JP4700272B2 - Inkjet recording method and recording apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、インクを用いて、記録媒体に画像を形成するインクジェット記録方法及び記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording method and a recording apparatus for forming an image on a recording medium using ink.
インクジェットヘッド内に複数の記録素子を配列した記録素子列を具え、記録時にはこのインクジェットヘッドを記録媒体上に走査させて記録を行なう、所謂、シリアルプリンタ型のインクジェット記録装置が普及している。
インクジェット式の記録装置は、吐出口から記録媒体にインク滴を吐出して記録を行なうものである。インク滴の吐出方法としては、吐出口近傍のインク路に熱エネルギー発生素子である電気熱変換体を設け、この電気熱変換体を駆動し、インク中に膜沸騰により気泡を生成し、この気泡の生成圧力によってインク滴を吐出させる、バブルジェット(登録商標)方式や、吐出エネルギー発生素子としてピエゾ素子等の圧電素子を用い、この圧電素子が変形する際に発生する圧力を利用してインクを吐出する方式などが用いられている。
上述の吐出口のような複数の記録素子を有するインクジェットヘッドを用いて記録を行なう場合、記録される画像の品位はインクジェットヘッド単体の性能に依存するところが大きい。例えば、各吐出口の形状の誤差や電気熱変換体の形成位置のばらつきなど、インクジェットヘッドの製造工程において発生するわずかな誤差により、吐出口毎に吐出量、吐出方向等がわずかながら異なる場合がある。そして、その結果、各吐出口から吐出されるインク滴それぞれの着弾位置に微細なずれが発生したり、形成されるドットの大きさが異なる等の誤差が発生し、ひいてはこの誤差が画像に筋むらなどの濃度むらを発生させ、画像品位を劣化させることになる。
2. Description of the Related Art A so-called serial printer type ink jet recording apparatus is widely used which includes a recording element array in which a plurality of recording elements are arranged in an ink jet head and performs recording by scanning the ink jet head on a recording medium during recording.
An ink jet recording apparatus performs recording by ejecting ink droplets from a discharge port onto a recording medium. As a method for ejecting ink droplets, an electrothermal transducer as a thermal energy generating element is provided in an ink path near the ejection port, and this electrothermal transducer is driven to generate bubbles by film boiling in the ink. Ink droplets are ejected using a bubble jet (registered trademark) system that discharges ink droplets with a generated pressure, or a piezoelectric element such as a piezo element is used as an ejection energy generating element, and ink is generated using the pressure generated when the piezoelectric element is deformed. A method of discharging is used.
When recording is performed using an inkjet head having a plurality of recording elements such as the ejection openings described above, the quality of the recorded image largely depends on the performance of the inkjet head alone. For example, due to slight errors that occur in the inkjet head manufacturing process, such as errors in the shape of each discharge port and variations in the formation position of the electrothermal transducer, the discharge amount, discharge direction, etc. may differ slightly from one discharge port to another. is there. As a result, errors such as minute deviations in the landing positions of the ink droplets ejected from the respective ejection openings or different sizes of the dots formed occur, and this error causes a streak in the image. Density unevenness such as unevenness is generated and image quality is deteriorated.
そこで、このような画像品位を劣化させる濃度むらを防ぐために、例えば、記録媒体の同一部分を複数回走査して画像を完成させる方法、所謂マルチパス記録方法を用いて、各記録素子毎の記録特性のばらつきを緩和するものが提案されている。
つまり、通常の記録方法では、インクジェットヘッドが1スキャン分印字をすると、インクジェットヘッドの幅分紙送りをして、次の領域の記録を行なう。このため、記録媒体の同一領域を複数回インクジェットヘッドが走査することはない。したがって、例えば、記録素子毎の記録特性のばらつきがあった場合、そのばらつきはそのまま濃度ムラとなって画像に現れることになる。
これに対し、マルチパス記録方法は、インクジェットヘッドを記録素子数個単位で分割し、この分割した1ブロックに対応して紙送りを行ない、記録媒体の同一領域をインクジェットヘッドが複数回走査し、この走査のたびに、異なるブロックの記録素子で記録を行なうようにするものである。例えば、図8に示すように、インクジェットヘッドの16個の記録素子を4ブロックに分割すると、同じ領域を4回走査して画像を完成させることになる。したがって、記録素子ごとの記録特性のばらつきがあったとしても、各領域を記録する記録素子が分散されるため、記録特性の違いがそれぞれの領域に与える影響は緩和され、濃度むらなどが目立たなくなる。
Therefore, in order to prevent such density unevenness that degrades the image quality, for example, a method of scanning the same portion of the recording medium a plurality of times to complete an image, a so-called multipass recording method, recording for each recording element is performed. Some have been proposed to mitigate variations in characteristics.
That is, in the normal recording method, when the ink jet head prints for one scan, the paper is fed by the width of the ink jet head and the next area is recorded. For this reason, the ink jet head does not scan the same area of the recording medium a plurality of times. Therefore, for example, when there is a variation in recording characteristics for each recording element, the variation is directly displayed as density unevenness in an image.
On the other hand, in the multi-pass recording method, the inkjet head is divided into units of several recording elements, paper feeding is performed corresponding to the divided one block, and the inkjet head scans the same area of the recording medium a plurality of times, Each time this scanning is performed, recording is performed with recording elements of different blocks. For example, as shown in FIG. 8, when the 16 recording elements of the inkjet head are divided into 4 blocks, the same region is scanned 4 times to complete the image. Therefore, even if there is a variation in recording characteristics for each recording element, since the recording elements for recording each area are dispersed, the influence of the difference in recording characteristics on each area is mitigated, and the density unevenness becomes inconspicuous. .
以上のとおり、マルチパス記録方法によれば、インクジェットヘッドにおける記録素子間の記録特性のばらつきに起因した濃度むらは、インクジェットヘッドの走査領域単位で低減することができる。
しかしながら、インクジェットヘッドの走査領域間で記録される画像の濃度や色味に違いが生じる場合があり、その結果、記録画像全体において走査領域の幅の周期でしま状のむら(以下、これを「バンディングむら」ともいう)が発生し、記録品位を低下させることがある。
走査領域間で濃度等が相違する主要な原因の一つは、各領域に対して複数回の走査を行ない記録を完成する場合に、各走査における主として副走査方向(紙送り方向)の移動量のバラツキ、すなわち紙送り精度に起因するバラツキである。この紙送り量のバラツキが大きいと、副走査方向のドットのピッチが所望のピッチよりも狭い部分と広い部分が発生する。ドットピッチが狭い部分は必要以上にドットが重なりあって濃度が高く感知され、広い部分は濃度が低く、白スジが発生する場合がある。
As described above, according to the multi-pass printing method, the density unevenness caused by the variation in the printing characteristics between printing elements in the inkjet head can be reduced in units of the scanning area of the inkjet head.
However, there may be a difference in the density and color of the image recorded between the scanning areas of the inkjet head. As a result, the entire recording image has striped unevenness (hereinafter referred to as “banding”) with the period of the width of the scanning area. Unevenness ”) may occur and the recording quality may be lowered.
One of the main causes of the difference in density between scanning areas is the amount of movement mainly in the sub-scanning direction (paper feed direction) in each scan when a plurality of scans are performed on each area to complete recording. Variation, that is, variation due to paper feeding accuracy. When the variation in the paper feed amount is large, a portion where the dot pitch in the sub-scanning direction is narrower than a desired pitch and a wide portion are generated. In a portion where the dot pitch is narrow, dots are overlapped more than necessary and the density is perceived to be high, and in a wide portion, the density is low and white stripes may occur.
上述のバンディングむらの対策として、例えば、マルチパス記録方法にあっては、分割数を多くすることによって、形成されるバインドピッチ(濃度むらの周期)を短くし、このしま状のむらを人間の視覚で認識しがたいものとし、これにより、バンディングむらを目立ちにくくする方法が提案されている。
しかしながら、この方法では1回の紙送り幅が短くなり、走査回数が増すため、全体の記録に要する時間が長くなり、記録の高速化の弊害となる。
As a countermeasure against the above-mentioned banding unevenness, for example, in the multi-pass recording method, by increasing the number of divisions, the formed bind pitch (density unevenness cycle) is shortened, and this striped unevenness is detected by human vision. In this way, a method for making banding unevenness inconspicuous has been proposed.
However, this method shortens the paper feed width at one time and increases the number of scans, so that the time required for the entire recording becomes longer, which is a detrimental effect of increasing the recording speed.
従って、本発明は、比較的少ない走査回数でも、印字品位が優れ、バンディングむらが視認できないような画像を形成するインクジェット記録方法およびを記録装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a recording apparatus and an ink jet recording method for forming an image with excellent print quality and invisible banding unevenness even with a relatively small number of scans.
本発明者らは、上記課題について鋭意検討を行なった結果、解像度(印写密度)が充分に高ければ、ドット形状が円形に近く、従来考えれられていたよりも大きなサイズのドットで記録することにより、印字品位が優れ、バンディングむらを目立ちにくくすることができ、視認上の解像度も低下しないことを見出し本発明に至った。
即ち、上記課題は、本発明の(1)「記録媒体に対して、インクジェットヘッドからインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録方法であって、前記インクは、着色剤、湿潤剤、炭素数8〜11のポリオールまたはグリコールエーテル、アニオンまたはノニオン系界面活性剤、及び、水溶性有機溶剤を含み、前記着色剤の含有量が8重量%以上、前記湿潤剤の含有量が10〜50重量%、25℃に於ける粘度が8mPa・sec以上である水性インクであり、前記着色剤は、顔料、またはポリマー微粒子に水不溶性または難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョンであり、前記湿潤剤は、グリセリンまたは、グリセリンと1,3−ブタンジオール、トリエチレングリコール、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、ジエチレングリコール、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、1,4−ブタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオールから選ばれた少なくとも1種類以上を混合した高粘度の湿潤剤であり、前記記録媒体は、支持体上にインク受容層が設けられた記録媒体であり、前記記録媒体上に形成されるカラー画像の解像度は600dpi以上1200dpi以下であり、前記記録媒体上に付与されたインク滴が定着した後のドット径Dd(μm)が
As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that if the resolution (printing density) is sufficiently high, the dot shape is close to a circle, and printing is performed with dots of a size larger than previously thought. The present inventors have found that the printing quality is excellent, the banding unevenness can be made inconspicuous, and the visual resolution is not lowered.
That is, the above-mentioned problem is (1) “Inkjet recording method for forming an image by ejecting ink from an inkjet head onto a recording medium, wherein the ink comprises a colorant, a wetting agent, a carbon number. 8 to 11 polyol or glycol ether, an anionic or nonionic surfactant, and a water-soluble organic solvent, the content of the colorant is 8% by weight or more, and the content of the wetting agent is 10 to 50% by weight. , A water-based ink having a viscosity at 25 ° C. of 8 mPa · sec or more , and the colorant is a pigment or a polymer emulsion in which a polymer fine particle contains a water-insoluble or hardly soluble colorant, and the wetting agent Is glycerin or glycerin and 1,3-butanediol, triethylene glycol, 1,6-hexanediol,
(但し、Dp(μm)は隣接する画素の中心間距離で、解像度(印写密度)をR(dpi)とすれば、Dp=2.54×104/R)であり、かつ、ドットの形状係数が1.15以上1.50以下であることを特徴とするインクジェット記録方法」、(2)「前記インクは、少なくともイエロー、シアン及びマゼンタの3色を含む複数色のインクであることを特徴とする前記第(1)項に記載のカラーインクジェット記録方法」、(3)「前記インクジェットヘッドは、インクを吐出するための熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生体を備えることを特徴とする前記第(1)項または第(2)項に記載のカラーインクジェット記録方法」、(4)「前記インクジェットヘッドは、インクに力学的エネルギーを作用させてインク吐出を行なうことを特徴とする前記第(1)項または第(2)項に記載のインクジェット記録方法」、(5)「前記記録媒体がOHP用シートであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(4)項の何れかに記載のインクジェット記録方法」により達成される。
また、上記課題は、本発明の(6)「インクを吐出するための複数の吐出部を有するインクジェットヘッドを記録媒体に対して相対的に走査させながら記録媒体にインクを吐出し、1画素に単色ドットを付与することで画像データに応じた画像を前記記録媒体上に形成するインクジェット記録装置であって、前記インクは、着色剤、湿潤剤、炭素数8〜11のポリオールまたはグリコールエーテル、アニオンまたはノニオン系界面活性剤、及び、水溶性有機溶剤を含み、前記着色剤の含有量が8重量%以上、前記湿潤剤の含有量が10〜50重量%、25℃に於ける粘度が8mPa・sec以上である水性インクであり、前記着色剤は、顔料、またはポリマー微粒子に水不溶性または難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョンであり、前記湿潤剤は、グリセリンまたは、グリセリンと1,3−ブタンジオール、トリエチレングリコール、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、ジエチレングリコール、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、1,4−ブタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオールから選ばれた少なくとも1種類以上を混合した高粘度の湿潤剤であり、前記記録媒体は支持体上にインクの受容層が設けられた記録媒体であり、前記記録媒体上に形成される画像の解像度は600dpi以上1200dpi以下であり、前記記録媒体上に付与されたインクのドット(滴)が定着した後のドット径Dd(μm)が、
(However, Dp (μm) is the distance between the centers of adjacent pixels, and if the resolution (printing density) is R (dpi), then Dp = 2.54 × 10 4 / R) and the dot Inkjet recording method characterized in that shape factor is 1.15 or more and 1.50 or less ", (2)" The ink is a plurality of colors including at least three colors of yellow, cyan and magenta. " The color ink jet recording method according to item (1), which is characterized in that, (3) “The ink jet head includes a thermal energy generator that generates thermal energy for ejecting ink. paragraph (1) or the (2) color ink jet recording method according to claim "(4)" the ink jet head, by applying mechanical energy to the ink line of ink ejection Wherein characterized Ukoto paragraph (1) or the (2) The ink jet recording method according to claim "(5)" the first (1), characterized in that the said recording medium is an OHP sheet Thru | or the inkjet recording method in any one of ( 4 ) term.
In addition, the above-described problem is solved by ( 6 ) “injecting ink onto a recording medium while scanning an inkjet head having a plurality of ejection portions for ejecting ink relative to the recording medium. An ink jet recording apparatus for forming an image according to image data on a recording medium by applying a single color dot, wherein the ink includes a colorant, a wetting agent, a polyol or glycol ether having 8 to 11 carbon atoms, an anion Or a nonionic surfactant and a water-soluble organic solvent, the colorant content is 8% by weight or more, the wetting agent content is 10 to 50% by weight , and the viscosity at 25 ° C. is 8 mPa · a water-based ink is sec or more, the colorant is located in the pigment, or the polymer fine particles are contained a water-insoluble colorant or sparingly soluble polymer emulsion The wetting agent is glycerin or glycerin and 1,3-butanediol, triethylene glycol, 1,6-hexanediol, propylene glycol, 1,5-pentanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, trimethylolpropane, trimethylol. It is a high viscosity wetting agent in which at least one selected from ethane, 1,4-butanediol, and 2-methyl-2,4-pentanediol is mixed, and the recording medium is an ink receiving layer on a support. The resolution of an image formed on the recording medium is 600 dpi or more and 1200 dpi or less, and the dot diameter Dd after the ink dots (droplets) applied on the recording medium are fixed (Μm)
以下の詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明によれば、ドット形状が円形に近く、解像度(印写密度)に対するドット径を適切な範囲に設定しているので、比較的少ない走査回数でも、印字品位が優れ、バンディングむらが視認できないような画像を形成することが可能となる。 As is clear from the following detailed and specific description, according to the present invention, the dot shape is close to a circle, and the dot diameter with respect to the resolution (printing density) is set in an appropriate range, so that it is relatively small. Even with the number of scans, it is possible to form an image with excellent print quality and invisible banding unevenness.
本発明のインクジェット記録方法及び記録装置を適用した実施形態について、以下に説明する。
図7は、本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置の実施の形態であるシリアル型インクジェットプリンタの構成を模式的に示した斜視図である。このインクジェットプリンタ(711)は、筐体(内部を示すために外枠のみ図示)の背後から前方斜め下方に、給紙部(710)(給紙装置)が嵌入された状態で設けられている。給紙部(710)に載置された記録媒体(7P)は、矢印(7a)に示すように、前方向(副走査方向)に搬送される。
Embodiments to which the ink jet recording method and recording apparatus of the present invention are applied will be described below.
FIG. 7 is a perspective view schematically showing a configuration of a serial type ink jet printer which is an embodiment of the image forming method and the image forming apparatus according to the present invention. The ink jet printer (711) is provided in a state in which a paper feeding unit (710) (paper feeding device) is fitted from the back of the housing (only the outer frame is shown to show the inside) obliquely forward and downward. . The recording medium (7P) placed on the paper feeding unit (710) is conveyed in the forward direction (sub-scanning direction) as indicated by an arrow (7a).
印字ヘッド(712)は、印字ヘッド駆動機構(717)により、矢印(7b)に示すように往復運動する鋼帯(715)に取り付けられ、搬送された用紙(7P)を横切る方向(交差する方向)に架設されたレール(713)に沿って、往復運動するように設けられている。印字ヘッド(712)は、レール(713)に沿って、矢印(7b)に示す方向に往復運動しながら、その下方を搬送され一旦停止した記録媒体(7P)にインクを吐出して印字する。記録媒体(7P)は、印字ヘッド(712)の1走査分の印字が終了すると、次の走査のための所定の距離だけ搬送される。 The print head (712) is attached to the steel strip (715) that reciprocates as indicated by an arrow (7b) by the print head drive mechanism (717) and crosses the conveyed paper (7P) (crossing direction). ) Is provided so as to reciprocate along a rail (713) installed on the rail. The print head (712) prints by ejecting ink onto the recording medium (7P) transported below and temporarily stopped along the rail (713) while reciprocating in the direction indicated by the arrow (7b). The recording medium (7P) is conveyed by a predetermined distance for the next scanning after the printing of the printing head (712) for one scanning is completed.
384個のノズルが300dpiの間隔で配置されたインクジェットヘッドを用い、このヘッドを48ノズル単位で8分割し、この分割した1ブロックに対応して紙送りを行ない、記録媒体の同一領域をインクジェットヘッドが8回走査し、解像度600dpiで記録するマルチパス記録方法の場合について説明する。
解像度が600dpiであるので、隣接する画素の中心間距離Dp(μm)は約42.3μm、したがってドットのサイズや位置のバラツキがないと仮定した理想(の記録装置の場合)のドット径は約59.8μmとなる。本発明の記録方法では、ドット径Ddが約72μm〜約96μmの範囲になるように記録することにより、バンディングむらの目立たない画像を形成することが可能となる。
このとき、ドットの形状係数が1.50以下であれば、文字等の画像の周辺部分にボケや滲みのない鮮鋭度の高い記録画像が得られ、ベタ画像部についてはざらつき感の少ない高品位の記録画像が得られる。
Using an inkjet head in which 384 nozzles are arranged at an interval of 300 dpi, this head is divided into 8 units in units of 48 nozzles, and paper is fed corresponding to the divided one block, and the same area of the recording medium is inkjet head Will be described in the case of a multi-pass recording method in which the image is scanned eight times and recorded at a resolution of 600 dpi.
Since the resolution is 600 dpi, the center-to-center distance Dp (μm) between adjacent pixels is about 42.3 μm, and therefore the ideal dot diameter (in the case of the recording apparatus) assumed that there is no variation in dot size and position is about 59.8 μm. In the recording method of the present invention, by recording so that the dot diameter Dd is in the range of about 72 μm to about 96 μm, it is possible to form an image with no noticeable banding unevenness.
At this time, if the dot shape factor is 1.50 or less, a recorded image with high sharpness without blurring or blurring is obtained in the peripheral portion of an image such as a character, and the solid image portion has a high quality with little roughness. The recorded image is obtained.
ドット径Ddの測定方法
ドット径Ddは次のようにして求めた。記録紙上のドットをCCDカメラで取り込んで、2値化処理後に、ドットを形成する画素数からドットの面積を求め、それを真円に換算してその真円の直径(円相当径)をドット径Ddとした。具体的には、測定装置として、王子計測器株式会社製の画像処理・解析システムであるドットアナライザーDA−5000Sを使用した。測定するドットの数は100個以上が好ましく、それらの平均値を採用する。
Method of measuring dot diameter Dd The dot diameter Dd was determined as follows. After taking the dots on the recording paper with a CCD camera and binarizing, find the area of the dots from the number of pixels that form the dots, convert it to a perfect circle, and convert the true circle diameter (equivalent circle diameter) to dot The diameter was Dd. Specifically, a dot analyzer DA-5000S, which is an image processing / analysis system manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd., was used as a measuring device. The number of dots to be measured is preferably 100 or more, and the average value thereof is adopted.
形状係数
ドットの形状係数はドット径と同様に上記のドットアナライザーDA−5000Sを用いて、下記の式より求めた。
Shape factor The dot shape factor was determined from the following equation using the above-described dot analyzer DA-5000S in the same manner as the dot diameter.
本発明でいうドット径Ddは、各色の最高画像濃度部で使用されるドットの直径をいい、例えば、大、中、小などの複数のサイズのインク滴を使用するマルチサイズドット方式の場合には、その印字モードで使用される最も大きなインク滴から形成されるドットの直径を指す。 The dot diameter Dd referred to in the present invention refers to the diameter of a dot used in the highest image density portion of each color. For example, in the case of a multi-size dot method that uses ink droplets of a plurality of sizes such as large, medium, and small. Refers to the diameter of the dot formed from the largest ink drop used in that print mode.
インク滴が定着した後のドット径をDd(μm)、隣接する画素の中心間距離をDp(μm)(但し、解像度(印写密度)をR(dpi)とすれば、Dp=2.54×104/R)としたとき、
の値が1.20よりも小さければ、「バンディングむら」が目立ちやすくなり、一方、1.60以上であると、文字等の画像部の滲みや太りが発生しやすくなり、視認上の解像度も低下する。
When the dot diameter after the ink droplet is fixed is Dd (μm) and the distance between the centers of adjacent pixels is Dp (μm) (provided that the resolution (printing density) is R (dpi)), Dp = 2.54 × 10 4 / R)
If the value is smaller than 1.20, “banding unevenness” is more noticeable. On the other hand, if it is 1.60 or more, blurring and fatness of image portions such as characters are likely to occur, and the visual resolution is also high. descend.
ドットの形状係数は、上記のように、1.50以下であれば、文字等の画像の周辺部分にボケや滲みのない鮮鋭度の高い記録画像が得られる。形状係数が1.50よりも大きい場合には、
の値が1.20よりも小さい場合でも「バンディングむら」が目立ちにくいことがあるが、文字等の画像にボケや滲みが発生し、ベタ画像部についてはざらつき感のある画像となる。
印字品位が優れ、ノズル単位のバラツキや紙送り量のバラツキに起因するスジ(バンディング)が目立たない画像が得られるのは、解像度に対するドットサイズと、ドットの形状係数の両方が適切な範囲にある場合である。
As described above, if the dot shape factor is 1.50 or less, a recorded image with high sharpness without blurring or blurring in the peripheral portion of an image such as a character can be obtained. If the shape factor is greater than 1.50,
Even if the value of is less than 1.20, “uneven banding” may be inconspicuous, but blurring and blurring occur in images such as characters, and the solid image portion has a rough feeling.
The print quality is excellent, and the image with inconspicuous streaks (banding) due to nozzle unit variation and paper feed amount variation can be obtained because both the dot size with respect to the resolution and the dot shape factor are in the appropriate range. Is the case.
ドットの形状およびドット径は、インク物性、インク滴の大きさ、インク滴の吐出条件、記録媒体(用紙)のインク吸収性(速度、容量、受容層表面の性状)などの様々な要素によって決定される。記録システムの設計にあたっては、それらの要素の組合わせを最適に設定する必要がある。 Dot shape and dot diameter are determined by various factors such as ink physical properties, ink droplet size, ink droplet ejection conditions, and ink absorbency (speed, capacity, properties of the receiving layer surface) of the recording medium (paper). Is done. When designing a recording system, it is necessary to optimally set the combination of these elements.
次に、本発明における記録液を収容した記録液カートリッジおよび記録液カートリッジを具備するインクジェット記録装置について、図面を参照して説明するが、本発明は以下の構成例になんら限定されるものではない。
図1は、本発明の記録液を収容した記録液収容部を備えたインクカートリッジを搭載するシリアル型インクジェット記録装置の機構部の概略正面図である。
このインクジェット記録装置の機構部は、両側の側板(1)、(2)間に主支持ガイドロッド(3)及び従支持ガイドロッド(4)を略水平な位置関係で横架し、これらの主支持ガイドロッド(3)及び従支持ガイドロッド(4)でキャリッジユニット(5)を主走査方向に摺動自在に支持している。キャリッジユニット(5)には、それぞれイエロー(Y)インク、マゼンタ(M)インク、シアン(C)インク、ブラック(Bk)インクをそれぞれ吐出する4個のヘッド(6)を、その吐出面(ノズル面)(6a)を下方に向けて搭載し、またキャリッジユニット(5)のヘッド(6)の上側には4個のヘッド(6)に各々インクを供給するための各色のインク供給体である4個のインクカートリッジ(7y)、(7m)、(7c)、(7k)を交換可能に搭載している。
Next, a recording liquid cartridge containing a recording liquid and an ink jet recording apparatus including the recording liquid cartridge according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following configuration examples. .
FIG. 1 is a schematic front view of a mechanism part of a serial type ink jet recording apparatus equipped with an ink cartridge having a recording liquid storage part storing a recording liquid of the present invention.
The mechanism part of this ink jet recording apparatus lays a main support guide rod (3) and a sub support guide rod (4) between side plates (1) and (2) on both sides in a substantially horizontal positional relationship, The carriage unit (5) is slidably supported in the main scanning direction by the support guide rod (3) and the secondary support guide rod (4). The carriage unit (5) has four heads (6) for ejecting yellow (Y) ink, magenta (M) ink, cyan (C) ink and black (Bk) ink, respectively, and their ejection surfaces (nozzles). The surface (6a) is mounted facing downward, and on the upper side of the head (6) of the carriage unit (5) is an ink supply body of each color for supplying ink to each of the four heads (6). Four ink cartridges (7y), (7m), (7c), and (7k) are mounted interchangeably.
そして、キャリッジユニット(5)は主走査モータ(8)で回転される駆動プーリ(駆動タイミングプーリ)(9)と従動プーリ(アイドラプーリ)(10)との間に張装したタイミングベルト(11)に連結して、主走査モータ(8)を駆動制御することによってキャリッジ(5)、即ち4個のヘッド(6)を主走査方向に移動するようにしている。 The carriage unit (5) is a timing belt (11) stretched between a drive pulley (drive timing pulley) (9) and a driven pulley (idler pulley) (10) rotated by the main scanning motor (8). The carriage (5), that is, the four heads (6) are moved in the main scanning direction by driving and controlling the main scanning motor (8).
また、側板(1)、(2)をつなぐ底板(12)上にサブフレーム(13)、(14)を立設し、このサブフレーム(13)、(14)間に用紙(16)を主走査方向と直交する副走査方向に送るための搬送ローラ(15)を回転自在に保持している。そして、サブフレーム(14)側方に副走査モータ(17)を配設し、この副走査モータ(17)の回転を搬送ローラ(15)に伝達するために、副走査モータ(17)の回転軸に固定したギヤ(18)と搬送ローラ(15)の軸に固定したギヤ(19)とを備えている。 Further, subframes (13) and (14) are erected on the bottom plate (12) connecting the side plates (1) and (2), and the paper (16) is mainly placed between the subframes (13) and (14). A conveyance roller (15) for feeding in the sub-scanning direction orthogonal to the scanning direction is rotatably held. A sub-scanning motor (17) is disposed on the side of the sub-frame (14), and the rotation of the sub-scanning motor (17) is transmitted to transmit the rotation of the sub-scanning motor (17) to the transport roller (15). A gear (18) fixed to the shaft and a gear (19) fixed to the shaft of the conveying roller (15) are provided.
さらに、側板(1)とサブフレーム(12)との間には、ヘッド(6)の信頼性維持回復機構(以下、「サブシステム」という。)(21)を配置している。サブシステム(21)は、各ヘッド(6)の吐出面をキャッピングする4個のキャップ手段(22)をホルダ(23)で保持し、このホルダ(23)をピボット止めされたリンク部材(24)で揺動可能にインク吸引ポンプのハウジング保持して、キャリッジユニット(5)の主走査方向の移動でホルダ(23)に設けた係合部(25)にキャリッジユニット(5)が当接することで、キャリッジユニット(5)の移動に従ってホルダ(23)がリフトアップしてキャップ手段(22)でインクジェットヘッド(6)の吐出面(6a)をキャッピングし、キャリッジユニット(5)が印写領域側へ移動することで、キャリッジユニット(5)の移動に従ってホルダ(23)がリフトダウンしてキャップ手段(22)がインクジェットヘッド(6)の吐出面(6a)から離れるようにしている。 Further, between the side plate (1) and the subframe (12), a reliability maintenance / recovery mechanism (hereinafter referred to as “subsystem”) (21) of the head (6) is disposed. The subsystem (21) holds four cap means (22) for capping the ejection surface of each head (6) by a holder (23), and the holder (23) is pivoted to a link member (24). By holding the housing of the ink suction pump in a swingable manner, the carriage unit (5) comes into contact with the engaging portion (25) provided in the holder (23) by the movement of the carriage unit (5) in the main scanning direction. As the carriage unit (5) moves, the holder (23) lifts up, and the cap means (22) caps the ejection surface (6a) of the inkjet head (6), and the carriage unit (5) moves toward the printing area. As the carriage unit (5) moves, the holder (23) lifts down and the cap means (22) moves to the inkjet head ( ) It is away from the discharge surface of the (6a).
なお、キャップ手段(22)は、それぞれ吸引チューブ(26)を介して吸引ポンプ(27)に接続すると共に、大気開放口を形成して、大気開放チューブ及び大気開放バルブを介して大気に連通している。また、吸引ポンプ(27)は吸引した廃液を、ドレインチューブ等を介して図示しない廃液貯留槽に排出する。
さらに、ホルダ(23)の側方には、インクジェットヘッド(6)の吐出面(6a)をワイピングする繊維部材、発泡部材或いはゴム等の弾性部材からなるワイピング手段であるワイパブレード(28)をブレードアーム(29)に取り付け、このブレードアーム(29)は揺動可能に軸支し、図示しない駆動手段で回動されるカムの回転によって揺動させるようにしている。
The cap means (22) is connected to the suction pump (27) via the suction tube (26), and forms an atmosphere opening, and communicates with the atmosphere via the atmosphere opening tube and the atmosphere opening valve. ing. The suction pump (27) discharges the sucked waste liquid to a waste liquid storage tank (not shown) through a drain tube or the like.
Further, on the side of the holder (23), there is a wiper blade (28) which is a wiping means made of an elastic member such as a fiber member, a foam member or rubber for wiping the discharge surface (6a) of the inkjet head (6). The blade arm (29) is attached to an arm (29) and is pivotally supported so as to be swung by rotation of a cam rotated by a driving means (not shown).
次に、インクカートリッジ(7)について、図2、図3を参照して説明する。
ここで、図2は、記録装置に装填する前のインクカートリッジの外観斜視図、図3はインクカートリッジの正断面図を表わしたものである。
インクカートリッジ(7)は、図3に示すように、カートリッジ本体(41)内に所要の色のインクを吸収させたインク吸収体(42)を収容してなる。カートリッジ本体(41)は、上部に広い開口を有するケース(43)の上部開口に上蓋部材(44)を接着又は溶着して形成したものであり、例えば樹脂成型品からなる。また、インク吸収体(42)は、ウレタンフォーム体等の多孔質体からなり、カートリッジ本体(41)内に圧縮して挿入した後、インクを吸収させている。
Next, the ink cartridge (7) will be described with reference to FIGS.
Here, FIG. 2 is an external perspective view of the ink cartridge before being loaded into the recording apparatus, and FIG. 3 is a front sectional view of the ink cartridge.
As shown in FIG. 3, the ink cartridge (7) includes an ink absorber (42) that absorbs ink of a required color in a cartridge body (41). The cartridge body (41) is formed by adhering or welding an upper lid member (44) to an upper opening of a case (43) having a wide opening at the upper portion, and is made of, for example, a resin molded product. The ink absorber (42) is made of a porous material such as a urethane foam, and after being compressed and inserted into the cartridge body (41), the ink is absorbed.
カートリッジ本体(41)のケース(43)底部には記録ヘッド(6)へインクを供給するためのインク供給口(45)を形成し、このインク供給口(45)内周面にはシールリング(46)を嵌着している。また、上蓋部材(44)には大気開放口(47)を形成している。
そして、カートリッジ本体(41)には、装填前の状態で、インク供給口(45)を塞ぐと共に装填時や輸送時などのカートリッジ取り扱い時、或いは真空包装時による幅広側壁に係る圧力でケース(43)が圧縮変形されて内部のインクが漏洩することを防止するため、キャップ部材(50)を装着している。
An ink supply port (45) for supplying ink to the recording head (6) is formed at the bottom of the case (43) of the cartridge body (41), and a seal ring (45) is formed on the inner peripheral surface of the ink supply port (45). 46). The upper lid member (44) has an air opening (47).
The cartridge main body (41) is closed with the ink supply port (45) in a state before being loaded, and the case (43) with pressure applied to the wide side wall during handling of the cartridge during loading or transportation, or during vacuum packaging. ) Is compressed and deformed, and the cap member (50) is attached to prevent the internal ink from leaking.
また、大気開放口(47)は、図2に示すように、酸素透過率が100ml/m2以上のフィルム状シール部材(55)を上蓋部材(44)に貼着してシールしている。このシール部材(55)は大気開放口(47)と共にその周囲に形成した複数本の溝(48)をもシールする大きさにしている。このように大気開放口(47)を酸素透過率が100ml/m2以上のシール部材(55)でシールすることで、インクカートリッジ(7)を透気性のないアルミラミネートフィルム等の包装部材を用いて減圧状態で包装することにより、インク充填時やインク吸収体(42)とカートリッジ本体(41)との間に生じる空間(A)(図3参照)にある大気のためにインク中に気体が溶存したときでも、シール部材(55)を介してインク中の空気が真空度の高いカートリッジ本体(41)外の包装部材との間の空間に排出され、インクの脱気度が向上する。 Further, as shown in FIG. 2, the air opening (47) is sealed by attaching a film-like sealing member (55) having an oxygen permeability of 100 ml / m 2 or more to the upper lid member (44). The sealing member (55) is sized to seal the plurality of grooves (48) formed around it together with the atmosphere opening (47). In this way, the air opening (47) is sealed with the sealing member (55) having an oxygen permeability of 100 ml / m 2 or more, so that the ink cartridge (7) is made of a packaging member such as a non-permeable aluminum laminate film. By wrapping in a reduced pressure state, gas is contained in the ink due to the atmosphere in the space (A) (see FIG. 3) that is formed between the ink absorber (42) and the cartridge body (41) when the ink is filled. Even when dissolved, the air in the ink is discharged to the space between the packaging member outside the cartridge body (41) having a high degree of vacuum through the seal member (55), and the degree of deaeration of the ink is improved.
また、図4は、本発明の記録液を収容した記録液収容部と、記録液滴を吐出させるためのヘッド部を備えた記録カートリッジの構成例を示したものである。
すなわち、記録ユニット(30)は、シリアルタイプのものであり、インクジェットヘッド(6)と、このインクジェットヘッド(6)に供給される記録液を収容するインクタンク(41)と、このインクタンク(41)内を密閉する蓋部材とで主要部が構成される。インクジェットヘッド(6)には、記録液を吐出するための多数のノズル(32)が形成されている。記録液はインクタンク(41)から、図示しないインク供給管を介して、やはり図示しない共通液室へと導かれ、電極(31)より入力される記録装置本体からの電気信号に応じて、ノズル(32)より吐出される。このようなタイプの記録ユニットは、構成上、安価に製造できるタイプのヘッド、いわゆるサーマル方式、バブル方式と呼ばれる、熱エネルギーを駆動の動力源とするヘッドに適した構造である。本発明の記録液は、バブルやサーマル方式等の記録方法において、炭素数8〜11のポリオール又はグリコールエーテルを添加することによって、熱素子への濡れ性が改良されるため、少量の添加量でも吐出安定性及び周波数安定性が得られ、かつ安全性も高く、非常に適している。
FIG. 4 shows an example of the configuration of a recording cartridge provided with a recording liquid storage unit that stores the recording liquid of the present invention and a head unit for discharging recording droplets.
That is, the recording unit (30) is of a serial type, and includes an ink jet head (6), an ink tank (41) that stores a recording liquid supplied to the ink jet head (6), and the ink tank (41). ) The main part is composed of a lid member that seals the inside. The inkjet head (6) is formed with a large number of nozzles (32) for discharging recording liquid. The recording liquid is guided from the ink tank (41) to a common liquid chamber (not shown) via an ink supply pipe (not shown), and the nozzles according to an electrical signal from the recording apparatus main body input from the electrode (31). (32). This type of recording unit has a structure suitable for a head of a type that can be manufactured at low cost, a head called a thermal method or a bubble method, which uses thermal energy as a driving power source. Since the recording liquid of the present invention improves the wettability to the thermal element by adding a polyol or glycol ether having 8 to 11 carbon atoms in a recording method such as bubble or thermal method, even with a small amount of addition. Discharge stability and frequency stability are obtained, and safety is high, which is very suitable.
また、インクカートリッジの別の具体例の外観斜視図を図5に示す。
図5に示すインクカートリッジ(501)において、インク袋(502)はケース(503)に収納されており、また、ケース(503)は(511)、(512)、(513)の3つの構成部材で構成されており、ねじ部材(582)によって締め付け固定するようにしたものである。これによりインクカートリッジ(501)が記録装置本体への着脱の際に自然に分解することが防止できる。
図5に示すインクカートリッジ(501)には、インク供給口(525)、該インク供給口(525)のための開口部(553)、記録装置本体への着脱のための凹部(541)、引っ掛け部(542)、ガイド部(544)、(545)が設けられ、さらにインクの色を表すための色識別手段(564)が設けられている。
FIG. 5 shows an external perspective view of another specific example of the ink cartridge.
In the ink cartridge (501) shown in FIG. 5, the ink bag (502) is stored in the case (503), and the case (503) has three components (511), (512), and (513). And is fixed by a screw member (582). Accordingly, it is possible to prevent the ink cartridge (501) from being naturally decomposed when being attached to or detached from the recording apparatus main body.
The ink cartridge (501) shown in FIG. 5 has an ink supply port (525), an opening (553) for the ink supply port (525), a recess (541) for attaching to and detaching from the recording apparatus main body, and a hook. Part (542), guide parts (544), (545) are provided, and color identification means (564) for representing the color of the ink is further provided.
次に、上述したインクカートリッジ(501)を使用するインクジェット記録装置の一例について図6を参照して説明する。図6はインクジェット記録装置の機構部の全体構成を説明する具体的な概略構成図である。
このインクジェット記録装置は装置本体(101)と、装置本体(101)に装着した用紙を装填するための給紙トレイ(102)と、装置本体(101)に装着された画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ(103)とを備えている。そして、装置本体(101)の上カバー(111)の上面は略平坦な面であり、装置本体(101)の前カバーの前面(112)が上面に対して斜め下後方に傾斜し、この傾斜した前面(112)の下方側に、前方(手前側)に突き出した排紙トレイ(103)及び給紙トレイ(102)を備えている。
Next, an example of an ink jet recording apparatus using the ink cartridge (501) described above will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a specific schematic configuration diagram for explaining the overall configuration of the mechanism of the ink jet recording apparatus.
This ink jet recording apparatus records (forms) an apparatus main body (101), a paper feed tray (102) for loading paper mounted on the apparatus main body (101), and an image mounted on the apparatus main body (101). And a paper discharge tray (103) for stocking the printed paper. The upper surface of the upper cover (111) of the apparatus main body (101) is a substantially flat surface, and the front surface (112) of the front cover of the apparatus main body (101) is inclined obliquely downward and rearward with respect to the upper surface. On the lower side of the front surface (112), a paper discharge tray (103) and a paper feed tray (102) projecting forward (front side) are provided.
装置本体(101)内には、図6に示すように、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド(131)とステー(132)とでキャリッジ(133)を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モーターによって移動走査する。
このキャリッジ(133)には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド(134)を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
In the apparatus main body (101), as shown in FIG. 6, a carriage (133) is moved in the main scanning direction by a guide rod (131), which is a guide member horizontally mounted on left and right side plates (not shown), and a stay (132). It is slidably held and moved and scanned by a main scanning motor (not shown).
The carriage (133) includes a plurality of recording heads (134) including four inkjet heads that eject ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). The ink discharge ports are arranged in a direction crossing the main scanning direction, and are mounted with the ink droplet discharge direction facing downward.
記録ヘッド(134)を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
また、キャリッジ(133)には、記録ヘッド(134)に各色のインクを供給するための各色のサブタンク(135)を搭載している。このサブタンク(135)に、図示しないインク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部に装填された本発明に係るインクカートリッジ(1)からインクが補充供給される。
As the ink jet head constituting the recording head (134), a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator that utilizes a phase change caused by film boiling of a liquid using an electrothermal transducer such as a heating resistor, a metal phase caused by a temperature change A shape memory alloy actuator using a change, an electrostatic actuator using an electrostatic force, or the like as an energy generating means for discharging ink can be used.
The carriage (133) is equipped with a sub tank (135) for each color for supplying ink of each color to the recording head (134). Ink is supplied to the sub tank (135) from an ink cartridge (1) according to the present invention loaded in an ink cartridge loading section via an ink supply tube (not shown).
一方、給紙トレイ(103)の用紙積載部(圧板)(141)上に積載した用紙(142)を給紙するための給紙部として、用紙積載部(141)から用紙(142)を1枚づつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)(143)及び給紙コロ(143)に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド(144)を備え、この分離パッド(144)は給紙コロ(143)側に付勢されている。 On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the paper (142) stacked on the paper stacking unit (pressure plate) (141) of the paper feed tray (103), 1 sheet (142) is fed from the paper stacking unit (141). Opposed to the half-moon roller (sheet feeding roller) (143) and sheet feeding roller (143) for separating and feeding one sheet at a time, a separation pad (144) made of a material having a large friction coefficient is provided, and this separation pad (144) is fed. It is biased toward the paper roller (143) side.
そして、この給紙部から給紙された用紙(142)を記録ヘッド(134)の下方側で搬送するための搬送部として、用紙(142)を静電吸着して搬送するための搬送ベルト(151)と、給紙部からガイド(145)を介して送られる用紙(142)を搬送ベルト(151)との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ(152)と、略鉛直上方に送られる用紙(142)を略90°方向転換させて搬送ベルト(151)上に倣わせるための搬送ガイド(153)と、押さえ部材(154)で搬送ベルト(151)側に付勢された先端加圧コロ(155)とを備えている。また、搬送ベルト(151)表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ(156)を備えている。 Then, as a transport unit for transporting the paper (142) fed from the paper feed unit on the lower side of the recording head (134), a transport belt (for electrostatically attracting and transporting the paper (142)) 151), a counter roller (152) for conveying the paper (142) sent from the paper supply unit via the guide (145) between the conveyance belt (151), and a substantially vertical upper part. A conveyance guide (153) for changing the direction of the sheet (142) by approximately 90 ° to follow the conveyance belt (151), and a leading edge biased toward the conveyance belt (151) by the pressing member (154). A pressure roller (155). Further, a charging roller (156) which is a charging unit for charging the surface of the conveying belt (151) is provided.
ここで、搬送ベルト(151)は、無端状ベルトであり、搬送ローラ(157)とテンションローラ(158)との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向に周回するように構成している。この搬送ベルト(151)は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ40μm程度の樹脂材、例えばフッ素樹脂ETFEピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行なった裏層(中抵抗層、アース層)とを有している。 Here, the conveyance belt (151) is an endless belt, and is configured to be looped around the conveyance roller (157) and the tension roller (158) in the belt conveyance direction. This transport belt (151) is made of, for example, a surface layer that becomes a sheet adsorbing surface formed of a resin material having a thickness of about 40 μm that is not subjected to resistance control, for example, a fluororesin ETFE pure material, and a carbon material that is the same material as the surface layer. And a back layer (medium resistance layer, earth layer) that has been subjected to resistance control.
また、搬送ベルト(151)の裏側には、記録ヘッド(134)による印写領域に対応してガイド部材(161)を配置している。
さらに、記録ヘッド(134)で記録された用紙(142)を排紙するための排紙部として、搬送ベルト(151)から用紙(142)を分離するための分離爪(171)と、排紙ローラ(172)及び排紙コロ(173)とを備え、排紙ローラ(172)の下方に排紙トレイ(103)を備えている。
In addition, a guide member (161) is disposed on the back side of the conveyance belt (151) so as to correspond to a printing area by the recording head (134).
Further, as a paper discharge unit for discharging the paper (142) recorded by the recording head (134), a separation claw (171) for separating the paper (142) from the transport belt (151), and paper discharge A roller (172) and a paper discharge roller (173) are provided, and a paper discharge tray (103) is provided below the paper discharge roller (172).
また、装置本体(101)の背面部には両面給紙ユニット(181)が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット(181)は搬送ベルト(151)の逆方向回転で戻される用紙(142)を取り込んで反転させて再度カウンタローラ(152)と搬送ベルト(151)との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット(181)の上面には手差し給紙部(182)を設けている。 A double-sided paper feeding unit (181) is detachably attached to the back surface of the apparatus main body (101). The double-sided paper feeding unit (181) takes in the paper (142) returned by the reverse rotation of the transport belt (151), reverses it, and feeds it again between the counter roller (152) and the transport belt (151). . In addition, a manual paper feeding unit (182) is provided on the upper surface of the double-sided paper feeding unit (181).
このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙(142)が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙(142)はガイド(145)で案内され、搬送ベルト(151)とカウンタローラ(152)との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド(153)で案内されて先端加圧コロ(155)で搬送ベルト(151)に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。 In the ink jet recording apparatus configured as described above, the paper (142) is separated and fed one by one from the paper feeding unit, and the paper (142) fed substantially vertically upward is guided by the guide (145) and conveyed. It is sandwiched between the belt (151) and the counter roller (152) and conveyed, and the leading end is guided by the conveying guide (153) and is pressed against the conveying belt (151) by the leading pressure roller (155). 90 ° conveyance direction is changed.
このとき、帯電ローラ(156)によって搬送ベルト(157)が帯電されており、用紙(142)は搬送ベルト(151)に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ(133)を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド(134)を駆動することにより、停止している用紙(142)にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙(142)を所定量搬送後、次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙(142)の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙(142)を排紙トレイ(103)に排紙する。静電吸着を利用する搬送ベルトを使用する場合には、現在の技術では各走査における主として副走査方向(紙送り方向)の移動量のバラツキ、すなわち紙送り精度に起因するバラツキが大きく、白スジが発生しやすいので、ドット径を大きめにする必要がある。
そして、サブタンク(135)内のインクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ(1)から所要量のインクがサブタンク(135)に補給される。
At this time, the conveying belt (157) is charged by the charging roller (156), and the sheet (142) is electrostatically attracted to the conveying belt (151) and conveyed. Therefore, by driving the recording head (134) according to the image signal while moving the carriage (133), ink droplets are ejected onto the stopped sheet (142) to record one line, and the sheet ( 142), the next line is recorded after a predetermined amount is conveyed. Upon receiving a recording end signal or a signal that the rear end of the paper (142) has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper (142) is discharged to the paper discharge tray (103). In the case of using a conveyor belt that uses electrostatic attraction, the current technology has a large variation in the amount of movement mainly in the sub-scanning direction (paper feeding direction) in each scanning, that is, a variation caused by the paper feeding accuracy. It is necessary to increase the dot diameter.
When a near-end ink remaining amount in the sub tank (135) is detected, a required amount of ink is supplied from the ink cartridge (1) to the sub tank (135).
このインクジェット記録装置では本発明に係るインクカートリッジ(1)を備えているので、インクカートリッジ(1)も使い切ったときには筐体(3)を分解して内部のインク袋(2)だけを交換することが可能になり、また、インクカートリッジ(1)を縦置きで前面装填構成としても、安定してインク供給を行えるので、装置本体(101)の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納したり、あるいは装置本体(101)の上面にものが置かれているような場合でも、インクカートリッジ(1)の交換を容易に行なうことができる。 Since this ink jet recording apparatus includes the ink cartridge (1) according to the present invention, when the ink cartridge (1) is also used up, the casing (3) is disassembled and only the ink bag (2) inside is replaced. In addition, even when the ink cartridge (1) is vertically placed and has a front loading configuration, the ink can be stably supplied, so that the upper portion of the apparatus main body (101) is closed and installed, for example, The ink cartridge (1) can be easily replaced even when stored in a rack or when an object is placed on the upper surface of the apparatus main body (101).
ここでは、前述のようなシリアル型インクジェット記録装置を説明したが、本発明の記録液は、ノズルを千鳥など任意の配列で、目的とする画像の解像度と同じか数分の1程度の密度に集積し、記録媒体の幅以上に配列させた、いわゆるラインヘッドを有する記録装置に適用することも可能である。
また、ここでいう記録装置とは、PC(ホストコンピュータ)やデジカメ用の出力プリンタのみならず、ファックスやスキャナ、電話などと組み合わせた複合的な機能を有する装置であっても構わない。
インクジェット記録装置がPCの出力プリンタとして使用される場合、インクジェット記録装置は、PCにケーブルを介して接続され、PC内にインストールされたドライバソフトにより制御される。
Here, the serial type ink jet recording apparatus as described above has been described, but the recording liquid of the present invention has the same or a fraction of the density as the target image resolution with an arbitrary arrangement of nozzles such as a staggered pattern. It is also possible to apply the present invention to a recording apparatus having a so-called line head that is integrated and arranged beyond the width of the recording medium.
The recording device here may be an apparatus having a complex function in combination with a fax machine, a scanner, a telephone, etc., as well as a PC (host computer) and a digital camera output printer.
When the ink jet recording apparatus is used as an output printer of a PC, the ink jet recording apparatus is connected to the PC via a cable and controlled by driver software installed in the PC.
次に、本発明において好ましく使用されるインクについて説明する。
第1に、本発明において使用するインクは、25℃における表面張力が40mN/m以下の低表面張力の水性インク、インクセットを用いることが好ましい。これは、本発明者らが、記録画像の乾燥性を改善するために種々の手段について検討を行なった結果、インクの表面張力を40mN/m以下になるように調整すればほとんどの被記録材に対しても速やかな浸透乾燥が可能であることを見い出したことに基づくものである。また、インクの表面張力を40mN/m以下にすることで、インクのヘッド部材への濡れが良くなり、8mPa・sec(25℃)以上の高粘度インクでも周波数応答性が向上し、吐出安定性が格段に向上する。この低表面張力のインクは炭素数8〜11のポリオールまたはグリコールエーテルと、アニオンまたはノニオン系界面活性剤を用いることにより達成できる。
Next, the ink preferably used in the present invention will be described.
First, the ink used in the present invention is preferably a low surface tension aqueous ink or ink set having a surface tension at 25 ° C. of 40 mN / m or less. This is because most of the recording materials can be obtained by adjusting the surface tension of the ink to 40 mN / m or less as a result of investigations by the present inventors on various means for improving the drying property of the recorded image. This is based on the finding that rapid osmotic drying is possible. Also, by setting the ink surface tension to 40 mN / m or less, wetting of the ink to the head member is improved, and the frequency response is improved even with high viscosity ink of 8 mPa · sec (25 ° C.) or more, and the ejection stability. Is significantly improved. This low surface tension ink can be achieved by using a polyol or glycol ether having 8 to 11 carbon atoms and an anionic or nonionic surfactant.
また第2に、本発明において好ましくは5mPa・sec以上、より好ましくは8mPa・sec(25℃)以上の高粘度インク、インクセットを用いることにより印字品位が格段に向上する。従来のインクジェットプリンターに用いられてきた3mPa・sec(25℃)程度の低粘度インクではインク中の水分が約70重量%であるが、8mPa・sec(25℃)程度の高粘度インクでは約50重量%以下になり、インク滴が紙面上に着弾するときの水分蒸発率が2.0〜3.0倍も高くなる。このために高濃度の顔料が紙面上で凝集する速さも速くなり滲みがほとんどなくなる。 Second, in the present invention, the print quality is remarkably improved by using a high-viscosity ink or ink set of preferably 5 mPa · sec or more, more preferably 8 mPa · sec (25 ° C.) or more. The low-viscosity ink of about 3 mPa · sec (25 ° C.) used in conventional ink jet printers has about 70% by weight of water in the ink, but the high-viscosity ink of about 8 mPa · sec (25 ° C.) is about 50%. The moisture evaporation rate when ink droplets land on the paper surface becomes 2.0 to 3.0 times higher. For this reason, the speed at which high-concentration pigments agglomerate on the paper surface increases, and there is almost no bleeding.
さらに第3に、本発明において、インク中の色材濃度が固形分で好ましくは8重量%以上、より好ましくは10重量%以上にすることである。ポリマーエマルジョン濃度あるいは顔料濃度を高めることにより、インクの粘度が高くなり、顔料が記録媒体のインク受容層表面で凝集しとどまり易くなり発色濃度、色調が向上するとともに滲みもほとんどなくなる。 Third, in the present invention, the color material concentration in the ink is preferably 8% by weight or more, more preferably 10% by weight or more in terms of solid content. By increasing the polymer emulsion concentration or the pigment concentration, the viscosity of the ink is increased, the pigment tends to stay on the surface of the ink receiving layer of the recording medium, and the color density and color tone are improved.
さらにまた第4に、本発明においては、従来用いられてきたエチレングリコール(ジエチレングリコール)とグリセリンの混合した低粘度の湿潤剤よりも、グリセリン、1,3−ブタンジオール、トリエチレングリコール、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、ジエチレングリコール、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から選ばれた少なくとも1種類以上の高粘度の湿潤剤とグリセリンの混合した高粘度の湿潤剤を用いることが好ましい。高粘度の湿潤剤を用いると、高顔料濃度と相まって高粘度のインクとすることができる。 Fourthly, in the present invention, glycerin, 1,3-butanediol, triethylene glycol, 1,6 rather than a conventionally used low viscosity wetting agent in which ethylene glycol (diethylene glycol) and glycerin are mixed are used. -High viscosity wetting with glycerin mixed with at least one high viscosity wetting agent selected from hexanediol, propylene glycol, 1,5-pentanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, trimethylolpropane, trimethylolethane It is preferable to use an agent. When a high viscosity wetting agent is used, a high viscosity ink can be obtained in combination with a high pigment concentration.
本発明で使用する好ましいインク組成物は、次の構成よりなるインク粘度5mPa・sec以上、好ましくは8mPa・sec(25℃)以上の記録用インクである。印字するための着色剤、それを分散させるための水とを必須成分とし、必要に応じて添加される湿潤剤、水溶性有機溶剤、アニオンまたはノニオン系界面活性剤、エマルジョン、防腐剤、pH調製剤から構成される。湿潤剤1と2を混合するのは各々の湿潤剤の特徴を活かすためと、粘度調製ができるためであるが、湿潤剤1と2を必ず併有する必要はない。
(I)着色剤
(II)湿潤剤1(グリセリン)
(III)湿潤剤2(1,3−ブタンジオール、トリエチレングリコール、
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、ジエチレングリコール、
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から選ばれた少なくとも1種類以上)
(IV)水溶性有機溶剤
(V)アニオンまたはノニオン系界面活性剤
(VI)炭素数8〜11のポリオールまたはグリコールエーテル
(VII)防腐剤
(VIII)pH調製剤
(IX)純水
A preferred ink composition used in the present invention is a recording ink having the following constitution and an ink viscosity of 5 mPa · sec or more, preferably 8 mPa · sec (25 ° C.) or more. A colorant for printing and water for dispersing the same are essential components, and wetting agents added as necessary, water-soluble organic solvents, anionic or nonionic surfactants, emulsions, preservatives, pH adjustments. Consists of formulations.
(I) Colorant (II) Wetting agent 1 (Glycerin)
(III) Wetting agent 2 (1,3-butanediol, triethylene glycol,
1,6-hexanediol, propylene glycol,
1,5-pentanediol, diethylene glycol,
Dipropylene glycol, trimethylolpropane,
(At least one selected from trimethylolethane)
(IV) Water-soluble organic solvent (V) Anion or nonionic surfactant (VI) Polyol or glycol ether having 8 to 11 carbon atoms (VII) Preservative (VIII) pH adjuster (IX) Pure water
以下、本発明で好ましく使用できる各インクの構成要素について説明する。
着色剤(色材)としては、公知の直接染料、酸性染料、反応染料、分散染料、顔料等が使用できるが、記録画像の耐水性、耐光性が優れている顔料が好ましい。
ブラックインク用色材としては、例えばカーボンブラックが用いられ、ファーネス法、チャネル法等で製造されたカーボンブラックで、一次粒子径が15nmから40nm、BET吸着法による比表面積が50〜300m2/g、pH2〜9を有するものが好ましく使用され、特にpH6以下の酸性カーボンブラックが高濃度で好ましい。また次亜塩素酸化処理したカーボンブラックやスルホン化剤処理したカーボンブラック、ジアゾニウム化合物で処理してスルホン酸、カルボン酸等のアニオン性解離基を導入したカーボンブラック、いわゆる自己分散型カーボンブラックが好ましい。
Hereinafter, the components of each ink that can be preferably used in the present invention will be described.
As the colorant (coloring material), known direct dyes, acid dyes, reactive dyes, disperse dyes, pigments and the like can be used, but pigments excellent in water resistance and light resistance of recorded images are preferable.
As a black ink coloring material, for example, carbon black is used. Carbon black produced by a furnace method, a channel method, or the like, has a primary particle diameter of 15 nm to 40 nm, a specific surface area by a BET adsorption method of 50 to 300 m <2> / g, Those having a pH of 2 to 9 are preferably used, and acidic carbon black having a pH of 6 or less is particularly preferred at a high concentration. Further, carbon black treated with hypochlorous acid, carbon black treated with a sulfonating agent, carbon black treated with a diazonium compound and introduced with an anionic dissociating group such as sulfonic acid or carboxylic acid, so-called self-dispersing carbon black is preferred.
自己分散型カーボンブラックを用いたブラックインクは吐出安定性に優れ、普通紙に記録した場合の画像濃度、文字品位に優れる特徴があるが、光沢紙など基材上にインク吸収層を設けた記録媒体に記録を行なう場合には耐擦過性が不足する場合もあり、耐擦過性を補う目的で自己分散型カーボンブラックに樹脂エマルジョンを添加した構成とすることも出来る。
樹脂エマルジョンとは、連続相が水であり、分散相が次のような樹脂成分であるエマルジョンを意味する。分散相の樹脂成分としてはアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。
Black ink using self-dispersing carbon black is excellent in ejection stability and has excellent image density and character quality when recorded on plain paper, but recording with an ink absorption layer on a substrate such as glossy paper When recording on a medium, the scratch resistance may be insufficient. For the purpose of supplementing the scratch resistance, a resin emulsion may be added to self-dispersing carbon black.
The resin emulsion means an emulsion in which the continuous phase is water and the dispersed phase is the following resin component. Examples of the resin component in the dispersed phase include acrylic resins, vinyl acetate resins, styrene-butadiene resins, vinyl chloride resins, acrylic-styrene resins, butadiene resins, and styrene resins.
本発明の好ましい態様によれば、この樹脂は親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。また、これらの樹脂成分の粒子径はエマルジョンを形成する限り特に限定されないが、150nm程度以下が好ましく、より好ましくは5〜100nm程度である。
これらの樹脂エマルジョンは、樹脂粒子を、場合によって界面活性剤とともに水に混合することによって得ることができる。例えば、アクリル系樹脂またはスチレン−アクリル系樹脂のエマルジョンは、これら樹脂と、界面活性剤とを水に混合することによって得ることができる。
樹脂成分と界面活性剤との混合の割合(重量比)は、通常10:1〜5:1程度とするのが好ましい。界面活性剤の使用量が前記範囲に満たない場合、エマルジョンとなりにくく、また前記範囲を超える場合、インク組成物の耐水性が低下したり、浸透性が悪化する傾向があるので好ましくない。
また、前記エマルジョンの分散相成分としての樹脂と水との割合は、樹脂100重量部に対して水60〜400重量部、好ましくは100〜200の範囲が適当である。
According to a preferred embodiment of the present invention, the resin is preferably a polymer having both a hydrophilic part and a hydrophobic part. The particle size of these resin components is not particularly limited as long as an emulsion is formed, but is preferably about 150 nm or less, more preferably about 5 to 100 nm.
These resin emulsions can be obtained by mixing resin particles in water, optionally with a surfactant. For example, an acrylic resin or a styrene-acrylic resin emulsion can be obtained by mixing these resins and a surfactant in water.
The mixing ratio (weight ratio) of the resin component and the surfactant is usually preferably about 10: 1 to 5: 1. When the amount of the surfactant used is less than the above range, it is difficult to form an emulsion, and when it exceeds the above range, the water resistance of the ink composition tends to decrease or the permeability tends to deteriorate, such being undesirable.
In addition, the ratio of the resin and water as the dispersed phase component of the emulsion is suitably in the range of 60 to 400 parts by weight, preferably 100 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.
市販の樹脂エマルジョンとしては、マイクロジェルE−1002、E−5002(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント社製)、ボンコート4001(アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業社製)、ボンコート5454(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工社製)、SAE−1014(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン社製)、サイビノールSK−200(アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学社製)などが挙げられる。 Commercially available resin emulsions include Microgel E-1002, E-5002 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.), Boncoat 4001 (acrylic resin emulsion, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), Boncoat 5454 ( Styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), SAE-1014 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), Cybinol SK-200 (acrylic resin emulsion, manufactured by Seiden Chemical Co., Ltd.), etc. Can be mentioned.
本発明において樹脂エマルジョンを添加する場合には、その樹脂成分がインク組成物の0.1〜40重量%となるよう含有するのが好ましく、より好ましくは1〜25重量%の範囲である。
樹脂エマルジョンは、増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の浸透を抑制し、さらに記録材への定着を促進する効果を有する。また、樹脂エマルジョンの種類によっては記録材上で皮膜を形成し、印刷物の耐擦過性をも向上させる効果を有する。
In the present invention, when a resin emulsion is added, the resin component is preferably contained in an amount of 0.1 to 40% by weight, more preferably 1 to 25% by weight of the ink composition.
The resin emulsion has the property of thickening and aggregating, has the effect of suppressing the penetration of the coloring components, and further promoting the fixing to the recording material. In addition, depending on the type of resin emulsion, a film is formed on the recording material, which has the effect of improving the scratch resistance of the printed matter.
カラーインク用色材としては、ポリマー微粒子に水不溶性または難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョンからなる。本発明において、「色材を含有させた」とは、ポリマー微粒子中に色材を封入した状態およびポリマー微粒子の表面に色材を吸着させた状態の何れか又は双方を意味する。この場合、本発明のインクに配合される色材はすべてポリマー微粒子に封入または吸着されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、該色材がエマルジョン中に分散していてもよい。上記色材としては、水不溶性若しくは水難溶性であって、上記ポリマーによって吸着され得る色材であれば特に制限なく用いられる。 The color material for color ink is made of a polymer emulsion in which polymer fine particles contain a water-insoluble or hardly soluble color material. In the present invention, “containing a color material” means either or both of a state in which a color material is enclosed in polymer fine particles and a state in which the color material is adsorbed on the surface of the polymer fine particles. In this case, it is not necessary for all of the color material blended in the ink of the present invention to be enclosed or adsorbed in the polymer fine particles, and the color material is dispersed in the emulsion as long as the effects of the present invention are not impaired. Also good. The color material is not particularly limited as long as it is water-insoluble or hardly water-soluble and can be adsorbed by the polymer.
本発明において、水不溶性若しくは水難溶性とは、20℃で水100重量部に対して、色材が10重量部以上溶解しないことをいい、溶解するとは、目視で水溶液表層または下層に色材の分離や沈降が認められないことをいう。上記色材としては、例えば、油溶性染料、分散染料等の染料や、顔料等が挙げられる。良好な吸着・封入性の観点から油溶性染料及び分散染料が好ましいが、得られる画像の耐光性からは顔料が好ましく用いられる。 In the present invention, water-insoluble or poorly water-soluble means that the coloring material does not dissolve 10 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of water at 20 ° C. This means that no separation or sedimentation is observed. Examples of the coloring material include dyes such as oil-soluble dyes and disperse dyes, pigments, and the like. Oil-soluble dyes and disperse dyes are preferable from the viewpoint of good adsorption and encapsulation, but pigments are preferably used from the light resistance of the obtained image.
本発明に用いられる上記の各染料は、ポリマー微粒子に効率的に含浸される観点から、有機溶剤、例えば、ケトン系溶剤に2g/リットル以上溶解することが好ましく、20〜600g/リットル溶解することが更に好ましい。 Each dye used in the present invention is preferably dissolved in an organic solvent, for example, a ketone solvent in an amount of 2 g / liter or more, preferably 20 to 600 g / liter, from the viewpoint of efficiently impregnating the polymer fine particles. Is more preferable.
カラーインク用顔料としては黄色インク用でC.I.ピグメントイエロー1(ファストイエローG)、3、12(ジスアゾイエローAAA)、13、14、17、23、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83(ジスアゾイエローHR)、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、128、138、150、153等を使用することができる。 The pigment for color ink is for yellow ink and C.I. I. Pigment Yellow 1 (Fast Yellow G), 3, 12 (Disazo Yellow AAA), 13, 14, 17, 23, 24, 34, 35, 37, 42 (Yellow Iron Oxide), 53, 55, 74, 81, 83 (Disazo Yellow HR), 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 117, 120, 128, 138, 150, 153 and the like can be used.
マゼンタ用でC.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22(ブリリアントファーストスカーレット)、23、31、38、48:2(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、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、177、178、179、185、190、193、209、219等を使用することができる。
For magenta and C.I. I.
シアン用でC.I.ピグメントブルー1、2、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、56、60、63等を使用することができる。
For cyan, C.I. I.
また中間色としてはレッド、グリーン、ブルー用として下記顔料が単独もしくは混合して用いることができる。また、下記顔料は前記のマゼンタ、シアンの調色用としても用いることができる。
C.I.ピグメントレッド177、194、224、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントバイオレット3,19,23,37、C.I.ピグメントグリーン7,36。
他の適切な着色顔料の例は、The Color Index、第三版(The Society of Dyers and Colourists,1982)に記載されている。
In addition, the following pigments can be used alone or as a mixture for red, green, and blue as intermediate colors. The following pigments can also be used for the above-mentioned magenta and cyan toning.
C. I. Pigment red 177, 194, 224, C.I. I.
Examples of other suitable colored pigments are described in The Color Index, 3rd edition (The Society of Dyer's and Colorists, 1982).
なお、顔料を着色剤として用いる場合に補色、調色等のために上記染料を併用することもできる。
上記色材の配合量は、ポリマーの配合量との関係において、該ポリマーの重量に対して約10〜200重量%が好ましく、特に約25〜150重量%であることが好ましい。
上記ポリマーエマルジョンを形成するポリマーとしては、例えば、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー及びポリウレタン系ポリマー等を用いることができる。特に好ましく用いられるポリマーはビニル系ポリマー及びポリエステル系ポリマーであり、特開2000−53897号公報、特開2000−53898号公報、特開2001−139849号公報に開示されているポリマーが挙げられる。
In addition, when using a pigment as a coloring agent, the said dye can also be used together for a complementary color, toning, etc.
The blending amount of the coloring material is preferably about 10 to 200% by weight, particularly preferably about 25 to 150% by weight with respect to the weight of the polymer in relation to the blending amount of the polymer.
As the polymer that forms the polymer emulsion, for example, vinyl polymers, polyester polymers, polyurethane polymers, and the like can be used. Particularly preferred polymers are vinyl polymers and polyester polymers, and polymers disclosed in JP-A Nos. 2000-53897, 2000-53898, and 2001-139849 are exemplified.
本発明の好ましい態様によれば、これらの色材を含有するポリマー微粒子の平均粒子径はインク中において最も好ましくは0.16μm以下である。
インク中のポリマー微粒子の含有量は固形分で8〜20重量%程度が好ましく、より好ましくは8〜12重量%程度である。
According to a preferred embodiment of the present invention, the average particle size of the polymer fine particles containing these coloring materials is most preferably 0.16 μm or less in the ink.
The content of the polymer fine particles in the ink is preferably about 8 to 20% by weight, more preferably about 8 to 12% by weight in terms of solid content.
湿潤剤と水溶性有機溶剤に関して、本発明のインクは水を液媒体として使用するものであるが、インクを所望の物性にするため、インクの乾燥を防止するために、また、分散安定性を向上するため等の目的で、例えば下記の水溶性有機溶媒が使用される。これら水溶性有機溶媒は複数混合して使用してもよい。 Regarding the wetting agent and the water-soluble organic solvent, the ink of the present invention uses water as a liquid medium. In order to make the ink have desired physical properties, to prevent the ink from drying, and to improve the dispersion stability. For the purpose of improving, for example, the following water-soluble organic solvents are used. A plurality of these water-soluble organic solvents may be used in combination.
湿潤剤と水溶性有機溶媒の具体例としては、例えば以下のものが挙げられる。
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、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、炭酸エチレン等である。
Specific examples of the wetting agent and the water-soluble organic solvent include the following.
Ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetraethylene glycol, hexylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, glycerol, Polyhydric alcohols such as 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, 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 and the like.
これら有機溶媒の中でも、特にジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール200〜600、トリエチレングリコール、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、ペトリオール、1,5−ペンタンジオール、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドンが好ましい。これらは溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。 Among these organic solvents, diethylene glycol, thiodiethanol, polyethylene glycol 200 to 600, triethylene glycol, glycerol, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, petriol, 1,5-pentane Diol, 2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone are preferred. These are excellent in solubility and prevention of poor jetting characteristics due to water evaporation.
その他の湿潤剤としては、糖を含有するのが好ましい。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類および四糖類を含む)および多糖類が挙げられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースなどが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。
また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖(例えば、糖アルコール(一般式HOCH2(CHOH)nCH2OH(ここでn=2〜5の整数を表わす。)で表わされる。)、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、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
これら糖類の含有量は、インク組成物の0.1〜40重量%、好ましくは0.5〜30重量%の範囲が適当である。
The other wetting agent preferably contains sugar. 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.
The derivatives of these saccharides are represented by the reducing sugars of the saccharides described above (for example, sugar alcohol (general formula HOCH 2 (CHOH) nCH 2 OH (where n is an integer of 2 to 5)). ), Oxidized sugars (eg, aldonic acid, uronic acid, etc.), amino acids, thioic acids, etc. Particularly preferred are sugar alcohols, and specific examples include maltitol, sorbit, and the like.
The content of these saccharides is suitably 0.1 to 40% by weight, preferably 0.5 to 30% by weight of the ink composition.
顔料と湿潤剤の比は、ヘッドからのインク吐出安定性に非常に影響がある。顔料固形分が高いのに湿潤剤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。
湿潤剤の配合量は10〜50重量%が好ましく、これに対して色材を含有するポリマー微粒子は8重量%以上が好ましく、より好ましくは8〜20重量%であるので、湿潤剤とポリマー微粒子固形分の両者の比は0.5〜6.25が好ましいが、より好ましくは2.0〜6.0であり、最も好ましくは3.0〜5.0の範囲である。この範囲にあるインクは、乾燥性や保存試験や信頼性試験が非常に良好である。
The ratio of pigment to wetting agent has a great influence on the stability of ink ejection from the head. If the pigment solid content is high but the amount of the wetting agent is small, water evaporation near the ink meniscus of the nozzle advances and discharge failure occurs.
The blending amount of the wetting agent is preferably 10 to 50% by weight. On the other hand, the polymer fine particles containing the coloring material are preferably 8% by weight or more, more preferably 8 to 20% by weight. The ratio of both solid contents is preferably 0.5 to 6.25, more preferably 2.0 to 6.0, and most preferably 3.0 to 5.0. Ink within this range has very good drying, storage and reliability tests.
界面活性剤としてはアニオン系界面活性剤またはノニオン系界面活性剤が用いられる。色材の種類や湿潤剤、水溶性有機溶剤の組み合わせによって、分散安定性を損なわない界面活性剤を選択する。
アニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。
非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、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。
アセチレングリコール系界面活性剤は、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オールなどのアセチレングリコール系(例えばエアープロダクツ社(米国)のサーフィノール104、82、465、485あるいはTGなど)を用いることができるが、特にサーフィノール465、104やTGが良好な印字品質を示す。
前記界面活性剤は、単独または二種以上を混合して用いることができる。
As the surfactant, an anionic surfactant or a nonionic surfactant is used. A surfactant that does not impair dispersion stability is selected depending on the combination of the type of colorant, the wetting agent, and the water-soluble organic solvent.
Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, laurate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, and the like.
Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene alkyl amines, polyoxyethylene alkyl amides, and the like. Can be mentioned.
Acetylene glycol surfactants are 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 3,5-dimethyl. An acetylene glycol type such as -1-hexyn-3-ol (for example,
The surfactants can be used alone or in combination of two or more.
本発明では界面活性剤を使用することで記録紙への濡れ性を改善することができる。好ましい界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ジアルキルスルホ琥珀酸塩、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フェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、アセチレングリコール系界面活性剤が挙げられる。より具体的にはアニオン系界面活性剤としては下記一般式(I)で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、及び/または下記一般式(II)で表わされる炭素鎖が5〜16の分岐したアルキル鎖を有するジアルキルスルホ琥珀酸が挙げられ、これらを用いることで普通紙特性も改善されさらに着色剤の溶解・分散安定性が得られる。 In the present invention, wettability to recording paper can be improved by using a surfactant. Preferred surfactants include polyoxyethylene alkyl ether acetates, dialkyl sulfosuccinates, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, and acetylene glycol surfactants. Is mentioned. More specifically, examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetates represented by the following general formula (I) and / or 5 to 16 branched carbon chains represented by the following general formula (II). Examples thereof include dialkylsulfosuccinic acid having an alkyl chain, and by using these, the properties of plain paper are improved, and further the dissolution / dispersion stability of the colorant is obtained.
表1に、本発明に用いる界面活性剤(I)、(II)を具体的に遊離酸型で示す
。
Table 1 specifically shows the surfactants (I) and (II) used in the present invention in free acid form.
さらに本発明の界面活性剤の対イオンとしてリチウムイオン、及び下記一般式で示される第4級アンモニウムイオン、第4級ホスホニウムイオンを用いることにより界面活性剤が優れた溶解安定性を示す。 Furthermore, by using lithium ions, quaternary ammonium ions and quaternary phosphonium ions represented by the following general formula as counter ions of the surfactant of the present invention, the surfactant exhibits excellent dissolution stability.
好ましい非イオン系の界面活性剤として下記一般式(III)で表わされるポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、下記一般式(IV)で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテル、下記一般式(V)、(V’)で表わされるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、下記一般式(VI)で表わされるアセチレングリコール系界面活性剤が挙げられる。これらを併用することによりさらに相乗効果として浸透性が挙げられ、これにより色境界にじみが低減され、また文字にじみも少ないインクが得られる。 Preferred nonionic surfactants include polyoxyethylene alkylphenyl ethers represented by the following general formula (III), polyoxyethylene alkyl ethers represented by the following general formula (IV), general formulas (V) and (V ′ And acetylene glycol surfactants represented by the following general formula (VI). By using these together, penetrability can be mentioned as a further synergistic effect, and this makes it possible to reduce ink at the color boundary and to obtain ink with less character bleeding.
(Rは分岐しても良い炭素数6〜14の炭化水素基、k=5〜20)
(R is a hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms which may be branched, k = 5 to 20)
(R’は炭素数6〜14の炭化水素基、m≦20、n≦20)
(R ′ is a hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms, m ≦ 20, n ≦ 20)
なお、このインクのpHを6以上にすることによりインクの保存安定性が得られ、また、オフィスで使用されているコピー用紙や用箋等はpHが5〜6のものが多く、これらの記録紙にインクを9〜60μmの微細な吐出口より吐出し重量が3ng〜50ngの液滴として5〜20m/sで飛翔させ、単色での付着量を1.5g/m2から30g/m2としてJIS P−8122試験法によるステキヒトサイズ度が3秒以上の所謂普通紙に記録することにより高画質、高解像の記録画像を形成する記録方式を提供することができる。ただし、前記一般式(II)で表わされる界面活性剤を用いる場合は、pHが9以上では保存時に分解による物性変化が起こりやすいため、pHを6〜9とすることが好ましい。 Ink storage stability can be obtained by setting the pH of the ink to 6 or more, and many copy papers and sticky notes used in offices have a pH of 5-6. The ink is discharged from a fine discharge port of 9 to 60 μm and is ejected as a droplet having a weight of 3 ng to 50 ng at a rate of 5 to 20 m / s, and the adhesion amount in a single color is changed from 1.5 g / m 2 to 30 g / m 2. By recording on a so-called plain paper having a Steecht sizing degree of 3 seconds or more according to the JIS P-8122 test method, it is possible to provide a recording method for forming a high-quality and high-resolution recorded image. However, when the surfactant represented by the general formula (II) is used, it is preferable to adjust the pH to 6 to 9 because if the pH is 9 or more, physical properties change due to decomposition during storage is likely to occur.
本発明に用いることができる前記一般式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(V’)、(VI)で表わされる界面活性剤の添加量は0.05〜10重量%の間でプリンターシステムにより要求されるインク特性に対し所望の浸透性を与えることが可能である。ここで0.05重量%未満ではいずれの場合も2色重ね部の境界でのにじみが発生し、10重量%より多く添加する場合は化合物自体が低温で析出しやすいことがあり信頼性が悪くなる。 The addition amount of the surfactant represented by the general formulas (I), (II), (III), (IV), (V), (V ′), and (VI) that can be used in the present invention is 0. It is possible to provide the desired permeability for the ink properties required by the printer system between 05 and 10% by weight. Here, if it is less than 0.05% by weight, bleeding occurs at the boundary between the two-color overlapping portions in any case, and if it is added more than 10% by weight, the compound itself may be easily precipitated at a low temperature, resulting in poor reliability. Become.
本発明における表面張力は紙への浸透性を示す指標であり、特に表面形成されて1秒以下の短い時間での動的表面張力を示し、飽和時間で測定される静的表面張力とは異なる。測定法としては特開昭63−31237号公報等に記載の従来公知の方法で1秒以下の動的な表面張力を測定できる方法であれば使用できるが、本発明ではWilhelmy式の吊り板式表面張力計を用いて測定した。表面張力の値は40mN/m以下が好ましく、より好ましくは35mN/m以下とすると優れた定着性と乾燥性が得られる。 The surface tension in the present invention is an index indicating the permeability to paper. In particular, the surface tension indicates the dynamic surface tension in a short time of 1 second or less after the surface is formed, and is different from the static surface tension measured by the saturation time. . As a measuring method, any method can be used as long as it can measure a dynamic surface tension of 1 second or less by a conventionally known method described in JP-A-63-131237. In the present invention, a Wilhelmy type suspension plate type surface is used. Measurement was performed using a tensiometer. When the value of the surface tension is preferably 40 mN / m or less, more preferably 35 mN / m or less, excellent fixing properties and drying properties can be obtained.
本発明に用いる炭素数8〜11のポリオールまたはグリコールエーテルは、25℃の水中において好ましくは0.1〜4.5重量%未満の間の溶解度を有する部分的に水溶性のポリオールおよび/またはグリコールエーテルであり、記録用インク全重量に対して好ましくは0.1〜10.0重量%添加することによって、該インクの熱素子への濡れ性が改良され、少量の添加量でも吐出安定性および周波数安定性が得られる。
これらの好ましい例として下記のものが挙げられる。
(I) 2−エチル−1,3−ヘキサンジオール
溶解度:4.2重量%(20℃)
(II) 2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール
溶解度:2.0重量%(25℃)
25℃の水中において0.1〜4.5重量%未満の間の溶解度を
有するポリオール、グリコールエーテルからなる浸透剤は、溶解
度が低い代わりに浸透性が非常に高いという長所がある。従って、
25℃の水中において0.1〜4.5重量%未満の間の溶解度を
有する浸透剤と他の溶剤との組み合わせや他の界面活性剤との組
み合わせで非常に高浸透性のインクを作成することが可能となる。
The polyol or glycol ether having 8 to 11 carbon atoms used in the present invention is a partially water-soluble polyol and / or glycol having a solubility of preferably less than 0.1 to 4.5% by weight in water at 25 ° C. By adding 0.1 to 10.0% by weight, preferably 0.1 to 10.0% by weight based on the total weight of the recording ink, the wettability of the ink to the thermal element is improved. Frequency stability is obtained.
The following are mentioned as these preferable examples.
(I) 2-ethyl-1,3-hexanediol Solubility: 4.2% by weight (20 ° C.)
(II) 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol Solubility: 2.0% by weight (25 ° C.)
A penetrant composed of a polyol or glycol ether having a solubility of less than 0.1 to 4.5% by weight in water at 25 ° C. has an advantage that it has a very high permeability instead of a low solubility. Therefore,
A highly penetrating ink can be obtained by combining a penetrant having a solubility of less than 0.1 to 4.5% by weight in water at 25 ° C. with another solvent or another surfactant. It becomes possible to create.
本発明のインクには上記着色剤、溶媒、界面活性剤等の他に従来より知られている添加剤を加えることができる。
例えば、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使用できる。
また、pH調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにpHを7以上に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。
その例として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。
さらにキレート試薬としては、例えば、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使用できる。
さらに、また防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が使用できる。
その目的に応じて水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤等を添加することができる。
Conventionally known additives can be added to the ink of the present invention in addition to the colorant, solvent, surfactant and the like.
For example, as a preservative and antifungal agent, sodium dehydroacetate, sodium sorbate, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol and the like can be used.
As the pH adjuster, any substance can be used as long as the pH can be adjusted to 7 or more without adversely affecting the prepared ink.
Examples thereof include amines such as diethanolamine and triethanolamine, hydroxides of alkali metal elements such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide, ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, and quaternary phosphonium. Examples thereof include carbonates of alkali metals such as hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate.
Furthermore, as a chelating reagent, for example, sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uramil diacetate and the like can be used.
Further, as the rust preventive agent, for example, acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, dicyclohexylammonium nitrite and the like can be used.
Depending on the purpose, a water-soluble ultraviolet absorber, a water-soluble infrared absorber, or the like can be added.
以下に、本発明の実施例および比較例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Examples and Comparative Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these.
<インクの作成>
着色剤例1.
フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
特開2001−139849号公報の調整例3を追試して、具体的には下記の操作により行なった。
(1)ポリマー溶液の調製
機械式撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下漏斗を備えた1L容積のフラスコ内を十分に窒素ガス置換した後、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、アゾビスジメチルパレロニトリル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。
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重量%のポリマー溶液800gを得た。
(2)ポリマー微粒子の水分散体の調製
前記(1)で得られたポリマー溶液28g、フタロシアニン顔料(大日本インク化学工業(株)製、商品名:TGR−SD)26g、1mol/Lの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を十分に攪拌した後、3本ロールミルを用いて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、エパ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、青色のポリマー微粒子分散体を得た。
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93nmであった。
<Create ink>
Colorant Example 1
Preparation of phthalocyanine pigment-containing polymer fine particle dispersion Preparation Example 3 of JP-A No. 2001-139849 was additionally tested, and specifically, the following operation was performed.
(1) Preparation of polymer solution After thoroughly substituting nitrogen gas into a 1 L volume flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas inlet tube, reflux tube and dropping funnel, 11.2 g of styrene,
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, azobisdimethylpareronitrile 2.4 g and methyl ethyl ketone 18 g was dropped into the flask over 2.5 hours.
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% by weight.
(2) Preparation of aqueous dispersion of polymer fine particles 28 g of polymer solution obtained in (1) above, phthalocyanine pigment (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., trade name: TGR-SD) 26 g, 1 mol / L of water After sufficiently stirring 13.6 g of an aqueous potassium oxide solution, 20 g of methyl ethyl ketone and 30 g of ion-exchanged water, the mixture was kneaded 20 times using a three-roll mill. The obtained paste was put into 200 g of ion-exchanged water and sufficiently stirred, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator to obtain a blue polymer fine particle dispersion.
The average particle diameter (D50%) of the fine polymer particles measured by Microtrac UPA was 93 nm.
着色剤例2.
ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
着色剤例1.のフタロシアニン顔料をピグメントレッド122に変更したほかは着色剤例1と同様にして赤紫色のポリマー微粒子分散体を得た。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127nmであった。
Colorant Example 2
Preparation of dimethylquinacridone pigment-containing polymer fine particle dispersion Colorant Example 1 A reddish purple polymer fine particle dispersion was obtained in the same manner as in Colorant Example 1 except that the phthalocyanine pigment was changed to Pigment Red 122. The average particle diameter (D50%) of the polymer fine particles measured by Microtrac UPA was 127 nm.
着色剤例3.
モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
着色剤例1.のフタロシアニン顔料をピグメントイエロー74に変更したほかは着色剤例1と同様にして黄色のポリマー微粒子分散体を得た。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76nmであった。
Colorant Example 3
Preparation of Monoazo Yellow Pigment-Containing Polymer Fine Particle Dispersion Colorant Example 1. A yellow polymer fine particle dispersion was obtained in the same manner as in Colorant Example 1 except that the phthalocyanine pigment was changed to Pigment Yellow 74. The average particle diameter (D50%) of the polymer fine particles measured by Microtrac UPA was 76 nm.
着色剤例4.
ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液(自己分散型)
表面積が230m2/gでDBP吸油量が70ml/100gのカーボンブラック100gと、p−アミノ−N−安息香酸34gとを水750gに混合分散し、これに硝酸16gを滴下して70℃で撹拌した。5分後、50gの水に11gの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加え、更に1時間撹拌した。得られたスラリーを10倍に希釈し遠心処理し粗大粒子を除き、pHをジエタノールアミンにて調整しpH8〜9とし、限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度15重量%のカーボンブラック分散液とした。このものをポリプロピレンの0.5μmフィルターにてカーボンブラック分散液1とした。マイクロトラックUPAで測定した平均粒子径(D50%)は99nmであった。
Colorant Example 4
Carbon black dispersion treated with diazo compound (self-dispersion type)
100 g of carbon black having a surface area of 230 m 2 / g and a DBP oil absorption of 70 ml / 100 g and 34 g of p-amino-N-benzoic acid are mixed and dispersed in 750 g of water, and 16 g of nitric acid is added dropwise thereto and stirred at 70 ° C. did. After 5 minutes, a solution of 11 g of sodium nitrite dissolved in 50 g of water was added, and the mixture was further stirred for 1 hour. The resulting slurry was diluted 10 times and centrifuged to remove coarse particles, the pH was adjusted with diethanolamine to pH 8-9, desalted and concentrated with an ultrafiltration membrane, and a carbon black dispersion having a pigment concentration of 15% by weight. It was. This was made into carbon
着色剤例5.
次亜塩素酸処理したカーボンブラック分散液(自己分散型)
市販のpH2.5の酸性カーボンブラック(キャボット社製 商品名モナーク1300)300gを水1000ミリリットルに良く混合した後に次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度12%)450gを滴下して、100〜105℃で8時間撹拌した。この液に更に次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度12%)100gを加え、横型分散機で3時間分散した。得られたスラリーを水で10倍に希釈し、水酸化リチウムにてpHを調整し、電導度0.2mS/cmまで限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度15%のカーボンブラック分散液とした。遠心処理により粗大粒子を除き、さらに1ミクロンのナイロンフィルターで濾過しカーボンブラック分散液2とした。Fe,Ca,Siの含有量の総計がICPの測定により100ppm以下であった。また塩素イオン濃度も10ppm以下とした。マイクロトラックUPAで測定した平均粒子径(D50%)は95nmであった。
Colorant Example 5
Carbon black dispersion treated with hypochlorous acid (self-dispersion type)
After mixing 300 g of commercially available acidic carbon black having a pH of 2.5 (trade name Monarch 1300, manufactured by Cabot Corporation) with 1000 ml of water, 450 g of sodium hypochlorite (effective chlorine concentration: 12%) was added dropwise, and 100 to 105 ° C. For 8 hours. To this solution, 100 g of sodium hypochlorite (effective chlorine concentration 12%) was further added and dispersed for 3 hours with a horizontal disperser. The resulting slurry was diluted 10 times with water, pH was adjusted with lithium hydroxide, desalted and concentrated with an ultrafiltration membrane to a conductivity of 0.2 mS / cm, and a carbon black dispersion having a pigment concentration of 15% It was. Coarse particles were removed by centrifugation and further filtered through a 1 micron nylon filter to obtain a
インクa
下記処方のインク組成物を作成し、pHが9になるように水酸化リチウム10%水溶液にて調整した。その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行ないインク組成物を得た。
着色剤例4.ジアゾ化合物処理した
カーボンブラック分散液1 8.0重量%(固形分として)
1,4−ブタンジオール 22.5重量%
グリセリン 7.5重量%
N−メチル−2−ピロリドン 2.0重量%
具体例(II−2)の界面活性剤 2.0重量%
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール2.0重量%
プロキセルLV(防腐剤) 0.2重量%
イオン交換水 残 量
Ink a
An ink composition having the following formulation was prepared and adjusted with a 10% aqueous solution of lithium hydroxide so that the pH was 9. Then, it filtered with the membrane filter with an average hole diameter of 0.8 micrometer, and obtained the ink composition.
Colorant Example 4 Carbon
1,4-butanediol 22.5% by weight
Glycerin 7.5% by weight
N-methyl-2-pyrrolidone 2.0% by weight
Surfactant of specific example (II-2) 2.0% by weight
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol 2.0% by weight
Proxel LV (preservative) 0.2% by weight
Remaining amount of ion-exchanged water
インクb
下記組成物を用いる以外はインクaと同様にし、pHを水酸化リチウムで9にしてインク組成物を調製した。
着色剤例1.フタロシアニン顔料
含有ポリマー微粒子分散体 15.0重量%(固形分として)
1,5−ペンタンジオール 15.0重量%
グリセリン 15.0重量%
N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン 2.0重量%
具体例(II−3)の界面活性剤 2.0重量%
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量%
プロキセルLV(防腐剤) 0.2重量%
イオン交換水 残 量
Ink b
An ink composition was prepared in the same manner as ink a except that the following composition was used, and the pH was adjusted to 9 with lithium hydroxide.
Colorant Example 1 Phthalocyanine pigment-containing polymer fine particle dispersion 15.0% by weight (as solids)
1,5-pentanediol 15.0% by weight
Glycerin 15.0% by weight
N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone 2.0% by weight
Surfactant of specific example (II-3) 2.0% by weight
2-ethyl-1,3-hexanediol 2.0% by weight
Proxel LV (preservative) 0.2% by weight
Remaining amount of ion-exchanged water
インクc
下記組成物を用いる以外はインクaと同様にし、pHを水酸化リチウムで9にしてインク組成物を調製した。
着色剤例2.ジメチルキナクリドン
顔料含有ポリマー微粒子分散体 15.0重量%(固形分として)
1,6−ヘキサンジオール 22.5重量%
グリセリン 7.5重量%
2−ピロリドン 3.0重量%
具体例(II−4)の界面活性剤 2.0重量%
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール2.0重量%
プロキセルLV(防腐剤) 0.2重量%
イオン交換水 残 量
Ink c
An ink composition was prepared in the same manner as ink a except that the following composition was used, and the pH was adjusted to 9 with lithium hydroxide.
Colorant Example 2 Dimethylquinacridone pigment-containing polymer fine particle dispersion 15.0% by weight (as solid content)
1,6-hexanediol 22.5% by weight
Glycerin 7.5% by weight
2-pyrrolidone 3.0% by weight
Surfactant of specific example (II-4) 2.0% by weight
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol 2.0% by weight
Proxel LV (preservative) 0.2% by weight
Remaining amount of ion-exchanged water
インクd
下記組成物を用いる以外はインクaと同様にし、pHを水酸化ナトリウムで9にしてインク組成物を調製した。
着色剤例3.モノアゾ黄色
顔料含有ポリマー微粒子分散体 15.0重量%(固形分として)
2−メチル−2,4−ペンタンジオール 22.5重量%
グリセリン 7.5重量%
N−メチル−2−ピロリドン 5.0重量%
一般式(III)で表わされる
界面活性剤(R=n−ヘキシル基、k=5) 2.0重量%
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0重量%
プロキセルLV(防腐剤) 0.2重量%
イオン交換水 残 量
Ink d
An ink composition was prepared in the same manner as ink a except that the following composition was used, and the pH was adjusted to 9 with sodium hydroxide.
Colorant Example 3 Monoazo yellow pigment-containing polymer fine particle dispersion 15.0% by weight (as solids)
2-methyl-2,4-pentanediol 22.5% by weight
Glycerin 7.5% by weight
N-methyl-2-pyrrolidone 5.0% by weight
Surfactant represented by the general formula (III) (R = n-hexyl group, k = 5) 2.0% by weight
2-ethyl-1,3-hexanediol 2.0% by weight
Proxel LV (preservative) 0.2% by weight
Remaining amount of ion-exchanged water
インクa〜dのインク組成物の色材固形分(顔料とエマルジョン)の濃度と湿潤剤濃度とインク粘度を次の表2に示す。 Table 2 below shows the concentrations of the color material solids (pigments and emulsions), the wetting agent concentration, and the ink viscosity of the ink compositions of inks a to d.
記録媒体の説明
記録媒体1−1(OHPシート)
アルミニウムアルコキシドの加水分解・解膠法で合成した固形分18重量%のアルミナゾル100g、ポリビニルアルコール6.2重量%水溶液32gを混合して塗工液とした。この塗工液をポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ100μm、白色)上に、乾燥後の塗工量が20g/m2になるようにバーコーターを用いて塗工し、乾燥して擬ベーマイト層を形成した。さらに、一次粒子径10〜20nmのシリガゾルとシラノール基を有するポリビニルアルコール共重合体(株式会社クラレ製、商品名R−ポリマーR−1130)とからなる固形分5重量%(当該共重合体/SiO2=0.3)のシリカゾル塗工液を乾燥後のシリカゲル層の厚さが1μmになるように塗工、乾燥して、140℃で熱処理して得られたOHPシート。
Description of recording medium Recording medium 1-1 (OHP sheet)
A coating solution was prepared by mixing 100 g of alumina sol having a solid content of 18% by weight synthesized by hydrolysis and peptization of aluminum alkoxide and 32 g of 6.2% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol. This coating solution is coated on a polyethylene terephthalate film (thickness 100 μm, white) using a bar coater so that the coating amount after drying is 20 g / m 2 and dried to form a pseudo boehmite layer. did. Further, a solid content of 5% by weight (copolymer / SiO2) composed of a siligasol having a primary particle diameter of 10 to 20 nm and a polyvinyl alcohol copolymer having a silanol group (trade name R-polymer R-1130, manufactured by Kuraray Co., Ltd.). 2 = 0.3) OHP sheet obtained by applying and drying the silica sol coating solution so that the thickness of the silica gel layer after drying is 1 μm, and heat-treating at 140 ° C.
記録媒体1−2(OHPシート)
アルミニウムアルコキシドの加水分解・解膠法で合成した固形分18重量%のアルミナゾル100g、ポリビニルアルコール6.2重量%水溶液32gを混合して塗工液とした。この塗工液をポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ100μm、白色)上に、乾燥後の塗工量が16g/m2になるようにバーコーターを用いて塗工し、乾燥して擬ベーマイト層を形成した。さらに、一次粒子径10〜20nmのシリガゾルとシラノール基を有するポリビニルアルコール共重合体(株式会社クラレ製、商品名R−ポリマーR−1130)とからなる固形分5重量%(当該共重合体/SiO2=0.3)のシリカゾル塗工液を乾燥後のシリカゲル層の厚さが1μmになるように塗工、乾燥して、140℃で熱処理して得られたOHPシート。
Recording medium 1-2 (OHP sheet)
A coating solution was prepared by mixing 100 g of alumina sol having a solid content of 18% by weight synthesized by hydrolysis and peptization of aluminum alkoxide and 32 g of 6.2% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol. This coating solution is applied onto a polyethylene terephthalate film (thickness 100 μm, white) using a bar coater so that the coating amount after drying is 16 g / m 2 and dried to form a pseudo boehmite layer. did. Further, a solid content of 5% by weight (copolymer / SiO2) composed of a siligasol having a primary particle diameter of 10 to 20 nm and a polyvinyl alcohol copolymer having a silanol group (trade name R-polymer R-1130, manufactured by Kuraray Co., Ltd.). 2 = 0.3) OHP sheet obtained by applying and drying the silica sol coating solution so that the thickness of the silica gel layer after drying is 1 μm, and heat-treating at 140 ° C.
記録媒体1−3(OHPシート)
アルミニウムアルコキシドの加水分解・解膠法で合成した固形分18重量%のアルミナゾル100g、ポリビニルアルコール6.2重量%水溶液32gを混合して塗工液とした。この塗工液をポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ100μm、白色)上に、乾燥後の塗工量が30g/m2になるようにバーコーターを用いて塗工し、乾燥して擬ベーマイト層を形成した。さらに、一次粒子径10〜20nmのシリガゾルとシラノール基を有するポリビニルアルコール共重合体(株式会社クラレ製、商品名R−ポリマーR−1130)とからなる固形分5重量%(当該共重合体/SiO2=0.3)のシリカゾル塗工液を乾燥後のシリカゲル層の厚さが1μmになるように塗工、乾燥して、140℃で熱処理して得られたOHPシート。
Recording medium 1-3 (OHP sheet)
A coating solution was prepared by mixing 100 g of alumina sol having a solid content of 18% by weight synthesized by hydrolysis and peptization of aluminum alkoxide and 32 g of 6.2% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol. This coating solution is applied onto a polyethylene terephthalate film (thickness 100 μm, white) using a bar coater so that the coating amount after drying is 30 g / m 2 and dried to form a pseudo boehmite layer. did. Further, a solid content of 5% by weight (copolymer / SiO2) composed of a siligasol having a primary particle diameter of 10 to 20 nm and a polyvinyl alcohol copolymer having a silanol group (trade name R-polymer R-1130, manufactured by Kuraray Co., Ltd.). 2 = 0.3) OHP sheet obtained by applying and drying the silica sol coating solution so that the thickness of the silica gel layer after drying is 1 μm, and heat-treating at 140 ° C.
記録媒体2−1(光沢紙)
坪量が83g/m2で平滑度が200秒の基紙の両面に20μmの厚さのポリエチレン樹脂被覆層(表側には表面処理したアナターゼ型二酸化チタン顔料、ステアリン酸亜鉛を含有)を溶融押し出しコーティングして設けたインクジェット記録シート用樹脂被覆紙支持体の表側の樹脂面にコロナ放電処理を施し、ポリビニルアルコール(鹸化度98.5モル%、平均重合度1700)の5%水溶液16.6重量%、スルフォコハク酸−2−エチルヘキシルエステル塩のメタノールと水の2%混合液1重量%、乾燥重量で4.5重量%分のコロイド状シリカ(針状のコロイド状シリカをベースにして、シリカ(SiO2換算)に対してAl2O3換算で約6.2重量%の含水酸化アルミニウムでカチオン変性された針状のコロイド状シリカ(日産化学株式会社製))及び残重量%の純水から成るインクジェット受容層塗液を乾燥重量で28g/m2となるようコーターで塗工、乾燥して得られたインクジェット用光沢紙。
Recording medium 2-1 (glossy paper)
Polyethylene resin coating layer (containing surface treated anatase-type titanium dioxide pigment and zinc stearate on the front side) is melt extruded on both sides of a base paper with a basis weight of 83g / m 2 and smoothness of 200 seconds. The resin surface on the front side of the resin-coated paper support for an inkjet recording sheet provided by coating is subjected to corona discharge treatment, and 16.6 wt% of 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol (saponification degree 98.5 mol%, average polymerization degree 1700). %, 1% by weight of a 2% mixture of methanol and water of sulfosuccinic acid-2-ethylhexyl ester salt, and 4.5% by weight of dry colloidal silica (based on acicular colloidal silica, silica ( Acicular colloidal silica cation-modified with about 6.2% by weight of hydrous aluminum oxide in terms of Al 2 O 3 relative to SiO 2 Inkjet glossy paper obtained by coating and drying an ink-jet receiving layer coating solution comprising pure water of Nissan Chemical Co., Ltd.) and remaining weight% with a coater so that the dry weight is 28 g / m 2 .
記録媒体2−2(光沢紙)
坪量が83g/m2で平滑度が200秒の基紙の両面に20μmの厚さのポリエチレン樹脂被覆層(表側には表面処理したアナターゼ型二酸化チタン顔料、ステアリン酸亜鉛を含有)を溶融押し出しコーティングして設けたインクジェット記録シート用樹脂被覆紙支持体の表側の樹脂面にコロナ放電処理を施し、ポリビニルアルコール(鹸化度98.5モル%、平均重合度1700)の5%水溶液16.6重量%、スルフォコハク酸−2−エチルヘキシルエステル塩のメタノールと水の2%混合液1重量%、乾燥重量で4.5重量%分のコロイド状シリカ(針状のコロイド状シリカをベースにして、シリカ(SiO2換算)に対してAl2O3換算で約6.2重量%の含水酸化アルミニウムでカチオン変性された針状のコロイド状シリカ(日産化学株式会社製))及び残重量%の純水から成るインクジェット受容層塗液を乾燥重量で20g/m2となるようコーターで塗工、乾燥して得られたインクジェット用光沢紙。
Recording medium 2-2 (glossy paper)
Polyethylene resin coating layer (containing surface treated anatase-type titanium dioxide pigment and zinc stearate on the front side) is melt extruded on both sides of a base paper with a basis weight of 83g / m 2 and smoothness of 200 seconds. The resin surface on the front side of the resin-coated paper support for an inkjet recording sheet provided by coating is subjected to corona discharge treatment, and 16.6 wt% of 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol (saponification degree 98.5 mol%, average polymerization degree 1700). %, 1% by weight of a 2% mixture of methanol and water of sulfosuccinic acid-2-ethylhexyl ester salt, and 4.5% by weight of dry colloidal silica (based on acicular colloidal silica, silica ( Acicular colloidal silica cation-modified with about 6.2% by weight of hydrous aluminum oxide in terms of Al 2 O 3 relative to SiO 2 An inkjet glossy paper obtained by coating and drying an inkjet receptive layer coating solution comprising pure water of Nissan Chemical Co., Ltd.) and remaining weight% with a coater so as to have a dry weight of 20 g / m 2 .
記録媒体2−3(光沢紙)
坪量が83g/m2で平滑度が200秒の基紙の両面に20μmの厚さのポリエチレン樹脂被覆層(表側には表面処理したアナターゼ型二酸化チタン顔料、ステアリン酸亜鉛を含有)を溶融押し出しコーティングして設けたインクジェット記録シート用樹脂被覆紙支持体の表側の樹脂面にコロナ放電処理を施し、ポリビニルアルコール(鹸化度98.5モル%、平均重合度1700)の5%水溶液16.6重量%、スルフォコハク酸−2−エチルヘキシルエステル塩のメタノールと水の2%混合液1重量%、乾燥重量で4.5重量%分のコロイド状シリカ(針状のコロイド状シリカをベースにして、シリカ(SiO2換算)に対してAl2O3換算で約6.2重量%の含水酸化アルミニウムでカチオン変性された針状のコロイド状シリカ(日産化学株式会社製))及び残重量%の純水から成るインクジェット受容層塗液を乾燥重量で10g/m2となるようコーターで塗工、乾燥して得られたインクジェット用光沢紙。
Recording medium 2-3 (glossy paper)
Polyethylene resin coating layer (containing surface treated anatase-type titanium dioxide pigment and zinc stearate on the front side) is melt extruded on both sides of a base paper with a basis weight of 83g / m 2 and smoothness of 200 seconds. The resin surface on the front side of the resin-coated paper support for an inkjet recording sheet provided by coating is subjected to corona discharge treatment, and 16.6 wt% of 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol (saponification degree 98.5 mol%, average polymerization degree 1700). %, 1% by weight of a 2% mixture of methanol and water of sulfosuccinic acid-2-ethylhexyl ester salt, and 4.5% by weight of dry colloidal silica (based on acicular colloidal silica, silica ( Acicular colloidal silica cation-modified with about 6.2% by weight of hydrous aluminum oxide in terms of Al 2 O 3 relative to SiO 2 Inkjet glossy paper obtained by coating and drying an ink-jet receiving layer coating solution consisting of Nissan Chemical Co., Ltd.) and pure water of the remaining weight% with a coater to a dry weight of 10 g / m 2 .
記録媒体3−1(マットコート紙)
「画彩マット仕上げ(スーパーファイングレード)」(インクジェットペーパー;富士写真フイルム(株)製)。
Recording medium 3-1 (matte coated paper)
“Image matte finish (super fine grade)” (inkjet paper; manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.).
記録媒体3−2(マットコート紙)
「スーパーファイン専用紙」(インクジェットペーパー;セイコーエプソン(株)製)。
Recording medium 3-2 (matte coated paper)
"Superfine paper" (inkjet paper; manufactured by Seiko Epson Corporation).
次に、上記記録媒体とインクa〜dについて表2のシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックからなるインクセットAを使用して下記の試験を行なった。
384個のピエゾタイプのノズルが300dpiの間隔で配置されたインクジェットヘッドをC、M、Y、K用に各1個を実装したインクジェットプリンターにて、ヘッドの駆動電圧、周波数、パルス幅等を変えてインク滴を吐出し、上記の各記録媒体に印刷を行なった。印刷パターンは、C、M、Yの単色ベタパターン、B、G、Rの2色重ねベタパターン、Kのベタパターン、C、M、Y、K、B、G、Rの各文字パターン、各色のドットパターンを有するものを使用した。
このヘッドを48ノズル単位で8分割し、この分割した1ブロックに対応して紙送りを行ない、記録媒体の同一領域をインクジェットヘッドが8回走査して、解像度600dpiで記録するマルチパス記録方法と、24ノズル単位で16分割し、この分割した1ブロックに対応して紙送りを行ない、記録媒体の同一領域をインクジェットヘッドが16回走査して、解像度1200dpiで記録するマルチパス記録方法を行なった。
印字乾燥後、ドット径、形状係数を測定し、バンディングむら、文字品位、ベタ部均一性について評価した。
をドット倍率とした。結果を表3に示す。
Next, the following tests were performed on the recording medium and the inks a to d using the ink set A composed of cyan, magenta, yellow, and black shown in Table 2.
Ink jet printer with 384 piezo-type nozzles arranged at 300 dpi intervals, one for each of C, M, Y, and K, changing head drive voltage, frequency, pulse width, etc. Ink droplets were discharged and printing was performed on each of the recording media. Printing pattern is C, M, Y single-color solid pattern, B, G, R two-color solid pattern, K solid pattern, C, M, Y, K, B, G, R character patterns, each color The one having a dot pattern was used.
A multi-pass recording method in which the head is divided into eight in units of 48 nozzles, paper is fed in correspondence with the divided one block, and the same area of the recording medium is scanned eight times by the ink jet head to record at a resolution of 600 dpi. A multi-pass recording method was performed in which the paper was divided into 16 units in units of 24 nozzles, paper was fed corresponding to the divided one block, and the same area of the recording medium was scanned 16 times by the inkjet head and recorded at a resolution of 1200 dpi. .
After printing and drying, the dot diameter and shape factor were measured, and banding unevenness, character quality, and solid portion uniformity were evaluated.
Is the dot magnification. The results are shown in Table 3.
(判定基準)
バンディングむら
◎:ほとんどわからない。
○:わずかにむらが認められる。
×:明らかにバンディングむらが目立つ。
文字品位
文字の滲み(フェザリング)を目視で判定した。
◎:優れている(滲みが認められない)。
○:良好。
△:若干劣る。
×:劣る。
ベタ部均一性
ベタ部のなめらかさを目視で判定した。
◎:優れている(なめらかで、ざらつき感がない)。
○:良好。
△:若干劣る。
×:劣る。
(Criteria)
Banding unevenness A: Almost unknown.
○: Slight unevenness is observed.
X: Uneven banding is clearly noticeable.
Character quality Character bleeding (feathering) was judged visually.
A: Excellent (no bleeding is observed).
○: Good.
Δ: Slightly inferior
X: Inferior.
Solid part uniformity The smoothness of the solid part was visually determined.
A: Excellent (smooth and not rough)
○: Good.
Δ: Slightly inferior
X: Inferior.
(図1〜4)
1 側板
2 側板
3 主支持ガイドロッド
4 従支持ガイドロッド
5 キャリッジユニット
6 ヘッド
6a 吐出面(ノズル面)
7 インクカートリッジ
7y イエローインクカートリッジ
7m マゼンタインクカートリッジ
7c シアンインクカートリッジ
7k ブラックインクカートリッジ
8 主走査モータ
9 駆動プーリ(駆動タイミングプーリ)
10 従動プーリ(アイドラプーリ)
11 タイミングベルト
12 底板
13 サブフレーム
14 サブフレーム
15 搬送ローラ
16 用紙
17 副走査モータ
18 ギヤ
19 ギヤ
21 信頼性維持回復機構(サブシステム)
22 キャップ手段
23 ホルダ
24 リンク部材
25 係合部
26 吸引チューブ
27 吸引ポンプ
28 ワイピング手段(ワイパブレード)
29 ブレードアーム
30 記録ユニット
31 電極
32 ノズル
41 カートリッジ本体(インクタンク)
42 インク吸収体
43 ケース
44 上蓋部材
45 インク供給口
46 シールリング
47 大気開放口
48 溝
50 キャップ部材
51 インク供給口
52 補強用立ち上がり部
53 引っ掛け部
55 フィルム状シール部材
71 カートリッジ挿入ガイド
81 取っ手
81a滑り止め
82 凹部
A 空間
(図5)
501 インクカートリッジ
502 インク袋(インク収納手段)
503 ケース
511 ケースの構成部材
512 ケースの構成部材
513 ケースの構成部材
525 供給口
541 凹部
542 引っ掛け部
544 ガイド部
545 ガイド部
553 開口部
564 色識別手段
582 ねじ部材
(図6)
101 インクジェット記録装置
102 給紙トレイ
103 排紙トレイ
111 上カバー
112 前カバー前面
131 ガイドロッド
132 ステー
133 キャリッジ
134 記録ヘッド
135 インクのサブタンク
141 用紙積載部(圧板)
142 用紙
143 給紙コロ
144 分離パッド
145 ガイド
151 搬送ベルト
152 カウンタローラ
153 搬送ガイド
154 押さえ部材
155 先端加圧コロ
156 帯電ローラ
157 搬送ローラ
158 テンションローラ
161 ガイド部材
171 分離爪
172 排紙ローラ
173 排紙コロ
181 画面給紙ユニット
182 手差し給紙部
(図7)
711 (シリアル型)インクジェットプリンタ(画像形成装置)
712 印字ヘッド
713 レール
715 鋼帯
716 給紙機構
717 印字ヘッド駆動機構
719 制御部
7a 給紙の方向
7b 記録媒体
7P 往復運動の方向
(Figs. 1-4)
DESCRIPTION OF
7 ink cartridge 7y yellow ink cartridge 7m magenta ink cartridge 7c cyan ink cartridge 7k black ink cartridge 8 main scanning motor 9 drive pulley (drive timing pulley)
10 Driven pulley (idler pulley)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Timing belt 12 Bottom plate 13 Sub frame 14
22 Cap means 23 Holder 24
29
42
501 Ink cartridge 502 Ink bag (ink storage means)
503
DESCRIPTION OF
142
711 (Serial type) Inkjet printer (image forming device)
712
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