JP5310584B2 - Water-based ink and ink cartridge for inkjet recording - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット記録用水性インクおよびインクカートリッジに関する。 The present invention relates to an aqueous ink for ink jet recording and an ink cartridge.
インクジェット記録用水性インクにおいて、自己分散型顔料が使用されることがある。前記自己分散型顔料は、高分子顔料分散剤を必要としないことから、水性インクの粘度上昇を防止でき、取り扱い性に優れる。また、自己分散型顔料は、顔料にリン酸基、カルボン酸基またはスルホン酸基のような少なくとも一種の親水基またはその塩を結合させるように処理をすることによって得ることができる。これらの親水基のうち、特にリン酸基により処理された自己分散型顔料は、カルボン酸基やスルホン酸基により処理された自己分散型顔料と比べて、高い光学濃度（ＯＤ）値が得られる（特許文献１）。 Self-dispersing pigments may be used in water-based inks for inkjet recording. Since the self-dispersing pigment does not require a polymer pigment dispersant, the viscosity of the water-based ink can be prevented from increasing, and the handleability is excellent. The self-dispersing pigment can be obtained by treating the pigment so that at least one hydrophilic group such as a phosphoric acid group, a carboxylic acid group or a sulfonic acid group or a salt thereof is bonded to the pigment. Among these hydrophilic groups, a self-dispersing pigment treated with a phosphoric acid group, in particular, has a higher optical density (OD) value than a self-dispersing pigment treated with a carboxylic acid group or a sulfonic acid group. (Patent Document 1).
一方、リン酸基により処理された自己分散型顔料を用いた水性インクには、一般的なインク組成において、再分散性が良好ではないという問題がある。前記再分散性が良好ではない水性インクでは、前記水性インクがインクジェットヘッドのインク流路やノズル近傍において蒸発乾固した場合に、吐出安定性に支障をきたすおそれがある。また、リン酸基により処理された自己分散型顔料を用いたインクジェット記録用水性インクは、カルボン酸基やスルホン酸基により処理された自己分散型顔料と比べて高い光学濃度（ＯＤ）値が得られるといっても、満足の得られるものではない。 On the other hand, water-based inks using self-dispersing pigments treated with phosphoric acid groups have a problem that redispersibility is not good in a general ink composition. In the case of the water-based ink having poor redispersibility, the discharge stability may be hindered when the water-based ink is evaporated and dried in the vicinity of the ink flow path or nozzle of the ink jet head. In addition, an aqueous ink for inkjet recording using a self-dispersing pigment treated with phosphoric acid groups has a higher optical density (OD) value than a self-dispersing pigment treated with carboxylic acid groups or sulfonic acid groups. Satisfied, but not satisfactory.
そこで、本発明は、自己分散型顔料を含む水性インクであって、再分散性に優れ、高い光学濃度（ＯＤ）値が得られるインクジェット記録用水性インクを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a water-based ink for inkjet recording, which is a water-based ink containing a self-dispersing pigment and has excellent redispersibility and a high optical density (OD) value.
前記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録用水性インクは、着色剤、水および水溶性有機溶剤を含むインクジェット記録用水性インクであって、
前記着色剤が、リン酸基により修飾された自己分散型顔料を含み、
前記水性インクが、さらに、還元糖およびカルシウムイオンを含み、
前記カルシウムイオンが、前記カルシウムイオンと前記カルシウムイオンに結合する陰イオンとから構成される塩に由来し、
前記陰イオンが、硝酸イオン、酢酸イオン、乳酸イオンおよび硫酸イオンからなる群から選択される少なくとも一つであり、
前記水性インク全量に対する前記還元糖の配合量が、０．０５重量％〜２０重量％であり、
前記水性インク全量に対する前記カルシウムイオンの配合量が、５ｐｐｍ〜３００ｐｐｍであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the water-based ink for ink-jet recording of the present invention is a water-based ink for ink-jet recording containing a colorant, water and a water-soluble organic solvent,
The colorant comprises a self-dispersing pigment modified with a phosphate group;
The water-based ink further contains a reducing sugar and calcium ions,
The calcium ion is derived from a salt composed of the calcium ion and an anion that binds to the calcium ion,
The anion is at least one selected from the group consisting of nitrate ion, acetate ion, lactate ion and sulfate ion;
The amount of the reducing sugar based on the total amount of the water-based ink is 0.05 wt% to 20 wt%,
The blending amount of the calcium ions with respect to the total amount of the water-based ink is 5 ppm to 300 ppm.
前記目的を達成するために、本発明者等は、一連の研究を重ねたところ、リン酸基により修飾された自己分散型顔料を着色剤として用いた場合、さらに、還元糖およびカルシウムイオンを含ませれば、再分散性に優れ、高い光学濃度（ＯＤ）値が得られることを見出し本発明に想到した。 In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have conducted a series of studies. As a result, when the self-dispersing pigment modified with a phosphate group is used as a colorant, the present inventors further include a reducing sugar and calcium ions. As a result, it was found that the redispersibility was excellent and a high optical density (OD) value was obtained, and the present invention was conceived.
本発明において、「再分散性」とは、例えば、水性インクが一度蒸発乾固し、固形物が生じた後、新たに水性インクと接触した際の前記固形物の溶解性および分散性を言う。 In the present invention, “redispersibility” means, for example, the solubility and dispersibility of the solid matter when the water-based ink is once evaporated to dryness to form a solid matter and then newly contacted with the aqueous ink. .
本発明のインクジェット記録用水性インク（以下、単に「水性インク」または「インク」と言うことがある）について説明する。本発明の水性インクは、着色剤、水および水溶性有機溶剤を含む。前述のとおり、前記着色剤は、リン酸基により修飾された自己分散型顔料（以下、単に「リン酸基修飾自己分散型顔料」と言うことがある）を含む。前記リン酸基修飾自己分散型顔料は、例えば、特表２００９−５１５００７号公報に記載の方法により調製できる。前記リン酸基修飾自己分散型顔料は、例えば、市販品を用いてもよい。本発明の水性インクは、自己分散型顔料を使用しているため、高分子顔料分散剤に起因する粘度上昇の問題が無く、かつ、取り扱い性に優れる。 The water-based ink for ink-jet recording of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “water-based ink” or “ink”) will be described. The water-based ink of the present invention contains a colorant, water, and a water-soluble organic solvent. As described above, the colorant includes a self-dispersing pigment modified with a phosphate group (hereinafter, sometimes simply referred to as “phosphate group-modified self-dispersing pigment”). The phosphate group-modified self-dispersing pigment can be prepared, for example, by the method described in JP-T-2009-515007. As the phosphoric acid group-modified self-dispersing pigment, for example, a commercially available product may be used. Since the water-based ink of the present invention uses a self-dispersing pigment, there is no problem of an increase in viscosity caused by the polymer pigment dispersant, and the handleability is excellent.
前記自己分散型顔料の原料として用いることができる顔料としては、例えば、カーボンブラック、無機顔料および有機顔料等があげられる、前記カーボンブラックとしては、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があげられる。前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄系無機顔料およびカーボンブラック系無機顔料等をあげることができる。前記有機顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料；フタロシアニン顔料、ペリレンおよびペリノン顔料、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、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料；塩基性染料型レーキ顔料、酸性染料型レーキ顔料等の染料レーキ顔料；ニトロ顔料；ニトロソ顔料；アニリンブラック昼光蛍光顔料；等があげられる。また、これら以外の顔料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、６および７；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１５、１６、１７、５５、７８、１５０、１５１、１５４、１８０、１８５および１９４；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１および４３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、１２、１５、１６、４８、４８：１、５３：１、５７、５７：１、１１２、１２２、１２３、１３９、１４４、１４６、１４９、１６６、１６８、１７５、１７６、１７７、１７８、１８４、１８５、１９０、２０２、２２１、２２２、２２４および２３８；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９６；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、２２および６０；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７および３６等もあげられる。特に、前記リン酸基による修飾を行うのに適した顔料としては、例えば、三菱化学（株）製の「ＭＡ８」および「ＭＡ１００」、デグサ社製の「カラーブラックＦＷ２００」等のカーボンブラックがあげられる。 Examples of the pigment that can be used as a raw material for the self-dispersing pigment include carbon black, inorganic pigments, and organic pigments. Examples of the carbon black include furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black. Etc. Examples of the inorganic pigment include titanium oxide, iron oxide inorganic pigment, and carbon black inorganic pigment. Examples of the organic pigment include azo pigments such as azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments; phthalocyanine pigments, perylene and perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, Examples thereof include polycyclic pigments such as quinophthalone pigments; dye lake pigments such as basic dye type lake pigments and acid dye type lake pigments; nitro pigments; nitroso pigments; aniline black daylight fluorescent pigments; Examples of pigments other than these include C.I. I. Pigment Black 1, 6, and 7; C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 55, 78, 150, 151, 154, 180, 185 and 194; I. Pigment oranges 31 and 43; C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 12, 15, 16, 48, 48: 1, 53: 1, 57, 57: 1, 112, 122, 123, 139, 144, 146, 149, 166, 168, 175, 176, 177, 178, 184, 185, 190, 202, 221, 222, 224 and 238; I. Pigment violet 196; C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 16, 22 and 60; C.I. I. Pigment Green 7 and 36 are also included. In particular, examples of pigments suitable for modification with the phosphoric acid group include carbon blacks such as “MA8” and “MA100” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation and “Color Black FW200” manufactured by Degussa. It is done.
前記水性インク全量に対する前記リン酸基修飾自己分散型顔料の固形分配合量（顔料割合；顔料固形分量）は、特に限定されず、例えば、所望の光学濃度または色彩等により、適宜決定できる。前記顔料割合は、例えば、０．１重量％〜２０重量％であり、好ましくは、１重量％〜１０重量％であり、より好ましくは、２重量％〜８重量％である。 The solid content blending amount (pigment ratio; pigment solid content) of the phosphoric acid group-modified self-dispersing pigment with respect to the total amount of the water-based ink is not particularly limited and can be appropriately determined depending on, for example, a desired optical density or color. The pigment ratio is, for example, 0.1% by weight to 20% by weight, preferably 1% by weight to 10% by weight, and more preferably 2% by weight to 8% by weight.
前記着色剤は、前記リン酸基修飾自己分散型顔料に加え、さらに他の顔料および染料等を含んでもよい。 The colorant may further contain other pigments and dyes in addition to the phosphate group-modified self-dispersing pigment.
前記水は、イオン交換水または純水であることが好ましい。前記水性インク全量に対する前記水の配合量（水割合）は、例えば、１０重量％〜９０重量％であり、好ましくは、４０重量％〜８０重量％である。前記水割合は、例えば、他の成分の残部としてもよい。 The water is preferably ion exchange water or pure water. The blending amount (water ratio) of the water with respect to the total amount of the water-based ink is, for example, 10% by weight to 90% by weight, and preferably 40% by weight to 80% by weight. The said water ratio is good also as the remainder of another component, for example.
前記水溶性有機溶剤としては、例えば、インクジェットヘッドのノズル先端部における水性インクの乾燥を防止する湿潤剤および記録媒体上での乾燥速度を調整する浸透剤があげられる。 Examples of the water-soluble organic solvent include a wetting agent that prevents drying of the water-based ink at the nozzle tip of the ink jet head and a penetrating agent that adjusts the drying speed on the recording medium.
前記湿潤剤は、特に限定されず、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、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の低級アルコール；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド；アセトン等のケトン；ジアセトンアルコール等のケトアルコール；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル；ポリアルキレングリコール、アルキレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の多価アルコール；２−ピロリドン；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等があげられる。前記ポリアルキレングリコールは、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等があげられる。前記アルキレングリコールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール等があげられる。これらの湿潤剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。これらの中で、アルキレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが好ましい。 The wetting agent is not particularly limited, and examples thereof include lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol; dimethylformamide, dimethylacetamide Amides such as acetone; Ketones such as acetone; Keto alcohols such as diacetone alcohol; Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; Polyhydric alcohols such as polyalkylene glycol, alkylene glycol, glycerin, and trimethylolpropane; 2-pyrrolidone; N-methyl- 2-pyrrolidone; 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. Examples of the polyalkylene glycol include polyethylene glycol and polypropylene glycol. Examples of the alkylene glycol include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, thiodiglycol, and hexylene glycol. These wetting agents may be used alone or in combination of two or more. Among these, polyhydric alcohols such as alkylene glycol and glycerin are preferable.
前記水性インク全量に対する前記湿潤剤の配合量（湿潤剤割合）は、例えば、０重量％〜９５重量％であり、好ましくは、５重量％〜８０重量％であり、さらに好ましくは、５重量％〜５０重量％である。 The blending amount (humectant ratio) of the wetting agent with respect to the total amount of the water-based ink is, for example, 0% by weight to 95% by weight, preferably 5% by weight to 80% by weight, and more preferably 5% by weight. ~ 50% by weight.
前記浸透剤は、例えば、グリコールエーテルがあげられる。前記グリコールエーテルは、例えば、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテルおよびトリプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル等があげられる。前記浸透剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。 Examples of the penetrant include glycol ether. Examples of the glycol ether include ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol-n-propyl ether, diethylene glycol-n-butyl ether, diethylene glycol-n-. Hexyl ether, triethylene glycol methyl ether, triethylene glycol ethyl ether, triethylene glycol-n-propyl ether, triethylene glycol-n-butyl ether, propylene glycol methyl ether, propylene glycol ethyl ether, propylene glycol-n-propyl ether, Propylene glycol-n-butyl ether , Dipropylene glycol methyl ether, dipropylene glycol ethyl ether, dipropylene glycol-n-propyl ether, dipropylene glycol-n-butyl ether, tripropylene glycol methyl ether, tripropylene glycol ethyl ether, tripropylene glycol-n-propyl ether And tripropylene glycol-n-butyl ether. The said penetrant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
前記水性インク全量に対する前記浸透剤の配合量（浸透剤割合）は、例えば、０重量％〜２０重量％である。前記浸透剤割合を前記範囲とすることで、前記水性インクの記録媒体への浸透性を、より好適なものとできる。前記浸透剤割合は、好ましくは、０．１重量％〜１５重量％であり、より好ましくは、０．５重量％〜１０重量％である。 The blending amount (permeating agent ratio) of the penetrant with respect to the total amount of the water-based ink is, for example, 0 wt% to 20 wt%. By setting the penetrant ratio in the above range, the penetrability of the water-based ink into the recording medium can be made more suitable. The penetrant ratio is preferably 0.1% by weight to 15% by weight, and more preferably 0.5% by weight to 10% by weight.
前述のとおり、前記水性インクは、さらに、還元糖およびカルシウムイオンを含む。還元糖およびカルシウムイオンを含ませることで、再分散性に優れ、光学濃度（ＯＤ）値の高い水性インクを得ることができる。 As described above, the water-based ink further contains a reducing sugar and calcium ions. By including a reducing sugar and calcium ions, an aqueous ink having excellent redispersibility and a high optical density (OD) value can be obtained.
前記還元糖としては、例えば、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、アラビノース、リボース、キシロース、エリトロース、グリセルアルデヒド、ラクトース、マルトース、ジヒドロキシアセトン、エリトルロース、キシルロース、リブロース、プシコース、ソルボース、タガトース、セドヘプツロース、コリオース、トレオース、リキソース、アロース、タロース、グロース、アルトロース、イドース等があげられる。前記還元糖は、グルコースおよびキシロースの少なくとも一方であることが好ましい。前記還元糖にＤ体とＬ体の双方が存在する場合には、いずれを用いてもよく、両者の混合物を用いてもよい。同様に、前記還元糖にｄ体（右旋性、（＋））とｌ体（左旋性、（−））の双方が存在する場合には、いずれを用いてもよく、両者の混合物を用いてもよい。前記水性インク全量に対する前記還元糖の配合量（還元糖割合）は、０．０５重量％〜２０重量％であり、好ましくは、０．２重量％〜１０重量％である。 Examples of the reducing sugar include glucose, mannose, galactose, fructose, arabinose, ribose, xylose, erythrose, glyceraldehyde, lactose, maltose, dihydroxyacetone, erythrulose, xylulose, ribulose, psicose, sorbose, tagatose, cedoheptulose, coliose , Threose, lyxose, allose, talose, growth, altrose, idose and the like. The reducing sugar is preferably at least one of glucose and xylose. When both D-form and L-form exist in the reducing sugar, either may be used, or a mixture of both may be used. Similarly, when both the d-form (dextrorotatory, (+)) and l-form (left-handed, (−)) exist in the reducing sugar, any of them may be used, and a mixture of both is used. May be. The reducing sugar content (reducing sugar ratio) with respect to the total amount of the water-based ink is 0 . 05% by weight to 20% by weight, good Mashiku is 0.2 wt% to 10 wt%.
前記水性インクに対する前記カルシウムイオンの添加方法としては、前記カルシウムイオンと前記カルシウムイオンに結合する陰イオンとから構成される塩およびその水溶液等として添加する。前記陰イオンとしては、硝酸イオン、酢酸イオン、乳酸イオン、硫酸イオンがあげられる。前記水性インク全量に対する前記カルシウムイオンの配合量（カルシウムイオン割合）は、５ｐｐｍ〜３００ｐｐｍであり、好ましくは、１０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍである。 The method for adding the calcium ions to aqueous inks, it added as a salt and an aqueous solution thereof or the like composed of a front Symbol calcium ions and anions bonded to the calcium ion. Examples of the anion, nitrate ion, acetate ion, lactate ion, sulfuric acid ion and the like. The blending amount of calcium ions (calcium ion ratio) with respect to the total amount of the water-based ink is 5 ppm to 300 ppm, preferably 10 ppm to 150 ppm.
前記水性インクは、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、例えば、界面活性剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、防黴剤等があげられる。前記粘度調整剤は、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。 The water-based ink may further contain a conventionally known additive as required. Examples of the additive include a surfactant, a pH adjuster, a viscosity adjuster, a surface tension adjuster, and an antifungal agent. Examples of the viscosity modifier include polyvinyl alcohol, cellulose, and a water-soluble resin.
前記水性インクは、例えば、着色剤、水、水溶性有機溶剤、還元糖およびカルシウムイオンと、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合し、フィルタ等で不溶解物を除去することにより調製できる。 The water-based ink is prepared by, for example, uniformly mixing a colorant, water, a water-soluble organic solvent, a reducing sugar, and calcium ions with other additive components as necessary using a conventionally known method, and insoluble in a filter or the like. It can be prepared by removing the product.
つぎに、本発明のインクカートリッジについて説明する。本発明のインクカートリッジは、インクジェット記録用水性インクを含むインクカートリッジであって、前記水性インクが、本発明のインクジェット記録用水性インクであることを特徴とする。前記インクカートリッジの本体としては、例えば、従来公知のものを使用できる。 Next, the ink cartridge of the present invention will be described. The ink cartridge of the present invention is an ink cartridge containing a water-based ink for ink-jet recording, and the water-based ink is the water-based ink for ink-jet recording of the present invention. As the main body of the ink cartridge, for example, a conventionally known one can be used.
本発明によれば、インク収容部およびインク吐出手段を含み、前記インク収容部に収容されたインクを前記インク吐出手段によって吐出するインクジェット記録装置であって、前記インク収容部に、本発明のインクカートリッジが収容されていることを特徴とするインクジェット記録装置が提供される。これを除き、本発明により提供されるインクジェット記録装置の構成は、例えば、従来公知のインクジェット記録装置と同様であってもよい。 According to the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus that includes an ink storage portion and an ink discharge means, and discharges ink stored in the ink storage portion by the ink discharge means. An ink jet recording apparatus characterized in that a cartridge is accommodated is provided. Except for this, the configuration of the ink jet recording apparatus provided by the present invention may be the same as that of a conventionally known ink jet recording apparatus, for example.
図１に、本発明により提供されるインクジェット記録装置の一例の構成を示す。図示のとおり、このインクジェット記録装置１は、４つのインクカートリッジ２と、インク吐出手段（インクジェットヘッド）３と、ヘッドユニット４と、キャリッジ５と、駆動ユニット６と、プラテンローラ７と、パージ装置８とを主要な構成部材として含む。 FIG. 1 shows a configuration of an example of an ink jet recording apparatus provided by the present invention. As shown in the figure, this ink jet recording apparatus 1 includes four ink cartridges 2, an ink discharge means (ink jet head) 3, a head unit 4, a carriage 5, a drive unit 6, a platen roller 7, and a purge device 8. Are included as main components.
前記４つのインクカートリッジ２は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色の水性インクを、それぞれ１色ずつ含む。例えば、前記水性ブラックインクを含むインクカートリッジが、本発明のインクカートリッジである。前記インクジェットヘッド３は、記録紙等の記録媒体Ｐに記録を行う。前記ヘッドユニット４は、前記インクジェットヘッド３を備えている。前記キャリッジ５には、前記４つのインクカートリッジ２および前記ヘッドユニット４が搭載される。前記駆動ユニット６は、前記キャリッジ５を直線方向に往復移動させる。前記駆動ユニット６としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８−２４６８２１号公報参照）。前記プラテンローラ７は、前記キャリッジ５の往復方向に延び、前記インクジェットヘッド３と対向して配置されている。前記記録は、印字、印画、印刷等を含む。 The four ink cartridges 2 contain one color each of four colors of water-based inks of yellow, magenta, cyan, and black. For example, an ink cartridge containing the water-based black ink is the ink cartridge of the present invention. The inkjet head 3 performs recording on a recording medium P such as recording paper. The head unit 4 includes the inkjet head 3. The four ink cartridges 2 and the head unit 4 are mounted on the carriage 5. The drive unit 6 reciprocates the carriage 5 in a linear direction. For example, a conventionally known drive unit 6 can be used as the drive unit 6 (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2008-246821). The platen roller 7 extends in the reciprocating direction of the carriage 5 and is disposed to face the ink jet head 3. The recording includes printing, printing, printing, and the like.
前記記録媒体Ｐは、このインクジェット記録装置１の側方又は下方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙される。前記記録媒体Ｐは、前記インクジェットヘッド３と、前記プラテンローラ７との間に導入される。すると、前記記録媒体Ｐに、前記インクジェットヘッド３から吐出されるインクにより所定の記録がなされる。前記記録媒体Ｐは、その後、前記インクジェット記録装置１から排紙される。図１においては、前記記録媒体Ｐの給紙機構及び排紙機構の図示を省略している。 The recording medium P is fed from a paper feed cassette (not shown) provided on the side or lower side of the ink jet recording apparatus 1. The recording medium P is introduced between the inkjet head 3 and the platen roller 7. Then, predetermined recording is performed on the recording medium P by the ink ejected from the inkjet head 3. Thereafter, the recording medium P is discharged from the ink jet recording apparatus 1. In FIG. 1, the paper feed mechanism and paper discharge mechanism of the recording medium P are not shown.
前記パージ装置８は、前記インクジェットヘッド３の内部に溜まる気泡等を含んだ不良インクを吸引する。前記パージ装置８としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８−２４６８２１号公報参照）。 The purge device 8 sucks out defective ink containing bubbles and the like accumulated in the ink jet head 3. As the purge device 8, for example, a conventionally known device can be used (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-246821).
前記パージ装置８の前記プラテンローラ７側の位置には、前記パージ装置８に隣接してワイパ部材２０が配設されている。前記ワイパ部材２０は、へら状に形成されており、前記キャリッジ５の移動に伴って、前記インクジェットヘッド３のノズル形成面を拭うものである。図１において、キャップ１８は、インクの乾燥を防止するため、記録が終了すると前記リセット位置に戻される前記インクジェットヘッド３の複数のノズルを覆うものである。 A wiper member 20 is disposed adjacent to the purge device 8 at a position on the platen roller 7 side of the purge device 8. The wiper member 20 is formed in a spatula shape, and wipes the nozzle forming surface of the inkjet head 3 as the carriage 5 moves. In FIG. 1, a cap 18 covers a plurality of nozzles of the inkjet head 3 that are returned to the reset position when recording is completed in order to prevent ink from drying.
前記インクジェット記録装置において、前記４つのインクカートリッジは、複数のキャリッジに搭載されていてもよい。また、前記インクカートリッジは、前記キャリッジには搭載されず、インクジェット記録装置内に配置、固定されていてもよい。この態様においては、例えば、前記インクカートリッジと、前記キャリッジに搭載された前記ヘッドユニットとが、チューブ等により連結され、前記インクカートリッジから前記ヘッドユニットに前記インクが供給される。 In the ink jet recording apparatus, the four ink cartridges may be mounted on a plurality of carriages. Further, the ink cartridge may not be mounted on the carriage but may be arranged and fixed in the ink jet recording apparatus. In this aspect, for example, the ink cartridge and the head unit mounted on the carriage are connected by a tube or the like, and the ink is supplied from the ink cartridge to the head unit.
本発明により提供されるインクジェット記録装置は、図１に示したシリアル型インクジェット記録装置であってもよいし、ライン型インクジェット記録装置であってもよい。 The ink jet recording apparatus provided by the present invention may be the serial ink jet recording apparatus shown in FIG. 1 or a line type ink jet recording apparatus.
本発明によれば、インク吐出手段からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録方法であって、前記インクとして、本発明のインクジェット記録用水性インクを用いることを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。前記インクジェット記録方法は、例えば、本発明により提供されるインクジェット記録装置を用いることで実施可能である。 According to the present invention, there is provided an ink jet recording method for performing recording by ejecting ink from an ink ejecting means, wherein the water-based ink for ink jet recording of the present invention is used as the ink. The The ink jet recording method can be carried out, for example, by using the ink jet recording apparatus provided by the present invention.
また、本発明によれば、前記リン酸基修飾自己分散型顔料を含むインクジェット記録用水性インクの再分散性向上方法であって、前記水性インクが、さらに、還元糖およびカルシウムイオンを含み、前記カルシウムイオンが、前記カルシウムイオンと前記カルシウムイオンに結合する陰イオンとから構成される塩に由来し、前記陰イオンが、硝酸イオン、酢酸イオン、乳酸イオンおよび硫酸イオンからなる群から選択される少なくとも一つであり、前記水性インク全量に対する前記還元糖の配合量が、０．０５重量％〜２０重量％であり、前記水性インク全量に対する前記カルシウムイオンの配合量が、５ｐｐｍ〜３００ｐｐｍであることを特徴とするインクジェット記録用水性インクの再分散性向上方法が提供される。 Further, according to the present invention, there is provided a redispersible improved method of the ink jet recording water-based ink containing the phosphate group-modified self-dispersing pigment, said aqueous ink further comprises a reducing sugar and calcium ions, wherein The calcium ion is derived from a salt composed of the calcium ion and an anion that binds to the calcium ion, and the anion is at least selected from the group consisting of nitrate ion, acetate ion, lactate ion and sulfate ion And the amount of the reducing sugar based on the total amount of the water-based ink is 0.05% by weight to 20% by weight, and the amount of the calcium ion based on the total amount of the water-based ink is 5 ppm to 300 ppm. A method for improving the redispersibility of a water-based ink for ink jet recording is provided.
さらに、本発明によれば、前記リン酸基修飾自己分散型顔料を含むインクジェット記録用水性インクを用いて記録した記録物の光学濃度向上方法であって、前記水性インクが、さらに、還元糖およびカルシウムイオンを含み、前記カルシウムイオンが、前記カルシウムイオンと前記カルシウムイオンに結合する陰イオンとから構成される塩に由来し、前記陰イオンが、硝酸イオン、酢酸イオン、乳酸イオンおよび硫酸イオンからなる群から選択される少なくとも一つであり、前記水性インク全量に対する前記還元糖の配合量が、０．０５重量％〜２０重量％であり、前記水性インク全量に対する前記カルシウムイオンの配合量が、５ｐｐｍ〜３００ｐｐｍであることを特徴とする記録物の光学濃度向上方法が提供される。 Furthermore, according to the present invention, there is provided a method for improving the optical density of a recorded matter recorded using an aqueous inkjet recording ink containing the phosphoric acid group-modified self-dispersing pigment, wherein the aqueous ink further comprises reducing sugar and It contains calcium ions, and the calcium ions are derived from a salt composed of the calcium ions and anions that bind to the calcium ions, and the anions are composed of nitrate ions, acetate ions, lactate ions, and sulfate ions. At least one selected from the group, the amount of the reducing sugar based on the total amount of the aqueous ink is 0.05 wt% to 20 wt%, and the amount of the calcium ion based on the total amount of the aqueous ink is 5 ppm. There is provided a method for improving the optical density of a recorded matter, characterized in that it is ˜300 ppm.
前記インクジェット記録方法、前記インクジェット記録用水性インクの再分散性向上方法および前記記録物の光学濃度向上方法において、着色剤、還元糖、カルシウムイオン等の各種成分の種類、配合量および形態等は、本発明のインクジェット記録用水性インクと同様とすることができる。 In the ink jet recording method, the method for improving the redispersibility of the aqueous ink for ink jet recording, and the method for improving the optical density of the recorded matter, the types, blending amounts, forms, and the like of various components such as a colorant, a reducing sugar, and calcium ions are: It can be the same as the water-based ink for inkjet recording of the present invention.
つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例および比較例により限定および制限されない。 Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples. The present invention is not limited or restricted by the following examples and comparative examples.
［実施例１〜４および比較例１〜１７］
水性インク組成（表１）における、自己分散型カーボンブラックを除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、水に分散させた自己分散型カーボンブラックに前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、実施例１〜４および比較例１〜１７のインクジェット記録用水性インクを得た。
[Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 17]
In the aqueous ink composition (Table 1), the components except for the self-dispersing carbon black were uniformly mixed to obtain an ink solvent. Next, the ink solvent was added to the self-dispersing carbon black dispersed in water and mixed uniformly. Then, the aqueous mixture for inkjet recording of Examples 1-4 and Comparative Examples 1-17 was filtered by the obtained mixture with the cellulose acetate type membrane filter (pore diameter 3.00 micrometer) by Toyo Roshi. Obtained.
実施例および比較例の水性インクについて、（ａ）再分散性評価および（ｂ）光学濃度（ＯＤ）値評価を、下記方法により評価および測定した。 For the water-based inks of Examples and Comparative Examples, (a) redispersibility evaluation and (b) optical density (OD) value evaluation were evaluated and measured by the following methods.
（ａ）再分散性評価
スライドガラスに、実施例および比較例の水性インク１２μＬを滴下した。ついで、前記スライドガラスを、１００℃の環境下に一晩静置することで、前記水性インクを蒸発乾固させた。つぎに、前記蒸発乾固後の固形物上にスポイトで水３滴を滴下した。このようにして作製した評価サンプルを肉眼および倍率５０倍の顕微鏡で観察し、下記評価基準に従って再分散性を目視評価した。
(A) Redispersibility evaluation 12 μL of the aqueous inks of Examples and Comparative Examples were dropped on the slide glass. Next, the water-based ink was evaporated to dryness by allowing the slide glass to stand in an environment of 100 ° C. overnight. Next, 3 drops of water were dropped onto the solid material after the evaporation to dryness with a dropper. The evaluation samples thus prepared were observed with the naked eye and a microscope with a magnification of 50 times, and redispersibility was visually evaluated according to the following evaluation criteria.
再分散性評価 評価基準
Ａ ：図２（ａ）に示すように、顕微鏡で見ても、前記固形物が水に完全に溶解・分散していた。
Ｂ＋：肉眼では前記固形物が水に完全に溶解・分散しているよう観察されたが、顕微鏡で見ると水に溶解しきれていない前記固形物の残りが観察された。
Ｂ ：前記固形物が水に徐々に溶解・分散するが、肉眼でも水に溶解・分散しきれていない前記固形物の残りが観察され、顕微鏡で見ると図２（ｂ）に示す程度の状態であった。
Ｂ−：前記固形物が水に若干色がつく程度に溶解・分散するが、塊状のままのものもあった。
Ｃ ：図２（ｃ）に示すように、顕微鏡で見ても、前記固形物が水に全く溶解・分散せず、塊状のままの状態であった。
Evaluation of redispersibility Evaluation criteria A: As shown in FIG. 2A, the solid matter was completely dissolved and dispersed in water even when viewed under a microscope.
B +: It was observed with the naked eye that the solid was completely dissolved and dispersed in water, but when viewed with a microscope, the remainder of the solid that was not completely dissolved in water was observed.
B: Although the solid is gradually dissolved / dispersed in water, the rest of the solid that is not completely dissolved / dispersed in water by the naked eye is observed, and the state shown in FIG. Met.
B-: Although the solid was dissolved / dispersed to such an extent that the water was slightly colored, there were some that remained in a lump.
C: As shown in FIG.2 (c), even if it looked with the microscope, the said solid substance did not melt | dissolve and disperse | distribute at all in water, but was the state of the lump.
（ｂ）光学濃度（ＯＤ）値評価
ブラザー工業（株）製のインクジェットプリンタ搭載デジタル複合機ＤＣＰ−３８５Ｃを使用して、実施例および比較例の水性インクを用いて普通紙上に解像度６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉで黒単色パッチを含む画像を記録し評価サンプルを作製した。前記評価サンプルの光学濃度（ＯＤ）値を、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製の分光測色計ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ（光源：Ｄ５０、濃度基準：ＡＮＳＩ Ｔ、白色ベースＡｂｓ、内蔵フィルタＮＯ（なし））により測定した。前記普通紙には、Ｈａｍｍｅｒ Ｍｉｌｌ社製のＬａｓｅｒ Ｐｒｉｎｔ（普通紙１）、ＸＥＲＯＸ社製のＢｕｓｉｎｅｓｓ（普通紙２）およびＲｅｃｙｃｌｅｄ Ｓｕｐｒｅｍｅ（普通紙３）を用いた。前記光学濃度（ＯＤ）値の測定は、各普通紙について５回行った。
(B) Optical Density (OD) Value Evaluation Using a digital multifunction device DCP-385C equipped with an inkjet printer manufactured by Brother Industries, Ltd., using a water-based ink of Examples and Comparative Examples at a resolution of 600 dpi × 600 dpi. An image including a black single color patch was recorded to prepare an evaluation sample. The optical density (OD) value of the evaluation sample was measured with a spectrocolorimeter SpectroEye (light source: D 50 , density standard: ANSI T, white base Abs, built-in filter NO (none)) manufactured by X-Rite. As the plain paper, Laser Print (plain paper 1) manufactured by Hammer Mill, Business (plain paper 2) and Recycled Supreme (plain paper 3) manufactured by XEROX were used. The optical density (OD) value was measured 5 times for each plain paper.
実施例および比較例の水性インクのインク組成および評価結果を、表１に示す。なお、表１において、各普通紙の光学濃度（ＯＤ）値の測定結果は、５回の測定の平均値であり、「３紙平均」（最下段）は、前記普通紙１〜３のそれぞれの平均値（５回測定）の和を３で除した３紙の測定結果の平均値である。 Table 1 shows the ink compositions and evaluation results of the water-based inks of Examples and Comparative Examples. In Table 1, the measurement result of the optical density (OD) value of each plain paper is an average value of five measurements, and the “three-paper average” (bottom row) indicates each of the plain papers 1-3. The average value of the measurement results of three papers obtained by dividing the sum of the average values (measured five times) by 3.
表１に示すとおり、還元糖およびカルシウムイオンを含む実施例１〜３では、還元糖およびカルシウムイオンを含まないこと以外は同条件とした比較例１と比べて、再分散性に優れ、光学濃度（ＯＤ）値が高かった。同様に、還元糖およびカルシウムイオンを含む実施例４では、還元糖およびカルシウムイオンを含まないこと以外は同条件とした比較例２と比べて、再分散性に優れ、光学濃度（ＯＤ）値が高かった。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 3 containing a reducing sugar and calcium ions, compared to Comparative Example 1 having the same conditions except that no reducing sugar and calcium ions were contained, the redispersibility was excellent, and the optical density was high. (OD) value was high. Similarly, Example 4 containing reducing sugar and calcium ions is superior in redispersibility and has an optical density (OD) value as compared with Comparative Example 2 in which the same conditions except that reducing sugar and calcium ions are not included. it was high.
また、カルシウムイオンは含むものの、還元糖を含まない比較例３〜６では、実施例と比べて、再分散性が劣っていた。なお、比較例３〜６の結果から、還元糖を含まない場合には、カルシウムイオン割合が高くなる程、光学濃度（ＯＤ）値も高くなるものと考えられた。 Moreover, although the calcium ion was contained, the redispersibility was inferior compared with the Example in Comparative Examples 3-6 which do not contain a reducing sugar. In addition, from the results of Comparative Examples 3 to 6, it was considered that when the reducing sugar was not included, the optical density (OD) value increased as the calcium ion ratio increased.
また、還元糖は含むものの、カルシウムイオンを含まない比較例７〜１１では、実施例と比べて、光学濃度（ＯＤ）値が低かった。 Moreover, although the reducing sugar was included, in Comparative Examples 7-11 which did not contain a calcium ion, compared with the Example, the optical density (OD) value was low.
また、リン酸基修飾自己分散型カーボンブラックに代えて、カルボン酸基により修飾された自己分散型カーボンブラックを用いた比較例１２および１３、並びにスルホン酸基により修飾された自己分散型カーボンブラックを用いた比較例１５〜１７では、実施例と比べて、光学濃度（ＯＤ）値が著しく低かった。そして、リン酸基修飾自己分散型カーボンブラックに代えて、カルボン酸基により修飾された自己分散型カーボンブラックを用いた比較例１４では、還元糖とカルシウムイオンをともに添加したところ、水性インク中で凝集が生じ、再分散性評価および光学濃度（ＯＤ）値評価を行うことできなかった。 Further, instead of phosphoric acid group-modified self-dispersing carbon black, Comparative Examples 12 and 13 using self-dispersing carbon black modified with carboxylic acid groups, and self-dispersing carbon black modified with sulfonic acid groups were used. In Comparative Examples 15 to 17 used, the optical density (OD) value was remarkably low as compared with the Examples. In Comparative Example 14 using the self-dispersing carbon black modified with a carboxylic acid group instead of the phosphoric acid group-modified self-dispersing carbon black, both reducing sugar and calcium ion were added. Aggregation occurred, and redispersibility evaluation and optical density (OD) value evaluation could not be performed.
以上のように、本発明の水性インクは、再分散性に優れ、光学濃度（ＯＤ）値が高いものである。本発明の水性インクの用途は、特に限定されず、各種のインクジェット記録に広く適用可能である。 As described above, the water-based ink of the present invention has excellent redispersibility and a high optical density (OD) value. The use of the water-based ink of the present invention is not particularly limited, and can be widely applied to various ink jet recordings.
１ インクジェット記録装置
２ インクカートリッジ
３ インク吐出手段（インクジェットヘッド）
４ ヘッドユニット
５ キャリッジ
６ 駆動ユニット
７ プラテンローラ
８ パージ装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet recording apparatus 2 Ink cartridge 3 Ink discharge means (inkjet head)
4 Head unit 5 Carriage 6 Drive unit 7 Platen roller 8 Purge device
Claims (6)
前記着色剤が、リン酸基により修飾された自己分散型顔料を含み、
前記水性インクが、さらに、還元糖およびカルシウムイオンを含み、
前記カルシウムイオンが、前記カルシウムイオンと前記カルシウムイオンに結合する陰イオンとから構成される塩に由来し、
前記陰イオンが、硝酸イオン、酢酸イオン、乳酸イオンおよび硫酸イオンからなる群から選択される少なくとも一つであり、
前記水性インク全量に対する前記還元糖の配合量が、０．０５重量％〜２０重量％であり、
前記水性インク全量に対する前記カルシウムイオンの配合量が、５ｐｐｍ〜３００ｐｐｍであることを特徴とするインクジェット記録用水性インク。 A water-based ink for inkjet recording comprising a colorant, water and a water-soluble organic solvent,
The colorant comprises a self-dispersing pigment modified with a phosphate group;
The water-based ink further contains a reducing sugar and calcium ions,
The calcium ion is derived from a salt composed of the calcium ion and an anion that binds to the calcium ion,
The anion is at least one selected from the group consisting of nitrate ion, acetate ion, lactate ion and sulfate ion;
The amount of the reducing sugar based on the total amount of the water-based ink is 0.05 wt% to 20 wt%,
A water-based ink for ink-jet recording, wherein a blending amount of the calcium ions with respect to a total amount of the water-based ink is 5 ppm to 300 ppm.
前記水性インク全量に対する前記カルシウムイオンの配合量が、１０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性インク。The water-based ink for ink-jet recording according to any one of claims 1 to 3, wherein a blending amount of the calcium ions with respect to a total amount of the water-based ink is 10 ppm to 150 ppm.
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