6のいずれにおいても、実施例1,2と同様に耐擦性、目詰まり性、連続印刷において高い評価となった。
SP値が3以内の含窒素溶剤/樹脂の配合比が本発明の範囲から外れる比較例1〜4は、耐擦性、目詰まり性、連続印刷の少なくともいずれかにおいて低い評価となった。
実施例1と比べて、界面活性剤の添加量を変えた実施例8、界面活性剤の種類を変えた実施例9〜12は、耐擦性、目詰まり性、連続印刷において高い評価となった。
比較例5は、高沸点溶剤を含んでいることから目詰まり耐性はあるが、耐擦性が低い結果となった。
比較例6は、含窒素溶剤と樹脂のSP値の差が3を超えていることから、樹脂が溶けず耐擦性が低い結果となった。
比較例7は、含窒素溶剤/樹脂比率が少なすぎ、耐擦性が低い結果となった。
As shown in Table 1, the ink compositions of Examples were highly evaluated in terms of abrasion resistance, clogging, and continuous printing.
For example, Example 3 using the reaction solution, Example 4 with a primary drying temperature of 40 ° C., Example 5 using NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) as a solvent, and Examples 1-4 are different. In any of Examples 6 employing the resin, as in Examples 1 and 2, the scuff resistance, clogging property, and continuous printing were highly evaluated.
Comparative Examples 1 to 4 in which the compounding ratio of the nitrogen-containing solvent / resin having an SP value of 3 or less falls outside the scope of the present invention was evaluated as low in at least one of abrasion resistance, clogging property, and continuous printing.
Compared with Example 1, Example 8 in which the addition amount of the surfactant was changed, and Examples 9 to 12 in which the type of the surfactant was changed were highly evaluated in terms of abrasion resistance, clogging, and continuous printing. It was.
Since Comparative Example 5 contained a high-boiling solvent, it had a clogging resistance, but had a low abrasion resistance.
In Comparative Example 6, since the difference in SP value between the nitrogen-containing solvent and the resin was greater than 3, the resin did not melt, resulting in low friction resistance.
In Comparative Example 7, the nitrogen-containing solvent / resin ratio was too small, and the abrasion resistance was low.
1…インクジェット装置、2…インクジェットヘッド、3…IRヒーター、4…プラテンヒーター、5…硬化ヒーター、6…冷却ファン、7…プレヒーター、8…通気ファン、21…圧力室、22…ノズル、23…圧電素子、24…出口、25…樹脂。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記含窒素溶剤の含有量は樹脂1質量部に対して2〜9質量部であり、標準沸点が280℃以上の有機溶剤の含有量が3質量%以下である、
水系インクジェットインク組成物。 A resin, a nitrogen-containing solvent having a SP value difference of 3 or less with respect to the resin, and water,
The content of the nitrogen-containing solvent is 2 to 9 parts by mass with respect to 1 part by mass of the resin, and the content of the organic solvent having a standard boiling point of 280 ° C. or higher is 3% by mass or less.
A water-based inkjet ink composition.
請求項1記載の水系インクジェットインク組成物。 The mass ratio of the nitrogen-containing solvent to the total mass of the organic solvent contained in the water-based inkjet ink composition is 0.2 to 0.7.
The water-based inkjet ink composition according to claim 1.
請求項1又は2に記載の水系インクジェットインク組成物。 The mass ratio of the total mass of the organic solvent contained in the aqueous inkjet ink composition to the mass of the water is 0.2 to 0.7.
The water-based inkjet ink composition according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク組成物。 The content of the nitrogen-containing solvent is 3 to 30% by mass,
The water-based inkjet ink composition as described in any one of Claims 1-3.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク組成物。 The content of the resin is 1 to 15% by mass,
The water-based inkjet ink composition as described in any one of Claims 1-4.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク組成物。 As a surfactant, it contains at least one of a silicone-based surfactant, an acetylene glycol-based surfactant, and a fluorine-based surfactant.
The water-based inkjet ink composition as described in any one of Claims 1-5.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の水系インクジェットインク組成物。 The normal boiling point of the nitrogen-containing solvent is 180 ° C. or higher and lower than 280 ° C.,
The water-based inkjet ink composition as described in any one of Claims 1-6.
インクジェット方法。 A step of discharging the water-based ink-jet ink composition according to any one of claims 1 to 7 from a nozzle of an ink-jet head and attaching it to a recording medium,
Inkjet method.
請求項8記載のインクジェット方法。 The surface temperature of the recording medium when the aqueous inkjet ink composition is attached to the recording medium is 70 ° C. or less;
The inkjet method according to claim 8.
請求項8又は9に記載のインクジェット方法。 A step of drying the recording medium after the step of attaching the water-based inkjet ink composition to the recording medium, and the surface temperature of the recording medium in the step is 70 ° C. or higher.
The inkjet method according to claim 8 or 9.
請求項8〜10のいずれか一項に記載のインクジェット方法。 The inkjet head includes a pressure chamber and an element that applies pressure to the pressure chamber to discharge the water-based inkjet ink composition from the nozzle, and is located in a location other than the position facing the outlet communicating with the nozzle in the pressure chamber. The element is arranged in
The inkjet method according to any one of claims 8 to 10.
請求項8〜11のいずれか一項に記載のインクジェット方法。 Attaching a reaction liquid containing a flocculant that agglomerates the components of the water-based inkjet ink composition to the recording medium,
The inkjet method according to any one of claims 8 to 11.
請求項8〜12のいずれか一項に記載のインクジェット方法。 Recording is performed for 1 hour or more without performing a step of applying pressure to the inkjet head from the outside and discharging the aqueous inkjet ink composition from the nozzle.
The inkjet method according to any one of claims 8 to 12.
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