JP5055653B2

JP5055653B2 - Recording method using ink-jet ink composition

Info

Publication number: JP5055653B2
Application number: JP2000248064A
Authority: JP
Inventors: 明美大内; 勉前川; 角田　　敦
Original assignee: リコープリンティングシステムズ株式会社
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2020-08-18
Also published as: JP2002060662A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、普通紙に高速記録を行うためのインクジェット記録装置に用いられるインク組成物及び記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりインクジェット記録用インク組成物としては、水溶性液体インク組成物が広く使われている。しかし、オフィスで一般に使われているコピー用紙等の普通紙に印字を行うと、印字したインクが紙の繊維に沿って広がるため、ドット形状が不定形となりいわゆるにじみが発生した。
【０００３】
にじみと乾燥性を改善する目的で種々の改良がなされている。例えば特公昭60-34992号公報には、多量の界面活性剤によりインクの表面張力を低下させ乾燥性を高めることが提案されている。また、特開昭58-108271号公報には室温で固体のワックス等を素材としたホットメルト型インク組成物を用いて記録する方法等が記載されている。米国特許第4,391,369号、4,484,948号には、紙質に関係なく良好な印刷品質を提供するインク組成物が記述されている。
【０００４】
一方、インクジェット記録においては、インク滴の過剰な浸透、にじみを防止して濃度及び彩度の高い印刷を実現し、更には耐水性、保存特性を向上するために、特殊な基体（インクジェット専用紙）が使用されることが通例であった。これに関しては既に多くの報告がなされているが、例えばUSP 5,854,649号、USP 5,853,899号、特開平11-192778号、特開平11-129610号、特開平11-078223号、特開平11-078221号、特開平11-034485号、特開平11-028861号、特開平11-020300号、特許2,845,832号、特表平11-506991号公報等には、特定の水溶性レジンを塗工することでインク吸着性を向上することが記載されており、例えばUSP 5,516,364号、特開平11-192775号、特開平11-157207号、特開平11-129606号、特開平11-048604号、特開平11-034481号、特許2、938,917号，特許2,887,098号、特許2,883,299号、特許2,877,740号公報等には、特定のクレイ、アルミナ等無機材料を含有することで、同様にインク吸着性を向上し高品質の印刷を行うことが記載されている。
【０００５】
近年インクジェット用に特別に製造された専用紙ではなく、一般的な用紙（普通紙）に対しても高品質の印刷を実施したいとの需要が高まってきた。これは、用紙の価格低減のみならず、従来他の印刷方法で処理されていた分野（オフセット、フレキソ印刷等インキ印刷分野、レーザプリンタ、感熱記録等ノンインパクトプリンタ分野、インパクトプリンタ分野等）にもインクジェット記録方法を適用する場合不可避的に遭遇する課題である。特に定型文書、伝票、帳票等の多数の事務書類を高速で印刷する事務用分野に関しては、普通紙の利用及び高速印刷が不可欠の用件であり、従来の専用紙を想定したインクジェット用インク及び記録方法では実現は極めて困難であった。
【０００６】
水溶性液体インク組成物としては、特開平2-233781号公報に、水溶性媒体と染料を用いた記録液にジエチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコールからなる水溶性有機溶剤を４〜２０重量パーセント保湿剤として含有する記録液が示されている。特許第2516218号公報は、染料、湿潤剤および水を含有する組成物が、動的表面張力と粘度の和が４２〜４９とし、これを用いてステキヒトサイズ度が１０以上の紙に印字する記録方法を示している。特許第2801295号公報では、染料濃度を最適化してステキヒトサイズ度０〜１５の被記録材に記録を行う方法が開示されている。特許番号第2529154号には、蒸発速度が酢酸ブチルの１０分の１より小さい非水性溶媒を使用したインクジェット組成物が示されている。
【０００７】
他方、印刷物の耐候性を向上するために、インクの着色剤として顔料を用いることが一般的で、レーザプリンタ、溶融転写型プリンタ、液体インクジェットプリンタ及びソリッドインクジェットプリンタ等の各種のプリンタ用インクとして使用されている。
【０００８】
例えば、顔料インクに関して、特開平3−37278号、特開平4−339871号、特開平5−16343号、特開平5−105832号、特開平6−49400号、特開平6−228479号、特開平6−228480号、特開平6−306319号、特開平7−109432号、特開平7−196968号、特開平7−278477号、特開平7−306319号、特開平7−316479号、特開平7−331141号、特開平8−295836号公報等多くの報告がなされている。しかし、一般に普及しているインクジェット記録用記録液は、ほとんどが水性媒体と染料を用いた記録液であった。これは、顔料を用いた場合は、顔料の分散を安定に保つことができるように構成材料を込み合わせることが難しく、記録液を長期安定保存することが困難なためである。
【０００９】
このように、水性媒体に可溶である染料を用いた記録液と異なり、顔料を用いた記録液は、顔料が水性媒体に不溶であり固体状態であるため、記録ヘッドのノズル孔における目詰まりが発生しやすく、多量のポリアルキレングリコールやグリセリン等の保湿剤が必要となる。例えば、特開平3-157464号公報には、顔料を用いた記録液が示されているが保湿剤は水１００部に対して３０〜８０部使用することが好ましいとされていた。顔料凝集を防止するために多量の保湿剤を添加する手法も試みられているが、記録液の粘度が高くなり吐出性が低下してしまう。特公平5-30870号公報では、粘度が上昇せずにペン先の耐乾燥性を向上させるため、トリメチルペンタンジオールモノイソブチレートとエチレングリコールモノブチルエーテルを含む水性顔料インキを開示した。特公平6-21250号公報では、ジアルキルエーテルを含有することにより定着速度が速い記録液を示している。特開平11-228884号公報では、顔料、保湿剤および水性媒体からなるインク１００ｇ中、残存水分量が、０.５〜１０ｇであることを特徴としている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、水系インクを印刷に用いた場合、インク吸収性のない被記録体に対しては印刷が困難で、専用紙を使用する場合にも大型のインク乾燥装置が必要である。また、にじみの問題から高精細印刷は困難で解像度に限界があるため用途が限られる。速乾性の利点から溶剤インクが使用される場合があるが、可燃性および環境安全性の点から望ましいとは言えない。ホットメルトタイプの油性インクは高速印刷は可能であるが、インクの性質上印字ドットが厚いもので１０〜２０ミクロン程度になり、耐擦性が低く印刷後の信頼性を得るのが難しかった。
【００１１】
有機顔料を着色剤として用いたインクジェット記録方式は、特に耐候性の点で染料を用いたインクジェット記録方式に比べて多くの利点があるので、ＯＡ機器、一般家庭用プリンタ、ファクシミリ等オフィスプリンタにとどまらず室内外用ポスター、大型看板、車、ガラス、エレベータ、壁および建物の装飾、さらには布へのプリントなどへ応用が期待されている。しかし前記のように高信頼性印字品質が得られないという問題が製品化の隘路となっていた。
【００１２】
本発明は、高速な乾燥により非コート紙に良好な品質の記録物を与えるインクジェットプリンタ用インク組成物及びその印字機構を提供するにある。本発明の更に重要な目的は、微細なノズルからインク滴を噴射させるに十分な、吐出安定性に優れた高速インクジェットプリンタ用顔料インク組成物を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の要旨は、オンデマンド型インクジェットプリンタによりノズルからインク液滴を膜厚８０〜２００μｍの非コート紙記録媒体上に噴射させ、記録ドットを形成するために用いられるインクジェット用インク組成物を用いた記録方法において、顔料、水、アルキレングリコールおよびグリコールエーテルを含有する前記インクジェット用インク組成物は、前記アルキレングリコール３５〜５３重量部に少なくとも水を含めて１００重量部としたときに、グリコールエーテルとして、エチレングリコール系エーテルおよび／またはプロピレングリコール系エーテルを１〜１０重量部添加してなり、２５℃／６０ＲＨ％における前記インクジェット用インク組成物の重量減少率が３０分で前記インクジェット用インク組成物総量の５〜２５％、かつ２４時間で、前記インクジェット用インク組成物の残存量が前記インクジェット用インク組成物総量の１０〜４０％である前記インクジェット用インク組成物を用いて前記ノズル及び前記記録媒体の間の相対速度が１０ｉｐｓ以上となる記録速度で記録するようにした。
【００１４】
上記インクジェット用インク組成物の水とグリコールエーテルの混合比を３０：１から６：１まで変化させたときの粘度の変化が１mPa.s、表面張力の変化が６ｍＮ／ｍ以内となっている。
【００１６】
そして、前記オンデマンド型インクジェットプリンタの駆動素子として、圧電素子を用いる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴であるインク組成物の重量減少および残存量について、以下説明する。
【００１８】
従来インクジェット記録においては、プリントの高乾燥性とノズル部分の乾燥による詰まりを両立するために種々の工夫がなされてきた。例えば、湿潤剤と称される高沸点の溶剤を適当量混合することにより、主溶媒（例えば水）が蒸発した後にもこの溶剤が残存することでノズルの詰まりを防止出来た。すなわち蒸発速度を適当に制御することで所望の特性を達成することは、本分野では周知である。しかしながら、インクジェット印刷における他の不具合のひとつとして、印刷開始直後に吐出が遅延して十分な印刷ができない現象が暫々認められた（印刷初期の遅延現象）。図１に従来インクの印刷による不具合を示す。図の円で囲まれた部分において、印刷遅延が認められる。この現象に関しては多くの素材が選定され個別に対処されてきたが、特に本発明で目的とする普通紙に高速度で記録する分野には、未だ十分な検討がなされていなかった。
【００１９】
本発明者らはこの現象とインク組成物の特性を種々検討した。
【００２０】
検討の結果、従来湿潤剤で問題とされていた長時間放置後の蒸発量ではなく、短時間（図中のｔａ）時の減少率Ｄがある値以上の場合、顕著に印刷初期の遅延現象を生じたことがわかった。また、蒸発を押さえる目的で過剰量を添加した場合は、長時間時の残存量Ｒが無用に多量となり易かった。これに対し、本発明のインク組成物は、初期蒸発量およびほぼ減少が平衡状態になる２４時間後の残存率の両方を一定の範囲に保つことにより、印刷物の高乾燥性とノズル部分の乾燥による詰まりを両立し、さらに印刷物に適度な光沢があり指触感にも優れることを見出した。そして、図２に示すように本発明のインク組成物の印刷によれば、印刷初期の遅延現象が生じないことが明らかとなった。
【００２１】
図３はこれを示す概念図である。図は２種のインク組成物の１００％からの重量減少を示し、曲線１が本発明インク、２が従来インクに相当する。従来のインクのように、通常の高沸点溶剤を単に混入しても初期の蒸発を抑制する効果がなく（殆ど主溶媒、例えば水の蒸発速度と同等）、目的とする減少率よりは過剰の蒸発となりやすかった（図中のＤ₂）。これに対して本発明のインクではこれが適当な範囲にあり（図中のＤ₁）、印刷初期の遅延現象を効果的に抑制でき、また残存量Ｒ₁も適当な範囲に低下できる。つまり本発明は従来の湿潤剤の添加とは全く異なった、非コート紙に高速度で記録する観点に立脚することに注意する必要がある。具体的にはｔａ＝３０分とした場合に、５％≦Ｄ₁≦２５％、ｔｂ＝２４ｈとした場合に、１０％≦Ｒ₁≦４０％（２５℃，６０ＲＨ％）である。なお、減少率下限は６０％で、これはインク残存率４０％に相当し、長時間で残存するインク量が過大となる限度である。
【００２２】
本発明は更にこの目的を達成するに十分な化合物の種類及びその最適の添加範囲も見出している。吐出が遅延する現象と重量減少率が相関する理由については明確ではないが、例えば図４に示すように、開放したノズルの大気に触れる部分のインク組成物中から、高蒸発性成分（通常は主溶剤、例えば水）がわずかながらも蒸発してインクの粘度を増加する等の変化を生じ、これが吐出を妨げることが考えられる。図中、３はノズルの断面を示し、４はヘッド中のインク、５はこのインクの表面部分の高粘度（あるいは特性の変化した）部分を示している。
【００２３】
図５には本発明のインク組成物及び従来のインク組成物の具体的な実験結果の例を示す。前述したように、本発明のインク組成物の重量減少率は従来インク組成物と異なる特定の範囲に限定されていることが明瞭に判別出来る。
【００２４】
本発明のインク組成物の残存量について、以下詳細に説明する。
【００２５】
本発明のインクジェット用インク組成物は、２５℃／６０ＲＨ％、無風状態で２４時間放置して、残存量が前記インクジェットインク組成物総量の１０〜４０％つまり、減少率が６０〜９０％であることが特徴である。この残存量は、インクの乾燥を示す指標である。一般に同値が小さいインクは乾燥しやすい。間欠印字特性を向上させるにはこの値が大きく、乾燥しにくいことが望ましい。しかし、残存量が前記インクジェットインク組成物総量の４０％を超えると記録後のインクの乾燥性が不十分で、高速で普通紙に印刷した場合、指触感が悪く指の接触だけで印刷物が汚れ品質が低下する。一方、印字の定着性、堅牢性からは、インクの残存量は小さい方が望ましいが、１０％より小さいと噴射が極度に不安定になり、さらに印刷物の光沢がなく品質に劣る。１０〜４０％であるインク組成物は印刷物の高乾燥性とノズル部分の乾燥による詰まりを両立し、さらに印刷物に適度な光沢があり指触感にも優れる。
【００２６】
本発明の目的を達成する重要な特性として、２５℃における粘度を３〜６mPa.s、表面張力を３０〜４５mN/mに調整する方法があげられる。ポリエチレングリコール等の（ポリ）アルキレングリコールやグリセリン等の多価アルコールは蒸発速度が遅いことから、湿潤剤として有効である。アルキレングリコールは特に望ましい。
【００２７】
具体的には、３mPa・S未満の粘度では適当なインク量およびドット径を得ることができず、６mPa・Sを超える粘度では安定したインクジェット記録を行うことが困難である。また、３０mN/m未満の表面張力では被記録体へのインクの浸透速度が速く、裏移り（記録紙裏側へのインクのしみだし）し、４５mN/mを越えると転写（インク接触部汚染）が生じやすくなるため、高速印刷には適さない。
【００２８】
本発明の目的を達成する成分としては（ポリ）アルキレングリコールを１〜５３重量部含有することが望ましい。１重量部未満では主成分の水の粘度増加が少なく、５３重量部を超えるとインクの粘度が著しく増加しインクの吐出量が減少して印字濃度の低下が生じたり、被記録材へのインクの浸透性が低下して乾燥性が悪くなり印刷品質が低下したりする。
【００２９】
さらに、本発明の目的を達成する成分としてはグリコールエーテルが適していることを見出した。一般にグリコールエーテル類は、低粘度であるために記録液の粘度を上昇させずにボールペンのペン先やインクジェットのノズルの乾燥を防止する目的で添加される。また、界面活性剤のエーテル類に比べてインク組成物の発泡を著しく引き起こすこと無しに噴射が可能な表面張力に調整できる。例えば前述したように、開放したノズルの大気に触れる部分のインク組成物中から、高蒸発性成分（通常は主溶剤、例えば水）がわずかながらも蒸発してインクの粘度を増加し、表面張力を低下させる等の変化を生じ、これが吐出を妨げることが考えられる。しかし、水とグリコールエーテルの混合比を３０：１から６：１まで変化させたときの粘度の変化が1 mPa.sおよび表面張力の変化が６mN/m以内にすることによりこの現象を回避できることを見出した。
【００３０】
特に望ましいグリコールエーテルは、メチルグリコール、メチルジグリコール、メチルトリグリコール、メチルポリグリコール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、ブチルトリグリコール、イソブチルグリコール、（以上日本乳化剤製）等のエチレングリコール系エーテルおよびメチルプロピレングリコール、メチルプロピレンジグリコール、メチルプロピレントリグリコール、プロピルプロピレングリコール、プロピルプロピレンジグリコール、ブチルプロピレングリコール、ブチルプロピレンジグリコール、フェニルプロピレングリコール（以上日本乳化剤製）等のプロピレングリコール系エーテルから選ばれるエーテルを、アルキレングリコール３５〜５３重量部に少なくとも水を含めて１００重量部としたときに１〜１０重量部含むことが望ましい。1０重量部を超えると表面張力が低下し、印刷品質が低下する。
【００３１】
この他に例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールおよびジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ポリエチレングリコール（以上和光純薬製）等が使用できる。
【００３２】
さらに吐出性を良くする目的でグリセリンを添加しても良い。尿素も乾燥を防止するので効果的である。
【００３３】
具体的にはＰＥＧ２００、ＰＥＧ３００、ＰＥＧ４００、ＰＥＧ６００、ＰＥＧ１０００、ＰＥＧ１５４０、ＰＥＧ２０００、ＰＥＧ４０００、ＰＥＧ１１０００、ＰＥＧ２００００、ユニオールＤ２５０、Ｄ４００、Ｄ７００、Ｄ１０００、Ｄ１２００、Ｄ２０００、Ｄ３０００、Ｄ４０００、ＴＧ３３０、ＴＧ１０００、ＴＧ３０００、ＴＧ４０００、ユニルーブ５０ＭＢ−２、５０ＭＢ−５、５０ＭＢ−１１、５０ＭＢ−２６、５０ＭＢ−７２、５０ＭＢ−１６８、５０Ｄ−２５、７５ＤＥ−２５、７５ＤＥ−６０、７５ＤＥ−１７０、７５ＤＥ−２５０、７５ＤＥ−２６２０、７５ＤＥ−３８００、７５ＤＥ−５０００等（以上日本油脂）が挙げられる。
【００３４】
また、これらを少なくとも１種、または２種以上を混合して用いることができる。
【００３５】
特にエチレングリコールは低粘度であるため必要量添加してもインク組成物の粘度を上昇せず、重量減少率を抑制する効果に優れているので好ましい。
【００３６】
特性向上のために水溶性溶剤を添加しても良い。
【００３７】
例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のケトンおよび低級アルコール類やエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールおよびジプロピレングリコール等のアセテート類、チオジグリコール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１、３−ジメチルイミダゾリジノン、アミノアルコール、乳酸ナトリウム、ＤＭＳＯ、ポリオキシエチレンアルキルフェノール、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等の含窒素化合物類を単独又は混合溶剤として使用しても良い。また、ポリエチレングリコールビスフェノールＡエーテル、ポリプロピレングリコールビスフェノールＡエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールグリセリルエーテル、特殊ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールジメチルエーテル（以上日本油脂）等も使用できる。
【００３８】
本発明の目的を達成する必須成分である顔料としては上記ビヒクルに良分散して耐候性に優れた顔料が望ましい。本発明に特に使用される顔料の発色性（添加濃度当たりの色濃度）は必ずしも高くなく、加えて均質の微粒子分散体の製造が困難なため、高濃度とすると過剰に溶融粘度が増大する現象があって、インクジェット用インクとしては従来実用化されていなかった。特に限定されるわけではないが、本発明には例えばカラーインデックスに記載される下記の番号の有機又は無機顔料が使用できる。
【００３９】
赤あるいはマゼンタ顔料としては、Pigment Red 3、5、19、22、31、38、43、48：1、48：2、48：3、48：4、48：5、49：1、53：1、57：1、57：2、58：4、63：1、81、81：1、81：2、81：3、81：4、88、104、108、112、122、123、144、146、149、166、168、169、170、177、178、179、184、185、208、216、226、257、Pigment Violet 3、19、23、29、30、37、50、88、Pigment Orange 13、16、20、36、青またはシアン顔料としては、pigment Blue 1、15、15：1、15：2、15：3、15：4、15：6、16、17−1、22、27、28、29、36、60、緑顔料としては、Pigment Green 7、26、36、50、黄顔料としては、Pigment Yellow 1、3、12、13、14、17、34、35、37、55、74、81、83、93、94、95、97、108、109、110、137、138、139、153、154、155、157、166、167、168、180、185、193、黒顔料としては、Pigment Black 7、28、26などが目的に応じて使用できる。
【００４０】
具体的に商品名を示すと、例えば、クロモファインイエロー2080、5900、5930、AF−1300、2700L、クロモファインオレンジ3700L、6730、クロモファインスカーレット6750、クロモファインマゼンタ6880、6886、6891N、6790、6887、クロモファインバイオレット RE、クロモファインレッド6820、6830、クロモファインブルーHS−3、5187、5108、5197、5085N、SR−5020、5026、5050、4920、4927、4937、4824、4933GN−EP、4940、4973、5205、5208、5214、5221、5000P、クロモファイングリーン2GN、2GO、2G−550D、5310、5370、6830、クロモファインブラックA−1103、セイカファストエロー10GH、A−3、2035、2054、2200、2270、2300、2400（B）、2500、2600、ZAY−260、2700（B）、2770、セイカファストレッド8040、C405（F）、CA120、LR−116、1531B、8060R、1547、ZAW−262、1537B、GY、4R−4016、3820、3891、ZA−215、セイカファストカーミン6B1476T−7、1483LT、3840、3870、セイカファストボルドー10B−430、セイカライトローズR40、セイカライトバイオレットB800、7805、セイカファストマルーン460N、セイカファストオレンジ900、2900、セイカライトブルーC718、A612、シアニンブルー4933M、4933GN−EP、4940、4973（以上大日精化工業製）、KET Yellow 401、402、403、404、405、406、416、424、KET Orange 501、KET Red 301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、336、337、338、346、KET Blue 101、102、103、104、105、106、111、118、124、KET Green 201（以上大日本インキ化学製）、Colortex Yellow 301、314、315、316、P−624、314、U10GN、U3GN、UNN、UA−414、U263、Finecol Yellow T−13、T−05、Pigment Yellow1705、Colortex Orange 202、Colortex Red101、103、115、116、D3B、P−625、102、H−1024、105C、UFN、UCN、UBN、U3BN、URN、UGN、UG276、U456、U457、105C、USN、Colortex Maroon601、Colortex BrownB610N、Colortex Violet600、Pigment Red 122、Colortex Blue516、517、518、519、A818、P−908、510、Colortex Green402、403、Colortex Black 702、U905（以上山陽色素製）、Lionol Yellow1405G、Lionol Blue FG7330、FG7350、FG7400G、FG7405G、ES、ESP−S（以上東洋インキ製）、Toner Magenta E02、Permanent RubinF6B、Toner Yellow HG、Permanent Yellow GG−02、Hostapeam BlueB2G（以上ヘキストインダストリ製）、カーボンブラック＃2600、＃2400、＃2350、＃2200、＃1000、＃990、＃980、＃970、＃960、＃950、＃850、MCF88、＃750、＃650、MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA77、＃52、＃50、＃47、＃45、＃45L、＃40、＃33、＃32、＃30、＃25、＃20、＃10、＃5、＃44、CF9、（以上三菱化学製）などが挙げられる。
【００４１】
また、顔料を予め水や溶剤に高濃度分散した分散液を使用することもできる。
例えば、MICROPIGMO WMBK-5、WMBE-5、WMRD-5、WMYW-5、AMBK-2、AMYW-2、AMBE-4（以上オリエント化学製）、JA Black 25W、GA Black 2821、GA Yellow 1、GAMagenta1、GA Cyan 2（以上御国色素製）CAB-O-JET200、CAB-O-JET300（以上キャボットスペシャルティケミカルズ）などが挙げられ、顔料濃度が１０重量部以上の高濃度で分散されているものが特に望ましい。
【００４２】
添加量は顔料濃度２〜１０重量部が適量である。２重量部未満では画像品質が低下し、１０重量部より多いとインク粘度特性に悪影響を与える。また色の調整等で２種類以上の着色剤を適時混合して使用できる。本発明のインク組成物に更に機能性を発現するため、光安定化剤、表面処理剤、界面活性剤、粘度低下剤、酸化防止剤、老化防止剤、架橋促進剤、酸素吸収剤、可塑剤、防腐剤、防錆剤、蒸発促進剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、保湿剤、分散剤、染料等を混合することができる。上記したビヒクル、顔料及びその他の成分の混合、分散には、スターラー、ビーズミル、ホモジナイザが最適であるが周知の各種の撹拌、粉砕又は分散装置が特に制限無く使用できる。
【００４３】
本発明の目的とする用途の用紙は、非塗工用紙、特殊印刷用紙及び情報用紙の一部に属する。８０〜２００μｍの非コート紙が望ましい。用紙の分類として、通商産業省の生産統計に使用されている分類方法がよく使用される。これによると、大別して印刷情報用紙、包装用紙、衛生用紙、雑用紙に区分され、印刷情報用紙には非塗工用紙、微塗工用紙、塗工用紙、特殊印刷用紙、情報用紙の区分がある。用紙の組成は多岐に渡っており、パルプ素材、塗料の種類及び量、製造方法で多様であり、又紙を評価区分する多数の方法がある。例えば紙の密度、厚さ、表裏差、縦目/横目（漉き方向）、細孔の空隙率、透気性、吸水/吸油性、サイズ度、表面粗さ、光沢度、ｐＨ、表面強度、剥離強度、剛度、折り強度、帯電性等があり、各々印刷品質に影響する。本発明者は、本発明の意図する分野の用紙を一般的に規定する方法として、用紙の厚みに着目した。
【００４４】
本発明の用紙としては、例えば、級印刷紙、中級印刷紙、下級印刷紙、薄様印刷紙、微塗工印刷用紙、色上質紙等特殊印刷用紙、フォーム用紙、ＰＰＣ用紙、その他情報用紙等があり、具体的には下記する用紙及びこれらを用いた各種の変性/加工用紙があるが、本発明は特にこれらに限定されるものではない。上質紙および色上質紙、再生紙、複写用紙・色もの、ＯＣＲ用紙、ノーカーボン紙・色もの、ユポ６０、８０、１１０ミクロン、ユポコート７０、９０ミクロン等の合成紙、その他片面アート紙６８ｋｇ、コート紙９０ｋｇ、フォームマット紙７０、９０、１１０ｋｇ、発泡ＰＥＴ３８ミクロン、みつおりくん（以上小林記録紙）、ＯＫ上質紙、ニューＯＫ上質紙、サンフラワー、フェニックス、ＯＫロイヤルホワイト、輸出上質紙（ＮＰＰ、ＮＣＰ、ＮＷＰ、ロイヤルホワイト）ＯＫ書籍用紙、ＯＫクリーム書籍用紙、クリーム上質紙、ＯＫ地図用紙、ＯＫいしかり、きゅうれい、ＯＫフォーム、ＯＫＨ、ＮＩＰ−Ｎ（以上新王子製紙）、金王、東光、輸出上質紙、特需上質紙、書籍用紙、書籍用紙Ｌ、淡クリーム書籍用紙、小理教科書用紙、、連続伝票用紙、上質ＮＩＰ用紙、銀環、金陽、金陽（Ｗ）、ブリッジ、キャピタル、銀環書籍、ハープ、ハープクリーム、ＳＫカラー、証券用紙、オペラクリーム、オペラ、ＫＹＰカルテ、シルビアＨＮ、エクセレントフォーム（以上日本製紙）、パール、金菱、ウスクリーム上質紙、特製書籍用紙、スーパー書籍用紙、書籍用紙、ダイヤフォーム（以上三菱製紙）、金毯Ｖ、金毯ＳＷ、白象、高級出版用紙、クリーム金毯、クリーム白象、証券・金券用紙、書籍用紙、地図用紙、複写用紙、ＨＮＦ（以上北越製紙）しおらい、電話帳表紙、書籍用紙、クリームしおらい、クリームしおらい中ラフ、クリームしおらい大ラフ、ＤＳＫ（以上大昭和製紙）、せんだいＭＰ上質紙、錦江、雷鳥上質、掛紙、色紙原紙、辞典用紙、クリーム書籍、白色書籍、クリーム上質紙、地図用紙、連続伝票用紙（以上中越パルプ）、ＯＰ金桜（チューエツ）、金砂、参考書用紙、交換証用紙（白）、フォーム印刷用紙、ＫＲＦ、白フォーム、カラーフォーム、(Ｋ)ＮＩＰ、ファインＰＰＣ（以上紀州製紙製）、たいおう、ブライトフォーム、カント、カントホワイト、ダンテ、ＣＭ用紙、ダンテコミック、ハイネ、文庫本用紙、ハイネＳ、ニューＡＤ用紙、ユトリロエクセル、エクセルスーパーＡ、カントエクセル、エクセルスーパーＢ、ダンテエクセル、ハイネエクセル、エクセルスーパーＣ、エクセルスーパーＤ、ＡＤエクセル、エクセルスーパーＥ、ニューブライトフォーム、ニューブライトＮＩＰ（以上大王製紙製）、日輪、月輪、雲嶺、銀河、白雲、ワイス、月輪エース、白雲エース、雲岑エース（以上日本紙業製）、たいおう、ブライトフォーム、ブライトニップ（以上名古屋パルプ）、牡丹Ａ、金鳩、特牡丹、白牡丹Ａ、白牡丹Ｃ、銀鳩、スーパー白牡丹Ａ、淡クリーム白牡丹、特中質紙、白鳩、スーパー中質紙、青鳩、赤鳩、金鳩Ｍスノービジョン、スノービジョン、金鳩スノービジョン、白鳩Ｍ、スーパーＤＸ、はまなすＯ、赤鳩Ｍ、ＨＫスーパー印刷紙（以上本州製紙製）、スターリンデン（Ａ・ＡＷ）、スターエルム、スターメイプル、スターローレル、スターポプラ、ＭＯＰ、スターチェリーＩ、チェリーＩスーパー、チェリーＩＩスーパー、スターチェリーＩＩＩ、スターチェリーＩＶ、チェリーＩＩＩスーパー、チェリーＩＶスーパー（以上丸住製紙製）、ＳＨＦ（以上東洋パルプ製）、ＴＲＰ（以上東海パルプ製）。
【００４５】
記録媒体としては、ＪＩＳＰ８１２２「紙のステキヒトサイズ度試験方法」によりサイズ度２以上の用紙が特に制限なく使用可能である。
【００４６】
更に、上質紙および色上質紙、Ｘｅｒｏｘ４０２４、インクジェット普通紙および専用紙、再生紙および伝票用紙等があげられる。通常普通紙として広範に使用される膜厚９５〜１１５μｍの用紙が本発明の目的に特に好ましい。
【００４７】
本発明の対象とする記録媒体としては、非コート紙が望ましく、例えば用紙の元素成分の比率で言えば、炭素元素１００に対して、アルミニウム、けい素元素数が各々１５０、２００以下であることが望ましい。表面粗さ係数は、厳密ではないが例えば平均表面粗さＲｚ１０μｍ以上の用紙がほぼこれに該当する。
【００４８】
本発明の目的とする分野のプリンタの印刷速度は、従来のインクジェット記録より著しく高速であることが特徴である。速度に関して明瞭な限定はないが、本発明のインク組成物を効果的に使用するには、ノズル及び用紙の間の相対速度が１０ips（inch/s）以上となる記録速度が特に好ましい。高速に記録するには、インク滴が記録媒体上に付着後直ちに定着（セット）することが必要であり、不十分の場合には、付着したインク溜が重ねられた他の用紙の裏面に転写する、記録装置中の送りロールに付着する、記録ドットが乱れる等の致命的な不具合を生じてしまう。記録速度１０ipsを実現するには、例えば記録後、約１s以内に記録が定着することが必要である。すなわち、本発明によれば、約１s以内に実質的に記録は取り扱い可能（手が触ふれる等）となる。
【００４９】
圧電素子を用いたオンデマンド型インクジェット記録の記録ヘッドあるいは記録方法には、ライン型記録、シリアル型記録、転写型（シャトル型）記録等、様々な様式があるが、本発明はこれらに特に限定されることなく使用される。いずれにおいても、ノズル及び用紙（記録媒体）との相対的な移動速度が１０ips以上となる工程であり、例えばライン型記録の如く、ヘッド部分が固定され用紙のみ移動する場合は紙移動速度（紙送り速度）が上記相対速度に該当し、シリアル型記録、すなわちヘッドが紙送り方向に垂直に移動して順次記録し間欠的に紙送りが行われる場合は、ヘッド移動速度（キャリジ速度）が上記相対速度に該当する。用紙が回転するドラム等に設置されこれに記録を行う、あるいは一旦ドラムに記録し次いでこれを用紙に転写する転写型の場合は、移動する用紙ないしはドラム面とノズル間の相対位置の変化する速度と理解する。いずれの場合も、記録速度はノズル吐出周波数及び記録解像度に直接関係する。例えば、ライン型記録の紙送り速度あるいはシリアル型のヘッド移動速度（すなわち記録速度）Ｖは、インク滴の吐出周波数ｆ、記録解像度Ｒにより、Ｖ＝ｆ×Ｒで示される。従来の５ips以下（通常は１ips以下）の記録においては従来報告されている多数のインク組成物がそのまま適用出来る。本発明は少なくとも５ips以上、特に好ましくは１０ips以上の高速度記録において、効果的に利用出来る。
【００５０】
高品質のインクジェット用インクの調製には多くの重要な因子のバランスを必要とする。これらの要件は複雑で、本発明のインクについて必ずしも明瞭に数値化できるわけではないが、本発明のインクは、インクジェットプリンタに適用するために、周知の幾つかの要件を満足する。すなわち、このインクは室温で十分な安定性があり、印刷前の保管および印刷後の画質に信頼性がある。記録媒体に付着硬化後は十分な透明性と彩度を有し、かつ均一な薄膜を形成して良好な画質の印刷物を与える。印刷物を重ねておいた状態で、オフセットが発生しないこと、また、環境および人体に配慮した安全性が高い組成物であることが必要である。
【００５１】
更に、この組成物は、印刷を必要とするときのみインク小滴を噴射させる、従来公知のインクジェットプリンタ例えば、オフィス用プリンタ、工業用マーキングに使用されているプリンタ、ワイドフォーマット型プリンタ、刷版及び製版用プリンタ、ラベルプリンタおよびこの典型的操作を持つすべてのタイプの高速プリンタにも使用可能である。高速乾燥が可能であるため、記録媒体としては、上述した用紙以外にもプラスチックフィルム、カプセル、ジェル、金属箔、ガラス、アクリル板、木材、天然繊維、合成繊維およびそれらの混紡からなる布等が使用できる。非接触印刷が可能なだけに媒体の形状は広範なものが使用でき、これらに限定されるものではない。
【００５２】
次に本発明を実施例により具体的に説明するが、記載例に限定されるものではない。
〔実施例１〜６〕４７重量部の精製水と平均分子量２００のポリエチレングリコール（和光純薬製、商品名：ポリエチレングリコール２００）を１５重量部およびジプロピレングリコール（和光純薬製）を３８重量部、これに対して表１に示す各種アルキレングリコールアルキルエーテル各々１〜１０重量部添加し、さらに顔料として黒顔料分散体（キャボットスペシャルティケミカルズ製、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００）１０重量部をそれぞれに混合し、組成物各３００gをホモジナイザ（日立工機製ＨＧ３０）を用いて、回転数２,０００rpmで均質な混合物が得られるまで分散し、続いてろ過を行い不純物等を除去し、均質なインク組成物４種を得た。結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】

【００５４】
インク組成物の重量減少および残存量は、まず、ガラス板にマイクロピペットで５０μlのインク滴を２滴作り、直ちにインク組成物の重量を測定し、３０分間２５℃／６０ＲＨ％、無風状態で保管した後再び重量を測定し減少率を算出したところ５〜２０パーセントであった。残存量は２４時間後再び重量を測定し残存率を算出したところいずれもおよそ４０パーセントであった。
【００５５】
粘度を回転粘度計（トキメック製ＥＤＬモデル）を用いて測定したところ、２５℃で６〜８mPa・sであった。表面張力は自動表面張力計（協和界面科学社製CVBP-Zモデル）を用いて測定したところ室温で２８〜４８mN/mであった。
【００５６】
インク組成物を１２ｍｍφの試験管に密閉し、室温で３日間放置して、顔料の分離（分離割合を％表示）を観察したところ、分離は見られなかった。
【００５７】
このインクをインクジェットプリンタ（日立工機製、型名：JOLT SJ01A）に入れて９６のノズルからすべてインクが噴射していることを確認し、室温で２４時間放置し、再び噴射を行った際不能になるノズル数を調べたところ、９６全てが問題なく噴射し、放置後も吐出が安定していることを確認した。
【００５８】
７０ｋｇ紙および１３５ｋｇ紙（小林記録紙製、ＮＩＰ紙）に印刷した印刷後のインクの裏移り、転写および耐水性を評価した。
表中、◎は優秀、○は良好、×は使用不可を意味している。
実施例１におけるインク組成物は普通紙に対して良好な印刷が可能なことが判った。
〔実施例７〕表１に示す組成の精製水８６重量部、ジエチレングリコールモノメチルエーテル２重量部、２−ピロリドン５重量部、Ｎ、Ｎ−ジメチルエタノールアミン（いずれも和光純薬製）を７重量部使用し、これに対して顔料分散体を濃度が全量に対して３０重量部の割合で混合し、実施例１と同様の方法で均質なインク組成物を得た。
実施例１と同様の方法で評価した結果を表１に示す。
【００５９】
重量減少率は２５パーセント、残存率は１０パーセント、２５℃における粘度は１．８mPa・s、表面張力は室温で５０mN/mであった。顔料の分離は見られなかった。放置後も吐出が安定していることを確認した。普通紙に対して良好な印刷が可能なことが判った。
〔比較例１〜６〕表１に示す組成の、精製水１０重量部とエチレングリコール４２重量部、ジプロピレングリコール（和光純薬製）を４８重量部これに対して、表１に示す各種アルキレングリコールアルキルエーテル各々１〜１０重量部添加し、さらに顔料として黒顔料分散体（キャボットスペシャルティケミカルズ製、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００）1０重量部をそれぞれに混合したインク類似物６種を製造し、実施例１と同様の測定、評価を行った。いずれの場合も重量減少率は４パーセント以下、残存率が４０パーセント以上であり普通紙印刷に不適であった。
〔実施例８〜１４〕表２に示す組成の精製水６０重量部、エチレングリコール３５重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５重量部、これに対してジエチレングリコールモノブチルエーテルおよびトリエチレングリコールモノブチルエーテル（すべて和光純薬製）を各２〜１０重量部使用し、これに対して顔料分散体を濃度が全量に対して１０重量部の割合で混合し、実施例１と同様の方法で均質なインク組成物８種を得た。実施例１と同様の方法で評価した結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】

【００６１】
重量減少率は１０〜１４パーセント、残存率はいずれもおよそ４０パーセント、２５℃における粘度は３〜５mPa・s、表面張力は室温で３３〜４２mN/mであった。水とグリコールエーテルの混合比を３０：１から６：１まで変化させたときの粘度の変化は1 mPa・s、表面張力の変化が６mN/m以内であった。顔料の分離は見られなかった。放置後も吐出が安定していることを確認した。普通紙に対して良好な印刷が可能なことが判った。
〔比較例７〜１２〕表２に示す組成の精製水８０重量部、エチレングリコール８重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１２重量部、これに対してエチレングリコールモノイソブチルエーテル（和光純薬製）を２〜１０重量部使用し、これに対して顔料分散体を濃度が全量に対して３０重量部の割合で混合し、実施例１と同様の方法で均質なインク類似物４種を得た。市販品ＡおよびＢの２種類と併せて、実施例１と同様の方法で評価した結果を表２に示す。
【００６２】
重量減少率は比較例７〜１０では２６〜２８パーセント、残存率はいずれも１０パーセント未満で、比較例１１および１２は重量減少率がそれぞれ５、１２パーセント、残存率は４０％以上であった。２５℃における粘度は約３〜６mPa・s、表面張力は室温で２５〜３５mN/mであった。水とグリコールエーテルの混合比を３０：１から６：１まで変化させたときの粘度の変化は1 mPa・s以内であったが、表面張力の変化が７mN/mであった。顔料の分離は見られなかった。放置後ノズルが乾燥し吐出が不安定であった。比較例１１および１２は、吐出は安定していたが、普通紙印刷に不適であった。
【００６３】
【発明の効果】
本発明のインクジェットプリンタ用インク組成物は、従来水性インクで問題とされていたインクの速乾性および保存安定性が改善され、さらに色剤として顔料を用いるため、着色剤分散安定性と噴射特性の両立が図られ、染料を主着色剤としたインクに比べ耐候性に優れているため、高速性および低価格の要求を満たし、用途が広いインクの製造が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のインク組成物の印刷状態を示す写真
【図２】本発明のインク組成物の印刷状態を示す写真
【図３】インク重量減少の概念を説明する図
【図４】ノズル近傍のインクの状態を示す断面図
【図５】本発明のインク組成物及び従来のインク組成物の重量減少率を示す図
【符号の説明】
１は本発明のインク組成物、２は従来のインク組成物、３はノズルの断面、４はノズル内のインク、５はこのインクの表面部分の高粘度部分を示している。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink composition and a recording method used in an inkjet recording apparatus for performing high-speed recording on plain paper.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, water-soluble liquid ink compositions have been widely used as ink compositions for inkjet recording. However, when printing is performed on plain paper such as copy paper generally used in offices, the printed ink spreads along the fiber of the paper, so that the dot shape becomes indeterminate and so-called bleeding occurs.
[0003]
Various improvements have been made for the purpose of improving bleeding and drying. For example, Japanese Examined Patent Publication No. 60-34992 proposes that the surface tension of the ink is reduced and the drying property is increased with a large amount of surfactant. Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-108271 describes a recording method using a hot-melt ink composition made of a wax that is solid at room temperature. U.S. Pat. Nos. 4,391,369 and 4,484,948 describe ink compositions that provide good print quality regardless of paper quality.
[0004]
On the other hand, in inkjet recording, a special substrate (inkjet paper) is used in order to prevent excessive penetration and bleeding of ink droplets to achieve printing with high density and saturation, and to improve water resistance and storage characteristics. ) Was customarily used. Many reports on this have already been made, for example, USP 5,854,649, USP 5,853,899, JP-A-11-192778, JP-A-11-129610, JP-A-11-078223, JP-A-11-078221, JP 11-034485, JP 11-028861, JP 11-020300, JP 2,845,832, JP 11-506991, etc. indicate ink adsorption by applying a specific water-soluble resin. For example, USP 5,516,364, JP-A-11-192775, JP-A-11-157207, JP-A-11-129606, JP-A-11-048604, JP-A-11-034481 , Patent 2,938,917, Patent 2,887,098, Patent 2,883,299, Patent 2,877,740, etc. contain specific inorganic materials such as clay and alumina to improve ink adsorbability and achieve high quality printing. It is described to do.
[0005]
In recent years, there has been an increasing demand for high-quality printing on general paper (plain paper) instead of special paper specially manufactured for inkjet. This is not only for paper price reduction, but also in fields that have been processed by other printing methods (offset, flexographic printing and other ink printing fields, laser printers, non-impact printer fields such as thermal recording, impact printer fields, etc.). This is a problem inevitably encountered when applying the ink jet recording method. Especially in the field of offices where many office documents such as standard documents, slips, forms, etc. are printed at high speed, the use of plain paper and high-speed printing are indispensable requirements. Realization was extremely difficult with the recording method.
[0006]
As a water-soluble liquid ink composition, JP-A-2-33781 discloses a water-soluble organic solvent composed of diethylene glycol, glycerin and polyethylene glycol as a humectant in a recording liquid using a water-soluble medium and a dye. The recording liquid contained is shown. Japanese Patent No. 2516218 discloses that a composition containing a dye, a wetting agent and water has a sum of dynamic surface tension and viscosity of 42 to 49, and is used to print on a paper having a Steecht size of 10 or more. The recording method is shown. Japanese Patent No. 2801295 discloses a method of performing recording on a recording material having a Steecht size degree of 0 to 15 by optimizing the dye concentration. Patent No. 2529154 shows an inkjet composition using a non-aqueous solvent with an evaporation rate less than one-tenth that of butyl acetate.
[0007]
On the other hand, in order to improve the weather resistance of printed matter, it is common to use pigment as an ink colorant and used as ink for various printers such as laser printers, melt transfer type printers, liquid ink jet printers and solid ink jet printers. Has been.
[0008]
For example, regarding pigment inks, JP-A-3-37278, JP-A-4-339871, JP-A-5-16343, JP-A-5-105832, JP-A-6-49400, JP-A-6-228479, JP-A-6-228479 JP-A-6-228480, JP-A-6-306319, JP-A-7-109432, JP-A-7-196968, JP-A-7-278477, JP-A-7-306319, JP-A-7-316479, JP-A-7 Many reports have been made such as JP-A-331141 and JP-A-8-295836. However, most of the recording liquids for ink jet recording that are widely used are recording liquids using an aqueous medium and a dye. This is because when pigment is used, it is difficult to mix the constituent materials so that the dispersion of the pigment can be kept stable, and it is difficult to stably store the recording liquid for a long period of time.
[0009]
In this way, unlike a recording liquid using a dye that is soluble in an aqueous medium, a recording liquid using a pigment is insoluble in an aqueous medium and is in a solid state. And a large amount of a moisturizing agent such as polyalkylene glycol and glycerin is required. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-157464 discloses a recording liquid using a pigment, but 30 to 80 parts of a humectant is preferably used for 100 parts of water. In order to prevent pigment aggregation, a method of adding a large amount of a humectant has also been tried, but the viscosity of the recording liquid becomes high and the dischargeability is lowered. Japanese Patent Publication No. 5-30870 discloses an aqueous pigment ink containing trimethylpentanediol monoisobutyrate and ethylene glycol monobutyl ether in order to improve the drying resistance of the nib without increasing the viscosity. Japanese Examined Patent Publication No. 6-21250 discloses a recording liquid having a fast fixing speed by containing a dialkyl ether. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-228884 is characterized in that the residual water content is 0.5 to 10 g in 100 g of ink comprising a pigment, a humectant and an aqueous medium.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when water-based ink is used for printing, it is difficult to print on a recording medium that does not absorb ink, and a large-sized ink drying device is required even when dedicated paper is used. Also, because of the problem of blurring, high-definition printing is difficult and the resolution is limited, so the application is limited. Although solvent ink may be used from the advantage of quick-drying, it is not desirable from the viewpoint of flammability and environmental safety. Hot-melt type oil-based inks are capable of high-speed printing. However, due to the nature of the ink, the printing dots are thick and the thickness is about 10 to 20 microns, and the abrasion resistance is low, making it difficult to obtain reliability after printing.
[0011]
The ink jet recording method using an organic pigment as a colorant has many advantages over the ink jet recording method using a dye, particularly in terms of weather resistance. Therefore, the ink jet recording method is not limited to office printers such as OA equipment, general household printers, and facsimiles. It is expected to be applied to indoor / outdoor posters, large signs, cars, glass, elevators, wall and building decorations, and prints on fabrics. However, the problem that high-reliable printing quality cannot be obtained as described above has been a bottleneck for commercialization.
[0012]
An object of the present invention is to provide an ink composition for an ink jet printer that gives a good quality recorded matter to an uncoated paper by high-speed drying, and a printing mechanism thereof. A further important object of the present invention is to provide a pigment ink composition for a high-speed inkjet printer, which is sufficient for ejecting ink droplets from fine nozzles and has excellent ejection stability.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  The gist of the present invention that solves the above problems is that an on-demand type ink jet printer ejects ink droplets from a nozzle onto an uncoated paper recording medium having a film thickness of 80 to 200 μm to form recording dots. In the recording method using an ink composition, the ink-jet ink composition containing a pigment, water, alkylene glycol and glycol ether is used as the alkylene glycol 35 to 53.Parts by weightIncluding at least waterParts by weightAs a glycol ether, 1 to 10 parts by weight of ethylene glycol ether and / or propylene glycol ether is added, and the ink ink composition weight reduction rate at 25 ° C./60 RH% is 30 minutes. 5 to 25% of the total amount of the ink-jet ink composition, and the remaining amount of the ink-jet ink composition is 10 to 40% of the total amount of the ink-jet ink composition in 24 hours. The recording was performed at a recording speed at which the relative speed between the nozzle and the recording medium was 10 ips or more.
[0014]
Ink-jet ink compositionofWhen the mixing ratio of water and glycol ether is changed from 30: 1 to 6: 1, the change in viscosity is 1 mPa.s and the change in surface tension is within 6 mN / m.The
[0016]
  AndA piezoelectric element is used as a driving element for the on-demand type ink jet printer.The
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The weight reduction and remaining amount of the ink composition, which is a feature of the present invention, will be described below.
[0018]
In conventional ink jet recording, various devices have been made in order to achieve both high dryness of printing and clogging due to drying of the nozzle portion. For example, by mixing an appropriate amount of a high boiling point solvent called a wetting agent, clogging of the nozzle can be prevented by remaining this solvent after the main solvent (for example, water) evaporates. That is, it is well known in the art to achieve the desired characteristics by appropriately controlling the evaporation rate. However, as one of the other problems in ink jet printing, a phenomenon has been recognized for a while in which ejection is delayed immediately after the start of printing and sufficient printing cannot be performed (delay phenomenon at the initial stage of printing). FIG. 1 shows a problem caused by printing of conventional ink. Printing delay is observed in the circled part of the figure. Although many materials have been selected and individually dealt with regarding this phenomenon, sufficient studies have not yet been made, particularly in the field of recording at high speed on plain paper, which is the object of the present invention.
[0019]
The inventors of the present invention have studied various phenomena and characteristics of the ink composition.
[0020]
As a result of the examination, when the reduction rate D at a short time (ta in the figure) is not less than a certain value rather than the amount of evaporation after standing for a long time, which has been regarded as a problem with conventional wetting agents, a noticeable delay phenomenon at the initial stage of printing Was found to have occurred. Further, when an excessive amount is added for the purpose of suppressing evaporation, the residual amount R for a long time tends to be unnecessarily large. On the other hand, the ink composition of the present invention maintains both the initial evaporation amount and the remaining rate after 24 hours in which the decrease is in an equilibrium state within a certain range, so that the high drying property of the printed matter and the drying of the nozzle portion are maintained. It has been found that the printed matter has a moderate gloss and excellent touch feeling. Then, as shown in FIG. 2, it has been clarified that printing of the ink composition of the present invention does not cause a delay phenomenon at the initial stage of printing.
[0021]
FIG. 3 is a conceptual diagram showing this. The figure shows the weight loss from 100% of the two ink compositions, with curve 1 corresponding to the ink of the present invention and 2 corresponding to the conventional ink. Like conventional inks, simply mixing a normal high-boiling solvent has no effect of suppressing initial evaporation (almost the same as the evaporation rate of the main solvent, for example, water), and it is more than the target reduction rate. Evaporation was likely (D in the figure)₂). On the other hand, in the ink of the present invention, this is in an appropriate range (D in the figure).₁), The delay phenomenon at the initial stage of printing can be effectively suppressed, and the remaining amount R₁Can also be reduced to an appropriate range. In other words, it should be noted that the present invention is based on the viewpoint of recording on uncoated paper at a high speed, which is completely different from the conventional addition of a wetting agent. Specifically, when ta = 30 minutes, 5% ≦ D₁When ≦ 25% and tb = 24h, 10% ≦ R₁≦ 40% (25 ° C., 60 RH%). The lower limit of the reduction rate is 60%, which corresponds to an ink remaining rate of 40%, which is an upper limit for the amount of ink remaining in a long time.
[0022]
The present invention also finds out the types of compounds and their optimum range of addition sufficient to achieve this objective. The reason why the phenomenon in which ejection is delayed correlates with the weight reduction rate is not clear, but for example, as shown in FIG. It is conceivable that the main solvent (for example, water) slightly evaporates to cause a change such as increasing the viscosity of the ink, which hinders ejection. In the figure, 3 indicates a cross section of the nozzle, 4 indicates ink in the head, and 5 indicates a high viscosity (or characteristic changed) portion of the surface portion of the ink.
[0023]
FIG. 5 shows an example of specific experimental results of the ink composition of the present invention and the conventional ink composition. As described above, it can be clearly determined that the weight reduction rate of the ink composition of the present invention is limited to a specific range different from that of the conventional ink composition.
[0024]
The remaining amount of the ink composition of the present invention will be described in detail below.
[0025]
The ink-jet ink composition of the present invention is allowed to stand at 25 ° C./60 RH% in a no-air state for 24 hours.InkjetinkCompositionIt is characterized by 10 to 40% of the total amount, that is, the reduction rate is 60 to 90%. This remaining amount is an index indicating ink drying. In general, ink having a small value is easy to dry. In order to improve intermittent printing characteristics, it is desirable that this value is large and it is difficult to dry. However, the remaining amount isInkjetinkCompositionIf it exceeds 40% of the total amount, the drying property of the ink after recording is insufficient, and when printed on plain paper at a high speed, the touch quality is poor and the printed matter is deteriorated due to the contact of the finger alone. On the other hand, it is desirable that the remaining amount of ink is small from the standpoint of fixing and fastness of printing. However, if it is less than 10%, the ejection becomes extremely unstable, and the printed matter is not glossy and the quality is poor. The ink composition of 10 to 40% achieves both high dryness of the printed matter and clogging due to drying of the nozzle portion, and further, the printed matter has an appropriate gloss and excellent touch feeling.
[0026]
Important properties for achieving the object of the present invention include a method of adjusting the viscosity at 25 ° C. to 3 to 6 mPa.s and the surface tension to 30 to 45 mN / m. (Poly) alkylene glycols such as polyethylene glycol and polyhydric alcohols such as glycerin are effective as wetting agents because of their slow evaporation rate. Alkylene glycol is particularly desirable.
[0027]
Specifically, when the viscosity is less than 3 mPa · S, an appropriate ink amount and dot diameter cannot be obtained, and when the viscosity exceeds 6 mPa · S, it is difficult to perform stable ink jet recording. In addition, when the surface tension is less than 30 mN / m, the ink penetration rate into the recording medium is high and the ink is transferred to the back side (the ink oozes out to the back side of the recording paper). This is not suitable for high-speed printing.
[0028]
  As a component which achieves the object of the present invention, 1 to 5 (poly) alkylene glycols are used.3 parts by weightIt is desirable to contain. 1Parts by weightThe viscosity of the main component water is less than 53 parts by weightExceeding the above range, the ink viscosity will increase significantly and the ink discharge rate will decrease, resulting in a decrease in print density, the ink permeability to the recording material will decrease, the drying property will deteriorate, and the print quality will deteriorate. To do.
[0029]
Furthermore, it discovered that glycol ether was suitable as a component which achieves the objective of this invention. In general, glycol ethers are added for the purpose of preventing drying of the tip of a ballpoint pen or an inkjet nozzle without increasing the viscosity of the recording liquid because of its low viscosity. Further, it can be adjusted to a surface tension that can be jetted without causing foaming of the ink composition remarkably as compared with surfactant ethers. For example, as described above, the highly evaporable component (usually the main solvent, for example, water) slightly evaporates from the ink composition in the part of the open nozzle that comes into contact with the atmosphere, increasing the viscosity of the ink and increasing the surface tension. It is conceivable that a change such as lowering of the flow rate occurs and this impedes ejection. However, this phenomenon can be avoided by making the change in viscosity 1 mPa.s and the change in surface tension within 6 mN / m when the mixing ratio of water and glycol ether is changed from 30: 1 to 6: 1. I found.
[0030]
  Particularly preferred glycol ethers are ethylene glycol ethers such as methyl glycol, methyl diglycol, methyl triglycol, methyl polyglycol, butyl glycol, butyl diglycol, butyl triglycol, isobutyl glycol, (manufactured by Nippon Emulsifier), and methylpropylene. An ether selected from propylene glycol ethers such as glycol, methylpropylene diglycol, methylpropylene triglycol, propylpropylene glycol, propylpropylene diglycol, butylpropylene glycol, butylpropylene diglycol, and phenylpropylene glycol (manufactured by Nippon Emulsifier) , Alkylene glycol 35-53Parts by weightIncluding at least waterParts by weight1 to 10 parts by weight is desirable. If it exceeds 10 parts by weight, the surface tension is lowered and the printing quality is lowered.
[0031]
In addition, for example, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol and dipropylene glycol, triethylene glycol, pentamethylene glycol, polyethylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and the like can be used.
[0032]
Furthermore, you may add glycerol for the purpose of improving discharge property. Urea is also effective because it prevents drying.
[0033]
Specifically, PEG200, PEG300, PEG400, PEG600, PEG1000, PEG1540, PEG2000, PEG4000, PEG11000, PEG20000, Uniol D250, D400, D700, D1000, D1200, D2000, D3000, D4000, TG330, TG1000, TG3000, TG4000, Unilube 50MB-2, 50MB-5, 50MB-11, 50MB-26, 50MB-72, 50MB-168, 50D-25, 75DE-25, 75DE-60, 75DE-170, 75DE-250, 75DE-2620, 75DE- 3800, 75DE-5000, etc. (above Japanese fats and oils).
[0034]
Moreover, these can be used in mixture of at least 1 sort (s) or 2 or more types.
[0035]
In particular, ethylene glycol is preferable because it has a low viscosity, so that even if a necessary amount is added, the viscosity of the ink composition does not increase and the effect of suppressing the weight reduction rate is excellent.
[0036]
A water-soluble solvent may be added to improve the characteristics.
[0037]
For example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ketones such as methanol, ethanol, isopropanol and lower alcohols, acetates such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol and dipropylene glycol, thiodiglycol, N-methyl-2-pyrrolidone Nitrogen-containing compounds such as 1,3-dimethylimidazolidinone, amino alcohol, sodium lactate, DMSO, polyoxyethylene alkylphenol and polyoxyethylene fatty acid ester may be used alone or as a mixed solvent. In addition, polyethylene glycol bisphenol A ether, polypropylene glycol bisphenol A ether, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol glyceryl ether, special polyethylene glycol, polyethylene glycol dimethyl ether (Nippon Yushi) and the like can be used.
[0038]
A pigment that is an essential component for achieving the object of the present invention is preferably a pigment that is well dispersed in the vehicle and has excellent weather resistance. The color development property (color density per added density) of the pigment used in the present invention is not necessarily high, and in addition, it is difficult to produce a homogeneous fine particle dispersion. Therefore, it has not been put into practical use as an inkjet ink. Although not particularly limited, for example, organic or inorganic pigments having the following numbers described in the color index can be used in the present invention.
[0039]
Examples of red or magenta pigments include

Pigment Red

3, 5, 19, 22, 31, 38, 43, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 48: 5, 49: 1, and 53: 1. , 57: 1, 57: 2, 58: 4, 63: 1, 81, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 88, 104, 108, 112, 122, 123, 144, 146 , 149, 166, 168, 169, 170, 177, 178, 179, 184, 185, 208, 216, 226, 257, Pigment Violet 3, 19, 23, 29, 30, 37, 50, 88, Pigment Orange 13 16, 20, 36, blue or cyan pigments include pigment blue 1, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 17-1, 22, 27, 28, 29, 36, 60, as green pigment, Pigment Green 7, 26, 36, 50, as yellow pigment, Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 34, 35, 37, 55, 74, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 108, 109, 110, 137, 138, 139, 153, 154, 155, 157, 166, 167, 168, 180, 185, 193, as a black pigment Pigment Black 7, 28, 26, etc. can be used according to the purpose.
[0040]
Specific product names include, for example, chromo fine yellow 2080, 5900, 5930, AF-1300, 2700L, chromo fine orange 3700L, 6730, chromo fine scarlet 6750, chromo fine magenta 6880, 6886, 6891N, 6790, 6877 , Chromofine Violet RE, Chromofine Red 6820, 6830, Chromofine Blue HS-3, 5187, 5108, 5197, 5085N, SR-5020, 5026, 5050, 4920, 4927, 4937, 4824, 4933GN-EP, 4940, 4973, 5205, 5208, 5214, 5221, 5000P, Chromo Fine Green 2GN, 2GO, 2G-550D, 5310, 5370, 6830, Chromo Fine Black A-1103, Seika Fast Yellow 10GH, A-3, 2035, 2054, 2200 , 2270, 2300, 2400 (B), 2500, 2600, ZAY-260, 2700 (B), 2770, Seika Fast Red 8040, C405 (F), CA120, LR-116, 1531B, 8060R, 1547, ZAW-262 , 1537B, GY, 4R-4016, 3820, 3891, ZA-215, Seikafast -Min 6B1476T-7, 1483LT, 3840, 3870, Seika Fast Bordeaux 10B-430, Seika Light Rose R40, Seika Light Violet B800, 7805, Seika Fast Maroon 460N, Seika Fast Orange 900, 2900, Seika Light Blue C718, A612, Cyanine Blue 4933M, 4933GN-EP, 4940, 4973 (manufactured by Daiichi Seika Kogyo), KET Yellow 401, 402, 403, 404, 405, 406, 416, 424, KET Orange 501, KET Red 301, 302, 303, 304 305, 306, 307, 308, 309, 310, 336, 337, 338, 346, KET Blue 101, 102, 103, 104, 105, 106, 111, 118, 124, KET Green 201 (above Dai Nippon Ink Chemical Made), Colortex Yellow 301, 314, 315, 316, P-624, 314, U10GN, U3GN, UNN, UA-414, U263, Finecol Yellow T-13, T-05, Pigment Yellow 1705, Colortex Orange 202, Colortex Red101 103, 115, 116, D3B, P-625, 102, H-1024, 105C, UFN, UCN, UBN, U3BN, URN, UGN, UG276, U456, U457, 105C, USN, Co lortex Maroon601, Colortex BrownB610N, Colortex Violet600, Pigment Red 122, Colortex Blue516, 517, 518, 519, A818, P-908, 510, Colortex Green402, 403, Colortex Black 702, U905 (manufactured by Sanyo dye), Lionol Yellow1405G, Lionol Blue FG7330, FG7350, FG7400G, FG7405G, ES, ESP-S (above Toyo Ink), Toner Magenta E02, Permanent RubinF6B, Toner Yellow HG, Permanent Yellow GG-02, Hostapeam BlueB2G (above Hoechst Industry), carbon Black # 2600, # 2400, # 2350, # 2200, # 1000, # 990, # 980, # 970, # 960, # 950, # 850, MCF88, # 750, # 650, MA600, MA7, MA8, MA11, MA100, MA100R, MA77, # 52, # 50, # 47, # 45, # 45L, # 40, # 33, # 32, # 30, # 25, # 20, # 10, # 5, # 44, CF9, (Mitsubishi Chemical).
[0041]
Further, it is also possible to use a dispersion liquid in which a pigment is dispersed in high concentration in water or a solvent in advance.
For example, MICROPIGMO WMBK-5, WMBE-5, WMRD-5, WMYW-5, AMBK-2, AMYW-2, AMBE-4 (above orient chemical), JA Black 25W, GA Black 2821, GA Yellow 1, GAMagenta1 GA Cyan 2 (above made by Gokoku Dye) CAB-O-JET200, CAB-O-JET300 (above Cabot Specialty Chemicals), etc.Parts by weightThose dispersed at such a high concentration are particularly desirable.
[0042]
Addition amount is pigment concentration 2-10Parts by weightIs the right amount. 2Parts by weightIf the amount is less than 10 parts by weight, the image quality is deteriorated. In addition, two or more kinds of colorants can be mixed as appropriate for color adjustment. In order to further develop functionality in the ink composition of the present invention, a light stabilizer, a surface treatment agent, a surfactant, a viscosity reducing agent, an antioxidant, an anti-aging agent, a crosslinking accelerator, an oxygen absorber, and a plasticizer , Antiseptics, rust inhibitors, evaporation accelerators, pH adjusters, antifoaming agents, humectants, dispersants, dyes, and the like can be mixed. A stirrer, bead mill, or homogenizer is optimal for mixing and dispersing the vehicle, pigment, and other components described above, but various known stirring, pulverizing, or dispersing devices can be used without particular limitation.
[0043]
Paper for the purpose of the present invention belongs to a part of non-coated paper, special printing paper and information paper. An uncoated paper of 80-200 μm is desirable. As the paper classification, the classification method used in the production statistics of the Ministry of International Trade and Industry is often used. According to this, printing information paper, packaging paper, sanitary paper, and miscellaneous paper are broadly classified, and printing information paper includes uncoated paper, finely coated paper, coated paper, special printing paper, and information paper. is there. The composition of the paper varies widely, and there are various types of pulp materials, types and amounts of paints, and production methods, and there are many methods for evaluating and classifying paper. For example, paper density, thickness, front / back difference, vertical / horizontal (stripping direction), pore porosity, air permeability, water / oil absorption, size, surface roughness, gloss, pH, surface strength, peeling There are strength, stiffness, folding strength, chargeability, etc., each affecting print quality. The inventor paid attention to the thickness of the sheet as a method for generally defining the sheet in the field intended by the present invention.
[0044]
Examples of the paper of the present invention include, for example, grade printing paper, intermediate printing paper, lower grade printing paper, thin printing paper, fine-coating printing paper, special printing paper such as high-quality colored paper, foam paper, PPC paper, and other information paper. Specifically, there are the following papers and various modified / processed papers using them, but the present invention is not particularly limited to these. High quality paper and colored high quality paper, recycled paper, copy paper / colored paper, OCR paper, carbonless paper / colored paper, synthetic paper such as

YUPO

60, 80, 110 microns, YUPO COAT 70, 90 microns, etc. Coated paper 90 kg, Foam mat paper 70, 90, 110 kg, Foamed PET 38 micron, Mitsori-kun (Kobayashi recording paper), OK fine paper, New OK fine paper, Sunflower, Phoenix, OK Royal White, Export fine paper (NPP) , NCP, NWP, Royal White) OK Book Paper, OK Cream Book Paper, Cream Premium Paper, OK Map Paper, OK Ishikari, Cucumber, OK Foam, OKH, NIP-N (Shin Oji Paper), Kim King, Toko, quality paper for export, quality paper for special demand, book paper, book paper L, light cream book paper, for textbooks ,, Continuous slip paper, high quality NIP paper, silver ring, gold yang, gold yang (W), bridge, capital, silver ring book, harp, harp cream, SK color, securities paper, opera cream, opera, KYP medical record, silvia HN, Excellent Foam (Nippon Paper), Pearl, Kinryo, Ussuku Premium Paper, Special Book Paper, Super Book Paper, Book Paper, Diamond Form (Mitsubishi Paper), Carpet V, Carpet SW, White Elephant, Premium publication paper, cream carpet, cream white elephant, securities / voucher paper, book paper, map paper, copy paper, HNF (Hokuetsu Paper), phone book cover, book paper, cream paper, cream Orai Medium Rough, Cream Shirai Dai Rough, DSK (above Daisyo Showa Paper), Sendai MP Fine Paper, Kinko, Thunderbird Fine, Hanging Paper, Colored Paper Base, Dictionary Paper, Cream Book , White books, cream quality paper, map paper, continuous slip paper (more than Chuetsu pulp), OP gold cherry (chuetsu), gold sand, reference book paper, exchange paper (white), form printing paper, KRF, white foam, color Foam, (K) NIP, Fine PPC (made by Kishu Paper), Taiou, Bright Foam, Kant, Kant White, Dante, CM Paper, Dante Comic, Heine, Paperback Paper, Heine S, New AD Paper, Utrilo Excel, Excel Super A, Canto Excel, Excel Super B, Dante Excel, Heine Excel, Excel Super C, Excel Super D, AD Excel, Excel Super E, New Bright Foam, New Bright NIP (above made by Daio Paper), Sun Ring, Moon Ring , Clouds, galaxy, baiyun, weiss, moon ring ace, baiyun ace Unmo Ace (above made by Nippon Paper Industry), Taiou, Bright Foam, Bright Nip (above Nagoya Pulp), Peony A, Gold Pigeon, Special Peony, White Peony A, White Peony C, Silver Pigeon, Super White Peony A, Light cream white peony, special medium paper, white pigeon, super medium paper, blue pigeon, red pigeon, gold pigeon M snow vision, snow vision, gold pigeon snow vision, white pigeon M, super DX, hamanasu O, red pigeon M, HK Super Printing Paper (Honshu Paper), Starlinden (A / AW), Star Elm, Star Maple, Star Laurel, Star Poplar, MOP, Star Cherry I, Cherry I Super, Cherry II Super, Star Cherry III , Star Cherry IV, Cherry III Super, Cherry IV Super (Maruzumi Paper), SHF (Toyo Pulp), TRP (East) Made of pulp).
[0045]
As the recording medium, a paper having a sizing degree of 2 or more can be used without any particular limitation according to JIS P8122 “Paper's Stiffness Sizing Test Method”.
[0046]
Further examples include high-quality paper and color high-quality paper, Xerox 4024, inkjet plain paper and special paper, recycled paper, and slip paper. Paper having a film thickness of 95 to 115 μm, which is widely used as ordinary plain paper, is particularly preferable for the purpose of the present invention.
[0047]
The recording medium targeted by the present invention is preferably uncoated paper. For example, in terms of the ratio of the elemental components of the paper, the number of aluminum and silicon elements is 150 or 200 or less of carbon element 100, respectively. Is desirable. Although the surface roughness coefficient is not strict, for example, paper having an average surface roughness Rz of 10 μm or more substantially corresponds to this.
[0048]
The printing speed of printers in the field of the present invention is characterized by being significantly faster than conventional ink jet recording. Although there is no clear limitation on the speed, in order to effectively use the ink composition of the present invention, a recording speed at which the relative speed between the nozzle and the paper is 10 ips (inch / s) or more is particularly preferable. In order to record at high speed, it is necessary to fix (set) ink droplets immediately after adhering to the recording medium. If insufficient, the adhering ink reservoir is transferred to the back of another sheet on which it is stacked. Such as sticking to the feed roll in the recording apparatus, and disturbing the recording dots. In order to realize the recording speed of 10 ips, for example, it is necessary that the recording is fixed within about 1 s after recording. That is, according to the present invention, the recording can be handled (touched by a hand, etc.) substantially within about 1 s.
[0049]
There are various types of on-demand ink jet recording heads or recording methods using piezoelectric elements, such as line type recording, serial type recording, transfer type (shuttle type) recording, etc., but the present invention is particularly limited to these. Used without being. In any case, the relative moving speed between the nozzle and the paper (recording medium) is 10 ips or more. For example, when the head portion is fixed and only the paper moves as in line type recording, the paper moving speed (paper Feed speed) corresponds to the above relative speed, and in the case of serial type recording, that is, when the head moves perpendicularly to the paper feed direction and sequentially records and paper feed is intermittently performed, the head movement speed (carriage speed) is Corresponds to relative speed. In the case of a transfer type where the paper is installed on a rotating drum or the like and records on this, or once recorded on the drum and then transferred to the paper, the moving speed of the moving paper or the relative position between the drum surface and the nozzle changes And understand. In either case, the recording speed is directly related to the nozzle discharge frequency and the recording resolution. For example, the paper feed speed of the line type recording or the serial type head moving speed (that is, the recording speed) V is represented by V = f × R by the ink droplet ejection frequency f and the recording resolution R. In conventional recording of 5 ips or less (usually 1 ips or less), a number of conventionally reported ink compositions can be applied as they are. The present invention can be effectively used in high speed recording of at least 5 ips, particularly preferably 10 ips or more.
[0050]
The preparation of high quality ink jet inks requires a balance of many important factors. While these requirements are complex and not necessarily clearly quantified for the inks of the present invention, the inks of the present invention satisfy several well-known requirements for application to inkjet printers. That is, this ink has sufficient stability at room temperature, and is reliable in storage before printing and image quality after printing. After adhering and curing on the recording medium, it has sufficient transparency and saturation, and forms a uniform thin film to give a printed matter with good image quality. It is necessary that the offset does not occur in a state where the printed materials are stacked, and that the composition is highly safe in consideration of the environment and the human body.
[0051]
In addition, the composition can be used to eject ink droplets only when printing is required, such as conventionally known ink jet printers such as office printers, printers used for industrial marking, wide format printers, printing plates and It can also be used in plate-making printers, label printers and all types of high-speed printers with this typical operation. Because it can be dried at high speed, the recording media include plastic films, capsules, gels, metal foils, glass, acrylic plates, wood, natural fibers, synthetic fibers, and fabrics made of blends of these materials in addition to the paper described above. Can be used. A wide variety of media shapes can be used as long as non-contact printing is possible, and the present invention is not limited to these.
[0052]
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention concretely, it is not limited to a description example.
[Examples 1 to 6] 47Parts by weight15 purified water and polyethylene glycol having an average molecular weight of 200 (trade name: polyethylene glycol 200, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)Parts by weightAnd dipropylene glycol (Wako Pure Chemical Industries) 38Parts by weightIn addition to this, 1 to 10 parts by weight of each of the various alkylene glycol alkyl ethers shown in Table 1 were added, and further 10 parts by weight of a black pigment dispersion (Cabot Specialty Chemicals, CAB-O-JET300) as a pigment was mixed. Then, 300 g of each composition was dispersed using a homogenizer (HG30 manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd.) at a rotational speed of 2,000 rpm until a homogeneous mixture was obtained, followed by filtration to remove impurities and the like. Got a seed. The results are shown in Table 1.
[0053]
[Table 1]

[0054]
Regarding the weight reduction and remaining amount of the ink composition, first make two 50 μl ink droplets with a micropipette on a glass plate, immediately measure the weight of the ink composition, and store for 30 minutes at 25 ° C./60 RH%, no wind After that, the weight was measured again and the reduction rate was calculated to be 5 to 20 percent. When the remaining amount was measured again after 24 hours and the remaining rate was calculated, all were about 40 percent.
[0055]
The viscosity was 6 to 8 mPa · s at 25 ° C. when measured using a rotational viscometer (Tokimec EDL model). The surface tension was 28 to 48 mN / m at room temperature when measured using an automatic surface tension meter (CVBP-Z model manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
[0056]
The ink composition was sealed in a 12 mmφ test tube, allowed to stand at room temperature for 3 days, and pigment separation (separation ratio expressed in%) was observed. No separation was observed.
[0057]
Put this ink in an inkjet printer (Hitachi Koki, model name: JOLT SJ01A), make sure that all the ink is ejected from 96 nozzles, leave it at room temperature for 24 hours, and make it impossible when ejected again As a result of checking the number of nozzles, it was confirmed that all 96 sprayed without problems and that the discharge was stable even after being left.
[0058]
The set-off, transfer, and water resistance of the ink after printing on 70 kg paper and 135 kg paper (NIP paper, manufactured by Kobayashi Recording Paper) were evaluated.
In the table, ◎ means excellent, ○ means good, and × means unusable.
It was found that the ink composition in Example 1 can perform good printing on plain paper.
[Example 7] Purified water 86 having the composition shown in Table 1Parts by weight, Diethylene glycol monomethyl ether 2Parts by weight2-pyrrolidone 5Parts by weightN, N-dimethylethanolamine (both manufactured by Wako Pure Chemical Industries)Parts by weightIn contrast to this, the pigment dispersion was used at a concentration of 30 with respect to the total amount.Parts by weightAnd a homogeneous ink composition was obtained in the same manner as in Example 1.
Table 1 shows the results of evaluation performed in the same manner as in Example 1.
[0059]
The weight loss rate was 25 percent, the residual rate was 10 percent, the viscosity at 25 ° C was 1.8 mPa · s, and the surface tension was 50 mN / m at room temperature. No pigment separation was seen. It was confirmed that the discharge was stable even after being left. It was found that good printing was possible on plain paper.
[Comparative Examples 1 to 6] Purified water 10 having the composition shown in Table 1Parts by weightAnd ethylene glycol 42Parts by weight, 48 dipropylene glycol (Wako Pure Chemical Industries)Parts by weightOn the other hand, 1 to 10 parts by weight of each of the various alkylene glycol alkyl ethers shown in Table 1 were added, and 10 parts by weight of a black pigment dispersion (manufactured by Cabot Specialty Chemicals, CAB-O-JET300) was mixed as a pigment. Six types of ink analogs were produced, and the same measurements and evaluations as in Example 1 were performed. In either case, the weight reduction rate was 4% or less and the residual rate was 40% or more, which was not suitable for plain paper printing.
[Examples 8 to 14] Purified water 60 having the composition shown in Table 2Parts by weight, Ethylene glycol 35Parts by weight, Propylene glycol monomethyl ether acetate 5Parts by weightIn contrast, 2 to 10 parts by weight of diethylene glycol monobutyl ether and triethylene glycol monobutyl ether (all manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are used, and the pigment dispersion has a concentration of 10 parts by weight with respect to the total amount. And 8 homogeneous ink compositions were obtained in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results evaluated in the same manner as in Example 1.
[0060]
[Table 2]

[0061]
The weight loss rate was 10 to 14 percent, the residual rates were about 40 percent, the viscosity at 25 ° C. was 3 to 5 mPa · s, and the surface tension was 33 to 42 mN / m at room temperature. When the mixing ratio of water and glycol ether was changed from 30: 1 to 6: 1, the change in viscosity was 1 mPa · s, and the change in surface tension was within 6 mN / m. No pigment separation was seen. It was confirmed that the discharge was stable even after being left. It was found that good printing was possible on plain paper.
[Comparative Examples 7 to 12] Purified water 80 having the composition shown in Table 2Parts by weight, Ethylene glycol 8Parts by weight, Propylene glycol monomethyl ether acetate 12Parts by weightIn contrast, 2 to 10 parts by weight of ethylene glycol monoisobutyl ether (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used, and the pigment dispersion was mixed at a ratio of 30 parts by weight with respect to the total amount. Four homogeneous ink analogs were obtained in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results of evaluation in the same manner as in Example 1 together with the two types of commercial products A and B.
[0062]
The weight loss rate was 26 to 28 percent in Comparative Examples 7 to 10, and the residual rate was less than 10 percent. In Comparative Examples 11 and 12, the weight loss rate was 5, 12 percent and the residual rate was 40% or more, respectively. . The viscosity at 25 ° C. was about 3 to 6 mPa · s, and the surface tension was 25 to 35 mN / m at room temperature. When the mixing ratio of water and glycol ether was changed from 30: 1 to 6: 1, the change in viscosity was within 1 mPa · s, but the change in surface tension was 7 mN / m. No pigment separation was seen. After leaving it, the nozzle dried and the discharge was unstable. In Comparative Examples 11 and 12, although ejection was stable, it was unsuitable for plain paper printing.
[0063]
【The invention's effect】
The ink composition for ink jet printers of the present invention improves the quick drying and storage stability of the ink, which has been a problem with conventional water-based inks, and further uses a pigment as a colorant. The compatibility is achieved, and the weather resistance is superior to that of an ink using a dye as a main colorant, so that the demand for high speed and low price is satisfied, and it is possible to produce a wide range of applications.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a photograph showing a printing state of a conventional ink composition.
FIG. 2 is a photograph showing the printing state of the ink composition of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the concept of ink weight reduction.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the state of ink in the vicinity of a nozzle
FIG. 5 is a graph showing the weight reduction rate of the ink composition of the present invention and the conventional ink composition.
[Explanation of symbols]
Reference numeral 1 denotes an ink composition of the present invention, 2 denotes a conventional ink composition, 3 denotes a cross section of a nozzle, 4 denotes ink in the nozzle, and 5 denotes a high-viscosity portion of the surface portion of the ink.

Claims

In a recording method using an ink-jet ink composition in which ink droplets are ejected from a nozzle onto an uncoated paper recording medium having a film thickness of 80 to 200 μm by an on-demand type ink jet printer to form recording dots,
The ink-jet ink composition containing a pigment, water, alkylene glycol, and glycol ether has an ethylene glycol ether as a glycol ether when the alkylene glycol is 35 to 53 parts by weight and at least water is included in 100 parts by weight. And / or 1 to 10 parts by weight of propylene glycol ether is added,
The weight reduction rate of the inkjet ink composition at 25 ° C./60 RH% is 5 to 25% of the total amount of the inkjet ink composition in 30 minutes,
And in 24 hours, the remaining amount of the ink-jet ink composition is 10 to 40% of the total amount of the ink-jet ink composition.
A recording method using an inkjet ink composition, wherein recording is performed at a recording speed at which a relative speed between the nozzle and the recording medium is 10 ips or more using the inkjet ink composition.

When the mixing ratio of water and glycol ether in the inkjet ink composition was changed from 30: 1 to 6: 1, the change in viscosity was 1 mPa.s. The recording method using an ink-jet ink composition according to claim 1, wherein the change in s and surface tension is within 6 mN / m.

3. A recording method using an ink-jet ink composition according to claim 1, wherein a piezoelectric element is used as a drive element of the on-demand type ink jet printer.