[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2339668C2 - Water ink, ink-jet recording method, ink cartridge, recording unit, ink-jet recording unit and method of image generation - Google Patents

Water ink, ink-jet recording method, ink cartridge, recording unit, ink-jet recording unit and method of image generation Download PDF

Info

Publication number
RU2339668C2
RU2339668C2 RU2007103158/04A RU2007103158A RU2339668C2 RU 2339668 C2 RU2339668 C2 RU 2339668C2 RU 2007103158/04 A RU2007103158/04 A RU 2007103158/04A RU 2007103158 A RU2007103158 A RU 2007103158A RU 2339668 C2 RU2339668 C2 RU 2339668C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ink
pigment
water
aqueous
soluble organic
Prior art date
Application number
RU2007103158/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007103158A (en
Inventor
Юи КИТАМУРА (JP)
Юи КИТАМУРА
Микио САНАДА (JP)
Микио САНАДА
Йосихиса ТАКИЗАВА (JP)
Йосихиса ТАКИЗАВА
Масаси ОГАСАВАРА (JP)
Масаси ОГАСАВАРА
Томонари ВАТАНАБЕ (JP)
Томонари ВАТАНАБЕ
Такаси ИМАИ (JP)
Такаси ИМАИ
Ясухиро НИТО (JP)
Ясухиро НИТО
Тецу ИВАТА (JP)
Тецу ИВАТА
Синити ХАКАМАДА (JP)
Синити ХАКАМАДА
Садаюки СУГАМА (JP)
Садаюки СУГАМА
Original Assignee
Кэнон Кабусики Кайся
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кэнон Кабусики Кайся filed Critical Кэнон Кабусики Кайся
Publication of RU2007103158A publication Critical patent/RU2007103158A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2339668C2 publication Critical patent/RU2339668C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

FIELD: printing industry.
SUBSTANCE: invention is referred to water ink, which may be used in methods and units of ink-jet printing. Water ink contains at least water, a quantity of water soluble organic solvents and dyestuff. Dyestuff is a pigment containing pigment particle with at least one ionisable group linked directly with pigment particle surface or through other atomic group. The quantity of water soluble organic solvents includes favourable medium or unfavourable media for pigment. Completely or practically completely, unfavourable medium does not solvate pigment. Completely or practically completely, the said ionisable group is not exposed to ion dissociation in unfavourable medium. Water soluble organic solvent is specific by maximum value of permeability index (Ka) among corresponding Ka values for the said amount of water soluble organic solvents defined by Bristow method and is the unfavourable medium. Content of the said quantity of water soluble organic solvents is from 3 wt % to 50 wt % from total ink weight. When total content (wt %) of favourable medium in water ink is identified by X and total content (wt %) of unfavourable medium in water ink is identified by Y, X:Y ratio is from 10:5 or more to 10:30 or less. Content (wt %) of pigment is from 0.1 wt % to 15 wt % from total ink weight. Ink-jet method of recording, ink cartridge, recording unit, ink-jet recording unit and method of image generation using the said water ink are also described. Water ink covers sufficient part of surface if used in small amounts, ensures excellent stability when stored. Generated image has high printing density.
EFFECT: ensuring high printing density.
25 cl, 18 dwg, 11 tbl, 9 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к водным чернилам, которые содержат воду, водорастворимый органический растворитель и пигмент. В частности, изобретение относится к водным чернилам, которые могут быть применены в способах записи и в устройстве записи, использующих струйный способ, то есть струйные способы записи (способы формирования изображения или способы записи), и к струйным способам записи, чернильному картриджу, блоку записи, струйному устройству записи и способу формирования изображения, в которых используют водные чернила.The invention relates to aqueous inks that contain water, a water-soluble organic solvent, and a pigment. In particular, the invention relates to aqueous inks that can be used in recording methods and in a recording apparatus using an inkjet method, that is, inkjet recording methods (image forming methods or recording methods), and to inkjet recording methods, an ink cartridge, a recording unit , an inkjet recording device, and an image forming method that uses aqueous ink.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Общеизвестно, что чернила, которые содержат пигменты в качестве окрашивающих веществ (пигментные чернила) формируют изображения, имеющие хорошую стойкость, такую как водоустойчивость или светопрочность. За последние годы были предложены различные методы для повышения плотности печати изображения, формируемого с применением таких чернил, и при записи цветных изображений, у которых непосредственно соприкасаются области различных цветов, более эффективно достигается предотвращение смешения цветов (расплывание) на граничных областях соответствующих цветных изображений.It is well known that inks that contain pigments as coloring agents (pigment inks) form images having good durability, such as water resistance or light fastness. In recent years, various methods have been proposed to increase the print density of the image formed with the use of such inks, and when recording color images in which areas of different colors are directly in contact, the prevention of color mixing (blurring) at the boundary areas of the corresponding color images is more effectively achieved.

Для достижения значительного увеличения плотности изображения предложено, например, использовать чернила, содержащие самодиспергируемую углеродную сажу и особую соль (смотрите, например, Japanese Patent Application Laid-open No. 2000-198955). Предложен также способ, в котором чернила для струйной записи, представляющие собой композицию пигмента, тонкодисперсных полимерных частиц, водорастворимого органического растворителя и воды, и водный раствор, содержащий соль поливалентного металла, наносят на носитель записи, и композиция чернил взаимодействует с водным раствором соли поливалентного металла с формированием высококачественного изображения (смотрите, например, Japanese Patent Application Laid-open No. 2000-63719). В обоих этих способах пигмент, присутствующий в чернилах, находится в диспергированном состоянии, и принудительно вызывается его флокуляция на поверхности носителя записи, что предотвращает проникновение пигмента в носитель записи и позволяет получать изображения, имеющие значительно более высокую плотность и без расплывания.To achieve a significant increase in image density, it is proposed, for example, to use inks containing self-dispersible carbon black and a special salt (see, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 2000-198955). A method is also provided in which an inkjet ink comprising a composition of a pigment, fine polymer particles, a water-soluble organic solvent and water, and an aqueous solution containing a polyvalent metal salt is applied to a recording medium, and the ink composition is reacted with an aqueous solution of a polyvalent metal salt with the formation of high-quality images (see, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 2000-63719). In both of these methods, the pigment present in the ink is in a dispersed state, and its flocculation is forced on the surface of the recording medium, which prevents the penetration of the pigment into the recording medium and makes it possible to obtain images having a significantly higher density and without diffusion.

Кроме того, так как вызывают флокуляцию пигмента в пигментных чернилах на носителе записи, он остается на поверхности носителя записи. В частности, при применении пигментных чернил для печати изображения на обычной бумаге может возникать явление расплывчатости при интенсивном царапании поверхности печати даже после истечения достаточного времени после окончания печати, или расплывчатость печати может возникать в случае, когда что-либо написано маркером на основе водных чернил на уже напечатанном изображении. То есть недостатком пигментных чернил является их низкая стойкость к царапанию и к маркеру. Ранее был предпринят ряд усилий в целях улучшения стойкости к царапанию. Например, было предложено повышать стойкость к царапанию путем добавления водорастворимой эмульсии к пигментным чернилам самодиспергируемого типа (смотрите, например, Japanese Patent Applications Laid-open Nos. H03-56573, 2001-329199 и 2001-329200).In addition, since pigment flocculation is caused in the pigment ink on the recording medium, it remains on the surface of the recording medium. In particular, when pigment inks are used to print images on plain paper, a blurriness can occur when the surface of the print is scratched intensively even after a sufficient time has elapsed after printing, or a blurriness can occur when something is written with a water-based ink marker on already printed image. That is, the disadvantage of pigment inks is their low resistance to scratching and to the marker. A number of efforts have been undertaken previously to improve scratch resistance. For example, it has been proposed to increase scratch resistance by adding a water-soluble emulsion to self-dispersible pigment inks (see, for example, Japanese Patent Applications Laid-open Nos. H03-56573, 2001-329199 and 2001-329200).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Однако согласно исследованиям, проведенным авторами настоящего изобретения, было обнаружено, что в вышеназванных способах, в связи с флокуляцией пигментных частиц на носителе записи, область покрытия поверхности красящим веществом (которую называют "степенью покрытия поверхности") может быть недостаточна при сопоставлении с объемом капли чернил. Это означает, что в вышеприведенных способах требуется большее количество наносимых чернил для достижения такой же плотности изображения, которое достигается при применении пигментных чернил, в которых традиционный пигмент диспергирован с помощью полимерного диспергирующего средства или другого подобного средства. В связи с этим есть необходимость в улучшении этих способов. Известен также способ, при помощи которого изготавливают чернила, которые значительно проникают в носитель записи при обеспечении большей степени покрытия поверхности, даже при малых объемах капель чернил. Однако когда получаемые чернила обладают высокой проницаемостью, они могут проникать не только на поверхность носителя записи, но также внутрь носителя записи, тем самым делая невозможным достижение достаточной плотности изображения.However, according to studies conducted by the inventors of the present invention, it was found that in the above methods, due to flocculation of pigment particles on the recording medium, the surface area of the coloring material (which is called the "surface coverage") may not be sufficient when compared with the amount of ink droplet . This means that in the above methods, more ink is required to achieve the same image density that is achieved with pigment inks in which the conventional pigment is dispersed using a polymer dispersing agent or other similar means. In this regard, there is a need to improve these methods. There is also known a method by which ink is produced that penetrate significantly into the recording medium while providing a greater degree of surface coverage, even with small amounts of ink droplets. However, when the resulting ink has high permeability, they can penetrate not only the surface of the recording medium, but also inside the recording medium, thereby making it impossible to achieve a sufficient image density.

Авторы настоящего изобретения изучили преимущества и недостатки индивидуальных традиционных чернил и проанализировали характерные особенности самих изображений. В результате, было обнаружено, что при более высокой концентрации красящего вещества в чернилах оно оказывается в избытке на поверхности носителя записи, и формируемые точки становятся визуально более неоднородными, или красящее вещество проникает внутрь носителя записи, в результате чего оно бесполезно расходуется без участия в формировании цвета.The authors of the present invention studied the advantages and disadvantages of individual traditional inks and analyzed the characteristic features of the images themselves. As a result, it was found that at a higher concentration of the dye in the ink, it is in excess on the surface of the recording medium, and the formed points become visually more heterogeneous, or the dye penetrates into the recording medium, as a result of which it is useless to use without participation in the formation colors.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что может быть решена, по меньшей мере, одна из вышеназванных технологических проблем, и это позволит получать изображение, превосходящее по качеству те, которые формируются в традиционных случаях. Проблемы, выявленные авторами настоящего изобретения, приведены ниже. Целью настоящего изобретения является решение, по меньшей мере, одной из следующих проблем.The authors of the present invention have found that at least one of the above technological problems can be solved, and this will allow to obtain an image superior in quality to those that are formed in traditional cases. The problems identified by the authors of the present invention are listed below. An object of the present invention is to solve at least one of the following problems.

(1) Проблема, заключающаяся в том, что при инициировании на поверхности носителя записи флокуляции пигмента, присутствующего в чернилах в диспергированном состоянии, область поверхности покрытия красящим веществом носителя записи (которую называют "степенью покрытия поверхности") является недостаточной в сопоставлении с объемом капли чернил, и, следовательно, для того, чтобы достигнуть той же самой плотности изображения, необходимо наносить чернила в большем количестве.(1) The problem is that when a pigment flocculation is present on the surface of the recording medium that is present in the dispersed ink, the surface area of the coating medium of the recording medium (referred to as “surface coverage”) is insufficient in comparison with the amount of ink droplet , and therefore, in order to achieve the same image density, it is necessary to apply more ink.

(2) Проблема, заключающаяся в том, что при получении чернил с высокой проницаемостью чернила могут проникать не только на поверхность носителя записи, но также вглубь носителя записи, что не дает возможности распределяться красящему веществу на поверхности носителя записи и ее окрестности при высокой концентрации и не позволяет достигать высокой плотности изображения.(2) The problem is that when receiving ink with high permeability, ink can penetrate not only the surface of the recording medium, but also deep into the recording medium, which prevents the coloring matter from being distributed on the surface of the recording medium and its surroundings at a high concentration and does not allow to achieve high image density.

Поэтому целью настоящего изобретения является разработка в качестве пигментных чернил водных чернил, которые имеют достаточно большую степень покрытия поверхности, даже тогда, когда используется небольшое количество капель чернил, и могут формировать изображения, имеющие высокую плотность печати, и, кроме того, имеют более высокую стойкость при хранении.Therefore, the aim of the present invention is to provide, as a pigment ink, aqueous inks that have a sufficiently large degree of surface coverage, even when a small amount of ink droplets are used, and can form images having a high print density, and, in addition, have a higher resistance during storage.

Другой целью настоящего изобретения является разработка водных чернил, позволяющих достигать более высокую стойкость к царапанию, в результате добавления водорастворимого полимера к водным чернилам вышеупомянутого состава.Another objective of the present invention is the development of aqueous ink, which allows to achieve higher resistance to scratching, by adding a water-soluble polymer to the aqueous ink of the above composition.

Еще одной целью настоящего изобретения является разработка водных чернил, которые имеют достаточно большую степень покрытия поверхности даже при использовании небольшого количества капель чернил, а также могут формировать изображения с высокой плотностью печати в способе формирования изображения, включающем стадию нанесения на носитель записи водных чернил, содержащих пигмент, и стадию нанесения на носитель записи реакционной жидкости, способной вызывать разрушение дисперсии пигмента в водных чернилах при контакте с водными чернилами (далее этот способ также часто называют "двухжидкостной системой").Another objective of the present invention is the development of aqueous inks that have a sufficiently large degree of surface coverage even when using a small amount of ink droplets, and can also form images with a high print density in an image forming method including the step of applying aqueous pigment containing ink to a recording medium and the step of applying to the recording medium a reaction liquid capable of causing the destruction of the pigment dispersion in aqueous ink upon contact with aqueous ink ami (hereinafter, this method is also often referred to as a "two-fluid system").

Дополнительной целью настоящего изобретения является разработка набора водные чернила/реакционная жидкость, струйного способа записи, чернильного картриджа, узла записи и струйного устройства записи, в которых применяются водные чернила, имеющие вышеупомянутый состав.An additional objective of the present invention is the development of a set of aqueous ink / reaction liquid, an inkjet recording method, an ink cartridge, a recording unit and an inkjet recording device that use aqueous ink having the above composition.

Дополнительной целью настоящего изобретения является разработка способа формирования изображения, который может эффективно препятствовать смешению цветов (расплыванию) на граничащих областях изображений соответствующего цвета при записи на обычной бумаге, когда области цветных изображений с отличающимися друг от друга цветами непосредственно примыкают друг к другу.An additional objective of the present invention is the development of an image forming method that can effectively prevent color mixing (blurring) on adjacent regions of images of the corresponding color when recording on plain paper, when regions of color images with different colors are directly adjacent to each other.

Достигаемые настоящим изобретением вышеназванные цели описаны ниже. А именно, водные чернила по варианту осуществления настоящего изобретения являются водными чернилами, которые включают в себя, по меньшей мере, воду, несколько водорастворимых органических растворителей и красящее вещество, где красящее вещество является пигментом, содержащим пигментную частицу, имеющую, по меньшей мере, одну ионогенную группу, связанную с поверхностью пигментной частицы непосредственно или через другую атомную группу, и где несколько водорастворимых органических растворителей включают в себя благоприятную среду или благоприятные среды для пигмента и неблагоприятную среду или неблагоприятные среды для пигмента, и где неблагоприятная среда совершенно или практически не сольватирует пигмент, и где ионогенная группа совершенно или практически не подвергается ионной диссоциации в неблагоприятной среде, и где водорастворимый органический растворитель, который проявляет максимальное значение для Ka среди соответствующих значений Ka для водорастворимых органических растворителей, определяемых методом Бристоу (Bristow method), является неблагоприятной средой.The above objectives achieved by the present invention are described below. Namely, the aqueous ink of an embodiment of the present invention is aqueous ink, which includes at least water, several water-soluble organic solvents, and a coloring matter, wherein the coloring matter is a pigment containing a pigment particle having at least one an ionic group bonded to the surface of the pigment particle directly or through another atomic group, and where several water-soluble organic solvents include a favorable environment or favorable pigment environments and an unfavorable environment for pigment, and where the adverse environment completely or practically does not solvate the pigment, and where the ionic group does not undergo ionic dissociation at all or almost in an unfavorable environment, and where is a water-soluble organic solvent that exhibits maximum value for Ka among the corresponding Ka values for water-soluble organic solvents determined by the Bristow method is an unfavorable environment th.

Водные чернила по другому варианту осуществления настоящего изобретения являются также водными чернилами, которые включают в себя, по меньшей мере, воду, несколько водорастворимых органических растворителей и красящее вещество, где красящее вещество является пигментом, содержащим пигментную частицу, имеющую, по меньшей мере, одну ионогенную группу, связанную с поверхностью пигментной частицы непосредственно или через другую атомную группу, и где множество водорастворимых органических растворителей включает в себя благоприятную среду или благоприятные среды для пигмента и неблагоприятную среду или неблагоприятные среды для пигмента, и где неблагоприятная среда совершенно или практически не сольватирует пигмент, и где ионогенная группа совершенно или практически не подвергается ионной диссоциации в неблагоприятной среде, и где водорастворимый органический растворитель, который проявляет максимальное значение для Ka среди соответствующих значений Ka для водорастворимых органических растворителей, определяемых методом Бристоу (Bristow method), является неблагоприятной средой, и где чернила дополнительно содержат водорастворимый полимер, который совершенно или практически не адсорбируется на пигменте.Aqueous inks according to another embodiment of the present invention are also aqueous inks, which include at least water, several water-soluble organic solvents, and a coloring matter, wherein the coloring matter is a pigment containing a pigment particle having at least one ionogenic a group bonded to the surface of the pigment particle directly or through another atomic group, and where the plurality of water-soluble organic solvents includes a favorable environment either the favorable environment for the pigment and the unfavorable environment or the unfavorable environment for the pigment, and where the adverse environment completely or practically does not solvate the pigment, and where the ionic group completely or practically does not undergo ionic dissociation in the adverse environment, and where the water-soluble organic solvent that exhibits the maximum the Ka value among the corresponding Ka values for the water-soluble organic solvents determined by the Bristow method is unfavorable redoy, and wherein the ink further comprises a water-soluble polymer which is totally or substantially not adsorbed on the pigment.

Водные чернила по другому варианту осуществления настоящего изобретения являются водными чернилами, которые применяют в способе формирования изображения, включающем в себя стадию нанесения на носитель записи водных чернил, содержащих пигмент, и стадию нанесения на носитель записи реакционной жидкости, способной вызывать нестабильное состояние дисперсии пигмента в водных чернилах при контакте с водными чернилами, в котором водные чернила, имеющие вышеупомянутый состав, используют в качестве водных чернил.Aqueous inks according to another embodiment of the present invention are aqueous inks that are used in an image forming method including the step of applying to the recording medium an aqueous ink containing a pigment, and the stage of applying to the recording medium a reaction liquid capable of causing an unstable state of pigment dispersion in aqueous ink in contact with aqueous ink, in which aqueous ink having the aforementioned composition is used as aqueous ink.

Способ формирования изображения по другому варианту осуществления настоящего изобретения является способом формирования изображения, в котором осуществляется запись с помощью струйного способа записи на носителе записи путем применения черных чернил и, по меньшей мере, одних цветных чернил, в котором водные чернила, имеющие вышеупомянутый состав, применяют в качестве черных чернил, и в котором при формировании изображения, состоящего из изображения, сформированного с помощью черных чернил, и изображения, сформированного с помощью цветных чернил, которые непосредственно примыкают друг к другу, осуществляется прогон для нанесения черных чернил для формирования изображения, и затем прогон осуществляется для нанесения цветных чернил на область, где изображение уже было сформировано с помощью предшествующего прогона.An image forming method according to another embodiment of the present invention is an image forming method in which an ink jet recording method is recorded on a recording medium by using black ink and at least one color ink, in which aqueous ink having the aforementioned composition is used as black ink, and in which when forming an image consisting of an image formed using black ink and an image formed using color In the case of ink that directly adjacent to each other, a run for applying black ink to form an image is performed, and then a run is applied for applying color ink to an area where an image has already been generated using the previous run.

По настоящему изобретению могут быть предложены водные чернила, которые, в качестве пигментных чернил, имеют достаточно большую степень покрытия поверхности даже при использовании небольшого количества капель чернил и могут формировать изображения с высокой плотностью печати и дополнительно имеют лучшую стойкость при хранении. По другому варианту осуществления настоящего изобретения могут быть предложены водные чернила, которые в дополнение к вышеназванным эффектам имеют более высокую стойкость к царапанию. По еще одному варианту осуществления настоящего изобретения предлагаются водные чернила, которые имеют достаточно большую степень покрытия поверхности даже при использовании небольшого количества капель чернил и могут формировать изображения с высокой плотностью печати также в случае системы, в которой реакционную жидкость, способную разрушать состояние дисперсии пигмента в водных чернилах, фиксируют на носителе записи, а затем для формирования изображения водные чернила наносят на ту часть, на которую реакционная жидкость уже была нанесена. По настоящему изобретению в силу использования таких водных чернил может быть также предложен струйный способ записи, с помощью которого можно формировать высококачественные изображения с высокой плотностью печати при использовании небольшого количества чернил. По настоящему изобретению могут также быть предложены чернильный картридж, блок записи и струйное устройство записи, в которых применяют такие водные чернила. По настоящему изобретению может быть дополнительно предложен способ формирования изображения, который способен эффективно препятствовать возникновению смешения цветов (расплыванию) на граничных областях изображений соответствующих цветов при записи на обычной бумаге непосредственно примыкающих друг к другу областей цветных изображений, имеющих цвета, отличающиеся друг от друга.The present invention can provide aqueous inks that, as pigment inks, have a sufficiently high degree of surface coverage even when using a small amount of ink droplets and can form images with a high print density and additionally have better storage stability. In another embodiment of the present invention, aqueous inks can be provided which, in addition to the above effects, have higher scratch resistance. In yet another embodiment of the present invention, aqueous inks are provided that have a sufficiently high degree of surface coverage even with a small amount of ink droplets and can form images with a high print density also in the case of a system in which a reaction liquid capable of destroying a pigment dispersion state in aqueous ink, fixed on the recording medium, and then to form the image, aqueous ink is applied to the part on which the reaction liquid was already applied. According to the present invention, by virtue of the use of such aqueous inks, an inkjet recording method can also be proposed by which high-quality images with a high print density can be formed using a small amount of ink. An ink cartridge, a recording unit, and an inkjet recording device in which such aqueous ink is used may also be provided according to the present invention. The present invention may further provide an image forming method that is capable of effectively preventing color mixing (blurring) at the boundary regions of the images of the respective colors when recording directly adjacent to each other regions of color images having colors different from each other on plain paper.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг. 1 показан вертикальный разрез головки записи.In FIG. 1 shows a vertical section through a recording head.

На фиг. 2 показан вертикальный разрез головки записи.In FIG. 2 shows a vertical section through a recording head.

На фиг. 3 показан в перспективе внешний вид головки записи, где головка записи, показанная на фиг. 1, установлена в многорежимное состояние.In FIG. 3 shows a perspective view of the recording head, where the recording head shown in FIG. 1 is set to a multi-mode state.

На фиг. 4 приведен вид в перспективе, иллюстрирующий пример струйного устройства записи.In FIG. 4 is a perspective view illustrating an example of an inkjet recording device.

На фиг. 5 показан вертикальный разрез чернильного картриджа.In FIG. 5 shows a vertical section of an ink cartridge.

На фиг. 6 приведен вид в перспективе, иллюстрирующий пример блока записи.In FIG. 6 is a perspective view illustrating an example of a recording unit.

На фиг. 7 приведен вид, иллюстрирующий пример конструкции головки записи.In FIG. 7 is a view illustrating an example of a construction of a recording head.

На фиг. 8 приведен вид, иллюстрирующий пример конструкции головки записи.In FIG. 8 is a view illustrating an example construction of a recording head.

На фиг. 9 приведен вид, иллюстрирующий пример конструкции головки записи.In FIG. 9 is a view illustrating an example construction of a recording head.

На фиг. 10 приведен вид, иллюстрирующий пример конструкции головки записи.In FIG. 10 is a view illustrating an example construction of a recording head.

На фиг. 11 приведен вид, иллюстрирующий пример конструкции головки записи.In FIG. 11 is a view illustrating an example of a construction of a recording head.

На фиг. 12 приведен вид, иллюстрирующий пример конструкции головки записи.In FIG. 12 is a view illustrating an example construction of a recording head.

На фиг. 13 приведен вид, иллюстрирующий пример конструкции головки записи.In FIG. 13 is a view illustrating an example construction of a recording head.

На фиг. 14A, 14B, 14C и 14D приведены виды для схематической иллюстрации того, что происходит с каплей чернил, когда она воздействует на поверхность носителя записи.In FIG. 14A, 14B, 14C and 14D are views for schematically illustrating what happens to an ink drop when it acts on the surface of a recording medium.

На фиг. 15 схематически приведен вид сбоку в разрезе, иллюстрирующий пример струйного устройства записи.In FIG. 15 is a schematic sectional side view illustrating an example of an inkjet recording device.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Далее настоящее изобретение описано более подробно путем приведения предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения.Further, the present invention is described in more detail by presenting preferred embodiments of the present invention.

Сначала в настоящем изобретении описаны понятия неблагоприятной среды и благоприятной среды. Детальные их определения приведены далее. Когда используемый в качестве красящего вещества пигмент включает пигментную частицу, имеющую, по меньшей мере, одну ионогенную группу, связанную с поверхностью пигментной частицы непосредственно или через другую атомную группу, водорастворимый органический растворитель, в котором стабильность дисперсии содержащегося в нем пигмента является высокой, и водорастворимый органический растворитель, в котором стабильность дисперсии содержащегося в нем пигмента является низкой, определяют в качестве благоприятной среды и неблагоприятной среды, соответственно. Также пигмент и неблагоприятная среда взаимно характеризуются тем, что неблагоприятная среда совершенно или практически не сольватирует пигмент, и ионогенная группа пигмента совершенно или практически не подвергается ионной диссоциации в неблагоприятной среде.First, the concepts of an unfavorable environment and a favorable environment are described in the present invention. Their detailed definitions are given below. When a pigment used as a coloring matter comprises a pigment particle having at least one ionogenic group bonded to the surface of the pigment particle directly or through another atomic group, a water-soluble organic solvent in which the dispersion stability of the pigment contained therein is high and water-soluble an organic solvent in which the dispersion stability of the pigment contained therein is low, is determined as a favorable environment and unfavorable environment, respectively. Also, the pigment and the adverse environment are mutually characterized by the fact that the adverse environment completely or practically does not solvate the pigment, and the ionogenic group of the pigment completely or practically does not undergo ionic dissociation in the adverse environment.

Отличительным признаком настоящего изобретения является то, что водорастворимые органические растворители, которые содержатся в водных чернилах вместе с пигментом и предназначены для диспергирования пигмента, подразделяют на растворители, проявляющие себя в качестве описанной выше неблагоприятной среды, и растворители, проявляющие себя в качестве благоприятной среды. Тогда, в результате использования такого состава могут быть эффективно получены изображения без явления расплывания даже на обычной бумаге, на которой возникли бы различные проблемы при формировании изображения при применении обычных водных чернил, и, кроме того, могут быть получены водные чернила, которые имеют достаточно большую степень покрытия поверхности даже при нанесении чернил в небольшом количестве, что позволяет сформировать изображение с высокой плотностью печати. Также, при применении таких водных чернил может быть достигнуто повышение скорости печати, уменьшение размеров устройства записи и уменьшение эксплуатационных затрат, включающих в себя затраты на расходные материалы, и кроме того, формируемые изображения могут иметь лучшую прочность, может быть достигнута значительно более высокая плотность изображения, и могут быть сформированы высококачественные изображения. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что можно достигнуть обозначенных положительных эффектов, и создали настоящее изобретение.A distinctive feature of the present invention is that the water-soluble organic solvents that are contained in the aqueous ink together with the pigment and are designed to disperse the pigment are divided into solvents that manifest themselves as the above-described adverse environment, and solvents that manifest themselves as a favorable environment. Then, as a result of using such a composition, images can be effectively obtained without the spreading phenomenon even on plain paper, on which various problems would arise during image formation using conventional aqueous inks, and, in addition, aqueous inks that have a sufficiently large size can be obtained. the degree of surface coverage even when applying ink in a small amount, which allows you to form an image with a high print density. Also, when using such aqueous inks, an increase in printing speed, a reduction in the size of the recording device and a reduction in operating costs, including the cost of consumables, can be achieved, and in addition, the generated images can have better strength, a significantly higher image density can be achieved. , and high quality images can be formed. The inventors of the present invention have found that the indicated beneficial effects can be achieved, and have created the present invention.

Водные чернила по настоящему изобретению являются чернилами, которые включают в себя, по меньшей мере, воду, несколько водорастворимых органических растворителей и красящее вещество, в которых красящим веществом является пигмент, содержащий пигментную частицу, имеющую, по меньшей мере, одну ионогенную группу, связанную с поверхностью пигментной частицы непосредственно или через другую атомную группу, и водорастворимые органические растворители включают в себя благоприятную среду или благоприятные среды для пигмента, и неблагоприятную среду или неблагоприятные среды для пигмента, где неблагоприятная среда совершенно или практически не сольватирует пигмент, и ионогенная группа совершенно или практически не подвергается ионной диссоциации в неблагоприятной среде. Когда такие водные чернила применяют в качестве чернил, смешивают в заданной пропорции воду, водорастворимые органические растворители, имеющие благоприятную среду и неблагоприятную среду для пигмента, и пигмент, и дисперсия пигмента остается стабильной.The aqueous inks of the present invention are inks that include at least water, several water-soluble organic solvents, and a coloring material, in which the coloring material is a pigment containing a pigment particle having at least one ionogenic group associated with the surface of the pigment particle directly or through another atomic group, and water-soluble organic solvents include a favorable environment or favorable environment for the pigment, and an adverse medium or adverse environments for the pigment, where the adverse environment completely or practically does not solvate the pigment, and the ionogenic group is completely or practically not subjected to ionic dissociation in the adverse environment. When such aqueous inks are used as inks, water, water-soluble organic solvents having a favorable environment and an unfavorable environment for a pigment, and a pigment and a pigment dispersion are mixed in a predetermined proportion.

Механизм формирования изображенияImaging mechanism

Далее описан механизм формирования изображения в настоящем изобретении путем приведения примера. Когда водные чернила по настоящему изобретению наносят на носитель записи, в частности обычную бумагу, и на ней печатают изображения, считается, что может быть получена очень хорошая плотность изображения и качество печати по причинам, заявленным выше.The following describes the image forming mechanism in the present invention by providing an example. When the aqueous ink of the present invention is applied to a recording medium, in particular plain paper, and images are printed on it, it is believed that a very good image density and print quality can be obtained for the reasons stated above.

А именно, как показано на фиг. 14A, когда каплю чернил 1301 по настоящему изобретению наносят на носитель записи 1300, который представлен в качестве примера обычной бумагой, и на ней печатают изображение, мгновенно после соприкосновения чернил с носителем записи начинает изменяться соотношение i) воды в чернилах, ii) благоприятной среды и неблагоприятной среды для пигмента и iii) пигмента. Более конкретно, как показано на фиг. 14A и 14B, после того как капля чернил 1301 соприкасается с поверхностью носителя записи 1300, чернила фиксируются на носителе записи. Как только они зафиксировались, сначала, при испарении воды, неблагоприятная среда 1307, имеющая высокое значение Ka среди водорастворимых органических растворителей в чернилах, диффундирует в форме, близкой к правильному кругу, в окрестности поверхности носителя записи, и начинает формироваться чернильная точка.Namely, as shown in FIG. 14A, when a drop of ink 1301 of the present invention is applied to a recording medium 1300, which is exemplified by plain paper, and an image is printed on it, the ratio i) of the water in the ink begins to change immediately after the ink contacts the recording medium, ii) a favorable environment, and adverse environment for pigment; and iii) pigment. More specifically, as shown in FIG. 14A and 14B, after a drop of ink 1301 is in contact with the surface of the recording medium 1300, the ink is fixed on the recording medium. As soon as they are fixed, first, upon evaporation of water, the unfavorable medium 1307, which has a high Ka value among water-soluble organic solvents in ink, diffuses in a form close to the right circle in the vicinity of the surface of the recording medium, and an ink dot begins to form.

На фиг. 14B, 14C и 14D показана схематичная иллюстрация того, что происходит с чернилами до того, как они будут зафиксированы в результате их контакта с поверхностью носителя записи 1300. Учитывая то, как в этом случае расширяется чернильная точка, считают, что концентрация неблагоприятной среды становится выше на внешней границе 1302 точки при контакте части чернил с бумагой, по сравнению с концентрацией в центральной части 1303 точки. В результате, чернильная точка диффундирует в близлежащую поверхность носителя записи в форме, близкой к правильному кругу, и, в процессе этой диффузии, концентрация неблагоприятной среды 1307 резко возрастает по отношению к пигменту. В результате, на внешней границе 1302 проникающей жидкости пропорция неблагоприятной среды для пигмента резко возрастает, и неблагоприятная среда практически не сольватирует пигмент, и ионогенная группа пигмента практически не подвергается ионной диссоциации в водорастворимых органических растворителях. Следовательно, дисперсия пигмента становится нестабильной, что является причиной флокуляции или разрушения дисперсии. Следовательно, чернильная точка диффундирует с границей практически правильной круглой формы на поверхности носителя записи (смотрите фиг. 14B), и это приводит к тому, что пигмент 1304 остается на поверхности носителя записи 1300, так что создается видимость, как будто бы край пигмента образован на части внешней границы точки. Таким образом, формируется точка пигмента правильной круглой формы и в таком виде становится фиксированной на поверхности носителя записи (смотрите фиг. 14C). В этот момент времени формирование точки пигмента завершается, но водорастворимые органические растворители и вода 1306 в чернилах радиально расширяются при дальнейшем протекании диффузии. А именно, после того как формирование точки пигмента заканчивается, водорастворимые органические растворители и вода 1306 в чернилах также диффундируют в близлежащую поверхность носителя записи. В дальнейшем, из-за испарения и проникновения водорастворимых органических растворителей в центральную часть 1303 с высоким содержанием благоприятной среды, также происходит осаждение пигмента на этой части, в силу чего формируется точка 1305. Изображение, сформированное с помощью способа, описанного выше, может иметь достаточно большую степень покрытия поверхности даже при использовании небольшого количества капли чернил, высокую плотность изображения и высокое качество при предотвращении расплывания.In FIG. 14B, 14C and 14D show a schematic illustration of what happens to the ink before it is fixed as a result of their contact with the surface of the recording medium 1300. Considering how the ink dot expands in this case, it is believed that the concentration of the adverse medium becomes higher on the outer border 1302 points in contact with a part of the ink and paper, compared with the concentration in the Central part 1303 points. As a result, the ink dot diffuses into the nearby surface of the recording medium in a shape close to the correct circle, and, during this diffusion, the concentration of the adverse medium 1307 increases sharply with respect to the pigment. As a result, at the outer boundary 1302 of the penetrating liquid, the proportion of the adverse environment for the pigment increases sharply, and the adverse environment practically does not solvate the pigment, and the ionic group of the pigment practically does not undergo ionic dissociation in water-soluble organic solvents. Therefore, the dispersion of the pigment becomes unstable, which causes flocculation or destruction of the dispersion. Consequently, the ink dot diffuses with an almost regular round border on the surface of the recording medium (see Fig. 14B), and this leads to the pigment 1304 remaining on the surface of the recording medium 1300, so that it appears as if the edge of the pigment is formed on parts of the outer border of a point. Thus, a pigment point of a regular round shape is formed and in this form becomes fixed on the surface of the recording medium (see Fig. 14C). At this point in time, the formation of the pigment point is completed, but the water-soluble organic solvents and water 1306 in the ink expand radially with further diffusion. Namely, after the formation of the pigment point ends, the water-soluble organic solvents and the water 1306 in the ink also diffuse into the nearby surface of the recording medium. In the future, due to evaporation and penetration of water-soluble organic solvents into the central part 1303 with a high content of a favorable environment, pigment also precipitates on this part, due to which point 1305 is formed. An image formed using the method described above can have enough a high degree of surface coverage even when using a small amount of ink droplet, high image density and high quality while preventing blurring.

Как различать благоприятную среду и неблагоприятную средуHow to distinguish between a favorable environment and an unfavorable environment

Согласно вышезаявленному предполагаемому механизму благоприятной средой и неблагоприятной средой, используемой в настоящем изобретении, считают среду, которая может или не может, соответственно, сохранять состояние дисперсии пигмента. Соответственно, когда выбирают благоприятную среду и неблагоприятную среду при приготовлении водных чернил по настоящему изобретению, предпочтительно заранее знать, в какой мере дисперсионное состояние используемого пигмента является стабилизированным, и выбирать среду на основе полученного результата. Далее, относительно эффекта настоящего изобретения, авторы настоящего изобретения провели различные исследования по критериям оценки благоприятной среды и неблагоприятной среды, которые обуславливают эффект настоящего изобретения. В результате, они обнаружили, что эффективным является метод для оценки, описанный ниже.According to the foregoing proposed mechanism, a favorable environment and an unfavorable environment used in the present invention is considered to be an environment that may or may not, accordingly, maintain the state of pigment dispersion. Accordingly, when a favorable environment and an unfavorable environment are selected in the preparation of the aqueous ink of the present invention, it is preferable to know in advance to what extent the dispersion state of the pigment used is stabilized, and to choose an environment based on the result. Further, regarding the effect of the present invention, the authors of the present invention conducted various studies on the criteria for evaluating a favorable environment and an unfavorable environment, which determine the effect of the present invention. As a result, they found that the evaluation method described below is effective.

Сначала приготавливают раствор дисперсии пигмента, который содержит 50 мас.% каждого водорастворимого органического растворителя, подвергаемого оценке, и 45 мас.% воды, и также содержит 5 мас.% используемого в чернилах пигмента. Затем приготовленный таким образом раствор дисперсии хранят при 60°C в течение 48 часов, и раствор, в котором средний размер частицы пигмента в растворе дисперсии был больше, чем средний размер частицы пигмента в водном растворе дисперсии, содержащим 5 мас.% пигмента и 95 мас.% воды, определяли как неблагоприятную среду, и раствор, в котором средний размер частицы пигмента в растворе дисперсии не изменялся или становился меньше - как благоприятную среду.First, a pigment dispersion solution is prepared which contains 50 wt.% Of each water soluble organic solvent to be evaluated and 45 wt.% Water, and also contains 5 wt.% Of the pigment used in the ink. Then, the dispersion solution thus prepared was stored at 60 ° C. for 48 hours, and the solution in which the average pigment particle size in the dispersion solution was larger than the average pigment particle size in the aqueous dispersion solution containing 5 wt.% Pigment and 95 wt. .% water was defined as an unfavorable environment, and a solution in which the average particle size of the pigment in the dispersion solution did not change or became smaller as a favorable environment.

В частности, оценка, является ли используемый водорастворимый органический растворитель благоприятной средой или неблагоприятной средой для конкретного пигмента, проводится следующим образом. Сначала готовят два типа растворов дисперсии: раствор дисперсии A конкретного пигмента и водный раствор дисперсии B конкретного пигмента, каждый из которых содержит оцениваемый водорастворимый органический растворитель.In particular, an assessment of whether the water-soluble organic solvent used is a favorable medium or an unfavorable medium for a particular pigment is carried out as follows. First, two types of dispersion solutions are prepared: a dispersion solution of a specific pigment and an aqueous solution of dispersion B of a specific pigment, each of which contains an estimated water-soluble organic solvent.

Раствор дисперсии A: Раствор дисперсии пигмента, имеющий состав, в котором концентрация оцениваемого водорастворимого органического растворителя составляет 50 мас.%, концентрация пигмента составляет 5 мас.% и концентрация воды составляет 45 мас.%.Dispersion Solution A: A pigment dispersion solution having a composition in which the concentration of the estimated water-soluble organic solvent is 50 wt.%, The pigment concentration is 5 wt.% And the water concentration is 45 wt.%.

Водный раствор дисперсии B: Водный раствор дисперсии, имеющий состав, в котором концентрация пигмента составляет 5 мас.% и концентрация воды составляет 95 мас.%.An aqueous dispersion solution B: An aqueous dispersion solution having a composition in which the pigment concentration is 5 wt.% And the water concentration is 95 wt.%.

Далее, вышеприведенный раствор дисперсии A хранят при 60°C в течение 48 часов, и затем охлаждают до обыкновенной температуры, и измеряют средний размер частицы пигмента в полученном растворе дисперсии A с помощью волоконно-оптического анализатора крупности частиц (торговая марка: FPAR-1000; производимого фирмой Otsuka Electronics Co., Ltd.). Также вышеприведенный водный раствор дисперсии B не хранят при нагревании и в этом состоянии измеряют средний размер частицы пигмента с помощью волоконно-оптического анализатора крупности частиц так же, как и в вышеприведенном определении. Затем, значения среднего размера частицы соответствующих пигментов в вышеприведенных растворе дисперсии A и водном растворе дисперсии B обозначают как размер частицы (A) и размер частицы (B), и на основе этих значений проводят различия между благоприятной средой и неблагоприятной средой, согласно следующим определениям.Further, the above dispersion A solution was stored at 60 ° C for 48 hours, and then cooled to ordinary temperature, and the average pigment particle size in the resulting dispersion A solution was measured using a fiber optic particle size analyzer (trademark: FPAR-1000; manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). Also, the above aqueous solution of dispersion B is not stored when heated, and in this state, the average pigment particle size is measured using a fiber optic particle size analyzer in the same way as in the above definition. Then, the mean particle size values of the respective pigments in the above dispersion solution A and the aqueous dispersion solution B are denoted as particle size (A) and particle size (B), and based on these values, a distinction is made between a favorable environment and an unfavorable environment according to the following definitions.

- Неблагоприятная среда: когда размер частицы (A) является большим, чем размер частицы (B), оцениваемый водорастворимый органический растворитель определяют как неблагоприятную среду.- Adverse environment: when the particle size (A) is larger than the particle size (B), the estimated water-soluble organic solvent is defined as an adverse environment.

- Благоприятная среда: когда размер частицы (A) является равным или меньшим, чем размер частицы (B), оцениваемый водорастворимый органический растворитель определяют как благоприятную среду.- Favorable environment: when the particle size (A) is equal to or smaller than the particle size (B), the estimated water-soluble organic solvent is defined as a favorable environment.

Используя благоприятную среду и неблагоприятную среду, оцененные таким способом, были приготовлены чернила с составом по настоящему изобретению. В результате удалось подтвердить достижение хороших результатов, заявленных ранее.Using a favorable environment and an unfavorable environment evaluated in this way, ink was prepared with the composition of the present invention. As a result, it was possible to confirm the achievement of the good results announced earlier.

Определение сольватации и ионной диссоциацииDetermination of solvation and ionic dissociation

Далее, для случая пигмента и неблагоприятной среды приводится объяснение по поводу того, почему неблагоприятная среда совершенно или практически не сольватирует пигмент и, по меньшей мере, одна ионогенная группа, прикрепленная к поверхностям пигментных частиц непосредственно или через другую атомную группу, совершенно или практически не подвергается ионной диссоциации в неблагоприятной среде.Further, for the case of pigment and adverse environment, an explanation is given as to why the adverse environment completely or practically does not solvate the pigment and at least one ionogenic group attached to the surfaces of the pigment particles directly or through another atomic group is completely or practically not exposed. ionic dissociation in an unfavorable environment.

Одним фактором диспергирования пигментных частиц является кулоновское отталкивание, обусловленное ионной диссоциацией. В пигменте поверхности пигментных частиц, на которых, по меньшей мере, одна ионогенная группа прикреплена непосредственно или через другую атомную группу, ионогенная группа подвергается ионной диссоциации в среде, и в силу этого пигментные частицы электростатически заряжаются, и сила кулоновского отталкивания, возникающая в результате этого, становится одним фактором диспергирования пигментных частиц в среде. Одним из показателей такой ионной диссоциации является сила притяжения, действующая между ионами в среде. Когда два электрических заряда q1 и q2, имеющие отличающиеся друг от друга полярности, расположены на точках, разделенных расстоянием r, в среде, имеющей относительную диэлектрическую постоянную γr по отношению к диэлектрической постоянной в вакууме γ0, известно, что сила притяжения F, действующая на два электрических заряда, будет выражаться следующим уравнением (1).One factor in the dispersion of pigment particles is Coulomb repulsion due to ionic dissociation. In a pigment, the surface of pigment particles on which at least one ionic group is attached directly or through another atomic group, the ionogenic group undergoes ion dissociation in the medium, and because of this, the pigment particles are electrostatically charged, and the Coulomb repulsion force resulting from this , becomes one factor in the dispersion of pigment particles in the medium. One of the indicators of such ionic dissociation is the attractive force acting between the ions in the medium. When two electric charges q 1 and q 2 having different polarities are located at points separated by a distance r in a medium having a relative dielectric constant γ r with respect to the dielectric constant in vacuum γ 0 , it is known that the attractive force F acting on two electric charges will be expressed by the following equation (1).

Уравнение (1)Equation (1)

Figure 00000002
Figure 00000002

Здесь считается, что вышеприведенное уравнение (1) также применимо к ионогенной группе, прикрепленной к поверхностям пигментных частиц. С увеличением этой силы притяжения F расстояние между ионом и его противоионом становится короче, или ионы взаимно полностью превращаются в ионную связь, так что сила кулоновского отталкивания ослабевает из-за снижения величины заряда пигментных частиц или сжатия двойного электрического слоя, и дисперсия пигментных частиц становится нестабильной. Затем, в случае когда используют водорастворимый органический растворитель, имеющий небольшую относительную диэлектрическую постоянную γr по отношению к диэлектрической постоянной в вакууме γ0, очевидно, что межионная сила притяжения между ионами ионогенной группы, прикрепленной к поверхностям пигментных частиц, возрастает, ионогенная группа пигмента практически не подвергается ионной диссоциации в водорастворимых органических растворителях, и диспергируемость пигментных частиц из-за силы кулоновского отталкивания понижается.Here, it is believed that the above equation (1) is also applicable to the ionogenic group attached to the surfaces of the pigment particles. With an increase in this attractive force F, the distance between the ion and its counterion becomes shorter, or the ions mutually completely transform into an ionic bond, so that the Coulomb repulsion force weakens due to a decrease in the charge of pigment particles or compression of the double electric layer, and the dispersion of pigment particles becomes unstable . Then, when using a water-soluble organic solvent having a small relative dielectric constant γ r with respect to the dielectric constant in vacuum γ 0 , it is obvious that the interionic attractive force between the ions of the ionic group attached to the surfaces of the pigment particles increases, the ionic group of the pigment practically does not undergo ionic dissociation in water-soluble organic solvents, and the dispersibility of pigment particles is reduced due to the Coulomb repulsion force.

Однако было трудно объяснить диспергируемость пигментов только на основе степени диссоциации ионогенных групп в зависимости от растворителя.However, it was difficult to explain the dispersibility of the pigments only on the basis of the degree of dissociation of the ionic groups depending on the solvent.

Соответственно, в качестве другого фактора, который влияет на дисперсию пигментных частиц, авторы настоящего изобретения обратили внимание на сольватацию пигмента средой. Сольватация, упоминаемая в настоящем изобретении, является сродством растворителя к пигменту и зависит от того, как много на пигменте имеется мест, обладающих сродством к среде. Примеры мест, обладающих сродством к среде, могут включать места на поверхности пигментной частицы, к которым ионогенная группа не присоединена. Например, там, где группы, включающие ионогенные группы, присоединены к поверхностям пигментных частиц с высокой плотностью, места на поверхности пигментных частиц, обладающие сродством к среде, подвергаются воздействию (непокрыты) в небольшой области, и, как предполагалось, среда может сольватировать пигмент с трудом из-за совместного влияния, обусловленного пространственным затруднением, вследствие ионогенных групп, которыми покрыты поверхности пигментных частиц при высокой плотности, которое приводит к понижению диспергируемости пигмента.Accordingly, as another factor that affects the dispersion of pigment particles, the authors of the present invention drew attention to the solvation of the pigment medium. The solvation referred to in the present invention is the affinity of the solvent for the pigment and depends on how many places on the pigment have affinity for the medium. Examples of sites having an affinity for the medium may include places on the surface of the pigment particle to which the ionic group is not attached. For example, where groups comprising ionogenic groups are attached to surfaces of pigment particles with a high density, locations on the surface of pigment particles with affinity for the medium are exposed (uncovered) in a small area, and, as expected, the medium can solvate the pigment with labor due to the combined influence due to spatial difficulty, due to the ionogenic groups that cover the surface of the pigment particles at high density, which leads to a decrease in the dispersibility of Igmenta.

Когда применяется в водных чернилах комбинация водорастворимых органических растворителей с таким пигментом, в которых дисперсия вследствие кулоновского отталкивания происходит в результате ионной диссоциации ионогенной группы пигмента, и дисперсия вследствие сольватации пигмента средой совершенно или практически не происходит, изображения формируются на основе способа, описанного ранее. Поэтому могут быть получены изображения с высокой плотностью печати и отсутствием расплывания.When a combination of water-soluble organic solvents with such a pigment is used in aqueous ink, in which dispersion due to Coulomb repulsion occurs as a result of ionic dissociation of the ionic group of the pigment, and dispersion due to solvation of the pigment by the medium completely or practically does not occur, images are formed based on the method described previously. Therefore, images with high print density and no blurring can be obtained.

Ниже описан пример метода оценки того, что водорастворимый органический растворитель совершенно или практически не сольватирует пигмент, и ионогенная группа пигмента совершенно или практически не подвергается ионной диссоциации в водорастворимых органических растворителях, то есть пигмент не диспергируется в водорастворимом органическом растворителе.The following is an example of a method for evaluating that a water-soluble organic solvent does not completely or practically solvate a pigment, and the ionogenic group of a pigment does not completely or practically undergo ionic dissociation in water-soluble organic solvents, i.e., the pigment is not dispersed in a water-soluble organic solvent.

Сначала пигмент подготавливают для использования в случае, когда у пигмента, включающего пигментную частицу, имеющую, по меньшей мере, одну ионогенную группу, связанную с поверхностью пигментной частицы непосредственно или через другую атомную группу, ионогенная группа пигмента не подвергается ионной диссоциации. Если такой пигмент имеется в наличии и соответствует вышеназванным условиям, то он может быть использован в процессе приготовления пигмента. Если он находится в форме раствора дисперсии пигмента или чернил, в которых пигмент диспергирован в состоянии, когда уже произошла ионная диссоциация, для получения пигмента с не подвергшейся ионной диссоциации ионогенной группой, сохраняемого в твердом состоянии, удаляют другие компоненты, такие как среда, промывкой, испарением или другими подобными методами. В частности, являются эффективными ультрафильтрация или центрифугирование и сушка, или другие подобные методы под пониженным давлением и при повышенной температуре. Предпочтительно, чтобы полученный пигмент можно было постоянно превращать в порошок с помощью ступки или другого аналогичного приспособления.First, the pigment is prepared for use in the case where a pigment comprising a pigment particle having at least one ionogenic group bonded to the surface of the pigment particle directly or through another atomic group does not undergo ionic dissociation of the pigment. If such a pigment is available and meets the above conditions, then it can be used in the preparation of the pigment. If it is in the form of a pigment or ink dispersion solution in which the pigment is dispersed in a state where ionic dissociation has already occurred, other components, such as medium, are removed by washing with a non-ionic dissociation group that remains solid, by washing, by evaporation or other similar methods. In particular, ultrafiltration or centrifugation and drying, or other similar methods under reduced pressure and at elevated temperature, are effective. Preferably, the obtained pigment can be continuously turned into powder using a mortar or other similar device.

Затем измельченный пигментный продукт, полученный, как описано выше, добавляют к различным типам водорастворимых органических растворителей в концентрации 0,05 мас.% с последующим перемешиванием в течение 1 часа. При этом могут быть также комбинации водорастворимых органических растворителей с пигментом, в которых может быть визуально установлено четкое разделение фаз твердое-жидкость. Такая комбинация, в случае которой произошло разделение фаз твердое-жидкость, может быть оценена как комбинация, в которой водорастворимый органический растворитель совершенно или практически не сольватирует пигмент, и ионогенная группа пигмента совершенно или практически не подвергается ионной диссоциации в водорастворимом органическом растворителе, то есть комбинация, в которой пигмент не диспергирован в водорастворимом органическом растворителе.Then, the ground pigmented product obtained as described above is added to various types of water-soluble organic solvents at a concentration of 0.05 wt.%, Followed by stirring for 1 hour. In this case, there may also be combinations of water-soluble organic solvents with pigment, in which a clear separation of the solid-liquid phases can be visually established. Such a combination, in which case solid-liquid phase separation occurs, can be evaluated as a combination in which a water-soluble organic solvent completely or practically does not solvate the pigment, and the ionogenic group of the pigment does not completely or practically undergo ionic dissociation in a water-soluble organic solvent, i.e., a combination in which the pigment is not dispersed in a water-soluble organic solvent.

Для того чтобы проводить оценку с большей достоверностью, далее может быть сделано следующее. Для того чтобы пигмент, практически не диспергирующийся в водорастворимом органическом растворителе, мог в достаточной степени осесть, смеси пигмента и водорастворимого органического растворителя дают возможность отстояться. Условия, при которых проводят отстаивание, зависят от вязкости и других аналогичных свойств растворителя, и в качестве стандарта можно использовать обычную температуру и период времени 100 часов. После этого осторожно отбирают 50 мас.% верхней части жидкой фазы, и собранную жидкую фазу фильтруют для удаления плавающих в ней крупных частиц. Размер пор микрофильтра, используемого для фильтрации, может быть определен в зависимости от размера частицы пигмента. В качестве стандарта он может быть в 10 раз больше среднего размера частицы пигмента в водной дисперсии. После этого измеряют концентрацию пигмента, содержащегося в полученном фильтрате (растворе дисперсии красящего вещества в растворителе).In order to conduct the assessment with greater reliability, the following can be done. In order for a pigment that is practically not dispersible in a water-soluble organic solvent to sufficiently precipitate, mixtures of the pigment and a water-soluble organic solvent make it possible to settle. The conditions under which sedimentation is carried out depend on the viscosity and other similar properties of the solvent, and a standard temperature and a time period of 100 hours can be used. After that, 50 wt.% Of the upper part of the liquid phase is carefully selected, and the collected liquid phase is filtered to remove large particles floating in it. The pore size of the microfilter used for filtration can be determined depending on the particle size of the pigment. As a standard, it can be 10 times the average particle size of the pigment in the aqueous dispersion. After that, the concentration of the pigment contained in the obtained filtrate (a solution of a dispersion of a coloring substance in a solvent) is measured.

В качестве примера методов измерения концентрации пигмента можно использовать измерение на основе поглощения. В частности, измерение проводят следующим образом. К водному раствору дисперсии красящего вещества, в котором красящее вещество диспергировано в воде при известной концентрации (Ck мас.%), добавляют чистую воду в заданном количестве для разбавления последнего с заданной степенью разбавления и измеряют поглощение при 550 нм. Измеренное значение этого поглощения обозначают как (ABS1). Далее, раствор дисперсии красящего вещества в растворителе, в котором собираются определять концентрацию, разбавляют чистой водой при такой же степени разбавления, как и выше, где также измеряют поглощение при 550 нм. Измеренное значение этого поглощения обозначают как (ABS2). В результате, концентрацию красящего вещества в растворе дисперсии красящего вещества в растворителе вычисляют согласно следующему выражению (2).As an example of methods for measuring pigment concentration, measurement based on absorption can be used. In particular, the measurement is carried out as follows. To an aqueous colorant dispersion solution in which the colorant is dispersed in water at a known concentration (Ck wt%), pure water is added in a predetermined amount to dilute the latter with a given degree of dilution and absorbance is measured at 550 nm. The measured value of this absorption is denoted as (ABS1). Further, the dye dispersion solution in the solvent in which the concentration is to be determined is diluted with pure water at the same dilution degree as above, where absorbance at 550 nm is also measured. The measured value of this absorption is denoted as (ABS2). As a result, the concentration of the colorant in the colorant dispersion solution in the solvent is calculated according to the following expression (2).

Выражение (2)Expression (2)

Концентрация красящего вещества в растворе дисперсии красящего вещества в растворителе (мас.%) =The concentration of the coloring matter in the solution of the dispersion of the coloring matter in the solvent (wt.%) =

[Ck x (ABS2)]/(ABS2).[Ck x (ABS2)] / (ABS2).

Используя отношение концентрации красящего вещества в растворе дисперсии красящего вещества в растворителе, определенное, как показано выше, к исходной концентрации красящего вещества (0,05 мас.% в вышеприведенном примере) в смеси красящего вещества и водорастворимого органического растворителя, содержание (%) дисперсии красящего вещества в растворителе определяется по представленному следующему выражению (3).Using the ratio of the concentration of the coloring matter in the solution of the dispersion of the coloring matter in the solvent, determined, as shown above, to the initial concentration of the coloring matter (0.05 wt.% In the above example) in a mixture of the coloring matter and a water-soluble organic solvent, the content (%) of the coloring dispersion substances in the solvent is determined by the following expression (3).

Выражение (3)Expression (3)

Содержание дисперсии красящего вещества в растворителе (%) = [(концентрация красящего вещества в растворе дисперсии красящего вещества в растворителе)/(исходная концентрация красящего вещества)] × 100.The content of the dispersion of the coloring matter in the solvent (%) = [(concentration of the coloring matter in the solution of the dispersion of the coloring matter in the solvent) / (initial concentration of the coloring matter)] × 100.

В отношении содержания, при котором содержание дисперсии красящего вещества в растворителе, определенное, как показано выше, равно или меньше 16, предпочтительно - 10 или меньше, и более предпочтительно - 5 или меньше, можно сделать вывод, что красящее вещество практически не диспергировано в водорастворимом органическом растворителе. Считается, что водорастворимый органический растворитель совершенно или практически не сольватировал красящее вещество, и ионогенная группа пигмента совершенно или практически не подвергалась ионной диссоциации в водорастворимом органическом растворителе.Regarding the content in which the dispersion content of the coloring matter in the solvent, determined as shown above, is equal to or less than 16, preferably 10 or less, and more preferably 5 or less, it can be concluded that the coloring matter is practically not dispersed in water-soluble organic solvent. It is believed that the water-soluble organic solvent completely or practically did not solvate the coloring matter, and the ionogenic group of the pigment was completely or practically not subjected to ionic dissociation in the water-soluble organic solvent.

Ниже будут описаны пример метода оценки того, что пигмент является пигментом, который совершенно или практически не сольватирован водорастворимым органическим растворителем, и пример метода оценки того, что ионогенная группа пигмента совершенно или практически не подвергается ионной диссоциации в водорастворимых органических растворителях, которые приемлемы, кроме того, для метода оценки, описанного выше.Below will be described an example of a method for assessing that a pigment is a pigment that is completely or practically not solvated by a water-soluble organic solvent, and an example of a method for evaluating that an ionic group of a pigment is completely or practically not subjected to ionic dissociation in water-soluble organic solvents that are acceptable, in addition , for the valuation method described above.

Сначала, в качестве примера метода оценки того, что пигмент, который совершенно или практически не сольватирован водорастворимым органическим растворителем, можно привести измерение степени адсорбируемости поверхностно-активного вещества на пигменте. Как ранее было описано, степень сольватации зависит от того, сколько пигмент имеет мест, обладающих сродством к среде, такой как водорастворимый органический растворитель. Можно сказать, что число и размер таких мест коррелирует с уровнем адсорбции поверхностно-активного вещества. То есть в пигменте, полностью или практически сольватированном водорастворимым органическим растворителем, места, имеющие вышеназванное сродство, находятся в большом количестве или являются большого размера, и поэтому адсорбция поверхностно-активного вещества является также высокой. И, наоборот, в пигменте, совершенно или практически несольватированном водорастворимым органическим растворителем, места, имеющие вышеназванное сродство, находятся в малом количестве или являются местами малого размера, и поэтому адсорбция поверхностно-активного вещества является также низкой.First, as an example of a method for assessing that a pigment that is completely or practically not solvated by a water-soluble organic solvent, a measurement of the degree of adsorption of the surfactant on the pigment can be given. As previously described, the degree of solvation depends on how many pigments have affinity for the medium, such as a water-soluble organic solvent. It can be said that the number and size of such sites correlates with the level of adsorption of the surfactant. That is, in a pigment completely or practically solvated by a water-soluble organic solvent, sites having the above affinity are in a large amount or are large, and therefore, the adsorption of a surfactant is also high. Conversely, in a pigment completely or practically unsolvated by a water-soluble organic solvent, sites having the above affinity are small or small in size, and therefore, the adsorption of the surfactant is also low.

Поверхностно-активное вещество имеет такие свойства, что, в зависимости от его концентрации, значительно изменяется поверхностное натяжение жидкости. Следовательно, считается, что измерение поверхностного натяжения является эффективным способом оценки степени адсорбции поверхностно-активного вещества на пигменте. Например, при сравнении поверхностного натяжения водного раствора, содержащего поверхностно-активное вещество в определенной концентрации, с поверхностным натяжением жидкости, состоящей из поверхностно-активного вещества при такой же концентрации, пигмента при определенной концентрации и воды, эффективная концентрация поверхностно-активного вещества, которое способствует понижению поверхностного натяжения в первой жидкости, равняется по существу эффективной концентрации поверхностно-активного вещества второй жидкости, когда поверхностно-активное вещество почти не адсорбируется на пигменте. Следовательно, поверхностное натяжение первой жидкости также равняется поверхностному натяжению второй жидкости. И, наоборот, когда поверхностно-активное вещество адсорбируется на пигменте в большом количестве, эффективная концентрация поверхностно-активного вещества понижается в жидкости, содержащей пигмент, и, следовательно, степень понижения поверхностного натяжения является меньшей, чем степень понижения поверхностного натяжения в водном растворе поверхностно-активного вещества, не содержащем пигмент. То есть, поскольку пигмент не обладает эффектом заметного понижения поверхностного натяжения жидкости, количество поверхностно-активного вещества, адсорбированного на пигменте, может быть оценено по разности поверхностного натяжения водного раствора, содержащего поверхностно-активное вещество в определенной концентрации, и жидкости, состоящей из поверхностно-активного вещества в такой же концентрации, пигмента в конкретной концентрации и воды.A surfactant has such properties that, depending on its concentration, the surface tension of the liquid changes significantly. Therefore, it is believed that measuring surface tension is an effective way of assessing the degree of adsorption of a surfactant on a pigment. For example, when comparing the surface tension of an aqueous solution containing a surfactant in a certain concentration with the surface tension of a liquid consisting of a surfactant at the same concentration, pigment at a certain concentration and water, the effective concentration of a surfactant that promotes lowering the surface tension in the first fluid is essentially the effective concentration of the surfactant of the second fluid when The surfactant is almost not adsorbed on the pigment. Therefore, the surface tension of the first fluid is also equal to the surface tension of the second fluid. Conversely, when a surfactant is adsorbed on the pigment in large quantities, the effective concentration of the surfactant decreases in the liquid containing the pigment, and therefore, the degree of decrease in surface tension is less than the degree of decrease in surface tension in an aqueous solution of surface pigment-free active substance. That is, since the pigment does not have the effect of significantly lowering the surface tension of the liquid, the amount of surfactant adsorbed on the pigment can be estimated from the difference in surface tension of an aqueous solution containing a surfactant in a certain concentration and a liquid consisting of a surfactant active substance in the same concentration, pigment in a specific concentration and water.

В частности, сначала готовят жидкость, состоящую из поверхностно-активного вещества и воды и содержащую поверхностно-активное вещество в концентрации 2 ммоль/кг (жидкость 1), и жидкость, состоящую из поверхностно-активного вещества, пигмента и воды и имеющую поверхностно-активное вещество в концентрации 2 ммоль/кг, и пигмент в концентрации 5 мас.% (жидкость 2). На поверхностно-активное вещество не накладываются специальные ограничения, пока оно способно заметно изменять поверхностное натяжение жидкостей в зависимости от его концентрации. Предпочтительным может быть такое поверхностно-активное вещество, которое обеспечивает в жидкости 1 поверхностное натяжение 50 мН/м или менее. В частности, поверхностно-активное вещество, имеющее структуру, представленную следующей структурной формулой (1), или структурной формулой (2), является предпочтительным:In particular, a liquid is first prepared consisting of a surfactant and water and containing a surfactant at a concentration of 2 mmol / kg (liquid 1) and a liquid consisting of a surfactant, pigment and water and having a surfactant a substance at a concentration of 2 mmol / kg, and a pigment at a concentration of 5 wt.% (liquid 2). No special restrictions are imposed on the surfactant, as long as it is able to noticeably change the surface tension of liquids depending on its concentration. A surfactant that provides a surface tension of 50 mN / m or less in liquid 1 may be preferred. In particular, a surfactant having a structure represented by the following structural formula (1) or structural formula (2) is preferred:

Структурная формула (1)Structural Formula (1)

Figure 00000003
Figure 00000003

(В структурной формуле (1) R представляет алкильную группу и n представляет целое число).(In structural formula (1), R represents an alkyl group and n represents an integer).

Структурная формула (2)Structural Formula (2)

Figure 00000004
Figure 00000004

(В структурной формуле (2) m и n, каждая, представляет целое число).(In structural formula (2), m and n each represent an integer).

При приготовлении вышеприведенной жидкости (2), где пигмент извлекают из чернил, предпочтительно, чтобы предварительно удаляли другие компоненты, отличные от пигмента, путем ультрафильтрации или центрифугирования и сушки, или других подобных методов при пониженном давлении и повышенной температуре. Причина этого заключается в том, что если другие компоненты, отличные от пигмента, например растворитель, поверхностно-активное вещество, добавки и так далее, которые содержатся в чернилах, остаются в большом количестве, имеется вероятность того, что такие компоненты изменят поверхностное натяжение жидкости или изменят степень адсорбции поверхностно-активного вещества на пигменте, и, следовательно, имеется вероятность того, что точные результаты оценки получены не будут. Предпочтительно, чтобы жидкость, состоящая из пигмента, извлеченного из чернил и воды, и содержащая пигмент в концентрации 5 мас.%, имела поверхностное натяжение 65 мН/м или более.In the preparation of the above liquid (2), where the pigment is removed from the ink, it is preferable that previously other components other than the pigment are removed by ultrafiltration or centrifugation and drying, or other similar methods under reduced pressure and elevated temperature. The reason for this is that if other components other than pigment, such as a solvent, a surfactant, additives and so on, which are contained in the ink, remain in large quantities, it is likely that such components will change the surface tension of the liquid or change the degree of adsorption of the surfactant on the pigment, and therefore it is likely that accurate evaluation results will not be obtained. Preferably, a liquid consisting of a pigment recovered from ink and water and containing a pigment at a concentration of 5 wt.% Has a surface tension of 65 mN / m or more.

Жидкость 1 и жидкость 2, приготавливаемые по вышеприведенной методике, в достаточной мере перемешивают, и затем измеряют поверхностное натяжение каждой жидкости. Если поверхностное натяжение жидкости 1 обозначить через A (мН/м) и поверхностное натяжение жидкость 2 - через B (мН/м), и удовлетворяется условие B-A ≤ 10, и предпочтительно B-A ≤ 5, то делают заключение, что поверхностно-активное вещество совершенно или практически не адсорбируется на пигменте. Тогда делают заключение, что такой пигмент совершенно или практически не сольватируется средой, такой как водорастворимый органический растворитель.Liquid 1 and liquid 2, prepared according to the above procedure, are mixed sufficiently, and then the surface tension of each liquid is measured. If the surface tension of liquid 1 is denoted by A (mN / m) and the surface tension of liquid 2 is denoted by B (mN / m), and the condition BA ≤ 10, and preferably BA ≤ 5, is satisfied, then we conclude that the surfactant is completely or practically not adsorbed on the pigment. Then they conclude that such a pigment is completely or practically not solvated by a medium, such as a water-soluble organic solvent.

Далее будет описан пример метода оценки того, что ионогенная группа пигмента совершенно или практически не подвергается ионной диссоциации в водорастворимых органических растворителях. Например, такая оценка может быть сделана путем измерения электрофореза частиц или измерением дзета-потенциала.An example of a method for evaluating that the ionic group of a pigment is completely or practically not subjected to ionic dissociation in water-soluble organic solvents will be described. For example, such an assessment can be made by measuring the electrophoresis of particles or by measuring the zeta potential.

Когда ионогенные группы пигмента подвергаются диссоциации в водорастворимом органическом растворителе, на пигменте возникают электрические заряды, и, следовательно, их движение в конкретном направлении согласно их полярности, то есть происходит так называемый электрофорез в присутствии электрического поля. Также, пигмент, несущий на себе электрические заряды, вызывающие электрофорез, имеет в водорастворимом органическом растворителе конкретное или большее значение абсолютной величины дзета-потенциала. Наоборот, если пигмент, который, хотя и имеет ионогенные группы, не вовлекается совершенно или по существу в движение в конкретном направлении в присутствии электрического поля, то есть совершенно или практически не происходит электрофореза, то считается, что он имеет (очень) малое значение абсолютной величины дзета-потенциала и совершенно или практически не несет электрические заряды, то есть ионогенные группы пигмента совершенно или практически не подвергаются ионной диссоциации.When the ionic groups of the pigment undergo dissociation in a water-soluble organic solvent, electric charges appear on the pigment, and therefore their movement in a specific direction according to their polarity, i.e., the so-called electrophoresis in the presence of an electric field occurs. Also, a pigment bearing electrical charges causing electrophoresis has a specific or greater value of the absolute value of the zeta potential in a water-soluble organic solvent. On the contrary, if a pigment, which, although it has ionogenic groups, is not involved completely or essentially in movement in a specific direction in the presence of an electric field, that is, electrophoresis is completely or practically not occurring, then it is considered that it has a (very) small absolute value values of the zeta potential and completely or practically does not carry electric charges, that is, the ionogenic pigment groups completely or practically do not undergo ionic dissociation.

В частности, пигмент или чернила, содержащие пигмент, разбавляют водорастворимыми органическими растворителями различных типов. Когда используют содержащие пигмент чернила, другие компоненты, кроме пигмента, такие как вода и среда, также неизбежно содержатся в разбавленном растворе. Однако они практически не имеют влияния, так как чернила разбавляют до очень низкой концентрации, и можно считать, что доминирующим является совместное действие между водорастворимым органическим растворителем, присутствующим в большом избытке, и пигментом.In particular, the pigment or ink containing the pigment is diluted with various types of water-soluble organic solvents. When pigment-containing inks are used, components other than pigment, such as water and medium, are also inevitably contained in the diluted solution. However, they have practically no effect, since the ink is diluted to a very low concentration, and it can be considered that the combined effect between the water-soluble organic solvent present in large excess and the pigment is dominant.

Этот разбавленный раствор измеряют с помощью измерительной системы дзета-потенциала с электронным микроскопом (торговая марка: ZEECOM; производимой фирмой Microtec Nition). В случае когда частицы совершенно или практически не двигаются в конкретном направлении при приложении к ним напряжения и совершенно или практически не подвергаются электрофорезу, или в случае когда измеренная абсолютная величина дзета-потенциала является (очень) малой, делают заключение, что ионогенная группа пигмента совершенно или практически не подвергается ионной диссоциации.This diluted solution is measured using a zeta potential measurement system with an electron microscope (trademark: ZEECOM; manufactured by Microtec Nition). In the case when the particles completely or practically do not move in a particular direction when voltage is applied to them and do not undergo electrophoresis at all or almost, or in the case when the measured absolute value of the zeta potential is (very) small, we conclude that the ionogenic group of the pigment is completely or practically does not undergo ionic dissociation.

Водные чернила по настоящему изобретению могут иметь такой же состав, как и любые традиционные водные чернила, содержащие пигмент, за исключением того, что, в частности, в состав входят водорастворимые органические растворители, как описано выше. Более конкретно, водные чернила по настоящему изобретению, которые включают в себя, по меньшей мере, воду, несколько водорастворимых органических растворителей и красящее вещество, в первую очередь, характеризуются тем, что красящее вещество является пигментом, содержащим пигментную частицу, имеющую, по меньшей мере, одну ионогенную группу, связанную с поверхностью пигментной частицы непосредственно или через другую атомную группу, и водорастворимые органические растворители включают в себя, по меньшей мере, одну благоприятную среду, и, по меньшей мере, одну неблагоприятную среду, которые различают с помощью описанного выше метода оценки, где неблагоприятная среда совершенно или практически не сольватирует пигмент, и ионогенная группа совершенно или практически не подвергается ионной диссоциации в неблагоприятной среде, и водорастворимый органический растворитель, который проявляет максимальное значение Ka среди соответствующих значений Ka водорастворимых органических растворителей, определенных по методу Бристоу (Bristow method), является неблагоприятной средой. В результате, пигмент в чернилах может иметь очень высокую стабильность дисперсии, и в то же время чернила могут иметь достаточно большую степень покрытия поверхности даже при использовании небольшого количества капель чернил, наносимых на носитель записи, в частности, обычную бумагу, и также может быть сформировано изображение с очень хорошим качеством печати и высокой плотностью печати.The aqueous inks of the present invention can have the same composition as any conventional aqueous pigment-based inks, except that, in particular, water-soluble organic solvents are included, as described above. More specifically, the aqueous ink of the present invention, which includes at least water, several water-soluble organic solvents and a coloring matter, is primarily characterized in that the coloring matter is a pigment containing a pigment particle having at least , one ionic group bound to the surface of the pigment particle directly or through another atomic group, and water-soluble organic solvents include at least one favorable medium, and, at least one adverse environment that is distinguished using the evaluation method described above, where the adverse environment completely or practically does not solvate the pigment, and the ionogenic group completely or practically does not undergo ionic dissociation in the adverse environment, and a water-soluble organic solvent that exhibits the maximum value Ka among the corresponding Ka values of water-soluble organic solvents determined by the Bristow method is an adverse environment. As a result, the pigment in the ink can have a very high dispersion stability, and at the same time, the ink can have a sufficiently high degree of surface coverage even when using a small amount of ink droplets applied to the recording medium, in particular plain paper, and can also be formed image with very good print quality and high print density.

Значение Ka водорастворимого органического растворителяThe value of Ka water-soluble organic solvent

В настоящем изобретении важно, чтобы водорастворимый органический растворитель, проявляющий максимальное значение Ka среди соответствующих значений Ka водорастворимых органических растворителей, содержащийся в водных чернилах, являлся неблагоприятной средой.In the present invention, it is important that the water-soluble organic solvent exhibiting a maximum Ka value among the corresponding Ka values of the water-soluble organic solvents contained in the aqueous ink is an adverse environment.

Значение Ka, определяемое методом Бристоу (Bristow method), описывается ниже. Это значение используют в качестве меры, которая показывает проницаемость жидкости в носитель записи. Это описано ниже на примере случая с чернилами. Если проницаемость чернил обозначить количеством чернил V на 1 м2, то количество проникших чернил V (мл/м2 = мкм) в носитель записи после истечения определенного времени t, после того как капли чернил были выброшены, описывается следующим выражением уравнения Бристоу (Bristow's equation) (4).The Ka value determined by the Bristow method is described below. This value is used as a measure that shows the permeability of the liquid in the recording medium. This is described below with an ink case. If the ink permeability is denoted by the amount of ink V per 1 m 2 , then the number of penetrated ink V (ml / m 2 = μm) in the recording medium after a certain time t, after the ink droplets have been ejected, is described by the following expression of the Bristow's equation ) (four).

Выражение (4)Expression (4)

Figure 00000005
Figure 00000005

Почти все чернила мгновенно после нанесения на носитель записи абсорбируются в носителе записи на шероховатых частях ее поверхности (шершавых частях поверхности носителя записи) и слегка проникают внутрь (в направлении вглубь) носителя записи. Время, в течение которого это происходит, является временем контакта (t W), и количество чернил, абсорбируемое за время контакта в носителе записи на ее шероховатых частях, является V r. Когда время превышает время контакта, после того как чернила наносят на носитель записи, чернила проникают внутрь (в направлении вглубь) носителя записи в количестве, пропорциональном показателю степени 1/2 от времени, превышающего время контакта, то есть (t-t W)1/2, в силу чего количество проникших чернил V увеличивается. Ka является коэффициентом пропорциональности части этого увеличения и принимает значение, соответствующее скорости проникновения. Кроме того, величина Ka может быть измерена с помощью прибора для испытания на динамическую проницаемость жидкости по методу Бристоу (например, торговая марка Dynamic Permeability Tester S, производимый фирмой Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.).Almost all ink instantly after being applied to the recording medium is absorbed in the recording medium on the rough parts of its surface (rough parts of the surface of the recording medium) and slightly penetrates inward (in the deep direction) of the recording medium. The time during which this occurs is the contact time ( t W ), and the amount of ink absorbed during the contact time in the recording medium on its rough parts is V r . When the time exceeds the contact time, after the ink is applied to the recording medium, the ink penetrates inside (in the depth direction) of the recording medium in an amount proportional to the exponent 1/2 of the time exceeding the contact time, i.e. ( t - t W ) 1 / 2 , whereby the amount of penetrated ink V increases. Ka is the proportionality coefficient of part of this increase and takes on a value corresponding to the penetration rate. In addition, the Ka value can be measured using a Bristow method for dynamic fluid permeability testing (e.g., the trademark Dynamic Permeability Tester S manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.).

Кроме того, величина Ka в настоящем изобретении, измеряемая методом Бристоу, является величиной, измеряемой с использованием в качестве носителя записи обычной бумаги (например, бумаги PB paper, поставляемая фирмой CANON INC., используемая в копировально-множительных устройствах или постранично-печатающих устройствах (лазерных принтерах), применяющих электрофотографическую систему, и в принтерах, применяющих систему струйной записи, и бумаги PPC paper, которая является бумагой, используемой в копировально-множительных устройствах, применяющих электрофотографическую систему). Также, что касается условий проведения измерений, предполагается, что они являются обычными для офисов и других подобных учреждений, например, температура от 20°C до 25°C и влажность от 40% до 60%.In addition, the Ka value in the present invention, measured by the Bristow method, is a value measured using plain paper as a recording medium (e.g., PB paper, supplied by CANON INC., Used in copying machines or page-printing devices ( laser printers) using an electrophotographic system, and in printers using an inkjet recording system, and PPC paper, which is paper used in copiers that use electronic photographic system). Also, with regard to the measurement conditions, it is assumed that they are common for offices and other similar institutions, for example, temperatures from 20 ° C to 25 ° C and humidity from 40% to 60%.

Кроме того, согласно исследованиям, проведенным авторами настоящего изобретения, с точки зрения повышения качества формируемого изображения, предпочтительно, чтобы величина Ka для чернил выбиралась меньшей, чем 1,5 мл/м2/мсек1/2, более предпочтительно, чтобы величина Ka выбиралась от 0,2 мл/м2/мсек1/2 или до менее чем 1,5 мл/м2/мсек1/2. То есть если чернила могут иметь такой состав, что величина Ka будет меньше, чем 1,5 мл/м2/мсек1/2, то происходит разделение фаз твердое-жидкость на ранней стадии в процессе проникновения чернил в носитель записи и могут быть сформированы изображения высокого качества.In addition, according to studies carried out by the authors of the present invention, from the point of view of improving the quality of the image being formed, it is preferable that the Ka value for ink be selected less than 1.5 ml / m 2 / ms 1/2 , more preferably, the Ka value is selected from 0.2 ml / m 2 / ms 1/2 or to less than 1.5 ml / m 2 / ms 1/2 . That is, if the ink can have such a composition that the Ka value is less than 1.5 ml / m 2 / ms 1/2 , then the solid-liquid phases are separated at an early stage during the penetration of ink into the recording medium and can be formed high quality images.

Водорастворимый полимерWater soluble polymer

Как было заявлено выше, когда пигмент присутствует в большом количестве на поверхности носителя записи, при сильном царапании поверхности печати может возникать расплывчатость даже после истечения достаточного времени после окончания печати, или расплывчатость печати может возникать, если что-либо написать с помощью маркера на основе водных чернил на изображениях после печати. То есть пигментные чернила имеют недостаток в том, что характеризуются низкой стойкостью к царапанию и действию маркера.As stated above, when the pigment is present in large quantities on the surface of the recording medium, vigorous scratching of the print surface may cause blurriness even after a sufficient time has elapsed after printing, or blurriness of the print may occur if something is written using a water-based marker ink on images after printing. That is, pigment inks have the disadvantage of being characterized by low scratch and marker resistance.

В водные чернила по настоящему изобретению, имеющие вышеописанный состав, может быть дополнительно введен водорастворимый полимер, который совершенно или практически не адсорбируется на пигменте. Это позволяет повысить стойкость к царапанию. Причина, по которой достигается такая повышенная стойкость к царапанию, обсуждается ниже. Водорастворимый полимер, содержащийся в чернилах, практически не взаимодействует с пигментом в растворе. Однако при нанесении чернил на носитель записи происходит испарение воды, вследствие чего водорастворимый полимер проникает между пигментными частицами в процессе флокуляции пигмента, и взаимная сила связи между пигментными частицами возрастает. В результате, пигмент может более прочно прикрепляться к носителю записи с увеличением стойкости к царапанию.In the aqueous ink of the present invention having the composition described above, a water-soluble polymer that is completely or practically not adsorbed on the pigment can be added. This improves scratch resistance. The reason why this increased scratch resistance is achieved is discussed below. The water-soluble polymer contained in the ink practically does not interact with the pigment in the solution. However, when ink is applied to the recording medium, water evaporates, as a result of which the water-soluble polymer penetrates between the pigment particles during pigment flocculation, and the mutual bond strength between the pigment particles increases. As a result, the pigment can be more firmly attached to the recording medium with an increase in scratch resistance.

Адсорбция водорастворимого полимера на пигментеAdsorption of a water-soluble polymer on a pigment

Пигмент, используемый в настоящем изобретении, характеризуется тем, что неблагоприятная среда совершенно или практически не сольватирует пигмент. Пигмент дополнительно характеризуется тем, что он не взаимодействует также с водорастворимым полимером, а именно водорастворимый полимер практически не адсорбируется на поверхности пигментных частиц. Если водорастворимый полимер адсорбируется на поверхности пигментных частиц, ионогенные группы, присутствующие на поверхности пигментных частиц, покрываются водорастворимым полимером. Это затрудняет достижение положительного эффекта настоящего изобретения, при котором флокуляции пигмента способствует неблагоприятная среда, и считается, что это сильно влияет на характеристику изображения. Соответственно, водорастворимый полимер в настоящем изобретении может предпочтительно быть водорастворимым полимером, который не адсорбируется на пигменте в чернилах и остается в свободном состоянии.The pigment used in the present invention is characterized in that the adverse environment completely or practically does not solvate the pigment. The pigment is additionally characterized in that it also does not interact with the water-soluble polymer, namely, the water-soluble polymer is practically not adsorbed on the surface of the pigment particles. If a water-soluble polymer is adsorbed on the surface of the pigment particles, the ionogenic groups present on the surface of the pigment particles are coated with a water-soluble polymer. This makes it difficult to achieve a positive effect of the present invention, in which an unfavorable environment contributes to the flocculation of the pigment, and it is believed that this greatly affects the image performance. Accordingly, the water-soluble polymer in the present invention may preferably be a water-soluble polymer that does not adsorb on the pigment in the ink and remains in a free state.

Описанный ранее метод измерения степени адсорбции поверхностно-активного вещества на поверхности пигментных частиц является доступным методом оценки того, что неблагоприятная среда не сольватирует пигмент. Как в этом методе, так и в методе для оценки того, что водорастворимый полимер не адсорбируется на пигменте, может быть использован метод, в котором поверхностное натяжение водного раствора, содержащего водорастворимый полимер, сравнивают с поверхностным натяжением водного раствора, содержащего водорастворимый полимер, пигмент и воду, оценивая, сколько водорастворимого полимера адсорбируется на пигменте.The previously described method for measuring the degree of adsorption of a surfactant on the surface of pigment particles is an affordable method for assessing that an adverse medium does not solvate the pigment. In both this method and the method for evaluating that a water-soluble polymer is not adsorbed on the pigment, a method can be used in which the surface tension of an aqueous solution containing a water-soluble polymer is compared with the surface tension of an aqueous solution containing a water-soluble polymer, a pigment and water, estimating how much water-soluble polymer is adsorbed on the pigment.

В частности, сначала готовили жидкость, включающую водорастворимый полимер и воду, и содержащую водорастворимый полимер в концентрации 0,1 мас.% (жидкость 3), жидкость, включающую водорастворимый полимер, пигмент и воду, и содержащую водорастворимый полимер в концентрации 0,1 мас.% и пигмент в концентрации 5 мас.% (жидкость 4), и жидкость, включающую пигмент и воду, и содержащую пигмент в концентрации 5,0 мас.% (жидкость 5).In particular, a liquid was first prepared comprising a water-soluble polymer and water, and containing a water-soluble polymer at a concentration of 0.1 wt.% (Liquid 3), a liquid including a water-soluble polymer, a pigment and water, and containing a water-soluble polymer at a concentration of 0.1 wt. % and pigment at a concentration of 5 wt.% (liquid 4), and a liquid including pigment and water, and containing pigment at a concentration of 5.0 wt.% (liquid 5).

Жидкость 3, жидкость 4 и жидкость 5, приготовленные по вышеприведенной методике, достаточно перемешивали, и затем измеряли поверхностное натяжение каждой жидкости при обычной температуре (25°C). Если поверхностное натяжение жидкости 3 обозначить через C (дин/см), поверхностное натяжение жидкости 4 - через D (дин/см) и поверхностное натяжение жидкости 5 - через E (дин/см), и если удовлетворяются соотношение D-C ≤ 10, и предпочтительно - D-C ≤ 5, и соотношение в следующем выражении (5), то делается вывод, что водорастворимый полимер совершенно или практически не адсорбируется на пигменте.Liquid 3, liquid 4 and liquid 5, prepared according to the above procedure, were mixed enough, and then the surface tension of each liquid was measured at ordinary temperature (25 ° C). If the surface tension of the liquid 3 is denoted by C (dyne / cm), the surface tension of the liquid 4 by D (dyne / cm) and the surface tension of the liquid 5 by E (dyne / cm), and if the ratio DC ≤ 10 is satisfied, and preferably - DC ≤ 5, and the ratio in the following expression (5), it is concluded that the water-soluble polymer is completely or practically not adsorbed on the pigment.

Выражение (5)Expression (5)

Figure 00000006
Figure 00000006

Поверхностное натяжение, измеряемое в состоянии, когда водорастворимый полимер практически не адсорбируется на пигменте, а именно поверхностное натяжение, измеряемое в состоянии, когда водорастворимый полимер не приводит ни к каким изменениям в поверхностном натяжении жидкости, является поверхностным натяжением E жидкости 5. Также поверхностное натяжение, измеряемое, когда водорастворимый полимер находится в свободном состоянии в водном растворе, а именно поверхностное натяжение, измеряемое при предположении, что состояние, при котором адсорбция водорастворимого полимера на пигменте достигла насыщения, и свободные полимеры присутствуют в водном растворе, является поверхностным натяжением C жидкости 5. Поэтому величина E-C представляет уровень изменения в поверхностном натяжении от начала до завершения адсорбции.The surface tension measured in the state where the water-soluble polymer is practically not adsorbed on the pigment, namely, the surface tension measured in the state when the water-soluble polymer does not lead to any changes in the surface tension of the liquid, is the surface tension E of the liquid 5. Also, the surface tension, measured when the water-soluble polymer is in a free state in an aqueous solution, namely surface tension, measured under the assumption that the state in which ohm, the adsorption of the water-soluble polymer on the pigment has reached saturation, and the free polymers present in the aqueous solution are the surface tension C of liquid 5. Therefore, the E-C value represents the level of change in surface tension from the beginning to the end of the adsorption.

В отличие от этого, поверхностное натяжение, измеряемое в состоянии, когда пигмент и водорастворимый полимер смешаны, является поверхностным натяжением D жидкости 4. Считается, что водорастворимый полимер в жидкости 4 находится в двух состояниях: (1) состояние, при котором он адсорбирован на пигменте, и (2) состояние, при котором он присутствует в виде свободных полимеров в водном растворе. Несмотря на то, что трудно точно выяснить детали состояний (1) и (2) относительно суммарной массы водорастворимого полимера, добавляемого в жидкость 4, можно в определенной степени оценить их на основе вышеприведенного выражения (5). Таким образом, величина D-C представляет уровень изменения в поверхностном натяжении от начала до завершения адсорбции, то есть то изменение, которое внес водорастворимый полимер.In contrast, the surface tension measured in the state where the pigment and the water-soluble polymer are mixed is the surface tension D of the liquid 4. It is believed that the water-soluble polymer in the liquid 4 is in two states: (1) the state in which it is adsorbed on the pigment , and (2) the state in which it is present as free polymers in an aqueous solution. Despite the fact that it is difficult to accurately determine the details of states (1) and (2) relative to the total mass of the water-soluble polymer added to liquid 4, they can be estimated to a certain extent based on the above expression (5). Thus, the D-C value represents the level of change in surface tension from the beginning to the end of adsorption, that is, the change made by the water-soluble polymer.

Например, когда разница между поверхностным натяжением D и поверхностным натяжением C является малой, а именно величина (D-C)/(E-C) составляет значение 0,3 или меньше, считают, что состояние поверхностного натяжения D и состояние поверхностного натяжения C являются очень близкими друг к другу, и состояние поверхностного натяжения D является близким к концентрации свободных полимеров, необходимых для проявления поверхностного натяжения C. И наоборот, когда разница между поверхностным натяжением D и поверхностным натяжением C является большой, а именно величина (D-C)/(E-C) становится больше, чем 0,3, считают, что состояние поверхностного натяжения D и состояние поверхностного натяжения C являются различными друг от друга, и считают, что состояние поверхностного натяжения D не характеризует концентрацию свободных полимеров, необходимых для проявления поверхностного натяжения C, и водорастворимый полимер адсорбируется на пигменте.For example, when the difference between the surface tension D and the surface tension C is small, namely, the value (DC) / (EC) is 0.3 or less, it is considered that the state of the surface tension D and the state of the surface tension C are very close to friend, and the state of surface tension D is close to the concentration of free polymers necessary for the manifestation of surface tension C. Conversely, when the difference between surface tension D and surface tension C is large, and (DC) / (EC) becomes more than 0.3, it is believed that the surface tension state D and the surface tension state C are different from each other, and it is believed that the surface tension state D does not characterize the concentration of free polymers required for the manifestation of surface tension C, and a water-soluble polymer is adsorbed on the pigment.

Двухжидкостная системаTwo-fluid system

Когда водные чернила настоящего изобретения применяют в качестве водных чернил, используемых в способе формирования изображения (в двухжидкостной системе), включающем стадию нанесения водных чернил, содержащих пигмент, на носитель записи, и стадию нанесения реакционной жидкости, способной создавать состояние дисперсии пигмента в водных чернилах при контакте с водными чернилами на носителе записи, по сравнению со случаями, в которых изображения формируют с помощью традиционной двухжидкостной системы, чернила могут иметь достаточно большую степень покрытия поверхности, даже при использовании небольшого количества капель чернил могут быть получены изображения с высокой плотностью печати. Причина, по которой достигается вышеуказанный эффект, обсуждается ниже.When the aqueous ink of the present invention is used as the aqueous ink used in an image forming method (in a two-fluid system), comprising the step of applying aqueous ink containing a pigment to a recording medium, and the step of applying a reaction liquid capable of creating a state of dispersion of the pigment in aqueous ink when contact with aqueous ink on the recording medium, compared with cases in which images are formed using a traditional two-fluid system, the ink may have a sufficiently large shuyu degree of surface coatings, even when using a small amount of ink droplets can be obtained an image with high print density. The reason why the above effect is achieved is discussed below.

Традиционная двухжидкостная система применяется для получения изображений с высокой плотностью печати путем оставления в большем количестве красящего вещества в части слоя поверхности носителя записи. Следовательно, водные чернила и реакционную жидкость приводят в контакт друг с другом непосредственно до, или в то же самое время, когда водные чернила и реакционную жидкость наносят на носитель записи, чтобы завершить реакцию. Соответственно, в ряде случаев может достигаться небольшая степень покрытия поверхности для большого количества капель чернил.The traditional two-fluid system is used to obtain images with a high print density by leaving a large amount of coloring matter in part of the layer surface of the recording medium. Therefore, the aqueous ink and the reaction liquid are brought into contact with each other immediately before, or at the same time, when the aqueous ink and the reaction liquid are applied to the recording medium to complete the reaction. Accordingly, in some cases, a small degree of surface coverage can be achieved for a large number of drops of ink.

Однако, что касается настоящего изобретения, то в нем обеспечивается разница во времени между нанесением реакционной жидкости на носитель записи и нанесением водных чернил, в результате чего реакционноспособные компоненты реакционной жидкости присутствуют в меньшем количестве в месте, где чернила проникли в направлении вглубь немного дальше от части поверхности носителя записи, чем на части поверхности носителя записи. Водные чернила настоящего изобретения наносят на носитель записи в соответствии с этим способом, вследствие чего явление, показанное на фиг. 14A, 14B и 14C, происходит до того, как пигмент реагирует с реакционноспособным компонентом. Далее, остаток красящего вещества, проникшего в направлении вглубь немного дальше от части поверхности носителя записи, реагирует быстро с реакционноспособными компонентами, присутствующими в большом количестве в месте, где чернила проникли в направлении вглубь немного дальше от части поверхности носителя записи. Следовательно, чернила имеют достаточно большую степень покрытия поверхности на части поверхности носителя записи, и предотвращается проникновение красящего вещества в направлении вглубь носителя записи, в результате чего могут быть получены изображения с высокой плотностью печати.However, with regard to the present invention, it provides a time difference between the application of the reaction liquid to the recording medium and the application of aqueous ink, as a result of which the reactive components of the reaction liquid are present in a smaller amount in the place where the ink penetrated in the depth direction a little further from the part surface of the recording medium than on a part of the surface of the recording medium. The aqueous ink of the present invention is applied to a recording medium in accordance with this method, whereby the phenomenon shown in FIG. 14A, 14B and 14C, occurs before the pigment reacts with the reactive component. Further, the remainder of the coloring matter, penetrating in the depth direction a little further from a part of the surface of the recording medium, reacts quickly with reactive components present in large quantities at the place where the ink penetrated in the direction deep into a little further from the surface of the recording medium. Therefore, the ink has a sufficiently large degree of surface coverage on a part of the surface of the recording medium, and the colorant is prevented from penetrating deep into the recording medium, whereby images with a high print density can be obtained.

С другой стороны, если на носитель записи наносят водные чернила, не попадающие под настоящее изобретение, то очень трудно вызвать флокуляцию красящего вещества в желаемых местах без тщательного балансирования скорости проникновения жидкой среды со скоростью флокуляции красящего вещества. Следовательно, если наносят такие водные чернила, не попадающие под действие настоящего изобретения, то характеристика предотвращения расплывания может быть ниже, чернила могут иметь небольшую степень покрытия поверхности при большом количестве капель чернил, и не могут быть получены изображения с высокой плотностью печати.On the other hand, if aqueous ink that is not covered by the present invention is applied to the recording medium, it is very difficult to cause flocculation of the coloring matter in the desired places without carefully balancing the rate of penetration of the liquid medium with the rate of flocculation of the coloring matter. Therefore, if such aqueous inks are applied that are not within the scope of the present invention, the anti-spatter behavior may be lower, the ink may have a small degree of surface coverage with a large number of ink droplets, and images with a high print density cannot be obtained.

Водные чернилаWater ink

В водных чернилах по настоящему изобретению, что касается используемого пигмента, важно, чтобы в состав входили водорастворимые органические растворители, как описано выше. Если не считать того случая, когда чернила могут представлять из себя традиционные чернила. Водная среда, красящее вещество, водорастворимый полимер и другие компоненты, входящие в состав водных чернил настоящего изобретения, описываются ниже.In the aqueous ink of the present invention, with regard to the pigment used, it is important that the composition includes water-soluble organic solvents, as described above. Apart from the case when ink can be a traditional ink. An aqueous medium, a coloring matter, a water-soluble polymer, and other components that make up the aqueous ink of the present invention are described below.

Водная средаWater environment

Далее описывается водная среда, образующая водные чернила по настоящему изобретению. Водная среда является смешанным растворителем из воды и водорастворимых органических растворителей. В настоящем изобретении, как заявлено выше, водорастворимые органические растворители сгруппированы на растворители, являющиеся благоприятной средой и неблагоприятной средой для пигмента. Затем, на основе результатов такой оценки требуется, чтобы при приготовлении чернил водорастворимые органические растворители выбирали и соответственно смешивали так, чтобы, по меньшей мере, смешивались благоприятная среда и неблагоприятная среда, и содержание каждого водорастворимого органического растворителя находилось в диапазоне, указанном в настоящем изобретении.The following describes the aqueous medium forming the aqueous ink of the present invention. The aqueous medium is a mixed solvent of water and water-soluble organic solvents. In the present invention, as stated above, water-soluble organic solvents are grouped into solvents, which are a favorable environment and an unfavorable environment for pigment. Then, based on the results of such an assessment, it is required that, in the preparation of the ink, water-soluble organic solvents are selected and suitably mixed so that at least a favorable environment and an unfavorable environment are mixed, and the content of each water-soluble organic solvent is in the range indicated in the present invention.

Водорастворимые органические растворители могут, в частности, включать, например, алкиловые спирты, имеющие от 1 до 4 углеродных атомов, такие как метиловый спирт, этиловый спирт, н-пропиловый спирт, изопропиловый спирт, н-бутиловый спирт, вторбутиловый спирт и третбутиловый спирт; амиды, такие как диметилформамид и диэтилацетамид; кетоны или кетоспирты, такие как ацетон и диацетоновый спирт; простые эфиры, такие как тетрагидрофуран и диоксан; полиалкиленгликоли, такие как полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль; алкиленгликоли, у которых алкиленовые группы имеют от 2 до 6 углеродных атомов, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,2,6-гексантриол, тиодигликоль, гексиленгликоль и диэтиленгликоль; ацетаты низших алкиловых эфиров, такие как ацетат монометилового эфира полиэтиленгликоля; глицерин; низшие алкиловые эфиры многоатомных спиртов, такие как монометиловый (или этиловый) эфир этиленгликоля, метиловый (или этиловый) эфир диэтиленгликоля и монометиловый (или этиловый) эфир триэтиленгликоля; и N-метил-2-пирролидон, 2-пирролидон, и 1,3-диметил-2-имидазолидинон. Также предпочтительно, чтобы в качестве воды использовалась деионизированная вода.Water-soluble organic solvents may in particular include, for example, alkyl alcohols having from 1 to 4 carbon atoms, such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol and tert-butyl alcohol; amides such as dimethylformamide and diethylacetamide; ketones or keto alcohols such as acetone and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; alkylene glycols in which alkylene groups have from 2 to 6 carbon atoms, such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol and diethylene glycol; lower alkyl ether acetates such as polyethylene glycol monomethyl ether acetate; glycerol; lower alkyl esters of polyhydric alcohols, such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol methyl (or ethyl) ether and triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether; and N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. It is also preferred that deionized water is used as water.

Нет конкретных ограничений относительно содержания водорастворимых органических растворителей в водных чернилах по настоящему изобретению. Может быть предпочтительным, чтобы их содержание находилось в диапазоне от 3 мас.% до 50 мас.% от суммарной массы чернил. Также может быть предпочтительным, чтобы вода в водных чернилах имела содержание от 50 мас.% до 95 мас.% от суммарной массы чернил.There are no particular restrictions on the content of water-soluble organic solvents in the aqueous ink of the present invention. It may be preferable that their content is in the range from 3 wt.% To 50 wt.% Of the total ink mass. It may also be preferable that the water in aqueous ink has a content of from 50 wt.% To 95 wt.% Of the total weight of the ink.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, когда суммарное содержание (мас.%) благоприятной среды в водных чернилах обозначают через X, и суммарное содержание (мас.%) неблагоприятной среды в чернилах - через Y, типы и содержания водорастворимых органических растворителей, входящих в состав водных чернил, регулируют так, чтобы отношение X:Y [суммарное содержание (мас.%) благоприятной среды : суммарное содержание (мас.%) неблагоприятной среды] находилось внутри диапазона от X:Y = 10:5 или более до 10:30 или менее, предпочтительно - от X:Y = 10:5 или более до 10:10 или менее, и более предпочтительно - от X:Y = 10:6 или более до 10:10 или менее. Кроме того, "отношение от X:Y = 10:5 или более до 10:30 или менее" означает, что Y может составлять от 5 или более до 30 или менее, когда X равен 10.In a preferred embodiment of the present invention, when the total content (wt.%) Of the favorable environment in the ink is denoted by X, and the total content (wt.%) Of the adverse environment in the ink is denoted by Y, the types and contents of the water-soluble organic solvents included aqueous ink, adjusted so that the ratio of X: Y [total content (wt.%) unfavorable environment: total content (wt.%) unfavorable environment] was within the range from X: Y = 10: 5 or more to 10:30 or less preferably from X: Y = 10: 5 or more to 10:10 or less, and more preferably from X: Y = 10: 6 or more to 10:10 or less. In addition, “ratio of X: Y = 10: 5 or more to 10:30 or less” means that Y may be from 5 or more to 30 or less when X is 10.

Согласно исследованиям, проведенным авторами настоящего изобретения, когда благоприятная среда, содержащаяся в водных чернилах, достигает высокой концентрации, водные чернила могут иметь более высокую стойкость при хранении, но трудно достигать высокой плотности печати. Также, когда, с другой стороны, благоприятная среда, содержащаяся в водных чернилах, достигает низкой концентрации, может быть достигнута высокая плотность печати, но водные чернила могут иметь недостаточную стойкость при хранении. Для решения такой проблемы отношение благоприятной среды к неблагоприятной среде в водорастворимых органических растворителях в чернилах может регулироваться, как описано выше, в результате чего могут быть достигнуты для чернил как стойкость при хранении, так и высокая плотность печати. Кроме того, как описано выше, в настоящем изобретении величина Ka, определяемая методом Бристоу, которая является мерой, показывающей проницаемость в носителе записи, регулируют путем выбора каждого водорастворимого органического растворителя, вводимого в чернила. Это дает возможность достигать эффекта, который до этого был недостижим, то есть эффекта, при котором чернила имеют достаточно большую степень покрытия поверхности даже при небольшом количестве капель чернил и могут осуществлять печать с высокой плотностью.According to studies by the inventors of the present invention, when the favorable environment contained in the aqueous ink reaches a high concentration, the aqueous ink may have a higher storage stability, but it is difficult to achieve a high print density. Also, when, on the other hand, the favorable environment contained in the aqueous ink reaches a low concentration, a high print density can be achieved, but the aqueous ink may have insufficient storage stability. To solve such a problem, the ratio of the favorable environment to the adverse environment in water-soluble organic solvents in the ink can be adjusted as described above, as a result of which both storage stability and high print density can be achieved for the ink. Furthermore, as described above, in the present invention, the Kristow value determined by the Bristow method, which is a measure showing the permeability in the recording medium, is controlled by selecting each water-soluble organic solvent introduced into the ink. This makes it possible to achieve an effect that was previously unattainable, that is, an effect in which ink has a sufficiently high degree of surface coverage even with a small amount of ink droplets and can print with high density.

Красящее веществоColoring matter

Красящее вещество, входящее в состав водных чернил по настоящему изобретению, описано ниже. В качестве красящего вещества, входящего в состав водных чернил настоящего изобретения, используют пигмент, содержащий пигментную частицу, имеющую, по меньшей мере, одну ионогенную группу, связанную с поверхностью пигментной частицы непосредственно или через другую атомную группу. Пока это условие выполняется, на него не накладываются конкретные ограничения. Можно применять следующие пигменты: пигмент, содержащий пигментную частицу, представляющую собой соединение с ионогенной группой, присоединенной с помощью метода диазосочетания к поверхности пигментной частицы; пигмент, содержащий пигментную частицу с ионогенной группой, вводимой обработкой в виде поверхностного окисления, такой как обработка поверхности пигментной частицы гипохлоритом натрия или обработка озоном в воде; и пигмент, на котором адсорбированы диспергирующее вещество, имеющее ионогенную группу, поверхностно-активное вещество, полимерное диспергирующее вещество или другие подобные вещества. Любые из этих пигментов могут использоваться по отдельности или в виде смеси двух или более типов.The colorant contained in the aqueous ink of the present invention is described below. As a colorant included in the aqueous ink of the present invention, a pigment containing a pigment particle having at least one ionogenic group bonded to the surface of the pigment particle directly or through another atomic group is used. As long as this condition is met, no specific restrictions are imposed on it. You can apply the following pigments: a pigment containing a pigment particle, which is a compound with an ionic group attached using the diazocomposition method to the surface of the pigment particle; a pigment containing a pigment particle with an ionic group introduced by surface oxidation treatment, such as surface treatment of the pigment particle with sodium hypochlorite or treatment with ozone in water; and a pigment on which a dispersant having an ionic group, a surfactant, a polymer dispersant, or other similar substances is adsorbed. Any of these pigments may be used individually or as a mixture of two or more types.

В частности, предпочтительно использовать пигмент, содержащий пигментную частицу, имеющую, по меньшей мере, одну группу, выбранную из группы, состоящей из -COOM1, -SO3M1 и -PO3H(M1)2 (где M1 представляет атом водорода, щелочной металл, аммоний или органический аммоний), химически связанной непосредственно или через другую атомную группу с поверхностью пигментной частицы. Кроме того, предпочтительно использовать те, в которых такая другая атомная группа является алкиленовой группой, имеющей от 1 до 12 углеродных атомов, замещенной или незамещенной фениленовой группой, или замещенной или незамещенной нафтиленовой группой. В случае пигмента, содержащего пигментную частицу, имеющую группу -COOM1, из вышеприведенных ионогенных групп, химически связанную непосредственно или через другую атомную группу с поверхностью пигментной частицы, он может относительно легко проявлять водоустойчивость и, следовательно, может быть более предпочтительным для использования.In particular, it is preferable to use a pigment containing a pigment particle having at least one group selected from the group consisting of -COOM1, -SO 3 M1 and -PO 3 H (M1) 2 (where M1 represents a hydrogen atom, alkaline metal, ammonium or organic ammonium) chemically bonded directly or through another atomic group to the surface of the pigment particle. In addition, it is preferable to use those in which such another atomic group is an alkylene group having from 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenylene group, or a substituted or unsubstituted naphthylene group. In the case of a pigment containing a pigment particle having a —COOM1 group from the above ionic groups chemically bonded directly or via another atomic group to the surface of the pigment particle, it can be relatively water resistant and therefore may be more preferred for use.

В частности, также предпочтительно использовать пигмент, содержащий пигментную частицу, имеющую -C6H4-COOM1 группу или -C6H3-(COOM1)2 группу (где M1 представляет атом водорода, щелочной металл, аммоний или органический аммоний), вводимую на поверхность пигмента. В частности, пигментая частица, в которую ввели -С6Н3-(COOM1)2 группу, приводит к предпочтительным результатам в составе настоящего изобретения.In particular, it is also preferable to use a pigment containing a pigment particle having a —C 6 H 4 —COOM1 group or —C 6 H 3 - (COOM1) 2 group (where M1 represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium or organic ammonium) introduced on the surface of the pigment. In particular, a pigment particle into which a —C 6 H 3 - (COOM1) 2 group has been introduced leads to preferred results in the composition of the present invention.

Что касается количества, в котором вышеприведенные -C6H4-COOM1 группу или -C6H3-(COOM1)2 группу вводят на поверхности пигментных частиц, то предпочтительные результаты в составе настоящего изобретения достигаются, когда количество, введенное на единицу площади поверхности пигментной частицы, является большим. Это приписывается тому факту, что, как было описано ранее, степень сольватации пигмента водорастворимыми органическими растворителями уменьшается с увеличением ионогенных групп из-за пространственного затруднения или другого подобного явления.As for the amount in which the above -C 6 H 4 -COOM1 group or -C 6 H 3 - (COOM1) 2 group is introduced on the surface of the pigment particles, the preferred results in the present invention are achieved when the amount introduced per unit surface area The pigment particle is large. This is attributed to the fact that, as previously described, the degree of solvation of the pigment by water-soluble organic solvents decreases with an increase in ionogenic groups due to spatial difficulty or another similar phenomenon.

Нет конкретных ограничений относительно пигмента, применяемого в водных чернилах по настоящему изобретению, и любые из них, перечисленных ниже, могут быть использованы.There are no particular restrictions on the pigment used in the aqueous ink of the present invention, and any of them listed below can be used.

В качестве используемого пигмента в черных чернилах предпочтительным является углеродная сажа. Любая углеродная сажа может быть использована, например печная сажа, ламповая сажа, ацетиленовая сажа или канальная газовая сажа. В частности, могут быть использованы коммерчески доступные продукты, например, RAVEN 7000, RAVEN 5750, RAVEN 5250, RAVEN 5000 ULTRA, RAVEN 3500, RAVEN 2000, RAVEN 1500, RAVEN 1250, RAVEN 1200, RAVEN 1190 ULTRA-II, RAVEN 1170 и RAVEN 1255 (вышеуказанные продукты выпускаются фирмой Columbian Carbon Japan Limited); BLACK PEARLS L, REGAL 400R, REGAL 330R, REGAL 660R, MOGUL L, MONARCH 700, MONARCH 800, MONARCH 880, MONARCH 900, MONARCH 1000, MONARCH 1100, MONARCH 1300, MONARCH 1400, MONARCH 2000 и VALCAN XC-72 (вышеуказанные продукты выпускаются фирмой Cabot Corp.); COLOR BLACK FW1, COLOR BLACK FW2, COLOR BLACK FW2V, COLOR BLACK FW18, COLOR BLACK FW200, COLOR BLACK S150, COLOR BLACK S160, COLOR BLACK S170, PRINTEX 35, PRINTEX U, PRINTEX 140U, PRINTEX 140V, SPECIAL BLACK 6, SPECIAL BLACK 5, SPECIAL BLACK 4A и SPECIAL BLACK 4 (вышеуказанные продукты выпускаются фирмой Degussa Corp.); и No.25, No.33, No.40, No.47, No.52, No.900, No.2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8 и MA100 (вышеуказанные продукты выпускаются фирмой Mitsubishi Chemicals, Inc.). Также может применяться углеродная сажа, специально приготавливаемая для настоящего изобретения. Однако в настоящем изобретении примеры никоим образом не являются ограничениями для углеродных саж, и любая традиционно известная углеродная сажа может быть использована. В дополнение к углеродной саже могут быть также использованы в качестве черного пигмента магнитные тонкодисперсные частицы магнетита, феррит или другие подобные частицы и черный титан. Пигментные частицы, используемые в других чернилах, отличных от черных чернил, могут включать различные типы органических пигментных частиц. Такие органические пигменты могут включать, например, нерастворимые азопигменты, такие как толуидиновый красный, толуидиновый каштановый, ганза желтый, бензидиновый желтый и пиразолоновый красный; растворимые азопигменты, такие как литоль красный, бордо солнечный, пигмент алый и стойкий красный 2B; производные кубовых красителей, такие как ализарин, индатрон и тиоиндигоидный каштановый; пигменты типа фталоцианина, такие как фталоцианиновый синий и фталоцианиновый зеленый; пигменты типа хинакридона, такие как хинакридон красный и хинакридон пурпурный; пигменты типа перилена, такие как перилен красный и перилен алый; пигменты типа изоиндолинона, такие как изоиндолиновый желтый и изоиндолиновый оранжевый; пигменты типа имидазолона, такие как бензимидазолоновый желтый, бензимидазолоновый оранжевый и бензимидазолоновый красный; пигменты типа пиратрона, такие как пиратроновый красный и пиратроновый оранжевый; и пигменты типа индиго, пигменты типа продуктов азоконденсации, пигменты типа тиоиндиго, пигменты типа дикетопирролопирролов, кубовый желтый, ациламид желтый, хинофталоновый желтый, азо хелат никеля желтый, хелат меди с азометином желтый, периноновый оранжевый, антрон оранжевый, диантрахинониловый красный и диоксазиновый фиолетовый. Разумеется, без ограничения для этих пигментов другие органические пигменты могут также быть использованы.As the pigment used in black ink, carbon black is preferred. Any carbon black can be used, for example furnace black, lamp black, acetylene black or duct gas black. In particular, commercially available products may be used, for example RAVEN 7000, RAVEN 5750, RAVEN 5250, RAVEN 5000 ULTRA, RAVEN 3500, RAVEN 2000, RAVEN 1500, RAVEN 1250, RAVEN 1200, RAVEN 1190 ULTRA-II, RAVEN 1170 and RAVEN 1255 (the above products are manufactured by Columbian Carbon Japan Limited); BLACK PEARLS L, REGAL 400R, REGAL 330R, REGAL 660R, MOGUL L, MONARCH 700, MONARCH 800, MONARCH 880, MONARCH 900, MONARCH 1000, MONARCH 1100, MONARCH 1300, MONARCH 1400, MONARCH 2000 and VALCAN XC-72 (the above products manufactured by Cabot Corp.); COLOR BLACK FW1, COLOR BLACK FW2, COLOR BLACK FW2V, COLOR BLACK FW18, COLOR BLACK FW200, COLOR BLACK S150, COLOR BLACK S160, COLOR BLACK S170, PRINTEX 35, PRINTEX U, PRINTEX 140U, PRINTEX BLACK 6 SPECIAL 5, SPECIAL BLACK 4A and SPECIAL BLACK 4 (the above products are manufactured by Degussa Corp.); and No.25, No.33, No.40, No.47, No.52, No.900, No.2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8 and MA100 (the above products are manufactured by Mitsubishi Chemicals, Inc. ) Carbon black specially prepared for the present invention may also be used. However, in the present invention, the examples are in no way limited to carbon blacks, and any conventionally known carbon black can be used. In addition to carbon black, magnetic fine particles of magnetite, ferrite or other similar particles and black titanium can also be used as black pigment. Pigment particles used in other inks than black ink may include various types of organic pigment particles. Such organic pigments may include, for example, insoluble azo pigments such as toluidine red, toluidine chestnut, hansa yellow, benzidine yellow and pyrazolone red; soluble azo pigments such as lithol red, sunny burgundy, scarlet pigment and persistent red 2B; vat dye derivatives such as alizarin, indatron and thioindigooid chestnut; pigments such as phthalocyanine, such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green; quinacridone-type pigments such as quinacridone red and quinacridone purple; pigments such as perylene, such as perylene red and perylene red; isoindolinone type pigments such as isoindoline yellow and isoindoline orange; imidazolone type pigments such as benzimidazolone yellow, benzimidazolone orange and benzimidazolone red; pigment-type pigments such as piratron red and pyratron orange; and indigo pigments, azo condensation products pigments, thioindigo pigments, diketopyrrolopyrroles pigments, vat yellow, acylamide yellow, quinophthalone yellow, azo nickel chelate yellow, copper chelate with azomethine yellow, perinone orange, anthrone orange, dianthraquinazinyl red, diantraquinazinyl red. Of course, without limitation for these pigments, other organic pigments can also be used.

Органические пигменты, используемые в настоящем изобретении, когда они указываются по цветовому индексу Color Index (C.I.) Number, могут включать, например, следующие:Organic pigments used in the present invention, when indicated by the Color Index (C.I.) Number, may include, for example, the following:

C.I. пигмент желтый 12, 13, 14, 17, 20, 24, 74, 83, 86, 93, 97, 109, 110, 117, 120, 125, 128, 137, 138, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 166, 168, 180, 185;C.I. yellow pigment 12, 13, 14, 17, 20, 24, 74, 83, 86, 93, 97, 109, 110, 117, 120, 125, 128, 137, 138, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 166, 168, 180, 185;

C.I. пигмент оранжевый 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71 etc.;C.I. pigment orange 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71 etc .;

C.I. пигмент красный 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168, 175, 176, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 228, 238, 240, 251, 255, 272;C.I. pigment red 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168, 175, 176, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 228, 238, 240, 251, 255, 272;

C.I. пигмент фиолетовый 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50;C.I. purple pigment 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50;

C.I. пигмент синий 15, 15:1, 15:3, 15:4, 15:6, 22, 60, 64;C.I. blue pigment 15, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 22, 60, 64;

C.I. пигмент зеленый 36;C.I. pigment green 36;

C.I. пигмент коричневый 23, 25, 26.C.I. brown pigment 23, 25, 26.

В настоящем изобретении пигмент может предпочтительно быть при содержании от 0,1 мас.% до 15 мас.%, и особенно предпочтительно - от 1 мас.% до 10 мас.% от суммарной массы чернил.In the present invention, the pigment may preferably be in a content of from 0.1 wt.% To 15 wt.%, And particularly preferably from 1 wt.% To 10 wt.% Of the total weight of the ink.

Водорастворимый полимерWater soluble polymer

Водорастворимый полимер, который может быть добавлен в водные чернила по настоящему изобретению, описан ниже. В настоящем изобретении водорастворимый полимер оценивают описанным ранее методом в отношении его адсорбироемости на пигменте. Затем, на основе результатов такой оценки должен быть выбран и соответственно смешан для получения чернил водорастворимый полимер, который совершенно или практически не адсорбируется на пигменте.A water soluble polymer that can be added to the aqueous ink of the present invention is described below. In the present invention, the water-soluble polymer is evaluated as described previously with respect to its pigment adsorbability. Then, based on the results of such an assessment, a water-soluble polymer, which is completely or practically not adsorbed on the pigment, should be selected and mixed accordingly to obtain ink.

Водорастворимый полимер, используемый в настоящем изобретении, может предпочтительно быть ионогенным полимером или неионогенным полимером, имеющим гидрофильную группу. Ионогенный полимер может предпочтительно быть гомополимером, состоящим из ионногенного мономера, или сополимером гидрофобного мономера и ионогенного мономера. Неионогенный полимер предпочтительно является гомополимером, состоящим из неионногенного мономера, или сополимером гидрофобного мономера и неионогенного мономера. Также, в настоящем изобретении эти полимеры могут быть использованы в комбинации. Они описаны ниже путем приведения конкретных групп мономеров.The water soluble polymer used in the present invention may preferably be an ionic polymer or a nonionic polymer having a hydrophilic group. The ionic polymer may preferably be a homopolymer consisting of an ionic monomer, or a copolymer of a hydrophobic monomer and an ionic monomer. The nonionic polymer is preferably a homopolymer consisting of a nonionic monomer, or a copolymer of a hydrophobic monomer and a nonionic monomer. Also, in the present invention, these polymers can be used in combination. They are described below by listing specific groups of monomers.

Ионогенный мономерIonogenic Monomer

Ионогенный мономер может предпочтительно быть анионным мономером. В частности, он может включать акриловую кислоту, метакриловую кислоту, малеиновую кислоту и стиролсульфоновую кислоту. Любая из них может быть использована по отдельности или в соответствующей комбинации двух или более типов. Разумеется, в настоящем изобретении примеры никоим образом не являются для них ограничениями.The ionic monomer may preferably be an anionic monomer. In particular, it may include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and styrene sulfonic acid. Any of them can be used individually or in an appropriate combination of two or more types. Of course, in the present invention, the examples are by no means limited to them.

Неионогенный мономерNonionic monomer

Неионогенный мономер может в частности включать, например, производные поливинилового эфира, такие как поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, полиакриламид, поливинилметиловый эфир, поливинилэтиловый эфир и поливинилбутиловый эфир; полисахариды, такие как целлюлоза, метилцеллюлоза и этилоксиэтилцеллюлоза; сложные эфиры альгиновой кислоты с многоатомным спиртом; водорастворимая карбамидная смола; производные декстрина; казеин; соединения поливинилэфира; и оксиды полиалкиленов, такие как оксид полиэтилена и оксид полипропилена, включая сополимер обоих. Любые из них могут быть использованы по отдельности или в соответствующей комбинации двух или более типов. Разумеется, в настоящем изобретении примеры никоим образом не являются для них ограничениями.The nonionic monomer may particularly include, for example, polyvinyl ether derivatives such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, polyvinyl methyl ether, polyvinyl ethyl ether and polyvinyl butyl ether; polysaccharides such as cellulose, methyl cellulose and ethyloxyethyl cellulose; alginic acid esters with polyhydric alcohol; water soluble urea resin; dextrin derivatives; casein; polyvinyl ether compounds; and polyalkylene oxides such as polyethylene oxide and polypropylene oxide, including a copolymer of both. Any of these may be used individually or in an appropriate combination of two or more types. Of course, in the present invention, the examples are by no means limited to them.

Гидрофобный мономерHydrophobic monomer

Гидрофобный мономер может в частности включать, например, стирол, винилнафталин, алкилметакрилаты, такие как метилметакрилат; фенилметилметакрилат, бензилметакрилат, 2-этоксиэтилметакрилат, метакрилонитрил, 2-триметилсилоксиэтилметакрилат, глицидилметакрилат, п-толилметакрилат, сорбилметакрилат, алкилакрилаты, такие как метилакрилат; фенилакрилат, бензилакрилат, акрилонитрил, 2-триметилсилолксиэтилакрилат, глицидилакрилат, п-толилакрилат, и сорбилакрилат. Любые из них могут быть использованы по отдельности или в соответствующей комбинации двух или более типов. Разумеется, в настоящем изобретении примеры никоим образом не являются для них ограничениями.The hydrophobic monomer may particularly include, for example, styrene, vinylnaphthalene, alkyl methacrylates such as methyl methacrylate; phenylmethyl methacrylate, benzyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, methacrylonitrile, 2-trimethylsiloxyethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, p-tolyl methacrylate, sorbyl methacrylate, alkyl acrylates such as methyl acrylate; phenyl acrylate, benzyl acrylate, acrylonitrile, 2-trimethylsiloloxyethyl acrylate, glycidyl acrylate, p-tolyl acrylate, and sorbyl acrylate. Any of these may be used individually or in an appropriate combination of two or more types. Of course, in the present invention, the examples are by no means limited to them.

ПолимерPolymer

Водорастворимый полимер по настоящему изобретению может предпочтительно быть гомополимером, состоящим из ионогенного мономера, гомополимером, состоящим из неионогенного мономера, сополимером, состоящим из ионогенного мономера и гидрофобного мономера, или сополимером, состоящим из неионогенного мономера и гидрофобного мономера, любой из которых может быть использован в комбинации, или разветвленными полимерами, типичными представителями которых являются блок-сополимеры, статистические сополимеры и привитые сополимеры, или могут быть использованы их соли. Кроме того, в качестве конкретных примеров солей они могут включать соли щелочных металлов, таких как натрий, литий и калий, и соли аммония, соли алкиламина и соли алканоламина. Любые из них могут быть использованы по отдельности или в соответствующей комбинации двух или более типов.The water-soluble polymer of the present invention may preferably be a homopolymer consisting of an ionic monomer, a homopolymer consisting of a nonionic monomer, a copolymer consisting of an ionic monomer and a hydrophobic monomer, or a copolymer consisting of a nonionic monomer and a hydrophobic monomer, any of which can be used in combinations, or branched polymers, representative of which are block copolymers, random copolymers and grafted copolymers, or s used salts thereof. In addition, as specific examples of salts, they may include alkali metal salts such as sodium, lithium and potassium, and ammonium salts, alkylamine salts and alkanolamine salts. Any of these may be used individually or in an appropriate combination of two or more types.

Когда вышеприведенные сополимеры являются анионными, они могут иметь кислотные числа в диапазоне от 100 до 500, и разброс кислотного числа может предпочтительно быть в диапазоне 20% среднего значения кислотного числа. Путем регулирования кислотного числа внутри вышеобозначенной области пигмент может быть стабильно диспергирован в чернилах.When the above copolymers are anionic, they can have acid numbers in the range of 100 to 500, and the dispersion of the acid number can preferably be in the range of 20% of the average acid number. By adjusting the acid number within the above region, the pigment can be stably dispersed in the ink.

Водорастворимый полимер может иметь средневесовую молекулярную массу в области от 1000 до 30000, и более предпочтительно - в области от 3000 до 15000, и также может предпочтительно иметь молекулярно-массовое распределение Mw/Mn (Mw: средневесовая молекулярная масса, Mn: среднечисленная молекулярная масса), равное 3, или меньше. Также сегмент ионогенной полимерной цепи может предпочтительно иметь средневесовую молекулярную массу (Mw) в области от 1000 до 20000, и более предпочтительно - в области от 3000 до 20000. Поскольку содержание сегмента ионогенной полимерной цепи в водорастворимом полимере регулируют в вышеобозначенной области, можно предотвратить высокую вязкость чернил, и пигмент может иметь стабильность дисперсии; причем обе характеристики достигаются вместе на высоком уровне. Также, если водорастворимый полимер имеет широкое молекулярно-массовое распределение, свойства, основанные на молекулярной массе водорастворимого полимера, описанные выше, могут быть получены с трудом. Следовательно, водорастворимый полимер может предпочтительно иметь равномерное молекулярно-массовое распределение. Такой водорастворимый полимер может предпочтительно вводиться в области от 0,1 мас.% до 5,0 мас.% от суммарной массы чернил. Кроме того, отношение концентраций (мас.%) пигмента и водорастворимого полимера, содержащихся в чернилах (P/B отношение), может предпочтительно составлять от 0,02 до 150.The water-soluble polymer may have a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 30,000, and more preferably in the range of 3,000 to 15,000, and may also preferably have a molecular weight distribution of Mw / Mn (Mw: weight average molecular weight, Mn: number average molecular weight) equal to 3 or less. Also, the segment of the ionic polymer chain may preferably have a weight average molecular weight (Mw) in the range of 1000 to 20,000, and more preferably in the range of 3,000 to 20,000. Since the content of the segment of the ionic polymer chain in the water-soluble polymer is controlled in the above region, high viscosity can be prevented. ink, and the pigment may have dispersion stability; moreover, both characteristics are achieved together at a high level. Also, if the water-soluble polymer has a wide molecular weight distribution, properties based on the molecular weight of the water-soluble polymer described above can be difficult to obtain. Therefore, the water-soluble polymer may preferably have a uniform molecular weight distribution. Such a water-soluble polymer may preferably be introduced in the range from 0.1 wt.% To 5.0 wt.% Of the total ink mass. In addition, the concentration ratio (wt.%) Of the pigment and the water-soluble polymer contained in the ink (P / B ratio) may preferably be from 0.02 to 150.

В варианте осуществления, в котором водорастворимый полимер добавляют к водным чернилам, ставится цель получения водных чернил, которые могут одновременно удовлетворять трем характеристикам, то есть высокой плотности печати, предотвращению расплывания и высокой стойкости к царапанию. В частности, в технике известно, что для того, чтобы повысить стойкость к царапанию, эффективно добавлять водорастворимый полимер в большом количестве. Однако если повышается количество добавляемых анионных полимеров, дисперсия пигмента в чернилах становится нестабильной из-за высаливающего эффекта и пигмент может иметь тенденцию флокулировать.In an embodiment in which a water-soluble polymer is added to aqueous ink, the aim is to produce aqueous ink that can simultaneously satisfy three characteristics, that is, high print density, anti-spatter and high scratch resistance. In particular, it is known in the art that in order to increase scratch resistance, it is effective to add a large amount of water-soluble polymer. However, if the amount of added anionic polymers increases, the dispersion of the pigment in the ink becomes unstable due to the salting out effect and the pigment may tend to flocculate.

Идея настоящего изобретения может быть объяснена исходя из эффекта высаливания. Высаливанием является явление, при котором понижается растворимость растворенного вещества, гидратированного в растворе для стабильного растворения, и это растворенное вещество начинает осаждаться, так как генерируются в большом количестве ионы в результате добавления дополнительного электролита для нарушения баланса гидратации и, следовательно, гидратная вода удаляется из этого растворенного вещества, которое гидратируется с большим трудом.The idea of the present invention can be explained on the basis of the salting out effect. Salting out is a phenomenon in which the solubility of a dissolved substance hydrated in a solution for stable dissolution decreases, and this dissolved substance begins to precipitate, since ions are generated in large quantities as a result of adding additional electrolyte to imbalance the hydration balance and, therefore, hydrated water is removed from this solute that hydrates with great difficulty.

Пигмент, диспергируемый посредством ионогенных групп, гидратирован большим количеством молекул воды в растворе и находится в стабильном диспергированном состоянии. К этому раствору добавляют соль анионного полимера, вследствие чего также происходит гидратация ионов, генерируемых, когда полимер растворяют, и, следовательно, молекулы воды оказываются в недостатке. В этом случае молекулы воды, гидратирующие пигмент, отбираются, в результате чего стабильность дисперсии пигмента сильно снижается. Кроме того, добавление анионного полимера в большом количестве оказывает отрицательное влияние на загустение и стойкость при хранении чернил. Кроме того, известно, что присутствие анионного полимера в чернилах в большом количестве делает чернила очень проницаемыми в носитель записи, что приводит к низкому качеству печати.The pigment dispersed by ionogenic groups is hydrated with a large number of water molecules in solution and is in a stable dispersed state. The salt of the anionic polymer is added to this solution, as a result of which the hydration of the ions generated when the polymer is dissolved also occurs, and therefore water molecules are in short supply. In this case, water molecules that hydrate the pigment are selected, as a result of which the stability of the pigment dispersion is greatly reduced. In addition, the addition of anionic polymer in large quantities has a negative effect on the thickening and storage stability of the ink. In addition, it is known that the presence of anionic polymer in the ink in large quantities makes the ink very permeable to the recording medium, which leads to poor print quality.

В результате исследований, проведенных авторами настоящего изобретения, они обнаружили, что к чернилам может быть добавлен неионогенный полимер, который не имеет ионогенной группы и рассматривается как мало способствующий стабильности дисперсии пигмента, в результате чего получают чернила, которые обеспечивают печать с повышенной устойчивостью к царапанию и высокую стабильность дисперсии пигмента. Было обнаружено, что когда к чернилам добавляют только неионогенный полимер, можно добавлять полимер в большем количестве, чем в случае, когда добавляют только анионный полимер, и, кроме того, при этом сильно повышается устойчивость к царапанию. Однако, по отношению к расплыванию, было найдено, что когда используют только неионогенный полимер, эксплуатационные характеристики становятся хуже, чем в случае, когда используют только анионный полимер. Причина состоит в том, что концентрация иона в чернилах не повышается, даже если в чернила добавляют неионогенный полимер, который не имеет ионогенной группы, и флокуляции пигмента вследствие высаливающего эффекта не происходит.As a result of studies conducted by the inventors of the present invention, they found that a nonionic polymer that does not have an ionic group and is considered to contribute little to the stability of the pigment dispersion can be added to the ink, resulting in ink that provides printing with enhanced scratch resistance and high stability of the pigment dispersion. It has been found that when only non-ionic polymer is added to the ink, a larger amount of polymer can be added than when only an anionic polymer is added, and furthermore, scratch resistance is greatly improved. However, with respect to spreading, it has been found that when only a nonionic polymer is used, the performance is worse than when only an anionic polymer is used. The reason is that the ion concentration in the ink does not increase, even if a nonionic polymer that does not have an ionic group is added to the ink, and pigment flocculation does not occur due to a salting out effect.

Соответственно, в настоящем изобретении было найдено, что вышеприведенные три технические проблемы могут быть решены путем использования анионного полимера и неионогенного полимера в комбинации; причем первый является эффективным в промотировании флокуляции пигмента, улучшая плотность печати и препятствуя расплыванию, а второй является эффективным в повышении устойчивости к царапанию. Таким образом, добавляемые водорастворимые полимеры разделяются с функциональной точки зрения. Было также обнаружено при оценке реального изображения, что высокая плотность печати, регулирование расплывания и высокая стойкость к царапанию могут одновременно достигаться, когда анионный полимер и неионогенный полимер используют в комбинации.Accordingly, in the present invention, it has been found that the above three technical problems can be solved by using an anionic polymer and a nonionic polymer in combination; moreover, the first is effective in promoting pigment flocculation, improving print density and preventing spreading, and the second is effective in increasing scratch resistance. Thus, the added water-soluble polymers are separated from a functional point of view. It was also found in the evaluation of a real image that high print density, spreading control and high scratch resistance can be simultaneously achieved when an anionic polymer and a nonionic polymer are used in combination.

Далее авторами настоящего изобретения выдвигается предположение о причине высокой устойчивости к царапанию. В процессе нанесения пигментных чернил на носитель записи и затем испарения воды в чернилах водорастворимые полимеры осаждаются или адсорбируются на поверхности носителя записи, в результате чего действует сила флокуляции для усиления флокуляции пигмента. Соответственно, даже тогда, когда происходит контакт пигмента с внешней средой, например, поверхность печати сильно царапают или что-нибудь пишут маркером с водными чернилами на изображении, отслоение пигмента от поверхности носителя записи уменьшается, поэтому стойкость к царапанию увеличивается. Для того чтобы усилить силу флокуляции между пигментными частицами для повышения стойкости к царапанию, более предпочтительно использовать сополимер ионогенного мономера и гидрофобного мономера, сополимер неионогенного мономера и гидрофобного мономера, или другие подобные сополимеры, которые считают способными увеличивать силу связывания между пигментными частицами и усиливать силу адсорбции водорастворимых полимеров на поверхностях пигментных частиц.Further, the authors of the present invention put forward an assumption about the reason for high scratch resistance. In the process of applying pigment ink to the recording medium and then evaporating the water in the ink, water-soluble polymers are deposited or adsorbed on the surface of the recording medium, as a result of which a flocculation force acts to enhance pigment flocculation. Accordingly, even when the pigment comes in contact with the external environment, for example, the print surface is scratched severely or something is written with a marker with water ink on the image, the pigment peeling from the surface of the recording medium decreases, therefore, the scratch resistance increases. In order to enhance the flocculation force between the pigment particles to improve scratch resistance, it is more preferable to use a copolymer of an ionic monomer and a hydrophobic monomer, a copolymer of a nonionic monomer and a hydrophobic monomer, or other similar copolymers that are considered capable of increasing the binding force between the pigment particles and enhance the adsorption force water-soluble polymers on the surfaces of pigment particles.

Другие компонентыOther components

Кроме вышеописанных компонентов водные чернила по настоящему изобретению могут использовать в качестве компонентов чернил соединение для удержания влаги, такое как мочевина, производное мочевины, триметилолпропан или триметилолэтан, для того, чтобы обеспечивать удержание влаги. В чернилах соединение для удержания влаги, такое как мочевина, производное мочевины, или триметилолпропан обычно может предпочтительно содержаться при концентрации от 0,1 мас.% до 20,0 мас.%, и более предпочтительно - от 3,0 мас.% до 10,0 мас.% от суммарной массы чернил.In addition to the components described above, the aqueous ink of the present invention can use a moisture retention compound as an ink component, such as urea, a urea derivative, trimethylolpropane or trimethylolethane, in order to provide moisture retention. In ink, a moisture retention compound such as urea, a urea derivative, or trimethylolpropane can usually be contained at a concentration of from 0.1 wt.% To 20.0 wt.%, And more preferably from 3.0 wt.% To 10 , 0 wt.% Of the total mass of ink.

Кроме вышеописанных компонентов, в водные чернила по настоящему изобретению могут дополнительно быть введены различные добавки, такие как поверхностно-активное вещество, регулятор pH, ингибитор коррозии, антисептическое средство, средство против плесени, антиоксидант, средство, препятствующее восстановлению, ускоритель испарения и хелатообразующий агент.In addition to the components described above, various additives, such as a surfactant, a pH adjuster, a corrosion inhibitor, an antiseptic agent, an anti-mold agent, an antioxidant, an anti-reduction agent, an evaporation accelerator, and a chelating agent, can be added to the aqueous ink of the present invention.

Поверхностно-активное вещество, используемое в настоящем изобретении, может предпочтительно быть соединением, имеющим структуру, представленную следующей структурной формулой (1) или структурной формулой (2).The surfactant used in the present invention may preferably be a compound having a structure represented by the following structural formula (1) or structural formula (2).

Структурная формула (1)Structural Formula (1)

Figure 00000007
Figure 00000007

(В структурной формуле (1) R представляет алкильную группу и n представляет целое число).(In structural formula (1), R represents an alkyl group and n represents an integer).

Структурная формула (2)Structural Formula (2)

Figure 00000008
Figure 00000008

(В структурной формуле (2) m и n, каждая, представляет целое число).(In structural formula (2), m and n each represent an integer).

Цветные чернилаColor ink

Реализуется способ формирования изображения по настоящему изобретению, являющийся струйным способом записи, в котором осуществляется запись на обычной бумаге путем использования черных чернил и, по меньшей мере, одних цветных чернил, и характеризующийся тем, что водные чернила, имеющие вышеописанный состав, используются в качестве черных чернил, и при формировании изображения, состоящего из изображения, сформированного черными чернилами, и изображения, сформированного цветными чернилами, которые непосредственно примыкают друг к другу, осуществляется прогон для нанесения черных чернил для формирования изображения, и затем осуществляется прогон для нанесения цветных чернил на область, где уже было сформировано изображение в результате предшествующего прогона.The imaging method of the present invention is implemented, which is an inkjet recording method in which recording is performed on plain paper using black ink and at least one color ink, and characterized in that the aqueous ink having the above composition is used as black ink, and when forming an image consisting of an image formed by black ink and an image formed by color inks that are directly adjacent to each other It is carried run for applying the black ink to form an image, and then carried run for applying the color ink to the area where the image has already been formed as a result of previous run.

Здесь описываются цветные чернила в случае, когда чернила настоящего изобретения используются в только черных чернилах. В способе формирования изображения по настоящему изобретению любые из традиционно известных цветных чернил на водной основе для струйной записи могут быть использованы.Here, color ink is described in the case where the ink of the present invention is used in black ink only. In the image forming method of the present invention, any of the conventionally known water based inkjet ink can be used.

Красящее вещество цветных чернил может включать в себя водорастворимые красители. В частности, предпочтительно использовать водорастворимый краситель, имеющий анионную группу в качестве группы, повышающей растворимость. Цвет цветных чернил, используемых в настоящем изобретении, может соответственно быть выбран из голубого, пурпурного, желтого, красного, зеленого, синего и оранжевого.Color ink colorant may include water soluble colorants. In particular, it is preferable to use a water-soluble dye having an anionic group as a solubility enhancing group. The color of the color inks used in the present invention can be suitably selected from cyan, magenta, yellow, red, green, blue, and orange.

Водорастворимый краситель, имеющий анионную группу, используемый в настоящем изобретении, может быть любым из водорастворимых кислотных красителей, прямых красителей и активных красителей, приведенных в COLOR INDEX, без каких-либо конкретных ограничений. Красители, не входящие в список COLOR INDEX, также могут быть использованы. В частности, предпочтительно использовать следующие красители, имеющие анионные группы, например, сульфоновую группу. Любые из этих красителей могут быть использованы в чернилах в области концентраций от 1 мас.% до 10 мас.%, и предпочтительно - от 1 мас.% до 5 мас.%.The water-soluble dye having the anionic group used in the present invention can be any of the water-soluble acid dyes, direct dyes, and active dyes listed in COLOR INDEX, without any specific restrictions. Dyes not included in the COLOR INDEX list can also be used. In particular, it is preferable to use the following dyes having anionic groups, for example, a sulfonic group. Any of these dyes can be used in ink in the range of concentrations from 1 wt.% To 10 wt.%, And preferably from 1 wt.% To 5 wt.%.

Конкретные красители могут включать следующие:Specific dyes may include the following:

C.I. Прямой желтый 8, 11, 12, 27, 28, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 87, 88, 98, 100, 110;C.I. Direct yellow 8, 11, 12, 27, 28, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 87, 88, 98, 100, 110;

C.I. Прямой красный 2, 4, 9, 11, 20, 23, 24, 31, 39, 46, 62, 75, 79, 80, 83, 89, 95, 197, 201, 218, 220, 224, 225, 226, 227, 228, 230;C.I. Direct red 2, 4, 9, 11, 20, 23, 24, 31, 39, 46, 62, 75, 79, 80, 83, 89, 95, 197, 201, 218, 220, 224, 225, 226, 227, 228, 230;

C.I. Прямой синий 1, 15, 22, 25, 41, 76, 77, 80, 86, 90, 98, 106, 108, 120, 158, 163, 168, 199, 226;C.I. Direct blue 1, 15, 22, 25, 41, 76, 77, 80, 86, 90, 98, 106, 108, 120, 158, 163, 168, 199, 226;

C.I. Прямой желтый 1, 3, 7, 11, 17, 23, 25, 29, 36, 38, 40, 42, 44, 76, 98, 99;C.I. Direct yellow 1, 3, 7, 11, 17, 23, 25, 29, 36, 38, 40, 42, 44, 76, 98, 99;

C.I. Кислотный красный 6, 8, 9, 13, 14, 18, 26, 27, 32, 35, 42, 51, 52, 80, 83, 87, 89, 92, 94, 106, 114, 115, 133, 134, 145, 158, 198, 249, 265, 289;C.I. Acid Red 6, 8, 9, 13, 14, 18, 26, 27, 32, 35, 42, 51, 52, 80, 83, 87, 89, 92, 94, 106, 114, 115, 133, 134, 145, 158, 198, 249, 265, 289;

C.I. Кислотный синий 1, 7, 9, 15, 22, 23, 25, 29, 40, 43, 59, 62, 74, 78, 80, 90, 100, 102, 104, 117, 127, 138, 158, 161.C.I. Acid blue 1, 7, 9, 15, 22, 23, 25, 29, 40, 43, 59, 62, 74, 78, 80, 90, 100, 102, 104, 117, 127, 138, 158, 161.

Красящее вещество цветных чернил может включать, кроме вышеприведенных водорастворимых красителей, следующие 1-3. Эти красящие вещества являются предпочтительными, так как они проявляют хорошую водоустойчивость при нанесении на носитель записи.The color ink colorant may include, in addition to the above water-soluble dyes, the following 1-3. These colorants are preferred since they exhibit good water resistance when applied to a recording medium.

1. Красители, имеющие карбоксильную группу в качестве группы, повышающей растворимость.1. Dyes having a carboxyl group as a solubility enhancing group.

2. Жирорастворимые красители.2. Fat-soluble dyes.

3. Пигменты.3. Pigments.

Нет специальных ограничений относительно жирорастворимых красителей, пока они являются красителями, приведенными в цветовом индексе COLOR INDEX. Нет также специальных ограничений даже тогда, когда они являются новыми красителями, не приведенными в цветовом индексе COLOR INDEX. В частности, они могут включать следующие. Любой из этих красителей может быть использован в чернилах в области концентраций от 1 мас.% до 10 мас.% и предпочтительно - от 1 мас.% до 5 мас.%.There are no special restrictions on fat-soluble dyes, as long as they are dyes listed in the COLOR INDEX color index. There are also no special restrictions even when they are new dyes not listed in the COLOR INDEX color index. In particular, they may include the following. Any of these dyes can be used in ink in the range of concentrations from 1 wt.% To 10 wt.% And preferably from 1 wt.% To 5 wt.%.

C.I. Краситель жирорастворимый желтый 1, 49, 62, 74, 79, 82, 83, 89, 90, 120, 121, 151, 153, 154;C.I. Fat-soluble yellow dye 1, 49, 62, 74, 79, 82, 83, 89, 90, 120, 121, 151, 153, 154;

C.I. Краситель жирорастворимый красный 25, 31, 86, 92, 97, 118, 132, 160, 186, 187, 219;C.I. Fat-soluble red dye 25, 31, 86, 92, 97, 118, 132, 160, 186, 187, 219;

C.I. Краситель жирорастворимый синий 33, 38, 42, 45, 53, 65, 67, 70, 104, 114, 115, 135.C.I. Fat-soluble blue dye 33, 38, 42, 45, 53, 65, 67, 70, 104, 114, 115, 135.

Когда пигмент используют в качестве красящего вещества цветных чернил, пигмент может предпочтительно иметь концентрацию от 1 мас.% до 20 мас.% и более предпочтительно - от 2 мас.% до 12 мас.% от суммарной массы чернил. Пигмент, используемый для цветных чернил в настоящем изобретении, может включать следующее. Разумеется, в настоящем изобретении примеры никоим образом не ограничивают их. Пигменты, полученные впервые для настоящего изобретения, могут также быть использованы, как само собой разумеющееся.When the pigment is used as a coloring substance of color ink, the pigment may preferably have a concentration of from 1 wt.% To 20 wt.% And more preferably from 2 wt.% To 12 wt.% Of the total ink weight. The pigment used for color inks in the present invention may include the following. Of course, in the present invention, the examples in no way limit them. The pigments obtained for the first time for the present invention can also be used for granted.

C.I. Пигмент желтый 1, 2, 3, 13, 16, 74, 83, 128;C.I. Pigment yellow 1, 2, 3, 13, 16, 74, 83, 128;

C.I. Пигмент красный 5, 7, 12, 48(Ca), 48(Mn), 57(Ca), 112, 122;C.I. Pigment red 5, 7, 12, 48 (Ca), 48 (Mn), 57 (Ca), 112, 122;

C.I. Пигмент синий 1, 2, 3, 15:3, 16, 22;C.I. Pigment blue 1, 2, 3, 15: 3, 16, 22;

C.I. Кубовый синий 4, 6.C.I. Cube blue 4, 6.

В случае, когда пигмент используют в качестве красящего вещества цветных чернил, в отношении диспергирующего вещества, используемого для диспергирования пигмента в чернилах, нет специальных ограничений, пока оно является водорастворимой смолой. Предпочтительно, чтобы смола имела средневесовую молекулярную массу в области от 1000 до 30000 и более предпочтительно - в области от 3000 до 15000.In the case where a pigment is used as a coloring ink of a color ink, there is no particular limitation on the dispersant used to disperse the pigment in the ink as long as it is a water-soluble resin. Preferably, the resin has a weight average molecular weight in the range of 1000 to 30000, and more preferably in the range of 3000 to 15000.

Такое диспергирующее вещество может включать в себя блок-сополимеры, статистические сополимеры и привитые сополимеры или их соли, состоящие из двух мономеров (по меньшей мере, один из которых является гидрофильным мономером), выбираемых из стирола, производных стирола, винилнафталина, производных винилнафталина, эфиров алифатического спирта и α,β-ненасыщенных карбоновых кислот, акриловой кислоты, производных акриловой кислоты, малеиновой кислоты, производных малеиновой кислоты, итаконовой кислоты, производных итаконовой кислоты, фумаровой кислоты, производных фумаровой кислоты, винилацетата, винилпирролидона, акриламида и его производных, и так далее. Природные смолы, такие как канифоль, шеллак и крахмал, могут также предпочтительно быть использованы. Эти смолы являются растворимыми в водном растворе, в котором уже было растворено основание, и являются смолами, растворимыми в щелочи. Кроме того, любая из этих водорастворимых смол может находиться при концентрации от 0,1 мас.% до 5,0 мас.% от суммарной массы чернил.Such a dispersant may include block copolymers, random copolymers and grafted copolymers or their salts, consisting of two monomers (at least one of which is a hydrophilic monomer) selected from styrene, styrene derivatives, vinylnaphthalene derivatives, vinylnaphthalene derivatives, ethers aliphatic alcohol and α, β-unsaturated carboxylic acids, acrylic acid, derivatives of acrylic acid, maleic acid, derivatives of maleic acid, itaconic acid, derivatives of itaconic acid, fum aroic acid, derivatives of fumaric acid, vinyl acetate, vinylpyrrolidone, acrylamide and its derivatives, and so on. Natural resins, such as rosin, shellac and starch, can also preferably be used. These resins are soluble in an aqueous solution in which the base has already been dissolved and are alkali soluble resins. In addition, any of these water-soluble resins may be present at a concentration of from 0.1 wt.% To 5.0 wt.% Of the total ink mass.

Водной средой, используемой в цветных чернилах, является вода или смешанный растворитель из воды и водорастворимого органического растворителя. Что касается воды, то предпочтительно использовать воду, очищенную с помощью ионного обмена (деионизированную воду), а не обыкновенную воду, содержащую различные ионы.The aqueous medium used in color inks is water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. As for water, it is preferable to use water purified by ion exchange (deionized water), rather than ordinary water containing various ions.

Конкретные примеры водорастворимого органического растворителя могут, в частности, включать, например, алкиловые спирты, имеющие от 1 до 4 углеродных атомов, такие как метиловый спирт, этиловый спирт, н-пропиловый спирт, изопропиловый спирт, н-бутиловый спирт, вторбутиловый спирт и третбутиловый спирт; амиды, такие как диметилформамид и диэтилацетамид; кетоны или кетоспирты, такие как ацетон и диацетоновый спирт; простые эфиры, такие как тетрагидрофуран и диоксан; полиалкиленгликоли, такие как полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль; алкиленгликоли, у которых алкиленовые группы имеют от 2 до 6 углеродных атомов, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,2,6-гексантриол, тиодигликоль, гексиленгликоль и диэтиленгликоль; ацетаты низших алкиловых эфиров, такие как ацетат монометилового эфира полиэтиленгликоля; глицерин; низшие алкиловые эфиры многоатомных спиртов, такие как монометиловый (или этиловый) эфир этиленгликоля, метиловый (или этиловый) эфир диэтиленгликоля и монометиловый (или этиловый) эфир триэтиленгликоля; и N-метил-2-пирролидон, 2-пирролидон, и 1,3-диметил-2-имидазолидинон. Из этих водорастворимых органических растворителей следующие являются особенно предпочтительными: многоатомные спирты, такие как диэтиленгликоль, и низшие алкиловые эфиры многоатомных спиртов, такие как монометиловый (или этиловый) эфир этиленгликоля.Specific examples of the water-soluble organic solvent may in particular include, for example, alkyl alcohols having from 1 to 4 carbon atoms, such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol and tert-butyl alcohol alcohol; amides such as dimethylformamide and diethylacetamide; ketones or keto alcohols such as acetone and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; alkylene glycols in which alkylene groups have from 2 to 6 carbon atoms, such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol and diethylene glycol; lower alkyl ether acetates such as polyethylene glycol monomethyl ether acetate; glycerol; lower alkyl esters of polyhydric alcohols, such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol methyl (or ethyl) ether and triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether; and N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. Of these water-soluble organic solvents, the following are particularly preferred: polyhydric alcohols, such as diethylene glycol, and lower alkyl esters of polyhydric alcohols, such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether.

Водорастворимый органический растворитель в цветных чернилах может предпочтительно находиться при содержании от 3 мас.% до 50 мас.% и более предпочтительно - от 3 мас.% до 40 мас.% от суммарной массы чернил. Также вода может предпочтительно находиться при содержании от 10 мас.% до 90 мас.% и более предпочтительно - от 30 мас.% до 80 мас.% от суммарной массы чернил.The water-soluble organic solvent in color inks may preferably be present in a content of from 3 wt.% To 50 wt.% And more preferably from 3 wt.% To 40 wt.% Of the total ink. Also, water may preferably be present in a content of from 10 wt.% To 90 wt.% And more preferably from 30 wt.% To 80 wt.% Of the total ink weight.

К цветным чернилам, используемым в настоящем изобретении, кроме вышеуказанных компонентов, могут необязательно быть соответственно добавлены поверхностно-активное вещество, пеногаситель, антисептик и так далее, для того, чтобы получать чернила, имеющие требуемые величины физических характеристик.In addition to the above components, the color ink used in the present invention may optionally be supplemented with a surfactant, antifoam, antiseptic and so on, in order to obtain inks having the required physical characteristics.

Физические свойства чернилPhysical properties of ink

Черные чернила и цветные чернила, используемые в настоящем изобретении, состоящие из компонентов, описанных выше, могут предпочтительно иметь свойства, которые позволяют им быть выброшенными соответствующим образом из струйной головки записи (печатающей головки). С точки зрения осуществления выброса из струйной печатающей головки, каждые чернила могут предпочтительно иметь поверхностное натяжение от 1 до 15 мПа/с и 25 мН/м или более, и более предпочтительно поверхностное натяжение - от 1 до 5 мПа/с и от 25 мН/м до 50 мН/м или более. Также, когда черные чернила и цветные чернила используют в комбинации, дополнительно предпочтительно, чтобы поверхностное натяжение цветных чернил было ниже, чем поверхностное натяжение черных чернил. В частности, предпочтительно, чтобы черные чернила имели поверхностное натяжение от 35 до 50 мН/м, и цветные чернила имели поверхностное натяжение от 25 до 35 мН/м.The black ink and color ink used in the present invention, consisting of the components described above, can preferably have properties that allow them to be ejected accordingly from the inkjet recording head (print head). From the point of view of ejecting from the inkjet printhead, each ink may preferably have a surface tension of 1 to 15 mPa / s and 25 mN / m or more, and more preferably a surface tension of 1 to 5 mPa / s and 25 mN / m to 50 mN / m or more. Also, when black ink and color ink are used in combination, it is further preferred that the surface tension of the color ink is lower than the surface tension of the black ink. In particular, it is preferred that black ink has a surface tension of 35 to 50 mN / m, and color ink has a surface tension of 25 to 35 mN / m.

Реакционная жидкостьReaction liquid

Реакционная жидкость, используемая в настоящем изобретении, содержит реакционноспособный компонент, обладающий функцией приведения дисперсии красящего вещества в чернилах в нестабильное состояние. Реакционноспособный компонент понижает стабильность дисперсии красящего вещества и заставляет красящее вещество флоккулировать, когда чернила, в которых красящее вещество диспергировано или растворено в водной среде в результате действия ионогенных групп, контактирует с вышеуказанным реакционноспособным компонентом на носителе записи. Кроме того, приведение дисперсии красящего вещества в чернилах в нестабильное состояние означает, что тем самым вызывается состояние флокуляции или гелеобразования, когда чернила и реакционная жидкость смешиваются на носителе записи.The reaction liquid used in the present invention contains a reactive component having the function of bringing the dispersion of the dye in the ink to an unstable state. The reactive component decreases the stability of the dispersion of the colorant and causes the colorant to flocculate when the ink in which the colorant is dispersed or dissolved in the aqueous medium as a result of the action of ionic groups is contacted with the above reactive component on the recording medium. In addition, bringing the dispersion of the coloring matter in the ink to an unstable state means that a flocculation or gelation state is thereby caused when the ink and the reaction liquid are mixed on the recording medium.

Конкретные примеры реакционноспособного компонента могут включать соли металлов (в частности, ионы поливалентных металлов и их соли), низкомолекулярные катионные соединения и катионные высокомолекулярные полимеры. Реакционноспособный компонент описан ниже.Specific examples of the reactive component may include metal salts (in particular polyvalent metal ions and their salts), low molecular weight cationic compounds and cationic high molecular weight polymers. The reactive component is described below.

Ион поливалентного металла и его сольPolyvalent metal ion and its salt

Ионы поливалентного металла могут, в частности, включать в себя, например, ионы двухвалентного металла, такие как Ca2+, Cu2+, Ni2+, Mg2+, Zn2+, Sr2+ и Ba2+, и ионы трехвалентного металла, такие как Al3+, Fe3+, Cr3+ и Y3+. Для введения ионов поливалентных металлов в реакционную жидкость известен способ, в котором соль поливалентного металла добавляют к реакционной жидкости. Под солью подразумевают соли металлов, состоящие из вышеназванных ионов поливалентных металлов и связанных с ними анионов, и они должны быть растворимы в воде. Предпочтительные анионы для образования солей могут включать в себя, например, Cl-, NO3-, I-, Br-, ClO3-, SO42-, CO32-, CH3COO- и HCOO-. Разумеется, в настоящем изобретении примеры ни в коей мере их не ограничивают. В настоящем изобретении, с точки зрения способности реакционной жидкости вступать в реакцию с водными чернилами, осуществления окрашивания и, кроме того, легкости обращения с реакционной жидкостью, ионы поливалентных металлов могут предпочтительно включать в себя Ca2+, Mg2+, Sr2+, Al3+ и Y3+. Кроме того, Ca2+ является особенно предпочтительным. Также, что касается анионов, NO3- является особенно предпочтительным с точки зрения растворимости и так далее.Polyvalent metal ions may, in particular, include, for example, divalent metal ions such as Ca 2+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ , Sr 2+ and Ba 2+ , and ions trivalent metal such as Al 3+ , Fe 3+ , Cr 3+ and Y 3+ . To introduce polyvalent metal ions into the reaction liquid, a method is known in which a polyvalent metal salt is added to the reaction liquid. By salt is meant metal salts consisting of the aforementioned polyvalent metal ions and related anions, and they must be soluble in water. Preferred anions for salt formation may include, for example, Cl - , NO 3 - , I - , Br - , ClO 3 - , SO 4 2- , CO 3 2- , CH 3 COO - and HCOO - . Of course, in the present invention, the examples in no way limit them. In the present invention, from the point of view of the ability of the reaction liquid to react with aqueous ink, staining and, moreover, ease of handling of the reaction liquid, polyvalent metal ions may preferably include Ca 2+ , Mg 2+ , Sr 2+ , Al 3+ and Y 3+ . In addition, Ca 2+ is particularly preferred. Also, with regard to anions, NO 3- is particularly preferred in terms of solubility and so on.

В реакционной жидкости ионы поливалентных металлов могут предпочтительно находиться при содержании от 0,01 мас.% или более до 10 мас.% или менее, и более предпочтительно - от 1,0 мас.% или более до 5 мас.% или менее от суммарной массы реакционной жидкости, принимая во внимание эффект, обусловленный настоящим изобретением. В частности, для того, чтобы достаточно проявилась функция приведения дисперсии красящего вещества в нестабильное состояние, содержащегося в водных чернилах, и для достижения плотности изображения высокого уровня ионы поливалентного металла могут предпочтительно находиться при содержании от 2,0 мас.% или более до 4,0 мас.% или менее от суммарной массы реакционной жидкости. Кроме того, содержание ионов поливалентных металлов в реакционной жидкости может быть более чем 10 мас.%. Однако в их избыточном введении обычно нет необходимости, так как, например, даже если их содержание составляет более чем 20 мас.%, не следует рассчитывать, что функция приведения дисперсии красящего вещества в нестабильное состояние будет усиливаться.In the reaction liquid, polyvalent metal ions may preferably be present in a content of from 0.01% or more to 10% or less, and more preferably from 1.0% or more to 5% or less, based on the total mass of the reaction liquid, taking into account the effect due to the present invention. In particular, in order to sufficiently manifest the function of bringing the dispersion of the coloring matter to an unstable state contained in aqueous ink, and to achieve a high level image density, polyvalent metal ions can preferably be present in a content of from 2.0 wt.% Or more to 4, 0 wt.% Or less of the total mass of the reaction liquid. In addition, the content of polyvalent metal ions in the reaction liquid may be more than 10 wt.%. However, their excessive introduction is usually not necessary, since, for example, even if their content is more than 20 wt.%, One should not expect that the function of bringing the dispersion of the coloring matter to an unstable state will be enhanced.

Реакционная жидкость может предпочтительно не содержать красящего вещества и быть прозрачной. Это, однако, не всегда необходимо, чтобы реакционная жидкость не имела поглощения в видимой области. Более конкретно, если она проявляет поглощение в видимой области, она может быть использована, пока такое поглощение не влияет по существу на изображение.The reaction liquid may preferably be colorless and transparent. However, it is not always necessary that the reaction liquid has no absorption in the visible region. More specifically, if it exhibits absorption in the visible region, it can be used as long as such absorption does not substantially affect the image.

Средство нанесения реакционной жидкостиMeans for applying the reaction liquid

В качестве способов нанесения реакционной жидкости на носитель записи применимы такие способы нанесения покрытий, как нанесение покрытия валиком, нанесение покрытия с удалением излишков с помощью планки и нанесение покрытия методом распыления. Применим также способ, в котором, используя струйный способ записи в случае чернил, реакционная жидкость селективно связывается только с областями формирования изображения, с которыми должны связываться чернила, и вблизи областей формирования изображения. В результате исследований, проведенных авторами настоящего изобретения по поводу того, как наносить реакционную жидкость на носитель записи, они пришли к выводу, что самым лучшим способом является нанесение покрытия валиком. Причина состоит в том, что даже когда реакционную жидкость наносят в небольшом количестве, состояние распределения реакционноспособного компонента вблизи части слоя поверхности носителя записи является более однородным, чем при использовании других способов, и, кроме того, качество изображения может быть выше за счет того, что оно не содержит неоднородности на участках сплошного изображения, а также за счет диффузии чернил через покрытие, после того как чернила были нанесены.As methods for applying the reaction liquid to the recording medium, coating methods such as roller coating, coating with excess removal using a bar and spray coating are applicable. A method is also applicable in which, using the inkjet recording method in the case of ink, the reaction liquid selectively binds only to the image forming regions with which the ink is to be bound, and near the image forming regions. As a result of studies by the present inventors regarding how to apply the reaction liquid to the recording medium, they came to the conclusion that the best way is to coat the roller. The reason is that even when the reaction liquid is applied in a small amount, the distribution state of the reactive component near a part of the surface layer of the recording medium is more uniform than using other methods, and, in addition, the image quality can be higher due to the fact that it does not contain heterogeneity in areas of a continuous image, and also due to the diffusion of ink through the coating, after the ink has been applied.

Когда формируют изображения с использованием двухжидкостной системы, различные способы применимы в качестве средства, с помощью которого реакционную жидкость и водные чернила приводят в контакт друг с другом на носителе записи. Однако авторы настоящего изобретения пришли к такому выводу, что для того, чтобы получить эффект настоящего изобретения более значительным, самым лучшим является способ, в котором водные чернила наносят на носитель записи после того, как завершена фиксация реакционной жидкости на носителе записи, то есть после того, как капли реакционной жидкости впитались в носитель записи.When images are formed using a two-fluid system, various methods are applicable as a means by which the reaction liquid and aqueous ink are brought into contact with each other on a recording medium. However, the authors of the present invention came to the conclusion that, in order to obtain the effect of the present invention more significant, the best is the method in which aqueous ink is applied to the recording medium after the fixation of the reaction liquid to the recording medium is completed, that is, after as droplets of the reaction liquid soaked into the recording medium.

Кроме того, момент времени, при котором фиксация заканчивается, относят к моменту времени, при котором величина Ka(t-tw) 1/2, представленная уравнением Бристоу, является большей, чем количество реакционной жидкости, фактически наносимой на носитель записи. Это относится к моменту времени, при котором капли реакционной жидкости впитываются в носитель записи, и означает "t-секунд после ", вычисляемое из значения Ka в соответствии с методом Бристоу и количеством реакционной жидкости.In addition, the point in time at which the fixation ends is related to the point in time at which the Ka (t-tw) 1/2 value represented by the Bristow equation is larger than the amount of reaction liquid actually applied to the recording medium. This refers to the point in time at which droplets of the reaction liquid are absorbed into the recording medium and means “t-seconds after” calculated from the Ka value according to the Bristow method and the amount of reaction liquid.

Физические свойства и наносимое количество реакционной жидкостиPhysical properties and applied amount of reaction liquid

Предпочтительно, чтобы проницаемость реакционной жидкости в носитель записи составляла от 1,3 мл/м-2/мсек-1/2 или более до 6,0 мл/м-2/мсек-1/2 или менее, и более предпочтительно - от 3,0 мл/м-2/мсек-1/2 или более до 6,0 мл/м-2/мсек-1/2 или менее, в единицах значения Ka, найденное по методу Бристоу. Также реакционная жидкость может предпочтительно наноситься в количестве от 0,5 г/м2 или более до 5 г/м2 или менее, и более предпочтительно - от более чем 2,0 г/м2 до 3,0 г/м2 или менее.Preferably, the permeability of the reaction liquid to the recording medium is from 1.3 ml / m -2 / ms -1/2 or more to 6.0 ml / m -2 / ms -1/2 or less, and more preferably from 3.0 ml / m -2 / ms -1/2 or more up to 6.0 ml / m -2 / ms -1/2 or less, in units of Ka, found by the Bristow method. Also, the reaction liquid may preferably be applied in an amount of from 0.5 g / m 2 or more to 5 g / m 2 or less, and more preferably from more than 2.0 g / m 2 to 3.0 g / m 2 or less.

Кроме того, наносимое количество реакционной жидкости может соответственно быть скорректировано путем регулирования физических свойств реакционной жидкости, скорости вращения валика, используемого в установке для нанесения покрытия, контактного давления валика на носитель записи и так далее.In addition, the applied amount of the reaction liquid can accordingly be adjusted by adjusting the physical properties of the reaction liquid, the rotation speed of the roller used in the coating apparatus, the contact pressure of the roller on the recording medium, and so on.

Способ формирования изображенияImage forming method

Способ формирования изображения по настоящему изобретению описан ниже путем приведения конкретных примеров. Способ формирования изображения по настоящему изобретению является способом формирования изображения, в котором осуществляется запись с помощью струйной системы записи на носителе записи, такой как обычная бумага, с применением черных чернил и, по меньшей мере, одних цветных чернил, и характеризующийся тем, что водные чернила, имеющие состав, описанный выше, используют в качестве черных чернил, и для формирования изображения, состоящего из изображения, формируемого черными чернилами, и изображения, формируемого вышеуказанными цветными чернилами, которые непосредственно примыкают друг к другу, осуществляют прогон (сканирование) для нанесения черных чернил для формирования изображения, и после этого осуществляют прогон для нанесения цветных чернил на область, где уже было сформировано изображение предыдущим прогоном. Поэтому ниже описаны конкретные способы.The image forming method of the present invention is described below by providing specific examples. The image forming method of the present invention is an image forming method in which recording using an inkjet recording system on a recording medium such as plain paper using black ink and at least one color ink is carried out, and characterized in that the water ink having the composition described above is used as black ink, and to form an image consisting of an image formed by black ink and an image formed by the above color inks that are directly adjacent to each other, run (scan) to apply black ink to form an image, and then run to apply color ink to the area where the image was already formed by the previous run. Therefore, specific methods are described below.

На фиг. 8 приведен пример головки записи, используемой при осуществлении способа формирования изображения по настоящему изобретению. Головка записи имеет, как показано на фиг. 8, линию эжекционных отверстий Bk для выброса из нее черных чернил и линии эжекционных отверстий C, M и Y для выброса из нее трех цветных чернил: голубых (C), пурпурных (M) и желтых (Y), соответственно.In FIG. 8 is an example of a recording head used in implementing the image forming method of the present invention. The recording head has, as shown in FIG. 8, a line of ejection holes Bk for ejecting black ink therefrom and a line of ejection holes C, M, and Y for ejecting three color inks therefrom: cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), respectively.

В способе формирования изображения настоящего изобретения, когда формируют полноцветные изображения, может предпочтительно быть использована головка записи, в которой чернила наносят путем использования головки записи, в которой линию эжекционных отверстий для выброса из нее черных чернил и линии эжекционных отверстий для выброса из нее цветных чернил размещают смещенными друг относительно друга в направлении вторичного прогона. В частности, например, при осуществлении способа формирования изображения с использованием головки записи, приведенной на фиг. 8, когда формируются только черные изображения, используют всю область линии эжекционных отверстий для черных чернил. Когда формируются полноцветные изображения путем смешения черного изображения и цветного изображения, изображения могут предпочтительно быть сформированы так, что черные чернила используют часть а линии эжекционных отверстий для черных чернил, и C, M и Y цветные чернила используют часть b линии эжекционных отверстий для цветных чернил. Случай, в котором формируются изображения путем смешения черных изображений и цветных изображений, описаны ниже более подробно.In the image forming method of the present invention, when full color images are formed, a recording head may be used in which ink is applied by using a recording head in which a line of ejection openings for ejecting black ink therefrom and a line of ejection openings for ejecting color ink therefrom offset relative to each other in the direction of the secondary run. In particular, for example, when implementing the image forming method using the recording head shown in FIG. 8, when only black images are formed, use the entire area of the line of ejection holes for black ink. When full color images are formed by mixing the black image and the color image, the images can preferably be formed so that black ink uses part a of the ejection aperture line for black ink, and C, M and Y color ink uses part b of the ejection aperture line for color ink. The case in which images are formed by mixing black images and color images is described below in more detail.

На фиг. 8 приводится пример головки записи, используемой в настоящем изобретении. Головка записи имеет линию эжекционных отверстий Bk для выброса из нее черных чернил, и линии эжекционных отверстий C, M и Y для выброса из нее трех цветных чернил: голубых (C), пурпурных (M) и желтых (Y), соответственно. Сначала, используя часть а линии эжекционных отверстий для черных чернил, печатающая головка прогоняется (сканируется) в горизонтальном направлении рисунка (направление первичного прогона) с формированием черного изображения за один проход печати на носителе записи. Далее, носитель записи перемещают на расстояние a в вертикальном направлении рисунка (направление вторичного прогона (сканирования)), где, в процессе следующего первичного сканирования в направлении вперед для печатающей головки, используют часть b линий эжекционных отверстий для цветных чернил для формирования цветного изображения за один проход печати на носителе записи на его области изображения, сформированной на первой части a линии эжекционных отверстий для черных чернил. Здесь, часть a линии эжекционных отверстий для черных чернил формирует изображение в следующей области. Это повторяется, чтобы сформировать изображения путем смешения черных изображений и цветных изображений.In FIG. 8 is an example of a recording head used in the present invention. The recording head has a line of ejection holes Bk for ejecting black ink from it, and a line of ejection holes C, M, and Y for ejecting three color inks from it: cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), respectively. First, using part a of the line of the ejection holes for black ink, the print head is driven (scanned) in the horizontal direction of the pattern (the direction of the primary run) with the formation of a black image in one pass on the recording medium. Next, the recording medium is moved a distance a in the vertical direction of the pattern (the direction of the secondary run (scan)), where, during the next primary scan, in the forward direction for the print head, use part b of the ejection hole lines for color ink to form a color image in one a print pass on a recording medium on its image area formed on the first part a of the line of ejection holes for black ink. Here, part a of the line of ejection holes for black ink forms an image in the next area. This is repeated to form images by mixing black images and color images.

На фиг. 9 представлен другой пример головки записи, используемой в настоящем изобретении. В том, что представлено на фиг. 9, так же, как в случае на фиг. 8, черные чернила используют часть a линии эжекционных отверстий для черных чернил и C, M и Y цветные чернила используют часть b, соответствующую всей области линий эжекционных отверстий для цветных чернил, формируя таким же образом, что и вышеописанным, изображения путем смешения черных изображений и цветных изображений.In FIG. 9 shows another example of a recording head used in the present invention. In that shown in FIG. 9, as in the case of FIG. 8, black ink uses part a of the line of ejection openings for black ink, and C, M and Y color ink uses part b corresponding to the entire region of the lines of ejection openings for black ink, forming images by mixing black images in the same manner as described above color images.

На фиг. 10 приведен еще один пример головки записи, применяемой в настоящем изобретении. В том, что показано на фиг. 10, а также на фиг. 8, черные чернила используют часть a линии эжекционных отверстий для черных чернил, и C, M и Y цветные чернила используют часть b, соответствующую всей области линий эжекционных отверстий для цветных чернил, формируя изображения путем смешения черных изображений и цветных изображений. Здесь, в головке записи, приведенной на фиг. 10, расстояние для протяжки бумаги a' за один раз установлено между частью a линии эжекционных отверстий для черных чернил и частью b линий эжекционных отверстий для цветных чернил. Отсюда, для сконструированной таким образом головки записи следует, что создается в избытке разница во времени, соответствующая однократному прогону при возвратно-поступательном движении, пока формируется черное изображение и затем формируется цветное изображение. Поэтому конструкция головки записи, приведенная на фиг. 10, является более предпочтительной, чем конструкция головки записи, приведенной на фиг. 9, для предотвращения расплывания между черным изображением и цветным изображением.In FIG. 10 is another example of a recording head used in the present invention. In that shown in FIG. 10, and also in FIG. 8, black ink uses part a of the line of ejection openings for black ink, and C, M and Y color ink uses part b corresponding to the entire region of the lines of ejection openings for color ink, forming images by mixing black images and color images. Here, in the recording head of FIG. 10, a distance for drawing paper a ′ at a time is set between part a of the line of ejection openings for black ink and part b of lines of ejection openings for color ink. Hence, for a recording head constructed in this way, it follows that an excess in time difference is created corresponding to a single run during reciprocating motion, until a black image is formed and then a color image is formed. Therefore, the design of the recording head shown in FIG. 10 is more preferable than the design of the recording head shown in FIG. 9, to prevent blurring between the black image and the color image.

На фиг. 11 приведен еще один пример головки записи, применяемой в настоящем изобретении. Где в головке записи, показанной на фиг. 11, используется головка записи, в которой линия эжекционных отверстий для черных чернил и линии эжекционных отверстий для цветных чернил расположены на одной прямой, в порядке направления вторичного прогона, сначала формируется черное изображение и затем формируется цветное изображение в соответствии с протяжкой бумаги.In FIG. 11 shows another example of a recording head used in the present invention. Where in the recording head shown in FIG. 11, a recording head is used in which the line of ejection openings for black ink and the lines of ejection openings for color ink are arranged on one straight line, in the direction of the secondary run, a black image is first formed and then a color image is formed in accordance with the paper draw.

На фиг. 12 приведен еще один пример головки записи, используемой в настоящем изобретении. В головке записи, приведенной на фиг. 12, линии эжекционных отверстий для цветных чернил предусмотрены симметрично в направлении первичного прогона в два ряда для каждых голубых чернил (C1, C2), пурпурных чернил (M1, M2) и желтых чернил (Y1, Y2), так что порядок выброса цветных чернил является одинаковым как в прямом, так и обратном направлении при первичном прогоне. В результате, изображения путем смешения черных изображений и цветных изображений могут быть сформированы способом двунаправленной печати. В этом случае, сначала, используют часть a линии эжекционных отверстий для черных чернил для формирования черного изображения и затем носитель записи перемещают на расстояние a в направлении вторичного прогона, где, в процессе движения в обратном направлении следующего первичного прогона в печатающей головке, используют часть b линий эжекционных отверстий для цветных чернил для формирования цветного изображения при однопроходной печати на носителе записи на области изображения, ранее сформированного с помощью части a линии эжекционных отверстий для черных чернил, когда часть a линии эжекционных отверстий для черных чернил формирует изображение на следующей области. Это повторяется для формирования изображения путем смешения черных изображений и цветных изображений.In FIG. 12 is yet another example of a recording head used in the present invention. In the recording head of FIG. 12, the ejection hole lines for color inks are provided symmetrically in the initial run direction in two rows for each cyan ink (C1, C2), magenta ink (M1, M2) and yellow ink (Y1, Y2), so that the ejection order of color ink is the same in both forward and reverse directions during the initial run. As a result, images by mixing black images and color images can be formed by a bi-directional printing method. In this case, first, part a of the line of ejection holes for black ink is used to form a black image, and then the recording medium is moved a distance a in the direction of the secondary run, where, during the movement in the reverse direction of the next primary run in the print head, use part b ejection orifice lines for color ink for color image forming with one-pass printing on the recording medium for recording image region previously formed by using a part of line of ejection openings for black ink, when a portion of line of ejection openings of the black ink forms an image on the next region. This is repeated to form an image by mixing black images and color images.

Также в головке записи, как приспособленной для двунаправленной печати, показанной на фиг. 12, так и в головке записи, описанной со ссылкой на фиг. 10, линии эжекционных отверстий могут быть размещены так, что расстояние для протяжки бумаги a' за один раз установлено между частью a линии эжекционных отверстий для черных чернил и частью b линий эжекционных отверстий для цветных чернил (см. фиг. 13), для того, чтобы обеспечить разницу во времени, соответствующую одноразовому прогону при возвратно-поступательном движении при формировании черного изображения и затем формировании цветного изображения, в силу чего головка записи сконструирована более предпочтительно для предотвращения возникновения расплывания между черным изображением и цветным изображением.Also in the recording head, as adapted for the bi-directional printing shown in FIG. 12 and in the recording head described with reference to FIG. 10, the lines of ejection openings can be arranged such that a distance for drawing paper a ′ at a time is set between part a of the line of ejection openings for black ink and part b of lines of ejection openings for color ink (see FIG. 13), so that in order to provide a time difference corresponding to a one-time run in a reciprocating motion when forming a black image and then forming a color image, whereby the recording head is designed more preferably to prevent fuss The signs of blurring between a black image and a color image.

Выше был описан способ формирования изображения. Это является нечто само собой разумеющимся, что формы головки записи, применяемой в способе формирования изображения по настоящему изобретению, ни в коей мере не ограничиваются теми формами, которые приведены на фиг. 8-13. Также, в зависимости от используемого регистрирующего устройства записи отличается число проходов, и, следовательно, печать ни в коей мере не ограничивается однопроходной печатью.Above, an image forming method has been described. It is taken for granted that the shapes of the recording head used in the image forming method of the present invention are in no way limited to those shapes shown in FIG. 8-13. Also, depending on the recording recorder used, the number of passes differs, and therefore printing is in no way limited to single-pass printing.

Когда формируют изображения путем смешения черных изображений и цветных изображений на обычной бумаге, водные чернила по настоящему изобретению могут быть использованы для черных чернил. Для такой конструкции считают, что, как указывалось выше, флокуляция или разрушение дисперсии пигмента, входящего в состав черных чернил, на поверхности бумаги происходит относительно быстро, по сравнению с другими чернилами. В способе формирования изображения в настоящем изобретении водные чернила по настоящему изобретению используют для черных чернил, и также формирование изображения, использующее цветные чернила, осуществляется после формирования изображения, использующего черные чернила. Более предпочтительно, чтобы цветные чернила наносили прогоном (сканированием) с запаздыванием, по меньшей мере, на один прогон после нанесения черных чернил путем прогона. С такой конструкцией никакой расплывчатости из-за смешения цветов между черными чернилами и цветными чернилами не происходит на поверхности бумаги даже при контакте с цветными чернилами, в результате чего могут быть сформированы изображения с эффективным предотвращением расплывания. Более конкретно, вышеназванные положительные эффекты получают только за счет обеспечения разницы во времени между формированием изображений с использованием черных чернил и формированием изображений с использованием цветных чернил, без необходимости осуществления способа многопроходной печати, который затрачивает время печати на завершение печати путем прогона, проводимого несколько раз, или способа, который приводит к применению крупногабаритного оборудования, раздельно обеспечивающего систему восстановления для каждых черных чернил и цветных чернил.When images are formed by mixing black images and color images on plain paper, the aqueous ink of the present invention can be used for black ink. For such a design, it is believed that, as indicated above, flocculation or destruction of the dispersion of the pigment included in the black ink on the surface of the paper occurs relatively quickly compared to other inks. In the image forming method of the present invention, the aqueous ink of the present invention is used for black ink, and also image formation using color ink is performed after image formation using black ink. More preferably, the color ink is applied by run (scanning) with a delay of at least one run after applying black ink by run. With this design, no blurring due to color mixing between black ink and color ink does not occur on the surface of the paper even when in contact with color ink, as a result of which images can be formed with effective anti-blur effect. More specifically, the above-mentioned positive effects are obtained only by providing a time difference between the formation of images using black ink and the formation of images using color ink, without the need for a multi-pass printing method, which takes printing time to complete printing by running several times, or a method that leads to the use of large equipment separately providing a recovery system for every black ernil and color ink.

Использование водных чернил по настоящему изобретению также позволяет пигменту в чернилах эффективно оставаться на носителе записи по ранее указанным причинам, и, следовательно, делает возможным осуществлять печать с высокой плотностью при меньшем количестве чернил, чем количество выброса (объем капли) для традиционных чернил. Кроме того, так как печать может быть осуществлена при небольшом количестве чернил, затраты на формирование изображения могут быть уменьшены, и чернила могут быть зафиксированы за более короткое время, чем традиционные чернила. Такие эффекты следует также ожидать.The use of the aqueous ink of the present invention also allows the pigment in the ink to effectively remain on the recording medium for the previously mentioned reasons, and therefore makes it possible to print at a higher density with less ink than the ejection amount (drop volume) for conventional ink. In addition, since printing can be done with a small amount of ink, the cost of image formation can be reduced, and ink can be fixed in a shorter time than traditional ink. Such effects should also be expected.

Струйный способ записи, блок записи, картридж и устройство записиInkjet recording method, recording unit, cartridge and recording device

Пример струйного устройства записи, предпочтительного для настоящего изобретения, описывается далее. Сначала пример конструкции головки записи показан на фиг. 1 и 2, которая является основной структурной составляющей струйного устройства записи, которая использует тепловую энергию. На фиг. 1 показано поперечное сечение головки записи 13 вдоль ее чернильного канала, и на фиг. 2 показано поперечное сечение по линии A-B на фиг. 1. Головку записи 13 изготавливают путем склеивания стеклянных, керамических или пластмассовых пластин, или других подобных пластин, имеющих каналы (сопла) 14, через которые проходят чернила к элементу подложки нагревательного элемента 15.An example of an inkjet recording device preferred for the present invention is described below. First, an example of the construction of the recording head is shown in FIG. 1 and 2, which is the main structural component of an inkjet recording device that uses thermal energy. In FIG. 1 shows a cross section of the recording head 13 along its ink channel, and FIG. 2 shows a cross section along line A-B in FIG. 1. The recording head 13 is made by gluing glass, ceramic or plastic plates, or other similar plates having channels (nozzles) 14 through which ink passes to the substrate element of the heating element 15.

Элемент подложки нагревательного элемента 15 состоит из защитного слоя 16, образованного оксидом кремния, нитридом кремния, карбидом кремния или другими подобными соединениями, электродов 17-1 и 17-2, изготовленных из алюминия, золота, сплава алюминия с медью или других подобных материалов, слоя нагревательного резистора 18, изготовленного из высокоплавкого материала, такого как HfB2, TaN или TaAl, аккумулирующего тепло слоя 19, изготовленного из термически окисленного кремния, оксида алюминия или других подобных веществ, и подложки 20, изготовленной из материала, имеющего хорошие теплоотводящие свойства, такого как кремний, алюминий или нитрид алюминия.The substrate element of the heating element 15 consists of a protective layer 16 formed by silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide or other similar compounds, electrodes 17-1 and 17-2 made of aluminum, gold, an alloy of aluminum with copper or other similar materials, a layer a heating resistor 18 made of a high melting material such as HfB 2 , TaN or TaAl, a heat storage layer 19 made of thermally oxidized silicon, aluminum oxide or other similar substances, and a substrate 20 made from a material having good heat dissipation properties, such as silicon, aluminum or aluminum nitride.

При подводе импульсных электрических сигналов к электродам 17-1 и 17-2 головки записи 13 резко выделяется тепло в области, обозначенной n, в элементе подложки нагревательного резистора 15, так что образуются пузырьки в чернилах 21, приходящие в соприкосновение с поверхностью этой области. Образующееся в результате давление выдавливает мениск 23, и чернила 21 выбрасываются через сопло 14 из эжекционного отверстия 22 в виде мельчайшей капли чернил 24 для доставки к носителю записи 25.When pulsed electrical signals are supplied to the electrodes 17-1 and 17-2 of the recording head 13, heat is sharply released in the region indicated by n in the substrate element of the heating resistor 15, so that bubbles form in the ink 21, which come in contact with the surface of this region. The resulting pressure extrudes the meniscus 23, and the ink 21 is ejected through the nozzle 14 from the ejection opening 22 in the form of a tiny drop of ink 24 for delivery to the recording medium 25.

На фиг. 3 показан внешний вид примера мультиголовки, включающей головку записи, показанную на фиг. 1, приведенный в увеличенном виде. Эту мультиголовку изготавливают путем приклеивания стеклянной пластины 27, имеющей мультисопло 26, к нагревательной головке 28, аналогичной той, которая показана на фиг. 1.In FIG. 3 shows the appearance of an example multi-head including the recording head shown in FIG. 1 is an enlarged view. This multi-head is made by gluing a glass plate 27 having a multi-nozzle 26 to a heating head 28 similar to that shown in FIG. one.

На фиг. 4 приведен пример струйного устройства записи, в котором установлена такая головка записи. На фиг. 4 цифрой 61 обозначена пластина, служащая в качестве элемента для вытирания, которая представляет собой консоль, один конец которой является неподвижным концом, удерживаемым элементом удержания пластины. Пластину 61 устанавливают в положение рядом с областью, в которой головка записи 65 осуществляет запись. Также в примере, показанном на чертеже, пластина 61 удерживается так, что она выступает по ходу движения головки записи 65.In FIG. 4 shows an example of an inkjet recording device in which such a recording head is installed. In FIG. 4, 61 indicates a plate serving as a wiping member, which is a console, one end of which is the fixed end held by the plate holding member. The plate 61 is set to a position near the area in which the recording head 65 is recording. Also in the example shown in the drawing, the plate 61 is held so that it protrudes along the direction of the recording head 65.

Цифрой 62 обозначена крышка для передней поверхности эжекционных отверстий для чернил головки записи 65, которая располагается в исходном положении рядом с пластиной 61, и сконструирована так, что она двигается в направлении, перпендикулярном направлению, в котором двигается головка записи, и приходит в соприкосновение с поверхностью эжекционных отверстий для чернил для осуществления закрывания крышкой. Также, цифрой 63 обозначен сборник чернил, располагаемый рядом с пластиной 61, и так же, как в пластине 61, он удерживается так, что он выступает по ходу движения головки записи 65. Вышеприведенные пластина 61, колпачок 62 и сборник 63 составляют узел восстановления выброса 64, в котором пластина 61 и сборник 63 удаляют воду, пыль и так далее с внешней поверхности эжекционного отверстия для чернил.The number 62 denotes a cover for the front surface of the ejection openings for ink of the recording head 65, which is located in the initial position next to the plate 61, and is designed so that it moves in the direction perpendicular to the direction in which the recording head moves and comes into contact with the surface ejection openings for ink for closing. Also, the number 63 indicates the ink collector located next to the plate 61, and, like in the plate 61, it is held so that it protrudes in the direction of the recording head 65. The above plate 61, cap 62 and collector 63 constitute an ejection recovery unit 64, in which the plate 61 and the collector 63 remove water, dust and so on from the outer surface of the ejection ink hole.

Цифрой 65 обозначена головка записи, имеющая средство для генерации энергии выброса, и она выбрасывает чернила на носитель записи, установленную напротив внешней поверхности эжекционного отверстия, снабженного эжекционными отверстиями, для осуществления записи. Цифрой 66 обозначен держатель, в котором крепится головка записи 65 так, что головка записи 65 может двигаться. Картридж 66 подвижно связан с круглой направляющей 67. Часть держателя 66 соединена (не показано) с ремнем 69, приводимым в движение мотором 68. Таким образом, картридж 66 может двигаться вдоль круглой направляющей 67, и, следовательно, головка записи 65 может двигаться от области записи к рядом находящейся с ней области.The number 65 denotes a recording head having means for generating ejection energy, and it ejects ink onto a recording medium mounted opposite the outer surface of the ejection opening provided with ejection holes for recording. The number 66 indicates the holder in which the recording head 65 is attached so that the recording head 65 can move. The cartridge 66 is movably connected to the circular guide 67. A portion of the holder 66 is connected (not shown) to a belt 69 driven by the motor 68. Thus, the cartridge 66 can move along the circular guide 67, and therefore, the recording head 65 can move from the area records to the area adjacent to it.

Цифрой 51 обозначен узел подачи, через который вводят носители записи, и цифрой 52 - валик подачи бумаги, приводимый в движение мотором (не показан). При помощи такой конструкции носитель записи подают на позицию напротив внешней поверхности эжекционного отверстия головки записи 65 и, по мере осуществления записи, выводят в устройство вывода бумаги, снабженное роликом вывода бумаги 53.The number 51 indicates the feed unit through which the recording media is inserted, and the number 52 indicates a paper feed roller driven by a motor (not shown). With this design, the recording medium is fed to a position opposite the outer surface of the ejection opening of the recording head 65 and, as the recording proceeds, output to a paper output device provided with a paper output roller 53.

В вышеприведенной конструкции крышку 62 узла восстановления выброса 64 выводят из направления движения головки записи 65, когда головку записи 65 возвращают в ее исходное положение после окончания записи, и пластина 61 выступает по направлению движения. В результате осуществляется протирание внешней поверхности эжекционного отверстия головки записи 65.In the above construction, the cover 62 of the exhaust recovery unit 64 is removed from the direction of movement of the recording head 65 when the recording head 65 is returned to its original position after recording is completed, and the plate 61 protrudes in the direction of movement. As a result, the outer surface of the ejection opening of the recording head 65 is rubbed.

Кроме того, когда крышка 62 входит в соприкосновение с внешней поверхностью эжекционного отверстия головки записи 65 для осуществления закрытия, крышка 62 двигается таким путем, что она выступает по направлению движения головки записи. Когда головка записи 65 двигается из ее исходного положения в положение, при котором начинается запись, крышка 62 и пластина 61 находятся в той же самой позиции, что и вышеуказанная позиция, когда осуществляется протирание внешней поверхности эжекционного отверстия. В результате, внешняя поверхность эжекционного отверстия головки записи 65 протирается также во время этого движения.In addition, when the lid 62 comes into contact with the outer surface of the ejection opening of the recording head 65 to close, the lid 62 moves in such a way that it protrudes in the direction of movement of the recording head. When the recording head 65 moves from its initial position to the position at which recording begins, the cover 62 and the plate 61 are in the same position as the above position when wiping the outer surface of the ejection opening. As a result, the outer surface of the ejection opening of the recording head 65 is also wiped during this movement.

Вышеуказанное движение головки записи к ее исходному положению осуществляют во время окончания записи или восстановления выброса, и, кроме того, головка записи двигается в исходное положение, непосредственно примыкающее к каждой области записи при заданных интервалах по мере движения области записи с целью записи, когда внешняя поверхность эжекционного отверстия протирается в соответствии с этим движением.The aforementioned movement of the recording head to its initial position is performed at the end of recording or ejection recovery, and, in addition, the recording head moves to its original position, immediately adjacent to each recording area at predetermined intervals as the recording area moves to record when the outer surface the ejection hole is rubbed in accordance with this movement.

На фиг. 5 приведен вид, показывающий пример чернильного картриджа, который вмещает чернила, вводимые в головку записи через элемент подачи чернил, например, трубку. Здесь цифрой 40 обозначена емкость для чернил, например баллончик для чернил, который содержит вводимые чернила. Его верх снабжен пробкой 42, сделанной из резины. Игла (не показана) может быть вставлена в эту пробку 42, так чтобы чернила из баллончика для чернил 40 могли быть поданы к головке. Цифрой 44 обозначен сборник, который принимает использованные чернила. Предпочтительно, чтобы емкость для чернил была изготовлена из полиолефина, в частности полиэтилена, там, где ее поверхность соприкасается с жидкостью чернил.In FIG. 5 is a view showing an example of an ink cartridge that holds ink introduced into the recording head through an ink supply member, such as a tube. Here, the numeral 40 denotes an ink tank, for example, an ink cartridge that contains the input ink. Its top is equipped with a stopper 42 made of rubber. A needle (not shown) can be inserted into this stopper 42 so that ink from the ink can 40 can be supplied to the head. The number 44 denotes the collection, which accepts the used ink. Preferably, the ink tank is made of a polyolefin, in particular polyethylene, where its surface is in contact with the ink liquid.

Струйное устройство записи, используемое в настоящем изобретении, не ограничивается устройством, описанным выше, в котором головка и чернильный картридж установлены раздельно, и предпочтительно используется также в устройстве, в котором они составляют одно целое, как показано на фиг. 6. На фиг. 6 цифрой 70 обозначен блок записи, в котором помещена емкость для чернил с находящимися в ней чернилами, например сборник чернил. Блок записи сконструирован таким образом, что чернила в такой сборник чернил выбрасываются в виде капель чернил из головки 71, имеющей множество отверстий. В качестве материала для сборника чернил предпочтительно использовать полиуретан. Вместо сборника чернил, блок записи может быть так сконструирован, что емкостью для чернил является баллончик для чернил, внутри снабженный пружиной или подобным элементом. Цифрой 72 обозначено отверстие воздушного канала, через который внутреннее пространство картриджа сообщается с атмосферой. Этот блок записи 70 является блоком записи, используемым вместо головки записи 65, показанной на фиг. 4, и он с возможностью съема устанавливается в держатель 66.The inkjet recording apparatus used in the present invention is not limited to the apparatus described above, in which the head and ink cartridge are installed separately, and is preferably also used in the apparatus in which they are integral, as shown in FIG. 6. In FIG. 6, the number 70 denotes a recording unit in which an ink tank with ink contained therein is placed, for example, an ink collector. The recording unit is designed so that ink in such an ink collector is ejected in the form of droplets of ink from a head 71 having a plurality of openings. As the material for the ink collector, it is preferable to use polyurethane. Instead of the ink collector, the recording unit can be so designed that the ink tank is an ink cartridge provided internally with a spring or the like. The number 72 indicates the opening of the air channel through which the interior of the cartridge communicates with the atmosphere. This recording unit 70 is a recording unit used in place of the recording head 65 shown in FIG. 4, and it is removably mounted in the holder 66.

Предпочтительный пример струйного устройства записи, использующего механическую энергию, описан ниже. Струйное устройство записи, использующее механическую энергию, может включать струйную головку записи с дискретным выбросом струи, которая снабжена основанием для сопел, имеющим множество сопел, устройством, генерирующим давление, состоящим из пьезоэлектрического материала и проводящего материала, расположенного напротив сопел, и чернилами, которые с помощью близлежащего устройства, генерирующего давление, ее наполняют, и в которой устройство, генерирующее давление, сделано для того, чтобы подвергать ее перемещению за счет подводимого напряжения для выброса мельчайших капель чернил из сопел. Пример конструкции головки записи, которая является главной составляющей устройства, показан на фиг. 7.A preferred example of an inkjet recording apparatus using mechanical energy is described below. A mechanical energy-using inkjet recording device may include a discrete jet ejection recording head, which is provided with a nozzle base having a plurality of nozzles, a pressure generating device consisting of a piezoelectric material and a conductive material located opposite the nozzles, and ink that with the help of a nearby pressure generating device, it is filled, and in which the pressure generating device is made in order to subject it to movement due to supply voltage for ejecting the smallest drops of ink from the nozzles. An example of the construction of the recording head, which is the main component of the device, is shown in FIG. 7.

Головка записи состоит из канала для чернил 80, сообщающегося с камерой для чернил (не показана), пластины с отверстиями 81 для выброса капель чернил требуемого объема, вибрационной пластины 82, которая генерирует давление для непосредственного воздействия на чернила, пьезоэлектрического устройства 83, которое подсоединено к этой вибрационной пластине 82 и призвано подвергать ее перемещению в соответствии с электрическими сигналами, и основание 84 для поддержания и фиксации пластины с отверстиями 81, вибрационной пластины 82 и так далее.The recording head consists of an ink channel 80 communicating with an ink chamber (not shown), a plate with openings 81 for ejecting droplets of ink of a desired volume, a vibration plate 82 that generates pressure for directly acting on the ink, a piezoelectric device 83, which is connected to this vibration plate 82 and is designed to subject it to movement in accordance with electrical signals, and the base 84 for supporting and fixing the plate with holes 81, the vibration plate 82 and so on.

На фиг. 7 канал 80 изготавливают из фоточувствительной смолы или другого подобного материала, и пластину с отверстиями 81 изготавливают из металла, такого как нержавеющая сталь или никель, и получают эжекционное отверстие 85, получаемое в результате образования отверстия с помощью гальванопластики или прессования. Вибрационную пластину 82 изготавливают из металлической пленки из нержавеющей стали, никеля, титана или других аналогичных металлов, и высокоэластичной смолы. Пьезоэлектрическое устройство 83 изготавливают из диэлектрического материала, такого как титанат бария или PZT (Pb-Zr-Ti).In FIG. 7, the channel 80 is made of a photosensitive resin or other similar material, and the plate with holes 81 is made of metal, such as stainless steel or nickel, and an ejection hole 85 is obtained, resulting from the hole being formed by electroforming or pressing. The vibration plate 82 is made of a metal film of stainless steel, nickel, titanium or other similar metals, and a highly elastic resin. The piezoelectric device 83 is made of a dielectric material such as barium titanate or PZT (Pb-Zr-Ti).

Головка записи, состоящая из описанных выше элементов, действует следующим образом. Импульсное напряжение подводится к пьезоэлектрическому устройству 83 для создания напряженно-деформированного состояния, полученная таким образом энергия изменяет форму вибрационной пластины, присоединенной к пьезоэлектрическому устройству 83, и чернила внутри канала для чернил 80 сжимаются по вертикали, так что капли чернил (не показаны) выбрасываются из эжекционного отверстия 85 пластины с отверстиями 81 для осуществления записи. Такую головку записи используют в положении, когда она введена в аналогичное струйное устройство записи, показанное на фиг. 4. Индивидуальные узлы струйного устройства записи могут работать таким же образом, как описано выше.The recording head, consisting of the elements described above, operates as follows. The pulse voltage is supplied to the piezoelectric device 83 to create a stress-strain state, the energy thus obtained changes the shape of the vibration plate attached to the piezoelectric device 83, and the ink inside the ink channel 80 is compressed vertically so that ink droplets (not shown) are ejected ejection holes 85 of the plate with holes 81 for recording. Such a recording head is used in a position when it is inserted into the similar inkjet recording device shown in FIG. 4. The individual nodes of the inkjet recorder may operate in the same manner as described above.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Далее, настоящее изобретение будет описано более подробно при помощи примеров, сравнительных примеров и контрольных примеров. Однако настоящее изобретение не ограничивается следующими примерами. В следующем описании, если не указано иначе, "часть(и)" и "%" означают "часть(и) по массе" и "мас.%".Further, the present invention will be described in more detail using examples, comparative examples and control examples. However, the present invention is not limited to the following examples. In the following description, unless otherwise indicated, “part (s)” and “%” mean “part (s) by weight” and “wt.%”.

Приготовление растворов дисперсии пигментаPreparation of pigment dispersion solutions

Приготовление раствора дисперсии пигмента APreparation of Pigment A Dispersion Solution

1,55 г п-аминобензойной кислоты добавляли при 5°C к раствору 5 г концентрированной хлористоводородной кислоты, растворенной в 5,5 г воды. Этот раствор перемешивали на ледяной бане, температуру которой почти всегда поддерживали при 10°C или менее, и раствор 1,8 г нитрита натрия, растворенного в 9 г воды с температурой 5°C, добавляли к этому раствору. Затем образовавшийся раствор дополнительно перемешивали в течение 15 минут, добавляли и смешивали с 6 г углеродной сажи, имеющей площадь удельной поверхности 220 м2/г и величину адсорбции дибутилфталата 105 мл/100 г. После этого раствор перемешивали в течение еще 15 минут. Полученную суспензию фильтровали через бумажный фильтр (торговая марка: Standard Filter Paper No. 2, поставляемый фирмой ADVANTEC) и пигментные частицы тщательно промывали водой и сушили в сушильном шкафу, нагретом до 110°C, с получением самодиспергирующейся углеродной сажи A.1.55 g of p-aminobenzoic acid was added at 5 ° C to a solution of 5 g of concentrated hydrochloric acid dissolved in 5.5 g of water. This solution was stirred in an ice bath, the temperature of which was almost always maintained at 10 ° C or less, and a solution of 1.8 g of sodium nitrite dissolved in 9 g of water with a temperature of 5 ° C was added to this solution. Then, the resulting solution was further stirred for 15 minutes, 6 g of carbon black having a specific surface area of 220 m 2 / g and a dibutyl phthalate adsorption value of 105 ml / 100 g were added and mixed with it. After that, the solution was stirred for another 15 minutes. The resulting suspension was filtered through a paper filter (trademark: Standard Filter Paper No. 2, supplied by ADVANTEC) and the pigment particles were thoroughly washed with water and dried in an oven heated to 110 ° C to obtain self-dispersing carbon black A.

Добавляли воду к полученной самодиспергирующейся углеродной саже A для получения раствора дисперсии с концентрацией пигмента 10 мас.%. При помощи вышеприведенного способа был получен раствор дисперсии пигмента A, в котором самодиспергирующуюся углеродную сажу A (Пигмент A), имеющую -C6H4-COONa группу, вводимую на поверхность углеродной сажи, диспергировали в воде.Water was added to the resulting self-dispersing carbon black A so as to obtain a dispersion solution with a pigment concentration of 10 wt.%. Using the above method, a pigment A dispersion solution was obtained in which a self-dispersing carbon black A (Pigment A) having a —C 6 H 4 —COONa group introduced onto the surface of the carbon black was dispersed in water.

Была измерена плотность ионогенной группы приготовленной самодиспергирующейся углеродной сажи A, и она составила 2,6 мкмоль/м2. При измерении плотности ионогенной группы использовали иономер (выпускаемый фирмой Toa DKK) для измерения концентрации иона натрия в вышеприведенном растворе дисперсии пигмента A, и полученный результат пересчитывали на плотность ионогенной группы самодиспергирующейся углеродной сажи A.The density of the ionogenic group of the prepared self-dispersing carbon black A was measured, and it was 2.6 μmol / m 2 . When measuring the density of the ionogenic group, an ionomer (manufactured by Toa DKK) was used to measure the concentration of sodium ion in the above pigment A dispersion solution, and the result was converted to the density of the ionogenic group of self-dispersing carbon black A.

Приготовление раствора дисперсии пигмента BPreparation of Pigment B Dispersion Solution

1,5 г 4-аминофталевой кислоты добавляли к раствору 5 г концентрированной хлористоводородной кислоты, растворенной в 5,5 г воды. Этот раствор перемешивали на ледяной бане, температуру которой почти всегда поддерживали при 10°C или менее, и раствор 1,8 г нитрита натрия, растворенного в 9 г воды с температурой 5°C, добавляли к этому раствору. Затем образовавшийся раствор дополнительно перемешивали в течение 15 минут, добавляли и смешивали 6 г углеродной сажи, имеющей площадь удельной поверхности 220 м2/г и величину адсорбции дибутилфталата 105 мл/100 г. После этого раствор перемешивали в течение еще 15 минут. Полученную суспензию фильтровали через бумажный фильтр (торговая марка: Standard Filter Paper No. 2, поставляемый фирмой ADVANTEC) и пигментные частицы тщательно промывали водой и сушили в сушильном шкафу, нагретом до 110°C, с получением самодиспергирующейся углеродной сажи В.1.5 g of 4-aminophthalic acid was added to a solution of 5 g of concentrated hydrochloric acid dissolved in 5.5 g of water. This solution was stirred in an ice bath, the temperature of which was almost always maintained at 10 ° C or less, and a solution of 1.8 g of sodium nitrite dissolved in 9 g of water with a temperature of 5 ° C was added to this solution. Then, the resulting solution was further stirred for 15 minutes, 6 g of carbon black having a specific surface area of 220 m 2 / g and dibutyl phthalate adsorption value of 105 ml / 100 g were added and mixed. After that, the solution was stirred for another 15 minutes. The resulting suspension was filtered through a paper filter (trademark: Standard Filter Paper No. 2, supplied by ADVANTEC) and the pigment particles were thoroughly washed with water and dried in an oven heated to 110 ° C to obtain self-dispersing carbon black B.

Добавляли воду к полученной самодиспергирующейся углеродной саже B для получения раствора дисперсии с концентрацией пигмента 10 мас.%. При помощи вышеприведенного способа был получен раствор дисперсии пигмента B, в котором самодиспергирующуюся углеродную сажу B (Пигмент B), имеющую -C6H3-(COONa)2 группу, вводимую на поверхность углеродной сажи, диспергировали в воде.Water was added to the resulting self-dispersing carbon black B so as to obtain a dispersion solution with a pigment concentration of 10 wt.%. Using the above method, a pigment B dispersion solution was obtained in which a self-dispersing carbon black B (Pigment B) having a —C 6 H 3 - (COONa) 2 group introduced onto the surface of the carbon black was dispersed in water.

Была измерена плотность ионогенной группы приготовленной самодиспергирующейся углеродной сажи B таким же образом, как и для самодиспергирующейся углеродной сажи A, и она составила 3,1 мкмоль/м2.The density of the ionogenic group of the prepared self-dispersing carbon black B was measured in the same manner as for the self-dispersing carbon black A, and it was 3.1 μmol / m 2 .

Приготовление раствора дисперсии пигмента CPreparation of pigment dispersion solution C

1,55 г п-аминобензойной кислоты добавляли 2,5 г концентрированной хлористоводородной кислоты, растворенной в 5,5 г воды. Этот раствор перемешивали на ледяной бане, температуру которой почти всегда поддерживали при 10°C или менее, и раствор 0,9 г нитрита натрия, растворенного в 9 г воды с температурой 5°C, добавляли к этому раствору. Затем образовавшийся раствор дополнительно перемешивали в течение 15 минут, добавляли и смешивали 9 г углеродной сажи, имеющей площадь удельной поверхности 220 м2/г и величину адсорбции дибутилфталата 105 мл/100 г. После этого раствор перемешивали в течение еще 15 минут. Полученную суспензию фильтровали через бумажный фильтр (торговая марка: Standard Filter Paper No. 2, поставляемый фирмой ADVANTEC), и пигментные частицы тщательно промывали водой и сушили в сушильном шкафу, нагретом до 110°C, с получением самодиспергирующейся углеродной сажи C.1.55 g of p-aminobenzoic acid was added 2.5 g of concentrated hydrochloric acid dissolved in 5.5 g of water. This solution was stirred in an ice bath, the temperature of which was almost always maintained at 10 ° C or less, and a solution of 0.9 g of sodium nitrite dissolved in 9 g of water with a temperature of 5 ° C was added to this solution. Then, the resulting solution was further stirred for 15 minutes, 9 g of carbon black having a specific surface area of 220 m 2 / g and dibutyl phthalate adsorption value of 105 ml / 100 g were added and mixed. After that, the solution was stirred for another 15 minutes. The resulting suspension was filtered through a paper filter (trademark: Standard Filter Paper No. 2, supplied by ADVANTEC), and the pigment particles were thoroughly washed with water and dried in an oven heated to 110 ° C. to give self-dispersing carbon black C.

Добавляли воду к полученной самодиспергирующейся углеродной саже C для получения раствора дисперсии с концентрацией пигмента 10 мас.%. При помощи вышеприведенного способа был получен раствор дисперсии пигмента C, в котором самодиспергирующуюся углеродную сажу (Пигмент C), имеющую -C6H4-COONa группу, вводимую на поверхность углеродной сажи, диспергировали в воде.Water was added to the resulting self-dispersing carbon black C to obtain a dispersion solution with a pigment concentration of 10 wt.%. Using the above method, a pigment C dispersion solution was obtained in which a self-dispersing carbon black (Pigment C) having a —C 6 H 4 —COONa group introduced onto the surface of the carbon black was dispersed in water.

Была измерена плотность ионогенной группы приготовленной самодиспергирующейся углеродной сажи C таким же образом, как и для самодиспергирующейся углеродной сажи A, и она составила 1,0 мкмоль/м2.The density of the ionogenic group of the prepared self-dispersing carbon black C was measured in the same manner as for the self-dispersing carbon black A, and it was 1.0 μmol / m 2 .

Приготовление раствора дисперсии пигмента DPreparation of Pigment D Dispersion Solution

0,7 г 4-аминофталевой кислоты добавляли к раствору 2,5 г концентрированной хлористоводородной кислоты, растворенной в 5,5 г воды. Этот раствор перемешивали на ледяной бане, температуру которого почти всегда поддерживали при 10°C или менее, и раствор 0,9 г нитрита натрия, растворенного в 9 г воды с температурой 5°C, добавляли к этому раствору. Затем образовавшийся раствор дополнительно перемешивали в течение 15 минут, добавляли и смешивали 10 г углеродной сажи, имеющей площадь удельной поверхности 220 м2/г и величину адсорбции дибутилфталата 105 мл/100 г. После этого раствор перемешивали в течение еще 15 минут. Полученную суспензию фильтровали через бумажный фильтр (торговая марка: Standard Filter Paper No. 2, поставляемый фирмой ADVANTEC), и пигментные частицы тщательно промывали водой, и сушили в сушильном шкафу, нагретом до 110°C, с получением самодиспергирующейся углеродной сажи D.0.7 g of 4-aminophthalic acid was added to a solution of 2.5 g of concentrated hydrochloric acid dissolved in 5.5 g of water. This solution was stirred in an ice bath, the temperature of which was almost always maintained at 10 ° C or less, and a solution of 0.9 g of sodium nitrite dissolved in 9 g of water with a temperature of 5 ° C was added to this solution. Then, the resulting solution was further stirred for 15 minutes, 10 g of carbon black having a specific surface area of 220 m 2 / g and dibutyl phthalate adsorption value of 105 ml / 100 g were added and mixed. After that, the solution was stirred for another 15 minutes. The resulting suspension was filtered through a paper filter (trademark: Standard Filter Paper No. 2, supplied by ADVANTEC), and the pigment particles were thoroughly washed with water and dried in an oven heated to 110 ° C. to give self-dispersible carbon black D.

Добавляли воду к полученной самодиспергирующейся углеродной саже D для получения раствора дисперсии с концентрацией пигмента 10 мас.%. При помощи вышеприведенного способа был получен раствор дисперсии пигмента D, в котором самодиспергирующуюся углеродную сажу D (Пигмент D), имеющую -C6H3-(COONa)2 группу, вводимую на поверхность углеродной сажи, диспергировали в воде.Water was added to the resulting self-dispersing carbon black D so as to obtain a dispersion solution with a pigment concentration of 10 wt.%. Using the above method, a pigment dispersion solution D was prepared in which a self-dispersing carbon black D (Pigment D) having a —C 6 H 3 - (COONa) 2 group introduced onto the surface of the carbon black was dispersed in water.

Была измерена плотность ионогенной группы приготовленной самодиспергирующейся углеродной сажи D таким же образом, как и для самодиспергирующейся углеродной сажи A, и она составила 1,4 мкмоль/м2.The density of the ionogenic group of the prepared self-dispersing carbon black D was measured in the same manner as for the self-dispersing carbon black A, and it was 1.4 μmol / m 2 .

Оценка водорастворимого органического растворителя в качестве благоприятной среды/неблагоприятной средыAssessment of a water-soluble organic solvent as a favorable / unfavorable environment

Проводили следующий эксперимент, для того, чтобы отобрать водорастворимый органический растворитель, действующий как благоприятная среда или неблагоприятная среда для пигмента, содержащегося в вышеприведенном растворе дисперсии пигмента. Сначала растворы дисперсии пигментов A-D, имеющие содержание твердого 10 мас.%, использовали для приготовления водных растворов. Эти водные растворы и соответствующие водорастворимые органические растворители использовали для приготовления оценочного раствора дисперсии A и оценочного водного раствора дисперсии B для оценки благоприятной среды/неблагоприятной среды согласно следующему соотношению компонентов в смеси.The following experiment was carried out in order to select a water-soluble organic solvent acting as a favorable environment or an unfavorable medium for the pigment contained in the above pigment dispersion solution. First, A-D pigment dispersion solutions having a solids content of 10% by weight were used to prepare aqueous solutions. These aqueous solutions and corresponding water-soluble organic solvents were used to prepare the dispersion A evaluation solution and the dispersion B evaluation aqueous solution to evaluate a favorable / unfavorable environment according to the following ratio of components in the mixture.

Соотношение компонентов в растворах дисперсий для оценки благоприятной среды/неблагоприятной средыThe ratio of components in dispersion solutions to assess a favorable environment / adverse environment

Оценочный раствор дисперсии ADispersion A Assessment Solution

• каждого раствора дисперсии пигмента с содержанием твердого 10 мас.%• each pigment dispersion solution with a solids content of 10 wt.% 50 частей50 pieces • каждого водорастворимого органического растворителя, приведенного в таблице 1• each water soluble organic solvent shown in table 1 50 частей50 pieces

Оценочный водный раствор дисперсии B Estimated aqueous dispersion solution B

• каждого раствора дисперсии пигмента с содержанием твердого 10 мас.%• each pigment dispersion solution with a solids content of 10 wt.% 50 частей50 pieces • чистой воды• clean water 50 частей50 pieces

Далее, 10 г раствора дисперсии A для оценки благоприятной среды/неблагоприятной среды, который приготавливали, как описано выше, помещали в бутылку для отбора проб из прозрачного стекла с крышкой и бутылку закрывали крышкой. После этого ее содержание тщательно перемешивали и оставляли отстояться в течение 48 часов в термостате при 60°C. После этого раствор дисперсии, вынутый из 60°C термостата, использовали в качестве образца для измерения и измеряли средний размер частицы пигмента в растворе дисперсии пигмента с помощью волоконно-оптического анализатора крупности частиц (торговая марка: FPAR-1000; производимого фирмой Otsuka Electronics Co., Ltd.). Полученное значение использовали для оценки среднего размера частицы пигмента в растворе дисперсии A (средний размер частицы пигмента, измеренный без разбавления). Между тем водный раствор дисперсии B для оценки не хранили при нагревании, и средний размер частицы пигмента в этой дисперсии измеряли с помощью волоконно-оптического анализатора крупности частиц. Затем, что касается средних размеров частиц в оценочном растворе дисперсии A и в водном растворе дисперсии B, то когда средний размер частицы в растворе дисперсии A был больше, чем средний размер частицы в водном растворе дисперсии B, водорастворимый органический растворитель оценивали как неблагоприятную среду, и когда средний размер частицы в растворе дисперсии A был равным или меньшим, чем средний размер частицы в водном растворе дисперсии B, водорастворимый органический растворитель оценивали как благоприятную среду.Next, 10 g of a dispersion A solution for evaluating a favorable / unfavorable environment, which was prepared as described above, was placed in a clear glass bottle with a cap and the bottle was closed with a cap. After that, its content was thoroughly mixed and left to stand for 48 hours in a thermostat at 60 ° C. After that, the dispersion solution, taken out from a 60 ° C thermostat, was used as a measurement sample and the average pigment particle size in the pigment dispersion solution was measured using a fiber optic particle size analyzer (trademark: FPAR-1000; manufactured by Otsuka Electronics Co. , Ltd.). The obtained value was used to assess the average pigment particle size in dispersion solution A (average pigment particle size, measured without dilution). Meanwhile, the aqueous solution of dispersion B was not stored for evaluation when heated, and the average pigment particle size in this dispersion was measured using a fiber optic particle size analyzer. Then, with regard to the average particle sizes in the dispersion A evaluation solution and in the dispersion B aqueous solution, when the average particle size in the dispersion A solution was larger than the average particle size in the dispersion B aqueous solution, the water-soluble organic solvent was evaluated as an unfavorable environment, and when the average particle size in the dispersion A solution was equal to or smaller than the average particle size in the aqueous dispersion B solution, the water-soluble organic solvent was evaluated as a favorable environment.

Измерение величины Ka водорастворимого органического растворителяMeasurement of the Ka value of a water-soluble organic solvent

Сначала, для измерения величины Ka каждого водорастворимого органического растворителя, готовили водный раствор красителя с концентрацией красителя 0,5 мас.%, имеющий состав, приведенный ниже. Такой водный раствор красителя использовали для того, чтобы окрасить бесцветный прозрачный образец, чтобы сделать его видимым так, чтобы можно было легко измерить величину Ka.First, to measure the Ka value of each water-soluble organic solvent, an aqueous dye solution was prepared with a dye concentration of 0.5 wt.%, Having the composition shown below. Such an aqueous dye solution was used to color a colorless transparent sample to make it visible so that the value of Ka could be easily measured.

• водорастворимый краситель C.I. Пигмент синий 199• water soluble dye C.I. Pigment Blue 199 0,5 частей0.5 parts • чистая вода• pure water 99,5 частей99.5 pieces

Далее, используя этот водный 0,5 мас.% раствор красителя и каждый водорастворимый органический растворитель, который будет измеряться, готовили каждый из водных 20% растворов окрашенных водорастворимых органических растворителей, имеющих состав, приведенный ниже.Further, using this aqueous 0.5 wt.% Dye solution and each water-soluble organic solvent to be measured, each of the aqueous 20% solutions of colored water-soluble organic solvents having the composition shown below was prepared.

• вышеприведенный водный 0,5 мас.% раствор красителя• the above aqueous 0.5 wt.% Dye solution 0,80 частей0.80 pieces • водорастворимый органический растворитель, приведенный в таблице 1• water-soluble organic solvent shown in table 1 20 частей20 pieces

Используя в качестве образца для измерения водный 20 мас.% раствор каждого окрашенного водорастворимого органического растворителя, приготовленного, как описано выше, измеряли величину Ka водного 20 мас.% раствора каждого водорастворимого органического растворителя методом Бристоу, используя измеритель динамической проницаемости (торговая марка: Dynamic Permeability Tester S; производимый фирмой Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.).Using an aqueous 20 wt.% Solution of each colored water-soluble organic solvent prepared as described above as a measurement sample, the Ka value of an aqueous 20 wt.% Solution of each water-soluble organic solvent was measured using the Bristow method using a dynamic permeability meter (trademark: Dynamic Permeability Tester S; manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.).

Результаты оценки и измеренияEvaluation and Measurement Results

Что касается водорастворимых органических растворителей, используемых в чернилах, измеренных, как описано выше, то результаты оценки по поводу того, были ли они благоприятными средами или неблагоприятными средами для растворов дисперсий пигмента A - D, и результаты измерения величины Ka в водном 20% растворе каждого водорастворимого органического растворителя приведены в таблице 1. Кроме того, символы "0" и "X" в таблице означают благоприятную среду и неблагоприятную среду, соответственно.As for the water-soluble organic solvents used in the ink, measured as described above, the results of the assessment as to whether they were favorable environments or unfavorable environments for solutions of pigment dispersions A - D, and the results of measuring the value of Ka in an aqueous 20% solution of each a water-soluble organic solvent is shown in table 1. In addition, the characters “0” and “X” in the table indicate a favorable environment and an unfavorable environment, respectively.

Таблица 1Table 1 Водорастворимый органический растворительWater soluble organic solvent Раствор дисперсии пигментаPigment Dispersion Solution Величина Ка 20% раствораThe value of Ka 20% solution AA BB CC DD мл/м2/мсек1/2 ml / m 2 / ms 1/2 Полиэтиленгликоль 600Polyethylene glycol 600 ХX ХX ХX ХX 0,170.17 ГлицеринGlycerol 00 00 00 00 0,130.13 ТриметилолпропанTrimethylolpropane 00 00 00 00 0,190.19

Оценка диспергируемости пигмента в водорастворимом органическом растворителеAssessment of pigment dispersibility in a water-soluble organic solvent

Был проведен следующий эксперимент для оценки комбинации пигмента и водорастворимых органических растворителей, являющихся компонентами водных чернил по настоящему изобретению, то есть комбинации, в которой водорастворимый органический растворитель совершенно или практически не сольватирует пигмент, и также ионогенные группы на поверхности пигментных частиц совершенно или практически не подвергаются ионной диссоциации в водорастворимом органическом растворителе, то есть комбинации, в которой пигмент практически не диспергируется в водорастворимом органическом растворителе.The following experiment was conducted to evaluate the combination of pigment and water-soluble organic solvents that are components of the aqueous ink of the present invention, that is, a combination in which the water-soluble organic solvent completely or practically does not solvate the pigment, and also the ionogenic groups on the surface of the pigment particles are completely or practically not exposed ionic dissociation in a water-soluble organic solvent, i.e. a combination in which the pigment is practically dispersible I am in a water soluble organic solvent.

При помощи метода, описанного выше, были проведены исследования комбинаций самодиспергирующихся углеродных саж A-D и различных водорастворимых органических растворителей. Самодиспергирующиеся углеродные сажи A-D были, каждая, высушены в сушильном шкафу при 110°C. После этого полученные самодиспергирующиеся углеродные сажи A-D были, каждая, измельчены в ступке или другим подобным методом для получения измельченных продуктов. Затем, эти пигменты, каждый, так добавляли в каждый водорастворимый органический растворитель, подвергаемый измерению, чтобы концентрация пигмента составляла 0,05 мас.%, с последующим перемешиванием в течение 1 часа. Полученные смеси обследовали, чтобы найти, что в этот момент времени была комбинация пигмента и водорастворимого органического растворителя, при которой четкое разделение фаз твердое-жидкость можно было визуально установить. Для такой комбинации можно было сделать вывод, что водорастворимый органический растворитель совершенно или практически не сольватирует пигмент, и также ионогенные группы на поверхностях пигментных частиц совершенно или практически не подвергаются ионной диссоциации в водорастворимом органическом растворителе, то есть пигмент практически не диспергировался в водорастворимом органическом растворителе.Using the method described above, studies have been conducted of combinations of self-dispersible carbon black A-D and various water-soluble organic solvents. A-D self-dispersing carbon blacks were each dried in an oven at 110 ° C. After that, the obtained self-dispersing carbon black A-D was each crushed in a mortar or other similar method to obtain crushed products. Then, these pigments were each added to each water-soluble organic solvent to be measured so that the pigment concentration was 0.05 wt.%, Followed by stirring for 1 hour. The resulting mixtures were examined to find that at this point in time there was a combination of pigment and a water-soluble organic solvent, in which a clear separation of the solid-liquid phases could be visually determined. For such a combination, it was possible to conclude that the water-soluble organic solvent completely or practically does not solvate the pigment, and also the ionogenic groups on the surfaces of the pigment particles do not completely or practically undergo ionic dissociation in a water-soluble organic solvent, i.e., the pigment practically did not disperse in a water-soluble organic solvent.

Следующее измерение было дополнительно сделано для оценки комбинации, в которой пигмент практически не диспергировался в водорастворимом органическом растворителе. Сначала смесям каждого пигмента и каждого водорастворимого органического растворителя, которые были получены выше, давали возможность отстояться при обычной температуре в течение 100 часов. После этого отбирали 50 мас.% верхней части жидкой фазы и фильтровали ее через фильтр с размером пор 1,2 мкм. Затем, что касается полученного фильтрата (раствора дисперсии красящего вещества в растворителе), то концентрацию красящего вещества, содержащегося в фильтрате, измеряли методом, описанным ниже. Кроме того, метод, описанный ниже, является примером методов для измерения. В настоящем изобретении примеры ни в коей мере не являются ограничениями.The following measurement was additionally made to evaluate the combination in which the pigment was practically not dispersible in a water-soluble organic solvent. First, the mixtures of each pigment and each water-soluble organic solvent, which were obtained above, were allowed to stand at ordinary temperature for 100 hours. After that, 50 wt.% Of the upper part of the liquid phase was taken and filtered through a filter with a pore size of 1.2 μm. Then, with regard to the obtained filtrate (a solution of a dispersion of a coloring matter in a solvent), the concentration of the coloring matter contained in the filtrate was measured by the method described below. In addition, the method described below is an example of methods for measuring. In the present invention, the examples are by no means limited.

Концентрацию красящего вещества в фильтрате измеряли с помощью метода, описанного ниже. Сначала к раствору дисперсии красящего вещества, в котором красящее вещество было диспергировано в воде при известной концентрации (Ck мас.%), добавляли чистую воду в заданном количестве для его разбавления до заданной степени разбавления для получения смеси и измеряли поглощение смеси при 550 нм. Измеренную величину этого поглощения обозначали как (ABS1). Затем раствор дисперсии красящего вещества в растворителе (фильтрат), в котором должна была определяться концентрация красящего вещества, разбавляли чистой водой до такой же степени разбавления, как и выше, и также измеряли поглощение при 550 нм. Измеренную величину этого поглощения обозначали как (ABS2). В результате, концентрация красящего вещества в растворе дисперсии красящего вещества в растворителе вычисляли, согласно следующему выражению (2).The concentration of the coloring matter in the filtrate was measured using the method described below. First, to a dye dispersion solution in which the dye was dispersed in water at a known concentration (Ck wt%), pure water was added in a predetermined amount to dilute it to a predetermined dilution degree to obtain a mixture, and the absorbance of the mixture was measured at 550 nm. The measured value of this absorption was designated as (ABS1). Then, the solution of the dye dispersion in the solvent (filtrate), in which the dye concentration was to be determined, was diluted with pure water to the same degree of dilution as above, and the absorbance was also measured at 550 nm. The measured value of this absorption was designated as (ABS2). As a result, the dye concentration in the dye dispersion solution in the solvent was calculated according to the following expression (2).

Выражение (2)Expression (2)

Концентрация красящего вещества в растворе дисперсии красящего вещества в растворителе (мас.%) =The concentration of the coloring matter in the solution of the dispersion of the coloring matter in the solvent (wt.%) =

[Ck x (ABS2)]/(ABS2).[Ck x (ABS2)] / (ABS2).

Используя отношение концентрации красящего вещества в растворе дисперсии красящего вещества в растворителе (фильтрате), определенное выше, к исходной концентрации красящего вещества (концентрация, установленная исходно: 0,05 мас.% в вышеприведенном примере) в смеси красящего вещества и водорастворимого органического растворителя, определяли процент дисперсии (%) конкретного красящего вещества в конкретном водорастворимом органическом растворителе (далее "процент дисперсии красящего вещества в растворителе"), как представлено следующим выражением (3).Using the ratio of the concentration of the coloring matter in the solution of the dispersion of the coloring matter in the solvent (filtrate), as defined above, to the initial concentration of the coloring matter (initial concentration: 0.05 wt.% In the above example) in a mixture of a coloring matter and a water-soluble organic solvent, was determined the percentage dispersion (%) of a particular coloring matter in a particular water-soluble organic solvent (hereinafter “the percentage of dispersion of a coloring matter in a solvent”), as represented by the following expression (3).

Выражение (3)Expression (3)

Процент дисперсии (%) красящего вещества в водорастворимом органическом растворителе = [(концентрация красящего вещества в растворе дисперсии красящего вещества в растворителе)/(исходная концентрация красящего вещества)] × 100.The percentage dispersion (%) of the coloring matter in a water-soluble organic solvent = [(concentration of the coloring matter in the solution of the dispersion of the coloring matter in the solvent) / (initial concentration of the coloring matter)] × 100.

Величины процента дисперсии красящего вещества в растворителе, которые были получены путем вышеприведенного измерения, и результаты визуального наблюдения доказательства разделения фаз твердое-жидкость, описанные выше, приведены ниже в таблице 2. Кроме того, пигменты A-D в таблице относят к самодиспергирующимся углеродным сажам A-D (далее "Пигменты A-D").The percent dispersion of the coloring matter in the solvent obtained by the above measurement and the results of visual observation of the solid-liquid phase separation evidence described above are shown in Table 2 below. In addition, the AD pigments in the table are referred to as AD self-dispersing carbon blacks (hereinafter "AD pigments").

Таблица 2table 2 ПигментPigment Водорастворимый органический растворительWater soluble organic solvent Разделение твердое-жидкостьSolid-liquid separation Процент дисперсии красящего вещества в растворителеThe percentage of dispersion of the coloring matter in the solvent AA Полиэтиленгликоль 600Polyethylene glycol 600 ДаYes 2,82,8 ГлицеринGlycerol НетNo 88,388.3 BB Полиэтиленгликоль 600Polyethylene glycol 600 ДаYes 2,22.2 ГлицеринGlycerol НетNo 85,485,4 CC Полиэтиленгликоль 600Polyethylene glycol 600 НетNo 18,218.2 ГлицеринGlycerol НетNo 99,499,4 DD Полиэтиленгликоль 600Polyethylene glycol 600 НетNo 17,117.1 ГлицеринGlycerol НетNo 99,799.7

Из результатов, приведенных выше в таблице 2, можно сделать вывод, что, так как разделение фаз твердое-жидкость происходило при комбинации пигмента A и полиэтиленгликоля 600 и комбинации пигмента B и полиэтиленгликоля 600, эти водорастворимые органические растворители совершенно или практически не сольватируют пигмент, и также ионогенные группы пигмента совершенно или практически не подвергаются ионной диссоциации в водорастворимом органическом растворителе, то есть пигмент практически не диспергирован в водорастворимом органическом растворитель.From the results shown in Table 2 above, it can be concluded that, since solid-liquid phase separation occurred with a combination of pigment A and polyethylene glycol 600 and a combination of pigment B and polyethylene glycol 600, these water-soluble organic solvents completely or practically do not solvate the pigment, and also, the ionic groups of the pigment completely or practically do not undergo ionic dissociation in a water-soluble organic solvent, i.e., the pigment is practically not dispersed in a water-soluble organic solvent. solvent is.

Дополнительно к вышеприведенному заключению, заключение, что вышеприведенный пигмент является пигментом, который совершенно или практически не сольватирован водорастворимым органическим растворителем, которое делалось на основе измерений, и заключение, что ионогенные группы на поверхностях пигментных частиц совершенно или практически не подвергаются ионной диссоциации в водорастворимых органических растворителях, которое делалось на основе измерений, были соответственно сделаны с помощью методов, описанных ниже.In addition to the above conclusion, the conclusion that the above pigment is a pigment that is completely or practically not solvated by a water-soluble organic solvent, which was made on the basis of measurements, and the conclusion that ionogenic groups on the surfaces of pigment particles are completely or practically not subjected to ionic dissociation in water-soluble organic solvents , which was made on the basis of measurements, were respectively made using the methods described below.

В частности, сначала готовили жидкость, содержащую поверхностно-активное вещество, имеющее структуру, представленную следующей структурной формулой (1) или структурной формулой (2), и воду, и содержащую поверхностно-активное вещество при концентрации 2 ммоль/кг (жидкость 1), и жидкость, состоящую из поверхностно-активного вещества, пигмента (любого одного из пигментов A-D) и воды, и содержащую поверхностно-активное вещество при концентрации 2 ммоль/кг, и пигмент при концентрации 5 мас.% (жидкость 2). Для приготовления жидкости 1 и жидкости 2 смешивали соответствующие компоненты с последующим перемешиванием при обыкновенной температуре в течение 30 минут.In particular, a liquid was first prepared containing a surfactant having a structure represented by the following structural formula (1) or structural formula (2), and water, and containing a surfactant at a concentration of 2 mmol / kg (liquid 1), and a liquid consisting of a surfactant, a pigment (any one of the AD pigments) and water, and containing a surfactant at a concentration of 2 mmol / kg, and a pigment at a concentration of 5 wt.% (liquid 2). To prepare liquid 1 and liquid 2, the corresponding components were mixed, followed by stirring at ordinary temperature for 30 minutes.

Структурная формула (1)Structural Formula (1)

Figure 00000009
Figure 00000009

(В структурной формуле (1) R представляет алкильную группу и n представляет целое число.)(In structural formula (1), R represents an alkyl group and n represents an integer.)

Структурная формула (2)Structural Formula (2)

Figure 00000010
Figure 00000010

(В структурной формуле (2) m и n, каждая, представляет целое число.)(In structural formula (2), m and n each represent an integer.)

Кроме того, для приготовления жидкостей вышеприведенные пигменты A-D каждый добавляли к воде, так чтобы концентрация пигмента в воде была 5 мас.%, и измеряли поверхностное натяжение каждой из жидкостей при нормальной температуре (25°C). В результате, было установлено, что, в случаях для всех пигментов A-D поверхностные натяжения равнялись поверхностному натяжению (72 мН/м) воды при нормальной температуре и пигменты A-D сами по себе не обладают эффектом понижения поверхностного натяжения жидкости.In addition, for the preparation of liquids, the above pigments A-D were each added to water, so that the concentration of pigment in the water was 5 wt.%, And the surface tension of each of the liquids was measured at normal temperature (25 ° C). As a result, it was found that, in the cases for all A-D pigments, surface tension was equal to the surface tension (72 mN / m) of water at normal temperature and A-D pigments themselves did not have the effect of lowering the surface tension of the liquid.

Результаты измерения поверхностного натяжения A и поверхностного натяжения B при нормальной температуре, относящиеся к вышеприведенной жидкости 1 и жидкости 2, соответственно, и разница «B-A» в поверхностном натяжении между жидкостью 2 и жидкостью 1, приведены в таблице 3.The results of measuring surface tension A and surface tension B at normal temperature, related to the above liquid 1 and liquid 2, respectively, and the difference "B-A" in surface tension between liquid 2 and liquid 1, are shown in table 3.

Таблица 3Table 3 ПигментPigment Поверхностно-активное веществоSurface-active substance Жидкость 1Fluid 1 Жидкость 2Fluid 2 ФормулаFormula RR nn m+nm + n Поверхностное натяжениеSurface tension А
(мН/м)
BUT
(mn / m)
В
(мН/м)
AT
(mn / m)
В-А
(мН/м)
Ba
(mn / m)
AA (1)(one) C16H33 C 16 H 33 20twenty -- 40,040,0 41,341.3 1,31.3 (1)(one) C16H33 C 16 H 33 4040 -- 47,947.9 48,748.7 0,80.8 (2)(2) -- -- 4four 34,234.2 38,838.8 4,64.6 (2)(2) -- -- 1010 37,037.0 40,140.1 3,13,1 (2)(2) -- -- 30thirty 42,742.7 45,945.9 3,23.2 BB (1)(one) C16H33 C 16 H 33 20twenty -- 40,040,0 40,440,4 0,40.4 (1)(one) C16H33 C 16 H 33 4040 -- 47,947.9 48,148.1 0,20.2 (2)(2) -- -- 4four 34,234.2 38,038,0 3,83.8 (2)(2) -- -- 1010 37,037.0 39,339.3 2,32,3 (2)(2) -- -- 30thirty 42,742.7 45,045.0 2,32,3 CC (1)(one) C16H33 C 16 H 33 20twenty -- 40,040,0 70,570.5 30,530.5 (1)(one) C16H33 C 16 H 33 4040 -- 47,947.9 65,165.1 17,217,2 (2)(2) -- -- 4four 34,234.2 66,566.5 32,332,3 (2)(2) -- -- 1010 37,037.0 67,767.7 30,730.7 (2)(2) -- -- 30thirty 42,742.7 58,258.2 15,515,5 DD (1)(one) C16H33 C 16 H 33 20twenty -- 40,040,0 69,669.6 29,629.6 (1)(one) C16H33 C 16 H 33 4040 -- 47,947.9 60,460,4 12,512.5 (2)(2) -- -- 4four 34,234.2 60,260,2 26,026.0 (2)(2) -- -- 1010 37,037.0 61,461,4 24,424.4 (2)(2) -- -- 30thirty 42,742.7 55,055.0 12,312.3

Как очевидно из результатов, приведенных в таблице 3, в случае пигмента A и пигмента B разница «B-A» между поверхностным натяжением A жидкости 1 и поверхностным натяжением B жидкости 2 показывает меньшие значения, чем в случаях пигмента C и пигмента D. Это означает, что в случае пигмента A и пигмента B эффективные концентрации поверхностно-активных веществ, которые способствуют понижению поверхностного натяжения жидкостей, являются по существу равными, независимо от присутствия или отсутствия пигментов. То есть можно считать, что поверхностно-активные вещества совершенно или практически не адсорбируются на пигменте A и пигменте B. Таким образом, можно сделать вывод, что, по вышеописанным причинам, пигмент A и пигмент B совершенно или практически не сольватируются средой, такой как водорастворимый органический растворитель.As is evident from the results shown in table 3, in the case of pigment A and pigment B, the difference "BA" between the surface tension A of the liquid 1 and the surface tension B of the liquid 2 shows lower values than in the case of pigment C and pigment D. This means that in the case of pigment A and pigment B, the effective concentrations of surfactants that contribute to lowering the surface tension of liquids are substantially equal, regardless of the presence or absence of pigments. That is, we can assume that surfactants are completely or practically not adsorbed on pigment A and pigment B. Thus, we can conclude that, for the above reasons, pigment A and pigment B are completely or practically not solvated by a medium, such as water-soluble organic solvent.

Тогда, что касается пигментов, которые совершенно или практически не сольватируются средами, такими как вышеприведенные водорастворимые органические растворители, вывод, что ионогенные группы пигментов совершенно или практически не подвергаются ионной диссоциации в водорастворимых органических растворителях, был сделан следующим образом, который описан, когда в качестве примера был взят пигмент B.Then, with regard to pigments that are completely or practically not solvated by media, such as the above water-soluble organic solvents, the conclusion that ionogenic groups of pigments are completely or practically not subjected to ionic dissociation in water-soluble organic solvents was made as follows, which is described when Pigment B was taken as an example.

В частности, сначала для получения оценочных жидкостей пигмент B так разбавляли каждым из нескольких водорастворимых органических растворителей, что он присутствовал при очень низкой концентрации. В качестве стандарта разбавления устанавливается уровень, который позволяет пигментным частицам быть достаточно видимыми при использовании измерения дзета-потенциала с помощью прибора типа микроскопа, упоминаемого ниже. Что касается оценки жидкостей, приготовленных, как описано выше, то наблюдают, двигаются или не двигаются частицы в конкретном направлении, когда прикладывают напряжение, используя измерительную систему дзета-потенциала типа микроскопа (торговая марка: ZEECOM; производимая фирмой Microtec Nition), с помощью которой можно наблюдать действительно движение частиц. Когда убеждаются, что пигментные частицы двигаются, то затем измеряют их дзета-потенциал. Кроме того, при измерении дзета-потенциала являются необходимыми значения вязкости при температуре измерения и значение диэлектрической постоянной используемых водорастворимых органических растворителей, и, следовательно, предпочтительно, чтобы они были проверены или измерены заранее.In particular, at first, pigment B was so diluted with each of several water-soluble organic solvents to obtain evaluation liquids that it was present at a very low concentration. As a dilution standard, a level is set that allows the pigment particles to be sufficiently visible when using a zeta potential measurement using a microscope type instrument mentioned below. Regarding the evaluation of liquids prepared as described above, it is observed whether particles move or not move in a particular direction when voltage is applied using a zeta potential measuring system such as a microscope (trademark: ZEECOM; manufactured by Microtec Nition), with which you can really observe the movement of particles. When they are convinced that the pigment particles are moving, then their zeta potential is measured. In addition, when measuring the zeta potential, the viscosity values at the measurement temperature and the dielectric constant of the water-soluble organic solvents used are necessary, and therefore it is preferable that they be checked or measured in advance.

Результаты, полученные при вышеприведенном наблюдении и измерении, показаны в таблице 4.The results obtained from the above observation and measurement are shown in table 4.

Таблица 4Table 4 Водорастворимый органический растворительWater soluble organic solvent ЭлектрофорезElectrophoresis Дзета-потенциал
(мВ)
Zeta potential
(mV)
Полиэтиленгликоль 600Polyethylene glycol 600 Не происходитNot happening -- ГлицеринGlycerol ПроисходитGoing on -29-29

Как очевидно из таблицы 4, четкий электрофорез проявляется при оценке жидкости, использующей глицерин в качестве водорастворимого органического растворителя, тогда как, при оценке жидкости, использующей водорастворимый органический растворитель, такой как полиэтиленгликоль 600 или другой подобный растворитель, не проявлялось никакого движения частиц в конкретном направлении в оцениваемой жидкости, и можно придти к выводу, что частицы практически не подвергаются электрофорезу. То есть можно сделать вывод, что в таком водорастворимом органическом растворителе, в котором частицы практически не подвергаются электрофорезу, ионогенные группы на поверхностях частиц пигмента B совершенно или практически не подвергаются ионной диссоциации в водорастворимом органическом растворителе по причинам, указанным ранее.As can be seen from Table 4, clear electrophoresis appears when evaluating a liquid using glycerin as a water-soluble organic solvent, while when evaluating a liquid using a water-soluble organic solvent, such as polyethylene glycol 600 or another similar solvent, no movement of particles in a particular direction was manifested in the evaluated fluid, and we can conclude that the particles practically do not undergo electrophoresis. That is, it can be concluded that in such a water-soluble organic solvent in which the particles practically do not undergo electrophoresis, the ionogenic groups on the surfaces of the pigment particles B completely or practically do not undergo ionic dissociation in the water-soluble organic solvent for the reasons mentioned earlier.

Оценка адсорбции водорастворимого полимера на пигментеEvaluation of adsorption of a water-soluble polymer on a pigment

Следующий эксперимент был проведен для оценки комбинации пигмента и водорастворимого полимера в случае, когда водорастворимый полимер добавляют в водные чернила по настоящему изобретению, то есть комбинации, для которой можно сделать вывод, что водорастворимый полимер совершенно или практически не адсорбируется на поверхностях пигментных частиц. Кроме того, являются примерами водорастворимые полимеры, используемые для оценки степени адсорбции водорастворимых полимеров на пигменте. В настоящем изобретении примеры ни в коей мере не являются ограничениями для следующих водорастворимых полимеров.The following experiment was conducted to evaluate the combination of a pigment and a water-soluble polymer in the case where the water-soluble polymer is added to the aqueous ink of the present invention, i.e., a combination for which it can be concluded that the water-soluble polymer is completely or practically not adsorbed on the surfaces of the pigment particles. In addition, water-soluble polymers used to evaluate the degree of adsorption of water-soluble polymers on a pigment are examples. In the present invention, the examples are in no way limited to the following water-soluble polymers.

Вывод по поводу того, происходила или не происходила адсорбция, делали путем выбора трех типов водорастворимых полимеров: сополимера стирол-акриловая кислота, поливинилпирролидона и сополимера этилакрилат-акриловая кислота. Анионные полимеры, сополимер стирол-акриловая кислота и сополимер этилакрилат-акриловая кислота имели среднее кислотное число около 150 и имели средневесовую молекулярную массу 10000 для обоих водорастворимых полимеров.The conclusion about whether adsorption occurred or did not occur was made by choosing three types of water-soluble polymers: styrene-acrylic acid copolymer, polyvinylpyrrolidone and ethyl acrylate-acrylic acid copolymer. Anionic polymers, styrene-acrylic acid copolymer and ethyl acrylate-acrylic acid copolymer had an average acid number of about 150 and had a weight average molecular weight of 10,000 for both water-soluble polymers.

В частности, сначала готовили жидкость, состоящую из каждого из вышеприведенных водорастворимых полимеров и воды, и содержащую водорастворимый полимер при концентрации 0,1 мас.% (жидкость 3), жидкость, состоящую из каждого из вышеприведенных водорастворимых полимеров, пигмента (любого одного из пигментов B и C) и воды и содержащую водорастворимый полимер при концентрации 0,1 мас.%, и пигмент при концентрации 5 мас.% (жидкость 4), и жидкость, состоящую из любого одного из пигментов и воды и содержащую пигмент при концентрации 5,0 мас.% (жидкость 5). Для приготовления жидкости 3, жидкости 4 и жидкости 5 смешивали соответствующие компоненты с последующим перемешиванием при обычной температуре в течение 30 минут. Кроме того, измеряли поверхностные натяжения вышеприведенной жидкости 5 при нормальной температуре (25°C). В результате, было установлено, что все поверхностные натяжения были равны поверхностному натяжению (72 мН/м) воды при нормальной температуре, и пигменты B и C сами по себе не обладали эффектом понижения поверхностного натяжения жидкости.In particular, first a liquid was prepared consisting of each of the above water-soluble polymers and water, and containing a water-soluble polymer at a concentration of 0.1 wt.% (Liquid 3), a liquid consisting of each of the above water-soluble polymers, a pigment (any one of the pigments B and C) and water and containing a water-soluble polymer at a concentration of 0.1 wt.%, And a pigment at a concentration of 5 wt.% (Liquid 4), and a liquid consisting of any one of the pigments and water and containing a pigment at a concentration of 5, 0 wt.% (Liquid 5). To prepare liquid 3, liquid 4 and liquid 5, the corresponding components were mixed, followed by stirring at ordinary temperature for 30 minutes. In addition, the surface tension of the above liquid 5 was measured at normal temperature (25 ° C). As a result, it was found that all surface tensions were equal to the surface tension (72 mN / m) of water at normal temperature, and pigments B and C themselves did not have the effect of lowering the surface tension of the liquid.

Результаты измерения поверхностного натяжения C и поверхностного натяжения D при нормальной температуре, соответственно в вышеприведенных жидкости 3 и жидкости 4, разница «D-C» поверхностных натяжений между жидкостью 4 и жидкостью 3 и величина (D-C)/(E-C) приведены в таблице 5.The results of measuring surface tension C and surface tension D at normal temperature, respectively, in the above liquid 3 and liquid 4, the difference "D-C" surface tension between liquid 4 and liquid 3 and the value (D-C) / (E-C) are shown in table 5.

Таблица 5Table 5 ПигментPigment Водорастворимый полимерWater soluble polymer Жидкость
3
Liquid
3
Жидкость 4Fluid 4
Поверхностное натяжениеSurface tension C
(мН/м)
C
(mn / m)
D
(мН/м)
D
(mn / m)
D-C
(мН/м)
DC
(mn / m)
(D-C)/
(E-С)
(DC) /
(E-C)
BB Сополимер стирол-акриловая кислотаStyrene Acrylic Acid Copolymer 63,563.5 65,565.5 2,02.0 0,240.24 ПоливинилпирролидонPolyvinylpyrrolidone 68,968.9 69,269.2 0,30.3 0,100.10 Сополимер
этил акрилат-акриловая кислота
Copolymer
ethyl acrylate-acrylic acid
44,444,4 46,146.1 1,71.7 0,060.06
CC Сополимер стирол-акриловая кислотаStyrene Acrylic Acid Copolymer 63,563.5 71,071.0 7,57.5 0,900.90 ПоливинилпирролидонPolyvinylpyrrolidone 68,968.9 70,070.0 1,11,1 0,380.38 Сополимер
этилакрилат -
акриловая кислота
Copolymer
ethyl acrylate -
acrylic acid
44,444,4 55,655.6 11,211,2 0,410.41

Как очевидно из результатов, приведенных в таблице 5, значения (D-C)/(E-C) для пигмента B составляют 0,3 или менее. Это означает, что эффективные концентрации водорастворимых органических растворителей, которые способствуют понижению поверхностного натяжения жидкостей, являются по существу равными, независимо от присутствия или отсутствия пигментов. То есть можно сделать вывод, что водорастворимые органические растворители совершенно или практически не адсорбируются на пигменте B. Кроме того, то, что не показано в таблице 5, было установлено, что сополимер стирол-акриловая кислота-гидроксиакрилат, имеющий как анионные, так и неионогенные компоненты в одной молекуле (средневесовая молекулярная масса: 15000; кислотное число: 160) также удовлетворяет вышеприведенным условиям и совершенно или практически не адсорбируется на пигменте B.As is evident from the results shown in Table 5, the values of (D-C) / (E-C) for pigment B are 0.3 or less. This means that the effective concentration of water-soluble organic solvents, which contribute to lowering the surface tension of liquids, are essentially equal, regardless of the presence or absence of pigments. That is, we can conclude that water-soluble organic solvents are completely or practically not adsorbed on pigment B. In addition, what is not shown in table 5, it was found that the styrene-acrylic acid-hydroxyacrylate copolymer having both anionic and nonionic components in one molecule (weight average molecular weight: 15000; acid number: 160) also satisfy the above conditions and are completely or practically not adsorbed on pigment B.

Приготовление чернилInk preparation

Примеры 1-9Examples 1-9

Для приготовления чернил примеров 1-9 компоненты, приведенные ниже в таблице 6, смешивали и тщательно перемешивали с последующей фильтраций под давлением через микрофильтр с размером пор 3,0 мкм (поставляемый фирмой Fuji Photo Film Co., Ltd.)To prepare the ink of Examples 1-9, the components shown in Table 6 below were mixed and thoroughly mixed, followed by pressure filtration through a 3.0 μm microfilter (supplied by Fuji Photo Film Co., Ltd.)

Здесь чернила готовили так, чтобы водорастворимые органические растворители включали в себя благоприятную среду для пигмента в каждых чернилах и неблагоприятную среду для этого пигмента, пигмент и неблагоприятная среда имели такую взаимосвязь, что неблагоприятная среда совершенно или практически не сольватировала пигмент, и ионогенные группы на поверхностях пигментных частиц совершенно или практически не подвергались ионной диссоциации в неблагоприятной среде, и также водорастворимый органический растворитель, проявляющий максимальное значение Ka среди соответствующих значений Ka водорастворимых органических растворителей, определяемых методом Бристоу, был неблагоприятной средой.Here, the ink was prepared so that water-soluble organic solvents included a favorable environment for the pigment in each ink and an unfavorable environment for this pigment, a pigment and an adverse environment had such a relationship that the adverse environment completely or practically did not solvate the pigment, and ionogenic groups on the surfaces of the pigment particles completely or practically did not undergo ionic dissociation in an unfavorable environment, and also a water-soluble organic solvent exhibiting maxim Flax Ka value among the respective Ka values of water-soluble organic solvent, determined by the Bristow method was unfavorable environment.

Таблица 6Table 6 ПримерыExamples 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 Дисперсия пигмента АPigment A Dispersion 50,050,0 -- 50,050,0 Дисперсия пигмента ВPigment Dispersion B -- 50,050,0 -- 50,050,0 50,050,0 50,050,0 50,050,0 50,050,0 50,050,0 Дисперсия пигмента СPigment Dispersion C -- -- -- -- -- -- -- -- -- Дисперсия пигмента DPigment Dispersion D -- -- -- -- -- -- -- -- -- ГлицеринGlycerol 5,05,0 5,05,0 7,07.0 7,07.0 5,05,0 5,05,0 5,05,0 5,05,0 10,010.0 ПЕГ 600PEG 600 15,015.0 15,015.0 3,53,5 3,53,5 15,015.0 15,015.0 15,015.0 15,015.0 10,010.0 ТриметилолпропанTrimethylolpropane -- -- -- -- -- -- -- -- -- ACETYLENOL E-100(*)ACETYLENOL E-100 (*) 0,10.1 0,10.1 0,10.1 0,10.1 0,10.1 0,10.1 0,10.1 0,10.1 0,10.1 Сополимер стирол - акриловая кислотаStyrene copolymer - acrylic acid -- -- -- -- 1,51,5 -- -- -- -- ПоливинилпирролидонPolyvinylpyrrolidone -- -- -- -- -- 1,51,5 1,51,5 -- 1,51,5 Сополимер
этил акрилат -
акриловая кислота
Copolymer
ethyl acrylate -
acrylic acid
-- -- -- -- -- -- 0,50.5 -- 0,50.5
Сополимер акрилат - гидроксиакрилатCopolymer Acrylate - Hydroxyacrylate -- -- -- -- -- -- -- 1,51,5 -- Чистая водаPure water 29,929.9 29,929.9 39,439,4 39,439,4 28,428,4 28,428,4 27,927.9 28,428,4 27,927.9 (*): аддукт ацетиленгликоля с оксидом этилена (поверхностно-активное вещество, поставляемое фирмой Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.)(*): Acetylene glycol adduct with ethylene oxide (surfactant supplied by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.)

Сравнительные примеры 1-5 и контрольный пример 1Comparative Examples 1-5 and Control Example 1

Для приготовления чернил сравнительных примеров 1-5 и контрольного примера 1 компоненты, представленные ниже в таблице 7, смешивали и тщательно перемешивали с последующей фильтрацией под давлением через микрофильтр с размером пор 3,0 мкм (поставляемый фирмой Fuji Photo Film Co., Ltd.).To prepare the ink of comparative examples 1-5 and control example 1, the components shown in table 7 below were mixed and thoroughly mixed, followed by pressure filtration through a microfilter with a pore size of 3.0 μm (supplied by Fuji Photo Film Co., Ltd.) .

Таблица 7Table 7 Сравнительные примерыComparative examples Контрольный примерTest case 1one 22 33 4four 55 1one Дисперсия пигмента АPigment A Dispersion -- -- 50,050,0 -- -- -- Дисперсия пигмента ВPigment Dispersion B -- -- -- 50,050,0 -- 50,050,0 Дисперсия пигмента СPigment Dispersion C 50,050,0 -- -- -- 50,050,0 -- Дисперсия пигмента DPigment Dispersion D -- 50,050,0 -- -- -- -- ГлицеринGlycerol 5,05,0 5,05,0 5,05,0 5,05,0 -- 10,010.0 ПЕГ 600PEG 600 15,015.0 15,015.0 10,010.0 10,010.0 15,015.0 10,010.0 ТриметилолпропанTrimethylolpropane -- -- 7,07.0 7,07.0 -- -- ACETYLENOL E-100(*)ACETYLENOL E-100 (*) 0,10.1 0,10.1 0,10.1 0,10.1 0,10.1 0,10.1 Сополимер стирол - акриловая кислотаStyrene copolymer - acrylic acid -- -- -- -- -- -- ПоливинилпирролидонPolyvinylpyrrolidone -- -- -- -- -- -- Сополимер
этил акрилат -
акриловая кислота
Copolymer
ethyl acrylate -
acrylic acid
-- -- -- -- -- --
Сополимер акрилат - гидроксиакрилатCopolymer Acrylate - Hydroxyacrylate -- -- -- -- -- -- Чистая водаPure water 29,929.9 29,929.9 27,927.9 27,927.9 34,934.9 29,929.9 (*): аддукт ацетиленгликоля с оксидом этилена (поверхностно-активное вещество, поставляемое фирмой Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.)(*): Acetylene glycol adduct with ethylene oxide (surfactant supplied by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.)

Экспертиза чернил, чей состав неизвестенExamination of ink, whose composition is unknown

Распознавание, являются или не являются чернила, чей состав неизвестен (чернила, в которых подвергается экспертизе растворитель), чернилами, которые предназначены для настоящего изобретения, может быть проведено путем использования методов оценки, описанных выше. Методы для экспертизы чернил, чьи составы являются неизвестными, описываются ниже.Recognizing whether or not ink whose composition is unknown (ink in which the solvent is subjected to examination) is ink that is intended for the present invention can be carried out using the assessment methods described above. Methods for the examination of ink whose compositions are unknown are described below.

В частности, тип и содержание водорастворимого органического растворителя, содержащегося в чернилах, в которых подвергается экспертизе растворитель, идентифицируют первым. Например, чернила, в которых подвергается экспертизе растворитель, разбавленные метанолом до заданной концентрации, анализируют с использованием прибора для газовой хроматографии - масс-спектрометрии (торговая марка: TRACE DSQ; выпускаемого фирмой ThermoQuest) для идентификации типа водорастворимого органического растворителя, содержащегося в чернилах, в которых подвергается экспертизе растворитель.In particular, the type and content of the water-soluble organic solvent contained in the ink in which the solvent is examined is identified first. For example, inks where a solvent is diluted with methanol to a predetermined concentration is analyzed, analyzed using a gas chromatography mass spectrometry device (trade name: TRACE DSQ; manufactured by ThermoQuest) to identify the type of water-soluble organic solvent contained in the ink in which is subject to examination by solvent.

Далее оценивают, является ли водорастворимый органический растворитель, идентифицируемый таким образом, благоприятной средой или неблагоприятной средой. В методе оценки благоприятная среда/неблагоприятная среда, описанном ранее, готовят дисперсию, в которой пигмент диспергирован в водорастворимом органическом растворителе и воде. Для того чтобы приготовить такую дисперсию из чернил, пигмент и диспергирующее вещество должны быть экстрагированы из чернил. Однако в таком случае пигмент и диспергирующее вещество могут изменить свои свойства в процессе экстракции. Такую возможность нельзя отрицать.It is further evaluated whether the water-soluble organic solvent thus identified is a favorable environment or an unfavorable environment. In the evaluation method favorable environment / adverse environment described previously, a dispersion is prepared in which the pigment is dispersed in a water-soluble organic solvent and water. In order to prepare such a dispersion from ink, the pigment and dispersant must be extracted from the ink. However, in this case, the pigment and dispersant can change their properties during the extraction process. This possibility cannot be denied.

Для преодоления этой проблемы авторы настоящего изобретения провели различные исследования методов оценки благоприятная среда/неблагоприятная среда, которые используют чернила сами по себе, чей состав неизвестен, и в которых получаемые при этом результаты согласуются с результатом, полученным с помощью метода оценки благоприятная среда/неблагоприятная среда, описанным ранее. В результате, они обнаружили, что следующий метод является предпочтительным в качестве метода для экспертизы.To overcome this problem, the authors of the present invention conducted various studies of methods for evaluating a favorable environment / adverse environment, which use ink on their own, whose composition is unknown, and in which the results obtained are consistent with the result obtained using the favorable environment / adverse environment assessment method. described earlier. As a result, they found that the following method is preferred as a method for examination.

Сначала готовили разбавленный раствор чернил, в котором 100 частей водорастворимого органического растворителя, подвергаемого экспертизе, добавляли к 100 частям чернил, чей состав неизвестен. Более конкретно, получали разбавленный раствор чернил, в котором содержание водорастворимого органического растворителя, подвергаемого экспертизе, достигало 50 мас.% (далее «чернила, в которых подвергается экспертизе растворитель»). Далее, чернила, в которых подвергается экспертизе растворитель, хранили при нагревании при температуре 60°C в течение 48 часов, и затем измеряли средний размер частицы пигмента, содержавшегося в них, с помощью волоконно-оптического анализатора крупности частиц (торговая марка: FPAR-1000; производимого фирмой Otsuka Electronics Co., Ltd.). Тем временем, в качестве контроля, готовили разбавленный раствор чернил для оценки благоприятная среда/неблагоприятная среда, в котором 100 частей воды добавляли к 100 частям чернил, чей состав был неизвестен (далее «подвергаемый экспертизе разбавленный раствор чернил»), и измеряли средний размер частицы пигмента, содержавшегося в нем, при ситуации, когда его не хранили при нагревании. Затем делали оценку благоприятная среда/неблагоприятная среда в соответствии с таким стандартом, что растворитель оценивают как неблагоприятную среду, когда измеренное значение среднего размера частиц пигмента в чернилах, в которых подвергается экспертизе растворитель, является большим, чем измеренное значение среднего размера частиц пигмента в подвергаемом экспертизе разбавленном растворе чернил, и как благоприятную среду, когда средний размер частицы пигмента является равным или меньшим.First, a diluted ink solution was prepared in which 100 parts of the water-soluble organic solvent to be examined were added to 100 parts of ink whose composition was unknown. More specifically, a dilute ink solution was obtained in which the content of the water-soluble organic solvent to be examined reached 50% by weight (hereinafter, the “ink in which the solvent was subjected to examination”). Further, the ink in which the solvent is subjected to examination was stored under heating at a temperature of 60 ° C for 48 hours, and then the average particle size of the pigment contained therein was measured using a fiber optic particle size analyzer (trademark: FPAR-1000 ; manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). Meanwhile, as a control, a diluted ink solution was prepared to evaluate a favorable environment / unfavorable environment in which 100 parts of water was added to 100 parts of ink whose composition was unknown (hereinafter “the diluted ink solution to be examined”), and the average particle size was measured the pigment contained in it, in a situation where it was not stored when heated. A favorable / unfavorable environment was then evaluated in accordance with such a standard that the solvent is assessed as an unfavorable environment when the measured value of the average pigment particle size in the ink in which the solvent is subjected to examination is larger than the measured value of the average pigment particle size in the subject examination diluted ink solution, and as a favorable environment when the average pigment particle size is equal to or smaller.

Что касается чернил, приготовленных в вышеприведенных примерах, предполагая, что они были чернилами, чей состав был неизвестен, их подвергали экспертизе вышеприведенным методом, в котором чернила были предназначены для настоящего изобретения. Здесь описание будет сделано, беря в качестве примера случай чернил примера 1.As for the ink prepared in the above examples, assuming that they were ink, whose composition was unknown, they were subjected to examination by the above method, in which the ink was intended for the present invention. Here, a description will be made by taking the ink case of Example 1 as an example.

В частности, образец, приготовленный путем диспергирования чернил в примере 1 и разбавления его метанолом, использовали и анализировали с использованием прибора для газовой хроматографии - масс-спектрометрии (торговая марка: TRACE DSQ; выпускаемого фирмой ThermoQuest). В результате было установлено присутствие глицерина и полиэтиленгликоля 600. Далее, к 100 частям чернил в примере 1 равное количество 100 частей каждого из вышеприведенных двух типов водорастворимых органических растворителей, подвергаемых экспертизе, добавляли для приготовления двух типов чернил, в которых подвергается экспертизе растворитель, где была сделана оценка благоприятная среда/неблагоприятная среда, используя чернила, в которых подвергается экспертизе растворитель. Более конкретно, два типа подвергаемых экспертизе разбавленных растворов чернил, имеющих состав, как показано в таблице 8 (указанных как чернила, в которых подвергается экспертизе растворитель, 1 и 2 в таблице 8), готовили таким образом, чтобы водорастворимые органические растворители, подвергаемые экспертизе, присутствовали каждый при содержании около 50 мас.%. Далее, их сохраняли при нагревании при температуре 60°C в течение 48 часов, и затем измеряли средний размер частицы их пигментов с помощью волоконно-оптического анализатора крупности частиц (торговая марка: FPAR-1000; производимого фирмой Otsuka Electronics Co., Ltd.). Тем временем, в качестве контроля, готовили разбавленный раствор чернил для оценки благоприятная среда/неблагоприятная среда, в котором 100 частей воды добавляли к 100 частям чернил в примере 1 (далее «подвергаемый экспертизе разбавленный раствор чернил») и измеряли средний размер частицы пигмента, содержавшегося в нем, при ситуации, когда его не хранили при нагревании. Затем делали оценку благоприятная среда/неблагоприятная среда в соответствии с таким стандартом, что растворитель оценивают как неблагоприятную среду, когда измеренное значение среднего размера частиц пигмента в чернилах, в которых подвергается экспертизе растворитель, является большим, чем измеренное значение среднего размера частиц пигмента в подвергаемом экспертизе разбавленном растворе чернил, и как благоприятную среду, когда средний размер частицы пигмента является равным или меньшим.In particular, a sample prepared by dispersing the ink in Example 1 and diluting it with methanol was used and analyzed using a gas chromatography mass spectrometry apparatus (trademark: TRACE DSQ; manufactured by ThermoQuest). As a result, the presence of glycerol and polyethylene glycol 600 was established. Next, to 100 parts of the ink in Example 1, an equal amount of 100 parts of each of the above two types of water-soluble organic solvents subject to examination was added to prepare two types of ink in which the solvent was subjected to examination, where A favorable / unfavorable environment assessment is made using the ink in which the solvent is subject to examination. More specifically, two types of examined diluted ink solutions having a composition as shown in Table 8 (indicated as solvent inks 1 and 2 in Table 8) are prepared so that the water-soluble organic solvents to be examined, each was present at a content of about 50 wt.%. Further, they were kept under heating at a temperature of 60 ° C for 48 hours, and then the average particle size of their pigments was measured using a fiber optic particle size analyzer (trademark: FPAR-1000; manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) . Meanwhile, as a control, a diluted ink solution was prepared to evaluate a favorable / unfavorable environment in which 100 parts of water was added to 100 parts of the ink in Example 1 (hereinafter, “diluted ink solution to be examined”) and the average particle size of the pigment contained was measured in it, in a situation where it was not stored when heated. A favorable / unfavorable environment was then evaluated in accordance with such a standard that the solvent is assessed as an unfavorable environment when the measured value of the average pigment particle size in the ink in which the solvent is subjected to examination is larger than the measured value of the average pigment particle size in the subject examination diluted ink solution, and as a favorable environment when the average pigment particle size is equal to or smaller.

Таблица 8Table 8 Состав (части)Composition (parts) Чернила 1, в которых подвергается экспертизе растворительSolvent Ink 1 Чернила 2, в которых подвергается экспертизе растворительSolvent Ink 2 Чернила примера 1Ink Example 1 100one hundred 100one hundred ГлицеринGlycerol 100one hundred -- Полиэтиленгликоль 600Polyethylene glycol 600 -- 100one hundred

Средний размер частицы пигмента в каждом подвергаемом экспертизе разбавленном растворе чернил измеряли, как описано ранее, и измеряли средний размер частицы пигмента в каждых из чернил, в которых подвергается экспертизе растворитель, 1 и 2 (сохраняемых при нагревании при температуре 60°C в течение 48 часов). Затем оценивали растворитель как неблагоприятную среду, когда измеряемое значение среднего размера частицы пигмента в каждых из чернил, в которых подвергается экспертизе растворитель, 1 и 2, было больше, чем средний размер частицы пигмента в подвергаемом экспертизе разбавленном растворе чернил, и как благоприятную среду, когда средний размер частицы пигмента был равным или меньшим. Результаты оценки приведены в таблице 9. Кроме того, символы «0» и «X» в таблице обозначают благоприятную среду и неблагоприятную среду, соответственно.The average pigment particle size in each diluted ink solution to be tested was measured as described previously, and the average pigment particle size in each of the inks in which the solvent was examined was 1 and 2 (stored by heating at 60 ° C. for 48 hours ) Then, the solvent was evaluated as an unfavorable environment when the measured value of the average pigment particle size in each of the inks where the solvent was examined, 1 and 2, was larger than the average pigment particle size in the diluted ink solution being tested, and as a favorable environment when the average pigment particle size was equal to or smaller. The evaluation results are shown in table 9. In addition, the symbols “0” and “X” in the table indicate a favorable environment and an unfavorable environment, respectively.

Таблица 9Table 9 Измеряемый образецMeasured sample Результаты оценкиEvaluation results Чернила 1, в которых подвергается экспертизе растворительSolvent Ink 1 00 Чернила 2, в которых подвергается экспертизе растворительSolvent Ink 2 ХX Подвергаемый экспертизе разбавленный раствор чернилExamined diluted ink solution --

Как показано в таблице 9, результаты, полученные также методом оценки благоприятная среда/неблагоприятная среда, используя чернила, в которых подвергается экспертизе растворитель, полученные разбавлением реальных чернил, глицерин (использовавшийся в чернилах 1, в которых подвергается экспертизе растворитель) оценивали как благоприятную среду, и полиэтиленгликоль 600 (использовавшийся в чернилах 2, в которых подвергается экспертизе растворитель) - как неблагоприятную среду, как в результатах оценки, показанных в таблице 1, где было определено, что результаты, относящиеся к этим двум, находились в соответствии друг с другом. Таким образом, из описанных выше реальных чернил было доказано, что метод оценки, является ли водорастворимый органический растворитель, используемый в чернилах, благоприятной средой или неблагоприятной средой для пигмента в чернилах, является полезным. Соответственно, полагают, что метод оценки, использующий образцы, полученные разбавлением чернил, как описано выше, является также эффективно используемым в качестве метода оценки благоприятная среда/неблагоприятная среда.As shown in table 9, the results obtained also by the assessment of the favorable environment / adverse environment using ink in which the solvent is subjected to examination, dilution of real ink, glycerin (used in the ink 1, in which the solvent is examined) was evaluated as a favorable environment, and polyethylene glycol 600 (used in ink 2, in which the solvent is subjected to examination) - as an unfavorable environment, as in the evaluation results shown in table 1, where it was determined but that the results relating to these two, are in line with each other. Thus, from the above-described real inks, it was proved that a method for evaluating whether a water-soluble organic solvent used in the ink is a favorable medium or an unfavorable medium for pigment in the ink is useful. Accordingly, it is believed that an evaluation method using samples obtained by diluting the ink as described above is also effectively used as an evaluation method for a favorable / unfavorable environment.

Оценка качестваQuality control

Используя чернила каждого из примеров 5-9 и контрольного примера 1, была проведена оценка качества на основе следующих критериев 1-5. Результаты оценки приведены в таблице 10.Using the ink of each of Examples 5-9 and Control Example 1, a quality assessment was conducted based on the following criteria 1-5. The evaluation results are shown in table 10.

1. Плотность печати (Обычное количество чернил)1. Print Density (Typical Ink)

Используя чернила каждого из примеров 1-9, сравнительных примеров 1-5 и контрольного примера 1, распечатки, на которых были напечатаны символы, имеющие участки сплошного изображения 2 см x 2 см, были получены при установке количества выброса на каплю чернил в интервале 30 нг ± 10%. Распечатки хранили в течение дня и затем измеряли плотность печати участков сплошного изображения. Для измерения плотности печати использовали денситометр для измерений в отраженном свете (торговая марка: MACBETH RD-918; производимый фирмой Macbeth). Критерии оценки плотности печати (обычное количество чернил) приведены ниже.Using the ink of each of Examples 1–9, Comparative Examples 1–5, and Test Example 1, printouts that printed characters having sections of a solid image of 2 cm x 2 cm were obtained by setting the ejection amount per drop of ink in the range of 30 ng ± 10%. The printouts were stored during the day and then the print density of the areas of the solid image was measured. To measure the print density used densitometer for measurements in reflected light (trademark: MACBETH RD-918; manufactured by Macbeth). The criteria for evaluating print density (typical ink) are listed below.

Кроме того, при получении распечатков использовали модифицикацию струйного устройства записи BJS700 (производимого фирмой CANON INC.), имеющую мультиголовку записи с дискретным типом выброса струи, в которой тепловая энергия подводится к чернилам в соответствии с сигналами записи для выброса чернил. Что касается драйвера принтера, то был выбран режим по умолчанию. Установки условий по умолчанию показаны ниже.In addition, when printing, a modification of the BJS700 inkjet recording device (manufactured by CANON INC.), Which has a multi-head recording with a discrete type of jet ejection, in which thermal energy is supplied to the ink in accordance with the recording signals for ejecting ink, was used. As for the printer driver, the default mode was selected. The default condition settings are shown below.

Тип бумаги: Обычная бумага.Paper Type: Plain paper.

Качество печати: Стандартное.Print Quality: Standard.

Контроль цветов: Автоматический.Color Control: Automatic.

В качестве носителей записи использовали следующие листы для печати (1)-(5).The following print sheets (1) - (5) were used as recording media.

(1) PPC paper PB Paper (поставляемая фирмой CANON INC.).(1) PPC paper PB Paper (supplied by CANON INC.).

(2) PPC paper SC250 (поставляемая фирмой CANON INC).(2) PPC paper SC250 (supplied by CANON INC).

(3) PPC paper 4024 (поставляемая фирмой Xerox Corp.).(3) PPC paper 4024 (supplied by Xerox Corp.).

(4) PPC paper PROWBER BOND (поставляемая фирмой Fox River(4) PPC paper PROWBER BOND (supplied by Fox River

Paper Co.).Paper Co.).

(5) PPC paper for CANON (поставляемая фирмой Noizidler Ltd.).(5) PPC paper for CANON (supplied by Noizidler Ltd.).

Критерии оценки:Criteria for evaluation:

A: Плотность печати на пяти типах бумаги в среднем составляет 1,4 или более, или плотность печати на бумаге, характеризующейся самой низкой плотностью печати, составляет 1,25 или более.A: The print density on five types of paper averages 1.4 or more, or the print density on paper having the lowest print density is 1.25 or more.

B: Плотность печати на пяти типах бумаги в среднем составляет 1,4 или более, и плотность печати на бумаге, характеризующейся самой низкой плотностью печати, составляет меньше, чем 1,25.B: The print density on five types of paper averages 1.4 or more, and the print density on paper having the lowest print density is less than 1.25.

C: Плотность печати на пяти типах бумаги в среднем составляет меньше, чем 1,4.C: The print density on five types of paper is on average less than 1.4.

2. Плотность печати (Малое количество чернил)2. Print Density (Low Ink)

Распечатки получали таким же образом, как и выше, за исключением того, что устанавливали количество выброса на каплю чернил в интервале 24 нг ± 10%. Плотность печати измеряли, давая оценку на основе таких же критериев, что и приведенные выше.Printouts were obtained in the same manner as above, except that the amount of ejection per drop of ink was set in the range of 24 ng ± 10%. Print density was measured, giving an estimate based on the same criteria as above.

3. Стойкость при хранении3. Storage resistance

Чернила каждого из примеров 1-9, сравнительных примеров 1-5 и контрольного примера 1 помещали в короткую бутылку, которую затем герметически закрывали и хранили в течение 2 недель в термошкафу при 60°C. Затем исследовали состояние чернил. Критерии оценки стойкости при хранении приведены ниже.The ink of each of examples 1-9, comparative examples 1-5 and control example 1 was placed in a short bottle, which was then hermetically sealed and stored for 2 weeks in an oven at 60 ° C. Then examined the condition of the ink. Criteria for assessing shelf life are given below.

Критерии оценки:Criteria for evaluation:

A: Пигмент однородно и стабильно диспергируется в чернилах.A: The pigment is uniformly and stably dispersed in the ink.

C: Пигмент превратился в гель, или верхняя часть чернил стала прозрачной, или чернила явно загустели.C: The pigment turned gel, or the top of the ink became transparent, or the ink was clearly thickened.

4. Расплывание4. Spreading

Для проведения оценки расплывания приготавливали цветные чернила (голубые чернила, пурпурные чернила и желтые чернила). Для приготовления цветных чернил приведенные ниже компоненты смешивали и тщательно перемешивали с последующей фильтрацией под давлением через микрофильтр с размером пор 3,0 мкм (поставляемый фирмой Fuji Photo Film Co., Ltd.).To perform a spread assessment, color inks were prepared (cyan ink, magenta ink, and yellow ink). To prepare the color ink, the following components were mixed and thoroughly mixed, followed by pressure filtration through a 3.0 μm microfilter (supplied by Fuji Photo Film Co., Ltd.).

Голубые чернилаBlue ink C.I. Прямой синий 199C.I. Straight Blue 199 3,5 частей3.5 parts ГлицеринGlycerol 7,5 частей7.5 parts ДиэтиленгликольDiethylene glycol 7,5 частей7.5 parts ACETYLENOL E-100ACETYLENOL E-100 1,0 часть1.0 part Чистая водаPure water 80,5 частей80.5 parts Пурпурные чернилаMagenta ink C.I. Кислотный красный 289C.I. Acid Red 289 2,5 частей2.5 parts ГлицеринGlycerol 7,5 частей7.5 parts ДиэтиленгликольDiethylene glycol 7,5 частей7.5 parts ACETYLENOL E-100ACETYLENOL E-100 1,0 часть1.0 part Чистая водаPure water 81,5 частей81.5 parts Желтые чернилаYellow ink C.I. Прямой желтый 86C.I. Direct yellow 86 2,5 частей2.5 parts ГлицеринGlycerol 7,5 частей7.5 parts ДиэтиленгликольDiethylene glycol 7,5 частей7.5 parts ACETYLENOL E-100ACETYLENOL E-100 1,0 часть1.0 part Чистая водаPure water 81,5 частей81.5 parts

Используя черные чернила каждого из примеров 1-9, сравнительных примеров 1-5 и контрольного примера 1 и цветные чернила, полученные, как описано выше, получали распечатки, на которых изображения были напечатаны так, чтобы участки сплошного изображения черного и соответствующих цветов (желтого, пурпурного и голубого) и участки сплошного изображения вторичных цветов (красного, зеленого и синего) соответствующих цветов непосредственно соприкасались друг с другом. Уровень расплывания, происходящего на границах между черными областями и областями соответствующих цветов, исследовали визуально. Критерии оценки расплывания приведены ниже. Кроме того, при получении распечатков использовали струйное устройство записи BJS700 (производимое фирмой CANON INC.) и бумагу PB Paper (поставляемую фирмой CANON INC.).Using the black ink of each of examples 1-9, comparative examples 1-5 and control example 1, and the color inks obtained as described above, printouts were obtained on which images were printed so that areas of the solid image were black and corresponding colors (yellow, magenta and cyan) and areas of the continuous image of the secondary colors (red, green and blue) of the corresponding colors were in direct contact with each other. The level of blurring occurring at the boundaries between the black regions and the regions of the corresponding colors was examined visually. The criteria for evaluating the spread are given below. In addition, the BJS700 inkjet recorder (manufactured by CANON INC.) And PB Paper (supplied by CANON INC.) Were used to print.

Критерии оценки:Criteria for evaluation:

AA: Никакого расплывания не наблюдается совсем.AA: No blurry at all.

A: Расплывание почти не наблюдается.A: There is almost no blurring.

B: Происходит расплывание, но которое не создает по существу проблемы.B: There is a blur, but which does not essentially create a problem.

C: Происходит расплывание в такой степени, что границы между цветами являются нечеткими.C: Blurring occurs to such an extent that the borders between the colors are fuzzy.

5. Стойкость к царапанию5. Scratch resistant

Используя чернила каждого из примеров 1-9, сравнительных примеров 1-5 и контрольного примера 1, были получены распечатки, в которых были напечатаны участки сплошных черных изображений размером 1 дюйм × 0,5 дюйма каждый и символы. Бумагу Silbon paper и груз (поверхностное давление 40 г/см2) на ней помещали на участки сплошных изображений полученных распечаток, и обычную бумагу и бумагу Silbon paper терли друг об друга. После этого бумагу Silbon paper и груз удаляли для того, чтобы визуально определить, в какой мере были смазаны сплошные изображения или в какой-либо мере перенесены на участки белого основания. Критерии оценки устойчивости к царапанию приведены ниже. Кроме того, при получении распечаток использовали струйное устройство записи BJS700 (производимое фирмой CANON INC.) и сверхбелую бумагу (торговая марка: SW-101; поставляемую фирмой CANON INC.).Using the inks of each of Examples 1-9, Comparative Examples 1-5, and Control Example 1, prints were obtained in which sections of solid black images of 1 inch × 0.5 inch each and characters were printed. Silbon paper and cargo (surface pressure 40 g / cm 2 ) were placed on it onto areas of continuous images of the printouts obtained, and plain paper and Silbon paper were rubbed together. After that, Silbon paper and cargo were removed in order to visually determine the extent to which the solid images were smeared or to some extent transferred to areas of the white base. The criteria for evaluating scratch resistance are given below. In addition, the BJS700 inkjet recorder (manufactured by CANON INC.) And ultra-white paper (trademark: SW-101; supplied by CANON INC.) Were used to print.

Критерии оценки:Criteria for evaluation:

AA: Не наблюдается ни смазывания на участках белого основания, ни царапины на участках сплошных черных изображений.AA: There is no smearing in the areas of the white base, or scratches in the areas of solid black images.

A: Слегка заметны смазывание на участках белого основания и царапины на участках сплошных черных изображений.A: Slight blurring in areas of the white base and scratches in areas of solid black images.

B: В некоторой степени заметны смазывание на участках белого основания и царапины на участках сплошных черных изображений.B: Smears in areas of the white base and scratches in areas of solid black images are noticeable to some extent.

C: Видны смазывания на участках белого основания и царапины на участках сплошных черных изображений.C: Visible smudges in areas of the white base and scratches in areas of solid black images.

Таблица 10Table 10 Плотность печатиPrint density РасплываниеBlurry Стойкость
при хранении
Durability
during storage
Устойчивость к царапаниюScratch resistant
Количество чернилInk quantity Первичные цветаPrimary colors Вторичные цветаSecondary colors ОбычноеUsual МалоеSmall ПримерExample 1one АBUT АBUT ААAA ААAA АBUT -- 22 АBUT АBUT ААAA ААAA АBUT -- 33 АBUT АBUT ААAA ААAA АBUT -- 4four АBUT АBUT ААAA ААAA АBUT -- 55 АBUT АBUT ААAA ААAA АBUT АBUT 66 АBUT АBUT ААAA ААAA АBUT ААAA 77 АBUT АBUT ААAA ААAA АBUT ААAA 88 АBUT АBUT ААAA ААAA АBUT ААAA 99 АBUT АBUT ААAA ААAA АBUT ААAA Сравнительный примерComparative example 1one АBUT АBUT ААAA АBUT АBUT -- 22 АBUT АBUT ААAA АBUT АBUT -- 33 СFROM СFROM ВAT ВAT АBUT -- 4four СFROM СFROM ВAT ВAT АBUT -- 55 АBUT ВAT ААAA АBUT АBUT -- Контрольный примерTest case 1one АBUT АBUT ААAA ААAA АBUT ВAT

Оценка качества изображения, полученного в двухжидкостной системеEvaluation of image quality obtained in a two-fluid system

Используя черные чернила примеров 1 и 2 и сравнительных примеров 1-4, полученные, как описано выше, была проведена оценка качества на основе следующих критериев 1 и 2. Результаты оценки приведены в таблице 11.Using black ink of examples 1 and 2 and comparative examples 1-4, obtained as described above, a quality assessment was carried out based on the following criteria 1 and 2. The evaluation results are shown in table 11.

Приготовление реакционной жидкостиPreparation of the reaction liquid

Для приготовления реакционных жидкостей компоненты, приведенные ниже, смешивали и тщательно перемешивали с последующей фильтрацией под давлением через микрофильтр с размером пор 3,0 мкм (поставляемый фирмой Fuji Photo Film Co., Ltd.).To prepare the reaction liquids, the components listed below were mixed and thoroughly mixed, followed by pressure filtration through a 3.0 μm microfilter (supplied by Fuji Photo Film Co., Ltd.).

Нитрат магния (гексагидрат)Magnesium Nitrate (Hexahydrate) 15,0 мас.%15.0 wt.% ТриметилолпропанTrimethylolpropane 25,0 мас.%25.0 wt.% ACETYLENOL E-100ACETYLENOL E-100 1,0 мас.%1.0 wt.% (аддукт ацетиленгликоля и оксида этилена; поставляемый фирмой Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.)(adduct of acetylene glycol and ethylene oxide; available from Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) Чистая водаPure water 59,0 мас.%59.0 wt.%

Оценка качестваQuality control

1. Плотность печати1. Print Density

Используя чернила из примеров 1 и 2 и сравнительных примеров 1-4 и реакционную жидкость, полученную, как описано выше, распечатки, на которых были напечатаны символы, имеющие участки сплошного изображения 2 см × 2 см, были получены. Распечатки хранили в течение дня и затем измеряли плотность печати участков сплошного изображения. Для измерения плотности печати использовали денситометр для измерений в отраженном свете (торговая марка: MACBETH RD-918; производимый фирмой Macbeth). Критерии оценки плотности печати (обычное количество чернил) приведены ниже.Using the ink from Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1-4 and the reaction liquid obtained as described above, printouts on which characters having portions of a solid image of 2 cm × 2 cm were printed were obtained. The printouts were stored during the day and then the print density of the areas of the solid image was measured. To measure the print density used densitometer for measurements in reflected light (trademark: MACBETH RD-918; manufactured by Macbeth). The criteria for evaluating print density (typical ink) are listed below.

Кроме того, при получении распечаток использовали модификацию струйного устройства записи BJS700 (производимого фирмой CANON INC.), имеющего мультиголовку записи с дискретным типом выброса струи, в которой тепловая энергия подводится к чернилам в соответствии с сигналами записи для выброса чернил, которое было модифицировано так, что имело механизм для нанесения реакционной жидкости на носитель записи с помощью валика, наносящего покрытие, как показано на фиг. 15. Для нанесения реакционной жидкости и каждого из чернил чернила наносили так, что количество выброса на каплю чернил находилось в интервале 30 нг ± 10%, немедленно после того, как фиксировалась на носителе записи (на материале, на который переносится изображение) реакционная жидкость. Также, для нанесения реакционной жидкости, скорость валика и давление валика в зоне контакта с носителем записи корректировались так, чтобы ее наносимое количество составляло 2,4 г/м2.In addition, when receiving prints, we used a modification of the BJS700 inkjet recording device (manufactured by CANON INC.), Which has a multi-head recording with a discrete type of jet ejection, in which thermal energy is supplied to the ink in accordance with the recording signals for ink ejection, which was modified so which had a mechanism for applying the reaction liquid to the recording medium using a coating roller, as shown in FIG. 15. To apply the reaction liquid and each ink, the ink was applied so that the amount of ejection per drop of ink was in the range of 30 ng ± 10%, immediately after the reaction liquid was fixed on the recording medium (on the material onto which the image was transferred). Also, for applying the reaction liquid, the speed of the roller and the pressure of the roller in the area of contact with the recording medium were adjusted so that its applied amount was 2.4 g / m 2 .

Что касается драйвера принтера, то был выбран режим по умолчанию. Установки условий по умолчанию показаны ниже.As for the printer driver, the default mode was selected. The default condition settings are shown below.

Тип бумаги: Обычная бумага.Paper Type: Plain paper.

Качество печати: Стандартное.Print Quality: Standard.

Контроль цветов: Автоматический.Color Control: Automatic.

В качестве носителей записи использовали следующие листы для печати (1)-(7).The following sheets were used as recording media for printing (1) - (7).

(1) PB Paper (поставляемая фирмой CANON INC.).(1) PB Paper (supplied by CANON INC.).

(2) SC250 (поставляемая фирмой CANON INC.).(2) SC250 (supplied by CANON INC.).

(3) PPC paper 4200 (поставляемая фирмой Xerox Corp.).(3) PPC paper 4200 (supplied by Xerox Corp.).

(4) PPC paper 4024 (поставляемая фирмой Xerox Corp.).(4) PPC paper 4024 (supplied by Xerox Corp.).

(5) Super-white Paper SW-101 (поставляемая фирмой CANON INC.).(5) Super-white Paper SW-101 (available from CANON INC.).

(6) Fox River PPC paper PROWBER BOND (поставляемая фирмой Fox River Paper Co.).(6) Fox River PPC paper PROWBER BOND (supplied by Fox River Paper Co.).

(7) PPC paper Hammer Mill Jet (поставляемая фирмой International Paper Co.).(7) PPC paper Hammer Mill Jet (supplied by International Paper Co.).

Критерии оценки:Criteria for evaluation:

AA: Плотность печати на пяти типах бумаги в среднем составляет 1,45 или более, или плотность печати на бумаге, характеризующейся самой низкой плотностью печати, составляет 1,3 или более.AA: The print density on five types of paper averages 1.45 or more, or the print density on paper having the lowest print density is 1.3 or more.

A: Плотность печати на пяти типах бумаги в среднем составляет от 1,4 или более до менее чем 1.45, и плотность печати на бумаге, характеризующейся самой низкой плотностью печати, составляет 1,25 или более, но менее чем 1,3.A: The print density on five types of paper averages from 1.4 or more to less than 1.45, and the print density on paper having the lowest print density is 1.25 or more, but less than 1.3.

B: Плотность печати на пяти типах бумаги в среднем составляет 1,4 или более, но менее чем 1,45, и плотность печати на бумаге, характеризующейся самой низкой плотностью печати, составляет менее чем 1,25.B: The print density on the five types of paper is on average 1.4 or more, but less than 1.45, and the print density on the paper having the lowest print density is less than 1.25.

C: Плотность печати на пяти типах бумаги в среднем составляет менее чем 1,4.C: The print density on five types of paper averages less than 1.4.

2. Расплывание2. Blurry

Распечатки получали с использованием черных чернил примеров 1 и 2, сравнительных примеров 1-4, таких же цветных чернил (голубых чернил, пурпурных чернил и желтых чернил), как чернила, получаемые, как описано выше, и реакционной жидкости, полученной, как описано выше. На носителях записи, с нанесенной на них реакционной жидкостью при количестве нанесения 2,4 г/м2, изображения печатали таким образом, чтобы участки сплошного изображения черного и соответствующих цветов (желтого, пурпурного и голубого) и участки сплошного изображения вторичных цветов (красного, зеленого и синего) соответствующих цветов непосредственно соприкасались друг с другом. Уровень расплывания, происходящего на границах между черными областями и областями соответствующих цветов, исследовали визуально. Критерии оценки расплывания приведены ниже.Printouts were obtained using the black ink of Examples 1 and 2, comparative examples 1-4, the same color inks (cyan ink, magenta ink, and yellow ink) as the ink obtained as described above and the reaction liquid obtained as described above . On recording media coated with a reaction liquid with a deposition quantity of 2.4 g / m 2 , the images were printed so that sections of a continuous image of black and the corresponding colors (yellow, purple and blue) and areas of a continuous image of secondary colors (red, green and blue) the corresponding colors were directly in contact with each other. The level of blurring occurring at the boundaries between the black regions and the regions of the corresponding colors was examined visually. The criteria for evaluating the spread are given below.

Кроме того, распечатки получали с использованием струйного устройства записи BJS700 (производимого фирмой CANON INC.), которое было модифицировано так, что имело механизм для нанесения реакционной жидкости на носитель записи с помощью валика, наносящего покрытие, как показано на фиг. 15, и бумаги PB Paper (поставляемой фирмой CANON INC.).In addition, prints were obtained using a BJS700 inkjet recorder (manufactured by CANON INC.), Which was modified to have a mechanism for applying the reaction liquid to the recording medium using a coating roller, as shown in FIG. 15, and PB Paper (available from CANON INC.).

Критерии оценки:Criteria for evaluation:

AA: Никакого расплывания не наблюдается совсем.AA: No blurry at all.

A: Расплывание почти не наблюдается.A: There is almost no blurring.

B: Происходит расплывание, но которое не создает по существу проблемы.B: There is a blur, but which does not essentially create a problem.

C: Происходит расплывание в такой степени, что границы между цветами являются нечеткими. C: Blurring occurs to such an extent that the borders between the colors are fuzzy.

Таблица 11Table 11 Плотность печатиPrint density РасплываниеBlurry Первичные цветаPrimary colors Вторичные цветаSecondary colors ПримерExample 1one ААAA ААAA ААAA 22 ААAA ААAA ААAA Сравнительный примерComparative example 1one ААAA ААAA АBUT 22 ААAA ААAA АBUT 33 АBUT ААAA АBUT 4four АBUT ААAA АBUT

Настоящая заявка испрашивает приоритет заявки Japanese Patent Application No. 2004-189906, поданной 28 июня 2004 года, 2004-189910, поданной 28 июня 2004 года и 2004-190554, поданной 28 июня 2004 года, содержание которых приводится здесь путем соответствующих ссылок на них.This application claims the priority of Japanese Patent Application No. 2004-189906, filed June 28, 2004, 2004-189910, filed June 28, 2004 and 2004-190554, filed June 28, 2004, the contents of which are hereby incorporated by reference to them.

Claims (25)

1. Водные чернила, включающие в себя, по меньшей мере, воду, множество водорастворимых органических растворителей и красящее вещество,1. Aqueous inks, including at least water, a variety of water-soluble organic solvents and a coloring matter, в которых красящее вещество является пигментом, содержащим пигментную частицу, имеющую, по меньшей мере, одну ионогенную группу, связанную с поверхностью пигментной частицы непосредственно или через другую атомную группу, иin which the coloring matter is a pigment containing a pigment particle having at least one ionogenic group bonded to the surface of the pigment particle directly or through another atomic group, and в которых упомянутое множество водорастворимых органических растворителей включает в себя благоприятную среду или благоприятные среды для пигмента и неблагоприятную среду или неблагоприятные среды для пигмента, иwherein said plurality of water-soluble organic solvents includes a favorable environment or favorable environment for a pigment and an unfavorable environment or adverse environment for a pigment, and в которых неблагоприятная среда совершенно или практически не сольватирует пигмент, иin which the adverse environment completely or practically does not solvate the pigment, and в которых упомянутая ионогенная группа совершенно или практически не подвергается ионной диссоциации в неблагоприятной среде, иin which said ionic group is completely or practically not subjected to ionic dissociation in an unfavorable environment, and в которых водорастворимый органический растворитель, который характеризуется максимальной величиной индекса проницаемости (Ka) среди соответствующих значений Ka упомянутого множества водорастворимых органических растворителей, определенной методом Бристоу, является неблагоприятной средой, иin which a water-soluble organic solvent that has a maximum permeability index (Ka) among the corresponding Ka values of said plurality of water-soluble organic solvents, as determined by the Bristow method, is an adverse environment, and причем содержание упомянутого множества водорастворимых органических растворителей составляет от 3 до 50 мас.% от суммарной массы чернил, иmoreover, the content of the aforementioned set of water-soluble organic solvents is from 3 to 50 wt.% of the total mass of ink, and причем при обозначении суммарного содержания (мас.%) благоприятной среды в водных чернилах посредством Х и суммарного содержания (мас.%) неблагоприятной среды в водных чернилах посредством Y, отношение X:Y составляет от 10:5 или более до 10:30 или менее,moreover, when designating the total content (wt.%) of favorable environment in aqueous ink by X and the total content (wt.%) of adverse environment in aqueous ink by Y, the ratio X: Y is from 10: 5 or more to 10:30 or less , причем содержание (мас.%) пигмента составляет от 0,1 до 15 мас.% от суммарной массы чернил.moreover, the content (wt.%) of the pigment is from 0.1 to 15 wt.% of the total mass of ink. 2. Водные чернила по п.1, для которых, при обозначении поверхностного натяжения жидкости, содержащей поверхностно-активное вещество и воду и имеющей концентрацию поверхностно-активного вещества 2 ммоль/кг, посредством A (мН/м), и при обозначении поверхностного натяжения жидкости, содержащей поверхностно-активное вещество, пигмент и воду и имеющей концентрацию поверхностно-активного вещества 2 ммоль/кг и концентрацию пигмента 5 мас.%, посредством В, удовлетворяет взаимному соотношению В-А≤10.2. Aqueous ink according to claim 1, for which, when designating the surface tension of a liquid containing a surfactant and water and having a surfactant concentration of 2 mmol / kg, by A (mN / m), and when designating the surface tension a liquid containing a surfactant, a pigment and water and having a surfactant concentration of 2 mmol / kg and a pigment concentration of 5 wt.%, by means of B, satisfies the reciprocal ratio B-A 10 10. 3. Водные чернила по п.1, в которых пигмент совершенно или практически не вызывает электрофорез в неблагоприятной среде.3. The aqueous ink according to claim 1, in which the pigment completely or practically does not cause electrophoresis in an unfavorable environment. 4. Водные чернила по п.1, в которых упомянутую ионогенную группу выбирают из группы, состоящей из -СООМ1, -SO3М1 и -РО3H(М1)2, где M1 представляет атом водорода, щелочной металл, аммоний или органический аммоний.4. The aqueous ink according to claim 1, wherein said ionic group is selected from the group consisting of —COOM1, —SO 3 M1, and —PO 3 H (M1) 2 , where M1 represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium, or organic ammonium . 5. Водные чернила по п.1, в которых упомянутую другую атомную группу выбирают из группы, состоящей из алкиленовой группы, имеющей от 1 до 12 углеродных атомов, замещенной или незамещенной фениленовой группы и замещенной или незамещенной нафтиленовой группы.5. The aqueous ink of claim 1, wherein said other atomic group is selected from the group consisting of an alkylene group having from 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenylene group, and a substituted or unsubstituted naphthylene group. 6. Водные чернила по п.1, в которых величина Ka, определенная методом Бристоу, является меньше, чем 1,5 мл/м2/мс1/2.6. The aqueous ink according to claim 1, in which the Ka value determined by the Bristow method is less than 1.5 ml / m 2 / ms 1/2 . 7. Водные чернила по п.1, в которых величина Ka, определенная методом Бристоу, является 0,2 мл/м2/мс1/2 или большей.7. The aqueous ink according to claim 1, in which the Ka value determined by the Bristow method is 0.2 ml / m 2 / ms 1/2 or greater. 8. Водные чернила по п.1, в которых содержание (мас.%) пигмента составляет от 1 до 10 мас.% от суммарной массы чернил.8. Aqueous ink according to claim 1, in which the content (wt.%) Of the pigment is from 1 to 10 wt.% Of the total mass of ink. 9. Водные чернила по п.1, в которых дополнительно содержится водорастворимый полимер, который совершенно или практически не адсорбируется на пигменте.9. The aqueous ink according to claim 1, which additionally contains a water-soluble polymer that is completely or practically not adsorbed on the pigment. 10. Водные чернила по п.9, в которых водорастворимый полимер имеет ионогенную гидрофильную группу.10. Aqueous ink according to claim 9, in which the water-soluble polymer has an ionic hydrophilic group. 11. Водные чернила по п.9, в которых водорастворимый полимер имеет неионогенную гидрофильную группу.11. The aqueous ink according to claim 9, in which the water-soluble polymer has a nonionic hydrophilic group. 12. Водные чернила по п.9, которые содержат множество водорастворимых полимеров.12. Aqueous ink according to claim 9, which contain many water-soluble polymers. 13. Водные чернила по п.9, в которых водорастворимый полимер является водорастворимым полимером, образованным в результате сополимеризации мономера, имеющего ионогенную гидрофильную группу в молекуле, и мономера, имеющего неионогенную гидрофильную группу в молекуле.13. The aqueous ink according to claim 9, in which the water-soluble polymer is a water-soluble polymer formed by the copolymerization of a monomer having an ionic hydrophilic group in a molecule and a monomer having a nonionic hydrophilic group in the molecule. 14. Водные чернила, которые применяют в способе формирования изображения, включающем в себя стадию нанесения водных чернил, содержащих пигмент, на носитель записи, и стадию нанесения на носитель записи реакционной жидкости, способной вызывать нестабильное состояние дисперсии пигмента в водных чернилах при контакте с водными чернилами, где водные чернила являются водными чернилами по п.1.14. Aqueous inks that are used in an image forming method including a step of applying an aqueous ink containing a pigment to a recording medium, and a step of applying a reaction liquid to the recording medium that is capable of causing an unstable state of pigment dispersion in aqueous ink when in contact with aqueous ink where the water inks are water inks according to claim 1. 15. Набор водных чернил и реакционной жидкости, который применяют в способе формирования изображения, включающем в себя стадию нанесения водных чернил, содержащих пигмент, на носитель записи, и стадию нанесения на носитель записи реакционной жидкости, способной вызывать нестабильное состояние дисперсии пигмента в водных чернилах при контакте с водными чернилами, где водные чернила являются водными чернилами по п.1.15. A set of aqueous ink and a reaction liquid, which is used in an image forming method including a step of applying aqueous ink containing a pigment to a recording medium, and a stage of applying a reaction liquid to the recording medium that is capable of causing an unstable state of pigment dispersion in aqueous ink when contact with aqueous ink, where the aqueous ink is aqueous ink according to claim 1. 16. Способ формирования изображения, включающий в себя стадии16. A method of forming an image, which includes stages (i) нанесение водных чернил, содержащих пигмент, на носитель записи, и(i) applying aqueous pigment-containing ink to a recording medium, and (ii) нанесение реакционной жидкости на носитель записи, способной вызывать нестабильное состояние дисперсии пигмента в водных чернилах при контакте с водными чернилами,(ii) applying a reaction liquid to a recording medium capable of causing an unstable state of a pigment dispersion in aqueous ink upon contact with aqueous ink, где водные чернила являются водными чернилами по п.1, иwhere water inks are water inks according to claim 1, and где стадию (i) проводят после того, как реакционная жидкость полностью зафиксировалась на носителе записи на стадии (ii).where stage (i) is carried out after the reaction liquid is completely fixed on the recording medium in stage (ii). 17. Водные чернила по п.1, которые применяют для струйной записи.17. Aqueous ink according to claim 1, which is used for inkjet recording. 18. Струйный способ записи, включающий в себя стадию выброса чернил струйным способом и этап выполнения записи на носитель записи, в котором чернила являются водными чернилами по п.1.18. The inkjet recording method, which includes the step of ejecting ink by the inkjet method and the step of recording onto a recording medium, in which the ink is aqueous ink according to claim 1. 19. Струйный способ записи по п.18, в котором носитель записи удовлетворяет условию, определяющему, что водорастворимый органический растворитель, который характеризуется максимальной величиной Ka среди соответствующих значений Ka упомянутого множества водорастворимых органических растворителей, определенной методом Бристоу, является неблагоприятной средой.19. The inkjet recording method according to claim 18, wherein the recording medium satisfies a condition determining that a water-soluble organic solvent that has a maximum Ka value among the corresponding Ka values of said plurality of water-soluble organic solvents, as determined by the Bristow method, is an adverse environment. 20. Чернильный картридж, включающий в себя емкость для чернил, которая содержит чернила, где чернилами являются чернила по п.1.20. An ink cartridge including an ink tank that contains ink, where the ink is ink according to claim 1. 21. Блок записи, включающий в себя емкость для чернил, содержащую чернила, и головку записи для выброса из нее чернил, где чернила являются водными чернилами по п.1.21. The recording unit, which includes an ink tank containing ink, and a recording head for ejecting ink from it, where the ink is aqueous ink according to claim 1. 22. Струйное устройство записи, включающее в себя емкость для чернил, содержащую чернила, и головку записи для выброса из нее чернил, где чернила являются водными чернилами по п.1.22. An inkjet recording device including an ink tank containing ink, and a recording head for ejecting ink therefrom, where the ink is aqueous ink according to claim 1. 23. Способ формирования изображения, который осуществляет запись струйным способом на носителе записи путем применения черных чернил и, по меньшей мере, одних цветных чернил,23. An image forming method that records in an inkjet manner on a recording medium by using black ink and at least one color ink, в котором в качестве черных чернил применяют водные чернила по п.17, а пигмент, используемый в черных чернилах содержит углеродную сажу, иin which water ink according to claim 17 is used as black ink, and the pigment used in black ink contains carbon black, and в котором при формировании изображения, состоящего из изображения, сформированного черными чернилами, и изображения, сформированного цветными чернилами, которые непосредственно примыкают друг к другу, осуществляется прогон для нанесения черных чернил для формирования изображения, и затем выполняется прогон для нанесения цветных чернил на область, где уже было сформировано изображение упомянутым предшествующим прогоном.in which when forming an image consisting of an image formed by black ink and an image formed by color inks that are directly adjacent to each other, a run for applying black ink to form an image is performed, and then a run for applying color ink to the region where an image has already been generated by the aforementioned previous run. 24. Способ формирования изображения по п.23, в котором цветные чернила наносят прогоном с задержкой, по меньшей мере, в один прогон после нанесения черных чернил путем прогона.24. The image forming method of claim 23, wherein the color ink is applied in a run with a delay of at least one run after applying black ink by run. 25. Способ формирования изображения по п.23, в котором чернила наносят в результате применения головки записи, в которой линию эжекционных отверстий для выброса из них черных чернил и линии эжекционных отверстий для выброса из них цветных чернил размещают смещенными относительно друг друга в направлении вторичного прогона.25. The image forming method of claim 23, wherein the ink is applied as a result of using a recording head, in which a line of ejection openings for ejecting black ink therefrom and a line of ejection openings for ejecting color ink from them are placed offset from each other in the direction of the secondary run .
RU2007103158/04A 2004-06-28 2005-06-28 Water ink, ink-jet recording method, ink cartridge, recording unit, ink-jet recording unit and method of image generation RU2339668C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004190554 2004-06-28
JP2004189910 2004-06-28
JP2004-189906 2004-06-28
JP2004-190554 2004-06-28
JP2004-189910 2004-06-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007103158A RU2007103158A (en) 2008-08-10
RU2339668C2 true RU2339668C2 (en) 2008-11-27

Family

ID=39745773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007103158/04A RU2339668C2 (en) 2004-06-28 2005-06-28 Water ink, ink-jet recording method, ink cartridge, recording unit, ink-jet recording unit and method of image generation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2339668C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560373C2 (en) * 2011-04-01 2015-08-20 Рикох Компани, Лтд. Ink set for inkjet recording of information, ink cartridge, device for inkjet recording, method of inkjet recording of information and material for image formation
RU2632456C2 (en) * 2012-12-21 2017-10-04 Конинклейке Филипс Н.В. Composition, ink for imprinting and imprinting method
RU2633573C2 (en) * 2013-07-04 2017-10-13 Рикох Компани, Лтд. Ink for jet recording, ink cartridge, method of jet recording and device for jet recording

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1085062A2 (en) * 1999-09-17 2001-03-21 Canon Kabushiki Kaisha Image recording method, method for improving quality of multicolor image, and method for forming monotone image
EP1167468A1 (en) * 2000-06-21 2002-01-02 Canon Kabushiki Kaisha Ink, ink jet recording method, ink cartridge, recording unit and ink jet recording apparatus
EP1167470A1 (en) * 2000-06-21 2002-01-02 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet ink, ink set, method for ink-jet printing, ink-jet printing apparatus, ink-jet printing unit and ink cartridge
EP1167473A1 (en) * 2000-06-21 2002-01-02 Canon Kabushiki Kaisha Ink set, ink-jet printing method using such ink set, recording unit, ink cartridge and ink-jet printing apparatus
EP1171115A1 (en) * 1999-04-28 2002-01-16 CG and Associates Methods of delivery of cetyl myristoleate
EP1188804A1 (en) * 2000-09-04 2002-03-20 Canon Kabushiki Kaisha Ink set, bleed-alleviating method,and method for improving fixability of black image
US6387168B1 (en) * 1998-12-22 2002-05-14 Canon Kabushiki Kaisha Ink, ink container, ink set, ink-jet printing apparatus and ink-jet printing process

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6387168B1 (en) * 1998-12-22 2002-05-14 Canon Kabushiki Kaisha Ink, ink container, ink set, ink-jet printing apparatus and ink-jet printing process
EP1171115A1 (en) * 1999-04-28 2002-01-16 CG and Associates Methods of delivery of cetyl myristoleate
EP1085062A2 (en) * 1999-09-17 2001-03-21 Canon Kabushiki Kaisha Image recording method, method for improving quality of multicolor image, and method for forming monotone image
EP1167468A1 (en) * 2000-06-21 2002-01-02 Canon Kabushiki Kaisha Ink, ink jet recording method, ink cartridge, recording unit and ink jet recording apparatus
EP1167470A1 (en) * 2000-06-21 2002-01-02 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet ink, ink set, method for ink-jet printing, ink-jet printing apparatus, ink-jet printing unit and ink cartridge
EP1167473A1 (en) * 2000-06-21 2002-01-02 Canon Kabushiki Kaisha Ink set, ink-jet printing method using such ink set, recording unit, ink cartridge and ink-jet printing apparatus
EP1188804A1 (en) * 2000-09-04 2002-03-20 Canon Kabushiki Kaisha Ink set, bleed-alleviating method,and method for improving fixability of black image

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560373C2 (en) * 2011-04-01 2015-08-20 Рикох Компани, Лтд. Ink set for inkjet recording of information, ink cartridge, device for inkjet recording, method of inkjet recording of information and material for image formation
RU2632456C2 (en) * 2012-12-21 2017-10-04 Конинклейке Филипс Н.В. Composition, ink for imprinting and imprinting method
RU2633573C2 (en) * 2013-07-04 2017-10-13 Рикох Компани, Лтд. Ink for jet recording, ink cartridge, method of jet recording and device for jet recording

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007103158A (en) 2008-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2565700C (en) Aqueous ink, ink-jet recording method, ink cartridge, recording unit, ink-jet recording apparatus and image forming method
RU2343175C2 (en) Water-base ink, ink set and method of image formation
EP1405882B1 (en) Ink jet recording ink set
US6620229B2 (en) Ink jet recording liquid and ink jet recording method
JP4551622B2 (en) Water-based ink
US7682433B2 (en) Ink set, ink jet recording method, ink cartridge, recording unit, and ink jet recording apparatus
CN101193989B (en) Ink jet ink, method for producing ink jet ink, ink jet recording method, ink cartridge, and cyan ink
CN1922278B (en) Ink set, ink jet recording method, ink cartridge, recording unit, ink jet recording device and image forming method
EP1473339A1 (en) Aqueous ink, and ink-jet recording method, ink-jet recording apparatus, and image forming method using the same
EP1577353A1 (en) Water base ink, method of ink jet recording, ink cartridge, recording unit, nk jet recording apparatus and method of image formation
JP4029554B2 (en) Aqueous color ink set for inkjet recording and inkjet recording method using the same
JP4019505B2 (en) Recording material and image forming method
WO2006132433A1 (en) Ink jet ink, method of producing ink jet ink, ink jet recording method, ink cartridge, and yellow ink
JP2010525104A (en) Inkjet ink
JP2002020664A (en) Ink for recording and recording method using the same
RU2339668C2 (en) Water ink, ink-jet recording method, ink cartridge, recording unit, ink-jet recording unit and method of image generation
JP5561887B2 (en) Aqueous ink, ink jet recording method, ink cartridge, recording unit, ink jet recording apparatus, and image forming method
JP5142488B2 (en) Ink jet ink, ink jet ink manufacturing method, ink jet recording method, ink cartridge, and cyan ink
JP5142487B2 (en) Ink jet ink, ink jet ink manufacturing method, ink jet recording method, ink cartridge, and yellow ink
JP2001302951A (en) Ink, ink set, process and device for ink jet recording
JP5441830B2 (en) Water-based ink
JP4976644B2 (en) Water-based ink for ink jet, ink jet recording method, ink cartridge, recording unit, ink jet recording apparatus, and image forming method
JP2005052975A (en) Ink set for inkjet
JP2007262109A (en) Ink for inkjet recording