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JP2018039932A - Aqueous ink, ink cartridge, and inkjet recording method - Google Patents

Aqueous ink, ink cartridge, and inkjet recording method Download PDF

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JP2018039932A
JP2018039932A JP2016175912A JP2016175912A JP2018039932A JP 2018039932 A JP2018039932 A JP 2018039932A JP 2016175912 A JP2016175912 A JP 2016175912A JP 2016175912 A JP2016175912 A JP 2016175912A JP 2018039932 A JP2018039932 A JP 2018039932A
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Japanese (ja)
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絵里子 川北
Eriko Kawakita
絵里子 川北
聡 竹林
Satoshi Takebayashi
聡 竹林
浩志 柿川
Koji Kakikawa
浩志 柿川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide aqueous ink which can suppress lowering of dischargeability by scorch caused by zirconia, in ink discharged in a thermal method.SOLUTION: Aqueous ink is used for an inkjet recording method which discharges ink from a recording head by action of thermal energy to record images on a recording medium. The aqueous ink contains a zirconium oxide, a pigment, a resin dispersant and resin particles, where a content of the zirconium oxide (in terms of Zr; ppm) is 0.5 ppm or more and 20.0 ppm or less, the pigment is a phthalocyanine pigment and the like, and the resin particles are formed of an acrylic resin, has 50% diameter (D50) based on volume distribution of 10 nm or more and 50 nm or less and has a glass transition temperature of 20°C or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、水性インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法に関する。   The present invention relates to an aqueous ink, an ink cartridge, and an ink jet recording method.

近年、インクジェット記録方法により、銀塩写真やオフセット印刷で実現されているような高精細で高発色性の画像を記録することが可能となっている。インクに用いられる色材としては、染料及び顔料があり、耐ガス性、耐光性、耐水性などの画像の堅牢性の観点から顔料が広く用いられている。   In recent years, it has become possible to record high-definition and color-developing images as realized by silver salt photography and offset printing by the inkjet recording method. As coloring materials used in ink, there are dyes and pigments, and pigments are widely used from the viewpoint of image fastness such as gas resistance, light resistance and water resistance.

また、写真印刷やグラフィックアート印刷などの用途の多様化に伴い、より広い色再現範囲が求められるようになっている。そのため、シアン、マゼンタ、及びイエローの基本3原色のインクに加えて、レッド、グリーン、ブルー、オレンジ、及びバイオレットなどの、基本3原色以外のいわゆる特色インクを追加し、色再現範囲の拡大を図ることが種々検討されている。それに伴い、インクジェット記録方法で用いられる顔料の種類も多様となっている。例えば、従来からシアン顔料として広く用いられてきたフタロシアニン顔料;マゼンタ顔料として広く用いられてきたキナクリドン顔料;イエロー顔料として広く用いられてきたアゾ顔料などがある。さらに、これらの顔料に加えて、ジケトピロロピロール顔料、ジオキサジン顔料、ペリノン顔料、ペリレン顔料、及びアントラキノン顔料などの様々な種類の顔料が用いられるようになってきている。   In addition, with the diversification of applications such as photographic printing and graphic art printing, a wider color reproduction range is required. Therefore, in addition to the basic three primary colors of cyan, magenta, and yellow, so-called special color inks other than the basic three primary colors such as red, green, blue, orange, and violet are added to increase the color reproduction range. Various studies have been conducted. Accordingly, the types of pigments used in the ink jet recording method are also diversified. Examples include phthalocyanine pigments that have been widely used as cyan pigments; quinacridone pigments that have been widely used as magenta pigments; azo pigments that have been widely used as yellow pigments. In addition to these pigments, various types of pigments such as diketopyrrolopyrrole pigments, dioxazine pigments, perinone pigments, perylene pigments, and anthraquinone pigments have been used.

写真印刷やグラフィックアート印刷においては、より高精細かつ光沢性に優れた画像が求められる。このような用途に適用されるインクは、樹脂分散剤により顔料を分散する、いわゆる樹脂分散顔料を含有するものが多い。樹脂分散顔料は、疎水性ユニットにより顔料の粒子表面に物理的に吸着するとともに、親水性ユニットの水和力により、本質的に疎水性である顔料を水性媒体に分散させるものである。疎水性の顔料は樹脂分散剤の作用によりインク中に安定に分散されている。但し、顔料の分散状態が不安定となり、記録ヘッドからのインクの吐出性に影響を及ぼすと、画像ムラなどが生じやすくなる。したがって、インクの吐出性に対する要求も、これまで以上に高いレベルとなっている。特に、記録ヘッドからの累積の吐出回数の増加に伴ってインクの吐出性が変化する場合、各ノズルの累積の吐出回数に応じた吐出性の差に起因する、画像ムラなどが生じる。したがって、ノズルごとに累積の吐出回数が異なっても、インクの吐出性が変化しないことも求められるようになってきている。   In photo printing and graphic art printing, images with higher definition and gloss are required. Many inks used for such applications contain so-called resin-dispersed pigments in which pigments are dispersed by a resin dispersant. The resin-dispersed pigment is physically adsorbed on the particle surface of the pigment by the hydrophobic unit, and disperses the essentially hydrophobic pigment in the aqueous medium by the hydration power of the hydrophilic unit. The hydrophobic pigment is stably dispersed in the ink by the action of the resin dispersant. However, when the dispersion state of the pigment becomes unstable and affects the ink discharge performance from the recording head, image unevenness or the like is likely to occur. Therefore, the demand for ink ejection properties is higher than ever. In particular, when the ink ejection properties change with an increase in the cumulative number of ejections from the recording head, image unevenness due to the difference in ejection properties according to the cumulative number of ejections of each nozzle occurs. Accordingly, it has been demanded that the ink ejection performance does not change even if the cumulative number of ejections is different for each nozzle.

インクジェット用のインクに用いられる樹脂分散顔料の分散方法は、メディア分散方式とメディアレス分散方式の2つに大別される。メディア分散方式はビーズなどのメディアを用いて顔料に物理的な力をかけて分散する方式であり、ボールミルやビーズミルなどを用いる。メディアレス分散方式は液体を利用してせん断応力やキャビテーションなどの力を生じさせ、これを顔料に作用させることによって分散する方式であり、高速ホモジナイザーや高圧分散機などを用いる。   The dispersion method of the resin-dispersed pigment used in the ink for inkjet is roughly divided into two methods, a media dispersion method and a medialess dispersion method. The media dispersion method is a method of applying a physical force to the pigment using a medium such as beads, and uses a ball mill or a bead mill. The medialess dispersion method is a method in which a force such as shear stress or cavitation is generated using a liquid, and the force is applied to a pigment to disperse, and a high-speed homogenizer or a high-pressure disperser is used.

高速ホモジナイザーを用いるメディアレス分散方式では、粒子に与えることができるせん断応力に限界があるため、長時間の撹拌が必要となったり、分散可能な顔料の種類が制限されたりすることがある。また、高圧分散機を用いるメディアレス分散方式では、チャンバー内に目詰まりが生じたり、分散に必要なパス回数が多くなったりするため、分散に時間がかかることが多い。このため、主として生産性及び汎用性の観点から、メディアレス分散方式ではなく、メディア分散方式が広く採用されている。   In the medialess dispersion method using a high-speed homogenizer, there is a limit to the shear stress that can be applied to the particles, and thus stirring for a long time may be required, and the types of pigments that can be dispersed may be limited. Further, in the medialess dispersion method using a high-pressure disperser, clogging occurs in the chamber or the number of passes required for dispersion increases, so that dispersion often takes time. For this reason, mainly from the viewpoint of productivity and versatility, the media distribution method is widely adopted instead of the medialess distribution method.

メディア分散方式で用いられるビーズには、ガラスビーズ、アルミナビーズ、ジルコニアビーズなどがある。これらのうち、顔料に対してより強い力を与えられる点から、密度の高いビーズであるジルコニアビーズが幅広く用いられている。しかし、ジルコニアビーズを用いて分散された顔料を用いて調製したインクには、ビーズの摩耗などによってジルコニアが混入することが知られている。但し、ジルコニアが混入したとしても、水性インク中のジルコニアの含有量は、ジルコニウム(Zr)換算で高くても数十ppmというようなかなり少ないレベルに制御される。しかし、この程度の含有量であったとしても、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出させるサーマル方式の場合、熱エネルギーを付与するためのヒーター上にジルコニアなどを含むコゲが堆積することがある。   Examples of beads used in the media dispersion method include glass beads, alumina beads, and zirconia beads. Among these, zirconia beads, which are high-density beads, are widely used because they can give a stronger force to the pigment. However, it is known that zirconia is mixed into an ink prepared using a pigment dispersed using zirconia beads due to wear of the beads. However, even if zirconia is mixed, the content of zirconia in the water-based ink is controlled to a considerably low level such as several tens of ppm at the highest in terms of zirconium (Zr). However, even with such a content, in the case of the thermal method in which ink is ejected from the recording head by the action of thermal energy, kog containing zirconia or the like may be deposited on the heater for applying thermal energy. is there.

ヒーター上にコゲが堆積するとインクに付与される熱エネルギーが減少するため、吐出性が低下する。これにより、上記のノズルの累積の吐出回数に応じた吐出性の変化が引き起こされる。すなわち、累積の吐出回数が少ないノズルは吐出性が良好であるが、累積の吐出回数が多いノズルは吐出性が劣る状態となり、この違いが画像ムラなどにつながることになる。なお、ピエゾ素子の変形によりインクを吐出させる、いわゆるピエゾ方式の場合にはコゲが生じないため、コゲに起因する吐出性の変化や画像ムラなどの課題は生じない。   When kogation accumulates on the heater, the thermal energy imparted to the ink is reduced, and the discharge performance is reduced. This causes a change in ejection performance according to the cumulative ejection number of the nozzles. That is, a nozzle with a small cumulative number of ejections has good ejection properties, but a nozzle with a large cumulative number of ejections has poor ejection properties, and this difference leads to image unevenness. In the case of a so-called piezo method in which ink is ejected by deformation of a piezo element, kogation does not occur, and thus problems such as change in ejection property and image unevenness due to kogage do not occur.

ヒーター上のコゲを抑制すべく、例えば、ジルコニウムなどの特定の金属、金属イオン、及び金属酸化物の合計含有量を、金属換算で30ppm以下としたインクが提案されている(特許文献1)。また、吐出性を向上させるべく、例えば、平均粒径の小さいウレタン樹脂のエマルジョンを使用したブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローのインクセットが提案されている(特許文献2)。   In order to suppress kogation on the heater, for example, an ink has been proposed in which the total content of a specific metal such as zirconium, a metal ion, and a metal oxide is 30 ppm or less in terms of metal (Patent Document 1). In order to improve the ejection properties, for example, a black, cyan, magenta, and yellow ink set using a urethane resin emulsion having a small average particle diameter has been proposed (Patent Document 2).

特開2001−187851号公報JP 2001-187851 A 特開2012−188609号公報JP 2012-188609 A

本発明者らの検討の結果、特許文献1で提案された技術では、顔料としてカーボンブラックを用いた場合には効果は得られるが、特定の有機顔料を用いた場合には効果が得られないことがわかった。また、特許文献2で提案されたインクセットでは、ドット抜けや飛行曲がりは生じないものの、累積の吐出回数に応じた吐出性の変化が生ずることがわかった。   As a result of the study by the present inventors, the technique proposed in Patent Document 1 can provide an effect when carbon black is used as a pigment, but cannot be obtained when a specific organic pigment is used. I understood it. In addition, it has been found that the ink set proposed in Patent Document 2 causes a change in ejection performance according to the cumulative number of ejections, although no dot omission or flying curve occurs.

したがって、本発明の目的は、サーマル方式で吐出されるインクにおいて、ジルコニアに起因するコゲによる吐出性の低下を抑制することができるインクを提供することにある。また、本発明の目的は、前記インクを用いたインクカートリッジ、及びインクジェット記録方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink that can suppress a decrease in dischargeability due to kogation caused by zirconia in ink discharged by a thermal method. Another object of the present invention is to provide an ink cartridge and an ink jet recording method using the ink.

上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明によれば、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法に用いる水性インクであって、酸化ジルコニウム、顔料、前記顔料を分散するための樹脂分散剤、及び樹脂粒子を含有し、前記酸化ジルコニウムのジルコニウム換算の含有量(ppm)が、インク全質量を基準として、0.5ppm以上20.0ppm以下であり、前記顔料が、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ジオキサジン顔料、ペリノン顔料、ペリレン顔料、及びアントラキノン顔料からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、前記樹脂粒子は、アクリル樹脂により形成されているとともに、体積分布基準の50%粒径(D50)が10nm以上50nm以下であり、かつ、ガラス転移温度が20℃以下であることを特徴とする水性インクが提供される。   The above object is achieved by the present invention described below. That is, according to the present invention, a water-based ink used in an ink jet recording method for recording an image on a recording medium by ejecting ink from a recording head by the action of thermal energy, in which zirconium oxide, a pigment, and the pigment are dispersed. The zirconium-based content (ppm) of the zirconium oxide is 0.5 ppm or more and 20.0 ppm or less based on the total mass of the ink, and the pigment is a phthalocyanine pigment. Quinacridone pigment, diketopyrrolopyrrole pigment, dioxazine pigment, perinone pigment, perylene pigment, and anthraquinone pigment are at least one selected from the group consisting of an acrylic resin and a volume distribution. Standard 50% particle size (D50) is 10 nm or more and 50 n Less and, and an aqueous ink, wherein the glass transition temperature of 20 ° C. or less is provided.

本発明によれば、サーマル方式で吐出されるインクにおいて、ジルコニアに起因するコゲによる吐出性の低下を抑制することができるインクを提供することができる。また、本発明によれば、前記インクを用いたインクカートリッジ、及びインクジェット記録方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ink which can suppress the fall of the discharge property by the kog caused by a zirconia can be provided in the ink discharged by a thermal system. In addition, according to the present invention, it is possible to provide an ink cartridge and an ink jet recording method using the ink.

本発明のインクカートリッジの一実施形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically one Embodiment of the ink cartridge of this invention. 本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置の一例を模式的に示す図であり、(a)はインクジェット記録装置の主要部の斜視図、(b)はヘッドカートリッジの斜視図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of an ink jet recording apparatus used in the ink jet recording method of the present invention, in which (a) is a perspective view of a main part of the ink jet recording apparatus, and (b) is a perspective view of a head cartridge.

以下に、好ましい実施の形態を挙げて、さらに本発明を詳細に説明する。なお、本発明においては、化合物が塩である場合は、インク中では塩はイオンに解離して存在しているが、便宜上、「塩を含有する」と表現する。また、インクジェット用の水性インクのことを、単に「インク」と記載することがある。また、物性値は、特に断りのない限り、常温(25℃)における値とする。樹脂粒子の粒径は、動的光散乱法により測定した体積基準の値である。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. In the present invention, when the compound is a salt, the salt is dissociated into ions in the ink, but is expressed as “contains a salt” for convenience. In addition, water-based ink for inkjet may be simply referred to as “ink”. Further, the physical property values are values at normal temperature (25 ° C.) unless otherwise specified. The particle size of the resin particles is a volume-based value measured by a dynamic light scattering method.

本発明者らは、特定の顔料(フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ジオキサジン顔料、ペリノン顔料、ペリレン顔料、及びアントラキノン顔料)を色材として含有するインクについて検討した。その結果、上記特定の顔料は、インクに混入する酸化ジルコニウムの含有量が、ジルコニウム濃度換算で0.5ppm以上であると、吐出のための熱エネルギーが付与された際に、酸化ジルコニウムの作用によって分散状態が不安定になることがわかった。分散状態が不安定化した上記顔料の粒子はヒーター上にコゲとして堆積しやすいため、コゲにより吐出性が低下する。上記特定の顔料及び所定量の酸化ジルコニウムを含有するインクを、サーマル方式の記録ヘッドから吐出する場合において、コゲによって吐出性が低下する理由は以下のように考えられる。   The present inventors examined an ink containing a specific pigment (phthalocyanine pigment, quinacridone pigment, diketopyrrolopyrrole pigment, dioxazine pigment, perinone pigment, perylene pigment, and anthraquinone pigment) as a coloring material. As a result, when the content of zirconium oxide mixed in the ink is 0.5 ppm or more in terms of zirconium concentration, the specific pigment is affected by the action of zirconium oxide when thermal energy for ejection is applied. It was found that the dispersion state became unstable. Since the pigment particles in which the dispersion state is unstable are easily deposited as kogation on the heater, the jettability is reduced by kogation. The reason why the discharge performance is lowered by kogation when the ink containing the specific pigment and the predetermined amount of zirconium oxide is discharged from the thermal recording head is considered as follows.

上記特定の顔料は、その分子構造中にN−H結合やC=O結合などの極性基を有するため、顔料の粒子表面には高親水性の部位が存在している。高親水性の部位は、樹脂分散剤の疎水性部分と相互作用しにくいため、樹脂分散剤への吸着力が弱いだけでなく、親水性である酸化ジルコニウムを引き寄せやすい。吐出のためのエネルギーがインクに付与されると、特定の顔料における高親水性の部位からは樹脂分散剤が脱離しやすくなるとともに、親水性である酸化ジルコニウムの存在により、樹脂分散剤の吸着が妨げられやすくなる。そして、本来、樹脂分散剤が吸着することで安定化されるはずの顔料の粒子表面に樹脂分散剤が吸着できなくなると、表面エネルギー的に不安定な状況となる。ここで、上記特定の顔料は、その構造中に複数の芳香環が連なった構造を有するため、顔料の粒子表面にはπ電子が多く存在する。このπ電子により顔料の粒子間で強い相互作用が生じ、顔料の分散状態が不安定になる。このようにして表面エネルギー的に不安定な状態となった顔料がヒーター上にコゲとして堆積することで、インクの吐出性が低下したと考えられる。さらに、ノズルからの累積の吐出回数が多いほどコゲの堆積量も多くなるため、吐出性はさらに低下しやすくなる。このようにして、複数のノズル間で累積の吐出回数が異なる場合、吐出性の劣化のレベルも異なり、この違いが画像ムラとして認識されると考えられる。   Since the specific pigment has a polar group such as an N—H bond or a C═O bond in its molecular structure, a highly hydrophilic portion exists on the pigment particle surface. Since the highly hydrophilic portion hardly interacts with the hydrophobic portion of the resin dispersant, not only the adsorption force to the resin dispersant is weak, but also hydrophilic zirconium oxide is easily attracted. When energy for ejection is applied to the ink, the resin dispersant is easily detached from the highly hydrophilic portion of the specific pigment, and the adsorption of the resin dispersant is caused by the presence of hydrophilic zirconium oxide. It becomes easy to be disturbed. If the resin dispersant cannot be adsorbed on the surface of the pigment particles that should be stabilized by the adsorption of the resin dispersant, the surface energy becomes unstable. Here, since the specific pigment has a structure in which a plurality of aromatic rings are connected in the structure, there are many π electrons on the particle surface of the pigment. The π electrons cause a strong interaction between the pigment particles, and the dispersion state of the pigment becomes unstable. Thus, it is considered that the ink dischargeability is reduced by depositing the pigment that has become unstable in terms of surface energy as a kogation on the heater. In addition, as the cumulative number of ejections from the nozzles increases, the amount of accumulated kogation increases, and the ejection performance is more likely to deteriorate. In this way, when the cumulative number of ejections is different among a plurality of nozzles, the level of degradation of ejection properties is also different, and this difference is considered to be recognized as image unevenness.

本発明者らは、上記特定の顔料を用いたインクの吐出性を確保する手法について種々検討した。その結果、特定の樹脂粒子をインクに含有させることで、ヒーター上のコゲの堆積を抑制することができ、吐出性の低下が回避されることを見出した。特定の樹脂粒子が効果的である理由について、本発明者らは以下のように推測している。ヒーター付近において吐出時の熱エネルギーが付与された特定の樹脂粒子は、分散状態がやや不安定化してヒーター上に付着する。さらに、分散状態がやや不安定化した樹脂粒子は、ヒーター表面から脱離しやすく、付着と脱離の平衡状態になっている。そして、樹脂粒子上に顔料のコゲが堆積しても、コゲは樹脂粒子と一緒にヒーター表面から脱離する。これにより、ヒーター上のコゲの堆積を抑制することができる。すなわち、特定の樹脂粒子は、ヒーター表面に保護層を形成し、コゲの堆積からヒーターを保護する役割を有している。したがって、ノズルごとの累積の吐出回数によらず、安定した吐出性を得ることができると考えられる。   The inventors of the present invention have made various studies on techniques for ensuring the ink discharge performance using the specific pigment. As a result, it has been found that by containing specific resin particles in the ink, the accumulation of kogation on the heater can be suppressed, and a decrease in ejection performance can be avoided. The present inventors presume the reason why the specific resin particles are effective as follows. The specific resin particles to which the thermal energy at the time of discharge is applied in the vicinity of the heater are slightly destabilized and adhere to the heater. Furthermore, the resin particles in which the dispersion state is slightly destabilized are easily detached from the heater surface and are in an equilibrium state of adhesion and desorption. Then, even if pigment kogation is deposited on the resin particles, the kogation is detached from the heater surface together with the resin particles. Thereby, accumulation of kogation on the heater can be suppressed. That is, the specific resin particles have a role of forming a protective layer on the heater surface and protecting the heater from kogation deposition. Therefore, it is considered that stable discharge performance can be obtained regardless of the cumulative number of discharges for each nozzle.

また、本発明者らの検討の結果、「ジルコニアに起因して生じたコゲによるインクの吐出性の低下」という技術課題は、カーボンブラックやアゾ顔料などの色材を含有するインクについては生じないことが判明した。カーボンブラックは疎水性が非常に高い顔料であるため、樹脂分散剤が脱離しにくいとともに、樹脂分散剤の顔料への吸着が親水性の酸化ジルコニウムによって妨げられることもない。このため、カーボンブラックを色材として含有するインクの場合、コゲにつながるような顔料の分散状態の不安定化が生じにくい。また、アゾ顔料の粒子表面には高親水性の部位は存在するが、その他の構造に起因して、顔料の粒子間での相互作用が生じにくい。また、酸化ジルコニウムも付着しにくいため、コゲにつながるような顔料の分散状態の不安定化が生じにくい。以上のような理由から、「ジルコニアに起因して生じたコゲによるインクの吐出性の低下」は、特定の顔料を色材として含有するインクに特有の技術課題であると考えられる。   Further, as a result of the study by the present inventors, the technical problem of “decrease in ink discharge performance due to koge caused by zirconia” does not occur for inks containing color materials such as carbon black and azo pigments. It has been found. Since carbon black is a pigment having very high hydrophobicity, the resin dispersant is not easily detached, and adsorption of the resin dispersant to the pigment is not hindered by hydrophilic zirconium oxide. For this reason, in the case of an ink containing carbon black as a color material, the dispersion state of the pigment leading to kogation hardly occurs. Further, although a highly hydrophilic site exists on the surface of the azo pigment particles, the interaction between the pigment particles hardly occurs due to other structures. Further, since zirconium oxide is also difficult to adhere, the dispersion state of the pigment leading to kogation is unlikely to occur. For the above reasons, “decrease in ink discharge due to kog caused by zirconia” is considered to be a technical problem peculiar to ink containing a specific pigment as a colorant.

<インク>
本発明の水性インクは、熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法に用いる水性インクであり、酸化ジルコニウム、顔料、顔料を分散するための樹脂分散剤、及び樹脂粒子を含有する。以下、本発明のインクを構成する成分やインクの物性などについて詳細に説明する。なお、本発明はその要旨を超えない限り、以下の記載によって限定されるものではない。
<Ink>
The water-based ink of the present invention is a water-based ink used in an ink jet recording method for recording an image on a recording medium by ejecting ink from a recording head by the action of thermal energy, and is a resin dispersion for dispersing zirconium oxide, pigment, and pigment. Containing an agent and resin particles. Hereinafter, the components constituting the ink of the present invention and the physical properties of the ink will be described in detail. In addition, this invention is not limited by the following description, unless the summary is exceeded.

(酸化ジルコニウム)
本発明のインクは、酸化ジルコニウムを含有する。酸化ジルコニウムは、顔料の分散工程などの、インクの製造工程におけるコンタミネーションに由来して非意図的に混入される。酸化ジルコニウムは、通常、インク中では微小な固体状の結晶として存在する。その結晶中に、例えばイットリウムなどの他の元素を含んでいてもよい。インクが酸化ジルコニウムを含有することは、例えば、以下のようにして確認できる。まず、熱エネルギーを利用して記録ヘッドからインクを吐出させて、記録ヘッドのヒーター部分にコゲを堆積させる。次いで、X線電子分光法(XPS)、エネルギー分散型X線分光法(EDS)、電子エネルギー損失分光法(EELS)などの手法により、堆積したコゲの構成成分を分析する。なお、樹脂分散剤により分散された顔料以外の水性インクの構成材料に由来して、酸化ジルコニウムなどのジルコニウム化合物がインクに混入することはほとんどないと言える。例えば、水や水溶性有機溶剤などの構成材料に由来して、ごく微量のジルコニウム化合物の混入があったとしても、その含有量は分析可能なレベルを下回っている。このため、簡易的には、誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)により、インク中にジルコニウムが存在することが確認できれば、インク中に酸化ジルコニウムが存在すると推定することができる。同様の理由から、ICP−OESにより測定したインク中のジルコニウムの含有量(ppm)は、酸化ジルコニウムに由来するものであると推定することができる。
(Zirconium oxide)
The ink of the present invention contains zirconium oxide. Zirconium oxide is unintentionally mixed due to contamination in the ink production process, such as a pigment dispersion process. Zirconium oxide usually exists as fine solid crystals in the ink. The element may contain other elements such as yttrium. Whether the ink contains zirconium oxide can be confirmed, for example, as follows. First, ink is ejected from the recording head using thermal energy to deposit kogation on the heater portion of the recording head. Next, the constituent components of the deposited koge are analyzed by a technique such as X-ray electron spectroscopy (XPS), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), or electron energy loss spectroscopy (EELS). It can be said that zirconium compounds such as zirconium oxide are hardly mixed into the ink due to the constituent material of the aqueous ink other than the pigment dispersed by the resin dispersant. For example, even if a very small amount of a zirconium compound is mixed due to a constituent material such as water or a water-soluble organic solvent, the content is below a level that can be analyzed. For this reason, if it can be confirmed that zirconium is present in the ink by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES), it can be estimated that zirconium oxide is present in the ink. For the same reason, it can be estimated that the zirconium content (ppm) in the ink measured by ICP-OES is derived from zirconium oxide.

酸化ジルコニウムのジルコニウム換算の含有量は、誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)によるジルコニウム濃度の測定から、求めることができる。インク中の酸化ジルコニウムのジルコニウム換算の含有量(ppm)は、インク全質量を基準として、0.5ppm以上20.0ppm以下である。ジルコニウムの含有量が0.5ppm未満であると、コゲによる吐出性の低下が生じないため、ノズルごとの累積の吐出回数に応じた吐出性の変化が生じない。一方、ジルコニウムの含有量が20.0ppm超であると、ジルコニウムの含有量が多すぎるため、樹脂粒子をどのように選択して含有させたとしても、吐出性の低下を抑制できない。   The zirconium equivalent content of zirconium oxide can be determined from the measurement of the zirconium concentration by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The zirconium conversion content (ppm) of zirconium oxide in the ink is 0.5 ppm or more and 20.0 ppm or less based on the total mass of the ink. When the zirconium content is less than 0.5 ppm, the discharge performance does not deteriorate due to kogation, so that the discharge performance does not change according to the cumulative number of discharges for each nozzle. On the other hand, if the zirconium content is more than 20.0 ppm, the zirconium content is too high, so that no matter how the resin particles are selected and contained, the dischargeability cannot be suppressed.

(顔料)
本発明のインクに含有される顔料は、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ジオキサジン顔料、ペリノン顔料、ペリレン顔料、及びアントラキノン顔料からなる群より選ばれる少なくとも1種である。フタロシアニン顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン58などを挙げることができる。キナクリドン顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントレッド202とC.I.ピグメントバイオレット19との組み合わせなどの固溶体などを挙げることができる。ジケトピロロピロール顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド272、C.I.ピグメントオレンジ71などを挙げることができる。ジオキサジン顔料としては、例えば、C.I.ピグメントバイオレット23などを挙げることができる。ペリノン顔料としては、例えば、C.I.ピグメントオレンジ43などを挙げることができる。ペリレン顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド149などを挙げることができる。アントラキノン顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド177などを挙げることができる。これらの顔料は、1種のみを用いても、複数種を組み合わせて用いてもよい。さらに、上記の顔料と、上記の顔料以外の顔料とを組み合わせて用いてもよい。
(Pigment)
The pigment contained in the ink of the present invention is at least one selected from the group consisting of phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, dioxazine pigments, perinone pigments, perylene pigments, and anthraquinone pigments. Examples of the phthalocyanine pigment include C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 6, C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. And CI Pigment Green 58. Examples of quinacridone pigments include C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 202, C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Pigment red 202 and C.I. I. A solid solution such as a combination with Pigment Violet 19 can be used. Examples of the diketopyrrolopyrrole pigment include C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment red 255, C.I. I. Pigment red 264, C.I. I. Pigment red 272, C.I. I. And CI Pigment Orange 71. Examples of the dioxazine pigment include C.I. I. And CI Pigment Violet 23. Examples of perinone pigments include C.I. I. And CI Pigment Orange 43. Examples of perylene pigments include C.I. I. And CI Pigment Red 149. Examples of anthraquinone pigments include C.I. I. And CI Pigment Red 177. These pigments may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, you may use combining said pigment and pigments other than said pigment.

インク中の顔料の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.20質量%以上10.00質量%以下であることが好ましい。顔料の含有量が0.20質量%未満であると、画像の発色性が低下する場合がある。一方、顔料の含有量が10.00質量%超であると、インクの粘度が過度に上昇して、吐出不良が生じる場合がある。   The content (% by mass) of the pigment in the ink is preferably 0.20% by mass or more and 10.00% by mass or less based on the total mass of the ink. If the pigment content is less than 0.20% by mass, the color developability of the image may be lowered. On the other hand, if the pigment content is more than 10.00% by mass, the viscosity of the ink may increase excessively, resulting in ejection failure.

インク中の顔料の体積分布基準の50%粒径(D50)は、10nm以上300nm以下であることが好ましく、20nm以上200nm以下であることがさらに好ましい。顔料のD50は、例えば、動的光散乱方式の粒径測定装置を使用して測定することができる。   The 50% particle diameter (D50) based on the volume distribution of the pigment in the ink is preferably 10 nm or more and 300 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 200 nm or less. The D50 of the pigment can be measured, for example, using a dynamic light scattering type particle size measuring apparatus.

(樹脂分散剤)
本発明のインクは、インク中に顔料を分散するための樹脂分散剤を含有する。すなわち、本発明のインクに色材として用いる顔料は、樹脂分散剤によってインク中に分散させる分散方式の樹脂分散顔料である。樹脂分散顔料を色材として含有させることで、高い光沢性が付与された画像を記録することができる。樹脂分散剤は、通常、アニオン性基を持ったユニット(親水性ユニット)と、アニオン性基を持たないユニット(疎水性ユニット)とを有する。親水性ユニットは、水性媒体への親和性を担保するためのユニットである。疎水性ユニットは、顔料の粒子表面に疎水性相互作用により吸着するためのユニットである。樹脂分散剤によってインク中に分散させる方式の顔料としては、例えば、顔料の粒子表面に樹脂分散剤を物理的に吸着させて分散させたものや、マイクロカプセル顔料などを挙げることができる。マイクロカプセル顔料は、顔料の粒子表面を樹脂分散剤で被覆してインク中に分散させたものである。
(Resin dispersant)
The ink of the present invention contains a resin dispersant for dispersing a pigment in the ink. That is, the pigment used as the color material in the ink of the present invention is a dispersion-type resin dispersed pigment that is dispersed in the ink by a resin dispersant. By including the resin dispersed pigment as a color material, an image with high glossiness can be recorded. The resin dispersant usually has a unit having an anionic group (hydrophilic unit) and a unit having no anionic group (hydrophobic unit). The hydrophilic unit is a unit for ensuring affinity for an aqueous medium. The hydrophobic unit is a unit for adsorbing on the pigment particle surface by hydrophobic interaction. Examples of the pigment that is dispersed in the ink by the resin dispersant include those obtained by physically adsorbing and dispersing the resin dispersant on the particle surface of the pigment, and microcapsule pigments. The microcapsule pigment is one in which the particle surface of the pigment is coated with a resin dispersant and dispersed in ink.

樹脂分散剤としては、水溶性樹脂を用いることが好ましい。本発明における「水溶性樹脂」とは、水性媒体に溶解し、粒子径を有する粒子を形成しない状態で水性媒体中に存在しうる樹脂を意味する。樹脂分散剤が水分散性(水不溶性)であると、インクの保存安定性がやや低下しやすくなる場合がある。   It is preferable to use a water-soluble resin as the resin dispersant. The “water-soluble resin” in the present invention means a resin that can be dissolved in an aqueous medium and exist in the aqueous medium without forming particles having a particle size. If the resin dispersant is water-dispersible (water-insoluble), the storage stability of the ink may be slightly reduced.

樹脂分散剤として用いる樹脂が水溶性であるか否かについては、以下に示す方法にしたがって判断することができる。まず、酸価相当のアルカリ(水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど)により中和された樹脂を含む液体(樹脂固形分:10質量%)を用意する。次いで、用意した液体を純水で10倍(体積基準)に希釈して試料溶液を調製する。そして、試料溶液中の樹脂の粒子径を動的光散乱法により測定した場合に、粒子径を有する粒子が測定されない場合に、その樹脂は水溶性であると判断することができる。この際の測定条件は、例えば、以下のようにすることができる。
[測定条件]
SetZero:30秒
測定回数:3回
測定時間:180秒
Whether or not the resin used as the resin dispersant is water-soluble can be determined according to the following method. First, a liquid (resin solid content: 10% by mass) containing a resin neutralized with an alkali corresponding to an acid value (sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.) is prepared. Next, the prepared liquid is diluted 10 times (volume basis) with pure water to prepare a sample solution. And when the particle diameter of resin in a sample solution is measured by a dynamic light scattering method, when the particle | grains which have a particle diameter are not measured, it can be judged that the resin is water-soluble. The measurement conditions at this time can be as follows, for example.
[Measurement condition]
SetZero: 30 seconds Number of measurements: 3 times Measurement time: 180 seconds

粒度分布測定装置としては、動的光散乱法による粒度分析計(例えば、商品名「UPA−EX150」、日機装製)などを使用することができる。勿論、使用する粒度分布測定装置や測定条件などは上記に限られるものではない。   As the particle size distribution measuring apparatus, a particle size analyzer (for example, trade name “UPA-EX150”, manufactured by Nikkiso) using a dynamic light scattering method can be used. Of course, the particle size distribution measuring apparatus and measurement conditions to be used are not limited to the above.

なかでも、樹脂分散剤としては、アニオン性基を持ったユニット(親水性ユニット)及びアニオン性基を持たないユニット(疎水性ユニット)を有する(メタ)アクリル系樹脂を用いることが好ましい。なお、以下の記載における「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び「メタクリル」、また、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」を意味する。   Among these, as the resin dispersant, it is preferable to use a (meth) acrylic resin having a unit having an anionic group (hydrophilic unit) and a unit having no anionic group (hydrophobic unit). In the following description, “(meth) acryl” means “acryl” and “methacryl”, and “(meth) acrylate” means “acrylate” and “methacrylate”.

アニオン性基を持ったユニット(親水性ユニット)は、例えば、アニオン性基を持ったモノマーを重合することで形成することができる。アニオン性基を持ったモノマーの具体例としては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボキシ基を有するモノマー、これらのモノマーの無水物や塩などを挙げることができる。アニオン性基を持ったモノマーの塩を構成するカチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、有機アンモニウムなどのイオンを挙げることができる。   The unit having an anionic group (hydrophilic unit) can be formed, for example, by polymerizing a monomer having an anionic group. Specific examples of the monomer having an anionic group include monomers having a carboxy group such as (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid and fumaric acid, and anhydrides and salts of these monomers. Examples of the cation constituting the monomer salt having an anionic group include ions such as lithium, sodium, potassium, ammonium, and organic ammonium.

アニオン性基を持たないユニット(疎水性ユニット)は、例えば、アニオン性基を有しないモノマーを重合することで形成することができる。アニオン性基を持たないモノマーの具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、1−ビニルイミダゾールなどの芳香環を有するモノマー;エチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(n−、iso−、t−)ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートなどの脂肪族基を有するモノマーなどを挙げることができる。   The unit having no anionic group (hydrophobic unit) can be formed, for example, by polymerizing a monomer having no anionic group. Specific examples of the monomer having no anionic group include monomers having an aromatic ring such as styrene, α-methylstyrene, benzyl (meth) acrylate, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, 1-vinylimidazole; Monomers having an aliphatic group such as (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meth) acrylate, (n-, iso-, t-) butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate And so on.

本発明のインクは、樹脂分散剤及び樹脂粒子、の2種の樹脂を含有する。インクに含まれるいずれの樹脂が顔料を分散させている樹脂であるかについては、以下に示す方法で判断することができる。インクを濃縮又は希釈して全固形分の含有量が10質量%程度になるように調製した液体を、12,000rpmで1時間遠心分離する。これにより、水溶性有機溶剤や分散に寄与しない樹脂などが含まれる液層と、顔料を含む沈降成分とを分離し、沈降成分を回収する。そして、回収した沈降成分に含まれている樹脂が、顔料を分散させている樹脂であると判断することができる。すなわち、沈降成分に主成分として含まれている樹脂が、顔料の分散に寄与する樹脂(樹脂分散剤)である。一方、液層に主成分として含まれている樹脂は、顔料の分散に寄与しない樹脂である。   The ink of the present invention contains two types of resins, a resin dispersant and resin particles. Which resin contained in the ink is a resin in which a pigment is dispersed can be determined by the following method. A liquid prepared by concentrating or diluting the ink to have a total solid content of about 10% by mass is centrifuged at 12,000 rpm for 1 hour. Thereby, the liquid layer containing a water-soluble organic solvent or a resin that does not contribute to dispersion is separated from the precipitated component containing the pigment, and the precipitated component is recovered. And it can be judged that resin contained in the collect | recovered sedimentation component is resin which has disperse | distributed a pigment. That is, the resin contained as a main component in the sedimentation component is a resin (resin dispersant) that contributes to the dispersion of the pigment. On the other hand, the resin contained as a main component in the liquid layer is a resin that does not contribute to the dispersion of the pigment.

(樹脂粒子)
本発明のインクは、特定の樹脂粒子を含有する。樹脂粒子の体積分布基準の50%粒径(D50)は、10nm以上50nm以下である。樹脂粒子のD50が10nm未満であると、樹脂粒子同士が凝集しやすくなり、ヒーター上に保護層が形成されにくくなるため、インクの吐出性を向上させる効果が得られなくなる。一方、樹脂粒子のD50が50nm超であると、樹脂粒子がヒーター上に付着しにくくなり、インクの吐出性を向上させる効果が得られなくなる。
(Resin particles)
The ink of the present invention contains specific resin particles. The volume distribution standard 50% particle diameter (D50) of the resin particles is 10 nm or more and 50 nm or less. If the D50 of the resin particles is less than 10 nm, the resin particles are likely to aggregate with each other, and it becomes difficult to form a protective layer on the heater, so that the effect of improving the ink ejection property cannot be obtained. On the other hand, if the D50 of the resin particles is more than 50 nm, the resin particles are less likely to adhere to the heater, and the effect of improving the ink ejection properties cannot be obtained.

樹脂粒子の体積分布基準の90%粒径(D90)と、顔料の体積分布基準の50%粒径(D50)とは、下記式(1)の関係を満たすことが好ましい。すなわち、樹脂粒子のD90(nm)は、顔料のD50(nm)以下であることが好ましい。下記式(1)の関係を満たすと、樹脂粒子が脱離してヒーター上に生ずる隙間に顔料が入り込みにくくなるため、インクの吐出性をさらに向上させることができる。
樹脂粒子のD90≦顔料のD50 ・・・(1)
It is preferable that the 90% particle size (D90) based on the volume distribution of the resin particles and the 50% particle size (D50) based on the volume distribution of the pigment satisfy the relationship of the following formula (1). That is, it is preferable that D90 (nm) of the resin particles is not more than D50 (nm) of the pigment. When the relationship of the following formula (1) is satisfied, it becomes difficult for the pigment to enter the gap generated on the heater due to the separation of the resin particles, so that the ink discharge performance can be further improved.
Resin particle D90 ≦ pigment D50 (1)

本発明のインクに含有させる樹脂粒子は、アクリル樹脂により形成されている。アクリル樹脂以外の、例えばウレタン樹脂で形成された樹脂粒子は凝集性が高いため、ヒーター上に付着すると脱離しにくく、吐出性を向上させる効果を得ることができない。   The resin particles contained in the ink of the present invention are formed of an acrylic resin. Resin particles formed of, for example, a urethane resin other than an acrylic resin have high agglomeration properties. Therefore, if they adhere to the heater, they are unlikely to be detached, and the effect of improving ejection properties cannot be obtained.

樹脂粒子のガラス転移温度は、20℃以下である。一般的な使用環境におけるノズル内の温度は、20℃前後であると考えられる。このため、樹脂粒子のガラス転移温度が20℃超であると、ガラス状態となった樹脂粒子の存在比率が多くなってしまい、ヒーター上に樹脂粒子が付着しにくくなって吐出性を向上させる効果を得ることができない。樹脂粒子のガラス転移温度Tg(℃)は、示差走査熱量計を用い、JIS K 6240:2011にしたがって測定することができる。この際、例えば、乾燥させた樹脂粒子を測定試料として用い、室温(25℃)から200℃まで、10℃/分の速度で昇温させてガラス転移温度を測定することができる。   The glass transition temperature of the resin particles is 20 ° C. or less. The temperature in the nozzle in a general use environment is considered to be around 20 ° C. For this reason, if the glass transition temperature of the resin particles is more than 20 ° C., the ratio of the resin particles in a glass state is increased, and the resin particles are less likely to adhere to the heater, thereby improving the discharge property. Can't get. The glass transition temperature Tg (° C.) of the resin particles can be measured according to JIS K 6240: 2011 using a differential scanning calorimeter. At this time, for example, using the dried resin particles as a measurement sample, the glass transition temperature can be measured by increasing the temperature from room temperature (25 ° C.) to 200 ° C. at a rate of 10 ° C./min.

樹脂粒子の酸価は、120mgKOH/g以上180mgKOH/g以下であることが好ましい。樹脂粒子の酸価が120mgKOH/g未満であると、水溶性が低下して分散状態が不安定化しやすくなり、ヒーター上に一度付着すると脱離しにくくなるため、吐出性を向上させる効果が低下することがある。一方樹脂粒子の酸価が180mgKOH/g超であると、水溶性が高くなって分散状態が過度に安定化する場合がある。このため、樹脂粒子がヒーター上に付着しにくくなり、吐出性を向上させる効果が低下することがある。   The acid value of the resin particles is preferably 120 mgKOH / g or more and 180 mgKOH / g or less. When the acid value of the resin particles is less than 120 mgKOH / g, the water solubility is lowered and the dispersion state is likely to be unstable, and once adhering to the heater, it is difficult to detach, so the effect of improving the discharge property is reduced. Sometimes. On the other hand, when the acid value of the resin particles is more than 180 mgKOH / g, the water solubility becomes high and the dispersion state may be excessively stabilized. For this reason, it becomes difficult for the resin particles to adhere to the heater, and the effect of improving the dischargeability may be reduced.

インク中の樹脂粒子の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.2質量%以上2.0質量%以下であることが好ましい。樹脂粒子の含有量が0.2%未満であると、樹脂粒子の量が少なく、ヒーター上における樹脂粒子が付着しない部分が増加しやすくなって、吐出性を向上させる効果が低下することがある。一方、樹脂粒子の含有量が2.0質量%超であると、樹脂粒子の量が多すぎる場合があり、樹脂粒子がヒーター上に厚く堆積して脱離しにくくなる。このため、吐出性を向上させる効果が低下することがある。   The content (% by mass) of the resin particles in the ink is preferably 0.2% by mass or more and 2.0% by mass or less based on the total mass of the ink. If the content of the resin particles is less than 0.2%, the amount of the resin particles is small, and the portion where the resin particles do not adhere on the heater tends to increase, and the effect of improving the discharge property may be reduced. . On the other hand, when the content of the resin particles is more than 2.0% by mass, the amount of the resin particles may be too much, and the resin particles are thickly deposited on the heater and are not easily detached. For this reason, the effect which improves discharge property may fall.

(水性媒体)
本発明のインクは、水性媒体として少なくとも水を含有する水性インクである。水性媒体には、さらに水溶性有機溶剤を含有させることができる。水としては、脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、10.00質量%以上90.00質量%以下であることが好ましい。
(Aqueous medium)
The ink of the present invention is an aqueous ink containing at least water as an aqueous medium. The aqueous medium can further contain a water-soluble organic solvent. As water, it is preferable to use deionized water (ion exchange water). The content (% by mass) of water in the ink is preferably 10.00% by mass or more and 90.00% by mass or less based on the total mass of the ink.

水溶性有機溶剤は、水溶性であれば特に制限はない。水溶性有機溶剤としては、例えば、アルコール、多価アルコール、ポリグリコール、グリコールエーテル、含窒素極性溶媒、含硫黄極性溶媒などを用いることができる。なかでも、数平均分子量200〜2,000程度のポリエチレングリコール、1,2−アルカンジオールなどの水溶性有機溶剤を少なくとも用いることが好ましい。インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3.00質量%以上50.00質量%以下であることが好ましく、15.00質量%以上40.00質量%以下であることがさらに好ましい。インク中の水溶性有機溶剤の含有量が上記の範囲外であると、吐出不良が生じる場合がある。   The water-soluble organic solvent is not particularly limited as long as it is water-soluble. As the water-soluble organic solvent, for example, alcohol, polyhydric alcohol, polyglycol, glycol ether, nitrogen-containing polar solvent, sulfur-containing polar solvent and the like can be used. Among these, it is preferable to use at least a water-soluble organic solvent such as polyethylene glycol having a number average molecular weight of about 200 to 2,000 and 1,2-alkanediol. The content (% by mass) of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably from 3.00% by mass to 50.00% by mass based on the total mass of the ink, and from 15.00% by mass to 40.00%. More preferably, it is at most mass%. If the content of the water-soluble organic solvent in the ink is outside the above range, ejection failure may occur.

(その他の樹脂)
本発明のインクは、上記の樹脂粒子以外の樹脂(その他の樹脂)をさらに含有してもよい。その他の樹脂の種類や形態は、水性インク中に安定に存在できるものであればよい。その他の樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂などを挙げることができる。これらの樹脂の溶解性を向上させるために塩基を添加してもよい。塩基としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミンメチルプロパノール、N,N−ジメチルエタノールアミンなどの有機アミン;水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどの無機塩基を用いることができる。
(Other resins)
The ink of the present invention may further contain a resin (other resin) other than the above resin particles. Other resin types and forms may be used as long as they can stably exist in the water-based ink. Examples of other resins include (meth) acrylic resins, polyamide resins, polyester resins, polyvinyl alcohol resins, polyolefin resins, polyurethane resins, and the like. A base may be added to improve the solubility of these resins. Examples of the base include organic amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, aminemethylpropanol, and N, N-dimethylethanolamine; inorganic bases such as potassium hydroxide and sodium hydroxide.

(その他の添加剤)
本発明のインクは、上記した成分以外にも、必要に応じて、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどの多価アルコール類や、尿素及びその誘導体などの、常温で固体の水溶性有機化合物を含有してもよい。さらに、本発明のインクは、必要に応じて、界面活性剤、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤、及び水溶性樹脂など、種々の添加剤を含有してもよい。
(Other additives)
In addition to the above-described components, the ink of the present invention contains water-soluble organic compounds that are solid at room temperature, such as polyhydric alcohols such as trimethylolpropane and trimethylolethane, and urea and derivatives thereof, as necessary. May be. Furthermore, the ink of the present invention contains a surfactant, a pH adjuster, a rust inhibitor, an antiseptic, an antifungal agent, an antioxidant, an anti-reduction agent, an evaporation accelerator, a chelating agent, and a water-soluble agent as necessary. Various additives such as a functional resin may be contained.

上記の添加剤のなかでも、フッ素系界面活性剤を含有させることが好ましい。小粒径の樹脂粒子はヒーター表面に付着しやすいとともに、樹脂粒子同士が融着しやすいため、ヒーター表面から脱離しにくい樹脂粒子が一部存在すると考えられる。このような小粒径の樹脂粒子を含有するインクにフッ素系界面活性剤を加えると、フッ素系界面活性剤は樹脂粒子の表面に吸着して樹脂粒子同士の融着を抑制し、インクの吐出性をさらに向上させることができる。さらに、フッ素系界面活性剤は、他の界面活性剤に比して界面への配向性が高く、樹脂粒子への吸着性が高いため、インクの吐出性をさらに向上させることができると考えられる。   Among the above additives, it is preferable to contain a fluorosurfactant. Since resin particles having a small particle size are likely to adhere to the heater surface and the resin particles are likely to be fused together, it is considered that there are some resin particles that are not easily detached from the heater surface. When a fluorosurfactant is added to ink containing resin particles with such a small particle size, the fluorosurfactant is adsorbed on the surface of the resin particles to suppress the fusion of the resin particles, and ink ejection The property can be further improved. Furthermore, since the fluorosurfactant has higher orientation to the interface and higher adsorbability to the resin particles than other surfactants, it is considered that the ink ejection properties can be further improved. .

インク中のフッ素系界面活性剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.01質量%以上0.30質量%以下であることが好ましい。フッ素系界面活性剤の含有量が0.01質量%未満であると、吐出性をさらに向上させる効果が低下する場合がある。一方、フッ素系界面活性剤の含有量が0.30質量%超であると、ヒーター表面への樹脂粒子の付着を阻害しやすくなり、インクの吐出性を向上させる効果が低下する場合がある。   The content (% by mass) of the fluorosurfactant in the ink is preferably 0.01% by mass or more and 0.30% by mass or less based on the total mass of the ink. If the content of the fluorosurfactant is less than 0.01% by mass, the effect of further improving the dischargeability may be reduced. On the other hand, when the content of the fluorosurfactant is more than 0.30% by mass, the adhesion of the resin particles to the heater surface tends to be hindered, and the effect of improving the ink ejection property may be reduced.

<インクカートリッジ>
本発明のインクカートリッジは、インクと、このインクを収容するインク収容部とを備える。そして、このインク収容部に収容されているインクが、上記で説明した本発明のインクである。図1は、本発明のインクカートリッジの一実施形態を模式的に示す断面図である。図1に示すように、インクカートリッジの底面には、記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給口12が設けられている。インクカートリッジの内部はインクを収容するためのインク収容部となっている。インク収容部は、インク収容室14と、吸収体収容室16とで構成されており、これらは連通口18を介して連通している。また、吸収体収容室16はインク供給口12に連通している。インク収容室14には液体のインク20が収容されており、吸収体収容室16には、インクを含浸状態で保持する吸収体22及び24が収容されている。インク収容部は、液体のインクを収容するインク収容室を持たず、収容されるインク全量を吸収体により保持する形態であってもよい。また、インク収容部は、吸収体を持たず、インクの全量を液体の状態で収容する形態であってもよい。さらには、インク収容部と記録ヘッドとを有するように構成された形態のインクカートリッジとしてもよい。
<Ink cartridge>
The ink cartridge of the present invention includes ink and an ink storage unit that stores the ink. And the ink accommodated in this ink accommodating part is the ink of this invention demonstrated above. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the ink cartridge of the present invention. As shown in FIG. 1, an ink supply port 12 for supplying ink to the recording head is provided on the bottom surface of the ink cartridge. The inside of the ink cartridge is an ink storage portion for storing ink. The ink storage portion is composed of an ink storage chamber 14 and an absorber storage chamber 16, which communicate with each other via a communication port 18. The absorber housing chamber 16 communicates with the ink supply port 12. The ink storage chamber 14 stores liquid ink 20, and the absorber storage chamber 16 stores absorbers 22 and 24 that hold the ink in an impregnated state. The ink storage unit may have a form in which the entire amount of ink stored is held by an absorber without having an ink storage chamber for storing liquid ink. Further, the ink storage portion may have a form that does not have an absorber and stores the entire amount of ink in a liquid state. Further, the ink cartridge may be configured to have an ink storage portion and a recording head.

<インクジェット記録方法>
本発明のインクジェット記録方法は、上記で説明した本発明のインクをインクジェット方式の記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録する方法である。インクを吐出する方式としては、インクに熱エネルギーを付与する方式を採用する。本発明のインクを用いること以外、インクジェット記録方法の工程は公知のものとすればよい。
<Inkjet recording method>
The ink jet recording method of the present invention is a method of recording an image on a recording medium by discharging the ink of the present invention described above from an ink jet recording head. As a method of ejecting ink, a method of applying thermal energy to the ink is employed. Other than using the ink of the present invention, the steps of the ink jet recording method may be known.

図2は、本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置の一例を模式的に示す図であり、(a)はインクジェット記録装置の主要部の斜視図、(b)はヘッドカートリッジの斜視図である。インクジェット記録装置には、記録媒体32を搬送する搬送手段(不図示)、及びキャリッジシャフト34が設けられている。キャリッジシャフト34にはヘッドカートリッジ36が搭載可能となっている。ヘッドカートリッジ36は記録ヘッド38及び40を具備しており、インクカートリッジ42がセットされるように構成されている。ヘッドカートリッジ36がキャリッジシャフト34に沿って主走査方向に搬送される間に、記録ヘッド38及び40から記録媒体32に向かってインク(不図示)が吐出される。そして、記録媒体32が搬送手段(不図示)により副走査方向に搬送されることによって、記録媒体32に画像が記録される。   2A and 2B are diagrams schematically showing an example of an ink jet recording apparatus used in the ink jet recording method of the present invention. FIG. 2A is a perspective view of a main part of the ink jet recording apparatus, and FIG. 2B is a perspective view of a head cartridge. It is. The ink jet recording apparatus is provided with a conveying means (not shown) for conveying the recording medium 32 and a carriage shaft 34. A head cartridge 36 can be mounted on the carriage shaft 34. The head cartridge 36 includes recording heads 38 and 40, and is configured such that an ink cartridge 42 is set. While the head cartridge 36 is conveyed along the carriage shaft 34 in the main scanning direction, ink (not shown) is ejected from the recording heads 38 and 40 toward the recording medium 32. Then, the recording medium 32 is conveyed in the sub-scanning direction by a conveying unit (not shown), whereby an image is recorded on the recording medium 32.

本発明のインクを用いて画像を記録する対象とする記録媒体としては、どのようなものを用いてもよい。なかでも、普通紙や、コート層を有する記録媒体(光沢紙やアート紙)などの、浸透性を有する紙を用いることが好ましい。特に、インク中の顔料粒子の少なくとも一部を記録媒体の表面やその近傍に存在させることができる、コート層を有する記録媒体を用いることが好ましい。このような記録媒体は、画像を記録した記録物の使用目的などに応じて選択することができる。例えば、写真画質の光沢感を有する画像を得るのに適した光沢紙や、絵画、写真、及びグラフィック画像などを好みに合わせて表現するために、基材の風合い(画用紙調、キャンバス地調、和紙調など)を生かしたアート紙などを用いることができる。なかでも、コート層の表面が光沢性を有する、いわゆる光沢紙を用いることが特に好ましい。   Any recording medium may be used as a recording medium on which an image is recorded using the ink of the present invention. Among them, it is preferable to use paper having permeability such as plain paper and a recording medium having a coat layer (glossy paper or art paper). In particular, it is preferable to use a recording medium having a coating layer that can cause at least a part of the pigment particles in the ink to be present on or near the surface of the recording medium. Such a recording medium can be selected according to the purpose of use of the recorded matter on which the image is recorded. For example, in order to express glossy paper suitable for obtaining a photo-quality glossy image, paintings, photographs, graphic images, etc. to your liking, the texture of the substrate (drawing paper tone, canvas tone, Art paper that makes use of Japanese paper tones) can be used. Among these, it is particularly preferable to use so-called glossy paper whose surface of the coating layer has gloss.

本発明のインクジェット記録方法においては、40℃以上に加温した水性インクを記録ヘッドから吐出させることが好ましい。インクの温度が40℃未満であると、樹脂粒子の一部がガラス状態となり、ヒーター上に付着しづらくなるため、吐出性を向上させる効果が低下することがある。インクを所定の温度以上に加温するには、インクの温度を制御する手段を用いればよい。インクの温度を制御する手段としては、例えば、記録ヘッドに接触するように配設されるインク温度調整用のヒーターや、インク吐出用のヒーターなどを挙げることができる。インク吐出用のヒーターによってインクを加温するには、例えば、インクが吐出しない程度の電流を繰り返し通電すればよい。インクの温度は、記録ヘッドに設けた温度センサーで読み取ることができる。   In the ink jet recording method of the present invention, it is preferable to discharge water-based ink heated to 40 ° C. or more from the recording head. When the temperature of the ink is less than 40 ° C., a part of the resin particles is in a glass state and is difficult to adhere on the heater, so that the effect of improving the dischargeability may be reduced. In order to heat the ink to a predetermined temperature or higher, a means for controlling the ink temperature may be used. Examples of the means for controlling the temperature of the ink include a heater for adjusting the ink temperature disposed so as to contact the recording head and a heater for discharging the ink. In order to heat the ink by the ink discharge heater, for example, a current that does not discharge ink may be repeatedly supplied. The temperature of the ink can be read by a temperature sensor provided in the recording head.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、成分量に関して「部」及び「%」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited at all by the following Example, unless the summary is exceeded. In addition, what is described as “parts” and “%” with respect to the component amounts is based on mass unless otherwise specified.

<樹脂粒子の合成>
(樹脂粒子E1〜E13)
撹拌機、還流冷却装置、及び窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、エチレングリコールモノブチルエーテル100.0部を入れるとともに、窒素ガスを導入し、撹拌下で110℃に昇温した。表1−1に示す種類及び組成(単位:部)の各モノマーの混合物、及びt−ブチルパーオキサイド(重合開始剤)1.3部のエチレングリコールモノブチルエーテル溶液を3時間かけて滴下した。2時間エージングした後、減圧してエチレングリコールモノブチルエーテルを除去し、固形の樹脂(シェルポリマー)を得た。得られたシェルポリマーに酸価と当量の水酸化カリウム及び適量のイオン交換水を加え、80℃で中和溶解させて、固形分(シェルポリマー)の含有量が30.0%であるシェルポリマーの水溶液を得た。
<Synthesis of resin particles>
(Resin particles E1 to E13)
While putting 100.0 parts of ethylene glycol monobutyl ether into a four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux cooling device, and a nitrogen gas introduction tube, nitrogen gas was introduced and the temperature was raised to 110 ° C. with stirring. A mixture of monomers having the types and compositions (units: parts) shown in Table 1-1 and 1.3 parts of an ethylene glycol monobutyl ether solution of t-butyl peroxide (polymerization initiator) were added dropwise over 3 hours. After aging for 2 hours, the pressure was reduced to remove ethylene glycol monobutyl ether to obtain a solid resin (shell polymer). A shell polymer having a solid content (shell polymer) content of 30.0% by adding potassium hydroxide equivalent to the acid value and an appropriate amount of ion-exchanged water to the obtained shell polymer and neutralizing and dissolving at 80 ° C. An aqueous solution of was obtained.

撹拌機、還流冷却装置、及び窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、表1−2に示す量(単位:部)の各シェルポリマーの30.0%水溶液を入れるとともに、窒素ガスを導入し、撹拌下で80℃に昇温した。表1−3に示す種類及び組成比(単位:部)の各モノマーの混合物を調製した。そして、表1−2に示す量(単位:部)の混合物及び水を上記4つ口フラスコ内に添加した後、過硫酸カリウム(重合開始剤)1.0部を水16.7部に溶解して得た液体を3時間かけて滴下した。2時間エージングした後、適量のイオン交換水を添加して固形分の含有量を調整した。これにより、樹脂(固形分)の含有量が10.0%である、コアシェル構造を有する樹脂粒子の水分散液を得た。得られた水分散液中の樹脂粒子の体積分布基準の粒径(D50及びD90)、ガラス転移温度、及び酸価を表2に示す。   In a four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux cooling device, and a nitrogen gas inlet tube, a 30.0% aqueous solution of each shell polymer in an amount (unit: part) shown in Table 1-2 was added, and nitrogen gas was added. The mixture was introduced and heated to 80 ° C. with stirring. A mixture of each monomer having the type and composition ratio (unit: part) shown in Table 1-3 was prepared. And after adding the mixture and water of the quantity (unit: part) shown in Table 1-2 in the said 4 necked flask, 1.0 part of potassium persulfate (polymerization initiator) is melt | dissolved in 16.7 parts of water. The liquid thus obtained was added dropwise over 3 hours. After aging for 2 hours, an appropriate amount of ion-exchanged water was added to adjust the solid content. As a result, an aqueous dispersion of resin particles having a core-shell structure with a resin (solid content) content of 10.0% was obtained. Table 2 shows the particle size (D50 and D90) based on the volume distribution of the resin particles in the obtained aqueous dispersion, the glass transition temperature, and the acid value.

樹脂粒子の体積分布基準の粒径(D50及びD90)は、動的光散乱方式の粒径測定装置を使用し、SetZero:30s、測定回数:3回、測定時間:180秒、屈折率:1.5の測定条件で測定した。動的光散乱方式の粒径測定装置としては、商品名「ナノトラックUPA−EX150」(日機装製)を使用した。樹脂粒子のガラス転移温度Tg(℃)は、示差走査熱量計(商品名「Q200」、ティー・エイ・インスツルメント製)を用い、JIS K 6240:2011にしたがって測定した。この際、乾燥させた樹脂粒子を測定試料として用い、室温(25℃)から200℃まで、10℃/分の速度で昇温させてガラス転移温度を測定した。   The particle size (D50 and D90) based on the volume distribution of the resin particles is determined by using a dynamic light scattering type particle size measuring device, SetZero: 30 s, number of measurements: 3 times, measurement time: 180 seconds, refractive index: 1 .5 measurement conditions. The product name “Nanotrack UPA-EX150” (manufactured by Nikkiso) was used as the particle size measuring apparatus of the dynamic light scattering method. The glass transition temperature Tg (° C.) of the resin particles was measured according to JIS K 6240: 2011 using a differential scanning calorimeter (trade name “Q200”, manufactured by TA Instruments). At this time, the dried resin particles were used as measurement samples, and the glass transition temperature was measured by increasing the temperature from room temperature (25 ° C.) to 200 ° C. at a rate of 10 ° C./min.

(樹脂粒子U1)
特開2012−188609号公報の「合成例15」(ウレタン樹脂エマルジョンBの調製)の記載を参考にして、樹脂(固形分)の含有量が10.0%であるウレタン樹脂からなる樹脂粒子の水分散液を得た。
(Resin particles U1)
With reference to the description of “Synthesis Example 15” (Preparation of Urethane Resin Emulsion B) in JP 2012-188609 A, resin particles made of a urethane resin having a resin (solid content) content of 10.0% An aqueous dispersion was obtained.

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<顔料分散液の調製>
(顔料分散液D1〜D25)
表3−1及び3−2に示す成分(単位:部)を混合して混合物を得た。表3−2中の「樹脂水溶液」は、顔料を分散するための樹脂(樹脂分散剤)の水溶液である。樹脂水溶液としては、アクリル系樹脂(商品名「ジョンクリル683」、BASF製)の水溶液(含有量(固形分):20.0%)を用いた。表3−2に示す条件で得られた混合物を分散させた後、回転数5,000rpmで30分間遠心分離して凝集成分を除去した。次いで、適量のイオン交換水を添加して顔料分散液D1〜D25を調製した。
<Preparation of pigment dispersion>
(Pigment dispersions D1 to D25)
The components (unit: part) shown in Tables 3-1 and 3-2 were mixed to obtain a mixture. The “resin aqueous solution” in Table 3-2 is an aqueous solution of a resin (resin dispersant) for dispersing the pigment. As the aqueous resin solution, an aqueous solution (content (solid content): 20.0%) of an acrylic resin (trade name “Johncrill 683”, manufactured by BASF) was used. The mixture obtained under the conditions shown in Table 3-2 was dispersed, and then centrifuged at 5,000 rpm for 30 minutes to remove aggregating components. Next, an appropriate amount of ion-exchanged water was added to prepare pigment dispersions D1 to D25.

メディア型分散機(「BM」と表記)を用いた顔料の分散は、ジルコニアビーズの充填率を80%としたメディア型分散機(商品名「ビーズミルLMZ2」、アシザワファインテック製)に混合物を入れ、周速12m/sの条件で処理することにより実施した。メディアレス分散機(「NM」と表記)を用いた顔料の分散は、高圧衝突型分散機(商品名「ナノマイザー」、吉田機械工業製)を使用し、圧力150MPa、50パスの条件で混合物を処理することにより実施した。高圧衝突型分散機を用いた分散は、メディア型分散機を用いて同様の顔料分散液を得るために必要な分散時間の約2倍の時間を要した。調製した顔料分散液中の顔料及び樹脂の含有量(%)、酸化ジルコニウムのジルコニウム換算の含有量(「Zr」と表記(単位:ppm))、並びに顔料の体積分布基準の50%粒径(D50(nm))を表3−2に示す。なお、酸化ジルコニウムのジルコニウム換算の含有量は、調製した顔料分散液をイオン交換水で希釈したものを測定試料とし、誘導結合プラズマ発光分光分析法(商品名「ICP−OES720」、アジレント・テクノロジー製)により測定した。測定は、ジルコニウム標準原液(商品名「ZrO(NO32・HNO3(0.1mol/L)溶液」、関東化学製)を用いた検量線法によって行った。また、顔料分散体中の顔料の体積分布基準の50%粒径(D50)は、動的光散乱方式の粒径測定装置を使用し、SetZero:30s、測定回数:3回、測定時間:180秒、屈折率:1.5の測定条件で測定した。動的光散乱方式の粒径測定装置としては、商品名「ナノトラックUPA−EX150」(日機装製)を使用した。 Dispersion of the pigment using a media type disperser (indicated as “BM”) is performed by putting the mixture in a media type disperser (trade name “Bead Mill LMZ2”, manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd.) with a filling ratio of zirconia beads of 80%. The process was carried out under conditions of a peripheral speed of 12 m / s. Dispersion of the pigment using a medialess disperser (indicated as “NM”) uses a high-pressure collision type disperser (trade name “Nanomizer”, manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd.), and the mixture is subjected to a pressure of 150 MPa and 50 passes. Implemented by processing. Dispersion using a high-pressure collision type disperser took about twice as long as the dispersion time required to obtain a similar pigment dispersion using a media type disperser. Content (%) of pigment and resin in the prepared pigment dispersion, zirconium-based content of zirconium oxide (denoted as “Zr” (unit: ppm)), and 50% particle size based on the volume distribution of pigment ( D50 (nm)) is shown in Table 3-2. The zirconium equivalent content of zirconium oxide was obtained by diluting the prepared pigment dispersion with ion-exchanged water as a measurement sample, and using inductively coupled plasma emission spectroscopy (trade name “ICP-OES720”, manufactured by Agilent Technologies). ). The measurement was performed by a calibration curve method using a zirconium standard stock solution (trade name “ZrO (NO 3 ) 2 .HNO 3 (0.1 mol / L) solution”, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.). Further, the 50% particle size (D50) of the pigment in the pigment dispersion based on the volume distribution is determined using a dynamic light scattering type particle size measuring device, SetZero: 30 s, number of measurements: 3 times, measurement time: 180 Measured under measurement conditions of seconds and refractive index: 1.5. The product name “Nanotrack UPA-EX150” (manufactured by Nikkiso) was used as the particle size measuring apparatus of the dynamic light scattering method.

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<インクの調製>
表4−1〜4−7の中段に示す各成分(単位:%)を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズ1.2μmのセルロースアセテートフィルター(商品名「Minisart」、ザルトリウス製)にて加圧ろ過して各インクを調製した。用いたポリエチレングリコールの数平均分子量は1,000であった。一部のインクについては、ジルコニウムの含有量を調整するために2種類の顔料分散液を併用して調製した。表4−1〜4−7の下段には、顔料種、インク中の酸化ジルコニウムのジルコニウム換算の含有量(「Zr」と表記、ppm、測定条件は上記と同様)、顔料のD50(nm)、並びに樹脂粒子のD50及びD90(nm)を示した。さらに、表4−1〜4−7の下段には、樹脂粒子のガラス転移温度(℃)、樹脂粒子の酸価(mgKOH/g)、樹脂粒子の含有量(%)、及びフッ素系界面活性剤の含有量(%)を示した。使用した成分の詳細を以下に示す。
・メガファック444:フッ素系界面活性剤の商品名(DIC製)
・ゾニールFSO−100:フッ素系界面活性剤の商品名(DuPont製)
・アセチレノールE100:ノニオン性のアセチレングリコール系界面活性剤の商品名(川研ファインケミカルズ製)
・プロキセルGXL(S):防腐剤の商品名(アーチケミカルズ製)
<Preparation of ink>
Each component (unit:%) shown in the middle row of Tables 4-1 to 4-7 was mixed, stirred sufficiently, and then pressurized with a cellulose acetate filter having a pore size of 1.2 μm (trade name “Minisart”, manufactured by Sartorius). Each ink was prepared by filtration. The polyethylene glycol used had a number average molecular weight of 1,000. Some inks were prepared using two types of pigment dispersions in combination to adjust the zirconium content. The lower part of Tables 4-1 to 4-7 shows the pigment type, the zirconium equivalent content of zirconium oxide in the ink (indicated as “Zr”, ppm, measurement conditions are the same as above), and D50 (nm) of the pigment. And D50 and D90 (nm) of the resin particles. Further, in the lower part of Tables 4-1 to 4-7, the glass transition temperature (° C.) of the resin particles, the acid value (mgKOH / g) of the resin particles, the content (%) of the resin particles, and the fluorine-based surface activity The content (%) of the agent was shown. Details of the components used are shown below.
・ Megafac 444: Trade name of fluorosurfactant (manufactured by DIC)
・ Zonyl FSO-100: trade name of fluorosurfactant (manufactured by DuPont)
・ Acetylenol E100: trade name of nonionic acetylene glycol surfactant (manufactured by Kawaken Fine Chemicals)
・ Proxel GXL (S): Trade name of antiseptic (manufactured by Arch Chemicals)

また、表4−1〜4−7中の顔料種の略記号の意味を以下に示す。
QA:キナクリドン顔料
PC:フタロシアニン顔料
DPP:ジケトピロロピロール顔料
DO:ジオキサジン顔料
PN:ペリノン顔料
PL:ペリレン顔料
AQ:アントラキノン顔料
CB:カーボンブラック
AZ:アゾ顔料
The meanings of the abbreviations for the pigment types in Tables 4-1 to 4-7 are shown below.
QA: quinacridone pigment PC: phthalocyanine pigment DPP: diketopyrrolopyrrole pigment DO: dioxazine pigment PN: perinone pigment PL: perylene pigment AQ: anthraquinone pigment CB: carbon black AZ: azo pigment

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<評価>
熱エネルギーによりインクを吐出する記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置(商品名「PIXUS PRO−10」、キヤノン製)を用いて以下に示す評価を行った。上記のインクジェット記録装置では、解像度が600dpi×600dpiで、1/600インチ×1/600インチの単位領域に3.8ngのインクを8滴付与する条件で記録した画像を、記録デューティが100%であると定義する。本発明においては、下記の各項目の評価基準で、「AA」、「A」及び「B」を許容できるレベル、「C」を許容できないレベルとした。評価結果を表5に示す。
<Evaluation>
The following evaluation was performed using an ink jet recording apparatus (trade name “PIXUS PRO-10”, manufactured by Canon Inc.) equipped with a recording head for discharging ink by thermal energy. In the above-described ink jet recording apparatus, an image recorded under a condition that the resolution is 600 dpi × 600 dpi and 8 drops of 3.8 ng of ink are applied to a unit area of 1/600 inch × 1/600 inch has a recording duty of 100%. Define that there is. In the present invention, “AA”, “A” and “B” are acceptable levels and “C” is unacceptable levels in the evaluation criteria for the following items. The evaluation results are shown in Table 5.

(吐出性)
インクをインクカートリッジに充填し、上記のインクジェット記録装置にセットした。記録ヘッドのノズルのうち一部のみを用いる条件で、記録デューティが100%である20cm×30cmのベタ画像を150枚分記録した。記録時は、記録ヘッドのサブヒータにより記録ヘッド及びインクを表5−1及び5−2に示す「インク温度」に加温した。100枚及び150枚記録後に、記録媒体(商品名「キヤノン写真用紙・光沢ゴールド、キヤノン製)にノズルチェックパターンを記録した。記録したノズルチェックパターンを目視で確認し、以下に示す評価基準にしたがってインクの吐出性を評価した。
AA:100枚記録後及び150枚記録後のノズルチェックパターンの両方にムラがなかった。
A:100枚記録後のノズルチェックパターンにはムラがなかったが、150枚記録後のノズルチェックパターンの一部にムラがあった。
B:100枚記録後のノズルチェックパターンの一部にムラがあった。
C:100枚記録後のノズルチェックパターンの全体にわたってムラがあった。
(Dischargeability)
Ink was filled in the ink cartridge and set in the above-described ink jet recording apparatus. Under the condition that only a part of the nozzles of the recording head was used, 150 sheets of a solid image of 20 cm × 30 cm having a recording duty of 100% were recorded. During recording, the recording head and ink were heated to the “ink temperature” shown in Tables 5-1 and 5-2 by the sub-heater of the recording head. After recording 100 sheets and 150 sheets, a nozzle check pattern was recorded on a recording medium (trade name “Canon Photo Paper / Glossy Gold, manufactured by Canon.) The recorded nozzle check pattern was visually confirmed and in accordance with the evaluation criteria shown below. Ink ejection properties were evaluated.
AA: There was no unevenness in both nozzle check patterns after 100 sheets were recorded and after 150 sheets were recorded.
A: The nozzle check pattern after recording 100 sheets was not uneven, but the nozzle check pattern after recording 150 sheets was uneven.
B: There was unevenness in part of the nozzle check pattern after recording 100 sheets.
C: There was unevenness throughout the nozzle check pattern after 100 sheets were recorded.

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Claims (9)

熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法に用いる水性インクであって、
酸化ジルコニウム、顔料、前記顔料を分散するための樹脂分散剤、及び樹脂粒子を含有し、
前記酸化ジルコニウムのジルコニウム換算の含有量(ppm)が、インク全質量を基準として、0.5ppm以上20.0ppm以下であり、
前記顔料が、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ジオキサジン顔料、ペリノン顔料、ペリレン顔料、及びアントラキノン顔料からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
前記樹脂粒子は、アクリル樹脂により形成されているとともに、体積分布基準の50%粒径(D50)が10nm以上50nm以下であり、かつ、ガラス転移温度が20℃以下であることを特徴とする水性インク。
A water-based ink used in an ink jet recording method for recording an image on a recording medium by discharging ink from a recording head by the action of thermal energy,
Containing zirconium oxide, a pigment, a resin dispersant for dispersing the pigment, and resin particles,
The zirconium equivalent content (ppm) of the zirconium oxide is 0.5 ppm or more and 20.0 ppm or less based on the total mass of the ink,
The pigment is at least one selected from the group consisting of a phthalocyanine pigment, a quinacridone pigment, a diketopyrrolopyrrole pigment, a dioxazine pigment, a perinone pigment, a perylene pigment, and an anthraquinone pigment,
The resin particles are formed of an acrylic resin, have a volume distribution standard 50% particle size (D50) of 10 nm or more and 50 nm or less, and a glass transition temperature of 20 ° C. or less. ink.
前記樹脂粒子の体積分布基準の90%粒径(D90)と、前記顔料の体積分布基準の50%粒径(D50)とが、下記式(1)の関係を満たす請求項1に記載の水性インク。
樹脂粒子のD90≦顔料のD50 ・・・(1)
2. The aqueous solution according to claim 1, wherein a 90% particle size (D90) based on the volume distribution of the resin particles and a 50% particle size (D50) based on the volume distribution of the pigment satisfy the relationship of the following formula (1): ink.
Resin particle D90 ≦ pigment D50 (1)
前記樹脂粒子の酸価が、120mgKOH/g以上180mgKOH/g以下である請求項1又は2に記載の水性インク。   The water-based ink according to claim 1 or 2, wherein the acid value of the resin particles is 120 mgKOH / g or more and 180 mgKOH / g or less. 前記樹脂粒子の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、0.2質量%以上2.0質量%以下である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の水性インク。   The water-based ink according to any one of claims 1 to 3, wherein a content (% by mass) of the resin particles is 0.2% by mass or more and 2.0% by mass or less based on the total mass of the ink. さらに、フッ素系界面活性剤を含有する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の水性インク。   The water-based ink according to claim 1, further comprising a fluorine-based surfactant. 前記フッ素系界面活性剤の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、0.01質量%以上0.30質量%以下である請求項5に記載の水性インク。   The aqueous ink according to claim 5, wherein the content (% by mass) of the fluorosurfactant is 0.01% by mass or more and 0.30% by mass or less based on the total mass of the ink. インクと、前記インクを収容するインク収容部とを備えたインクカートリッジであって、
前記インクが、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の水性インクであることを特徴とするインクカートリッジ。
An ink cartridge comprising ink and an ink containing portion for containing the ink,
An ink cartridge, wherein the ink is the water-based ink according to any one of claims 1 to 6.
熱エネルギーの作用により記録ヘッドからインクを吐出させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インクが、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の水性インクであることを特徴とするインクジェット記録方法。
An inkjet recording method for recording an image on a recording medium by discharging ink from a recording head by the action of thermal energy,
An ink jet recording method, wherein the ink is the water-based ink according to any one of claims 1 to 6.
40℃以上に加温した前記水性インクを前記記録ヘッドから吐出させる請求項8に記載のインクジェット記録方法。   The ink jet recording method according to claim 8, wherein the water-based ink heated to 40 ° C. or more is discharged from the recording head.
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