JP2018109118A - Ink, ink set, ink cartridge, printing method and printing apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】液体の付与により画像の明度が変化する印刷に用いるインクにおいて、隠蔽性および耐溶剤性に優れるインクを提供する。【解決手段】液体の付与により画像が変化する印刷に用いるインクにおいて、前記インクは溶媒および中空無機粒子を含有し、前記画像の変化は、画像の明度の変化であることを特徴とするインク。【選択図】図6PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink having excellent hiding property and solvent resistance in an ink used for printing in which the brightness of an image is changed by applying a liquid. SOLUTION: In an ink used for printing in which an image is changed by applying a liquid, the ink contains a solvent and hollow inorganic particles, and the change in the image is a change in the brightness of the image. [Selection diagram] Fig. 6
Description
本発明は、インク、インクセット、インクカートリッジ、印刷方法および印刷装置に関する。 The present invention relates to an ink, an ink set, an ink cartridge, a printing method, and a printing apparatus.
外部刺激に対して画像が変化する画像記録は、近年では色濃度−温度曲線におけるヒステリシス特性を有するインクを用いて摩擦熱で消えるボールペンや、温度で可逆的に変色するヨウ化水銀(II)金属錯塩を用いた示温記録物などが開発されている。
水分によって発色もしくは消色する水分インジケータ用インクも開発されており、古くはコバルト塩の水和錯体の変色が利用されており、近年ではpH感応色素を利用したインクが開発されている。これらは有色の染料が水分の影響で溶出した酸性成分と結びつき無色化することで水分を検知する仕組みとなっている。
In recent years, image recording in which an image changes in response to an external stimulus has been used in recent years for ballpoint pens that disappear with frictional heat using ink having hysteresis characteristics in the color density-temperature curve, and mercury (II) iodide metal that changes color reversibly with temperature. Temperature-recorded materials using complex salts have been developed.
Moisture indicator inks that are colored or decolored by moisture have also been developed. In the past, discoloration of hydrated complexes of cobalt salts has been used. In recent years, inks using pH-sensitive dyes have been developed. These have a mechanism for detecting moisture by combining a colored dye with an acidic component eluted under the influence of moisture to make it colorless.
一方、このような着色の有無ではなく白色状態から刺激を受けて光の透過性を変化させ、透明状態へ変化するようなインクも画像表現の多様性から求められている。
一般的に白色インク用の顔料としては、隠蔽力、着色力等に優れた白色顔料である二酸化チタンが広く用いられている。また同様に中空粒子を用いたインクが報告されている。中空粒子の隠蔽性は、塗膜乾燥後の中空シェルとインクの液体成分の抜けた空孔の屈折率差を利用して得られる。
On the other hand, there is a demand for inks that change the light transmission upon receiving a stimulus from a white state, instead of the presence or absence of such coloring, and change to a transparent state from the variety of image representation.
In general, titanium dioxide, which is a white pigment excellent in hiding power, coloring power, and the like, is widely used as a pigment for white ink. Similarly, ink using hollow particles has been reported. The hiding property of the hollow particles can be obtained by utilizing the refractive index difference between the hollow shell after drying the coating film and the pores from which the liquid component of the ink has been removed.
下記特許文献1では、空孔率が40%以上、80%以下であり、数平均粒子径が50nm以上、200nm以下であり、かつ粒子径が1μm以上の粒子の割合が1000ppm以下である白色中空粒子を含むインクジェットインクが提案されている。特許文献1に記載の白色中空粒子は、スチレン等を骨格とする樹脂である。
また特許文献2には、基材と、前記基材上に記録された画像記録層とからなる貼付用部材であって、 前記画像記録層は、中空樹脂粒子を白色色材として含む白色インク組成物により記録された白色色材層と、プロセスカラーインク組成物により記録されたカラー色材層とを含んで構成されており、前記白色色材層は、加熱されることにより、または、溶剤を浸透させることにより、透明化される貼付用部材が開示されている。
In the following Patent Document 1, a white hollow having a porosity of 40% or more and 80% or less, a number average particle diameter of 50 nm or more and 200 nm or less, and a ratio of particles having a particle diameter of 1 μm or more is 1000 ppm or less. Ink jet inks containing particles have been proposed. White hollow particles described in Patent Document 1 are resins having styrene or the like as a skeleton.
Patent Document 2 discloses a white ink composition comprising a base material and an image recording layer recorded on the base material, the image recording layer including hollow resin particles as a white color material. A white color material layer recorded by a product and a color color material layer recorded by a process color ink composition, and the white color material layer is heated or a solvent is removed. A sticking member that is made transparent by permeation is disclosed.
従来技術では中空樹脂粒子を用いるため、耐溶剤性や耐熱性が低く、繰り返し透明化を行うと中空形状を維持できず、初期の隠蔽性を保持することができなくなるという問題点があった。 In the prior art, since hollow resin particles are used, there is a problem that solvent resistance and heat resistance are low, and if repeated transparency is performed, the hollow shape cannot be maintained and the initial concealability cannot be maintained.
したがって本発明の目的は、液体の付与により画像の明度が変化する印刷に用いるインクにおいて、隠蔽性および耐溶剤性に優れるインクを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink excellent in concealing property and solvent resistance in an ink used for printing in which the brightness of an image changes by application of a liquid.
上記課題は、下記1)の構成により解決される。
1)液体の付与により画像が変化する印刷に用いるインクにおいて、前記インクは溶媒および中空無機粒子を含有し、前記画像の変化は、画像の明度の変化であることを特徴とするインク。
The above problem is solved by the configuration 1) below.
1) Ink used for printing in which an image changes due to application of a liquid, the ink contains a solvent and hollow inorganic particles, and the change in the image is a change in brightness of the image.
本発明によれば、液体の付与により画像の明度が変化する印刷に用いるインクにおいて、隠蔽性および耐溶剤性に優れるインクを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ink which is excellent in concealment property and solvent resistance can be provided in the ink used for the printing from which the brightness of an image changes with provision of a liquid.
以下、本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。
本発明は、液体の付与により画像の明度が変化する印刷に用いるインクにおいて、前記インクが溶媒および中空無機粒子を含有することを特徴とする。本発明のインクは、形成された画像に水や揮発性溶剤を塗布すると画像が浮かび上がり、乾燥時は白色、湿潤時は透明となる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail.
The present invention is characterized in that, in an ink used for printing in which the brightness of an image is changed by applying a liquid, the ink contains a solvent and hollow inorganic particles. In the ink of the present invention, when water or a volatile solvent is applied to the formed image, the image emerges, and is white when dry and transparent when wet.
<中空無機粒子>
本発明に使用される中空無機粒子としては、特に限定されないが、例えば、チタン、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、ストロンチウムなどの酸化物、窒化物、酸化窒化物などを利用することができる。塗膜の白色隠蔽性の点からは着色の無さや屈折率の高さから酸化チタンが好ましいが、中空無機粒子では粒子表面の散乱以外に中空無機粒子の外郭に相当するシェルと内部の空孔との界面の散乱も得られるため、シリカ(二酸化ケイ素)などの他の材料も利用することができる。またインク中での沈降性の点から、中空無機粒子としては比重の小さいシリカを利用することが好ましく、さらにシリカは中空無機粒子のシェルの厚み(シェル厚)や空孔径を制御することが比較的容易である。シリカはテトラエトキシシランやテトラメトキシシランのような有機ケイ素化合物や、珪酸塩などの無機ケイ素化合物を出発物質として自由に粒子設計することができる。
<Hollow inorganic particles>
Although it does not specifically limit as a hollow inorganic particle used for this invention, For example, oxides, nitrides, oxynitrides, etc., such as titanium, silicon, aluminum, zirconium, and strontium, can be utilized. Titanium oxide is preferable from the viewpoint of the white hiding property of the coating film because of its lack of coloring and high refractive index. However, in the case of hollow inorganic particles, in addition to scattering of the particle surface, the shell corresponding to the outer shell of the hollow inorganic particles and the internal pores Other materials such as silica (silicon dioxide) can also be used. From the standpoint of settling in the ink, it is preferable to use silica having a small specific gravity as the hollow inorganic particles, and the silica is also compared with controlling the shell thickness (shell thickness) and pore diameter of the hollow inorganic particles. Easy. Silica can be freely designed with organic silicon compounds such as tetraethoxysilane and tetramethoxysilane and inorganic silicon compounds such as silicate as starting materials.
中空無機粒子は、インク中で沈殿または浮上や分離を抑制するためにインク液の比重と近い比重とすることが好ましく、そのため中空無機粒子のシェル厚は4nm以上20nm以下であることが好ましく、6nm以上18nm以下であることがさらに好ましい。シェル厚が4nm以上であることにより、分散工程に負荷されたエネルギーによる中空構造の崩壊が防止され、高い隠蔽性が得られ、またインク中での沈降も防止される。シェル厚が20nm以下であることにより、中空無機粒子としての比重を小さく維持でき、インク中での沈降が防止される。また、中空無機粒子の内径(空孔径)と外径(一次粒子径)の比(内径/外径)が0.75以上0.95以下であることが好ましい。前記比率が、0.75以上であると中空シェルと内部の空孔との散乱が十分得られ、高い隠蔽性が得られ、さらに内部空孔により沈降しにくくなり、0.95以下であると、中空シェルの強度が得られ、分散時のエネルギー負荷においても構造を維持することが可能であり、高い隠蔽性と、沈降しにくく高い分散安定性が得られる。 The hollow inorganic particles preferably have a specific gravity close to the specific gravity of the ink liquid in order to suppress precipitation, floating, and separation in the ink. Therefore, the shell thickness of the hollow inorganic particles is preferably 4 nm or more and 20 nm or less, and 6 nm. More preferably, it is 18 nm or less. When the shell thickness is 4 nm or more, collapse of the hollow structure due to energy loaded in the dispersion process is prevented, high concealability is obtained, and sedimentation in the ink is also prevented. When the shell thickness is 20 nm or less, the specific gravity as hollow inorganic particles can be kept small, and settling in the ink is prevented. The ratio (inner diameter / outer diameter) of the inner diameter (hole diameter) and the outer diameter (primary particle diameter) of the hollow inorganic particles is preferably 0.75 or more and 0.95 or less. When the ratio is 0.75 or more, sufficient scattering of the hollow shell and the internal vacancies can be obtained, high concealing property can be obtained, and further, the internal vacancies make it difficult to settle, and 0.95 or less The strength of the hollow shell can be obtained, the structure can be maintained even under the energy load at the time of dispersion, and high concealability and high dispersion stability that is difficult to settle are obtained.
中空無機粒子の個数平均一次粒子径としては、20nm以上200nm未満であることが好ましい。個数平均一次粒子が20nm以上であると、中空シェルと内部の空孔との散乱により塗膜の隠蔽性を確保することができ、200nm未満であるとインク中で沈降しにくくなり高い分散安定性を期待することができる。なお、前記個数一次平均粒子径と前記シェル厚としては、透過型電子顕微鏡(日本電子製、「JEM−2100F」)を用いて、3万倍視野での一次粒子200個以上500個以下の一次粒子を挟む一定方向の2本の平行線の間隔にある一定方向径を測定して、その累積分布の平均値から求めることができる。 The number average primary particle diameter of the hollow inorganic particles is preferably 20 nm or more and less than 200 nm. When the number average primary particle is 20 nm or more, the concealing property of the coating film can be ensured by scattering of the hollow shell and the internal pores. When the number average primary particle is less than 200 nm, it is difficult to settle in the ink and high dispersion stability. Can be expected. The number primary average particle diameter and the shell thickness are primary particles of 200 to 500 primary particles in a 30,000-fold field of view using a transmission electron microscope (manufactured by JEOL, "JEM-2100F"). The diameter in a certain direction at the interval between two parallel lines in a certain direction sandwiching the particles can be measured and obtained from the average value of the cumulative distribution.
インク中の中空無機粒子の50%累積体積粒径(D50)としては、200nm以上500nm以下が好ましい。前記50%累積体積粒径(D50)が200nm以上であると、塗膜の隠蔽性を高めることができ、500nm以下であると、二次凝集による粒子間の束縛溶媒による見かけの比重の増加を抑制することができ、沈降しにくく高い分散安定性を得ることができる。なお、ここで記載するインク組成物の50%累積体積粒径(D50)はインク中での二次粒子径である。 The 50% cumulative volume particle size (D50) of the hollow inorganic particles in the ink is preferably 200 nm or more and 500 nm or less. When the 50% cumulative volume particle diameter (D50) is 200 nm or more, the concealability of the coating film can be improved, and when it is 500 nm or less, the apparent specific gravity increases due to the constraining solvent between the particles due to secondary aggregation. It can be suppressed, and it is difficult to settle and high dispersion stability can be obtained. The 50% cumulative volume particle size (D50) of the ink composition described here is the secondary particle size in the ink.
前記中空無機粒子の累積10%粒子経(D10)、累積50%粒子経(D50)、及び累積90%粒子経(D90)は、中空無機粒子の直径、存在数を求める測定を行い、結果を統計的に処理して得られる粒径加積曲線から、総質量の10%となるときの粒子の直径を累積10%粒子経(D10)、総質量の50%となるときの粒子の直径を累積50%粒子経(D50)、総質量の90%となるときの粒子の直径を累積90%粒子経(D90)とした値である。前記中空無機粒子の直径は、中空無機粒子自身の直径であってもよいし、中空無機粒子がコロイド状で分散している場合には、前記粒子コロイドの直径であってもよい。
前記中空無機粒子の直径は、溶媒中分散状態であるなら、例えば、動的光散乱法に基づく粒子径分布測定装置を使用することによって求めることができる。動的光散乱法による粒子径分布測定装置としては、例えば、ナノトラック Wave−UT151(マイクロトラック・ベル株式会社製)、ナノトラック Wave−EX150(日機装株式会社製)、ELSZ−2、DLS−8000(以上、大塚電子株式会社製)、LB−550(株式会社堀場製作所製)などが挙げられる。
なお、これら以外でも電子顕微鏡法によって測定することができる。前記電子顕微鏡により中空無機粒子の写真を得て、この写真を画像処理して計測することにより、中空無機粒子の直径を求めることができる。一例として、写真よりランダムに写真中の50個以上の中空無機粒子の面積を求め、同等となる円の直径を計算し粒子径として求める。そして得られた粒子径から粒径加積曲線を求めることができる。
Cumulative 10% particle diameter (D10), cumulative 50% particle diameter (D50), and cumulative 90% particle diameter (D90) of the hollow inorganic particles are obtained by measuring the diameter and number of hollow inorganic particles. From the particle size accumulation curve obtained by statistical processing, the particle diameter when it becomes 10% of the total mass is 10% cumulative (D10), and the particle diameter when it becomes 50% of the total mass. The cumulative 50% particle diameter (D50) is the value when the diameter of the particle when it becomes 90% of the total mass is the cumulative 90% particle diameter (D90). The diameter of the hollow inorganic particles may be the diameter of the hollow inorganic particles themselves, or may be the diameter of the particle colloid when the hollow inorganic particles are colloidally dispersed.
The diameter of the hollow inorganic particles can be determined by using, for example, a particle size distribution measuring apparatus based on a dynamic light scattering method, if the hollow inorganic particles are in a dispersed state in a solvent. Examples of the particle size distribution measuring apparatus using the dynamic light scattering method include Nanotrack Wave-UT151 (manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.), Nanotrack Wave-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), ELSZ-2, and DLS-8000. (Above, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), LB-550 (manufactured by Horiba, Ltd.), and the like.
In addition to these, it can be measured by electron microscopy. The diameter of a hollow inorganic particle can be calculated | required by obtaining the photograph of a hollow inorganic particle with the said electron microscope, image-processing and measuring this photograph. As an example, the area of 50 or more hollow inorganic particles in the photograph is randomly obtained from the photograph, and the diameter of the equivalent circle is calculated to obtain the particle diameter. And a particle size accumulation curve can be calculated | required from the obtained particle diameter.
インク中の中空無機粒子の90%累積体積粒径(D90)としては、1μm以下が好ましい。さらには600nm以下であることがより好ましい。前記90%累積体積粒径(D90)が1μm以下であると、インクの乾燥やインク中の異物によって粒子の凝集が引き起こされてもノズル径を上回る凝集を起こさずノズル詰まりを起こさない。またD90が600nm以下であると凝集物の大きさがヘッド内流路やノズルに対して充分に小さいため、安定した吐出をすることができる。なお、ここで記載するインクの90%累積体積粒径(D90)はインク中での二次粒子径である。 The 90% cumulative volume particle diameter (D90) of the hollow inorganic particles in the ink is preferably 1 μm or less. Furthermore, it is more preferable that it is 600 nm or less. When the 90% cumulative volume particle diameter (D90) is 1 μm or less, even if the particles are agglomerated due to drying of the ink or foreign matter in the ink, the agglomeration exceeding the nozzle diameter does not occur and nozzle clogging does not occur. Further, when D90 is 600 nm or less, the size of the aggregate is sufficiently small with respect to the in-head flow path and the nozzle, so that stable ejection can be performed. Note that the 90% cumulative volume particle size (D90) of the ink described here is the secondary particle size in the ink.
中空無機粒子のインク中の含有量としては、3質量%以上12質量%以下であることが好ましく、4.5質量%以上10質量%以下であることがさらに好ましい。3質量%以上であると、十分な隠蔽性や耐擦過性が得られ、12質量%以下とすることで十分な塗膜濃度が得られ、良好な吐出安定性を得ることができる。 The content of the hollow inorganic particles in the ink is preferably 3% by mass or more and 12% by mass or less, and more preferably 4.5% by mass or more and 10% by mass or less. When it is 3% by mass or more, sufficient concealing property and scratch resistance are obtained, and when it is 12% by mass or less, a sufficient coating film concentration can be obtained and good ejection stability can be obtained.
中空無機粒子がシリカからなる場合(以下、中空シリカ粒子と呼ぶことがある)、その製造方法は特に限定されるものではないが、公知の製造方法であることができる。例えば、特許第4654428号公報および特許第5810362号公報に記載されているように、炭酸カルシウムをコア材として用い、塩基性触媒存在下において炭酸カルシウム表面にアルコキシシランを形成させてシリカを得る。その後、酸添加により炭酸カルシウムを溶解する方法で中空シリカ粒子を得ることができる。 When the hollow inorganic particles are made of silica (hereinafter sometimes referred to as hollow silica particles), the production method is not particularly limited, but may be a known production method. For example, as described in Japanese Patent No. 4654428 and Japanese Patent No. 5810362, silica is obtained by forming an alkoxysilane on the surface of calcium carbonate in the presence of a basic catalyst using calcium carbonate as a core material. Thereafter, hollow silica particles can be obtained by a method of dissolving calcium carbonate by acid addition.
なお、本発明のインクに中空シリカ粒子を使用する場合、粉末乾燥された中空シリカ粒子よりも、中空シリカ粒子の製造過程で生じる中空シリカ粒子の分散液を使用することが望ましい。中空シリカ粒子の分散液を使用することにより、乾燥時の強固な粒子間凝集を防止することができ、中空構造を維持したままインク中に分散することが可能である。 When hollow silica particles are used in the ink of the present invention, it is preferable to use a dispersion of hollow silica particles produced in the process of producing hollow silica particles, rather than powder-dried hollow silica particles. By using a dispersion of hollow silica particles, it is possible to prevent strong interparticle aggregation during drying, and it is possible to disperse in ink while maintaining a hollow structure.
中空無機粒子をインク中に分散する際には、分散剤ポリマーを添加することが望ましい。前記分散剤ポリマーとしては、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などが挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。前記分散剤ポリマーを用いると、分散剤吸着に伴う立体反発効果を向上でき、高い分散安定性を得ることができる。なお、前記分散剤ポリマーとは、重量平均分子量が1,000以上のものを意味する。
前記分散剤ポリマーの含有量としては、中空無機粒子に対して、10質量%以上60質量%以下が好ましく、15質量%以上50質量%以下がより好ましい。前記含有量が、10質量%以上であると、中空無機粒子に吸着した分散剤ポリマーの立体反発効果により分散性を確保でき、60質量%以下であると、中空無機粒子に吸着していない分散剤ポリマー量が少なく、インクを低粘度化することが可能である。また、吸着していない分散剤ポリマー量が少ないためインクのチクソ性上昇は抑制され、ろ過通液性および吐出性の向上をもたらす。
When dispersing the hollow inorganic particles in the ink, it is desirable to add a dispersant polymer. Examples of the dispersant polymer include an α-olefin-maleic anhydride copolymer, a styrene- (meth) acrylic copolymer, a water-soluble polyurethane resin, and a water-soluble polyester resin. These may be used alone or in combination of two or more. When the dispersant polymer is used, the steric repulsion effect accompanying the adsorption of the dispersant can be improved, and high dispersion stability can be obtained. The dispersant polymer means a polymer having a weight average molecular weight of 1,000 or more.
As content of the said dispersing agent polymer, 10 mass% or more and 60 mass% or less are preferable with respect to a hollow inorganic particle, and 15 mass% or more and 50 mass% or less are more preferable. When the content is 10% by mass or more, dispersibility can be secured by the steric repulsion effect of the dispersant polymer adsorbed on the hollow inorganic particles, and when the content is 60% by mass or less, the dispersion is not adsorbed on the hollow inorganic particles. The amount of the agent polymer is small, and the viscosity of the ink can be reduced. Further, since the amount of the dispersant polymer that is not adsorbed is small, an increase in the thixotropy of the ink is suppressed, and the filtration liquid permeability and the discharge performance are improved.
<溶媒>
本発明のインクは、溶媒を含有し、典型的には揮発性溶剤を含有する。前記揮発性溶剤は、重合性官能基を有していない非重合性溶剤であることが好ましく、塗膜乾燥時に中空無機粒子内に残存しないものがさらに好ましい。前記揮発性溶剤が水又は水溶性有機溶剤である場合は、水性インクとして利用でき、前記揮発性溶剤が有機溶剤である場合はソルベントインクとして利用することができる。しかし、近年では、VOC(揮発性有機化合物)問題も多く取り上げられ、VOC発生量の低減可能な水性インクが広く望まれる背景にある。VOCは常温常圧で大気中に容易に揮発する有機化合物の総称であるが、本発明に記載する揮発性溶剤とは記録媒体上で加温された際に揮発することが求められ、沸点300℃以下のものを意味する。
本発明のインクは、前述のように粒子表面の散乱以外に中空無機粒子のシェルと内部の空孔との散乱を利用して隠蔽性が得られる。そのため、塗膜乾燥後にインク成分が中空無機粒子内に残存すると塗膜の隠蔽性が低下してしまう。上記の点から、前記揮発性溶剤は、沸点が260℃以下であることが好ましい。
<Solvent>
The ink of the present invention contains a solvent, and typically contains a volatile solvent. The volatile solvent is preferably a non-polymerizable solvent having no polymerizable functional group, and more preferably not remaining in the hollow inorganic particles when the coating film is dried. When the volatile solvent is water or a water-soluble organic solvent, it can be used as a water-based ink, and when the volatile solvent is an organic solvent, it can be used as a solvent ink. However, in recent years, many VOC (volatile organic compound) problems have been taken up, and water-based inks capable of reducing the amount of VOC generation are widely desired. VOC is a general term for organic compounds that easily volatilize in the atmosphere at normal temperature and pressure. The volatile solvent described in the present invention is required to volatilize when heated on a recording medium, and has a boiling point of 300 It means the one below ℃.
As described above, the ink of the present invention provides concealability by utilizing the scattering of the shell of the hollow inorganic particles and the internal pores in addition to the scattering of the particle surface. Therefore, if the ink component remains in the hollow inorganic particles after the coating film is dried, the concealability of the coating film is lowered. From the above points, the volatile solvent preferably has a boiling point of 260 ° C. or lower.
<<水性インク向け水溶性有機溶剤>>
水性インク向け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。
前記水溶性有機溶剤の含有量は、インク全量に対して、20質量%以上が好ましく、30質量%〜70質量%がより好ましい。
前記含有量が、20質量%未満であると、インクの保湿力が少なくなるため乾燥しやすくなり、ヘッドメニスカス部にて乾燥によるインク中の溶解成分の析出、分散成分の凝集が引き起こされ、吐出不良となることがある。
このような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、環状エーテル類、アミン類、アミド類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレンなどが挙げられる。
<< Water-soluble organic solvent for water-based ink >>
Examples of water-soluble organic solvents for water-based inks include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, sulfur-containing compounds, and propylene carbonate. And ethylene carbonate.
The content of the water-soluble organic solvent is preferably 20% by mass or more, and more preferably 30% by mass to 70% by mass with respect to the total amount of the ink.
When the content is less than 20% by mass, the ink moisturizing power is reduced, so that it is easy to dry, causing precipitation of dissolved components in the ink due to drying and aggregation of the dispersed components at the head meniscus, causing ejection. May be defective.
Examples of such water-soluble organic solvents include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, cyclic ethers, amines, amides, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, and carbonic acid. Examples include ethylene.
前記多価アルコール類としては、例えば、1,2−プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ヘキシレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、3−メチル−1,3−ヘキサンジオール、プロピルプロピレンジグリコールなどが挙げられる。
前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、などが挙げられる。
前記多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。
前記環状エーテル類としては、例えば、エポキシ類、オキセタン類、テトラヒドロフラン類、テトラヒドロピラン類、クラウンエーテルなどが挙げられる。これらの中でも、オキセタン類、テトラヒドロフラン類が好ましく、水溶性の面からオキセタン類がより好ましい。
前記含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジグリコールなどが挙げられる。
前記アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチルモノエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、3−アミノプロピルジエチルアミンなどが挙げられる。
前記アミド化合物類としては、例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン、β−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、β−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミドなどが挙げられる。これらの中でも、以下に説明する水溶性アミド化合物が好ましい。
前記水溶性アミド化合物は、多くの有機化合物や無機塩を溶解することが可能な極性溶媒となっており、水から有機溶剤へ幅広く混合することが可能である。そのため、記録媒体に対する濡れ性や溶解性、他の成分の混和安定性などを向上させる効果が得られる。
Examples of the polyhydric alcohols include 1,2-propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,5- Pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, hexylene glycol, 1,6-hexanediol, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 3-methyl-1,3- Examples include hexanediol and propylpropylene diglycol.
Examples of the polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, propylene glycol monoethyl ether. , Triethylene glycol dimethyl ether, and the like.
Examples of the polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
Examples of the cyclic ethers include epoxies, oxetanes, tetrahydrofurans, tetrahydropyrans, and crown ethers. Among these, oxetanes and tetrahydrofurans are preferable, and oxetanes are more preferable from the viewpoint of water solubility.
Examples of the sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide, sulfolane, thiodiglycol, and the like.
Examples of the amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N, N-dimethylmonoethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-methylethanolamine, N-phenylethanolamine, and 3-aminopropyldiethylamine. Is mentioned.
Examples of the amide compounds include 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ε-caprolactam, γ-butyrolactone, β-methoxy-N, N-dimethyl. Examples include propionamide and β-butoxy-N, N-dimethylpropionamide. Among these, water-soluble amide compounds described below are preferable.
The water-soluble amide compound is a polar solvent capable of dissolving many organic compounds and inorganic salts, and can be widely mixed from water to an organic solvent. Therefore, the effect of improving the wettability and solubility with respect to the recording medium and the mixing stability of other components can be obtained.
また、非環状アミド化合物の一種である下記構造式で示されるアミド化合物も含まれる。 Moreover, the amide compound shown with the following structural formula which is 1 type of an acyclic amide compound is also contained.
前記構造式のアミド化合物は、アルキル基の長さによって親水性が異なっており、水や有機溶媒への混和性が異なってくる。 The amide compound of the above structural formula has different hydrophilicity depending on the length of the alkyl group, and the miscibility with water or an organic solvent differs.
<水>
インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上90質量%以下が好ましく、20質量%〜60質量%がより好ましい。
<Water>
The water content in the ink is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less, and 20% by mass from the viewpoint of ink drying property and ejection reliability. % To 60% by mass is more preferable.
<<溶剤系インク向け有機溶剤>>
溶剤系インク向け有機溶剤としては通常の溶剤系インクに用いられる揮発性のある有機溶媒を使用することができる。
前記有機溶剤としては、例えば、アルコール類、グリコール類、グリコールエーテル類、エステル類、ケトン類、芳香族化合物、含窒素化合物などが挙げられる。
前記アルコール類としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、トリデシルアルコール、シクロヘキシルアルコール、2−メチルシクロヘキシルアルコールなどが挙げられる。
前記グリコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポ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などが挙げられる。
前記エステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸イソプロピレン、酢酸n−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどが挙げられる。
前記ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、ジアセトンアルコールなどが挙げられる。
前記芳香族化合物としては、例えば、トルエン、キシレンなどが挙げられる。
前記含窒素化合物としては、例えば、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドンなどが挙げられる。
これらは、印刷時のヘッドノズルの特性への適合性、安全性、乾燥性の観点から種々の溶剤が選択され、必要に応じて複数の溶剤を混合して用いることができる。
<< Organic solvent for solvent-based ink >>
As the organic solvent for the solvent-based ink, a volatile organic solvent used for a normal solvent-based ink can be used.
Examples of the organic solvent include alcohols, glycols, glycol ethers, esters, ketones, aromatic compounds, nitrogen-containing compounds, and the like.
Examples of the alcohols include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, tridecyl alcohol, cyclohexyl alcohol, 2-methylcyclohexyl alcohol and the like.
Examples of the glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, and dipropylene glycol.
Examples of the esters include ethyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, and butyl lactate.
Examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, isophorone, diacetone alcohol, and the like.
Examples of the aromatic compound include toluene and xylene.
Examples of the nitrogen-containing compound include acetonitrile, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, and the like.
From these, various solvents are selected from the viewpoints of compatibility with the characteristics of the head nozzle during printing, safety, and drying properties, and a plurality of solvents can be mixed and used as necessary.
前記溶剤系インクは、有機溶媒としてグリコールエーテル類を含むことが、記録媒体への濡れ性、浸透性、適度な乾燥性の面から好ましい。
前記グリコールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
The solvent-based ink preferably contains glycol ethers as an organic solvent from the viewpoints of wettability to recording media, permeability, and moderate drying properties.
Examples of the glycol ethers include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, Diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol Such as Bruno butyl ether acetate, and the like.
前記溶剤系インクにおいて、前記有機溶剤の含有量は、インク全量に対して、85質量%以上が好ましく、85質量%〜95質量%がより好ましい。 In the solvent-based ink, the content of the organic solvent is preferably 85% by mass or more, and more preferably 85% by mass to 95% by mass with respect to the total amount of the ink.
本発明のインクは、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に印刷した画像を純水に浸漬する前と、1分間浸漬した後で、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムの下に黒紙を敷いた状態で印刷した画像の分光測色濃度計を用いて明度をそれぞれ測定した際に、下記式1で求められる明度差|ΔL*|が13以上であることが好ましい。明度差|ΔL*|が13以上であることによって、明度の変化を良好に確認できる。
式1 |ΔL*|=(L*初期)−(L*浸漬後)
(式1中、L*初期とは、前記画像を純水に浸漬する前のL*であり、L*浸漬後とは、前記画像を純水に1分間浸漬した後のL*である)
明度差|ΔL*|は、公知の手法により測定することができ、例えば分光測色濃度計X−Rite939を用いて測定できる。
The ink of the present invention is used for spectroscopic measurement of an image printed on a polyethylene terephthalate film before dipping in pure water and after dipping for 1 minute, with a black paper laid under the polyethylene terephthalate film. When the lightness is measured using a color densitometer, the lightness difference | ΔL * | determined by the following formula 1 is preferably 13 or more. When the brightness difference | ΔL * | is 13 or more, a change in brightness can be confirmed well.
Formula 1 | ΔL * | = (L * initial stage) − (after L * immersion)
(In Formula 1, L * initial is L * before immersing the image in pure water, and L * after immersing is L * after immersing the image in pure water for 1 minute)
The brightness difference | ΔL * | can be measured by a known method, for example, using a spectrocolorimetric densitometer X-Rite 939.
また本発明のインクは、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に印刷した画像を有機溶剤に浸漬する前と、1分間浸漬し乾燥した後で、前記ポリエチレンテレフタレートフィルムの下に黒紙を敷いた状態で印刷した画像の分光測色濃度計を用いて明度をそれぞれ測定した際に、下記式2で求められる明度差|ΔL*|が13以下であることが好ましい。明度差|ΔL*|が13以下であることによって、耐溶剤性に優れたものとなる。
式2 |ΔL*|=(L*初期)−(L*有機溶剤浸漬乾燥後)
(式2中、L*初期とは、前記画像を有機溶剤に浸漬する前のL*であり、L*有機溶剤浸漬乾燥後とは、前記画像を有機溶剤に1分間浸漬し乾燥した後のL*である)
In addition, the ink of the present invention is an image printed on a polyethylene terephthalate film before being dipped in an organic solvent and after being dipped for 1 minute and dried, and then printed with a black paper under the polyethylene terephthalate film. When the lightness is measured using a spectrocolorimetric densitometer, it is preferable that the lightness difference | ΔL * | When the brightness difference | ΔL * | is 13 or less, the solvent resistance is excellent.
Formula 2 | ΔL * | = (L * initial stage) − (after L * organic solvent immersion drying)
(In Formula 2, L * initial is L * before immersing the image in an organic solvent, and L * after immersing and drying the organic solvent is after immersing and drying the image in an organic solvent for 1 minute. L *)
<インクセット>
本発明のインクセットは、中空無機粒子を含有する第一のインクと、中実無機粒子を含有する第二のインクと、を含む。第二のインクは、液体の付与により画像が変化しないものが好ましい。なお、本発明のインクセットは、好適には、溶媒および中空無機粒子を含有する上記のインクである第一のインクを含むものであり、さらに好適には、第一のインクおよび前記第二のインクが白色インクであり、とくに好適には、溶媒および中空無機粒子を含有する上記のインクである第一のインクと、中実無機粒子を含有し、かつ液体の付与により画像が変化しない第二のインクと、を含む。
液体の付与により画像が変化する、例えば画像が浮かび上がるような印刷物を形成するときに、第一のインクにおける中空無機粒子は乾燥時に白色となり、湿潤時に透明となることで画像を出現させ、第二のインクにおける中実無機粒子は液体の付与によって明度が変化しないため、両方のインクを使用することにより画像のコントラストを高めることが可能となる。また、インクセット中にそれぞれ中空無機粒子と中実無機粒子を含むことで耐熱性、耐溶剤性が優れるものとなり、中空無機粒子を用いていることから塗膜が繰り返し溶剤を浴びても塗膜中の中空形状が壊れないため、塗膜乾燥させる度に白色隠蔽性を復活させることができる。
<Ink set>
The ink set of the present invention includes a first ink containing hollow inorganic particles and a second ink containing solid inorganic particles. The second ink is preferably one in which the image does not change due to application of liquid. The ink set of the present invention preferably includes the first ink which is the above ink containing a solvent and hollow inorganic particles, and more preferably the first ink and the second ink. The ink is a white ink, and particularly preferably, the first ink, which is the above-mentioned ink containing a solvent and hollow inorganic particles, and the second ink containing solid inorganic particles and the image is not changed by application of a liquid. Ink.
When forming a printed matter in which the image changes due to the application of liquid, for example, the image floats, the hollow inorganic particles in the first ink become white when dried and become transparent when wet, causing the image to appear. Since the solid inorganic particles in the second ink do not change in lightness due to the application of the liquid, the contrast of the image can be increased by using both inks. Also, by including hollow inorganic particles and solid inorganic particles respectively in the ink set, the heat resistance and solvent resistance are excellent, and the coating film can be used even if the coating film is repeatedly exposed to the solvent because it uses the hollow inorganic particles. Since the hollow shape inside is not broken, the white hiding property can be restored every time the coating film is dried.
なお本発明のインクセットには、上記第一のインクおよび第二のインク以外に、公知のインクを含むことができる。例えば、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクなどのプロセスカラーインクや、レッドインク、オレンジインク、ブルーインク、グリーンインク、メタリックインクなどの特色インク、グレーインク、ライトシアンインク、ライトマゼンタインクなどの淡色インクなどを併用することができる。 The ink set of the present invention can contain a known ink in addition to the first ink and the second ink. For example, process color inks such as black ink, cyan ink, magenta ink, yellow ink, special color inks such as red ink, orange ink, blue ink, green ink, metallic ink, gray ink, light cyan ink, light magenta ink, etc. Light color ink or the like can be used in combination.
また第二のインクまたは上記併用できるインクに関しては、揮発性溶剤を含まない光硬化性インクや熱硬化性インク、ホットメルトインクであることもできるが、塗膜厚を合わせるという観点から、インクセットは揮発性溶剤を含むインクに揃っていることが好ましい。また単一の乾燥定着プロセスを利用することで装置を小型化することができるため、揮発性溶剤を含むインクによる乾燥定着とすることが好ましい。
またインク間のフェザリングやブリードを抑制するためにも、インク添加成分を制御してインク間の表面張力差を5mN/m以下、好ましくは2mN/mに抑えることが望ましい。
The second ink or the ink that can be used in combination can be a photocurable ink, a thermosetting ink, or a hot melt ink that does not contain a volatile solvent. Are preferably aligned with ink containing a volatile solvent. Further, since the apparatus can be miniaturized by using a single dry fixing process, it is preferable to perform dry fixing with an ink containing a volatile solvent.
In order to suppress feathering and bleeding between the inks, it is desirable to control the ink additive component to suppress the difference in surface tension between the inks to 5 mN / m or less, preferably 2 mN / m.
<中実無機粒子>
前記中実無機粒子は中空粒子とは異なり、粒子内部に固体成分が満たされており、粒子自体が単一もしくは複数の成分から構成されている。粒子内部に固体が占めているため、インクが乾燥する場合粒子内部の固体は変化せず、粒子内部に気体による空洞が生成されない。
このような中実無機粒子としては、特に限定されないが、例えば、チタン、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、ストロンチウムなどの酸化物、窒化物、酸化窒化物などを利用することができる。中空無機粒子との色を揃える点や耐候性、耐熱性の面から、無機白色顔料を含むことが好ましい。このような中実無機顔料は着色の無さや屈折率の高さから、硫酸バリウム、鉛白、酸化亜鉛、酸化チタンなどが上げられ、白さを調節するためシリカや酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウムなどを合わせて併用することも可能である。この中で白色隠蔽性の面から二酸化チタンを中実無機粒子に使用することが好ましい。
<Solid inorganic particles>
Unlike the hollow particles, the solid inorganic particles are filled with solid components, and the particles themselves are composed of a single component or a plurality of components. Since solids occupy the interior of the particles, when the ink dries, the solids inside the particles do not change and no gas cavities are generated inside the particles.
Such solid inorganic particles are not particularly limited. For example, oxides such as titanium, silicon, aluminum, zirconium, and strontium, nitrides, oxynitrides, and the like can be used. It is preferable to include an inorganic white pigment from the viewpoint of matching the color with the hollow inorganic particles, weather resistance, and heat resistance. Such solid inorganic pigments are barium sulfate, lead white, zinc oxide, titanium oxide, etc. because of their lack of color and high refractive index. To adjust the whiteness, silica, aluminum oxide, zirconium oxide, carbonate It is also possible to use calcium and the like together. Of these, titanium dioxide is preferably used for the solid inorganic particles from the viewpoint of white hiding.
二酸化チタン粒子の結晶系は、アモルファスやルチル型、アナターゼ型のうち、屈折率が高く白度が上がりやすいルチル型の方が好ましい。また二酸化チタン粒子の平均一次粒径が100〜400nmであると白色性が高く、可視光の散乱特性からは、200〜300nmのとき、特に210〜250nmのとき、白度が高くなるので好ましい。このような酸化チタン粒子の製法としては硫酸法、塩素法などがあるが、特に限定されない。
また二酸化チタン粒子の表面処理についても特に限定されないが、二酸化チタン粒子の高い光触媒活性を抑制し、粒子表面に付着した添加剤の分解を抑制するために、粒子表面をアルミニウムやケイ素、ジルコニアなどの酸化物で処理したものが好ましい。
上記では中実無機粒子として白色顔料を例示したが、他の無機顔料を使用することも可能である。他の無機顔料としては、例えば酸化鉄、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。
The crystal system of the titanium dioxide particles is preferably a rutile type having a high refractive index and easily increasing whiteness among amorphous, rutile, and anatase types. Further, when the average primary particle size of the titanium dioxide particles is 100 to 400 nm, the whiteness is high, and from the visible light scattering property, the whiteness increases when it is 200 to 300 nm, particularly 210 to 250 nm. Examples of the method for producing such titanium oxide particles include a sulfuric acid method and a chlorine method, but are not particularly limited.
Further, the surface treatment of the titanium dioxide particles is not particularly limited, but in order to suppress the high photocatalytic activity of the titanium dioxide particles and to suppress the decomposition of the additive attached to the particle surface, the surface of the particles is made of aluminum, silicon, zirconia or the like. Those treated with an oxide are preferred.
In the above, a white pigment is exemplified as the solid inorganic particles, but other inorganic pigments can also be used. Examples of other inorganic pigments include iron oxide, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, chrome yellow, titanium yellow, and carbon black.
第二のインク中の中実無機粒子の50%累積体積粒径(D50)としては、50nm以上350nm以下が好ましく、150nm以上302nm以下がさらに好ましい。前記50%累積体積粒径(D50)が50nm以上であると、塗膜の隠蔽性を得ることができ、350nm以下であると、二次凝集による粒子間の束縛溶媒による見かけの比重の増加を抑制することができ、沈降しにくく高い分散安定性を得ることができる。なお、ここで記載するインクの50%累積体積粒径(D50)はインク中での二次粒子径である。
前記中実無機粒子の累積10%粒子経(D10)、累積50%粒子経(D50)、及び累積90%粒子経(D90)は、中空無機粒子と同様に計測することで算出することができる。前記中実無機粒子の直径は、中実無機粒子自身の直径であってもよいし、中実無機粒子がコロイド状で分散している場合には、前記粒子コロイドの直径であってもよい。
前記中実無機粒子の直径は、溶媒中分散状態であるなら、例えば、動的光散乱法に基づく粒子径分布測定装置を使用することによって求めることができる。また中空無機粒子同様に電子顕微鏡法によって測定することもできる。
The 50% cumulative volume particle size (D50) of the solid inorganic particles in the second ink is preferably 50 nm to 350 nm, and more preferably 150 nm to 302 nm. When the 50% cumulative volume particle size (D50) is 50 nm or more, it is possible to obtain a concealing property of the coating film, and when it is 350 nm or less, an increase in apparent specific gravity due to the constraining solvent between the particles due to secondary aggregation. It can be suppressed, and it is difficult to settle and high dispersion stability can be obtained. Note that the 50% cumulative volume particle size (D50) of the ink described here is the secondary particle size in the ink.
The accumulated 10% particle diameter (D10), accumulated 50% particle diameter (D50), and accumulated 90% particle diameter (D90) of the solid inorganic particles can be calculated by measuring in the same manner as the hollow inorganic particles. . The diameter of the solid inorganic particles may be the diameter of the solid inorganic particles themselves, or may be the diameter of the particle colloid when the solid inorganic particles are colloidally dispersed.
If the diameter of the said solid inorganic particle is a dispersion state in a solvent, it can be calculated | required by using the particle size distribution measuring apparatus based on a dynamic light scattering method, for example. Moreover, it can also measure by an electron microscope like a hollow inorganic particle.
第二のインク中の中実無機粒子の90%累積体積粒径(D90)としては、1μm以下が好ましい。さらには600nm以下であることがより好ましい。前記90%累積体積粒径(D90)が1μm以下であると、インクの乾燥やインク中の異物によって粒子の凝集が引き起こされてもノズル径を上回る凝集を起こさずノズル詰まりを起こさない。またD90が600nm以下であると凝集物の大きさがヘッド内流路やノズルに対して充分に小さいため、安定した吐出をすることができる。 The 90% cumulative volume particle size (D90) of the solid inorganic particles in the second ink is preferably 1 μm or less. Furthermore, it is more preferable that it is 600 nm or less. When the 90% cumulative volume particle diameter (D90) is 1 μm or less, even if the particles are agglomerated due to drying of the ink or foreign matter in the ink, the agglomeration exceeding the nozzle diameter does not occur and nozzle clogging does not occur. Further, when D90 is 600 nm or less, the size of the aggregate is sufficiently small with respect to the in-head flow path and the nozzle, so that stable ejection can be performed.
中実無機粒子の第二のインク中の含有量としては、3質量%以上12質量%以下であることが好ましく、4.5質量%以上10質量%以下であることがさらに好ましい。3質量%以上であると、十分な隠蔽性や耐擦過性が得られ、12質量%以下とすることで十分な塗膜濃度が得られ、良好な吐出安定性を得ることができる。 The content of the solid inorganic particles in the second ink is preferably 3% by mass or more and 12% by mass or less, and more preferably 4.5% by mass or more and 10% by mass or less. When it is 3% by mass or more, sufficient concealing property and scratch resistance are obtained, and when it is 12% by mass or less, a sufficient coating film concentration can be obtained and good ejection stability can be obtained.
<色材>
本発明では第一のインクおよび第二のインクが白色インクであることが好ましいが、これらのインクは着色インクとして使用することもできる。色材としては、顔料、染料共に使用可能であるが、二酸化チタンの光活性が強く分解性が強いため、光褪色の面から顔料が好ましい。
<Color material>
In the present invention, the first ink and the second ink are preferably white inks, but these inks can also be used as colored inks. As the coloring material, both pigments and dyes can be used. However, since titanium dioxide has a high photoactivity and a high decomposability, a pigment is preferable from the viewpoint of light fading.
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。
前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、難溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などが挙げられる。前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料などが挙げられる。前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなどが挙げられる。
前記色材の色は特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば黒色用の色材、カラー用の色材、などが挙げられる。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of organic pigments include azo pigments, polycyclic pigments, dye chelates, nitro pigments, nitroso pigments, and aniline black. Among these, azo pigments and polycyclic pigments are more preferable.
Examples of the azo pigments include azo lakes, hardly soluble azo pigments, condensed azo pigments, and chelate azo pigments. Examples of the polycyclic pigment include phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and quinophthalone pigments. Examples of the dye chelate include basic dye chelate and acid dye chelate.
There is no restriction | limiting in particular in the color of the said color material, According to the objective, it can select suitably, For example, the color material for black, the color material for colors, etc. are mentioned.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記黒色用の色材としては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料などが挙げられる。
前記カラー用の色材としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、128、138、150、151、153、155、183、213、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルー)、15:4(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63;C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36などが挙げられる。
その他の適切な着色顔料としては、The Color Index、第三版(The Society of Dyers and Colourists,1982)に記載されているものが挙げられる。
このような顔料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、無機粒子の隠ぺい力の影響で透明感のない発色となる。
Examples of the black color material include carbon black (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black, copper, iron (CI pigment black 11), and the like. And organic pigments such as aniline black (CI Pigment Black 1).
Examples of the color material for the color include C.I. I. Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (yellow iron oxide), 53, 55, 74, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104 , 108, 109, 110, 117, 120, 128, 138, 150, 151, 153, 155, 183, 213, C.I. I. Pigment orange 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48: 2, 48: 2 (Permanent Red 2B (Ca)), 48: 3, 48: 4, 49: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (Brilliant Carmine 6B), 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81, 83, 88, 101 (Bengara), 104, 105, 106, 108 ( Cadmium red), 112, 114, 122 (quinacridone magenta), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209, 219, C.I. I. Pigment violet 1 (rhodamine lake), 3, 5: 1, 16, 19, 23, 38, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15 (phthalocyanine blue), 15: 1, 15: 2, 15: 3 (phthalocyanine blue), 15: 4 (phthalocyanine blue), 16, 17: 1, 56, 60, 63; I. Pigment green 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36, and the like.
Other suitable colored pigments include those described in The Color Index, Third Edition (The Society of Dyer's and Colorists, 1982).
Such a pigment is preferably added as necessary for the toning of the ink, and the color becomes transparent without being affected by the hiding power of the inorganic particles.
インク中の色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な定着性や吐出安定性の点から、0.1質量%以上15質量%以下が好ましく、より好ましくは1質量%以上10質量%以下である。 The content of the color material in the ink is preferably 0.1% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 10% by mass from the viewpoints of improvement in image density, good fixability and ejection stability. It is as follows.
<分散方法>
中空無機粒子および中実無機粒子の分散方法としては、ボールミル、サンドミルやビーズミルなどの記録媒体を用いた分散装置、記録媒体レス分散装置を用いてもよい。中空無機粒子は分散時に粒子に強い力が掛ると中空構造が破壊されてしまうため、中空構造を維持するためには記録媒体レス分散装置を用いることが好ましい。
前記記録媒体レス装置は、粒子への記録媒体衝突を避けることにより中空構造を維持したまま中空無機粒子を分散することが可能である。また、記録媒体由来のコンタミが発生しないことから、系内に微粉、粗粉の発生を抑制できる。さらに、粒度分布の均一性を向上できることから、良好なインク吐出性が得られる。前記記録媒体レス分散装置としては、例えば、衝突分散型、超音波分散型などによる高速せん断力を利用する分散装置、高速撹拌を利用する分散装置又は超音波分散装置などが挙げられる。高速せん断力を利用する分散装置としては、例えば、装置名:ナノヴェイタシリーズラボ機C−ES008(吉田機械興業株式会社製)などが挙げられる。超音波分散装置としては、例えば、装置名:超音波ホモジナイザーUS−150E(株式会社日本精機製作所製)などが挙げられる。
分散時における分散液の温度としては、5℃以上60℃以下が好ましく、さらには5℃以上50℃以下が好ましい。
前記記録媒体を用いた分散装置における分散記録媒体としては、中空無機粒子の中空構造を維持できるように、記録媒体比重、記録媒体径を適宜選択することにより、マイルドな条件とする必要がある。
<Distribution method>
As a method for dispersing the hollow inorganic particles and the solid inorganic particles, a dispersion device using a recording medium such as a ball mill, a sand mill, or a bead mill, or a recording medium-less dispersion device may be used. The hollow inorganic particles destroy the hollow structure when a strong force is applied to the particles at the time of dispersion. Therefore, it is preferable to use a recording medium-less dispersion apparatus in order to maintain the hollow structure.
The recording medium-less device can disperse the hollow inorganic particles while maintaining the hollow structure by avoiding the collision of the recording medium with the particles. Further, since no contamination derived from the recording medium is generated, generation of fine powder and coarse powder in the system can be suppressed. Furthermore, since the uniformity of the particle size distribution can be improved, good ink discharge properties can be obtained. Examples of the recording medium-less disperser include a disperser that uses a high-speed shearing force such as a collision dispersive type or an ultrasonic dispersive type, a disperser that uses high-speed stirring, or an ultrasonic disperser. Examples of the dispersing device that uses high-speed shearing force include device name: Nanovaita series laboratory machine C-ES008 (manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd.). Examples of the ultrasonic dispersing apparatus include apparatus name: ultrasonic homogenizer US-150E (manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.).
The temperature of the dispersion during dispersion is preferably 5 ° C. or higher and 60 ° C. or lower, and more preferably 5 ° C. or higher and 50 ° C. or lower.
The dispersion recording medium in the dispersion apparatus using the recording medium needs to have mild conditions by appropriately selecting the recording medium specific gravity and the recording medium diameter so that the hollow structure of the hollow inorganic particles can be maintained.
以下、第一のインクおよび/または第二のインク(以下、単にインクと呼ぶことがある)に用い得るその他の成分について説明する。 Hereinafter, other components that can be used for the first ink and / or the second ink (hereinafter, simply referred to as ink) will be described.
<樹脂>
インク中に含有する樹脂の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。前記樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、1種を単独で用いても、2種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。
<Resin>
The type of resin contained in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, urethane resin, polyester resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, styrene resin, butadiene type Examples thereof include resins, styrene-butadiene resins, vinyl chloride resins, acrylic styrene resins, and acrylic silicone resins.
Resin particles made of these resins may be used. An ink can be obtained by mixing resin particles with a material such as a colorant or an organic solvent in a resin emulsion state in which water is dispersed as a dispersion medium. As said resin particle, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used. Moreover, these may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more types of resin particles.
樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、10nm以上1,000nm以下が好ましく、10nm以上200nm以下がより好ましく、10nm以上100nm以下が特に好ましい。
前記体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置(ナノトラック Wave−UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
The volume average particle diameter of the resin particles is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 nm or more and 1,000 nm or less from the viewpoint of obtaining good fixability and high image hardness. It is more preferably 200 nm or less and particularly preferably 10 nm or more and 100 nm or less.
The volume average particle diameter can be measured using, for example, a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定着性、インクの保存安定性の点から、インク全量に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、5質量%以上20質量%以下がより好ましい。 The resin content is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. However, from the viewpoint of fixability and ink storage stability, the content of the resin is 1% by mass or more and 30% by mass or less. Is preferable, and 5 mass% or more and 20 mass% or less are more preferable.
インク中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、最大個数換算で最大頻度が20nm以上1000nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave−UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。 The particle size of the solid content in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. From the viewpoint of improving the image quality such as ejection stability and image density, the maximum frequency in terms of the maximum number Is preferably 20 nm to 1000 nm, and more preferably 20 nm to 150 nm. The solid content includes resin particles, pigment particles, and the like. The particle size can be measured using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
<添加剤>
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤等を加えても良い。
<Additives>
If necessary, a surfactant, an antifoaming agent, an antiseptic / antifungal agent, a rust inhibitor, a pH adjuster, and the like may be added to the ink.
<界面活性剤>
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高pHでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2、NH(CH2CH2OH)3等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
<Surfactant>
As the surfactant, any of silicone surfactants, fluorine surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants and anionic surfactants can be used.
There is no restriction | limiting in particular in silicone type surfactant, According to the objective, it can select suitably. Among them, those that do not decompose even at high pH are preferable, and examples thereof include side chain modified polydimethylsiloxane, both terminal modified polydimethylsiloxane, one terminal modified polydimethylsiloxane, and side chain both terminal modified polydimethylsiloxane. Those having an oxyethylene group or a polyoxyethylene polyoxypropylene group are particularly preferred because they exhibit good properties as an aqueous surfactant. In addition, as the silicone surfactant, a polyether-modified silicone surfactant can be used, and examples thereof include a compound in which a polyalkylene oxide structure is introduced into the side chain of the Si portion of dimethylsiloxane.
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 the side chain. Polyoxyalkylene ether polymer compounds are particularly preferred because of their low foaming properties. Examples of the perfluoroalkyl sulfonic acid compound include perfluoroalkyl sulfonic acid, perfluoroalkyl sulfonate, and the like. Examples of the perfluoroalkylcarboxylic acid compound include perfluoroalkylcarboxylic acid and perfluoroalkylcarboxylate. Examples of the polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain include a sulfate ester salt of a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in the side chain and a perfluoroalkyl ether group in the side chain. Examples thereof include salts of polyoxyalkylene ether polymers. As counter ions of salts in these fluorosurfactants, Li, Na, K, NH 4 , NH 3 CH 2 CH 2 OH, NH 2 (CH 2 CH 2 OH) 2 , NH (CH 2 CH 2 OH) 3 etc. are mentioned.
Examples of amphoteric surfactants include lauryl aminopropionate, lauryl dimethyl betaine, stearyl dimethyl betaine, and lauryl dihydroxyethyl betaine.
Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxyethylene propylene block polymer, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan Examples include fatty acid esters and ethylene oxide adducts of acetylene alcohol.
Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, laurate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt, and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
このような界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルジョン株式会社、共栄社化学などから入手できる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一般式(S-1)式で表わされる、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入したものなどが挙げられる。
The silicone surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, side chain modified polydimethylsiloxane, both terminal modified polydimethylsiloxane, one terminal modified polydimethylsiloxane, side Since both ends of the chain are modified with polydimethylsiloxane, a polyether-modified silicone surfactant having a polyoxyethylene group or a polyoxyethylene polyoxypropylene group as a modifying group exhibits good properties as an aqueous surfactant. preferable.
As such a surfactant, an appropriately synthesized product or a commercially available product may be used. Commercially available products can be obtained from, for example, Big Chemie Co., Ltd., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., Nippon Emulsion Co., Ltd., and Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
The polyether-modified silicone surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a polyalkylene oxide structure represented by the general formula (S-1) is represented by dimethylpolysiloxane. Examples thereof include those introduced into the side chain of Si part of siloxane.
一般式(S−1)
(但し、一般式(S-1)式中、m、n、a、及びbは、それぞれ独立に、整数を表わし、Rは、アルキレン基を表し、R’は、アルキル基を表す。)
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、KF−618、KF−642、KF−643(信越化学工業株式会社)、EMALEX−SS−5602、SS−1906EX(日本エマルジョン株式会社)、FZ−2105、FZ−2118、FZ−2154、FZ−2161、FZ−2162、FZ−2163、FZ−2164(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社)、BYK−33、BYK−387(ビックケミー株式会社)、TSF4440、TSF4452、TSF4453(東芝シリコン株式会社)などが挙げられる。
Formula (S-1)
(In the general formula (S-1), m, n, a, and b each independently represent an integer, R represents an alkylene group, and R ′ represents an alkyl group.)
A commercial item can be used as said polyether modified silicone type surfactant, For example, KF-618, KF-642, KF-643 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), EMALEX-SS-5602, SS- 1906EX (Japan Emulsion Co., Ltd.), FZ-2105, FZ-2118, FZ-2154, FZ-2161, FZ-2162, FZ-2163, FZ-2164 (Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), BYK-33, BYK-387 (Bic Chemie Co., Ltd.), TSF4440, TSF4452, TSF4453 (Toshiba Silicon Co., Ltd.), etc. are mentioned.
前記フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が2〜16の化合物が好ましく、フッ素置換した炭素数が4〜16である化合物がより好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。 これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないため好ましく、特に一般式(F-1)及び一般式(F-2)で表わされるフッ素系界面活性剤が好ましい。
As the fluorine-based surfactant, a fluorine-substituted compound having 2 to 16 carbon atoms is preferable, and a fluorine-substituted compound having 4 to 16 carbon atoms is more preferable.
Examples of the fluorosurfactant include perfluoroalkyl phosphate compounds, perfluoroalkylethylene oxide adducts, and polyoxyalkylene ether polymer compounds having a perfluoroalkyl ether group in the side chain. Among these, polyoxyalkylene ether polymer compounds having a perfluoroalkyl ether group in the side chain are preferred because of their low foaming properties, and are particularly fluorine-based compounds represented by the general formulas (F-1) and (F-2). A surfactant is preferred.
一般式(F-1)
上記一般式(F-1)で表される化合物において、水溶性を付与するためにmは0〜10の整数が好ましく、nは0〜40の整数が好ましい。
一般式(F-2)
CnF2n+1−CH2CH(OH)CH2−O−(CH2CH2O)a−Y
上記一般式(F-2)で表される化合物において、YはH、又はCnF2n+1でnは1〜6の整数、又はCH2CH(OH)CH2−CnF2n+1でnは4〜6の整数、又はCpH2p+1でpは1〜19の整数である。aは4〜14の整数である。
上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。 この市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431(いずれも、住友スリーエム株式会社製);メガファックF−470、F−1405、F−474(いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製);ゾニール(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR、キャプストーンFS−30、FS−31、FS−3100、FS−34、FS−35(いずれも、Chemours社製);FT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW(いずれも、株式会社ネオス社製)、ポリフォックスPF−136A,PF−156A、PF−151N、PF−154、PF−159(オムノバ社製)、ユニダインDSN-403N(ダイキン工業株式会社製)などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、Chemours社製のFS−3100、FS−34、FS−300、株式会社ネオス製のFT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW、オムノバ社製のポリフォックスPF−151N及びダイキン工業株式会社製のユニダインDSN-403Nが特に好ましい。
Formula (F-1)
In the compound represented by the general formula (F-1), m is preferably an integer of 0 to 10 and n is preferably an integer of 0 to 40 in order to impart water solubility.
General formula (F-2)
C n F 2n + 1- CH 2 CH (OH) CH 2 -O- (CH 2 CH 2 O) a -Y
In the compound represented by the general formula (F-2), Y is H, or CnF 2n + 1 , n is an integer of 1 to 6, or CH 2 CH (OH) CH 2 —CnF 2n + 1, where n is 4 to 6. An integer, or CpH 2p + 1 , p is an integer of 1-19. a is an integer of 4-14.
A commercial item may be used as said fluorosurfactant. As this commercial item, for example, Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, 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 Dainippon Ink & Chemicals, Inc.); Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, UR, Capstone FS-30, FS-31, FS-3100, FS-34, FS-35 (all manufactured by Chemours); FT-110, FT-250 FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW (all manufactured by Neos Co., Ltd.), Polyfox PF-136A, PF-156A, PF-151N, PF-154, PF-159 (Omnova) Manufactured), Unidyne DSN-403N (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and the like. Among these, good print quality, particularly color developability, penetrability to paper, wettability, and leveling are significantly improved. FS-3100, FS-34, FS-300 manufactured by Chemours, FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW manufactured by Neos Co., Ltd. Particularly preferred are Fox PF-151N and Unidyne DSN-403N manufactured by Daikin Industries, Ltd.
インク中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、0.001質量%以上5質量%以下が好ましく、0.05質量%以上5質量%以下がより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as content of surfactant in an ink, Although it can select suitably according to the objective, From the point which is excellent in wettability and discharge stability, and image quality improves, it is 0.001 mass. % To 5% by mass is preferable, and 0.05% to 5% by mass is more preferable.
<消泡剤>
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
<Antifoaming agent>
There is no restriction | limiting in particular as an antifoamer, For example, a silicone type antifoamer, a polyether type | system | group antifoamer, a fatty-acid ester type | system | group antifoamer etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, a silicone type antifoaming agent is preferable from the viewpoint of excellent foam breaking effect.
<防腐防黴剤>
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オンなどが挙げられる。
<Antiseptic and antifungal agent>
The antiseptic / antifungal agent is not particularly limited, and examples thereof include 1,2-benzisothiazolin-3-one.
<防錆剤>
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
<Rust preventive>
There is no restriction | limiting in particular as a rust preventive agent, For example, acidic sulfite, sodium thiosulfate, etc. are mentioned.
<pH調整剤>
pH調整剤としては、pHを7以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
<PH adjuster>
The pH adjuster is not particularly limited as long as the pH can be adjusted to 7 or more, and examples thereof include amines such as diethanolamine and triethanolamine.
インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、pH等が以下の範囲であることが好ましい。
インクの25℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、5mPa・s以上30mPa・s以下が好ましく、5mPa・s以上25mPa・s以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計(東機産業社製RE−80L)を使用することができる。測定条件としては、25℃で、標準コーンローター(1°34’×R24)、サンプル液量1.2mL、回転数50rpm、3分間で測定可能である。
インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。
インクのpHとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、7〜12が好ましく、8〜11がより好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as a physical property of an ink, According to the objective, it can select suitably, For example, it is preferable that a viscosity, surface tension, pH, etc. are the following ranges.
The viscosity at 25 ° C. of the ink is preferably 5 mPa · s or more and 30 mPa · s or less, preferably 5 mPa · s or more and 25 mPa · s or less from the viewpoint of improving the printing density and character quality and obtaining good discharge properties. More preferred. Here, for the viscosity, for example, a rotary viscometer (RE-80L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) can be used. Measurement conditions are 25 ° C., standard cone rotor (1 ° 34 ′ × R24), sample liquid amount 1.2 mL, rotation speed 50 rpm, and measurement is possible for 3 minutes.
The surface tension of the ink is preferably 35 mN / m or less and more preferably 32 mN / m or less at 25 ° C. from the viewpoint that the ink is suitably leveled on the recording medium and the drying time of the ink is shortened.
The pH of the ink is preferably 7 to 12 and more preferably 8 to 11 from the viewpoint of preventing corrosion of the metal member in contact with the liquid.
<前処理液>
前処理液は、凝集剤、有機溶剤、水を含有し、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等を含有しても良い。
有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤は、インクに用いる材料と同様の材料を使用でき、その他、公知の処理液に用いられる材料を使用できる。
凝集剤の種類は特に限定されず、水溶性カチオンポリマー、酸、多価金属塩等が挙げられる。
<Pretreatment liquid>
The pretreatment liquid contains a flocculant, an organic solvent, and water, and may contain a surfactant, an antifoaming agent, a pH adjuster, an antiseptic / antifungal agent, an antirust agent, and the like as necessary.
For organic solvents, surfactants, antifoaming agents, pH adjusters, antiseptic / antifungal agents, and rust preventive agents, the same materials as those used for ink can be used, and other materials used for known processing liquids can be used. .
The type of the flocculant is not particularly limited, and examples thereof include water-soluble cationic polymers, acids, and polyvalent metal salts.
<後処理液>
後処理液は、透明な層を形成することが可能であれば、特に限定されない。後処理液は、有機溶剤、水、樹脂、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等、必要に応じて選択し、混合して得られる。また、後処理液は、記録媒体に形成された記録領域の全域に塗布しても良いし、インク像が形成された領域のみに塗布しても良い。
<Post-treatment liquid>
The post-treatment liquid is not particularly limited as long as a transparent layer can be formed. The post-treatment liquid is obtained by selecting and mixing an organic solvent, water, resin, surfactant, antifoaming agent, pH adjuster, antiseptic / antifungal agent, rust inhibitor, and the like as necessary. Further, the post-treatment liquid may be applied to the entire recording area formed on the recording medium, or may be applied only to the area where the ink image is formed.
<インクカートリッジ>
本発明のインクカートリッジは、インクセットにおける第一のインク及び/又は第二のインクをそれぞれ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。
次に、インクカートリッジについて、図3及び図4を参照して説明する。
ここで、図3は、前記インクカートリッジを示す概略図であり、図4は、図3のインクカートリッジの変形例を示す概略図である。
図3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、例えばインクジェット記録装置の針が刺されて、前記インクジェット記録装置に供給される。
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4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、例えば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。
前記インクカートリッジ201は、本発明のインクを収容し、例えば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。
<Ink cartridge>
The ink cartridge of the present invention contains the first ink and / or the second ink in the ink set in each 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.
Next, the ink cartridge will be described with reference to FIGS.
Here, FIG. 3 is a schematic view showing the ink cartridge, and FIG. 4 is a schematic view showing a modification of the ink cartridge of FIG.
As shown in FIG. 3, in the ink cartridge 201, the ink bag 241 is filled with the ink of the present invention from the ink inlet 242 and exhausted, and then the ink inlet 242 is closed by fusion. In use, for example, a needle of an ink jet recording apparatus is pierced into an ink discharge port 243 made of a rubber member and supplied to the ink jet recording apparatus.
The ink bag 241 is formed of a packaging member such as an aluminum laminate film having low air permeability. As shown in FIG. 4, the ink bag 241 is usually housed in a plastic cartridge case 244, and is used, for example, by being detachably attached to various ink jet recording apparatuses.
The ink cartridge 201 contains the ink of the present invention and can be used by being detachably attached to, for example, various ink jet recording apparatuses, and is particularly preferably used by being detachably attached to an ink jet recording apparatus described later. .
<記録媒体>
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、本発明のインクによれば、難吸水性記録媒体を用いても良好な画像形成が可能である。このような記録媒体は隠蔽性のない透明な媒体であってもよく、また記録媒体には着色が有ってもよく、写真やイラスト、パターン、文字等からなる画像が形成されていてもよい。
前記難吸水性記録媒体とは、水透過性、及び吸収性が低い表面を有する記録媒体であり、内部に多数の空洞があっても外部に開口していない材質も含まれ、より定量的には、「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」に記載されているブリストー(Bristow)法において、接触開始から30msec1/2までの水吸収量が10mL/m2以下である記録媒体をいう。
前記難吸水性記録媒体としては、例えば、塩化ビニル樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム等のプラスチックフィルム、印刷用コート紙、アート紙などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、塩化ビニル樹脂フィルム、印刷用コート紙が好ましい。
本発明のインクは、難吸水性記録媒体だけでなく、普通紙やインクジェット用紙のような多孔質媒体及び無機物コート多孔質媒体など、従来用いられてきた多孔質媒体に対しても十分な性能を示す。
本発明のインクは、前記難吸水性記録媒体に高画像品質な印字ができるが、より一層高画質で耐擦性や接着性の高い画像を形成するため、及び高速の印字条件にも対応できるようにするために、印字後に記録媒体を加熱することがより好ましい。
<Recording medium>
The recording medium is not particularly limited, and plain paper, glossy paper, special paper, cloth, etc. can be used. However, according to the ink of the present invention, good image formation is possible even with a hardly water-absorbing recording medium. It is. Such a recording medium may be a transparent medium without concealment, and the recording medium may be colored and may be formed with an image made up of photographs, illustrations, patterns, characters, and the like. .
The hardly water-absorbing recording medium is a recording medium having a surface with low water permeability and low absorbency, including a material that does not open to the outside even if there are many cavities inside, and more quantitatively. Is a standard no. Of “JAPAN TAPPI Paper Pulp Test Method 2000”. In the Bristow method described in 51 “Paper and paperboard—Liquid absorbability test method—Bristow method”, a recording medium having a water absorption of 10 mL / m 2 or less from the start of contact until 30 msec 1/2 is obtained. Say.
Examples of the hardly water-absorbing recording medium include plastic films such as vinyl chloride resin film, polyethylene terephthalate (PET) film, polypropylene film, polyethylene film, and polycarbonate film, coated paper for printing, and art paper. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, a vinyl chloride resin film and a coated paper for printing are preferable.
The ink of the present invention has sufficient performance not only for hardly water-absorbing recording media but also for conventionally used porous media such as porous media such as plain paper and inkjet paper and inorganic coated porous media. Show.
The ink of the present invention can perform high-image quality printing on the hardly water-absorbing recording medium, but can form images with higher image quality and higher abrasion resistance and adhesion, and can cope with high-speed printing conditions. Therefore, it is more preferable to heat the recording medium after printing.
本発明の印刷方法は、本発明のインク(第一のインク)を用い、被印刷物に対して付与するインク付与工程と、インクを付与した前記被印刷物を乾燥する乾燥工程を含む。
また本発明の別の印刷方法は、本発明のインクセットを用い、被印刷物に対して前記第一のインクを付与する第一のインク付与工程と、前記第二のインクを付与する第二のインク付与工程と、前記第一のインクおよび第二のインクを付与した被印刷物を乾燥する乾燥工程を含む。
これらの印刷方法により印刷した画像に対しては、水または揮発性溶媒を付与することで新たな画像を形成することができる。
また本発明の印刷装置は、インクを吐出する手段と、本発明のインク(第一のインク)とを有する。
また本発明の別の印刷装置は、インクを吐出する手段と、本発明のインクセットとを有する。
また、本発明の用語における、画像形成、記録、印字、印刷等は、いずれも同義語とする。
The printing method of the present invention includes an ink application step of applying the ink (first ink) of the present invention to a printing material and a drying step of drying the printing material to which the ink has been applied.
According to another printing method of the present invention, the ink set of the present invention is used, and a first ink application step of applying the first ink to a printing material and a second ink of applying the second ink. An ink applying step and a drying step of drying the printed material to which the first ink and the second ink have been applied.
A new image can be formed by applying water or a volatile solvent to an image printed by these printing methods.
Moreover, the printing apparatus of this invention has a means to discharge ink, and the ink (1st ink) of this invention.
Another printing apparatus of the present invention includes means for ejecting ink and the ink set of the present invention.
Further, the terms “image formation”, “recording”, “printing”, “printing”, etc. in the terms of the present invention are all synonymous.
<記録物>
本発明のインク記録物は、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してなる。
インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録して記録物とすることができる。
<Recorded material>
The ink recorded matter of the present invention has an image formed using the ink of the present invention on a recording medium.
Recording can be performed by recording with an inkjet recording apparatus and an inkjet recording method.
<記録装置、記録方法>
本発明のインクは、インクジェット記録方式による各種記録装置、例えば、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機、立体造形装置などに好適に使用することができる。
本発明において、記録装置、記録方法とは、記録媒体に対してインクや各種処理液等を吐出することが可能な装置、当該装置を用いて記録を行う方法である。記録媒体とは、インクや各種処理液が一時的にでも付着可能なものを意味する。
この記録装置には、インクを吐出するヘッド部分だけでなく、記録媒体の給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
記録装置、記録方法は、加熱工程に用いる加熱手段、乾燥工程に用いる乾燥手段を有しても良い。加熱手段、乾燥手段には、例えば、記録媒体の印字面や裏面を加熱、乾燥する手段が含まれる。加熱手段、乾燥手段としては、特に限定されないが、例えば、温風ヒーター、赤外線ヒーターを用いることができる。加熱、乾燥は、印字前、印字中、印字後などに行うことができる。
また、記録装置、記録方法は、インクによって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、幾何学模様などのパターン等を形成するもの、3次元像を造形するものも含まれる。
また、記録装置には、特に限定しない限り、吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。
更に、この記録装置には、卓上型だけでなく、A0サイズの記録媒体への印刷も可能とする広幅の記録装置や、例えばロール状に巻き取られた連続用紙を記録媒体として用いることが可能な連帳プリンタも含まれる。
記録装置の一例について図1乃至図2を参照して説明する。図1は同装置の斜視説明図である。図2はメインタンクの斜視説明図である。記録装置の一例としての画像形成装置400は、シリアル型画像形成装置である。画像形成装置400の外装401内に機構部420が設けられている。ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色用のメインタンク410(410k、410c、410m、410y)の各インク収容部411は、例えばアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。インク収容部411は、例えば、プラスチックス製の収容容器ケース414内に収容される。これによりメインタンク410は、各色のインクカートリッジとして用いられる。
一方、装置本体のカバー401cを開いたときの開口の奥側にはカートリッジホルダ404が設けられている。カートリッジホルダ404には、メインタンク410が着脱自在に装着される。これにより、各色用の供給チューブ436を介して、メインタンク410の各インク排出口413と各色用の吐出ヘッド434とが連通し、吐出ヘッド434から記録媒体へインクを吐出可能となる。
<Recording apparatus and recording method>
The ink of the present invention can be suitably used for various recording apparatuses using an ink jet recording method, such as a printer, a facsimile apparatus, a copying apparatus, a printer / fax / copier complex machine, and a three-dimensional modeling apparatus.
In the present invention, the recording apparatus and the recording method are an apparatus capable of ejecting ink, various treatment liquids, and the like to a recording medium, and a method of performing recording using the apparatus. The recording medium means a medium on which ink or various processing liquids can be temporarily attached.
The recording apparatus can include not only a head portion that ejects ink but also means for feeding, transporting, and discharging a recording medium, and other devices called pre-processing devices and post-processing devices. .
The recording apparatus and the recording method may include a heating unit used in the heating step and a drying unit used in the drying step. The heating means and the drying means include, for example, a means for heating and drying the printing surface and the back surface of the recording medium. Although it does not specifically limit as a heating means and a drying means, For example, a warm air heater and an infrared heater can be used. Heating and drying can be performed before printing, during printing, after printing, and the like.
Further, the recording apparatus and the recording method are not limited to those in which significant images such as characters and figures are visualized by ink. For example, what forms patterns, such as a geometric pattern, etc. includes what forms a three-dimensional image.
Further, the recording apparatus includes both a serial type apparatus that moves the ejection head and a line type apparatus that does not move the ejection head, unless otherwise specified.
Furthermore, this recording apparatus can use not only a desktop type but also a wide recording apparatus that can print on an A0 size recording medium, for example, a continuous paper wound up in a roll shape as a recording medium. Also included are continuous paper printers.
An example of the recording apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of the apparatus. FIG. 2 is an explanatory perspective view of the main tank. An image forming apparatus 400 as an example of a recording apparatus is a serial type image forming apparatus. A mechanism unit 420 is provided in the exterior 401 of the image forming apparatus 400. Each ink storage portion 411 of the main tank 410 (410k, 410c, 410m, 410y) for each color of black (K), cyan (C), magenta (M), yellow (Y) is packaged, for example, an aluminum laminate film It is formed by a member. The ink storage unit 411 is stored in, for example, a plastic container case 414. As a result, the main tank 410 is used as an ink cartridge for each color.
On the other hand, a cartridge holder 404 is provided on the inner side of the opening when the cover 401c of the apparatus main body is opened. A main tank 410 is detachably attached to the cartridge holder 404. Thus, the ink discharge ports 413 of the main tank 410 and the discharge heads 434 for the respective colors communicate with each other via the supply tubes 436 for the respective colors, and ink can be discharged from the discharge heads 434 to the recording medium.
上記では、一般的なインクジェット記録装置について説明したが、メインタンク410には、本発明のインクまたはインクセットが含まれる。 The general ink jet recording apparatus has been described above, but the main tank 410 contains the ink or ink set of the present invention.
この記録装置には、インクを吐出する部分だけでなく、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
前処理装置、後処理装置の一態様として、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)などのインクの場合と同様に、前処理液や、後処理液を有する液体収容部と液体吐出ヘッドを追加し、前処理液や、後処理液をインクジェット記録方式で吐出する態様がある。
前処理装置、後処理装置の他の態様として、インクジェット記録方式以外の、例えば、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法による前処理装置、後処理装置を設ける態様がある。
The recording apparatus can include not only a portion that ejects ink but also a device called a pre-processing device or a post-processing device.
As one mode of the pretreatment device and the posttreatment device, as in the case of inks such as black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), a pretreatment liquid and a posttreatment liquid are included. There is a mode in which a liquid container and a liquid discharge head are added, and a pretreatment liquid and a posttreatment liquid are discharged by an ink jet recording method.
As another aspect of the pretreatment apparatus and the posttreatment apparatus, there is an aspect in which, for example, a pretreatment apparatus or a posttreatment apparatus other than the ink jet recording method is provided by a blade coating method, a roll coating method, or a spray coating method.
本発明におけるインクセットを用いた記録方法は、中空無機粒子からなる第一のインクの塗工部と中実無機粒子からなる第二のインクの塗工部を、記録媒体上で画像パターンとして形成する。インクの塗工方法は特に限定していないが、上記のようなインジェット記録方法に加え、孔版印刷、凸版印刷、凹版印刷、平板印刷の様な有版印刷、電子写真方式の様な無版印刷のいずれでも利用可能である。その中でもインクジェット記録方法は記録媒体の形状に依存せずに任意のパターンでインクを非接触で付着させることができるため好ましい。
第一のインクおよび第二のインクが共に乾燥すると中空無機粒子由来の光散乱による隠蔽性を示す。第一のインクは中空無機粒子を含み、塗膜には中空無機粒子由来の微小な孔が空いているため、水や溶剤のような液体を塗膜に吸い込み、微小な孔が空気から液体に置換することができる。液体に置換した結果、空気より高い屈折率の液体が孔を満たすことから屈折率差が縮まり、塗膜の光散乱が低下することで隠蔽性が低下する。
第二のインクは中実無機顔料を含んでいるため、塗膜中には微小な孔は空いて居らず液体を塗膜に吸い込むことはない。そのため2種のインク間の隠蔽性の差は、乾燥時より塗膜が濡れたときの方が大きくなるため、第一のインクの塗工箇所の隠ぺい力が落ち画像パターンが際だつこととなる。
In the recording method using the ink set of the present invention, a first ink coating portion made of hollow inorganic particles and a second ink coating portion made of solid inorganic particles are formed as an image pattern on a recording medium. To do. The ink coating method is not particularly limited, but in addition to the above-described ink jet recording method, plate printing such as stencil printing, letterpress printing, intaglio printing, and lithographic printing, and plateless printing such as electrophotography. Either printing can be used. Among them, the ink jet recording method is preferable because the ink can be adhered in an arbitrary pattern without depending on the shape of the recording medium.
When both the first ink and the second ink are dried, they show concealment by light scattering derived from the hollow inorganic particles. The first ink contains hollow inorganic particles, and the coating film has fine pores derived from the hollow inorganic particles, so a liquid such as water or a solvent is sucked into the coating film, and the fine pores change from air to liquid. Can be replaced. As a result of substituting the liquid, the liquid having a refractive index higher than that of air fills the hole, so that the refractive index difference is reduced, and the light scattering of the coating film is reduced, so that the concealability is lowered.
Since the second ink contains a solid inorganic pigment, no minute holes are formed in the coating film, and no liquid is sucked into the coating film. Therefore, the difference in the concealability between the two types of ink is greater when the coating film is wet than when it is dried, so that the concealing power of the first ink coating portion is reduced and the image pattern becomes conspicuous.
印字している記録媒体が着色媒体であると、液体に濡れた第一のインク塗膜は隠ぺい力が低下することで、記録媒体の色が見える様になりパターンが際だつ。記録媒体が透明媒体の場合、隠ぺい力が低下すると記録媒体を透過した光が見えるため、濡れたことで記録媒体の向こうの風景を見せることができる。
また染料等で着色した液体にて塗膜を濡らすと、第一のインクの塗膜における着色した液体は染料ごと微小な孔に浸透するため塗膜を着色するが、第二のインクの塗膜は浸透しないため着色されない。着色のされやすさで画像パターンの顕在化ができる。
If the recording medium being printed is a colored medium, the concealing power of the first ink coating film wetted with the liquid is reduced, so that the color of the recording medium becomes visible and the pattern becomes conspicuous. When the recording medium is a transparent medium, the light transmitted through the recording medium can be seen when the hiding power is reduced. Therefore, when the recording medium is wet, the scenery beyond the recording medium can be shown.
Also, when the coating film is wetted with a liquid colored with a dye or the like, the colored liquid in the coating film of the first ink penetrates into the micropores together with the dye, so the coating film of the second ink is colored. Is not colored because it does not penetrate. The image pattern can be revealed with ease of coloring.
この第一のインクと第二のインクの印字順は特に制限なく、同時に画像形成しても、順を持って画像形成しても塗膜形成できればよい。また第一のインクと第二のインクは印字部を明確に分けず、グラデーションを形成して連続して第一のインクから第二のインクへ変化させてもよい。
グラデーション部が液体で濡れると中空無機粒子が多い部位ほど透明化し、中実無機粒子が多い部位ほど変化が少ないため、透明化もグラデーションを示すことができる。
The order in which the first ink and the second ink are printed is not particularly limited as long as images can be formed simultaneously or images can be formed in order. In addition, the first ink and the second ink may not be clearly separated from each other, but may be changed continuously from the first ink to the second ink by forming a gradation.
When the gradation part is wet with liquid, the part with more hollow inorganic particles becomes transparent, and the part with more solid inorganic particles has less change, so the transparency can also show gradation.
本発明のインクを記録媒体上にインクジェット方式で記録した後の乾燥工程の温度は、50℃以上200℃以下であることが好ましい。この温度範囲によれば、記録媒体に対する熱の影響が生じにくい。
本発明のインクは、前述のように粒子表面の散乱以外に中空無機粒子のシェルと内部の空孔との散乱を利用して隠蔽性が得られる。そのため、塗膜乾燥後に水溶性有機溶剤等の成分が中空無機粒子内に残存すると塗膜の隠蔽性が低下してしまうが、本発明のインクは、中空粒子が無機材料で形成されるために樹脂中空粒子と比較して高温乾燥時においても高い耐溶剤性を有するので、高温環境下で高速に乾燥させることも可能である。
The temperature of the drying step after recording the ink of the present invention on a recording medium by an ink jet method is preferably 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. According to this temperature range, the influence of heat on the recording medium hardly occurs.
As described above, the ink of the present invention provides concealability by utilizing the scattering of the shell of the hollow inorganic particles and the internal pores in addition to the scattering of the particle surface. Therefore, when components such as a water-soluble organic solvent remain in the hollow inorganic particles after the coating film is dried, the concealability of the coating film is deteriorated. Compared to the hollow resin particles, it has higher solvent resistance even during high-temperature drying, so that it can be dried at high speed in a high-temperature environment.
また本発明のインクは、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に形成した50mm×50mmのベタ画像を、50℃恒温槽で1時間乾燥したときの明度をL*50℃、100℃恒温槽で1時間乾燥したときの明度をL*100℃としたとき、下記式3で表される明度差ΔL*の絶対値が10以下となり得る。すなわち本発明のインクは、画像(例えば白色度)の安定性に優れる。
|ΔL*|=(L*50℃)−(L*100℃)・・・式3
In addition, the ink of the present invention has a lightness of 50 mm × 50 mm solid image formed on a polyethylene terephthalate (PET) film in a 50 ° C. constant temperature bath for 1 hour in a L * 50 ° C., 100 ° C. constant temperature bath for 1 hour. When the lightness when dried is L * 100 ° C., the absolute value of the lightness difference ΔL * represented by the following formula 3 can be 10 or less. That is, the ink of the present invention is excellent in the stability of an image (for example, whiteness).
| ΔL * | = (L * 50 ° C.) − (L * 100 ° C.) Equation 3
本発明の記録方法(印刷方法)について図5〜8を参照しながら以下に例示する。
溶媒および中空無機粒子を含有する第一のインク51、中実無機粒子を含む第二のインク52、およびこれらのインクを印字できる吐出装置を用いる。まず印字領域に透明PETフィルムのような記録媒体54を搬送し、第一のインク51を記録媒体54上に吐出し画像を形成する(図5(a))。その後、第二のインク52を印字し(図5(b))、記録媒体54を搬送し加熱ヒーター55にて記録媒体54を加温して第一のインク51および第二のインク52を乾燥させて定着させる(図5(c))。
このようにして記録された画像に対して水や溶剤を付与すると、中空無機粒子に水や溶剤が浸透し、インク塗膜の散乱性が変化する。
乾燥状態では中空無機粒子中に空気からなる小さな孔が空いており、中空無機粒子のシェル部やバインダー樹脂などのインクの他の固形分からなる部分と、空気部分との屈折率差が大きくなり散乱が多くなり白色に見える(図6(a)乾燥状態)。湿潤状態では空気部分に水や溶剤が入り屈折率差が小さくなるため、散乱が少なくなり透過光が増加する(図6(b)湿潤状態)。
乾燥状態(図7(a))では記録媒体54上で第一のインク51からなる印字部511と第二のインク52からなる印字部521が共に白色を示しているため、画像のある紙56に重ねても記録媒体54に変化が生じない(図7(c))。
湿潤状態(図7(b))では記録媒体54上で第一のインク51からなる印字部511は透明化するため第二のインク52からなる印字部521と差が生じ、画像のある紙に重ねると透明化した印字部511に紙に描かれている画像が透けて見える(図7(d))。
同様に例えば透明PETに着色層57を有する記録媒体54を利用した場合、着色層57が第一のインク51からなる印字部511側にあっても(図8(a))、着色層57が第一のインク51からなる印字部511反対側にあっても(図8(b))、湿潤状態では印字部511が透明化し、着色層57が透けることで画像が発現する(図8(c))。
The recording method (printing method) of the present invention will be exemplified below with reference to FIGS.
A first ink 51 containing a solvent and hollow inorganic particles, a second ink 52 containing solid inorganic particles, and a discharge device capable of printing these inks are used. First, a recording medium 54 such as a transparent PET film is conveyed to the printing area, and the first ink 51 is ejected onto the recording medium 54 to form an image (FIG. 5A). Thereafter, the second ink 52 is printed (FIG. 5B), the recording medium 54 is conveyed, the recording medium 54 is heated by the heater 55, and the first ink 51 and the second ink 52 are dried. To fix (FIG. 5C).
When water or a solvent is applied to the image thus recorded, the water or solvent penetrates into the hollow inorganic particles, and the scattering property of the ink coating film changes.
In the dry state, the hollow inorganic particles have small pores made of air, and the refractive index difference between the air portion and the shell portion of the hollow inorganic particles and other solid portions of the ink, such as binder resin, increases and scatters. Increases and appears white (FIG. 6A). In a wet state, water or a solvent enters the air portion and the refractive index difference becomes small, so that scattering is reduced and transmitted light increases (FIG. 6 (b) wet state).
In the dry state (FIG. 7A), since the printing unit 511 made of the first ink 51 and the printing unit 521 made of the second ink 52 both show white on the recording medium 54, the paper 56 with an image. Even if they are stacked, the recording medium 54 does not change (FIG. 7C).
In the wet state (FIG. 7 (b)), the printing unit 511 made of the first ink 51 becomes transparent on the recording medium 54, so that a difference from the printing unit 521 made of the second ink 52 occurs, and the paper with the image is printed. When superimposed, the image drawn on the paper can be seen through the transparent printing portion 511 (FIG. 7D).
Similarly, for example, when the recording medium 54 having the colored layer 57 on transparent PET is used, even if the colored layer 57 is on the printing unit 511 side made of the first ink 51 (FIG. 8A), the colored layer 57 is Even on the opposite side of the printing unit 511 made of the first ink 51 (FIG. 8B), the printing unit 511 becomes transparent in the wet state, and the colored layer 57 shows through, and an image appears (FIG. 8C). )).
以下、実施例および比較例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例により限定されるものでない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited by these examples.
<<分散液の調製>>
本発明における中空無機粒子は、前述のように公知の方法により作製することができる。
<調整例1:中空無機粒子分散液1の作製>
ビーカー中で炭酸カルシウム18.15質量部(白石工業製、製品名「Homocal-D」、粒子形状:立方、表面処理剤:ロジン酸、一次粒子径:80nm)をメタノール181.54質量部(キシダ化学製)中にホモジナイザー(日立工機製、HG30、C20カッター、8000rpm、30分)を用いて十分に分散させた。その後、炭酸カルシウムの分散状態を保つように十分に撹拌させながら、テトラエトキシシラン14.52質量部(TEOS、信越化学工業製、製品名「KBE−04」)、28%アンモニア水14.61質量部(NH4OH、和光純薬工業製)及び水71.17質量部を混合して、25℃にて2時間反応させ、炭酸カルシウム表面にゾル‐ゲル反応を利用してシリカ殻を形成させシリカコート粒子分散液を得た。
次に、得られたシリカコート粒子を遠心分離機で4000rpm×1時間で沈殿させ、上澄みを廃棄した後、純水を加えて水に分散させた。さらに、コア粒子の炭酸カルシウムを溶解させるために10倍に希釈した酢酸を添加した。酢酸添加後のpHは4.0であった。その後、生成した酢酸カルシウムを系外に脱塩するため、生成した中空粒子を遠心分離機で4000rpm×1時間で沈殿させ、上澄みを廃棄した後、純水を加えて水に分散させる洗浄操作を3回行い、濃縮させることで固形18質量%の中空無機粒子液を得た。
この中空無機粒子液100質量部に、アミン基含有アクリルブロック共重合体(分散剤、ビックケミージャパン製、製品名「BYKJET−9151」、酸価:8mgKOH/g、アミン価:18mgKOH/g、有効成分100質量%)6質量部、水14質量部を加え十分撹拌した後、記録媒体レス分散装置(吉田機械興業製、NVC−ES008、150μm衝突型ノズル、吐出圧力50MPa、パス回数、10回)にて分散を行った。得られた分散液を5μmのセルロースアセテートメンブランフィルター(商品名:ミニザルト17594K、ザルトリウス製)にてろ過を行い、粒子濃度15質量%の中空無機粒子分散液1を得た。体積平均粒径(D50)は310nmであった。
<< Preparation of dispersion >>
The hollow inorganic particles in the present invention can be produced by a known method as described above.
<Preparation Example 1: Preparation of hollow inorganic particle dispersion 1>
In a beaker, 18.15 parts by mass of calcium carbonate (manufactured by Shiroishi Kogyo, product name “Homocal-D”, particle shape: cubic, surface treatment agent: rosin acid, primary particle size: 80 nm) 181.54 parts by mass of methanol (Kishida) The product was sufficiently dispersed using a homogenizer (manufactured by Hitachi Koki, HG30, C20 cutter, 8000 rpm, 30 minutes). Thereafter, while sufficiently stirring to maintain the dispersed state of calcium carbonate, 14.52 parts by mass of tetraethoxysilane (TEOS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name “KBE-04”), 14.61 mass of 28% aqueous ammonia Parts (NH 4 OH, manufactured by Wako Pure Chemical Industries) and 71.17 parts by mass of water are reacted at 25 ° C. for 2 hours, and a silica shell is formed on the surface of calcium carbonate using a sol-gel reaction. A silica-coated particle dispersion was obtained.
Next, the obtained silica-coated particles were precipitated with a centrifugal separator at 4000 rpm × 1 hour, the supernatant was discarded, and pure water was added and dispersed in water. Further, acetic acid diluted 10 times was added to dissolve the calcium carbonate of the core particles. The pH after addition of acetic acid was 4.0. Thereafter, in order to desalinate the generated calcium acetate out of the system, the generated hollow particles are precipitated in a centrifugal separator at 4000 rpm × 1 hour, the supernatant is discarded, and a washing operation is performed in which pure water is added and dispersed in water. By carrying out 3 times and concentrating, the 18 mass% solid hollow inorganic particle liquid was obtained.
To 100 parts by mass of the hollow inorganic particle liquid, an amine group-containing acrylic block copolymer (dispersant, manufactured by Big Chemie Japan, product name “BYKJET-9151”, acid value: 8 mgKOH / g, amine value: 18 mgKOH / g, effective (100% by mass of component) 6 parts by mass and 14 parts by mass of water were added and stirred sufficiently, and then a recording medium-less dispersion device (manufactured by Yoshida Kikai Kogyo, NVC-ES008, 150 μm collision type nozzle, discharge pressure 50 MPa, number of passes, 10 times) Dispersion was performed at The obtained dispersion was filtered through a 5 μm cellulose acetate membrane filter (trade name: Minisart 17594K, manufactured by Sartorius) to obtain hollow inorganic particle dispersion 1 having a particle concentration of 15% by mass. The volume average particle diameter (D50) is 310 nm.
<調整例2:中空無機粒子分散液2の作製>
調整例1で用いた炭酸カルシウムを「白艶華DD」(白石工業製、粒子形状:立方、表面処理剤:ロジン酸、一次粒子径:50nm)に変更して、分散液を得た。分散液の遠心分離処理を行い、適時上澄みをサンプリングしながら体積平均粒径(D50)を計測し、体積平均粒径(D50)は200nm、粒子濃度15質量%の中空無機粒子分散液2を得た。
<Adjustment Example 2: Production of hollow inorganic particle dispersion 2>
The dispersion was obtained by changing the calcium carbonate used in Preparation Example 1 to “Hakujyuka DD” (manufactured by Shiroishi Kogyo, particle shape: cubic, surface treatment agent: rosin acid, primary particle diameter: 50 nm). The volume average particle diameter (D50) is measured while centrifuging the dispersion liquid and sampling the supernatant in a timely manner. A hollow inorganic particle dispersion liquid 2 having a volume average particle diameter (D50) of 200 nm and a particle concentration of 15% by mass is obtained. It was.
<調整例3:中空無機粒子分散液3の作製>
ビーカー中で炭酸カルシウム18.15質量部(白石工業製、製品名「白艶華DD」、粒子形状:立方、表面処理剤:ロジン酸、一次粒子径:50nm)をメタノール181.54質量部(キシダ化学製)中にホモジナイザー(日立工機製、HG30、C20カッター、8000rpm、30分)を用いて分散させ、分散液を超音波ホモジナイザー(商品名:US−300T、株式会社日本精機製作所製、チップ:φ26)により200μAで1時間処理し十分に分散させた。その後、炭酸カルシウムの分散状態を保つように十分に撹拌させながら、テトラエトキシシラン14.52質量部(TEOS、信越化学工業製、製品名「KBE−04」)、28%アンモニア水14.61質量部(NH4OH、和光純薬工業製)及び水71.17質量部を混合して、25℃にて2時間反応させ、炭酸カルシウム表面にゾル‐ゲル反応を利用してシリカ殻を形成させシリカコート粒子分散液を得た。
同様にして中空化処理を行い分散を行うことで、粒子濃度15質量%の中空無機粒子分散液3を得た。体積平均粒径(D50)は94nmであった。
<Adjustment Example 3: Preparation of hollow inorganic particle dispersion 3>
In a beaker, 18.15 parts by mass of calcium carbonate (manufactured by Shiraishi Kogyo Co., Ltd., product name “Shiraka Hana DD”, particle shape: cubic, surface treatment agent: rosin acid, primary particle size: 50 nm) 181.54 parts by mass of methanol (Kishida Chemical) Manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd., HG30, C20 cutter, 8000 rpm, 30 minutes). ) To 200 μA for 1 hour and sufficiently dispersed. Thereafter, while sufficiently stirring to maintain the dispersed state of calcium carbonate, 14.52 parts by mass of tetraethoxysilane (TEOS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name “KBE-04”), 14.61 mass of 28% aqueous ammonia Parts (NH 4 OH, manufactured by Wako Pure Chemical Industries) and 71.17 parts by mass of water are reacted at 25 ° C. for 2 hours, and a silica shell is formed on the surface of calcium carbonate using a sol-gel reaction. A silica-coated particle dispersion was obtained.
In the same manner, hollow inorganic particle dispersion 3 having a particle concentration of 15% by mass was obtained by carrying out hollowing treatment and dispersion. The volume average particle diameter (D50) is 94 nm.
<調整例4:中空無機粒子分散液4の作製>
調整例1で用いた炭酸カルシウムを「Brillant1500」(白石工業製、粒子形状:立方、表面処理剤:なし、一次粒子径:150nm)に変更して、粒子濃度15質量%の中空無機粒子分散液4を得た。体積平均粒径(D50)は690nmであった。
<Adjustment Example 4: Production of hollow inorganic particle dispersion 4>
The calcium carbonate used in Preparation Example 1 was changed to “Brillant 1500” (manufactured by Shiraishi Kogyo Co., Ltd., particle shape: cubic, surface treatment agent: none, primary particle diameter: 150 nm), and a hollow inorganic particle dispersion liquid having a particle concentration of 15% by mass 4 was obtained. The volume average particle diameter (D50) was 690 nm.
<調整例5:中空無機粒子分散液5の作製>
調整例4で得た中空無機粒子分散液4を遠心分離処理を行い、適時上澄みをサンプリングしながら体積平均粒径(D50)を計測し、体積平均粒径(D50)は500nm、粒子濃度15質量%の中空無機粒子分散液5を得た。
<Adjustment Example 5: Production of hollow inorganic particle dispersion 5>
The hollow inorganic particle dispersion 4 obtained in Preparation Example 4 is centrifuged, and the volume average particle diameter (D50) is measured while sampling the supernatant in a timely manner. The volume average particle diameter (D50) is 500 nm, and the particle concentration is 15 mass. % Hollow inorganic particle dispersion 5 was obtained.
<調整例6:中空無機粒子分散液6の作製>
チタンイソプロポキシド(0.1mol)、オルトフタル酸(0.5mol)を10Lのメタノールと混合し、一晩撹拌した。 この混合物3.5mLを容積10mLのSUS316反応管に移し、昇温速度6.0℃/minで300℃まで上昇させ、超臨界メタノールとし、10分間反応さアナターゼ型酸化チタン中空粒子を得た。
次に、生成した中空粒子を遠心分離機で4000rpm×1時間で沈殿させ、上澄みを廃棄した後、純水を加えて水に分散させる洗浄操作を3回行い、濃縮させることで固形18質量%の中空無機粒子液を得た。
分散容器に、中空無機粒子液66.7質量部、分散剤(商品名:DISPERBYK−190、ビックケミー・ジャパン株式会社製)1.2質量部を入れ、軽く撹拌して均一にした後、水冷しながら超音波ホモジナイザー(商品名:US−300T、株式会社日本精機製作所製、チップ:φ26)により200μAで1時間処理し、5μmのセルロースアセテートメンブランフィルター(商品名:ミニザルト17594K、ザルトリウス製)で濾過して、固形分を調整して固形分15質量%の中実無機粒子分散液6を得た。体積平均粒径(D50)は630nmであった。
<Adjustment Example 6: Production of hollow inorganic particle dispersion 6>
Titanium isopropoxide (0.1 mol) and orthophthalic acid (0.5 mol) were mixed with 10 L of methanol and stirred overnight. 3.5 mL of this mixture was transferred to a SUS316 reaction tube having a volume of 10 mL, and the temperature was increased to 300 ° C. at a temperature increase rate of 6.0 ° C./min to form supercritical methanol, which was reacted for 10 minutes to obtain anatase-type titanium oxide hollow particles.
Next, the produced hollow particles are precipitated with a centrifuge at 4000 rpm × 1 hour, the supernatant is discarded, and then a washing operation of adding pure water to disperse in water is performed three times and concentrated to obtain a solid 18% by mass. The hollow inorganic particle liquid was obtained.
In a dispersion container, 66.7 parts by mass of a hollow inorganic particle liquid and 1.2 parts by mass of a dispersant (trade name: DISPERBYK-190, manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.) are added, and the mixture is lightly stirred to be uniform, and then cooled with water. However, it was treated with an ultrasonic homogenizer (trade name: US-300T, manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd., chip: φ26) for 1 hour at 200 μA and filtered through a 5 μm cellulose acetate membrane filter (trade name: Mini-Salto 17594K, manufactured by Sartorius). The solid content was adjusted to obtain a solid inorganic particle dispersion 6 having a solid content of 15% by mass. The volume average particle diameter (D50) was 630 nm.
<調整例7:中実無機粒子分散液1の作製>
分散容器に、高純水30.8質量部、分散剤(商品名:DISPERBYK−190、ビックケミー・ジャパン株式会社製)1.2質量部を入れ、軽く撹拌して均一にした後、二酸化チタン(商品名:JR−405、テイカ株式会社製、一次粒径:210nm、結晶形:ルチル型、Al表面処理品)12.0質量部を加え、水冷しながら超音波ホモジナイザー(商品名:US−300T、株式会社日本精機製作所製、チップ:φ26)により200μAで1時間処理し、5μmのセルロースアセテートメンブランフィルター(商品名:ミニザルト17594K、ザルトリウス製)で濾過して、固形分30質量%の中実無機粒子分散液1を得た。体積平均粒径(D50)は302nmであった。
<Adjustment Example 7: Production of solid inorganic particle dispersion 1>
In a dispersion vessel, 30.8 parts by mass of high-purity water and 1.2 parts by mass of a dispersant (trade name: DISPERBYK-190, manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.) are placed, and after lightly stirring and uniforming, titanium dioxide (trade name) : JR-405, manufactured by Teika Co., Ltd., primary particle size: 210 nm, crystal form: rutile type, Al surface treatment product) 12.0 parts by mass, and ultrasonic cooling homogenizer (trade name: US-300T, stock) Disperse solid inorganic particles at a solid content of 30% by mass by treating with 200 μA for 1 hour using a chip manufactured by Nihon Seiki Seisakusho, chip: φ26), filtering through a 5 μm cellulose acetate membrane filter (trade name: Mini-Salto 17594K, manufactured by Sartorius) Liquid 1 was obtained. The volume average particle diameter (D50) was 302 nm.
<調整例8:中実無機粒子分散液2の作製>
調整例7で用いた二酸化チタンを「MT−900HD」(テイカ株式会社製、一次粒径:110nm、結晶形:ルチル型、Al、Zr表面処理品)に変更して、粒子濃度15質量%の中実無機粒子分散液2を得た。体積平均粒径(D50)は150nmであった。
<Adjustment Example 8: Production of solid inorganic particle dispersion 2>
The titanium dioxide used in Preparation Example 7 was changed to “MT-900HD” (manufactured by Teika Co., Ltd., primary particle size: 110 nm, crystal form: rutile type, Al, Zr surface-treated product), and the particle concentration was 15 mass%. A solid inorganic particle dispersion 2 was obtained. The volume average particle diameter (D50) was 150 nm.
<調整例9:中実無機粒子分散液3の作製>
調整例7で用いた二酸化チタンを「MT−700HD」(テイカ株式会社製、一次粒径:50nm、結晶形:ルチル型、Al、Zr表面処理品)に変更して、粒子濃度15質量%の中実無機粒子分散液3を得た。体積平均粒径(D50)は92nmであった。
<Adjustment Example 9: Production of solid inorganic particle dispersion 3>
The titanium dioxide used in Preparation Example 7 was changed to “MT-700HD” (manufactured by Teika Co., Ltd., primary particle size: 50 nm, crystal form: rutile type, Al, Zr surface treatment product), and the particle concentration was 15% by mass. A solid inorganic particle dispersion 3 was obtained. The volume average particle diameter (D50) was 92 nm.
<調整例10:中実無機粒子分散液4の準備>
酸化ジルコニウム分散液「ナノユースZR−40BL」(日産化学工業株式会社製、固形40質量%、一次粒径:90nm、pH9.6)を中実無機粒子分散液4として使用した。
<Adjustment Example 10: Preparation of solid inorganic particle dispersion 4>
Zirconium oxide dispersion “Nanouse ZR-40BL” (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid 40 mass%, primary particle size: 90 nm, pH 9.6) was used as solid inorganic particle dispersion 4.
<調整例11:中実無機粒子分散液5の準備>
シリカ分散液「スノーテックスMP−4540M」(日産化学工業株式会社製、固形40質量%、一次粒径:440nm、pH8.5)を中実無機粒子分散液5として使用した。
<Adjustment Example 11: Preparation of solid inorganic particle dispersion 5>
Silica dispersion “Snowtex MP-4540M” (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid 40% by mass, primary particle size: 440 nm, pH 8.5) was used as solid inorganic particle dispersion 5.
<調整例12:ウレタン樹脂微粒子の作製>
撹拌機、還流冷却管、及び温度計を挿入した反応容器に、1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとを反応させた反応生成物であるポリカーボネートジオール1,500質量部、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA)220質量部、及びN−メチルピロリドン(NMP)1,347質量部を窒素気流下で仕込み、60℃に加熱して2,2−ジメチロールプロピオン酸を溶解させた。
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1,445質量部、ジブチルスズジラウリレート(触媒)を2.6質量部加えて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溶液1を得た。
次いで、前記イソシアネート末端ウレタンプレポリマー溶液1を80℃まで冷却し、トリエチルアミン149質量部を添加し、混合した混合物の中から4,340質量部を抜き出して、強撹拌しつつ水5,400質量部、及びトリエチルアミン15質量部の混合溶液の中に加えた。
次いで、氷1,500質量部を投入し、35質量%の2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液626質量部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(樹脂分散液)を得た。
<Adjustment Example 12: Production of urethane resin fine particles>
1,500 parts by mass of polycarbonate diol, 2,2-dimethylol, which is a reaction product obtained by reacting 1,6-hexanediol and dimethyl carbonate in a reaction vessel in which a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer are inserted. 220 parts by mass of propionic acid (DMPA) and 1,347 parts by mass of N-methylpyrrolidone (NMP) were charged under a nitrogen stream and heated to 60 ° C. to dissolve 2,2-dimethylolpropionic acid.
Next, 1,445 parts by mass of 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate and 2.6 parts by mass of dibutyltin dilaurate (catalyst) were added and heated to 90 ° C., followed by a urethanization reaction over 5 hours. A urethane prepolymer solution 1 was obtained.
Next, the isocyanate-terminated urethane prepolymer solution 1 is cooled to 80 ° C., 149 parts by mass of triethylamine is added, 4,340 parts by mass is extracted from the mixed mixture, and 5,400 parts by mass of water with vigorous stirring. And triethylamine in a mixed solution of 15 parts by mass.
Next, 1,500 parts by mass of ice is added, and 626 parts by mass of a 35% by mass 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution is added to carry out a chain extension reaction so that the solid content concentration becomes 30% by mass. The solvent was distilled off to obtain a urethane resin emulsion (resin dispersion).
<調整例13:水不溶性ポリマー溶液の作製>
2つの滴下ロート1及び2を備えた反応容器内に、スチレン 17.6質量部、AS−6(S) 12.0質量部(東亜合成株式会社製、スチレンマクロマー、有効分濃度50質量%、数平均分子量6000)、NKエステルM−40G 10.0質量部(新中村化学工業株式会社製、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、エチレンオキシド平均付加モル数:4、末端:メトキシ基)、メチルエチルケトン 6.0質量部、2−メルカプトエタノール 0.08質量部を入れて、窒素ガス置換を行いつつ攪拌しながら77℃に昇温した。
またメタクリル酸 51.2質量部、スチレン 140.8質量部、AS−6(S) 108.0質量部(東亜合成株式会社製、スチレンマクロマー、有効分濃度50質量%、数平均分子量6000)、NKエステルM−40G 80.0質量部(新中村化学工業株式会社製、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、エチレンオキシド平均付加モル数:4、末端:メトキシ基)、メチルエチルケトン 66.0質量部、V65 3.2質量部(和光純薬工業株式会社製。2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル))、2−メルカプトエタノール 0.56質量部を入れて攪拌したものを、滴下ロート1中に入れて、窒素ガス置換を行った。
同様に、メタクリル酸 12.8質量部、スチレン 17.6質量部、NKエステルM−40G 10.0質量部(新中村化学工業株式会社製、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、エチレンオキシド平均付加モル数:4、末端:メトキシ基)、メチルエチルケトン 48.0質量部、V65 0.8質量部(和光純薬工業株式会社製。2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル))、2−メルカプトエタノール 0.16質量部を入れて攪拌したものを、滴下ロート2中に入れて、窒素ガス置換を行った。
窒素雰囲気下で80℃に維持しつつ攪拌しながら、滴下ロート1中の滴下モノマー溶液1を3時間かけて徐々に反応容器内に滴下した。 次いで滴下ロート2中の滴下モノマー溶液2を2時間かけて徐々に反応容器内に滴下した。 滴下終了後、反応容器内の混合溶液を80℃で0.5時間攪拌した。
次いでV−65 0.6質量部、メチルエチルケトン27.0質量部を攪拌し均一溶解した溶液を反応容器内に加え、80℃で1時間攪拌を行い熟成反応を行った。同様の熟成反応の操作を5回繰り返し5時間反応を継続し、その後、反応容器内の反応溶液を85℃に1時間維持し、メチルエチルケトンを加えて水不溶性ポリマーの溶液(固形分濃度:40%)を得た。
<Preparation Example 13: Preparation of water-insoluble polymer solution>
In a reaction vessel equipped with two dropping funnels 1 and 2, 17.6 parts by mass of styrene, 12.0 parts by mass of AS-6 (S) (manufactured by Toagosei Co., Ltd., styrene macromer, effective concentration 50% by mass, Number average molecular weight 6000), NK ester M-40G 10.0 parts by mass (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., methoxypolyethylene glycol monomethacrylate, ethylene oxide average added mole number: 4, terminal: methoxy group), methyl ethyl ketone 6.0 mass Part and 0.08 part by mass of 2-mercaptoethanol were added, and the temperature was raised to 77 ° C. while stirring while performing nitrogen gas replacement.
Further, 51.2 parts by mass of methacrylic acid, 140.8 parts by mass of styrene, 108.0 parts by mass of AS-6 (S) (manufactured by Toagosei Co., Ltd., styrene macromer, effective component concentration 50% by mass, number average molecular weight 6000), NK ester M-40G 80.0 parts by mass (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., methoxypolyethylene glycol monomethacrylate, average number of moles of ethylene oxide added: 4, terminal: methoxy group), methyl ethyl ketone 66.0 parts by mass, V65 3.2 In a dropping funnel 1, a mass part (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile)) and 0.56 parts by mass of 2-mercaptoethanol were added and stirred. And nitrogen gas replacement was performed.
Similarly, 12.8 parts by mass of methacrylic acid, 17.6 parts by mass of styrene, 10.0 parts by mass of NK ester M-40G (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., methoxypolyethylene glycol monomethacrylate, average added mole number of ethylene oxide: 4 , Terminal: methoxy group), methyl ethyl ketone 48.0 parts by mass, V65 0.8 parts by mass (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile)), 2-mercaptoethanol A solution prepared by adding 0.16 parts by mass was placed in the dropping funnel 2 and replaced with nitrogen gas.
While stirring at 80 ° C. under a nitrogen atmosphere, the dropping monomer solution 1 in the dropping funnel 1 was gradually dropped into the reaction vessel over 3 hours. Subsequently, the dropping monomer solution 2 in the dropping funnel 2 was gradually dropped into the reaction vessel over 2 hours. After completion of dropping, the mixed solution in the reaction vessel was stirred at 80 ° C. for 0.5 hour.
Next, 0.6 mass parts of V-65 and 27.0 mass parts of methyl ethyl ketone were stirred and dissolved in a reaction vessel, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 1 hour for aging reaction. The same ripening reaction operation was repeated 5 times, and the reaction was continued for 5 hours. Thereafter, the reaction solution in the reaction vessel was maintained at 85 ° C. for 1 hour, and methyl ethyl ketone was added to obtain a water-insoluble polymer solution (solid content concentration: 40% )
<調整例14:ブラック顔料分散液の調製>
水不溶性ポリマー溶液(固形分濃度40%)160.8質量部を、メチルエチルケトン60.4質量部と混合し、ディスパーで1400rpmの条件で撹拌しながら、純水448.3質量部、5N水酸化ナトリウム水溶液19.5質量部を添加し、0℃の水浴で冷却しながら、1400rpmで15分間撹拌した。
次いでカーボンブラック顔料(商品名:Monarch800、キャボット社製)150質量部を加え、7000rpmで3時間撹拌した。 得られた顔料混合物を記録媒体レス分散装置(ナノマイザー製、卓上超微粒化試験機NM2−2000AR、100μm衝突型ノズル、吐出圧力200MPa、パス回数、20回)で分散処理し、得られた分散処理物を得た。 この分散処理物にイオン交換水400gを加え、ロータリーエバポレーターで有機溶媒を除去しのち、更に濃縮を進め固形分濃度25.0質量%とした。この濃縮物を遠心機で4000rpm、60分間処理し、液層部分を5μmのメンブランフィルター「Minisart」(Sartorius社製)で濾過した。
濾液に対して固形分濃度は15.0質量%になるようにイオン交換水を加えて、ブラック含量分散液を得た。
<Preparation Example 14: Preparation of black pigment dispersion>
While mixing 160.8 parts by mass of a water-insoluble polymer solution (solid content concentration 40%) with 60.4 parts by mass of methyl ethyl ketone, stirring at 1400 rpm with a disper, 448.3 parts by mass of pure water, 5N sodium hydroxide 19.5 mass parts of aqueous solution was added, and it stirred at 1400 rpm for 15 minutes, cooling with a 0 degreeC water bath.
Next, 150 parts by mass of carbon black pigment (trade name: Monarch 800, manufactured by Cabot) was added, and the mixture was stirred at 7000 rpm for 3 hours. The obtained pigment mixture was subjected to dispersion treatment with a recording medium-less dispersion device (manufactured by Nanomizer, tabletop ultrafine atomization tester NM2-2000AR, 100 μm collision type nozzle, discharge pressure 200 MPa, number of passes, 20 times), and obtained dispersion treatment I got a thing. After adding 400 g of ion-exchanged water to this dispersion-treated product and removing the organic solvent with a rotary evaporator, the concentration was further advanced to a solid content concentration of 25.0% by mass. The concentrate was treated with a centrifuge at 4000 rpm for 60 minutes, and the liquid layer portion was filtered with a 5 μm membrane filter “Minisart” (manufactured by Sartorius).
Ion exchange water was added to the filtrate so that the solid content concentration was 15.0% by mass to obtain a black content dispersion.
<調整例15:シアン顔料分散液の調製>
ブラック顔料分散液の調製において、カーボンブラック顔料をピグメントブルー15:4に変更した以外は、ブラック顔料分散液の調製と同様にして、固形分濃度が15質量%であるシアン顔料分散液を得た。
<Adjustment Example 15: Preparation of cyan pigment dispersion>
A cyan pigment dispersion having a solid concentration of 15% by mass was obtained in the same manner as the black pigment dispersion except that the carbon black pigment was changed to Pigment Blue 15: 4 in the preparation of the black pigment dispersion. .
<調整例16:マゼンタ顔料分散液の調製>
ブラック顔料分散液の調製において、カーボンブラック顔料をピグメントレッド122に変更した以外は、ブラック顔料分散液の調製と同様にして、固形分濃度が15質量%であるマゼンタ顔料分散液を得た。
<Adjustment Example 16: Preparation of magenta pigment dispersion>
A magenta pigment dispersion having a solid content concentration of 15% by mass was obtained in the same manner as in the preparation of the black pigment dispersion except that the carbon black pigment was changed to Pigment Red 122 in the preparation of the black pigment dispersion.
<調整例17:イエロー顔料分散液の調製>
ブラック顔料分散液の調製において、カーボンブラック顔料をピグメントイエロー74に変更した以外は、ブラック顔料分散液の調製と同様にして、固形分濃度が15質量%であるイエロー顔料分散液を得た。
<Adjustment Example 17: Preparation of yellow pigment dispersion>
A yellow pigment dispersion having a solid content of 15% by mass was obtained in the same manner as the black pigment dispersion except that the carbon black pigment was changed to Pigment Yellow 74 in the preparation of the black pigment dispersion.
<<インクの調製>>
インクの調製は、下記表1に記載の質量比率に合わせて、有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、高純水をビーカに加え、スターラーにて30分間攪拌を行い均一に混合した。この混合液に対して、上記調整例で製造した樹脂分散液を添加し15分間攪拌後、色材を添加し30分間撹拌し、平均孔径5.0μmのセルロースアセテートメンブランフィルターのシリンジフィルターユニット(商品名:ミニザルト17594K、ザルトリウス社製)にて加圧濾過し評価インクとした。また得られたインクの体積平均粒径を粒度分析装置(Nanotrac Wave-EX150、日機装株式会社製)を用いて測定し粒径を評価した。
<< Preparation of ink >>
To prepare the ink, add an organic solvent, surfactant, antifoaming agent, antiseptic / antifungal agent, and high purity water to a beaker according to the mass ratio shown in Table 1 below, and stir for 30 minutes with a stirrer to mix evenly. did. To this mixed solution, the resin dispersion liquid produced in the above preparation example was added and stirred for 15 minutes, then a coloring material was added and stirred for 30 minutes, and a syringe filter unit of a cellulose acetate membrane filter having an average pore size of 5.0 μm (product) (Name: Mini-Salto 17594K, manufactured by Sartorius Co., Ltd.) and subjected to pressure filtration to obtain an evaluation ink. The volume average particle size of the obtained ink was measured using a particle size analyzer (Nanotrac Wave-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) to evaluate the particle size.
得られた各インクについて、次の評価を行った。
<印字条件>
インクジェットプリンター(リコー製IPSiO GXe5500)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字装置とした。
また、調製したインクを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記録媒体上へのインク付着量が20g/m2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。
The following evaluation was performed about each obtained ink.
<Printing conditions>
Remove the exterior of the inkjet printer (Ricoh's IPSiO GXe5500), attach the rear multi-manual feeder, and wash it by passing pure water through the ink supply path including the print head. Then, the cleaning liquid was completely removed from the apparatus to obtain an evaluation printing apparatus.
Further, the prepared ink was stirred for 30 minutes under a reduced pressure condition of 5 to 10 Pa, thereby degassing the gas in the evaluation ink and filling 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 recording medium of the solid image was 20 g / m 2 .
<<印字画像の明度評価>>
調製したインクを、上記印字条件と同様にインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)に充填し、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)に対して、Microsoft Word2013にて作成した50cm×50cmのベタ画像を印刷し、記録媒体を50℃の恒温槽に入れ1時間乾燥した。
印字した部分を分光測色濃度計X−Rite939を用いて明度を測定してL*を測定した。
[評価基準]
A: L*値が、70以上
B: L*値が、60以上、70未満
C: L*値が、60未満
<< Brightness evaluation of printed image >>
The prepared ink was filled in an ink jet printer (Ricoh: IPSiO GXe5500) in the same manner as the above printing conditions, and a transparent PET film (Toyobo Ester Film E5100) fixed with double-sided tape on My Paper (Ricoh PPC plain paper). On the other hand, a solid image of 50 cm × 50 cm created by Microsoft Word 2013 was printed, and the recording medium was placed in a thermostat at 50 ° C. and dried for 1 hour.
The printed portion was measured for lightness using a spectrocolorimetric densitometer X-Rite 939 to measure L *.
[Evaluation 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
<<吐出安定性評価>>
調製したインクを、上記印字条件と同様に覆蓋手段を有するインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)に充填し、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、市販の黒紙に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より、以下の基準で評価した。
〔評価基準〕
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。
<< Discharge stability evaluation >>
The prepared ink was filled in an ink jet printer (covered by Ricoh: IPSiO GXe5500) having cover means in the same manner as the above printing conditions. A nozzle check pattern was printed on the black paper, and the presence or absence of ejection failure or ejection disturbance was evaluated by visual observation based on the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: No ejection, no injection disturbance
B: Some injection disturbance is recognized.
C: There is a nozzle where non-ejection is recognized.
<<印字画像の湿潤時の白色度評価>>
調製したインクを、上記印字条件と同様にインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)に充填し、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)に対して、Microsoft Word2013にて作成した50cm×50cmのベタ画像を印刷し、記録媒体を50℃の恒温槽に入れ1時間乾燥した。
印字した部分を分光測色濃度計X−Rite939を用いて明度を測定してL*初期とし、印字した記録媒体を純水に1分間浸し、液中から取り出してから表面の水を濾紙で除去した後、印字した部分を分光測色濃度計X−Rite939を用いて明度を測定してL*浸積とした。明度差|ΔL*|=(L*初期)−(L*浸積)を算出して評価を行った。
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、以下の基準で評価した。
[評価基準]
A: |ΔL*|値が、30以上
B: |ΔL*|値が、13以上、30未満
C: |ΔL*|値が、13未満
<< Evaluation of whiteness of printed image when wet >>
The prepared ink was filled in an ink jet printer (Ricoh: IPSiO GXe5500) in the same manner as the above printing conditions, and a transparent PET film (Toyobo Ester Film E5100) fixed with double-sided tape on My Paper (Ricoh PPC plain paper). On the other hand, a solid image of 50 cm × 50 cm created by Microsoft Word 2013 was printed, and the recording medium was placed in a thermostat at 50 ° C. and dried for 1 hour.
The printed portion is measured for lightness using a spectrocolorimetric densitometer X-Rite 939 to make it the L * initial stage, the printed recording medium is immersed in pure water for 1 minute, removed from the liquid, and the surface water is removed with a filter paper. After that, the printed portion was measured for brightness using a spectrocolorimetric densitometer X-Rite 939 to obtain L * immersion. Lightness difference | ΔL * | = (L * initial stage) − (L * dipping) was calculated and evaluated.
The brightness was measured with a commercially available black paper placed under the printed PET film, and the printed portion was measured using a spectrocolorimetric densitometer X-Rite 939, and evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
A: | ΔL * | value is 30 or more B: | ΔL * | value is 13 or more and less than 30 C: | ΔL * | value is less than 13
<<印字画像の耐溶剤回復性評価>>
調製したインクを、上記印字条件と同様にインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)に充填し、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)に対して、Microsoft Word2013にて作成した50cm×50cmのベタ画像を印刷し、記録媒体を50℃の恒温槽に入れ1時間乾燥した。得られたべた画像を印字した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を用いて明度を測定してL*初期とした。
印字した記録媒体をアセトンに1分間浸し、液中から取り出してから表面の溶剤を濾紙で除去した後、表面のタックが無くなるまで乾燥させてから印字した部分を前記同様に分光測色濃度計X−Rite939を用いて明度を測定してL*浸積とした。その後、記録媒体を50℃の恒温槽に入れ1時間乾燥し、印字した部分を前記同様に分光測色濃度計X−Rite939を用いて明度を測定してL*乾燥とした。測定した明度を元に、以下の明度差を求めた。
明度差|ΔL*湿潤|=(L*乾燥)−(L*浸積)を算出して評価を行った。
明度差|ΔL*乾燥|=(L*初期)−(L*乾燥)を算出して評価を行った。
測定値から、以下の基準で評価した。
[評価基準]
A: |ΔL*湿潤|値が30以上かつ、|ΔL*乾燥|値が13以下
B: |ΔL*湿潤|値が13以上30未満かつ、|ΔL*乾燥|値が13以下
C: |ΔL*湿潤|値が13未満、または|ΔL*乾燥|値が13より大きい
<< Evaluation of solvent resistance recovery of printed images >>
The prepared ink was filled in an ink jet printer (Ricoh: IPSiO GXe5500) in the same manner as the above printing conditions, and a transparent PET film (Toyobo Ester Film E5100) fixed with double-sided tape on My Paper (Ricoh PPC plain paper). On the other hand, a solid image of 50 cm × 50 cm created by Microsoft Word 2013 was printed, and the recording medium was placed in a thermostat at 50 ° C. and dried for 1 hour. With the commercially available black paper laid under the PET film on which the obtained solid image was printed, the printed portion was measured for lightness using a spectrocolorimetric densitometer X-Rite 939 to make L * initial.
The printed recording medium is soaked in acetone for 1 minute, taken out from the liquid, the surface solvent is removed with filter paper, and the printed portion is dried until there is no tack on the surface. -Brightness was measured using Rite 939 to determine L * immersion. Thereafter, the recording medium was put in a thermostatic bath at 50 ° C. and dried for 1 hour, and the printed portion was measured for brightness using a spectrocolorimetric densitometer X-Rite 939 as described above to obtain L * drying. Based on the measured brightness, the following brightness difference was determined.
Evaluation was performed by calculating a lightness difference | ΔL * wet | = (L * dry) − (L * dipping).
Lightness difference | ΔL * drying | = (L * initial) − (L * drying) was calculated and evaluated.
From the measured values, the following criteria were evaluated.
[Evaluation criteria]
A: | ΔL * wetting | value is 30 or more and | ΔL * drying | value is 13 or less B: | ΔL * wetting | value is 13 or more and less than 30 and | ΔL * drying | value is 13 or less C: | ΔL * Wet | value is less than 13 or | ΔL * dry | value is greater than 13
<<印字画像の耐久性評価>>
調製したインクを、上記印字条件と同様にインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)に充填し、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)に対して、Microsoft Word2013にて作成した50cm×50cmのベタ画像を印刷し、記録媒体を50℃の恒温槽に入れ1時間乾燥した。
印字した部分を分光測色濃度計X−Rite939を用いて明度を測定してL*初期とし、印字した記録媒体を純水に1分間浸し、液中から取り出してから表面の水を濾紙で除去した後、60℃の恒温槽に入れ1時間乾燥させる。この操作を20回繰り返した後、印字した部分を分光測色濃度計X−Rite939を用いて明度を測定してL*耐久とした。
明度差|ΔL*|=(L*初期)−(L*耐久)を算出して評価を行った。
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、以下の基準で評価した。
[評価基準]
A: |ΔL*|値が、13以下
B: |ΔL*|値が、13より大きく、30以下
C: |ΔL*|値が、30より大きい
以上の水性インクの評価結果を以下に示す。
<< Durability Evaluation of Printed Images >>
The prepared ink was filled in an ink jet printer (Ricoh: IPSiO GXe5500) in the same manner as the above printing conditions, and a transparent PET film (Toyobo Ester Film E5100) fixed with double-sided tape on My Paper (Ricoh PPC plain paper). On the other hand, a solid image of 50 cm × 50 cm created by Microsoft Word 2013 was printed, and the recording medium was placed in a thermostat at 50 ° C. and dried for 1 hour.
The printed portion is measured for lightness using a spectrocolorimetric densitometer X-Rite 939 to make L * initial, the printed recording medium is immersed in pure water for 1 minute, removed from the liquid, and the surface water is removed with a filter paper. After that, it is placed in a constant temperature bath at 60 ° C. and dried for 1 hour. After this operation was repeated 20 times, the printed portion was measured for brightness using a spectrocolorimetric densitometer X-Rite 939, and L * durability was obtained.
Lightness difference | ΔL * | = (L * initial stage) − (L * durability) was calculated and evaluated.
The brightness was measured with a commercially available black paper placed under the printed PET film, and the printed portion was measured using a spectrocolorimetric densitometer X-Rite 939, and evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
A: | ΔL * | value is 13 or less B: | ΔL * | value is greater than 13 and 30 or less C: | ΔL * | value is greater than 30
<インクセット評価>
調製したインクを、表3に示すように組み合わせ、各例のインクセットを調製し、インクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)のカートリッジに充填した。
The prepared inks were combined as shown in Table 3 to prepare ink sets for each example, and filled in a cartridge of an ink jet printer (manufactured by Ricoh: IPSiO GXe5500).
<印字条件>
インクジェットプリンター(リコー製IPSiO GXe5500)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、調製したインクを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記録媒体上へのインク付着量が20g/m2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 GXe5500), attach the rear multi-manual feeder, and wash it by passing pure water through the ink supply path including the print head. Then, the cleaning liquid was completely removed from the apparatus to obtain an evaluation printing apparatus.
Further, the prepared ink was stirred for 30 minutes under a reduced pressure condition of 5 to 10 Pa, thereby degassing the gas in the evaluation ink and filling 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 recording medium of the solid image was 20 g / m 2 .
<<吐出安定性評価>>
調製したインクを、上記印字条件と同様に覆蓋手段を有するインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)に充填し、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、市販の黒紙に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より、以下の基準で評価した。
〔評価基準〕
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。
<< Discharge stability evaluation >>
The prepared ink was filled in an ink jet printer (covered by Ricoh: IPSiO GXe5500) having cover means in the same manner as the above printing conditions. A nozzle check pattern was printed on the black paper, and the presence or absence of ejection failure or ejection disturbance was evaluated by visual observation based on the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: No ejection, no injection disturbance
B: Some injection disturbance is recognized.
C: There is a nozzle where non-ejection is recognized.
<<印字画像の湿潤時のパターン確認評価>>
このカートリッジを用いて、上記印字条件と同様にインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)にインクを充填し、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)に対して、Microsoft Word2013にて作成した一マスが4cm×4cmのインク1とインク2からなる市松模様画像(図9(a))を印刷し、記録媒体を50℃の恒温槽に入れ1時間乾燥した。
印字した記録媒体上に形成された画像に対して、印字した記録媒体を水に1分間浸し、液中から取り出してから表面の溶剤を濾紙で除去し、PETフィルムの下に市販の黒紙を敷いた状態で市松模様を観察し評価を行った。
[評価基準]
A: 市松模様が、明確に判る(図9(d))
B: 市松模様が、凝視しないと判らない
<< Pattern confirmation evaluation when the printed image is wet >>
Using this cartridge, an ink jet printer (Ricoh: IPSiO GXe5500) was filled with ink in the same manner as the above printing conditions, and a transparent PET film (Toyobo Ester made by Toyobo) fixed on My Paper (Ricoh PPC plain paper) with double-sided tape. On the film E5100), a checkerboard pattern image (FIG. 9A) made of ink 1 and ink 2 having a square of 4 cm × 4 cm, which is created by Microsoft Word 2013, is printed, and the recording medium is placed in a thermostatic chamber at 50 ° C. Placed and dried for 1 hour.
For the image formed on the printed recording medium, immerse the printed recording medium in water for 1 minute, remove it from the liquid, remove the surface solvent with filter paper, and place a commercially available black paper under the PET film. The checkerboard pattern was observed and evaluated in the laid state.
[Evaluation criteria]
A: The checkerboard pattern can be clearly seen (Fig. 9 (d)).
B: The checkerboard pattern cannot be understood without staring.
<<印字画像の耐溶剤回復性時のパターン確認評価>>
このカートリッジを用いて、上記印字条件と同様にインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)にインクを充填し、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)に対して、Microsoft Word2013にて作成した一マスが4cm×4cmのインク1とインク2からなる市松模様画像を印刷し、記録媒体を50℃の恒温槽に入れ1時間乾燥した。
印字した記録媒体上に形成された白色の市松模様に対して、印字した記録媒体をアセトンに1分間浸し、液中から取り出してから表面の溶剤を濾紙で除去し、表面のタックが無くなるまで乾燥させてからPETフィルムの下に市販の黒紙を敷いた状態で市松模様を観察し評価を行った。
[評価基準]
A: 市松模様が、凝視しないと判らない
B: 市松模様が、明確に判る
<< Pattern Confirmation Evaluation for Solvent Recovery of Printed Images >>
Using this cartridge, an ink jet printer (Ricoh: IPSiO GXe5500) was filled with ink in the same manner as the above printing conditions, and a transparent PET film (Toyobo Ester made by Toyobo) fixed on My Paper (Ricoh PPC plain paper) with double-sided tape. On the film E5100), a checkerboard image made of ink 1 and ink 2 each having a size of 4 cm × 4 cm, which was created by Microsoft Word 2013, was printed, and the recording medium was placed in a thermostat at 50 ° C. and dried for 1 hour.
For the white checkered pattern formed on the printed recording medium, immerse the printed recording medium in acetone for 1 minute, remove it from the liquid, remove the solvent on the surface with filter paper, and dry until there is no tack on the surface. Then, a checkerboard pattern was observed and evaluated with a commercially available black paper laid under the PET film.
[Evaluation criteria]
A: The checkerboard pattern cannot be understood without staring. B: The checkerboard pattern can be clearly seen.
<<印字画像の繰り返し使用時のパターン確認評価>>
このカートリッジを用いて、上記印字条件と同様にインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)にインクを充填し、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)に対して、Microsoft Word2013にて作成した一マスが4cm×4cmのインク1とインク2からなる市松模様画像を印刷し、記録媒体を50℃の恒温槽に入れ1時間乾燥した。
印字した記録媒体上に形成された白色の市松模様に対して、印字した記録媒体を純水に1分間浸し、液中から取り出してから表面の水を濾紙で除去した後、60℃の恒温槽に入れ1時間乾燥させる。この操作を20回繰り返した後、PETフィルムの下に市販の黒紙を敷いた状態で市松模様を観察し評価を行った。
[評価基準]
A: 市松模様が、凝視しないと判らない
B: 市松模様が、明確に判る
<< Pattern confirmation evaluation during repeated use of printed images >>
Using this cartridge, an ink jet printer (Ricoh: IPSiO GXe5500) was filled with ink in the same manner as the above printing conditions, and a transparent PET film (Toyobo Ester made by Toyobo) fixed on My Paper (Ricoh PPC plain paper) with double-sided tape. On the film E5100), a checkerboard image made of ink 1 and ink 2 each having a size of 4 cm × 4 cm, which was created by Microsoft Word 2013, was printed, and the recording medium was placed in a thermostat at 50 ° C. and dried for 1 hour.
For the white checkered pattern formed on the printed recording medium, immerse the printed recording medium in pure water for 1 minute, remove it from the liquid, remove the surface water with filter paper, and then a thermostat at 60 ° C And let dry for 1 hour. After repeating this operation 20 times, a checkerboard pattern was observed and evaluated with a commercially available black paper laid under the PET film.
[Evaluation criteria]
A: The checkerboard pattern cannot be understood without staring. B: The checkerboard pattern can be clearly seen.
<<画像表面へ白色インクを印字したときの湿潤時のパターン確認評価>>
調製例30〜33に示す、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローからなるプロセスカラーインクを、インクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)の各色のカートリッジに充填し、上記印字条件と同様にインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)にインクを充填し、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)に対して、Microsoft Word2013にてテストパターン1(図9(b))を光沢紙−きれいモードで印刷し、記録媒体を50℃の恒温槽に入れ1時間乾燥した。乾燥後、常温まで冷却して透明PETフィルム上にテストパターン1を形成した。
<< Pattern evaluation when wet when white ink is printed on the image surface >>
The process color inks of black, cyan, magenta, and yellow shown in Preparation Examples 30 to 33 are filled in each color cartridge of an ink jet printer (manufactured by Ricoh: IPSiO GXe5500), and the ink jet printer (manufactured by Ricoh) is used in the same manner as the above printing conditions. : IPSiO GXe5500) was filled with ink, and a transparent PET film (Toyobo ester film E5100) fixed on MyPaper (Ricoh PPC plain paper) with a double-sided tape was tested with Microsoft Word 2013 using Test Pattern 1 (FIG. 9). (B)) was printed in glossy paper-clean mode, and the recording medium was placed in a thermostat at 50 ° C. and dried for 1 hour. After drying, the test pattern 1 was formed on a transparent PET film by cooling to room temperature.
また調製したインクを、表3に示すようにインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)の各色のカートリッジに充填を行い、このカートリッジを用いて、上記印字条件と同様にインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)にインクを充填し、上記で作製したテストパターン1が印字された透明PETフィルム(マイペーパー上に両面テープで固定されている)に対して、Microsoft Word2013にて作成した一マスが4cm×4cmのインク1とインク2からなる市松模様画像を印刷し、記録媒体を50℃の恒温槽に入れ1時間乾燥した。 In addition, as shown in Table 3, the prepared ink is filled into each color cartridge of an ink jet printer (Ricoh: IPSiO GXe5500), and using this cartridge, an ink jet printer (Ricoh: IPSiO GXe5500) is used in the same manner as the above printing conditions. ) Is filled with ink, and on the transparent PET film (fixed with double-sided tape on My Paper) on which the test pattern 1 prepared above is printed, one square created by Microsoft Word 2013 is 4 cm × 4 cm. A checkered pattern image of Ink 1 and Ink 2 was printed, and the recording medium was placed in a thermostat at 50 ° C. and dried for 1 hour.
(画像隠蔽性)
印字した記録媒体を印字面から観察し、媒体表面に形成された白色の市松模様に対してJ6画像の隠蔽状態を観察し評価を行った。
[評価基準]
AA: テストパターン1が十分に隠蔽されている
A: テストパターン1が僅かに透けて見える
B: テストパターン1が透けて見える(図9(c))
(Image concealment)
The printed recording medium was observed from the printing surface, and the concealed state of the J6 image was observed and evaluated with respect to the white checkered pattern formed on the medium surface.
[Evaluation criteria]
AA: Test pattern 1 is sufficiently concealed A: Test pattern 1 is slightly transparent B: Test pattern 1 is transparent (FIG. 9C)
(パターン発現性)
また印字した記録媒体を水に1分間浸し、液中から取り出してから表面の溶剤を濾紙で除去し、PETフィルムを印字面から観察し評価を行った。
[評価基準]
A: 湿潤時に市松模様の一部からテストパターン1が明確に判る(図9(c))
B: 湿潤時にテストパターン1の見え方が変わらない
(Pattern expression)
The printed recording medium was immersed in water for 1 minute, taken out from the liquid, the surface solvent was removed with filter paper, and the PET film was observed from the printed surface for evaluation.
[Evaluation criteria]
A: Test pattern 1 can be clearly seen from part of the checkered pattern when wet (Fig. 9 (c))
B: The appearance of test pattern 1 does not change when wet
≪画像裏面へ白色インクを印字したときの湿潤時のパターン確認評価≫
調製例30〜33に示す、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローからなるプロセスカラーインクを、インクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)の各色のカートリッジに充填し、上記印字条件と同様にインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)にインクを充填し、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)に対して、Microsoft Word2013にてテストパターン1を光沢紙−きれいモードで印刷し、記録媒体を50℃の恒温槽に入れ1時間乾燥した。乾燥後、常温まで冷却して透明PETフィルム上にテストパターン1を形成した。
≪Pattern evaluation when wet when white ink is printed on the back of the image≫
The process color inks of black, cyan, magenta, and yellow shown in Preparation Examples 30 to 33 are filled in each color cartridge of an ink jet printer (manufactured by Ricoh: IPSiO GXe5500), and the ink jet printer (manufactured by Ricoh) is used in the same manner as the above printing conditions. : IPSiO GXe5500) is filled with ink, and a transparent PET film (Toyobo Ester Film E5100) fixed on My Paper (Ricoh PPC plain paper) with double-sided tape is glossy paper with Test Pattern 1 using Microsoft Word2013. Printing was performed in a clean mode, and the recording medium was placed in a constant temperature bath at 50 ° C. and dried for 1 hour. After drying, the test pattern 1 was formed on a transparent PET film by cooling to room temperature.
また調製したインクを、表3に示すようにインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)の各色のカートリッジに充填を行い、このカートリッジを用いて、上記印字条件と同様にインクジェットプリンター(リコー製:IPSiO GXe5500)にインクを充填し、上記で作製したテストパターン1が印字された透明PETフィルムの裏面側(印字面を反転させて、マイペーパー上に両面テープで固定されている)に対して、Microsoft Word2013にて作成した一マスが4cm×4cmのインク1とインク2からなる市松模様画像を印刷し、記録媒体を50℃の恒温槽に入れ1時間乾燥した。 In addition, as shown in Table 3, the prepared ink is filled into each color cartridge of an ink jet printer (Ricoh: IPSiO GXe5500), and using this cartridge, an ink jet printer (Ricoh: IPSiO GXe5500) is used in the same manner as the above printing conditions. ) Is filled with ink, and Microsoft Word 2013 is applied to the back side of the transparent PET film on which the test pattern 1 produced above is printed (the printed side is reversed and fixed on the double-sided tape on My Paper). A checkerboard pattern image made of ink 1 and ink 2 each having a size of 4 cm × 4 cm was printed, and the recording medium was placed in a thermostat at 50 ° C. and dried for 1 hour.
(画像鮮明性)
印字した記録媒体を市販の黒紙を敷いた状態でテストパターン1印字面から観察し、媒体表面に形成されたテストパターン1の鮮明性を観察し評価を行った。
[評価基準]
AA: テストパターン1の裏面が白色になっており、非常に鮮明に見える
A: 裏面の白色が僅かに透けているが、鮮明に見える
B: 裏面の白色が透けて黒紙が見えており、少し鮮明さが劣る
(Image clarity)
The printed recording medium was observed from the test pattern 1 printing surface with a commercially available black paper laid, and the sharpness of the test pattern 1 formed on the medium surface was observed and evaluated.
[Evaluation criteria]
AA: The back side of the test pattern 1 is white and looks very clear A: The white side of the back side is slightly transparent, but it looks clear B: The white side of the back side is transparent and black paper is visible, Slightly inferior
(パターン発現性)
また印字した記録媒体を水に1分間浸し、液中から取り出してから表面の溶剤を濾紙で除去し、PETフィルムをテストパターン1印字面から観察し評価を行った。
[評価基準]
A: 湿潤時に裏面の一部が透明化し、テストパターン1が半透明になる
B: 湿潤時でもテストパターン1の見え方が変わらない
以上の水性インクセットの評価結果を表4に示す。
(Pattern expression)
The printed recording medium was immersed in water for 1 minute, removed from the liquid, the surface solvent was removed with filter paper, and the PET film was observed from the test pattern 1 printed surface for evaluation.
[Evaluation criteria]
A: A part of the back surface becomes transparent when wet, and the test pattern 1 becomes translucent. B: The appearance of the test pattern 1 does not change even when wet. Table 4 shows the evaluation results of the above water-based ink set.
実施例1〜7のように、溶媒および中空無機粒子を含有する第一のインクと、中実無機粒子を含有し、かつ液体の付与により画像が変化しない第二のインクとからなるインクセットでは、画像湿潤時のパターン発現性に優れ、溶剤や繰り返し使用時の耐久性に優れている画像が得られる。
一方、比較例1のように、中空樹脂粒子を含むインクを備えるインクセットでは、画像湿潤時のパターン発現性は有しているが、溶剤や繰り返し使用時の耐久性が無く実用性の低い結果となった。
また比較例2、3のように、第二のインクのみ、または第一のインクのみで構成されるインクセットでは、画像湿潤時のパターン発現性が無く機能を発現できていない。
As in Examples 1 to 7, in an ink set comprising a first ink containing a solvent and hollow inorganic particles, and a second ink containing solid inorganic particles and whose image does not change by application of a liquid Thus, it is possible to obtain an image that is excellent in pattern expression when the image is wet and excellent in durability when used repeatedly with a solvent.
On the other hand, as in Comparative Example 1, the ink set including the ink containing the hollow resin particles has pattern developability at the time of image wetting, but is not practical due to lack of durability at the time of repeated use. It became.
In addition, as in Comparative Examples 2 and 3, an ink set composed of only the second ink or only the first ink does not exhibit a function when the image is wet and does not exhibit a function.
51 第一のインク
52 第二のインク
53 吐出装置
54 記録媒体
55 加熱ヒーター
56 画像のある紙
57 着色層
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
400 画像形成装置
401 画像形成装置の外装
401c 装置本体のカバー
404 カートリッジホルダ
410 メインタンク
410k、410c、410m、410y ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色用のメインタンク
411 インク収容部
413 インク排出口
414 収容容器ケース
420 機構部
434 吐出ヘッド
436 供給チューブ
511 第一のインク51からなる印字部
521 第二のインク52からなる印字部
51 First Ink 52 Second Ink 53 Discharge Device 54 Recording Medium 55 Heater 56 Paper with Image 57 Colored Layer 201 Ink Cartridge 241 Ink Bag 242 Ink Inlet 243 Ink Outlet 244 Cartridge Case 400 Image Forming Device 401 Image Exterior of forming apparatus 401c Cover of apparatus main body 404 Cartridge holder 410 Main tank 410k, 410c, 410m, 410y Main tank 411 for each color of black (K), cyan (C), magenta (M), yellow (Y) Section 413 Ink discharge port 414 Storage container case 420 Mechanism section 434 Discharge head 436 Supply tube 511 Printing section made of first ink 51 521 Printing section made of second ink 52
Claims (13)
前記インクは溶媒および中空無機粒子を含有し、
前記画像の変化は、画像の明度の変化であることを特徴とするインク。 In an ink used for printing in which an image changes due to application of liquid,
The ink contains a solvent and hollow inorganic particles,
The ink according to claim 1, wherein the change in the image is a change in brightness of the image.
式1 |ΔL*|=(L*初期)−(L*浸漬後)
(式1中、L*初期とは、前記画像を純水に浸漬する前のL*であり、L*浸漬後とは、前記画像を純水に1分間浸漬した後のL*である) Before dipping the image printed on the polyethylene terephthalate film in pure water and after dipping for 1 minute, using a spectral colorimetric densitometer of the image printed with black paper laid under the polyethylene terephthalate film 3. The ink according to claim 1, wherein the brightness difference | ΔL * | calculated by the following formula 1 is 13 or more when the brightness is measured.
Formula 1 | ΔL * | = (L * initial stage) − (after L * immersion)
(In Formula 1, L * initial is L * before immersing the image in pure water, and L * after immersing is L * after immersing the image in pure water for 1 minute)
式2 |ΔL*|=(L*初期)−(L*有機溶剤浸漬乾燥後)
(式2中、L*初期とは、前記画像を有機溶剤に浸漬する前のL*であり、L*有機溶剤浸漬乾燥後とは、前記画像を有機溶剤に1分間浸漬し乾燥した後のL*である) Before dipping an image printed on a polyethylene terephthalate film in an organic solvent and after dipping for 1 minute and drying, a spectrophotometric densitometer of the image printed with black paper laid under the polyethylene terephthalate film 4. The ink according to claim 1, wherein the brightness difference | ΔL * | determined by the following formula 2 is 13 or less when the brightness is measured using the ink.
Formula 2 | ΔL * | = (L * initial stage) − (after L * organic solvent immersion drying)
(In Formula 2, L * initial is L * before immersing the image in an organic solvent, and L * after immersing and drying the organic solvent is after immersing and drying the image in an organic solvent for 1 minute. L *)
中実無機粒子を含有する第二のインクと、を含むことを特徴とするインクセット。 A first ink containing hollow inorganic particles;
An ink set comprising: a second ink containing solid inorganic particles.
A printing apparatus comprising: means for ejecting ink; and the ink set according to claim 5.
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