JP2023048107A - Liquid discharge device, liquid discharge method, and image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体吐出装置、液体吐出方法、及び像形成装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection device, a liquid ejection method, and an image forming apparatus.
インクジェットプリンター等の液体吐出装置に用いられるインクには、一般的に、色材として染料、又は顔料が用いられる。安全性や環境負荷といった観点から水系インクが求められており、水系インクに適用可能な染料や顔料が使用されている。
水系インクを用いた場合、水系インクがインクジェットヘッドの部材同士を接着する接着剤を膨潤させる、乃至は溶解させやすい場合があり、インクジェットヘッドの耐久性が問題になる場合があった。
2. Description of the Related Art Generally, dyes or pigments are used as colorants for inks used in liquid ejection devices such as inkjet printers. Water-based inks are desired from the viewpoint of safety and environmental load, and dyes and pigments applicable to water-based inks are used.
When a water-based ink is used, the water-based ink tends to swell or dissolve the adhesive that bonds the members of the inkjet head together, and the durability of the inkjet head may become a problem.
そこで、特定のエポキシ基を有する化合物を含有する接着剤組成物を用いて接着されたインクジェットヘッドを用いることにより、強力な樹脂溶解力を持つ有機溶剤を含む溶剤インクを用いた場合でも、耐久性や吐出性能の良好なインクジェットヘッドを提供することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
一方、吐出する手段を構成する部材を接合する接着剤について、接着剤の膨張劣化させる接液性を改善するための活性エネルギー線硬化型組成物が提案され、接着剤としてエポキシ接着剤を用いることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
Therefore, by using an inkjet head adhered using an adhesive composition containing a compound having a specific epoxy group, even when using a solvent ink containing an organic solvent having a strong resin dissolving power, durability can be achieved. It has been proposed to provide an inkjet head with good ejection performance (see, for example, Patent Document 1).
On the other hand, for the adhesive that joins the members constituting the discharge means, an active energy ray-curable composition has been proposed for improving the wettability of the adhesive that causes expansion and deterioration of the adhesive, and an epoxy adhesive is used as the adhesive. has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
本発明は、長期にわたって水系インクを安定に吐出することができ、液体吐出ヘッドの耐久性が向上した液体吐出装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid ejection apparatus capable of stably ejecting water-based ink over a long period of time and having improved durability of the liquid ejection head.
前記課題を解決するための手段としての本発明の液体吐出装置は、色材、水、及び有機溶剤を含有し、ｐＨが２以上６以下であるインクと、
前記インクを流通させる流路、及び前記流路と連通するノズルを有する液体吐出ヘッドと、を備え、
前記流路、及び前記ノズルを構成する部材であって、かつ前記インクと接する部材の少なくとも２つがエポキシ接着剤により接合され、
前記インクと前記エポキシ接着剤とのＨＳＰ距離が、２４．６以上２９．８以下である。
A liquid ejecting apparatus of the present invention as a means for solving the above-mentioned problems is an ink containing a coloring material, water, and an organic solvent and having a pH of 2 or more and 6 or less;
a liquid ejection head having a channel for circulating the ink and a nozzle communicating with the channel;
at least two of the members constituting the flow path and the nozzle and in contact with the ink are joined with an epoxy adhesive;
The HSP distance between the ink and the epoxy adhesive is 24.6 or more and 29.8 or less.
本発明によれば、長期にわたって水系インクを安定に吐出することができ、液体吐出ヘッドの耐久性が向上した液体吐出装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid ejection apparatus capable of stably ejecting water-based ink over a long period of time and having an improved durability of the liquid ejection head.
（液体吐出装置、及び液体吐出方法）
本発明の液体吐出装置は、色材、水、及び有機溶剤を含有し、ｐＨが２以上６以下であるインクと、
前記インクを流通させる流路、及び前記流路と連通するノズルを有する液体吐出ヘッドと、を備え、
前記流路、及び前記ノズルを構成する部材であって、かつ前記インクと接する部材の少なくとも２つがエポキシ接着剤により接合され、
前記インクと前記エポキシ接着剤とのＨＳＰ距離が、２４．６以上２９．８以下である。
本発明の液体吐出方法は、色材、水、及び有機溶剤を含有し、ｐＨが２以上６以下であるインクを流路で流通させながら液体吐出ヘッドのノズルから前記インクからなる液滴を吐出する吐出工程を含み、
前記流路、及び前記ノズルを構成する複数の部材であって、かつ前記インクと接する部材の少なくとも２つがエポキシ接着剤により接合され、
前記インクと前記エポキシ接着剤とのＨＳＰ距離が、２４．６以上２９．８以下である。
(Liquid Ejecting Apparatus and Liquid Ejecting Method)
The liquid ejecting apparatus of the present invention includes ink containing a coloring material, water, and an organic solvent and having a pH of 2 or more and 6 or less;
a liquid ejection head having a channel for circulating the ink and a nozzle communicating with the channel;
at least two of the members constituting the flow path and the nozzle and in contact with the ink are joined with an epoxy adhesive;
The HSP distance between the ink and the epoxy adhesive is 24.6 or more and 29.8 or less.
In the liquid ejection method of the present invention, droplets of the ink are ejected from the nozzles of the liquid ejection head while the ink containing a coloring material, water, and an organic solvent and having a pH of 2 or more and 6 or less is circulated in a flow path. including a discharge step to
At least two of a plurality of members constituting the flow path and the nozzle and in contact with the ink are joined with an epoxy adhesive;
The HSP distance between the ink and the epoxy adhesive is 24.6 or more and 29.8 or less.
本発明の液体吐出装置、及び液体吐出方法は、従来技術である特許文献１（特開２００６－２５７３５０号公報）に記載されたエポキシ接着剤や、特許文献２（特開２０１９－０６５２５７号公報）に記載されたエポキシ接着剤を用いたインクジェットヘッドでは、水系インクを用いた場合のインクジェットヘッドの耐久性は十分ではない場合があるという問題点を発明者らが見出したことに基づくものである。 The liquid ejection device and the liquid ejection method of the present invention can be applied to the epoxy adhesive described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-257350) and Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-065257), which are conventional technologies. This is based on the inventors' discovery of the problem that the ink jet head using the epoxy adhesive described in 1 may not have sufficient durability when water-based ink is used.
本発明の液体吐出装置、及び液体吐出方法においては、水系のインクと液体吐出ヘッドに用いられるエポキシ接着剤とのＨＳＰ距離が２４．６以上２９．８以下であることにより、インクに含まれる有機溶剤と液体吐出ヘッドに用いられるエポキシ接着剤の親和性が低くなり、接着剤が膨潤及び溶解するといった接着剤の劣化が抑制される。これにより、接着剤により接合している金属部材などの部材の剥がれを抑制できることから、インクの吐出性が長期にわたって安定し、液体吐出ヘッドの耐久性が飛躍的に向上する。 In the liquid ejection apparatus and the liquid ejection method of the present invention, the HSP distance between the water-based ink and the epoxy adhesive used in the liquid ejection head is 24.6 or more and 29.8 or less. The affinity between the solvent and the epoxy adhesive used in the liquid ejection head is lowered, and deterioration of the adhesive such as swelling and dissolution of the adhesive is suppressed. As a result, it is possible to suppress peeling of members such as metal members bonded with an adhesive, so that the ink ejection property is stabilized for a long period of time, and the durability of the liquid ejection head is dramatically improved.
［ＨＳＰ距離］
本発明のＨＳＰ距離について説明する。
前記ＨＳＰ距離は、２種の物質乃至組成物のＨＳＰ値の間の距離である。前記インクと前記エポキシ接着剤とのＨＳＰ距離は、前記インクのＨＳＰ値と、前記エポキシ接着剤のＨＳＰ値との距離である。
前記ＨＳＰ値は、ハンセンの溶解度パラメーターであり、分子間の分散力によるエネルギーδｄ（ＭＰａ０．５）、分子間の双極子相互作用によるエネルギーδｐ（ＭＰａ０．５）、及び分子間の水素結合によるエネルギーδｈ（ＭＰａ０．５）で構成されており、これら三つのエネルギーのベクトルの和としてＨＳＰ値が得られる。
多くの物質の前記ＨＳＰ値は、ハンセンやその研究後継者らにより多く求められており、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ （ｆｏｕｒｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ）、ＶＩＩ－６９８～７１１やＷｅｓｌｅｙ Ｌ．Ａｒｃｈｅｒ著、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｏｌｖｅｎｔｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋに記載されている。また、前記ＨＳＰ値は、Ｈａｎｓｅｎ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｉｎ Ｐｒａｃｔｉｃｅ（ＨＳＰｉＰ、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｍ．Ｈａｎｓｅｎ ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈａｎｓｅｎ－ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ．ｃｏｍ／）などのソフトウエアにより算出することが可能である。
[HSP distance]
The HSP distance of the present invention will be explained.
The HSP distance is the distance between the HSP values of two substances or compositions. The HSP distance between the ink and the epoxy adhesive is the distance between the HSP value of the ink and the HSP value of the epoxy adhesive.
The HSP value is the Hansen solubility parameter, and the energy δ d (MPa 0.5 ) due to the intermolecular dispersion force, the energy δ p (MPa 0.5 ) due to the intermolecular dipole interaction, and the intermolecular The HSP value is obtained as the vector sum of these three energies.
The HSP values of many substances have been sought by Hansen and his successors, and can be found in Polymer Handbook (fourth edition), VII-698-711 and Wesley L. et al. Archer, Industrial Solvents Handbook. Further, the HSP value can be calculated by software such as Hansen Solubility Parameter in Practice (HSPiP, Charles M. Hansen URL: http://www.hansen-solubility.com/).
－インクのＨＳＰ値－
前記インクのＨＳＰ値は、組成物であるインクに含まれる有機溶剤、及び水の前記ベクトルの合計として得ることができ、具体的には、前記インクに含まれる有機溶剤と水のＨＳＰ値を用いて、以下の式（１）～式（４）で求めることができる。
（１）前記インクの分子間の分散力によるエネルギー：
δｄインク＝δｄ１φ１＋δｄ２φ２＋………δｄＮφＮ ・・・式（１）
前記式（１）中、
Ｎは、自然数を示し、
δｄ１、δｄ２、δｄＮは、各溶剤成分及び水の分子間の分散力によるエネルギーを示し、
φ１、φ２、φＮは、各溶剤成分及び水の体積分率を示す。
（２）組成物の分子間の双極子相互作用によるエネルギー：
δｐインク＝δｐ１φ１＋δｐ２φ２＋………δｐＮφＮ ・・・式（２）
前記式（２）中、
Ｎは、自然数を示し、
δｐ１、δｐ２、δｐＮは、各溶剤成分及び水の分子間の双極子相互作用によるエネルギーを示し、
φ１、φ２、φＮは、各溶剤成分及び水の体積分率を示す。
（３）組成物の分子間の水素結合によるエネルギー：
δｈインク＝δｈ１φ１＋δｈ２φ２＋………δｈＮφＮ ・・・式（３）
前記式（３）中、
Ｎは、自然数を示し、
δｈ１、δｈ２、δｈＮは、各溶剤成分及び水の分子間の水素結合によるエネルギーを示し、
φ１、φ２、φＮは、各溶剤成分及び水の体積分率を示す。
（４）インクのＨＳＰ値：
インクのＨＳＰ値＝（δｄインク
２＋δｐインク
２＋δｈインク
２）１／２ ・・・式（４）
なお、前記インクのＨＳＰ値の計算は、前記インク中に３質量％以上含まれる成分により行う。含有量が３質量％より少ない溶剤や色材は、接着剤の劣化に対する影響が小さく、無視することができる。
-HSP value of ink-
The HSP value of the ink can be obtained as the sum of the vectors of the organic solvent and water contained in the composition ink. Specifically, the HSP value of the organic solvent and water contained in the ink is used. can be obtained by the following formulas (1) to (4).
(1) Energy due to dispersion force between molecules of the ink:
δ d ink = δ d1 φ 1 + δ d2 φ 2 + …… δ dN φ N Formula (1)
In the above formula (1),
N represents a natural number,
δ d1 , δ d2 and δ dN represent energies due to dispersion forces between molecules of each solvent component and water,
φ 1 , φ 2 and φ N indicate the volume fractions of each solvent component and water.
(2) Energy due to dipolar interaction between molecules of the composition:
δ p ink = δ p1 φ 1 + δ p2 φ 2 + …… δ pN φ N Expression (2)
In the above formula (2),
N represents a natural number,
δ p1 , δ p2 , δ pN represent energies due to dipole interactions between each solvent component and water molecules,
φ 1 , φ 2 and φ N indicate the volume fractions of each solvent component and water.
(3) Energy due to hydrogen bonding between molecules of the composition:
δh ink = δh1φ1 + δh2φ2 +………… δhNφN Expression (3 )
In the above formula (3),
N represents a natural number,
δ h1 , δ h2 , δ hN represent energies due to hydrogen bonding between molecules of each solvent component and water,
φ 1 , φ 2 and φ N indicate the volume fractions of each solvent component and water.
(4) HSP value of ink:
HSP value of ink = (δ d ink 2 + δ p ink 2 + δ h ink 2 ) 1/2 Equation (4)
The HSP value of the ink is calculated based on the components contained in the ink in an amount of 3% by mass or more. Solvents and colorants whose contents are less than 3% by mass have little influence on the deterioration of the adhesive and can be ignored.
－エポキシ接着剤のＨＳＰ値－
前記エポキシ接着剤のＨＳＰ値は、組成物であるエポキシ接着剤に含有されるエポキシ化合物、及び硬化剤の前記ベクトルの合計として得ることができ、具体的には、前記エポキシ接着剤に含まれるエポキシ化合物と硬化剤のＨＳＰ値を用いて、以下の式（５）～式（８）で求めることができる。
（５）エポキシ接着剤の分子間の分散力によるエネルギー：
δｄ接着剤＝δｄ１Eφ１E＋δｄ２Eφ２E＋………δｄＮEφＮE ・・・式（５）
前記式（５）中、
Ｎは、自然数を示し、
δｄ１E、δｄ２E、δｄＮEは、各エポキシ化合物及び硬化剤の分子間の分散力によるエネルギーを示し、
φ１E、φ２E、φＮEは、各エポキシ化合物及び硬化剤の体積分率を示す。
（６）エポキシ接着剤の分子間の双極子相互作用によるエネルギー：
δｐ接着剤＝δｐ１Eφ１E＋δｐ２Eφ２E＋………δｐＮEφＮE ・・・式（６）
前記式（６）中、
Ｎは、自然数を示し、
δｐ１E、δｐ２E、δｐＮEは、各エポキシ化合物及び硬化剤の分子間の双極子相互作用によるエネルギーを示し、
φ１E、φ２E、φＮEは、各エポキシ化合物及び硬化剤の体積分率を示す。
（７）エポキシ接着剤の分子間の水素結合によるエネルギー：
δｈ接着剤＝δｈ１Eφ１E＋δｈ２Eφ２E＋………δｈＮEφＮE ・・・式（７）
前記式（７）中、
Ｎは、自然数を示し、
δｈ１E、δｈ２E、δｈＮEは、各エポキシ化合物及び硬化剤の分子間の水素結合によるエネルギーを示し、
φ１E、φ２E、φＮEは、各エポキシ化合物及び硬化剤の体積分率を示す。
（８）エポキシ接着剤のＨＳＰ値：
エポキシ接着剤のＨＳＰ値＝（δｄ接着剤
２＋δｐ接着剤
２＋δｈ接着剤
２）１／２ ・・・式（８）
なお、前記エポキシ接着剤のＨＳＰ値の計算は、エポキシ接着剤に含まれるエポキシ化合物及び硬化剤成分により行う。エポキシ接着剤に含まれるその他の成分については、接着剤の劣化に対する影響が小さく無視することができる。
-HSP value of epoxy adhesive-
The HSP value of the epoxy adhesive can be obtained as the sum of the vector of the epoxy compound and the curing agent contained in the epoxy adhesive composition. Using the HSP values of the compound and curing agent, it can be determined by the following formulas (5) to (8).
(5) Energy due to dispersion force between molecules of epoxy adhesive:
δ d adhesive = δ d1E φ 1E + δ d2E φ 2E + …… δ dNE φNE Formula (5)
In the above formula (5),
N represents a natural number,
δ d1E , δ d2E , δ dNE represent energies due to intermolecular dispersion forces of each epoxy compound and curing agent,
φ 1E , φ 2E and φ NE indicate the volume fractions of each epoxy compound and curing agent.
(6) Energy due to dipole interaction between molecules of epoxy adhesive:
δp adhesive = δp1E φ1E + δp2E φ2E +…………δ pNE φNE Formula (6)
In the above formula (6),
N represents a natural number,
δp1E , δp2E , δpNE represent energies due to dipole interaction between molecules of each epoxy compound and curing agent,
φ 1E , φ 2E and φ NE indicate the volume fractions of each epoxy compound and curing agent.
(7) Energy due to hydrogen bonding between molecules of epoxy adhesive:
δh Adhesive = δh1E φ1E + δh2E φ2E +………… δhNE φNE Equation (7)
In the above formula (7),
N represents a natural number,
δh1E , δh2E , δhNE represent energies due to hydrogen bonding between molecules of each epoxy compound and curing agent,
φ 1E , φ 2E and φ NE indicate the volume fractions of each epoxy compound and curing agent.
(8) HSP value of epoxy adhesive:
HSP value of epoxy adhesive = (δ d adhesive 2 + δ p adhesive 2 + δ h adhesive 2 ) 1/2 Equation (8)
The HSP value of the epoxy adhesive is calculated based on the epoxy compound and curing agent components contained in the epoxy adhesive. Other components contained in the epoxy adhesive have little effect on deterioration of the adhesive and can be ignored.
－インクとエポキシ接着剤とのＨＳＰ距離－
前記インクと前記エポキシ接着剤とのＨＳＰ距離は、以下の式（９）で求めることができる。
ＨＳＰ距離＝［４（δｄ接着剤－δｄインク）２＋（δｐ接着剤－δｐインク）２＋（δｈ接着剤－δｈインク）２］１／２ ・・・式（９）
ここで、δｄ、δｐ、δｈにおける添え字「インク」及び「接着剤」は、それぞれ前記インク及び前記エポキシ接着剤であることを意味する。
- HSP distance between ink and epoxy adhesive -
The HSP distance between the ink and the epoxy adhesive can be obtained by the following formula (9).
HSP distance = [4 (δ d adhesive - δ d ink ) 2 + (δ p adhesive - δ p ink ) 2 + (δ h adhesive - δ h ink ) 2 ] 1/2 Equation (9 )
Here, the subscripts “ink” and “adhesive” in δ d , δ p , and δ h mean the ink and the epoxy adhesive, respectively.
前記インクと前記エポキシ接着剤とのＨＳＰ距離としては、２４．６以上２９．８以下であり、２５．８以上２８．６以下が好ましい。前記ＨＳＰ距離が、２４．６以上２９．８以下であると、インクに含まれる有機溶剤と液体吐出ヘッドに用いられるエポキシ接着剤の親和性が低くなり、接着剤が膨潤及び溶解するといった接着剤の劣化が抑制され、インクの吐出性が長期にわたって安定し、ヘッドの耐久性を飛躍的に向上させることが可能となる。 The HSP distance between the ink and the epoxy adhesive is 24.6 or more and 29.8 or less, preferably 25.8 or more and 28.6 or less. When the HSP distance is 24.6 or more and 29.8 or less, the affinity between the organic solvent contained in the ink and the epoxy adhesive used in the liquid ejection head is low, and the adhesive swells and dissolves. is suppressed, the ejection property of the ink is stabilized over a long period of time, and the durability of the head can be dramatically improved.
＜インク＞
以下、インクに用いる有機溶剤、水、色材、樹脂、添加剤等について説明する。
<Ink>
Organic solvents, water, coloring materials, resins, additives, and the like used in the ink are described below.
＜＜有機溶剤＞＞
本発明に使用する有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、２，３－ブタンジオール、３－メチル－１，３－ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，２－ペンタンジオール、１，３－ペンタンジオール、１，４－ペンタンジオール、２，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，２－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，３－ヘキサンジオール、２，５－ヘキサンジオール、１，５－ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６－ヘキサントリオール、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、エチル－１，２，４－ブタントリオール、１，２，３－ブタントリオール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオール、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－２－イミダゾリジノン、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、３－メトキシ－Ｎ，Ｎ-ジメチルプロピオンアミド、３－ブトキシ－Ｎ，Ｎ-ジメチルプロピオン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、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が２５０℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。
<<Organic solvent>>
The organic solvent used in the present invention is not particularly limited, and any water-soluble organic solvent can be used. Examples thereof include polyhydric alcohols, ethers such as polyhydric alcohol alkyl ethers and polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, and sulfur-containing compounds.
Specific examples of water-soluble organic solvents include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, and 1,4-butane. Diol, 2,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol , 2,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,3-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,5-hexanediol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, ethyl-1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, 2,2,4-trimethyl- Polyhydric alcohols such as 1,3-pentanediol and petriol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl Polyhydric alcohol alkyl ethers such as ethers, polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone , 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ε-caprolactam, nitrogen-containing heterocyclic compounds such as γ-butyrolactone, formamide, N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, 3-methoxy-N,N- Amides such as dimethylpropionamide and 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide, amines such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethylamine, sulfur-containing compounds such as dimethylsulfoxide, sulfolane, and thiodiethanol, propylene carbonate, and ethylene carbonate. etc.
It is preferable to use an organic solvent having a boiling point of 250° C. or less because it not only functions as a wetting agent but also provides good drying properties.
これらの中でも、色材として用いられる顔料及び染料の安定性の点から、グリセリン、２－ピロリドン、ε－カプロラクタム、ジプロピレングリコール、プロピレングリコール、及び１，２－エタンジオール（別名、エチレングリコール）が好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
Among these, glycerin, 2-pyrrolidone, ε-caprolactam, dipropylene glycol, propylene glycol, and 1,2-ethanediol (also known as ethylene glycol) are used in terms of stability of pigments and dyes used as coloring materials. preferable.
These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
炭素数８以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数８以上のポリオール化合物の具体例としては、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオールなどが挙げられる。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、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などが挙げられる。
Polyol compounds having 8 or more carbon atoms and glycol ether compounds are also preferably used. Specific examples of polyol compounds having 8 or more carbon atoms include 2-ethyl-1,3-hexanediol and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol.
Specific examples of glycol ether compounds include polyhydric alcohol alkyls such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether. Ethers; polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, and the like.
有機溶剤のインク中における含有量は、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、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上６０質量％以下が好ましく、２０質量％以上６０質量％以下がより好ましい。 The content of the organic solvent in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. 20% by mass or more and 60% by mass or less is more preferable.
＜水＞
インクにおける水の含有量は、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、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上９０質量％以下が好ましく、２０質量％～６０質量％がより好ましい。
<Water>
The content of water in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. % to 60% by mass is more preferred.
前記インクに含まれる有機溶剤及び水は、エポキシ接着剤とのＨＳＰ距離が、２４．６以上２９．８以下となるように組み合わせて用いることができるが、インクの保存安定性及び吐出安定性の点から、グリセリン、２－ピロリドン、カプロラクタム、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，２－エタンジオール、及び水から選択される２以上の組み合わせであることが好ましく、グリセリン、２－ピロリドン、及び水の組み合わせ；プロピレングリコール、１，２－エタンジオール、及び水の組み合わせがより好ましい。
それぞれの組み合わせについて、前記インクにおける含有比率としては、グリセリン：２－ピロリドン：水＝３～１５：２０～３５：５５～７０が好ましく、５～１０：２５～３０：６０～６５がより好ましい。プロピレングリコール：１，２－エタンジオール：水＝１８～２２：１３～１７：６３～６７が好ましく、２０：１５：６５がより好ましい。
The organic solvent and water contained in the ink can be used in combination so that the HSP distance to the epoxy adhesive is 24.6 or more and 29.8 or less. From the point of view, it is preferably a combination of two or more selected from glycerin, 2-pyrrolidone, caprolactam, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,2-ethanediol, and water, and glycerin, 2-pyrrolidone, and water. Combination: A combination of propylene glycol, 1,2-ethanediol, and water is more preferred.
Regarding each combination, the content ratio in the ink is preferably glycerin:2-pyrrolidone:water=3-15:20-35:55-70, more preferably 5-10:25-30:60-65. Propylene glycol:1,2-ethanediol:water=18-22:13-17:63-67 is preferable, and 20:15:65 is more preferable.
＜色材＞
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、１種単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。また、混晶を使用しても良い。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
無機顔料として、酸化チタン、酸化鉄、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、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
顔料の具体例として、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料があげられる。
さらに、カラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７４、８１、８３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５０、１５３、１５５、１８０、１８５、２１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２、２３、３１、３８、４８：２、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３、４８：４、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、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１９０、１９３、２０２、２０７、２０８、２０９、２１３、２１９、２２４、２５４、２６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルー）、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４（フタロシアニンブルー）、１６、１７：１、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６、等がある。
染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
前記染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー １７，２３，４２，４４，７９，１４２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド ５２，８０，８２，２４９，２５４，２８９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー ９，４５，２４９、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック １，２，２４，９４、Ｃ．Ｉ．フードブラック １，２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー １，１２，２４，３３，５０，５５，５８，８６，１３２，１４２，１４４，１７３、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド １，４，９，８０，８１，２２５，２２７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー １，２，１５，７１，８６，８７，９８，１６５，１９９，２０２、Ｃ．Ｉ．ダイレクドブラック １９，３８，５１，７１，１５４，１６８，１７１，１９５、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド １４，３２，５５，７９，２４９、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック ３，４，３５が挙げられる。
<Color material>
The coloring material is not particularly limited, and pigments and dyes can be used.
An inorganic pigment or an organic pigment can be used as the pigment. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Mixed crystals may also be used.
Examples of pigments that can be used include black pigments, yellow pigments, magenta pigments, cyan pigments, white pigments, green pigments, orange pigments, glossy color pigments such as gold and silver, and metallic pigments.
As inorganic pigments, in addition to titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, and chrome yellow, carbon black produced by known methods such as contact method, furnace method, thermal method, etc. can be used.
Organic pigments include azo pigments, polycyclic pigments (e.g., phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, etc.). , dye chelates (eg, basic dye chelates, acid dye chelates, etc.), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, and the like. Among these pigments, those having good affinity with the solvent are preferably used. In addition, resin hollow particles and inorganic hollow particles can also be used.
Specific examples of pigments for black include carbon blacks (C.I. Pigment Black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black and channel black, or copper and iron (C.I. Pigment Black 11). , metals such as titanium oxide, and organic pigments such as aniline black (C.I. Pigment Black 1).
Further, for color, C.I. I. Pigment yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (yellow iron oxide), 53, 55, 74, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104 , 108, 109, 110, 117, 120, 138, 150, 153, 155, 180, 185, 213, C.I. I.
As dyes, acid dyes, direct dyes, reactive dyes, and basic dyes can be used without particular limitation, and may be used singly or in combination of two or more.
Examples of the dye include C.I. I. Acid Yellow 17, 23, 42, 44, 79, 142, C.I. I.
これらの中でも、インク中における染料の安定性の点で、リアクティブレッド２４、リアクティブレッド２１８、リアクティブレッド２４５；リアクティブオレンジ１３；リアクティブブラック５、リアクティブブラック３９；リアクティブイエロー９５；リアクティブブルー７２、リアクティブブルー４９；アシッドブラック１７２；ダイレクトブルー１９３、ダイレクトブルー１９９；アシッドイエロー７９、アシッドイエロー２５０；アシッドオレンジ９４；アシッドレッド５２、アシッドレッド２４９、及びダイレクトブルー１９９が好ましく、リアクティブレッド２４５、リアクティブオレンジ１３、リアクティブブラック３９、リアクティブイエロー９５、アシッドブラック１７２、アシッドイエロー７９、アシッドイエロー２５０、アシッドオレンジ９４、アシッドレッド５２、アシッドレッド２４９、及びダイレクトブルー１９９がより好ましい。
インク中の色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な定着性や吐出安定性の点から、０．１質量％以上１５質量％以下が好ましく、より好ましくは１質量％以上１０質量％以下である。 The content of the coloring material in the ink is preferably 0.1% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 10% by mass, from the viewpoints of improving image density, good fixability, and ejection stability. It is below.
顔料を分散してインクを得るためには、顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法、顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法、分散剤を用いて分散させる方法、などが挙げられる。
顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料（例えばカーボン）にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加することで、水中に分散可能とする方法が挙げられる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能とする方法が挙げられる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂に被覆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、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。
分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。
分散剤としては、顔料に応じて例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等を使用することが可能である。
竹本油脂社製ＲＴ－１００（ノニオン系界面活性剤）や、ナフタレンスルホン酸Ｎａホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。
分散剤は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
In order to disperse the pigment and obtain an ink, there are a method of introducing a hydrophilic functional group into the pigment to make it a self-dispersing pigment, a method of coating the surface of the pigment with a resin for dispersion, and a method of dispersing using a dispersant. method, etc.
As a method of making a self-dispersing pigment by introducing a hydrophilic functional group into a pigment, for example, a method of adding a functional group such as a sulfone group or a carboxyl group to a pigment (for example, carbon) to make it dispersible in water. is mentioned.
As a method of coating the surface of a pigment with a resin and dispersing it, there is a method of encapsulating the pigment in microcapsules to make it dispersible in water. This can be rephrased as a resin-coated pigment. In this case, all the pigments mixed in the ink need not be coated with a resin, and uncoated pigments or partially coated pigments may be dispersed in the ink as long as the effects of the present invention are not impaired. may be
Examples of the method of dispersing using a dispersant include a method of dispersing using a known low-molecular-weight dispersant and high-molecular-weight dispersant typified by surfactants.
As the dispersant, it is possible to use, for example, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, etc. depending on the pigment.
RT-100 (nonionic surfactant) manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd. and sodium naphthalenesulfonate formalin condensate can also be suitably used as a dispersant.
A dispersing agent may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
＜顔料分散体＞
顔料に、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを得ることが可能である。また、顔料と、その他水や分散剤などを混合して顔料分散体としたものに、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを製造することも可能である。
前記顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を混合、分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いると良い。
顔料分散体における顔料の粒径については特に制限はないが、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度が２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましい。顔料の粒径は、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ－ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。
前記顔料分散体における顔料の含有量は、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、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、０．１質量％以上５０質量％以下が好ましく、０．１質量％以上３０質量％以下がより好ましい。
前記顔料分散体は、必要に応じて、フィルタ、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
<Pigment dispersion>
Inks can be obtained by mixing materials such as water and organic solvents with pigments. Ink can also be produced by mixing a pigment, water, a dispersant, and the like to form a pigment dispersion, and then mixing materials such as water and an organic solvent.
The pigment dispersion is obtained by mixing and dispersing water, a pigment, a pigment dispersant, and optionally other components, and adjusting the particle size. Dispersion should be carried out using a disperser.
The particle diameter of the pigment in the pigment dispersion is not particularly limited, but the dispersion stability of the pigment is improved, and the image quality such as ejection stability and image density is improved. 500 nm or less is preferable, and 20 nm or more and 150 nm or less is more preferable. The particle size of the pigment can be measured using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
The content of the pigment in the pigment dispersion is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. % or more and 50 mass % or less is preferable, and 0.1 mass % or more and 30 mass % or less is more preferable.
The pigment dispersion is preferably degassed by filtering coarse particles with a filter, a centrifugal separator, or the like, if necessary.
＜樹脂＞
インク中に含有する樹脂の種類としては、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、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン－ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。前記樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、１種を単独で用いても、２種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。
<Resin>
The type of resin contained in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. resins, styrene-butadiene-based resins, vinyl chloride-based resins, acrylic-styrene-based resins, acrylic-silicone-based resins, and the like.
Resin particles made of these resins may also be used. Ink can be obtained by mixing resin particles in a resin emulsion state in which water is dispersed as a dispersion medium with a material such as a coloring material or an organic solvent. As the resin particles, appropriately synthesized ones may be used, or commercially available products may be used. Moreover, these may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more types of resin particles.
樹脂粒子の体積平均粒径としては、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、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、１０ｎｍ以上１，０００ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が特に好ましい。
前記体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ－ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。
The volume average particle diameter of the resin particles is not particularly limited and can be appropriately selected according to the intended purpose. 200 nm or less is more preferable, and 10 nm or more and 100 nm or less is particularly preferable.
The volume average particle diameter can be measured, for example, using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
樹脂の含有量としては、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、定着性、インクの保存安定性の点から、インク全量に対して、１質量％以上３０質量％以下が好ましく、５質量％以上２０質量％以下がより好ましい。 The content of the resin is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. However, from the viewpoint of fixability and storage stability of the ink, the content is 1% by mass or more and 30% by mass or less based on the total amount of the ink. is preferable, and 5% by mass or more and 20% by mass or less is more preferable.
インク中の固形分の粒径については、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、吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、最大個数換算で最大頻度が２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ－ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。 The particle size of the solid content in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. is preferably 20 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 20 nm or more and 150 nm or less. The solid content includes resin particles, pigment particles, and the like. The particle size can be measured using a particle size analyzer (Nanotrack Wave-UT151, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
＜添加剤＞
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤等を加えても良い。
<Additive>
Surfactants, antifoaming agents, antiseptic antifungal agents, anticorrosive agents, pH adjusters, etc. may be added to the ink as necessary.
＜界面活性剤＞
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤に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。中でも高ｐＨでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのＳｉ部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ４、ＮＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２、ＮＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）３等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系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フェニルエーテル、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アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系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。
これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
<Surfactant>
Any of silicone surfactants, fluorine surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, and anionic surfactants can be used as surfactants.
The silicone-based surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Among them, those that do not decompose even at high pH are preferable. Those having an oxyethylene group or a polyoxyethylene polyoxypropylene group are particularly preferred because they exhibit good properties as water-based surfactants. As the silicone-based surfactant, a polyether-modified silicone-based surfactant can also be used, and examples thereof include compounds in which a polyalkylene oxide structure is introduced into the side chain of the Si portion of dimethylsiloxane.
Examples of fluorine-based surfactants include perfluoroalkylsulfonic acid compounds, perfluoroalkylcarboxylic acid compounds, perfluoroalkylphosphoric acid ester compounds, perfluoroalkylethylene oxide adducts, and perfluoroalkyl ether groups in side chains. Polyoxyalkylene ether polymer compounds are particularly preferred due to their low foaming properties. Examples of the perfluoroalkylsulfonic acid compound include perfluoroalkylsulfonic acid and perfluoroalkylsulfonate. Examples of the perfluoroalkylcarboxylic acid compounds include perfluoroalkylcarboxylic acids and perfluoroalkylcarboxylic acid salts. As the polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in a side chain, a sulfate ester salt of a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in a side chain, and a perfluoroalkyl ether group in a side chain Examples thereof include salts of polyoxyalkylene ether polymers. Counter ions of salts in these fluorosurfactants include Li, Na, K , NH4 , NH3CH2CH2OH , NH2 ( CH2CH2OH ) 2 , and NH( CH2CH2OH ). 3 and the like.
Examples of amphoteric surfactants include laurylaminopropionate, lauryldimethylbetaine, stearyldimethylbetaine, lauryldihydroxyethylbetaine and the like.
Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene alkylamines, polyoxyethylene alkylamides, polyoxyethylene propylene block polymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan Examples include fatty acid esters and ethylene oxide adducts of acetylene alcohol.
Examples of anionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether acetates, dodecylbenzene sulfonates, laurates, and salts of polyoxyethylene alkyl ether sulfates.
These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
前記シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
このような界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルジョン株式会社、共栄社化学などから入手できる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、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、一般式（Ｓ-1）式で表わされる、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのＳｉ部側鎖に導入したものなどが挙げられる。
（但し、一般式（Ｓ-1）式中、ｍ、ｎ、ａ、及びｂは、それぞれ独立に、整数を表わし、Ｒは、アルキレン基を表し、Ｒ’は、アルキル基を表す。）
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、ＫＦ－６１８、ＫＦ－６４２、ＫＦ－６４３（信越化学工業株式会社）、ＥＭＡＬＥＸ－ＳＳ－５６０２、ＳＳ－１９０６ＥＸ（日本エマルジョン株式会社）、ＦＺ－２１０５、ＦＺ－２１１８、ＦＺ－２１５４、ＦＺ－２１６１、ＦＺ－２１６２、ＦＺ－２１６３、ＦＺ－２１６４（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社）、ＢＹＫ－３３、ＢＹＫ－３８７（ビックケミー株式会社）、ＴＳＦ４４４０、ＴＳＦ４４５２、ＴＳＦ４４５３（東芝シリコン株式会社）などが挙げられる。
The silicone-based surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples include polydimethylsiloxane modified at both chain ends, and polyether-modified silicone-based surfactants having polyoxyethylene groups or polyoxyethylene-polyoxypropylene groups as modifying groups exhibit excellent properties as water-based surfactants. preferable.
As such a surfactant, an appropriately synthesized one may be used, or a commercially available product may be used. Commercially available products are available from, for example, BYK Chemie Co., Ltd., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd., Nihon Emulsion Co., Ltd., Kyoeisha Chemical Co., Ltd., and the like.
The above polyether-modified silicone-based surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples include those introduced into the side chain of the Si portion of siloxane.
(However, in the general formula (S-1), m, n, a, and b each independently represent an integer, R represents an alkylene group, and R' represents an alkyl group.)
Commercially available products can be used as the above polyether-modified silicone-based surfactants. 1906EX (Japan Emulsion Co., Ltd.), FZ-2105, FZ-2118, FZ-2154, FZ-2161, FZ-2162, FZ-2163, FZ-2164 (Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.), BYK-33, BYK-387 (BYK-Chemie Corporation), TSF4440, TSF4452, TSF4453 (Toshiba Silicon Co., Ltd.) and the like.
前記フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が２～１６の化合物が好ましく、フッ素置換した炭素数が４～１６である化合物がより好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。 これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないため好ましく、特に一般式（Ｆ－１）及び一般式（Ｆ－２）で表わされるフッ素系界面活性剤が好ましい。
上記一般式（Ｆ－１）で表される化合物において、水溶性を付与するためにｍは０～１０の整数が好ましく、ｎは０～４０の整数が好ましい。
一般式（Ｆ－２）
ＣｎＦ２ｎ＋１－ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２－Ｏ－（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａ－Ｙ
上記一般式（Ｆ－２）で表される化合物において、ＹはＨ、又はＣｎＦ２ｎ＋１でｎは１～６の整数、又はＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２－ＣｎＦ２ｎ＋１でｎは４～６の整数、又はＣｐＨ２ｐ＋１でｐは１～１９の整数である。ａは４～１４の整数である。
上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。 この市販品としては、例えば、サーフロンＳ－１１１、Ｓ－１１２、Ｓ－１１３、Ｓ－１２１、Ｓ－１３１、Ｓ－１３２、Ｓ－１４１、Ｓ－１４５（いずれも、旭硝子株式会社製）；フルラードＦＣ－９３、ＦＣ－９５、ＦＣ－９８、ＦＣ－１２９、ＦＣ－１３５、ＦＣ－１７０Ｃ、ＦＣ－４３０、ＦＣ－４３１（いずれも、住友スリーエム株式会社製）；メガファックＦ－４７０、Ｆ－１４０５、Ｆ－４７４（いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製）；ゾニール（Ｚｏｎｙｌ）ＴＢＳ、ＦＳＰ、ＦＳＡ、ＦＳＮ－１００、ＦＳＮ、ＦＳＯ－１００、ＦＳＯ、ＦＳ－３００、ＵＲ、キャプストーンＦＳ－３０、ＦＳ－３１、ＦＳ－３１００、ＦＳ－３４、ＦＳ－３５（いずれも、Ｃｈｅｍｏｕｒｓ社製）；ＦＴ－１１０、ＦＴ－２５０、ＦＴ－２５１、ＦＴ－４００Ｓ、ＦＴ－１５０、ＦＴ－４００ＳＷ（いずれも、株式会社ネオス社製）、ポリフォックスＰＦ－１３６Ａ，ＰＦ－１５６Ａ、ＰＦ－１５１Ｎ、ＰＦ－１５４、ＰＦ－１５９（オムノバ社製）、ユニダインＤＳＮ-４０３Ｎ（ダイキン工業株式会社製）などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、Ｃｈｅｍｏｕｒｓ社製のＦＳ－３１００、ＦＳ－３４、ＦＳ－３００、株式会社ネオス製のＦＴ－１１０、ＦＴ－２５０、ＦＴ－２５１、ＦＴ－４００Ｓ、ＦＴ－１５０、ＦＴ－４００ＳＷ、オムノバ社製のポリフォックスＰＦ－１５１Ｎ及びダイキン工業株式会社製のユニダインＤＳＮ-４０３Ｎが特に好ましい。
As the fluorosurfactant, a fluorine-substituted compound having 2 to 16 carbon atoms is preferable, and a fluorine-substituted compound having 4 to 16 carbon atoms is more preferable.
Examples of fluorine-based surfactants include perfluoroalkyl phosphate ester compounds, perfluoroalkyl ethylene oxide adducts, and polyoxyalkylene ether polymer compounds having perfluoroalkyl ether groups in side chains. Among these, a polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in a side chain is preferable because of its low foamability, and in particular, fluorine-based compounds represented by general formulas (F-1) and (F-2) Surfactants are preferred.
In the compound represented by the general formula (F-1), m is preferably an integer of 0 to 10 and n is preferably an integer of 0 to 40 in order to impart water solubility.
General formula (F-2)
CnF2n +1- CH2CH (OH)CH2 - O-( CH2CH2O ) a - Y
In the compound represented by the general formula (F-2), Y is H, or CnF 2n+1 and n is an integer of 1 to 6, or CH 2 CH(OH)CH 2 -CnF 2n+1 and n is 4 to 6. Integer, or CpH 2p+1 where p is an integer from 1-19. a is an integer from 4 to 14;
Commercially available products may be used as the fluorosurfactant. Examples of commercially available products include Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, and S-145 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); Fleurard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 (both manufactured by Sumitomo 3M); Megafac F-470, F -1405, F-474 (both manufactured by Dainippon Ink and Chemicals); Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, UR, Capstone FS-30, FS-31, FS-3100, FS-34, FS-35 (all manufactured by Chemours); FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT- 400SW (all manufactured by Neos Co., Ltd.), Polyfox PF-136A, PF-156A, PF-151N, PF-154, PF-159 (manufactured by Omnova), Unidyne DSN-403N (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) Among these, Chemours FS-3100, FS-34, FS- 300, FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW manufactured by Neos Co., Ltd., Polyfox PF-151N manufactured by Omnova Co., Ltd., and Unidyne DSN- manufactured by Daikin Industries, Ltd. 403N is particularly preferred.
インク中における界面活性剤の含有量としては、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、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、０．００１質量％以上５質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上5質量％以下がより好ましい。 The content of the surfactant in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. % or more and 5 mass % or less is preferable, and 0.05 mass % or more and 5 mass % or less is more preferable.
＜消泡剤＞
消泡剤としては、特に制限はなく、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種を単独で用いても、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から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
<Antifoaming agent>
The antifoaming agent is not particularly limited, and examples thereof include silicone antifoaming agents, polyether antifoaming agents, and fatty acid ester antifoaming agents. These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. Among these, silicone-based antifoaming agents are preferred because of their excellent foam breaking effect.
＜防腐防黴剤＞
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、１，２－ベンズイソチアゾリン－３－オンなどが挙げられる。
<Preservative and antifungal agent>
The antiseptic and antifungal agent is not particularly limited, and examples thereof include 1,2-benzisothiazolin-3-one.
＜防錆剤＞
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
<Antirust agent>
The rust inhibitor is not particularly limited, and examples thereof include acidic sulfites and sodium thiosulfate.
＜ｐＨ調整剤＞
ｐＨ調整剤としては、ｐＨを２以上６以下に調整することが可能であれば、特に制限はなく、リン酸一ナトリウム、酸性ピロリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、リン酸一アンモニウム、リン酸一カリウム、及び第一リン酸カルシウム等のリン酸塩類などが挙げられる。
<pH adjuster>
The pH adjuster is not particularly limited as long as it can adjust the pH to 2 or more and 6 or less. Monosodium phosphate, sodium acid pyrophosphate, sodium hexametaphosphate, monoammonium phosphate, monopotassium phosphate , and phosphates such as monocalcium phosphate.
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、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。
インクの２５℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、５ｍＰａ・ｓ以上２５ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計（東機産業社製ＲＥ－８０Ｌ）を使用することができる。測定条件としては、２５℃で、標準コーンローター（１°３４’×Ｒ２４）、サンプル液量１．２ｍＬ、回転数５０ｒｐｍ、３分間で測定可能である。
インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、２５℃で、３５ｍＮ／ｍ以下が好ましく、３２ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。
インクのｐＨとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、７～１２が好ましく、８～１１がより好ましい。
The physical properties of the ink are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, viscosity, surface tension, pH and the like are preferably within the following ranges.
The viscosity of the ink at 25° C. is preferably 5 mPa·s or more and 30 mPa·s or less, more preferably 5 mPa·s or more and 25 mPa·s or less, from the viewpoint of improving the print density and character quality and obtaining good ejection properties. more preferred. Here, the viscosity can be measured using, for example, a rotational viscometer (RE-80L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). Measurement conditions are 25° C., standard cone rotor (1°34′×R24), sample liquid volume 1.2 mL,
The surface tension of the ink is preferably 35 mN/m or less, more preferably 32 mN/m or less at 25° C., from the viewpoint that the ink is appropriately leveled on the recording medium and the drying time of the ink is shortened.
The pH of the ink is preferably from 7 to 12, more preferably from 8 to 11, from the viewpoint of preventing corrosion of metal members in contact with the liquid.
＜前処理液＞
前処理液は、凝集剤、有機溶剤、水を含有し、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等を含有しても良い。
有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤は、インクに用いる材料と同様の材料を使用でき、その他、公知の処理液に用いられる材料を使用できる。
凝集剤の種類は特に限定されず、水溶性カチオンポリマー、酸、多価金属塩等が挙げられる。
<Pretreatment liquid>
The pretreatment liquid contains a flocculant, an organic solvent, and water, and may optionally contain a surfactant, an antifoaming agent, a pH adjuster, an antiseptic agent, an antirust agent, and the like.
Organic solvents, surfactants, antifoaming agents, pH adjusters, antiseptic antifungal agents, and antirust agents can be the same materials as those used for inks, and other materials used for known treatment liquids can be used. .
The type of flocculant is not particularly limited, and examples thereof include water-soluble cationic polymers, acids, polyvalent metal salts, and the like.
＜後処理液＞
後処理液は、透明な層を形成することが可能であれば、特に限定されない。後処理液は、有機溶剤、水、樹脂、界面活性剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等、必要に応じて選択し、混合して得られる。また、後処理液は、記録媒体に形成された記録領域の全域に塗布しても良いし、インク像が形成された領域のみに塗布しても良い。
<Post-treatment liquid>
The post-treatment liquid is not particularly limited as long as it can form a transparent layer. The post-treatment liquid is obtained by selecting and mixing organic solvents, water, resins, surfactants, antifoaming agents, pH adjusters, antiseptic antifungal agents, anticorrosive agents, etc., as necessary. Further, the post-treatment liquid may be applied to the entire recording area formed on the recording medium, or may be applied only to the area where the ink image is formed.
＜記録媒体＞
記録に用いる記録媒体としては、特に限定されないが、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシート、汎用印刷紙等が挙げられる。
<Recording medium>
The recording medium used for recording is not particularly limited, but includes plain paper, glossy paper, special paper, cloth, film, OHP sheet, general-purpose printing paper, and the like.
＜記録媒体＞
記録に用いる記録媒体としては、特に限定されないが、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシート、汎用印刷紙等が挙げられる。
<Recording medium>
The recording medium used for recording is not particularly limited, but includes plain paper, glossy paper, special paper, cloth, film, OHP sheet, general-purpose printing paper, and the like.
＜記録物＞
本発明のインク記録物は、記録媒体上に、本発明のインクを用いて形成された画像を有してなる。
インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録して記録物とすることができる。
<Records>
The ink recorded matter of the present invention has an image formed on a recording medium using the ink of the present invention.
A recorded matter can be obtained by recording with an inkjet recording apparatus and an inkjet recording method.
＜液体吐出ヘッド＞
前記液体吐出ヘッド（以下、「インク吐出ヘッド」とも称することがある）は、前記インクを流通させる流路、及び前記流路と連通するノズルを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記流路は、液体吐出ヘッド内でインクが充填される空間である液室を有することが好ましい。前記液室としては、形状などに特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のものを選択することができる。
ノズルプレート（以下、「ノズル板」とも称することがある）は、ノズル（以下、「ノズル孔」とも称することがある）を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のものを選択することができる。ノズルは、インクからなる液滴を吐出する。ノズル孔とは、インクの液滴が吐出される孔を意味する。
前記流路とは、液室、及びノズルを通過するインクの経路を意味する。
<Liquid ejection head>
The liquid ejection head (hereinafter sometimes referred to as an "ink ejection head") has a flow path through which the ink flows, and nozzles that communicate with the flow path. have.
It is preferable that the flow path has a liquid chamber, which is a space filled with ink within the liquid ejection head. The shape of the liquid chamber is not particularly limited, and a well-known one can be appropriately selected according to the purpose.
The nozzle plate (hereinafter also referred to as "nozzle plate") is not particularly limited as long as it has nozzles (hereinafter also referred to as "nozzle holes"), and is appropriately known depending on the purpose. can be selected. The nozzles eject droplets of ink. A nozzle hole means a hole through which ink droplets are ejected.
The flow path means a path of ink passing through a liquid chamber and nozzles.
前記経路、及び前記ノズルを構成する複数の部材であって、かつ前記インクと接する部材の少なくとも２つが、前記エポキシ接着剤により接合される。
ここで、「エポキシ接着剤により接合される」とは、液室を構成する部材、ノズルプレートを構成する部材、及び流路を構成する複数の部材の少なくとも２つが、エポキシ接着剤で少なくとも１箇所接合されることにより前記液体吐出ヘッドが形成され、かつ前記液体吐出ヘッドが前記インクと接する部位に前記エポキシ接着剤の硬化物を有することを意味する。
また、ノズルプレート及び後述する刺激発生手段、並びにこれらの間に位置する複数の部材（例えば、後述する流路板及び振動板等）の接合部がエポキシ接着剤により接合されており、この接合部がインクに接する場合などが特に好ましい。
At least two of the plurality of members that constitute the path and the nozzle and are in contact with the ink are joined with the epoxy adhesive.
Here, "joined by epoxy adhesive" means that at least two of the members constituting the liquid chamber, the member constituting the nozzle plate, and the plurality of members constituting the flow path are bonded by epoxy adhesive at least one location. It means that the liquid ejection head is formed by bonding, and that the liquid ejection head has a hardened epoxy adhesive at a portion that contacts the ink.
In addition, joints of the nozzle plate, the stimulus generating means, which will be described later, and a plurality of members (for example, the flow channel plate and the vibration plate, which will be described later) located therebetween are bonded with an epoxy adhesive. is particularly preferred when the contact is in contact with the ink.
－ノズルプレート－
ノズルプレートは、ノズル基板と、ノズル基板上に撥インク膜とを有することが好ましい。
－Nozzle plate－
The nozzle plate preferably has a nozzle substrate and an ink-repellent film on the nozzle substrate.
－－ノズル基板－－
ノズル基板には、ノズル孔が設けられており、その数、形状、大きさ、材質、構造などについては、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。
ノズル基板は、ノズル孔からインクが吐出されるインク吐出側のノズル面と、インク吐出側の面とは反対側に位置する液室接合面とを有する。
撥インク膜は、ノズル基板のインク吐出側のノズル面に形成されている。
--Nozzle substrate--
The nozzle substrate is provided with nozzle holes, and the number, shape, size, material, structure, etc. thereof are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
The nozzle substrate has a nozzle surface on the ink ejection side through which ink is ejected from the nozzle holes, and a liquid chamber joint surface located on the opposite side to the ink ejection side surface.
The ink-repellent film is formed on the nozzle surface on the ink ejection side of the nozzle substrate.
ノズル基板の材質としては、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、ステンレス鋼、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、ＩｎＳｎ、ＩＴＯ、Ｎｂ、Ｎｂ２Ｏ５、ＮｉＣｒ、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｓｎ、Ｔａ２Ｏ５、Ｔｉ、Ｗ、ＺＡＯ（ＺｎＯ＋Ａｌ２Ｏ３）、Ｚｎなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、防錆性の点から、ステンレス鋼が好ましい。 The material of the nozzle substrate is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. 2 , Sn, Ta2O5 , Ti, W, ZAO (ZnO+ Al2O3 ), Zn , and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, stainless steel is preferable from the viewpoint of rust resistance.
－－撥インク膜－－
撥インク膜は、ノズル基板における複数の凹部を有するインク吐出側のノズル面上に形成されており、その形状、構造、材質、厚みなどについては、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。
--Ink repellent film--
The ink-repellent film is formed on the nozzle surface on the ink ejection side having a plurality of recesses in the nozzle substrate, and the shape, structure, material, thickness, etc. thereof are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose. be able to.
撥インク膜の材質としては、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、インクに対する撥水性に優れている点から、シリコーン樹脂、パーフルオロポリエーテル化合物などが挙げられる。 The material of the ink-repellent film is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Silicone resins, perfluoropolyether compounds, and the like are exemplified from the viewpoint of excellent water repellency to ink.
－液室－
液室は、ノズルプレートに設けられた複数のノズル孔に個別に対応して配置され、ノズル孔と連通する複数の個別流路であり、加圧液室、圧力室、吐出室、加圧室などと称することもある。
-liquid chamber-
The liquid chambers are a plurality of individual flow paths that are individually arranged corresponding to a plurality of nozzle holes provided in the nozzle plate and communicate with the nozzle holes, and include a pressurized liquid chamber, a pressure chamber, a discharge chamber, and a pressurization chamber. And so on.
－その他の部材－
その他の部材としては、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、刺激発生手段などが挙げられる。
-Other parts-
Other members are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and examples thereof include stimulus generating means.
－－刺激発生手段－－
刺激発生手段は、活性エネルギー線硬化型インクに印加する刺激を発生する手段である。
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る。刺激発生手段としては、具体的には、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インク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が挙げられる。
--stimulus generating means--
The stimulus generating means is means for generating a stimulus to be applied to the active energy ray-curable ink.
Examples of stimulation generating means include a heating device, a pressure device, a piezoelectric element, a vibration generator, an ultrasonic oscillator, and a light. Specific examples of stimulus generating means include piezoelectric actuators such as piezoelectric elements, thermal actuators that utilize phase changes caused by film boiling of ink using electrothermal conversion elements such as heating resistors, and metal phase changes caused by temperature changes. A shape memory alloy actuator using an electrostatic force, an electrostatic actuator using an electrostatic force, and the like are exemplified.
－エポキシ接着剤－
前記エポキシ接着剤は、エポキシ化合物、及び硬化剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有する。なお、エポキシ接着剤とは、エポキシ化合物を主成分として含むエポキシ系接着剤も含む意味である。
－Epoxy Adhesive－
The epoxy adhesive contains an epoxy compound and a curing agent, and further contains other components as necessary. The term "epoxy adhesive" is intended to include epoxy-based adhesives containing an epoxy compound as a main component.
［硬化物の膨潤性及び溶解性］
エポキシ接着剤を９０℃において３０分間硬化させた硬化物の質量をＭ１［ｇ］（例えば、３ｇ）とし、硬化物をインク５０ｍＬの中に、５０℃の恒温槽で１００日浸漬させて保管した後の浸漬物の質量をＭ２［ｇ］としたときに、下記式（１０）で表される質量の変化としては、１０％未満が好ましく、５％未満がより好ましい。なお、前記質量が増加している場合は、エポキシ接着剤の硬化物が膨潤していることを示し、前記質量が減少している場合は、エポキシ接着剤の硬化物が溶解していることを示す。
質量の変化が、１０％未満であると、接着剤により接合している複数の部材の剥がれを抑制できることから、インクの吐出性が長期にわたって安定し、液体吐出ヘッドの耐久性を飛躍的に向上させることができる。
硬化物の質量変化（％）＝｜（Ｍ１－Ｍ２）／Ｍ１｜×１００ ・・・ 式（１０）
[Swellability and solubility of cured product]
The mass of the cured product obtained by curing the epoxy adhesive at 90°C for 30 minutes is M 1 [g] (e.g., 3 g), and the cured product is immersed in 50 mL of ink in a constant temperature bath at 50°C for 100 days and stored. When the mass of the immersed material after soaking is M 2 [g], the change in mass represented by the following formula (10) is preferably less than 10%, more preferably less than 5%. An increase in the mass indicates that the cured epoxy adhesive is swollen, and a decrease in the mass indicates that the cured epoxy adhesive is dissolved. show.
When the change in mass is less than 10%, it is possible to suppress the peeling of a plurality of members joined by the adhesive, so that the ink ejection property is stable over a long period of time, and the durability of the liquid ejection head is dramatically improved. can be made
Change in mass of cured product (%)=|(M 1 −M 2 )/M 1 |×100 Equation (10)
未硬化のエポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量としては、０．４ｍｏｌ／１００ｇ以上が好ましく、０．５ｍｏｌ／１００ｇ以上がより好ましい。含有量が、０．４ｍｏｌ／１００ｇ以上であると、硬化したエポキシ接着剤（硬化物）が、アクリルアミド化合物等の、硬化物の弾性率及びマルテンス硬度の減少を起こしやすい成分を３０質量％以上含む活性エネルギー線硬化型インクと接しても、硬化物の弾性率及びマルテンス硬度の減少を防止することができる。
なお、エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量は、エポキシ接着剤中に含有する各エポキシ化合物のエポキシ当量をＱ１、Ｑ２、・・・、Ｑｘ（ｇ／ｍｏｌ）、及び各エポキシ化合物のエポキシ接着剤中の質量百分率をＷ１、Ｗ２、・・・、Ｗｘ（％）としたときに、下記式（２）により算出することができる。なお、エポキシ化合物のエポキシ当量の測定方法は、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、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７２３６に規格化されている滴定法などが挙げられる。
エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量（ｍｏｌ／１００ｇ）＝Σｉ（Ｗｉ／Ｑｉ）・・・ 式（１１）
ただし、前式（１１）中、Σは総和を表し、ｉは整数を表す。
The content of epoxy groups in the uncured epoxy adhesive is preferably 0.4 mol/100 g or more, more preferably 0.5 mol/100 g or more. When the content is 0.4 mol/100 g or more, the cured epoxy adhesive (cured product) contains 30% by mass or more of a component such as an acrylamide compound that tends to reduce the elastic modulus and Martens hardness of the cured product. Even when in contact with the active energy ray-curable ink, it is possible to prevent the elastic modulus and Martens hardness of the cured product from decreasing.
The content of the epoxy group in the epoxy adhesive is determined by the epoxy equivalents of each epoxy compound contained in the epoxy adhesive, Q 1 , Q 2 , ..., Q x (g/mol), and each epoxy compound W 1 , W 2 , . . . , W x (%) in the epoxy adhesive. The method for measuring the epoxy equivalent of the epoxy compound is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
Content of epoxy groups in the epoxy adhesive (mol/100 g) = Σ i (W i /Q i ) Formula (11)
However, in the above formula (11), Σ represents the sum and i represents an integer.
－エポキシ化合物－
前記エポキシ化合物としては、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、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ビスフェノールＳ型エポキシ化合物、水添ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、グリシジルアミン型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、ウレタン変性エポキシ化合物、ポリスルフィド変性エポキシ化合物、ゴム変性エポキシ化合物（例えば、ＣＴＢＮ：末端にカルボキシル基を持つブタジエン－アクリロニトリル共重合液状ゴム、ＡＴＢＮ：末端にアミノ基を持つブタジエン－アクリロニトリル共重合液状ゴム等による変性）、ポリアルキレングリコール型エポキシ化合物、エーテルエラストマー添加ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、液状ウレタン樹脂添加ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ダイマー酸変性エポキシ化合物などが挙げられる。これらは、１種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、硬化性、及び接着性の点から、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物が好ましい。
また、エポキシ化合物の反応性希釈剤として、ｎ－ブチルグリシジルエーテル、スチレンオキシド等の低粘度のエポキシ化合物を用いてもよい。
-epoxy compound-
The epoxy compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Phenol novolak-type epoxy compounds, cresol novolak-type epoxy compounds, glycidyl ester-type epoxy compounds, glycidylamine-type epoxy compounds, alicyclic epoxy compounds, urethane-modified epoxy compounds, polysulfide-modified epoxy compounds, rubber-modified epoxy compounds (e.g., CTBN: terminal butadiene-acrylonitrile copolymer liquid rubber having a carboxyl group at the end, ATBN: modified with butadiene-acrylonitrile copolymer liquid rubber having an amino group at the end), polyalkylene glycol type epoxy compound, ether elastomer added bisphenol A type epoxy compound, liquid Examples include urethane resin-added bisphenol A type epoxy compounds and dimer acid-modified epoxy compounds. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, bisphenol A-type epoxy compounds and bisphenol F-type epoxy compounds are preferable from the viewpoint of curability and adhesiveness.
Low-viscosity epoxy compounds such as n-butyl glycidyl ether and styrene oxide may also be used as reactive diluents for epoxy compounds.
前記エポキシ化合物の含有量としては、エポキシ接着剤の全量に対して、６０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましい。含有量が、６０質量％以上であると、エポキシ接着剤の硬化性を向上できる。 The content of the epoxy compound is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, relative to the total amount of the epoxy adhesive. When the content is 60% by mass or more, the curability of the epoxy adhesive can be improved.
－硬化剤－
前記硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のエポキシ硬化剤を選択することができ、例えば、芳香族アミン、脂肪族アミン、脂環族アミン、複素環式アミン、ジシアンジアミド、ヒドラジド、アミンアダクト等のアミン系化合物、酸無水物、フェノール化合物、チオール化合物、イミダゾール化合物などが挙げられる。
-Curing agent-
The curing agent is not particularly limited, and can be appropriately selected from known epoxy curing agents depending on the intended purpose. Hydrazides, amine compounds such as amine adducts, acid anhydrides, phenol compounds, thiol compounds, imidazole compounds and the like.
前記硬化剤の含有量としては、エポキシ接着剤全の量に対して、１質量％以上３０質量％以下が好ましく、５質量％以上２０質量％以下がより好ましい。前記含有量が、１質量％以上３０質量％以下であると、エポキシ接着剤の硬化性を向上できる。 The content of the curing agent is preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less, relative to the total amount of the epoxy adhesive. When the content is 1% by mass or more and 30% by mass or less, the curability of the epoxy adhesive can be improved.
－その他の成分－
前記その他の成分としては、例えば、３級アミン化合物やイミダゾール化合物等の硬化促進剤；シリカ等のフィラー；シランカップリング剤等の添加剤などが挙げられる。
-Other ingredients-
Examples of the other components include curing accelerators such as tertiary amine compounds and imidazole compounds; fillers such as silica; additives such as silane coupling agents.
前記エポキシ接着剤の硬化条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜、公知の硬化度、硬化時間等を選択することができる。
硬化温度としては、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、室温２５℃）以上２００℃以下が好ましく、４０℃以上１８０℃以下がより好ましい。
硬化時間としては、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、１０分間以上４８時間以下が好ましく、１時間以上２４時間以下がより好ましい。
また、接着強度を高めるため、被接着体との接触部に圧力を加えながら硬化させることが好ましい。
The curing conditions for the epoxy adhesive are not particularly limited, and known curing degrees, curing times, and the like can be appropriately selected according to the purpose.
The curing temperature is not particularly limited and can be appropriately selected according to the intended purpose.
The curing time is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but is preferably 10 minutes or more and 48 hours or less, more preferably 1 hour or more and 24 hours or less.
In addition, in order to increase the adhesive strength, it is preferable to cure while applying pressure to the contact portion with the adherend.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の液体吐出装置に係る液体吐出ヘッドの一例について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の液体吐出装置における液体吐出ヘッドの一例を示す外観斜視説明図、図２は、図１に示す液体吐出ヘッドの一例を示す、ノズル配列方向と直交する方向の断面説明図である。
なお、以下でいう液体は、インクと同一の意味である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. An example of a liquid ejection head according to the liquid ejection apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is an external perspective explanatory view showing an example of a liquid ejection head in a liquid ejection apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing an example of the liquid ejection head shown in FIG. 1 in a direction perpendicular to the nozzle arrangement direction. is.
In addition, the liquid referred to below has the same meaning as ink.
液体吐出ヘッド１００は、循環型液体吐出ヘッドであり、ノズル板１と、個別流路部材である流路板２と、壁面部材としての振動板部材３とを積層接合している。各部材の接合には本発明のエポキシ接着剤を用いることができる。そして、振動板部材３の振動領域（振動板）３０を変位させる圧電アクチュエータ１１と、ヘッドのフレーム部材を兼ねている共通流路部材２０と、カバー２９を備えている。
ノズル板１は、液体を吐出する複数のノズル４を有している。
The
The
そして、流路板２は、複数のノズル４に各々ノズル連通路５を介して通じる複数の圧力室６と、複数の圧力室６に各々通じる複数の流体抵抗部を兼ねる個別供給流路７と、２以上の個別供給流路７に通じる１又は複数の液導入部となる中間供給流路８などを形成している。
The
個別供給流路７は、前記実施形態と同様に、個別供給流路７は、圧力室６よりも流体抵抗が高い２つの第１流路部７Ａ及び第２流路部７Ｂと、第１流路部７Ａと第２流路部７Ｂとの間に配置され、第１流路部７Ａ及び第２流路部７Ｂよりも流体抵抗が低い第３流路部７Ｃとを含む。
As in the above-described embodiment, the individual supply channel 7 includes two
なお、流路板２は、複数枚の板状部材２Ａ～２Ｅを積層して構成しているが、これに限るものではない。流路板２の接合には本発明のエポキシ接着剤を用いることができる。
Although the
また、流路板２は、複数の圧力室６にノズル連通路５を介して各々通じる流路板２の面方向に沿う複数の個別回収流路５７と、２以上の個別回収流路５７に通じる１又は複数の液導出部となる中間回収流路５８を形成している。
In addition, the
個別回収流路５７は、圧力室６よりも流体抵抗が高い２つの第１流路部５７Ａ及び第２流路部５７Ｂと、第１流路部５７Ａと第２流路部５７Ｂとの間に配置され、第１流路部５７Ａ及び第２流路部５７Ｂよりも流体抵抗が低い第３流路部５７Ｃとを含む。個別回収流路５７は、第２流路部５７Ｂよりも循環方向において下流側となる流路部５７Ｄは第３流路部５７Ｃと同じ流路幅にしている。
The
共通流路部材２０は、複数の圧力室６に通じる共通供給流路１０と共通回収流路５０とを形成している。なお、本実施形態においては、共通供給流路１０は、ノズル配列方向において共通回収流路５０と並ぶ流路部分１０Ａと、共通回収流路５０と並ばない流路部分１０Ｂとで構成している。
The
共通供給流路１０は、振動板部材３に設けた開口部９を介して液導入部となる中間供給流路８に連通し、中間供給流路８を介して個別供給流路７に通じている。共通回収流路５０は、振動板部材３に設けた開口部５９を介して液導出部となる中間回収流路５８に連通し、中間回収流路５８を介して個別回収流路５７に通じている。
The
また、共通供給流路１０は供給ポート７１に通じ、共通回収流路５０は回収ポート７２に通じている。
The
振動板部材３は、流路板２の圧力室６の壁面を形成する変位可能な複数の振動板（振動領域）３０を有する。ここでは、振動板部材３は２層構造（限定されない）とし、流路板２側から薄肉部を形成する第１層３Ａと、厚肉部を形成する第２層３Ｂで構成されている。振動板部材３の接合には本発明のエポキシ接着剤を用いることができる。
The
そして、薄肉部である第１層３Ａで圧力室６に対応する部分に変形可能な振動領域３０を形成している。振動領域３０内には、第２層３Ｂで圧電アクチュエータ１１と接合する厚肉部である凸部３０ａを形成している。
A
そして、振動板部材３の圧力室６とは反対側に、振動板部材３の振動領域３０を変形させる駆動手段（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１１を配置している。
On the opposite side of the
この圧電アクチュエータ１１は、ベース部材１３上に接合した圧電部材にハーフカットダイシングによって溝加工をして、ノズル配列方向において、所要数の柱状の圧電素子１２を所定の間隔で櫛歯状に形成している。そして、圧電素子１２は、振動板部材３の振動領域３０に形成した厚肉部である凸部３０ａに接合している。
In the
この圧電素子１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極（端面電極）に接続され、外部電極にフレキシブル配線部材１５が接続されている。
The
この液体吐出ヘッド１００において、圧電素子１２を積層方向に伸長させ、振動板部材３の振動領域３０をノズル４に向かう方向に変形させて圧力室６の容積を収縮させることにより、圧力室６内の液体が加圧され、ノズル４から液体が吐出される。
In this
また、ノズル４から吐出されない液体はノズル４を通過して個別回収流路５７から共通回収流路５０に回収され、共通回収流路５０から外部の循環経路を通じて共通供給流路１０に再度供給される。また、ノズル４から液体吐出を行っていないときも、共通供給流路１０から圧力室６を経て共通回収流路５０に液体が循環し、外部の循環経路を通じて共通供給流路１０に再度供給される。
Further, the liquid that is not discharged from the nozzle 4 passes through the nozzle 4, is recovered from the
本実施形態において、簡単な構成で、液体吐出に伴う圧力変動を減衰して、共通供給流路１０、共通回収流路５０に対する伝搬を抑制することができる。
In this embodiment, it is possible to attenuate pressure fluctuations accompanying liquid ejection and suppress propagation to the
次に、本発明に係る液体吐出装置としての印刷装置の一例について、図３及び図４を参照して説明する。図３は同装置の要部平面説明図、図４は同装置の要部側面説明図である。 Next, an example of a printing apparatus as a liquid ejecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. FIG. 3 is an explanatory plan view of the essential parts of the device, and FIG. 4 is an explanatory side view of the essential parts of the same device.
この印刷装置５００は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。
The
このキャリッジ４０３には、本発明に係る液体吐出ヘッド１００及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ユニット４４０の液体吐出ヘッド１００は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド１００は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。
The
液体吐出ヘッド１００は、前述した液体循環装置６００と接続されて、所要の色の液体が循環供給される。
The
この印刷装置５００は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。
This
搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド１００に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。
The
そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
The conveying
さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド１００の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。
Further, on one side of the
維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド１００のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。液体が吐出されていない場合は、ノズル面をキャップ部材４２１によりキャッピングすることで、ノズル部における本発明のインクの乾燥を抑制することができ、長期間の吐出安定を実現することが可能となる。キャップ部材は、保湿可能なキャップ部材であることが好ましく、保護用流体を用いて所望の湿度に保つ機能を有するキャップ部材であることがより好ましい。保護用流体はヘッドからパージされてもよいし、キャップの一部からパージされてもよい。
The maintenance/
主走査移動機構４９３、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。
The main
このように構成したこの印刷装置５００においては、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向に搬送される。
In the
そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド１００を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成する。
Therefore, by moving the
本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶剤等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。 In the present application, the liquid to be ejected is not particularly limited as long as it has a viscosity and surface tension that can be ejected from the head. It is preferable to be More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional-imparting materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , edible materials such as natural pigments, solutions, suspensions, emulsions, etc. These are, for example, inkjet inks, surface treatment liquids, components of electronic elements and light emitting elements, and formation of electronic circuit resist patterns It can be used for applications such as liquids for liquids and material liquids for three-dimensional modeling.
液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。 Piezoelectric actuators (laminated piezoelectric element and thin film piezoelectric element), thermal actuators that use electrothermal conversion elements such as heating resistors, and electrostatic actuators that consist of a diaphragm and a counter electrode are used as energy sources for liquid ejection. includes those that
「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構、液体循環装置の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。 A "liquid ejection unit" is a liquid ejection head integrated with functional parts and mechanisms, and includes an assembly of parts related to ejection of liquid. For example, the "liquid ejection unit" includes a combination of at least one of a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance and recovery mechanism, a main scanning movement mechanism, and a liquid circulation device with a liquid ejection head.
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。 Here, integration means, for example, that the liquid ejection head and functional parts or mechanisms are fixed to each other by fastening, adhesion, or engagement, or that one is held movably with respect to the other. include. Also, the liquid ejection head, the functional parts, and the mechanism may be configured to be detachable from each other.
例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。 For example, there is a liquid ejection unit in which a liquid ejection head and a head tank are integrated. Also, there is a type in which a liquid ejection head and a head tank are integrated by being connected to each other by a tube or the like. Here, it is also possible to add a unit including a filter between the head tank and the liquid ejection head of these liquid ejection units.
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。 Further, there is a liquid ejection unit in which a liquid ejection head and a carriage are integrated.
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。 Further, as a liquid ejection unit, there is one in which the liquid ejection head is movably held by a guide member constituting a part of the scanning movement mechanism, and the liquid ejection head and the scanning movement mechanism are integrated. Also, there is a type in which the liquid ejection head, the carriage, and the main scanning movement mechanism are integrated.
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。 There is also a liquid ejection unit in which the liquid ejection head, the carriage, and the maintenance and recovery mechanism are integrated by fixing a cap member, which is a part of the maintenance and recovery mechanism, to a carriage to which the liquid ejection head is attached. .
また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。 Further, as a liquid ejection unit, there is one in which a tube is connected to a liquid ejection head to which a head tank or a channel component is attached, and the liquid ejection head and the supply mechanism are integrated. The liquid in the liquid storage source is supplied to the liquid ejection head through this tube.
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。 It is assumed that the main scanning movement mechanism also includes a single guide member. Also, the supply mechanism includes a single tube and a single loading unit.
「液体吐出装置」又は「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。 A “liquid ejection device” or “a device that ejects liquid” includes a device that includes a liquid ejection head or a liquid ejection unit, and drives the liquid ejection head to eject liquid. Devices that eject liquid include not only devices that can eject liquid onto an object to which liquid can adhere, but also devices that eject liquid into air or liquid.
この「液体吐出装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置などのその他の装置も含むことができる。 The "liquid ejection device" can also include means for feeding, transporting, and discharging an object to which liquid can adhere, as well as other devices such as a pre-treatment device and a post-treatment device.
例えば、「液体吐出装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）などの像形成装置がある。
前記像形成装置は、上記した液体吐出装置を有し、更に必要に応じて前記その他の装置を有する。
For example, as a “liquid ejection device”, an image forming device that ejects ink to form an image on paper, a powder that forms a layer to form a three-dimensional object (three-dimensional object) 2. Description of the Related Art There is an image forming apparatus such as a three-dimensional modeling apparatus (three-dimensional modeling apparatus) that ejects a modeling liquid onto a body layer.
The image forming apparatus has the liquid ejecting device described above and, if necessary, the other devices described above.
また、「液体吐出装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。 Further, the "liquid ejecting apparatus" is not limited to one that visualizes significant images such as characters and graphics by ejected liquid. For example, it includes those that form patterns that have no meaning per se, and those that form three-dimensional images.
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。 The above-mentioned "substance to which a liquid can adhere" means a substance to which a liquid can adhere at least temporarily, such as a substance to which a liquid adheres and adheres, a substance which adheres and permeates, and the like. Specific examples include media such as recording media such as paper, recording paper, recording paper, film, and cloth, electronic components such as electronic substrates and piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and test cells. Yes, and unless otherwise specified, includes anything that has liquid on it.
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 The material of the above-mentioned "thing to which a liquid can adhere" may be paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc., as long as the liquid can adhere even temporarily.
また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的
に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。
Further, the ``device for ejecting liquid'' includes a device in which a liquid ejection head and an object to which liquid can be adhered move relatively, but is not limited to this. Specific examples include a serial type apparatus in which the liquid ejection head is moved and a line type apparatus in which the liquid ejection head is not moved.
また、「液体吐出装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。 In addition, as a "liquid ejection device", there are other processing liquid coating devices that eject processing liquid onto the paper to apply the processing liquid to the surface of the paper for the purpose of modifying the surface of the paper, and raw materials. There is an injection granulator that granulates fine particles of a raw material by injecting a composition liquid dispersed in a solution through a nozzle.
＜記録装置、記録方法＞
本発明のインクは、インクジェット記録方式による各種記録装置、例えば、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、立体造形装置などに好適に使用することができる。
本発明において、記録装置、記録方法とは、記録媒体に対してインクや各種処理液等を吐出することが可能な装置、当該装置を用いて記録を行う方法である。記録媒体とは、インクや各種処理液が一時的にでも付着可能なものを意味する。
この記録装置には、インクを吐出するヘッド部分だけでなく、記録媒体の給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
記録装置、記録方法は、加熱工程に用いる加熱手段、乾燥工程に用いる乾燥手段を有しても良い。加熱手段、乾燥手段には、例えば、記録媒体の印字面や裏面を加熱、乾燥する手段が含まれる。加熱手段、乾燥手段としては、特に限定されないが、例えば、温風ヒーター、赤外線ヒーターを用いることができる。加熱、乾燥は、印字前、印字中、印字後などに行うことができる。
また、記録装置、記録方法は、インクによって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、幾何学模様などのパターン等を形成するもの、３次元像を造形するものも含まれる。
また、記録装置には、特に限定しない限り、吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。
更に、この記録装置には、卓上型だけでなく、Ａ０サイズの記録媒体への印刷も可能とする広幅の記録装置や、例えばロール状に巻き取られた連続用紙を記録媒体として用いることが可能な連帳プリンタも含まれる。
記録装置の一例について図５乃至図６を参照して説明する。図５は同装置の斜視説明図である。図６はメインタンクの斜視説明図である。記録装置の一例としての画像形成装置４００は、シリアル型画像形成装置である。画像形成装置４００の外装４０１内に機構部４２０が設けられている。ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色用のメインタンク４１０（４１０ｋ、４１０ｃ、４１０ｍ、４１０ｙ）の各インク収容部４１１は、例えば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。インク収容部４１１は、例えば、プラスチックス製の収容容器ケース４１４内に収容される。これによりメインタンク４１０は、各色のインクカートリッジとして用いられる。
一方、装置本体のカバー４０１ｃを開いたときの開口の奥側にはカートリッジホルダ４０４が設けられている。カートリッジホルダ４０４には、メインタンク４１０が着脱自在に装着される。これにより、各色用の供給チューブ４３６を介して、メインタンク４１０の各インク排出口４１３と各色用の吐出ヘッド４３４とが連通し、吐出ヘッド４３４から記録媒体へインクを吐出可能となる。
<Recording device, recording method>
The ink of the present invention can be suitably used for various inkjet recording apparatuses, such as printers, facsimile machines, copiers, printer/facsimile/copier complex machines, stereolithography machines, and the like.
In the present invention, a recording apparatus and a recording method refer to an apparatus capable of ejecting ink, various treatment liquids, and the like onto a recording medium, and a method of performing recording using the apparatus. A recording medium means a medium to which ink or various processing liquids can adhere even temporarily.
This recording apparatus can include not only a head portion for ejecting ink, but also means for feeding, conveying, and discharging a recording medium, and other devices called pre-processing devices and post-processing devices. .
The recording apparatus and recording method may have heating means used in the heating process and drying means used in the drying process. The heating means and drying means include, for example, means for heating and drying the printing surface and the back surface of the recording medium. The heating means and drying means are not particularly limited, but for example, hot air heaters and infrared heaters can be used. Heating and drying can be performed before, during, or after printing.
Also, the recording apparatus and recording method are not limited to those that visualize significant images such as characters and graphics with ink. For example, it includes those that form patterns such as geometric patterns, and those that form three-dimensional images.
In addition, unless otherwise specified, the recording apparatus includes both a serial type apparatus in which the ejection head is moved and a line type apparatus in which the ejection head is not moved.
Furthermore, this recording device can be used not only as a desktop type, but also as a wide recording device that can print on A0 size recording media, and for example, can use continuous paper wound into a roll as a recording medium. A continuous feed printer is also included.
An example of the recording apparatus will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. FIG. 5 is a perspective explanatory view of the device. FIG. 6 is a perspective explanatory view of the main tank. An
On the other hand, a
この記録装置には、インクを吐出する部分だけでなく、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
前処理装置、後処理装置の一態様として、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）などのインクの場合と同様に、前処理液や、後処理液を有する液体収容部と液体吐出ヘッドを追加し、前処理液や、後処理液をインクジェット記録方式で吐出する態様がある。
前処理装置、後処理装置の他の態様として、インクジェット記録方式以外の、例えば、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法による前処理装置、後処理装置を設ける態様がある。
This recording apparatus can include not only a portion that ejects ink, but also devices called pre-processing devices and post-processing devices.
As an aspect of the pre-treatment device and the post-treatment device, it has a pre-treatment liquid and a post-treatment liquid in the same manner as in the case of inks such as black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). There is a mode in which a liquid container and a liquid ejection head are added, and the pretreatment liquid and the posttreatment liquid are ejected by an inkjet recording method.
As another aspect of the pre-treatment device and the post-treatment device, there is an aspect in which a pre-treatment device and a post-treatment device using a method other than the inkjet recording method, such as a blade coating method, a roll coating method, and a spray coating method, are provided.
本発明のインクの用途は、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、印刷物、塗料、コーティング材、下地用などに応用することが可能である。さらに、インクとして用いて２次元の文字や画像を形成するだけでなく、３次元の立体像（立体造形物）を形成するための立体造形用材料としても用いることができる。
立体造形物を造形するための立体造形装置は、公知のものを使用することができ、特に限定されないが、例えば、インクの収容手段、供給手段、吐出手段や乾燥手段等を備えるものを使用することができる。立体造形物には、インクを重ね塗りするなどして得られる立体造形物が含まれる。また、記録媒体等の基材上にインクを付与した構造体を加工してなる成形加工品も含まれる。前記成形加工品は、例えば、シート状、フィルム状に形成された記録物や構造体に対して、加熱延伸や打ち抜き加工等の成形加工を施したものであり、例えば、自動車、ＯＡ機器、電気・電子機器、カメラ等のメーターや操作部のパネルなど、表面を加飾後に成形する用途に好適に使用される。
The use of the ink of the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected according to the intended purpose. Furthermore, it can be used not only as an ink to form two-dimensional characters and images, but also as a three-dimensional modeling material for forming a three-dimensional three-dimensional image (three-dimensional object).
A known three-dimensional modeling apparatus for forming three-dimensional objects can be used, and is not particularly limited. be able to. The three-dimensional object includes a three-dimensional object obtained by applying ink repeatedly. It also includes a molded product obtained by processing a structure obtained by applying ink onto a base material such as a recording medium. The molded product is, for example, a sheet-shaped or film-shaped recorded matter or structure that has been subjected to molding such as heat stretching or punching.・Suitably used for applications where molding is performed after the surface is decorated, such as electronic equipment, meters for cameras, and operation panels.
また、本発明の用語における、画像形成、記録、印字、印刷等は、いずれも同義語とする。 In the present invention, the terms image formation, recording, printing, and printing are all synonymous.
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail based on examples below, but the present invention is not limited to the following examples.
＜インクの製造例＞
ブラック、ブルー、レッド、イエロー、及びオレンジのインクについて、各々下記処方の組成物を撹拌溶解し、それぞれ所望のｐＨになるようにリン酸（富士フイルム和光純薬株式会社製）にて調整して得られた溶液を、孔径０．２２μｍのテフロン（登録商標）フィルターにてろ過し、各インクを製造した。
各インクのＨＳＰ値は、ＨＳＰ値計算用ソフトウエアであるＨａｎｓｅｎ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｉｎ Ｐｒａｃｔｉｃｅ（ＨＳＰｉＰ、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｍ．Ｈａｎｓｅｎ ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈａｎｓｅｎ－ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ．ｃｏｍ／）を用い、各インクに用いられている各有機溶剤のＨＳＰ値、及びイオン交換水のＨＳＰ値にそれぞれの質量比を掛け合わせたものを合計することにより算出した。
<Ink production example>
For black, blue, red, yellow, and orange inks, the compositions of the following formulations were stirred and dissolved, and adjusted with phosphoric acid (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to achieve the desired pH. The resulting solution was filtered through a Teflon (registered trademark) filter with a pore size of 0.22 μm to produce each ink.
The HSP value of each ink is calculated using Hansen Solubility Parameter in Practice (HSPiP, Charles M. Hansen URL: http://www.hansen-solubility.com/), which is software for calculating HSP values. It was calculated by summing the HSP value of each organic solvent and the HSP value of ion-exchanged water multiplied by the respective mass ratios.
＜＜インク１の製造例＞＞
表１、及び下記処方の組成物を撹拌溶解し、ｐＨ２．０になるようにリン酸（富士フイルム和光純薬株式会社製）にて調整して得られた溶液を、孔径０．２２μｍのテフロン（登録商標）フィルターにてろ過し、ブラックインクであるインク１を製造し、ＨＳＰ値を測定した。
インク１のＨＳＰ値は、表２に記載の通り、δＤ １６．４、δＰ １４．６、δＨ ３１．６であった。
<<Production Example of
Table 1 and the compositions of the following formulations were stirred and dissolved, and the solution obtained by adjusting with phosphoric acid (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) so that the pH was 2.0 was added to Teflon with a pore size of 0.22 μm. (registered trademark) filter to produce
The HSP values of
－処方－
（ブラックインク）ｐＨ２．０
リアクティブブラック３９ ７質量部
グリセリン ５質量部
２－ピロリドン ３０質量部
イオン交換水 ６５質量部
-prescription-
(Black ink) pH 2.0
Reactive Black 39 7 parts by
＜＜インク２～１７の製造例＞＞
インク１において、処方を表１－１～１－２に記載の通り変更したこと以外は、インク１の製造例と同様にして、インク２～１７を製造し、ＨＳＰ値を測定した。インク２～１７のＨＳＰ値を、表２に示した。
<<Manufacturing Examples of
＜＜液体吐出ヘッド１の製造例＞＞
液体吐出ヘッド１としてのインクジェット記録ヘッドには、積層ＰＺＴを液室、及び流路の加圧に使用したノズル径２７μｍ、６００ｄｐｉのノズルを有する液体吐出ヘッドを使用した。ヘッド部材を構成する接着剤として、以下のビスフェノールＡ型エポキシ接着剤を用いた。
ビスフェノールＡ型エポキシ接着剤のＨＳＰ値は、δＤ １８．４、δＰ ７．５、δＨ ７．０であった。
エポキシ接着剤のＨＳＰ値は、ＨＳＰ値計算用ソフトウエアであるＨａｎｓｅｎ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｉｎ Ｐｒａｃｔｉｃｅ（ＨＳＰｉＰ、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｍ．Ｈａｎｓｅｎ ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈａｎｓｅｎ－ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ．ｃｏｍ／）を用い、エポキシ接着剤に用いられている主剤のＨＳＰ値、及び硬化剤のＨＳＰ値にそれぞれの質量比を掛け合わせたものを合計することにより算出した。
<<Manufacturing Example of
As the ink jet recording head as the
The HSP values of the bisphenol A type epoxy adhesive were δD 18.4, δP 7.5 and δH 7.0.
The HSP value of the epoxy adhesive is calculated using Hansen Solubility Parameter in Practice (HSPiP, Charles M. Hansen URL: http://www.hansen-solubility.com/), which is software for calculating the HSP value. It was calculated by summing the HSP value of the main agent and the HSP value of the curing agent used multiplied by the respective mass ratios.
－ビスフェノールＡ型エポキシ接着剤の処方－
主剤：ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（東京化成工業株式会社製）１７０質量部
硬化剤：ジエチレントリアミン（東京化成工業株式会社製）２１質量部
硬化条件：９０℃、３０分間
-Prescription of bisphenol A type epoxy adhesive-
Main agent: 170 parts by mass of bisphenol A diglycidyl ether (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) Curing agent: 21 parts by mass of diethylenetriamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) Curing conditions: 90°C for 30 minutes
＜＜液体吐出ヘッド２の製造例＞＞
液体吐出ヘッド１において、エポキシ接着剤をビスフェノールＡ型エポキシ接着剤からビスフェノールＦ型エポキシ接着剤に変更したこと以外は、液体吐出ヘッド１の製造例と同様にして、液体吐出ヘッド２を製造した。
ビスフェノールＦ型エポキシ接着剤のＨＳＰ値は、δＤ １８．８、δＰ ８．３、δＨ ８．３であった。
<<Manufacturing Example of
A
The HSP values of the bisphenol F type epoxy adhesive were δD 18.8, δP 8.3 and δH 8.3.
＜＜液体吐出ヘッド３の製造例＞＞
液体吐出ヘッド３としてのインクジェット記録ヘッドには、図７で示される構成とし、ヘッド部材にノズルプレート２１を構成する部材を接着する際、以下のビスフェノールＡ型エポキシ接着剤を用いた。ビスフェノールＡ型エポキシ接着剤のＨＳＰ値は、δＤ １８．４、δＰ ７．５、δＨ ７．０であった。
<<Manufacturing Example of
The ink jet recording head as the
－ビスフェノールＦ型エポキシ接着剤の処方－
主剤：ビスフェノールＦジグリシジルエーテル（シグマアルドリッチ社製）１５６質量部
硬化剤：ジエチレントリアミン（東京化成工業株式会社製）２１質量部
硬化条件：９０℃、３０分間
-Prescription of bisphenol F type epoxy adhesive-
Main agent: 156 parts by mass of bisphenol F diglycidyl ether (manufactured by Sigma-Aldrich) Curing agent: 21 parts by mass of diethylenetriamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) Curing conditions: 90°C for 30 minutes
（実施例１）
表２に示す通り、インク１と液体吐出ヘッド１の組み合わせを用い、インク１を収容した収容部と、液体吐出ヘッド１とを備える実施例１の液体吐出装置を製造した。
(Example 1)
As shown in Table 2, a combination of
（実施例２～１２）
実施例１において、インクと液体吐出ヘッドの組み合わせを表３に示す通り変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２～１２の液体吐出装置を製造した。
(Examples 2 to 12)
Liquid ejection apparatuses of Examples 2 to 12 were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the combination of the ink and the liquid ejection head was changed as shown in Table 3.
＜評価＞
作製したインク１～１７、及び実施例１～１２の液体吐出装置について、以下のように評価した。
<Evaluation>
The manufactured
＜＜インクの保存安定性＞＞
インク１～１７を５０℃の恒温槽で４０日間保管し、保管後のインクの状態を目視にて確認した。インク１４及びインク１５は、凝集物が発生し、インクの保存安定性が不十分であったが、インク１～１３及び１６～１７については、凝集物は見られず、良好なインクの保存安定性を有していることが確認できた。結果を表２に示した。
<<Ink Storage Stability>>
－評価基準－
Ａ：凝集物は見られず、良好なインクの保存安定性を有する
Ｂ：凝集物が発生し、インクの保存安定性が不十分である
-Evaluation criteria-
A: Aggregates are not observed and the ink has good storage stability. B: Aggregates are generated and the ink has insufficient storage stability.
＜＜吐出安定性＞＞
実施例１～１２の液体吐出装置について、以下のように、吐出安定性の評価を行った。
吐出安定性の評価は、液体吐出ヘッド内部の収容部に各インクを充填した状態で、５０℃の恒温槽にて１００日間保管し、その後、液体吐出ヘッドを取り出してインクを吐出させ、吐出されるインクの状態を確認し、以下の３ランクの評価基準にて評価した。
なお、恒温槽で保管している間、ノズル部のインクが乾燥しないよう、ノズル面が空気に触れないように専用治具でカバーをした。また、液体吐出ヘッドに充填しているインクは、２週間に１度の頻度で入れ替えた。
<<Ejection stability>>
The ejection stability of the liquid ejecting apparatuses of Examples 1 to 12 was evaluated as follows.
In the evaluation of the ejection stability, each ink was filled in the storage section inside the liquid ejection head and stored in a constant temperature bath at 50° C. for 100 days. The state of the ink was confirmed and evaluated according to the following three rank evaluation criteria.
During the storage in the constant temperature bath, the nozzle surface was covered with a special jig so that the nozzle surface would not be exposed to the air so that the ink on the nozzle part would not dry out. In addition, the ink filled in the liquid ejection head was replaced once every two weeks.
－評価基準－
Ａ：吐出の乱れがなく、ノズル詰まりもない
Ｂ：吐出が若干乱れるが、ノズル詰まりはない
Ｃ：吐出が大きく乱れ、ノズルも詰まる
-Evaluation criteria-
A: No discharge disturbance, no nozzle clogging B: Discharge slightly disturbed, but no nozzle clogging C: Discharge greatly disturbed, nozzle clogged
＜＜硬化物の膨潤性及び溶解性＞＞
実施例１～１２の液体吐出装置について、以下のように、硬化物の膨潤性及び溶解性の評価を行った。
９０℃において３０分間硬化させた接着剤の硬化物の質量をＭ１［ｇ］（３ｇ程度）とし、硬化物を各インク５０ｍＬの中に、５０℃の恒温槽で１００日浸漬させて保管した。その後、硬化物を取り出し、高純水でインクを流した後、室温で２４時間乾燥させた後の硬化物の質量Ｍ２を測定した。硬化物の質量変化を下記式（１０）により算出し、以下の評価基準にて評価した。
なお、実施例１～１２のいずれの場合も、質量Ｍ２は増加し、硬化物が膨潤していた。
硬化物の質量変化（％）＝｜（Ｍ１－Ｍ２）／Ｍ１｜×１００ ・・・ 式（１０）
<<Swellability and solubility of cured product>>
For the liquid ejection devices of Examples 1 to 12, the swelling property and solubility of the cured product were evaluated as follows.
The mass of the cured adhesive cured at 90°C for 30 minutes was defined as M 1 [g] (about 3 g), and the cured product was immersed in 50 mL of each ink in a constant temperature bath at 50°C for 100 days and stored. . After that, the cured product was taken out, the ink was washed with high-purity water, and the mass M2 of the cured product after drying at room temperature for 24 hours was measured. The change in mass of the cured product was calculated by the following formula (10) and evaluated according to the following evaluation criteria.
In all of Examples 1 to 12, the mass M2 increased and the cured product was swollen.
Change in mass of cured product (%)=|(M 1 −M 2 )/M 1 |×100 Equation (10)
－評価基準－
Ａ：硬化物の質量変化が、５％未満である
Ｂ：硬化物の質量変化が、５％以上１０％未満である
Ｃ：硬化物の質量変化が、１０％以上である
-Evaluation criteria-
A: The change in mass of the cured product is less than 5% B: The change in mass of the cured product is 5% or more and less than 10% C: The change in mass of the cured product is 10% or more
その結果、本発明の実施例１～１２において、５０℃で長期間保存した液体吐出ヘッドにおいても、接着剤の膨潤が低く抑えられており、安定した吐出性を満足していることがわかった。一方、ＨＳＰ距離を満たさない比較例１～２及び５～６では、接着剤の硬化物の膨潤が生じ、長期にわたる安定した吐出性が得られないことがわかった。また、インクがｐＨ２～６を外れる比較例３～４では、インクの保存安定性が不十分であった。 As a result, it was found that in Examples 1 to 12 of the present invention, even in the liquid ejection heads stored at 50° C. for a long period of time, swelling of the adhesive was kept low, and stable ejection properties were satisfied. . On the other hand, in Comparative Examples 1 to 2 and 5 to 6, which did not satisfy the HSP distance, swelling of the cured adhesive occurred, and it was found that stable ejection properties over a long period of time could not be obtained. In Comparative Examples 3 and 4, in which the pH of the ink was out of the range of 2 to 6, the storage stability of the ink was insufficient.
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 色材、水、及び有機溶剤を含有し、ｐＨが２以上６以下であるインクと、
前記インクを流通させる流路、及び前記流路と連通するノズルを有する液体吐出ヘッドと、を備え、
前記経路、前記液室、及び前記ノズルを構成する複数の部材であって、かつ前記インクと接する部材の少なくとも２つがエポキシ接着剤により接合され、
前記インクと前記エポキシ接着剤とのＨＳＰ距離が、２４．６以上２９．８以下であることを特徴とする液体吐出装置である。
＜２＞ 前記ＨＳＰ距離が、２５．８以上２８．６以下である前記＜１＞に記載の液体吐出装置である。
＜３＞ 前記色材が、リアクティブレッド２４５、リアクティブオレンジ１３、リアクティブブラック３９、リアクティブイエロー９５、アシッドブラック１７２、アシッドイエロー７９、アシッドイエロー２５０、アシッドオレンジ９４、アシッドレッド５２、アシッドレッド２４９、及びダイレクトブルー１９９からなる群より選択される１つ以上を含む前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の液体吐出装置である。
＜４＞ 前記有機溶剤が、グリセリン、２－ピロリドン、ε－カプロラクタム、ジプロピレングリコール、プロピレングリコール、及び１，２－エタンジオールからなる群より選択される１つ以上を含む前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液体吐出装置である。
＜５＞ 前記エポキシ接着剤が、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、及びビスフェノールＦ型エポキシ化合物のいずれか１つ以上を含む前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の液体吐出装置である。
＜６＞ インクジェット記録装置である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の液体吐出装置である。
＜７＞ 色材、水、及び有機溶剤を含有し、ｐＨが２以上６以下であるインクを流路で流通させながら液体吐出ヘッドのノズルから前記インクからなる液滴を吐出する吐出工程を含み、
前記流路、及び前記ノズルを構成する複数の部材であって、かつ前記インクと接する部材の少なくとも２つがエポキシ接着剤により接合され、
前記インクと前記エポキシ接着剤とのＨＳＰ距離が、２４．６以上２９．８以下であることを特徴とする液体吐出方法である。
＜８＞ 液体が吐出されていない場合は、ノズル面を保湿可能なキャップ部材によりキャップする前記＜７＞に記載の液体吐出方法である。
＜９＞ 前記ＨＳＰ距離が、２５．８以上２８．６以下である前記＜７＞から＜８＞のいずれかに記載の液体吐出方法である。
＜１０＞ 前記色材が、リアクティブレッド２４５、リアクティブオレンジ１３、リアクティブブラック３９、リアクティブイエロー９５、アシッドブラック１７２、アシッドイエロー７９、アシッドイエロー２５０、アシッドオレンジ９４、アシッドレッド５２、アシッドレッド２４９、及びダイレクトブルー１９９からなる群より選択される１つ以上を含む前記＜７＞から＜９＞のいずれかに記載の液体吐出方法である。
＜１１＞ 前記有機溶剤が、グリセリン、２－ピロリドン、ε－カプロラクタム、ジプロピレングリコール、プロピレングリコール、及び１，２－エタンジオールからなる群より選択される１つ以上を含む前記＜７＞から＜１０＞のいずれかに記載の液体吐出方法である。
＜１２＞ 前記エポキシ接着剤が、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、及びビスフェノールＦ型エポキシ化合物のいずれか１つ以上を含む前記＜７＞から＜１１＞のいずれかに記載の液体吐出方法である。
＜１３＞ インクジェット記録装置を用いる前記＜７＞から＜１２＞のいずれかに記載の液体吐出方法である。
＜１４＞ 前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の液体吐出装置を有することを特徴とする像形成装置である。
Embodiments of the present invention are, for example, as follows.
<1> an ink containing a coloring material, water, and an organic solvent and having a pH of 2 or more and 6 or less;
a liquid ejection head having a channel for circulating the ink and a nozzle communicating with the channel;
At least two of a plurality of members constituting the path, the liquid chamber, and the nozzle, which are in contact with the ink, are joined with an epoxy adhesive;
The liquid ejection device is characterized in that the HSP distance between the ink and the epoxy adhesive is 24.6 or more and 29.8 or less.
<2> The liquid ejecting apparatus according to <1>, wherein the HSP distance is 25.8 or more and 28.6 or less.
<3> The coloring material is Reactive Red 245,
<4> The organic solvent contains one or more selected from the group consisting of glycerin, 2-pyrrolidone, ε-caprolactam, dipropylene glycol, propylene glycol, and 1,2-ethanediol from <1> to <3> is the liquid ejection device according to any one of the above.
<5> The liquid ejection device according to any one of <1> to <4>, wherein the epoxy adhesive contains one or more of a bisphenol A type epoxy compound and a bisphenol F type epoxy compound.
<6> The liquid ejection apparatus according to any one of <1> to <5>, which is an inkjet recording apparatus.
<7> Including an ejection step of ejecting droplets of ink from nozzles of a liquid ejection head while circulating ink containing a coloring material, water, and an organic solvent and having a pH of 2 or more and 6 or less in a flow path. ,
At least two of a plurality of members constituting the flow path and the nozzle and in contact with the ink are joined with an epoxy adhesive;
The liquid ejection method is characterized in that the HSP distance between the ink and the epoxy adhesive is 24.6 or more and 29.8 or less.
<8> The liquid ejection method according to <7>, wherein the nozzle surface is capped with a cap member capable of retaining moisture when the liquid is not being ejected.
<9> The liquid ejection method according to any one of <7> to <8>, wherein the HSP distance is 25.8 or more and 28.6 or less.
<10> The coloring material is Reactive Red 245,
<11> The organic solvent contains one or more selected from the group consisting of glycerin, 2-pyrrolidone, ε-caprolactam, dipropylene glycol, propylene glycol, and 1,2-ethanediol from <7> to <10>.
<12> The liquid ejection method according to any one of <7> to <11>, wherein the epoxy adhesive contains one or more of a bisphenol A type epoxy compound and a bisphenol F type epoxy compound.
<13> The liquid ejection method according to any one of <7> to <12>, using an inkjet recording apparatus.
<14> An image forming apparatus comprising the liquid ejection device according to any one of <1> to <5>.
前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の液体吐出装置、及び前記＜７＞から＜１２＞のいずれかに記載の液体吐出方法は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。 The liquid ejecting apparatus according to any one of <1> to <6> and the liquid ejecting method according to any one of <7> to <12> solve the problems in the conventional art, can achieve the purpose of
図１～図４
１００ 液体吐出ヘッド
５００ 印刷装置（液体吐出装置）
１ ノズル板
２ 流路板
３ 振動板部材
図５及び図６
４００ 画像形成装置
４０１ 画像形成装置の外装
４０１ｃ 装置本体のカバー
４０４ カートリッジホルダ
４１０ メインタンク
４１０ｋ、４１０ｃ、４１０ｍ、４１０ｙ ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色用のメインタンク
４１１ インク収容部
４１３ インク排出口
４１４ 収容容器ケース
４２０ 機構部
４３４ 吐出ヘッド
４３６ 供給チューブ
図７
２０ ノズル
２０Ａ ノズル面
２１ ノズルプレート
２２ イジェクタ
２４ 個別供給路
２６ 供給側共通支流路
５０ 圧力室
５２ 圧電素子
５４ ノズル流路
５６ 振動板
５８ 個別電極
６０ 圧電体
６６ カバープレート
６８ 可動空間
Figures 1 to 4
100
1
400
20
Claims (12)
前記インクを流通させる流路、及び前記流路と連通するノズルを有する液体吐出ヘッドと、を備え、
前記流路、及び前記ノズルを構成する複数の部材であって、かつ前記インクと接する部材の少なくとも２つがエポキシ接着剤により接合され、
前記インクと前記エポキシ接着剤とのＨＳＰ距離が、２４．６以上２９．８以下であることを特徴とする液体吐出装置。 an ink containing a coloring material, water, and an organic solvent and having a pH of 2 or more and 6 or less;
a liquid ejection head having a channel for circulating the ink and a nozzle communicating with the channel;
At least two of a plurality of members constituting the flow path and the nozzle and in contact with the ink are joined with an epoxy adhesive;
A liquid ejection device, wherein the HSP distance between the ink and the epoxy adhesive is 24.6 or more and 29.8 or less.
前記流路、及び前記ノズルを構成する複数の部材であって、かつ前記インクと接する部材の少なくとも２つがエポキシ接着剤により接合され、
前記インクと前記エポキシ接着剤とのＨＳＰ距離が、２４．６以上２９．８以下であることを特徴とする液体吐出方法。 An ejection step of ejecting droplets of the ink from nozzles of a liquid ejection head while circulating ink containing a coloring material, water, and an organic solvent and having a pH of 2 or more and 6 or less in a flow path,
At least two of a plurality of members constituting the flow path and the nozzle and in contact with the ink are joined with an epoxy adhesive;
A liquid ejection method, wherein the HSP distance between the ink and the epoxy adhesive is 24.6 or more and 29.8 or less.
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