JP2012096369A - Inkjet recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成に寄与しないインクの排出先となるインク回収ユニットを有するインクジェット記録装置に関するものである。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus having an ink recovery unit as a discharge destination of ink that does not contribute to image formation.
インクジェット記録装置は、記録ヘッドから吐出させたインクの液滴を普通紙やその他の記録媒体上に飛翔させて画像を形成する装置であり、高画質化、低価格化、高速化が進んだことにより急速に普及している。しかし、長期間の不使用などの要因でノズル内のインクが乾燥して固化することにより、ノズルが詰まってインクを吐出できない状態になることが知られている。そこでその不吐出状態に陥ることを未然に防止し、画像形成とは別に記録ヘッドから強制的にインクを排出させ、正常な吐出状態を維持する機構を備えている（ヘッド回復処理）。そのため、ヘッド回復処理により強制的に排出された画像形成に寄与しないインクである廃液を受け入れるインク回収ユニット（廃液収納容器、廃液タンクとも言う）を一般に備えている。
このようなインク回収ユニットとしては、特許文献１に記載されているように、容器本体を複数の部屋に分割して、それぞれに吸収部材を設けることで吸収部材の交換回数を減らすようにしたものがある。
また、特許文献２、３に記載されているように、インク回収ユニットをインクカートリッジと一体に設けることで、インクカートリッジの交換の度にインク回収ユニットも交換されるようにしたものもある。
さらに、インク回収ユニットが満タンになって溢れると装置内に悪影響を与えることになるため、一般にインク回収ユニットが廃液により満タンになったことを検出するためのインク回収ユニット満タン検出装置を備えるようにしている。
Inkjet recording devices are devices that form images by ejecting ink droplets ejected from a recording head onto plain paper or other recording media, and have achieved higher image quality, lower cost, and higher speed. It is rapidly spreading. However, it is known that when the ink in the nozzle is dried and solidified due to factors such as nonuse for a long period of time, the nozzle becomes clogged and the ink cannot be ejected. In view of this, a mechanism for preventing the occurrence of the non-ejection state and forcibly discharging ink from the recording head separately from the image formation to maintain a normal ejection state is provided (head recovery process). Therefore, an ink recovery unit (also referred to as a waste liquid storage container or a waste liquid tank) that receives waste liquid that is ink that does not contribute to image formation that is forcibly discharged by the head recovery process is generally provided.
As such an ink recovery unit, as described in Patent Document 1, the container main body is divided into a plurality of rooms, and an absorption member is provided for each of the chambers, thereby reducing the number of replacements of the absorption member. There is.
In addition, as described in
In addition, if the ink recovery unit becomes full and overflows, the inside of the apparatus will be adversely affected. Therefore, in general, an ink recovery unit full tank detection device for detecting that the ink recovery unit is full due to waste liquid is provided. I have to prepare.
従来のインクジェット記録装置においては、着色剤として水溶性染料を使用した水系インクが主に用いられてきた。しかしながら、染料インクは耐候性、耐水性に劣る欠点を有しており、近年水溶性染料に代わって顔料を使用する顔料インクの研究が目覚しく、最近では上市するに至っている。しかし、顔料を用いた水性顔料インクを備えたインクジェット記録装置では、インク回収ユニットへ排出される廃液が従来の染料インクの場合に比較して、廃液吸収部材に吸収され難くなっている。
さらに記録画像の高画質化といった背景から、使用するインクや記録方法等についても様々な提案がなされており、例えば、普通紙への記録で高画質を得る方法として、紙面上での着色剤の凝集を促進させることが行われている。しかし、それに伴い画像形成に寄与しない廃液の凝集性も高くなり、廃液吸収部材に吸収されず、凝集物が山積みに堆積し、廃液がインク回収ユニットに効率良く収納されないといった不具合が生じる。そこで凝集性の高い廃液でも効率的に廃液吸収部材に吸収させることが重要となっている。
特許文献４では、廃液吸収部材に親水化処理を施したものが、特許文献５では、保湿剤と塩基とを含む含浸液を、廃液吸収部材の廃インク液との接触表面に含むものが提案されているが、高温低湿環境のような過酷な環境下では、インクの吸収性を長期に渡って維持するのが困難であるのが実情である。
In conventional ink jet recording apparatuses, water-based ink using a water-soluble dye as a colorant has been mainly used. However, dye inks have drawbacks that are inferior in weather resistance and water resistance. In recent years, researches on pigment inks that use pigments instead of water-soluble dyes have been remarkable, and have recently been put on the market. However, in the ink jet recording apparatus provided with the aqueous pigment ink using the pigment, the waste liquid discharged to the ink recovery unit is less likely to be absorbed by the waste liquid absorbing member than in the case of the conventional dye ink.
Furthermore, various proposals have been made for inks and recording methods to be used from the background of improving the image quality of recorded images. For example, as a method for obtaining high image quality by recording on plain paper, a colorant on the paper surface is used. It has been done to promote agglomeration. However, the cohesiveness of the waste liquid that does not contribute to image formation is also increased, and the waste liquid is not absorbed by the waste liquid absorbing member, so that the aggregate accumulates in a pile and the waste liquid is not efficiently stored in the ink recovery unit. Therefore, it is important to efficiently absorb the waste liquid having high cohesiveness by the waste liquid absorbing member.
Patent Document 4 proposes a waste liquid absorbing member that has been subjected to a hydrophilic treatment, while Patent Document 5 proposes that an impregnating liquid containing a humectant and a base is included on the contact surface of the waste liquid absorbing member with the waste ink liquid. However, in a severe environment such as a high-temperature and low-humidity environment, it is actually difficult to maintain the ink absorbency for a long time.
本発明は、従来の諸問題を解決し、様々な環境条件下でもインク回収ユニット内の廃液吸収部材の吸収性能を長期に渡って維持させることができ、廃液を山積みに堆積させることなく、効率良くインク回収ユニット内に収納できるインクジェット記録装置の提供を目的とする。 The present invention solves the conventional problems and can maintain the absorption performance of the waste liquid absorbing member in the ink recovery unit over a long period of time even under various environmental conditions. An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus that can be well stored in an ink recovery unit.
上記課題は、次の１）〜４）の発明によって解決される。
１） インクを記録媒体に吐出して画像を形成する記録ヘッド、及び該記録ヘッドのメンテナンスを目的とした画像形成に寄与しないインク排出先となるインク回収ユニットを有するインクジェット記録装置において、前記インクが少なくとも水、着色剤及び水溶性有機溶剤を含有し、前記インク回収ユニット内に、前記インク中の水溶性有機溶剤よりも吸水性が高い水溶性有機溶剤を含有することを特徴とするインクジェット記録装置。
２） 前記インク中の水溶性有機溶剤の５０重量％水溶液を３０℃３５％ＲＨで２４時間乾燥させた時の残存水分量が２０重量％以下であり、かつ、前記インク回収ユニット内の水溶性有機溶剤の５０重量％水溶液を同条件で乾燥させた時の残存水分量が２０重量％以上であることを特徴とする１）記載のインクジェット記録装置。
３） 前記インク中の水溶性有機溶剤が、グリセリン、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオールの中から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする１）又は２）に記載のインクジェット記録装置。
４） 前記インク回収ユニット内の水溶性有機溶剤がトリメチルグリシンであることを特徴とする１）〜３）のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
The above problems are solved by the following inventions 1) to 4).
1) In an inkjet recording apparatus having a recording head that forms an image by ejecting ink onto a recording medium, and an ink recovery unit that serves as an ink discharge destination that does not contribute to image formation for the purpose of maintenance of the recording head. An ink jet recording apparatus comprising at least water, a colorant, and a water-soluble organic solvent, wherein the ink recovery unit contains a water-soluble organic solvent having higher water absorption than the water-soluble organic solvent in the ink. .
2) The residual water content when a 50% by weight aqueous solution of the water-soluble organic solvent in the ink is dried at 30 ° C. and 35% RH for 24 hours is 20% by weight or less, and the water-soluble property in the ink recovery unit is 1. The ink jet recording apparatus according to 1), wherein a residual water content when a 50% by weight aqueous solution of an organic solvent is dried under the same conditions is 20% by weight or more.
3) The water-soluble organic solvent in the ink is selected from glycerin, 1,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol. The inkjet recording apparatus according to 1) or 2), wherein the inkjet recording apparatus is at least one kind.
4) The ink jet recording apparatus according to any one of 1) to 3), wherein the water-soluble organic solvent in the ink recovery unit is trimethylglycine.
本発明によれば、インク回収ユニット内において、インクに使用する水溶性有機溶剤よりも吸水性が高い水溶性有機溶剤を使用することにより、通常ではインク及び廃インクが乾燥固化する環境条件下でも、インク回収ユニット内の水溶性有機溶剤の吸水能により、廃インクを山積みに堆積させることなく、効率良くインク回収ユニット内に収納することが可能なインクジェット記録装置を提供できる。 According to the present invention, by using a water-soluble organic solvent having higher water absorption than the water-soluble organic solvent used for the ink in the ink recovery unit, the ink and the waste ink are usually dried and solidified even under environmental conditions. In addition, the ink-jet recording apparatus can be provided that can efficiently store the waste ink in the ink recovery unit without accumulating the waste ink due to the water absorption ability of the water-soluble organic solvent in the ink recovery unit.
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明について、まず使用する好ましいインク（インクジェット記録用インク）の実施形態を説明し、続いてインク回収ユニットの実施形態を説明する。
インクに要求される特性としては、高画質を達成するための色調、画像濃度、にじみ等、信頼性を達成するためのインク中の着色剤の溶解又は分散安定性、保存安定性、吐出安定性等、記録画像の保存性を確保するための耐水性、耐光性等、また高速化を達成するためのインクの速乾性等が挙げられる。
これらの要求特性を満足するために鋭意検討を行った結果、２５℃における表面張力が２０〜３５ｍＮ／ｍ、２５℃における粘度が５〜２０ｍＰａ・ｓであり、フッ素系界面活性剤を一種類以上含有し、着色剤などの固形分を合計５〜４０重量％含有するインクであれば、２５℃において、一般的なインクよりも高粘度で高固形分濃度でありながら、浸透性が高いインクが得られることを見出した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, an embodiment of a preferable ink (ink jet recording ink) to be used will be described first, and then an embodiment of an ink recovery unit will be described.
The required properties of the ink include color tone, image density, and bleeding to achieve high image quality, and the solubility or dispersion stability of the colorant in the ink to achieve reliability, storage stability, and ejection stability. And the like, such as water resistance and light resistance for ensuring the storability of the recorded image, and quick drying of the ink for achieving high speed.
As a result of intensive studies to satisfy these required characteristics, the surface tension at 25 ° C. is 20 to 35 mN / m, the viscosity at 25 ° C. is 5 to 20 mPa · s, and one or more fluorosurfactants are used. If the ink contains a total of 5 to 40% by weight of a solid content such as a colorant, an ink having a high permeability and a high solid content concentration at 25 ° C. is higher than a general ink. It was found that it can be obtained.
インクは水を液媒体として使用するが、インクの乾燥を防止するため（湿潤剤として）、及び分散安定性を向上するためなどの目的で、水溶性有機溶剤を含有させる。水溶性有機溶剤の例としては、以下のようなものが挙げられる。これらの水溶性有機溶剤は複数混合して使用してもよい。
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、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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ブチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトン等である。
The ink uses water as a liquid medium, but contains a water-soluble organic solvent for the purpose of preventing the ink from drying (as a wetting agent) and improving the dispersion stability. Examples of the water-soluble organic solvent include the following. A mixture of a plurality of these water-soluble organic solvents may be used.
Ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1, 5-pentanediol, 1,6-hexanediol, hexylene glycol, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,3-butanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,6- Polyhydric alcohols such as hexanetriol and petriol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol Polyethyl alcohol alkyl ethers such as monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, 2- Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, ε-caprolactam, γ-butyrolactone, formamide, N-methylformamide Amides such as N, N-dimethylformamide, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine Amines such as emissions, dimethyl sulfoxide, sulfolane, sulfur-containing compounds such as thiodiethanol, propylene carbonate, ethylene carbonate, γ- butyrolactone.
上記水溶性有機溶剤に加えて他の湿潤剤を用いてもよく、そのような湿潤剤としては、糖を含有するものが好ましい。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類及び四糖類を含む）及び多糖類が挙げられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースなどが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。
また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖（例えば、糖アルコール〔一般式ＨＯＣＨ２（ＣＨＯＨ）ｎＣＨ２ＯＨ（ｎ＝２〜５の整数）〕、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としては、Ｄ−ソルビトール、ソルビタン、マルチトール、エリスリトール、ラクチトール、キシリトールなどが挙げられる。
In addition to the water-soluble organic solvent, other wetting agents may be used, and as such wetting agents, those containing sugar are preferable. Examples of saccharides include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides) and polysaccharides, preferably glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, maltose, cellobiose, Examples include lactose, sucrose, trehalose, and maltotriose. Here, the polysaccharide means a saccharide in a broad sense, and is used to include a substance that exists widely in nature such as α-cyclodextrin and cellulose.
Examples of derivatives of these saccharides include reducing sugars of the saccharides described above (for example, sugar alcohol [general formula HOCH 2 (CHOH) nCH 2 OH (n = 2 to 5)), oxidized sugar (for example, aldonic acid). , Uronic acids, etc.), amino acids, thioic acids, etc. Sugar alcohols are particularly preferred, and specific examples include D-sorbitol, sorbitan, maltitol, erythritol, lactitol, xylitol and the like.
特に本発明においては、水溶性有機溶剤の５０重量％水溶液を３０℃３５％ＲＨで２４時間乾燥させた時の残存水分量が２０重量％以下の特性を持つものが好ましい。中でも、グリセリン、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオールを用いると、保存安定性、吐出安定性及び紙面上での速乾性に優れたインクを作製することができる。これらの中ではグリセリンの残存水分量が最も多い。
上記乾燥条件下での残存水分量が２０重量％を超える特性の水溶性有機溶剤でも、保存安定性、吐出安定性については効果があるが、紙面上での速乾性との両立は困難である。
湿潤剤の配合量はインク全体の１０〜５０重量％程度とする。インク中の湿潤剤総重量に対する、後述の着色剤と樹脂エマルジョンの総重量の比は０．５〜１２．５が好ましく、より好ましくは１．０〜６．０、最も好ましくは２．０〜５．０の範囲である。この範囲にあるインクは、乾燥性や保存試験や信頼性試験が非常に良好である。
In particular, in the present invention, a water-soluble organic solvent having a characteristic of a residual water content of 20% by weight or less when dried at 30 ° C. and 35% RH for 24 hours is preferable. Among these, when glycerin, 1,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol are used, storage stability, ejection stability and on the paper surface are improved. It is possible to produce an ink having excellent quick drying properties. Among these, the residual water content of glycerin is the largest.
Even a water-soluble organic solvent having a residual water content of more than 20% by weight under the above drying conditions is effective in storage stability and ejection stability, but it is difficult to achieve both quick drying on paper. .
The amount of the wetting agent is about 10 to 50% by weight of the whole ink. The ratio of the total weight of the colorant and resin emulsion described later to the total weight of the wetting agent in the ink is preferably 0.5 to 12.5, more preferably 1.0 to 6.0, and most preferably 2.0 to The range is 5.0. Ink within this range has very good drying, storage and reliability tests.
インクには、着色剤として、疎水性染料、顔料等が用いられる。ここでいう疎水性染料とは水に不溶ないしは難溶性であり、かつ有機溶剤に可溶である染料を指し、例えば油溶性染料、分散染料を挙げることができ、これら疎水性染料をポリマー微粒子に含有させたポリマーエマルジョンとして使用できる。良好な吸着・封入性の点からは油溶性染料及び分散染料が好ましいが、得られる画像の耐光性の点からは顔料が好ましい。
なお、「疎水性染料をポリマー微粒子に含有させた」とは、ポリマー微粒子中に疎水性染料を封入した状態及びポリマー微粒子の表面に吸着させた状態の何れか又は双方を意味する。この場合、インクに配合される着色剤のすべてがポリマー微粒子に封入又は吸着されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、着色剤がエマルジョン中に分散していてもよい。着色剤としては、水不溶性又は水難溶性であって、上記ポリマー微粒子を形成するポリマーに吸着され得るものであれば特に制限はない。また、水不溶性又は水難溶性とは、２０℃で水１００重量部に対して、着色剤が０．１重量部以上溶解しないことをいい、溶解するとは、目視で水溶液表層又は下層に着色剤の分離や沈降が認められないことをいう。
In the ink, a hydrophobic dye, a pigment or the like is used as a colorant. The hydrophobic dye as used herein refers to a dye that is insoluble or hardly soluble in water and soluble in an organic solvent, and examples thereof include oil-soluble dyes and disperse dyes. These hydrophobic dyes are converted into polymer fine particles. It can be used as a polymer emulsion. Oil-soluble dyes and disperse dyes are preferable from the viewpoint of good adsorption / encapsulation properties, but pigments are preferable from the viewpoint of light resistance of the obtained image.
“The hydrophobic fine particles are contained in the polymer fine particles” means either or both of the state in which the hydrophobic dyes are encapsulated in the polymer fine particles and the state in which they are adsorbed on the surface of the polymer fine particles. In this case, it is not necessary for all of the colorant blended in the ink to be enclosed or adsorbed in the polymer fine particles, and the colorant may be dispersed in the emulsion as long as the effects of the present invention are not impaired. The colorant is not particularly limited as long as it is water-insoluble or poorly water-soluble and can be adsorbed by the polymer forming the polymer fine particles. The term “water-insoluble or hardly water-soluble” means that the colorant does not dissolve 0.1 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of water at 20 ° C. This means that no separation or sedimentation is observed.
疎水性染料の例としては、以下に示すような油溶性染料や分散染料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
油溶性染料としては、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー、Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ等の各品番製品が挙げられ、オリエント化学社、ＢＡＳＦ社等から市販されている。
また、分散染料としては、Ｃ．Ｉ．ディスパーズイエロー、Ｃ．Ｉ．ディスパーズオレンジ、Ｃ．Ｉ．ディスパーズレッド、Ｃ．Ｉ．ディスパーズバイオレット、Ｃ．Ｉ．ディスパーズブルー、Ｃ．Ｉ．ディスパーズグリーン等の各品番製品が挙げられる。
これらの中でも、イエローとしてＣ．Ｉ．ソルベントイエロー２９及び３０、シアンとしてＣ．Ｉ．ソルベントブルー７０、マゼンタとしてＣ．Ｉ．ソルベントレッド１８及び４９、ブラックとしてＣ．Ｉ．ソルベントブラック３及び７、及びニグロシン系の黒色染料が好ましい。
Examples of hydrophobic dyes include, but are not limited to, oil-soluble dyes and disperse dyes as shown below.
Examples of oil-soluble dyes include C.I. I. Solvent Black, C.I. I. Solvent Yellow, C.I. I. Solvent Red, C.I. I. Solvent Violet, C.I. I. Solvent Blue, C.I. I. Solvent Green, C.I. I. Examples are products of various product numbers such as Solvent Orange, which are commercially available from Orient Chemical Co., BASF Co., etc.
Examples of disperse dyes include C.I. I. Disperse Yellow, C.I. I. Disperse Orange, C.I. I. Disperse Red, C.I. I. Disperse Violet, C.I. I. Disperse Blue, C.I. I. Products of each part number such as Disperse Green are listed.
Among these, C.I. I. Solvent Yellow 29 and 30, C.I. I. Solvent Blue 70, C.I. I. Solvent Red 18 and 49, C.I. I. Solvent blacks 3 and 7 and nigrosine-based black dyes are preferred.
顔料としては有機顔料や無機顔料があり、有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラック、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラック等が挙げられる。
無機顔料としては、酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉が挙げられる。
Examples of pigments include organic pigments and inorganic pigments. Organic pigments include azo, phthalocyanine, anthraquinone, quinacridone, dioxazine, indigo, thioindigo, perylene, isoindolenone, aniline black, and azomethine. , Rhodamine B lake pigment, carbon black and the like.
Examples of inorganic pigments include iron oxide, titanium oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, bitumen, cadmium red, chrome yellow, and metal powder.
ブラック顔料インクに使用されるカーボンブラックとしては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックで、一次粒径が、１５〜４０ミリミクロン、ＢＥＴ法による比表面積が、５０〜３００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が、４０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、揮発分が０．５〜１０重量％、ｐＨ値が２〜９を有するものが好ましい。
その具体例としては、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ−８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、三菱化学社製）、Ｒａｖｅｎ７００、５７５０、５２５０、５０００、３５００、１２５５（以上、コロンビア社製）、Ｒｅｇａｌ４００Ｒ、３３０Ｒ、６６０Ｒ、ＭｏｇｕｌＬ、Ｍｏｎａｒｃｈ７００、８００、８８０、９００、１０００、１１００、１３００、Ｍｏｎａｒｃｈ１４００（以上、キャボット社製）、カラーブラックＦＷ１、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１８、ＦＷ２００、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、プリンテックス３５、Ｕ、Ｖ、１４０Ｕ、１４０Ｖ、スペシャルブラック６、５、４Ａ、４（以上、デグッサ社製）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
The carbon black used in the black pigment ink is carbon black produced by the furnace method and the channel method, the primary particle size is 15 to 40 millimicrons, the specific surface area by the BET method is 50 to 300 m 2 / g, It is preferable that the DBP oil absorption is 40 to 150 ml / 100 g, the volatile content is 0.5 to 10% by weight, and the pH value is 2 to 9.
As a specific example thereof, no. 2300, no. 900, MCF-88, no. 33, no. 40, no. 45, no. 52, MA7, MA8, MA100, no. 2200B (above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Raven700, 5750, 5250, 5000, 3500, 1255 (above, manufactured by Columbia), Regal400R, 330R, 660R, MoguL, Monarch700, 800, 880, 900, 1000, 1100, 1300 , Monarch 1400 (manufactured by Cabot Corporation), Color Black FW1, FW2, FW2V, FW18, FW200, S150, S160, S170, Printex 35, U, V, 140U, 140V, Special Black 6, 5, 4A, 4 ( As mentioned above, although Degussa Co., Ltd.) etc. are mentioned, it is not limited to these.
カラー顔料の具体例としては、イエローインクに使用できる顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローＧ）、２、３、１２（ジスアゾイエローＡＡＡ）、１３、１４、１６、１７、２０、２３、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７３、７４、７５、８１、８３（ジスアゾイエローＨＲ）、８６、９３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１４、１１７、１２０、１２５、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１５５、１６６、１６８、１８０、１８５等が挙げられるが、これらに限られるものではない。 Specific examples of color pigments include C.I. pigments that can be used in yellow ink. I. Pigment Yellow 1 (Fast Yellow G), 2, 3, 12 (Disazo Yellow AAA), 13, 14, 16, 17, 20, 23, 24, 34, 35, 37, 42 (Yellow Iron Oxide), 53, 55 73, 74, 75, 81, 83 (disazo yellow HR), 86, 93, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 114, 117, 120, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 166, 168, 180, 185, and the like, but are not limited thereto.
また、マゼンタインクに使用できる顔料の例として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、７、９、１２、１７、２２（ブリリアントファーストスカーレット）、２３、３１、３８、４８：１〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｂａ）〕、４８：２〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ）〕、４８：３〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｓｒ）〕、４８：４〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｍｎ）〕、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１（ローダミン６Ｇレーキ）、８３、８８、９２、９７、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（ジメチルキナクリドン）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７５、１７６、１７８、１７９、１８０、１８４、１８５、１９０、１９２、１９３、２０２、２０９、２１５、２１６、２１７、２１９、２２０、２２３、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０、２５４、２５５、２７２等が挙げられるが、これらに限られるものではない。
Examples of pigments that can be used in magenta ink include C.I. I.
また、シアンインクに使用できる顔料の例として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５（銅フタロシアニンブルーＲ）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルーＧ）、１５：４、１５：６（フタロシアニンブルーＥ）、１６、１７：１、２２、５６、６０、６３、６４、バットブルー４、バットブルー６０等が挙げられるが、これらに限られるものではない。
また、中間色では、レッド、グリーン、ブルー用として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、１９４、２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３、１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６等が挙げられる。
Examples of pigments that can be used for cyan ink include C.I. I.
In addition, as for intermediate colors, red, green and blue, C.I. I. Pigment red 177, 194, 224, C.I. I. Pigment orange 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, C.I. I. Pigment violet 3, 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50, C.I. I. Pigment green 7, 36, and the like.
これらの顔料のうち、ブラック顔料としては、前記カーボンブラックが好ましく、ｐＨ６以下の酸性カーボンブラックが高濃度で特に好ましい。
カラー顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、１７、５５、７４、９３、９７、９８、１１０、１２８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５４、１５５、１８０、１８５；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、２０２、２０９；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、１５：４が特に好ましい。
Among these pigments, as the black pigment, the carbon black is preferable, and acidic carbon black having a pH of 6 or less is particularly preferable at a high concentration.
Examples of color pigments include C.I. I. Pigment Yellow 13, 17, 55, 74, 93, 97, 98, 110, 128, 139, 147, 150, 151, 154, 155, 180, 185; I. Pigment red 122, 202, 209; I. Pigment Blue 15: 3 and 15: 4 are particularly preferable.
顔料の体積平均粒径は特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１０〜１５０ｎｍが好ましく、２０〜１００ｎｍがより好ましく、３０〜８０ｎｍが更に好ましい。体積平均粒径が１５０ｎｍを超えると、印写画像の彩度が低下するのみならずインク保存時の増粘凝集や印写時のノズルの詰まりが生じやすくなることがある。一方、体積平均粒径が１０ｎｍ未満では、耐光性が低下するのみならず保存安定性も悪化する傾向がある。ここでいう体積平均粒径とは、例えば日機装社製のマイクロトラックＵＰＡ−１５０を使用し、測定サンプル中の顔料濃度が０．０１重量％になるように純水で希釈したサンプルについて、粒子屈折率１．５１、粒子密度１．４ｇ／ｃｍ３で、溶媒パラメーターとして純水のパラメーターを用いて、２３℃で測定した５０％体積平均粒径（Ｄ５０）のことである。
インク中の顔料濃度は、２〜１５重量％が好ましく、３〜１２重量％がより好ましく、４〜１０重量％が更に好ましい。顔料濃度が２重量％未満では、着色力が不十分なため画像の鮮やかさに劣る傾向があり、１５重量％を超えるとインクの保存安定性が低下するのみならず、画像がくすむ傾向がある。
There is no restriction | limiting in particular in the volume average particle diameter of a pigment, According to the objective, it can select suitably, 10-150 nm is preferable, 20-100 nm is more preferable, 30-80 nm is still more preferable. When the volume average particle diameter exceeds 150 nm, not only the saturation of the printed image is lowered, but also thickening aggregation during ink storage and nozzle clogging during printing are likely to occur. On the other hand, when the volume average particle size is less than 10 nm, not only the light resistance is lowered but also the storage stability tends to be deteriorated. The volume average particle size used here refers to, for example, particle refraction for a sample diluted with pure water so that the pigment concentration in the measurement sample is 0.01% by weight using Microtrack UPA-150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. It is a 50% volume average particle diameter (D50) measured at 23 ° C. using a pure water parameter as a solvent parameter at a rate of 1.51 and a particle density of 1.4 g / cm 3 .
The pigment concentration in the ink is preferably 2 to 15% by weight, more preferably 3 to 12% by weight, and still more preferably 4 to 10% by weight. If the pigment concentration is less than 2% by weight, the image strength tends to be inferior due to insufficient coloring power, and if it exceeds 15% by weight, not only the storage stability of the ink is lowered but also the image tends to be dull. .
本発明では、顔料表面に少なくとも一種の親水性基が直接又は他の原子団を介して結合しており、分散剤を使用することなく安定に分散させることができる顔料を用いることができる。このような表面に親水基を導入した顔料としては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものやカチオン性に帯電したものが好適である。
アニオン性親水性基としては、例えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３ＨＭ、−ＰＯ３Ｍ２、−ＳＯ２ＮＨ２、−ＳＯ２ＮＨＣＯＲ（但し、式中のＭは水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わし、Ｒは炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表わす。）等が挙げられる。これらの中でも特に、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍが顔料表面に結合したものが好ましい。
アニオン性に帯電した顔料を得る方法としては、例えば顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化処理する方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられるが、これに限定されるわけではない。
カチオン性に帯電したカラー顔料表面に結合されている親水基としては、例えば第４級アンモニウム基を用いることができる。より好ましくは下記に挙げる第４級アンモニウム基（Ｒ４Ｎ＋）の少なくとも一つが、顔料表面に結合された顔料が用いられる。
前記Ｒ４Ｎ＋のＲは疎水性基であり、炭素数が８〜１６のアルキル基及びフェニル基等のアリール基からなる群から選ばれる一種又は二種以上であることが好ましく、分子中にアルキル基及びアリール基の両者を有することもできる。また、上記Ｒ４Ｎ＋の対アニオンとしては、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣＨ３ＯＳＯ３ −、Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３ −などが挙げられる。
In the present invention, it is possible to use a pigment that has at least one hydrophilic group bonded to the pigment surface directly or via another atomic group and can be stably dispersed without using a dispersant. As such a pigment having a hydrophilic group introduced on its surface, an ionic one is preferable, and an anionic charged one or a cationic one is preferable.
Examples of the anionic hydrophilic group, for example, -COOM, -SO 3 M, -PO 3 HM, -PO 3
Examples of a method for obtaining an anionically charged pigment include a method of oxidizing a pigment with sodium hypochlorite, a method of sulfonation, and a method of reacting a diazonium salt, but are not limited thereto. Absent.
For example, a quaternary ammonium group can be used as the hydrophilic group bonded to the cationically charged color pigment surface. More preferably, a pigment in which at least one of the quaternary ammonium groups (R 4 N + ) listed below is bonded to the pigment surface is used.
R in R 4 N + is a hydrophobic group, and is preferably one or two or more selected from the group consisting of an alkyl group having 8 to 16 carbon atoms and an aryl group such as a phenyl group. It can also have both an alkyl group and an aryl group. Examples of the counter anion of R 4 N + include Cl − , Br − , I − , CH 3 OSO 3 − , C 2 H 5 OSO 3 − and the like.
また顔料は高分子分散剤や界面活性剤を用いて水性媒体に分散させることによりインク材料として用いることができる。このような顔料を分散させるための分散剤としては、通常の水溶性樹脂や水溶性界面活性剤を用いることができる。
水溶性樹脂の具体例としては、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体等から選ばれた少なくとも２種の単量体からなるブロック共重合体もしくはランダム共重合体、又はこれらの塩等が挙げられる。
これらの水溶性樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶なアルカリ可溶型樹脂であり、これらの中でも重量平均分子量３０００〜２００００のものが、インクに用いた場合に、分散液の低粘度化が可能であり、かつ分散も容易であるため特に好ましい。
The pigment can be used as an ink material by being dispersed in an aqueous medium using a polymer dispersant or a surfactant. As a dispersant for dispersing such a pigment, a normal water-soluble resin or a water-soluble surfactant can be used.
Specific examples of water-soluble resins include styrene, styrene derivatives, vinyl naphthalene derivatives, aliphatic alcohol esters of α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acids, acrylic acid, acrylic acid derivatives, maleic acid, maleic acid derivatives, itacon. Examples thereof include block copolymers or random copolymers composed of at least two monomers selected from acids, itaconic acid derivatives, fumaric acid, fumaric acid derivatives, and the like, and salts thereof.
These water-soluble resins are alkali-soluble resins that are soluble in an aqueous solution in which a base is dissolved. Among these, those having a weight average molecular weight of 3000 to 20000 have a low viscosity of the dispersion when used in ink. It is particularly preferable because it can be easily dispersed and can be easily dispersed.
高分子分散剤と自己分散型顔料を同時に使うことは、適度なドット径を得るのに好ましい組み合わせである。その理由は明らかでないが、高分子分散剤を含有することにより記録媒体への浸透が抑制される一方で、高分子分散剤を含有することにより自己分散型顔料の凝集が抑えられるため、自己分散型顔料が横方向にスムーズに拡がることができ、その結果、広く薄くドットが拡がり、理想的なドットが形成できると考えられる。 The simultaneous use of the polymer dispersant and the self-dispersing pigment is a preferable combination for obtaining an appropriate dot diameter. The reason for this is not clear, but the inclusion of the polymer dispersant suppresses the penetration into the recording medium, while the inclusion of the polymer dispersant suppresses the aggregation of the self-dispersing pigment, so that the self-dispersion It is considered that the mold pigment can spread smoothly in the lateral direction, and as a result, the dots spread widely and thinly and ideal dots can be formed.
また、分散剤として使用できる水溶性界面活性剤としては、ノニオン性、アニオン性、両性界面活性剤などがあり、顔料種別あるいはインク処方に応じて適宜選択して用いる。
ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンミリスチルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン−α−ナフチルエーテル、ポリオキシエチレン−β−ナフチルエーテル、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル、ポリオキシエチレンモノスチリルナフチルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルナフチルエーテルなどが挙げられる。
また、これらの界面活性剤のポリオキシエチレンの一部をポリオキシプロピレンに置き換えたポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体等の界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等の芳香環を有する化合物をホルマリン等で縮合させた界面活性剤も使用できる。
ノニオン系界面活性剤のＨＬＢは１２〜１９．５のものが好ましく、１３〜１９のものがより好ましい。ＨＬＢが１２未満では界面活性剤の分散媒へのなじみが悪いため分散安定性が悪化する傾向があり、ＨＬＢが１９．５を超えると界面活性剤が顔料に吸着しにくくなるため、やはり分散安定性が悪化する傾向がある。
Examples of the water-soluble surfactant that can be used as a dispersant include nonionic, anionic, and amphoteric surfactants, which are appropriately selected according to the pigment type or ink formulation.
Nonionic surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene myristyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene alkyl ether such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl Ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether such as polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene-α-naphthyl ether, polyoxyethylene-β-naphthyl ether, polyoxyethylene monostyryl phenyl ether, polyoxyethylene distyryl phenyl ether , Polyoxyethylene alkyl naphthyl ether, polyoxyethylene monostyryl naphthyl ether, polyoxyethylene And distyryl naphthyl ether.
In addition, surfactants such as polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers in which a part of polyoxyethylene of these surfactants is replaced with polyoxypropylene, and aromatic rings such as polyoxyethylene alkylphenyl ether A surfactant obtained by condensing a compound with formalin or the like can also be used.
The nonionic surfactant has an HLB of preferably 12 to 19.5, more preferably 13 to 19. If the HLB is less than 12, there is a tendency for the dispersion stability to deteriorate due to poor conformity of the surfactant to the dispersion medium. If the HLB exceeds 19.5, the surfactant becomes difficult to adsorb to the pigment, so that the dispersion stability is also reduced. There is a tendency to deteriorate.
アニオン性界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルカルボン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラニンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、スルホコハク酸アルキル二塩、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、Ｎ−アシルアミノ酸塩、アシル化ペプチド、石鹸などが挙げられる。 Anionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, polyoxyethylene monostyryl phenyl ether sulfate, polyoxyethylene distyryl phenyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl ether phosphorus Acid salt, polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphate, polyoxyethylene monostyryl phenyl ether phosphate, polyoxyethylene distyryl phenyl ether phosphate, polyoxyethylene alkyl ether carboxylate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether Carboxylate, polyoxyethylene monostyryl phenyl ether carboxylate, polyoxyethylene distyryl phenyl ether carboxylate, naphthalene Phosphonate formalin condensate, melanin sulfonate formalin condensate, dialkyl sulfosuccinate ester salt, sulfosuccinic acid alkyl disalt, polyoxyethylene alkyl sulfosuccinic acid disalt, alkyl sulfoacetate, α-olefin sulphonate, alkylbenzene sulfone Acid salts, alkylnaphthalene sulfonates, alkyl sulfonates, N-acyl amino acid salts, acylated peptides, soaps and the like can be mentioned.
また、顔料は親水性基を有する樹脂によって被覆し、マイクロカプセル化することで、分散性を与えることもできる。
水不溶性の顔料を有機高分子類で被覆してマイクロカプセル化する方法としては、公知の種々の方法を用いることができる。このような方法としては化学的製法、物理的製法、物理化学的方法、機械的製法などがあり、具体的には次のような方法が挙げられる。
・界面重合法（２種のモノマー又は２種の反応物を、分散相と連続相に別々に溶解しておき、両者の界面において両物質を反応させて壁膜を形成させる方法）
・ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法（液体もしくは気体のモノマーと触媒、又は反応性の物質２種を連続相核粒子側のどちらか一方から供給して反応を起こさせ壁膜を形成させる方法）
・液中硬化被膜法（芯物質粒子を含む高分子溶液の滴を硬化剤などにより、液中で不溶化して壁膜を形成する方法）
・コアセルベーション（相分離）法〔芯物質粒子を分散している高分子分散液を、高分子濃度の高いコアセルベート（濃厚相）と希薄相に分離させ、壁膜を形成させる方法〕
・液中乾燥法（芯物質を壁膜物質の溶液に分散した液を調製し、この分散液の連続相が混和しない液中に分散液を入れて、複合エマルションとし、壁膜物質を溶解している媒質を徐々に除くことで壁膜を形成させる方法）
・融解分散冷却法（加熱すると液状に溶融し常温では固化する壁膜物質を利用し、この物質を加熱液化し、その中に芯物質粒子を分散し、それを微細な粒子にして冷却し壁膜を形成させる方法）
・気中懸濁被覆法（粉体の芯物質粒子を流動床によって気中に懸濁し、気流中に浮遊させながら、壁膜物質のコーティング液を噴霧混合させて、壁膜を形成させる方法）
・スプレードライング法（カプセル化原液を噴霧してこれを熱風と接触させ、揮発分を蒸発乾燥させ壁膜を形成させる方法）
・酸析法（アニオン性基を含有する有機高分子化合物類のアニオン性基の少なくとも一部を塩基性化合物で中和することで水に対する溶解性を付与し、着色剤と共に水性媒体中で混練した後、酸性化合物で中性又は酸性にし、有機化合物類を析出させて着色剤に固着させた後に中和し分散させる方法）
・転相乳化法（水に対して分散能を有するアニオン性有機高分子類と着色剤を含有する混合体を有機溶媒相とし、該有機溶媒相に水を投入するか又は水に前記有機溶媒相を投入する方法）
Further, the pigment can be provided with dispersibility by coating with a resin having a hydrophilic group and encapsulating the pigment.
Various known methods can be used as a method for microencapsulating a water-insoluble pigment with an organic polymer. Examples of such a method include a chemical production method, a physical production method, a physicochemical method, and a mechanical production method. Specific examples include the following methods.
-Interfacial polymerization method (method in which two types of monomers or two types of reactants are dissolved separately in a dispersed phase and a continuous phase, and both substances are reacted at the interface between them to form a wall film)
・ In-situ polymerization method (liquid or gas monomer and catalyst, or two types of reactive substances are supplied from either one of the continuous phase core particles to cause reaction to form a wall film)
・ Liquid cured coating method (method of forming a wall film by insolubilizing droplets of polymer solution containing core material particles with a curing agent etc.)
・ Coacervation (phase separation) method (a method in which a polymer dispersion in which core material particles are dispersed is separated into a coacervate (concentrated phase) and a dilute phase having a high polymer concentration to form a wall film]
・ Liquid drying method (preparing a liquid in which a core material is dispersed in a solution of a wall membrane material, placing the dispersion in a liquid in which the continuous phase of this dispersion is not miscible, and forming a composite emulsion to dissolve the wall membrane material. Method of forming wall film by gradually removing the medium
Melt dispersion cooling method (using a wall film material that melts into a liquid state when heated and solidifies at room temperature, this material is heated and liquefied, the core material particles are dispersed in it, cooled to fine particles, and cooled to the wall. Method for forming a film)
・ Air suspension coating method (Method of forming a wall membrane by suspending powder core material particles in the air with a fluidized bed and suspending them in an air stream while spraying and mixing the coating solution of the wall membrane material)
・ Spray drying method (Method of spraying encapsulated stock solution and bringing it into contact with hot air to evaporate and dry the volatile matter to form a wall film)
-Acid precipitation method (at least part of anionic groups of organic polymer compounds containing anionic groups is neutralized with basic compounds to give water solubility, and kneaded in an aqueous medium with a colorant. After neutralizing with an acidic compound or making it acidic, the organic compounds are precipitated and fixed to the colorant, and then neutralized and dispersed)
-Phase inversion emulsification method (a mixture containing an anionic organic polymer having dispersibility in water and a colorant is used as an organic solvent phase, and water is added to the organic solvent phase or the organic solvent is added to water. Phase injection method)
マイクロカプセルの壁膜物質を構成する材料として使用される有機高分子類（樹脂）としては、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリウレア、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、多糖類、ゼラチン、アラビアゴム、デキストラン、カゼイン、タンパク質、天然ゴム、カルボキシポリメチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ニトロセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリスチレン、（メタ）アクリル酸の重合体又は共重合体、（メタ）アクリル酸エステルの重合体又は共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アルギン酸ソーダ、脂肪酸、パラフィン、ミツロウ、水ロウ、硬化牛脂、カルナバロウ、アルブミンなどが挙げられる。
また、カルボン酸基又はスルホン酸基などのアニオン性基を有する有機高分子類を使用することも可能である。
また、ノニオン性有機高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、又はそれらの（共）重合体、２−オキサゾリンのカチオン開環重合体などが挙げられる。
特に、ポリビニルアルコールの完全ケン化物は、水溶性が低く、熱水には解け易いが冷水には解けにくいという性質を有しており特に好ましい。
Examples of organic polymers (resins) used as the material constituting the microcapsule wall membrane material include polyamide, polyurethane, polyester, polyurea, epoxy resin, polycarbonate, urea resin, melamine resin, phenol resin, and polysaccharide. , Gelatin, gum arabic, dextran, casein, protein, natural rubber, carboxypolymethylene, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, cellulose, methylcellulose, ethylcellulose, nitrocellulose, hydroxyethylcellulose, acetic acid Cellulose, polyethylene, polystyrene, (meth) acrylic acid polymer or copolymer, (meth) acrylic acid ester polymer or copolymer, (meth) acrylic acid- (me ) Acrylic acid ester copolymer, styrene - (meth) acrylic acid copolymer, styrene - maleic acid copolymer, sodium alginate, fatty acids, paraffin, beeswax, water wax, hardened beef tallow, carnauba wax, and albumin.
It is also possible to use organic polymers having an anionic group such as a carboxylic acid group or a sulfonic acid group.
Examples of the nonionic organic polymer include polyvinyl alcohol, polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate, methoxypolyethylene glycol monomethacrylate, or a (co) polymer thereof, and a cationic ring-opening polymer of 2-oxazoline. Is mentioned.
In particular, a completely saponified product of polyvinyl alcohol is particularly preferable because it has low water solubility and is easily dissolved in hot water but difficult to dissolve in cold water.
また、マイクロカプセルの壁膜物質を構成する有機高分子類の量は、有機顔料又はカーボンブラックなどの水不溶性の着色剤に対して１〜２０重量％とする。この範囲にすることにより、カプセル中の有機高分子類の含有率が比較的低いために、有機高分子類が顔料表面を被覆することに起因する顔料の発色性の低下を抑制することが可能となる。有機高分子類の量が１重量％未満ではカプセル化の効果を発揮しづらくなり、逆に２０重量％を越えると、顔料の発色性の低下が著しくなる。
さらに他の特性などを考慮すると有機高分子類の量は水不溶性の着色剤に対し５〜１０重量％の範囲が好ましい。この範囲ならば、着色剤の一部が実質的に被覆されずに露出しているため発色性の低下を抑制することができ、一方で、着色剤の一部が露出せずに実質的に被覆されているため顔料が被覆されている効果を発揮することが可能となる。ここで「実質的に被覆されずに露出」とは、例えば、ピンホール、亀裂などの欠陥などに伴う一部の露出ではなく、意図的に露出している状態を意味する。
前記有機高分子類の数平均分子量は、カプセル製造面などから、２０００以上であることが好ましい。
The amount of the organic polymer constituting the wall membrane material of the microcapsule is 1 to 20% by weight with respect to the water-insoluble colorant such as an organic pigment or carbon black. By making this range, since the content of the organic polymer in the capsule is relatively low, it is possible to suppress a decrease in the color development of the pigment due to the organic polymer coating the pigment surface. It becomes. If the amount of the organic polymer is less than 1% by weight, it is difficult to exert the effect of encapsulation. Conversely, if the amount exceeds 20% by weight, the color developability of the pigment is significantly reduced.
In consideration of other characteristics, the amount of the organic polymer is preferably in the range of 5 to 10% by weight based on the water-insoluble colorant. If it is this range, since a part of colorant is exposed without being substantially covered, it is possible to suppress a decrease in color development, while a part of the colorant is substantially not exposed. Since it is coated, the effect of being coated with the pigment can be exhibited. Here, “substantially uncovered and exposed” means, for example, a state where it is intentionally exposed rather than a part of the exposure due to defects such as pinholes and cracks.
The number average molecular weight of the organic polymers is preferably 2000 or more from the viewpoint of capsule production.
さらに、着色剤として自己分散性の顔料である有機顔料又は自己分散性のカーボンブラックを用いれば、カプセル中の有機高分子類の含有率が比較的低くても、顔料の分散性が向上するため、十分なインクの保存安定性を確保することが可能となるので、より好ましい。
なお、マイクロカプセル化の方法によって、それに適した有機高分子類を選択することが好ましい。例えば、界面重合法による場合は、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、エポキシ樹脂などが適している。ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法による場合は、（メタ）アクリル酸エステルの重合体又は共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミドなどが適している。液中硬化法による場合は、アルギン酸ソーダ、ポリビニルアルコール、ゼラチン、アルブミン、エポキシ樹脂などが適している。コアセルベーション法による場合は、ゼラチン、セルロース類、カゼインなどが適している。また、微細で、且つ均一なマイクロカプセル化顔料を得るためには、勿論前記以外にも従来公知のカプセル化法すべてを利用することが可能である。
Furthermore, if an organic pigment or self-dispersing carbon black, which is a self-dispersing pigment, is used as a colorant, the dispersibility of the pigment is improved even when the content of the organic polymer in the capsule is relatively low. It is more preferable because sufficient storage stability of the ink can be ensured.
It is preferable to select an organic polymer suitable for the microencapsulation method. For example, in the case of interfacial polymerization, polyester, polyamide, polyurethane, polyvinyl pyrrolidone, epoxy resin and the like are suitable. In the case of using the in-situ polymerization method, a polymer or copolymer of (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymer, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, Polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyamide and the like are suitable. In the case of the liquid curing method, sodium alginate, polyvinyl alcohol, gelatin, albumin, epoxy resin and the like are suitable. In the case of the coacervation method, gelatin, celluloses, casein and the like are suitable. In addition, in order to obtain a fine and uniform microencapsulated pigment, it is possible to use all conventionally known encapsulation methods other than those described above.
マイクロカプセル化の方法として転相法又は酸析法を選択する場合は、マイクロカプセルの壁膜物質を構成する有機高分子類として、アニオン性有機高分子類を使用する。
転相法は、水に対して自己分散能又は溶解能を有するアニオン性有機高分子類と、自己分散性有機顔料又は自己分散型カーボンブラックなどの着色剤との複合物又は複合体、あるいは自己分散性有機顔料又は自己分散型カーボンブラックなどの着色剤、硬化剤及びアニオン性有機高分子類との混合体を有機溶媒相とし、該有機溶媒相に水を投入するか、あるいは水中に該有機溶媒相を投入して、自己分散（転相乳化）化しながらマイクロカプセル化する方法である。上記転相法において、有機溶媒相中に、記録液用のビヒクルや添加剤を混入させて製造しても何等問題はない。特に、直接記録液用の分散液を製造できることからいえば、記録液の液媒体を混入させる方がより好ましい。
When the phase inversion method or the acid precipitation method is selected as the microencapsulation method, anionic organic polymers are used as the organic polymers constituting the wall membrane material of the microcapsules.
The phase inversion method is a composite or composite of an anionic organic polymer having self-dispersibility or solubility in water and a colorant such as a self-dispersible organic pigment or self-dispersible carbon black, or self A mixture of a colorant such as a dispersible organic pigment or self-dispersing carbon black, a curing agent, and an anionic organic polymer is used as an organic solvent phase, and water is added to the organic solvent phase or the organic solvent is submerged in water. In this method, a solvent phase is introduced and microencapsulation is performed while self-dispersion (phase inversion emulsification) is performed. In the above phase inversion method, there is no problem even if the organic solvent phase is mixed with a recording liquid vehicle or additives. In particular, it is more preferable to mix a liquid medium of a recording liquid because a dispersion liquid for recording liquid can be directly produced.
一方、酸析法は、アニオン性基含有有機高分子類のアニオン性基の一部又は全部を塩基性化合物で中和し、自己分散性有機顔料又は自己分散型カーボンブラックなどの着色剤と、水性媒体中で混練する工程及び酸性化合物でｐＨを中性又は酸性にしてアニオン性基含有有機高分子類を析出させ、顔料に固着させる工程とからなる製法によって得られる含水ケーキを、塩基性化合物を用いてアニオン性基の一部又は全部を中和することによりマイクロカプセル化する方法である。このようにすることによって、微細で顔料を多く含むアニオン性マイクロカプセル化顔料を含有する水性分散液を製造することができる。 On the other hand, in the acid precipitation method, a part or all of the anionic group of the anionic group-containing organic polymer is neutralized with a basic compound, a colorant such as a self-dispersing organic pigment or self-dispersing carbon black, A water-containing cake obtained by a production method comprising a step of kneading in an aqueous medium and a step of neutralizing or acidifying an acidic compound to precipitate an anionic group-containing organic polymer and fixing it to a pigment, a basic compound Is a method of microencapsulation by neutralizing part or all of an anionic group using the above. By doing in this way, the aqueous dispersion containing the anionic microencapsulated pigment which is fine and contains many pigments can be manufactured.
また、上記のようなマイクロカプセル化の際に用いられる溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルキルアルコール類；ベンゾール、トルオール、キシロールなどの芳香族炭化水素類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類；クロロホルム、二塩化エチレンなどの塩素化炭化水素類；アセトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類；テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類；メチルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ類などが挙げられる。なお、上記の方法により調製したマイクロカプセルを遠心分離又は濾過などによりこれらの溶剤中から一度分離して、これを水及び必要な溶剤とともに撹拌、再分散を行い、目的とするインクを得る。
以上のような方法で得られるカプセル化顔料の体積平均粒径は５０〜１８０ｎｍであることが好ましい。
Examples of the solvent used for microencapsulation include alkyl alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; aromatic hydrocarbons such as benzol, toluol and xylol; methyl acetate and acetic acid. Esters such as ethyl and butyl acetate; Chlorinated hydrocarbons such as chloroform and ethylene dichloride; Ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone; Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; Cellosolves such as methyl cellosolve and butyl cellosolve Can be mentioned. The microcapsules prepared by the above method are once separated from these solvents by centrifugation or filtration, and stirred and redispersed with water and necessary solvents to obtain the desired ink.
The encapsulated pigment obtained by the method as described above preferably has a volume average particle size of 50 to 180 nm.
本発明では、浸透剤をインクに添加することにより表面張力が低下し、紙等の記録媒体にインク滴が着弾した後の記録媒体中への浸透が速くなるため、フェザリングやカラーブリードを軽減することができる。浸透剤としては主に界面活性剤が用いられ、親水基の極性によりノニオン性、アニオン性、両性に分類される。また、疎水基の構造により、フッ素系、シリコーン系、アセチレン系等に分類される。
本発明における適正な表面張力の範囲は２０〜３５ｍＮ／ｍである。
In the present invention, the surface tension is reduced by adding a penetrating agent to the ink, and the penetration into the recording medium after the ink droplets have landed on the recording medium such as paper becomes faster, thus reducing feathering and color bleeding. can do. Surfactants are mainly used as penetrants, and are classified into nonionic, anionic and amphoteric depending on the polarity of the hydrophilic group. Further, it is classified into fluorine type, silicone type, acetylene type, etc. according to the structure of the hydrophobic group.
The range of the appropriate surface tension in the present invention is 20 to 35 mN / m.
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオール、グリコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、アセチレングリコールなどが挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。
Nonionic surfactants include, for example, polyols, glycol ethers, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, Examples include polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, acetylene glycol and the like.
Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, laurate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, and the like.
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物等が挙げられる。
これらの市販品としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３、Ｓ１２１、Ｓ１３１、Ｓ１３２、Ｓ−１４１、Ｓ−１４４、Ｓ−１４５（旭硝子社製）、フルラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９、ＦＣ−１３５、ＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−４３０、ＦＣ−４３１、ＦＣ−４４３０（住友スリーエム社製），メガファックＦ−４７０、Ｆ−１４０５、Ｆ４７４（ＤＩＣ社製）、ゾニールＦＳ−３００、ＦＳＮ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＯ、ＦＳＯ−１００（デュポン社製）、エフトップＥＦ−３５１、３５２、８０１、８０２（ジェムコ社製）、ＦＴ−２５０、２５１（ネオス社製）、ＰＦ−１５１Ｎ，ＰＦ−１３６Ａ、ＰＦ−１５６Ａ（ＯＭＮＯＶＡ社製）などが挙げられる。
Fluorosurfactants include perfluoroalkyl sulfonates, perfluoroalkyl carboxylates, perfluoroalkyl phosphates, perfluoroalkyl ethylene oxide adducts, perfluoroalkyl betaines, perfluoroalkylamine oxide compounds, etc. Can be mentioned.
As these commercial products, Surflon S-111, S-112, S-113, S121, S131, S132, S-141, S-144, S-145 (Asahi Glass Co., Ltd.), Fullrad FC-93, FC- 95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431, FC-4430 (manufactured by Sumitomo 3M), MegaFuck F-470, F-1405, F474 (DIC Corporation) Manufactured), Zonyl FS-300, FSN, FSN-100, FSO, FSO-100 (manufactured by DuPont), F-top EF-351, 352, 801, 802 (manufactured by Gemco), FT-250, 251 (Neos) Manufactured), PF-151N, PF-136A, PF-156A (manufactured by OMNOVA), and the like.
シリコーン系界面活性剤としては、ポリエーテル変性シリコーン化合物が挙げられる。ポリエーテル変性シリコーン化合物は、ポリシロキ酸の側鎖にポリエーテル基を導入した側鎖型（ペンダント型）、ポリシロキサンの片末端にポリエーテル基を導入した片末端型、両端に導入した両末端型（ＡＢＡ型）、ポリシロキサンの側鎖と両末端の両方にポリエーテル基を導入した側鎖両末端型、ポリエーテル基を導入したポリシロキサン（Ａ）と未導入のポリシロキサン（Ｂ）を繰返し結合したＡＢｎ型、枝分かれしたポリシロキサンの末端にポリエーテル基を導入した枝分かれ型等に分類することができる。
本発明では特に限定はないが、ポリシロキサンの側鎖にポリエーテル基を導入した構造を有する側鎖型（ペンダント型）が好ましい。
これらの市販品としては、ＫＦ−３５１Ａ、ＫＦ−３５２Ａ、ＫＦ−３５３、ＫＦ−３５４Ｌ、ＫＦ−３５５Ａ、ＫＦ−６１５Ａ、ＫＦ−９４５、ＫＦ−６１８、ＫＦ−６０１１、ＫＦ−６０１５、ＫＦ−６００４（信越化学工業社製）、ＳＦ−３７７１、ＳＦ−８４２７、ＳＦ−８４２８、ＳＨ−３７４９、ＳＨ−８４００、ＦＺ−２１０１、ＦＺ−２１０４、ＦＺ−２１１８、ＦＺ−２２０３、ＦＺ−２２０７、Ｌ−７６０４（東レ・ダウコーニング社製）、ＢＹＫ−３４５、ＢＹＫ−３４６、ＢＹＫ−３４８（ビッグケミー・ジャパン社製）等が挙げられる。
Examples of the silicone surfactant include polyether-modified silicone compounds. Polyether-modified silicone compounds are side-chain type (pendant type) with a polyether group introduced into the side chain of polysiloxy acid, one-end type with a polyether group introduced into one end of polysiloxane, and both-end type introduced into both ends (ABA type), polysiloxane side-chain end-type with polysiloxane introduced on both side chain and both ends, polysiloxane (A) with polyether group introduced and unintroduced polysiloxane (B) repeated It can be classified into a bonded ABn type, a branched type in which a polyether group is introduced at the end of a branched polysiloxane, and the like.
Although there is no particular limitation in the present invention, a side chain type (pendant type) having a structure in which a polyether group is introduced into the side chain of polysiloxane is preferred.
These commercially available products include KF-351A, KF-352A, KF-353, KF-354L, KF-355A, KF-615A, KF-945, KF-618, KF-6011, KF-6015, KF-6004. (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), SF-3771, SF-8427, SF-8428, SH-3749, SH-8400, FZ-2101, FZ-2104, FZ-2118, FZ-2203, FZ-2207, L- 7604 (manufactured by Dow Corning Toray), BYK-345, BYK-346, BYK-348 (manufactured by Big Chemie Japan), and the like.
アセチレングリコール系の界面活性剤としては、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オールなどのアセチレングリコール系等が挙げられる。これらの市販品としては、サーフィノール１０４、８２、４６５、４８５、ＴＧ（エアープロダクツ社製）が挙げられる。
上記種々の界面活性剤の中でも、本発明においては、Ｄｕｐｏｎｔ社製のＦＳＯ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＮ、ＦＳＮ−１００、ＦＳ−３００が良好な印字品質、信頼性を提供でき好適に用いられる。
また、本発明においては、２種類以上の界面活性剤を併用してもよいし、浸透性向上のため、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール等の炭素数８〜１１のポリオールを併用してもよい。
界面活性剤を浸透剤としてインクへ添加する場合の添加量は、０．０５〜５重量％が好ましく、より好ましくは０．１〜３重量％である。
As acetylene glycol surfactants, 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 3,5 -Acetylene glycol type | system | groups, such as dimethyl- 1-hexyn-3-ol, etc. are mentioned. Examples of these commercially available products include
Among the above-mentioned various surfactants, in the present invention, FSO, FSO-100, FSN, FSN-100, and FS-300 manufactured by Dupont are preferably used because they can provide good print quality and reliability.
In the present invention, two or more kinds of surfactants may be used in combination, and 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3 may be used to improve permeability. -You may use together C8-C11 polyol, such as pentanediol.
When the surfactant is added as a penetrating agent to the ink, the addition amount is preferably 0.05 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 3% by weight.
インクには、主に画像耐擦化性向上及び着色剤に顔料を用いた場合の保存安定性向上の目的で樹脂エマルジョンを添加してもよい。画像耐擦化性の向上には、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、フッ素樹脂のエマルジョンが好ましく、保存安定性の向上にはウレタン樹脂のエマルジョンが特に好ましい。しかし、画像耐擦化性向上と保存安定性向上を同時に達成できる樹脂エマルジョンは少ないため、２種類の樹脂エマルジョンを併用することもできる。これらの樹脂エマルジョンは市販のものを必要に応じて適宜選択して用いることができる。
市販品の例としては、Ｊ−４５０、Ｊ−７３４、Ｊ−７６００、Ｊ−３５２、Ｊ−３９０、Ｊ−７１００、Ｊ−７４１、Ｊ７４Ｊ、Ｊ−５１１、Ｊ−８４０、Ｊ−７７５、ＨＲＣ−１６４５、ＨＰＤ−７１（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、いずれも、ジョンソンポリマー社製）、ＵＶＡ３８３ＭＡ（アクリル−シリコーン系樹脂エマルジョン、ＢＡＳＦ社製）、ＡＰ４７１０（アクリル−シリコーン系樹脂エマルジョン、昭和高分子社製）、Ｗ−６１５、Ｗ−６０２０、Ｗ−６０６１、Ｗ−５６６１（ウレタン系樹脂エマルジョン、いずれも三井化学ポリウレタン社製）、ＦＥ４３００、ＦＥ４５００、ＦＥ４４００（フッ素樹脂エマルジョン、いずれも旭硝子社製）などが挙げられる。
A resin emulsion may be added to the ink mainly for the purpose of improving the image abrasion resistance and improving the storage stability when a pigment is used as the colorant. An emulsion of an acrylic resin, a styrene-acrylic resin, an acrylic silicon resin, or a fluororesin is preferable for improving the abrasion resistance of the image, and an emulsion of a urethane resin is particularly preferable for improving the storage stability. However, since there are few resin emulsions that can simultaneously improve image rubbing resistance and storage stability, two types of resin emulsions can be used in combination. These resin emulsions can be appropriately selected from commercially available ones as required.
Examples of commercially available products include J-450, J-734, J-7600, J-352, J-390, J-7100, J-741, J74J, J-511, J-840, J-775, HRC. -1645, HPD-71 (styrene-acrylic resin emulsion, all manufactured by Johnson Polymer), UVA383MA (acrylic-silicone resin emulsion, manufactured by BASF), AP4710 (acrylic-silicone resin emulsion, Showa Polymer Co., Ltd.) Manufactured), W-615, W-6020, W-6061, W-5661 (urethane resin emulsion, all manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes), FE4300, FE4500, FE4400 (fluororesin emulsion, both manufactured by Asahi Glass) Is mentioned.
樹脂エマルジョンは２種以上を併用してもよく、樹脂エマルジョンの組み合わせを適切なものとすることで、インクの保存性を確保しつつ画質、画像耐久性も上げることができる。
樹脂エマルジョンの含有量は、インク中、樹脂固形分として０．１〜２０重量％が好ましく、０．２〜１０重量％がより好ましい。含有量が０．１重量％未満では、記録媒体へ着弾した後、樹脂が顔料を覆う量が不十分で、耐擦過効果が小さく、２０重量％より多いと、インクの粘度が高すぎてインクジェット方式での印字が困難になる傾向がある。
Two or more types of resin emulsions may be used in combination, and by making the combination of resin emulsions appropriate, it is possible to improve image quality and image durability while ensuring ink storage stability.
The content of the resin emulsion is preferably from 0.1 to 20% by weight, more preferably from 0.2 to 10% by weight as the resin solid content in the ink. If the content is less than 0.1% by weight, the amount of resin covering the pigment after landing on the recording medium is insufficient and the scratch resistance is small. If the content exceeds 20% by weight, the viscosity of the ink is too high and the ink jet There is a tendency that printing by the method becomes difficult.
インクに添加するその他の成分としては特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができるが、例えば、消泡剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
消泡剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばシリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも破泡効果に優れる点でシリコーン系消泡剤が好ましい。
ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにｐＨを７以上に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて任意の物質を使用することができる。
その例としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物；水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。
前記ｐＨとしては、７〜１０が好ましい。
The other components added to the ink are not particularly limited and may be appropriately selected as necessary. For example, an antifoaming agent, a pH adjuster, an antiseptic / antifungal agent, a rust inhibitor, an antioxidant, an ultraviolet ray Examples thereof include absorbers, oxygen absorbers, and light stabilizers.
There is no restriction | limiting in particular as an antifoamer, According to the objective, it can select suitably, For example, a silicone type antifoamer, a polyether type antifoamer, a fatty-acid-ester type antifoamer etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a silicone-based antifoaming agent is preferable because of its excellent foam breaking effect.
The pH adjuster is not particularly limited as long as the pH can be adjusted to 7 or more without adversely affecting the prepared ink, and any substance can be used according to the purpose.
Examples thereof include amines such as diethanolamine and triethanolamine, hydroxides of alkali metal elements such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide; ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, quaternary Examples thereof include phosphonium hydroxide, carbonates of alkali metals such as lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate.
As said pH, 7-10 are preferable.
防腐防黴剤としては、例えば、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、等が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト、などが挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤、などが挙げられる。
Examples of antiseptic / antifungal agents include 1,2-benzisothiazolin-3-one, sodium dehydroacetate, sodium sorbate, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol, and the like. It is done.
Examples of the rust inhibitor include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexylammonium nitrite.
Examples of the antioxidant include phenol antioxidants (including hindered phenol antioxidants), amine antioxidants, sulfur antioxidants, phosphorus antioxidants, and the like.
インクの物性としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。
粘度は、２５℃で、５〜２０ｍＰａ・ｓが好ましく、６〜１５ｍＰａ・ｓがより好ましい。粘度が２０ｍＰａ・ｓを超えると、吐出安定性の確保が困難になることがある。
表面張力としては、２５℃で、２０〜３５ｍＮ／ｍが好ましい。表面張力が２０ｍＮ／ｍ未満では、記録媒体上での滲みが顕著になり、安定した噴射が得られないことがあり、３５ｍＮ／ｍを超えると、記録媒体へのインク浸透が十分に起らず、乾燥時間の長時間化を招くことがある。
The physical properties of the ink are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the viscosity, surface tension, pH and the like are preferably in the following ranges.
The viscosity at 25 ° C. is preferably 5 to 20 mPa · s, and more preferably 6 to 15 mPa · s. If the viscosity exceeds 20 mPa · s, it may be difficult to ensure ejection stability.
The surface tension is preferably 20 to 35 mN / m at 25 ° C. If the surface tension is less than 20 mN / m, bleeding on the recording medium becomes remarkable and stable jetting may not be obtained. If it exceeds 35 mN / m, ink penetration into the recording medium does not occur sufficiently. , Drying time may be prolonged.
本発明におけるインク回収ユニットは、インクと組み合わせて用いられる。インク回収ユニットとインクの組合せは、各種分野において好適に使用することができ、インクジェット記録方式による画像記録装置（プリンタ等）において好適に使用することができる。
インクカートリッジは、インクを容器中に収容するとともに、必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有する。
容器としては特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋を有するもの、などが好適に挙げられる。
The ink recovery unit in the present invention is used in combination with ink. The combination of the ink recovery unit and the ink can be suitably used in various fields, and can be suitably used in an image recording apparatus (such as a printer) using an ink jet recording method.
The ink cartridge accommodates ink in a container and has other members and the like appropriately selected as necessary.
The container is not particularly limited, and its shape, structure, size, material, etc. can be appropriately selected according to the purpose. For example, a container having an ink bag formed of an aluminum laminate film, a resin film, etc. Are preferable.
次に、インク回収ユニット及びインクカートリッジについて、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明におけるインク回収ユニットの一例を示す概略斜視図であり、図２はインクカートリッジの一例のケース（外装）も含めた図である。
インク回収ユニットは、インク回収ユニット本体（１）と満タン検知センサー（２）からなり、インク回収ユニット本体（１）内に、廃液吸収部材がセットされている。インク回収ユニット本体（１）には、廃液口が設けられ、ここへ廃液が排出される。また、本体ケースは上部を覆う蓋部材を備え、廃液口以外は密閉されている。
本発明では、インクジェット記録装置本体から排出された廃液がインク回収ユニットの開口部である廃液口からインク回収ユニット内部へと流入する。廃液は廃液口全体に流入するため、インク中の水溶性有機溶剤よりも吸水性が高い水溶性有機溶剤は、廃液に接触させるために、開口部全体を網羅する形で含有させる必要がある。したがって、好ましくは、廃液の流入手段をチューブ等でガイドし、廃液口をより小さくする方が良い。
Next, the ink recovery unit and the ink cartridge will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of an ink recovery unit according to the present invention, and FIG. 2 is a view including a case (exterior) of an example of an ink cartridge.
The ink recovery unit includes an ink recovery unit main body (1) and a full tank detection sensor (2), and a waste liquid absorbing member is set in the ink recovery unit main body (1). The ink recovery unit main body (1) is provided with a waste liquid port, and the waste liquid is discharged here. Moreover, the main body case is provided with a lid member that covers the upper portion, and the parts other than the waste liquid port are sealed.
In the present invention, the waste liquid discharged from the ink jet recording apparatus main body flows into the ink recovery unit from a waste liquid port that is an opening of the ink recovery unit. Since the waste liquid flows into the entire waste liquid port, the water-soluble organic solvent having higher water absorption than the water-soluble organic solvent in the ink needs to be contained in a form that covers the entire opening in order to contact the waste liquid. Therefore, it is preferable to guide the waste liquid inflow means with a tube or the like to make the waste liquid port smaller.
上記水溶性有機溶剤としては、水溶性有機溶剤の５０重量％水溶液を３０℃３５％ＲＨで２４時間乾燥させた時の残存水分量が２０重量％以上のものが好ましい。残存水分量が２０重量％未満の場合には、廃インクが乾燥固化する環境条件下で、インク回収ユニット内で廃インクが山積みに堆積しやすい。
水溶性有機溶剤の具体例としてはトリメチルグリシン、ヒアルロン酸などが挙げられるが、特にトリメチルグリシンが好ましい。一般に吸水性が高い化合物としては、潮解性のあるクエン酸、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等がよく知られている。しかし、これらの化合物は単独では吸水性が高いが、インク成分と接触すると逆に凝集固化するという性質がある。またインクジェット記録装置本体の腐食の観点からも適切ではない。トリメチルグリシンはこれらの課題も解決できるものである。
本発明が効果を奏するメカニズムは、インク中の水溶性有機溶剤がインク回収ユニット内で乾燥した場合に、該水溶性有機溶剤が吸水しない環境下でも吸水性を有する水溶性有機溶剤が存在することにより、これらの水溶性有機溶剤が互いに混ざり合い、結果としてインクが堆積しにくくなって不具合を起こさなくなることによると考えられるので、このようなメカニズムが働くように、インク中の水溶性有機溶剤に合わせて、インク回収ユニット内の水溶性有機溶剤を選択する必要がある。
インク中の水溶性有機溶剤とインク回収ユニット内の水溶性有機溶剤の適切な吸水性の差は、水溶性有機溶剤の組合わせにより変わるため、単純に数値で示すことは難しいが、上記メカニズムからみて、通常の場合、前記乾燥条件下での残存水分量で２０重量％程度以上あればよいと考えられる。
The water-soluble organic solvent preferably has a residual water content of 20% by weight or more when a 50% by weight aqueous solution of the water-soluble organic solvent is dried at 30 ° C. and 35% RH for 24 hours. When the residual water content is less than 20% by weight, the waste ink is likely to accumulate in a pile in the ink recovery unit under the environmental condition where the waste ink is dried and solidified.
Specific examples of the water-soluble organic solvent include trimethyl glycine and hyaluronic acid, and trimethyl glycine is particularly preferable. In general, citric acid, calcium chloride, magnesium chloride, and the like having deliquescent properties are well known as compounds having high water absorption. However, these compounds alone have high water absorption properties, but have the property of condensing and solidifying conversely when in contact with ink components. Further, it is not appropriate from the viewpoint of corrosion of the ink jet recording apparatus main body. Trimethylglycine can also solve these problems.
The mechanism in which the present invention is effective is that when the water-soluble organic solvent in the ink is dried in the ink recovery unit, there is a water-soluble organic solvent having water absorption even in an environment where the water-soluble organic solvent does not absorb water. Therefore, it is considered that these water-soluble organic solvents mix with each other, and as a result, the ink is difficult to deposit and does not cause problems. In addition, it is necessary to select a water-soluble organic solvent in the ink recovery unit.
The appropriate water absorption difference between the water-soluble organic solvent in the ink and the water-soluble organic solvent in the ink recovery unit varies depending on the combination of the water-soluble organic solvents. Therefore, in the normal case, it is considered that the remaining water amount under the dry condition may be about 20% by weight or more.
インクカートリッジ（２００）は、インク注入口（２４２）からインク袋（２４１）内にインクを充填し排気した後、該インク注入口（２４２）を融着により閉じる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口（２４３）に装置本体の針を刺して装置にインクを供給する。
インク袋（２４１）は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋（２４１）は、図２に示すように、通常、プラスチック製のカートリッジケース（２４４）内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
インクカートリッジ（２００）は、インクを収容し、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることができるものであり、後述する本発明のインクジェット記録装置でも着脱可能に装着して用いることが好ましい。
The ink cartridge (200) fills the ink bag (241) with ink from the ink inlet (242) and exhausts it, and then closes the ink inlet (242) by fusing. In use, ink is supplied to the apparatus by inserting a needle of the apparatus main body into an ink discharge port (243) made of a rubber member.
The ink bag (241) is formed of a packaging member such as a non-permeable aluminum laminate film. As shown in FIG. 2, the ink bag (241) is usually housed in a plastic cartridge case (244) and is detachably mounted on various ink jet recording apparatuses.
The ink cartridge (200) accommodates ink and can be used by being detachably attached to various ink jet recording apparatuses. It is preferable that the ink cartridge (200) is also detachably attached to the ink jet recording apparatus of the present invention described later. .
本発明のインクジェット記録装置は、少なくともインク飛翔手段を有し、必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、刺激発生手段、制御手段等を有する。
インク飛翔手段は、インクに刺激を印加し飛翔させて記録媒体に画像を記録する手段である。該インク飛翔手段としては特に制限はなく、例えば、インク吐出用の各種のノズルなどが挙げられる。
本発明においては、インクジェットヘッドの液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材の少なくとも一部が、シリコン及び／又はニッケルを含む材料から形成されることが好ましい。また、インクジェットノズルのノズル径は３０μｍ以下が好ましく、１〜２０μｍが好ましい。
また、インクジェットヘッド上にインクを供給するためのサブタンクを有し、該サブタンクにインクカートリッジから供給チューブを介してインクが補充されるように構成することが好ましい。
また、本発明のインクジェット記録装置を用いて記録を行う場合には、３００ｄｐｉ以上の解像度において、最大インク付着量が８〜２０ｇ／ｍ２であることが好ましい。
The ink jet recording apparatus of the present invention has at least ink flying means, and has other means appropriately selected as necessary, for example, stimulus generation means, control means, and the like.
The ink flying means is means for recording an image on a recording medium by applying a stimulus to the ink and causing the ink to fly. The ink flying means is not particularly limited, and examples thereof include various nozzles for ejecting ink.
In the present invention, it is preferable that at least a part of the liquid chamber portion, the fluid resistance portion, the diaphragm, and the nozzle member of the ink jet head are formed of a material containing silicon and / or nickel. The nozzle diameter of the inkjet nozzle is preferably 30 μm or less, and preferably 1 to 20 μm.
In addition, it is preferable that a sub tank for supplying ink is provided on the ink jet head, and the sub tank is replenished with ink from an ink cartridge through a supply tube.
Moreover, when recording using the inkjet recording device of this invention, it is preferable that the maximum ink adhesion amount is 8-20 g / m < 2 > in the resolution of 300 dpi or more.
前記インクに印加する刺激としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱、圧力、振動、光などが挙げられる。これらは１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適である。
なお、前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライト、などが挙げられ、具体的には、例えば、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等、などが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as a stimulus applied to the said ink, According to the objective, it can select suitably, A heat | fever, a pressure, a vibration, light, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Of these, heat and pressure are preferred.
Examples of the stimulus generating means include a heating device, a pressurizing device, a piezoelectric element, a vibration generating device, an ultrasonic oscillator, a light, and the like. Specifically, for example, a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, Examples include thermal actuators that use phase change due to liquid film boiling using electrothermal transducers such as heating resistors, shape memory alloy actuators that use metal phase changes due to temperature changes, electrostatic actuators that use electrostatic force, etc. It is done.
インクの飛翔の態様としては特に制限はなく、刺激の種類等に応じて異なるが、例えば刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内のインクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーをサーマルヘッド等を用いて付与し、熱エネルギーによりインクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、記録ヘッドのノズル孔からインクを液滴として吐出噴射させる方法などが挙げられる。また、刺激が「圧力」の場合、例えば記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、記録ヘッドのノズル孔からインクを液滴として吐出噴射させる方法などが挙げられる。
飛翔させるインクについては、その液滴の大きさは１〜４０ｐｌとするのが好ましく、その吐出噴射の速さは５〜２０ｍ／ｓが好ましく、その駆動周波数は１ｋＨｚ以上が好ましく、その解像度は３００ｄｐｉ以上が好ましい。
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
There are no particular restrictions on the mode of ink flying, and it varies depending on the type of stimulus, etc. For example, when the stimulus is “heat”, the thermal energy corresponding to the recording signal is applied to the ink in the recording head, etc. And a method of generating bubbles in the ink by heat energy and ejecting and ejecting the ink as droplets from the nozzle holes of the recording head by the pressure of the bubbles. Further, when the stimulus is “pressure”, for example, by applying a voltage to a piezoelectric element bonded to a position called a pressure chamber in the ink flow path in the recording head, the piezoelectric element is bent, and the volume of the pressure chamber is reduced. A method of reducing the size and ejecting and ejecting ink as droplets from the nozzle holes of the recording head can be used.
For the ink to be ejected, the size of the droplet is preferably 1 to 40 pl, the speed of ejection and ejection is preferably 5 to 20 m / s, the driving frequency is preferably 1 kHz or more, and the resolution is 300 dpi. The above is preferable.
The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as sequencers and computers.
本発明のインクジェット記録装置によりインクジェット記録を実施する態様について、図３、図４に示す例を参照しながら説明する。
図３に示すインクジェット記録装置は、装置本体（１０１）と、装置本体（１０１）に装着した用紙を装填するための給紙トレイ（１０２）と、装置本体（１０１）に装着され画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ（１０３）と、インクカートリッジ装填部（１０４）とを有する。インクカートリッジ装填部（１０４）の上面には、操作キーや表示器などの操作部（１０５）が配置されている。インクカートリッジ装填部（１０４）はインクカートリッジ（２００）の脱着を行うための開閉可能な前カバー（１１５）を有している。（１１１）は上カバー、（１１２）は前カバーの前面である。インク回収ユニットは外からは見えないが、概略の位置を点線で示した。
装置本体（１０１）内には、図４に示すように、左右の側板（不図示）に横架したガイド部材であるガイドロッド（１３１）とステー（１３２）とで、キャリッジ（１３３）を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ（不図示）によって移動走査する。
キャリッジ（１３３）には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド（１３４）を、複数のインク吐出口が主走査方向と交叉するように配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
An embodiment in which ink jet recording is performed by the ink jet recording apparatus of the present invention will be described with reference to the examples shown in FIGS.
The ink jet recording apparatus shown in FIG. 3 has an apparatus main body (101), a paper feed tray (102) for loading paper mounted on the apparatus main body (101), and an image mounted on the apparatus main body (101). A paper discharge tray (103) for stocking the formed paper and an ink cartridge loading section (104) are provided. On the upper surface of the ink cartridge loading section (104), an operation section (105) such as operation keys and a display is arranged. The ink cartridge loading section (104) has an openable / closable front cover (115) for attaching and detaching the ink cartridge (200). (111) is the upper cover, and (112) is the front surface of the front cover. The ink recovery unit is not visible from the outside, but the approximate position is indicated by a dotted line.
In the apparatus main body (101), as shown in FIG. 4, a carriage (133) is mainly composed of a guide rod (131) and a stay (132) which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown). It is slidably held in the scanning direction and moved and scanned by a main scanning motor (not shown).
The carriage (133) includes a recording head (134) including four inkjet recording heads that eject ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). A plurality of ink ejection openings are arranged so as to cross the main scanning direction, and are mounted with the ink droplet ejection direction facing downward.
記録ヘッド（１３４）を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
また、キャリッジ（１３３）には、記録ヘッド（１３４）に各色のインクを供給するための各色のサブタンク（１３５）を搭載している。サブタンク（１３５）には、インク供給チューブ（不図示）を介して、インクカートリッジ装填部（１０４）に装填されたインクカートリッジ（２００）からインクが供給されて補充される。
As an inkjet recording head constituting the recording head (134), a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator that utilizes a phase change caused by liquid film boiling using an electrothermal transducer such as a heating resistor, and a temperature change A shape memory alloy actuator using a metal phase change, an electrostatic actuator using an electrostatic force, or the like provided as an energy generating means for discharging ink can be used.
The carriage (133) is equipped with a sub tank (135) for each color for supplying ink of each color to the recording head (134). The sub tank (135) is supplied with ink from the ink cartridge (200) loaded in the ink cartridge loading section (104) via an ink supply tube (not shown) and is replenished.
一方、給紙トレイ（１０２）の用紙積載部（圧板）（１４１）上に積載した用紙（１４２）を給紙するための給紙部として、用紙積載部（１４１）から用紙（１４２）を１枚づつ分離給送する半月コロ〔給紙コロ（１４３）〕、及び給紙コロ（１４３）に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド（１４４）を備え、この分離パッド（１４４）は給紙コロ（１４３）側に付勢されている。
この給紙部から給紙された用紙（１４２）を記録ヘッド（１３４）の下方側で搬送するための搬送部として、用紙（１４２）を静電吸着して搬送するための搬送ベルト（１５１）と、給紙部からガイド（１４５）を介して送られる用紙（１４２）を搬送ベルト（１５１）との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ（１５２）と、略鉛直上方に送られる用紙（１４２）を略９０°方向転換させて搬送ベルト（１５１）上に倣わせるための搬送ガイド（１５３）と、押さえ部材（１５４）で搬送ベルト（１５１）側に付勢された先端加圧コロ（１５５）とが備えられ、また、搬送ベルト（１５１）表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ（１５６）が備えられている。
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the paper (142) stacked on the paper stacking unit (pressure plate) (141) of the paper feed tray (102), 1 sheet (142) is fed from the paper stacking unit (141). Opposite to the half-moon roller [sheet feeding roller (143)] for separating and feeding one sheet at a time, and the sheet feeding roller (143), a separation pad (144) made of a material having a large friction coefficient is provided, and this separation pad (144) is It is biased toward the paper feed roller (143).
A conveying belt (151) for electrostatically adsorbing and conveying the paper (142) as a conveying unit for conveying the paper (142) fed from the paper feeding unit below the recording head (134). A counter roller (152) for conveying the paper (142) sent from the paper supply unit via the guide (145) between the conveying belt (151) and a paper (substantially vertically upward) ( 142) and a
搬送ベルト（１５１）は、無端状ベルトであり、搬送ローラ（１５７）とテンションローラ（１５８）との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト（１５１）は、例えば抵抗制御を行っていない厚さ４０μｍ程度の樹脂材〔例えばテトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体（ＥＴＦＥ）〕で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。搬送ベルト（１５１）の裏側には、記録ヘッド（１３４）による印写領域に対応してガイド部材（１６１）が配置されている。なお、記録ヘッド（１３４）で記録された用紙（１４２）を排紙するための排紙部として、搬送ベルト（１５１）から用紙（１４２）を分離するための分離爪（１７１）と、排紙ローラ（１７２）及び排紙コロ（１７３）とが備えられており、排紙ローラ（１７２）の下方に排紙トレイ（１０３）が配されている。 The conveyance belt (151) is an endless belt, is stretched between the conveyance roller (157) and the tension roller (158), and can circulate in the belt conveyance direction. The transport belt (151) includes, for example, a surface layer serving as a sheet adsorbing surface formed of a resin material (for example, a copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene (ETFE)) having a thickness of about 40 μm that is not subjected to resistance control, and the surface layer. And a back layer (medium resistance layer, grounding layer) that is controlled by carbon with the same material. On the back side of the conveyance belt (151), a guide member (161) is arranged corresponding to the printing area by the recording head (134). As a paper discharge unit for discharging the paper (142) recorded by the recording head (134), a separation claw (171) for separating the paper (142) from the transport belt (151), and paper discharge A roller (172) and a paper discharge roller (173) are provided, and a paper discharge tray (103) is arranged below the paper discharge roller (172).
装置本体（１０１）の背面部には、両面給紙ユニット（１８１）が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット（１８１）は、搬送ベルト（１５１）の逆方向回転で戻される用紙（１４２）を取り込んで反転させ、再度カウンタローラ（１５２）と搬送ベルト（１５１）との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット（１８１）の上面には、手差し給紙部（１８２）が設けられている。
このインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙（１４２）が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙（１４２）は、ガイド（１４５）で案内され、搬送ベルト（１５１）とカウンタローラ（１５２）との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド（１５３）で案内されて先端加圧コロ（１５５）で搬送ベルト（１５１）に押し付けられ、略９０°搬送方向が転換される。
A double-sided paper feeding unit (181) is detachably attached to the back surface of the apparatus main body (101). The double-sided paper feeding unit (181) takes in the paper (142) returned by the reverse rotation of the transport belt (151), reverses it, and feeds the paper again between the counter roller (152) and the transport belt (151). . A manual paper feed unit (182) is provided on the upper surface of the double-sided paper feed unit (181).
In this ink jet recording apparatus, the sheet (142) is separated and fed one by one from the sheet feeding unit, and the sheet (142) fed substantially vertically upward is guided by the guide (145) and the transport belt (151). ) And the counter roller (152). Further, the front end is guided by the transport guide (153) and pressed against the transport belt (151) by the front end pressure roller (155), and the transport direction is changed by about 90 °.
このとき、帯電ローラ（１５６）によって搬送ベルト（１５７）が帯電されており、用紙（１４２）は、搬送ベルト（１５１）に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ（１３３）を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド（１３４）を駆動することにより、停止している用紙（１４２）にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙（１４２）を所定量搬送後、次行の記録を行う。記録終了信号又は用紙（１４２）の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙（１４２）を排紙トレイ（１０３）に排紙する。
そして、サブタンク（１３５）内のインクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ（２００）から所要量のインクがサブタンク（１３５）に補給される。
このインクジェット記録装置においては、インクカートリッジ（２００）中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ（２００）における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ（２００）は、縦置きで前面装填構成としても、安定したインクの供給を行うことができる。したがって、装置本体（１０１）の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納したり、あるいは装置本体（１０１）の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ（２００）の交換を容易に行うことができる。
At this time, the conveyance belt (157) is charged by the charging roller (156), and the paper (142) is electrostatically adsorbed to the conveyance belt (151) and conveyed. Therefore, by driving the recording head (134) according to the image signal while moving the carriage (133), ink droplets are ejected onto the stopped sheet (142) to record one line, and the sheet ( 142), the next line is recorded after a predetermined amount is conveyed. Upon receiving a recording end signal or a signal that the rear end of the paper (142) has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper (142) is discharged to the paper discharge tray (103).
When a near-end remaining amount of ink in the sub tank (135) is detected, a required amount of ink is supplied from the ink cartridge (200) to the sub tank (135).
In this ink jet recording apparatus, when the ink in the ink cartridge (200) is used up, the casing of the ink cartridge (200) can be disassembled and only the ink bag inside can be replaced. Further, the ink cartridge (200) can supply ink stably even when the ink cartridge (200) is vertically placed and has a front loading configuration. Therefore, even when the upper part of the apparatus main body (101) is closed and installed, for example, even when it is stored in a rack or an object is placed on the upper surface of the apparatus main body (101), the ink The cartridge (200) can be easily replaced.
なお、ここでは、キャリッジが走査するシリアル型（シャトル型）インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。
また、本発明のインクジェット記録装置は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機、などに特に好適に適用することができる。
Here, an example is described in which the present invention is applied to a serial (shuttle type) ink jet recording apparatus that is scanned by a carriage, but the present invention can be similarly applied to a line type ink jet recording apparatus having a line type head.
Further, the ink jet recording apparatus of the present invention can be applied to various recordings by the ink jet recording method, and is particularly suitably applied to, for example, an ink jet recording printer, a facsimile apparatus, a copying apparatus, a printer / fax / copier multifunction machine, and the like. can do.
以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、例中の「部」及び「％」は、湿度を除き全て重量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. In the examples, “part” and “%” are all based on weight except humidity.
（顔料分散液Ｂｋ１の作製）
下記分散剤を水に加えて溶解し、続いて顔料を混合攪拌して充分に湿潤したところで、φ０．５ｍｍジルコニアビーズを充填した混練装置：ダイノーミルＫＤＬ Ａ型（ＷＡＢ社製）を用いて、２０００ｒｐｍで６０分間混練を行なった。
次いで、ミルベースを取り出し、１μｍのフィルターで濾過して、顔料濃度１５％のブラック顔料分散液Ｂｋ１を得た。
・カーボンブラックＮｉｐｅｘ６０（デグサ社製） １５部
・下記構造式で表される分散剤 ５部
Ｃ１２Ｈ２５−Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）４２−Ｈ
・イオン交換水 ８０部
(Preparation of pigment dispersion Bk1)
When the following dispersant is added to water and dissolved, and then the pigment is mixed and stirred and sufficiently wetted, a kneading apparatus filled with φ0.5 mm zirconia beads: DYNOMILL KDL A type (manufactured by WAB Co., Ltd.) is used for 2000 rpm. And kneading for 60 minutes.
Next, the mill base was taken out and filtered through a 1 μm filter to obtain a black pigment dispersion Bk1 having a pigment concentration of 15%.
Carbon black Nipex 60 (Degussa) 15 parts Dispersant represented by the following structural formula 5 parts C 12 H 25 —O— (CH 2 CH 2 O) 42 —H
・ Ion exchange water 80 parts
（顔料分散液Ｙ１、Ｍ１、Ｃ１の作製）
顔料分散液Ｂｋ１の作製におけるカーボンブラックをＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４（クラリアントジャパン社製ＨＡＮＳＡ Ｙｅｌｌｏｗ ５ＧＸ０１）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２（チバスペシャリティケミカル社製Ｊｅｔ Ｍａｇｅｎｔａ ＤＭＱ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４（ＢＡＳＦジャパン社製ＨＥＬＩＯＧＥＮ Ｂｌｕｅ Ｄ７１０７）にそれぞれ変えた他は全く同様にして、イエロー分散液Ｙ１、マゼンタ分散液Ｍ１、シアン分散液Ｃ１を作製した。
(Preparation of pigment dispersions Y1, M1, C1)
Carbon black in the preparation of the pigment dispersion Bk1 is C.I. I. Pigment Yellow 74 (HANSA Yellow 5GX01 manufactured by Clariant Japan), C.I. I. Pigment Red 122 (Jet Magenta DMQ manufactured by Ciba Specialty Chemicals), C.I. I. A yellow dispersion Y1, a magenta dispersion M1, and a cyan dispersion C1 were prepared in exactly the same manner except that each was changed to CI Pigment Blue 15: 4 (HELIOGEN Blue D7107 manufactured by BASF Japan).
（顔料分散液Ｂｋ２の作製）
−ポリマーの合成−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えた１Ｌフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、下記ポリマー原料１を仕込み、６５℃に昇温した。
（ポリマー原料１）
・スチレン １１．２部
・アクリル酸 ２．８部
・ラウリルメタクリレート １２．０部
・ポリエチレングリコールメタクリレート ４．０部
・スチレンマクロマーＡＳ−６（東亜合成社製） ４．０部
・メルカプトエタノール ０．４部
(Preparation of pigment dispersion Bk2)
-Polymer synthesis-
The inside of a 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, a thermometer, a nitrogen gas inlet tube, a reflux tube and a dropping funnel was sufficiently substituted with nitrogen gas, and then the following polymer raw material 1 was charged and heated to 65 ° C.
(Polymer raw material 1)
・ Styrene 11.2 parts ・ Acrylic acid 2.8 parts ・ Lauryl methacrylate 12.0 parts ・ Polyethylene glycol methacrylate 4.0 parts ・ Styrene macromer AS-6 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 4.0 parts ・ Mercaptoethanol 0.4 Part
次いで、下記ポリマー原料２の混合溶液を２．５時間かけて昇温したフラスコ内に滴下した。
滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８部と、メチルエチルケトン１８．０部の混合溶液を０．５時間かけてフラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８部を添加し、更に１時間熟成した。
反応終了後、フラスコ内に、メチルエチルケトン３６４．０部を添加し、濃度が５０％のポリマー（ビニル樹脂）溶液８００部を得た。
（ポリマー原料２）
・スチレン １００．８部
・アクリル酸 ２５．２部
・ラウリルメタクリレート １０８．０部
・ポリエチレングリコールメタクリレート ３６．０部
・ヒドロキシエチルメタクリレート ６０．０部
・スチレンマクロマーＡＳ−６（東亜合成社製） ３６．０部
・メルカプトエタノール ３．６部
・アゾビスジメチルバレロニトリル ２．４部
・メチルエチルケトン １８．０部
Subsequently, the mixed solution of the following polymer
After completion of the dropwise addition, a mixed solution of 0.8 parts of azobisdimethylvaleronitrile and 18.0 parts of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 0.5 hours. After aging at 65 ° C. for 1 hour, 0.8 part of azobisdimethylvaleronitrile was added, and further aging was performed for 1 hour.
After completion of the reaction, 364.0 parts of methyl ethyl ketone was added to the flask to obtain 800 parts of a polymer (vinyl resin) solution having a concentration of 50%.
(Polymer raw material 2)
Styrene 100.8 parts Acrylic acid 25.2 parts Lauryl methacrylate 108.0 parts Polyethylene glycol methacrylate 36.0 parts Hydroxyethyl methacrylate 60.0 parts Styrene macromer AS-6 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) 0 parts ・ Mercaptoethanol 3.6 parts ・ Azobisdimethylvaleronitrile 2.4 parts ・ Methyl ethyl ketone 18.0 parts
上記ポリマー溶液を含む下記の材料を用いて分散体を作成した。即ち、顔料とポリマー溶液を十分に攪拌した後、３本ロールミル（ノリタケカンパニー社製：ＮＲ−８４Ａ）を用いて２０回混練した。得られたペーストをイオン交換水２００部に投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトンと水を留去し、顔料濃度１５％のブラック分散液Ｂｋ２を得た。
（分散体材料）
・カーボンブラックＮｉｐｅｘ６０（デグサ社製） ２６．０部
・ポリマー溶液 ２８．０部
・１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム水溶液 １３．６部
・メチルエチルケトン ２０．０部
・イオン交換水 ３０．０部
A dispersion was prepared using the following materials containing the polymer solution. That is, after sufficiently stirring the pigment and the polymer solution, they were kneaded 20 times using a three-roll mill (manufactured by Noritake Company: NR-84A). The obtained paste was put into 200 parts of ion-exchanged water and sufficiently stirred, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator to obtain a black dispersion Bk2 having a pigment concentration of 15%.
(Dispersion material)
・ Carbon black Nippon 60 (made by Degussa) 26.0 parts ・ Polymer solution 28.0 parts ・ 1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution 13.6 parts ・ Methyl ethyl ketone 20.0 parts ・ Ion-exchanged water 30.0 parts
（顔料分散液Ｙ２、Ｍ２、Ｃ２の作製）
ブラック分散液Ｂｋ２の作製におけるカーボンブラックをＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４（クラリアントジャパン社製ＨＡＮＳＡ Ｙｅｌｌｏｗ ５ＧＸ０１）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２（チバスペシャリティケミカル社製Ｊｅｔ Ｍａｇｅｎｔａ ＤＭＱ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４（ＢＡＳＦジャパン社製ＨＥＬＩＯＧＥＮ Ｂｌｕｅ Ｄ７１０７）にそれぞれ変えた他は全く同様にして、イエロー分散液Ｙ２、マゼンタ分散液Ｍ２、シアン分散液Ｃ２を作製した。
(Preparation of pigment dispersions Y2, M2, and C2)
Carbon black in the production of the black dispersion Bk2 was C.I. I. Pigment Yellow 74 (HANSA Yellow 5GX01 manufactured by Clariant Japan), C.I. I. Pigment Red 122 (Jet Magenta DMQ manufactured by Ciba Specialty Chemicals), C.I. I. A yellow dispersion Y2, a magenta dispersion M2, and a cyan dispersion C2 were prepared in exactly the same manner except that each was changed to CI Pigment Blue 15: 4 (HELIOGEN Blue D7107 manufactured by BASF Japan).
（ポリマー微粒子Ｐ１の作製）
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、アクアロンＲＮ−２０（第一工業製薬社製）１０ｇ、過硫酸カリウム１ｇ及び純水２８６ｇを仕込み、６５℃に昇温した。
次に、メタクリル酸メチル１５０ｇ、アクリル酸２エチルヘキシル１００ｇ、アクリル酸２０ｇ、ビニルトリエトキシシラン２０ｇ、アクアロンＲＮ−２０を１０ｇ、過硫酸カリウム４ｇ及び純水３９８．３ｇの混合溶液を２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。
更に８０℃で３時間加熱熟成した後、冷却し、水酸化カリウムでｐＨを７〜８となるよう調整し、ポリマー微粒子Ｐ１を得た。
トラックＵＰＡを用いて測定したポリマー微粒子の粒子径は１３０ｎｍであった。また、最低造膜温度（ＭＴＦ）は０℃であった。
(Preparation of polymer fine particle P1)
A flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas inlet tube, reflux tube and dropping funnel was sufficiently replaced with nitrogen gas, then 10 g of Aqualon RN-20 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 1 g of potassium persulfate. And 286 g of pure water were charged and the temperature was raised to 65 ° C.
Next, a mixed solution of 150 g of methyl methacrylate, 100 g of 2-ethylhexyl acrylate, 20 g of acrylic acid, 20 g of vinyltriethoxysilane, 10 g of Aqualon RN-20, 4 g of potassium persulfate and 398.3 g of pure water is taken over 2.5 hours. And dropped into the flask.
Furthermore, after heat aging at 80 ° C. for 3 hours, the mixture was cooled and adjusted to a pH of 7 to 8 with potassium hydroxide to obtain polymer fine particles P1.
The particle diameter of the polymer fine particles measured using Track UPA was 130 nm. The minimum film forming temperature (MTF) was 0 ° C.
（インク製造例１）ブラックインク１
・顔料分散液Ｂｋ１（固形分として） ９部
・３−メチル−１，３−ブタンジオール １５部
・グリセリン １５部
・２−ピロリドン ２部
・サーフィノール４６５（エアプロダクツ社製） １部
・２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２部
・ポリマー微粒子Ｐ１（固形分として） ４部
・Ｗ−５０２５（三井化学社製ポリマー微粒子）（固形分として） ４部
・イオン交換水 ４８部
(Ink Production Example 1) Black ink 1
・ Pigment dispersion Bk1 (as solid content) 9 parts ・ 3-Methyl-1,3-butanediol 15 parts ・ Glycerin 15 parts ・ 2-
（インク製造例２）イエローインク１
・顔料分散液Ｙ１（固形分として） ６部
・１，５−ペンタンジオール １０部
・グリセリン ２０部
・２−ピロリドン １部
・ＦＳＮ１００（ＤｕＰｏｎｔ社製） １部
・２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２部
・Ｗ−５６６１（三井化学社製ポリマー微粒子）（固形分として） １０部
・イオン交換水 ５０部
(Ink Production Example 2) Yellow ink 1
・ Pigment dispersion Y1 (as solid content) 6 parts ・ 1,5-pentanediol 10 parts ・ Glycerin 20 parts ・ 2-Pyrrolidone 1 part ・ FSN100 (manufactured by DuPont) 1 part ・ 2,2,4-trimethyl-1 , 3-
（インク製造例３）マゼンタインク１
・顔料分散液Ｍ１（固形分として） ８部
・１，３−ブタンジオール ２０部
・グリセリン １０部
・ＥＣＴＤ−３ＮＥＸ（日光ケミカルズ社製） １部
・２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２部
・Ｗ−５６６１（三井化学社製ポリマー微粒子）（固形分として） ４部
・ポリマー微粒子Ｐ１（固形分として） ８部
・イオン交換水 ４７部
(Ink Production Example 3) Magenta ink 1
-Pigment dispersion M1 (as solid content) 8 parts-1,3-butanediol 20 parts-Glycerin 10 parts-ECTD-3NEX (manufactured by Nikko Chemicals) 1 part-2-ethyl-1,3-
（インク製造例４）シアンインク１
・顔料分散液Ｃ１（固形分として） ６部
・３−メチル−１，３−ブタンジオール １５部
・グリセリン １５部
・ＥＣＴＤ−６ＮＥＸ（日光ケミカルズ社製） １部
・２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２部
・ポリマー微粒子Ｐ１（固形分として） ８部
・イオン交換水 ５３部
(Ink Production Example 4) Cyan ink 1
Pigment dispersion C1 (as solids) 6 parts 3-methyl-1,3-butanediol 15 parts glycerin 15 parts ECTD-6NEX (manufactured by Nikko Chemicals) 1 part 2-ethyl-1,3-
（インク製造例５）ブラックインク２
・顔料分散液Ｂｋ２（固形分として） １１部
・１，６−ヘキサンジオール １０部
・グリセリン ２０部
・Ｆ４７０（ＤＩＣ社製） １部
・ポリマー微粒子Ｐ１（固形分として） ４部
・２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．５部
・イオン交換水 ５１．５部
(Ink Production Example 5)
-Pigment dispersion Bk2 (as solid content) 11 parts-1,6-hexanediol 10 parts-Glycerin 20 parts-F470 (made by DIC) 1 part-Polymer fine particles P1 (as solid content) 4 parts-2-Ethyl- 1,3-hexanediol 2.5 parts ・ Ion-exchanged water 51.5 parts
（インク製造例６）イエローインク２
・顔料分散液Ｙ２（固形分として） ８部
・１，３−ブタンジオール １５部
・グリセリン １５部
・ディスパノールＴＯＣ（日油社製） ０．５部
・ポリマー微粒子Ｐ１（固形分として） １５部
・２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール １部
・イオン交換水 ４５．５部
(Ink Production Example 6)
-Pigment dispersion Y2 (as solids) 8 parts-1,3-butanediol 15 parts-Glycerin 15 parts-Dispanol TOC (manufactured by NOF Corporation) 0.5 parts-Polymer fine particles P1 (as solids) 15 parts・ 1 part of 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol ・ 45.5 parts of ion-exchanged water
（インク製造例７）マゼンタインク２
・顔料分散液Ｍ２（固形分として） １１部
・１，５−ペンタンジオール １５部
・グリセリン １５部
・ＦＳＮ１００（ＤｕＰｏｎｔ社製） ０．５部
・ポリマー微粒子Ｐ１（固形分として） ８部
・２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２部
・イオン交換水 ４８．５部
(Ink Production Example 7)
-Pigment dispersion M2 (as solid content) 11 parts-1,5-pentanediol 15 parts-Glycerin 15 parts-FSN100 (manufactured by DuPont) 0.5 parts-Polymer fine particles P1 (as solid content) 8 parts-2- Ethyl-1,3-
（インク製造例８）シアンインク２
・顔料分散液Ｃ２（固形分として） ８部
・１，６−ヘキサンジオール ２０部
・グリセリン １０部
・ＦＳ−３００（ＤｕＰｏｎｔ社製） ０．３部
・２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２部
・Ｗ−５０２５（三井化学社製ポリマー微粒子）（固形分として） ５部
・イオン交換水 ５４．７部
(Ink Production Example 8)
-Pigment dispersion C2 (as solid content) 8 parts-1,6-hexanediol 20 parts-Glycerin 10 parts-FS-300 (manufactured by DuPont) 0.3 parts-2-ethyl-1,3-
（インク回収ユニット１）
図１で示したインク回収ユニット内の本体から排出された廃液が接触する部分に、廃液吸収部材１ｃｍ３当り０．２５ｇのアミノコート（旭化成ケミカルズ社製トリメチルグリシン）をセットした。
(Ink recovery unit 1)
0.25 g of amino coat (trimethylglycine manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) per 1 cm 3 of the waste liquid absorbing member was set in a portion where the waste liquid discharged from the main body in the ink recovery unit shown in FIG.
（インク回収ユニット２）
アミノコートをグリセリンに変更した点以外は、インク回収ユニット１と同様にセットした。
(Ink recovery unit 2)
It was set in the same manner as the ink recovery unit 1 except that the amino coat was changed to glycerin.
（インク回収ユニット３）
アミノコートを塩化カルシウムに変更した点以外は、インク回収ユニット１と同様にセットした。
(Ink recovery unit 3)
The ink coat unit was set in the same manner as the ink recovery unit 1 except that the amino coat was changed to calcium chloride.
（インク回収ユニット４）
インク回収ユニットを本発明の水溶性有機溶剤を用いない状態でセットした。
(Ink recovery unit 4)
The ink recovery unit was set without using the water-soluble organic solvent of the present invention.
実施例１〜２、比較例１〜３
表１にインク回収ユニット評価に用いたインクセット及びインク回収ユニットを示す。
Table 1 shows the ink set and the ink recovery unit used for the evaluation of the ink recovery unit.
表２に、実施例及び比較例で用いた水溶性有機溶剤（アミノコート及びグリセリン）の５０％水溶液を３０℃３５％ＲＨで２４時間乾燥させた時の残存水分量を示す。
＜インク回収ユニット評価＞
インクセット及びインク回収ユニットを、上記表１の組合せで、図３、図４に示す基本構成のリコーインクジェットプリンター〔ＧＸ５０００（商品名）〕本体に装着した。
次いで、通常の環境条件下（２５℃５０％ＲＨ）及び廃インクが乾燥固化しやすい環境条件下（４０℃５％ＲＨ）で８時間放置した。
その後、同じ環境条件下で１２時間に一度、全色クリーニングを実施し、インク回収ユニットに廃液を排出した。
そして、上記廃液の堆積及び満タン検知動作の誤検知について長期間（３ヶ月）にわたり調査を行い、次の基準で評価した。評価結果を表３に示す。
〔判定基準〕
○：廃液が廃液吸収部材表面で乾燥、堆積せずに吸収されていき、正常に満タン検知される。
△：廃液が廃液吸収部材表面で乾燥、堆積し出すが、廃液は吸収されていき、一応、正常に満タン検知される。
×：廃液が廃液吸収部材表面で乾燥、堆積し、廃液が吸収されず、正常に満タン検知されず、かつ廃液がインク回収ユニット内から漏れてしまう。
<Evaluation of ink recovery unit>
The ink set and the ink recovery unit were mounted on the main body of the Ricoh inkjet printer [GX5000 (trade name)] having the basic configuration shown in FIGS.
Subsequently, it was allowed to stand for 8 hours under normal environmental conditions (25 ° C., 50% RH) and environmental conditions (40 ° C., 5% RH) where the waste ink tends to dry and solidify.
Thereafter, all color cleaning was performed once every 12 hours under the same environmental conditions, and the waste liquid was discharged to the ink recovery unit.
And it investigated over the long term (3 months) about the accumulation | storage of the said waste liquid, and the misdetection of a full tank detection operation | movement, and evaluated by the following reference | standard. The evaluation results are shown in Table 3.
[Criteria]
○: The waste liquid is absorbed on the surface of the waste liquid absorbing member without being dried and accumulated, and the full tank is normally detected.
Δ: The waste liquid dries out and accumulates on the surface of the waste liquid absorbing member, but the waste liquid is absorbed, and once full is detected normally.
X: The waste liquid is dried and deposited on the surface of the waste liquid absorbing member, the waste liquid is not absorbed, the full tank is not normally detected, and the waste liquid leaks from the ink recovery unit.
上記表３の結果から分かるように、実施例の場合、４０℃５％ＲＨの環境条件下でも、廃インクを山積みに堆積させることなく、効率良くインク回収ユニット内に収納することができたが、比較例では４０℃５％ＲＨの環境条件下において乾燥、体積が発生した。 As can be seen from the results of Table 3 above, in the case of the example, the waste ink could be efficiently stored in the ink recovery unit without being accumulated in a pile even under an environmental condition of 40 ° C. and 5% RH. In the comparative example, drying and volume were generated under environmental conditions of 40 ° C. and 5% RH.
１ インク回収ユニット本体（ユニット内に廃液吸収部材を有する）
２ 満タン検知センサー
１０１ 装置本体
１０２ 給紙トレイ
１０３ 排紙トレイ
１０４ インクカートリッジ装填部
１０５ 操作部
１１１ 上カバー
１１２ 前カバーの前面
１１５ 前カバー
１３１ ガイドロッド
１３２ ステー
１３３ キャリッジ
１３４ 記録ヘッド
１３５ サブタンク
１４１ 用紙載置部
１４２ 用紙
１４３ 給紙コロ
１４４ 分離パッド
１４５ ガイド
１５１ 搬送ベルト
１５２ カウンタローラ
１５３ 搬送ガイド
１５４ 押さえ部材
１５５ 加圧コロ
１５６ 帯電ローラ
１５７ 搬送ローラ
１５８ テンションローラ
１６１ ガイド部材
１７１ 分離爪
１７２ 排紙ローラ
１７３ 排紙コロ
１８１ 両面給紙ユニット
１８２ 手差し給紙部
２００ インクカートリッジ
２４１ インク袋
２４２ 注入口
２４３ 排出口
２４４ インクカートリッジケース
1 Ink recovery unit body (has a waste liquid absorbing member in the unit)
2
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