JP6065271B2 - Image forming method, ink set for ink jet recording, ink cartridge, ink jet recording apparatus, and recorded matter - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成方法、インクジェット記録用インクセット、インクカートリッジ、インクジェット記録装置及び記録物に関する。 The present invention relates to an image forming method, an ink set for ink jet recording, an ink cartridge, an ink jet recording apparatus, and a recorded matter.
インクジェット記録方式は、非常に微細なノズルからインク液滴を吐出し、記録部材上に付着させて、文字や画像を形成する記録方式である。この方式は、他の記録方式に比べてフルカラー化が容易であり、簡易な構成の装置であっても高解像度の画像が得られる利点があるため、近年広く用いられている。
このようなインクジェット記録方式に用いられるインクには、様々な特性が要求されている。特に、インクをヘッドから吐出する際の吐出安定性は画像品質を左右し、重要なものとなっている。
The ink jet recording method is a recording method in which ink droplets are ejected from very fine nozzles and deposited on a recording member to form characters and images. This method has been widely used in recent years because it is easier to achieve full color than other recording methods and has an advantage that a high-resolution image can be obtained even with an apparatus having a simple configuration.
Various characteristics are required for the ink used in such an ink jet recording system. In particular, the ejection stability when ejecting ink from the head affects the image quality and is important.
インクジェット記録方式に用いられるインクの組成物としては、着色剤と湿潤剤と水などを含有しているものが一般的である。従来、インクジェット記録方式に用いられるインクの着色剤としては、水溶性染料が用いられてきた。これは、画像品質の高さ、利用可能な色材の種類の豊富さ、水への溶解性の高さからなる吐出安定性などの点で優れていたためである。しかし、水溶性染料は耐水性や耐光性の観点において、顔料に比べて劣っており、水溶性染料によって印刷された印刷物も、耐水性、耐候性に劣ったものになってしまう。このため、近年では水溶性染料の代わりに、より耐水性や耐候性に優れる顔料を着色剤として用いるインクが主に使用されている。 As an ink composition used for an ink jet recording system, a composition containing a colorant, a wetting agent, water and the like is generally used. Conventionally, water-soluble dyes have been used as colorants for inks used in ink jet recording systems. This is because it was excellent in terms of high image quality, abundant types of color materials that can be used, and discharge stability including high solubility in water. However, water-soluble dyes are inferior to pigments in terms of water resistance and light resistance, and printed matter printed with water-soluble dyes is also inferior in water resistance and weather resistance. For this reason, in recent years, inks that use pigments with more excellent water resistance and weather resistance as colorants are mainly used in place of water-soluble dyes.
水溶性染料はほぼ均一に水に溶解するため、インクはほぼニュートン流体となり、吐出に関する特別な配慮は必要なかった。しかし、難水溶性染料や顔料を用いた場合、粒体をインク中に分散させて用いるため、安定な吐出にはどうしても特別な機構が必要となる。特に、顔料インクの場合、インクの構成材料や添加量によって異なるが、インクにかかるせん断速度が大きくなると粘度が低下する傾向がある。ヘッドからインクが吐出する時には高いせん断速度がかかるため、この粘度低下が吐出安定性に影響を与える事が、知られている。 Since the water-soluble dye is almost uniformly dissolved in water, the ink is almost a Newtonian fluid, and no special consideration is required for ejection. However, when a poorly water-soluble dye or pigment is used, since particles are dispersed in the ink, a special mechanism is inevitably required for stable ejection. In particular, in the case of pigment ink, the viscosity tends to decrease as the shear rate applied to the ink increases, although it varies depending on the ink constituent material and the amount added. Since a high shear rate is applied when ink is ejected from the head, it is known that this decrease in viscosity affects ejection stability.
特許文献１には、２５℃における、せん断速度２３０（１／ｓ）での各インクの粘度差が２．０（ｍＰa・ｓ）以下であり、せん断速度１０００００（１／ｓ）での各インクの粘度差が０．５（ｍＰa・ｓ）以下であるインクについて記載されている。このインクによれば、画像品質を損なうことなく、インクミストの発生を少なくできる吐出安定性に優れたインクジェット記録が可能となるとされている。 In Patent Document 1, the viscosity difference of each ink at a shear rate of 230 (1 / s) at 25 ° C. is 2.0 (mPa · s) or less, and each ink at a shear rate of 100,000 (1 / s). The ink has a viscosity difference of 0.5 (mPa · s) or less. According to this ink, it is said that inkjet recording excellent in ejection stability capable of reducing the occurrence of ink mist without impairing the image quality is possible.
また、画像品質を向上させるために、染料インクと顔料インクとを使い分けて画像形成する方法がしられている。例えば、特許文献２には、２５℃における、染料インクと顔料インクの最適なインク物性の組み合わせ（共に粘度が５ｍＰa・ｓ以上、粘度差が３ｍＰa・ｓ以下、染料インクの表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下など）について記載されている。これにより、同一ヘッドで染料インクと顔料インクを交換して使用するインクジェット記録方法において、顕著な彩度向上が図られ、カラーの発色性に優れ、吐出安定性が高く、かつ、高品位な画像形成が可能であるとされている。 In order to improve image quality, a method of forming an image by using a dye ink and a pigment ink separately is used. For example, Patent Document 2 discloses a combination of optimum ink physical properties of dye ink and pigment ink at 25 ° C. (both viscosity is 5 mPa · s or more, viscosity difference is 3 mPa · s or less, and surface tension of dye ink is 40 mN / m. The following). As a result, in the ink jet recording method in which the dye ink and the pigment ink are exchanged with the same head, a remarkable improvement in saturation is achieved, the color developability is excellent, the ejection stability is high, and the high-quality image. It is said that it can be formed.
また、より高品質な画像を得る事を目的として、同一ヘッドに対し、同一色の複数の着色剤濃度を持つ濃淡インクを同時に用いた印刷方法はよく知られている。
しかしながら、同一色の複数の着色剤濃度を持つインクを、使用目的によって詰替えて用い、かつ同一波形での安定した吐出を実現した印刷方法は、これまで行われてこなかった。
Also, for the purpose of obtaining a higher quality image, a printing method is well known in which dark and light inks having a plurality of colorant concentrations of the same color are simultaneously used for the same head.
However, a printing method that uses ink having a plurality of colorant concentrations of the same color, refilled according to the purpose of use, and realizes stable ejection with the same waveform has not been performed so far.
本発明は、着色剤濃度が異なるインクに交換して画像を形成する場合でも、同一の吐出波形でありながら、安定した吐出性と優れた画像品質を持った画像を形成することが可能な画像形成方法を提供することを目的とする。 The present invention provides an image capable of forming an image having stable ejection properties and excellent image quality even when the image is formed by replacing the ink with a different colorant concentration while having the same ejection waveform. An object is to provide a forming method.
上記の課題は、本発明の「水、水溶性有機溶剤、着色剤及び界面活性剤を含有する水性インクを、少なくとも２色以上有するインクセットを用いて画像を形成し、次いで、水、水溶性有機溶剤、着色剤及び界面活性剤を含有する水性インクを、少なくとも２色以上有する別のインクセットに交換して、画像を形成する画像形成方法であって、各インクセットに含まれる各色インクは、最大泡圧法による２５℃での表面寿命が１５００ｍｓの時の動的表面張力の差が１ｍＮ／ｍ以下であり、各インクセットは、各々のインクセット間での同一色のインク同士を比較したときに、インク中に含まれる着色剤濃度が異なり、かつ最大泡圧法による２５℃での表面寿命が１５ｍｓの時の同一色のインク間の動的表面張力の差が、５ｍＮ／ｍ以下であるインクセットであることを特徴とする画像形成方法。」により解決することができる。 The above-described problem is that an image is formed using an ink set having at least two colors of water-based ink containing water, a water-soluble organic solvent, a colorant and a surfactant, and then water, water-soluble An image forming method for forming an image by replacing an aqueous ink containing an organic solvent, a colorant and a surfactant with another ink set having at least two colors, wherein each color ink contained in each ink set The difference in dynamic surface tension when the surface life at 25 ° C. by the maximum bubble pressure method is 1500 ms is 1 mN / m or less, and each ink set is a comparison of the same color inks between the respective ink sets. Sometimes the difference in dynamic surface tension between inks of the same color is 5 mN / m or less when the colorant concentration contained in the ink is different and the surface life at 25 ° C. by the maximum bubble pressure method is 15 ms. Can be solved by an image forming method. ", Which is a Nkusetto.
本発明により、着色剤濃度が異なるインクに交換して画像を形成する場合でも、同一の吐出波形でありながら、安定した吐出性と優れた画像品質を持ったインク画像を形成することが可能な画像形成方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to form an ink image having a stable ejection property and an excellent image quality even when the image is formed by replacing the ink with a different colorant concentration while having the same ejection waveform. An image forming method can be provided.
インクジェット記録方式による画像形成方法においては、より高品質の画像を得ることを目的としてこれまでに様々な工夫がなされている（前述の特許文献１、２等）。
前記特許文献１には、各せん断速度におけるインクの粘度差を規定しているが、せん断速度１（１／ｓ）での粘度差については何ら言及されていない。また、同一ヘッドに同一色の顔料濃度が異なる複数のインクに詰替えた場合についても考慮がされていない。このため、同一色であって着色剤濃度が異なる複数のインクを使用目的に応じて詰め替えて用いる場合に充分な吐出安定性を得るためには、更なる改良の余地がある。
前記特許文献２には、インクを交換し、かつ、吐出安定性を確保する点が記載されているが、同一ヘッドに同一色の顔料濃度が異なる複数のインクに詰替えた場合が考慮されていない。また、本発明と異なり、動的表面張力については言及されていない。粘度と表面張力が特許文献２に記載の範囲内であっても、吐出安定性に影響を与える動的表面張力はインク種によって異なった値になり、吐出安定性にも差異が生じてくる。このため、同一色であって着色剤濃度が異なる複数のインクを使用目的に応じて詰め替えて用いる場合に充分な吐出安定性を得るためには、更なる改良の余地がある。
In the image forming method by the ink jet recording method, various devices have been made so far for the purpose of obtaining a higher quality image (the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, etc.).
The above-mentioned Patent Document 1 defines the viscosity difference of the ink at each shear rate, but does not mention any viscosity difference at the shear rate 1 (1 / s). Also, no consideration is given to the case where the same head is refilled with a plurality of inks having different pigment concentrations of the same color. Therefore, there is room for further improvement in order to obtain sufficient ejection stability when a plurality of inks having the same color and different colorant concentrations are refilled according to the purpose of use.
Patent Document 2 describes that the ink is exchanged and the ejection stability is ensured, but the case where the ink is refilled with a plurality of inks having the same color and different pigment concentrations is considered. Absent. Further, unlike the present invention, no mention is made of dynamic surface tension. Even if the viscosity and the surface tension are within the range described in Patent Document 2, the dynamic surface tension that affects the ejection stability varies depending on the ink type, and the ejection stability also varies. Therefore, there is room for further improvement in order to obtain sufficient ejection stability when a plurality of inks having the same color and different colorant concentrations are refilled according to the purpose of use.
前述のように従来においては、同一色の複数の着色剤濃度を持つインクを使用目的によって詰替えて用い、かつ、同一波形での安定した吐出を実現した印刷方法は知られていなかった。
単に着色剤濃度が異なるインクに交換した場合であっても、それぞれのインクの物性が異なっているため、その着色剤濃度のインクにそれぞれ最適化させた吐出波形を用意する必要があり、インク交換は手間のかかるものであった。また、インク交換のたびにインク流路を洗浄する必要があるなど、コスト面や、技術的な面での煩雑さなどの問題があった。
As described above, conventionally, there has not been known a printing method in which ink having a plurality of colorant concentrations of the same color is refilled and used according to the purpose of use, and stable ejection with the same waveform is realized.
Even if the ink is simply replaced with a different colorant concentration, the physical properties of each ink are different, so it is necessary to prepare an ejection waveform optimized for each colorant concentration ink. Was time consuming. In addition, there is a problem in terms of cost and technical complexity, for example, it is necessary to clean the ink flow path every time the ink is replaced.
特に、商用の大型高速印刷機などの場合には一台当たりの値段が高価であるため、インク毎に印刷機を分けようとしても、複数台を用意する事が難しく、一台を用いてインクを交換することが望まれる。しかしながら一台でインク交換を行っても、上記のような問題があるため、インク交換のために長時間業務が停止してしまうなどの問題があった。 Especially in the case of large commercial high-speed printers, the price per unit is expensive, so even if you try to divide the printer for each ink, it is difficult to prepare multiple units. It is desirable to replace However, even if the ink is replaced by a single unit, there are problems such as the above-mentioned problems, and there is a problem that the business is stopped for a long time due to the ink replacement.
そこで本発明者等は、高品質な画像を求める時は高濃度インクを用い、画像品質を抑える代わりに低コストのインクを用いたい時には低濃度インクを用いる、というインクの使い分けを可能とする画像形成方法を提供すべく鋭意探求を重ねた。 Therefore, the present inventors can use different inks, such as using high-density ink when seeking a high-quality image, and using low-density ink when you want to use low-cost ink instead of reducing image quality. We eagerly searched to provide a forming method.
本発明者等は鋭意検討を行った結果、インクの動的粘弾特性を特定の範囲内に調整する事により、驚くべきことに、良好な吐出安定性を示し、高画質の画像が得られることを見出した。
本発明に係る画像形成方法は、少なくとも２色以上の水性インクを有するインクセットを用いて画像を形成し、次いで、少なくとも２色以上の水性インクを有する別のインクセットに交換して画像を形成する方法である。前記インクセットと、前記別のインクセットは、同一ヘッドに入れ換えて用いられる。
上記各インクセットに含まれる各色インクは、最大泡圧法による２５℃での表面寿命が１５００ｍｓの時の動的表面張力の差が１ｍＮ／ｍ以下である。なお、最大泡圧法とは、液体中に挿したプローブから気泡を連続的に発生させてプローブ内の最大圧力（最大泡圧）を計測し、この値に基づいて表面張力を算出する方法である。プローブ内の圧力は、気泡の曲率半径とプローブ先端の半径が等しくなったときに最大となる。また、表面寿命とは、プローブの先端内で新しい界面が生成した時点から最大泡圧になるまでの時間をいう。
また、上記各インクセットは、各々のインクセット間での同一色のインク同士を比較したときに、インク中に含まれる着色剤濃度が異なっている。更に、表面寿命が１５ｍｓの時の同一色のインク間の動的表面張力の差が５ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。
As a result of intensive studies, the inventors have surprisingly shown good ejection stability and high-quality images by adjusting the dynamic viscoelastic properties of ink within a specific range. I found out.
In the image forming method according to the present invention, an image is formed using an ink set having at least two colors of water-based ink, and then replaced with another ink set having at least two colors of water-based ink to form an image. It is a method to do. The ink set and the other ink set are used in the same head.
Each color ink contained in each ink set has a dynamic surface tension difference of 1 mN / m or less when the surface life at 25 ° C. by the maximum bubble pressure method is 1500 ms. The maximum bubble pressure method is a method in which bubbles are continuously generated from a probe inserted in a liquid, the maximum pressure in the probe (maximum bubble pressure) is measured, and the surface tension is calculated based on this value. . The pressure in the probe becomes maximum when the radius of curvature of the bubble and the radius of the probe tip are equal. The surface life means the time from when a new interface is generated in the tip of the probe until the maximum bubble pressure is reached.
In addition, each ink set has different colorant concentrations contained in the ink when the same color inks are compared between the ink sets. Further, the difference in dynamic surface tension between inks of the same color when the surface life is 15 ms is 5 mN / m or less.
近年の高速印刷技術の発達により、インクジェットプリンターの印刷速度は年々高速化が進み、現在では数十ｍ／分の速さでの連続印刷が可能となっている。この高速印刷を可能とするため、インクジェットプリンターのノズル面におけるインクメニスカスは、１０4〜１０6Ｈzの周期で振動しており、インク液滴も同様の周期で形成され続ける。 With the recent development of high-speed printing technology, the printing speed of inkjet printers has been increasing year by year, and now continuous printing at a speed of several tens of meters / minute is possible. In order to enable this high-speed printing, the ink meniscus on the nozzle surface of the ink jet printer vibrates with a period of 10 4 to 10 6 Hz, and ink droplets continue to be formed with the same period.
このため、インク吐出時の動的表面張力は、マイクロ秒オーダーの微小時間での表面張力を測定する必要があるが、これを簡易に測定する事は難しい。ここで、動的表面張力の表面寿命時間に対するプロファイルを見た場合、図１のように表面寿命時間に対して単調に増減する事が分かる。そこで本発明では、最大泡圧法での測定限界に近い１５ｍｓ付近での動的表面張力を求め、実際の吐出時のインクの動的表面張力の近似値とした。 For this reason, the dynamic surface tension at the time of ink ejection needs to measure the surface tension in a minute time on the order of microseconds, but it is difficult to measure this easily. Here, when the profile of the dynamic surface tension with respect to the surface life time is seen, it can be seen that it increases and decreases monotonously with respect to the surface life time as shown in FIG. Therefore, in the present invention, the dynamic surface tension near 15 ms close to the measurement limit by the maximum bubble pressure method is obtained, and is used as an approximate value of the dynamic surface tension of ink during actual ejection.
同一色の着色剤濃度が異なるインクに交換して画像を形成する際に、前記表面寿命が１５ｍｓでの動的表面張力の差が５ｍＮ／ｍを超えると、同一波形を用いているため、吐出時におけるノズル面でのインクメニスカス形成時にかかる表面張力が異なってくる。このため前記動的表面張力の差が５ｍＮ／ｍを超えていると、インク吐出時に液滴の大きさが異なったり、サテライトやインクミストが発生したりしてしまう。即ち、インクジェットプリンターでは、記録ヘッドのノズルから記録媒体上に液体のインク滴を吐出して画像を形成しているが、このとき主滴が長く尾を引き、小さなインク滴（サテライト）となって主滴から分離することがある。また、サテライトよりも小さな細かい霧状のインク滴（インクミスト）も発生する。このサテライトは画像品質を劣化させるおそれがあり、インクミストはプリンターの動作不良を招くおそれがある。
このため、上記の通り本発明において前記各インクセットに含まれる各色インクは、最大泡圧法による２５℃での表面寿命が１５ｍｓの時の同一色のインク間の動的表面張力の差が５ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。
When forming an image by replacing the same color with different colorant concentrations, the same waveform is used when the difference in dynamic surface tension at 15 ms exceeds 5 mN / m. The surface tension applied when the ink meniscus is formed on the nozzle surface at that time differs. For this reason, if the difference in the dynamic surface tension exceeds 5 mN / m, the size of the droplets is different when ink is ejected, and satellites and ink mist are generated. That is, in an ink jet printer, an image is formed by ejecting liquid ink droplets onto a recording medium from a nozzle of a recording head. At this time, the main droplet has a long tail and becomes a small ink droplet (satellite). May separate from main drops. Further, fine mist-like ink droplets (ink mist) smaller than the satellite are also generated. This satellite may deteriorate the image quality, and the ink mist may cause a malfunction of the printer.
For this reason, as described above, each color ink included in each ink set in the present invention has a dynamic surface tension difference of 5 mN / in between the same color inks when the surface life at 25 ° C. by the maximum bubble pressure method is 15 ms. m or less.
また、吐出後の記録メディアに対する吸収プロセスはミリ秒オーダー以上で行われ、にじみやブリードに関わってくる。このため、表面寿命１０００ｍｓ以上の動的表面張力が画像品質に影響を与えるものとなる。そこで本発明では、１５００ｍｓ付近での動的表面張力に注目した。
前記表面寿命が１５００ｍｓでの各色インクの動的表面張力の差が、１ｍＮ／ｍを超えると、インクが記録媒体に着弾した際の浸透速度に差が生じるため、隣接した異なる色のインクドット間で画像にじみが発生しやすくなってしまう。
このため、上記の通り本発明において前記各インクセットに含まれる各色インクは、最大泡圧法による２５℃での表面寿命が１５００ｍｓの時の動的表面張力の差が１ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。
Further, the absorption process for the recording medium after ejection is performed on the order of milliseconds or more, and it is related to bleeding and bleeding. For this reason, a dynamic surface tension having a surface life of 1000 ms or more affects the image quality. Therefore, in the present invention, attention is paid to the dynamic surface tension around 1500 ms.
If the difference in the dynamic surface tension of each color ink with a surface life of 1500 ms exceeds 1 mN / m, there will be a difference in the permeation speed when the ink lands on the recording medium. In this case, the image tends to blur.
Therefore, as described above, each color ink included in each ink set in the present invention has a difference in dynamic surface tension of 1 mN / m or less when the surface life at 25 ° C. by the maximum bubble pressure method is 1500 ms. Features.
なお、動的表面張力とは、微小時間における表面張力の事であり、測定方法としては、最大泡圧法、振動ジェット法、メニスカス法、滴下法などが一般に知られている。本発明では、短時間で簡易に測定が可能な最大泡圧法で測定を行った。 The dynamic surface tension is the surface tension in a minute time, and the maximum bubble pressure method, the vibration jet method, the meniscus method, the dropping method and the like are generally known as measurement methods. In the present invention, the measurement was performed by the maximum bubble pressure method which allows simple measurement in a short time.
上記本発明の画像形成方法によれば、同一のヘッド内で着色剤濃度が異なるインクに交換して画像を形成する場合でも、同一の吐出波形でありながら、安定した吐出性と優れた画像品質を持った画像を形成することが可能となる。すなわち、同一の画像形成装置で、特別な作業をせずに、インクを入れ替えて使用する事ができる。これにより、使用者の用途に適した顔料濃度のインクを自由に選択できるようになり、利便性やコスト面で有利となる。 According to the image forming method of the present invention, even when the image is formed by replacing the ink with a different colorant concentration in the same head, the discharge property is stable and the image quality is excellent while maintaining the same discharge waveform. It is possible to form an image having That is, the same image forming apparatus can be used by replacing the ink without performing any special work. As a result, an ink having a pigment concentration suitable for the user's application can be freely selected, which is advantageous in terms of convenience and cost.
前記のように、本発明に係る画像形成方法によれば、交換後のインクセットが全て同一波形で吐出できるという効果が得られる。このためにはインク毎に供給量が揃っていることが好ましく、本発明者等は、上記のように動的表面緒力の差を特定の範囲にすることに加えて、あるせん断速度におけるインクの粘度を一定の範囲内に揃えることに着目した。 As described above, according to the image forming method of the present invention, it is possible to obtain an effect that all the ink sets after replacement can be ejected with the same waveform. For this purpose, it is preferable that the supply amount is uniform for each ink. In addition to setting the difference in dynamic surface tension to a specific range as described above, the present inventors have made ink at a certain shear rate. We focused on aligning the viscosities within a certain range.
前述のように高速印刷を可能とするために、インクジェットプリンターのノズル面におけるインクメニスカスは１０4〜１０6Ｈzの周期で振動しており、インク液滴も同様の周期で形成され続ける。このため、この高速振動領域におけるヘッド内液室におけるインクの挙動がインクの吐出に影響を与える。この事より、せん断速度１００００〜１００００００（１／ｓ）の領域でのインク粘度がインクの吐出安定性に重要である。
また前述のように、吐出後の記録メディアに対する吸収プロセスはミリ秒オーダー以上で行われ、にじみやブリードに関わってくる。この事から、せん断速度１〜１００（１／ｓ）の領域でのインク粘度が、画像品質に影響を与えるものとなる。
このため、本発明では２５℃におけるせん断速度１、２３０、１０００００（１／ｓ）での各色インクの粘度に注目した。
In order to enable high-speed printing as described above, the ink meniscus on the nozzle surface of the ink jet printer vibrates at a cycle of 10 4 to 10 6 Hz, and ink droplets continue to be formed at the same cycle. For this reason, the behavior of ink in the liquid chamber in the head in this high-speed vibration region affects ink ejection. For this reason, the ink viscosity in the region where the shear rate is 10,000 to 1,000,000 (1 / s) is important for the ejection stability of the ink.
Further, as described above, the absorption process for the recording medium after ejection is performed on the order of milliseconds or more, and it is involved in bleeding and bleeding. From this, the ink viscosity in the region of the shear rate of 1 to 100 (1 / s) affects the image quality.
Therefore, in the present invention, attention is paid to the viscosity of each color ink at a shear rate of 1,230 and 100,000 (1 / s) at 25 ° C.
本発明においては、２５℃におけるせん断速度１（１／ｓ）での各色インクの粘度差が１．５（ｍＰa・ｓ）以下である事が好ましい。前記せん断速度１（１／ｓ）での各色インクの粘度差が１．５（ｍＰa・ｓ）以下であることにより、インクが記録媒体に着弾した際に各色インクの粘度差をより均一にすることができ、画像にじみの発生を抑制することができる。また、低いせん断速度での各色インクの粘度差を均一にすることで、インクジェットプリンター内部でインクカートリッジから記録ヘッドにインクを供給する際のインク供給量をより均一にすることができる。 In the present invention, it is preferable that the difference in viscosity of each color ink at a shear rate of 1 (1 / s) at 25 ° C. is 1.5 (mPa · s) or less. Since the difference in viscosity of each color ink at the shear rate of 1 (1 / s) is 1.5 (mPa · s) or less, the difference in viscosity of each color ink is made more uniform when the ink lands on the recording medium. And the occurrence of image blurring can be suppressed. Also, by making the viscosity difference of each color ink uniform at a low shear rate, the amount of ink supplied when ink is supplied from the ink cartridge to the recording head inside the ink jet printer can be made more uniform.
また、本発明においては、２５℃におけるせん断速度２３０（１／ｓ）での各色インクの粘度を７．０（ｍＰa・ｓ）以上、９．０（ｍＰa・ｓ）以下とする事が好ましい。これにより、同一色であって着色剤濃度が異なるインクに交換しても、同一の吐出波形で、より安定した吐出を得られる。 In the present invention, the viscosity of each color ink at a shear rate of 230 (1 / s) at 25 ° C. is preferably 7.0 (mPa · s) or more and 9.0 (mPa · s) or less. As a result, even if the ink is replaced with the same color and the colorant concentration is different, more stable ejection can be obtained with the same ejection waveform.
更に、本発明においては、２５℃におけるせん断速度１０００００（１／ｓ）での各色インクの粘度差が２（ｍＰa・ｓ）以下である事が好ましい。前記せん断速度１０００００（１／ｓ）での各色インクの粘度差が、２．０（ｍＰa・ｓ）であることにより、インク吐出時にサテライトやインクミストが発生することを抑制し、吐出安定性がより良好になる。 Further, in the present invention, it is preferable that the viscosity difference of each color ink at a shear rate of 100000 (1 / s) at 25 ° C. is 2 (mPa · s) or less. When the viscosity difference of each color ink at the shear rate of 100,000 (1 / s) is 2.0 (mPa · s), the occurrence of satellites and ink mist during ink ejection is suppressed, and ejection stability is improved. Become better.
また、本発明においては、前記インクセットに含まれる各色インクの回転式粘度計により５０ｒｐｍで測定した２５℃における粘度差は、７．０（ｍＰa・ｓ）以上、９．０（ｍＰa・ｓ）以下であることが好ましい。これにより、同一色で着色剤の濃度が異なるインクセットに交換しても、同一ヘッドで同一の吐出波形により、より安定した吐出を得ることができる。 In the present invention, the viscosity difference at 25 ° C. measured at 50 rpm with a rotary viscometer of each color ink contained in the ink set is 7.0 (mPa · s) or more and 9.0 (mPa · s). The following is preferable. Thereby, even if it replaces | exchanges for the ink set from which the density | concentration of a coloring agent differs in the same color, more stable discharge can be obtained with the same discharge waveform with the same head.
更に、本発明においては、前記インクセットに含まれる各色インクの回転式粘度計により５０ｒｐｍで測定した２５℃における粘度差が０．５（ｍＰa・ｓ）以下であることが好ましい。前記粘度差が０．５（ｍＰa・ｓ）以下であることにより、吐出時のインク液滴の大きさをより均一にすることができ、高画質の画像をえることができる。
なお、同様の理由から、１つのインクセットと別のインクセットとの間で、同一色間で回転式粘度計による５０ｒｐｍでの粘度差も０．５（ｍＰa・ｓ）以下であることが好ましい。
Furthermore, in the present invention, it is preferable that the viscosity difference at 25 ° C. measured at 50 rpm with a rotary viscometer of each color ink contained in the ink set is 0.5 (mPa · s) or less. When the viscosity difference is 0.5 (mPa · s) or less, the size of ink droplets during ejection can be made more uniform, and a high-quality image can be obtained.
For the same reason, the difference in viscosity between one ink set and another ink set at 50 rpm by the rotary viscometer between the same colors is also preferably 0.5 (mPa · s) or less. .
本発明では、同一インクセット内に含まれる界面活性剤種を同一のものとすることが好ましい。すなわち、前記インクセットに含まれる全色のインクが界面活性剤を含み、該界面活性剤が、全色で、同じ構造の界面活性剤であることが好ましい。
界面活性剤種が異なると、図１のように各表面寿命に対する動的表面張力のプロファイルも異なり、また、各せん断速度に対する粘度のプロファイルも異なるため、これらのプロファイルが近似する界面活性剤種を選択して用いることが好ましい。このため、インクセットにおいて前色のインクが同じ構造の界面活性剤を含むようにすることで、より容易に前記プロファイルを同じにすることができる。これにより、吐出不良やにじみの発生をより抑制することができる。
In the present invention, it is preferable that the same surfactant type is included in the same ink set. That is, it is preferable that all color inks included in the ink set include a surfactant, and the surfactant is a surfactant having the same structure for all colors.
When the surfactant type is different, the dynamic surface tension profile for each surface life is different as shown in FIG. 1, and the viscosity profile for each shear rate is also different. It is preferable to select and use. For this reason, the profile can be more easily made the same by making the ink of the previous color contain the surfactant having the same structure in the ink set. Thereby, generation | occurrence | production of discharge defect and a bleed can be suppressed more.
前述のようにせん断速度２３０（１／ｓ）での各インクの粘度を７．０〜９．０（ｍＰa・ｓ）の範囲に収めるように調整し、かつ、各インクに同一の界面活性剤を用いることにより、各インクのハイシェア粘度が近しい値となる。これにより、吐出安定性や画像品質をより優れたものにすることができる。
また、前述のように、各色インクの粘度を７．０〜９．０（ｍＰa・ｓ）の範囲に収めるように調整し、かつ、各インクに同一の界面活性剤を用いることで、各インクの動的表面張力が近しい値となる。これにより、吐出安定性や画像品質をより優れたものにすることができる。
As described above, the viscosity of each ink at a shear rate of 230 (1 / s) is adjusted to fall within the range of 7.0 to 9.0 (mPa · s), and the same surfactant is used for each ink. By using, the high shear viscosity of each ink becomes a close value. Thereby, the ejection stability and the image quality can be further improved.
Further, as described above, the viscosity of each color ink is adjusted to fall within the range of 7.0 to 9.0 (mPa · s), and each ink is used by using the same surfactant. The dynamic surface tension of is close to the value. Thereby, the ejection stability and the image quality can be further improved.
＜インクの処方調製について＞
複数種（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色）のインクからなるインクセットを搭載したインクジェットプリンターでは、インク種毎に着色剤の種類や含有量等が異なる。このためインク種毎に物性が異なり、動的表面張力や粘度がインク種毎に異なってくる。従って、複数種のインク間で動的表面張力差や粘度差を小さくするためには工夫が必要となる。
また、インク種毎に物性が異なる場合には、せん断速度の変化量に対する粘度変化量（粘度のせん断速度依存性）も、インク種毎に異なってくる。そのため、複数種のインク間で低いせん断速度から高いせん断速度にわたって粘度差を小さくするためには工夫が必要となる。また、同一の着色剤、同一のその他の材料を用いたインクでも、着色剤濃度が異なると、せん断速度に対する粘度には変化が生じてしまう。
<Prescription preparation of ink>
In an ink jet printer equipped with an ink set composed of a plurality of types (for example, four colors of cyan, magenta, yellow, and black), the type and content of the colorant are different for each ink type. For this reason, physical properties differ for each ink type, and dynamic surface tension and viscosity differ for each ink type. Therefore, ingenuity is required to reduce the dynamic surface tension difference and the viscosity difference among plural types of inks.
Further, when the physical properties are different for each ink type, the amount of change in viscosity with respect to the amount of change in shear rate (the shear rate dependency of viscosity) also differs for each ink type. Therefore, ingenuity is required to reduce the viscosity difference between a plurality of types of ink from a low shear rate to a high shear rate. Even with inks using the same colorant and the same other materials, if the colorant concentration is different, the viscosity with respect to the shear rate changes.
上記の理由から、同一色の着色剤濃度の異なるインク間では、添加する溶剤や樹脂の量を変化させ、粘度を合わせなければならない。この時、樹脂と溶剤の相溶性、樹脂の膨潤率の変化などの影響が出てくるため、これを考慮した処方調製が必要となってくる。
この時、特に、粘度のせん断速度依存性のような変形速度に関連する物性である、動粘性及び動的表面張力の差をなるべく少なくするよう調製を行う事が好ましい。これにより、回転式粘度計により５０ｒｐｍで測定したインクセット中の各色インクの粘度を７．０（ｍＰa・ｓ）以上、９．０（ｍＰa・ｓ）以下で、かつ各色インクの粘度差を０．５（ｍＰa・ｓ）以下とする事が容易になる。また、インクセットにおけるせん断速度２３０（１／ｓ）での各インクの粘度を７．０（ｍＰa・ｓ）以上、９．０（ｍＰa・ｓ）以下で、かつインクセット間での同一色の粘度差を０．５（ｍＰa・ｓ）以下とする事が容易になる。
For the above reasons, between the inks of the same color having different colorant concentrations, the amount of solvent or resin to be added must be changed to match the viscosity. At this time, effects such as compatibility between the resin and the solvent and a change in the swelling rate of the resin come out, and thus it is necessary to prepare a formulation in consideration of this.
At this time, it is particularly preferable to prepare so as to minimize the difference between the kinematic viscosity and the dynamic surface tension, which are physical properties related to the deformation rate such as the shear rate dependency of the viscosity. Thereby, the viscosity of each color ink in the ink set measured by a rotary viscometer at 50 rpm is 7.0 (mPa · s) or more and 9.0 (mPa · s) or less, and the viscosity difference of each color ink is 0. 5 (mPa · s) or less. In addition, the viscosity of each ink at an shear rate of 230 (1 / s) in the ink set is 7.0 (mPa · s) or more and 9.0 (mPa · s) or less, and the same color between the ink sets. It becomes easy to make the viscosity difference 0.5 or less (mPa · s).
本発明のインクジェット記録用インクセットにおいては、ブラックインクとカラーインクとを含むようにすることが好ましい。これによりフルカラー画像を形成することが可能となる。 The ink set for inkjet recording of the present invention preferably contains black ink and color ink. As a result, a full color image can be formed.
＜着色剤＞
本発明に用いる着色剤としては、染料または顔料を用いることができるが、記録物の耐水性や耐光性の点から顔料が好ましい。このような顔料としては特に限定はないが、例えば以下に挙げる顔料が好ましい。また、これら顔料は複数種類を混合して用いても良い。
<Colorant>
As the colorant used in the present invention, a dye or a pigment can be used, but a pigment is preferable from the viewpoint of water resistance and light resistance of a recorded matter. Although there is no limitation in particular as such a pigment, For example, the pigments listed below are preferable. Moreover, you may use these pigments in mixture of multiple types.
前記顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラック、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料等の有機顔料や、カーボンブラック、酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉等の無機顔料が挙げられる。 Examples of the pigment include organic pigments such as azo, phthalocyanine, anthraquinone, dioxazine, indigo, thioindigo, perylene, isoindolenone, aniline black, azomethine, rhodamine B lake pigment, carbon black, Examples thereof include inorganic pigments such as iron oxide, titanium oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, bitumen, cadmium red, chrome yellow, and metal powder.
ブラック顔料の具体例としては、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、銅酸化物、鉄酸化物（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）等の有機顔料が挙げられる。 Specific examples of black pigments include carbon black (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, copper oxide, iron oxide (CI pigment black 11). And organic pigments such as metals such as titanium oxide and aniline black (CI Pigment Black 1).
イエロー顔料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローＧ）、２、３、１２（ジスアゾイエローＡＡＡ）、１３、１４、１６、１７、２０、２３、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７３、７４、７５、８１、８３（ジスアゾイエローＨＲ）、８６、９３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１４、１１７、１２０、１２５、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１５５、１６６、１６８、１８０、１８５等が挙げられる。 Specific examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1 (Fast Yellow G), 2, 3, 12 (Disazo Yellow AAA), 13, 14, 16, 17, 20, 23, 24, 34, 35, 37, 42 (Yellow Iron Oxide), 53, 55 73, 74, 75, 81, 83 (disazo yellow HR), 86, 93, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 114, 117, 120, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 166, 168, 180, 185 and the like.
マゼンタ顔料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、７、９、１２、１７、２２（ブリリアントファーストスカーレット）、２３、３１、３８、４８：１〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｂａ）〕、４８：２〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ）〕、４８：３〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｓｒ）〕、４８：４〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｍｎ）〕、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１（ローダミン６Ｇレーキ）、８３、８８、９２、９７、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（ジメチルキナクリドン）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７５、１７６、１７８、１７９、１８０、１８４、１８５、１９０、１９２、１９３、２０２、２０９、２１５、２１６、２１７、２１９、２２０、２２３、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０、２５４、２５５、２７２等が挙げられる。 Specific examples of the magenta pigment include C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 7, 9, 12, 17, 22 (Brilliant First Scarlet), 23, 31, 38, 48: 1 [Permanent Red 2B (Ba)], 48: 2 [Permanent Red 2B (Ca)], 48: 3 [permanent red 2B (Sr)], 48: 4 [permanent red 2B (Mn)], 49: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (brilliant carmine 6B), 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81 (Rhodamine 6G rake), 83, 88, 92, 97, 101 (Bengara), 104, 105, 106, 108 (Cadmium red), 112, 114, 122 (dimethylquinacridone), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 175, 176, 178, 179, 180 184,185,190,192,193,202,209,215,216,217,219,220,223,226,227,228,238,240,254,255,272, and the like.
シアン顔料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５（銅フタロシアニンブルーＲ）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルーＧ）、１５：４、１５：６（フタロシアニンブルーＥ）、１６、１７：１、２２、５６、６０、６３、６４、バットブルー４、バットブルー６０等が挙げられる。 Specific examples of cyan pigments include C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15 (copper phthalocyanine blue R), 15: 1, 15: 2, 15: 3 (phthalocyanine blue G), 15: 4, 15: 6 (phthalocyanine blue E), 16, 17: 1, 22, 56, 60, 63, 64, Bat Blue 4, Bat Blue 60, and the like.
また、中間色顔料の具体例としては、レッド、グリーン、ブルー用としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、１９４、２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３、１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６等が挙げられる。
Specific examples of the intermediate color pigment include C.I. for red, green and blue. I. Pigment red 177, 194, 224, C.I. I.
本発明のインクセットに含まれる各色インクは、印字濃度及び印字耐久性向上のため、前記着色剤として、色剤を含有するポリマー微粒子を用いることが好ましい。
色剤を含有するポリマー微粒子の分散体としては、疎水性染料を含有するポリマー微粒子の分散体及び顔料を含有するポリマー微粒子を使用できるが、顔料、特に有機顔料又はカーボンブラックを含有するポリマー微粒子の分散体がより好ましい。
Each color ink contained in the ink set of the present invention preferably uses polymer fine particles containing a colorant as the colorant in order to improve print density and print durability.
As the dispersion of polymer fine particles containing a coloring agent, a dispersion of polymer fine particles containing a hydrophobic dye and a polymer fine particle containing a pigment can be used, but a polymer fine particle containing a pigment, particularly an organic pigment or carbon black, can be used. A dispersion is more preferred.
顔料を含有するポリマー微粒子の分散体に用いられるポリマーとしては、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー等が挙げられる。該ポリマーの中では、ビニル系ポリマーが好ましい。 Examples of the polymer used for the dispersion of the polymer fine particles containing the pigment include a vinyl polymer, a polyester polymer, and a polyurethane polymer. Among the polymers, vinyl polymers are preferable.
ビニル系ポリマーとしては、（ａ）アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル及びスチレン系モノマーからなる群より選ばれた１種以上のビニル系モノマーと、（ｂ）塩生成基を有する重合性不飽和モノマーと、（ｃ）ビニル系モノマー及び塩生成基を有する重合性不飽和モノマーと共重合可能な成分とを含有するモノマー組成物を共重合させて得られたポリマーが好ましい。 The vinyl polymer includes (a) one or more vinyl monomers selected from the group consisting of acrylic acid esters, methacrylic acid esters, and styrene monomers, and (b) a polymerizable unsaturated monomer having a salt-forming group. (C) A polymer obtained by copolymerizing a monomer composition containing a vinyl monomer and a polymerizable unsaturated monomer having a salt-forming group and a copolymerizable component is preferred.
（ａ）のビニル系モノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−アミル、アクリル酸ｎ−ヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル等のアクリル酸エステル；メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−アミル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル等のメタクリル酸エステル；及びスチレン、ビニルトルエン、２−メチルスチレン等のスチレン系モノマーが挙げられる。 Examples of the vinyl monomer (a) include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, Acrylic acid esters such as n-octyl acrylate and dodecyl acrylate; methyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-amyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate And methacrylic acid esters such as lauryl methacrylate; and styrene monomers such as styrene, vinyltoluene and 2-methylstyrene.
（ｂ）の塩生成基を有する重合性不飽和モノマーとしては、塩生成基を有するカチオン性モノマー及び塩生成基を有するアニオン性モノマーが挙げられる。 Examples of the polymerizable unsaturated monomer having a salt-forming group (b) include a cationic monomer having a salt-forming group and an anionic monomer having a salt-forming group.
塩生成基を有するカチオン性モノマーとしては、不飽和３級アミン含有モノマー、不飽和アンモニウム塩含有モノマー等が挙げられる。その好ましい例としては、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノエチル）アクリルアミド、ビニルピリジン、２−メチル−５−ビニルピリジン、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート等が挙げられる。 Examples of the cationic monomer having a salt-forming group include unsaturated tertiary amine-containing monomers and unsaturated ammonium salt-containing monomers. Preferred examples thereof include N, N-diethylaminoethyl acrylate, N- (N ′, N′-dimethylaminoethyl) acrylamide, vinyl pyridine, 2-methyl-5-vinyl pyridine, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate and the like. Is mentioned.
塩生成基を有するアニオン性モノマーとしては、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー、不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。その好ましい例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。 Examples of the anionic monomer having a salt-forming group include an unsaturated carboxylic acid monomer, an unsaturated sulfonic acid monomer, and an unsaturated phosphoric acid monomer. Preferable examples include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and the like.
（ｃ）のビニル系モノマー及び塩生成基を有する重合性不飽和モノマーと共重合可能な成分としては、アクリルアミド系モノマー、メタクリルアミド系モノマー、水酸基含有モノマー、片末端に重合性官能基を有するマクロマー、例えば、シリコーンマクロマー、スチレン系マクロマー、ポリエステル系マクロマー、ポリウレタン系マクロマー、ポリアルキルエーテルマクロマー、特に、ＣＨ2＝Ｃ（Ｒ5）ＣＯＯ（Ｒ6Ｏ）pＲ7（式中、Ｒ5は水素原子又は低級アルキル基、Ｒ6はヘテロ原子を有していてもよい炭素数１〜３０の２価の炭化水素基、Ｒ7は水素原子又はヘテロ原子を有していてもよい炭素数１〜３０の１価の炭化水素基、ｐは１〜６０の数を示す）で表されるマクロマー等が挙げられ、それらのモノマーは単独で又は２種以上を混合して用いることができる。なお、それらのモノマーは、例示であり、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Components capable of copolymerization with the vinyl monomer and the polymerizable unsaturated monomer having a salt-forming group (c) include acrylamide monomers, methacrylamide monomers, hydroxyl group-containing monomers, and macromers having a polymerizable functional group at one end. For example, silicone macromer, styrenic macromer, polyester macromer, polyurethane macromer, polyalkyl ether macromer, especially CH 2 ═C (R 5 ) COO (R 6 O) p R 7 (wherein R 5 is hydrogen) An atom or a lower alkyl group; R 6 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may have a hetero atom; and R 7 is a carbon number 1 to optionally having a hydrogen atom or a hetero atom. 30 monovalent hydrocarbon groups, p represents a number of 1 to 60), and the like. It may be mixed up. In addition, those monomers are illustrations and the present invention is not limited only to such illustrations.
前記水酸基含有モノマーとしては、２−ヒドロキシエチルアクリレート及び２−ヒドロキシエチルメタクリレートが好ましい。 As the hydroxyl group-containing monomer, 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate are preferable.
前記ＣＨ2＝Ｃ（Ｒ5）ＣＯＯ（Ｒ6Ｏ）pＲ7のマクロマーとしては、ポリエチレングリコール（２〜３０）（メタ）アクリレート及びメトキシポリエチレングリコール（１〜３０）（メタ）アクリレートが好ましい。なお、本明細書における「（メタ）アクリレート」は、アクリレート又はメタクリレートを示す。 The macromer of CH 2 ═C (R 5 ) COO (R 6 O) p R 7 is preferably polyethylene glycol (2-30) (meth) acrylate and methoxypolyethylene glycol (1-30) (meth) acrylate. In addition, "(meth) acrylate" in this specification shows an acrylate or a methacrylate.
前記共重合可能な成分の中では、マクロマーが好ましく、シリコーンマクロマー、スチレン系マクロマー及びポリアルキルエーテルマクロマーがより好ましい。 Among the copolymerizable components, macromers are preferable, and silicone macromers, styrenic macromers, and polyalkyl ether macromers are more preferable.
モノマー組成物におけるビニル系モノマーの含有量は、ポリマーエマルジョンの分散安定性の向上及びインクジェットプリンターヘッドの焦げつきの回避の観点から、１〜７５質量％、好ましくは５〜６０質量％、さらに好ましくは１０〜５０質量％であることが望ましい。 The content of the vinyl monomer in the monomer composition is 1 to 75% by mass, preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 from the viewpoint of improving the dispersion stability of the polymer emulsion and avoiding scorching of the ink jet printer head. It is desirable that it is -50 mass%.
モノマー組成物における塩生成基を有する重合性不飽和モノマーの含有量は、ポリマーエマルジョンの分散安定性の向上及びインクジェットプリンターヘッドの焦げつきの回避の観点から、２〜４０質量％、好ましくは５〜２０質量％であることが望ましい。 The content of the polymerizable unsaturated monomer having a salt-forming group in the monomer composition is 2 to 40% by mass, preferably 5 to 20% from the viewpoint of improving the dispersion stability of the polymer emulsion and avoiding scorching of the ink jet printer head. It is desirable that it is mass%.
モノマー組成物におけるビニル系モノマー及び塩生成基を有する重合性不飽和モノマーと共重合可能なモノマーの含有量は、ポリマーエマルジョンの分散安定性の向上及びインクジェットプリンターヘッドの焦げつきの回避の観点から、５〜９０質量％、好ましくは１０〜８５質量％、さらに好ましくは２０〜６０質量％であることが望ましい。 The content of the monomer that can be copolymerized with the vinyl monomer and the polymerizable unsaturated monomer having a salt-forming group in the monomer composition is 5 from the viewpoint of improving the dispersion stability of the polymer emulsion and avoiding scorching of the ink jet printer head. It is desirable that it is -90 mass%, Preferably it is 10-85 mass%, More preferably, it is 20-60 mass%.
また、ポリマー微粒子の平均粒径は、分散安定性の観点から、２０〜２００ｎｍであることが好ましく、インク中のポリマー微粒子の含有量は１０質量％〜４０質量％であることが好ましい。 The average particle size of the polymer fine particles is preferably 20 to 200 nm from the viewpoint of dispersion stability, and the content of the polymer fine particles in the ink is preferably 10% by mass to 40% by mass.
なお、本発明における平均粒径は、日機装社製マイクロトラックＵＰＡ−１５０を用いて測定した５０％平均粒径（Ｄ５０）のことをいう。具体的には、測定サンプル中の顔料濃度が０．０１質量％になるように純水で希釈したサンプルを、粒子屈折率１．５１、粒子密度１．４ｇ／ｃｍ3、溶媒パラメーターとして純水のパラメーターを用いて、２３℃で測定する。 In addition, the average particle diameter in this invention means the 50% average particle diameter (D50) measured using Nikkiso Co., Ltd. Microtrac UPA-150. Specifically, a sample diluted with pure water so that the pigment concentration in the measurement sample is 0.01% by mass is obtained by using pure water as a particle refractive index of 1.51, a particle density of 1.4 g / cm 3 and a solvent parameter. Measure at 23 ° C. using the following parameters.
＜界面活性剤＞
前記界面活性剤としては、着色剤の種類や湿潤剤の組み合わせによって分散安定性を損なわず、表面張力が低く、浸透性、レベリング性の高いものが好ましくい。例えば、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤から選択される少なくとも１種が好適である。これらの中でも、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤が特に好ましい。
これら界面活性剤は、１種を単独、又は２種以上を混合して用いることができる。
<Surfactant>
As the surfactant, those having a low surface tension, a low penetrability and a high leveling property are preferred without impairing the dispersion stability depending on the combination of the colorant and the wetting agent. For example, at least one selected from an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a silicone surfactant, and a fluorine surfactant is suitable. Among these, silicone surfactants and fluorine surfactants are particularly preferable.
These surfactants can be used alone or in combination of two or more.
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であるものが好ましく、フッ素置換した炭素数が４〜１６であるものがより好ましい。前記フッ素置換した炭素数が２以上であることによりフッ素による効果を充分に得ることができる。また、フッ素置換した炭素数が１６以下であることにより、インク保存性に影響を与えずにフッ素の効果を得ることができる。 As the fluorine-based surfactant, those having 2 to 16 carbon atoms substituted with fluorine are preferable, and those having 4 to 16 carbon atoms substituted with fluorine are more preferable. When the fluorine-substituted carbon number is 2 or more, the effect of fluorine can be sufficiently obtained. Further, when the number of carbon atoms substituted with fluorine is 16 or less, the effect of fluorine can be obtained without affecting the ink storage stability.
前記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、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く、特に好ましい。
さらに好ましくは、下記構造式（Ｉ）で表されるフッ素系界面活性剤である。
Examples of the fluorosurfactant include a perfluoroalkyl sulfonic acid compound, a perfluoroalkyl carboxylic acid compound, a perfluoroalkyl phosphate compound, a perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, and a perfluoroalkyl ether group in a side chain. And polyoxyalkylene ether polymer compound. Among these, a polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain is particularly preferable because of its low foaming property.
More preferred is a fluorosurfactant represented by the following structural formula (I).
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、などが挙げられる。
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、などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩、などが挙げられる。
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、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、などが挙げられる。
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などが挙げられる。
Examples of the perfluoroalkyl sulfonic acid compound include perfluoroalkyl sulfonic acid, perfluoroalkyl sulfonate, and the like.
Examples of the perfluoroalkyl carboxylic acid compound include perfluoroalkyl carboxylic acid and perfluoroalkyl carboxylate.
Examples of the perfluoroalkyl phosphate compound include perfluoroalkyl phosphate esters, perfluoroalkyl phosphate salts, and the like.
The polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain includes a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in the side chain, and a polyoxyalkylene ether having a perfluoroalkyl ether group in the side chain. Examples thereof include a sulfate salt of a polymer and a salt of a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in the side chain.
As counter ions of salts in these fluorosurfactants, Li, Na, K, NH 4 , NH 3 CH 2 CH 2 OH, NH 2 (CH 2 CH 2 OH) 2 , NH (CH 2 CH 2 OH) 3 Etc.
前記フッ素系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。
該市販品としては、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（いずれも、ＤｕＰｏｎｔ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−１５１Ｎ（オムノバ社製）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、紙に対する均染性が著しく向上する点から、ＤｕＰｏｎｔ社製のＦＳ−３００、株式会社ネオス製のＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ及びオムノバ社製のポリフォックスＰＦ−１５１Ｎが特に好ましい。
As said fluorosurfactant, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used.
Examples of the 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.); Fullrad FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 (all manufactured by Sumitomo 3M Limited); Megafac F-470, F -1405, F-474 (all manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.); Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, UR (all FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW (all of which are Neo Co., Ltd.) ), Polyfox PF-151N (Omnova), etc. Among them, FS manufactured by DuPont, from which the good print quality, particularly the color development and the leveling property on paper are remarkably improved. -300, FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW made by Neos Co., Ltd. and Polyfox PF-151N made by Omninova are particularly preferred.
前記フッ素系界面活性剤の具体例としては、下記構造式で表されるものが好適である。
（１）アニオン系フッ素系界面活性剤
(1) Anionic fluorosurfactant
（２）ノニオン系フッ素系界面活性剤
（３）両性フッ素系界面活性剤
（４）オリゴマー型フッ素系界面活性剤
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、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。 The silicone-based surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, those that do not decompose even at high pH are preferable. For example, side chain-modified polydimethylsiloxane, both-end-modified polydimethylsiloxane , One-end-modified polydimethylsiloxane, side-chain both-end-modified polydimethylsiloxane, and the like. A polyether-modified silicone surfactant having a polyoxyethylene group or a polyoxyethylene polyoxypropylene group as a modifying group is an aqueous surfactant. It is particularly preferable because it exhibits good properties as an agent.
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。
該市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越シリコーン株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社などから容易に入手できる。
As such a surfactant, an appropriately synthesized product or a commercially available product may be used.
Such commercially available products can be easily obtained from, for example, Big Chemie, Shin-Etsu Silicone, Toray Dow Corning Silicone, etc.
前記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、下記構造式で表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部側鎖に導入した化合物、などが挙げられる。 The polyether-modified silicone surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the polyalkylene oxide structure represented by the following structural formula may be represented by the side chain of Si part of dimethylpolysiloxane. And the like, and the like.
前記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（いずれも、信越化学工業株式会社製）、などが挙げられる。 A commercial item can be used as said polyether modified silicone type surfactant, For example, KF-618, KF-642, KF-643 (all are the Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product) etc. are mentioned.
前記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。前記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エーテル、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、などが挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, laurate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt, and the like. Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxypropylene polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylphenyl ether, and polyoxyethylene alkyl. And amines and polyoxyethylene alkylamides.
前記界面活性剤の前記記録用インク中における含有量は、０．０１〜３．０質量％が好ましく、０．０３〜２．０質量％がより好ましい。
前記界面活性剤の含有量が０．０１質量％以上であることにより、界面活性剤を添加した効果を充分に得ることができる。また、前記界面活性剤の含有量が３．０質量％以下とすることで、記録用メディアへの浸透性が高くなり過ぎることを抑制し、画像濃度の低下や裏抜けが発生しないようにすることができる。
The content of the surfactant in the recording ink is preferably 0.01 to 3.0% by mass, and more preferably 0.03 to 2.0% by mass.
When the content of the surfactant is 0.01% by mass or more, the effect of adding the surfactant can be sufficiently obtained. In addition, when the content of the surfactant is 3.0% by mass or less, it is possible to prevent the permeability to the recording medium from being excessively high, and to prevent a decrease in image density and a back-through. be able to.
＜水溶性有機溶媒＞
本発明に用いるインクは、インクの乾燥防止及び分散安定性を向上のため、水溶性有機溶媒をも含む。なお、本発明においてこれらの水溶性有機溶剤は湿潤剤として機能するものも含まれる。
水溶性有機溶媒の例としては、以下のようなものが挙げられる。これらの水溶性有機溶媒は複数混合して使用してもよい。
グリセリン、ジエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類；
エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；
エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；
２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物；
ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；
モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類；
ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；
プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等
<Water-soluble organic solvent>
The ink used in the present invention also contains a water-soluble organic solvent for preventing the ink from drying and improving the dispersion stability. In the present invention, these water-soluble organic solvents include those that function as wetting agents.
Examples of the water-soluble organic solvent include the following. A mixture of a plurality of these water-soluble organic solvents may be used.
Glycerin, diethylene glycol, 1,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, trimethylolpropane, trimethylolethane, ethylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, Tripropylene glycol, tetraethylene glycol, hexylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, glycerol, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butane Polyhydric alcohols such as triol, 1,2,3-butanetriol, petriol;
Polyhydric alcohol alkyl ethers 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, propylene glycol monoethyl ether;
Polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether;
Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, ε-caprolactam, γ-butyrolactone;
Amides such as formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide;
Amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine;
Sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide, sulfolane, thiodiethanol;
Propylene carbonate, ethylene carbonate, etc.
上記水溶性有機溶剤に加えて他の湿潤剤を用いてもよく、そのような湿潤剤としては、尿素化合物や糖を含有するものが好ましい。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類及び四糖類を含む）及び多糖類が挙げられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースなどが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。 In addition to the water-soluble organic solvent, other wetting agents may be used. As such wetting agents, those containing urea compounds and sugars are preferable. Examples of saccharides include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides) and polysaccharides, preferably glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, maltose, cellobiose, Examples include lactose, sucrose, trehalose, and maltotriose. Here, the polysaccharide means a saccharide in a broad sense, and is used to include a substance that exists widely in nature such as α-cyclodextrin and cellulose.
また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖（例えば、糖アルコール〔一般式ＨＯＣＨ2（ＣＨＯＨ）nＣＨ2ＯＨ（ｎ＝２〜５の整数）〕、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としては、Ｄ−ソルビトール、ソルビタン、マルチトール、エリスリトール、ラクチトール、キシリトールなどが挙げられる。 Examples of derivatives of these saccharides include reducing sugars of the aforementioned saccharides (for example, sugar alcohol [general formula HOCH 2 (CHOH) n CH 2 OH (n = 2 to 5)), oxidized sugar (for example, aldone). Acid, uronic acid, etc.), amino acids, thioic acid, etc. Particularly preferred are sugar alcohols, and specific examples include D-sorbitol, sorbitan, maltitol, erythritol, lactitol, xylitol and the like.
特に、本発明においては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、１、５−ペンタンジオール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、テトラメチロールプロパン、３−メチル−１，３−ブタンジオール、Ｄ−ソルビトール、キシリトールを用いると、保存安定性、及び吐出安定性に優れたインクを作製することができる。 In particular, in the present invention, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,6-hexanediol, propylene glycol, 1,5-pentanediol, dipropylene glycol, trimethylolpropane, tetramethylolpropane, 3 When methyl-1,3-butanediol, D-sorbitol, or xylitol is used, an ink having excellent storage stability and ejection stability can be produced.
顔料インクの場合、顔料と水溶性有機溶媒との比は、ヘッドからのインクの吐出安定性に大きな影響がある。顔料固形分比率が高いのに水溶性有機溶媒の配合量が少ないと、ノズルのインクメニスカス付近の水分蒸発が進み吐出不良をもたらす。
水溶性有機溶媒の配合量はインク全体の１０〜５０質量％程度であることが好ましい
In the case of pigment ink, the ratio of the pigment to the water-soluble organic solvent has a great influence on the ejection stability of the ink from the head. If the pigment solid content ratio is high but the blending amount of the water-soluble organic solvent is small, water evaporation near the ink meniscus of the nozzle proceeds, resulting in ejection failure.
The blending amount of the water-soluble organic solvent is preferably about 10 to 50% by mass of the whole ink.
上記水溶性有機溶剤に加えて他の浸透剤を用いてもよい。
本発明で使用される浸透剤としては、２０℃の水に対する溶解度が０．２質量％以上５．０質量％未満のポリオールの少なくとも１種を含有することが望ましい。
このようなポリオールのうち、脂肪族ジオールとしては、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、３，３−ジメチル−１，２−ブタンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジメチル−２，４−ペンタンジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、５−ヘキセン−１，２−ジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオールなどが、具体例として挙げられる。
これらのなかで最も望ましいものは２−エチル−１，３−ヘキサンジオール及びまたは２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールである。
Other penetrants may be used in addition to the water-soluble organic solvent.
The penetrant used in the present invention preferably contains at least one polyol having a solubility in water at 20 ° C. of 0.2% by mass or more and less than 5.0% by mass.
Among such polyols, aliphatic diols include 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 3,3-dimethyl-1,2-butanediol, and 2,2-diethyl-1,3. -Propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,4-dimethyl-2,4-pentanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 5-hexene-1 , 2-diol, 2-ethyl-1,3-hexanediol and the like.
Of these, the most desirable are 2-ethyl-1,3-hexanediol and / or 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol.
その他の併用できる浸透剤として、ジ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール等の低級アルコール類などが挙げられるが、インク中に溶解し、所望の物性に調整できるものであれば、これらに限らない。
浸透剤の添加量としては０．１〜４．５質量％の範囲が望ましい。添加量を０．１質量％以上とすることで、速乾性に優れ良好な画像が得られる。添加量を４．５質量％以下とすることで、着色剤の分散安定性が良好となり、ノズルの目詰まりを防止することが可能である。また記録媒体への適度な浸透性が得られ、画像濃度が高い画像となり、インクの裏抜けを防止することも可能である。
Other penetrants that can be used in combination include polyethylene alcohols such as diethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and tetraethylene glycol chlorophenyl ether. Examples thereof include alkyl and aryl ethers, lower alcohols such as ethanol, and the like, but are not limited thereto as long as they can be dissolved in ink and adjusted to desired physical properties.
The amount of penetrant added is preferably in the range of 0.1 to 4.5% by mass. By making the addition amount 0.1% by mass or more, a good image having excellent quick drying properties can be obtained. By making the addition amount 4.5% by mass or less, it is possible to improve the dispersion stability of the colorant and prevent clogging of the nozzle. In addition, moderate penetrability into the recording medium can be obtained, an image with a high image density can be obtained, and the ink can be prevented from seeping through.
＜抑泡剤＞
インクの起泡を防ぐため、抑泡剤を添加してもよい。例えば、下記構造式（II）で表されるものが挙げられる。
<Foam suppressant>
In order to prevent the ink from foaming, a foam suppressor may be added. For example, what is represented by following structural formula (II) is mentioned.
前記の中でも、２，４，７，９−テトラメチルデカン−４，７−ジオールは抑泡性において、優れた効果を示す。 Among the above, 2,4,7,9-tetramethyldecane-4,7-diol exhibits an excellent effect in suppressing foam.
＜その他成分＞
本発明のインクには、上記したものの他に、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、キレート試薬などの従来公知の添加剤を加えることができる。
<Other ingredients>
In addition to those described above, conventionally known additives such as a pH adjuster, an antiseptic / antifungal agent, a rust preventive agent, and a chelating reagent can be added to the ink of the present invention.
ｐＨ調整剤は、インクをアルカリ性に保って分散状態を安定化し、吐出を安定化する目的で添加する。なお、ｐＨ１１以下にすることで、インクジェット記録装置のヘッドやインク供給ユニットを溶かし出す量を抑制することができる。これにより、長期間使用した場合にもインクの変質や、漏洩、吐出不良等の問題が発生することを防止できる。
顔料の場合には、顔料を分散剤と共に水に混練分散する際にｐＨ調整剤を加える方が、混練分散後、湿潤剤、浸透剤等の添加剤とともに加えるよりも望ましい。これは、ｐＨ調整剤によっては添加により分散を破壊する場合もあるためである。
The pH adjusting agent is added for the purpose of stabilizing the dispersion state by keeping the ink alkaline and stabilizing ejection. In addition, by setting the pH to 11 or less, it is possible to suppress the amount of melting the head and the ink supply unit of the ink jet recording apparatus. As a result, even when used for a long period of time, it is possible to prevent problems such as ink deterioration, leakage, and ejection failure.
In the case of a pigment, it is more desirable to add a pH adjusting agent when kneading and dispersing the pigment in water together with the dispersant than after adding the kneading and dispersing together with additives such as a wetting agent and a penetrating agent. This is because the dispersion may be destroyed by addition depending on the pH adjusting agent.
ｐＨ調整剤としては、アルコールアミン類、アルカリ金属水酸化物、アンモニウム水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩を一種類以上含むものが好ましい。
アルコールアミン類としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール等が、アルカリ金属水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が、アンモニウム水酸化物としては、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物等が、ホスホニウム水酸化物としては、第４級ホスホニウム水酸化物が、アルカリ金属炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
As the pH adjuster, those containing one or more alcohol amines, alkali metal hydroxides, ammonium hydroxides, phosphonium hydroxides, and alkali metal carbonates are preferable.
Examples of alcohol amines include diethanolamine, triethanolamine, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, and examples of alkali metal hydroxides include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide. As ammonium hydroxide, ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, etc., phosphonium hydroxide as quaternary phosphonium hydroxide, and alkali metal carbonate as lithium carbonate, sodium carbonate And potassium carbonate.
防腐防黴剤としては、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が挙げられる。
防錆剤としては、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられる。
キレート試薬としては、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等が挙げられる。
Examples of antiseptic / antifungal agents include sodium dehydroacetate, sodium sorbate, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol and the like.
Examples of the antirust agent include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, dicyclohexylammonium nitrite and the like.
Examples of the chelating reagent include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uramil diacetate and the like.
＜物性＞
本発明の記録用インクの静的表面張力、ｐＨは、使用目的に応じて適宜選択することができる。前記記録用インクの静的表面張力は、２５℃で、２２〜５５ｍＮ／ｍが好ましい。前記静的表面張力が２５℃で２２ｍＮ／ｍ以上であることにより、紙上での滲みを生じさせずに、安定した噴射を行うことができる。また、前記静的表面張力が２５℃で５５ｍＮ／ｍ以下であることにより、紙へのインク浸透を良好にすることができ、乾燥時間を短くすることができる。
また、前記記録用インクのｐＨは７〜１０であることが好ましい。
<Physical properties>
The static surface tension and pH of the recording ink of the present invention can be appropriately selected according to the purpose of use. The static surface tension of the recording ink is preferably 22 to 55 mN / m at 25 ° C. When the static surface tension is 22 mN / m or more at 25 ° C., stable jetting can be performed without causing bleeding on paper. Further, when the static surface tension is 55 mN / m or less at 25 ° C., the ink penetration into the paper can be improved, and the drying time can be shortened.
The pH of the recording ink is preferably 7-10.
＜カラー化＞
本発明の記録用インクの着色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが挙げられる。これらの着色を２種以上併用したインクセットを使用して記録を行うと、多色画像を形成することができ、全色併用したインクセットを使用して記録を行うと、フルカラー画像を形成することができる。
<Colorization>
There is no restriction | limiting in particular as coloring of the recording ink of this invention, According to the objective, it can select suitably, Yellow, magenta, cyan, black etc. are mentioned. When recording is performed using an ink set in which two or more of these colorings are used in combination, a multicolor image can be formed. When recording is performed using an ink set in which all colors are combined, a full color image is formed. be able to.
＜同一ヘッド＞
本願明細書において、「同一ヘッド」とは、同じインクジェット記録装置において、少なくともヘッドは同じヘッドで、異なるインクセットを適宜交換して使用するという意味である。ただし、インクジェット記録装置の一部が、別々のものを使用する場合も含み、例えば、カートリッジはあるインクセットＡと異なるインクセットＢが専用のものを使用する場合も含む。また、インクセットＡだけを印写した後、カートリッジにインクセットＢを詰め替えて印写する場合（交換時に洗浄が入る場合も含む）も含む。要するに、「同一ヘッド」とは、異なるインクセットのインクが、インクジェット記録装置内のインク通路内（廃液が溜まる部分も含む）のどこかで、わずかでも混合する時が存在する場合を全て含む意味である。
<Same head>
In the specification of the present application, “same head” means that at least the same head is used in the same ink jet recording apparatus, and different ink sets are used as appropriate. However, a part of the ink jet recording apparatus includes a case where a separate ink cartridge is used. For example, the cartridge includes a case where an ink set B different from a certain ink set A uses a dedicated ink cartridge. Further, it includes a case where only ink set A is printed and then ink set B is refilled in the cartridge and printed (including a case where cleaning is performed at the time of replacement). In short, the term “same head” includes all cases where the inks of different ink sets are mixed even somewhere in the ink passage (including the portion where the waste liquid is accumulated) in the inkjet recording apparatus. It is.
＜インクカートリッジ＞
本発明の水性記録用インクを充填するカートリッジは、前記インクセットに含まれるそれぞれのインクを容器中に収容したものであり、必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有する。
容器としては特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、プラスチック製容器、アルミニウムラミネートフィルム等で形成されたインク袋等を有するものが挙げられる。
具体例としては、例えば後述する図５、図６に示す構造のものが挙げられる。
<Ink cartridge>
The cartridge for filling the water-based recording ink of the present invention contains each ink contained in the ink set in a container, and has other members and the like appropriately selected as necessary.
The container is not particularly limited, and its shape, structure, size, material, etc. can be appropriately selected according to the purpose. For example, the container has an ink bag formed of a plastic container, an aluminum laminate film, etc. Is mentioned.
Specific examples include those shown in FIGS. 5 and 6 to be described later.
＜インクジェット記録装置＞
本発明のインクジェット記録装置は、インクにエネルギーを加えて飛翔させ、記録媒体に画像を形成するインク飛翔手段を有し、前記インクカートリッジを搭載していることを特徴とする。また、必要に応じて、処理液を貯留する貯留手段と、前記インク飛翔手段による画像形成の前もしくは後に、前記記録媒体の表面に対して処理を行う処理手段とを備えていてもよい。
<Inkjet recording apparatus>
The ink jet recording apparatus of the present invention is characterized by having ink flying means for forming an image on a recording medium by applying energy to ink and flying, and mounting the ink cartridge. Further, if necessary, a storage unit for storing the processing liquid and a processing unit for processing the surface of the recording medium before or after the image formation by the ink flying unit may be provided.
図１に、本発明に係るインクジェット記録装置の一例の模式図（側面説明図）を示す。
インクジェット記録装置１０１には、水性記録用インクを吐出するヘッドを集積したヘッドユニット１１０Ｋ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙと、それぞれのヘッドユニットに対応し、ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンスユニット１１１Ｋ、１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｙ、インクを供給するインクカートリッジ１０７Ｋ、１０７Ｃ、１０７Ｍ、１０７Ｙ、カートリッジからのインクを一部貯蔵し、ヘッドに適切な圧力でインクを供給するサブインクタンク１０８Ｋ、１０８Ｃ、１０８Ｍ、１０８Ｙを備えている。
FIG. 1 shows a schematic diagram (side view) of an example of an ink jet recording apparatus according to the present invention.
The
更に記録媒体１１４を吸引ファン１２０によって吸着し搬送する搬送ベルト１１３、搬送ベルト１１３を支える搬送ローラ１１９、１２１、搬送ベルト１１３が適切な張力を保つようにコントロールするテンションローラ１１５、搬送ベルト１１３が適切な平面性を保つためのプラテン１２４及びプラテンローラー１１８、記録媒体１１４を吸着するための静電帯電を与える帯電ローラ１１６、記録媒体１１４を押さえる排紙コロ１１７、排紙した記録媒体１１４をストックしておく排紙トレイ１０４からなる排紙機構、印写する記録媒体１１４をストックする給紙トレイ１０３、給紙トレイより一枚ずつ記録媒体１１４を送り出す分離パッド１１２及び１２２、送られてきた記録媒体１１４を帯電ベルトに確実に吸着させるカウンターローラ１２３、手差しにて給紙した場合に用いられる手差しトレイ１０５からなる給紙機構を有している。
Further, a
また、メンテナンス後に排出される廃液を回収する廃液タンク１０９や、装置を操作し装置状態を表示することができる操作パネル１０６も備えている。
各ヘッドユニットのノズル列は、記録媒体１１４の搬送方向に直行するように配列されており、記録領域以上の長さのノズル列を形成している。給紙トレイから記録媒体１１４が分離コロにて一枚に分離され、加圧コロにて搬送ベルトに密着されることで搬送ベルト上に固定される。そして、記録媒体がヘッドユニット下を通過する際に記録媒体に液滴を吐出することで、高速に液滴にて記録媒体にパターンニングができる。その後、記録媒体は分離爪にて搬送ベルトから分離され、排紙ローラと排紙コロにて支えられて排紙トレイに記録物が排出される。
Further, a
The nozzle rows of each head unit are arranged so as to be orthogonal to the conveyance direction of the
この装置では、処理液で記録媒体表面を処理する機構として塗布機構を設けており、ローラ塗布を採用している。処理液１３５は処理液貯蔵タンク１４０から図示しない経路によって供給され、汲み上げローラ１３７でローラ表面に汲み上げられ、膜圧制御ローラ１３８に転写される。続いて塗布ローラ１３６に転写された処理液は、塗布用カウンターローラ１３９との間に通す記録媒体１１４に転写され、塗布される。
In this apparatus, a coating mechanism is provided as a mechanism for treating the surface of a recording medium with a processing liquid, and roller coating is employed. The
塗布ローラ１３６に転写される前処理液の塗布量は、塗布ローラ１３６とのニップ厚を制御することにより行う。処理液を塗布したくない時は、塗布ローラ１３６に処理液が残らないように、可動ブレード１３４を塗布ローラ１３６に押し付け、塗布ローラ表面の処理液を掻き取ることができる。これにより、処理液が塗布ローラ１３６に残留することで発生する乾燥による増粘や、塗布用カウンターローラ１３９との固着、塗布ムラなどの機能障害を未然に防ぐことができる。また、図１のように、給紙部を上下で１つずつ設け、処理液を塗布する場合には下の給紙部を、処理液を塗布しない場合には上の給紙部を使用するといった方式にしても良い。
The amount of the pretreatment liquid applied to the
上記ローラ塗布以外に、処理液を吐出方式でスプレー塗布することも可能である。例えば、１１０Ｋと同様のヘッドに処理液を充填し、インクと同様に記録媒体１１４へ吐出させることができ、吐出量や吐出位置の制御を高精度でかつ容易に行うことができる。また、ローラ塗布方式とスプレー塗布方式を併用しても良い。
何れの方式を用いても処理液を任意の位置に任意の量だけ塗布することができる。
In addition to the roller application, it is also possible to spray the treatment liquid by a discharge method. For example, a treatment liquid can be filled in a head similar to 110K and ejected onto the
Regardless of which method is used, the treatment liquid can be applied in an arbitrary amount at an arbitrary position.
また、熱風送風ファン１５０により、処理液及びインクが付着した記録媒体を加温することによって、乾燥促進または架橋反応促進により定着性を向上させることができる。なお、本例では加熱工程を印刷後の記録媒体に対して熱風ファンにて行っているが、加熱工程は印刷前または印刷前後の記録媒体に対して行っても良いし、その方式も熱風ファンだけではなく、加熱ローラなどの手段によって行っても良い。
In addition, the hot
図３は、上記インクジェット記録装置のヘッドユニットにおけるヘッド配列の一例を示した模式図である。
ヘッドユニットはヘッド外周部材１６０にヘッド１５４Ａ〜１５４Ｌを固定しており、ヘッドはノズルの一部が重複するように千鳥配置で固定されている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a head arrangement in the head unit of the ink jet recording apparatus.
The head unit fixes the
図４は、図３のヘッドユニットに配列しているヘッドを示す模式図である。各ヘッドには、ノズルプレート２０１に２列の千鳥配置で開口されているノズル２００が設けられており、ヘッドとヘッド外周部材との間には充填剤２０２にて密閉されており、ノズル面側からの隙間をなくしている。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the heads arranged in the head unit of FIG. Each head is provided with
次に、図１に示すインクジェット記録装置の制御部の概要について、図２を参照して説明する。なお、図２は制御部の概略ブロック説明図である。
この制御部３００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ３０１と、ＣＰＵ３０１が実行するプログラム、本発明において使用する所定インク吐出に対するノズル面汚染度合の値及びノズル面汚染許容閾値、駆動波形データ、その他の固定データを格納するＲＯＭ３０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ３０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）３０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ３０５とを備えている。
Next, an outline of the control unit of the ink jet recording apparatus shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic block diagram of the control unit.
This
また、この制御部３００はホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストＩ／Ｆ３０６と、記録ヘッド１５４の圧力発生手段を駆動制御するための駆動波形を生成するヘッド駆動制御部３０７と、記録媒体搬送モータ３０９を駆動するための記録媒体搬送モータ駆動制御部３０８と、ヘッドユニット（キャリッジ）移動モータ３１１を駆動するための維持ユニット移動モータ駆動制御部３１２と、インク経路の電磁弁３１５を開閉制御するためのインク経路バルブ制御部３１４、キャップ吸引モータ３１７やインク供給モータ３１８の駆動を制御する送液吸引モータ駆動制御部３１６と、搬送ベルト１１３の移動量及び移動速度に応じた検知信号を出力するエンコーダや、環境温度及び環境湿度（何れか一方でもよい）を検出するセンサ３２３からの検知信号、サブインクタンクのインク量検知信号、図示しない各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ３２２などを備えている。この制御部３００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル１０６が接続されている。
The
制御部３００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読み取り装置、デジタルカメラ等の撮像装置等のホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してホストＩ／Ｆ３０６で受診する。
そして、ＣＰＵ３０１は、ホストＩ／Ｆ３０６に含まれる受信バッファ内に印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ３０５にて必要な画像処理、データの並び替えを行い、記録ヘッド１５４のヘッド幅の１ページ分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を、クロック信号に同期して、ヘッド駆動制御部３０７に送出する。
The
The
そして、ＣＰＵ３０１は、ホストＩ／Ｆ３０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ３０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部３０７に画像データを転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えば、ＲＯＭ３０２にフォントデータを格納して行ってもよいし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしてもよい。
The
ヘッド駆動制御部３０７は、ページ単位で入力される記録ヘッド１５４の１ページ分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）に基づいて選択的に記録ヘッド１５４の圧力発生手段に印加して記録ヘッド１５４を駆動する。
また、図示していないが、処理液をローラ塗布する場合、塗布ローラ等の塗布用ローラ群の駆動制御が必要となるため、塗布用モータ制御部と、制御されるモータ、制御用のセンサを設ける。
The head
Although not shown, when the processing liquid is applied by a roller, it is necessary to control the driving of a coating roller group such as a coating roller. Therefore, a coating motor control unit, a motor to be controlled, and a control sensor are provided. Provide.
更に処理液を吐出する場合には、維持動作を他のインクと異なる動作を行わないと、混色によるノズル詰まりの危険性が存在する。そのため維持ユニット移動モータは、インク用とは別に処理用のものを設けることが望ましい。 Further, when the treatment liquid is discharged, there is a risk of nozzle clogging due to color mixture unless the maintenance operation is performed differently from that of other inks. Therefore, it is desirable to provide a maintenance unit moving motor for processing separately from ink.
次に、インクカートリッジについて、図５及び図６を参照して説明する。ここで、図５は、本発明のインクカートリッジの一例を示す図であり、図６は図５のインクカートリッジのケース（外装）を含めた図である。 Next, the ink cartridge will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 5 is a view showing an example of the ink cartridge of the present invention, and FIG. 6 is a view including a case (exterior) of the ink cartridge of FIG.
インクは図５に示すように、インク注入口２４２からインク袋２４１内に充填され、排気した後、該インク注入口２４２を融着により閉じる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口２４３に装置本体の針を刺して装置にインクを供給する。インク袋２４１は、透気性の無いアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋２４１は、図６に示すように、通常プラスチック製のカートリッジケース２４４内に収容され、インクカートリッジ２４０として、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
As shown in FIG. 5, the ink is filled into the
また、上記インクカートリッジ２４０に、インクの代わりに処理液を入れ、処理液用のカートリッジとして用いれば、インクカートリッジと同様に、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることができる。
Further, if a treatment liquid is put in the
なお、処理液を記録媒体に塗布する形態としては、図７〜図９などの方式などの方式が考えられる。
図７は吐出ヘッドからの吐出方式について記載したものである。記録媒体１１４の搬送方向上流側に処理液１３５を吐出する記録ヘッドを設け、搬送方向下流側に水性記録用インク１３０を設けることで、所定の画像データに基づいて予め吐出される処理液１３５と水性記録用インク１３０を記録媒体１１４上で混合することができる。
In addition, as a form which apply | coats a process liquid to a recording medium, systems, such as a system of FIGS. 7-9, can be considered.
FIG. 7 describes a discharge method from the discharge head. By providing a recording head that discharges the
図８は３本ロールによる塗布方式について記載したものであるが、詳細については図１で記載しているのでここでの説明は割愛する。 FIG. 8 describes the coating method using three rolls, but since details are described in FIG. 1, description thereof is omitted here.
図９は２本ロールによる塗布方式について記載したものであり、吐出ヘッドから吐出された処理液１３５を塗布ローラ４０１及び膜厚制御ローラ４０２によって所定の膜厚に制御して記録媒体１１４に塗布する。また、塗布ローラ４０１上に残留した過剰の処理液は可動ブレード１３４にて回収される。なお、ここでは図示しないが、図９の搬送方向下部には水性記録用インクの吐出ヘッドが設けられている。
FIG. 9 describes a coating method using two rolls. The
＜記録物＞
本発明に係る記録物は、前記のインクジェット記録用インクセットに含まれるインクを、記録媒体上に飛翔させて形成された画像を有することを特徴とする。
<Recorded material>
The recorded matter according to the present invention has an image formed by flying the ink contained in the ink set for ink jet recording onto a recording medium.
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのないかぎり％は質量％を表す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to the following Example. In addition, unless otherwise indicated,% represents mass%.
＜顔料分散体の作製＞
（分散体製造例１：シアン分散体）
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えた１Ｌフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した。その後、スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）４．０ｇ及びメルカプトエタノール０．４ｇを仕込み、６５℃に昇温した。次に、スチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６．０ｇ、ヒドロキシエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスジメチルバレロニトリル２．４ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。
<Preparation of pigment dispersion>
(Dispersion Production Example 1: Cyan Dispersion)
The inside of the 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, a thermometer, a nitrogen gas introduction tube, a reflux tube and a dropping funnel was sufficiently replaced with nitrogen gas. Thereafter, 11.2 g of styrene, 2.8 g of acrylic acid, 12.0 g of lauryl methacrylate, 4.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 4.0 g of styrene macromer (trade name: AS-6, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) and mercaptoethanol 0 .4 g was charged and the temperature was raised to 65 ° C. Next, styrene 100.8 g, acrylic acid 25.2 g, lauryl methacrylate 108.0 g, polyethylene glycol methacrylate 36.0 g, hydroxyethyl methacrylate 60.0 g, styrene macromer (manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: AS-6) ) A mixed solution of 36.0 g, mercaptoethanol 3.6 g, azobisdimethylvaleronitrile 2.4 g and methyl ethyl ketone 18 g was dropped into the flask over 2.5 hours.
滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけてフラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、更に１時間熟成した。反応終了後、フラスコ内に、メチルエチルケトン３６４ｇを添加し、濃度が５０％のポリマー溶液８００ｇを得た。 After completion of dropping, a mixed solution of 0.8 g of azobisdimethylvaleronitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 0.5 hours. After aging at 65 ° C. for 1 hour, 0.8 g of azobisdimethylvaleronitrile was added, and further aging was performed for 1 hour. After completion of the reaction, 364 g of methyl ethyl ketone was added to the flask to obtain 800 g of a polymer solution having a concentration of 50%.
ポリマー溶液の一部を乾燥し、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー（標準：ポリスチレン、溶媒：テトラヒドロフラン）で測定したところ、重量平均分子量は１５０００であった。 A part of the polymer solution was dried and measured by gel permeation chromatography (standard: polystyrene, solvent: tetrahydrofuran), and the weight average molecular weight was 15000.
続いて、前記ポリマー溶液２８ｇ、銅フタロシアニン顔料２６ｇ、１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム水溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ及びイオン交換水３０ｇを十分に攪拌した。
その後、３本ロールミル（（株）ノリタケカンパニー製、商品名：ＮＲ−８４Ａ）を用いて２０回混練した。得られたペーストをイオン交換水２００ｇに投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、固形分量が２０．０ｗｔ％の青色のポリマー微粒子分散体（シアン分散体）１６０ｇを得た。
ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９８ｎｍであった。
Subsequently, 28 g of the polymer solution, 26 g of a copper phthalocyanine pigment, 13.6 g of a 1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution, 20 g of methyl ethyl ketone, and 30 g of ion-exchanged water were sufficiently stirred.
Thereafter, the mixture was kneaded 20 times using a three-roll mill (manufactured by Noritake Co., Ltd., trade name: NR-84A). The obtained paste was put into 200 g of ion-exchanged water, and after sufficiently stirring, methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator, and a blue polymer fine particle dispersion (cyan dispersion) having a solid content of 20.0 wt%. 160 g was obtained.
The average particle diameter (D50%) of the fine polymer particles measured by Microtrac UPA was 98 nm.
（分散体製造例２：マゼンタ分散体）
前記シアン分散体の銅フタロシアニン顔料を顔料ピグメントレッド１２２に変更したほかはシアン分散体の作製と同様にして赤紫色のポリマー微粒子分散体（マゼンタ分散体）を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は１２４ｎｍであった。
(Dispersion Production Example 2: Magenta Dispersion)
A red-purple polymer fine particle dispersion (magenta dispersion) was obtained in the same manner as the preparation of the cyan dispersion except that the copper phthalocyanine pigment of the cyan dispersion was changed to
（分散体製造例３：イエロー分散体）
前記シアン分散体の銅フタロシアニン顔料を顔料ピグメントイエロー７４に変更したほかはシアン分散体の作製と同様にして黄色のポリマー微粒子分散体（イエロー分散体）を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は７８ｎｍであった。
(Dispersion Production Example 3: Yellow Dispersion)
A yellow polymer fine particle dispersion (yellow dispersion) was obtained in the same manner as the preparation of the cyan dispersion except that the copper phthalocyanine pigment of the cyan dispersion was changed to Pigment Pigment Yellow 74. The average particle diameter (D50%) of the polymer fine particles measured by Microtrac UPA was 78 nm.
（分散体製造例４：ブラック分散体）
前記シアン分散体の銅フタロシアニン顔料をカーボンブラック（デグサ社ＦＷ１００）に変更したほかはシアン分散体の作製と同様にして黒色のポリマー微粒子分散体（ブラック分散体）を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は１１０ｎｍであった。
(Dispersion Production Example 4: Black dispersion)
A black polymer fine particle dispersion (black dispersion) was obtained in the same manner as in the preparation of the cyan dispersion except that the copper phthalocyanine pigment of the cyan dispersion was changed to carbon black (Degussa FW100). The average particle size (D50%) of the polymer fine particles measured by Microtrac UPA was 110 nm.
−インク調製例−
上記分散体製造例１〜４により得られたシアン分散体、マゼンタ分散体、イエロー分散体、ブラック分散体を用いて、表１〜８に示す処方で、インク調製例１〜２７のインクを作製した。
水溶性有機溶剤、界面活性剤、抑泡剤（消泡剤）、浸透剤、イオン交換水の順に材料を調合して３０分撹拌した後、上記各分散体を添加して３０分撹拌した。次いで、孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過して各色のインクを得た。各４色のインクを組み合わせる事で、のインクセットとした。
なお、表中の数字は「質量％」である。
-Example of ink preparation-
Using the cyan dispersion, magenta dispersion, yellow dispersion, and black dispersion obtained in the above dispersion production examples 1 to 4, inks of ink preparation examples 1 to 27 were prepared according to the formulations shown in Tables 1 to 8. did.
The materials were prepared in the order of a water-soluble organic solvent, a surfactant, an antifoaming agent (antifoaming agent), a penetrating agent, and ion-exchanged water and stirred for 30 minutes, and then the above dispersions were added and stirred for 30 minutes. Subsequently, each color ink was obtained by filtering through a membrane filter having a pore diameter of 0.8 μm. An ink set was obtained by combining four colors of ink.
The numbers in the table are “mass%”.
・界面活性剤Ａ
前記の構造式（Ｉ）において、ｎ＝４、ａ＝２１、ｂ＝１２のもの
・ Surfactant A
In the structural formula (I), n = 4, a = 21, b = 12.
・界面活性剤Ｂ
以下の構造式（III）中において、ｍ＝３、ｎ＝１３のもの
・ Surfactant B
In the following structural formula (III), m = 3, n = 13
・界面活性剤Ｃ
以下の構造式（IV）中において、ｍ＝１０、ｎ＝４、Ｒ1＝ＣＨ2、Ｒ2＝Ｈ、ａ＝６、ｂ＝２のもの
In the following structural formula (IV), m = 10, n = 4, R 1 = CH 2 , R 2 = H, a = 6, b = 2
・界面活性剤Ｄ
ＥＣＴＤ−３ＮＥＸ（日光ケミカルズ製）
・ Surfactant D
ECTD-3NEX (Nikko Chemicals)
また、表中における略語の意味は下記の通りである。
・ＫＭ−７２Ｆ：自己乳化型シリコーン消泡剤（信越シリコーン株式会社製、成分１００質量％）
Moreover, the meaning of the abbreviation in a table | surface is as follows.
-KM-72F: Self-emulsifying type silicone antifoaming agent (Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.,
［インクセット１］
下記表１に示す処方でインク調製例１〜４のインクを作製し、これらをインクセット１とした。
Inks of Ink Preparation Examples 1 to 4 were prepared according to the formulation shown in Table 1 below, and these were designated as Ink Set 1.
［インクセット２］
下記表２に示す処方でインク調製例５〜８のインクを作製し、これらをインクセット２とした。
Inks of Ink Preparation Examples 5 to 8 were prepared according to the formulation shown in Table 2 below, and these were designated as Ink Set 2.
［インクセット３］
下記表３に示す処方でインク調製例９〜１２のインクを作製し、これらをインクセット３とした。
Inks of Ink Preparation Examples 9 to 12 were prepared according to the formulation shown in Table 3 below, and these were designated as Ink Set 3.
［インクセット４］
下記表４に示す処方でインク調製例１３〜１６のインクを作製し、これらをインクセット４とした。
Inks of Ink Preparation Examples 13 to 16 were prepared according to the formulation shown in Table 4 below, and these were designated as Ink Set 4.
［インクセット５］
前記インクセット１のイエローインク（インク調製例３）を、下記表５に示すインク調製例１７の処方で作製したインクに変更した以外は、インクセット１と同様にしてインクセット５を得た。
[Ink set 5]
Ink set 5 was obtained in the same manner as ink set 1 except that the yellow ink (ink preparation example 3) of ink set 1 was changed to an ink prepared according to the formulation of ink preparation example 17 shown in Table 5 below.
［インクセット６］
前記インクセット１のイエローインク（インク調製例３）を、下記表６に示すインク調製例１８の処方で作製したインクに変更した以外は、インクセット１と同様にしてインクセット６を得た。
[Ink set 6]
Ink set 6 was obtained in the same manner as ink set 1 except that the yellow ink (ink preparation example 3) of ink set 1 was changed to an ink prepared according to the formulation of ink preparation example 18 shown in Table 6 below.
［インクセット７］
前記インクセット１のシアンインク（インク調製例１）を前記インクセット３のインク調製例９のインクに、イエローインク（インク調製例３）をインク調製例１１のインクに変更した以外は、インクセット１と同様にしてインクセット７を得た。
[Ink set 7]
Ink set except that the cyan ink (ink preparation example 1) of the ink set 1 was changed to the ink of ink preparation example 9 of the ink set 3, and the yellow ink (ink preparation example 3) was changed to the ink of ink preparation example 11. Ink set 7 was obtained in the same manner as in Example 1.
［インクセット８］
前記インクセット１のブラックインク（インク調製例４）を、下記表７に示すインク調製例１９の処方で作製したインクに変更した以外は、インクセット１と同様にしてインクセット８を得た。
[Ink set 8]
Ink set 8 was obtained in the same manner as ink set 1 except that the black ink (ink preparation example 4) of ink set 1 was changed to an ink prepared according to the formulation of ink preparation example 19 shown in Table 7 below.
［インクセット９］
下記表８に示す処方でインク調製例２０〜２３のインクを作製し、これらをインクセット９とした。
Inks of Ink Preparation Examples 20 to 23 were prepared according to the formulation shown in Table 8 below, and these were used as an ink set 9.
［インクセット１０］
前記インクセット１のイエローインク（インク調製例３）を、前記インクセット３のインク調製例１１のインクに変更した以外は、インクセット１と同様にしてインクセット１０を得た。
[Ink set 10]
An ink set 10 was obtained in the same manner as the ink set 1 except that the yellow ink (ink preparation example 3) of the ink set 1 was changed to the ink of ink preparation example 11 of the ink set 3.
［実施例］
上記で得たインクセット１〜４をそれぞれ図６に示すインクカートリッジ１〜４に充填した。そしてこれらのインクカートリッジ１〜４を順番にインクジェットプリンター（リコー製ＩＰＳiＯ ＧＸｅ３３００）にセットして、それぞれ画像を形成した。
［比較例］
実施例で用いたインクセット１〜４の代わりに上記で得たインクセット５〜１０を用いた以外は実施例と同様にして、インクセット５〜１０による画像を形成した。
［評価］
実施例及び比較例で用いた各インクセットについて、粘度、各せん断速度における粘度、動的表面張力、静的表面張力、吐出安定性、ブリード、インクミストを下記の方法により評価した。
評価結果を表９〜１１に示す。
[Example]
The ink sets 1 to 4 obtained above were filled in the ink cartridges 1 to 4 shown in FIG. These ink cartridges 1 to 4 were sequentially set in an inkjet printer (Ricoh's IPSIO GXe3300) to form images.
[Comparative example]
Images with ink sets 5 to 10 were formed in the same manner as in Example except that ink sets 5 to 10 obtained above were used instead of ink sets 1 to 4 used in Examples.
[Evaluation]
For each ink set used in the examples and comparative examples, the viscosity, the viscosity at each shear rate, the dynamic surface tension, the static surface tension, the ejection stability, the bleed, and the ink mist were evaluated by the following methods.
The evaluation results are shown in Tables 9-11.
＜粘度＞
前記インクセット１〜１０の各色インクの、２５℃における粘度（ｍＰa・ｓ）を、回転式粘度計としてＲ型粘度計（ＲＣ−５００、東機産業社製）を用いて測定した。回転速度は１０〜１００ｒｐｍの適切な回転速度で測定した。
<Viscosity>
The viscosity (mPa · s) at 25 ° C. of each color ink of the ink sets 1 to 10 was measured using an R-type viscometer (RC-500, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) as a rotary viscometer. The rotation speed was measured at an appropriate rotation speed of 10 to 100 rpm.
＜各せん断速度における粘度＞
前記インクセット１〜１０の各色インクの粘度を粘弾性測定装置（ＡntonＰaar社製、ＰhysicaＭＣＲ３０１）を用いて２５℃にて測定した。コーンプレート（φ５０ｍｍ、１．００９°）を使用してせん断速度１（１／ｓ）〜１０００（１／ｓ）の範囲をギャップ５０μｍで測定して、パラレルプレート（φ５０ｍｍ）を使用して１００（１／ｓ）〜１０００００（１／ｓ）の範囲をギャップ５０μｍで測定した。
<Viscosity at each shear rate>
The viscosity of each color ink of the ink sets 1 to 10 was measured at 25 ° C. using a viscoelasticity measuring device (Physica MCR301 manufactured by Anton Paar). Using a cone plate (φ50 mm, 1.09 °), a shear rate of 1 (1 / s) to 1000 (1 / s) was measured at a gap of 50 μm, and a parallel plate (φ50 mm) was used to measure 100 ( The range of 1 / s) to 100,000 (1 / s) was measured with a gap of 50 μm.
＜動的表面張力＞
前記インクセット１〜１０の各色インクの２５℃における動的表面張力（ｍＮ／ｍ）を、動的表面張力計ＳＩＴＡ ＤynoＴester（ＳＩＴＡ Ｍesstechnik社製）を用い、最大泡圧法によって測定した。
<Dynamic surface tension>
The dynamic surface tension (mN / m) of each color ink of the ink sets 1 to 10 at 25 ° C. was measured by a maximum bubble pressure method using a dynamic surface tension meter SITA DynoTester (manufactured by SITA Messtechnik).
＜静的表面張力＞
前記インクセット１〜１０の各色インクの２５℃における静的表面張力（ｍＮ／ｍ）を、全自動表面張力計（ＣＢＶＰ−Ｚ、協和界面科学株式会社製）を用い、白金プレート法によって測定した。
<Static surface tension>
The static surface tension (mN / m) of each color ink of the ink sets 1 to 10 at 25 ° C. was measured by a platinum plate method using a fully automatic surface tension meter (CBVP-Z, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). .
＜プリンター評価前準備＞
温度２５±０．５℃、５０±５％ＲＨに調整された環境下、インクジェットプリンター（リコー製ＩＰＳｉｏ ＧＸｅ３３００）を用い、前記インクセット３において、最も安定してインクが吐出する波形を選択し、全ての印字評価で用いた。
<Preparation before printer evaluation>
Under an environment adjusted to a temperature of 25 ± 0.5 ° C. and 50 ± 5% RH, an ink jet printer (IPSio GXe3300 manufactured by Ricoh) is used to select a waveform in which ink is discharged most stably in the ink set 3. Used in all print evaluations.
＜吐出安定性評価＞
前記インクセット１〜１０を搭載した前述のプリンター（リコー製ＩＰＳｉｏ ＧＸｅ３３００）を用いて、マイペーパー（株式会社ＮＢＳリコー製）上に印字を行なった。印刷パターンは画像領域中、印字面積が紙面全面積中、各色印字面積が５％であるチャートにおいて、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの各インクを１００％dutyで印字した。
印字条件は、記録密度６００ｄｐｉで、ワンパス印字とした。
また、前記インクセット１〜１０のそれぞれの発色性評価を実施した後、吐出安定性評価を実施した。間欠印写としては、上記チャートを２０枚連続で印写後、２０分間吐出を実施しない休止状態にし、これを５０回繰り返して、累計１０００枚印写後、もう一度同チャートを印写したときの５％チャートベタ部の筋、白抜け、噴射乱れの有無を目視で評価した。評価基準は次のようにした。
Ａ：ベタ部に筋・白抜け・噴射乱れがほぼ認められない。
Ｂ：ベタ部に若干の筋・白抜け・噴射乱れが認められる。
Ｃ：ベタ部全域にわたって、筋・白抜け・噴射乱れが認められる。
これらの基準において、Ａ以上を許容範囲とする。
<Discharge stability evaluation>
Printing was performed on My Paper (manufactured by NBS Ricoh Co., Ltd.) using the above-mentioned printer (IPSio GXe3300 manufactured by Ricoh Co., Ltd.) equipped with the ink sets 1-10. In the print pattern, the ink of yellow, magenta, cyan, and black was printed at 100% duty on a chart in which the print area is the entire area of the paper in the image area and the print area of each color is 5%.
The printing conditions were one-pass printing with a recording density of 600 dpi.
In addition, after evaluating the color developability of each of the ink sets 1 to 10, the discharge stability was evaluated. As intermittent printing, when the above chart is printed continuously for 20 sheets, it is put into a resting state in which no discharge is performed for 20 minutes, this is repeated 50 times, and after a total of 1000 sheets are printed, the same chart is printed again. The presence or absence of streaks, white spots and jet disturbance in the 5% chart solid part was visually evaluated. The evaluation criteria were as follows.
A: There are almost no streaks, white spots, or jet disturbances in the solid portion.
B: Some streaks, white spots, and jet turbulence are observed in the solid portion.
C: Streaks, white spots, and jet turbulence are observed throughout the solid portion.
In these standards, A or more is set as an allowable range.
＜ブラック−カラー間のブリード評価＞
前記インクセット１〜１０を搭載した前述のプリンター（リコー製ＩＰＳｉｏ ＧＸｅ３３００）を用いて、マイペーパー（株式会社ＮＢＳリコー製）上に印字を行なった。印刷パターンは、各カラーインクを１００％dutyで印字した。
得られた各カラーインクベタ画像部中にブラックインクの文字を印字することにより、カラーインク−ブラックインク間のブリード（にじみ）を目視にて、下記基準で評価した。
印字条件の記録密度は６００ｄｐｉ、ワンパス印字とした。
Ａ：ブリードの発生がなく、黒文字が鮮明に認識でき、目視でにじみは認められない。
Ｂ：ブリードが若干発生し、黒文字が少しにじむ。
Ｃ：ブリードが発生し、黒文字の認識が困難である。
これらの基準において、Ａ以上を許容範囲とする。
<Bleed evaluation between black and color>
Printing was performed on My Paper (manufactured by NBS Ricoh Co., Ltd.) using the above-mentioned printer (IPSio GXe3300 manufactured by Ricoh Co., Ltd.) equipped with the ink sets 1-10. As a printing pattern, each color ink was printed at 100% duty.
By printing black ink characters in each color ink solid image portion obtained, the bleed between the color ink and the black ink was visually evaluated according to the following criteria.
The recording density of printing conditions was 600 dpi, and one-pass printing was used.
A: Bleeding does not occur, black characters can be clearly recognized, and no blur is observed visually.
B: Slight bleeding occurs and black characters blur slightly.
C: Bleed occurs and it is difficult to recognize black characters.
In these standards, A or more is set as an allowable range.
＜イエロー−カラー間のブリード評価＞
前記インクセット１〜１０を搭載した前述のプリンター（リコー製ＩＰＳｉｏ ＧＸｅ３３００）を用いて、マイペーパー（株式会社ＮＢＳリコー製）上に印字を行なった。印刷パターンは、各カラーインクを１００％dutyで印字した。
得られた各カラーインクベタ画像部中にイエローインクの文字を印字することにより、イエローインク−カラーインク間のブリード（にじみ）を目視にて、下記基準で評価した。
印字条件の記録密度は６００ｄｐｉ、ワンパス印字とした。
Ａ：ブリードの発生がなく、黄文字が鮮明に認識でき、目視でにじみは認められない。
Ｂ：ブリードが若干発生し、黄文字が少しにじむ。
Ｃ：ブリードが発生し、黄文字の認識が困難である。
これらの基準において、Ａ以上を許容範囲とする。
<Bleed evaluation between yellow and color>
Printing was performed on My Paper (manufactured by NBS Ricoh Co., Ltd.) using the above-mentioned printer (IPSio GXe3300 manufactured by Ricoh Co., Ltd.) equipped with the ink sets 1-10. As a printing pattern, each color ink was printed at 100% duty.
By printing yellow ink characters in each color ink solid image portion thus obtained, bleeding between the yellow ink and the color ink was visually evaluated according to the following criteria.
The recording density of printing conditions was 600 dpi, and one-pass printing was used.
A: There is no bleed, yellow characters can be clearly recognized, and no blur is observed visually.
B: Slight bleeding occurs, and yellow letters slightly blur.
C: Bleed occurs and it is difficult to recognize yellow characters.
In these standards, A or more is set as an allowable range.
＜インクミスト評価＞
上記インクセット１〜１０をプリンター（リコー製ＩＰＳｉｏ ＧＸｅ３３００）に充填し、２５℃５０％ＲＨ環境において、以下の方法でインクミストを評価した。
即ち、紙面全面積中、各色印字面積が５％である印刷パターンチャートを、前記プリンターの「普通紙はやいモード」で２００枚印字後、プリンター内部のインク汚れの程度を目視観察した。評価基準は次の通りとした。
Ａ：プリンター内部にインク汚れが見られない。
Ｂ：プリンター内部にわずかにインク汚れが見られる。
Ｃ：プリンター内部に多量のインク汚れが見られる。
これらの基準において、Ａ以上を許容範囲とする。
<Ink mist evaluation>
The ink sets 1 to 10 were filled in a printer (IPSio GXe3300 manufactured by Ricoh), and the ink mist was evaluated by the following method in an environment of 25 ° C. and 50% RH.
That is, after printing 200 sheets of the printing pattern chart in which the printing area of each color is 5% in the total area of the paper in the “plain paper fast mode” of the printer, the degree of ink stain inside the printer was visually observed. The evaluation criteria were as follows.
A: No ink smear is seen inside the printer.
B: Slight ink stains are observed inside the printer.
C: A large amount of ink stains are observed inside the printer.
In these standards, A or more is set as an allowable range.
＜フェザリング評価＞
上記インクセット１〜１０をプリンター（リコー製ＩＰＳｉｏ ＧＸｅ３３００）に充填し、２５℃５０％ＲＨ環境において、以下の方法でフェザリングを評価した。
即ち、文字印刷パターンを前記プリンターの「普通紙はやいモード」で印字後、インクのにじみ具合（フェザリング）の程度を目視観察した。評価基準は次の通りとした。
Ａ：にじみの発生がなく、文字が鮮明に認識できる。
Ｂ：にじみが若干発生している。
Ｃ：にじみが発生し、文字の認識が困難である。
これらの基準において、Ｂ以上を許容範囲とする。
<Feathering evaluation>
The ink sets 1 to 10 were filled in a printer (IPSio GXe3300 manufactured by Ricoh), and feathering was evaluated in the following manner in an environment of 25 ° C. and 50% RH.
That is, after the character print pattern was printed in the “plain paper fast mode” of the printer, the degree of ink bleeding (feathering) was visually observed. The evaluation criteria were as follows.
A: There is no blurring and characters can be clearly recognized.
B: Slight blurring occurs.
C: Smudge occurs and character recognition is difficult.
In these standards, B or more is set as an allowable range.
［考察］
（１）吐出安定性評価
インクセット１〜４と、インクセット５、６との比較によれば、回転式粘度計により５０ｒｐｍで測定したインクセット中の各インクの粘度が７．０（ｍＰa・ｓ）以上９．０（ｍＰa・ｓ）以下であれば、吐出安定性が確保できる事が分かる。
インクセット１と、インクセット８との比較によれば、同一色インクの、表面寿命１５ｍｓでの動的表面張力差が、５ｍＮ／ｍを超えると、吐出安定性が劣る事が分かる。
インクセット１〜４と、インクセット５、６、９、１０との比較によれば、せん断速度２３０（１／ｓ）での各インクの粘度が７．０（ｍＰa・ｓ）以上９．０（ｍＰａ・ｓ）以下であれば、吐出安定性が確保できる事が分かる。
[Discussion]
(1) Evaluation of ejection stability According to a comparison between ink sets 1 to 4 and ink sets 5 and 6, the viscosity of each ink in the ink set measured at 50 rpm with a rotary viscometer is 7.0 (mPa · It can be seen that the discharge stability can be secured if s) is 9.0 (mPa · s) or less.
According to a comparison between the ink set 1 and the ink set 8, it can be seen that when the dynamic surface tension difference of the same color ink at the surface life of 15 ms exceeds 5 mN / m, the ejection stability is inferior.
According to the comparison between ink sets 1 to 4 and ink sets 5, 6, 9, and 10, the viscosity of each ink at a shear rate of 230 (1 / s) is 7.0 (mPa · s) or more and 9.0. If it is (mPa · s) or less, it can be seen that ejection stability can be secured.
（２）ブリード評価
インクセット１〜４と、インクセット５、６との比較によれば、インクセット内の表面寿命１５００ｍｓでの動的表面張力差が１ｍＮ／ｍを超えると、ブリードが発生しやすくなることが分かる。
インクセット１〜４と、インクセット７との比較によれば、吐出安定性は確保できていても、インクの活性剤種が異なると、ブリードが発生しやすくなることが分かる。
インクセット１〜４と、インクセット５との比較によれば、せん断速度１（１／ｓ）での各インクの粘度差が、１．５（ｍＰa・ｓ）を超えると、ブリードが発生しやすくなることが分かる。
インクセット１〜４と、インクセット６との比較によれば、せん断速度１（１／ｓ）での各インクの粘度差が、１．５（ｍＰa・ｓ）以内でも、インクの活性剤種が異なると、ブリードが発生しやすくなることが分かる。
(2) Bleed evaluation According to the comparison between ink sets 1 to 4 and ink sets 5 and 6, bleed occurs when the dynamic surface tension difference at the surface life of 1500 ms in the ink set exceeds 1 mN / m. It turns out that it becomes easy.
According to the comparison between the ink sets 1 to 4 and the ink set 7, it can be seen that even if the ejection stability can be ensured, bleeding is likely to occur if the activator type of the ink is different.
According to a comparison between ink sets 1 to 4 and ink set 5, bleeding occurs when the difference in viscosity of each ink at a shear rate of 1 (1 / s) exceeds 1.5 (mPa · s). It turns out that it becomes easy.
According to the comparison between the ink sets 1 to 4 and the ink set 6, even when the difference in viscosity of each ink at a shear rate of 1 (1 / s) is within 1.5 (mPa · s), the activator type of the ink It can be seen that bleed tends to occur when the difference is.
（３）インクミスト評価
インクセット１〜４と、インクセット５、６との比較によれば、インクセット内の表面寿命１５００ｍｓでの動的表面張力差が１ｍＮ／ｍを超えると、インクミストが発生しやすくなることが分かる。
インクセット１〜４と、インクセット６との比較によれば、せん断速度１０００００（１／ｓ）での各インクの粘度差が、２．０（ｍＰa・ｓ）を超えると、インクミストが発生しやすくなることが分かる。
(3) Evaluation of ink mist According to the comparison between ink sets 1 to 4 and ink sets 5 and 6, if the difference in dynamic surface tension at the surface life of 1500 ms in the ink set exceeds 1 mN / m, the ink mist is It turns out that it becomes easy to generate.
According to a comparison between ink sets 1 to 4 and ink set 6, if the difference in viscosity of each ink at a shear rate of 100,000 (1 / s) exceeds 2.0 (mPa · s), ink mist is generated. It turns out that it becomes easy to do.
（４）フェザリング評価
インクセット１〜４と、インクセット５〜９との比較によれば、表面寿命１５００ｍｓでの動的表面張力が大きいと、フェザリングが発生しやすくなることが分かる。これは、メディアへのインクの吸収に時間がかかるためである。
(4) Evaluation of Feathering According to a comparison between ink sets 1 to 4 and ink sets 5 to 9, it can be seen that feathering is likely to occur when the dynamic surface tension at a surface life of 1500 ms is large. This is because it takes time to absorb ink into the medium.
１０１ インクジェット記録装置
１０３ 給紙トレイ
１０４ 排紙トレイ
１０５ 手差しトレイ
１０６ 操作パネル
１０７Ｋ インクカートリッジ
１０７Ｃ インクカートリッジ
１０７Ｍ インクカートリッジ
１０７Ｙ インクカートリッジ
１０８Ｋ サブインクタンク
１０８Ｃ サブインクタンク
１０８Ｍ サブインクタンク
１０８Ｙ サブインクタンク
１０９ 廃液タンク
１１０Ｋ ヘッドユニット
１１０Ｃ ヘッドユニット
１１０Ｍ ヘッドユニット
１１０Ｙ ヘッドユニット
１１１Ｋ メンテナンスユニット
１１１Ｃ メンテナンスユニット
１１１Ｍ メンテナンスユニット
１１１Ｙ メンテナンスユニット
１１２ 分離パッド
１１３ 搬送ベルト
１１４ 記録媒体
１１５ テンションローラ
１１６ 帯電ローラ
１１７ 排紙コロ
１１８ プラテンローラ
１１９ 搬送ローラ
１２０ 吸引ファン
１２１ 搬送ローラ
１２４ プラテン
１２２ 分離パッド
１２３ カウンターローラ
１３０ 水性記録用インク
１３４ 可動ブレード
１３５ 処理液
１３６ 塗布ローラ
１３７ 汲み上げローラ
１３８ 膜圧制御ローラ
１３９ 塗布用カウンターローラ
１４０ 処理液貯蔵タンク
１５０ 熱風送風ファン
１５４Ａ〜Ｌ 記録ヘッド
１６０ 外周部材
２００ ノズル
２０１ ノズルプレート
２０２ 充填剤
２４０ インクカートリッジ
２４１ インク袋
２４２ インク注入口
２４３ インク排出口
２４４ カートリッジケース
３００ 制御部
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ 不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）
３０５ ＡＳＩＣ
３０６ ホストＩ／Ｆ
３０７ ヘッド駆動制御部
３０８ 記録媒体搬送モータ駆動制御部
３０９ 記録媒体搬送モータ
３１１ ヘッドユニット（キャリッジ）移動モータ
３１２ 維持ユニット移動モータ駆動制御部
３１４ インク経路バルブ制御部
３１５ 電磁弁
３１６ 送液吸引モータ駆動制御部
３１７ キャップ吸引モータ
３１８ インク供給モータ
３２２ Ｉ／Ｏ
３２３ センサ
４０１ 塗布ローラ
４０２ 膜厚制御ローラ
DESCRIPTION OF
302 ROM
303 RAM
304 Nonvolatile memory (NVRAM)
305 ASIC
306 Host I / F
307 Head
323
Claims (10)
各インクセットに含まれる各色インクは、最大泡圧法による２５℃での表面寿命が１５００ｍｓの時の動的表面張力の差が１ｍＮ／ｍ以下であり、
各インクセットは、各々のインクセット間での同一色のインク同士を比較したときに、インク中に含まれる着色剤濃度が異なり、かつ最大泡圧法による２５℃での表面寿命が１５ｍｓの時の同一色のインク間の動的表面張力の差が、５ｍＮ／ｍ以下であるインクセットであることを特徴とする画像形成方法。 An image is formed using an ink set having at least two colors of water-based ink containing water, a water-soluble organic solvent, a colorant and a surfactant, and then water, a water-soluble organic solvent, a colorant and a surfactant An image forming method for forming an image by exchanging the water-based ink containing the ink with another ink set having at least two colors,
Each color ink included in each ink set has a dynamic surface tension difference of 1 mN / m or less when the surface life at 25 ° C. by the maximum bubble pressure method is 1500 ms,
Each ink set has different colorant concentrations in the ink when comparing the inks of the same color between the ink sets, and the surface life at 25 ° C. by the maximum bubble pressure method is 15 ms. An image forming method comprising: an ink set having a difference in dynamic surface tension between inks of the same color of 5 mN / m or less.
水、水溶性有機溶剤、着色剤及び界面活性剤を含有する水性インクを、少なくとも２色以上有し、
各色インクは、最大泡圧法による２５℃での表面寿命が１５００ｍｓの時の動的表面張力の差が１ｍＮ／ｍ以下であり、
更に、２５℃におけるせん断速度１（１／ｓ）での各色インクの粘度差が１．５（ｍＰa・ｓ）以下、せん断速度２３０（１／ｓ）での各色インクの粘度が７．０（ｍＰa・ｓ）以上９．０（ｍＰa・ｓ）以下、かつ、せん断速度１０００００（１／ｓ）での各色インクの粘度差が２（ｍＰa・ｓ）以下であることを特徴とするインクジェット記録用インクセット。 An ink set for use in the image forming method according to claim 1,
Having at least two colors of water-based ink containing water, a water-soluble organic solvent, a colorant and a surfactant;
Each color ink has a dynamic surface tension difference of 1 mN / m or less when the surface life at 25 ° C. by the maximum bubble pressure method is 1500 ms,
Further, the viscosity difference of each color ink at a shear rate of 1 (1 / s) at 25 ° C. is 1.5 (mPa · s) or less, and the viscosity of each color ink at a shear rate of 230 (1 / s) is 7.0 ( mPa · s) to 9.0 (mPa · s) and a difference in viscosity of each color ink at a shear rate of 100,000 (1 / s) is 2 (mPa · s) or less. Ink set.
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