JP2024078940A - Inkjet recording apparatus and inkjet recording method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。 The present invention relates to an inkjet recording device and an inkjet recording method.
インクジェットプリンタは、低騒音、低ランニングコスト、カラー印刷が容易であるなどの利点を有し、デジタル信号の出力機器として広く普及している。インクジェットプリンタに用いる被印刷物として、普通紙等の吸収性記録媒体、コート紙等の低吸収性記録媒体、プラスチックフィルム等の非吸収性記録媒体などが使用されている。
前記低吸収性記録媒体に印字した場合、インク(以下、「インクジェット組成物」と称することがある)が十分に広がることができず画像品質の低下が発生するという問題がある。
前記インクジェット組成物が水溶性高分子を含むことでインクジェット組成物の広がりが改善し画像品質が向上することが知られている。
Inkjet printers have the advantages of low noise, low running costs, easy color printing, etc., and are widely used as digital signal output devices. As printing substrates used in inkjet printers, absorbent recording media such as plain paper, low absorbent recording media such as coated paper, non-absorbent recording media such as plastic films, etc. are used.
When printing is performed on such a low-absorbency recording medium, there is a problem that the ink (hereinafter, may be referred to as "ink jet composition") cannot spread sufficiently, resulting in a decrease in image quality.
It is known that when the ink-jet composition contains a water-soluble polymer, the ink-jet composition spreads better and image quality is improved.
インクジェット組成物としては、例えば、耐擦性及び柔軟性に優れた画像を記録することを目的として、数平均分子量が1,000~100,000である、ポリエチレングリコール、及び、エチレングリコールとプロピレングリコールとのブロック共重合体からなる群より選択される少なくとも1種の水溶性高分子と、多官能(メタ)アクリルアミド型重合性化合物と、着色剤と、水と、を含有するインクジェットインク組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As an inkjet composition, for example, an inkjet ink composition has been proposed that contains at least one water-soluble polymer selected from the group consisting of polyethylene glycol and block copolymers of ethylene glycol and propylene glycol, each having a number average molecular weight of 1,000 to 100,000, a polyfunctional (meth)acrylamide type polymerizable compound, a colorant, and water, for the purpose of recording images with excellent abrasion resistance and flexibility (see, for example, Patent Document 1).
前記インクジェット組成物を用いたインクジェット記録装置としては、例えば、吐出口からインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドにおける吐出口の形成面に対してインクを塗布する塗布手段と、前記記録ヘッドの吐出口をキャッピングするキャッピングユニットと、前記キャッピングユニットにキャッピングされた前記記録ヘッドに対して吸引のための圧力を作用させて吸引を行う吸引手段と、前記吸引手段による吸引を行うとき、吸引動作の前に前記塗布手段によって前記吐出口の形成面にインクを塗布するよう制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置が提案されている。 As an inkjet recording device using the inkjet composition, for example, an inkjet recording device has been proposed that is characterized by comprising a recording head that ejects ink from an ejection port, an application means that applies ink to the ejection port formation surface of the recording head, a capping unit that caps the ejection port of the recording head, a suction means that applies a suction pressure to the recording head capped by the capping unit to perform suction, and a control means that, when suction is performed by the suction means, controls the application means to apply ink to the ejection port formation surface before the suction operation.
本発明は、水溶性高分子を含んだインクでも記録ヘッドのメンテナンス性が良好であり、かつ画像濃度に優れる画像を形成することができるインクジェット記録装置を提供する。 The present invention provides an inkjet recording device that has good maintainability of the recording head even when using ink containing a water-soluble polymer, and can form images with excellent image density.
前記課題を解決するための手段としての本発明のインクジェット記録装置は、数平均分子量Mnが560以上3,300以下である水溶性高分子を含むインクと、
前記インクを吐出するノズルが設けられたノズル面を有する液体吐出ヘッドと、
下記構造式(1)で表される構造を有する化合物を含む洗浄液と、
前記インクを加圧して前記ノズル面上に前記インクの液滴を形成する加圧部材と、
前記ノズル面に接触して前記洗浄液が噴射された前記ノズル面を払拭するブレード部材と、を有し、
前記水溶性高分子の含有量が、前記インクに対して11.0質量%以上30.0質量%以下であり、
前記構造式(1)の構造を有する化合物の含有量が、前記洗浄液に対して0.2質量%以上1.5質量%以下である。
The inkjet recording apparatus of the present invention as a means for solving the above problems comprises: an ink containing a water-soluble polymer having a number average molecular weight Mn of 560 or more and 3,300 or less;
a liquid ejection head having a nozzle surface provided with nozzles for ejecting the ink;
A cleaning solution containing a compound having a structure represented by the following structural formula (1):
a pressure member that pressurizes the ink to form droplets of the ink on the nozzle surface;
a blade member that comes into contact with the nozzle surface and wipes the nozzle surface onto which the cleaning liquid has been sprayed,
the content of the water-soluble polymer is 11.0% by mass or more and 30.0% by mass or less with respect to the ink,
The content of the compound having the structure of the structural formula (1) is 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less with respect to the cleaning liquid.
本発明によれば、水溶性高分子を含んだインクでも記録ヘッドのメンテナンス性が良好であり、かつ画像濃度に優れる画像を形成することができるインクジェット記録装置を提供できる。 The present invention provides an inkjet recording device that has good maintainability of the recording head even when using ink containing a water-soluble polymer, and can form images with excellent image density.
(インクジェット記録装置、及びインクジェット記録方法)
本発明のインクジェット記録装置は、インクと、液体吐出ヘッドと、洗浄液と、噴射部材と、加圧部材と、ブレード部材と、を有し、必要に応じてその他の部材を有することができる。
本発明のインクジェット記録方法は、インク吐出工程と、噴射工程と、加圧工程と、払拭工程と、を有し、必要に応じてその他の工程を有することができる。
なお、本発明の記録装置は、画像形成装置、インクジェット記録装置、インクジェットプリンタ、造形装置などと称することがある。
(Inkjet recording apparatus and inkjet recording method)
The inkjet recording apparatus of the present invention comprises ink, a liquid ejection head, a cleaning liquid, an ejection member, a pressure member, and a blade member, and may comprise other members as necessary.
The ink jet recording method of the present invention comprises an ink ejection step, a jetting step, a pressurizing step, and a wiping step, and may comprise other steps as necessary.
The recording apparatus of the present invention may be called an image forming apparatus, an inkjet recording apparatus, an inkjet printer, a modeling apparatus, or the like.
特許文献1に記載のインクジェットインク組成物は、水溶性高分子を含まないインクは上質紙に印字した際の画像品質が低下し、濃度ムラやスジが発生することが報告されている。
特許文献2に記載のインクジェット記録装置は、ノズル面に付着した樹脂はインクの塗布だけでは十分に除去することができない。
It has been reported that the ink-jet ink composition described in Patent Document 1, which does not contain a water-soluble polymer, deteriorates the image quality when printed on high-quality paper, causing uneven density and streaks.
In the inkjet recording apparatus described in JP-A-2003-133999, the resin adhering to the nozzle surface cannot be sufficiently removed by only applying ink.
そこで、本発明者らが鋭意検討を行った結果、数平均分子量Mnが560以上3,300以下である水溶性高分子を含むインクと、前記インクを吐出するノズルが設けられたノズル面を有する液体吐出ヘッドと、下記構造式(1)で表される構造を有する化合物を含む洗浄液と、前記ノズル面に対して前記洗浄液を噴射する噴射部材と、前記インクを加圧して前記ノズル面上に前記インクの液滴を形成する加圧部材と、前記ノズル面に接触して前記洗浄液が噴射された前記ノズル面を払拭するブレード部材と、を有し、前記水溶性高分子の含有量が、前記インクに対して11.0質量%以上30.0質量%以下であり、前記構造式(1)の構造を有する化合物の含有量が、前記洗浄液に対して0.2質量%以上1.5質量%以下であることによって、水溶性高分子を含んだインクでも記録ヘッドのメンテナンス性が良好であり、かつ画像濃度に優れる画像を形成することができることを知見した。 The inventors conducted intensive research and found that a liquid ejection head having a nozzle surface provided with nozzles for ejecting the ink includes an ink containing a water-soluble polymer having a number average molecular weight Mn of 560 to 3,300, a cleaning liquid containing a compound having a structure represented by the following structural formula (1), an ejection member for ejecting the cleaning liquid against the nozzle surface, a pressurizing member for pressurizing the ink to form droplets of the ink on the nozzle surface, and a blade member for contacting the nozzle surface and wiping the nozzle surface onto which the cleaning liquid has been ejected, and that the content of the water-soluble polymer is 11.0% by mass to 30.0% by mass with respect to the ink, and the content of the compound having the structure of structural formula (1) is 0.2% by mass to 1.5% by mass with respect to the cleaning liquid, thereby making it possible to form an image with excellent image density and to maintain the recording head even with an ink containing a water-soluble polymer.
以下、本発明に係る記録装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 The recording device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment shown below, and can be modified within the scope of what a person skilled in the art can imagine, including other embodiments, additions, modifications, deletions, etc., and any aspect is within the scope of the present invention as long as it achieves the functions and effects of the present invention.
図1は、インクジェット記録装置の一実施形態とそのメンテナンス動作の一例を示す概略図である。本実施形態としては、例えば、液体吐出ヘッド1、ブレード部材2、噴射部材3を有している。 Figure 1 is a schematic diagram showing one embodiment of an inkjet recording device and an example of its maintenance operation. This embodiment has, for example, a liquid ejection head 1, a blade member 2, and an ejection member 3.
前記噴射工程としては、図1に示すように、液体吐出ヘッド1のノズル面に対して、洗浄液を噴射する。前記噴射工程を、前記加圧工程の前に行うことで、ノズル面近傍のインクの汚れを浮かすことができる。前記噴射工程としては、噴射部材3によって行うことができる。 As shown in FIG. 1, the ejection step involves ejecting cleaning liquid onto the nozzle surface of the liquid ejection head 1. By performing the ejection step before the pressurization step, ink stains near the nozzle surface can be lifted. The ejection step can be performed by an ejection member 3.
前記加圧工程としては、図1に示すように、インクを加圧して液体吐出ヘッド1の前記ノズル面上に前記インクの液滴を形成する。前記加圧工程を行うことで、ノズル面のインクを排出し汚れを取り除くことができる。前記加圧工程としては、加圧部材によって行うことができる。 In the pressurizing step, as shown in FIG. 1, the ink is pressurized to form droplets of the ink on the nozzle surface of the liquid ejection head 1. By performing the pressurizing step, the ink on the nozzle surface can be discharged and dirt can be removed. The pressurizing step can be performed by a pressurizing member.
前記払拭工程としては、図1に示すように、ブレード部材を液体吐出ヘッド1の前記ノズル面に接触させて、前記洗浄液が噴射された前記ノズル面を払拭する。前記払拭工程を行うことで、ブレード部材によって前記ノズル面上のインクの汚れを前記洗浄液ごと除去し、ノズルを吐出可能な状態とすることができる。前記払拭工程としては、ブレード部材2によって行うことができる。 As shown in FIG. 1, the wiping process involves contacting a blade member with the nozzle surface of the liquid ejection head 1 to wipe the nozzle surface onto which the cleaning liquid has been sprayed. By performing the wiping process, the blade member can remove ink stains on the nozzle surface together with the cleaning liquid, making the nozzles ready for ejection. The wiping process can be performed by a blade member 2.
図2は、記録装置を示す概念図であり、搬送手段は給紙装置12、巻取り装置13、ローラー18を有している。記録媒体(連帳紙P)は、給紙装置12と巻取り装置13の間で搬送され、搬送部材であるローラー18と接触し、矢印の方向に搬送される。なお、ローラー7については、1つのみ符号を付し、その他のものについては符号の表示を省略している。また、ローラー18の構成は図示されるものに限られず、適宜変更でき、例えば数や配置等を適宜変更できる。
Figure 2 is a conceptual diagram showing the recording device, and the transport means includes a
前記液体吐出ヘッドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インクジェットヘッドなどが挙げられる。
図2において、インクジェットヘッド14を用いて記録媒体にインクを吐出する。
The liquid ejection head is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, an inkjet head can be used.
In FIG. 2, an
IRヒーター15は、加熱手段の一例であり、インクが吐出された記録媒体に光を照射する。光を照射して加熱することにより、水性インクを良好に乾燥させることができる。光としては、水が吸収する波長領域であるIR光であることが好ましく、この場合、素早く乾燥させることができる。
The
排気手段は、筐体内の空気を排気する。本実施形態における排気手段は、例えば、排気ダクト17、ファンなどを有する。排気ダクト17は、筐体内の空気を吸引する吸引口、空気を排出する排出口等を有する。
The exhaust means exhausts the air inside the housing. In this embodiment, the exhaust means includes, for example, an
温風装置5は、インクが吐出された記録媒体に温風を送風する。記録媒体の搬送方向において、上流側から吐出手段、排気手段、加熱手段、温風送風手段の順に配置されている。このような配置にすることで、特に加熱手段よりも下流側に温風送風手段を配置することで、加熱手段により加熱されて生じた蒸気が加熱される前の記録媒体に接触するような気流に対して、温風が阻害することを抑制できる。 The hot air device 5 blows hot air onto the recording medium onto which ink has been ejected. In the transport direction of the recording medium, the ejection means, exhaust means, heating means, and hot air blowing means are arranged in this order from the upstream side. By arranging in this manner, and in particular by arranging the hot air blowing means downstream of the heating means, it is possible to prevent the hot air from obstructing the airflow that causes the steam generated by heating by the heating means to come into contact with the recording medium before it is heated.
IRヒーター15や排気ダクト17の配置は、適宜変更することができる。IRヒーター15と排気ダクト17の吸引口の間に、IRヒーター15に到達する前の記録媒体が搬送される経路が存在することが好ましい。この場合、IRヒーター15で加熱された蒸気に記録媒体をより確実に通過させることができ、記録媒体に対して吸湿させやすくなる。
なお、IRヒーター15と排気ダクト17の吸引口の間とあるのは、IRヒーター15と排気ダクト17を結んだ直線上などとも称することができ、このような直線上に記録媒体の搬送経路が存在するかどうかを考慮する。
The arrangement of the
In addition, the phrase "between the
<インク>
以下、インクに用いる有機溶媒、水、色材、樹脂、添加剤等について説明する。
本発明に用いられるインクは、数平均分子量Mnが560以上3,300以下である水溶性高分子を含み、色材、有機溶媒及び水を含むことが好ましく、必要に応じてその他の成分を含む。
<Ink>
The organic solvent, water, coloring material, resin, additives, etc. used in the ink will be described below.
The ink used in the present invention contains a water-soluble polymer having a number average molecular weight Mn of 560 or more and 3,300 or less, and preferably contains a coloring material, an organic solvent and water, and optionally other components.
-水溶性高分子-
前記水溶性高分子とは、数平均分子量Mnが560以上の分子である。
前記水溶性高分子の数平均分子量Mnとしては、画像濃度とメンテナンス性の観点から560以上3,300以下が好ましく、画像濃度の観点から900以上3,300以下がより好ましく、メンテナンス性の観点から900以上2,200以下が特に好ましい。
- Water-soluble polymers -
The water-soluble polymer is a molecule having a number average molecular weight Mn of 560 or more.
The number average molecular weight Mn of the water-soluble polymer is preferably from 560 to 3,300 in terms of image density and maintainability, more preferably from 900 to 3,300 in terms of image density, and particularly preferably from 900 to 2,200 in terms of maintainability.
前記数平均分子量Mnの測定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、GPC法(Gel Permeation Chromatography)などで測定することができる。具体的な測定条件としては以下である。
[測定条件]
・装置 :GPC-8020(東ソー株式会社製)
・カラム:TSK G2000HXL及びG4000HXL(東ソー株式会社製)
・温度 :40℃
・溶媒 :THF(テトラヒドロフラン)
・流速 :1.0mL/分間
The method for measuring the number average molecular weight Mn is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and can be measured, for example, by GPC (Gel Permeation Chromatography) etc. Specific measurement conditions are as follows.
[Measurement condition]
Apparatus: GPC-8020 (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSK G2000HXL and G4000HXL (manufactured by Tosoh Corporation)
Temperature: 40°C
Solvent: THF (tetrahydrofuran)
Flow rate: 1.0 mL/min
前記水溶性高分子の含有量としては、前記インクに対して、11.0質量%以上30.0質量%以下であり、画像濃度とメンテナンス性の観点から、15.0質量%以上20.0質量%以下がより好ましい。前記含有量が11.0質量%以上であると、画像濃度に優れる。前記含有量が30.0質量%以下であると、メンテナンス性に優れる。 The content of the water-soluble polymer is 11.0% by mass or more and 30.0% by mass or less with respect to the ink, and from the viewpoint of image density and maintainability, 15.0% by mass or more and 20.0% by mass or less is more preferable. When the content is 11.0% by mass or more, the image density is excellent. When the content is 30.0% by mass or less, the maintainability is excellent.
前記水溶性高分子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどが挙げられる。 The water-soluble polymer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples include polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc.
-有機溶媒-
本発明に使用する有機溶媒としては特に制限されず、水溶性有機溶媒を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
- Organic solvents -
The organic solvent used in the present invention is not particularly limited, and any water-soluble organic solvent can be used. Examples of the organic solvent include polyhydric alcohols, ethers such as polyhydric alcohol alkyl ethers and polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, and sulfur-containing compounds.
多価アルコール類の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,3-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,6-ヘキサントリオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、エチル-1,2,4-ブタントリオール、1,2,3-ブタントリオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、ペトリオール等が挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテル類としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル類としては、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が挙げられる。
含窒素複素環化合物としては、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、N-ヒドロキシエチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ε-カプロラクタム、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。
アミド類としては、ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド等が挙げられる。
アミン類としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
含硫黄化合物類としては、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。
その他の有機溶媒としては、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が250℃以下の有機溶媒を用いることが好ましい。
Specific examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, and 1,4-pentanediol. Examples of such glycerin include 2,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,3-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,5-hexanediol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, ethyl-1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, and petriol.
Examples of polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether.
Examples of polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compounds include 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ε-caprolactam, and γ-butyrolactone.
Examples of the amides include formamide, N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, 3-methoxy-N,N-dimethylpropionamide, and 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide.
Examples of the amines include monoethanolamine, diethanolamine, and triethylamine.
Examples of sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide, sulfolane, and thiodiethanol.
Other organic solvents include propylene carbonate, ethylene carbonate, and the like.
It is preferable to use an organic solvent having a boiling point of 250° C. or less, since it not only functions as a wetting agent but also provides good drying properties.
-水-
水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上90質量%以下が好ましく、20質量%以上80質量%以下がより好ましい。
-water-
The water content is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. From the viewpoint of the drying property and ejection reliability of the ink, however, it is preferably from 10% by mass to 90% by mass, and more preferably from 20% by mass to 80% by mass.
-色材-
色材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、顔料、染料などが挙げられる。
顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無機顔料、有機顔料などが挙げられる。これらは、1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。また、顔料として、混晶を使用しても良い。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
無機顔料として、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
- Coloring materials -
The coloring material is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the coloring material include pigments and dyes.
The pigment is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include inorganic pigments, organic pigments, etc. These pigments may be used alone or in combination of two or more. Mixed crystals may also be used as the pigment.
Examples of pigments that can be used include black pigments, yellow pigments, magenta pigments, cyan pigments, white pigments, green pigments, orange pigments, glossy pigments such as gold and silver pigments, and metallic pigments.
As inorganic pigments, titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, chrome yellow, as well as carbon black produced by known methods such as the contact method, furnace method, and thermal method can be used.
As organic pigments, azo pigments, polycyclic pigments (e.g., phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, etc.), dye chelates (e.g., basic dye type chelates, acid dye type chelates, etc.), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, etc. can be used. Among these pigments, those having good affinity with the solvent are preferably used. In addition, resin hollow particles and inorganic hollow particles can also be used.
顔料の具体例として、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、または銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料が挙げられる。
さらに、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138、150、153、155、180、185、213、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、207、208、209、213、219、224、254、264、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3、15:4(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36、等がある。
染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Specific examples of pigments for black colors include carbon blacks (C.I. Pigment Black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black; metals such as copper, iron (C.I. Pigment Black 11), and titanium oxide; and organic pigments such as aniline black (C.I. Pigment Black 1).
Further, for color, C.I.
The dye is not particularly limited, and acid dyes, direct dyes, reactive dyes, and basic dyes can be used. One type of dye may be used alone, or two or more types may be used in combination.
染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー 17,23,42,44,79,142、C.I.アシッドレッド 52,80,82,249,254,289、C.I.アシッドブルー 9,45,249、C.I.アシッドブラック 1,2,24,94、C.I.フードブラック 1,2、C.I.ダイレクトイエロー 1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173、C.I.ダイレクトレッド 1,4,9,80,81,225,227、C.I.ダイレクトブルー 1,2,15,71,86,87,98,165,199,202、C.I.ダイレクドブラック 19,38,51,71,154,168,171,195、C.I.リアクティブレッド 14,32,55,79,249、C.I.リアクティブブラック 3,4,35が挙げられる。
Dyes include, for example, C.I.
インク中の色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な定着性や吐出安定性の点から、0.1質量%以上15質量%以下が好ましく、より好ましくは1質量%以上10質量%以下である。 The content of colorant in the ink is preferably 0.1% by mass or more and 15% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, from the viewpoints of improving image density, good fixation property and ejection stability.
顔料を分散してインクを得る方法としては、顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法、顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法、分散剤を用いて分散させる方法、などが挙げられる。
顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料(例えばカーボン)にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加することで、水中に分散可能とする方法が挙げられる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能とする方法が挙げられる。これは、顔料の表面を樹脂で被覆して分散させた顔料(以下、「樹脂被覆顔料」と称することがある)と言い換えることができる。顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。
Methods for dispersing a pigment to obtain an ink include a method in which a hydrophilic functional group is introduced into the pigment to make it a self-dispersing pigment, a method in which the surface of the pigment is coated with a resin and then dispersed, and a method in which a dispersant is used to disperse the pigment.
As a method for making a pigment self-dispersible by introducing a hydrophilic functional group into the pigment, for example, a method for making the pigment dispersible in water by adding a functional group such as a sulfone group or a carboxyl group to the pigment (e.g., carbon) can be mentioned.
A method of dispersing a pigment by coating its surface with a resin includes a method of encapsulating the pigment in a microcapsule to make it dispersible in water. This can be rephrased as a pigment whose surface is coated with a resin and dispersed (hereinafter, sometimes referred to as a "resin-coated pigment"). When dispersing a pigment by coating its surface with a resin, it is not necessary for all of the pigments blended in the ink to be coated with a resin, and uncoated or partially coated pigments may be dispersed in the ink as long as the effect of the present invention is not impaired.
分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。
分散剤としては、顔料に応じて例えば、アニオン系界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等を使用することが可能である。
分散剤として、竹本油脂社製RT-100(ノニオン系界面活性剤)や、ナフタレンスルホン酸Naホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。
分散剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
Examples of the method for dispersing using a dispersant include a method for dispersing using a known low molecular weight dispersant or a high molecular weight dispersant, typified by a surfactant.
As the dispersant, for example, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, etc. can be used depending on the pigment.
As the dispersant, RT-100 (nonionic surfactant) manufactured by Takemoto Oil Co., Ltd. and sodium naphthalenesulfonate formalin condensate can also be suitably used.
The dispersants may be used alone or in combination of two or more.
-樹脂-
インク中に含有する樹脂の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶媒などの材料と混合してインクを得ることが可能である。樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、1種を単独で用いても、2種以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。
-resin-
The type of resin contained in the ink is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the resin include urethane resin, polyester resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, styrene resin, butadiene resin, styrene-butadiene resin, vinyl chloride resin, acrylic styrene resin, and acrylic silicone resin.
Resin particles made of these resins may be used. The resin particles may be dispersed in water as a dispersion medium in a resin emulsion state, and mixed with materials such as coloring materials and organic solvents to obtain an ink. The resin particles may be appropriately synthesized or may be commercially available. These may be used alone or in combination of two or more types of resin particles.
樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、10nm以上1,000nm以下が好ましく、10nm以上200nm以下がより好ましく、10nm以上100nm以下が特に好ましい。 There are no particular limitations on the volume average particle size of the resin particles and they can be selected appropriately depending on the purpose, but in order to obtain good fixation and high image hardness, a volume average particle size of 10 nm or more and 1,000 nm or less is preferable, a volume average particle size of 10 nm or more and 200 nm or less is more preferable, and a volume average particle size of 10 nm or more and 100 nm or less is particularly preferable.
体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
The volume average particle size can be measured, for example, using a particle size analyzer (Nanotrac Wave-UT151, manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd.).
The resin content is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
インク中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、インク中の固形分の粒径の最大頻度が最大個数換算で20nm以上1,000nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave-UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。 There are no particular restrictions on the particle size of the solid content in the ink, and it can be selected appropriately depending on the purpose. In order to improve image quality such as ejection stability and image density, the maximum frequency of the particle size of the solid content in the ink, calculated in terms of the maximum number, is preferably 20 nm or more and 1,000 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 150 nm or less. The solid content includes resin particles, pigment particles, etc. The particle size can be measured using a particle size analyzer (Nanotrac Wave-UT151, manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd.).
-添加剤-
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤等を加えても良い。
-Additive-
If necessary, surfactants, antifoaming agents, antiseptic and antifungal agents, rust inhibitors, pH adjusters, and the like may be added to the ink.
--界面活性剤--
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高pHでも分解しないものが好ましい。シリコーン系界面活性剤としては、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
--Surfactants--
As the surfactant, any of silicone-based surfactants, fluorine-based surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, and anionic surfactants can be used.
The silicone surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Among them, those that do not decompose even at high pH are preferable. Examples of silicone surfactants include side chain modified polydimethylsiloxane, both end modified polydimethylsiloxane, one end modified polydimethylsiloxane, and both end modified polydimethylsiloxane of side chain. Those having a polyoxyethylene group or a polyoxyethylene polyoxypropylene group as a modified group are particularly preferable because they show good properties as an aqueous surfactant. In addition, polyether modified silicone surfactants can also be used as silicone surfactants, and examples thereof include compounds in which a polyalkylene oxide structure is introduced into the Si part side chain of dimethylsiloxane.
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2、NH(CH2CH2OH)3等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
As the fluorine-based surfactant, for example, perfluoroalkyl sulfonic acid compound, perfluoroalkyl carboxylic acid compound, perfluoroalkyl phosphate compound, perfluoroalkyl ethylene oxide adduct and polyoxyalkylene ether polymer compound having perfluoroalkyl ether group in the side chain are particularly preferred because they have low foaming properties.As the perfluoroalkyl sulfonic acid compound, for example, perfluoroalkyl sulfonic acid, perfluoroalkyl sulfonate, etc. can be mentioned.As the perfluoroalkyl carboxylic acid compound, for example, perfluoroalkyl carboxylic acid, perfluoroalkyl carboxylate, etc. can be mentioned.As the polyoxyalkylene ether polymer compound having perfluoroalkyl ether group in the side chain, for example, sulfate ester salt of polyoxyalkylene ether polymer having perfluoroalkyl ether group in the side chain, salt of polyoxyalkylene ether polymer having perfluoroalkyl ether group in the side chain, etc. can be mentioned. Examples of counter ions of the salts in these fluorosurfactants include Li, Na, K , NH4 , NH3CH2CH2OH , NH2 ( CH2CH2OH ) 2 , and NH( CH2CH2OH ) 3 .
Examples of amphoteric surfactants include lauryl aminopropionate, lauryl dimethyl betaine, stearyl dimethyl betaine, and lauryl dihydroxyethyl betaine.
Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene alkylamines, polyoxyethylene alkylamides, polyoxyethylene propylene block polymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, and ethylene oxide adducts of acetylene alcohol.
Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetates, dodecylbenzene sulfonates, laurates, and polyoxyethylene alkyl ether sulfates.
These may be used alone or in combination of two or more.
The silicone surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the silicone surfactant include side-chain modified polydimethylsiloxane, both-end modified polydimethylsiloxane, one-end modified polydimethylsiloxane, and both-end side-chain modified polydimethylsiloxane. Polyether-modified silicone surfactants having a polyoxyethylene group or a polyoxyethylene polyoxypropylene group as the modifying group are particularly preferred because they exhibit good properties as aqueous surfactants.
このような界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルジョン株式会社、共栄社化学などから入手できる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一般式(S-1)式で表わされる、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入したものなどが挙げられる。
Such surfactants may be synthesized appropriately or may be commercially available products, such as those available from BYK-Chemie Co., Ltd., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd., Nippon Emulsion Co., Ltd., and Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
The polyether-modified silicone surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, it can be a surfactant represented by the general formula (S-1) in which a polyalkylene oxide structure is introduced into the Si part side chain of dimethylpolysiloxane.
(但し、一般式(S-1)式中、m、n、a、及びbは、それぞれ独立に、整数を表わし、Rは、アルキレン基を表し、R’は、アルキル基を表す。) (However, in the general formula (S-1), m, n, a, and b each independently represent an integer, R represents an alkylene group, and R' represents an alkyl group.)
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、KF-618、KF-642、KF-643(信越化学工業株式会社)、EMALEX-SS-5602、SS-1906EX(日本エマルジョン株式会社)、FZ-2105、FZ-2118、FZ-2154、FZ-2161、FZ-2162、FZ-2163、FZ-2164(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社)、BYK-33、BYK-387(ビックケミー株式会社)、TSF4440、TSF4452、TSF4453などが挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が2~16の化合物が好ましく、フッ素置換した炭素数が4~16である化合物がより好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。 これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないため好ましく、特に一般式(F-1)及び一般式(F-2)で表わされるフッ素系界面活性剤が好ましい。
As the polyether-modified silicone surfactant, commercially available products can be used, and examples thereof include KF-618, KF-642, KF-643 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), EMALEX-SS-5602, SS-1906EX (Nihon Emulsion Co., Ltd.), FZ-2105, FZ-2118, FZ-2154, FZ-2161, FZ-2162, FZ-2163, FZ-2164 (Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.), BYK-33, BYK-387 (BYK-Chemie Co., Ltd.), TSF4440, TSF4452, and TSF4453.
As the fluorine-based surfactant, a compound having 2 to 16 fluorine-substituted carbon atoms is preferred, and a compound having 4 to 16 fluorine-substituted carbon atoms is more preferred.
Examples of the fluorine-based surfactant include perfluoroalkyl phosphate compounds, perfluoroalkyl ethylene oxide adducts, and polyoxyalkylene ether polymer compounds having a perfluoroalkyl ether group on the side chain, etc. Among these, polyoxyalkylene ether polymer compounds having a perfluoroalkyl ether group on the side chain are preferred because they have low foaming properties, and the fluorine-based surfactants represented by the general formulas (F-1) and (F-2) are particularly preferred.
上記一般式(F-1)で表される化合物において、水溶性を付与するためにmは0~10の整数が好ましく、nは0~40の整数が好ましい。 In the compound represented by the above general formula (F-1), m is preferably an integer from 0 to 10 in order to impart water solubility, and n is preferably an integer from 0 to 40.
CnF2n+1-CH2CH(OH)CH2-O-(CH2CH2O)a-Y・・・一般式(F-2)
上記一般式(F-2)で表される化合物において、YはH、又はCmF2m+1でmは1~6の整数、又はCH2CH(OH)CH2-CmF2m+1でmは4~6の整数、又はCpH2p+1でpは1~19の整数である。nは1~6の整数である。aは4~14の整数である。
C n F 2n+1- CH 2 CH(OH)CH 2 -O-(CH 2 CH 2 O) a -Y...General formula (F-2)
In the compound represented by the above general formula (F-2), Y is H, or C m F 2m+1 where m is an integer from 1 to 6, or CH 2 CH(OH)CH 2 -C m F 2m+1 where m is an integer from 4 to 6, or C p H 2p+1 where p is an integer from 1 to 19. n is an integer from 1 to 6. a is an integer from 4 to 14.
上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。この市販品としては、例えば、サーフロンS-111、S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141、S-145(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC-93、FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430、FC-431(いずれも、住友スリーエム株式会社製);メガファックF-470、F-1405、F-474(いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製);ゾニール(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FSO-100、FSO、FS-300、UR、キャプストーンFS-30、FS-31、FS-3100、FS-34、FS-35(いずれも、Chemours社製);FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW(いずれも、株式会社ネオス製)、ポリフォックスPF-136A,PF-156A、PF-151N、PF-154、PF-159(オムノバ社製)、ユニダインDSN-403N(ダイキン工業株式会社製)などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、Chemours社製のFS-3100、FS-34、FS-300、株式会社ネオス製のFT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW、オムノバ社製のポリフォックスPF-151N及びダイキン工業株式会社製のユニダインDSN-403Nが特に好ましい。 As the above-mentioned fluorosurfactant, commercially available products may be used. Examples of such commercially available products include Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, and S-145 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); Fullard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, and FC-431 (all manufactured by Sumitomo 3M Limited); Megafa F-470, F-1405, F-474 (all manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.); Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, UR, Capstone FS-30, FS-31, FS-3100, FS-34, FS-35 (all manufactured by Chemours); FT-110, FT- 250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW (all manufactured by Neos Co., Ltd.), Polyfox PF-136A, PF-156A, PF-151N, PF-154, PF-159 (manufactured by Omnova), Unidyne DSN-403N (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), and the like. Among these, preferred are those that have good print quality, particularly color development and paper penetration. In terms of significantly improving permeability, wettability, and dye uniformity, FS-3100, FS-34, and FS-300 manufactured by Chemours Corporation, FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, and FT-400SW manufactured by Neos Co., Ltd., Polyfox PF-151N manufactured by Omnova, and Unidyne DSN-403N manufactured by Daikin Industries, Ltd. are particularly preferred.
インク中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、0.001質量%以上5質量%以下が好ましく、0.05質量%以上5質量%以下がより好ましい。 The content of the surfactant in the ink is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but from the viewpoint of excellent wettability, ejection stability, and improved image quality, it is preferably 0.001% by mass or more and 5% by mass or less, and more preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less.
--消泡剤--
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
--Antifoaming agent--
The defoaming agent is not particularly limited, and examples thereof include silicone-based defoaming agents, polyether-based defoaming agents, and fatty acid ester-based defoaming agents. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, silicone-based defoaming agents are preferred because of their excellent foam breaking effect.
--防腐防黴剤--
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンなどが挙げられる。
--Anti-septic and anti-fungal agent--
The antiseptic and antifungal agent is not particularly limited, and examples thereof include 1,2-benzisothiazolin-3-one.
--防錆剤--
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
--anti-rust--
The rust inhibitor is not particularly limited, and examples thereof include acid sulfite and sodium thiosulfate.
--pH調整剤--
pH調整剤としては、pHを7以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
--pH adjuster--
There are no particular limitations on the pH adjuster, so long as it is capable of adjusting the pH to 7 or higher, and examples of the pH adjuster include amines such as diethanolamine and triethanolamine.
インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、pH等が以下の範囲であることが好ましい。 There are no particular limitations on the physical properties of the ink and they can be selected appropriately depending on the purpose. For example, it is preferable that the viscosity, surface tension, pH, etc. are within the following ranges.
<インクの物性>
インクの25℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、3mPa・s以上30mPa・s以下が好ましく、5mPa・s以上25mPa・s以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計(東機産業社製RE-80L)を使用することができる。測定条件としては、25℃で、標準コーンローター(1°34’×R24)、サンプル液量1.2mL、回転数50rpm、3分間で測定可能である。
インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。
インクのpHとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、7~12が好ましく、8~11がより好ましい。
<Ink properties>
The viscosity of the ink at 25°C is preferably 3 mPa·s or more and 30 mPa·s or less, and more preferably 5 mPa·s or more and 25 mPa·s or less, in terms of improving the print density and character quality and obtaining good ejection properties. Here, the viscosity can be measured using, for example, a rotational viscometer (RE-80L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). The measurement conditions are 25°C, a standard cone rotor (1°34'×R24), a sample liquid volume of 1.2 mL, a rotation speed of 50 rpm, and 3 minutes.
The surface tension of the ink is preferably 35 mN/m or less, and more preferably 32 mN/m or less at 25° C., in order to ensure that the ink is appropriately leveled on the recording medium and the drying time of the ink is shortened.
The pH of the ink is preferably from 7 to 12, and more preferably from 8 to 11, from the viewpoint of preventing corrosion of metal members that come into contact with the ink.
<洗浄液>
前記洗浄液としては、下記構造式(1)で表される構造を有する化合物を含み、水、有機溶媒等を含むことが好ましい。
前記市販品としては、信越シリコーン株式会社製の市販品を用いることができる。
<Cleaning solution>
The cleaning liquid preferably contains a compound having a structure represented by the following structural formula (1) and contains water, an organic solvent, and the like.
As the commercially available product, a commercially available product manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. can be used.
前記構造式(1)で表される化合物の含有量としては、前記洗浄液に対して、0.2質量%以上1.5質量%以下であり、メンテナンス性の観点から0.8質量%以上1.2質量%以下が好ましい。前記含有量が0.2質量%以上であると、ノズル面に固着した水溶性高分子を十分に払拭することができる。前記含有量が1.5質量%以下であると、ノズル面のインクと混ざり合うことがなく、吐出不良を防ぐことができる。 The content of the compound represented by the structural formula (1) is 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less with respect to the cleaning liquid, and from the viewpoint of maintainability, 0.8% by mass or more and 1.2% by mass or less is preferable. When the content is 0.2% by mass or more, the water-soluble polymer adhered to the nozzle surface can be sufficiently wiped off. When the content is 1.5% by mass or less, the compound does not mix with the ink on the nozzle surface, and ejection defects can be prevented.
前記洗浄液としては、下記構造式(2)で表される構造及びSiを有さず、かつ炭素数8以上の化合物を含んでもよい。これにより、ノズル面近傍の汚れ(水溶性高分子)を浮かせる効果が高くなる。
前記化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2-(2-ブトキシエトキシ)エタノール、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテルなどが挙げられる。
The cleaning liquid may contain a compound having a structure represented by the following structural formula (2), no Si, and 8 or more carbon atoms. This enhances the effect of lifting off dirt (water-soluble polymer) near the nozzle surface.
The compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the compound include 2-(2-butoxyethoxy)ethanol and dipropylene glycol monopropyl ether.
前記洗浄液としては、下記構造式(2)で表される構造を有し、かつSiを有さない化合物を含んでもよい。これにより、ノズル面近傍の汚れ(水溶性高分子)を浮かせる効果が高くなる。
前記化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、2-フェノキシエタノールなどが挙げられる。
The cleaning liquid may contain a compound having a structure represented by the following structural formula (2) and not containing Si. This enhances the effect of lifting off dirt (water-soluble polymer) near the nozzle surface.
The compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the compound include benzyl alcohol, phenethyl alcohol, and 2-phenoxyethanol.
<洗浄液及びインク成分の定性方法、定量方法>
本発明の洗浄液及びインク中に含有されている有機溶媒、樹脂、顔料、その他成分等の定性方法、定量方法としては、例えば、ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC-MS)などが挙げられる。例えば、前記ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC-MS)による測定装置としては、例えば、GCMS-QP2020NX(株式会社島津製作所製)などが挙げられる。インクに含まれる水分量は、一般的な方法として、ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC-MS)による揮発成分の定量や、熱重量・示差熱同時測定法(TG-DTA)による質量変動等により測定することができる。
<Qualitative and quantitative analysis of cleaning solution and ink components>
Examples of the qualitative and quantitative methods for the organic solvent, resin, pigment, and other components contained in the cleaning solution and ink of the present invention include gas chromatography mass spectrometry (GC-MS). For example, an example of a measuring device using gas chromatography mass spectrometry (GC-MS) is GCMS-QP2020NX (manufactured by Shimadzu Corporation). The amount of water contained in the ink can be measured by general methods such as quantifying the volatile components using gas chromatography mass spectrometry (GC-MS) or measuring mass fluctuations using thermogravimetry-differential thermal analysis (TG-DTA).
なお、本発明のインクジェット記録装置としては、立体造形装置として用いられてもよい。本発明における立体造形物を造形するための立体造形装置は、公知の構成を採用することができ、特に限定されないが、例えば、インクの収容手段、供給手段、吐出手段や乾燥手段等を備えるものを使用することができる。立体造形物には、インクを重ね塗りするなどして得られる立体造形物が含まれる。また、記録媒体等の基材上にインクを付与した構造体を加工してなる成形加工品も含まれる。成形加工品は、例えば、シート状、フィルム状に形成された記録物や構造体に対して、加熱延伸や打ち抜き加工等の成形加工を施したものであり、例えば、自動車、OA機器、電気・電子機器、カメラ等のメーターや操作部のパネルなど、表面を加飾後に成形する用途に好適に使用される。 The inkjet recording device of the present invention may be used as a three-dimensional modeling device. The three-dimensional modeling device for forming a three-dimensional object in the present invention may adopt a known configuration, and is not particularly limited, but may be, for example, one equipped with an ink storage means, supply means, discharge means, drying means, etc. Three-dimensional objects include three-dimensional objects obtained by applying ink in layers. Also included are molded products obtained by processing a structure on which ink has been applied onto a substrate such as a recording medium. Molded products are, for example, recorded materials or structures formed in a sheet or film form that have been molded by heat stretching, punching, etc., and are preferably used for applications in which the surface is molded after decoration, such as meters and operation panel of automobiles, office automation equipment, electric and electronic equipment, cameras, etc.
<記録媒体>
記録媒体としては特に制限はなく、普通紙、光沢紙、特殊紙、布など、吸湿性があるものを用いることができる。
記録媒体としては、一般的な記録媒体として用いられるものに限られず、壁紙、床材、タイル等の建材、Tシャツなど衣料用等の布、テキスタイル、皮革等を適宜使用することができる。また、記録媒体を搬送する経路の構成を調整することにより、セラミックスやガラス、金属などを使用することもできる。
また、連帳紙だけでなくカット紙も自由に選択可能である。
<Recording media>
There are no particular limitations on the recording medium, and any hygroscopic material such as plain paper, glossy paper, special paper, or cloth can be used.
The recording medium is not limited to those generally used as recording media, and may be wallpaper, flooring, building materials such as tiles, cloth for clothing such as T-shirts, textiles, leather, etc. Ceramics, glass, metals, etc. may also be used by adjusting the configuration of the path for conveying the recording medium.
In addition, cut paper can be freely selected in addition to continuous paper.
<記録物>
本発明のインク記録物は、記録媒体上に、本発明のインクを用いて形成された画像を有してなる。
インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録して記録物とすることができる。
<Recordings>
The ink recorded matter of the present invention comprises an image formed on a recording medium using the ink of the present invention.
A recorded matter can be obtained by recording using an inkjet recording apparatus and an inkjet recording method.
<インクの使用方法>
なお、インクの使用方法としては、インクジェット記録方法に制限されず、広く使用することが可能である。インクジェット記録方法以外にも、例えば、ブレードコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法、スプレーコート法などが挙げられる。
本発明のインクの用途は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、印刷物、塗料、コーティング材、下地用などに応用することが可能である。さらに、インクとして用いて2次元の文字や画像を形成するだけでなく、3次元の立体像(立体造形物)を形成するための立体造形用材料としても用いることができる。
<How to use the ink>
The ink can be used in a wide variety of ways, including, but not limited to, inkjet recording, blade coating, gravure coating, bar coating, roll coating, dip coating, curtain coating, slide coating, die coating, and spray coating.
The use of the ink of the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and can be applied to, for example, printed matter, paint, coating material, undercoat, etc. Furthermore, the ink can be used not only as an ink for forming two-dimensional characters and images, but also as a material for three-dimensional modeling for forming three-dimensional images (three-dimensional objects).
本発明の用語における、画像形成、記録、印字、印刷等は、いずれも同義語とする。記録媒体、メディア、被印刷物は、いずれも同義語とする。 In the terminology of this invention, image formation, recording, printing, printing, etc. are all synonymous. Recording medium, media, and printed material are all synonymous.
以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で用いた各種材料の含有量の単位は「質量%」である。また、顔料分散体、及び樹脂の含有量を示す数値は、いずれも固形分量を表す。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The units of content of various materials used in the examples and comparative examples are "mass %". The values showing the content of pigment dispersion and resin both represent the solid content.
<インクの調製例1~24>
下記表1及び2に示すインクの組成に基づいて、各材料を調合した後に混合撹拌し、平均孔径5μmのフィルター(ザルトリウス社製、ミニザルト)を用いて濾過した後に、平均孔径0.5μmポリプロピレンフィルターを用いて濾過することで、インク1~24を調製した。
<Ink Preparation Examples 1 to 24>
Inks 1 to 24 were prepared by mixing and stirring each material based on the ink composition shown in Tables 1 and 2 below, filtering the mixture through a filter having an average pore size of 5 μm (Minisart, manufactured by Sartorius), and then filtering the mixture through a polypropylene filter having an average pore size of 0.5 μm.
<溶液の調製例1~38>
下記表3~6に示すインクの組成に基づいて、各材料を調合した後に混合撹拌して、洗浄液1~38を調製した。
<Solution Preparation Examples 1 to 38>
Based on the ink compositions shown in Tables 3 to 6 below, the materials were mixed and stirred to prepare cleaning solutions 1 to 38.
前記インク及び洗浄液の調製において使用した材料は、以下のものを用いた。
<顔料分散体>
・CAB-O-JET 400(キャボット社製)
The materials used in the preparation of the ink and cleaning solution were as follows:
<Pigment Dispersion>
・CAB-O-JET 400 (manufactured by Cabot Corporation)
<水溶性高分子>
・ポリエチレングリコール600(富士フイルム和光純薬株式会社製、数平均分子量560~640)
・ポリエチレングリコール1000(富士フイルム和光純薬株式会社製、数平均分子量900~1,100)
・ポリエチレングリコール2000(富士フイルム和光純薬株式会社製、数平均分子量1800~2,200)
・ポリエチレングリコール4000(富士フイルム和光純薬株式会社製、数平均分子量2700~3,300)
<Water-soluble polymer>
Polyethylene glycol 600 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., number average molecular weight 560 to 640)
Polyethylene glycol 1000 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., number average molecular weight 900 to 1,100)
Polyethylene glycol 2000 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., number average molecular weight 1800 to 2,200)
Polyethylene glycol 4000 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., number average molecular weight 2700 to 3,300)
<有機溶媒>
・グリセリン(東京化成工業株式会社製、沸点290℃)
・N-ブチルジエタノールアミン(東京化成工業株式会社製、沸点275℃)
<Organic solvent>
Glycerin (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., boiling point 290°C)
N-Butyldiethanolamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., boiling point 275°C)
<界面活性剤>
・オレフィンE1004(日信化学工業株式会社製)
<Surfactant>
Olefin E1004 (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.)
<構造式(1)の構造を有する化合物>
・KF353(信越シリコーン株式会社製)
・KF354L(信越シリコーン株式会社製)
・KF945(信越シリコーン株式会社製)
<Compound having the structure of structural formula (1)>
・KF353 (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.)
・KF354L (Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.)
・KF945 (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.)
<構造式(2)で表される構造及びSiを有さず、かつ炭素数8以上の化合物>
・2-(2-ブトキシエトキシ)エタノール(富士フイルム和光純薬株式会社製、炭素数8)
・ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル(富士フイルム和光純薬株式会社製、炭素数9)
<構造式(2)で表される構造を有し、かつSiを有さない化合物>
・ベンジルアルコール(富士フイルム和光純薬株式会社製)
・フェネチルアルコール(東京化成工業株式会社製)
・2-フェノキシエタノール(東京化成工業株式会社製)
<Compound having a structure represented by structural formula (2), no Si, and having 8 or more carbon atoms>
2-(2-butoxyethoxy)ethanol (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, carbon number 8)
Dipropylene glycol monopropyl ether (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, carbon number 9)
<Compound having a structure represented by structural formula (2) and not having Si>
・Benzyl alcohol (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
- Phenethyl alcohol (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・2-phenoxyethanol (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
(実施例1~48及び比較例1~15)
インク1~24及び洗浄液1~38を、下記表7~15に示す組合せで、図1に示すインクジェット記録装置に装填した。前記インクジェット記録装置は、液体吐出ヘッド1、ブレード部材2、噴射機構3を有している。
液体吐出ヘッドから、600dpi×600dpiの解像度でベタ画像をNPi Form NEXT-IJ<70>(日本製紙株式会社製、坪量81.4gsm)に印刷し、1.5時間全ノズルから吐出を行った。その後4時間放置した。その後、メンテナンス動作(噴射工程、加圧工程、及び払拭工程)を行った。
なお、比較例14では図3に示すインクジェット記録装置を用いて、比較例15では図4に示すインクジェット記録装置を用いた。
図3は、比較例14で用いたインクジェット記録装置とそのメンテナンス動作を示す概略図である。この記録装置は液体吐出ヘッド5、ブレード部材6、噴射機構7を有している。まず、加圧工程によってインクを加圧して液体吐出ヘッド5のノズル面上に前記インクの液滴を形成させた。その後、噴射工程によってノズル面に対して前記洗浄液を噴射した。その後、払拭工程によってノズル面に接触して前記洗浄液が噴射された前記ノズル面をブレード部材6で払拭した。
図4は、比較例15で用いたインクジェット記録装置とそのメンテナンス動作を示す概略図である。この記録装置は液体吐出ヘッド9、ブレード部材10を有している。まず、加圧工程によってインクを加圧して液体吐出ヘッド9のノズル面上に前記インクの液滴を形成させた。その後、払拭工程によってノズル面に接触して前記洗浄液が噴射された前記ノズル面をブレード部材10で払拭した。
(Examples 1 to 48 and Comparative Examples 1 to 15)
Inks 1 to 24 and cleaning solutions 1 to 38 were loaded into the inkjet recording apparatus shown in Figure 1 in the combinations shown in Tables 7 to 15 below. The inkjet recording apparatus has a liquid ejection head 1, a blade member 2, and an ejection mechanism 3.
A solid image was printed from the liquid ejection head at a resolution of 600 dpi x 600 dpi on an NPi Form NEXT-IJ <70> (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd., basis weight 81.4 gsm), and ejection was performed from all nozzles for 1.5 hours. The product was then left for 4 hours. After that, maintenance operations (ejection process, pressurization process, and wiping process) were performed.
In Comparative Example 14, the inkjet recording apparatus shown in FIG. 3 was used, and in Comparative Example 15, the inkjet recording apparatus shown in FIG.
3 is a schematic diagram showing the inkjet recording apparatus used in Comparative Example 14 and its maintenance operation. This recording apparatus has a liquid ejection head 5, a blade member 6, and an ejection mechanism 7. First, the ink is pressurized in a pressurizing step to form droplets of the ink on the nozzle surface of the liquid ejection head 5. Then, the cleaning liquid is ejected onto the nozzle surface in an ejection step. Then, the nozzle surface onto which the cleaning liquid had been ejected in contact with the nozzle surface in a wiping step is wiped with the blade member 6.
4 is a schematic diagram showing the inkjet recording apparatus used in Comparative Example 15 and its maintenance operation. This recording apparatus has a liquid ejection head 9 and a blade member 10. First, in a pressurizing step, the ink is pressurized to form droplets of the ink on the nozzle surface of the liquid ejection head 9. Thereafter, in a wiping step, the nozzle surface on which the cleaning liquid had been sprayed in contact with the nozzle surface was wiped with the blade member 10.
各実施例及び各比較例において、以下の方法に基づいて画像濃度及びメンテナンス性を評価した。評価結果を下記表7~15に示す。 For each example and comparative example, image density and maintainability were evaluated based on the following methods. The evaluation results are shown in Tables 7 to 15 below.
<画像濃度>
実施例1~48及び比較例1~15において、得られた画像のベタ部を、反射型カラー分光測色濃度計(X-Rite社製)を用いて測定し画像濃度を測定し、下記基準に基づき評価した。なお、「A」以上が実使用可能な範囲である。
[評価基準]
AA:画像濃度1.2以上
A :画像濃度1.1以上1.2未満
B :画像濃度1.0以上1.1未満
C :画像濃度1.0未満
<Image Density>
In Examples 1 to 48 and Comparative Examples 1 to 15, the solid areas of the images obtained were measured using a reflective color spectrodensitometer (manufactured by X-Rite Corporation) to measure the image density, and evaluated based on the following criteria. Note that "A" or higher is within the range of practical use.
[Evaluation criteria]
AA: Image density 1.2 or more A: Image density 1.1 or more and less than 1.2 B: Image density 1.0 or more and less than 1.1 C: Image density less than 1.0
<メンテナンス性>
実施例1~48及び比較例1~15において、メンテナンス動作(噴射工程、加圧工程、及び払拭工程)を行い、全ノズルが吐出可能な状態になるのに要するメンテナンス動作の回数を求めた。前記メンテナンス動作の回数から、下記基準に基づきメンテナンス性を評価した。なお、「B」以上が実使用可能な範囲である。
[評価基準]
AA:1回のメンテナンス動作で全ノズルが吐出する
A :2回以上3回未満のメンテナンス動作で全ノズルが吐出する
B :3回以上5回未満のメンテナンス動作で全ノズルが吐出する
C :5回以上7回未満のメンテナンス動作で全ノズルが吐出する
D :7回以上のメンテナンス動作で全ノズルが吐出する
<Maintenance>
In Examples 1 to 48 and Comparative Examples 1 to 15, maintenance operations (ejection process, pressurization process, and wiping process) were performed, and the number of maintenance operations required for all nozzles to become capable of ejection was determined. From the number of maintenance operations, maintainability was evaluated based on the following criteria. Note that "B" or higher is within the range of practical use.
[Evaluation criteria]
AA: All nozzles eject after one maintenance operation. A: All nozzles eject after 2 to less than 3 maintenance operations. B: All nozzles eject after 3 to less than 5 maintenance operations. C: All nozzles eject after 5 to less than 7 maintenance operations. D: All nozzles eject after 7 or more maintenance operations.
実施例1~48より、図1の装置を用いて、数平均分子量Mnが560以上3,300以下の水溶性高分子の含有量が、インクに対して11.0質量%以上30.0質量%以下であり、構造式(1)で表される構造を有する化合物の含有量が、洗浄液に対して0.2質量%以上1.5質量%以下である場合に画像濃度とメンテナンス性が両立することが分かる。
実施例1~16の比較により、水溶性高分子の数平均分子量Mnが900以上である場合に画像濃度がより良好となることが分かる。また、水溶性高分子の数平均分子量Mnが2,200以下の場合にメンテナンス性がより良好となることが分かる。
実施例6及び7と実施例5及び8との比較、並びに、実施例10及び11と実施例9及び12との比較により、水溶性高分子の含有量が15.0質量%以上20.0質量%以下である場合に画像濃度とメンテナンス性がより両立することが分かる。
実施例6及び17~23と実施例24~32及び42~44と実施例22~30及び40~44の比較により、構造式(2)で表される構造及びSiを有さず、かつ炭素数8以上の化合物の含有量が、洗浄液に対して1.0質量%以上10.0質量%以下である場合にメンテナンス性がより良好となることが分かる。
実施例6、17~23と実施例33~44との比較により、構造式(2)で表される構造を有し、かつSiを有さない化合物の含有量が、洗浄液に対して1.0質量%以上6.0質量%以下である場合にメンテナンス性がより良好となることが分かる。
実施例6、46及び47と実施例45及び48との比較により、構造式(1)で表される構造を有する化合物の含有量が、前記洗浄液に対して0.8質量%以上1.2質量%以下である場合にメンテナンス性がより良好となることが分かる。
実施例1~48と比較例1~8との比較により、水溶性高分子の含有量が11.0質量%未満である場合に画像濃度が許容範囲外となることが分かる。また、水溶性高分子の含有量が30.0質量%超である場合にメンテナンス性が許容範囲外となることが分かる。
実施例1~48と比較例9~13の比較により、構造式(1)で表される構造を有する化合物の含有量が、前記洗浄液に対して0.2質量%以上1.5質量%以下でない場合にメンテナンス性が許容範囲外となることが分かる。
実施例1~48と比較例14の比較により、インクを加圧して前記ノズル面上に前記インクの液滴を形成してから洗浄液を噴射する構成では、メンテナンス性が許容範囲外となることが分かる。
実施例1~48と比較例15の比較により、インクを加圧して前記ノズル面上に前記インクの液滴を形成してからブレード部材によって払拭する構成ではメンテナンス性が許容範囲外となることが分かる。
From Examples 1 to 48, it can be seen that, using the device of FIG. 1 , when the content of the water-soluble polymer having a number average molecular weight Mn of 560 or more and 3,300 or less is 11.0 mass % or more and 30.0 mass % or less with respect to the ink, and the content of the compound having a structure represented by structural formula (1) is 0.2 mass % or more and 1.5 mass % or less with respect to the cleaning liquid, both image density and maintainability are achieved.
A comparison of Examples 1 to 16 shows that the image density is better when the number average molecular weight Mn of the water-soluble polymer is 900 or more. It is also shown that the maintainability is better when the number average molecular weight Mn of the water-soluble polymer is 2,200 or less.
Comparisons of Examples 6 and 7 with Examples 5 and 8, and comparisons of Examples 10 and 11 with Examples 9 and 12 show that image density and maintainability are better balanced when the content of the water-soluble polymer is 15.0% by mass or more and 20.0% by mass or less.
By comparing Examples 6 and 17 to 23 with Examples 24 to 32 and 42 to 44 with Examples 22 to 30 and 40 to 44, it is found that the maintainability is better when the content of the compound that does not have the structure represented by structural formula (2) and Si and has 8 or more carbon atoms is 1.0 mass% or more and 10.0 mass% or less with respect to the cleaning liquid.
By comparing Examples 6, and 17 to 23 with Examples 33 to 44, it can be seen that the maintainability is better when the content of the compound having the structure represented by structural formula (2) and having no Si is 1.0 mass% or more and 6.0 mass% or less with respect to the cleaning liquid.
By comparing Examples 6, 46, and 47 with Examples 45 and 48, it can be seen that the maintainability is better when the content of the compound having a structure represented by structural formula (1) is 0.8 mass% or more and 1.2 mass% or less with respect to the cleaning liquid.
A comparison of Examples 1 to 48 with Comparative Examples 1 to 8 reveals that when the content of the water-soluble polymer is less than 11.0% by mass, the image density falls outside the allowable range, and when the content of the water-soluble polymer is more than 30.0% by mass, the maintainability falls outside the allowable range.
A comparison of Examples 1 to 48 and Comparative Examples 9 to 13 reveals that when the content of the compound having a structure represented by Structural Formula (1) is not 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less with respect to the cleaning liquid, the maintainability falls outside the allowable range.
A comparison of Examples 1 to 48 with Comparative Example 14 shows that the maintenance performance is outside the acceptable range in a configuration in which ink is pressurized to form droplets of the ink on the nozzle surface and then cleaning liquid is sprayed.
A comparison of Examples 1 to 48 with Comparative Example 15 reveals that the maintenance performance is outside the acceptable range in a configuration in which ink is pressurized to form ink droplets on the nozzle surface and then wiped away by a blade member.
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 数平均分子量Mnが560以上3,300以下である水溶性高分子を含むインクと、
前記インクを吐出するノズルが設けられたノズル面を有する液体吐出ヘッドと、
下記構造式(1)で表される構造を有する化合物を含む洗浄液と、
前記インクを加圧して前記ノズル面上に前記インクの液滴を形成する加圧部材と、
前記ノズル面に接触して前記洗浄液が噴射された前記ノズル面を払拭するブレード部材と、を有し、
前記水溶性高分子の含有量が、前記インクに対して11.0質量%以上30.0質量%以下であり、
前記構造式(1)で表される構造を有する化合物の含有量が、前記洗浄液に対して0.2質量%以上1.5質量%以下であることを特徴とするインクジェット記録装置である。
<2> 前記洗浄液が、下記構造式(2)で表される構造及びSiを有さず、かつ炭素数8以上の化合物を含有し、
前記化合物の含有量が、前記洗浄液に対して1.0質量%以上10.0質量%以下である、前記<1>に記載のインクジェット記録装置である。
前記構造式(2)で表される構造を有し、かつSiを有さない化合物の含有量が、前記洗浄液に対して1.0質量%6.0質量%以下である、前記<1>から<2>のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
<5> 前記水溶性高分子の数平均分子量Mnが、900以上2,200以下である、前記<1>から<2>のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
<6> 前記水溶性高分子の含有量が、前記インクに対して15.0質量%以上20.0質量%以下である前記<1>から<2>のいずれかに記載の記録装置である。
<7> 数平均分子量Mnが560以上3,300以下である水溶性高分子を含むインクを液体吐出ヘッドのノズル面から吐出するインク吐出工程と、
前記ノズル面に対して下記構造式(1)の構造を有する化合物を含む洗浄液を噴射する噴射工程と、
前記インクを加圧して前記ノズル面上に前記インクの液滴を形成する加圧工程と、
前記ノズル面に接触して前記洗浄液が噴射された前記ノズル面を、ブレード部材によって払拭する払拭工程と、を有し、
前記水溶性高分子の含有量が、前記インクに対して11.0質量%以上30.0質量%以下であり、
前記構造式(1)の構造を有する化合物の含有量が、前記洗浄液に対して0.2質量%以上1.5質量%以下であることを特徴とするインクジェット記録方法である。
For example, aspects of the present invention are as follows.
<1> An ink containing a water-soluble polymer having a number average molecular weight Mn of 560 or more and 3,300 or less;
a liquid ejection head having a nozzle surface provided with nozzles for ejecting the ink;
A cleaning solution containing a compound having a structure represented by the following structural formula (1):
a pressure member that pressurizes the ink to form droplets of the ink on the nozzle surface;
a blade member that comes into contact with the nozzle surface and wipes the nozzle surface onto which the cleaning liquid has been sprayed,
the content of the water-soluble polymer is 11.0% by mass or more and 30.0% by mass or less with respect to the ink,
The inkjet recording apparatus is characterized in that the content of the compound having the structure represented by the structural formula (1) is 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less with respect to the cleaning liquid.
<2> The cleaning solution contains a compound having a structure represented by the following structural formula (2), no Si, and 8 or more carbon atoms,
The ink jet recording apparatus according to <1>, wherein the content of the compound is 1.0% by mass or more and 10.0% by mass or less with respect to the cleaning liquid.
The inkjet recording apparatus according to any one of <1> to <2>, wherein the content of the compound having the structure represented by the structural formula (2) and having no Si is 1.0 mass % to 6.0 mass % or less with respect to the cleaning liquid.
<5> The inkjet recording apparatus according to any one of <1> and <2>, wherein the water-soluble polymer has a number average molecular weight Mn of 900 or more and 2,200 or less.
<6> The recording apparatus according to any one of <1> and <2>, wherein the content of the water-soluble polymer in the ink is 15.0% by mass to 20.0% by mass.
<7> an ink ejection step of ejecting an ink containing a water-soluble polymer having a number average molecular weight Mn of 560 or more and 3,300 or less from a nozzle surface of a liquid ejection head;
a spraying step of spraying a cleaning liquid containing a compound having a structure represented by the following structural formula (1) onto the nozzle surface;
a pressurizing step of pressurizing the ink to form droplets of the ink on the nozzle surface;
a wiping step of wiping the nozzle surface onto which the cleaning liquid has been sprayed by contacting the nozzle surface with a blade member,
the content of the water-soluble polymer is 11.0% by mass or more and 30.0% by mass or less with respect to the ink,
The inkjet recording method is characterized in that the content of the compound having the structure of the structural formula (1) is 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less with respect to the cleaning liquid.
前記<1>から<6>のいずれかに記載のインクジェット記録装置、及び前記<7>に記載のインクジェット記録装置は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。 The inkjet recording device described in any one of <1> to <6> and the inkjet recording device described in <7> can solve the above-mentioned problems in the past and achieve the object of the present invention.
1 液体吐出ヘッド
2 ブレード部材
3 噴射機構
4 払拭機構
5 液体吐出ヘッド
6 ブレード部材
7 噴射機構
8 払拭機構
9 液体吐出ヘッド
10 ブレード部材
11 払拭機構
12 給紙装置
13 巻取り装置
14 液体吐出ヘッド
15 IRヒーター
16 温風装置
17 排気ダクト
P 連帳紙
Reference Signs List 1 Liquid ejection head 2 Blade member 3 Spray mechanism 4 Wiping mechanism 5 Liquid ejection head 6 Blade member 7 Spray mechanism 8 Wiping mechanism 9 Liquid ejection head 10 Blade member 11
Claims (7)
前記インクを吐出するノズルが設けられたノズル面を有する液体吐出ヘッドと、
下記構造式(1)で表される構造を有する化合物を含む洗浄液と、
前記インクを加圧して前記ノズル面上に前記インクの液滴を形成する加圧部材と、
前記ノズル面に接触して前記洗浄液が噴射された前記ノズル面を払拭するブレード部材と、を有し、
前記水溶性高分子の含有量が、前記インクに対して11.0質量%以上30.0質量%以下であり、
前記構造式(1)で表される構造を有する化合物の含有量が、前記洗浄液に対して0.2質量%以上1.5質量%以下であることを特徴とするインクジェット記録装置。 an ink containing a water-soluble polymer having a number average molecular weight Mn of 560 or more and 3,300 or less;
a liquid ejection head having a nozzle surface provided with nozzles for ejecting the ink;
A cleaning solution containing a compound having a structure represented by the following structural formula (1):
a pressure member that pressurizes the ink to form droplets of the ink on the nozzle surface;
a blade member that comes into contact with the nozzle surface and wipes the nozzle surface onto which the cleaning liquid has been sprayed,
the content of the water-soluble polymer is 11.0% by mass or more and 30.0% by mass or less with respect to the ink,
An ink-jet recording apparatus, characterized in that the content of the compound having a structure represented by the structural formula (1) is 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less with respect to the cleaning liquid.
前記化合物の含有量が、前記洗浄液に対して1.0質量%以上10.0質量%以下である、請求項1に記載のインクジェット記録装置。
2. The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the content of the compound is 1.0% by mass or more and 10.0% by mass or less with respect to the cleaning liquid.
前記構造式(2)で表される構造を有し、かつSiを有さない化合物の含有量が、前記洗浄液に対して1.0質量%6.0質量%以下である、請求項1から2のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
3. The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the content of the compound having the structure represented by structural formula (2) and not having Si is 1.0% by mass to 6.0% by mass or less with respect to the cleaning liquid.
前記ノズル面に対して下記構造式(1)の構造を有する化合物を含む洗浄液を噴射する噴射工程と、
前記インクを加圧して前記ノズル面上に前記インクの液滴を形成する加圧工程と、
前記ノズル面に接触して前記洗浄液が噴射された前記ノズル面を、ブレード部材によって払拭する払拭工程と、を有し、
前記水溶性高分子の含有量が、前記インクに対して11.0質量%以上30.0質量%以下であり、
前記構造式(1)の構造を有する化合物の含有量が、前記洗浄液に対して0.2質量%以上1.5質量%以下であることを特徴とするインクジェット記録方法。 an ink ejection step of ejecting ink containing a water-soluble polymer having a number average molecular weight Mn of 560 or more and 3,300 or less from a nozzle surface of a liquid ejection head;
a spraying step of spraying a cleaning liquid containing a compound having a structure represented by the following structural formula (1) onto the nozzle surface;
a pressurizing step of pressurizing the ink to form droplets of the ink on the nozzle surface;
a wiping step of wiping the nozzle surface onto which the cleaning liquid has been sprayed by contacting the nozzle surface with a blade member,
the content of the water-soluble polymer is 11.0% by mass or more and 30.0% by mass or less with respect to the ink,
The ink-jet recording method according to claim 1, wherein the content of the compound having the structure of the structural formula (1) is from 0.2% by mass to 1.5% by mass with respect to the cleaning liquid.
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|---|---|---|---|---|
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