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JP7031393B2 - Image forming device and image forming method - Google Patents

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JP7031393B2
JP7031393B2 JP2018048172A JP2018048172A JP7031393B2 JP 7031393 B2 JP7031393 B2 JP 7031393B2 JP 2018048172 A JP2018048172 A JP 2018048172A JP 2018048172 A JP2018048172 A JP 2018048172A JP 7031393 B2 JP7031393 B2 JP 7031393B2
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pigment
mass
less
carbon black
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之弘 今永
廣和 池上
団 小篠
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Description

本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method.

インクジェットプリンターは、低騒音、低ランニングコスト、カラー印刷が容易である等の利点を有することから、デジタル信号の出力機器として、近年急速に普及している。 Inkjet printers have been rapidly popularized in recent years as digital signal output devices because they have advantages such as low noise, low running cost, and easy color printing.

インクジェットインクとしては、生体及び環境に対する安全性が高いことから、水性のインクジェットインクが広く用いられている。水性のインクは印刷後にインクを加熱乾燥することによりインク中の水分や有機溶剤が揮発して画像を形成する。生産性向上のため、加熱乾燥にかける時間は短いほど好ましい。 As the inkjet ink, a water-based inkjet ink is widely used because it is highly safe for living organisms and the environment. With water-based ink, the water and organic solvent in the ink volatilize when the ink is heated and dried after printing to form an image. In order to improve productivity, it is preferable that the time required for heating and drying is short.

しかしながら、従来から使用されている熱風乾燥方式では、均一な乾燥が困難であることから、被乾燥物の乾燥時間が長くなるという問題がある。 However, the hot air drying method that has been conventionally used has a problem that the drying time of the object to be dried becomes long because it is difficult to perform uniform drying.

こういった問題に対応するために、最近では、マイクロ波や高周波等の電磁波により加熱する乾燥方式が提案されている(例えば特許文献1~4参照)。 In order to deal with such a problem, a drying method of heating by electromagnetic waves such as microwaves and high frequencies has recently been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 4).

しかし、電磁波による加熱では導電率の高い物質、たとえばインクジェットで使用されるブラックインクなどを加熱する際に黄変が生じることがあるため、乾燥強度が高くできないという問題がある。カーボンブラックを用いずにブラックをシアン、マゼンタ、イエローなどの色を混色させ黒色を表現する方法もあるが、結果的にインク総量が多くなり乾燥には不利となったり、黒色濃度が高くならないという問題がある。 However, heating with electromagnetic waves may cause yellowing when heating a substance having high conductivity, for example, black ink used in inkjet, so that there is a problem that the drying strength cannot be increased. There is also a method of expressing black by mixing black with colors such as cyan, magenta, and yellow without using carbon black, but as a result, the total amount of ink increases, which is disadvantageous for drying and the black density does not increase. There's a problem.

本発明は、電磁波による乾燥においても画像の黄変を抑制しながら十分な黒色濃度を有する画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming an image having a sufficient black density while suppressing yellowing of the image even when dried by electromagnetic waves.

上記課題は、下記構成1)により解決される。
1)インクと、
前記インクを記録媒体に対して付与するインク付与手段と、
前記記録媒体上に付与された前記インクを、電磁波により加熱する加熱手段と、を有し、
前記加熱手段が、高周波誘電加熱手段であり、
前記インクは、顔料としてカーボンブラック、マゼンタ顔料、シアン顔料およびイエロー顔料を含み、更にウレタン樹脂を含み、
前記顔料の質量比率(カーボンブラックの含有量/(マゼンタ顔料、シアン顔料およびイエロー顔料の合計含有量))が、0.5以上1.0以下であり、
前記インクの蒸発率80%時における導電率が0.01S/m以下であることを特徴とする画像形成装置。
The above problem is solved by the following configuration 1).
1) Ink and
An ink applying means for applying the ink to the recording medium,
It has a heating means for heating the ink applied on the recording medium by electromagnetic waves.
The heating means is a high-frequency dielectric heating means.
The ink contains carbon black, magenta pigment, cyan pigment and yellow pigment as pigments, and further contains urethane resin.
The mass ratio of the pigment (carbon black content / (total content of magenta pigment, cyan pigment and yellow pigment)) is 0.5 or more and 1.0 or less.
An image forming apparatus characterized in that the conductivity at an evaporation rate of 80% of the ink is 0.01 S / m or less .

本発明によれば、電磁波による乾燥においても画像の黄変を抑制しながら十分な黒色濃度を有する画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of forming an image having a sufficient black density while suppressing yellowing of the image even when dried by electromagnetic waves.

本発明の画像形成装置の実施形態の側面図である。It is a side view of the Embodiment of the image forming apparatus of this invention. 本発明の画像形成装置の実施形態の高周波誘電加熱装置の斜視図である。It is a perspective view of the high frequency dielectric heating apparatus of embodiment of the image forming apparatus of this invention. 本発明の画像形成装置の実施形態の高周波誘電加熱装置の側面図である。It is a side view of the high frequency dielectric heating apparatus of embodiment of the image forming apparatus of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments shown below, and can be modified within the range conceivable by those skilled in the art, such as other embodiments, additions, modifications, and deletions. However, as long as the action and effect of the present invention are exhibited, it is included in the scope of the present invention.

本発明の画像形成装置は、インクと、前記インクを記録媒体に対して付与するインク付与手段と、前記記録媒体上に付与された前記インクを、電磁波により加熱する加熱手段と、を有し、前記インクがカーボンブラック、マゼンタ顔料、シアン顔料およびイエロー顔料を含むことを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention includes an ink, an ink applying means for applying the ink to a recording medium, and a heating means for heating the ink applied on the recording medium with an electromagnetic wave. The ink is characterized by containing carbon black, magenta pigment, cyan pigment and yellow pigment.

近年、インクの乾燥性を上げるため、乾燥装置側に特徴を持たせることが考えられており、赤外線照射、マイクロ派照射、高周波誘電加熱等の電磁波を用いた乾燥方法が検討されている。良好な黒濃度を有する黒色画像を形成するためにカーボンブラックを含有するブラックインクが用いられているが、カーボンブラックは電磁波等を照射することで発熱する特徴がある。カーボンブラックを乾燥する際に電磁波を使用すると、カーボンブラックの発熱により黒色画像部分が黄変することがある。インクの乾燥に電磁波等を用いる場合には、カーボンブラックの含有量を減らすことでインクの導電率を下げることにより、乾燥時の黄変を防ぐことは可能であるが、黒色濃度の低下が避けられない問題となる。
そこで、カーボンブラックを含むブラックインク中にマゼンタ(M)顔料、シアン(C)顔料およびイエロー(Y)顔料を含ませることで、電磁波を乾燥に用いる場合の黒色画像濃度向上と、黄変を防ぐことの両立を達成できることを本発明者は知見した。
詳細な機構は判明していないが、Y、M、Cの顔料を全て含むことで黒色濃度を上げることができ、Y、M、C顔料は導電性が低いために、カーボンブラック顔料間での導電性が下がり、黄変を防ぐことができるのではないかと推測される。つまり、ブラックインク中で、カーボンブラックとその他Y、M、Cの顔料が分散されていることが重要であり、この場合は記録媒体上に本発明のブラックインクを付与して電磁波により加熱した場合でもカーボンブラックとその他Y、M、Cの顔料が混ざり合って存在することで導電性を下げ、黒色濃度が良好で、かつ、黄変を防ぐことのできる画像形成装置を提供できる。
Yインク、Mインク、Cインクを重ね打ちして黒色を出すことは通常行われているが、カーボンブラックを含むブラックインクを用いた場合よりも、黒色濃度が劣り、また色味もカーボンブラックを含むブラックインクには劣ってしまう。また、カーボンブラックを含むブラックインクを記録媒体に付与した後、Yインク、Mインク、Cインクを付与することで黒色濃度は向上するが、ブラックインク中のカーボンブラック顔料間での導電性は低下しないため、黄変という課題は解消されない。
In recent years, in order to improve the drying property of ink, it has been considered to give a feature to the drying device side, and a drying method using electromagnetic waves such as infrared irradiation, micro-irradiation, and high-frequency dielectric heating has been studied. Black ink containing carbon black is used to form a black image having a good black density, and carbon black has a characteristic of generating heat when irradiated with electromagnetic waves or the like. If electromagnetic waves are used to dry the carbon black, the black image portion may turn yellow due to the heat generated by the carbon black. When electromagnetic waves are used to dry the ink, it is possible to prevent yellowing during drying by lowering the conductivity of the ink by reducing the content of carbon black, but it is possible to avoid a decrease in black density. It becomes a problem that cannot be done.
Therefore, by including magenta (M) pigment, cyan (C) pigment, and yellow (Y) pigment in the black ink containing carbon black, the black image density is improved and yellowing is prevented when the electromagnetic wave is used for drying. The present inventor has found that both of these can be achieved.
Although the detailed mechanism is not known, the black density can be increased by including all the Y, M, and C pigments, and the Y, M, and C pigments have low conductivity, so that the black pigments are among the carbon black pigments. It is speculated that the conductivity may decrease and yellowing may be prevented. That is, it is important that carbon black and other Y, M, and C pigments are dispersed in the black ink. In this case, when the black ink of the present invention is applied onto a recording medium and heated by an electromagnetic wave. However, it is possible to provide an image forming apparatus capable of lowering the conductivity, having a good black density, and preventing yellowing due to the presence of carbon black and other Y, M, and C pigments in a mixed manner.
It is common practice to repeatedly strike Y ink, M ink, and C ink to produce black, but the black density is inferior to that when black ink containing carbon black is used, and the color is also carbon black. It is inferior to the black ink contained. Further, by applying black ink containing carbon black to the recording medium and then applying Y ink, M ink, and C ink, the black density is improved, but the conductivity between the carbon black pigments in the black ink is lowered. Therefore, the problem of yellowing cannot be solved.

以上から、カーボンブラックとマゼンタ顔料、シアン顔料、イエロー顔料とを組み合わせて用いることで、インクの導電性が下がり、電磁波により加熱しても黄変の起こらない画像を形成することができる。またこれらの配合量を適切な範囲にすることで、十分な黒色濃度が得られる。
以下、詳細を説明する。
From the above, by using carbon black in combination with a magenta pigment, a cyan pigment, and a yellow pigment, the conductivity of the ink is lowered, and it is possible to form an image in which yellowing does not occur even when heated by an electromagnetic wave. Further, by setting these blending amounts in an appropriate range, a sufficient black density can be obtained.
The details will be described below.

<インク>
以下、インクに用いる有機溶剤、水、色材、樹脂、添加剤等について説明する。
<Ink>
Hereinafter, the organic solvent, water, coloring material, resin, additive, etc. used for the ink will be described.

<有機溶剤>
本発明に使用する有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
多価アルコール類の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,3-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,6-ヘキサントリオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、エチル-1,2,4-ブタントリオール、1,2,3-ブタントリオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、ペトリオール等が挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテル類としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル類としては、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。
含窒素複素環化合物としては、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、N-ヒドロキシエチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ε-カプロラクタム、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。
アミド類としては、ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド等が挙げられる。
アミン類としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
含硫黄化合物類としては、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。
その他の有機溶剤としては、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が250℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。
<Organic solvent>
The organic solvent used in the present invention is not particularly limited, and a water-soluble organic solvent can be used. Examples thereof include ethers such as polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers and polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines and sulfur-containing compounds.
Specific examples of polyhydric alcohols include, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, and 1,4-butane. Diol, 2,3-Butanediol, 3-Methyl-1,3-Butanediol, Triethylene Glycol, Polyethylene Glycol, Polypropylene Glycol, 1,2-Pentanediol, 1,3-Pentanediol, 1,4-Pentanediol , 2,4-Pentanediol, 1,5-Pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,3-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,5-hexanediol, Glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, ethyl-1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, 2,2,4-trimethyl- Examples thereof include 1,3-pentanediol and petriol.
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, tetraethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether.
Examples of polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ε-caprolactam, and γ-butyrolactone. Can be mentioned.
Examples of the amides include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, 3-methoxy-N, N-dimethylpropionamide, 3-butoxy-N, N-dimethylpropionamide and the like.
Examples of amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethylamine and the like.
Examples of sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide, sulfolane, and thiodiethanol.
Examples of other organic solvents include propylene carbonate and ethylene carbonate.
It is preferable to use an organic solvent having a boiling point of 250 ° C. or lower because it not only functions as a wetting agent but also has good drying properties.

有機溶剤として、炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数8以上のポリオール化合物の具体例としては、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールなどが挙げられる。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。
As the organic solvent, a polyol compound having 8 or more carbon atoms and a glycol ether compound are also preferably used. Specific examples of the polyol compound having 8 or more carbon atoms include 2-ethyl-1,3-hexanediol and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol.
Specific examples of the glycol ether compound include polyhydric alcohol alkyls such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether. Ethers; Examples thereof include polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.

炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物は、記録媒体として紙を用いた場合に、インクの浸透性を向上させることができる。 A polyol compound having 8 or more carbon atoms and a glycol ether compound can improve the permeability of ink when paper is used as a recording medium.

有機溶剤のインク中における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上60質量%以下がより好ましい。 The content of the organic solvent in the ink is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less from the viewpoint of ink drying property and ejection reliability. More preferably, it is 20% by mass or more and 60% by mass or less.

<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%以上60質量%以下がより好ましい。
<Water>
The content of water in the ink is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but from the viewpoint of ink drying property and ejection reliability, it is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less, and 20% by mass. % Or more and 60% by mass or less are more preferable.

<色材>
顔料としては、カーボンブラック、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料を用いることができる。
カーボンブラックは、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
顔料の具体例として、イエロー顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138、150、153、155、180、185、213、マゼンタ顔料としては、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、207、208、209、213、219、224、254、264、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、シアン顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3、15:4(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、等がある。
<Color material>
As the pigment, carbon black, yellow pigment, magenta pigment, and cyan pigment can be used.
As the carbon black, carbon black produced by a known method such as a contact method, a furnace method, or a thermal method can be used.
As a specific example of the pigment, as the yellow pigment, 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, 138, 150, 153, 155, 180, 185, 213. As magenta pigments, 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 Calcium 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, 184, 185, 190, 193, 202, 207, 208, 209, 213, 219, 224, 254, 264, C.I. I. Pigment Violet 1 (Rhodamine Lake), 3, 5: 1, 16, 19, 23, 38, and Cyan pigments include C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15 (phthalocyanine blue), 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4 (phthalocyanine blue), 16, 17: 1, 56, 60, 63, and the like.

中でも、カーボンブラック顔料間での導電性を下げ、黄変を防ぐという観点から、イエロー顔料としては、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー185が好ましく、マゼンタ顔料としては、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントバイオレット19が好ましく、シアン顔料としては、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4が好ましい。 Among them, from the viewpoint of lowering the conductivity between carbon black pigments and preventing yellowing, C.I. I. Pigment Yellow 74, C.I. I. Pigment Yellow 138, C.I. I. Pigment Yellow 155, C.I. I. Pigment Yellow 185 is preferable, and the magenta pigment is C.I. I. Pigment Red 122, C.I. I. Pigment Red 202, C.I. I. Pigment Violet 19 is preferable, and Cyan pigment is C.I. I. Pigment Blue 15: 2, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, C.I. I. Pigment Blue 15: 4 is preferred.

顔料を分散してインクを得るためには、顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法、顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法、分散剤を用いて分散させる方法、などが挙げられる。
顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料(例えばカーボンブラック)にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加することで、水中に分散可能とする方法が挙げられる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能とする方法が挙げられる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。
分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。
分散剤としては、顔料に応じて例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等を使用することが可能である。
竹本油脂社製RT-100(ノニオン系界面活性剤)や、ナフタレンスルホン酸Naホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。
分散剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
In order to disperse the pigment to obtain an ink, a method of introducing a hydrophilic functional group into the pigment to obtain a self-dispersing pigment, a method of coating the surface of the pigment with a resin and dispersing it, and a method of dispersing using a dispersant are used. The method, etc. can be mentioned.
As a method of introducing a hydrophilic functional group into a pigment to obtain a self-dispersing pigment, for example, by adding a functional group such as a sulfone group or a carboxyl group to the pigment (for example, carbon black), the pigment can be dispersed in water. The method can be mentioned.
Examples of the method of coating the surface of the pigment with a resin and dispersing the pigment include a method of encapsulating the pigment in microcapsules so that the pigment can be dispersed in water. This can be rephrased as a resin-coated pigment. In this case, it is not necessary that all the pigments blended in the ink are coated with the resin, and the uncoated pigments and the partially coated pigments are dispersed in the ink as long as the effect of the present invention is not impaired. May be.
Examples of the method of dispersing using a dispersant include a method of dispersing using a known low-molecular-weight dispersant and high-molecular-weight dispersant represented by a surfactant.
As the dispersant, for example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant and the like can be used depending on the pigment.
RT-100 (nonionic surfactant) manufactured by Takemoto Oil & Fat Co., Ltd. and a naphthalene sulfonic acid Na formalin condensate can also be suitably used as a dispersant.
The dispersant may be used alone or in combination of two or more.

インク中における色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な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。
本発明のインクはカーボンブラック、マゼンタ顔料、シアン顔料、イエロー顔料を含む。前記カーボンブラックのインク中における含有量の下限値は1.0質量%以上が好ましく、2.0質量%以上含むことが好ましく、上限値は3.2質量%未満が好ましく、3.0質量%以下がより好ましい。画像の黒色濃度を向上するためには、カーボンブラックを1.0質量%以上含むことが好ましい。また、画像の黄変を防ぐためには、カーボンブラックの含有量は3.2質量%未満であることが好ましく、3.0質量%以下がより好ましい。
本発明のインクは、カーボンブラックの他に、マゼンタ顔料、シアン顔料、イエロー顔料を含む。マゼンタ顔料、シアン顔料、イエロー顔料の含有量はそれぞれ任意に含ませることができるが、合計量は、0.06質量%以上が好ましく、2.4質量%以上がより好ましく、上限として5.0質量%以下が好ましく、4.5質量%以下がさらに好ましい。本発明では、インクが0.06質量%以上のカーボンブラックを含む場合であっても黄変を防ぐことができる。
マゼンタ顔料、シアン顔料およびイエロー顔料(以下、YMC顔料と言うことがある)の合計含有量と、カーボンブラックの含有量との関係も特定することが好ましく、黒色濃度を確保するためには一定量以上のカーボンブラック量を確保するのが好ましい。カーボンブラックの含有量が、インク全量に対して3.2質量%未満が好ましく、3.0質量%以下がより好ましく、前記インク中のマゼンタ顔料、シアン顔料、イエロー顔料の合計含有量が、インク全量に対して0.1質量%以上5質量%以下であることが好ましい。
また、質量比率(カーボンブラックの含有量/(YMC顔料含有量)としては、0.4以上5.0以下が好ましく、0.5以上1.0以下がより好ましい。0.4以上5.0以下であることで黒濃度が向上し、0.5以上1.0以下であることで黄変のより効果的に防ぐことができる。
なお、本発明では、YMC顔料を全て含む必要が有り、1つが欠けたりする場合は、黒色濃度が向上せず、黒色として不自然な色になってしまうことがある。
The content of the coloring 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 or less, from the viewpoint of improving the image density and good ejection stability. ..
The ink of the present invention contains carbon black, magenta pigments, cyan pigments, and yellow pigments. The lower limit of the content of the carbon black in the ink is preferably 1.0% by mass or more, preferably 2.0% by mass or more, and the upper limit is preferably less than 3.2% by mass, 3.0% by mass. The following are more preferable. In order to improve the black density of the image, it is preferable to contain carbon black in an amount of 1.0% by mass or more. Further, in order to prevent yellowing of the image, the content of carbon black is preferably less than 3.2% by mass, more preferably 3.0% by mass or less.
The ink of the present invention contains a magenta pigment, a cyan pigment, and a yellow pigment in addition to carbon black. The contents of the magenta pigment, the cyan pigment, and the yellow pigment can be arbitrarily included, but the total amount is preferably 0.06% by mass or more, more preferably 2.4% by mass or more, and the upper limit is 5.0. It is preferably mass% or less, and more preferably 4.5 mass% or less. In the present invention, yellowing can be prevented even when the ink contains 0.06% by mass or more of carbon black.
It is preferable to specify the relationship between the total content of magenta pigment, cyan pigment and yellow pigment (hereinafter, may be referred to as YMC pigment) and the content of carbon black, and a certain amount is required to secure the black density. It is preferable to secure the above amount of carbon black. The content of carbon black is preferably less than 3.2% by mass, more preferably 3.0% by mass or less with respect to the total amount of ink, and the total content of magenta pigment, cyan pigment, and yellow pigment in the ink is the ink. It is preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the total amount.
The mass ratio (carbon black content / (YMC pigment content) is preferably 0.4 or more and 5.0 or less, more preferably 0.5 or more and 1.0 or less, more preferably 0.4 or more and 5.0. When it is less than or equal to, the black density is improved, and when it is 0.5 or more and 1.0 or less, yellowing can be prevented more effectively.
In the present invention, it is necessary to include all the YMC pigments, and if one of them is missing, the black density does not improve and the color may become unnatural as black.

また、カーボンブラック顔料間での導電性を下げ、黄変を防ぐという観点から、インク全量に対して、マゼンタ顔料の含有量は0.02質量%以上2.0質量%以下が好ましく、シアン顔料の含有量は0.02質量%以上2.0質量%以下が好ましく、イエロー顔料の含有量は0.02質量%以上2.0質量%以下が好ましい。 Further, from the viewpoint of reducing the conductivity between the carbon black pigments and preventing yellowing, the content of the magenta pigment is preferably 0.02% by mass or more and 2.0% by mass or less with respect to the total amount of the ink, and the cyan pigment is preferable. The content of the yellow pigment is preferably 0.02% by mass or more and 2.0% by mass or less, and the content of the yellow pigment is preferably 0.02% by mass or more and 2.0% by mass or less.

<顔料分散体>
顔料に、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを得ることが可能である。また、顔料と、その他水や分散剤などを混合して顔料分散体としたものに、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを製造することも可能である。
顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を混合、分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いると良い。
顔料分散体における顔料の粒径については特に制限はないが、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度が20nm以上500nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。顔料の粒径は、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。
顔料分散体における顔料の含有量は、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、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、0.1質量%以上50質量%以下が好ましく、0.1質量%以上30質量%以下がより好ましい。
顔料分散体に対し、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
<Pigment dispersion>
It is possible to obtain an ink by mixing a material such as water or an organic solvent with a pigment. It is also possible to produce an ink by mixing a material such as water or an organic solvent with a pigment dispersion obtained by mixing a pigment and other water or a dispersant.
The pigment dispersion is obtained by mixing and dispersing water, a pigment, a pigment dispersant, and other components as necessary, and adjusting the particle size. It is good to use a disperser for dispersion.
The particle size of the pigment in the pigment dispersion is not particularly limited, but the maximum frequency is 20 nm or more in terms of the maximum number because the dispersion stability of the pigment is good and the image quality such as ejection stability and image density is also high. It is preferably 500 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 150 nm or less. The particle size of the pigment can be measured using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd.).
The content of the pigment in the pigment dispersion is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 0.1% by mass from the viewpoint of obtaining good ejection stability and increasing the image density. 50% by mass or more is preferable, and 0.1% by mass or more and 30% by mass or less is more preferable.
It is preferable to degas the pigment dispersion by filtering the coarse particles with a filter, a centrifuge, or the like, if necessary.

<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。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 may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, urethane resin, polyester resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, styrene resin, butadiene resin, etc. 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. It is possible to obtain ink by mixing resin particles with a material such as a coloring material or an organic solvent in the state of a resin emulsion in which water is used as a dispersion medium. As the resin particles, those synthesized as appropriate may be used, or commercially available products may be used. Further, these may be used alone or in combination of two or more kinds of resin particles.

樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、10nm以上1,000nm以下が好ましく、10nm以上200nm以下がより好ましく、10nm以上100nm以下が特に好ましい。
体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
The volume average particle size of the resin particles is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, from the viewpoint of obtaining good fixability and high image hardness, 10 nm or more and 1,000 nm or less are preferable. More than 200 nm is more preferable, and 10 nm or more and 100 nm or less is particularly preferable.
The volume average particle size can be measured using, for example, a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd.).

樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定着性、インクの保存安定性の点から、インク全量に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、5質量%以上20質量%以下がより好ましい。 The content of the resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, from the viewpoint of fixability and storage stability of the ink, 1% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the total amount of the ink. Is preferable, and 5% by mass or more and 20% by mass or less is more preferable.

本発明においては、前記樹脂として絶縁性樹脂を用いることが好ましい。絶縁性樹脂を含むことで、インクの導電率を好適に下げることができ、黄変を防ぐ効果が高い。絶縁性樹脂としては、該効果をさらに高めるという観点から、ウレタン樹脂またはアクリル樹脂がさらに好ましい。 In the present invention, it is preferable to use an insulating resin as the resin. By containing the insulating resin, the conductivity of the ink can be suitably lowered, and the effect of preventing yellowing is high. As the insulating resin, urethane resin or acrylic resin is more preferable from the viewpoint of further enhancing the effect.

インク中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、インク中の固形分の粒径の最大頻度が最大個数換算で20nm以上1000nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。 The particle size of the solid content in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. From the viewpoint of improving image quality such as ejection stability and image density, the maximum frequency of the particle size of the solid content in the ink is preferably 20 nm or more and 1000 nm or less in terms of the maximum number, and more preferably 20 nm or more and 150 nm or less. 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 Microtrac 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 preventive agent, 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い。シリコーン系界面活性剤としては、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る。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、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。パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH、NHCHCHOH、NH(CHCHOH)、NH(CHCHOH)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 a silicone-based surfactant, a fluorine-based surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant, and an anionic surfactant can be used.
The silicone-based surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Of these, those that do not decompose even at high pH are preferable. Examples of the silicone-based surfactant include side chain modified polydimethylsiloxane, double-ended modified polydimethylsiloxane, single-ended modified polydimethylsiloxane, and side chain double-ended modified polydimethylsiloxane. Those having a polyoxyethylene group and a polyoxyethylene polyoxypropylene group as the modifying group are particularly preferable because they exhibit good properties as an aqueous surfactant. Further, as the silicone-based surfactant, a polyether-modified silicone-based surfactant can also be used, and examples thereof include compounds in which a polyalkylene oxide structure is introduced into the Si portion side chain of dimethylsiloxane.
Examples of the fluorine-based surfactant include a perfluoroalkyl sulfonic acid compound, a perfluoroalkyl carboxylic acid compound, a perfluoroalkyl phosphate ester compound, a perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, and a perfluoroalkyl ether group in the side chain. Polyoxyalkylene ether polymer compounds are particularly preferred because they have low foaming properties. Examples of the perfluoroalkyl sulfonic acid compound include perfluoroalkyl sulfonic acid and perfluoroalkyl sulfonic acid salt. Examples of the perfluoroalkylcarboxylic acid compound include perfluoroalkylcarboxylic acid and perfluoroalkylcarboxylic acid salt. 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 poly having a perfluoroalkyl ether group in the side chain. Examples thereof include salts of oxyalkylene ether polymers. The counter ions of the salts in these fluorine-based surfactants include Li, Na, K, NH 4 , NH 3 CH 2 CH 2 OH, NH 2 (CH 2 CH 2 OH) 2 , and NH (CH 2 CH 2 OH). 3 etc. can be mentioned.
Examples of the amphoteric tenside include laurylaminopropionate, lauryl dimethyl betaine, stearyl dimethyl betaine, and lauryl dihydroxyethyl betaine.
Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene alkyl amine, polyoxyethylene alkyl amide, polyoxyethylene propylene block polymer, sorbitan fatty acid ester, and polyoxyethylene sorbitan. Examples thereof include a fatty acid ester and an ethylene oxide adduct of acetylene alcohol.
Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, lauryl salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.

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-based surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, side-chain modified polydimethylsiloxane, double-ended modified polydimethylsiloxane, one-ended modified polydimethylsiloxane, side chain. Examples thereof include both-terminal modified polydimethylsiloxane, and a polyether-modified silicone-based surfactant having a polyoxyethylene group and a polyoxyethylene polyoxypropylene group as modifying groups is particularly preferable because it exhibits good properties as an aqueous surfactant. ..
As such a surfactant, an appropriately synthesized one may be used, or a commercially available product may be used. As commercially available products, for example, they can be obtained from Big Chemie Co., Ltd., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., Nippon Emulsion Co., Ltd., Kyoeisha Chemical Co., Ltd. and the like.
The above-mentioned polyether-modified silicone-based 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 dimethylpoly. Examples thereof include those introduced into the Si portion side chain of siloxane.

Figure 0007031393000001
Figure 0007031393000001

(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(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社)などが挙げられる。
(However, 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.)
Commercially available products can be used as the above-mentioned polyether-modified silicone-based surfactant, for example, KF-618, KF-642, KF-643 (Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd.), EMALEX-SS-5602, SS-. 1906EX (Nippon 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 (Big Chemie Co., Ltd.), TSF4440, TSF4452, TSF4453 (Momentive Performance Materials Japan Co., Ltd.) and the like can be mentioned.

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 compound having 2 to 16 carbon atoms substituted with fluorine is preferable, and a compound having 4 to 16 carbon atoms substituted with fluorine is more preferable.
Examples of the fluorine-based surfactant include a perfluoroalkyl phosphate ester compound, a perfluoroalkylethylene oxide adduct, and a polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain. Among these, the polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain is preferable because it has less foaming property, and is particularly a fluorine-based compound represented by the general formula (F-1) and the general formula (F-2). Surfactants are preferred.

Figure 0007031393000002
Figure 0007031393000002

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。 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.

Figure 0007031393000003
Figure 0007031393000003

上記一般式(F-2)で表される化合物において、YはH、又はCmF2m+1でmは1~6の整数、又はCHCH(OH)CH-CmF2m+1でmは4~6の整数、又はCpH2p+1でpは1~19の整数である。nは1~6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。
In the compound represented by the above general formula (F-2), Y is H or CmF 2m + 1 and m is an integer of 1 to 6, or CH 2 CH (OH) CH 2 -CmF 2m + 1 and m is 4 to 6. It is an integer, or CpH 2p + 1 and p is an integer of 1 to 19. n is an integer of 1 to 6. a is an integer of 4 to 14.
Commercially available products may be used as the above-mentioned fluorine-based surfactant. Examples of this commercially available product include Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, and S-145 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); Full Lard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 (all manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.); Megafuck F-470, F -1405, F-474 (all manufactured by Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd.); 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 The Chemours Company); FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT- 400SW (all manufactured by Neos Co., Ltd.), Polyfox PF-136A, PF-156A, PF-151N, PF-154, PF-159 (manufactured by Omniova), Unidyne DSN-403N (manufactured by Daikin Industries Co., Ltd.) Among these, FS-3100, FS-34, FS- of The Chemours Co., Ltd. from the viewpoint of remarkably improving good print quality, especially color development, permeability to paper, wettability, and leveling property. 300, FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW manufactured by Neos Co., Ltd., Polyfox PF-151N manufactured by Omninova, and Unidyne DSN-manufactured by Daikin Industries Co., Ltd. 403N is particularly preferable.

インク中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、0.001質量%以上5質量%以下が好ましく、0.05質量%以上5質量%以下がより好ましい。 The content of the surfactant in the ink is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, from the viewpoint of excellent wettability and ejection stability and improvement in image quality, 0.001 mass is used. % Or more and 5% by mass or less are preferable, and 0.05% by mass or more and 5% by mass or less are 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。
<Defoamer>
The defoaming agent is not particularly limited, and examples thereof include silicone-based defoaming agents, polyether-based defoaming agents, and fatty acid ester-based defoaming agents. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, a silicone-based defoaming agent is preferable because it has an excellent defoaming 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。
<Preservatives and fungicides>
The antiseptic and antifungal agent is not particularly limited, and examples thereof include 1,2-benzisothiazolin-3-one and the like.

<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 inhibitor>
The rust preventive is not particularly limited, and examples thereof include acidic sulfites and sodium thiosulfate.

<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 adjusting agent 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。
The physical characteristics of the ink are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the viscosity, surface tension, pH and the like are preferably in the following ranges.
The viscosity of the ink at 25 ° C. 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 print density and character quality and obtaining good ejection properties. More preferred. Here, for the viscosity, for example, a rotary viscometer (RE-80L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) can be used. As the measurement conditions, it is possible to measure at 25 ° C. with a standard cone rotor (1 ° 34'× R24), a sample liquid volume of 1.2 mL, a rotation speed of 50 rpm, and 3 minutes.
The surface tension of the ink is preferably 35 mN / m or less, and more preferably 32 mN / m or less at 25 ° C. from the viewpoint that the ink is preferably 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 that comes into contact with the liquid.

<記録媒体>
記録に用いる記録媒体としては、特に限定されないが、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシート、汎用印刷紙等が挙げられる。
<Recording medium>
The recording medium used for recording is not particularly limited, and examples thereof include plain paper, glossy paper, special paper, cloth, film, transparency sheet, and general-purpose printing paper.

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。
記録媒体、メディア、被印刷物は、いずれも同義語とする。
Further, in the terms of the present invention, image formation, recording, printing, printing, etc. are all synonymous.
Recording media, media, and printed matter are all synonymous.

本発明のインクは、蒸発率80%時に導電率0.01S/m以下であることが好ましい。
この要件を満たすことにより、カーボンブラック顔料間での導電性が下がり、電磁波により加熱しても黄変の起こらない画像を形成することができる、という本発明の効果を高めることができる。
なお、蒸発率80%時とは、インクを加熱蒸発させ、加熱蒸発前のインク質量に対し、加熱蒸発後の質量が20%となった時点を意味する。
The ink of the present invention preferably has a conductivity of 0.01 S / m or less when the evaporation rate is 80%.
By satisfying this requirement, it is possible to enhance the effect of the present invention that the conductivity between the carbon black pigments is lowered and an image in which yellowing does not occur even when heated by electromagnetic waves can be formed.
When the evaporation rate is 80%, the ink is heated and evaporated, and the mass after the heating evaporation becomes 20% with respect to the mass of the ink before the heating evaporation.

図1は、本発明の画像形成装置の実施形態の側面図である。
図1に示す本発明の画像形成装置は、インクジェット記録装置であり、担持体2、インクジェットヘッド3、電磁波により加熱する加熱手段として高周波誘電加熱装置6a、記録紙バンク7を有する。また、3Y、3M、3C、3Kは、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のインクを示している。一般的にこの4色によりカラー画像が形成される。
FIG. 1 is a side view of an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
The image forming apparatus of the present invention shown in FIG. 1 is an inkjet recording apparatus, and includes a carrier 2, an inkjet head 3, a high-frequency dielectric heating apparatus 6a as a heating means for heating by electromagnetic waves, and a recording paper bank 7. Further, 3Y, 3M, 3C, and 3K indicate inks of each color of yellow, magenta, cyan, and black. Generally, a color image is formed by these four colors.

記録紙1が搬送される方向100に沿って、インクジェットヘッド3、高周波誘電加熱装置6aが配置されている。また、記録紙バンク7が設けられ、ここから記録紙1が搬送され、担持体2によって支持されながらインクジェットヘッド3によるインクの吐出によって記録紙1に画像が形成される。 The inkjet head 3 and the high-frequency dielectric heating device 6a are arranged along the direction 100 in which the recording paper 1 is conveyed. Further, a recording paper bank 7 is provided, from which the recording paper 1 is conveyed, and an image is formed on the recording paper 1 by ejecting ink by the inkjet head 3 while being supported by the carrier 2.

本実施形態では、電磁波により加熱する加熱手段として高周波誘電加熱装置6aを使用している。図2および図3は高周波誘電加熱装置6aを示している。図2に示すように、棒状電極61が担持体2の下側に配置されている。図3に示すように、棒状電極61は、隣り合う電極が異極になるように構成されている。棒状電極61には、例えば10~80MHzの高周波が掛けられる。すると、図3の点線で示す電気力線が担持体2へ作用し、記録紙1上のインクに加熱作用が起きる。この加熱作用の強さは材質に依存する。一般的に高周波中に誘電体を置くと、誘電体ロスδ(誘電損失角)、電圧E、電流Icとすると、Ic・tabδ・E分の熱が発生することが知られている。このtanδを誘電正接と呼び、この値が大きいほど強く加熱され、この値が小さいほど加熱されにくい。 In this embodiment, a high-frequency dielectric heating device 6a is used as a heating means for heating by electromagnetic waves. 2 and 3 show a high frequency dielectric heating device 6a. As shown in FIG. 2, the rod-shaped electrode 61 is arranged under the carrier 2. As shown in FIG. 3, the rod-shaped electrode 61 is configured such that adjacent electrodes have different electrodes. A high frequency of, for example, 10 to 80 MHz is applied to the rod-shaped electrode 61. Then, the electric lines of force shown by the dotted lines in FIG. 3 act on the carrier 2, and the ink on the recording paper 1 is heated. The strength of this heating action depends on the material. It is generally known that when a dielectric is placed in a high frequency, heat for Ic, tabδ, and E is generated when the dielectric loss δ (dielectric loss angle), voltage E, and current Ic are used. This tan δ is called a dielectric loss tangent, and the larger this value is, the stronger it is heated, and the smaller this value is, the less likely it is to be heated.

表1に、周波数1MHzでの一般的な材質の誘電正接tanδの値を示す。表1に示すように、水は突出してtanδが大きいので、高周波によって加熱されやすい。即ち、インクに含まれている水分は、高周波によって加熱されやすい。これに対して、担持体2は高周波誘電加熱装置6aから発生する高周波の周波数に対する誘電正接tanδが0.01以下の非常に小さい材料によって形成されている。例えば、ポリイミド、ポリプロピレン、天然ゴム、シリコーン樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン、テフロン(登録商標)、PFA等である。これらの材料は誘電正接tanδが非常に小さいため、高周波によって加熱されにくい。 Table 1 shows the values of the dielectric loss tangent tan δ of a general material at a frequency of 1 MHz. As shown in Table 1, water is prominent and has a large tan δ, so that it is easily heated by a high frequency. That is, the water contained in the ink is easily heated by the high frequency. On the other hand, the carrier 2 is made of a very small material having a dielectric loss tangent tan δ of 0.01 or less with respect to a high frequency frequency generated from the high frequency dielectric heating device 6a. For example, polyimide, polypropylene, natural rubber, silicone resin, polycarbonate, polyethylene, Teflon (registered trademark), PFA and the like. Since these materials have a very small dielectric loss tangent tan δ, they are not easily heated by high frequencies.

Figure 0007031393000004
Figure 0007031393000004

図1に示す画像形成装置の動作について説明する。
図示しないインクタンクからインクジェットヘッド3にインクが供給される。インクジェットヘッド3は、小さなインク滴を吐出し、記録紙1上に画像を形成する。担持体2は矢印100方向に移動し記録紙1を支持しながら搬送する。
The operation of the image forming apparatus shown in FIG. 1 will be described.
Ink is supplied to the inkjet head 3 from an ink tank (not shown). The inkjet head 3 ejects small ink droplets to form an image on the recording paper 1. The carrier 2 moves in the direction of the arrow 100 and is conveyed while supporting the recording paper 1.

さらに、高周波誘電加熱装置6aの棒状電極61近傍をインクが通過する際に、インク内の水分のみが加熱され蒸発することにより、インクが乾燥する。この時、図示しない水分センサによってインク内の水分量を測定し、得られた測定値に応じて、加熱乾燥後のインク内の水分量が転写適正範囲となるように、高周波誘電加熱装置6aの出力及び加熱時間を図示しない制御手段によって制御する。この時、転写適正範囲となるインク内の水分量に応じた高周波誘電加熱装置6aの出力及び加熱時間は、実験により予め把握し、記憶しておく。 Further, when the ink passes near the rod-shaped electrode 61 of the high-frequency dielectric heating device 6a, only the water content in the ink is heated and evaporated, so that the ink dries. At this time, the water content in the ink is measured by a water sensor (not shown), and the high-frequency dielectric heating device 6a is used so that the water content in the ink after heating and drying is within the transfer appropriate range according to the obtained measured value. The output and heating time are controlled by control means (not shown). At this time, the output and the heating time of the high-frequency dielectric heating device 6a according to the amount of water in the ink, which is within the appropriate transfer range, are grasped and stored in advance by an experiment.

インク内の水分を測定する代わりに、インクジェットヘッド3から吐出したインクの量を計量し、吐出したインクの量に応じて高周波誘電加熱装置6aを制御してもよい。この場合は、インクの量に応じた転写適正範囲となる高周波誘電加熱装置6aの出力及び加熱時間を実験により予め把握し、記憶しておく。 Instead of measuring the water content in the ink, the amount of ink ejected from the inkjet head 3 may be measured, and the high-frequency dielectric heating device 6a may be controlled according to the amount of the ejected ink. In this case, the output and heating time of the high-frequency dielectric heating device 6a, which is within the appropriate transfer range according to the amount of ink, are grasped and stored in advance by an experiment.

本発明の画像形成方法は、前記の画像形成装置を用いて好適に実施できる。すなわち、カーボンブラック、マゼンタ顔料、シアン顔料およびイエロー顔料を含むインクを、例えばインクジェット法により、記録紙1に対して付与するインク付与工程と、記録紙1上に付与されたインクを、例えば高周波誘電加熱装置6aによって加熱する加熱工程と、を有する。 The image forming method of the present invention can be suitably carried out by using the above-mentioned image forming apparatus. That is, an ink applying step of applying an ink containing carbon black, a magenta pigment, a cyan pigment, and a yellow pigment to the recording paper 1 by, for example, an inkjet method, and an ink applied onto the recording paper 1, for example, high frequency dielectric. It has a heating step of heating by a heating device 6a.

なお、前記では加熱手段が高周波誘電加熱手段である形態を例にとり説明したが、本発明はこれに制限されず、その他の公知の電磁波により加熱する加熱手段を用いることもできる。例えば公知の赤外線(IR)照射手段が挙げられる。 In the above description, the form in which the heating means is a high-frequency dielectric heating means has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and other known heating means for heating by electromagnetic waves can also be used. For example, a known infrared (IR) irradiation means can be mentioned.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。なお、例中の「部」は「質量部」を表し、「%」は特に断りのない限り「質量%」を表す。また、実施例2~9とあるのは、本発明に含まれない参考例2~9とする。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. In the example, "part" represents "parts by mass", and "%" represents "% by mass" unless otherwise specified. Further, Examples 2 to 9 are Reference Examples 2 to 9 not included in the present invention.

(ウレタン樹脂エマルションAの調製)
撹拌機、還流冷却管、及び温度計を挿入した反応容器に、ポリライトOD-X-2420(DIC社製、ポリエステルポリオール)1,500g、2,2-ジメチロールプロピオン酸(DMPA)220g、及びN-メチルピロリドン(NMP)1,347gを窒素雰囲気下で仕込み、60℃に加熱してDMPAを溶解させた。
次いで、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート1,445g、及びジブチルスズジラウリレート(触媒)2.6gを加えて90℃まで加熱し、5時間かけてウレタン化反応を行い、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得た。この反応混合物を80℃まで冷却し、さらにトリエチルアミン149gを添加・混合したものの中から4,340gを抜き出して、強撹拌下、水5,400g及びトリエチルアミン15gの混合溶液の中に加えた。
次いで、氷1,500gを投入し、35質量%の2-メチル-1,5-ペンタンジアミン水溶液626gを加えて鎖延長反応を行い、固形分濃度が30質量%となるように溶媒を留去し、得られた樹脂エマルジョンをペイントコンディショナー(レッドデビル社製、50~1,425rpmの範囲で速度調節可能)で分散処理し、固形分濃度40.0質量%、Tg10℃のポリエステル系ウレタン樹脂エマルションAを得た。
なお、TgはDSC(リガク社製Thermo plus EVO2/DSC)にて測定した。
(Preparation of urethane resin emulsion A)
Polylite OD-X-2420 (polyester polyol manufactured by DIC) 1,500 g, 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA) 220 g, and N in a reaction vessel containing a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer. -1,347 g of methylpyrrolidone (NMP) was charged in a nitrogen atmosphere and heated to 60 ° C. to dissolve DMPA.
Next, 1,445 g of 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and 2.6 g of dibutyltin dilaurylate (catalyst) were added and heated to 90 ° C., and a urethanization reaction was carried out over 5 hours to obtain an isocyanate-terminated urethane prepolymer. Obtained. The reaction mixture was cooled to 80 ° C., and 4,340 g of triethylamine was added and mixed, and 4,340 g was extracted from the mixture and added to a mixed solution of 5,400 g of water and 15 g of triethylamine under strong stirring.
Next, 1,500 g of ice was added, 626 g of a 35% by mass 2-methyl-1,5-pentanediamine aqueous solution was added, a chain extension reaction was carried out, and the solvent was distilled off so that the solid content concentration became 30% by mass. Then, the obtained resin emulsion was dispersed and treated with a paint conditioner (manufactured by Red Devil, whose speed can be adjusted in the range of 50 to 1,425 rpm), and a polyester-based urethane resin emulsion having a solid content concentration of 40.0% by mass and a Tg of 10 ° C. I got A.
Tg was measured by DSC (Thermo plus EVO2 / DSC manufactured by Rigaku).

<アクリル樹脂エマルションBの調製>
アクリル樹脂エマルションBとして、ボンコートCF-6140(DIC社製、Tg12℃)を用いた。
<Preparation of acrylic resin emulsion B>
As the acrylic resin emulsion B, Boncoat CF-6140 (manufactured by DIC Corporation, Tg 12 ° C.) was used.

<エチレン酢酸ビニル樹脂エマルションCの調製>
エチレン酢酸ビニル樹脂エマルションCとして、S-400HQ(スミカケムテックス社製、Tg0℃)を用いた。
<Preparation of Ethylene Vinyl Acetate Resin Emulsion C>
As the ethylene-vinyl acetate resin emulsion C, S-400HQ (manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd., Tg 0 ° C.) was used.

(インクの調製)
<顔料分散体の調製>
<<ブラック顔料分散体の調製>>
東海カーボン社製のカーボンブラック:シーストSP(SRF-LS)100gを、2.5N(規定)の次亜塩素酸ナトリウム溶液3000mLに添加し、温度60℃、速度300rpmで攪拌し、10時間反応させて酸化処理を行い、カーボンブラックの表面にカルボン酸基が付与された顔料を得た。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。
次いで、該顔料分散体とイオン交換水を用いて透析膜による限外濾過を行い、更に、超音波分散を行って、顔料固形分を20%に濃縮した体積平均粒径100nmのブラック顔料分散体を得た。
(Ink preparation)
<Preparation of pigment dispersion>
<< Preparation of Black Pigment Dispersion >>
Tokai Carbon Co., Ltd. carbon black: 100 g of Seast SP (SRF-LS) was added to 3000 mL of a 2.5 N (specified) sodium hypochlorite solution, stirred at a temperature of 60 ° C. and a speed of 300 rpm, and reacted for 10 hours. Oxidation treatment was carried out to obtain a pigment having a carboxylic acid group on the surface of carbon black. This reaction solution was filtered, and the filtered carbon black was neutralized with a sodium hydroxide solution, and ultrafiltration was performed.
Next, ultrafiltration with a dialysis membrane was performed using the pigment dispersion and ion-exchanged water, and ultrasonic dispersion was further performed to concentrate the pigment solid content to 20%. A black pigment dispersion having a volume average particle size of 100 nm. Got

<<シアン顔料分散体の調製>>
ブラック顔料分散体の調製において、使用する色材を東洋インキ社製銅フタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブルー15:4、商品名:LX4033)に代えた以外は同様にして体積平均粒径75nmのシアン顔料分散体を得た。
<< Preparation of cyan pigment dispersion >>
In the preparation of the black pigment dispersion, the volume average particle size was 75 nm in the same manner except that the coloring material used was replaced with a copper phthalocyanine pigment (CI Pigment Blue 15: 4, trade name: LX4033) manufactured by Toyo Ink Co., Ltd. A cyan pigment dispersion was obtained.

<<マゼンタ顔料分散体の調製>>
ブラック顔料分散体の調製において、使用する色材をSun Chemical社製Pigment Red 122に代えた以外は同様にして体積平均粒径73nmのマゼンタ顔料分散体を得た。
<< Preparation of Magenta Pigment Dispersion >>
In the preparation of the black pigment dispersion, a magenta pigment dispersion having a volume average particle size of 73 nm was obtained in the same manner except that the coloring material used was replaced with Pigment Red 122 manufactured by Sun Chemical.

<<イエロー顔料分散体の調製>>
ブラック顔料分散体の調製において、使用する色材を大日精化工業社製イエロー顔料(ピグメントイエロー74、商品名:イエローNO.46)に代えた以外は同様にして体積平均粒径82nmのイエロー顔料分散体を得た。
<< Preparation of yellow pigment dispersion >>
In the preparation of the black pigment dispersion, a yellow pigment having a volume average particle size of 82 nm is similarly used except that the coloring material used is replaced with a yellow pigment manufactured by Dainichiseika Kogyo Co., Ltd. (Pigment Yellow 74, trade name: Yellow NO.46). A dispersion was obtained.

<インクの調製方法>
表2に記載した通りの処方(質量%)で各成分を混合攪拌し、0.2μmポリプロピレンフィルターにて濾過することにより、インク1~13を調製した。なお、界面活性剤は、FS-300(DuPont社製フッ素系界面活性剤)を使用した。
<Ink preparation method>
Inks 1 to 13 were prepared by mixing and stirring each component according to the formulation (% by mass) as shown in Table 2 and filtering with a 0.2 μm polypropylene filter. As the surfactant, FS-300 (a fluorine-based surfactant manufactured by DuPont) was used.

Figure 0007031393000005
Figure 0007031393000005

なお、表2中、顔料分散体の含有量及びエマルションA~Cの含有量は固形分を表す。 In Table 2, the content of the pigment dispersion and the content of the emulsions A to C represent the solid content.

インクの蒸発率80%時の導電率を、京都エレクトロン社製デジタル電導率計GM-117S使用して測定した。表3に測定結果を示す。 The conductivity at an ink evaporation rate of 80% was measured using a digital conductivity meter GM-117S manufactured by Kyoto Electron Corporation. Table 3 shows the measurement results.

Figure 0007031393000006
Figure 0007031393000006

(実施例1)
インク1に対し、表4に示される通りに下記の評価を行った。
(Example 1)
The following evaluations were performed on ink 1 as shown in Table 4.

<黒色濃度>
調製したインクを用いて、普通紙PPC用紙4024(ゼロックス社製)及びMC光沢紙(EPSON社製)にベタ画像を形成し、Xrite938濃度計を用いて黒色濃度を測定した。なお、普通紙に対する黒色濃度が1.30以上である場合を合格、また、光沢紙に対する画像濃度が1.80以上である場合を合格として、判定した。
普通紙、光沢紙の判定結果から、下記基準により黒色濃度を評価した。
「評価基準」
A:普通紙、光沢紙ともに合格。
B:普通紙、光沢紙いずれかが合格。
C:普通紙、光沢紙いずれも不合格。
<Black density>
Using the prepared ink, solid images were formed on plain paper PPC paper 4024 (manufactured by Xerox) and MC glossy paper (manufactured by EPSON), and the black density was measured using an Xrite 938 densitometer. In addition, the case where the black density with respect to plain paper was 1.30 or more was passed, and the case where the image density with respect to glossy paper was 1.80 or more was judged as pass.
From the judgment results of plain paper and glossy paper, the black density was evaluated according to the following criteria.
"Evaluation criteria"
A: Passed both plain paper and glossy paper.
B: Either plain paper or glossy paper passed.
C: Both plain paper and glossy paper failed.

<加熱後紙黄変度評価>
同様に、調製したインク1を用いて、普通紙PPC用紙4024(ゼロックス社製)及びMC光沢紙(EPSON社製)にベタ画像を形成し、表4に示す乾燥法によってベタ画像を乾燥し、Xrite938濃度計(測定条件:D50光源、2度視野、Status T)を用いてクロマティック指数a*2、b*2を測定した。前記黒色濃度評価におけるベタ画像のクロマティック指数a*1、b*1とし、以下の式により彩度差Δcを普通紙、光沢紙について計算した。
[a*、b*はCIE1976L*a*b表色系のクロマティック指数]
(式1)
Δc=(Δa+Δb(1/2)
※Δa=(a*2-a*1)、Δb=(b*2-b*1)
なお、普通紙、光沢紙に対するΔcが3以下である場合を合格として、判定した。
普通紙、光沢紙の判定結果から、下記基準により加熱後紙黄変度を評価した。
「評価基準」
A:普通紙、光沢紙ともに合格。
B:普通紙、光沢紙いずれかが合格。
C:普通紙、光沢紙いずれも不合格。
<Evaluation of yellowing of paper after heating>
Similarly, the prepared ink 1 was used to form a solid image on plain paper PPC paper 4024 (manufactured by Xerox) and MC glossy paper (manufactured by EPSON), and the solid image was dried by the drying method shown in Table 4. Chromatic indices a * 2 and b * 2 were measured using an Xrite938 densitometer (measurement conditions: D50 light source, 2 degree field, Status T). The chromatic indices a * 1 and b * 1 of the solid image in the black density evaluation were used, and the saturation difference Δc was calculated for plain paper and glossy paper by the following formula.
[A * and b * are CIE1976L * a * b chromatic indexes of color system]
(Equation 1)
Δc = (Δa 2 + Δb 2 ) (1/2)
* Δa = (a * 2-a * 1), Δb = (b * 2-b * 1)
In addition, the case where Δc for plain paper and glossy paper was 3 or less was judged as acceptable.
From the judgment results of plain paper and glossy paper, the degree of yellowing of the paper after heating was evaluated according to the following criteria.
"Evaluation criteria"
A: Passed both plain paper and glossy paper.
B: Either plain paper or glossy paper passed.
C: Both plain paper and glossy paper failed.

なお、前記乾燥法による乾燥条件は以下の通りである。
高周波誘電:誘電加熱は、電極(山本ビニター社製、長さ50cm、20mmピッチ格子電極)を用いて、1000W、2.5秒の乾燥条件で行なった。
IR:印字終了後、5秒間後に、印字面から4cm上方から赤外線ヒーターにより赤外線を1秒間照射した。1,000℃の条件で、高出力カーボンヒーター(メトロ電機工業株式会社製)を用いた。熱源の温度については、ヒーターに加える電圧を変化させることにより調整した。熱源温度の測定には、デジタル放射温度センサFT-H50K(株式会社キーエンス製)を用いて測定した。ただし、高出力カーボンヒーターについては、熱源のカーボンがガラス管で封入されているため、ガラス管の温度を計測し、そこからカーボンの温度を推定した。
マイクロ波:印字終了後、5秒間後に、ESG-2450S-2A(島田理化工業社製;マイクロ波発生装置)を用いて、マイクロ波(発振周波数:2450MHz、出力:100W)を3秒間照射し、乾燥させた。
The drying conditions by the drying method are as follows.
High-frequency dielectric: Dielectric heating was performed using an electrode (manufactured by Yamamoto Vinita, 50 cm in length, 20 mm pitch lattice electrode) under drying conditions of 1000 W for 2.5 seconds.
IR: Five seconds after the printing was completed, infrared rays were irradiated for 1 second from 4 cm above the printing surface by an infrared heater. A high-power carbon heater (manufactured by Metro Denki Kogyo Co., Ltd.) was used under the condition of 1,000 ° C. The temperature of the heat source was adjusted by changing the voltage applied to the heater. The heat source temperature was measured using a digital radiation temperature sensor FT-H50K (manufactured by KEYENCE CORPORATION). However, for the high-power carbon heater, the carbon of the heat source is enclosed in a glass tube, so the temperature of the glass tube was measured and the carbon temperature was estimated from it.
Microwave: 5 seconds after printing is completed, ESG-2450S-2A (manufactured by Shimada Rika Kogyo Co., Ltd .; microwave generator) is used to irradiate microwaves (oscillation frequency: 2450 MHz, output: 100 W) for 3 seconds. It was dried.

<乾燥性評価>
同様に、調製したインク1を用いて、普通紙PPC用紙4024(ゼロックス社製)及びMC光沢紙(EPSON社製)にベタ画像を形成し、表4に示す乾燥法によってベタ画像を乾燥し、乾燥後のベタ部に濾紙を押し当て、濾紙へのインクの転写がないものを合格、濾紙へのインクの転写があるものを不合格として、判定した。普通紙、光沢紙の判定結果から、下記基準により乾燥性を評価した。
「評価基準」
A:普通紙、光沢紙ともに合格。
B:普通紙、光沢紙いずれかが合格。
C:普通紙、光沢紙いずれも不合格。
<Evaluation of dryness>
Similarly, the prepared ink 1 was used to form a solid image on plain paper PPC paper 4024 (manufactured by Xerox) and MC glossy paper (manufactured by EPSON), and the solid image was dried by the drying method shown in Table 4. The filter paper was pressed against the solid portion after drying, and those without ink transfer to the filter paper were judged as acceptable, and those with ink transfer to the filter paper were judged as rejected. From the judgment results of plain paper and glossy paper, the drying property was evaluated according to the following criteria.
"Evaluation criteria"
A: Passed both plain paper and glossy paper.
B: Either plain paper or glossy paper passed.
C: Both plain paper and glossy paper failed.

(実施例2~9)
実施例1において、表2、表4に示される通りにインク、加熱方式を代えた以外は同様にして評価を行った。
(Examples 2 to 9)
In Example 1, the evaluation was carried out in the same manner except that the ink and the heating method were changed as shown in Tables 2 and 4.

(比較例1~5)
実施例1において、表2、表5に示される通りにインク、加熱方式を代えた以外は同様にして評価を行った。
(Comparative Examples 1 to 5)
In Example 1, the evaluation was carried out in the same manner except that the ink and the heating method were changed as shown in Tables 2 and 5.

Figure 0007031393000007
Figure 0007031393000007

Figure 0007031393000008
Figure 0007031393000008

実施例1は本発明の特に好ましい例である。これらの実施例では黒色濃度、黄変度、乾燥性評価ともに全てでA評価であった。 Example 1 is a particularly preferred example of the present invention. In these examples, the black density, the degree of yellowing, and the evaluation of dryness were all evaluated as A.

実施例2~9は本発明の好ましい例である。これらの実施例では黒色濃度、黄変度、乾燥性評価いずれかがB評価となっているが、使用上問題のないレベルと言える。 Examples 2 to 9 are preferable examples of the present invention. In these examples, any of the black density, the degree of yellowing, and the evaluation of dryness is evaluated as B, but it can be said that there is no problem in use.

比較例1~2はシアン顔料、マゼンタ顔料、イエロー顔料をいずれも用いない場合の例である。
これらの例ではカーボンブラックが多い場合(比較例1)、黄変が起こってしまい、カーボンブラックが少ない場合(比較例2)、黒色濃度が不足するという問題が生じてしまった。
Comparative Examples 1 and 2 are examples in which no cyan pigment, magenta pigment, or yellow pigment is used.
In these examples, when the amount of carbon black is large (Comparative Example 1), yellowing occurs, and when the amount of carbon black is small (Comparative Example 2), there is a problem that the black density is insufficient.

比較例3~5はシアン顔料、マゼンタ顔料、イエロー顔料のいずれかを用いない場合の例である。
これらの例ではベタ画像に色味がついてしまい、結果的に黒色濃度、黄変評価ともに問題を生じてしまった。
Comparative Examples 3 to 5 are examples in which any of the cyan pigment, the magenta pigment, and the yellow pigment is not used.
In these examples, the solid image was tinted, and as a result, problems occurred in both the black density and the evaluation of yellowing.

1 記録紙
2 担持体
3 インクジェットヘッド
6a 高周波誘電加熱装置
7 記録紙バンク
61 棒状電極
1 Recording paper 2 Carrier 3 Inkjet head 6a High frequency dielectric heating device 7 Recording paper bank 61 Rod-shaped electrode

特開2017-50216号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-50216 特開2017-119395号公報JP-A-2017-119395 特開2017-165000号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-165000 特許第6173020号公報Japanese Patent No. 6173020

Claims (4)

インクと、
前記インクを記録媒体に対して付与するインク付与手段と、
前記記録媒体上に付与された前記インクを、電磁波により加熱する加熱手段と、を有し、
前記加熱手段が、高周波誘電加熱手段であり、
前記インクは、顔料としてカーボンブラック、マゼンタ顔料、シアン顔料およびイエロー顔料を含み、更にウレタン樹脂を含み、
前記顔料の質量比率(カーボンブラックの含有量/(マゼンタ顔料、シアン顔料およびイエロー顔料の合計含有量))が、0.5以上1.0以下であり、
前記インクの蒸発率80%時における導電率が0.01S/m以下であることを特徴とする画像形成装置。
With ink
An ink applying means for applying the ink to the recording medium,
It has a heating means for heating the ink applied on the recording medium by electromagnetic waves.
The heating means is a high-frequency dielectric heating means.
The ink contains carbon black, magenta pigment, cyan pigment and yellow pigment as pigments, and further contains urethane resin.
The mass ratio of the pigment (carbon black content / (total content of magenta pigment, cyan pigment and yellow pigment)) is 0.5 or more and 1.0 or less.
An image forming apparatus characterized in that the conductivity at an evaporation rate of 80% of the ink is 0.01 S / m or less .
前記インク中のカーボンブラックの含有量が、インク全量に対して3.2質量%未満であることを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the content of carbon black in the ink is less than 3.2% by mass with respect to the total amount of the ink. 前記インク中のカーボンブラックの含有量が、インク全量に対して3.2質量%未満であり、
前記インク中のマゼンタ顔料、シアン顔料およびイエロー顔料の合計含有量が、インク全量に対して0.1質量%以上5質量%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
The content of carbon black in the ink is less than 3.2% by mass with respect to the total amount of ink.
The image formation according to claim 1 or 2 , wherein the total content of the magenta pigment, the cyan pigment and the yellow pigment in the ink is 0.1% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the total amount of the ink. Device.
顔料としてカーボンブラック、マゼンタ顔料、シアン顔料およびイエロー顔料を含み、更にウレタン樹脂を含むインクを記録媒体に対して付与するインク付与工程と、
前記記録媒体上に付与された前記インクを、電磁波により加熱する加熱工程と、を有し、
前記加熱工程は、高周波誘電加熱手段により加熱し、
前記顔料の質量比率(カーボンブラックの含有量/(マゼンタ顔料、シアン顔料およびイエロー顔料の合計含有量))が、0.5以上1.0以下であり、
前記インクの蒸発率80%時における導電率が0.01S/m以下であることを特徴とする画像形成方法。
An ink applying step of applying an ink containing carbon black, magenta pigment, cyan pigment and yellow pigment as pigments and further containing urethane resin to a recording medium,
It has a heating step of heating the ink applied on the recording medium by electromagnetic waves.
In the heating step, heating is performed by a high-frequency dielectric heating means.
The mass ratio of the pigment (carbon black content / (total content of magenta pigment, cyan pigment and yellow pigment)) is 0.5 or more and 1.0 or less.
An image forming method characterized in that the conductivity at an evaporation rate of 80% of the ink is 0.01 S / m or less .
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