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JP2005350561A - Pigment ink, ink set using the same, ink cartridge, printing unit, image-printing device and inkjet-printing method - Google Patents

Pigment ink, ink set using the same, ink cartridge, printing unit, image-printing device and inkjet-printing method Download PDF

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JP2005350561A
JP2005350561A JP2004172339A JP2004172339A JP2005350561A JP 2005350561 A JP2005350561 A JP 2005350561A JP 2004172339 A JP2004172339 A JP 2004172339A JP 2004172339 A JP2004172339 A JP 2004172339A JP 2005350561 A JP2005350561 A JP 2005350561A
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JP
Japan
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ink
pigment
recording
image
head
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004172339A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Takizawa
吉久 滝沢
Mikio Sanada
幹雄 真田
Katsuhiko Takahashi
勝彦 高橋
Koichi Osumi
孝一 大角
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pigment ink having superior abrasion resistance and resistance to marking pens and capable of achieving an image of less reduction in image density, and to provide an ink set using the same, an ink cartridge, a printing unit, an image-printing device and an inkjet-printing method. <P>SOLUTION: This pigment ink comprises a pigment, wherein the pigment contains two kinds of atomic groups, on its surface, of at least one atomic group (I) selected from structural formula (I) and an atomic group (II) having a polymeric chain composed of a copolymer obtained from at least one hydrophilic monomer with ionicity and at least one hydrophobic monomer. The ink set using the same, the ink cartridge, the printing unit, the image-printing device and the inkjet-printing method are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水性ボールペン、万年筆、水性サインペン等の筆記具や、サーマルジェット方式やピエゾ方式等のオンデマンドタイプのインクジェットプリンタ用に好適に使用できる顔料インク(記録液)、インクセット、インクカートリッジ、記録ユニット、画像記録装置及びインクジェット記録方法に関する。   The present invention relates to a pigment ink (recording liquid), an ink set, an ink cartridge, a recording medium that can be suitably used for writing instruments such as water-based ballpoint pens, fountain pens, water-based sign pens, and on-demand type ink jet printers such as thermal jet and piezo methods. The present invention relates to a unit, an image recording apparatus, and an ink jet recording method.

従来より、優れた発色性や安定性を求められるインクの色材として染料が利用されてきている。しかし、染料は上記長所を有しているものの、形成される画像が、耐水性や耐光性等の堅牢性に劣るという問題を有しており、改善が要求されている。近年、これらの問題点を改良するために、染料の代わりに有機顔料やカーボンブラックを用いた顔料インクが数多く提案されている。   Conventionally, dyes have been used as colorants for inks that require excellent color developability and stability. However, although the dye has the above-mentioned advantages, there is a problem that the formed image is inferior in fastness such as water resistance and light resistance, and improvement is required. In recent years, in order to improve these problems, many pigment inks using organic pigments or carbon black instead of dyes have been proposed.

しかしながら、インクの色材として染料の代わりに有機顔料やカーボンブラックを用いた場合には、形成される画像の耐擦過性や耐マーカー性(例えば、画像を指で擦る、或いは画像に対してマーカーペンを使用する等した場合に、擦れや滲みを起こさない性質)が十分でないという問題がある。この問題を解決するために、樹脂結合タイプの自己分散性顔料等を使用することについての提案がある(例えば、特許文献1参照)。これは、インクジェット記録法において用いられる液媒体と着色剤成分(色材)とを含有する記録媒体液(インク)において、顔料表面の官能基と反応し得る反応性基を有するセグメント(A)と、前記反応性基を実質的に有さず且つセグメント(A)よりも液媒体に対し高い親和性を示すセグメント(B)とを有する重合体を、顔料と加熱して得られる顔料複合ポリマーを、着色剤成分としてインクに含有させる技術である。しかし、この発明で使用されている顔料複合ポリマーにおいては、顔料表面に反応する重合体として特定の官能基を有するものが必要となるため、使用できる重合体が限定される。又、顔料表面にも重合体と反応可能な官能基が必須であり、使用できる顔料の種類も限定されてしまう。又、製造上の問題として、顔料表面と反応性基を有さないセグメントにイオン性を持たせることは難しく、イオン性を有する水分散体を得ることは難しいという問題がある。   However, when an organic pigment or carbon black is used in place of a dye as an ink coloring material, the scratch resistance and marker resistance of the formed image (for example, the image is rubbed with a finger or a marker is applied to the image). When a pen is used, there is a problem that the property of not causing rubbing or bleeding is not sufficient. In order to solve this problem, there is a proposal about using a resin-bonded self-dispersing pigment or the like (see, for example, Patent Document 1). This is a segment (A) having a reactive group capable of reacting with a functional group on the pigment surface in a recording medium liquid (ink) containing a liquid medium used in the ink jet recording method and a colorant component (coloring material). A pigment composite polymer obtained by heating a polymer having a segment (B) having substantially no reactive group and having a higher affinity for the liquid medium than the segment (A) with a pigment; In this technique, ink is contained as a colorant component. However, in the pigment composite polymer used in the present invention, a polymer having a specific functional group is required as a polymer that reacts with the pigment surface, so that usable polymers are limited. In addition, a functional group capable of reacting with the polymer is essential on the pigment surface, and the types of pigments that can be used are limited. Further, as a problem in production, there is a problem that it is difficult to impart ionicity to the pigment surface and a segment having no reactive group, and it is difficult to obtain an aqueous dispersion having ionicity.

又、複数の分子を用いた樹脂結合タイプの自己分散性顔料を使用することについての開示がある(例えば、特許文献2参照)。この樹脂結合タイプの自己分散性顔料は、イオン性を有する水性顔料分散が可能である。これらの樹脂結合タイプの自己分散性顔料を用いることにより、インクの記録ヘッドに対する信頼性は確保できたものの、印字物の耐擦過性、耐マーカー性については更に改善する余地があった。   Further, there is a disclosure of using a resin-bonded self-dispersing pigment using a plurality of molecules (see, for example, Patent Document 2). This resin-bonded self-dispersible pigment can be dispersed in an aqueous pigment having ionic properties. By using these resin-bonded self-dispersing pigments, the reliability of the ink for the recording head can be ensured, but there is room for further improvement in the scratch resistance and marker resistance of the printed matter.

又、耐水性を向上させるためのエステル官能基と分散性を付与する官能基を顔料表面に結合させて、耐水性と分散安定性を両立させる顔料インクについて提案されている(例えば、特許文献3参照)。しかし、このインクを用いて印字された印字物は、耐擦過性、耐マーカー性について更に改善する余地があった。
インクジェット記録によって印字された画像の耐擦過性、耐マーカー性を向上させることを目的として、インクの浸透性を高くして記録媒体へ色材を浸透させる方法は、業界における公知技術である。
Further, a pigment ink has been proposed in which an ester functional group for improving water resistance and a functional group for imparting dispersibility are bonded to the pigment surface to achieve both water resistance and dispersion stability (for example, Patent Document 3). reference). However, printed matter printed using this ink has room for further improvement in scratch resistance and marker resistance.
In order to improve the scratch resistance and marker resistance of an image printed by ink jet recording, a method of increasing the ink permeability and allowing the coloring material to penetrate into the recording medium is a known technique in the industry.

特開平9−272831号公報JP-A-9-272831 国際公開第01/51566号パンフレットInternational Publication No. 01/51566 Pamphlet 特開2001−55532公報JP 2001-55532 A

しかしながら、このような浸透性の高いインクとした場合には、印字物の画像濃度が低下し易いという弊害があった。   However, when such highly penetrable ink is used, there is an adverse effect that the image density of the printed matter tends to decrease.

従って、本発明の目的は、優れた耐擦過性、及び耐マーカー性を維持した状態で、画像濃度の低下が少ない画像を得ることができる顔料インク(以下、インクという)を提供することにある。又、本発明の他の目的は、高画像濃度及び高発色性の画像を安定して形成できる画像記録装置、インクジェット記録方法及びそれらに用いられるインクカートリッジ及び記録ユニットを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a pigment ink (hereinafter referred to as ink) that can obtain an image with a small decrease in image density while maintaining excellent scratch resistance and marker resistance. . Another object of the present invention is to provide an image recording apparatus, an ink jet recording method, an ink cartridge and a recording unit used in the image recording apparatus, which can stably form an image with high image density and high color development.

上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、顔料を含有する顔料インクにおいて、該顔料が、下記の構造式(I)から選ばれる少なくとも1種の原子団(I)及び、少なくとも1つのイオン性を有する親水性モノマーと少なくとも1つの疎水性モノマーとの共重合体である高分子鎖を含む原子団(II)の2種類の原子団を表面に有することを特徴とする顔料インク、該インクを用いたインクセット、インクカートリッジ、記録ユニット、画像記録装置及びインクジェット記録方法である。   The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention provides a pigment ink containing a pigment, wherein the pigment comprises at least one atomic group (I) selected from the following structural formula (I) and at least one hydrophilic monomer having an ionicity: Pigment ink having two types of atomic groups of atomic group (II) including a polymer chain which is a copolymer with at least one hydrophobic monomer on the surface, an ink set using the ink, and an ink A cartridge, a recording unit, an image recording apparatus, and an ink jet recording method.

Figure 2005350561
(但し、式中にあるMは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わし、R1は、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表わす。)
Figure 2005350561
(However, M in the formula represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium, or organic ammonium, and R 1 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a phenyl group or substituent that may have a substituent. Represents a naphthyl group which may have

本発明にかかるインクは、特定の構成を有する自己分散型の顔料が含有されているため、該インクによって画像を形成した場合に、優れた耐擦過性、耐マーカー性が維持され、しかも画像濃度の低下のない記録物(印字物)を得ることが可能となる。   Since the ink according to the present invention contains a self-dispersing pigment having a specific configuration, when an image is formed with the ink, excellent scratch resistance and marker resistance are maintained, and the image density is high. It is possible to obtain a recorded matter (printed matter) that does not decrease the image quality.

次に、好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。本発明にかかるインクは、インク中の顔料が、表面に、特定構造を有する少なくとも2種類の原子団(I)及び(II)を有することを特徴としている。尚、これら2種類の原子団が、後述するように、特定量及び特定比率で顔料表面に化学的に結合していることがより好ましい。   Next, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. The ink according to the present invention is characterized in that the pigment in the ink has at least two types of atomic groups (I) and (II) having a specific structure on the surface. In addition, it is more preferable that these two types of atomic groups are chemically bonded to the pigment surface in a specific amount and a specific ratio, as will be described later.

先ず最初に、顔料表面に化学的に結合させてなる上記特定構造の少なくとも2種類の原子団(I)及び(II)について説明する。1つ目の原子団(I)は、下記構造式(I)で表される原子団から選ばれる少なくとも1種である。   First, at least two types of atomic groups (I) and (II) having the above specific structure that are chemically bonded to the pigment surface will be described. The first atomic group (I) is at least one selected from atomic groups represented by the following structural formula (I).

Figure 2005350561
Figure 2005350561

ここで、上記式の中にあるMは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わし、R1は、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表わす。アルカリ金属としては、例えば、Li、Na、K、Rb、Cs等が挙げられる。有機アンモニウムとしては、例えば、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、モノヒドロキシメチルアミン、ジヒドロキシメチルアミン、トリヒドロキシメチルアミン、エタノールアンモニウム、ジエタノールアンモニウム、トリエタノールアンモニウム等が挙げられる。上記原子団の結合量は、実質的に顔料を安定に分散させるのに十分な量であればよく、特に限定されない。 Here, M in the above formula represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium or organic ammonium, and R 1 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group which may have a substituent, or The naphthyl group which may have a substituent is represented. Examples of the alkali metal include Li, Na, K, Rb, and Cs. Examples of organic ammonium include methylammonium, dimethylammonium, trimethylammonium, ethylammonium, diethylammonium, triethylammonium, monohydroxymethylamine, dihydroxymethylamine, trihydroxymethylamine, ethanolammonium, diethanolammonium, triethanolammonium and the like. Can be mentioned. The bonding amount of the atomic group is not particularly limited as long as it is a sufficient amount to disperse the pigment stably.

又、顔料に上記原子団(I)を化学的に結合させる方法としては、通常用いられる方法によって行えばよく、特に限定されるものではない。上記構造式(I)のいずれかで表される原子団(I)は、例えば、アゾカップリング法によりフェニレンを挟んでイオン性官能基をカーボンに導入する方法や、通常知られているオゾン処理、プラズマ処理、液相酸化処理等の酸化処理法によって、顔料表面上に導入可能である。しかし、これらの製造方法に限定されるわけではない。   Further, the method of chemically bonding the atomic group (I) to the pigment may be carried out by a commonly used method, and is not particularly limited. The atomic group (I) represented by any one of the structural formulas (I) can be obtained by, for example, a method of introducing an ionic functional group into carbon by sandwiching phenylene by an azo coupling method, or a conventionally known ozone treatment. It can be introduced onto the pigment surface by an oxidation treatment method such as plasma treatment or liquid phase oxidation treatment. However, it is not necessarily limited to these manufacturing methods.

2つ目の原子団(II)は、少なくとも1つのイオン性を有する親水性モノマーと少なくとも1つの疎水性モノマーとの共重合体である高分子鎖を含んでなる。親水性モノマーと疎水性モノマーとからなる共重合体である高分子鎖としては、例えば、アニオン性を有するアニオン性ポリマー、或いはカチオン性を有するカチオン性ポリマーが挙げられる。   The second atomic group (II) comprises a polymer chain that is a copolymer of at least one ionic hydrophilic monomer and at least one hydrophobic monomer. Examples of the polymer chain that is a copolymer composed of a hydrophilic monomer and a hydrophobic monomer include an anionic polymer having an anionic property or a cationic polymer having a cationic property.

上記アニオン性ポリマーとしては、疎水性モノマーと親水性モノマーとからなる共重合体である高分子鎖或いは、これらの塩等が挙げられる。この際に使用することのできる代表的な疎水性モノマーとしては、次のモノマーがあるが、本発明は、これらに限定されるものではない。具体的には、例えば、スチレン、ビニルナフタレン、メチルメタクリレート等のメタクリル酸アルキルエステル、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、メタクリロニトリル、2−トリメチルシロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、p−トリルメタクリレート、ソルビルメタクリレート、メチルアクリレート、n−ブチルアクリレート等のアクリル酸アルキルエステル、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリロニトリル、2−トリメチルシロキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレート、p−トリルアクリレート及びソルビルアクリレート等である。   Examples of the anionic polymer include a polymer chain that is a copolymer of a hydrophobic monomer and a hydrophilic monomer, or a salt thereof. Typical hydrophobic monomers that can be used in this case include the following monomers, but the present invention is not limited to these. Specifically, for example, methacrylic acid alkyl esters such as styrene, vinyl naphthalene and methyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, methacrylonitrile, 2-trimethylsiloxyethyl Methacrylate, glycidyl methacrylate, p-tolyl methacrylate, sorbyl methacrylate, methyl acrylate, n-butyl acrylate and other acrylic acid alkyl esters, phenyl acrylate, benzyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, acrylonitrile, 2-trimethylsiloxyethyl acrylate Glycidyl acrylate, p-tolylua A Relate and sorbyl acrylate.

又、この際に使用することのできる代表的な親水性モノマーとしては、次のモノマーがあるが、これらに限定されるものではない。例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、スチレンスルフォン酸等が挙げられる。   In addition, typical hydrophilic monomers that can be used in this case include the following monomers, but are not limited thereto. For example, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, styrene sulfonic acid and the like can be mentioned.

原子団(II)を構成する好適なアニオン性ポリマーとしては、上記疎水性モノマー及び/又は親水性モノマーから選ばれた少なくとも2つのモノマー(このうち少なくとも1つは親水性モノマー)からなるブロック共重合体、或いはランダム共重合体、グラフト共重合体、或いはこれらの塩等が挙げられる。又、アニオン性ポリマーの酸価としては、100〜400の範囲のものが好ましく、更に、酸価のばらつきが平均酸価の10%以内であることが好ましい。尚、前記塩とは、ナトリウム、リチウム、カリウム等のアルカリ金属塩の他、アンモニウム塩、アルキルアミン塩、アルカノールアミン塩等が挙げられ、これらを単独乃至は数種類を適宜に組み合わせて使用できる。   As a suitable anionic polymer constituting the atomic group (II), a block copolymer consisting of at least two monomers selected from the hydrophobic monomers and / or hydrophilic monomers (of which at least one is a hydrophilic monomer) Examples thereof include a polymer, a random copolymer, a graft copolymer, or a salt thereof. In addition, the acid value of the anionic polymer is preferably in the range of 100 to 400, and the variation of the acid value is preferably within 10% of the average acid value. Examples of the salt include alkali metal salts such as sodium, lithium and potassium, as well as ammonium salts, alkylamine salts, alkanolamine salts and the like, and these can be used alone or in combination of several kinds.

本発明で原子団(II)を構成するカチオン性ポリマーとしては、疎水性モノマーと親水性モノマーからなる共重合体、或いはこれらの塩等が挙げられる。この際に使用することのできる代表的な疎水性モノマーとしては、次のモノマーがあるが、本発明はこれらに限定されるものではない。具体的な疎水性モノマーとしては、例えば、スチレン、ビニルナフタレン、メチルメタクリレート等のメタクリル酸アルキルエステル、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、メタクリロニトリル、2−トリメチルシロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、p−トリルメタクリレート、ソルビルメタクリレート、メチルアクリレート等のアクリル酸アルキルエステル、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリロニトリル、2−トリメチルシロキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレート、p−トリルアクリレート及びソルビルアクリレート等が挙げられる。   Examples of the cationic polymer constituting the atomic group (II) in the present invention include a copolymer composed of a hydrophobic monomer and a hydrophilic monomer, or a salt thereof. Typical hydrophobic monomers that can be used in this case include the following monomers, but the present invention is not limited to these. Specific hydrophobic monomers include, for example, methacrylic acid alkyl esters such as styrene, vinyl naphthalene, methyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, methacrylonitrile, 2 -Acrylic acid alkyl esters such as trimethylsiloxyethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, p-tolyl methacrylate, sorbyl methacrylate, methyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, acrylonitrile, 2-trimethylsiloxyethyl acrylate, Glycidyl acrylate, p-tolyl acrylate Over preparative and sorbyl acrylate.

又、親水性モノマーとしては、次のモノマーがあるがこれらに限定されるものではない。具体的には、例えば、アリルアミン、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、第3−ブチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、N−ビニルカルバゾール、メタクリルアミド、アクリルアミド及びジメチルアクリルアミド等が挙げられる。   Examples of hydrophilic monomers include, but are not limited to, the following monomers. Specifically, for example, allylamine, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, 3-butylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, dimethylaminopropyl methacrylamide, N-vinylcarbazole, methacrylamide, acrylamide And dimethylacrylamide.

本発明で、顔料の表面改質に使用する原子団(II)を構成することのできるカチオン性ポリマーとしては、上記モノマーから選ばれた少なくとも2つのモノマー(このうち少なくとも1つは親水性モノマー)からなるブロック共重合体、或いはランダム共重合体、グラフト共重合体、又はこれらの塩等が挙げられる。又、そのアミン価が100〜400の範囲のものが好ましく、更に、アミン価のばらつきが平均アミン価の10%以内であることが好ましい。ここで、アミン価とは、試料1gを中和するのに要する塩酸に当量のKOHのmg数で表す。   In the present invention, the cationic polymer capable of constituting the atomic group (II) used for the surface modification of the pigment is at least two monomers selected from the above monomers (of which at least one is a hydrophilic monomer) Or a random copolymer, a graft copolymer, or a salt thereof. The amine value is preferably in the range of 100 to 400, and the variation of the amine value is preferably within 10% of the average amine value. Here, the amine value is expressed in mg of KOH equivalent to hydrochloric acid required to neutralize 1 g of the sample.

本発明で原子団(II)を構成する上記したような材料からなる各ポリマーは、重量平均分子量が1,000〜30,000の範囲のものが好ましく、更には、3,000〜20,000の範囲のものが好ましい。顔料に対するポリマーの含有量は、ポリマーを含む原子団(II)によって表面改質された顔料に対してポリマーの含有率が5質量%以上、40質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、10質量%以上25質量%以下の割合で使用される。この理由としては、表面改質された顔料に対するポリマーの含有率が高い場合には、結合したポリマーによってインクの粘度が高くなるために好ましくない。又、逆に結合したポリマーの含有率が低い場合には、顔料表面を有効にポリマーを含む原子団(II)で覆うことができず、分散の安定性を得ることができない。又、顔料の表面にポリマーを含む原子団(II)を化学的に結合させたことによって本発明が得ようとする効果が充分に発揮されない。又、同様に、顔料の表面改質に使用するポリマーを含む原子団(II)の重量平均分子量が高過ぎる場合には、インクの粘度が高くなるため好ましくない。又、重量平均分子量が低すぎる場合には、顔料の表面にポリマーを含む原子団(II)を化学的に結合させたことによって本発明が得ようとする効果が充分に発揮されない。   In the present invention, each polymer composed of the above-mentioned materials constituting the atomic group (II) preferably has a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 30,000, and more preferably 3,000 to 20,000. The thing of the range of is preferable. The content of the polymer with respect to the pigment is preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the pigment whose surface is modified by the atomic group (II) containing the polymer. More preferably, it is used in a proportion of 10% by mass or more and 25% by mass or less. For this reason, when the content of the polymer with respect to the surface-modified pigment is high, the viscosity of the ink is increased by the bonded polymer, which is not preferable. On the other hand, when the content of the bonded polymer is low, the pigment surface cannot be effectively covered with the atomic group (II) containing the polymer, and dispersion stability cannot be obtained. Further, the effect of the present invention is not sufficiently exhibited by chemically bonding the atomic group (II) containing the polymer to the surface of the pigment. Similarly, when the weight average molecular weight of the atomic group (II) containing the polymer used for the surface modification of the pigment is too high, the viscosity of the ink is increased, which is not preferable. On the other hand, when the weight average molecular weight is too low, the effect of the present invention is not sufficiently exhibited by chemically bonding the atomic group (II) containing the polymer to the surface of the pigment.

前記した構造式(I)から選ばれる少なくとも1種の原子団(I)が有するイオン性基と、上記した原子団(II)を構成するポリマーに用いるモノマー中のイオン性基については、同一であることが好ましい。顔料表面を改質する原子団(I)及び(II)を異種のイオン性基の組み合わせとした場合には、インクの安定性の点で不利になる場合があり、好ましくない。   The ionic group contained in at least one atomic group (I) selected from the structural formula (I) and the ionic group in the monomer used for the polymer constituting the atomic group (II) are the same. Preferably there is. When the atomic groups (I) and (II) that modify the pigment surface are combined with different ionic groups, it may be disadvantageous in terms of ink stability, which is not preferable.

又、本発明において使用するポリマーを含む原子団(II)を顔料表面に化学的に結合させる方法としては、例えば、先に述べたような親水性モノマーと疎水性モノマーとを使用して、末端にアミノフェニル基を有するポリマーを合成したのちに、カーボン表面へ直接グラフト化する方法等が用いられるが、これらに限定されるものではない。   In addition, as a method of chemically bonding the atomic group (II) containing the polymer used in the present invention to the pigment surface, for example, using a hydrophilic monomer and a hydrophobic monomer as described above, the terminal group is used. For example, a method of directly grafting to a carbon surface after synthesizing a polymer having an aminophenyl group is used, but the method is not limited thereto.

上記で述べたような、顔料表面に、上記したような特定構造を有する少なくとも2種類の原子団が化学的に結合している顔料をインクの色材に使用することで、記録媒体の種類によって画像濃度及び発色性が大きく悪化することがなく、又、画像品質が大きく変化することのない、安定的に高品位の画像を形成できるインクが得られる。又、本発明で使用する顔料は、上記のように表面が改質されているため、自己分散性であり、分散剤を使用して顔料を分散させてなるインクと比較し、耐擦過性の良好な画像が得られる。   By using a pigment in which at least two types of atomic groups having the specific structure as described above are chemically bonded to the pigment surface as described above, depending on the type of the recording medium. It is possible to obtain an ink capable of forming a high-quality image stably without greatly deteriorating the image density and color developability and without greatly changing the image quality. In addition, the pigment used in the present invention is self-dispersible because the surface is modified as described above, and has a scratch resistance compared to an ink in which the pigment is dispersed using a dispersant. A good image is obtained.

このようなインクが、上記したような特性を発揮する詳細なメカニズムは現時点においては明らかでないが、インク中では、前記構造式(I)から選ばれる少なくとも1種の原子団(I)によって安定に存在していた顔料粒子が、インクが記録媒体上に印字されると、該原子団(I)が、前記した顔料表面に存在するもう一つの原子団(II)に包み込まれることにより、顔料粒子同士の結着力が強まるためであると考えている。   The detailed mechanism by which such an ink exhibits the above-mentioned properties is not clear at present, but in the ink, the ink is stably stabilized by at least one atomic group (I) selected from the structural formula (I). When the existing pigment particles are printed on the recording medium, the atomic groups (I) are encapsulated in another atomic group (II) present on the surface of the pigment. We believe that this is because the binding power between each other increases.

又、本発明で使用する上記したように表面が改質されてなる顔料の製造は、例えば、下記に挙げるようなカーボンブラックをベースカーボンとし、その表面に、上記したような原子団(I)及び(II)を導入することで行うことができる。カーボンブラック顔料としては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料が挙げられる。具体的には、例えば、レイヴァン(Raven)7000、レイヴァン5750、レイヴァン5250、レイヴァン5000、レイヴァン3500、レイヴァン2000、レイヴァン1500、レイヴァン1250、レイヴァン1200、レイヴァン1190ULTRA−II、レイヴァン1170、レイヴァン1255(以上、コロンビア製)、ブラックパールズ(Black Pearls)L、リーガル(Regal)400R、リーガル330R、リーガル660R、モウグル(Mogul)L、モナク(Monarch)700、モナク800、モナク880、モナク900、モナク1000、モナク1100、モナク1300、モナク1400、ヴァルカン(Valcan)XC−72R(以上、キャボット製)、カラーブラック(Color Black)FW1、カラーブラックFW2、カラーブラックFW2V、カラーブラックFW18、カラーブラックFW200、カラーブラックS150、カラーブラックS160、カラーブラックS170、プリンテックス(Printex)35、プリンテックスU、プリンテックスV、プリンテックス140U、プリンテックス140V、スペシャルブラック(Special Black)6、スペシャルブラック5、スペシャルブラック4A、スペシャルブラック4(以上、デグッサ製)、No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF−88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上、三菱化学製)等を使用することができるが、これらに限定されるものではない。従来公知のカーボンブラックを使用することも可能である。   In addition, the production of the pigment having the surface modified as described above used in the present invention is based on, for example, the following carbon black as the base carbon, and the above-described atomic group (I) And (II) can be introduced. Examples of the carbon black pigment include carbon black pigments such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black. Specifically, for example, Raven 7000, Rayvan 5750, Rayvan 5250, Rayvan 5000, Rayvan 3500, Rayvan 2000, Rayvan 1500, Rayvan 1250, Rayvan 1200, Rayvan 1190ULTRA-II, Rayvan 1170, Rayvan 1255 (or more, Colombia), Black Pearls L, Regal 400R, Regal 330R, Legal 660R, Mogul L, Monarch 700, Monak 800, Monak 880, Monak 900, Monak 1000, Monak 1100 , Monak 1300, Monak 1400, Valcan XC-72R (above, manufactured by Cabot), Color Black ( Color Black) FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black FW18, Color Black FW200, Color Black S150, Color Black S160, Color Black S170, Printex 35, Printex U, Printex V, Printex 140U, Printex 140V, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4 (above, manufactured by Degussa), No. 25, no. 33, no. 40, no. 47, no. 52, no. 900, no. 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8, MA100 (above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) can be used, but is not limited thereto. It is also possible to use conventionally known carbon black.

又、本発明で使用する顔料としては、下記に挙げるような有機顔料も用いることができる。具体的には、例えば、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、ピラゾロンレッド等の不溶性アゾ顔料;リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド2B等の溶性アゾ顔料;アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーン等の建染染料からの誘導体;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料;キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ等のキナクリドン系顔料;ペリレンレッド、ペリレンスカーレット等のペリレン系顔料;イソインドリノンイエロー、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系顔料;ベンズイミダゾロンイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッド等のイミダゾロン系顔料;ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジ等のピランスロン系顔料;インジゴ系顔料;縮合アゾ系顔料;チオインジゴ系顔料;フラバンスロンイエロー、アシルアミドイエロー、キノフタロンイエロー、ニッケルアゾイエロー、銅アゾメチンイエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等のその他の顔料が挙げられる。   Moreover, as a pigment used by this invention, the organic pigments listed below can also be used. Specifically, for example, insoluble azo pigments such as toluidine red, toluidine maroon, Hansa yellow, benzidine yellow, and pyrazolone red; soluble azo pigments such as lithol red, heliobordeaux, pigment scarlet, and permanent red 2B; alizarin, indanthrone Derivatives from vat dyes such as thioindigo maroon; Phthalocyanine pigments such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green; Quinacridone pigments such as quinacridone red and quinacridone magenta; Perylene pigments such as perylene red and perylene scarlet; Isoindolinone yellow , Isoindolinone pigments such as isoindolinone orange; imidazolones such as benzimidazolone yellow, benzimidazolone orange and benzimidazolone red Materials: Pilanthrone pigments such as pyranthrone red, pyranthrone orange; indigo pigments; condensed azo pigments; thioindigo pigments; flavanthrone yellow, acylamide yellow, quinophthalone yellow, nickel azo yellow, copper azomethine yellow, perinone orange And other pigments such as Anthrone Orange, Dianthraquinonyl Red and Dioxazine Violet.

又、有機顔料をカラーインデックス(C.I.)ナンバーにて示すと、例えば、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、109、110、117、120、125、137、138、147、148、151、153、154、166、168;C.I.ピグメントオレンジ16、36、43、51、55、59、61;C.I.ピグメントレッド9、48、49、52、53、57、97、122、123、149、168、175、176、177、180、192、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240;C.I.ピグメントバイオレット19、23、29、30、37、40、50;C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:4、15:6、22、60、64;C.I.ピグメントグリーン7、36;C.I.ピグメントブラウン23、25、26等が挙げられる。勿論、上記以外でも従来公知の有機顔料が使用可能である。   Moreover, when an organic pigment is shown by a color index (CI) number, for example, C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 20, 24, 74, 83, 86, 93, 109, 110, 117, 120, 125, 137, 138, 147, 148, 151, 153, 154, 166, 168; C. I. Pigment orange 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61; C.I. I. Pigment Red 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168, 175, 176, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240; C.I. I. Pigment violet 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50; C.I. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 4, 15: 6, 22, 60, 64; C.I. I. Pigment green 7, 36; I. Pigment brown 23, 25, 26, and the like. Of course, conventionally known organic pigments can be used in addition to the above.

本発明で使用する顔料の表面改質状態を分析する方法としては特に限定されず、通常考えられうる方法を用いて分析を行うことができる。好ましくは、ESCAやTOF−SIMS等で表面改質された顔料表面の化学結合状態を分析する方法が挙げられる。   The method for analyzing the surface modification state of the pigment used in the present invention is not particularly limited, and the analysis can be performed using a method that can be generally considered. Preferably, a method for analyzing the chemical bonding state of the pigment surface whose surface has been modified by ESCA, TOF-SIMS, or the like can be used.

本発明にかかるインクは、上記したように、その表面に2種類の特定の原子団が化学的に結合して表面改質された顔料を用いることを特徴とするが、その他の成分は、通常の水系のインク成分と同様である。その他の成分としては、例えば、水性媒体や、種々の添加剤等が挙げられる。
本発明にかかるインクに用いられる水性媒体としては、例えば、水、或いは水と水溶性有機溶剤との混合溶媒が挙げられる。水としては脱イオン水を使用することが望ましい。水溶性有機溶剤としては、インクの乾燥防止効果を有するものが特に好ましい。具体的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール等の炭素数1〜4のアルキルアルコール類;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類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類;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、トリエチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が2〜6個の炭素原子を含むポリオール類;ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテート;グリセリン;エチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、ジエチレングリコールメチル(又はエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類;トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アルコール;N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でも或いは混合物としても使用することができる。
As described above, the ink according to the present invention is characterized by using a pigment whose surface is modified by chemically bonding two types of specific atomic groups to the surface. This is the same as the water-based ink component. Examples of other components include an aqueous medium and various additives.
Examples of the aqueous medium used in the ink according to the present invention include water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. It is desirable to use deionized water as the water. As the water-soluble organic solvent, those having an ink drying preventing effect are particularly preferable. Specifically, for example, alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol; dimethylformamide, Amides such as dimethylacetamide; Ketones or ketoalcohols such as acetone and diacetone alcohol; Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; Polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; Ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, tri 2 to 6 alkylene groups such as ethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, diethylene glycol Polyols containing carbon atoms; lower alkyl ether acetates such as polyethylene glycol monomethyl ether acetate; glycerin; many such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol methyl (or ethyl) ether, triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether Lower alkyl ethers of monohydric alcohols; polyhydric alcohols such as trimethylolpropane and trimethylolethane; N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. The water-soluble organic solvents as described above can be used alone or as a mixture.

本発明のインク中に含有される水溶性有機溶剤の量は特に限定されないが、インク全質量に対して、3〜50質量%の範囲が好適である。又、インクに含有される水の量は、インク全質量に対して好ましくは50〜95質量%の範囲である。   The amount of the water-soluble organic solvent contained in the ink of the present invention is not particularly limited, but is preferably in the range of 3 to 50% by mass with respect to the total mass of the ink. The amount of water contained in the ink is preferably in the range of 50 to 95% by mass with respect to the total mass of the ink.

又、インクの保湿性維持のために、尿素、尿素誘導体、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の保湿性固形分もインク成分として用いてもよい。尿素、尿素誘導体、トリメチロールプロパン等、保湿性固形分のインク中の含有量は一般にはインクに対して0.1〜20.0質量%の範囲が好ましく、より好ましくは3.0〜10.0質量%の範囲である。   Further, in order to maintain the moisture retention of the ink, moisture retaining solids such as urea, urea derivatives, trimethylolpropane, and trimethylolethane may be used as the ink component. The content of moisturizing solids such as urea, urea derivatives, trimethylolpropane, etc. in the ink is generally preferably in the range of 0.1 to 20.0% by weight, more preferably 3.0 to 10%. It is in the range of 0% by mass.

この他更に、本発明にかかるインクには、上記成分以外にも必要に応じて界面活性剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤等、種々の添加剤を含有させてもよい。   In addition to the above components, the ink according to the present invention includes a surfactant, a pH adjuster, a rust inhibitor, an antiseptic, an antifungal agent, an antioxidant, an anti-reduction agent, and an evaporation accelerator as necessary. Various additives such as an agent and a chelating agent may be contained.

上記界面活性剤としては下記構造式(1)〜(4)で表される界面活性剤のいずれかを含有することが好ましい。

Figure 2005350561
(但し、上記構造式(1)中、Rはアルキルを表し、nは整数を表す。) The surfactant preferably contains any of the surfactants represented by the following structural formulas (1) to (4).
Figure 2005350561
(In the structural formula (1), R represents alkyl and n represents an integer.)

Figure 2005350561
(但し、上記構造式(2)中、Rはアルキル基を表し、nは整数を表す。)
Figure 2005350561
(In the structural formula (2), R represents an alkyl group, and n represents an integer.)

Figure 2005350561
(但し、上記構造式(3)中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、m及びnは、夫々整数を表す。)
Figure 2005350561
(In the structural formula (3), R represents a hydrogen atom or an alkyl group, and m and n each represents an integer.)

Figure 2005350561
(但し、上記構造式(4)中、m及びnは、夫々整数を表す。)
Figure 2005350561
(In the structural formula (4), m and n each represents an integer.)

本発明にかかるインクは、筆記具用インクやインクジェット記録用インクに用いることができる。インクジェット記録方式としては、インクに力学的エネルギーを作用させ、インク液滴を吐出する記録方式及びインクに熱エネルギーを加えてインクの発泡によりインク液滴を吐出する記録方式があり、それらの記録方式のいずれにも本発明のインクは特に好適である。   The ink according to the present invention can be used for ink for writing instruments and ink for inkjet recording. As an ink jet recording system, there are a recording system in which mechanical energy is applied to ink to eject ink droplets, and a recording system in which thermal energy is applied to ink and ink droplets are ejected by foaming of the ink. In any case, the ink of the present invention is particularly suitable.

本発明のインクをインクジェット記録用に用いる場合には、該インクは、インクジェットヘッドから吐出可能である特性を有することが好ましい。インクジェットヘッドからの吐出性という観点からは、該インクの特性としては、例えば、粘度が1〜15cps(mPa・s)、表面張力が25dyn/cm(mN/m)以上、特には粘度が1〜5cps(mPa・s)、表面張力が25〜50dyn/cm(mN/m)とすることが好ましい。   When the ink of the present invention is used for inkjet recording, it is preferable that the ink has a characteristic that it can be ejected from an inkjet head. From the viewpoint of ejection properties from an inkjet head, the ink characteristics include, for example, a viscosity of 1 to 15 cps (mPa · s), a surface tension of 25 dyn / cm (mN / m) or more, and particularly a viscosity of 1 to 5 cps (mPa · s) and a surface tension of 25 to 50 dyn / cm (mN / m) are preferable.

次に、上記で説明したような構成の、本発明にかかるインクを好適に用いることができるインクジェット記録技術について説明する。本発明にかかるインクを好ましく適用できる画像形成装置としては、下記に説明するようなインクジェット記録装置が挙げられる。先ず、インクの吐出手段として熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置について説明する。当該装置の主要部であるヘッド構成例を、図1及び図2に示した。   Next, an ink jet recording technique that can suitably use the ink according to the present invention having the configuration described above will be described. Examples of the image forming apparatus to which the ink according to the present invention can be preferably applied include an ink jet recording apparatus as described below. First, an ink jet recording apparatus using thermal energy as ink ejection means will be described. An example of a head configuration which is a main part of the apparatus is shown in FIGS.

図1は、インク流路に沿ったヘッド13の断面図であり、図2は図1のA−B線での切断面図である。ヘッド13は、インクを通す流路(ノズル)14を有するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板等と、発熱素子基板15とを接着して得られる。発熱素子基板15は、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等で形成される保護層16、アルミニウム、金、アルミニウム−銅合金等で形成される電極17−1、17−2、HfB2、TaN、TaAl等の高融点材料から形成される発熱抵抗体層18、熱酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される蓄熱層19、シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性の良い材料で形成される基板20より成り立っている。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the head 13 along the ink flow path, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AB in FIG. The head 13 is obtained by adhering a heating element substrate 15 and a glass, ceramic, silicon or plastic plate having a flow path (nozzle) 14 through which ink passes. The heating element substrate 15 includes a protective layer 16 made of silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, etc., electrodes 17-1, 17-2 made of aluminum, gold, aluminum-copper alloy, etc., HfB 2 , TaN, A heating resistor layer 18 formed of a high melting point material such as TaAl, a heat storage layer 19 formed of thermal silicon oxide, aluminum oxide, etc., and a substrate 20 formed of a material having good heat dissipation such as silicon, aluminum, aluminum nitride. It is made up of more.

上記ヘッド13の電極17−1及び17−2にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板15のnで示される領域が急速に発熱し、この表面に接しているインク21に気泡が発生し、その発生する圧力でメニスカス23が突出し、インクがヘッド13のノズル14を通して吐出し、吐出オリフィス22よりインク小滴24となり、被記録材25に向かって飛翔する。   When a pulsed electric signal is applied to the electrodes 17-1 and 17-2 of the head 13, the region indicated by n of the heating element substrate 15 rapidly generates heat, and bubbles are generated in the ink 21 in contact with the surface. The meniscus 23 protrudes with the generated pressure, the ink is ejected through the nozzle 14 of the head 13, becomes an ink droplet 24 from the ejection orifice 22, and flies toward the recording material 25.

図3には、図1に示したようなヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。このマルチヘッドは、マルチノズル26を有するガラス板27と、図1に説明したものと同じような発熱ヘッド28を接着して作られている。   FIG. 3 shows an external view of a multi-head in which a large number of heads as shown in FIG. 1 are arranged. This multi-head is made by adhering a glass plate 27 having multi-nozzles 26 and a heating head 28 similar to that described in FIG.

図4に、このようなヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。図4において、61は、ワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持固定されており、カンチレバーの形態をなす。ブレード61は、記録ヘッド65による記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場合、記録ヘッド65の移動経路中に突出した形態で保持される。   FIG. 4 shows an example of an ink jet recording apparatus incorporating such a head. In FIG. 4, reference numeral 61 denotes a blade as a wiping member, one end of which is held and fixed by a blade holding member and forms a cantilever. The blade 61 is disposed at a position adjacent to the recording area by the recording head 65, and in this example, is held in a form protruding in the moving path of the recording head 65.

62は、記録ヘッド65の突出口面のキャップであり、ブレード61に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド65の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に、63は、ブレード61に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード61と同様、記録ヘッド65の移動経路中に突出した形態で保持される。上記ブレード61、キャップ62及びインク吸収体63によって吐出回復部64が構成され、ブレード61及びインク吸収体63によって吐出口面に水分、塵埃等の除去が行われる。   Reference numeral 62 denotes a cap on the protruding port surface of the recording head 65, which is disposed at the home position adjacent to the blade 61, moves in a direction perpendicular to the moving direction of the recording head 65, contacts the ink discharge port surface, and capping. The structure which performs is provided. Further, 63 is an ink absorber provided adjacent to the blade 61 and, like the blade 61, is held in a form protruding in the movement path of the recording head 65. The blade 61, the cap 62, and the ink absorber 63 constitute an ejection recovery unit 64, and the blade 61 and the ink absorber 63 remove moisture, dust, and the like from the ejection port surface.

65は、吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッドであり、66は、記録ヘッド65を搭載して記録ヘッド65の移動を行うためのキャリッジである。キャリッジ66は、ガイド軸67と摺動可能に係合し、キャリッジ66の一部は、モーター68によって駆動されるベルト69と接続(不図示)している。これにより、キャリッジ66はガイド軸67に沿った移動が可能となり、記録ヘッド65による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。51は、被記録材を挿入するための給紙部、52は、不図示のモーターにより駆動される紙送りローラーである。   Reference numeral 65 denotes a recording head which has discharge energy generating means and performs recording by discharging ink onto a recording material facing the discharge port surface on which the discharge ports are arranged. Reference numeral 66 denotes a recording head on which the recording head 65 is mounted. A carriage for moving the head 65. The carriage 66 is slidably engaged with the guide shaft 67, and a part of the carriage 66 is connected to a belt 69 (not shown) driven by a motor 68. Accordingly, the carriage 66 can move along the guide shaft 67, and the recording area by the recording head 65 and its adjacent area can be moved. Reference numeral 51 denotes a paper feed unit for inserting a recording material, and 52 denotes a paper feed roller driven by a motor (not shown).

これらの構成により、記録ヘッドの65の吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行につれて排紙ローラー53を配した排紙部へ排紙される。以上の構成において、記録ヘッド65が記録終了してホームポジションへ戻る際、吐出回復部64のキャップ62は、記録ヘッド65の移動経路から退避しているが、ブレード61は移動経路中に突出している。その結果、記録ヘッド65の吐出口がワイピングされる。   With these configurations, the recording material is fed to a position facing the discharge port surface 65 of the recording head, and is discharged to a paper discharge unit provided with a paper discharge roller 53 as recording progresses. In the above configuration, when the recording head 65 finishes recording and returns to the home position, the cap 62 of the ejection recovery unit 64 is retracted from the moving path of the recording head 65, but the blade 61 protrudes into the moving path. Yes. As a result, the ejection port of the recording head 65 is wiped.

尚、キャップ62が記録ヘッド65の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ62は記録ヘッド65の移動経路中に突出するように移動する。記録ヘッド65がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ62及びブレード61は、上記したワイピングの時の位置と同一の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッド65の吐出口面はワイピングされる。   When the cap 62 is in contact with the ejection surface of the recording head 65 to perform capping, the cap 62 moves so as to protrude into the moving path of the recording head 65. When the recording head 65 moves from the home position to the recording start position, the cap 62 and the blade 61 are in the same position as the above-described wiping position. As a result, the ejection port surface of the recording head 65 is wiped even during this movement.

上述の記録ヘッド65のホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッド65が記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。   The above-described movement of the recording head 65 to the home position is not only at the end of recording or at the time of ejection recovery, but also at the home position adjacent to the recording area at a predetermined interval while the recording head 65 moves the recording area for recording. The wiping is performed along with this movement.

図5は、記録ヘッドにインク供給部材、例えば、チューブ等を介して供給されるインクを収容したインクカートリッジ45の一例を示す図である。ここで40は、供給用インクを収納したインク収容部、例えば、インク袋であり、その先端にはゴム製の栓42が設けられている。この栓42に針(不図示)を挿入することにより、インク袋40中のインクをヘッドに供給可能にする。44は、廃インクを受容するインク吸収体である。インク収容部としては、インクとの接液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されているものが好ましい。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an ink cartridge 45 that contains ink supplied to the recording head via an ink supply member, such as a tube. Reference numeral 40 denotes an ink container, for example, an ink bag, which stores ink for supply, and a rubber plug 42 is provided at the tip of the ink container. By inserting a needle (not shown) into the stopper 42, the ink in the ink bag 40 can be supplied to the head. Reference numeral 44 denotes an ink absorber that receives waste ink. As the ink storage portion, a liquid contact surface with ink is preferably formed of polyolefin, particularly polyethylene.

インクジェット記録装置としては、上述のようにヘッドとインクカートリッジとが別体となったものに限らず、図6に示すようなそれらが一体になったものも好適に用いられる。図6において、70は記録ユニットであり、この中にはインクを収容したインク収容部、例えば、インク吸収体が収納されており、かかるインク吸収体中のインクが、複数オリフィスを有するヘッド部71からインク液滴として吐出される構成になっている。インク吸収体の材料としては、ポリウレタンを用いることが好ましい。   The ink jet recording apparatus is not limited to the one in which the head and the ink cartridge are separated as described above, and an apparatus in which they are integrated as shown in FIG. 6 is also preferably used. In FIG. 6, reference numeral 70 denotes a recording unit, in which an ink containing portion containing ink, for example, an ink absorber is accommodated, and the ink in the ink absorber is a head portion 71 having a plurality of orifices. The ink is discharged as ink droplets. As the material for the ink absorber, polyurethane is preferably used.

又、インク吸収体を用いず、インク収容部が内部にバネ等を仕込んだインク袋であるような構造でもよい。72は、カートリッジ内部を大気に連通させるための大気連通口である。この記録ユニット70は、図4に示す記録ヘッド65に換えて用いられるものであって、キャリッジ66に対して着脱自在になっている。   Alternatively, a structure may be used in which the ink container is an ink bag with a spring or the like inside without using an ink absorber. Reference numeral 72 denotes an atmosphere communication port for communicating the inside of the cartridge with the atmosphere. The recording unit 70 is used in place of the recording head 65 shown in FIG. 4 and is detachable from the carriage 66.

次に、第二に、インクの吐出手段として力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置の形態として、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備え、印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから吐出させるオンデマンドインクジェット記録ヘッドを挙げることができる。その記録装置の主要部である記録ヘッドの構成例を図7に示す。   Second, as an ink jet recording apparatus using mechanical energy as an ink discharge means, a nozzle forming substrate having a plurality of nozzles, a piezoelectric material disposed opposite to the nozzles, and a conductive material are used. An on-demand ink jet recording head that includes a pressure generating element and ink filling the periphery of the pressure generating element, displaces the pressure generating element by an applied voltage, and discharges a small droplet of ink from a nozzle. FIG. 7 shows a configuration example of a recording head which is a main part of the recording apparatus.

ヘッドは、インク室(不図示)に連通したインク流路80と、所望の体積のインク液滴を吐出するためのオリフィスプレート81と、インクに直接圧力を作用させる振動板82と、この振動板82に接合され、電気信号により変位する圧電素子83と、オリフィスプレート81、振動板82等を支持固定するための基板84とから構成されている。   The head includes an ink flow path 80 communicating with an ink chamber (not shown), an orifice plate 81 for ejecting ink droplets having a desired volume, a vibration plate 82 that directly applies pressure to ink, and the vibration plate. A piezoelectric element 83 that is bonded to 82 and is displaced by an electric signal, and a substrate 84 that supports and fixes the orifice plate 81, the diaphragm 82, and the like.

図7において、インク流路80は、感光性樹脂等で形成され、オリフィスプレート81は、ステンレス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あけ等により吐出口85が形成されており、振動板82は、ステンレス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹脂フィルム等で形成され、圧電素子83は、チタン酸バリウム、PZT等の誘電体材料で形成される。   In FIG. 7, an ink flow path 80 is formed of a photosensitive resin or the like, and an orifice plate 81 has a discharge port 85 formed by electroforming or punching a metal such as stainless steel or nickel. 82 is formed of a metal film such as stainless steel, nickel, or titanium, and a highly elastic resin film. The piezoelectric element 83 is formed of a dielectric material such as barium titanate or PZT.

以上のような構成の記録ヘッドは、圧電素子83にパルス状の電圧を与え、ひずみ応力を発生させ、そのエネルギーが圧電素子83に接合された振動板82を変形させ、インク流路80内のインクを垂直に加圧しインク液滴(不図示)をオリフィスプレート81の吐出口85より吐出して記録を行うように動作する。このような記録ヘッドは、図4に示したものと同様な記録装置に組み込んで使用される。記録装置の細部の動作は先述と同様に行うもので差し支えない。   The recording head configured as described above applies a pulsed voltage to the piezoelectric element 83 to generate strain stress, and the energy deforms the vibration plate 82 bonded to the piezoelectric element 83, so that An operation is performed so that ink is vertically pressurized and ink droplets (not shown) are ejected from the ejection ports 85 of the orifice plate 81 to perform recording. Such a recording head is used by being incorporated in a recording apparatus similar to that shown in FIG. The detailed operation of the recording apparatus can be performed in the same manner as described above.

次に、本発明のインクを用いたブラック用、シアン用、マゼンタ用、イエロー用インク等を有するカラー記録用インクセットを用いてカラー画像を記録する場合には、例えば、前記図3に示したマルチ記録ヘッドを4つキャリッジ上に並べた記録ヘッド90を用いることができる。図9はその一例であり、91、92、93及び94は、各々イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのインクを吐出するための記録ユニットである。該記録ユニット91、92、93及び94は、前記した記録装置のキャリッジ上に配置され、記録信号に応じて各色のインクを吐出する。   Next, in the case of recording a color image using a color recording ink set having black, cyan, magenta, yellow, etc. using the ink of the present invention, for example, as shown in FIG. A recording head 90 in which four multi-recording heads are arranged on a carriage can be used. FIG. 9 shows an example thereof, and reference numerals 91, 92, 93, and 94 denote recording units for ejecting yellow, magenta, cyan, and black inks, respectively. The recording units 91, 92, 93, and 94 are disposed on the carriage of the above-described recording apparatus and eject ink of each color according to a recording signal.

又、図9では記録ユニットを4つ使用した例を示したが、これに限定されず、例えば図8に示したように1つの記録ヘッドで上記の4色のインクを各々含むインクカートリッジ86、87、88及び89から供給される各色のインクを各々個別に吐出させることができるようにインク流路を分けて構成した記録ヘッド95に取り付けて記録を行う態様も挙げられる。   FIG. 9 shows an example in which four recording units are used. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 8, an ink cartridge 86 containing each of the above four color inks with one recording head, There is also an aspect in which recording is performed by attaching to a recording head 95 configured by dividing the ink flow path so that each color ink supplied from 87, 88 and 89 can be individually ejected.

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に具体的に説明する。尚、以下の記載で、「部」、「%」とあるものは特に断らない限り質量基準である。
[顔料分散液A]
以下の例は、4−アミノ安息香酸を用いて得られる下記構造を有する原子団(I−1)と、n−ブチルアクリレート/メタクリル酸共重合体からなる高分子鎖を含む原子団(II−1)とが、カーボンブラックの表面に化学的に結合してなる表面改質カーボンブラック顔料が、水性媒体中に分散してなる分散液の調製を開示するものである。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. In the following description, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
[Pigment dispersion A]
The following example shows an atomic group (II-1) having the following structure obtained using 4-aminobenzoic acid and an atomic group (II-) containing a polymer chain composed of an n-butyl acrylate / methacrylic acid copolymer. 1) discloses the preparation of a dispersion in which a surface-modified carbon black pigment chemically bonded to the surface of carbon black is dispersed in an aqueous medium.

Figure 2005350561
Figure 2005350561

(4−アミノ安息香酸による改質)
220m2/gの表面積及び112ml/100gのDBP吸油量を有するカーボンブラック300gを、70℃まで加熱されたバッチピンミキサー(batch pin mixer)に入れた。そこへ、4−アミノ安息香酸(13.0g)を加えた。混合を開始し、亜硝酸ナトリウムの水溶液(6.21gの亜硝酸ナトリウムを107.3gの水に溶解)を混合しながら添加した。全混合時間は、おおよそ5分であった。その後、混合を停止し、材料をバッチピンミキサーから取り出して、室温まで冷却した。次いで、得られたものを水中に15%固形物で再分散し、水酸化ナトリウムを使用してpHを約8.5に調整し、0.5μm(0.5ミクロン)に微細ろ過した。
(Modification with 4-aminobenzoic acid)
300 g of carbon black having a surface area of 220 m 2 / g and a DBP oil absorption of 112 ml / 100 g was placed in a batch pin mixer heated to 70 ° C. 4-aminobenzoic acid (13.0 g) was added there. Mixing was started and an aqueous solution of sodium nitrite (6.21 g of sodium nitrite dissolved in 107.3 g of water) was added with mixing. Total mixing time was approximately 5 minutes. Mixing was then stopped and the material was removed from the batch pin mixer and cooled to room temperature. The resulting was then redispersed with 15% solids in water, adjusted to pH about 8.5 using sodium hydroxide and microfiltered to 0.5 μm (0.5 microns).

(n−ブチルアクリレート/メタクリル酸共重合体からなる高分子鎖を含む原子団による改質)
先ず、以下の工程により、カーボンブラック表面に結合させるためのポリマー誘導体を作成した。最初に、重量平均分子量8,000、酸価180、多分散度Mw/Mn=1.9(Mw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量)のn−ブチルアクリレート/メタクリル酸共重合体を190g秤りとり、これに1,800gの蒸留水を加え、樹脂を中和するのに必要なNaOHを加えて、攪拌して溶解して、n−ブチルアクリレート/メタクリル酸樹脂の水溶液を調製した。次いで、この水溶液の1/10の濃度のペンタエチレンヘキサミン(PEHA)溶液500gを滴下した。この際、樹脂水溶液を強力に攪拌しながら行った。前述のようにして調製した滴下混合物をパイレックス(登録商標)蒸発皿に移し、150℃で15時間加熱し、蒸発させた後、蒸発乾燥物を室温に冷却した。以上のようにして、n−ブチルアクリレートとメタクリル酸との共重合体からなる高分子鎖と、PEHAとが結合したポリマーを作成した。
(Modification by an atomic group containing a polymer chain composed of an n-butyl acrylate / methacrylic acid copolymer)
First, a polymer derivative for bonding to the carbon black surface was prepared by the following steps. First, 190 g of an n-butyl acrylate / methacrylic acid copolymer having a weight average molecular weight of 8,000, an acid value of 180, and a polydispersity Mw / Mn = 1.9 (Mw: weight average molecular weight, Mn: number average molecular weight). Weighed, 1,800 g of distilled water was added thereto, NaOH necessary for neutralizing the resin was added, and the mixture was stirred and dissolved to prepare an aqueous solution of n-butyl acrylate / methacrylic acid resin. Next, 500 g of a pentaethylenehexamine (PEHA) solution having a concentration of 1/10 of this aqueous solution was dropped. At this time, the resin aqueous solution was vigorously stirred. The dropping mixture prepared as described above was transferred to a Pyrex (registered trademark) evaporating dish, heated at 150 ° C. for 15 hours, evaporated, and then the evaporated dried product was cooled to room temperature. As described above, a polymer in which a polymer chain composed of a copolymer of n-butyl acrylate and methacrylic acid and PEHA were combined was prepared.

次いで、上記で得た蒸発乾燥物(ポリマー)を、pH=9.0に調整したNaOH添加蒸留水中に10%濃度で溶解させ、次いで、アミノフェニル−2−スルホエチル−スルフォン(APSES)の5%水溶液を滴下した。アミノフェニル−2−スルホエチル−スルフォン(APSES)の5%水溶液の投入量は、前記樹脂水溶液の1倍量とし、強力に攪拌しながら、室温に保ち、1時間かけて滴下した。この混合物を18時間から48時間攪拌し、不純物を除去する精製を行った。   Next, the evaporated dry product (polymer) obtained above was dissolved at a concentration of 10% in NaOH-added distilled water adjusted to pH = 9.0, and then 5% of aminophenyl-2-sulfoethyl-sulfone (APSES). An aqueous solution was added dropwise. The input amount of 5% aqueous solution of aminophenyl-2-sulfoethyl-sulfone (APSES) was set to be 1 times the amount of the resin aqueous solution, and the solution was dripped over 1 hour while keeping at room temperature with vigorous stirring. The mixture was stirred for 18 to 48 hours and purified to remove impurities.

以上のようにして、アミノフェニル−2−スルホエチル−スルフォン(APSES)と、PEHAと、n−ブチルアクリレート/メタクリル酸共重合体からなる高分子鎖とが結合してなる末端にアミノフェニル基を有するポリマー(以下、結合ポリマーという)を作成した。   As described above, aminophenyl-2-sulfoethyl-sulfone (APSES), PEHA, and an aminophenyl group at the terminal formed by bonding a polymer chain made of n-butyl acrylate / methacrylic acid copolymer. A polymer (hereinafter referred to as a binding polymer) was prepared.

次いで、上記で得た結合ポリマーを、先に4−アミノ安息香酸によって改質したカーボンブラックに更に連結して改質を行った。即ち、前記のようにして得た4−アミノ安息香酸で改質したカーボンブラック200gと、上記で得た結合ポリマーの5%水溶液1,000gとを反応器に投入し、55℃に保温し、回転数300rpmで20分間攪拌した。この後、25%濃度の亜硝酸ナトリウム30gを15分間滴下し、更に蒸留水100gを加えた。この後、60℃に保温しながら、2時間反応させた。そして更に攪拌しながら、1.0MのNaOHを添加し、pHを10〜11に調整し、その後、脱塩、不純物を除去する精製、更に、粗大粒子除去を行って、2種類の原子団が化学的に結合してなる顔料分散液Aを得た。得られた顔料分散液Aの物性値は、固形分濃度10%、pH=10.2、平均粒子径125nmであった。   Subsequently, the binding polymer obtained above was modified by further linking to carbon black previously modified with 4-aminobenzoic acid. That is, 200 g of carbon black modified with 4-aminobenzoic acid obtained as described above and 1,000 g of a 5% aqueous solution of the binding polymer obtained above were charged into a reactor and kept at 55 ° C., The mixture was stirred for 20 minutes at 300 rpm. Thereafter, 30 g of 25% sodium nitrite was added dropwise for 15 minutes, and 100 g of distilled water was further added. Then, it was made to react for 2 hours, keeping at 60 degreeC. Then, with further stirring, 1.0 M NaOH is added to adjust the pH to 10-11, and then desalting, purification to remove impurities, and coarse particle removal are performed to obtain two types of atomic groups. A pigment dispersion A obtained by chemically bonding was obtained. The physical properties of the obtained pigment dispersion A were a solid content concentration of 10%, pH = 10.2, and an average particle size of 125 nm.

[顔料分散液B]
使用する結合ポリマーの作成にあたり、n−ブチルアクリレート/メタクリル酸共重合体の代わりに、ベンジルメタクリレート/アクリル酸共重合体(重量平均分子量5,000、酸価250、Mw/Mn=1.95)に変更した以外は、顔料分散液Aを作製した方法と同様の処理法を利用して、表面改質カーボンブラックを調製した。該改質カーボンブラックの表面には、4−アミノ安息香酸による改質によって導入された前記した構造を有する原子団(I−1)と、ベンジルメタクリレート/アクリル酸共重合体からなる高分子鎖を含むポリマー(II−2)とが、表面に化学的に結合してなる。得られた顔料分散液Bの物性値は、固形分濃度10%、pH=10.1、平均粒子径128nmであった。
[Pigment dispersion B]
In creating the binding polymer to be used, instead of n-butyl acrylate / methacrylic acid copolymer, benzyl methacrylate / acrylic acid copolymer (weight average molecular weight 5,000, acid value 250, Mw / Mn = 1.95) A surface-modified carbon black was prepared using the same treatment method as that for preparing the pigment dispersion A, except that the content was changed to 1. On the surface of the modified carbon black, an atomic group (I-1) having the structure described above introduced by modification with 4-aminobenzoic acid and a polymer chain composed of a benzyl methacrylate / acrylic acid copolymer are provided. The polymer (II-2) to be contained is chemically bonded to the surface. The physical properties of the obtained pigment dispersion B were a solid content concentration of 10%, pH = 10.1, and an average particle size of 128 nm.

[顔料分散液C]
使用する結合ポリマーの作成にあたり、n−ブチルアクリレート/メタクリル酸共重合体の代わりに、ポリアクリル酸(重量平均分子量10,000、Mw/Mn=2.0)に変更した以外は、顔料分散液Aを作製した方法と同様の処理法を利用して、表面改質カーボンブラックを調製した。該改質カーボンブラックの表面には、4−アミノ安息香酸による改質によって導入された前記した構造を有する原子団(I−1)と、ポリアクリル酸を含む原子団とが表面に化学的に結合してなる。得られた顔料分散液Cの物性値は、固形分濃度10%、pH=10.0、平均粒子径130nmであった。
[Pigment dispersion C]
A pigment dispersion liquid was used except that polyacrylic acid (weight average molecular weight 10,000, Mw / Mn = 2.0) was used instead of n-butyl acrylate / methacrylic acid copolymer in the production of the binding polymer to be used. Surface-modified carbon black was prepared using the same treatment method as that used to prepare A. On the surface of the modified carbon black, the atomic group (I-1) having the structure described above introduced by the modification with 4-aminobenzoic acid and the atomic group containing polyacrylic acid are chemically formed on the surface. Combining. The physical properties of the obtained pigment dispersion C were a solid content concentration of 10%, pH = 10.0, and an average particle size of 130 nm.

[顔料分散液D]
顔料分散液Aの作製において行った前述の4−アミノ安息香酸のみによる改質カーボンブラックを調製し、顔料分散液Dを得た。得られた顔料分散液Dの物性値は、固形分濃度10%、pH=8.5、平均粒子径120nmであった。
[Pigment dispersion D]
A modified carbon black was prepared using only the above-mentioned 4-aminobenzoic acid obtained in the preparation of the pigment dispersion A, and a pigment dispersion D was obtained. The physical properties of the obtained pigment dispersion D were a solid content concentration of 10%, pH = 8.5, and an average particle size of 120 nm.

<インクの調製>
上記で得た顔料分散液Aを含む下記の組成を混合し、よく撹拌した後に、ポアサイズ1.0μmのメンブランフィルターで濾過して本実施例のインクを調製した。
<Preparation of ink>
The following composition containing the pigment dispersion A obtained above was mixed and stirred well, and then filtered through a membrane filter having a pore size of 1.0 μm to prepare an ink of this example.

(実施例1)
・顔料分散液A 40部
・グリセリン 8部
・1,5−ペンタンジオール 5部
・トリメチロールプロパン 6部
・アセチレングリコールEO付加物 0.2部
(商品名;アセチレノールEH、川研ファインケミカ
ル(株)製)
・超純水 40.8部
(Example 1)
-Pigment dispersion A 40 parts-Glycerol 8 parts-1,5-pentanediol 5 parts-Trimethylolpropane 6 parts-Acetylene glycol EO adduct 0.2 parts (trade name; acetylenol EH, Kawaken Fine Chemical Co., Ltd. ) Made)
・ 40.8 parts of ultrapure water

(実施例2)
実施例1において、顔料分散液Aを顔料分散液Bに変更した以外は全く同様の組成でインクを作製し、実施例2のインクとした。
(Example 2)
Ink was produced with the same composition as Example 1 except that Pigment Dispersion A was changed to Pigment Dispersion B, and the ink of Example 2 was obtained.

(比較例1)
実施例1において、顔料分散液Aを顔料分散液Cに変更した以外は全く同様の組成でインクを作製し、比較例1のインクとした。
(Comparative Example 1)
Ink was produced with exactly the same composition except that Pigment Dispersion A was changed to Pigment Dispersion C in Example 1 to obtain an ink of Comparative Example 1.

(比較例2)
実施例1において、顔料分散液Aを顔料分散液Dに変更した以外は全く同様の組成でインクを作製し、比較例2のインクとした。
(Comparative Example 2)
Ink was produced with exactly the same composition except that Pigment Dispersion A was changed to Pigment Dispersion D in Example 1, and the ink of Comparative Example 2 was obtained.

<評価>
上記で得た実施例及び比較例の各インクについて、以下に述べる試験を実施し、下記の基準で評価した。
<Evaluation>
For the inks of the examples and comparative examples obtained above, the tests described below were performed and evaluated according to the following criteria.

[印字汚れ耐擦過性]
インクジェット記録装置(キヤノン製Pixus 850i)に各インクを搭載して、下記の5種類のコピー用普通紙A〜Eにそれぞれ印字を行った。そして、得られた各画像を1日放置した後、印字部分を、シルボン紙に40g/cm2の加重で5回擦り、擦り部分付近の汚れを目視にて観察して、以下の基準で評価した。
(評価基準)
○:全ての紙で汚れが目立たない。
△:一部の紙で汚れが目立つ。
×:全ての紙で汚れが目立つ。
[Print stain scratch resistance]
Each ink was mounted on an ink jet recording apparatus (Pixus 850i manufactured by Canon), and printing was performed on each of the following five types of copy plain papers A to E. Each image obtained was allowed to stand for one day, and then the printed portion was rubbed against Silbon paper 5 times with a load of 40 g / cm 2 , and the stain near the rubbed portion was visually observed and evaluated according to the following criteria. did.
(Evaluation criteria)
○: Dirt is not noticeable on all papers.
Δ: Contamination is noticeable on some paper.
X: Dirt is noticeable on all papers.

(使用した紙の種類)
A:キヤノン製PPC用紙 NSK
B:キヤノン製PPC用紙 NDK
C:ゼロックス製PPC用紙 4024
D:フォックスリバー製PPC用紙 プローバーボンド
E:ノイジドラ製 キヤノン用PPC用紙
(Type of paper used)
A: Canon PPC paper NSK
B: Canon PPC paper NDK
C: Xerox PPC paper 4024
D: Fox River PPC paper Prober Bond E: Neuzidora PPC paper for Canon

[印字汚れ耐マーカー性]
先に使用したと同様のインクジェット記録装置(キヤノン製Pixus 850i)に各インクを搭載して、先に使用したと同様の5種類のコピー用普通紙A〜Eにそれぞれ印字を行った。そして、得られた各画像を1日放置した後、市販の水性蛍光マーカーペン(例えば、ゼブラ製蛍光ペン OPTEX OP−100−Y)を用いて印字部分をマーキングして、マーキング部分の汚れを目視にて観察して、以下の基準で評価した。
(評価基準)
○:全ての紙で汚れが目立たない。
△:一部の紙で汚れが目立つ。
×:全ての紙で汚れが目立つ。
[Print stain marker resistance]
Each ink was mounted on the same ink jet recording apparatus (Pixus 850i manufactured by Canon) as used previously, and printing was performed on the same five types of plain papers A to E as used previously. Then, after leaving the obtained images for one day, the printed part is marked using a commercially available aqueous fluorescent marker pen (for example, a fluorescent pen OPTEX OP-100-Y made by Zebra), and the marking part is visually checked. And evaluated according to the following criteria.
(Evaluation criteria)
○: Dirt is not noticeable on all papers.
Δ: Contamination is noticeable on some paper.
X: Dirt is noticeable on all papers.

Figure 2005350561
Figure 2005350561

インクジェット記録装置ヘッドの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of an inkjet recording device head. 図1のA−B線での切断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AB in FIG. 1. 図1に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view of a head in which the head shown in FIG. インクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of an inkjet recording device. インクカートリッジの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of an ink cartridge. 記録ユニットの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a recording unit. 記録ヘッドの構成の別の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the configuration of the recording head. 4つのインクカートリッジが取り付けられた記録ヘッドの概略説明図。FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a recording head to which four ink cartridges are attached. 4つの記録ヘッドがキャリッジ上に並べられている構成を示す概略斜視図。FIG. 3 is a schematic perspective view showing a configuration in which four recording heads are arranged on a carriage.

符号の説明Explanation of symbols

13:ヘッド
14:ノズル
15:発熱素子基板
16:保護層
17−1、17−2:電極
18:発熱抵抗体層
19:蓄熱層
20:基板
21:インク
22:吐出オリフィス(微細孔)
23:メニスカス
24:インク滴
25:記録媒体
26:マルチノズル
27:ガラス板
28:発熱ヘッド
40:インク袋
42:栓
44:インク吸収体
45:インクカートリッジ
51:給紙部
52:紙送りローラー
53:排紙ローラー
61:ブレード
62:キャップ
63:インク吸収体
64:吐出回復部
65:記録ヘッド
66:キャリッジ
67:ガイド軸
68:モーター
69:ベルト
70:記録ユニット
71:ヘッド部
72:大気連通口
80:インク流路
81:オリフィスプレート
82:振動板
83:圧電素子
84:基板
85:吐出口
86、87、88、89:インクカートリッジ
90:記録ヘッド
91、92、93、94:記録ユニット
13: head 14: nozzle 15: heating element substrate 16: protective layer 17-1, 17-2: electrode 18: heating resistor layer 19: heat storage layer 20: substrate 21: ink 22: ejection orifice (micropore)
23: Meniscus 24: Ink droplet 25: Recording medium 26: Multi-nozzle 27: Glass plate 28: Heat generating head 40: Ink bag 42: Plug 44: Ink absorber 45: Ink cartridge 51: Paper feed unit 52: Paper feed roller 53 : Discharge roller 61: blade 62: cap 63: ink absorber 64: ejection recovery unit 65: recording head 66: carriage 67: guide shaft 68: motor 69: belt 70: recording unit 71: head unit 72: air communication port 80: Ink channel 81: Orifice plate 82: Vibration plate 83: Piezoelectric element 84: Substrate 85: Ejection ports 86, 87, 88, 89: Ink cartridge 90: Recording heads 91, 92, 93, 94: Recording unit

Claims (12)

顔料を含有する顔料インクにおいて、該顔料が、下記の構造式(I)から選ばれる少なくとも1種の原子団(I)及び、少なくとも1つのイオン性を有する親水性モノマーと少なくとも1つの疎水性モノマーとの共重合体である高分子鎖を含む原子団(II)の2種類の原子団を表面に有することを特徴とする顔料インク。
Figure 2005350561
(但し、式中にあるMは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わし、R1は、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表わす。)
In a pigment ink containing a pigment, the pigment comprises at least one atomic group (I) selected from the following structural formula (I), a hydrophilic monomer having at least one ionicity, and at least one hydrophobic monomer. A pigment ink characterized in that it has two kinds of atomic groups (II) including a polymer chain, which is a copolymer thereof, on the surface.
Figure 2005350561
(However, M in the formula represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium, or organic ammonium, and R 1 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a phenyl group or substituent that may have a substituent. Represents a naphthyl group which may have
原子団(II)を構成する高分子鎖の重量平均分子量が、1,000以上30,000以下の範囲にあり、且つ上記高分子鎖の酸価若しくはアミン価が100以上400以下である請求項1に記載の顔料インク。   The weight average molecular weight of the polymer chain constituting the atomic group (II) is in the range of 1,000 or more and 30,000 or less, and the acid value or amine value of the polymer chain is 100 or more and 400 or less. The pigment ink according to 1. 少なくとも1つのイオン性を有する親水性モノマーのイオン性基と、原子団(I)中に有するイオン性基が同じである請求項1に記載の顔料インク。   The pigment ink according to claim 1, wherein the ionic group of the hydrophilic monomer having at least one ionicity is the same as the ionic group in the atomic group (I). 顔料が、カーボンブラックである請求項1乃至3のいずれか1項に記載の顔料インク。   The pigment ink according to any one of claims 1 to 3, wherein the pigment is carbon black. ブラック用、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用インクを有するカラー記録用インクセットにおいて、少なくとも1種のインクが、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクであることを特徴とするインクセット。   The color recording ink set having black, yellow, magenta, and cyan inks, wherein at least one ink is the ink according to any one of claims 1 to 3. set. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクを収容しているインクタンクを備えていることを特徴とするインクカートリッジ。   An ink cartridge comprising an ink tank containing the ink according to any one of claims 1 to 4. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクを収容したインク収容部及び該インクを吐出させるためのヘッド部を備えたことを特徴とする記録ユニット。   A recording unit comprising: an ink containing portion containing the ink according to any one of claims 1 to 4; and a head portion for discharging the ink. 請求項6に記載のインクカートリッジ、インクを吐出させるための記録ヘッド及び該記録ヘッドに該インクカートリッジからインクを供給する手段を備えていることを特徴とする画像記録装置。   7. An image recording apparatus comprising: the ink cartridge according to claim 6; a recording head for discharging ink; and means for supplying ink from the ink cartridge to the recording head. 請求項7に記載の記録ユニットを備えていることを特徴とする画像記録装置。   An image recording apparatus comprising the recording unit according to claim 7. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクを収容したインク収容部及び各々のインク収容部に収容されているインクを各々吐出させるためのヘッド部を備えていることを特徴とする画像記録装置。   5. An image comprising: an ink storage unit storing the ink according to claim 1; and a head unit for discharging each of the ink stored in each ink storage unit. Recording device. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクを収容したインク収容部を備えたインクカートリッジ、各々のインク収容部に収容されているインクを各々吐出させるためのヘッド部及び各々のインクを各々のインクカートリッジから各々のヘッド部に供給するための手段を備えていることを特徴とする画像記録装置。   An ink cartridge including an ink storage portion that stores the ink according to any one of claims 1 to 4, a head portion that discharges ink stored in each ink storage portion, and each ink. An image recording apparatus comprising means for supplying each head part from each ink cartridge. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクを記録媒体表面に向けて飛翔させて記録媒体表面に付着させることにより画像を記録することを特徴とするインクジェット記録方法。   An ink jet recording method comprising: recording an image by causing the ink according to any one of claims 1 to 4 to fly toward the surface of a recording medium and depositing the ink on the surface of the recording medium.
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