JP2005119312A - Liquid-jet recording device and recording liquid - Google Patents

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Takuro Sekiya
卓朗 関谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make a liquid-jet recording device, which performs the recording by adhering an ink to an article to be recorded, is prevented from clogging, enables a color materials to be well adhered to the article to be recorded and has an excellent pixel shape to be acquired. <P>SOLUTION: The liquid-jet recording device makes a recording liquid, in which pigment particles as a color agent whose specific gravity is one or higher are dispersed, discharged from a minute opening and the liquid adhered to the article to be recorded. The minimum size of the pigment particles of the recording liquid is 0.005 μm. The article to be recorded is a paper which is formed by making plant fibers entangled and is allotted with particles in its inside as well as on its surface. The surface shape of the paper is made uneven with the fibers being entangled. The contact angle of the recording liquid is not zero and its variation on the paper gets almost null. The size of the pigment particles is made smaller than the one of the fibers, while being made less than the gap formed by the fibers being entangled. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液体噴射記録装置及び記録液体、より詳細には、微粒子を分散させた記録液体を用いる液体噴射記録装置及びそれに使用する記録液体（インク）に関する。   The present invention relates to a liquid jet recording apparatus and a recording liquid, and more particularly to a liquid jet recording apparatus using a recording liquid in which fine particles are dispersed and a recording liquid (ink) used therein.

ノンインパクト記録法は、記録時における騒音の発生が無視し得る程度に極めて小さいという点において、最近関心を集めている。その中で、高速記録が可能であり、しかも所謂普通紙に特別の定着処理を必要とせずに記録の行える所謂インクジェット記録法は、極めて有力な記録法であって、これまでにも様々な方式が提案され改良が加えられて商品化されたものもあれば、現在もなお実用化への努力が続けられているものもある。     The non-impact recording method has recently attracted attention in that the generation of noise during recording is so small that it can be ignored. Among them, the so-called inkjet recording method capable of recording at high speed and capable of recording without requiring a special fixing process on so-called plain paper is an extremely powerful recording method, and various methods have been used so far. Some have been proposed and improved, and others are still commercialized.

このようなインクジェット記録法は、所謂インクと称される記録液体の小滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）を飛翔させて記録部材に付着させて記録を行うものであって、この記録液体の小滴の発生法及び発生された記録液体小滴の飛翔方向を制御するための方法によって、以下のように種々の方式がある。   Such an ink jet recording method performs recording by causing a recording liquid droplet called so-called ink to fly and adhere to a recording member. Depending on the method for controlling the flying direction of the generated recording liquid droplet, there are various methods as follows.

例えば、Ｔｅｌｅ ｔｙｐｅ方式のものであって、記録液体の小滴の発生を静電吸引的に行い、発生した記録液体小滴を記録信号に応じて電界制御し、記録部材上に記録液体小滴を選択的に付着させて記録を行う静電吸引型のものがある（例えば、特許文献１参照）。   For example, in the Tele type method, recording liquid droplets are electrostatically attracted, the generated recording liquid droplets are subjected to electric field control according to a recording signal, and the recording liquid droplets are formed on the recording member. There is an electrostatic attraction type in which recording is carried out by selectively attaching (see, for example, Patent Document 1).

また、Ｓｗｅｅｔ方式のものであって、連続振動発生法によって帯電量の制御された記録液体の小滴を発生させ、この発生された帯電量の制御された小滴を一様の電界が掛けられている偏向電極間を飛翔させることで、記録部材上に記録を行う連続流型、荷電制御型のものがある（例えば、特許文献２，３参照）。   In addition, it is of the Sweet type, and a droplet of a recording liquid whose charge amount is controlled is generated by a continuous vibration generation method, and the generated droplet of which charge amount is controlled can be applied with a uniform electric field. There are a continuous flow type and a charge control type in which recording is performed on a recording member by flying between the deflection electrodes (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

また、他の方式として、例えば、Ｈｅｒｔｚ方式のものであって、吐出口とリング状の帯電電極間に電界を掛け、連続振動発生法によって記録液体の小滴を発生霧化させて記録する方式のものがある。即ち、この方式では、吐出口と帯電電極間に掛ける電界強度を記録信号に応じて変調することによって小滴の霧化状態を制御し、記録画像の階調性を出して記録する（例えば、特許文献４参照）。   As another method, for example, a Hertz method, in which an electric field is applied between the discharge port and the ring-shaped charging electrode, and a recording liquid droplet is generated and atomized by a continuous vibration generation method for recording. There are things. That is, in this method, the electric field strength applied between the ejection port and the charging electrode is modulated according to the recording signal to control the atomization state of the droplets, and the gradation of the recorded image is recorded (for example, (See Patent Document 4).

さらに、他の方式として、例えば、Ｓｔｅｍｍｅ方式がある。この方式は、前記３つの方式とは根本的に原理が異なるものである。即ち、前記３つの方式は、何れも吐出口より吐出された記録液体の小滴を飛翔している途中で電気的に制御し、記録信号を担った小滴を選択的に記録部材上に付着させて記録を行うのに対して、このＳｔｅｍｍｅ方式は、記録信号に応じて吐出口より記録液体の小滴を吐出飛翔させて記録するものである。つまり、Ｓｔｅｍｍｅ方式は、記録液体を吐出する吐出口を有する記録ヘッドに付設されているピエゾ振動素子に電気的な記録信号を印加し、この電気的記録信号をピエゾ振動素子の機械的振動に変え、該機械的振動に従って前記吐出口より記録液体の小滴を吐出飛翔させて記録部材に付着させることで記録を行うもので、いわゆる、ドロップオンデマンド型と呼ばれているものである（例えば、特許文献５参照）。   Furthermore, as another method, for example, there is a stemme method. This method is fundamentally different from the above three methods. In other words, all three methods are electrically controlled while the recording liquid droplet ejected from the ejection port is flying, and the droplet carrying the recording signal is selectively attached to the recording member. In contrast, the Stemming method performs recording by ejecting and ejecting small droplets of recording liquid from the ejection port in accordance with a recording signal. That is, in the Stemme method, an electrical recording signal is applied to a piezoelectric vibration element attached to a recording head having an ejection port for ejecting a recording liquid, and the electrical recording signal is converted into mechanical vibration of the piezoelectric vibration element. , Recording is performed by ejecting and ejecting a droplet of recording liquid from the ejection port according to the mechanical vibration and attaching it to a recording member, so-called drop-on-demand type (for example, (See Patent Document 5).

さらに、他の方式として、先に本出願人が提案した方式がある。この方式も記録信号に応じて吐出口より記録液体の小滴を吐出飛翔させて記録するいわゆるドロップオンデマンド型であるが、液室内のインクを加熱してインクの中で気泡を発生せしめ、その気泡の作用力により吐出口よりインク滴を吐出させる、いわゆる、バブルインクジェット型と呼ばれているものである（例えば、特許文献６参照）。   Further, as another method, there is a method previously proposed by the present applicant. This method is also a so-called drop-on-demand type in which a recording liquid droplet is ejected and ejected from an ejection port in response to a recording signal, but the ink in the liquid chamber is heated to generate bubbles in the ink. This is a so-called bubble ink jet type in which ink droplets are ejected from ejection ports by the action force of bubbles (see, for example, Patent Document 6).

上述のように、インクジェット記録法は、その原理によって様々な方式があるが、共通していえることは所謂インクと称される記録液体の小滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）を飛翔させて記録部材に付着させて記録を行う点である。そして、このインクと称される記録液体であるが、水溶性の染料を溶解した記録液体を使用するのが一般的である。ところが、近年、耐水性や耐光性が重視されるようになり、記録液体の着色剤として堅牢性の強い顔料がインクジェット記録用として使用されることが期待されている。   As described above, there are various types of inkjet recording methods depending on the principle, but what can be said in common is that droplets of recording liquid called so-called ink are ejected and adhered to a recording member. It is a point to record. A recording liquid called ink is generally used, but a recording liquid in which a water-soluble dye is dissolved is used. However, in recent years, water resistance and light resistance have been emphasized, and it is expected that a pigment having strong fastness will be used for ink jet recording as a colorant for recording liquid.

例えば、印字品位、吐出特性、保存安定性、定着性等の基本的な課題を満たすインクジェット用の水性顔料インクも開示されている（例えば、特許文献７−１０参照）。
しかしながら、この顔料は、染料のように液媒体中に溶解するのではなく、分散しているため、液媒体中での安定性が悪く、インク中の顔料の凝集、沈降、分離の発生やノズル部の目詰まりを生じさせるという問題がいまだ解決されていない。 For example, an aqueous pigment ink for inkjet that satisfies basic problems such as print quality, ejection characteristics, storage stability, and fixability is also disclosed (see, for example, Patent Documents 7 to 10).
However, since this pigment is not dissolved in the liquid medium like the dye but is dispersed, the stability in the liquid medium is poor, and the aggregation, sedimentation and separation of the pigment in the ink and the nozzle The problem of causing clogging of parts has not been solved yet.

一方で、近年、インクジェット記録の高画質化、高精度化がすすみ、使用されるヘッドの吐出口（ノズル）も、従来技術はΦ３３μｍ〜Φ３４μｍ（面積でいうと９００μｍ2程度）から、Φ５０μｍ〜Φ５１μｍ（面積でいうと２０００μｍ2程度）のものが一般的であったが、より微細な吐出口が要求されてきている。その際、従来技術のようにインクとして水溶性の染料を溶解した記録液体を使用するのであれば、染料は液媒体中に溶解しているので、対目詰まり性という問題は、対処できていた。しかしながら、顔料ベースのインクについては、より微細な吐出口（例えば、Φ２５μｍ以下）となった場合に目詰まりは深刻な問題である。 On the other hand, in recent years, the improvement in image quality and accuracy of ink jet recording has progressed, and the ejection port (nozzle) of the head used has been changed from Φ33 μm to Φ34 μm (about 900 μm 2 in terms of area) to Φ50 μm to Φ51 μm. Although a thing (about 2000 micrometers 2 is said in an area) was common, the finer discharge port has been requested | required. At that time, if a recording liquid in which a water-soluble dye is dissolved is used as an ink as in the prior art, since the dye is dissolved in the liquid medium, the problem of anti-clogging could be dealt with. . However, with pigment-based inks, clogging is a serious problem when the discharge port becomes finer (for example, Φ25 μm or less).

また、従来技術のようにインクとして水溶性の染料を溶解した記録液体を使用するのであれば、染料は液媒体中に溶解しているので、液滴が被記録体である紙に着弾、付着した場合に、紙の繊維の間に浸透して、良好な画素形成／画像形成が行える。しかしながら、上記の顔料を分散させた記録液体は、顔料粒子が染料のように液媒体中に溶解するのではなく、単に分散しているだけなので、液滴が紙に着弾、付着した場合に、液媒体は紙の繊維の間に浸透していくが、液媒体中の顔料粒子ならびに固形分は、紙の繊維の中のほうまで浸透していくことはなく、表面に留まって着色画素の形成が行われる。   If a recording liquid in which a water-soluble dye is dissolved is used as ink as in the prior art, the dye is dissolved in the liquid medium, so that the droplets land and adhere to the paper that is the recording medium. In this case, it penetrates between the fibers of the paper, and good pixel formation / image formation can be performed. However, the recording liquid in which the above pigment is dispersed is not merely dissolved in the liquid medium like the dye, but simply dispersed, so that when the droplets land and adhere to the paper, The liquid medium penetrates between the paper fibers, but the pigment particles and solids in the liquid medium do not penetrate into the paper fibers and stay on the surface to form colored pixels. Is done.

したがって、顔料粒子の大きさを最適化しないと良好な画素形状が得られないという問題がある。一例を挙げると、紙面上に形成される画素とオーダー的に同等な顔料粒子が、画素形成に使用された場合、良好な丸い画素を得ることは困難となり、高画質印写は望めない。
米国特許第３０６０４２９号明細書 米国特許第３５９６２７５号明細書 米国特許第３２９８０３０号明細書 米国特許第３４１６１５３号明細書 米国特許第３７４７１２０号明細書 特公昭５６−９４２９号公報 特開平２−２５５８７５号公報 特開平４−３３４８７０号公報 特開平４−５７８５９号公報 特開平４−５７８６０号公報 Therefore, there is a problem that a good pixel shape cannot be obtained unless the size of the pigment particles is optimized. As an example, when pigment particles that are orderly equivalent to pixels formed on a paper surface are used for pixel formation, it becomes difficult to obtain good round pixels, and high-quality printing cannot be expected.
U.S. Pat. No. 3,060,429 US Pat. No. 3,596,275 US Pat. No. 3,298,030 U.S. Pat. No. 3,416,153 U.S. Pat. No. 3,747,120 Japanese Patent Publication No.56-9429 JP-A-2-255875 JP-A-4-334870 JP-A-4-57859 JP-A-4-57860

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、液体に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散させて記録液体とし、該記録液体を微細な開口から吐出させ、被記録体に付着させて記録を行う液体噴射記録装置に使用する液体噴射記録装置において、目詰まりが生じないようにするとともに被記録体上で色材が良好に付着し、かつ、良好な画素形状が得られ、高画質記録が得られるようにすることにある。     The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and a first object of the invention is to make a recording liquid by dispersing pigment fine particles as a colorant having a specific gravity greater than 1 in a liquid. In a liquid jet recording apparatus that is used for a liquid jet recording apparatus that discharges from a fine opening and adheres to the recording medium, the clogging is prevented and the coloring material adheres well on the recording medium. In addition, a good pixel shape can be obtained and high-quality recording can be obtained.

第２の目的は、液体に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散させて記録液体とし、該記録液体を微細な開口から吐出させ、被記録体に付着させて記録を行う液体噴射記録ヘッドに使用する記録液体において、ノズル目詰まりが生じないようにするとともに被記録体上で色材が良好に付着し、かつ良好な画素形状が得られ、高画質記録が得られるようにすることにある。   The second object is to record by recording pigment liquid as a colorant having a specific gravity greater than 1 in a liquid to form a recording liquid, and ejecting the recording liquid from a fine opening to adhere to a recording medium. In a recording liquid used for a liquid jet recording head, nozzle clogging is prevented, color material adheres well on a recording medium, a good pixel shape is obtained, and high-quality recording is obtained. Is to make it.

本発明は、前記目的を達成するために、第１に、液体に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散させた記録液体を微細な開口から吐出させ、被記録体に付着させるインクジェットヘッドを具備して記録を行う液体噴射記録装置において、前記インクジェットヘッドの開口はФ１０μｍ〜Ф２５μｍである、もしくは該開口が丸ではない場合は面積換算でその範囲内としたものであり、前記記録液体は、前記顔料微粒子を前記記録液体の溶媒中に分散剤とともに分散させた、もしくは前記顔料微粒子の表面を処理して前記記録液体の溶媒中に分散させ、前記顔料微粒子の大きさをＤｐ、微細な開口の大きさをＤｏとするとき、Ｄｐ／Ｄｏ≦０.０２となるようにして前記顔料微粒子の大きさＤｐの上限を決めるとともに、前記顔料微粒子の大きさＤｐの下限を０.００５μｍとした記録液体であり、前記被記録体は、植物繊維を絡み合わせてなるとともにその内部および表面に粒子を配した紙であって、前記繊維の絡み合うことによって形成される各繊維間の間隙、あるいは前記繊維の太さ、さらには前記粒子の大きさによって、その表面が凹凸形状になっている紙および前記記録液体の組み合わせであって、前記顔料微粒子を、前記紙の繊維の太さより小さくするとともに、該繊維が絡み合うことによって形成される間隙以下の大きさにするようにした。   In order to achieve the above object, the present invention firstly discharges a recording liquid in which pigment fine particles as a colorant having a specific gravity greater than 1 are dispersed in a liquid from a fine opening and adheres to the recording medium. In the liquid jet recording apparatus that includes the inkjet head to perform recording, the aperture of the inkjet head is あ る 10 μm to Ф25 μm, or when the aperture is not round, the aperture is within the range in terms of area, In the recording liquid, the pigment fine particles are dispersed in a solvent of the recording liquid together with a dispersant, or the surface of the pigment fine particles is treated and dispersed in the solvent of the recording liquid. When the size of the fine opening is Do, the upper limit of the size Dp of the pigment fine particles is determined so that Dp / Do ≦ 0.02, and A recording liquid having a lower limit of the child size Dp of 0.005 μm, and the recording medium is a paper in which plant fibers are entangled and particles are arranged inside and on the surface, and the fibers are entangled. A combination of paper and the recording liquid, the surface of which has an irregular shape depending on the gap between the fibers formed by the above, or the thickness of the fibers, and further the size of the particles, and the pigment fine particles Is made smaller than the thickness of the fiber of the paper, and the size is less than the gap formed by the entanglement of the fiber.

第２に、液体に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散させた記録液体を微細な開口から吐出させ、被記録体に付着させるインクジェットヘッドを具備して記録を行う液体噴射記録装置において、前記インクジェットヘッドの開口はФ１０μｍ〜Ф２５μｍである、もしくは該開口が丸ではない場合は面積換算でその範囲内としたものであり、前記記録液体は、前記顔料微粒子を前記記録液体の溶媒中に分散剤とともに分散させた、もしくは前記顔料微粒子の表面を処理して前記記録液体の溶媒中に分散させ、前記顔料微粒子の大きさをＤｐ、微細な開口の大きさをＤｏとするとき、Ｄｐ／Ｄｏ≦０.０２となるようにして前記顔料微粒子の大きさＤｐの上限を決めるとともに、前記顔料微粒子の大きさＤｐの下限を０.００５μｍとした記録液体であり、前記被記録体は表面に粒子状物質を塗工することによってその平滑度が決められる紙であるとともに、該紙および前記記録液体を組み合わせた際に、前記顔料微粒子の平均粒子径を、前記塗工物質の平均粒子径以下にするとともに、前記塗工表面の平滑度より小さいようにした。   Second, a liquid jet that performs recording by including an inkjet head that discharges a recording liquid in which pigment fine particles as a colorant having a specific gravity greater than 1 are dispersed in a liquid from a fine opening and adheres to the recording medium. In the recording apparatus, the opening of the inkjet head is Ф10 μm to Ф25 μm, or when the opening is not round, the opening is within the range in terms of area, and the recording liquid contains the pigment fine particles of the recording liquid. When the pigment fine particles are dispersed in a solvent together with the dispersant, or the surface of the pigment fine particles is treated and dispersed in the solvent of the recording liquid, the size of the pigment fine particles is Dp, and the size of the fine opening is Do The upper limit of the size Dp of the pigment fine particles is determined so that Dp / Do ≦ 0.02, and the lower limit of the size Dp of the pigment fine particles is set to 0.005 μm. The recording medium is a paper whose smoothness is determined by applying a particulate substance on the surface, and when the paper and the recording liquid are combined, the average of the pigment fine particles The particle size was made smaller than the average particle size of the coating substance and smaller than the smoothness of the coating surface.

第３に、液体に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散させた記録液体を微細な開口から吐出させ、被記録体に付着させるインクジェットヘッドを具備して記録を行う液体噴射記録装置において、前記インクジェットヘッドの開口はФ１０μｍ〜Ф２５μｍである、もしくは該開口が丸ではない場合は面積換算でその範囲内としたものであり、前記記録液体は、前記顔料微粒子を前記記録液体の溶媒中に分散剤とともに分散させた、もしくは前記顔料微粒子の表面を処理して前記記録液体の溶媒中に分散させ、前記顔料微粒子の大きさをＤｐ、微細な開口の大きさをＤｏとするとき、Ｄｐ／Ｄｏ≦０.０２となるようにして前記顔料微粒子の大きさＤｐの上限を決めるとともに、前記顔料微粒子の大きさＤｐの下限を０.００５μｍとした記録液体であり、前記被記録体は表面に粒子状物質を塗工することによってその平滑度が決められる樹脂部材であるとともに、該樹脂部材および前記記録液体を組み合わせた際に、前記顔料微粒子の平均粒子径を、前記塗工物質の平均粒子径以下にするとともに、前記塗工表面の平滑度より小さいようにした。   Third, a liquid jet that performs recording by including an inkjet head that discharges a recording liquid in which pigment fine particles as a colorant having a specific gravity greater than 1 are dispersed in a liquid from a fine opening and adheres to the recording medium. In the recording apparatus, the opening of the inkjet head is Ф10 μm to Ф25 μm, or when the opening is not round, the opening is within the range in terms of area, and the recording liquid contains the pigment fine particles of the recording liquid. When the pigment fine particles are dispersed in a solvent together with the dispersant, or the surface of the pigment fine particles is treated and dispersed in the solvent of the recording liquid, the size of the pigment fine particles is Dp, and the size of the fine opening is Do The upper limit of the size Dp of the pigment fine particles is determined so that Dp / Do ≦ 0.02, and the lower limit of the size Dp of the pigment fine particles is set to 0.005 μm. The recording medium is a resin member whose smoothness is determined by applying a particulate substance on the surface, and the pigment fine particles are combined when the resin member and the recording liquid are combined. The average particle diameter of the coating material was set to be equal to or smaller than the average particle diameter of the coating substance and smaller than the smoothness of the coating surface.

第４に、上記第１乃至３のいずれか１に記載の液体噴射記録装置において、前記記録液体中の顔料微粒子の含有率を２〜１０重量％とするとともに、前記記録液体中の前記顔料微粒子を含む固形分の量を１５重量％以下とし、前記記録液体の溶媒は前記被記録体の内部深さ方向に浸透させ、前記固形分を前記被記録体の表面に付着、保持してなるようにした。   Fourth, in the liquid jet recording apparatus according to any one of the first to third aspects, the pigment fine particle content in the recording liquid is set to 2 to 10% by weight in the recording liquid. The solid content of the recording liquid is 15% by weight or less, the solvent of the recording liquid is permeated in the direction of the internal depth of the recording medium, and the solid content is adhered and held on the surface of the recording medium. I made it.

第５に、上記第１乃至４のいずれか１に記載の液体噴射記録装置において、前記記録液体は、記録液体毎に異なる顔料微粒子を分散させた複数色の記録液体であり、前記微細な開口を前記複数色の記録液体に対応して有するようにした。   Fifth, in the liquid jet recording apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the recording liquid is a recording liquid of a plurality of colors in which pigment fine particles different for each recording liquid are dispersed, and the fine opening Corresponding to the recording liquids of a plurality of colors.

第６に、上記第５に記載の液体噴射記録装置において、前記液体噴射記録装置は、前記複数色の記録液体を吐出する複数個の記録ヘッドを有し、該複数個の記録ヘッドは一体的に形成されたヘッドユニットであるようにした。   Sixth, in the liquid jet recording apparatus according to the fifth aspect, the liquid jet recording apparatus includes a plurality of recording heads that discharge the recording liquids of the plurality of colors, and the plurality of recording heads are integrated. It was made to be the head unit formed in.

上記第６に記載の液体噴射記録装置において、前記ヘッドユニットは、記録液体吐出部であるヘッド部と記録液体貯留部とが一体的に形成されているようにした。   In the liquid jet recording apparatus described in the sixth aspect, the head unit is configured such that a head portion which is a recording liquid discharge portion and a recording liquid storage portion are integrally formed.

第８に、上記第６に記載の液体噴射記録装置において、前記ヘッドユニットは、記録液体吐出部であるヘッド部と記録液体貯留部とが分離可能であるようにした。   Eighthly, in the liquid jet recording apparatus according to the sixth aspect, the head unit is configured such that a head part which is a recording liquid discharge part and a recording liquid storage part can be separated.

第９に、上記第８に記載の液体噴射記録装置において、前記記録液体貯留部は、記録液体の種類に応じて独立した貯留部とし、前記ヘッド部に対してそれぞれ独立して分離可能であるようにした。   Ninthly, in the liquid jet recording apparatus according to the eighth aspect, the recording liquid storage section is an independent storage section depending on the type of the recording liquid, and can be independently separated from the head section. I did it.

第１０に、上記第１乃至９のいずれか１に記載の液体噴射記録装置において、前記液体噴射記録装置は、サーマルインクジェット方式のインクジェットヘッドを具備しているようにした。   Tenthly, in the liquid jet recording apparatus according to any one of the first to ninth aspects, the liquid jet recording apparatus includes a thermal ink jet type ink jet head.

第１１に、開口の大きさがФ１０μｍ〜Ф２５μｍである、もしくは該開口が丸ではない場合は面積換算でその範囲内としたものであるような微細な開口から顔料微粒子を分散させた記録液体を吐出させ、被記録体に付着させて記録を行う液体噴射記録ヘッドに使用する顔料微粒子を分散させた記録液体において、該記録液体は、溶媒中に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散剤とともに分散させた、もしくは顔料微粒子の表面を処理して前記記録液体の溶媒中に分散させ、前記顔料微粒子の大きさをＤｐ、微細な開口の大きさをＤｏとするとき、Ｄｐ／Ｄｏ≦０.０２となるようにして前記顔料微粒子の大きさＤｐの上限を決めるとともに、前記顔料微粒子の大きさＤｐの下限を０.００５μｍとした記録液体であり、前記被記録体は、植物繊維を絡み合わせてなるとともにその内部および表面に粒子を配した紙であって、前記繊維の絡み合うことによって形成される各繊維間の間隙、あるいは前記繊維の太さ、さらには前記粒子の大きさによって、その表面が凹凸形状になっている紙および前記記録液体の組み合わせであって、前記顔料微粒子を、前記紙の繊維の太さより小さくするとともに、該繊維が絡み合うことによって形成される間隙以下の大きさにするようにした。   Eleventh, a recording liquid in which pigment fine particles are dispersed from a fine opening having an opening size of Ф10 μm to も し く は 25 μm, or when the opening is not round, is within the range in terms of area. In a recording liquid in which pigment fine particles used in a liquid jet recording head that is ejected and adhered to a recording medium are dispersed, the recording liquid is a pigment as a colorant having a specific gravity greater than 1 in a solvent. When the fine particles are dispersed together with the dispersant, or the surface of the pigment fine particles is treated and dispersed in the solvent of the recording liquid, the size of the pigment fine particles is Dp, and the size of the fine opening is Do, Dp /Do≦0.02 so that the upper limit of the pigment fine particle size Dp is determined, and the lower limit of the pigment fine particle size Dp is 0.005 μm. The body is a paper in which plant fibers are entangled and particles are arranged inside and on the surface, and the gap between the fibers formed by the entanglement of the fibers, or the thickness of the fibers, and further Depending on the size of the particle, it is a combination of paper having the irregular surface on its surface and the recording liquid, and is formed by making the pigment fine particles smaller than the thickness of the fiber of the paper and intertwining the fiber. The size is set to be smaller than the gap.

第１２に、開口の大きさがФ１０μｍ〜Ф２５μｍである、もしくは該開口が丸ではない場合は面積換算でその範囲内としたものであるような微細な開口から顔料微粒子を分散させた記録液体を吐出させ、被記録体に付着させて記録を行う液体噴射記録ヘッドに使用する顔料微粒子を分散させた記録液体において、該記録液体は、溶媒中に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散剤とともに分散させた、もしくは顔料微粒子の表面を処理して前記記録液体の溶媒中に分散させ、前記顔料微粒子の大きさをＤｐ、微細な開口の大きさをＤｏとするとき、Ｄｐ／Ｄｏ≦０.０２となるようにして前記顔料微粒子の大きさＤｐの上限を決めるとともに、前記顔料微粒子の大きさＤｐの下限を０.００５μｍとした記録液体であり、前記被記録体は、植物繊維を絡み合わせてなるとともにその表面に粒子状物質を塗工することによってその平滑度が決められる紙であるとともに該紙および前記記録液体の組み合わせであって、前記顔料微粒子を、前記紙の表面に塗工した粒子状物質の平均粒子径以下にするとともに、前記紙の表面の平滑度より小さい大きさにするようにした。   Twelfth, when the size of the opening is 10 μm to 25 μm, or when the opening is not round, a recording liquid in which pigment fine particles are dispersed from a fine opening that is within the range in terms of area is obtained. In a recording liquid in which pigment fine particles used in a liquid jet recording head that is ejected and adhered to a recording medium are dispersed, the recording liquid is a pigment as a colorant having a specific gravity greater than 1 in a solvent. When the fine particles are dispersed together with the dispersant, or the surface of the pigment fine particles is treated and dispersed in the solvent of the recording liquid, the size of the pigment fine particles is Dp, and the size of the fine opening is Do, Dp /Do≦0.02 so that the upper limit of the pigment fine particle size Dp is determined, and the lower limit of the pigment fine particle size Dp is 0.005 μm. The body is a paper in which plant fibers are entangled and its smoothness is determined by applying a particulate substance on the surface thereof, and is a combination of the paper and the recording liquid, and the pigment fine particles, The particle size was made smaller than the average particle size of the particulate matter coated on the paper surface and smaller than the smoothness of the paper surface.

第１３に、開口の大きさがФ１０μｍ〜Ф２５μｍである、もしくは該開口が丸ではない場合は面積換算でその範囲内としたものであるような微細な開口から顔料微粒子を分散させた記録液体を吐出させ、被記録体に付着させて記録を行う液体噴射記録ヘッドに使用する顔料微粒子を分散させた記録液体において、該記録液体は、溶媒中に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散剤とともに分散させた、もしくは顔料微粒子の表面を処理して前記記録液体の溶媒中に分散させ、前記顔料微粒子の大きさをＤｐ、微細な開口の大きさをＤｏとするとき、Ｄｐ／Ｄｏ≦０.０２となるようにして前記顔料微粒子の大きさＤｐの上限を決めるとともに、前記顔料微粒子の大きさＤｐの下限を０.００５μｍとした記録液体であり、前記被記録体は、その表面に粒子状物質を塗工することによってその平滑度が決められる樹脂部材であるとともに、該樹脂部材および前記記録液体の組み合わせであって、前記顔料微粒子を、前記樹脂部材の表面に塗工した粒子状物質の平均粒子径以下にするとともに、前記樹脂部材の表面の平滑度より小さい大きさにするようにした。   Thirteenth, a recording liquid in which pigment fine particles are dispersed from a fine opening having an opening size of Ф10 μm to も し く は 25 μm, or when the opening is not round, is within the range in terms of area. In a recording liquid in which pigment fine particles used in a liquid jet recording head that is ejected and adhered to a recording medium are dispersed, the recording liquid is a pigment as a colorant having a specific gravity greater than 1 in a solvent. When the fine particles are dispersed together with the dispersant, or the surface of the pigment fine particles is treated and dispersed in the solvent of the recording liquid, the size of the pigment fine particles is Dp, and the size of the fine opening is Do, Dp /Do≦0.02 so that the upper limit of the pigment fine particle size Dp is determined, and the lower limit of the pigment fine particle size Dp is 0.005 μm. The body is a resin member whose smoothness is determined by applying a particulate substance on the surface thereof, and a combination of the resin member and the recording liquid, wherein the pigment fine particles are dispersed on the surface of the resin member. The average particle diameter of the particulate material coated on the surface of the resin member was made smaller than the smoothness of the surface of the resin member.

第１４に、上記第１１乃至１３のいずれか１に記載の記録液体において、前記記録液体中の微粒子の含有率を２〜１０重量％とするとともに、前記記録液体中の前記微粒子を含む固形分の量を１５重量％以下とし、前記記録液体の溶媒が前記被記録体の内部深さ方向に浸透するとともに、前記固形分が前記被記録体の表面に付着、保持されるようにした。   Fourteenth, in the recording liquid according to any one of the eleventh to thirteenth aspects, the content of the fine particles in the recording liquid is set to 2 to 10% by weight and the solid content including the fine particles in the recording liquid. The recording liquid solvent penetrates in the direction of the internal depth of the recording medium, and the solid content adheres to and is held on the surface of the recording medium.

本発明によれば、着色材として微粒子である顔料を分散させて記録液体（インク）とする液体噴射記録装置に使用する液体噴射記録装置において、微粒子径を吐出口径ならびに紙の繊維の間隙の関係において最適化、あるいは、使用する紙を最適化したので、Ф２５μｍ以下であるような従来技術にはない非常に微細な吐出口を用い、高精度印写を実現し、かつ、高耐水性、高耐光性を実現するとともに、吐出口の目詰まりがなくなり信頼性が向上し、かつ、良好な画素形状が得られ、高画質記録が得られるようになった。   According to the present invention, in a liquid jet recording apparatus used in a liquid jet recording apparatus in which a pigment as fine particles is dispersed as a coloring material to form a recording liquid (ink), the relationship between the fine particle diameter and the ejection fiber diameter and the paper fiber gap. Optimized or the paper to be used has been optimized, using a very fine discharge port that is not available in the prior art, which is less than 25 μm, realizing high-precision printing, high water resistance, high In addition to realizing light resistance, the discharge port is not clogged, the reliability is improved, a good pixel shape is obtained, and high-quality recording can be obtained.

また、着色材として微粒子である顔料を分散させて記録液体（インク）とする液体噴射記録装置に使用する液体噴射記録装置において、微粒子径を吐出口径ならびに紙の塗工物質の大きさの関係において最適化、あるいは、使用する紙を最適化したので、Ф２５μｍ以下であるような従来技術にはない非常に微細な吐出口を用い、高精度印写を実現し、かつ、高耐水性、高耐光性を実現するとともに、吐出口の目詰まりがなくなり信頼性が向上し、かつ、良好な画素形状が得られ、高画質記録が得られるようになった。   Further, in a liquid jet recording apparatus used in a liquid jet recording apparatus in which a pigment as fine particles is dispersed as a coloring material to form a recording liquid (ink), the fine particle diameter is related to the discharge port diameter and the size of the paper coating substance. Optimized or optimized paper, so it uses a very fine discharge port that is less than 25μm in the conventional technology, realizes high-precision printing, and has high water resistance and high light resistance. In addition, the discharge port is not clogged, the reliability is improved, a good pixel shape is obtained, and high-quality recording can be obtained.

また、着色材として微粒子である顔料を分散させて記録液体（インク）とする液体噴射記録装置に使用する液体噴射記録装置において、微粒子径を吐出口径ならびに樹脂部材の塗工物質の大きさの関係において最適化、あるいは、使用する樹脂部材を最適化したので、Ф２５μｍ以下であるような従来技術にはない非常に微細な吐出口を用い、高精度印写を実現し、かつ、高耐水性、高耐光性を実現するとともに、吐出口の目詰まりがなくなり信頼性が向上し、かつ、良好な画素形状が得られ、高画質記録が得られるようになった。   Further, in a liquid jet recording apparatus used in a liquid jet recording apparatus in which a pigment, which is fine particles, is dispersed as a coloring material and used as a recording liquid (ink), the relationship between the fine particle diameter and the discharge port diameter and the size of the coating material of the resin member In addition, the resin member to be used has been optimized, so that a highly precise printing is realized using a very fine discharge port that is not present in the prior art, such as Ф25 μm or less, and high water resistance, While realizing high light resistance, clogging of the discharge port is eliminated, reliability is improved, a good pixel shape is obtained, and high-quality recording can be obtained.

また、着色材として微粒子である顔料を分散させて記録液体（インク）とする液体噴射記録装置に使用する液体噴射記録装置において、記録液体（インク）中の微粒子の含有率ならびに固形分の量を最適化し、記録液体（インク）の溶媒は、紙の内部深さ方向に浸透させ、固形分を紙の表面に付着、保持してなるようにしたので、実用上十分な濃度が得られ、かつ、顔料が安定分散し、高耐水性、高耐光性を実現するとともに、吐出口の目詰まりがなくなり信頼性が向上し、かつ、良好な画素形状が得られ、高画質記録が得られるようになった。   Further, in a liquid jet recording apparatus used in a liquid jet recording apparatus in which pigments that are fine particles are dispersed as a coloring material to form a recording liquid (ink), the content of fine particles in the recording liquid (ink) and the amount of solids are set. Optimized, the recording liquid (ink) solvent penetrates in the direction of the internal depth of the paper, so that the solid content adheres to and maintains the surface of the paper, so that a practically sufficient concentration can be obtained, and In order to achieve stable dispersion of pigment, high water resistance and high light resistance, no clogging of the discharge port, improved reliability, good pixel shape, and high image quality recording became.

また、記録液体（インク）中の微粒子の含有率ならびに固形分の量を最適化したので、種々のカラー顔料を使用しても記録液体（インク）中のカラー顔料が安定分散し、吐出口の目詰まりがなく、かつ、従来技術にはない高精細カラー印写を実現するとともに高耐水性、高耐光性を実現できた。   In addition, since the content of fine particles and the amount of solid content in the recording liquid (ink) are optimized, the color pigment in the recording liquid (ink) is stably dispersed even when various color pigments are used. It was not clogged and realized high-definition color printing not found in the prior art, as well as high water resistance and high light resistance.

また、複数色の記録液体（インク）を吐出する複数個の記録ヘッドを一体的に形成されたヘッドユニットとすることにより、カラーのインクジェットヘッド全体を小型化できるので、液体噴射記録装置のキャリッジに搭載する際、軽量小型であるため、小さなキャリッジですみ、また、キャリッジを駆動するモータも小型、省エネルギーが実現できる。   In addition, by using a head unit in which a plurality of recording heads for discharging recording liquids (inks) of a plurality of colors are integrally formed, the entire color ink-jet head can be reduced in size. Since it is lightweight and compact when mounted, a small carriage is sufficient, and the motor that drives the carriage can also be small and save energy.

さらに、このように、複数個の記録ヘッドを一体的に形成されたヘッドユニットでは、その吐出口数も単色の場合よりも複数倍になり、かつ、種々のカラー顔料が使用されるため、一般的には目詰まりの危険性が増加するが、本発明では、顔料の粒子径、記録液体（インク）中への顔料の含有率、固形分の量を最適化しているので、吐出口の目詰まりがなく、高精細カラー印写を実現するとともに高耐水性、高耐光性を実現できた。   Furthermore, in this way, in a head unit in which a plurality of recording heads are integrally formed, the number of ejection ports is several times that of a single color, and various color pigments are used. However, in the present invention, the particle diameter of the pigment, the content of the pigment in the recording liquid (ink), and the amount of solids are optimized, so that the discharge port is clogged. In addition to realizing high-definition color printing, it has also achieved high water resistance and high light resistance.

また、複数色の記録液体（インク）を噴射する記録ヘッドを一体に作り、さらに、それに記録液体（インク）を供給する記録液体貯留部（インク容器部）も一体的に形成したので、より一層のコンパクト化が実現し、非常に取扱いのよいものが実現できた。   Further, since the recording head for ejecting recording liquids (inks) of a plurality of colors is integrally formed, and the recording liquid storage part (ink container part) for supplying the recording liquids (inks) to the recording head is also integrally formed. As a result, it was possible to achieve a very compact product.

また、記録液体（インク）吐出部であるヘッド部と記録液体貯留部（インク容器部）とを分離可能としたので、ランニングコストを低減することができた。   In addition, since the head portion, which is a recording liquid (ink) discharge portion, and the recording liquid storage portion (ink container portion) can be separated, the running cost can be reduced.

また、記録液体貯留部（インク容器部）を記録液体（インク）の種類に応じて分離可能としたので、どれかの記録液体（インク）がなくなったときは、記録液体（インク）の種類に応じて記録液体貯留部（インク容器部）のみを交換すればよいので、さらに一層のランニングコスト低減が実現できた。   In addition, since the recording liquid storage part (ink container part) can be separated according to the type of recording liquid (ink), when any recording liquid (ink) runs out, the recording liquid (ink) type is changed. Accordingly, since only the recording liquid storage part (ink container part) needs to be replaced, a further reduction in running cost can be realized.

また、記録液体（インク）中に熱によって気泡を発生させ、その作用力で記録液体（インク）を噴射するサーマルインクジェット方式の場合、使用条件が過酷になるが、本発明の条件を選ぶことによって、目詰まりのない安定噴射が行え、信頼性が高く、高画質印写が実現した。   In addition, in the case of a thermal ink jet method in which bubbles are generated in the recording liquid (ink) by heat and the recording liquid (ink) is ejected by the acting force, the use conditions are severe, but by selecting the conditions of the present invention This enables stable injection without clogging, high reliability, and high-quality printing.

さらに、サーマルインクジェット方式の場合、噴射ヘッド部が半導体製造プロセスを利用して製作できるので、本発明のようにФ２５μｍ以下であるような従来技術にはない非常に微細な吐出口を用い、高精度印写を行うのに必要な噴射ヘッドであって、その発熱体部や吐出口部が非常に微細かつ高密度に配列される場合にも簡単かつコンパクトに、しかも高歩留まり、すなわち、低コストで製作できるようになった。   Furthermore, in the case of the thermal ink jet method, since the ejection head portion can be manufactured by using a semiconductor manufacturing process, a very fine discharge port that is less than 25 μm in the conventional technology as in the present invention is used and high accuracy is achieved. Ejection head necessary for printing, even when the heating elements and discharge ports are arranged very finely and with high density, it is simple and compact, with high yield, that is, low cost. It can be made.

また、着色材として微粒子である顔料を分散させて記録液体（インク）とする液体噴射記録装置において、微粒子径を吐出口径ならびに紙の繊維の間隙の関係において最適化、あるいは、使用する紙を最適化したので、Ф２５μｍ以下であるような従来技術にはない非常に微細な吐出口を用い、高精度印写を実現し、かつ、高耐水性、高耐光性を実現するとともに、吐出口の目詰まりがなくなり信頼性が向上し、かつ、良好な画素形状が得られ、高画質記録が得られるようになった。   Also, in a liquid jet recording apparatus that disperses pigments that are fine particles as a colorant to make a recording liquid (ink), the fine particle diameter is optimized in relation to the ejection port diameter and the gap between paper fibers, or the paper to be used is optimized As a result, a very fine discharge port, which is less than 25 μm, which is not available in the prior art, is used to realize high-precision printing, high water resistance, and high light resistance, and the eyes of the discharge port Clogging is eliminated, reliability is improved, a good pixel shape is obtained, and high-quality recording can be obtained.

また、着色材として微粒子である顔料を分散させて記録液体（インク）とする液体噴射記録装置において、微粒子径を吐出口径ならびに紙の塗工物質の大きさの関係において最適化、あるいは、使用する紙を最適化したので、Ф２５μｍ以下であるような従来技術にはない非常に微細な吐出口を用い、高精度印写を実現し、かつ、高耐水性、高耐光性を実現するとともに、吐出口の目詰まりがなくなり信頼性が向上し、かつ、良好な画素形状が得られ、高画質記録が得られるようになった。   Further, in a liquid jet recording apparatus in which pigments that are fine particles are dispersed as a coloring material to make a recording liquid (ink), the fine particle size is optimized or used in relation to the discharge port diameter and the size of the paper coating substance. Since the paper has been optimized, it uses a very fine discharge port that is less than 25 μm in the conventional technology to achieve high-precision printing, high water resistance, high light resistance, and discharge. The exit is not clogged, the reliability is improved, a good pixel shape is obtained, and high-quality recording can be obtained.

また、着色材として微粒子である顔料を分散させて記録液体（インク）とする液体噴射記録装置において、微粒子径を吐出口径ならびに樹脂部材の塗工物質の大きさの関係において最適化、あるいは、使用する樹脂部材を最適化したので、Ф２５μｍ以下であるような従来技術にはない非常に微細な吐出口を用い、高精度印写を実現し、かつ、高耐水性、高耐光性を実現するとともに、吐出口の目詰まりがなくなり信頼性が向上し、かつ、良好な画素形状が得られ、高画質記録が得られるようになった。   Also, in a liquid jet recording apparatus in which pigments, which are fine particles, are dispersed as a coloring material to make a recording liquid (ink), the fine particle diameter is optimized or used in relation to the discharge port diameter and the size of the coating material of the resin member Since the resin member to be optimized is used, a very fine discharge port that is 25 μm or less in the conventional technology is used, high-precision printing is achieved, and high water resistance and high light resistance are realized. Therefore, the discharge port is not clogged, the reliability is improved, a good pixel shape is obtained, and high-quality recording can be obtained.

また、着色材として微粒子である顔料を分散させて記録液体（インク）とする液体噴射記録装置において、記録液体（インク）中の微粒子の含有率ならびに固形分の量を最適化し、記録液体（インク）の溶媒は、紙の内部深さ方向に浸透させ、固形分を紙の表面に付着、保持してなるようにしたので、実用上十分な濃度が得られ、かつ、顔料が安定分散し、高耐水性、高耐光性を実現するとともに、吐出口の目詰まりがなくなり信頼性が向上し、かつ、良好な画素形状が得られ、高画質記録が得られるようになった。   Further, in a liquid jet recording apparatus in which pigments that are fine particles are dispersed as a coloring material to make a recording liquid (ink), the content of solid particles and the amount of solid content in the recording liquid (ink) are optimized, and the recording liquid (ink) ) Is permeated in the direction of the internal depth of the paper so that the solid content adheres to and maintains the surface of the paper, so that a practically sufficient concentration can be obtained, and the pigment can be stably dispersed. In addition to realizing high water resistance and high light resistance, the discharge port is not clogged, reliability is improved, a good pixel shape is obtained, and high-quality recording can be obtained.

また、着色材として微粒子である顔料を分散させた記録液体（インク）において、微粒子径を吐出口径ならびに紙の繊維の太さあるいはその間隙の関係において最適化、あるいは、使用する紙の濡れとの関係において最適化したので、Ф２５μｍ以下であるような従来技術にはない非常に微細な吐出口（ノズル）を用いる噴射ヘッドに使用しても、ノズル目詰まりが生じず、高い信頼性が得られるとともに、紙上で色材が良好に付着し、かつ、良好な画素形状が得られ、高画質記録が実現するとともに、高耐水性、高耐光性も実現できた。   Also, in a recording liquid (ink) in which pigments that are fine particles are dispersed as a coloring material, the fine particle size is optimized in relation to the discharge port diameter and the paper fiber thickness or the gap between them, or the wetness of the paper used Since optimized in the relationship, nozzle clogging does not occur and high reliability is obtained even if it is used for an ejection head that uses a very fine discharge port (nozzle) that is less than 25 μm in the prior art. At the same time, the color material adhered well on the paper and a good pixel shape was obtained, realizing high image quality recording and high water resistance and high light resistance.

また、着色材として微粒子である顔料を分散させた記録液体（インク）において、微粒子径を吐出口径ならびに紙の表面の塗工物質の粒子の大きさ等の関係において最適化、あるいは、使用する紙の濡れとの関係において最適化したので、Ф２５μｍ以下であるような従来技術にはない非常に微細な吐出口（ノズル）を用いる噴射ヘッドに使用しても、ノズル目詰まりが生じず、高い信頼性が得られるようになった。また、紙上で色材が良好に付着し、かつ、良好な画素形状が得られ、高画質記録が実現するとともに、高耐水性、高耐光性も実現できた。   Further, in a recording liquid (ink) in which pigments that are fine particles are dispersed as a colorant, the fine particle size is optimized in relation to the discharge port diameter, the particle size of the coating material on the paper surface, or the paper used. Optimized in relation to the wetness of the nozzle, nozzle clogging does not occur even when used in an ejection head that uses a very fine ejection port (nozzle) that is less than 25 μm in the prior art, and is highly reliable Sex came to be obtained. In addition, the coloring material adhered well on the paper and a good pixel shape was obtained, high-quality recording was realized, and high water resistance and high light resistance were also realized.

また、着色材として微粒子である顔料を分散させた記録液体（インク）において、微粒子径を吐出口径ならびに記録される樹脂部材の表面の塗工物質の粒子の大きさ等の関係において最適化、あるいは、使用する樹脂部材の表面の濡れとの関係において最適化したので、Ф２５μｍ以下であるような従来技術にはない非常に微細な吐出口（ノズル）を用いる噴射ヘッドに使用しても、ノズル目詰まりが生じず、高い信頼性が得られるようになった。また、樹脂部材の表面で色材が良好に付着し、かつ、良好な画素形状が得られ、高画質記録が実現するとともに、高耐水性、高耐光性も実現できた。   Further, in a recording liquid (ink) in which pigments that are fine particles are dispersed as a coloring material, the fine particle diameter is optimized in relation to the discharge port diameter and the particle size of the coating material on the surface of the resin member to be recorded, or Optimized in relation to the wetness of the surface of the resin member to be used, even if it is used for an ejection head that uses a very fine discharge port (nozzle) that is less than 25 μm in the prior art, Clogging does not occur and high reliability can be obtained. In addition, the coloring material adhered well on the surface of the resin member, and a good pixel shape was obtained, high-quality recording was realized, and high water resistance and high light resistance were also realized.

また、着色材として微粒子である顔料を分散させた記録液体（インク）において、記録液体（インク）中の微粒子の含有率ならびに固形分の量を最適化し、記録液体（インク）の溶媒は被記録体の内部深さ方向に浸透させ、固形分を被記録体の表面に付着、保持してなるようにしたので、実用上十分な濃度が得られ、かつ、顔料が安定分散し、高耐水性、高耐光性を実現するとともに、従来技術にはない非常に微細な吐出口（ノズル）を用いる噴射ヘッドに使用しても、吐出口の目詰まりがなくなり信頼性が向上し、かつ、良好な画素形状が得られ、高画質記録が得られるようになった。   In addition, in the recording liquid (ink) in which pigments that are fine particles are dispersed as a coloring material, the content of solid particles in the recording liquid (ink) and the amount of solid content are optimized, and the solvent of the recording liquid (ink) is used as a recording medium. Since it penetrates in the direction of the internal depth of the body and the solid content adheres to and retains the surface of the recording medium, a practically sufficient concentration is obtained, the pigment is stably dispersed, and the water resistance is high. In addition to realizing high light resistance, even when used in an ejection head that uses a very fine discharge port (nozzle) that is not available in the prior art, the discharge port is not clogged, improving reliability and good A pixel shape was obtained, and high-quality recording was obtained.

最初に、本発明が適用されるインクジェットの構成および原理について説明するが、前述のように、インクジェット記録法は各種の方式がある。ここでは、代表例として、バブルインクジェット型の例で説明するが、いうまでもなく、本発明は、この方式に限定されるものではなく、全てのインクジェット記録法に適用されるものである。ただし、各種のインクジェット記録法の中でも、インクを加熱して気泡を発生させるいわゆるバブルインクジェット記録法は、インクが過酷な条件にさらされる（ヒートサイクルがある）ため、それにともなう劣化、化学反応の促進、顔料の分散不安定等の面から他のインクジェット記録法よりも、よりいっそう目詰まり等のインクジェットにとって好ましくない技術課題がある。本発明は、このような過酷な条件にさらされるバブルインクジェット記録法にとって、特に好適に適用されるものである。   First, the configuration and principle of an inkjet to which the present invention is applied will be described. As described above, there are various inkjet recording methods. Here, a bubble ink jet type example will be described as a representative example, but it goes without saying that the present invention is not limited to this method, and is applicable to all ink jet recording methods. However, among various ink-jet recording methods, the so-called bubble ink-jet recording method that generates bubbles by heating the ink exposes the ink to harsh conditions (there is a heat cycle). However, there is a technical problem that is unfavorable for ink-jet such as clogging more than other ink-jet recording methods in terms of pigment dispersion instability. The present invention is particularly preferably applied to a bubble ink jet recording method that is exposed to such severe conditions.

図１は、バブルインクジェット型記録ヘッドの一例を説明するための図で、図１（Ａ）はヘッド斜視図、図１（Ｂ）はヘッドを構成する蓋基板の斜視図、図１（Ｃ）は該蓋基板を裏側から見た斜視図、図１（Ｄ）は発熱体基板の斜視図であり、図中、１は蓋基板、２は発熱体基板、３は記録液体流入口、４は吐出口、５は流路、６は液室を形成するための領域、７は個別（独立）の制御電極、８は共通電極、９は発熱体である。   1A and 1B are diagrams for explaining an example of a bubble ink jet recording head. FIG. 1A is a perspective view of the head, FIG. 1B is a perspective view of a cover substrate constituting the head, and FIG. FIG. 1D is a perspective view of the heating element substrate, in which 1 is a lid substrate, 2 is a heating element substrate, 3 is a recording liquid inlet, and 4 is a perspective view of the heating substrate. The discharge port, 5 is a flow path, 6 is a region for forming a liquid chamber, 7 is an individual (independent) control electrode, 8 is a common electrode, and 9 is a heating element.

ここで蓋基板１は、ガラス基板や金属基板にエッチング等の手法によって、流路５や液室６を形成して製作できるが、最も好適な製作方法は、プラスチックの成形によって形成する手法である。これは最初の金型製作にややコストがかかるものの、その後は大量に生産できるため、１個あたりの製作費を非常に低くできる。   Here, the lid substrate 1 can be manufactured by forming the flow path 5 and the liquid chamber 6 on a glass substrate or a metal substrate by a technique such as etching, but the most preferable manufacturing method is a technique of forming by plastic molding. . Although this requires a little cost for the initial mold production, since it can be produced in large quantities thereafter, the production cost per piece can be greatly reduced.

図２は、バブルインクジェット方式のインクジェットのインク滴吐出の原理を説明するための図である。図２（Ａ）は、定常状態であり、吐出口面でインク１０と表面張力と外圧とが平衡状態にある。図２（Ｂ）は、発熱体９が加熱されて、発熱体９の表面温度が急上昇し隣接インク層に沸騰現象が起きるまで加熱され、微小気泡１１が点在している状態にある。   FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of bubble ink jet ink droplet ejection. FIG. 2A shows a steady state in which the ink 10, the surface tension, and the external pressure are in an equilibrium state on the ejection port surface. In FIG. 2B, the heating element 9 is heated and heated until the surface temperature of the heating element 9 rapidly rises and a boiling phenomenon occurs in the adjacent ink layer, and the microbubbles 11 are scattered.

図２（Ｃ）は、発熱体９の全面で急激に加熱された隣接インク層が瞬時に気化し、沸騰膜を作り、気泡１１が成長した状態である。この時、吐出口内の圧力は、気泡の成長した分だけ上昇し、吐出口面での外圧とのバランスがくずれ、吐出口よりインク柱１０′が成長し始める。   FIG. 2C shows a state in which the adjacent ink layer heated suddenly on the entire surface of the heating element 9 is instantly vaporized to form a boiling film and the bubbles 11 grow. At this time, the pressure in the ejection port rises by the amount of bubble growth, the balance with the external pressure on the ejection port surface is lost, and the ink column 10 'begins to grow from the ejection port.

図２（Ｄ）は、気泡１１が最大に成長した状態であり、吐出口面より気泡の体積に相当する分のインクが押し出される。この時、発熱体９には電流が流れていない状態にあり、発熱体９の表面温度は降下しつつある。気泡１１の体積の最大値は、電気パルス印加のタイミングからやや遅れる。   FIG. 2D shows a state in which the bubble 11 has grown to the maximum, and ink corresponding to the volume of the bubble is pushed out from the ejection port surface. At this time, no current flows through the heating element 9, and the surface temperature of the heating element 9 is decreasing. The maximum value of the volume of the bubble 11 is slightly delayed from the timing of applying the electric pulse.

図２（Ｅ）は、気泡１１がインクなどにより冷却されて収縮を開始し始めた状態を示す。インク柱１０′の先端部では押し出された速度を保ちつつ前進し、後端部では気泡の収縮に伴って吐出口内圧の減少により吐出口面から吐出口内へインクが逆流してインク柱１０′にくびれ１０″が生じている。   FIG. 2E shows a state in which the bubble 11 is cooled by ink or the like and starts to contract. The front end of the ink column 10 ′ moves forward while maintaining the pushed speed, and at the rear end, the ink flows backward from the discharge port surface into the discharge port due to a decrease in the discharge port internal pressure as the bubbles contract. Constriction 10 "occurs.

図２（Ｆ）は、さらに気泡１１が収縮し、発熱体９の面にインク１０が接し、発熱体面がさらに急激に冷却される状態にある。吐出口面では、外圧が吐出口内圧より高い状態になるためメニスカスが大きく吐出口内に入り込んできている。インク柱の先端部は、液滴１２になり、記録紙の方向へ８〜１５ｍ／ｓの速度で飛翔している。
図２（Ｇ）は、吐出口にインクが毛細管現象により再び供給（リフィル）されて図２（Ａ）の状態にもどる過程で、気泡は完全に消滅している。 In FIG. 2F, the bubbles 11 are further contracted, the ink 10 is in contact with the surface of the heating element 9, and the heating element surface is further rapidly cooled. On the discharge port surface, the external pressure is higher than the discharge port internal pressure, so that a large meniscus enters the discharge port. The tip of the ink column becomes a droplet 12 and flies at a speed of 8 to 15 m / s toward the recording paper.
In FIG. 2G, the bubbles are completely extinguished in the process in which the ink is supplied (refilled) to the ejection port again by capillary action and returns to the state of FIG.

図３は、図１に示したヘッドとは違い、流路の先端部分に別途ノズル板２０を設けたもので、図３（Ａ）は、ノズル板２０を取り付ける前の状態、図３（Ｂ）は、取り付けた後の状態を示している。この場合も、このノズル板は、樹脂（プラスチック）フィルムに、例えば、エキシマレーザーによってノズル２１を穿孔したり、あるいは金属のエッチング、エレクトロフォーミング、打ち抜き加工等の手法で形成される。   3 is different from the head shown in FIG. 1 in that a nozzle plate 20 is separately provided at the end of the flow path. FIG. 3A shows a state before the nozzle plate 20 is attached, FIG. ) Shows the state after mounting. Also in this case, the nozzle plate is formed in a resin (plastic) film by, for example, drilling the nozzle 21 with an excimer laser, or by metal etching, electroforming, punching, or the like.

以上が熱を利用したバブルインクジェット型記録ヘッドの一般的な構成、原理であるが、必ずしもこの原理に限定される必要はない。たとえば、発生した気泡が収縮しないで液滴を飛翔させるような原理のバブルインクジェット方式を始めとして、バブルインクジェット方式に限らず、ピエゾ方式も含めて全てのインクジェット記録法に適用されるものである。   The above is the general configuration and principle of the bubble ink jet recording head using heat, but it is not necessarily limited to this principle. For example, the present invention is applicable to all inkjet recording methods including not only the bubble inkjet method but also the piezo method, including the bubble inkjet method in which the generated bubbles fly without contracting.

本発明は、このようなインクジェット記録法に使用する記録液体（インク）の着色剤として、耐水性や耐光性が優れた顔料を使用するものである。顔料には、無機顔料、有機顔料があるが、いずれも、染料のように液媒体中に溶解しない。また、その比重は、無機顔料の場合は、１.７〜９.１、有機顔料の場合は一般に無機顔料より小さい値をとり、１.３６〜２.６１である。いずれにしろ、後述のような水等を主成分とするインクの液溶媒の比重（ほぼ１）より大であり、顔料が沈降して、凝集したりするというインクジェットインクとして好ましくない状態を引き起こしかねない。   The present invention uses a pigment having excellent water resistance and light resistance as a colorant for a recording liquid (ink) used in such an ink jet recording method. There are inorganic pigments and organic pigments as pigments, but none of them are dissolved in a liquid medium like dyes. The specific gravity is 1.7 to 9.1 in the case of an inorganic pigment, and generally takes a value smaller than that of an inorganic pigment in the case of an organic pigment and is 1.36 to 2.61. In any case, it is larger than the specific gravity (approximately 1) of the liquid solvent of the ink mainly composed of water or the like as described later, and this may cause an undesirable state as an ink-jet ink in which the pigment settles and aggregates. Absent.

つまり、顔料を記録媒体の着色剤として使用した場合、その顔料の比重は１より大であり、インクの液溶媒の比重（ほぼ１）より大きいため、上記のような良い面ばかりではなく、液媒体中での安定性の悪さ、インク中の顔料の凝集、沈降、分離の発生やノズル部の目詰まりを生じさせるというまだ未解決の課題も存在する。とりわけ、ノズル部の目詰まりは、インクが噴射しなくなるため、インクジェットにとっては致命的問題である。   That is, when a pigment is used as a colorant for a recording medium, the specific gravity of the pigment is greater than 1 and greater than the specific gravity (approximately 1) of the liquid solvent of the ink. There are still unsolved problems such as poor stability in the medium, aggregation of the pigment in the ink, sedimentation, separation, and clogging of the nozzle portion. In particular, clogging of the nozzle portion is a fatal problem for ink jet because ink is not ejected.

本発明は、これを解決するために、インクを構成する材料ならびにノズル部の構成および使用する顔料粒径ならびにインク中の顔料含有量などを鋭意検討したものである。本発明では顔料インクを前提に考えている。すなわち、記録液体中の着色剤は、水などの溶媒に溶解している染料ではなく、顔料である微粒子が分散しているものである。   In order to solve this problem, the present invention has intensively studied the material constituting the ink, the constitution of the nozzle portion, the pigment particle size used, the pigment content in the ink, and the like. In the present invention, pigment ink is assumed. That is, the colorant in the recording liquid is not a dye dissolved in a solvent such as water but is a dispersion of fine particles as pigments.

また、本発明は、耐水性や耐光性が優れた顔料を、上記のように、インクジェット記録法に使用する記録液体（インク）の着色剤として使用するものであるが、しかしながら、この顔料を記録液体の着色剤として使用した場合、水溶性の染料を溶解した記録液体を使用する場合と違って、液滴が紙に着弾、付着した場合に、液媒体は紙の繊維の間に浸透していくが、液媒体中の顔料粒子ならびに固形分は、紙の繊維の中のほうまで浸透していくことはない。したがって、顔料粒子が紙面の表面に留まって着色画素の形成が行われるので、顔料粒子の大きさを最適化しないと良好な画素形状が得られない。本発明は、これを解決するために、紙の表面性状と顔料粒径などの関係を鋭意検討したものである。   In the present invention, a pigment having excellent water resistance and light resistance is used as a colorant of a recording liquid (ink) used in the ink jet recording method as described above. However, the pigment is recorded. When used as a liquid colorant, unlike when using a recording liquid in which a water-soluble dye is dissolved, when the liquid droplets land on and adhere to the paper, the liquid medium penetrates between the paper fibers. However, the pigment particles and solids in the liquid medium do not penetrate into the paper fibers. Accordingly, since the pigment particles remain on the surface of the paper to form colored pixels, a good pixel shape cannot be obtained unless the size of the pigment particles is optimized. In order to solve this problem, the present invention has intensively studied the relationship between the surface properties of paper and the pigment particle size.

本発明に好適に適用される黒色顔料インクとしては、例えば、中性あるいは塩基性のｐＨを有する黒色顔料を、第３級アミンの塩あるいは第４級アンモニウム基を有するアクリル酸エステルモノマーあるいはアクリルアミドモノマーを少なくとも構成成分とする水溶性高分子を用いて分散処理してなるものであり、他の色相のインク、例えば、イエロー、マゼンタ及びシアン等のインクについても、これらの色相の顔料を、カルボキシル基あるいはスルホン基を水溶性基として有するアニオン系高分子分散剤を用いて分散処理してなるものである。   Examples of the black pigment ink suitably applied to the present invention include a black pigment having a neutral or basic pH, a tertiary amine salt or an acrylate monomer or acrylamide monomer having a quaternary ammonium group. In other inks such as yellow, magenta and cyan, the pigments of these hues are also converted to carboxyl groups. Alternatively, a dispersion treatment is performed using an anionic polymer dispersant having a sulfone group as a water-soluble group.

なお、ここでいう黒色顔料のｐＨとは、一般に、カーボンブラックの物性測定法に用いられているのと同様に、純水中に顔料を分散させた場合の溶液のｐＨ値をいう。また、記録に用いる被記録材が普通紙である場合においては、該普通紙に対するインクの界面張力において、黒色顔料インクの界面張力が、カラーインクの界面張力よりも高いこと、更には、普通紙に対するインクの浸透速度において、黒色顔料インクの浸透速度が、カラーインクの浸透速度よりも遅いことが好ましい。   The pH of the black pigment referred to here generally refers to the pH value of the solution when the pigment is dispersed in pure water, similar to the method used for measuring the physical properties of carbon black. Further, when the recording material used for recording is plain paper, the interfacial tension of the black pigment ink is higher than the interfacial tension of the color ink in the interfacial tension of the ink with respect to the plain paper. The penetration rate of the black pigment ink is preferably slower than the penetration rate of the color ink.

以上のようなインクにおいて顔料粒子径を最適化し、また、使用する紙とインクの濡れを最適化してカラー記録を行うと、定着性よく、濃度も高く、境界滲みの少ない画像を得ることができる。また、透明性を有する被記録材に記録を行った場合でも鮮明な投影画像が得られる。そして、いうまでもないが、顔料インクであるため、従来の染料インクを用いる場合に較べて、光や水に対する抵抗性は非常に優れたものとなる。   When the pigment particle size is optimized in the ink as described above, and color recording is performed by optimizing the wettability of the paper and the ink used, an image with good fixability, high density, and less boundary bleeding can be obtained. . In addition, a clear projection image can be obtained even when recording is performed on a recording material having transparency. Needless to say, since it is a pigment ink, its resistance to light and water is very excellent compared to the case of using a conventional dye ink.

本発明で用いられる高分子分散剤は、主としてビニルモノマーの重合によって得られるものであって、得られる重合体の少なくとも一部を構成するカチオン性モノマーとしては、下記のような第３級アミンモノマーの塩及びこれらの第４級化された化合物が挙げられる。   The polymer dispersant used in the present invention is mainly obtained by polymerization of a vinyl monomer, and as a cationic monomer constituting at least a part of the obtained polymer, the following tertiary amine monomer is used. And the quaternized compounds thereof.

すなわち、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート［ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯ−Ｃ２Ｈ４Ｎ（ＣＨ３）２］，Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート［ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｃ２Ｈ４Ｎ（ＣＨ３）２］，Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリレート［ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２］，Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリレート［ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２］，Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド［ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＮ（ＣＨ３）２］，Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド［ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＮ（ＣＨ３）２］，Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリルアミド［ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＮＨＣ２Ｈ４Ｎ（ＣＨ３）２］，Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリルアミド［ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＮＨＣ２Ｈ４Ｎ（ＣＨ３）２］，Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド［ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＮＨ−Ｃ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２］，Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド［ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＮＨ−Ｃ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２］等である。   That is, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate [CH2 = C (CH3) -COO-C2H4N (CH3) 2], N, N-dimethylaminoethyl acrylate [CH2 = CH-COO-C2H4N (CH3) 2], N , N-dimethylaminopropyl methacrylate [CH2 = C (CH3) -COO-C3H6N (CH3) 2], N, N-dimethylaminopropyl acrylate [CH2 = CH-COO-C3H6N (CH3) 2], N, N- Dimethylacrylamide [CH2 = CH-CON (CH3) 2], N, N-dimethylmethacrylamide [CH2 = C (CH3) -CON (CH3) 2], N, N-dimethylaminoethylacrylamide [CH2 = CH-CONHC2H4N (CH3) 2], N, N-dimethylaminoethyl methacrylate Luamide [CH2 = C (CH3) -CONHC2H4N (CH3) 2], N, N-dimethylaminopropylacrylamide [CH2 = CH-CONH-C3H6N (CH3) 2], N, N-dimethylaminopropylmethacrylamide [CH2 = C (CH3) -CONH-C3H6N (CH3) 2] and the like.

第３級アミンの場合において、塩を形成する化合物としては、塩酸、硫酸、酢酸等が挙げられ、４級化に用いられる化合物としては、塩化メチル，ジメチル硫酸，ベンジルクロライド，エピクロロヒドリン等が挙げられる。この中で、塩化メチル、ジメチル硫酸等が分散剤を調製するうえで好ましい。以上のような第３級アミンの塩、あるいは第４級アンモニウム化合物は水中ではカチオンとして振る舞い、中和された条件では酸性が安定溶解領域である。これらモノマーの共重合体中での含有率は２０〜６０重量％の範囲が好ましい。   In the case of a tertiary amine, examples of the compound that forms a salt include hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, and the like. Examples of the compound used for quaternization include methyl chloride, dimethyl sulfate, benzyl chloride, epichlorohydrin, and the like. Is mentioned. Of these, methyl chloride, dimethyl sulfate and the like are preferable for preparing the dispersant. The tertiary amine salt or the quaternary ammonium compound as described above behaves as a cation in water, and the acidity is a stable dissolution region under neutralized conditions. The content of these monomers in the copolymer is preferably in the range of 20 to 60% by weight.

上記高分子分散剤の構成に用いられるその他のモノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルメタクリレート，長鎖のエチレンオキシド鎖を側鎖に有するアクリル酸エステル等のヒドロキシ基を有するアクリル酸エステル，スチレン系モノマー等の疎水性モノマー類，及び，ｐＨ７近傍の水に溶解可能な水溶性モノマーとして、アクリルアミド類，ビニルエーテル類，ビニルピロリドン類，ビニルピリジン類，ビニルオキサゾリン類が挙げられる。疎水性モノマーとしては、スチレン，スチレン誘導体，ビニルナフタレン，ビニルナフタレン誘導体，（メタ）アクリル酸のアルキルエステル，アクリロニトリル等の疎水性モノマーが用いられる。共重合によって得られる高分子分散剤中において水溶性モノマーは、共重合体を水溶液中で安定に存在させるために１５〜３５重量％の範囲で用い、かつ、疎水性モノマーは、共重合体の顔料に対する分散効果を高めるために２０〜４０重量％の範囲で用いることが好ましい。   Examples of other monomers used in the construction of the polymer dispersant include 2-hydroxyethyl methacrylate, acrylic acid ester having a hydroxy group such as acrylic acid ester having a long ethylene oxide chain in the side chain, and a styrene monomer. Examples of hydrophobic monomers such as acrylamide and water-soluble monomers that are soluble in water near pH 7 include acrylamides, vinyl ethers, vinyl pyrrolidones, vinyl pyridines, and vinyl oxazolines. Hydrophobic monomers such as styrene, styrene derivatives, vinyl naphthalene, vinyl naphthalene derivatives, alkyl esters of (meth) acrylic acid, and acrylonitrile are used as the hydrophobic monomers. In the polymer dispersant obtained by copolymerization, the water-soluble monomer is used in the range of 15 to 35% by weight in order to make the copolymer stably present in the aqueous solution, and the hydrophobic monomer is used in the copolymer. In order to enhance the dispersion effect on the pigment, it is preferably used in the range of 20 to 40% by weight.

本発明のブラックインクに使用されるカーボンブラック顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）としては、＃２６００，＃２３００，＃９９０，＃９８０，＃９６０，＃９５０，＃９００，＃８５０，＃７５０，＃６５０，ＭＣＦ−８８，ＭＡ−６００，＃９５，＃５５，＃５２，＃４７，＃４５，＃４５Ｌ，＃４４，＃４０，＃３３，＃３２，＃３０，＃２５，＃２０，＃１０，＃５（以上，三菱化学製），Ｐｒｉｎｔｅｘ９５，Ｐｒｉｎｔｅｘ９０，Ｐｒｉｎｔｅｘ８５，Ｐｒｉｎｔｅｘ８０，Ｐｒｉｎｔｅｘ７５，Ｐｒｉｎｔｅｘ４５，Ｐｒｉｎｔｅｘ４０，ＰｒｉｎｔｅｘＰ，Ｐｒｉｎｔｅｘ６０，Ｐｒｉｎｔｅｘ３００，Ｐｒｉｎｔｅｘ３０，Ｐｒｉｎｔｅｘ３５，Ｐｒｉｎｔｅｘ２５，Ｐｒｉｎｔｅｘ２００，ＰｒｉｎｔｅｘＡ，ＰｒｉｎｔｅｘＧ，ＰｒｉｎｔｅｘＬ６，ＰｒｉｎｔｅｘＬ（以上，デグッサ製），Ｒａｖｅｎ８５０，Ｒａｖｅｎ７８０ＵＬＴＲＡ，Ｒａｖｅｎ７６０ＵＬＴＲＡ，Ｒａｖｅｎ７９０ＵＬＴＲＡ，Ｒａｖｅｎ５２０，Ｒａｖｅｎ５００，Ｒａｖｅｎ４１０，Ｒａｖｅｎ４２０，Ｒａｖｅｎ４３０，Ｒａｖｅｎ４５０，Ｒａｖｅｎ４６０，Ｒａｖｅｎ８９０，Ｒａｖｅｎ１０２０（以上，コロンビア製），Ｒｅｇａｌ４１５Ｒ，Ｒｅｇａｌ３３０Ｒ，Ｒｅｇａｌ２５０Ｒ，Ｒｅｇａｌ９９５Ｒ，Ｍｏｎａｒｃｈ８００，Ｍｏｎａｒｃｈ８８０，Ｍｏｎａｒｃｈ９００，Ｍｏｎａｒｃｈ４６０，Ｍｏｎａｒｃｈ２８０，Ｍｏｎａｒｃｈ１２０（以上，キャボット製）等が挙げられる。   The carbon black pigment (CI pigment black 7) used in the black ink of the present invention includes # 2600, # 2300, # 990, # 980, # 960, # 950, # 900, # 850, # 750. , # 650, MCF-88, MA-600, # 95, # 55, # 52, # 47, # 45, # 45L, # 44, # 40, # 33, # 32, # 30, # 25, # 20 # 10, # 5 (Mitsubishi Chemical) PrintexG, PrintexL6, PrintexL (manufactured by Degussa), Raven850, Raven780ULTRA, Raven760ULTRA, Raven790ULTRA, Raven520, Raven500, Raven410, Raven420, Raven430, Raven450, Raven460, Raven890, Raven1020 (manufactured by Columbia), Regal415R, Regal330R, Regal250R, Regal 995R, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 460, Monarch 280, Monarch 120 (above, manufactured by Cabot) and the like.

イエローインクに使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７３，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７５，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９５，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９８，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１４，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２９，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１，Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４等が挙げられる。   Examples of pigments used in yellow ink include C.I. I. Pigment yellow 1, C.I. I. Pigment yellow 2, C.I. I. Pigment yellow 3, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 16, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 73, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 75, C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 95, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 98, C.I. I. Pigment yellow 114, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 129, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. And CI Pigment Yellow 154.

マゼンタインクに使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８（Ｃａ），Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８（Ｍｎ），Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７（Ｃａ），Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１１２，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０２等が挙げられる。   Examples of pigments used in magenta ink include C.I. I. Pigment Red 5, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 12, C.I. I. Pigment red 48 (Ca), C.I. I. Pigment red 48 (Mn), C.I. I. Pigment red 57 (Ca), C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 112, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 168, C.I. I. Pigment red 184, C.I. I. And CI Pigment Red 202.

シアンインクに使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１，Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２，Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー３，Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３，Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３４，Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６，Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２２，Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０，Ｃ．Ｉ．バットブルー４，Ｃ．Ｉ．バットブルー６０等が挙げられる。   Examples of pigments used for cyan ink include C.I. I. Pigment blue 1, C.I. I. Pigment blue 2, C.I. I. Pigment blue 3, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15:34, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 22, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Bat Blue 4, C.I. I. Examples include Bat Blue 60.

以上の他に、レッド，グリーン，ブルーその他の３原色以外の中間色が必要とされる場合には、以下のような顔料を単独あるいは併用して用いることが好ましい。例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２４，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９４，Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３，Ｃ．Ｉ．バットバイオレット３，Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９，Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６，Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７，Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３，Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３７，Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６，Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２０９等が挙げられる。   In addition to the above, when intermediate colors other than the three primary colors such as red, green, blue and the like are required, the following pigments are preferably used alone or in combination. For example, C.I. I. Pigment red 209, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 224, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 194, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Bat Violet 3, C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment violet 23, C.I. I. Pigment violet 37, C.I. I. Pigment blue 15: 6, C.I. I. And CI Pigment Blue 209.

また、カラーインク中には下記に挙げるような染料を共存させてもよい。イエローインクに用いられる染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１１，Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１７，Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２３，Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２５，Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２９，Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー４２，Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー４９，Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー６１，Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー７１，Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２，Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー２４，Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー２６，Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー４４，Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６，Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８７，Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー９８，Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１００，Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３０，Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１４２等が挙げられる。   Further, the following dyes may coexist in the color ink. Examples of the dye used for the yellow ink include C.I. I. Acid Yellow 11, C.I. I. Acid Yellow 17, C.I. I. Acid Yellow 23, C.I. I. Acid Yellow 25, C.I. I. Acid Yellow 29, C.I. I. Acid Yellow 42, C.I. I. Acid Yellow 49, C.I. I. Acid Yellow 61, C.I. I. Acid Yellow 71, C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Yellow 24, C.I. I. Direct Yellow 26, C.I. I. Direct Yellow 44, C.I. I. Direct Yellow 86, C.I. I. Direct Yellow 87, C.I. I. Direct Yellow 98, C.I. I. Direct Yellow 100, C.I. I. Direct Yellow 130, C.I. I. Direct yellow 142 etc. are mentioned.

マゼンタインクに用いられる染料としては、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド６，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３２，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３５，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３７，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５１，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８０，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８５，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８７，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド９２，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド９４，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１１５，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１８０，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２５４，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２５６，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３１５，Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３１７，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド４，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１３，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１７，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２３，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２８，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド３１，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド６２，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド７９，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド８１，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド８３，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド８９，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２２７，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２４０，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２４２，Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２４３等が挙げられる。   Examples of the dye used for the magenta ink include C.I. I. Acid Red 1, C.I. I. Acid Red 6, C.I. I. Acid Red 8, C.I. I. Acid Red 32, C.I. I. Acid Red 35, C.I. I. Acid Red 37, C.I. I. Acid Red 51, C.I. I. Acid Red 52, C.I. I. Acid Red 80, C.I. I. Acid Red 85, C.I. I. Acid Red 87, C.I. I. Acid Red 92, C.I. I. Acid Red 94, C.I. I. Acid Red 115, C.I. I. Acid Red 180, C.I. I. Acid Red 254, C.I. I. Acid Red 256, C.I. I. Acid Red 289, C.I. I. Acid Red 315, C.I. I. Acid Red 317, C.I. I. Direct Red 1, C.I. I. Direct Red 4, C.I. I. Direct Red 13, C.I. I. Direct Red 17, C.I. I. Direct Red 23, C.I. I. Direct Red 28, C.I. I. Direct Red 31, C.I. I. Direct Red 62, C.I. I. Direct Red 79, C.I. I. Direct Red 81, C.I. I. Direct Red 83, C.I. I. Direct Red 89, C.I. I. Direct Red 227, C.I. I. Direct Red 240, C.I. I. Direct Red 242, C.I. I. Direct red 243 and the like can be mentioned.

シアンインクに用いられる染料としては、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９，Ｃ．Ｉ．アシッドブルー２２，Ｃ．Ｉ．アシッドブルー４０，Ｃ．Ｉ．アシッドブルー５９，Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９３，Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１０２，Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１０４，Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１１３，Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１１７，Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１２０，Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１６７，Ｃ．Ｉ．アシッドブルー２２９，Ｃ．Ｉ．アシッドブルー２３４，Ｃ．Ｉ．アシッドブルー２５４，Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー６，Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２２，Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２５，Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー７１，Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー７８，Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー８６，Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー９０，Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１０６，Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９等が挙げられる。ただし、これらの染料を共存させる場合も、顔料粒径ならびにインク中の顔料含有量などは後述する範囲内に入っている必要がある。   Examples of the dye used for the cyan ink include C.I. I. Acid Blue 9, C.I. I. Acid Blue 22, C.I. I. Acid Blue 40, C.I. I. Acid Blue 59, C.I. I. Acid Blue 93, C.I. I. Acid Blue 102, C.I. I. Acid Blue 104, C.I. I. Acid Blue 113, C.I. I. Acid Blue 117, C.I. I. Acid Blue 120, C.I. I. Acid Blue 167, C.I. I. Acid Blue 229, C.I. I. Acid Blue 234, C.I. I. Acid Blue 254, C.I. I. Direct Blue 6, C.I. I. Direct Blue 22, C.I. I. Direct Blue 25, C.I. I. Direct Blue 71, C.I. I. Direct Blue 78, C.I. I. Direct Blue 86, C.I. I. Direct Blue 90, C.I. I. Direct Blue 106, C.I. I. Direct blue 199 etc. are mentioned. However, even when these dyes are allowed to coexist, the pigment particle size and the pigment content in the ink need to be within the ranges described later.

本発明において、前記したカチオン系水溶性高分子を分散剤として使用して顔料を分散する際に、物性面から好ましい顔料としては、等電点が６以上に調節された顔料、あるいは、顔料を特徴づける単純水分散体のｐＨが中性あるいは塩基性のｐＨを有するもの、例えば、７〜１０であるような顔料が分散性の点で好ましい。これは、顔料とカチオン系水溶性高分子とのイオン的な相互作用力が強いためと理解されている。   In the present invention, when the pigment is dispersed using the above-described cationic water-soluble polymer as a dispersant, a pigment having an isoelectric point adjusted to 6 or more as a preferable pigment from the viewpoint of physical properties, or a pigment is used. The simple water dispersion to be characterized is preferably a pigment having a neutral or basic pH, for example, a pigment having a pH of 7 to 10 in terms of dispersibility. This is understood because the ionic interaction force between the pigment and the cationic water-soluble polymer is strong.

以上のような材料を用いて顔料の微粒子水性分散体を得るには、以下のような方法を採用することが好ましい。
（１）カーボンブラックの場合：カーボンブラックをカチオン分散剤溶液中にてプレミキシング処理を行い、引き続き高ずり速度の分散装置でミリングし、希釈後、粗大粒子を除去するために遠心分離処理を行う。その後、所望のインク処方のための材料を添加し、場合によっては、エイジング処理を施す。しかる後、最終的に所望の平均粒径を有する顔料分散体を得るために遠心分離処理を行う。このようにして作製されるインクのｐＨは、３〜９の範囲とするのが好ましい。 In order to obtain an aqueous pigment fine particle dispersion using the above materials, the following method is preferably employed.
(1) In the case of carbon black: carbon black is premixed in a cationic dispersant solution, subsequently milled with a high shear rate dispersing device, and after dilution, centrifuged to remove coarse particles . Thereafter, the material for the desired ink formulation is added and, in some cases, an aging treatment is performed. Thereafter, a centrifugal treatment is performed to finally obtain a pigment dispersion having a desired average particle diameter. The pH of the ink thus prepared is preferably in the range of 3-9.

（２）その他の色相の顔料の場合：アニオン系分散剤を用いる以外は、基本的にはカーボンブラックと同様である。但し、小粒径にするのが困難な有機顔料の場合には、顔料合成と同時、あるいは、合成途中段階で界面活性剤処理を行い、顔料粒子の結晶成長を抑制し、濡れ性を高めた加工顔料を使用することが望ましい。このようにして作製したインクのｐＨは、５〜１０の範囲とするのが好ましい。カーボン黒色インク及びカラーインク何れの場合でも、その平均粒径は、０.００５〜２μｍの範囲であることが分散体の安定性上必要である。これは、分散体の安定性という観点からの必須条件であるが、微細な開口からインクを吐出させるといういわゆるインクジェットに必須という観点から、この平均粒径を検討すると微細な開口すなわち吐出口での目詰まりを考慮に入れる必要があるが、これは後述する。また、紙面上でより良好な画素を形成するためには、後述する紙面の性状との関係を考慮する必要がある。なお、良好なインクの表面張力は、１０〜６０ｄｙｎ／ｃｍの範囲である。 (2) For pigments of other hues: Basically the same as carbon black except that an anionic dispersant is used. However, in the case of organic pigments that are difficult to reduce in particle size, a surfactant treatment was performed at the same time as the pigment synthesis or in the middle of the synthesis to suppress the crystal growth of the pigment particles and improve the wettability. It is desirable to use processed pigments. The pH of the ink thus prepared is preferably in the range of 5-10. In any case of carbon black ink and color ink, the average particle diameter is required to be in the range of 0.005 to 2 μm for the stability of the dispersion. This is an indispensable condition from the viewpoint of the stability of the dispersion, but from the viewpoint that it is essential for so-called ink jetting in which ink is ejected from a fine opening, this average particle diameter is examined and the fine opening, that is, at the ejection port, is considered. It is necessary to take clogging into consideration, which will be described later. Further, in order to form better pixels on the paper surface, it is necessary to consider the relationship with the properties of the paper surface described later. The surface tension of good ink is in the range of 10 to 60 dyn / cm.

次に、これらのインクを用いて被記録体に記録する場合の留意点について、被記録体の代表例である紙の観点から説明する。
オーソドックスな紙の定義では“紙とは植物繊維を水中に懸濁させた後、水を漉して、薄く平らに絡み合わせたもの”であるが、要は草、木、竹等に代表される植物を分解して得られる繊維の集合体である。そして、洋紙・和紙を問わず紙の原料は、セルロース繊維という特徴的な性質を有する素材であり、これを製紙技術という独特の手法で処理し薄層化することで紙が得られる。 Next, points to be noted when recording on a recording medium using these inks will be described from the viewpoint of paper, which is a typical example of the recording medium.
In the definition of orthodox paper, “paper is the one in which plant fibers are suspended in water and then sprinkled with water and tangled thinly and flatly”, but the main points are represented by grass, wood, bamboo, etc. It is an aggregate of fibers obtained by decomposing plants. The raw material of paper, whether it is Western paper or Japanese paper, is a material having a characteristic property of cellulose fiber, and paper is obtained by processing this by a unique technique called papermaking technology.

ここで用いるセルロース繊維は、洋紙の場合、長さ１〜３ｍｍ、幅２０〜４０μｍ、厚さ３〜６μｍの木材繊維で、一般の紙では、これが１０〜１００本程度層状に重なって出来上がっている。このような構成をとることによって、紙は、極めて多孔性で、セルロース繊維の持つ高い親和性を持った平滑な材料という特質が得られる。和紙は、同じセルロース繊維を用いた紙であるが、木材繊維と違って靭皮繊維と称する木材繊維より比較的細長い繊維（幅５〜２０μｍ、長さ３〜７ｍｍ）で、分子構造的にもやや違った特徴を持っており、手抄きまたは機械抄き和紙とに区別される。   Cellulose fibers used here are wood fibers having a length of 1 to 3 mm, a width of 20 to 40 μm, and a thickness of 3 to 6 μm in the case of paper. In general paper, the cellulose fibers are layered on the order of 10 to 100. . By adopting such a configuration, the paper is extremely porous, and the property of a smooth material having high affinity of cellulose fibers can be obtained. Japanese paper is a paper using the same cellulose fibers, but unlike wood fibers, it is a relatively elongated fiber (width 5 to 20 μm, length 3 to 7 mm) than wood fibers called bast fibers. It has slightly different characteristics and is distinguished from hand-made or machine-made Japanese paper.

図４に紙の表面のイメージ図を示す。図４において、線は、セルロース繊維を示しており、紙は、このようにセルロース繊維が重なり合ってなり、また各繊維が重なり合ってできる間隙が存在する。   FIG. 4 shows an image diagram of the surface of the paper. In FIG. 4, the lines indicate cellulose fibers, and the paper is formed by overlapping the cellulose fibers in this way, and there is a gap formed by overlapping the fibers.

紙の定義は、前述の通りであるが、単にセルロース繊維が重なり合ってなる紙は、いわば原紙であり、実際に使用されるものは、不透明度、白色度、平滑度、透気度などを高めるために、これらの繊維の間に、タルク、クレー、炭酸カルシウム、二酸化チタンなど粒子径０.２〜１０μｍ程度のてん料粒子を繊維間の間隙に充てんしたものである。   The definition of the paper is as described above, but the paper in which the cellulose fibers are simply overlapped is a so-called base paper, and what is actually used increases the opacity, whiteness, smoothness, air permeability, etc. Therefore, between these fibers, filler particles having a particle diameter of about 0.2 to 10 μm, such as talc, clay, calcium carbonate, and titanium dioxide, are filled in the gaps between the fibers.

また、紙の用途によっては、さらに紙表面に、カオリン（Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）、サチンホワイト（３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・３ＣａＳＯ4・３１〜３２Ｈ2Ｏ）などの粒子径が０.５〜１μｍ程度の粒子をラテックス、デンプンなどのバインダーとともに分散させた塗工液を塗布した塗工紙がある。
さらに、ＯＨＰシートのように、ポリエチレンフィルム等の樹脂シートに、上記のようなカオリン（Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）、サチンホワイト（３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・３ＣａＳＯ4・３１〜３２Ｈ2Ｏ）などの粒子径が０.５〜１μｍ程度の粒子をラテックス、デンプンなどのバインダーとともに分散させた塗工液を塗布したものも必要に応じて使用される。 Depending on the use of paper, kaolin (Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O), calcium carbonate (CaCO 3 ), satin white (3CaO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 There is a coated paper coated with a coating liquid in which particles having a particle diameter of about 0.5 to 1 μm such as 32H 2 O) are dispersed together with a binder such as latex and starch.
Furthermore, as an OHP sheet, a resin sheet such as polyethylene film, kaolin (Al 2 O 3 · 2SiO 2 · 2H 2 O) as described above, calcium carbonate (CaCO 3), satin white (3CaO · Al 2 O (3 · 3CaSO 4 · 31 to 32H 2 O), etc., having a particle diameter of about 0.5 to 1 μm and coated with a coating solution in which a binder such as latex and starch is dispersed, is used as necessary. .

このほか紙の品種として、新聞巻取紙，非塗工印刷用紙（上級，中級，下級，薄葉の各印刷紙），微塗工印刷用紙（微塗工上質紙，微塗工印刷紙），塗工印刷用紙（アート紙，コート紙等），情報用紙（複写原紙，感光用紙，フォーム紙，ＰＰＣ用紙，感熱紙等），包装用紙（クラフト紙，模造紙等），衛生用紙（ティッシュペーパー，ちり紙，トイレットペーパー，タオル用紙等），雑種紙（建材用原紙，積層板原紙，コンデンサーペーパー，ライスペーパー，グラシンペーパー等），段ボール原紙（ライナー、中しん原紙等）等々色々ある。   Other types of paper include newspaper rolls, non-coated printing paper (advanced, intermediate, lower grade, thin leaf printing paper), fine coated printing paper (fine coated fine paper, fine coated printing paper), coating Printing paper (art paper, coated paper, etc.), information paper (copying paper, photosensitive paper, foam paper, PPC paper, thermal paper, etc.), packaging paper (craft paper, imitation paper, etc.), sanitary paper (tissue paper, dust paper, Toilet paper, towel paper, etc.), hybrid paper (building paper, laminated base paper, condenser paper, rice paper, glassine paper, etc.), corrugated paper (liner, medium stencil paper, etc.).

いずれにしろ、このようなセルロース繊維が重なり合ってなる紙の表面は、セルロース繊維の太さ、それらが重なりあってできる間隙、さらには上記のような塗工紙の場合には、塗工物質の粒子の大きさ等に依存して、微視的に見ると凹凸形状となっている。このような微視的凹凸形状は、インクジェット記録によって高画質記録を行おうとする際、妨げになる因子の１つである。   In any case, the surface of the paper on which such cellulose fibers are overlapped is the thickness of the cellulose fibers, the gap formed by the overlap, and, in the case of the coated paper as described above, Depending on the size of the particle and the like, it is uneven when viewed microscopically. Such a micro uneven shape is one of the factors that hinders high-quality recording by ink jet recording.

前述のように本発明は、顔料を分散した記録液体（顔料インク）を用いて記録を行うものである。従来技術のように染料を溶解させた記録液体（染料インク）を用いて記録を行う場合においては、染料は溶媒中に溶解しているため、その記録液体によるインク滴が紙に付着し、画素を形成する場合、紙の繊維中にインクが浸透するとき、溶解した染料は、溶媒とともに浸透するので、インクと紙の関係を最適化することにより、高画質記録を実現できた。しかしながら、本発明が適用される顔料インクの場合は、インクの溶媒は、紙に浸透するので、従来の染料インクと紙の関係を踏襲すればよいが、分散されている顔料に関しては、紙との関係においてどのようにすればよいのかは未検討状態である。   As described above, the present invention performs recording using a recording liquid (pigment ink) in which a pigment is dispersed. When recording is performed using a recording liquid (dye ink) in which a dye is dissolved as in the prior art, since the dye is dissolved in a solvent, ink droplets from the recording liquid adhere to the paper, and the pixel When the ink penetrates into the fiber of the paper, the dissolved dye permeates with the solvent. Therefore, by optimizing the relationship between the ink and the paper, high-quality recording can be realized. However, in the case of the pigment ink to which the present invention is applied, the solvent of the ink penetrates into the paper, so that the relationship between the conventional dye ink and the paper may be followed. It is unexamined how to do it in the relationship.

本発明は、この点に鑑み、紙の表面性状と、顔料粒子の大きさについて検討したものである。前述のようにセルロース繊維は、紙の種類にもよるが、一般に幅（太さ）が、５〜４０μｍ程度である。紙は、通常、そのままこのような大きさの繊維よりなるものではなく、一般的には、紙製造工程において、叩解（こうかい）と呼ばれる繊維に機械的な力を作用させ、柔軟にする工程を経て製作されるため、実際に完成した紙の繊維の大きさは、これよりも小さくなる。通常、叩解を経て製造された紙の繊維の太さ、あるいは、厚さは、３〜６μｍ程度である。   In view of this point, the present invention examines the surface properties of paper and the size of pigment particles. As described above, the cellulose fiber generally has a width (thickness) of about 5 to 40 μm, although it depends on the type of paper. Paper is not usually composed of fibers of such a size as it is, but generally a process of making a mechanical force acting on fibers called beating in a paper manufacturing process to make them flexible. Therefore, the fiber size of the actually completed paper is smaller than this. Usually, the thickness or thickness of the fiber of the paper manufactured through beating is about 3 to 6 μm.

本発明においては、このような繊維が重なり合ってなる紙の表面に顔料粒子が付着し、色材としての役割を果たすわけであるが、紙の表面に良好に顔料粒子が付着し、インクによる良好な丸い画素を形成するにあたって重要なことは、その顔料粒子の大きさである。たとえば、繊維の大きさ（ここでは、叩解後の繊維の太さ、あるいは、厚さ）やあるいは各繊維間の間隙よりも大きな顔料あるいはその顔料の凝集体が付着したとする（図５）と、インクによる良好な丸い画素を形成することはできない。また、このように大きな顔料あるいはその顔料の凝集体は、繊維が重なりあってできる間隙に入らないため、付着安定性が悪いという問題もある。   In the present invention, the pigment particles adhere to the surface of the paper in which such fibers are overlapped and serve as a coloring material. However, the pigment particles adhere favorably to the surface of the paper, and the ink is excellent. What is important in forming a round pixel is the size of the pigment particles. For example, it is assumed that the size of the fiber (here, the thickness or thickness of the fiber after beating) or a pigment larger than the gap between the fibers or an aggregate of the pigment adheres (FIG. 5). A good round pixel cannot be formed by ink. In addition, such a large pigment or an aggregate of the pigment does not enter a gap formed by overlapping fibers, and thus has a problem of poor adhesion stability.

本発明では、この点に鑑み、インク溶媒中に分散させた顔料粒子の大きさを紙の繊維の太さ（ここでは叩解後）よりも小さい値としている。また、顔料粒子の大きさを紙の繊維が重なりあってできる間隙以下としている。そのイメージ図を図６に示す。なお、図５、図６は、図４より拡大して示した図である。
また、このように紙の繊維によって形成される凹凸の他に、前述のような塗工紙の塗工物質の粒子の大きさによっても、紙の表面性状が異なり、良好な画素形成に影響を及ぼす。 In the present invention, in view of this point, the size of the pigment particles dispersed in the ink solvent is set to a value smaller than the thickness of the paper fibers (here, after beating). Further, the size of the pigment particles is set to be equal to or smaller than the gap formed by the overlap of paper fibers. The image is shown in FIG. 5 and 6 are enlarged views of FIG.
In addition to the unevenness formed by the paper fibers in this way, the surface properties of the paper also differ depending on the particle size of the coating material of the coated paper as described above, which affects good pixel formation. Effect.

これらの点について検討した結果の一例を示す。ここでは、表面性状（繊維の大きさ、塗工材料の有無）の異なる紙を準備し、顔料粒子径の異なるインクによる画素形成を行い、その画素形状の良否を判定したものである。   An example of the results of studying these points will be shown. Here, papers having different surface properties (fiber size, presence / absence of coating material) are prepared, pixels are formed using inks having different pigment particle diameters, and the quality of the pixel shape is determined.

使用したヘッドは、図１に示したような構成の熱エネルギーを使用するインクジェット記録方式のヘッドである。但し、図１に示したヘッドは、流路の先端がそのまま吐出口になっているものを示したが、実験に使用したものは、図３に示すように、この先端に流路５の配列密度と同じ配列密度で形成したノズル２１を有するノズル板２０を設けたものである（図３（Ａ）は、ノズル板２０を取り付ける前の斜視図、図３（Ｂ）は、取り付けた後の斜視図である）。また、その吐出口（ノズル）の数も、図１、図３に示したものは説明を簡単にするため吐出口が４個しかないもの、あるいは部分的に示したものであるが、実際に使用したのは吐出口の数が２５６個で、その配列密度が６００ｄｐｉのものである。また、吐出口径はΦ２０μｍ（面積でいうならば３１４μｍ2）である。 The used head is an ink jet recording type head that uses thermal energy having a configuration as shown in FIG. However, although the head shown in FIG. 1 shows the one in which the end of the flow path is the discharge outlet as it is, the one used in the experiment is the arrangement of the flow paths 5 at the end as shown in FIG. The nozzle plate 20 having the nozzles 21 formed with the same arrangement density as the density is provided (FIG. 3A is a perspective view before the nozzle plate 20 is attached, and FIG. 3B is a view after the attachment. It is a perspective view). In addition, the number of discharge ports (nozzles) shown in FIGS. 1 and 3 is only four or a part of the number of discharge ports in order to simplify the explanation. The number of discharge ports used was 256, and the arrangement density was 600 dpi. The discharge port diameter is Φ20 μm (314 μm 2 in terms of area).

発熱体の大きさは２０μｍ×８５μｍで、その抵抗値は１０６Ωであり、インク噴射の駆動電圧は２３Ｖ、駆動パルス巾は６μｓ、駆動周波数は１２ｋＨｚとした。また、そのノズル板の厚さは、４０μｍとした。
使用したインクは、以下のような組成および製法によるものであるが、顔料粒径が０.００５〜２０μｍまで変えた１０種類のものを準備した。 The size of the heating element was 20 μm × 85 μm, the resistance value was 106Ω, the driving voltage for ink ejection was 23 V, the driving pulse width was 6 μs, and the driving frequency was 12 kHz. The thickness of the nozzle plate was 40 μm.
The ink used was according to the following composition and production method, but 10 types of pigments having different pigment particle diameters from 0.005 to 20 μm were prepared.

インクの製法を以下に示す。スチレン／メタクリル酸／ブチルアクリレートからなる、酸価３２５、重量平均分子量１１，０００，ガラス転移温度８４℃の共重合体Ｐをカリウムを用いて溶解した水溶液を用い、以下のカーボンブラック分散体を作製した。
・共重合体Ｐ水溶液（固形分２０重量％）・・・・・・・・・・・・４０部
・カーボンブラック ＭＡ−８００（三菱化学製）・・・・・・・２５部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０部
・イソプロピルアルコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０部
・水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１３０部
これらの材料をバッチ式縦型サンドミル（アイメックス製）に仕込み、１ｍｍ径のガラスビーズをメディアとして充填し、水冷しつつ３時間分散処理を行った。分散後の液の粘度は１６ｃＰ、ｐＨ＝９.７の粗分散体を得た。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を除去し、また、遠心分離の条件を種々変えることによって、顔料の平均粒径を０.００５〜２０μｍまで変えた１０種類の分散体を得た。これらの分散体を水にて希釈し、粘度２.４ｃＰ、表面張力４６ｄｙｎ／ｃｍ、ｐＨ＝９.５の黒色塩基性インクジェット用インクを１０種類得た。最終調製物の固形分は、約８重量％であった。なお、これらのインク中の最終的な顔料含有率は、５重量％である。なお、平均粒径は、動的光散乱法による粒度分布測定装置ＥＬＳ−８００（大塚電子製）にて測定を行い、平均量は、自己相関関数の初期勾配から得られる値で示した。 The production method of the ink is shown below. The following carbon black dispersion is prepared by using an aqueous solution of styrene / methacrylic acid / butyl acrylate having an acid value of 325, a weight average molecular weight of 11,000, and a glass transition temperature of 84 ° C., dissolved in potassium. did.
-Copolymer P aqueous solution (solid content 20 wt%) ... 40 parts-Carbon black MA-800 (Mitsubishi Chemical) ... 25 parts-Diethylene glycol- ············· 20 parts · Isopropyl alcohol ················· 10 parts · Water・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 130 parts These materials are charged into a batch type vertical sand mill (made by IMEX) and 1 mm diameter glass beads are used as media. And the dispersion treatment was performed for 3 hours while cooling with water. A crude dispersion having a viscosity of 16 cP and a pH of 9.7 was obtained after dispersion. This dispersion was centrifuged to remove coarse particles, and various dispersion conditions were changed to obtain 10 types of dispersions having an average pigment particle size changed from 0.005 to 20 μm. These dispersions were diluted with water to obtain 10 types of black basic inkjet inks having a viscosity of 2.4 cP, a surface tension of 46 dyn / cm, and a pH of 9.5. The final preparation had a solid content of about 8% by weight. The final pigment content in these inks is 5% by weight. The average particle size was measured with a particle size distribution measuring device ELS-800 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) by a dynamic light scattering method, and the average amount was shown as a value obtained from the initial gradient of the autocorrelation function.

これら１０種類の含有する顔料の粒径が異なるインクを上記のヘッドに充填し、表面性状（繊維の大きさ、塗工材料の有無）の異なる３種類の紙（未塗工紙２、塗工紙１）および樹脂部材（ポリエチレンフィルム）に、インク滴を付着させ、画素径約Φ６０μｍ〜Φ６５μｍのドットを形成し、画素形状の良否を官能評価で判定した。なお、顔料粒径が大きいインクの場合は、すぐに目詰まりが生じてしまい画像としての評価はできないが、完全に目詰まりが生じて液滴噴射ができなくなるまでに噴射された画素をピックアップして評価した。   These 10 types of pigments containing different types of pigments are filled in the above head, and three types of paper (uncoated paper 2, coated with different surface properties (fiber size, presence / absence of coating material)) are applied. Ink droplets were adhered to paper 1) and a resin member (polyethylene film) to form dots having a pixel diameter of about Φ60 μm to Φ65 μm, and the quality of the pixel shape was determined by sensory evaluation. In the case of ink with a large pigment particle size, clogging occurs immediately and evaluation as an image is not possible. However, the pixels ejected until clogging is complete and droplet ejection cannot be performed are picked up. And evaluated.

３種類の紙は、紙の繊維の間にてん料粒子として、１０μｍのクレー粒子を１０％充填したものである。なお、繊維太さや繊維が重なりあってできる間隙は、紙表面をＳＥＭ観察し、それぞれ２０箇所ずつランダムに場所を抽出し、測定して得た平均値である。また、塗工紙およびポリエチレンフィルムの塗工表面平滑度は、触診式表面粗さ計で測定したものである。   The three types of paper are those in which 10% clay particles are filled with 10% as filler particles between paper fibers. The fiber thickness and the gap formed by overlapping fibers are average values obtained by observing the surface of the paper with SEM, extracting 20 locations at random, and measuring them. The coated surface smoothness of the coated paper and the polyethylene film is measured with a palpable surface roughness meter.

結果を表１〜表４に示す。なお、ここで判定の良否（○、×）は、１００倍の顕微鏡画像を見ながら官能評価で判断したものである（各々２０個ずつピックアップして評価）。   The results are shown in Tables 1 to 4. Here, the quality of the determination (◯, ×) is determined by sensory evaluation while viewing a 100-fold microscope image (evaluation is performed by picking up 20 pieces each).

表１、表２の結果より、顔料粒子径は、紙の繊維の太さより小さい場合が、良好な画素が得られることがわかる。また、紙の繊維が重なりあって形成される間隙以下の大きさにすることによって、良好な画素が得られることがわかる。
表３、表４の結果より、顔料粒子径は、紙あるいは樹脂部材表面の塗工物質の平均粒子径以下にすることにより、良好な画素が得られることがわかる。また、塗工表面の平滑度より小さくすることによって、良好な画素が得られることがわかる。 From the results of Tables 1 and 2, it can be seen that good pixels can be obtained when the pigment particle diameter is smaller than the paper fiber thickness. It can also be seen that good pixels can be obtained by making the size smaller than the gap formed by overlapping the paper fibers.
From the results of Tables 3 and 4, it can be seen that good pixels can be obtained by setting the pigment particle diameter to be equal to or smaller than the average particle diameter of the coating substance on the surface of the paper or resin member. Moreover, it turns out that a favorable pixel is obtained by making it smaller than the smoothness of the coating surface.

次に、本発明に適用されるインクを別の側面から検討した結果について説明する。一般に、着色剤として顔料を分散させたインクジェット用途に限らないインクは、その用途、コストならびに作製技術に応じて、顔料粒子径が０.５〜１００μｍとされる。本発明では、前述のように紙の繊維が織り成す凹凸面においても良好な画素を形成できるようにするため、また、インクジェット用途ということより、より微小な顔料粒子径とする必要がある。しかしながら、より微小な顔料粒子は、凝集しやすく、単純には溶媒中に分散しない。そこで、本発明では、詳細な説明は後述するが、顔料粒子をインクの溶媒中に分散剤とともに分散させる、もしくは、顔料粒子の表面を処理してインクの溶媒中に分散させるようにしている。そうすることによって顔料粒子の溶媒中への分散の粒子径下限値を０.００５μｍにまで拡大することができた。   Next, the results of studying the ink applied to the present invention from another aspect will be described. In general, an ink not limited to an inkjet application in which a pigment is dispersed as a colorant has a pigment particle diameter of 0.5 to 100 μm depending on the application, cost, and production technique. In the present invention, as described above, in order to be able to form a good pixel even on the uneven surface woven by paper fibers, it is necessary to make the pigment particle diameter smaller than that for inkjet use. However, finer pigment particles tend to aggregate and simply do not disperse in the solvent. Therefore, in the present invention, although detailed description will be described later, the pigment particles are dispersed together with the dispersant in the ink solvent, or the surface of the pigment particles is treated and dispersed in the ink solvent. By doing so, the lower limit of the particle diameter of the dispersion of the pigment particles in the solvent could be expanded to 0.005 μm.

本発明で使用するカラーインクに使用される分散剤は、アルカリ可溶性の水溶性脂樹であり、重量平均分子量は、１，０００〜３０，０００であり、好ましくは、３，０００〜１５，０００の範囲である。具体的には、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸のアルキルエステル、メタクリル酸のアルキルエステル等の疎水性モノマーと、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸及びその脂肪族アルコールエステル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマール酸及びそれらの誘導体等の親水性モノマーからなる共重合体及びそれらの塩等である。共重合体は、ランダム、ブロック、グラフト等の何れの構造を有していてもよく、酸価は、１００〜４３０、好ましくは、１３０〜３６０の範囲である。   The dispersant used in the color ink used in the present invention is an alkali-soluble water-soluble oil tree, and the weight average molecular weight is 1,000 to 30,000, preferably 3,000 to 15,000. Range. Specifically, hydrophobic monomers such as styrene, styrene derivatives, vinyl naphthalene, vinyl naphthalene derivatives, alkyl esters of acrylic acid, alkyl esters of methacrylic acid, α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acids and their aliphatic alcohols Copolymers composed of hydrophilic monomers such as esters, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid and derivatives thereof, and salts thereof. The copolymer may have any structure such as random, block, and graft, and the acid value is in the range of 100 to 430, preferably 130 to 360.

本発明に使用される分散剤としては、更に、ポリビニルアルコール，カルボキシメチルセルロース等の水溶性ポリマー，ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物，ポリスチレンスルホン酸等の水溶性樹脂も使用することが可能である。しかし、アルカリ可溶性の水溶性脂樹の方が分散液の低粘度化が可能で、分散も容易であるという利点がある。これらの分散剤の使用量は、選択した顔料と分散剤とを用いて実験的に決定されるが、顔料に吸着せず溶解している樹脂の量は、インク中で４重量％以下であることが好ましい。   As the dispersant used in the present invention, a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol and carboxymethyl cellulose, a water-soluble resin such as naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensate, and polystyrene sulfonic acid can also be used. However, the alkali-soluble water-soluble oil tree has the advantage that the viscosity of the dispersion can be lowered and the dispersion is easy. The amount of these dispersants used is experimentally determined using the selected pigment and dispersant, but the amount of resin dissolved without adsorbing to the pigment is 4% by weight or less in the ink. It is preferable.

上記分散剤を水系にて用いるには塩基が必要である。そのために好適な塩基としては、エタノールアミン，ジエタノールアミン，トリエタノールアミン，Ｎ−メチルエタノールアミン，Ｎ−エチルジエタノールアミン，２−アミノ−２−メチルプロパノール，２−エチル−２−アミノ−１，３−プロパンジオール，２−（２−アミノエチル）エタノールアミン，トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン，アンモニア，ピペリジン，モルフォリン，β−ジヒドロキシエチル尿素等の有機塩基，水酸化ナトリウム，水酸化カリウム，水酸化リチウム等の無機塩基が挙げられる。最適な塩基種は、選択した顔料及び分散剤の種類によって異なるが、不揮発性で安定、かつ、保水性の高いものが好ましい。用いる塩基の量は、基本的には分散剤の酸価から計算される量から、それを中和するに必要な塩基量として夫々用いられる。場合によっては、酸の当量を上回る量の塩基を用いる場合がある。それは、分散性向上、インクのｐＨ調整、記録性能の調整、保湿性の向上等の目的で行う。   A base is required to use the dispersant in an aqueous system. Suitable bases for this purpose include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methylethanolamine, N-ethyldiethanolamine, 2-amino-2-methylpropanol, 2-ethyl-2-amino-1,3-propane. Organic bases such as diol, 2- (2-aminoethyl) ethanolamine, tris (hydroxymethyl) aminomethane, ammonia, piperidine, morpholine, β-dihydroxyethylurea, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, etc. Of the inorganic base. The optimum base species varies depending on the type of the selected pigment and dispersant, but is preferably non-volatile, stable and has high water retention. The amount of the base used is basically used from the amount calculated from the acid value of the dispersant as the amount of base necessary to neutralize it. In some cases, an amount of base exceeding the acid equivalent may be used. This is performed for the purpose of improving dispersibility, adjusting ink pH, adjusting recording performance, improving moisture retention, and the like.

本発明においてインクに用いられる溶剤としては、水と混和性がある有機溶剤類である。有機溶剤としては、下記の如く３群に分けることができる。即ち、保湿性が高く、蒸発しにくく、親水性に優れる第１群の溶剤、有機性があり疎水性の表面への濡れ性がよく、蒸発乾燥性もある第２群の溶剤、適度の濡れ性を有し低粘度の第３群の溶剤（一価アルコール類）である。   In the present invention, the solvent used for the ink is an organic solvent miscible with water. The organic solvent can be divided into three groups as follows. That is, the first group of solvents having high moisturizing properties, hardly evaporating, and excellent in hydrophilicity, the second group of solvents having good organic and hydrophobic wettability and evaporative drying properties, moderate wetting And a low viscosity third group solvent (monohydric alcohols).

第１群に属する溶媒としては、エチレングリコール，ジエチレングリコール，トリエチレングリコール，トリプロピレングリコール，グリセリン，１，２，４−ブタントリオール，１，２，６−ヘキサントリオール，１，２，５−ペンタントリオール，１，２−ブタンジオール，１，３−ブタンジオール，１，４−ブタンジオール，ジメチルスルホキシド，ダイアセトンアルコール，グリセリンモノアリルエーテル，プロピレングリコール，ブチレングリコール，ポリエチレングリコール３００，チオジグリコール，Ｎ−メチル−２−ピロリドン，２−ピロリドン，γ−ブチロラクトン，１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン，スルフォラン，トリメチロールプロパン，トリメチロールエタン，ネオペンチルグリコール，エチレングリコールモノメチルエーテル，エチレングリコールモノエチルエーテル，エチレングリコールモノイソプロピルエーテル，エチレングリコールモノアリルエーテル，ジエチレングリコールモノメチルエーテル，ジエチレングリコールモノエチルエーテル，トリエチレングリコールモノメチルエーテル，トリエチレングリコールモノエチルエーテル，プロピレングリコールモノメチルエーテル，ジプロピレングリコールモノメチルエーテル，β−ジヒドロキシエチルウレア，ウレア，アセトニルアセトン，ヘンタエリスリトール，１，４−シクロヘキサンジオール等が挙げられる。   Solvents belonging to the first group include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, glycerin, 1,2,4-butanetriol, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,5-pentanetriol. 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, dimethyl sulfoxide, diacetone alcohol, glycerol monoallyl ether, propylene glycol, butylene glycol, polyethylene glycol 300, thiodiglycol, N- Methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane, trimethylolpropane, trimethylolethane, neopentylglycol, ethyleneglycol Monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, di Examples include propylene glycol monomethyl ether, β-dihydroxyethylurea, urea, acetonylacetone, gentaerythritol, 1,4-cyclohexanediol, and the like.

第２群に属する溶媒としては、ヘキシレングリコール，エチレングリコールモノプロピルエーテル，エチレングリコールモノブチルエーテル，エチレングリコールモノイソブチルエーテル，エチレングリコールモノフェニルエーテル，ジエチレングリコールジエチルエーテル，ジエチレングリコールモノブチルエーテル，ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル，トリエチレングリコールモノブチルエーテル，トリエチレングリコールジメチルエーテル，トリエチレングリコールジエチルエーテル，テトラエチレングリコールジメチルエーテル，テトラエチレングリコールジエチルエーテル，プロピレングリコールモノブチルエーテル，ジプロピレングリコールモノメチルエーテル，ジプロピレングリコールモノエチルエーテル，ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル，ジプロピレングリコールモノブチルエーテル，トリプロピレングリコールモノメチルエーテル，グリセリンモノアセテート，グリセリンジアセテート，グリセリントリアセテート，エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート，ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート，シクロヘキサノール，１，２−シクロヘキサンジオール，１−ブタノール，３−メチル−１，５−ペンタンジオール，３−ヘキセン−２，５−ジオール，２，３−ブタンジオール，１，５−ペンタンジオール，２，４−ペンタンジオール，２，５−ヘキサンジオール等が挙げられる。   Solvents belonging to the second group include hexylene glycol, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, tri Ethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol diethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dip Pyrene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, glycerin monoacetate, glycerin diacetate, glycerin triacetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanol, 1,2-cyclohexanediol, 1-butanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3-hexene-2,5-diol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2,4-pentanediol, 2,5- Examples include hexanediol.

第３群に属する溶媒としては、エタノール，ｎ−プロパノール，２−プロパノール，１−メトキシ−２−プロパノール，フルフリルアルコール，テトラヒドロフルフリルアルコール等が挙げられる。以上のような水溶性溶媒の総量は、おおむねインク全体に対して５〜４０重量％の範囲で使用することが好ましい。   Examples of the solvent belonging to the third group include ethanol, n-propanol, 2-propanol, 1-methoxy-2-propanol, furfuryl alcohol, tetrahydrofurfuryl alcohol, and the like. The total amount of the water-soluble solvent as described above is preferably used in the range of 5 to 40% by weight with respect to the whole ink.

本発明のインクを構成する各水性顔料インクには、界面活性剤，ｐＨ調整剤，防腐剤等を添加することが可能である。界面活性剤は、浸透性の高いカラーインクの調製、インクジェット方式としてバブルインクジェット方式を使用した場合における発熱ヒーター、吐出ノズル表面への濡れ性の調節等に有益である。材料としては、既存の市販品から適宜選択することができる。以上のような材料から構成される各インクの物性をまとめると、黒色インクは、高い表面張力（概略３０〜６０ｄｙｎ／ｃｍ）を有し、一方、カラーインクは、低い表面張力（概略１０〜４０ｄｙｎ／ｃｍ）を有することが好ましい。   Surfactants, pH adjusters, preservatives, and the like can be added to each aqueous pigment ink constituting the ink of the present invention. Surfactants are useful for preparing highly penetrating color inks, adjusting the wettability of the heat generating heater and the discharge nozzle surface when the bubble ink jet method is used as the ink jet method, and the like. The material can be appropriately selected from existing commercial products. Summarizing the physical properties of each ink composed of the above materials, black ink has high surface tension (approximately 30 to 60 dyn / cm), while color ink has low surface tension (approximately 10 to 40 dyn). / Cm).

このように分散剤を用いて顔料が安定分散するような本発明のインクの具体的製法の１例を以下に示す。この例は、スチレン／アクリル酸／エチルアクリレートからなる、酸価２９０，重量平均分子量５，０００，ガラス転移温度７７℃の共重合体Ｐをモノエタノールアミンを用いて溶解した水溶液を用い、アントラキノン系顔料ピグメントレッド−１７７分散体を作製し、インクとする例である。
・共重合体Ｐ水溶液（固形分１５重量％）・・・・・・・・・・・・４０部
・ピグメントレッド−１７７（クロモフタールレッドＡ２Ｂ，
チバガイギー製）・・・・・・・・・２４部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０部
・イソプロピルアルコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０部
・水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１３０部
これらの材料をバッチ式縦型サンドミル（アイメックス製）に仕込み、１ｍｍ径のガラスビーズをメディアとして充填し、水冷しつつ３時間分散処理を行った。分散後の液の粘度は３０ｃＰ、ｐＨ＝９.８の粗分散体を得た。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を除去し、また、遠心分離の条件を種々変えることによって顔料の平均粒径を０.００５〜４μｍまで変えた分散体を得た。この分散体を水、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル（６０：２５：１５重量比）にて希釈し、粘度３ｃＰ、表面張力４０ｄｙｎ／ｃｍ、ｐＨ＝９.５の赤色塩基性インクジェット用インクを得た。最終調製物の固形分は、約７.５重量％であった。なお、このインク中の最終的な顔料含有率は、５重量％である。 An example of a specific method for producing the ink of the present invention in which the pigment is stably dispersed using the dispersant as described above is shown below. This example uses an aqueous solution of styrene / acrylic acid / ethyl acrylate, having an acid value of 290, a weight average molecular weight of 5,000, and a glass transition temperature of 77 ° C., dissolved in monoethanolamine, using an anthraquinone system. In this example, Pigment Pigment Red-177 dispersion is produced and used as an ink.
-Copolymer P aqueous solution (solid content 15% by weight) ... 40 parts-Pigment Red-177 (chromoftal red A2B,
Ciba Geigy) ······ 24 parts · Diethylene glycol ··········· 20 parts · Isopropyl alcohol ··· ... 10 parts, water ... 130 parts These materials are batch-type A vertical sand mill (manufactured by IMEX) was charged, 1 mm diameter glass beads were filled as media, and dispersion treatment was performed for 3 hours while cooling with water. A crude dispersion having a viscosity of 30 cP and a pH of 9.8 was obtained after dispersion. The dispersion was centrifuged to remove coarse particles, and various dispersion conditions were obtained to obtain a dispersion in which the average particle diameter of the pigment was changed to 0.005 to 4 μm. This dispersion was diluted with water, diethylene glycol, and ethylene glycol monobutyl ether (60:25:15 weight ratio) to obtain a red basic inkjet ink having a viscosity of 3 cP, a surface tension of 40 dyn / cm, and a pH = 9.5. . The final preparation had a solid content of about 7.5% by weight. The final pigment content in the ink is 5% by weight.

以上は、インク製法の１例であるが、このような製法によって製作される本発明における黒色水性顔料インクとカラーインクにおいて顔料粒子径を最適化し、また、使用する紙とインクの濡れを最適化してカラー記録を行うと、黒の文字等が鮮明であり、画像やグラフと黒の文字が隣り合っていても相互滲みがなく夫々明瞭である。   The above is an example of the ink manufacturing method, but the pigment particle diameter is optimized in the black aqueous pigment ink and the color ink in the present invention manufactured by such a manufacturing method, and the paper and ink used are optimized. When color recording is performed, black characters and the like are clear, and even if images and graphs and black characters are adjacent to each other, there is no mutual blur and each is clear.

次に、顔料の安定分散を得る他の例について説明する。上記例は、分散剤を利用して顔料の分散性を向上させるものであるが、ここでは顔料の表面処理により分散性を向上させる例として、カーボンブラックの表面をグラフト重合処理によって親水化して分散性を高める方法について説明する。たとえば、グラフト重合するには、金属アクリレートやアンモニウムアクリレートといった過酸化物とともにカーボンブラックを撹拌し、グラフト反応位置を生成した後、ラジカル重合開始剤及びアミンラジカル重合促進剤の存在下でモノマーを重合させればよい。そして、このグラフトカーボンブラックを使用したインクジェット記録用インクは、グラフトカーボンブラックを含む重合反応懸濁液を希釈し、湿潤剤のような慣用のインクジェット添加物を添加することによって得られる。   Next, another example of obtaining a stable dispersion of pigment will be described. The above example uses a dispersant to improve the dispersibility of the pigment. Here, as an example of improving the dispersibility by the surface treatment of the pigment, the surface of the carbon black is made hydrophilic by a graft polymerization treatment and dispersed. A method for improving the performance will be described. For example, for graft polymerization, carbon black is stirred together with a peroxide such as metal acrylate and ammonium acrylate to form a graft reaction site, and then the monomer is polymerized in the presence of a radical polymerization initiator and an amine radical polymerization accelerator. Just do it. The ink for ink jet recording using the graft carbon black is obtained by diluting the polymerization reaction suspension containing the graft carbon black and adding a conventional ink jet additive such as a wetting agent.

他の例としては、カーボンブラックを、（１）常圧下で紫外線処理またはオゾン処理する工程と、（２）ビニル基を有するモノマーを熱重合によってグラフト重合させる工程とからなる製造方法において表面処理したカーボンブラックを、水または／及び水溶性有機溶剤に分散させる方法がある。   As another example, carbon black was surface-treated in a production method comprising (1) a step of ultraviolet treatment or ozone treatment under normal pressure, and (2) a step of graft polymerization of a monomer having a vinyl group by thermal polymerization. There is a method of dispersing carbon black in water or / and a water-soluble organic solvent.

後者の場合、インク中に塩やラジカル重合剤といったような不純物を含まずにグラフト重合させることができ、印写のにじみ防止には好都合である。後者の例についてより詳細に説明する。   In the latter case, the ink can be graft-polymerized without containing impurities such as salts and radical polymerization agents, which is advantageous in preventing blurring of printing. The latter example will be described in more detail.

本発明におけるカーボンブラックとしては、コンタクト法，ファーネス法，サーマル法等の通常公知の方法によって製造されたカーボンブラックが使用できるが、その表面にはカルボキシル基，水酸基，カルボニル基等の官能基が存在する。これらの官能基と本発明に使用するビニル基を有するモノマーを重合させると水や水溶性有機溶剤への分散性が優れたカーボンブラックが得られる。   As the carbon black in the present invention, carbon black produced by a generally known method such as a contact method, a furnace method, or a thermal method can be used, but functional groups such as a carboxyl group, a hydroxyl group, and a carbonyl group exist on the surface. To do. When these monomers having a functional group and a vinyl group used in the present invention are polymerized, carbon black having excellent dispersibility in water or a water-soluble organic solvent can be obtained.

本発明に使用するビニル基を有するモノマーとしては具体的に、アクリルアミド，Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド，アクリル酸，アクリロニトリル，メタクリル酸，メタクリル酸メチル，ビニル酢酸（ビニル酢酸より誘導されるポリビニルアルコール）等が挙げられ、アクリルアミドが最も好ましい。   Specific examples of the monomer having a vinyl group used in the present invention include acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, acrylic acid, acrylonitrile, methacrylic acid, methyl methacrylate, vinyl acetate (polyvinyl alcohol derived from vinyl acetate), and the like. Acrylamide is most preferable.

紫外線処理またはオゾン処理は、カーボンブラック表面の活性度を高める。具体的には、カーボンブラック表面に過酸化物を生成し、ビニル基を有するモノマーがカーボンブラックの表面に直接グラフト重合するためのものである。処理時間としては、５分から２時間である。より長い処理時間は、逆に生成した過酸化物を分解してしまうため好ましくない。   UV treatment or ozone treatment increases the activity of the carbon black surface. Specifically, a peroxide is generated on the surface of carbon black, and a monomer having a vinyl group is directly graft-polymerized on the surface of carbon black. The processing time is 5 minutes to 2 hours. A longer treatment time is not preferable because it reverses the generated peroxide.

重合は、重合禁止剤となる酸素を取り除くために窒素を吹き込んでから熱をかけることによって行う。このとき、カーボンブラック表面の過酸化物から水酸基の結合が切れ、モノマーの重合とグラフト化が同時に起こる。   Polymerization is performed by blowing nitrogen to remove oxygen which becomes a polymerization inhibitor and then applying heat. At this time, the hydroxyl group is broken from the peroxide on the surface of the carbon black, and the polymerization and grafting of the monomer occur simultaneously.

反応時間は、３０分から６時間である。より長い反応時間は、害はないが不経済である。また、反応させる温度は、３０℃から８０℃である。冷却後に、副生成物として生成したホモポリマーは、凍結乾燥や遠心分離といった慣用の方法で除去することが可能である。また、未反応モノマーは、水への溶解性が高いので熱水を用いて洗浄する。   The reaction time is 30 minutes to 6 hours. Longer reaction times are harmless but uneconomical. The reaction temperature is 30 ° C to 80 ° C. After cooling, the homopolymer produced as a by-product can be removed by conventional methods such as lyophilization and centrifugation. Moreover, since the unreacted monomer has high solubility in water, it is washed with hot water.

本発明において処理されたカーボンブラックを得るのに際し、カーボンブラックの表面処理を均一に行い、カーボンブラックとビニル基を有するモノマーとを強固に結合させ、得られた処理カーボンブラックの水系インクジェット記録用インク中での分散性を高めるために、カーボンブラック／ビニル基を有するモノマーの比率は重量比で１０／１〜１０／１００とするのが好ましい。   In obtaining the carbon black treated in the present invention, the surface treatment of the carbon black is uniformly performed, the carbon black and the monomer having a vinyl group are firmly bonded, and the obtained carbon black and water-based inkjet recording ink are obtained. In order to improve the dispersibility in the resin, the ratio of the monomer having a carbon black / vinyl group is preferably 10/1 to 10/100 by weight.

このようにして得られた表面処理されたカーボンブラックは、水や水溶性有機溶剤に容易に分散する。水溶性有機溶剤として具体的には、グリセリン，エチレングリコール，ジエチレングリコール，トリエチレングリコール，ポリエチレングリコール＃２００，＃３００，＃４００等の多価アルコール類，トリエチレングリコールモノメチルエーテルメタノール等の多価アルコール類のアルキルエーテル誘導体類，グリセリルモノアセテート等の多価アルコールのエステル誘導体類，Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の含窒素環状化合物，エタノール，ｎ−プロパノール，ｉｓｏ−プロパノール等の炭素数１〜６の低級アルコール等が挙げられる。   The surface-treated carbon black thus obtained is easily dispersed in water or a water-soluble organic solvent. Specific examples of the water-soluble organic solvent include polyhydric alcohols such as glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol # 200, # 300, and # 400, and polyhydric alcohols such as triethylene glycol monomethyl ether methanol. Alkyl ether derivatives of the above, ester derivatives of polyhydric alcohols such as glyceryl monoacetate, nitrogen-containing cyclic compounds such as N-methyl-2-pyrrolidone, C1-C6 such as ethanol, n-propanol, iso-propanol, etc. A lower alcohol etc. are mentioned.

上記水溶性有機溶剤の使用量は、インクの全重量に対して４０重量％以下で、好ましくは、３〜３０重量％である。
表面処理されたカーボンブラックの水及び水溶性有機溶剤への分散は容易なので、ボールミルやサンドミル、ロールミルといったような分散機での高剪断力を必要とせず、超音波ホモジナイザーのような超音波分散機を使用すれば十分に分散させることができる。 The amount of the water-soluble organic solvent used is 40% by weight or less, preferably 3 to 30% by weight, based on the total weight of the ink.
Dispersion of surface-treated carbon black in water and water-soluble organic solvents is easy, so there is no need for high shear force in a disperser such as a ball mill, sand mill, or roll mill, and an ultrasonic disperser such as an ultrasonic homogenizer. Can be sufficiently dispersed.

インクに使用する表面処理カーボンブラックの使用量は、表面処理による重合度を考慮する必要があるが、インクの色濃度、及び、インク吐出ノズルの目詰まり防止を考慮して、２〜１０重量％とされる。これについては後述する。
そのほかにも、インク物性を調節するための粘度調整剤や表面張力調整剤、ｐＨ調整剤等の添加剤や、防カビ剤、防腐剤、また、バインダーとしての樹脂を適宜添加することができる。 The amount of the surface-treated carbon black used for the ink needs to consider the degree of polymerization due to the surface treatment, but 2 to 10% by weight in consideration of the ink color density and prevention of clogging of the ink discharge nozzles. It is said. This will be described later.
In addition, additives such as a viscosity adjusting agent, a surface tension adjusting agent, and a pH adjusting agent for adjusting ink physical properties, an antifungal agent, an antiseptic, and a resin as a binder can be appropriately added.

以下、この方法によって製作したインクの例を具体的に説明する。
例１
成分Ａ
カーボンブラック ＃２５ （三菱化学製）・・・・・・・・・・・２０部
アクリルアミド・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０部
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・９０部
成分Ｂ
表面処理カーボンブラック・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５部
グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２部
エタノール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６部
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８７部

カーボンブラックを高圧水銀ランプ（８００Ｗ）下で２０分間紫外線処理し、その処理済みのカーボンブラック等の成分Ａを混合し、窒素ガスを溶液中に吹き込みながら、７０℃で撹拌し、５０分重合させた。重合物を遠心分離機で１２，０００回転×７０分でホモポリマーを十分に除去し、熱水で１５０分攪拌しながら洗浄した後乾燥させ、次に、成分Ｂを混合し、超音波ホモジナイザーで粒径を整え、０.２μｍのメンブランフィルターで粗大粒子及びごみを除去してインクジェット記録用インクを得たが、このインクは、顔料分散状態が良好であり、保存安定性に優れたものであった。 Hereinafter, an example of the ink manufactured by this method will be described in detail.
Example 1
Component A
Carbon Black # 25 (Mitsubishi Chemical) ... 20 parts acrylamide ... 10 parts Water ... 90 parts Component B
Surface-treated carbon black ... 5 parts glycerin ... 2 parts ethanol ... 6 parts water ... ... 87 parts

Carbon black is ultraviolet-treated for 20 minutes under a high-pressure mercury lamp (800 W), and the treated component A such as carbon black is mixed, stirred at 70 ° C. while blowing nitrogen gas into the solution, and polymerized for 50 minutes. It was. The polymer is sufficiently removed with a centrifuge at 12,000 revolutions x 70 minutes, washed with hot water with stirring for 150 minutes and then dried, and then component B is mixed and mixed with an ultrasonic homogenizer. Ink jet recording ink was obtained by adjusting the particle size and removing coarse particles and dust with a 0.2 μm membrane filter. This ink has a good pigment dispersion and excellent storage stability. It was.

例２
成分Ａ
カーボンブラック ＭＡ−７（三菱化学製）・・・・・・・・・・・１０部
アクリル酸・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・９０部
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２１０部
成分Ｂ
表面処理カーボンブラック・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３部
グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０部
１−プロパノール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４部
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８３部

カーボンブラックを高圧水銀ランプ（８００Ｗ）下で１５分間紫外線処理し、その処理済みのカーボンブラック等の成分Ａを混合し、窒素ガスを溶液中に吹き込みながら、６５℃で撹拌し、１００分重合させた。重合物を遠心分離機で１３，０００回転×９０分でホモポリマーを十分に除去し、熱水で１８０分攪拌しながら洗浄した後乾燥させ、次に、成分Ｂを混合し、超音波ホモジナイザーで粒径を整え、０.２μｍのメンブランフィルターで粗大粒子及びごみを除去してインクジェット記録用インクを得たが、このインクは、顔料分散状態が良好であり、保存安定性に優れたものであった。 Example 2
Component A
Carbon black MA-7 (Mitsubishi Chemical) ... 10 parts acrylic acid ...・ ・ 90 parts water ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 210 parts Component B
Surface-treated carbon black ... 3 parts glycerin ... ... 10 parts 1-propanol ... 4 parts water ... ... 83 parts

Carbon black is ultraviolet-treated for 15 minutes under a high-pressure mercury lamp (800 W), and the treated component A such as carbon black is mixed, stirred at 65 ° C. while blowing nitrogen gas into the solution, and polymerized for 100 minutes. It was. The polymer is sufficiently removed with a centrifuge at 13,000 rpm for 90 minutes, washed with stirring with hot water for 180 minutes and then dried, and then component B is mixed and mixed with an ultrasonic homogenizer. Ink jet recording ink was obtained by adjusting the particle size and removing coarse particles and dust with a 0.2 μm membrane filter. This ink has a good pigment dispersion and excellent storage stability. It was.

例３
成分Ａ
カーボンブラック ＭＡ−６００ （三菱化学製）・・・・・・１０部
Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド・・・・・・・・・・・・・・・・・５０部
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２００部
成分Ｂ
表面処理カーボンブラック・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３部
エチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４部
エタノール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５部
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８８部

カーボンブラックを電圧６０Ｖ、周波数５０Ｈｚ、酸素流量４０ｍｌ／ｍｉｎのオゾン発生装置でオゾン処理し、その処理済みのカーボンブラック等の成分Ａを混合し、窒素ガスを溶液中に吹き込みながら、５０℃で撹拌し、１５０分重合させた。重合物を遠心分離機で１２，０００回転×８０分でホモポリマーを十分に除去し、熱水で１８０分攪拌しながら洗浄した後乾燥させ、次に、成分Ｂを混合し、超音波ホモジナイザーで粒径を整え、０.２μｍのメンブランフィルターで粗大粒子及びごみを除去してインクジェット記録用インクを得たが、このインクは、顔料分散状態が良好であり、保存安定性に優れたものであった。 Example 3
Component A
Carbon black MA-600 (Mitsubishi Chemical) ... 10 parts N, N-dimethylacrylamide ... 50 parts water ... ... 200 parts component B
Surface-treated carbon black ... 3 parts ethylene glycol ... ... 4 parts ethanol ... 5 parts water ... ... 88 parts

Carbon black is subjected to ozone treatment with an ozone generator with a voltage of 60 V, a frequency of 50 Hz, and an oxygen flow rate of 40 ml / min, mixed with component A such as carbon black that has been treated, and stirred at 50 ° C. while blowing nitrogen gas into the solution. And polymerized for 150 minutes. The polymer is sufficiently removed with a centrifuge at 12,000 rpm for 80 minutes, washed with hot water while stirring for 180 minutes and then dried, and then component B is mixed and mixed with an ultrasonic homogenizer. Ink jet recording ink was obtained by adjusting the particle size and removing coarse particles and dust with a 0.2 μm membrane filter. This ink has a good pigment dispersion and excellent storage stability. It was.

以上、分散剤を利用して顔料の分散性を向上させる場合と顔料の表面処理により分散性を向上させる場合について説明してきたが、本発明では、このような工夫により、従来技術にはない非常に微細な粒子径（最小０.００５μｍ）をもつ顔料であっても安定した分散が得られるとともに、保存安定性に優れた良好なインクが得られるようになった。   As described above, the case where the dispersibility of the pigment is improved by using the dispersant and the case where the dispersibility is improved by the surface treatment of the pigment have been described. Even with a pigment having a very fine particle size (minimum 0.005 μm), a stable dispersion can be obtained, and a good ink excellent in storage stability can be obtained.

次に、本発明の顔料インクと被記録体との濡れの関係について検討した結果について説明する。被記録体の代表例である紙の場合、濡れは、紙へのインクの浸透に先立って起こる現象である。
前述のように“紙とは植物繊維を水中に懸濁させた後、水を漉して、薄く平らに絡み合わせたもの”であるが、近年、製紙／塗工技術の進歩、高画質記録への要求等により、紙を単に“繊維の集合体”という扱いではなく、インクと接触した場合に、インクの挙動がどうなるかを、数１０ｍｓのオーダーでとらえる必要が出てきている。本発明では、この点に鑑み、被記録体に本発明のインクが付着した場合の濡れと画質の関係を調べたものである。 Next, the results of studying the relationship between the pigment ink of the present invention and the recording medium will be described. In the case of paper, which is a typical example of a recording medium, wetting is a phenomenon that occurs prior to the penetration of ink into the paper.
As mentioned above, “paper is a product in which plant fibers are suspended in water, then sprinkled with water and tangled thinly and flatly”. Due to the above requirements, it has become necessary to grasp the behavior of ink in the order of several tens of ms when it comes into contact with ink, instead of simply treating the paper as a “fiber assembly”. In the present invention, in view of this point, the relationship between the wetness and the image quality when the ink of the present invention adheres to a recording medium is examined.

一般に、このような紙とインクの濡れ性の関係は、Ｗｉｌｈｅｌｍｙ法を用いた動的濡れ性試験機（たとえは、製品名称ＷＥＴ−３０００レスカ株式会社製）等によって測定されるが、ここでは静的濡れ性測定機として知られるゴニオメーターを用い、紙の上にインクを滴下し、その接触角を測定した。ただし、接触角の時間的挙動を追跡するため、高速度カメラを併用し、数〜数１０ｍｓのオーダーで接触角変化を記録した。また、そのインクと紙を使用した場合の画素形状の良否を、１００倍の顕微鏡画像を見ながら官能評価で判断した。
画素形成に使用したヘッド、インクなどの諸条件は、前述の紙の表面性状と画素形状の評価を行った場合と同じである。また、使用した顔料インクの顔料粒子径は、０.０５μｍのものである。 In general, the relationship between the wettability of paper and ink is measured by a dynamic wettability tester using the Wilhelmy method (for example, a product name manufactured by WET-3000 Reska Co., Ltd.). Using a goniometer known as a mechanical wettability measuring device, ink was dropped on paper and the contact angle was measured. However, in order to track the temporal behavior of the contact angle, a high-speed camera was used in combination, and the contact angle change was recorded on the order of several to several tens of ms. Also, the quality of the pixel shape when using the ink and paper was judged by sensory evaluation while looking at a 100-fold microscopic image.
Various conditions such as the head and ink used for pixel formation are the same as those in the above-described evaluation of the paper surface property and pixel shape. The pigment particle diameter of the used pigment ink is 0.05 μm.

図７は、上記のような方法で、接触角の時間的変化を測定した結果である。使用した紙は、Ａ〜Ｆまでの６種類である（Ｄは樹脂部材〜ポリエチレンフィルムに粒子径１μｍの炭酸カルシウムを塗工したもの）が、各紙の繊維太さは５〜１０μｍ、繊維が重なりあってできる間隙は１〜２μｍ、紙もしくは樹脂部材の表面平滑度は１〜２ｓである。
なお、Ａ〜Ｆまでの紙（Ｄ除く）の紙の密度は、それぞれ、
Ａ ０.９６ｇ／ｃｍ3
Ｂ ０.４１ｇ／ｃｍ3
Ｃ ０.７８ｇ／ｃｍ3
Ｅ ０.５８ｇ／ｃｍ3
Ｆ ０.６２ｇ／ｃｍ3
である。ただし、ここでいっている密度とは、製紙業界で一般に適用している密度のことであり、秤量（１ｍ2あたりの重さ（グラム数））を厚さで除して算出したものである（いわゆる物理学でいうところの密度とは厳密には同じではない）。 FIG. 7 shows the result of measuring the temporal change of the contact angle by the method as described above. There are 6 types of paper from A to F (D is a resin member to a polyethylene film coated with calcium carbonate with a particle diameter of 1 μm), but the fiber thickness of each paper is 5 to 10 μm, and the fibers overlap. The gap formed is 1-2 μm, and the surface smoothness of the paper or resin member is 1-2 s.
In addition, the density of the paper of A to F (excluding D) is respectively
A 0.96 g / cm 3
B 0.41 g / cm 3
C 0.78 g / cm 3
E 0.58 g / cm 3
F 0.62 g / cm 3
It is. However, the density mentioned here is a density generally applied in the paper industry, and is calculated by dividing the weight (weight per m 2 (grams)) by the thickness ( It is not exactly the same density as in physics).

画素形状評価結果は、それぞれの画素径はΦ６０μｍ〜Φ７０μｍまで変動したが、紙Ａ、Ｂのドット形状がいびつでもっとも悪く、紙Ｃは良好、樹脂部材Ｄ、紙Ｅ、Ｆは大変良好な丸い形状であった。なお、評価は、１００倍の顕微鏡画像による官能評価で、各々２０個ずつピックアップして評価したものである。   As for the pixel shape evaluation results, the respective pixel diameters fluctuated from Φ60 μm to Φ70 μm, but the dot shape of paper A and B was the worst, the paper C was good, the resin member D, paper E, and F were very good round It was a shape. The evaluation is a sensory evaluation based on a 100-fold microscope image, and is evaluated by picking up 20 pieces each.

すなわち、紙（もしくは樹脂部材）Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆのように、紙もしくは樹脂表面にインクが付着してから、１００ｍｓ以内に接触角の変動がなくなり、ほぼ一定の値になるような紙（もしくは樹脂部材）とインクの組み合わせにすれば、良好な丸い画素が得られることがわかった。また、紙Ａ、Ｂのように、接触角の変動がいつまでも続くものは、画素形状が悪く、非実用的であることがわかった。また、それらは、接触角が比較的高い（１００度以上）ものであった。   That is, paper such as paper (or resin members) C, D, E, and F, in which the contact angle does not fluctuate within 100 ms after the ink adheres to the paper or resin surface, and becomes a substantially constant value. It was found that if a combination of (or a resin member) and ink was used, a good round pixel could be obtained. Further, it has been found that a paper having a contact angle variation that lasts forever, such as paper A and B, has a poor pixel shape and is impractical. Moreover, they had a relatively high contact angle (100 degrees or more).

なお、この結果は、インク滴が付着してから３００ｍｓまでの挙動を調べたものであるが、紙Ａ、Ｂであっても、３０〜４０秒後には紙の中にインクが浸透、あるいは溶媒成分が乾燥し、接触角という概念はなくなる。紙（もしくは樹脂部材）Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆも同様である。また、画素形状の評価は、完全に紙の中にインクが浸透、あるいは溶媒成分が乾燥した後に行っている。   This result was obtained by examining the behavior up to 300 ms after the ink droplets were attached. In the case of papers A and B, after 30 to 40 seconds, the ink penetrated into the paper or the solvent. The ingredient dries out and the concept of contact angle disappears. The same applies to paper (or resin members) C, D, E, and F. The pixel shape is evaluated after the ink has completely penetrated into the paper or the solvent component has dried.

以上の説明より明らかなように、上記のように被記録体とインクの組み合わせを最適化すれば、一般の普通紙（例えば、上質紙、中質紙あるいはボンド紙等）、コート紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム等の何れでも使用することができる。前述のように、本発明は、全てのインクジェット記録方式に適用できるが、中でも、熱エネルギーによるインクの発泡現象によってインクを吐出させるタイプのインクジェット記録方法に使用する場合に特に好適であり、インクの吐出が極めて安定し、サテライトドットの発生等が生じないという特徴がある。但し、この場合に熱的な物性、例えば、比重、熱膨張係数及び熱伝導率等を調整する必要が生ずることもある。   As is clear from the above description, if the combination of the recording medium and the ink is optimized as described above, it is possible to use ordinary plain paper (for example, high-quality paper, medium-quality paper, bond paper, etc.), coated paper, and OHP. Any plastic film can be used. As described above, the present invention can be applied to all ink-jet recording methods, but is particularly suitable for use in an ink-jet recording method of a type in which ink is ejected by thermal ink bubbling phenomenon. The discharge is extremely stable and no satellite dots are generated. However, in this case, it may be necessary to adjust thermal properties such as specific gravity, thermal expansion coefficient, and thermal conductivity.

次に、本発明のより特徴的な点について説明する。前述のように、本発明は、微細な開口からインクを吐出させるといういわゆるインクジェット記録方式に関するものであり、インクジェット記録方式にとって、吐出口部における目詰まりは致命的なものである。これは、染料インクを使用するものより、本発明のように、溶媒中に微粒子を分散させた顔料インクを使用するものでは、顔料が染料のように溶解しているわけではなく分散しているだけなので、より目詰まりが起こりやすい。さらに、本発明では、従来技術にはない微細な吐出口径、例えば、吐出口径がΦ２５μｍ以下（面積でいうならば５００μｍ2未満）であるようなインクジェット記録ヘッドを想定しているので、この目詰まりは大変深刻な問題である。 Next, more characteristic points of the present invention will be described. As described above, the present invention relates to a so-called ink jet recording system in which ink is ejected from a fine opening, and clogging at an ejection port is fatal for the ink jet recording system. This is because, in the case of using a pigment ink in which fine particles are dispersed in a solvent as in the present invention, the pigment is not dissolved as in the case of the dye, but is dispersed rather than using the dye ink. As a result, clogging is more likely to occur. Further, the present invention assumes an ink jet recording head having a fine discharge port diameter, for example, a discharge port diameter of Φ25 μm or less (less than 500 μm 2 in terms of area), which is not found in the prior art. Is a very serious problem.

ところで目詰まりとは、微細な開口からインクが噴射するというインクジェット記録方式の原理そのものに由来するものである。つまり、開口が微細であるがゆえに生じるものである。よって、その開口の大きさと、いわばインク中の異物とでもいうべき顔料の大きさには密接な関係がある。   By the way, the clogging is derived from the principle of the ink jet recording system in which ink is ejected from a fine opening. That is, it occurs because the opening is fine. Therefore, there is a close relationship between the size of the opening and the size of the pigment, which can be called foreign matter in the ink.

本発明は、この点に鑑み、吐出口の大きさと顔料粒子の大きさに着目し、目詰まりの生じにくさとそれらの関係を見い出したものである。具体的には、顔料粒子径を変えたインクを調合し、吐出口の大きさがわかっているインクジェット記録ヘッドを使用し、一定時間インク噴射を行った後、一定時間放置し、インク噴射を再開し、吐出口の目詰まりの有無を調べた。その場合、吐出口の完全閉塞だけではなく、部分的な目詰まりおよびそれに至る事前の兆候（わずかな目詰まり）も目詰まりとみなしてテストした。   In view of this point, the present invention pays attention to the size of the discharge port and the size of the pigment particles, and finds out the relationship between the difficulty of clogging and their occurrence. Specifically, ink with different pigment particle diameters was prepared, an ink jet recording head having a known discharge port size was used, ink was ejected for a certain period of time, left for a certain period of time, and ink ejection was resumed. The discharge port was checked for clogging. In that case, not only a complete blockage of the outlet, but also a partial clogging and a prior indication (a slight clogging) were considered as clogging and tested.

使用したヘッドは、図１に示したような構成の熱エネルギーを使用するインクジェット記録方式のヘッドである。但し、図１に示したヘッドは、流路の先端がそのまま吐出口になっているものを示したが、実験に使用したものは、図３に示すように、この先端に流路５の配列密度と同じ配列密度で形成したノズル２１を有するノズル板２０を設けたものである（図３（Ａ）は、ノズル板２０を取り付ける前の斜視図、図３（Ｂ）は、取り付けた後の斜視図である）。また、その吐出口（ノズル）の数も、図１、図３に示したものは説明を簡単にするため吐出口が４個しかないもの、あるいは部分的に示したものであるが、実際に使用したのは吐出口の数が２５６個で、その配列密度が６００ｄｐｉのものである。また、発熱体の大きさは２０μｍ×８５μｍで、その抵抗値は１０５Ωであり、インク噴射の駆動電圧は２２Ｖ、駆動パルス巾は６μｓ、駆動周波数は１２ｋＨｚとした。なお、記録ヘッドは、Ｈ１〜Ｈ４まで用意した（それぞれの吐出口径をＨ１＝Φ２５μｍ、Ｈ２＝Φ２０μｍ、Ｈ３＝Φ１５μｍ、Ｈ４＝Φ１０μｍとした）。また、そのノズル板の厚さは、全て４０μｍとした。   The used head is an ink jet recording type head that uses thermal energy having a configuration as shown in FIG. However, although the head shown in FIG. 1 shows the one in which the end of the flow path is the discharge outlet as it is, the one used in the experiment is the arrangement of the flow paths 5 at the end as shown in FIG. The nozzle plate 20 having the nozzles 21 formed with the same arrangement density as the density is provided (FIG. 3A is a perspective view before the nozzle plate 20 is attached, and FIG. 3B is a view after the attachment. It is a perspective view). In addition, the number of discharge ports (nozzles) shown in FIGS. 1 and 3 is only four or a part of the number of discharge ports in order to simplify the explanation. The number of discharge ports used was 256, and the arrangement density was 600 dpi. The size of the heating element was 20 μm × 85 μm, the resistance value was 105Ω, the driving voltage for ink ejection was 22 V, the driving pulse width was 6 μs, and the driving frequency was 12 kHz. The recording heads were prepared from H1 to H4 (respective ejection port diameters were set to H1 = Φ25 μm, H2 = Φ20 μm, H3 = Φ15 μm, H4 = Φ10 μm). The thickness of the nozzle plate was all 40 μm.

使用したインクは、以下のような組成および製法によるものであるが、顔料粒径が０.００３〜２μｍまで変えたものを準備し、吐出口径の異なるＨ１〜Ｈ４と組み合わせてテストした。また、一定時間インク噴射を行った後の放置の条件は、温度４０℃、湿度３０％の雰囲気中で１０時間放置である。   The ink used was according to the following composition and production method, but pigments having a particle diameter changed from 0.003 to 2 μm were prepared and tested in combination with H1 to H4 having different discharge port diameters. Further, the condition for leaving after ink ejection for a certain time is to stand for 10 hours in an atmosphere of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 30%.

インクの製法を以下に示す。スチレン／メタクリル酸／ブチルアクリレートからなる、酸価３２５，重量平均分子量１１，０００，ガラス転移温度８４℃の共重合体Ｐをカリウムを用いて溶解した水溶液を用い、以下のカーボンブラック分散体を作製した。
・共重合体Ｐ水溶液（固形分２０重量％）・・・・・・・・・・・・・４０部
・カーボンブラック ＭＡ−８００（三菱化学製）・・・・・・・・２５部
・ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０部
・イソプロピルアルコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０部
・水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１３０部
これらの材料をバッチ式縦型サンドミル（アイメックス製）に仕込み、１ｍｍ径のガラスビーズをメディアとして充填し、水冷しつつ３時間分散処理を行った。分散後の液の粘度は１６ｃＰ、ｐＨ＝９.７の粗分散体を得た。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を除去し、また、遠心分離の条件を種々変えることによって顔料の平均粒径を０.００５〜１μｍまで変えた分散体Ｄ１〜Ｄ２２を得た。これらの分散体を水にて希釈し、粘度２.４ｃＰ、表面張力４６ｄｙｎ／ｃｍ、ｐＨ＝９.５の黒色塩基性インクジェット用インクＢ１〜Ｂ２２を得た。最終調製物の固形分は、約７重量％であった。なお、これらのインク中の最終的な顔料含有率は、５重量％である。なお、平均粒径は、動的光散乱法による粒度分布測定装置ＥＬＳ−８００（大塚電子製）にて測定を行い、平均量は、自己相関関数の初期勾配から得られる値で示した。 The production method of the ink is shown below. The following carbon black dispersion was prepared using an aqueous solution of styrene / methacrylic acid / butyl acrylate, having an acid value of 325, a weight average molecular weight of 11,000 and a glass transition temperature of 84 ° C., dissolved in potassium. did.
-Copolymer P aqueous solution (solid content 20 wt%) ... 40 parts-Carbon black MA-800 (Mitsubishi Chemical) ... 25 parts- Diethylene glycol ... 20 parts, isopropyl alcohol ... 10 parts, Water: 130 parts These materials are charged into a batch type vertical sand mill (made by IMEX), 1mm diameter The glass beads were filled as media and dispersed for 3 hours while cooling with water. A crude dispersion having a viscosity of 16 cP and a pH of 9.7 was obtained after dispersion. This dispersion was centrifuged to remove coarse particles, and dispersions D1 to D22 were obtained in which the average particle diameter of the pigment was changed from 0.005 to 1 μm by variously changing the centrifugation conditions. These dispersions were diluted with water to obtain black basic inkjet inks B1 to B22 having a viscosity of 2.4 cP, a surface tension of 46 dyn / cm, and a pH of 9.5. The final preparation had a solid content of about 7% by weight. The final pigment content in these inks is 5% by weight. The average particle size was measured with a particle size distribution measuring device ELS-800 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) by a dynamic light scattering method, and the average amount was shown as a value obtained from the initial gradient of the autocorrelation function.

これらのインクＢ１〜Ｂ２２と上記の吐出口径を変えたヘッドＨ１〜Ｈ４を組み合わせて、目詰まりの発生状況を調べた結果を表５〜表８に記す。
但し、表５はヘッドＨ１（吐出口径Ｄｏ＝Φ２５μｍ）の場合、表６はヘッドＨ２（吐出口径Ｄｏ＝Φ２０μｍ）の場合、表７はヘッドＨ３（吐出口径Ｄｏ＝Φ１５μｍ）の場合、表８はヘッドＨ４（吐出口径Ｄｏ＝Φ１０μｍ）の場合を示す。判定の○は実用的に良好に使用できる場合、△は使うことは可能であるがあまり好ましくない場合、×は全く実用的ではない場合を示している。 Tables 5 to 8 show the results of examining the occurrence of clogging by combining these inks B1 to B22 and the heads H1 to H4 having the above-described ejection port diameters changed.
However, Table 5 shows the case of the head H1 (discharge port diameter Do = Φ25 μm), Table 6 shows the case of the head H2 (discharge port diameter Do = Φ20 μm), Table 7 shows the case of the head H3 (discharge port diameter Do = Φ15 μm), and Table 8 shows The case of the head H4 (discharge port diameter Do = Φ10 μm) is shown. Judgment ○ indicates that it can be used practically well, Δ indicates that it can be used but is not very preferable, and X indicates that it is not practical at all.

以上の結果より、吐出口径がΦ１０μｍ〜Φ２５μｍの噴射ヘッドを用いた場合、顔料粒径Ｄｐと吐出口径Ｄｏとは、０.０００５≦Ｄｐ／Ｄｏ≦０.０２の関係を満足するようにすれば目詰まりのない安定したインク噴射が得られることがわかる。なお、実験では、吐出口が丸いもので行っているが、他の形状（多角形等）の場合は、その面積比で換算した範囲内にすればよい。   From the above results, when an ejection head having a discharge port diameter of Φ10 μm to Φ25 μm is used, the pigment particle size Dp and the discharge port diameter Do should satisfy the relationship of 0.0005 ≦ Dp / Do ≦ 0.02. It can be seen that stable ink ejection without clogging can be obtained. In the experiment, the discharge port is round, but in the case of another shape (polygon or the like), it may be within the range converted by the area ratio.

次に、本発明の他の特徴について説明する。前述のように本発明は、顔料インクを前提に考えている。すなわち、記録液体中の着色剤は、水などの溶媒に溶解している染料ではなく、顔料である微粒子が分散しているものである。よって、その顔料含有量や固形分を含む顔料の分散剤のインク中の含有量は、目詰まりに対して大きな影響をおよぼす。そこで、ここでは、それらの含有量と吐出口の目詰まりの関係について調べた。   Next, other features of the present invention will be described. As described above, the present invention is premised on pigment ink. That is, the colorant in the recording liquid is not a dye dissolved in a solvent such as water but is a dispersion of fine particles as pigments. Therefore, the pigment content and the content of the pigment dispersant containing the solid content in the ink greatly affect clogging. Therefore, here, the relationship between the content and clogging of the discharge port was examined.

使用したヘッドは、前記ヘッドＨ２（吐出口径Ｄｏ＝Φ２０μｍ）と同じものであり、顔料粒径Ｄｐ＝０.０３μｍのインク（Ｂ５）において、その顔料含有量と顔料分散剤としてのスチレン／メタクリル酸／ブチルアクリレートからなる共重合体Ｐの量を変えて、最終的なインク中の固形分の量と目詰まりのしやすさを調べた。目詰まりテストの方法などは、前述の方法と同じである。結果を表９，表１０に示す。判定の○は実用的に良好に使用できる場合、×は全く実用的ではない場合を示している。   The head used was the same as the head H2 (discharge port diameter Do = Φ20 μm). In the ink (B5) having a pigment particle diameter Dp = 0.03 μm, the pigment content and styrene / methacrylic acid as a pigment dispersant were used. The amount of copolymer P composed of / butyl acrylate was varied, and the amount of solids in the final ink and the ease of clogging were examined. The clogging test method and the like are the same as those described above. The results are shown in Tables 9 and 10. Judgment of ○ indicates that it can be used practically satisfactorily and × indicates that it is not practical at all.

以上の結果より、インク中の顔料含有量は、１〜１０重量％にすればよく、それより多くすると目詰まりが生ずることがわかる。また、顔料含有量だけでなく、顔料も含む最終的な固形分の量も１５重量％以下にしなければならないこともわかる。なお、顔料含有量が１重量％の場合は、目詰まりの心配はないが、このインクだけで使用する場合は、濃度が低くて実用的ではない。ただし、複数の種類のいわゆる濃淡インクを用いる記録装置の淡いインクとして好適に使用できる。また、このインクだけで使用する場合であっても、染料を添加して濃度不足分を補うことは可能である。   From the above results, it is understood that the pigment content in the ink may be 1 to 10% by weight, and clogging occurs when the content is higher than that. It can also be seen that not only the pigment content, but also the final solid content including the pigment must be 15% by weight or less. When the pigment content is 1% by weight, there is no worry of clogging, but when using only this ink, the concentration is low and it is not practical. However, it can be suitably used as a light ink of a recording apparatus using a plurality of types of so-called dark and light inks. Even when the ink is used only with this ink, it is possible to compensate for the insufficient density by adding a dye.

次に、本発明のさらに他の特徴について説明する。本発明が適用されるインクジェット記録ヘッドは、一般的にはカラー記録に好適に適用されるので、ここでは、本発明が好適に適用されるカラーインクジェット記録ヘッドの構成を説明する。   Next, still another feature of the present invention will be described. Since the ink jet recording head to which the present invention is applied is generally suitably applied to color recording, the configuration of the color ink jet recording head to which the present invention is preferably applied will be described here.

図８は、本発明のインクジェットヘッドの一例を示す図で、本発明では、図示のように、１枚の共通の発熱体基板部３０の上に、複数色のインク吐出エレメント３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃを形成してなる。この例では、複数色のインクとして，イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の３色の例を示している。なお、この例、および、これ以降の例で、各色のインク吐出エレメント、吐出口は、図を簡単にするため、各色４個あるいは５個で説明するが、実際には、各色６４〜１０２４個が好適に使用される。   FIG. 8 is a diagram showing an example of the inkjet head of the present invention. In the present invention, as shown in the figure, a plurality of color ink ejection elements 31Y, 31M, 31C are formed on a common heating element substrate 30. Formed. In this example, three colors of yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) are shown as inks of a plurality of colors. In this example and subsequent examples, the ink ejection elements and ejection ports of each color will be described with four or five for each color in order to simplify the drawing, but actually, 64 to 1024 for each color. Are preferably used.

図９は、図８の記録ヘッド部に、それぞれＹ，Ｍ，Ｃのインクが供給されるようなインクタンク部４０を設けた図を示す。なお、この図は、記録ヘッド部とインクタンク部とで構成される本発明のインクジェット記録ヘッドの概念を示す図であり、実際のもの（後述する）とは異なる。   FIG. 9 is a diagram in which an ink tank unit 40 is provided in the recording head unit of FIG. 8 so that Y, M, and C inks are respectively supplied. This figure is a diagram showing the concept of the ink jet recording head of the present invention composed of a recording head portion and an ink tank portion, and is different from an actual one (described later).

図１０は、本発明によるインクジェットヘッドをキャリッジ上に搭載して記録を行う、いわゆるシリアルプリンタの構成を示す図で、図中、５０は本発明による記録ヘッド，５１は記録紙，５２はキャリッジ，５３はキャリッジのガイドロッド，５４はキャリッジを移動させるためのネジ棒，５５は記録紙搬送ローラ，５６は記録紙おさえコロで、周知のように、縦方向（記録紙５１の移動方向）にＹ，Ｍ，Ｃと１列に配列された記録ヘッド５０（図示例の場合、図９に示したヘッドが搭載されている）を、記録紙５１の前をＸ方向に往復運動しながら記録を行う。本発明では、キャリッジを１回走査するごとに記録紙を図の矢印Ｙ方向に移動していく。従って、１回の走査で記録される領域は、ヘッドの吐出エレメント、つまり、吐出口の列の長さ分だけである。また、Ｙ，Ｍ，Ｃは縦方向に１列に並んでいるので、２回以上の走査によって、Ｙ，Ｍ，Ｃのインクによる印写領域がオーバーラップすることにより、はじめてフルカラー記録を行うことができる。   FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a so-called serial printer in which an inkjet head according to the present invention is mounted on a carriage for recording, in which 50 is a recording head according to the present invention, 51 is a recording paper, 52 is a carriage, 53 is a guide rod for the carriage, 54 is a screw rod for moving the carriage, 55 is a recording paper transport roller, and 56 is a recording paper presser roller. As is well known, Y in the vertical direction (movement direction of the recording paper 51) , M, and C, the recording head 50 (in the illustrated example, the head shown in FIG. 9 is mounted) performs recording while reciprocating in front of the recording paper 51 in the X direction. . In the present invention, every time the carriage is scanned once, the recording paper is moved in the direction of arrow Y in the figure. Therefore, the area recorded in one scan is only the length of the ejection elements of the head, that is, the ejection port rows. In addition, since Y, M, and C are arranged in a line in the vertical direction, full-color recording is performed only when the print areas of Y, M, and C ink overlap by two or more scans. Can do.

なお、以上の説明は、Ｙ，Ｍ，Ｃの３色の例を示したが、本発明では、これにブラック（Ｂ）を加えた４色の吐出口列を持つインクジェットにも適用される。 図１１にその例を示すが、この場合、図示のように、図８に示した例に、更にブラック用のインク吐出エレメント３１Ｂを付加したものとなる。   Although the above description has shown an example of three colors Y, M, and C, the present invention is also applicable to an inkjet having a four-color ejection port array in which black (B) is added thereto. An example thereof is shown in FIG. 11. In this case, as shown in the drawing, a black ink discharge element 31B is further added to the example shown in FIG.

図１２は、４色の吐出口列を持つ他の例である。図１１には、各色のインク流路を独立に製作した例を示しているが、この図は、４色分の流路を一体的にプラスチック６０の成形で製作した例である。こうすることにより、そのアセンブリコストは著しく下げることができる。   FIG. 12 shows another example having four-color ejection port arrays. FIG. 11 shows an example in which the ink flow paths for each color are independently manufactured. This figure is an example in which the flow paths for four colors are integrally formed by molding plastic 60. By doing so, the assembly cost can be significantly reduced.

通常、カラーインクジェット記録装置は、図１に示したような１つの記録ヘッドに１色のインクを充填し、これを複数色分、図１３のように、キャリッジ７０上に並べて構成する。７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙは、それぞれブラック，シアン，マゼンタ，イエローの各カラーインクを吐出するための記録ヘッドである。これは、一つには目詰まり対策等の信頼性確保のためである。例えば、図１３のように４色のインクを充填したヘッド７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙを独立にキャリッジ７０上に並べて構成した場合、仮にどれか１色のヘッドが目詰まりを起こした場合、その１色のヘッドを交換することにより、もとの状態に回復させることができる。   In general, a color ink jet recording apparatus is configured by filling one recording head as shown in FIG. 1 with one color ink and arranging the same for a plurality of colors on a carriage 70 as shown in FIG. 71B, 71C, 71M, and 71Y are recording heads for ejecting black, cyan, magenta, and yellow color inks, respectively. This is partly for ensuring reliability such as clogging countermeasures. For example, as shown in FIG. 13, when the heads 71B, 71C, 71M, 71Y filled with four colors of ink are arranged on the carriage 70 independently, if any one of the heads is clogged, The original state can be restored by replacing the head of one color.

一方、本発明では、図８〜図１２に示した、複数色にインクを吐出させるための記録ヘッドを一体的に形成している。前述のように、目詰まりを起こした場合の回復措置を考えると、図１３に示したように、複数色のインクを充填したヘッドを独立にキャリッジ上に並べて構成するほうが有利ではあるが、本発明では前述のように、その顔料粒径、含有率あるいはインク中の固形分の量を鋭意検討して最適化したため、目詰まりの不安は解消している。よって、図１３に示したような複数色のインクを充填したヘッドを独立にキャリッジ上に並べて構成する必要はなく、アセンブリコストの低減、コンパクト性の実現、複数色のドット位置精度の高精度化のために、図８〜図１２に示したように、複数色のインクを吐出させるための記録ヘッドを一体的に形成している。   On the other hand, in the present invention, the recording heads for ejecting ink in a plurality of colors shown in FIGS. 8 to 12 are integrally formed. As described above, considering recovery measures when clogging occurs, as shown in FIG. 13, it is advantageous to arrange the heads filled with a plurality of colors independently on the carriage. In the present invention, as described above, since the pigment particle size, the content rate, or the amount of solid content in the ink has been optimized and optimized, the anxiety of clogging is eliminated. Therefore, it is not necessary to arrange the heads filled with a plurality of colors of ink as shown in FIG. 13 independently on the carriage, reducing the assembly cost, realizing compactness, and increasing the accuracy of the dot positions of the plurality of colors. Therefore, as shown in FIGS. 8 to 12, a recording head for ejecting a plurality of colors of ink is integrally formed.

なお、ここでいう一体的形成とは、図８〜図１２に示したバブルインクジェットヘッドの例のように発熱体基板を共通の１枚の基板にした例のみならず、図１４に示すように複数色のインクを充填したヘッド、例えば、７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙを積層して一体化したものも含む。この例では、流路の先端７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙに共通の１枚のノズル板７３を設けた例を示しており（図１４（Ａ）は、ノズル板７３を取り付ける前、図１４（Ｂ）は、取り付けた後の斜視図）、この場合は、高精度に穿孔、アセンブリ化、一体化された共通の１枚のノズル板７３を設けているため、製造コストの低減のみならず、複数色のドット位置精度も高精度が得られる。   Here, the integral formation means not only an example in which the heating element substrate is a single common substrate as in the example of the bubble inkjet head shown in FIGS. 8 to 12, but also as shown in FIG. Also included are heads filled with a plurality of colors of ink, for example, one in which 71B, 71C, 71M, 71Y are stacked and integrated. This example shows an example in which one common nozzle plate 73 is provided at the ends 72B, 72C, 72M, and 72Y of the flow path (FIG. 14A shows a state before attaching the nozzle plate 73, FIG. B) is a perspective view after mounting), in this case, since a single nozzle plate 73 that is drilled, assembled, and integrated with high precision is provided, not only the manufacturing cost is reduced, High accuracy is also obtained for the dot position accuracy of multiple colors.

図１５は、複数色（この例では、Ｙ，Ｍ，Ｃの３色）のインクを噴射できるヘッドユニットをインク容器部と一体的に形成した例であり、図１５（Ａ）は、全体斜視図、図１５（Ｂ）は、分解斜視図で、図中、１００はヘッドユニット，１０１はヘッドチップ，１０２はプリントサーキット，１０３は上蓋，１０４はインク容器部，１０５（１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ）はステレスメッシュフィルタ，１０６（１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ）はインクを含んだフォーム材，１０７は底蓋，この例では、ヘッド部およびそれに連絡するインク容器部を内部で３つに分けて、Ｙ，Ｍ，Ｃののインクを別々に充填したものである。このように、複数色を一体型にしたヘッドユニットは、非常にコンパクトに形成できるので、キャリッジに搭載する際、軽量小型であるため、小さなキャリッジですみ、また、キャリッジを駆動するモータも小型、省エネルギーが実現できる。   FIG. 15 is an example in which a head unit capable of ejecting ink of a plurality of colors (in this example, three colors Y, M, and C) is integrally formed with an ink container. FIG. 15A is an overall perspective view. FIG. 15B is an exploded perspective view, in which 100 is a head unit, 101 is a head chip, 102 is a printed circuit, 103 is an upper lid, 104 is an ink container, and 105 (105Y, 105M, 105C). Is a stainless steel mesh filter, 106 (106Y, 106M, 106C) is a foam material containing ink, 107 is a bottom cover, and in this example, the head portion and the ink container portion communicating therewith are divided into three parts, Y, M and C inks are filled separately. In this way, the head unit that integrates multiple colors can be formed very compactly, so when mounted on the carriage, it is lightweight and compact, so only a small carriage is required, and the motor that drives the carriage is also small. Energy saving can be realized.

図１６は、図１５に示した複数色のインク容器一体型ヘッドユニットにおいて、インク容器部のみを分離可能な構成とした場合の例を説明するための図で、図１６（Ａ）は、ヘッドユニット１１０の全体斜視図，図１６（Ｂ）は、該ヘッドユニット１１０を記録ヘッド部１１１とインク容器部１１２を分離した状態の斜視図を示す。これにより、カラーイメージ印写で大量にインクを消費してもインク容器部１１２のみを交換すればよいので、コスト低減が実現する。しかも、図１５で説明したカラーの一体型ヘッドの利点はそのまま維持される。   FIG. 16 is a diagram for explaining an example in which only the ink container part is separable in the multi-color ink container integrated head unit shown in FIG. 15, and FIG. FIG. 16B is an overall perspective view of the unit 110, and FIG. 16B is a perspective view of the head unit 110 with the recording head portion 111 and the ink container portion 112 separated. As a result, even if a large amount of ink is consumed by color image printing, only the ink container portion 112 needs to be replaced, thus realizing cost reduction. Moreover, the advantages of the color integrated head described in FIG. 15 are maintained as they are.

図１７は、上記のような一体型ヘッドユニットで、インクの色ごとにインク容器部を分離できるようにした例を説明するための図で、図１７（Ａ）は、全体斜視図、図１７（Ｂ）は、ヘッドユニット１１０の記録ヘッド部１１１と各色のインク容器部１１２（１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ）を分離した状態の斜視図を示す。このようにすることのメリットは、カラーイメージ印写では、必ずしもＹ、Ｍ、Ｃのインクが同じスピードで消費されるわけではないので、もし、図１５、図１６の例において、どれかのインクがなくなった時に他のインクが残っていても、ヘッドユニットあるいは一体型インク容器全体を交換しなければならず、ランニングコストの面で不利であるのに対して、本発明のように各色のインク容器を別々にしておくことにより、なくなったインクの容器のみ交換することで、より一層のランニングコストの低減が実現する。   FIG. 17 is a view for explaining an example in which the ink container portion can be separated for each ink color in the integrated head unit as described above. FIG. 17A is an overall perspective view, and FIG. (B) is a perspective view showing a state in which the recording head portion 111 of the head unit 110 and the ink container portions 112 (112Y, 112M, 112C) of the respective colors are separated. The advantage of doing this is that, in color image printing, the Y, M, and C inks are not necessarily consumed at the same speed, so if any of the inks in the examples of FIGS. Even if other ink remains when the ink disappears, the head unit or the entire integrated ink container must be replaced, which is disadvantageous in terms of running cost. By keeping the containers separate, only the missing ink container is replaced, thereby further reducing the running cost.

なお、以上の説明は全てバブルインクジェットの例で説明したが、本発明は、これに限定されることなく、微細な吐出口を有し、顔料インクを使用する全てのインクジェットに適用されるものである。また、記録ヘッド例も単色のインクの例をあげて説明しているが、カラーインクジェットにも適用できるのはいうまでもない。   Although all the above explanations have been given with the example of bubble ink jet, the present invention is not limited to this and is applied to all ink jets having fine discharge ports and using pigment ink. is there. The recording head example has been described with an example of monochromatic ink, but it goes without saying that it can also be applied to a color ink jet.

バブルインクジェット型記録ヘッドの一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of a bubble inkjet type recording head. バブルインクジェット方式のインクジェットのインク滴吐出の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of the inkjet ink droplet discharge of a bubble inkjet system. ノズル板を有するインクジェットヘッドの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the inkjet head which has a nozzle plate. 紙表面の拡大イメージ図である。It is an enlarged image figure of the paper surface. 大粒径顔料が紙表面に付着した場合のイメージ図である。It is an image figure when a large particle size pigment adheres to the paper surface. 繊維より小さい顔料粒子が紙表面に付着した場合のイメージ図である。It is an image figure when the pigment particle smaller than a fiber adheres to the paper surface. 紙表面にインク滴が付着した場合の接触角の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a contact angle when an ink drop adheres to the paper surface. 本発明のインクジェットヘッドの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the inkjet head of this invention. 図８の記録ヘッド部にインクタンクを設けた例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which an ink tank is provided in the recording head unit of FIG. 8. インクジェットヘッドを搭載したシリアルプリンタの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the serial printer carrying an inkjet head. ４色の吐出口列を持つ例を示す図である。It is a figure which shows the example which has a 4 color discharge outlet row | line | column. ４色のヘッドを一体化した例を示す図である。It is a figure which shows the example which integrated the head of 4 colors. ４色のヘッドをキャリッジ上に独立して並べた例を示す図である。It is a figure which shows the example which arranged the head of four colors independently on the carriage. 複数色のヘッドを積層して一体化した例を示す図である。It is a figure which shows the example which laminated | stacked and integrated the head of multiple colors. ヘッドユニットとインク容器部とを一体的に形成した例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a head unit and an ink container are integrally formed. インク容器部のみを分離可能な構成にした場合の例を示す図である。It is a figure which shows the example at the time of setting it as the structure which can isolate | separate only an ink container part. インクの色ごとにインク容器を分離できるようにした例を示す図である。It is a figure which shows the example which enabled it to isolate | separate an ink container for every color of ink.

符号の説明Explanation of symbols

１…蓋基板、２…発熱体基板、３…記録液体流入口、４…吐出口、５…流路、６…液室、７…個別の制御電極、８…共通電極、９…発熱体、１０…インク、１０′…インク柱、１１…気泡、１２…液滴、２０…ノズル板、２１…ノズル、３０…発熱体基板部、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂ…インク吐出エレメント、４０…インクタンク、５０…記録ヘッド、５１…記録紙、５２…キャリッジ、５３…ガイドロッド、５４…ネジ棒、５５…記録紙搬送ローラ、５６…記録紙おさえコロ、７０…キャリッジ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙ…ヘッド、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｍ、７２Ｙ…吐出口、７３…ノズル板、１００…ヘッドユニット、１０１…ヘッドチップ、１０２…プリントサーキット、１０３…上蓋、１０４…インク容器部、１０５…フィルタ、１０６…インクを含んだフォーム材、１０７…底蓋、１１０…ヘッドユニット、１１１…記録ヘッド部、１１２…インク容器部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lid board | substrate, 2 ... Heat generating body board, 3 ... Recording liquid inflow port, 4 ... Discharge port, 5 ... Flow path, 6 ... Liquid chamber, 7 ... Individual control electrode, 8 ... Common electrode, 9 ... Heat generating body, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ink, 10 '... Ink pillar, 11 ... Air bubble, 12 ... Droplet, 20 ... Nozzle plate, 21 ... Nozzle, 30 ... Heat generating body substrate part, 31Y, 31M, 31C, 31B ... Ink ejection element, 40 ... Ink Tank, 50 ... recording head, 51 ... recording paper, 52 ... carriage, 53 ... guide rod, 54 ... screw rod, 55 ... recording paper transport roller, 56 ... recording paper press roller, 70 ... carriage, 71B, 71C, 71M, 71Y ... head, 72B, 72C, 72M, 72Y ... discharge port, 73 ... nozzle plate, 100 ... head unit, 101 ... head chip, 102 ... print circuit, 103 ... top lid, 104 ... ink container part, 10 ... filter, 106 ... foam containing ink, 107 ... bottom lid, 110 ... head unit 111 ... recording head unit, 112 ... ink container portion.

Claims (14)

液体に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散させた記録液体を微細な開口から吐出させ、被記録体に付着させるインクジェットヘッドを具備して記録を行う液体噴射記録装置において、前記インクジェットヘッドの開口はФ１０μｍ〜Ф２５μｍである、もしくは該開口が丸ではない場合は面積換算でその範囲内としたものであり、前記記録液体は、前記顔料微粒子を前記記録液体の溶媒中に分散剤とともに分散させた、もしくは前記顔料微粒子の表面を処理して前記記録液体の溶媒中に分散させ、前記顔料微粒子の大きさをＤｐ、微細な開口の大きさをＤｏとするとき、Ｄｐ／Ｄｏ≦０.０２となるようにして前記顔料微粒子の大きさＤｐの上限を決めるとともに、前記顔料微粒子の大きさＤｐの下限を０.００５μｍとした記録液体であり、前記被記録体は、植物繊維を絡み合わせてなるとともにその内部および表面に粒子を配した紙であって、前記繊維の絡み合うことによって形成される各繊維間の間隙、あるいは前記繊維の太さ、さらには前記粒子の大きさによって、その表面が凹凸形状になっている紙および前記記録液体の組み合わせであって、前記顔料微粒子を、前記紙の繊維の太さより小さくするとともに、該繊維が絡み合うことによって形成される間隙以下の大きさにすることを特徴とする液体噴射記録装置。   In a liquid jet recording apparatus that performs recording by including an ink jet head that discharges a recording liquid in which pigment fine particles as a colorant having a specific gravity greater than 1 are dispersed in a liquid from a fine opening and adheres to the recording medium. The opening of the ink jet head is 10 μm to 25 μm, or when the opening is not round, it is within the range in terms of area, and the recording liquid disperses the pigment fine particles in the solvent of the recording liquid. When the surface of the pigment fine particle is dispersed together with the agent or dispersed in the solvent of the recording liquid and the size of the pigment fine particle is Dp and the size of the fine opening is Do, Dp / Do The upper limit of the pigment fine particle size Dp is determined so that ≦ 0.02, and the lower limit of the pigment fine particle size Dp is 0.005 μm. The recording medium is a paper in which plant fibers are entangled with each other and particles are arranged inside and on the surface thereof, and the gaps between the fibers formed by the entanglement of the fibers, or the fibers A combination of paper having a concave-convex surface and the recording liquid depending on the thickness of the particles and the size of the particles, and the pigment fine particles are made smaller than the thickness of the fibers of the paper, A liquid jet recording apparatus characterized by having a size equal to or smaller than a gap formed by intertwining fibers. 液体に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散させた記録液体を微細な開口から吐出させ、被記録体に付着させるインクジェットヘッドを具備して記録を行う液体噴射記録装置において、前記インクジェットヘッドの開口はФ１０μｍ〜Ф２５μｍである、もしくは該開口が丸ではない場合は面積換算でその範囲内としたものであり、前記記録液体は、前記顔料微粒子を前記記録液体の溶媒中に分散剤とともに分散させた、もしくは前記顔料微粒子の表面を処理して前記記録液体の溶媒中に分散させ、前記顔料微粒子の大きさをＤｐ、微細な開口の大きさをＤｏとするとき、Ｄｐ／Ｄｏ≦０.０２となるようにして前記顔料微粒子の大きさＤｐの上限を決めるとともに、前記顔料微粒子の大きさＤｐの下限を０.００５μｍとした記録液体であり、前記被記録体は表面に粒子状物質を塗工することによってその平滑度が決められる紙であるとともに、該紙および前記記録液体を組み合わせた際に、前記顔料微粒子の平均粒子径を、前記塗工物質の平均粒子径以下にするとともに、前記塗工表面の平滑度より小さいことを特徴とする液体噴射記録装置。   In a liquid jet recording apparatus that performs recording by including an ink jet head that discharges a recording liquid in which pigment fine particles as a colorant having a specific gravity greater than 1 are dispersed in a liquid from a fine opening and adheres to the recording medium. The opening of the ink jet head is 10 μm to 25 μm, or when the opening is not round, it is within the range in terms of area, and the recording liquid disperses the pigment fine particles in the solvent of the recording liquid. When the surface of the pigment fine particle is dispersed together with the agent or dispersed in the solvent of the recording liquid and the size of the pigment fine particle is Dp and the size of the fine opening is Do, Dp / Do The upper limit of the pigment fine particle size Dp is determined so that ≦ 0.02, and the lower limit of the pigment fine particle size Dp is 0.005 μm. The recording medium is a paper whose smoothness is determined by applying a particulate substance on the surface, and when the paper and the recording liquid are combined, the average particle diameter of the pigment fine particles Is less than the average particle diameter of the coating substance, and is smaller than the smoothness of the coating surface. 液体に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散させた記録液体を微細な開口から吐出させ、被記録体に付着させるインクジェットヘッドを具備して記録を行う液体噴射記録装置において、前記インクジェットヘッドの開口はФ１０μｍ〜Ф２５μｍである、もしくは該開口が丸ではない場合は面積換算でその範囲内としたものであり、前記記録液体は、前記顔料微粒子を前記記録液体の溶媒中に分散剤とともに分散させた、もしくは前記顔料微粒子の表面を処理して前記記録液体の溶媒中に分散させ、前記顔料微粒子の大きさをＤｐ、微細な開口の大きさをＤｏとするとき、Ｄｐ／Ｄｏ≦０.０２となるようにして前記顔料微粒子の大きさＤｐの上限を決めるとともに、前記顔料微粒子の大きさＤｐの下限を０.００５μｍとした記録液体であり、前記被記録体は表面に粒子状物質を塗工することによってその平滑度が決められる樹脂部材であるとともに、該樹脂部材および前記記録液体を組み合わせた際に、前記顔料微粒子の平均粒子径を、前記塗工物質の平均粒子径以下にするとともに、前記塗工表面の平滑度より小さいことを特徴とする液体噴射記録装置。   In a liquid jet recording apparatus that performs recording by including an ink jet head that discharges a recording liquid in which pigment fine particles as a colorant having a specific gravity greater than 1 are dispersed in a liquid from a fine opening and adheres to the recording medium. The opening of the ink jet head is 10 μm to 25 μm, or when the opening is not round, it is within the range in terms of area, and the recording liquid disperses the pigment fine particles in the solvent of the recording liquid. When the surface of the pigment fine particle is dispersed together with the agent or dispersed in the solvent of the recording liquid and the size of the pigment fine particle is Dp and the size of the fine opening is Do, Dp / Do The upper limit of the pigment fine particle size Dp is determined so that ≦ 0.02, and the lower limit of the pigment fine particle size Dp is 0.005 μm. And the recording medium is a resin member whose smoothness is determined by applying a particulate substance on the surface, and the average of the pigment fine particles when the resin member and the recording liquid are combined. A liquid jet recording apparatus characterized in that the particle diameter is set to be equal to or smaller than the average particle diameter of the coating substance and is smaller than the smoothness of the coating surface. 前記記録液体中の顔料微粒子の含有率を２〜１０重量％とするとともに、前記記録液体中の前記顔料微粒子を含む固形分の量を１５重量％以下とし、前記記録液体の溶媒は前記被記録体の内部深さ方向に浸透させ、前記固形分を前記被記録体の表面に付着、保持してなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の液体噴射記録装置。   The content of pigment fine particles in the recording liquid is 2 to 10% by weight, the amount of solids including the pigment fine particles in the recording liquid is 15% by weight or less, and the solvent of the recording liquid is the recording target. 4. The liquid jet recording apparatus according to claim 1, wherein the liquid is infiltrated in a depth direction of the body, and the solid content is adhered to and held on the surface of the recording medium. 前記記録液体は、記録液体毎に異なる顔料微粒子を分散させた複数色の記録液体であり、前記微細な開口を前記複数色の記録液体に対応して有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の液体噴射記録装置。   5. The recording liquid according to claim 1, wherein the recording liquid is a recording liquid of a plurality of colors in which different pigment fine particles are dispersed for each recording liquid, and has the fine openings corresponding to the recording liquids of the plurality of colors. The liquid jet recording apparatus according to any one of the above. 前記液体噴射記録装置は、前記複数色の記録液体を吐出する複数個の記録ヘッドを有し、該複数個の記録ヘッドは一体的に形成されたヘッドユニットであることを特徴とした請求項５に記載の液体噴射記録装置。   6. The liquid jet recording apparatus includes a plurality of recording heads that discharge the recording liquids of the plurality of colors, and the plurality of recording heads are integrally formed head units. The liquid jet recording apparatus described in 1. 前記ヘッドユニットは、記録液体吐出部であるヘッド部と記録液体貯留部とが一体的に形成されていることを特徴とした請求項６に記載の液体噴射記録装置。   The liquid jet recording apparatus according to claim 6, wherein the head unit is formed integrally with a head unit that is a recording liquid discharge unit and a recording liquid storage unit. 前記ヘッドユニットは、記録液体吐出部であるヘッド部と記録液体貯留部とが分離可能であることを特徴とした請求項６に記載の液体噴射記録装置。   The liquid jet recording apparatus according to claim 6, wherein the head unit is capable of separating a head portion which is a recording liquid discharge portion and a recording liquid storage portion. 前記記録液体貯留部は、記録液体の種類に応じて独立した貯留部とし、前記ヘッド部に対してそれぞれ独立して分離可能であることを特徴とした請求項８に記載の液体噴射記録装置。   9. The liquid jet recording apparatus according to claim 8, wherein the recording liquid storage unit is an independent storage unit according to the type of the recording liquid, and can be independently separated from the head unit. 前記液体噴射記録装置は、サーマルインクジェット方式のインクジェットヘッドを具備していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載の液体噴射記録装置。   The liquid jet recording apparatus according to claim 1, wherein the liquid jet recording apparatus includes a thermal ink jet type ink jet head. 開口の大きさがФ１０μｍ〜Ф２５μｍである、もしくは該開口が丸ではない場合は面積換算でその範囲内としたものであるような微細な開口から顔料微粒子を分散させた記録液体を吐出させ、被記録体に付着させて記録を行う液体噴射記録ヘッドに使用する顔料微粒子を分散させた記録液体において、該記録液体は、溶媒中に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散剤とともに分散させた、もしくは顔料微粒子の表面を処理して前記記録液体の溶媒中に分散させ、前記顔料微粒子の大きさをＤｐ、微細な開口の大きさをＤｏとするとき、Ｄｐ／Ｄｏ≦０.０２となるようにして前記顔料微粒子の大きさＤｐの上限を決めるとともに、前記顔料微粒子の大きさＤｐの下限を０.００５μｍとした記録液体であり、前記被記録体は、植物繊維を絡み合わせてなるとともにその内部および表面に粒子を配した紙であって、前記繊維の絡み合うことによって形成される各繊維間の間隙、あるいは前記繊維の太さ、さらには前記粒子の大きさによって、その表面が凹凸形状になっている紙および前記記録液体の組み合わせであって、前記顔料微粒子を、前記紙の繊維の太さより小さくするとともに、該繊維が絡み合うことによって形成される間隙以下の大きさにすることを特徴とする記録液体。   When the size of the opening is 10 μm to 25 μm, or when the opening is not round, a recording liquid in which pigment fine particles are dispersed is discharged from a fine opening that is within the range in terms of area, In a recording liquid in which pigment fine particles used in a liquid jet recording head for recording by attaching to a recording medium are dispersed, the recording liquid contains pigment fine particles as a colorant having a specific gravity greater than 1 in a solvent. Or the surface of the pigment fine particles is treated and dispersed in the solvent of the recording liquid, and the size of the pigment fine particles is Dp and the size of the fine opening is Do, Dp / Do ≦ 0 The recording liquid is a recording liquid in which the upper limit of the pigment fine particle size Dp is determined so as to be 0.02 and the lower limit of the pigment fine particle size Dp is 0.005 μm. Paper in which fibers are entangled and particles are arranged inside and on the surface, and the gap between the fibers formed by the entanglement of the fibers, the thickness of the fibers, and the size of the particles Is a combination of a paper having a concavo-convex shape on the surface thereof and the recording liquid, wherein the pigment fine particles are made smaller than the thickness of the fiber of the paper and less than the gap formed by the entanglement of the fiber. A recording liquid characterized in that it is sized. 開口の大きさがФ１０μｍ〜Ф２５μｍである、もしくは該開口が丸ではない場合は面積換算でその範囲内としたものであるような微細な開口から顔料微粒子を分散させた記録液体を吐出させ、被記録体に付着させて記録を行う液体噴射記録ヘッドに使用する顔料微粒子を分散させた記録液体において、該記録液体は、溶媒中に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散剤とともに分散させた、もしくは顔料微粒子の表面を処理して前記記録液体の溶媒中に分散させ、前記顔料微粒子の大きさをＤｐ、微細な開口の大きさをＤｏとするとき、Ｄｐ／Ｄｏ≦０.０２となるようにして前記顔料微粒子の大きさＤｐの上限を決めるとともに、前記顔料微粒子の大きさＤｐの下限を０.００５μｍとした記録液体であり、前記被記録体は、植物繊維を絡み合わせてなるとともにその表面に粒子状物質を塗工することによってその平滑度が決められる紙であるとともに該紙および前記記録液体の組み合わせであって、前記顔料微粒子を、前記紙の表面に塗工した粒子状物質の平均粒子径以下にするとともに、前記紙の表面の平滑度より小さい大きさにすることを特徴とする記録液体。   When the size of the opening is 10 μm to 25 μm, or when the opening is not round, a recording liquid in which pigment fine particles are dispersed is discharged from a fine opening which is within the range in terms of area, In a recording liquid in which pigment fine particles used in a liquid jet recording head for recording by attaching to a recording medium are dispersed, the recording liquid contains pigment fine particles as a colorant having a specific gravity greater than 1 in a solvent. Or the surface of the pigment fine particles is treated and dispersed in the solvent of the recording liquid, and the size of the pigment fine particles is Dp and the size of the fine opening is Do, Dp / Do ≦ 0 The recording liquid is a recording liquid in which the upper limit of the pigment fine particle size Dp is determined so as to be 0.02 and the lower limit of the pigment fine particle size Dp is 0.005 μm. The paper is a paper in which fibers are entangled and its smoothness is determined by applying a particulate substance on the surface of the paper and a combination of the paper and the recording liquid. A recording liquid characterized in that it has a size smaller than the average particle size of the particulate material coated on the paper and smaller than the smoothness of the paper surface. 開口の大きさがФ１０μｍ〜Ф２５μｍである、もしくは該開口が丸ではない場合は面積換算でその範囲内としたものであるような微細な開口から顔料微粒子を分散させた記録液体を吐出させ、被記録体に付着させて記録を行う液体噴射記録ヘッドに使用する顔料微粒子を分散させた記録液体において、該記録液体は、溶媒中に比重が１より大である着色剤としての顔料微粒子を分散剤とともに分散させた、もしくは顔料微粒子の表面を処理して前記記録液体の溶媒中に分散させ、前記顔料微粒子の大きさをＤｐ、微細な開口の大きさをＤｏとするとき、Ｄｐ／Ｄｏ≦０.０２となるようにして前記顔料微粒子の大きさＤｐの上限を決めるとともに、前記顔料微粒子の大きさＤｐの下限を０.００５μｍとした記録液体であり、前記被記録体は、その表面に粒子状物質を塗工することによってその平滑度が決められる樹脂部材であるとともに該樹脂部材および前記記録液体の組み合わせであって、前記顔料微粒子を、前記樹脂部材の表面に塗工した粒子状物質の平均粒子径以下にするとともに、前記樹脂部材の表面の平滑度より小さい大きさにすることを特徴とする記録液体。   When the size of the opening is 10 μm to 25 μm, or when the opening is not round, a recording liquid in which pigment fine particles are dispersed is discharged from a fine opening which is within the range in terms of area, In a recording liquid in which pigment fine particles used in a liquid jet recording head for recording by attaching to a recording medium are dispersed, the recording liquid contains pigment fine particles as a colorant having a specific gravity greater than 1 in a solvent. Or the surface of the pigment fine particles is treated and dispersed in the solvent of the recording liquid, and the size of the pigment fine particles is Dp and the size of the fine opening is Do, Dp / Do ≦ 0 The recording liquid is a recording liquid in which the upper limit of the pigment fine particle size Dp is determined so as to be 0.02 and the lower limit of the pigment fine particle size Dp is 0.005 μm. A resin member whose smoothness is determined by applying particulate matter to the surface, and a combination of the resin member and the recording liquid, wherein the pigment fine particles are applied to the surface of the resin member A recording liquid characterized by having a size smaller than the average particle diameter of the particulate material and smaller than the smoothness of the surface of the resin member. 前記記録液体中の微粒子の含有率を２〜１０重量％とするとともに、前記記録液体中の前記微粒子を含む固形分の量を１５重量％以下とし、前記記録液体の溶媒が前記被記録体の内部深さ方向に浸透するとともに、前記固形分が前記被記録体の表面に付着、保持されることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１に記載の記録液体。   The content of the fine particles in the recording liquid is 2 to 10% by weight, the amount of the solids in the recording liquid including the fine particles is 15% by weight or less, and the solvent of the recording liquid is the recording medium. 14. The recording liquid according to claim 11, wherein the recording liquid penetrates in an internal depth direction and the solid content adheres to and is held on the surface of the recording medium.
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