JP2010167671A - Inkjet image forming method and inkjet recording device - Google Patents

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Atsuhito Yoshizawa
敦仁 吉澤
Taketoshi Okubo
武利 大久保
Akira Kuriyama
朗 栗山
Shoji Koike
祥司 小池
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet recording method which can form a high quality image on regular paper. <P>SOLUTION: In an ink-jet image forming method, when the amount of ink applied on regular paper is a constant amount of 0.5-6.0 pl, a self-dispersing pigment, an organic carboxylic acid salt, water, and a water soluble compound having a relative degree of intimacy hydrature coefficient of formula (A): the relative degree of intimacy hydrature=ä(water activity value of 20% aqueous solution)-(molar fraction of water of 20% aqueous solution)}/ä1-(molar fraction of water of 20% aqueous solution)} of 0.26 or above are contained, surface tension is 34 mN/m or below, the total amount of ink applied on a fundamental matrix is 5.0 μl/cm<SP>2</SP>or below, and ink of one color is 80% duty or above, an application process (B) (the application of the ink of one color on the fundamental matrix is 1-200 msec and carried out at least twice in timing, the amount of the ink of one color applied in each timing is 0.7 μl/cm<SP>2</SP>or below) is carried out at least twice in a range of the application of the ink of one color of 4,000 msec or below with a time difference of 200 msec or above. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェット画像形成方法及びインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to an inkjet image forming method and an inkjet recording apparatus.

インクジェット記録システムの普及に伴い、インクジェット記録により普通紙に記録を行った場合の、記録の高速化、文字、写真等の記録画像の品位の向上が要求されている。   With the widespread use of inkjet recording systems, there is a demand for higher recording speed and improved quality of recorded images such as characters and photographs when recording on plain paper by inkjet recording.

例えば、オフィス文書や、デジタルカメラの写真画像、ホームページ等に掲載されている各種情報を、普通紙に、高速で、且つ両面に記録することが要求されている。また、レーザービームプリンタによる記録で得られる記録画像のような、鮮明な画像品位が要求されている。さらに、文字画像を印字した場合、高い画像濃度を得ることができ、文字画像が小さい小文字に関しても、シャープで、文字のつぶれを抑制することが要求されている。   For example, it is required to record various information posted on office documents, digital camera photographic images, homepages, etc. on plain paper at high speed on both sides. Further, a clear image quality such as a recorded image obtained by recording with a laser beam printer is required. Furthermore, when a character image is printed, a high image density can be obtained, and it is required that the character image is sharp even for small lowercase characters and suppresses the collapse of the character.

また、カラーの写真や表等の記録画像においては、複数の異なる色の記録インクが接触することによって生ずる、色の境界の部分のにじみ(ブリーディング)を抑制することも要求されている。   Further, in a recorded image such as a color photograph or table, it is also required to suppress bleeding (bleeding) at a color boundary portion caused by contact of a plurality of recording inks of different colors.

即ち、インクジェット記録システムへの要求は以下の通りである。
1)インクの定着が高速である。
2)記録画像のインク間でのブリーディングが抑制される。
3)記録画像の耐水性、定着性が良好である。
4)記録画像が高濃度で鮮明である。
5)小さな文字を印刷した場合にも、文字がシャープで、文字のつぶれが抑制される。
6)記録画像の裏抜けが抑制される。
That is, the requirements for the inkjet recording system are as follows.
1) Fast ink fixing.
2) Bleeding between inks in the recorded image is suppressed.
3) The recorded images have good water resistance and fixability.
4) The recorded image is clear with high density.
5) Even when a small character is printed, the character is sharp and the collapse of the character is suppressed.
6) Back-through of recorded images is suppressed.

このような要求に対し、1)〜3)の要求に関しては普通紙への浸透性の高い超浸透性インクが有効であることが知られている。超浸透性インクは普通紙に着弾後、速やかに浸透して色材が定着するため、高速定着が可能となる。また、普通紙表面で他のインクと混じることがないため、ブリーディングが抑制される。さらに、定着した色材は普通紙深部に定着しているため耐水性、定着性が良好である。   In response to such demands, it is known that super penetrating ink having high permeability to plain paper is effective for the demands 1) to 3). Super-penetrating ink penetrates quickly after landing on plain paper, and the color material is fixed, so that high-speed fixing is possible. In addition, bleeding is suppressed because it does not mix with other ink on the plain paper surface. Further, since the fixed color material is fixed in the deep part of plain paper, the water resistance and the fixing property are good.

しかしながら、色材が普通紙深部に定着しているために、記録濃度は低下し、画像が不鮮明になる、小さな文字を印字した場合、文字がつぶれる、さらに記録画像が裏抜けするという課題が生じていた。即ち、上記要求の4)〜6)を満足することができなかった。   However, since the coloring material is fixed in the deep part of plain paper, the recording density decreases, the image becomes unclear, and when small characters are printed, the characters are crushed, and the recorded image shows through. It was. That is, the above requirements 4) to 6) could not be satisfied.

特許文献1には、普通紙を加熱することによりインクの揮発を促進し、超浸透性インクが普通紙深部に浸透する前に表層に色材を定着させる技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 discloses a technique for promoting the volatilization of ink by heating plain paper and fixing the color material on the surface layer before the super-penetrable ink penetrates into the deep part of the plain paper.

また、特許文献2には、複数回に分けて印字する、所謂マルチパス方式により、2)ブリーディングを抑制技術が開示されている。また、その際に記録濃度の低下が起こるため、通常のシングルパスよりも多くのインクを打ち込むことにより4)記録濃度の低下を抑制するという技術が開示されている。
特開平11−129460号公報 特開平05−031919号公報
Patent Document 2 discloses 2) a technique for suppressing bleeding by a so-called multi-pass method in which printing is performed in a plurality of times. Further, since the recording density is lowered at that time, 4) a technique for suppressing the reduction of the recording density by ejecting more ink than in the normal single pass is disclosed.
JP-A-11-129460 JP 05-031919 A

しかしながら、特許文献1に記載の方法は、ヒーターのような補機を必要とするため、インクジェット記録装置が大型化する、さらには消費電力が大きくなるといった課題が生じる場合がある。   However, since the method described in Patent Document 1 requires an auxiliary machine such as a heater, there is a case where the inkjet recording apparatus is increased in size and power consumption is increased.

また、特許文献2に記載の方法は、インクの打ち込み量が増えることにより、6)の裏抜けがより顕著になり、また、インクの消費が増大するという新たな課題も生じる。   Further, the method described in Patent Document 2 causes a new problem that the strikethrough of 6) becomes more noticeable and the ink consumption increases due to an increase in the amount of ink applied.

以上のように、従来のインクジェット画像形成方法は、高速印刷及び高品位な画像記録を両立することは困難であり、1)〜6)の課題の全てを同時に十分満足できるインクジェット画像形成方法は見当たらない。   As described above, it is difficult for the conventional inkjet image forming method to achieve both high-speed printing and high-quality image recording, and there is no inkjet image forming method that can satisfy all of the problems 1) to 6) at the same time. Absent.

本発明の目的は、補機などを用いることなく、またインクの打ち込み量も増やすことなく、上記課題1)〜6)を同時に十分満足するインクジェット画像形成方法及びインクジェット記録装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an ink jet image forming method and an ink jet recording apparatus that sufficiently satisfy the above problems 1) to 6) at the same time without using an auxiliary machine or the like and without increasing the amount of ink applied. .

上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、1色のインクをインクジェット記録方式で普通紙へ付与して画像を形成するインクジェット画像形成方法であって、付与する前記1色のインクは、0.5pl以上、6.0pl以下の定量であり、自己分散顔料と、有機カルボン酸塩と、水と、下記式(A)で定義される親疎水度係数が0.26以上の水溶性化合物を含有し、表面張力が34mN/m以下であり、前記画像を形成するための基本マトリクスに付与するインクの総付与量が5.0μl/cm以下であり、かつ前記基本マトリクスに付与する前記1色のインクのデューティーが80%デューティー以上となる場合に、前記基本マトリクスへの1色のインクの付与を、4000msec以下の範囲内で、かつ前記範囲内で下記付与工程(B)を各付与工程(B)間の時間差を200msec以上として複数回行うことにより行うことを特徴とするインクジェット画像形成方法である。
式(A)
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention is an ink jet image forming method for forming an image by applying an ink of one color to plain paper by an ink jet recording method, and the ink of the one color to be applied is 0.5 pl or more and 6.0 pl. The following quantification contains a self-dispersing pigment, an organic carboxylate, water, a water-soluble compound having a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient of 0.26 or more as defined by the following formula (A), and a surface tension of 34 mN. / M or less, the total amount of ink applied to the basic matrix for forming the image is 5.0 μl / cm 2 or less, and the duty of the one color ink applied to the basic matrix is 80 When the duty ratio is equal to or greater than% duty, the application of one color ink to the basic matrix is within the range of 4000 msec or less, and the following application step (B) is performed within each range within each application step ( ) Is an inkjet image forming method, which comprises carrying out by a plurality of times the time difference as above 200msec between.
Formula (A)

付与工程(B)
前記基本マトリクスへの前記1色のインクの付与を1msec以上、200msec以下の範囲内の複数回のタイミングで行い、各タイミングで付与される前記1色のインクの付与量を0.7μl/cm以下とする工程。
Application process (B)
The application of the one color ink to the basic matrix is performed at a plurality of times within a range of 1 msec or more and 200 msec or less, and the application amount of the one color ink applied at each timing is 0.7 μl / cm 2. Steps to be described below.

本発明の第二の発明は、複数の色のインクをインクジェット記録方式で普通紙へ付与して画像を形成するインクジェット画像形成方法であって、前記画像を形成するための基本マトリクスに付与するインクの総付与量が5.0μl/cm以下となり、かつ前記基本マトリクスに付与するインクのうち少なくとも1色のインクのデューティーが80%デューティー以上となる場合に、前記基本マトリクスへの1色のインクの付与を、4000msec以下の範囲内で、かつ前記範囲内で下記付与工程(B)を各付与工程(B)間の時間差を200msec以上として複数回行うことにより行い、前記付与する1色のインクは、0.5pl以上、6.0pl以下の定量であり、自己分散顔料と、有機カルボン酸塩と、水と、上記式(A)で定義される親疎水度係数が0.26以上の水溶性化合物を含有し、表面張力が34mN/m以下であることを特徴とするインクジェット画像形成方法である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an ink jet image forming method for forming an image by applying inks of a plurality of colors to plain paper by an ink jet recording method, wherein the ink is applied to a basic matrix for forming the image. 1 color ink to the basic matrix when the total applied amount is 5.0 μl / cm 2 or less and the duty of at least one color of the ink applied to the basic matrix is 80% duty or more. Is applied within a range of 4000 msec or less, and the following application step (B) is performed a plurality of times within the above range with a time difference between each application step (B) being 200 msec or more. Is a quantification of 0.5 pl or more and 6.0 pl or less, and is defined by self-dispersing pigment, organic carboxylate, water, and the above formula (A) Hydrophilicity-hydrophobicity coefficients contain 0.26 or more water-soluble compound, an inkjet image forming method, wherein the surface tension is less than 34 mN / m.

本発明の第三の発明は、1色のインクをインクジェット記録方式で普通紙へ付与して画像を形成する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であって、付与する前記1色のインクは、0.5pl以上、6.0pl以下の定量であり、自己分散顔料と、有機カルボン酸塩と、水と、上記式(A)で定義される親疎水度係数が0.26以上の水溶性化合物を含有し、表面張力が34mN/m以下であり、前記画像を形成するための基本マトリクスに付与するインクの総付与量が5.0μl/cm以下であり、かつ前記基本マトリクスに付与する前記1色のインクのデューティーが80%デューティー以上となる場合に、前記基本マトリクスへの1色のインクの付与を、4000msec以下の範囲内で、かつ前記範囲内で下記付与工程(B)を各付与工程(B)間の時間差を200msec以上として複数回行うことにより行う制御機構を有することを特徴とするインクジェット記録装置である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus having a recording head for forming an image by applying one color ink to plain paper by an ink jet recording method, wherein the one color ink applied is 0 0.5 pl or more and 6.0 pl or less, a self-dispersing pigment, an organic carboxylate, water, and a water-soluble compound having a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient defined by the above formula (A) of 0.26 or more And the surface tension is 34 mN / m or less, the total amount of ink applied to the basic matrix for forming the image is 5.0 μl / cm 2 or less, and the first applied to the basic matrix When the duty of the color ink is 80% duty or more, the application of one color ink to the basic matrix is within the range of 4000 msec or less and within the range, the following application step (B Which is the ink jet recording apparatus characterized by comprising a control mechanism carried out by a plurality of times the time difference between each application step (B) as above 200 msec.

本発明の第四の発明は、複数の色のインクをインクジェット記録方式で普通紙へ付与して画像を形成する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であって、前記画像を形成するための基本マトリクスに付与するインクの総付与量が5.0μl/cm以下となり、かつ前記基本マトリクスに付与するインクのうち少なくとも1色のインクのデューティーが80%デューティー以上となる場合に、前記基本マトリクスへの1色のインクの付与を、4000msec以下の範囲内で、かつ前記範囲内で下記付与工程(B)を各付与工程(B)間の時間差を200msec以上として複数回行うことにより行う制御機構を有し、前記付与する1色のインクは、0.5pl以上、6.0pl以下の定量であり、自己分散顔料と、有機カルボン酸塩と、水と、上記式(A)で定義される親疎水度係数が0.26以上の水溶性化合物を含有し、表面張力が34mN/m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。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus comprising a recording head for forming an image by applying inks of a plurality of colors to plain paper by an ink jet recording method, and a basic matrix for forming the image When the total amount of ink applied to the ink is 5.0 μl / cm 2 or less and the duty of at least one of the inks applied to the basic matrix is 80% duty or more, There is a control mechanism for applying one color of ink within a range of 4000 msec or less, and performing the following application step (B) within the above range multiple times with a time difference between each application step (B) being 200 msec or more. The one color ink to be applied has a fixed amount of 0.5 pl or more and 6.0 pl or less, and is a self-dispersing pigment and an organic carboxylate , Water, hydrophilicity-hydrophobicity coefficient defined by the above formula (A) is contained 0.26 or more water soluble compounds is an ink jet recording apparatus characterized by the surface tension is less than 34 mN / m.

本発明のインクジェット画像形成方法及びインクジェット記録装置によれば、普通紙に対してインクを付与した場合に、インクの定着を高速に行なうことが可能である。また、十分な耐水性と画像濃度を有し、小文字を印刷した場合にも、文字がシャープで、文字のつぶれを抑制することが可能である。これらは、インクや記録方法のみならず、本願発明の上記の構成要件の全てが揃って初めて発現する、従来技術からは予測できない顕著な効果である。   According to the ink jet image forming method and the ink jet recording apparatus of the present invention, when ink is applied to plain paper, the ink can be fixed at high speed. In addition, even when a small letter is printed with sufficient water resistance and image density, the characters are sharp and it is possible to suppress the collapse of the characters. These are remarkable effects that cannot be predicted from the prior art, and are manifested only when all of the above-described constituent requirements of the present invention are obtained, as well as ink and the recording method.

以下、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.

本発明者らは、普通紙に対し、高速に定着し、十分な耐水性と画像濃度を有し、鮮明で高品位な画像を提供し、高速印刷及び両面印刷に適したインクジェット画像形成方法及びインクジェット記録装置について検討した。その結果、普通紙上に着弾後に、顔料と水性媒体が速やかに固液分離するインク構成、インク物性、記録装置側で制御されるインクのインク量、インクの分割付与条件を精密に制御することで、これらが相乗的に作用し、前記目的を達成することを見出した。   The present inventors have provided an inkjet image forming method suitable for high-speed printing and double-sided printing, which provides a clear and high-quality image that is fixed on plain paper at high speed, has sufficient water resistance and image density, and An ink jet recording apparatus was examined. As a result, it is possible to precisely control the ink composition, ink physical properties, ink amount controlled on the recording device side, and ink split application conditions after solid-liquid separation of the pigment and aqueous medium after landing on plain paper. The inventors have found that these act synergistically to achieve the object.

以下、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.

本発明においては、1回に付与するインクを、0.5pl以上、6.0pl以下の定量とする。好ましくは1.0pl以上であり、より好ましくは1.5pl以上である。また、好ましくは5.0pl以下であり、より好ましくは4.5pl以下である。0.5pl未満の場合は、画像の定着性、耐水性に劣る場合があるので好ましくない。6.0plを越えると、2ポイント(1ポイント≒0.35mm)から5ポイント程度の小さな文字を印刷した場合に、文字太りによって文字がつぶれる場合がある。   In the present invention, the amount of ink applied at one time is a fixed amount of 0.5 pl or more and 6.0 pl or less. Preferably it is 1.0 pl or more, More preferably, it is 1.5 pl or more. Moreover, Preferably it is 5.0 pl or less, More preferably, it is 4.5 pl or less. If it is less than 0.5 pl, the image fixability and water resistance may be inferior. If it exceeds 6.0 pl, when a small character of about 2 points (1 point≈0.35 mm) to about 5 points is printed, the character may be crushed due to the character thickening.

インクの吐出体積は、インクの裏抜けに大きく影響することから、両面印刷への適用の点でも重要である。普通紙には、一般的に、0.5μmから5.0μmを中心として、0.1μmから100μmの大きさの細孔が分布している。尚、本発明において普通紙とは、プリンタや複写機等で大量に使用されている市販の上、中質紙、PPC用紙等のコピー用紙や、ボンド紙等のことを言う。普通紙への水性インクの浸透現象としては、普通紙のセルロース繊維自身にインクが直接吸収されて浸透するファイバー吸収と、セルロース繊維間に形成される細孔(ポア)に吸収されて浸透するポア吸収に大きく分けられる。後述するが、本発明で用いられるインクはポア吸収が主体となるインクである。このため、本発明で用いられるインクが普通紙に付与され、普通紙表面に存在する10μm程度以上の大きめな細孔にインクの一部が接触すると、Lucas−Washburnの式にしたがって、インクは大きめな細孔に集中して吸収され、浸透する。結果、この部分は特に深くインクが浸透することになるので、普通紙での高発色の発現において極めて不利となる。一方、インクが小さくなるほど、一滴のインク当りの大きめな細孔への接触確率は低くなるので、大きめな細孔へ集中して吸収されにくい。さらに、たとえ大きめな細孔への接触しても、インクが小さければ、深く浸透するインクは少量で済むことになる。この結果、普通紙上で得られる画像は高発色となる。   Since the ink ejection volume greatly affects the see-through of the ink, it is also important in terms of application to double-sided printing. In ordinary paper, pores having a size of 0.1 μm to 100 μm are generally distributed centering on 0.5 μm to 5.0 μm. In the present invention, plain paper refers to commercially available copy paper such as medium-quality paper and PPC paper, bond paper, and the like that are used in large quantities in printers and copiers. Penetration phenomenon of water-based ink into plain paper includes fiber absorption in which the ink is directly absorbed into the cellulose fiber itself of plain paper and pores that are absorbed into the pores (pores) formed between the cellulose fibers. Broadly divided into absorption. As will be described later, the ink used in the present invention is an ink mainly composed of pore absorption. For this reason, when the ink used in the present invention is applied to plain paper and a part of the ink comes into contact with large pores of about 10 μm or more existing on the plain paper surface, the ink is larger in accordance with the Lucas-Washburn formula. It is absorbed and penetrates into concentrated pores. As a result, the ink penetrates particularly deeply in this portion, which is extremely disadvantageous in developing high color on plain paper. On the other hand, the smaller the ink is, the lower the probability of contact with the larger pore per drop of ink, so it is less likely to be concentrated and absorbed into the larger pore. Furthermore, even if it contacts a large pore, if the ink is small, only a small amount of ink penetrates deeply. As a result, an image obtained on plain paper is highly colored.

インクの6.0plという上限の臨界値は、本発明により実験的に得られたものである。6.0plのインクを球と仮定すると、普通紙に着弾すると、直径23μm程度となる。普通紙における10μm程度以上の大きめな細孔の分布状態を考えると、インクがこの直径以下であると、大きめな細孔とインクの着弾時の接触確率が低くなり、深い浸透が生じない好ましい状態になると考えられる。   The critical value of the upper limit of 6.0 pl for the ink was experimentally obtained according to the present invention. Assuming that 6.0 pl of ink is a sphere, when it lands on plain paper, the diameter is about 23 μm. Considering the distribution state of large pores of about 10 μm or more on plain paper, if the ink is less than this diameter, the contact probability at the time of landing of the large pores and the ink is lowered, and a preferable state in which deep penetration does not occur It is thought that it becomes.

本発明において定量のインクとは、記録ヘッドを構成するノズルの構造を各ノズル間で異ならせず、付与する駆動エネルギーを変化させる設定をしていない状態で吐出されたインクを意味する。即ち、このような状態であれば、装置の製造誤差等による僅かな吐出のばらつきがあっても、付与されるインクは定量である。付与されるインクを定量とすることにより、インクの浸透深さが安定し、記録画像の画像濃度が高く、画像の均一性が良好となる。逆に、付与されるインクの量を変化させることを前提としたシステム等によると、インクは定量ではなく、異なった体積のインクが混在するため、インクの浸透深さのばらつきが大きくなる。特に記録画像の高デューティー部では、浸透深さのばらつきのため、記録画像の画像濃度が低い箇所が存在するなどし、画像の均一性が良好でなくなる。   In the present invention, the fixed amount of ink means ink ejected in a state where the nozzle structure constituting the recording head is not changed between the nozzles and the drive energy to be applied is not changed. That is, in such a state, even if there is a slight variation in ejection due to manufacturing errors of the apparatus, the amount of ink applied is quantitative. By determining the amount of applied ink, the penetration depth of the ink is stabilized, the image density of the recorded image is high, and the uniformity of the image is improved. On the other hand, according to a system or the like based on the premise that the amount of applied ink is changed, the ink is not fixed, and inks of different volumes are mixed, so that the dispersion of the ink penetration depth becomes large. In particular, in a high-duty portion of a recorded image, due to variations in penetration depth, there are places where the image density of the recorded image is low, and the uniformity of the image is not good.

インクの定量化に適した付与方式としては、インクの付与を熱エネルギーの作用により行なうサーマルインクジェット記録方式が、吐出のメカニズムの点で好ましい。即ち、サーマルインクジェット記録方式によれば、インクの浸透深さのばらつきが抑えられ、記録画像は高濃度で、均一性が良好となる。さらに、サーマルインクジェット記録方式は、圧電素子を用いてインクを付与する方式に比べて多ノズル化と高密度化に適しており、高速記録にも好適である。   As an application method suitable for quantifying the ink, a thermal ink jet recording method in which the ink is applied by the action of thermal energy is preferable from the viewpoint of the ejection mechanism. That is, according to the thermal ink jet recording method, variation in the penetration depth of the ink is suppressed, and the recorded image has a high density and good uniformity. Furthermore, the thermal ink jet recording method is suitable for increasing the number of nozzles and increasing the density as compared with the method of applying ink using a piezoelectric element, and is also suitable for high-speed recording.

本発明の課題は、画像を形成するための基本マトリクス中に、1色のインクのデューティーが80%デューティー以上となる画像を形成をする際に要求されるものである。デューティーを算出する部分は、最小で50μm×50μmである。80%デューティー以上となる画像とは、デューティーを算出する部分のマトリクス中の格子のうち、80%以上の格子にインクが付与されて形成される画像である。格子の大きさは、基本マトリクスの解像度によって決定される。例えば、基本マトリクスの解像度が1200dpi×1200dpiの場合、1つの格子の大きさは、1/1200inch×1/1200inchである。   An object of the present invention is required when an image in which the duty of one color ink is 80% duty or more is formed in a basic matrix for forming an image. The minimum part for calculating the duty is 50 μm × 50 μm. An image having an 80% duty or more is an image formed by applying ink to 80% or more of the grids in the matrix of the portion for calculating the duty. The size of the grid is determined by the resolution of the basic matrix. For example, when the resolution of the basic matrix is 1200 dpi × 1200 dpi, the size of one lattice is 1/1200 inch × 1/1200 inch.

基本マトリクス中に、1色のインクのデューティーが80%デューティー以上となる画像に関して説明する。尚、本発明における1色とは、全く同一の1色、1色調であるのが好ましいが、多少の濃度等の相違があっても、1色とする。即ち、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの4色のインクを用いる場合では、これらの少なくとも1色により、基本マトリクス中に80%デューティー以上となる部分を有する画像のことである。一方、基本マトリクス中に1色のインクのデューティーが80%デューティー以上とならない画像は、着弾したインク間の重なりが比較的少なく、印字プロセスの工夫をしなくとも、文字のつぶれ等の問題が生じない場合も多い。   An image in which the duty of one color ink is 80% duty or more in the basic matrix will be described. Note that one color in the present invention is preferably the same one color and one color tone, but one color is used even if there is a slight difference in density or the like. That is, in the case of using four colors of black, cyan, magenta, and yellow, this is an image having at least one of these colors and having a portion that is 80% duty or more in the basic matrix. On the other hand, an image in which the duty of one color ink does not exceed 80% duty in the basic matrix has relatively little overlap between the landed inks, and problems such as collapsed characters occur even if the printing process is not devised. Often not.

本発明の基本マトリクスは、記録装置等により自由に設定できる。基本マトリクスの解像度としては、600dpi以上が好ましく、1200dpi以上がより好ましい。また、4800dpi以下が好ましい。解像度は、この範囲内にあれば、縦と横が同一であっても異なっていてもよい。   The basic matrix of the present invention can be freely set by a recording device or the like. The resolution of the basic matrix is preferably 600 dpi or higher, and more preferably 1200 dpi or higher. Moreover, 4800 dpi or less is preferable. If the resolution is within this range, the vertical and horizontal directions may be the same or different.

また、本発明は、基本マトリクス中へのインクの総付与量が5.0μl/cm以下となる画像を形成をする際に要求されるものである。即ち、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの4色のインクを用いる場合では、これら全ての色のインクの総付与量が5.0μl/cm以下となる画像である。総付与量を算出する部分は、前記のデューティーを算出する部分と同じである。全ての色のインクの総付与量が5.0μl/cmを越える部分を有する画像を形成する場合は、鮮明な画像が得られなかったり、裏抜けが発生して両面印刷に適さない場合がある。更に、坪量が、70g/m以下、紙厚が100μm以下の薄紙に対して、より厳しい裏抜け防止性が要求される場合には、総付与量が3.0μl/cm以下となる画像が好ましい。より好ましくは1.4μl/cm以下となる画像である。このような画像であると、本発明の効果がより顕著に発現できる。 The present invention is also required when forming an image in which the total amount of ink applied to the basic matrix is 5.0 μl / cm 2 or less. That is, in the case of using four colors of black, cyan, magenta, and yellow, the image is such that the total applied amount of ink of all these colors is 5.0 μl / cm 2 or less. The part for calculating the total applied amount is the same as the part for calculating the duty. When forming an image having a portion in which the total amount of ink of all colors exceeds 5.0 μl / cm 2 , a clear image may not be obtained, or back-through may occur and may not be suitable for double-sided printing. is there. Further, when a more severe anti-through-through property is required for a thin paper having a basis weight of 70 g / m 2 or less and a paper thickness of 100 μm or less, the total applied amount is 3.0 μl / cm 2 or less. Images are preferred. More preferably, the image is 1.4 μl / cm 2 or less. With such an image, the effect of the present invention can be more remarkably exhibited.

本発明では、画像を形成するための基本マトリクスに付与するインクの総付与量が5.0μl/cm以下となり、かつ基本マトリクスに付与するインクのうち少なくとも1色のインクのデューティーが80%デューティー以上となる場合に、基本マトリクスへの1色のインクの付与を、4000msec以下の範囲内で、かつ前記範囲内で下記付与工程(B)を各付与工程(B)間の時間差を200msec以上として複数回行うことにより行う。 In the present invention, the total amount of ink applied to the basic matrix for forming an image is 5.0 μl / cm 2 or less, and the duty of at least one of the inks applied to the basic matrix is 80% duty. In such a case, the application of one color ink to the basic matrix is within a range of 4000 msec or less, and within the above range, the following application process (B) is set to have a time difference of 200 msec or more between the application processes (B). Do this multiple times.

付与工程(B)
前記基本マトリクスへの前記1色のインクの付与を1msec以上、200msec以下の範囲内の複数回のタイミングで行い、各タイミングで付与される前記1色のインクの付与量を0.7μl/cm以下とする工程。
Application process (B)
The application of the one color ink to the basic matrix is performed at a plurality of times within a range of 1 msec or more and 200 msec or less, and the application amount of the one color ink applied at each timing is 0.7 μl / cm 2. Steps to be described below.

付与工程Bの各タイミングで付与する前記1色のインクの付与量は、0.7μl/cm以下とする。好ましくは0.6μl/cm以下、より好ましくは0.5μl/cm以下である。また、好ましくは0.1μl/cm以上である。各タイミングの、1色のインクの付与量が0.7μl/cmを越えると、裏抜けや文字のつぶれ、ブリーディングが発生する場合がある。 The amount of the one color ink applied at each timing of the applying step B is 0.7 μl / cm 2 or less. Preferably it is 0.6 microliter / cm < 2 > or less, More preferably, it is 0.5 microliter / cm < 2 > or less. Further, preferably 0.1 [mu] l / cm 2 or more. If the amount of applied ink of one color at each timing exceeds 0.7 μl / cm 2 , there may be a case where behind-the-scenes, character collapse, or bleeding occurs.

本発明では、基本マトリクス中の画像を形成する際に、付与工程(B)を2回以上の複数回行う。このように印字することで、画像濃度を大幅に向上させることができ、且つ顕著に裏抜けを防止する効果が得られる。   In the present invention, when the image in the basic matrix is formed, the applying step (B) is performed two or more times. By printing in this way, the image density can be greatly improved, and an effect of remarkably preventing the show-through can be obtained.

一般に、浸透性の高い超浸透性インクを、一度に画像形成に必要な全て付与すると、1回当たりのインク付与量が多くなり、インク溶媒が揮発する前にインクは普通紙深部へと浸透する傾向となる。このような方法で画像を形成した普通紙断面の模式図を図1に示す。図1の模式図で示すように、顔料11が普通紙12の深部まで浸透して定着するため、普通紙表層に定着した顔料密度が低くなり、鮮明な画像が得られにくい。また、顔料が普通紙深部、即ち裏面付近にも定着しているため、裏抜けが発生しやすい。また、画像形成に必要なインク付与量、つまり単位面積当たりのインク付与量を多くした場合の普通紙断面の模式図を図2に示す。この場合、普通紙12表層付近に定着した顔料11の密度が高くなり、鮮明な画像を得ることが可能になるが、普通紙深部、即ち裏面付近の顔料密度も高くなるため、裏抜けが発生しやすい。   In general, if all of the super-penetrating ink with high penetrability is applied at one time, the amount of ink applied per time increases, and the ink penetrates deep into the plain paper before the ink solvent volatilizes. It becomes a trend. A schematic diagram of a cross section of plain paper on which an image is formed by such a method is shown in FIG. As shown in the schematic diagram of FIG. 1, since the pigment 11 penetrates to the deep part of the plain paper 12 and is fixed, the density of the pigment fixed on the surface of the plain paper becomes low, and it is difficult to obtain a clear image. Further, since the pigment is fixed in the deep part of the plain paper, that is, in the vicinity of the back surface, the back-through is likely to occur. FIG. 2 shows a schematic diagram of a cross section of plain paper when the ink application amount necessary for image formation, that is, the ink application amount per unit area is increased. In this case, the density of the pigment 11 fixed in the vicinity of the surface layer of the plain paper 12 becomes high and it becomes possible to obtain a clear image. It's easy to do.

これに対し、本発明は、顔料と水性媒体が速やかに固液分離するインクを使用して、且つインクを複数の付与工程に分割し、且つ一回当たりのインク付与量を制御している。これにより、インク溶媒の揮発を促進させ、インクが普通紙深部へと浸透する前に表層へと定着させることが可能である。本発明により画像を形成した場合の、普通紙断面の模式図を図3に示す。図3に示すように、顔料11は普通紙12の深部には浸透せず、表層のみに定着しているため、表層の顔料密度が高くなり、鮮明な画像を得ることができる。また、普通紙深部、即ち裏面付近の顔料密度は低いため、裏抜けも抑制できる。さらに、本発明の画像形成方法は、高い画像濃度を得るためにインクの総付与量を増加させる必要がないため、インクの消費を抑制できるといったメリットもある。   On the other hand, the present invention uses ink that quickly solid-liquid separates the pigment and the aqueous medium, divides the ink into a plurality of application steps, and controls the ink application amount per time. As a result, the volatilization of the ink solvent is promoted, and the ink can be fixed to the surface layer before penetrating into the deep portion of the plain paper. FIG. 3 shows a schematic view of a cross section of plain paper when an image is formed according to the present invention. As shown in FIG. 3, since the pigment 11 does not penetrate into the deep part of the plain paper 12 and is fixed only on the surface layer, the pigment density on the surface layer becomes high and a clear image can be obtained. Further, since the pigment density in the deep part of the plain paper, that is, in the vicinity of the back surface is low, it is possible to suppress the see-through. Further, the image forming method of the present invention has an advantage that the consumption of ink can be suppressed because it is not necessary to increase the total applied amount of ink in order to obtain a high image density.

本発明では、付与工程(B)における1色のインク付与は、各タイミング間で1msec以上の時間差を設けて行う。これにより、発色性及び小文字の文字品位が顕著に向上する。これは、複数回に分割して印字する際に、基本マトリクスへインクが付与される場合の最初の液滴が記録媒体に着弾してから、最後の液滴が着弾するまでに、一定の時間を空けることが好ましいことを示している。最初の液滴が普通紙に定着する前に次の液滴が着弾すると、各インク滴同士が結合して上で大きな液滴を形成する(ビーディング)。その大きな液滴が普通紙上の大きめな細孔から深く浸透してしまうので、発色性が低下する。また、その大きなインク滴は普通紙の中で繊維の方向に沿って横方向にも広がるため文字のシャープさが失われてしまう。また、付与工程(B)における、各タイミング間の時間差を200msecより長い時間に設定しても、200msecに設定した際の効果とはさほど変化がない。そのため、本発明では高速印刷を達成するために、上限を200msecとしている。   In the present invention, the ink application of one color in the application step (B) is performed with a time difference of 1 msec or more between each timing. Thereby, the color development and the character quality of lowercase letters are remarkably improved. This is because when printing is divided into a plurality of times, a certain period of time is required from the time when the first droplet, when ink is applied to the basic matrix, to the recording medium, until the last droplet lands. It is shown that it is preferable to leave a gap. When the next droplet lands before the first droplet is fixed on plain paper, the ink droplets are combined to form a large droplet (beading). Since the large droplets penetrate deeply from the large pores on the plain paper, the color developability deteriorates. Moreover, since the large ink droplet spreads in the horizontal direction along the direction of the fiber in the plain paper, the sharpness of the character is lost. Moreover, even if the time difference between the timings in the applying step (B) is set to a time longer than 200 msec, there is not much change from the effect when the time difference is set to 200 msec. Therefore, in the present invention, the upper limit is set to 200 msec in order to achieve high-speed printing.

さらに、本発明では、各付与工程(B)間の時間差を200msec以内とする。このように付与工程(B)間の時間を設けることにより、非常に高い画像濃度と鮮明な画像が得られる。また、高速印刷を達成するために、最終的に画像を完成させるまでの、基本マトリクスへのインク付与の開始から終了までの時間は、4000msec以下としている。   Furthermore, in this invention, the time difference between each provision process (B) shall be 200 msec or less. Thus, by providing the time between the application steps (B), a very high image density and a clear image can be obtained. In order to achieve high-speed printing, the time from the start to the end of ink application to the basic matrix until the final image is completed is set to 4000 msec or less.

本発明では付与工程(B)を少なくとも2回以上の複数回行うことで画像を形成する。好ましくは4回以下であり、特に好ましくは2回である。付与工程(B)を4回よりも多く行うと、ブリーディングの抑制や、小文字の良好な印字には効果的であるが、普通紙表面でのインクの隠蔽率が低下し、発色性が劣化する傾向となる。   In the present invention, the image is formed by performing the applying step (B) a plurality of times at least twice. Preferably it is 4 times or less, and particularly preferably 2 times. If the application step (B) is performed more than 4 times, it is effective for suppressing bleeding and printing with good small letters, but the concealment ratio of the ink on the plain paper surface is lowered and the color developability is deteriorated. It becomes a trend.

尚、かかる付与のタイミングを達成するためには、基本マトリクスへの1色のインクの付与を、全てのタイミングにおいて同一の記録ヘッドにより行うことが好ましい。   In order to achieve such application timing, it is preferable to apply the ink of one color to the basic matrix by the same recording head at all timings.

次に、本発明のインク、並びにインクジェット記録装置について説明する。   Next, the ink of the present invention and the ink jet recording apparatus will be described.

<インク>
(色材)
本発明で用いられるインクで使用する色材は自己分散顔料である。複数の色のインクを用いて画像を形成する際の、インクのセットとしては、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローが基本となるが、レッド、ブルー、グリーン、グレー、淡シアン、淡マゼンタ等を追加してもよい。これらのインクに含まれる顔料も、自己分散顔料であることが好ましい。本発明に関する画像形成プロセスで自己分散顔料を用いると、良好な耐水性を示す。さらに自己分散顔料は、本発明において併用される水溶性化合物と相乗効果を発現し、インクが紙に着弾した後の固液分離がスムーズに進行する。これにより、発色性が優れる。本発明においては、自己分散顔料を用いることで、インクの付与条件と相乗的に作用することにより、例えば樹脂分散方式の顔料を用いた場合と比較して、スムーズに固液分離し、顔料自体が普通紙の内部に深く浸透しにくくなり、発色性が非常に良好となる。
<Ink>
(Coloring material)
The color material used in the ink used in the present invention is a self-dispersing pigment. Black, cyan, magenta, and yellow are the basic ink sets when forming an image using multiple colors of ink, but red, blue, green, gray, light cyan, light magenta, etc. are added. May be. The pigments contained in these inks are also preferably self-dispersing pigments. When a self-dispersing pigment is used in the image forming process according to the present invention, good water resistance is exhibited. Further, the self-dispersing pigment exhibits a synergistic effect with the water-soluble compound used in the present invention, and the solid-liquid separation proceeds smoothly after the ink has landed on the paper. Thereby, color developability is excellent. In the present invention, by using a self-dispersing pigment, it acts synergistically with the ink application conditions, so that, for example, solid-liquid separation can be performed more smoothly than when a resin dispersion type pigment is used, and the pigment itself Becomes difficult to penetrate deeply into plain paper, and the color developability is very good.

自己分散顔料は、基本的には分散剤を必須とせず、顔料表面に直接あるいは他の原子団を介して、水溶性の官能基を導入して水溶性化した顔料である。水溶性化する前の顔料としては様々タイプのものが使用できる。   The self-dispersing pigment is basically a pigment which does not require a dispersant and is water-solubilized by introducing a water-soluble functional group directly or via another atomic group on the pigment surface. Various types of pigments can be used before the water-solubilization.

ブラックインクに使用される顔料としては、カーボンブラックが好適に使用される。例えば、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顔料である。カーボンブラック顔料の特性としては、次のような特性が好ましい。一次粒子径が15nm以上40nm以下、BET法による比表面積が50m/g以上、400m/g以下、DBP吸油量が40ml/100g以上、200ml/100g以下、揮発分が0.5wt%以上10wt%以下の特性である。 Carbon black is preferably used as the pigment used in the black ink. For example, carbon black pigments such as furnace black, lamp black, acetylene black and channel black. As the characteristics of the carbon black pigment, the following characteristics are preferable. Primary particle size is 15 nm to 40 nm, specific surface area by BET method is 50 m 2 / g or more, 400 m 2 / g or less, DBP oil absorption is 40 ml / 100 g or more, 200 ml / 100 g or less, volatile content is 0.5 wt% or more and 10 wt. % Or less.

カラーインクに使用される顔料としては、有機顔料が好適に使用される。具体的には、以下の各顔料を挙げることができる。トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、ピラゾロンレッド等の不溶性アゾ顔料。リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド2B等の水溶性アゾ顔料。アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーン等の建染染料からの誘導体。フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料。キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ等のキナクリドン系顔料。ペリレンレッド、ペリレンスカーレット等のペリレン系顔料。イソインドリノンイエロー、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系顔料。ベンズイミダゾロンイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッド等のイミダゾロン系顔料。ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジ等のピランスロン系顔料。チオインジゴ系顔料。縮合アゾ系顔料。チオインジゴ系顔料。ジケトピロロピロール系顔料。フラバンスロンイエロー、アシルアミドイエロー、キノフタロンイエロー、ニッケルアゾイエロー、銅アゾメチンイエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等の顔料。   As the pigment used in the color ink, an organic pigment is preferably used. Specifically, the following pigments can be mentioned. Insoluble azo pigments such as toluidine red, toluidine maroon, Hansa yellow, benzidine yellow and pyrazolone red. Water-soluble azo pigments such as Ritolol Red, Helio Bordeaux, Pigment Scarlet, and Permanent Red 2B. Derivatives from vat dyes such as alizarin, indanthrone and thioindigo maroon. Phthalocyanine pigments such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green. Quinacridone pigments such as quinacridone red and quinacridone magenta. Perylene pigments such as perylene red and perylene scarlet. Isoindolinone pigments such as isoindolinone yellow and isoindolinone orange. Imidazolone pigments such as benzimidazolone yellow, benzimidazolone orange, and benzimidazolone red. Pilanthrone pigments such as pyranthrone red and pyranthrone orange. Thioindigo pigment. Condensed azo pigment. Thioindigo pigment. Diketopyrrolopyrrole pigment. Pigments such as flavanthrone yellow, acylamide yellow, quinophthalone yellow, nickel azo yellow, copper azomethine yellow, perinone orange, anthrone orange, dianthraquinonyl red, dioxazine violet.

また、有機顔料を、カラーインデックス(C.I.)ナンバーにて示す。C.I.ピグメントイエロー12、13、14、17、20、24、55、74、83、86、93、97、98。C.I.ピグメントイエロー109、110、117、120、125、128、137、138、139、147、148、150、151、153、154、155、166、168、180、185。C.I.ピグメントオレンジ16、36、43、51、55、59、61、71。C.I.ピグメントレッド9、48、49、52、53、57、97、122、123、149、168、175、176、177、180、192。C.I.ピグメントレッド202、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240.254、255、272。C.I.ピグメントバイオレット19、23、29、30.37、40、50。C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、60、64。C.I.ピグメントグリーン7、36。C.I.ピグメントブラウン23、25、26。以上のものが例示できる。これらの顔料の中で、次の顔料が更に好ましい。イエロー顔料としては、C.I.ピグメントイエロー13、17、55、74、93、97、98、110、128、139、147、150、151、154、155、180、185。マゼンタ顔料としては、C.I.ピグメントレッド122、202、209、C.I.ピグメントバイオレット19。シアン顔料としては、C.I.ピグメントブルー15:3、15:4。勿論、上記の顔料以外でも使用することができる。   The organic pigment is indicated by a color index (CI) number. C. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 20, 24, 55, 74, 83, 86, 93, 97, 98. C. I. Pigment Yellow 109, 110, 117, 120, 125, 128, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 166, 168, 180, 185. C. I. Pigment Orange 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71. C. I. Pigment Red 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168, 175, 176, 177, 180, 192. C. I. Pigment Red 202, 209, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240.254, 255, 272. C. I. Pigment violet 19, 23, 29, 30.37, 40, 50. C. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 22, 60, 64. C. I. Pigment Green 7, 36. C. I. Pigment Brown 23, 25, 26. The above can be illustrated. Among these pigments, the following pigments are more preferable. Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 13, 17, 55, 74, 93, 97, 98, 110, 128, 139, 147, 150, 151, 154, 155, 180, 185. Examples of magenta pigments include C.I. I. Pigment red 122, 202, 209, C.I. I. Pigment violet 19. Examples of cyan pigments include C.I. I. Pigment Blue 15: 3, 15: 4. Of course, pigments other than those described above can also be used.

以上の顔料を原料とした自己分散顔料に導入される親水性基は、顔料の表面に直接結合させることができる。あるいは、他の原子団を顔料表面と上記したような親水性基との間に介在させ、親水性基を顔料表面に間接的に結合させてもよい。導入されるアニオン性の官能基例としては、例えば、次のようなものが挙げられる。−COO(M)、−SO(M)、−PO(M)等の親水性基(但し、式中のMは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表す。)を結合させたものである。該親水性基中の「M」として表したもののうち、アルカリ金属の具体例としては、例えば、Li、Na、K、Rb及びCs等が挙げられる。また、有機アンモニウムの具体例としては次のようなものが挙げられる。メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、モノヒドロキシメチル(エチル)アンモニウム、ジヒドロキシメチル(エチル)アンモニウム、トリヒドロキシメチル(エチル)アンモニウム、トリエタノールアンモニウムなどである。中でも発色性の向上及び小文字品位の向上のためにはアンモニウムが特に好ましい。 The hydrophilic group introduced into the self-dispersing pigment using the above pigment as a raw material can be directly bonded to the surface of the pigment. Alternatively, another atomic group may be interposed between the pigment surface and the hydrophilic group as described above, and the hydrophilic group may be indirectly bonded to the pigment surface. Examples of the anionic functional group to be introduced include the following. A hydrophilic group such as —COO (M), —SO 3 (M), —PO 3 (M) 2 (wherein M represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium or organic ammonium) is bonded. It has been made. Among those expressed as “M” in the hydrophilic group, specific examples of the alkali metal include Li, Na, K, Rb and Cs. Specific examples of organic ammonium include the following. Examples thereof include methylammonium, dimethylammonium, trimethylammonium, ethylammonium, diethylammonium, triethylammonium, monohydroxymethyl (ethyl) ammonium, dihydroxymethyl (ethyl) ammonium, trihydroxymethyl (ethyl) ammonium, triethanolammonium and the like. Among these, ammonium is particularly preferable for improving color developability and lowercase quality.

介在させる他の原子団の具体例としては、例えば、炭素原子数1〜12の直鎖状もしくは分岐鎖状の置換もしくは未置換のアルキレン基、置換もしくは未置換のフェニレン基、置換もしくは未置換のナフチレン基が挙げられる。アルキレン基、フェニレン基及びナフチレン基の置換基としては、例えば、水酸基、又は炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。また、他の原子団と親水性基の組み合わせの具体例としては、例えば、−C−COO(M)、−Ph−SO(M)、−Ph−COO(M)、−Ph−PO(M)等(但し、Phはフェニル基を表す)等が挙げられる。 Specific examples of the intervening atomic group include, for example, a linear or branched substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted group, and the like. A naphthylene group is mentioned. As a substituent of an alkylene group, a phenylene group, and a naphthylene group, a hydroxyl group or a C1-C6 linear or branched alkyl group is mentioned, for example. Specific examples of the combination of another atomic group and the hydrophilic group, for example, -C 2 H 4 -COO (M ), - Ph-SO 3 (M), - Ph-COO (M), - Ph -PO 3 (M) 2, etc. (where, Ph is a phenyl group), and the like.

顔料の表面に直接水溶性基を導入する製造方法の具体例としては、例えばカーボンブラックを次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法等が挙げられる。この方法によれば、カーボンブラック表面に、親水性基である−COO(M)基やラクトン基を導入させることができ、本発明で特に良好に使用できる。   Specific examples of the production method for directly introducing a water-soluble group onto the surface of the pigment include a method of oxidizing carbon black with sodium hypochlorite. According to this method, a —COO (M) group or a lactone group, which is a hydrophilic group, can be introduced on the surface of carbon black, and can be used particularly well in the present invention.

水溶性基としてカチオン性のものを導入する場合は、例えば、フェニル基、ベンジル基、フェナシル基、ナフチル基等の少なくとも1つの芳香族基、又はピリジル基等の複素環基と、少なくとも1つのカチオン性基とからなっていることが好ましい。更に好ましくは、カーボンブラックの表面に結合されているカチオン性基が、第4級アンモニウム基であることが好ましい。   When a cationic group is introduced as the water-soluble group, for example, at least one aromatic group such as a phenyl group, benzyl group, phenacyl group, or naphthyl group, or a heterocyclic group such as a pyridyl group, and at least one cation It preferably consists of a sex group. More preferably, the cationic group bonded to the surface of carbon black is a quaternary ammonium group.

本発明に用いる自己分散顔料の平均粒子径は、液中での動的光散乱法により求められたものであり、好ましくは60nm以上であり、より好ましくは70nm以上、さらに好ましくは75nm以上である。また、好ましくは145nm以下であり、より好ましくは140nm以下、さらに好ましくは130nm以下である。具体的な平均粒子径の測定方法としては、レーザ光の散乱を利用した、FPAR−1000(大塚電子製、キュムラント法解析)、ナノトラックUPA 150EX(日機装製、50%の積算値の値とする)等を使用して測定できる。尚、本発明においては、平均粒子径とは散乱平均粒子径で定義する。   The average particle size of the self-dispersing pigment used in the present invention is determined by a dynamic light scattering method in a liquid, preferably 60 nm or more, more preferably 70 nm or more, and further preferably 75 nm or more. . Moreover, it is preferably 145 nm or less, more preferably 140 nm or less, and further preferably 130 nm or less. As a specific method for measuring the average particle size, FPAR-1000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., cumulant method analysis), Nanotrack UPA 150EX (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., 50% integrated value) using laser light scattering is used. ) Etc. In the present invention, the average particle size is defined by the scattering average particle size.

顔料は必要に応じて2種類以上を組み合わせて同一インク中に用いることができる。   Two or more kinds of pigments can be combined in the same ink as necessary.

以上の自己分散顔料のインク中への添加量は、インク全量に対して好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは2質量%以上である。また、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、さらに好ましくは8質量%以下である。   The amount of the above self-dispersing pigment added to the ink is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and further preferably 2% by mass or more with respect to the total amount of the ink. Further, it is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and further preferably 8% by mass or less.

(有機カルボン酸塩)
本発明において用いられるインクは、有機カルボン酸塩を含有する。有機カルボン酸塩を含有することで、画像濃度や小文字印刷時の文字品位が格段に向上する。この理由は以下のように考えている。有機カルボン酸塩を併用すると、インク滴が記録媒体へ打ち込まれた後に有機カルボン酸塩が顔料の析出を促進するため、顔料と水性媒体との間で生じる固液分離が促進される。その結果、顔料が表層に定着し、高発色に寄与できる。インク滴が記録媒体へ到着してから定着までの時間が短くなるため、にじみを抑制することができ、小文字印刷時の文字品位が向上する。さらに、普通紙表面に点在するサイズ剤を隠蔽する力が強くなり、所謂ベタ記録部の白抜け現象を防ぐ効果が認められる。
(Organic carboxylate)
The ink used in the present invention contains an organic carboxylate. By containing the organic carboxylate, the image density and the character quality at the time of lowercase printing are greatly improved. The reason for this is as follows. When the organic carboxylate is used in combination, the organic carboxylate promotes the precipitation of the pigment after the ink droplet is driven into the recording medium, so that the solid-liquid separation that occurs between the pigment and the aqueous medium is promoted. As a result, the pigment is fixed on the surface layer and can contribute to high color development. Since the time from the arrival of the ink droplets to the recording medium to the fixing is shortened, bleeding can be suppressed, and the character quality at the time of lowercase printing is improved. Further, the power to conceal the sizing agent scattered on the surface of the plain paper is increased, and the effect of preventing the so-called white spot phenomenon in the solid recording portion is recognized.

有機カルボン酸塩は、炭素原子を有する骨格にカルボキシル基が1〜3個結合したものであれば特に限定されるものではない。具体例としては、クエン酸、コハク酸、安息香酸、酢酸、プロピオン酸、フタル酸、シュウ酸、酒石酸、グルコン酸、タルトロン酸、マレイン酸、マロン酸、アジピン酸及びこれらの誘導体との塩が好適である。中でも、フタル酸、コハク酸、アジピン酸、酒石酸、マレイン酸等のジカルボン酸との塩が好ましく、特にフタル酸塩が好ましい。他の好ましい有機カルボン酸塩としては、安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸との塩が挙げられる。また、有機カルボン酸のpKa値は2.5以上5.5以下のものがより好ましい。有機カルボン酸が2つ以上のカルボン酸基を有する場合、その中の少なくとも一つのカルボン酸基のpKa値が2.5以上5.5以下である有機カルボン酸がより好ましい。これらの有機カルボン酸塩を併用することにより本発明の記録方法による効果が増大する。   The organic carboxylate is not particularly limited as long as 1 to 3 carboxyl groups are bonded to a skeleton having a carbon atom. Specific examples include salts of citric acid, succinic acid, benzoic acid, acetic acid, propionic acid, phthalic acid, oxalic acid, tartaric acid, gluconic acid, tartronic acid, maleic acid, malonic acid, adipic acid and derivatives thereof. It is. Of these, salts with dicarboxylic acids such as phthalic acid, succinic acid, adipic acid, tartaric acid and maleic acid are preferred, and phthalate is particularly preferred. Other preferred organic carboxylates include salts with aromatic carboxylic acids such as benzoic acid and phthalic acid. Further, the pKa value of the organic carboxylic acid is more preferably 2.5 or more and 5.5 or less. When the organic carboxylic acid has two or more carboxylic acid groups, an organic carboxylic acid in which the pKa value of at least one of the carboxylic acid groups is 2.5 or more and 5.5 or less is more preferable. By using these organic carboxylates in combination, the effect of the recording method of the present invention is increased.

塩となる対イオンとしては、自己分散顔料の対イオンの場合と同様に、アルカリ金属、アンモニウムまたは有機アンモニウム等が利用できる。同一インク中に添加する自己分散顔料の対イオンと同じものを、有機カルボン酸の対イオンとすることが好ましい。   As the counter ion to be a salt, alkali metal, ammonium, organic ammonium, or the like can be used as in the case of the counter ion of the self-dispersing pigment. The same counter ion of the self-dispersing pigment added in the same ink is preferably used as the counter ion of the organic carboxylic acid.

対イオンとしてのアルカリ金属の具体例としては、例えば、Li、Na、K、Rb及びCsなどが挙げられる。また、有機アンモニウムの具体例としては、次のものが挙げられる。例えば、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、モノヒドロキシメチル(エチル)アンモニウム、ジヒドロキシメチル(エチル)アンモニウム、トリヒドロキシメチル(エチル)アンモニウム、トリエタノールアンモニウムなどである。中でも発色性の向上及び小文字品位の向上のためには有機カルボン酸アンモニウム塩が特に好ましい。   Specific examples of the alkali metal as the counter ion include Li, Na, K, Rb, and Cs. Moreover, the following are mentioned as a specific example of organic ammonium. For example, methylammonium, dimethylammonium, trimethylammonium, ethylammonium, diethylammonium, triethylammonium, monohydroxymethyl (ethyl) ammonium, dihydroxymethyl (ethyl) ammonium, trihydroxymethyl (ethyl) ammonium, triethanolammonium and the like. Among them, an organic carboxylic acid ammonium salt is particularly preferable for improving the color developability and the lower case quality.

これらの有機カルボン酸塩のインク中への添加量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.2質量%以上である。また、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下である。   The amount of these organic carboxylates added to the ink is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and further preferably 0.2% by mass or more. Moreover, Preferably it is 3 mass% or less, More preferably, it is 2 mass% or less, More preferably, it is 1 mass% or less.

(水性媒体)
本発明にかかるインクは、水を必須成分とするが、インク中の水の含有量は、インク全質量に対して、30質量%以上であることが好ましい。また、95質量%以下であることが好ましい。更に、水に加えて水溶性化合物を含有させて、水性媒体とする。この水溶性化合物とは、20質量%濃度の水との混合液で水と相分離せずに混ざり合う、親水性の高いものである。更に固液分離や目詰まり防止への点から蒸発しやすいものは好ましくなく、20℃での蒸気圧が0.04mmHg以下の物質が好ましい。
(Aqueous medium)
The ink according to the present invention contains water as an essential component, but the content of water in the ink is preferably 30% by mass or more based on the total mass of the ink. Moreover, it is preferable that it is 95 mass% or less. Furthermore, in addition to water, a water-soluble compound is contained to obtain an aqueous medium. This water-soluble compound is a highly hydrophilic compound that is mixed with water at a concentration of 20% by mass without being phase separated from water. Further, those that easily evaporate from the standpoint of solid-liquid separation and clogging prevention are not preferred, and materials having a vapor pressure at 20 ° C. of 0.04 mmHg or less are preferred.

本発明にかかるインクは、下記式(A)で定義される親疎水度係数が0.26以上の水溶性化合物を必須成分とする。さらに記録媒体によっては、式(A)で定義される親疎水度係数が0.26以上、0.37以下の水溶性化合物と、0.37以上の水溶性化合物とを含有するインクが小文字の印字特性を向上させるため好ましい。また、記録媒体によっては親疎水度係数が0.26以上、0.37以下の水溶性化合物と、親疎水度係数が0.37以上の水溶性化合物を2種類以上含有することで小文字の印字特性を向上させるためより好ましい態様となる場合がある。これらの親疎水度係数が0.37以上の水溶性化合物は、インクが紙に着弾した後、水や自己分散顔料やセルロース繊維との親和力が比較的小さく、自己分散顔料との固液分離を強力に推進する役割があるため記録媒体によっては上記効果を奏すると考えられる。
式(A)
The ink according to the present invention includes a water-soluble compound having a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient defined by the following formula (A) of 0.26 or more as an essential component. Further, depending on the recording medium, the ink containing a water-soluble compound having a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient defined by the formula (A) of 0.26 or more and 0.37 or less and a water-soluble compound of 0.37 or more is lowercase. This is preferable in order to improve printing characteristics. In addition, depending on the recording medium, it contains a water-soluble compound having a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient of 0.26 or more and 0.37 or less, and two or more water-soluble compounds having a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient of 0.37 or more, thereby printing lowercase letters. In order to improve the characteristics, it may be a more preferable mode. These water-soluble compounds having a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient of 0.37 or more have a relatively low affinity with water, self-dispersing pigments and cellulose fibers after the ink has landed on the paper, so that solid-liquid separation from the self-dispersing pigments is possible. Since it has a role to promote strongly, it is considered that the above-mentioned effects can be obtained depending on the recording medium.
Formula (A)

式中の水分活性値とは、
水分活性値=(水溶液の水蒸気圧)/(純水の水蒸気圧)
で示されるものである。水分活性値の測定方法は、様々な方法があり、いずれの方法にも特定されないが、中でもチルドミラー露点測定法は、本発明で使用する材料測定に好適である。本明細書での値は、この測定法によるアクアラブCX−3TE(DECAGON社製)を用いて、各水溶性化合物の20%水溶液を25℃で測定したものである。
What is the water activity value in the formula?
Water activity value = (water vapor pressure of aqueous solution) / (water vapor pressure of pure water)
It is shown by. There are various methods for measuring the water activity value, and none of the methods is specified, but the chilled mirror dew point measurement method is particularly suitable for the material measurement used in the present invention. The values in this specification are obtained by measuring a 20% aqueous solution of each water-soluble compound at 25 ° C. using Aqua Arab CX-3TE (manufactured by DECAGON) according to this measurement method.

ラウールの法則に従えば、希薄溶液の蒸気圧の降下率は溶質のモル分率に等しく、溶媒及び溶質の種類に無関係であるので、水溶液中の水のモル分率と水分活性値は等しくなる。しかし、各種水溶性化合物の水溶液の水分活性値を測定すると、水分活性値は、水のモル分率と一致しないものも多い。   According to Raoul's law, the vapor pressure drop rate of dilute solutions is equal to the solute mole fraction and is independent of the solvent and solute type, so the water mole fraction and water activity value in the aqueous solution are equal. . However, when the water activity value of aqueous solutions of various water-soluble compounds is measured, the water activity value often does not coincide with the molar fraction of water.

水溶液の水分活性値が水のモル分率より低い場合は、水溶液の水蒸気圧が理論計算値より小さいこととなり、水の蒸発が溶質の存在によって抑制されている。このことから、溶質は水和力の大きい物質であることがわかる。逆に、水溶液の水分活性値が水のモル分率より高い場合は、溶質が水和力の小さい物質と考えられる。   When the water activity value of the aqueous solution is lower than the molar fraction of water, the water vapor pressure of the aqueous solution is smaller than the theoretical calculation value, and the evaporation of water is suppressed by the presence of the solute. From this, it is understood that the solute is a substance having a high hydration power. Conversely, when the water activity value of the aqueous solution is higher than the molar fraction of water, the solute is considered to be a substance having a low hydration power.

本発明者らは、インクに含有される水溶性化合物の親水性、あるいは疎水性の程度が、自己分散顔料と水性媒体との固液分離の推進、さらに、各種インク性能に及ぼす影響が大きいものと着眼した。このことから、式(A)に示す親疎水度係数という係数を定義した。水分活性値は、20質量%の一律の濃度で、各種水溶性化合物の水溶液を測定しているが、式(A)に換算することによって、溶質の分子量が異なって水のモル分率が違っても、各種溶質の親水性、あるいは疎水性の程度の相対比較が可能である。また水溶液の水分活性値が1を越えることはないので、親疎水度係数の最大値は1である。   The inventors of the present invention have the effect that the hydrophilicity or hydrophobicity of the water-soluble compound contained in the ink has a large influence on the promotion of solid-liquid separation between the self-dispersing pigment and the aqueous medium, and on various ink performances. I focused on. From this, a coefficient called hydrophilicity / hydrophobicity coefficient shown in the formula (A) was defined. The water activity value is measured at a uniform concentration of 20% by weight for various water-soluble compounds, but by converting to the formula (A), the molecular weight of the solute is different and the molar fraction of water is different. However, a relative comparison of the degree of hydrophilicity or hydrophobicity of various solutes is possible. Further, since the water activity value of the aqueous solution does not exceed 1, the maximum value of the hydrophilicity / hydrophobicity coefficient is 1.

水溶性化合物の、式(A)によって得られた親疎水度係数を表1に示す。ただし、本発明の水溶性化合物は、これらにのみ限定されるものではない。   Table 1 shows the hydrophilicity / hydrophobicity coefficient of the water-soluble compound obtained by the formula (A). However, the water-soluble compound of the present invention is not limited to these.

水溶性化合物は、インクジェット記録用インクとしての適性を有する各種の水溶性化合物の中から、目的とする親疎水度係数を有する水溶性化合物を選択して用いることができる。   As the water-soluble compound, a water-soluble compound having a desired hydrophilicity / hydrophobicity coefficient can be selected from various water-soluble compounds having suitability as inks for inkjet recording.

本発明者らは、本発明のインクジェット画像形成方法において、インクが含有する水溶性化合物と、ブリーディングや文字の太りといった小文字の印字特性との関連を検討した。その結果、本発明の自己分散顔料と有機カルボン酸のアンモニウム塩を含有したインクに関して、親疎水度係数が0.26以上の親水的傾向の小さい水溶性化合物を用いると、上記特性が極めて良好となることを見出した。中でも、グリコール構造における親水基に置換された炭素数以上に、親水基に置換されていない炭素数を有するグリコール構造の類は、特に好ましいものであった。これらの水溶性化合物は、インクが紙に着弾した後、水や自己分散顔料やセルロース繊維との親和力が比較的小さく、自己分散顔料との固液分離を強力に推進する役割があるためと考えられる。   In the inkjet image forming method of the present invention, the present inventors examined the relationship between the water-soluble compound contained in the ink and the lower-case printing characteristics such as bleeding and character thickening. As a result, with respect to the ink containing the self-dispersing pigment of the present invention and an ammonium salt of an organic carboxylic acid, when a water-soluble compound having a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient of 0.26 or more and having a small hydrophilic tendency is used, the above characteristics are extremely good. I found out that Among them, a class of glycol structures having a carbon number not substituted with a hydrophilic group beyond the number of carbon atoms substituted with a hydrophilic group in the glycol structure was particularly preferable. These water-soluble compounds have a relatively low affinity with water, self-dispersing pigments, and cellulose fibers after the ink has landed on the paper, and are thought to play a role in strongly promoting solid-liquid separation from the self-dispersing pigments. It is done.

インク中の溶剤が単独系である場合にはトリメチロールプロパンが特に好ましい。また、親疎水度係数が0.37以上の水溶性化合物を併有する場合、その水溶性化合物としては、ヘキサンジオール、ペンタンジオール及びブタンジオール等の炭素数が4〜7のジオール類が好ましい。より好ましくは、炭素数6のジオール類であり、特に好ましくは1,2−ヘキサンジオール及び1,6−ヘキサンジオールである。親疎水度係数が0.37以上の水溶性化合物を2種類以上含有させる際の混合比は、特に限定しないが、1,2−ヘキサンジオール及び1,6−ヘキサンジオールを1/10〜10/1の比率で使用することが好ましい。さらに好適には1,2−ヘキサンジオール及び1,6−ヘキサンジオールを1/5〜5/1の比率での使用する。また、親疎水度係数が0.37以上の水溶性化合物を2種類以上用いる際、それぞれの親水度係数が、0.1以上の差があることが好ましい。   Trimethylolpropane is particularly preferred when the solvent in the ink is a single system. When the water-soluble compound having a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient of 0.37 or more is used, the water-soluble compound is preferably a diol having 4 to 7 carbon atoms such as hexanediol, pentanediol, and butanediol. More preferred are diols having 6 carbon atoms, and particularly preferred are 1,2-hexanediol and 1,6-hexanediol. The mixing ratio when containing two or more water-soluble compounds having a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient of 0.37 or more is not particularly limited, but 1,2-hexanediol and 1,6-hexanediol are 1/10 to 10 / It is preferable to use the ratio of 1. More preferably, 1,2-hexanediol and 1,6-hexanediol are used in a ratio of 1/5 to 5/1. Moreover, when using 2 or more types of water-soluble compounds with a hydrophilicity-hydrophobicity coefficient of 0.37 or more, it is preferable that each hydrophilicity coefficient has a difference of 0.1 or more.

前記水溶性化合物のインク中での含有量は、合計で好ましくは5質量%以上、より好ましくは6質量%以上、さらに好ましくは7質量%以上である。また、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下である。また、親疎水度係数が0.37以上の水溶性化合物を併有する場合、その水溶性化合物の含有量は合計で好ましくは3%以上であり、より好ましくは5%以上である。   The total content of the water-soluble compounds in the ink is preferably 5% by mass or more, more preferably 6% by mass or more, and further preferably 7% by mass or more. Further, it is preferably 40% by mass or less, more preferably 35% by mass or less, and further preferably 30% by mass or less. When the water-soluble compound having a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient of 0.37 or more is included, the total content of the water-soluble compounds is preferably 3% or more, and more preferably 5% or more.

(界面活性剤)
本発明に使用するインクは、よりバランスのよい吐出安定性を得るために、インク中に界面活性剤を含有することが好ましい。中でもノニオン界面活性剤を含有することが好ましい。ノニオン界面活性剤の中でもポリオキシエチレンアルキルエーテル、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物が特に好ましい。これらのノニオン系界面活性剤のHLB値(Hydrophile−Lipophile Balance)は、10以上である。こうして併用される界面活性剤の含有量は、好ましくはインク中に0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上、さらに好ましくは0.5質量%以上である。また、好ましくは5質量%以下、より好ましくは4質量%以下、さらに好ましくは3質量%以下である。
(Surfactant)
The ink used in the present invention preferably contains a surfactant in the ink in order to obtain a more balanced ejection stability. Among these, it is preferable to contain a nonionic surfactant. Among the nonionic surfactants, polyoxyethylene alkyl ethers and ethylene oxide adducts of acetylene glycol are particularly preferable. These nonionic surfactants have an HLB value (Hydrophile-Lipophile Balance) of 10 or more. The content of the surfactant used in this manner is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, and further preferably 0.5% by mass or more in the ink. Moreover, Preferably it is 5 mass% or less, More preferably, it is 4 mass% or less, More preferably, it is 3 mass% or less.

(その他の添加剤)
また、本発明にかかるインクは、所望の物性値を有するインクとするために、上記した成分の他に必要に応じて、添加剤として、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防カビ剤、酸化防止剤、浸透剤等を添加することができる。
(Other additives)
In addition to the above-described components, the ink according to the present invention includes, as necessary, a viscosity modifier, an antifoaming agent, an antiseptic, and an antifungal agent in order to obtain an ink having a desired physical property value. Antioxidants, penetrants and the like can be added.

(表面張力)
本発明に使用するインクの表面張力は、34mN/m以下である。このインクの表面張力は、33mN/m以下であることがより好ましく、32mN/m以下であることがさらに好ましい。また、27mN/m以上であることが好ましく、28mN/m以上であることがより好ましく、29mN/m以上であることがさらに好ましい。インクの表面張力をこの範囲に制御することで、本発明インクの効果が最大限に発揮される。
(surface tension)
The surface tension of the ink used in the present invention is 34 mN / m or less. The surface tension of the ink is more preferably 33 mN / m or less, and further preferably 32 mN / m or less. Further, it is preferably 27 mN / m or more, more preferably 28 mN / m or more, and further preferably 29 mN / m or more. By controlling the surface tension of the ink within this range, the effect of the ink of the present invention is maximized.

インクジェット専用紙である光沢紙やマット紙は、普通紙と異なり、多孔質のインク受容層が紙表面に形成されているため、インクの表面張力の影響をほとんど受けずに、速やかにインクの浸透が進行する。   Unlike plain paper, glossy paper and matte paper, which are dedicated to inkjet, have a porous ink-receiving layer formed on the paper surface, so that ink can penetrate quickly without being affected by the surface tension of the ink. Progresses.

しかし、普通紙は、撥水効果のあるサイズ剤が内添及び/または外添されているため、インクの浸透が阻害される場合が多い。即ち、普通紙は、インクにより速やかに表面を濡らすことができるかどうかの指標である臨界表面張力が、インクジェット専用紙よりも低い。   However, since plain paper is internally and / or externally added with a water-repellent sizing agent, ink penetration is often inhibited. That is, plain paper has a lower critical surface tension, which is an index of whether or not the surface can be quickly wetted by ink, than that of inkjet-only paper.

インクの表面張力が34mN/mより高い場合は、普通紙の臨界表面張力より高いこととなるので、インクが紙に着弾しても、すぐには濡れず速やかに浸透を開始することはない。表面張力が高い場合は、紙との濡れ性を多少向上させて、インクと紙との接触角を低減させても、高速には定着しにくい。さらに、定着性が劣化する傾向にある。インクの表面張力34mN/m以下の場合は、ポア吸収が主体となり、34mN/mより高いとファイバー吸収が主体となる。これら2タイプの吸収によるインクの紙への吸収速度は、ポア吸収の方が圧倒的に速い。そこで本発明では、ポア吸収が主体となるインクとすることによって、高速定着を実現している。   If the surface tension of the ink is higher than 34 mN / m, it will be higher than the critical surface tension of plain paper. Therefore, even if the ink lands on the paper, it does not get wet immediately and does not start to penetrate quickly. When the surface tension is high, even if the wettability with the paper is slightly improved and the contact angle between the ink and the paper is reduced, it is difficult to fix at high speed. Furthermore, the fixability tends to deteriorate. When the surface tension of the ink is 34 mN / m or less, pore absorption is mainly used, and when it is higher than 34 mN / m, fiber absorption is mainly used. With respect to the absorption rate of ink into paper by these two types of absorption, pore absorption is overwhelmingly faster. Therefore, in the present invention, high-speed fixing is realized by using ink mainly composed of pore absorption.

(粘度)
本発明で使用するインクの粘度は6.0mPa・s以下であることが好ましい。熱エネルギーの利用によりインクジェット記録する装置を使用する場合、これより粘度が高いとノズルへのインク供給が間に合わず、不明瞭な画像が記録される場合がある。インクの粘度はより好ましくは5.0mPa・s以下であり、さらに好ましくは4.0mPa・s以下である。
(viscosity)
The viscosity of the ink used in the present invention is preferably 6.0 mPa · s or less. When using an apparatus for ink jet recording by using thermal energy, if the viscosity is higher than this, ink supply to the nozzles may not be in time, and an unclear image may be recorded. The viscosity of the ink is more preferably 5.0 mPa · s or less, and still more preferably 4.0 mPa · s or less.

<インクジェット記録装置>
次に、本発明に関するインクジェット記録装置について説明する。本発明のインクジェット記録装置は、0.5pl以上6pl以下の定量のインクを付与する記録ヘッドを搭載したものである。本願発明のインクジェット記録装置の記録ヘッドは、インクに熱エネルギーを作用させて付与させる記録ヘッドであることが好ましい。このような記録ヘッドは、圧電素子を用いてインクを吐出させる記録ヘッドに比べてノズルの高密度化に適している。さらに、インクを定量とすることに優れているので、インクの浸透深さのばらつきを抑え、記録画像の均一性を良好とする点で優れている。
<Inkjet recording apparatus>
Next, the ink jet recording apparatus according to the present invention will be described. The ink jet recording apparatus of the present invention is equipped with a recording head for applying a fixed amount of ink of 0.5 pl to 6 pl. The recording head of the ink jet recording apparatus of the present invention is preferably a recording head that applies thermal energy to ink. Such a recording head is more suitable for increasing the density of nozzles than a recording head that ejects ink using a piezoelectric element. Further, since it is excellent in determining the amount of ink, it is excellent in that the dispersion of the ink penetration depth is suppressed and the uniformity of the recorded image is improved.

インクに熱エネルギーを作用させて付与させる記録ヘッドの代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第4723129号明細書、米国特許第4740796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である。これらの中ではオンデマンド型のものが有利である。すなわち、オンデマンド型の場合には、インクが保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも1つの駆動信号が印加される。この印加によって、電気熱変換体に熱エネルギーが発生させ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に1対1で対応したインク内の気泡を形成することができる。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介してインクを吐出させて、少なくとも1つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるのでインクが定量であり、応答性にも優れたインクの吐出が達成でき、より好ましい。   As a typical configuration and principle of a recording head that applies thermal energy to ink, for example, the basic principle disclosed in US Pat. No. 4,723,129 and US Pat. No. 4,740,796 is used. Are preferably performed. This method can be applied to both a so-called on-demand type and a continuous type. Of these, the on-demand type is advantageous. In other words, in the case of the on-demand type, a rapid temperature rise exceeding the nucleate boiling corresponding to the recorded information is applied to the electrothermal transducer disposed corresponding to the sheet or liquid path holding the ink. At least one driving signal is applied. By this application, heat energy is generated in the electrothermal transducer, and film boiling occurs on the heat acting surface of the recording head. As a result, bubbles in the ink corresponding to this drive signal are formed. Can do. By the growth and contraction of the bubbles, ink is ejected through the ejection opening to form at least one droplet. It is more preferable that the drive signal has a pulse shape because the growth and contraction of bubbles is performed immediately and appropriately, so that the amount of ink is fixed and ink ejection excellent in responsiveness can be achieved.

図4は、本発明に係るインクジェット記録装置の一実施態様の概略を示す正面図である。キャリッジ20には、インクジェット記録方式で吐出を行う記録ヘッドが搭載されており、複数のノズル列としてインク吐出口211〜215を有する。1パスでブラックインクを2分割で付与する構成の一態様としては、211、212、213、214及び215は、夫々、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及びブラック(K)のインクを吐出する態様が挙げられる。   FIG. 4 is a front view showing an outline of one embodiment of the ink jet recording apparatus according to the present invention. The carriage 20 is mounted with a recording head that performs ink jet recording, and has ink discharge ports 211 to 215 as a plurality of nozzle rows. As an aspect of the configuration in which black ink is applied in two passes in one pass, 211, 212, 213, 214, and 215 are black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), respectively. And a mode of ejecting black (K) ink.

インクカートリッジ221〜225は、記録ヘッドと、インク吐出口211〜215、及びこれらにインクと供給するためのインクタンクとから構成されている。   Each of the ink cartridges 221 to 225 includes a recording head, ink discharge ports 211 to 215, and an ink tank for supplying ink thereto.

40は、濃度センサである。濃度センサ40は反射型の濃度センサであり、キャリッジ20の側面に設置された状態で、記録媒体に記録されたテストパターンの濃度を検出できる構成となっている。   Reference numeral 40 denotes a density sensor. The density sensor 40 is a reflection type density sensor, and is configured to detect the density of the test pattern recorded on the recording medium while being installed on the side surface of the carriage 20.

記録ヘッドへの制御信号等は、フレキシブルケーブル23を介して転送される。   A control signal or the like to the recording head is transferred via the flexible cable 23.

普通紙等のセルロース繊維の露呈した記録媒体24は、不図示の搬送ローラを経て排紙ローラ25に挟持され、搬送モータ26の駆動に伴い矢印方向(副走査方向)に搬送される。   The recording medium 24 exposed from cellulose fibers, such as plain paper, is sandwiched by a paper discharge roller 25 via a conveyance roller (not shown), and is conveyed in the direction of the arrow (sub-scanning direction) as the conveyance motor 26 is driven.

ガイドシャフト27、及びリニアエンコーダ28により、キャリッジ20は案内支持されている。キャリッジ20は、キャリッジモータ30の駆動により、駆動ベルト29を介して、ガイドシャフト27に沿って主走査方向に往復運動される。   The carriage 20 is guided and supported by the guide shaft 27 and the linear encoder 28. The carriage 20 is reciprocated in the main scanning direction along the guide shaft 27 via the drive belt 29 by driving the carriage motor 30.

記録ヘッドの内部(液路)には、インク吐出用の熱エネルギーを発生する発熱素子(電気・熱エネルギ変換体)が設けられている。リニアエンコーダ28の読みとりタイミングに伴い、上記発熱素子を記録信号に基づいて駆動し、記録媒体上にインク滴を吐出し、付着させることで画像を形成する。   Inside the recording head (liquid path), a heating element (electric / thermal energy converter) that generates thermal energy for ink ejection is provided. In accordance with the reading timing of the linear encoder 28, the heat generating element is driven based on the recording signal, and ink droplets are ejected and adhered onto the recording medium to form an image.

記録領域外に配置されたキャリッジ20のホームポジションには、キャップ部311〜315を持つ回復ユニットが設置されている。記録を行なわないときには、キャリッジ20をホームポジションに移動させて、インク吐出口211〜215をそれぞれが対応するキャップ311〜315によって密閉する。これにより、インク溶剤の蒸発に起因するインクの固着あるいは塵埃等の異物の付着等による目詰まりを防止することができる。また、キャップ部のキャッピング機能は、記録頻度の低いインク吐出口の吐出不良や目詰まりを解消するために利用される。具体的には、キャップ部は、インク吐出口から離れた状態にあるキャップ部へインクを吐出させる吐出不良防止のための空吐出に利用される。更に、キャップ部は、キャップした状態で不図示のポンプによりインク吐出口からインクを吸引して吐出不良を起こした吐出口の吐出回復に利用される。   A recovery unit having cap portions 311 to 315 is installed at the home position of the carriage 20 disposed outside the recording area. When recording is not performed, the carriage 20 is moved to the home position, and the ink discharge ports 211 to 215 are sealed with caps 311 to 315 corresponding thereto, respectively. This can prevent clogging due to ink sticking or adhesion of foreign matter such as dust due to evaporation of the ink solvent. Further, the capping function of the cap part is used to eliminate ejection defects and clogging of ink ejection ports with low recording frequency. Specifically, the cap part is used for idle ejection for preventing ejection failure that causes ink to be ejected to the cap part in a state separated from the ink ejection port. Further, the cap portion is used for recovering the discharge of the discharge port that has caused a discharge failure by sucking ink from the ink discharge port by a pump (not shown) in the capped state.

インク受け部33は、記録ヘッドが記録動作直前に上部を通過する時に、予備的に吐出されたインク滴を受容する役割を果たす。また、キャップ部に隣接した位置に不図示のブレード、拭き部材を配置することにより、インク吐出口211〜215の形成面をクリーニングすることが可能でとなっている。   The ink receiving portion 33 plays a role of receiving a preliminarily ejected ink droplet when the recording head passes through the upper portion immediately before the recording operation. Further, by arranging a blade and a wiping member (not shown) at a position adjacent to the cap portion, it is possible to clean the formation surface of the ink discharge ports 211 to 215.

以上説明したように、記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは、記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段等がある。また、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを備えることも安定した記録を行なうために有効である。   As described above, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary means, and the like to the configuration of the recording apparatus because the recording operation can be further stabilized. Specific examples thereof include a capping unit for the recording head, a cleaning unit, a pressurizing or suction unit, an electrothermal converter, a heating element different from this, or a preheating unit using a combination thereof. In addition, it is effective to provide a preliminary ejection mode for performing ejection different from recording in order to perform stable recording.

加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いてもよい。さらに、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。   In addition, a cartridge type recording head in which an ink tank is provided integrally with the recording head itself described in the above embodiment may be used. Furthermore, a replaceable chip-type recording head that can be electrically connected to the apparatus main body and supplied with ink from the apparatus main body by being attached to the apparatus main body may be used.

図5は、インク吐出口211〜215を有する記録ヘッドの構成図である。図において、記録ヘッドの記録走査方向は、図の矢印で示した方向とする。記録ヘッドには、記録走査方向と略直行する方向に配列した複数のノズルの吐出口211〜215が配備されている。記録ヘッドは、図の記録走査方向へ移動走査しながら、各吐出口より所定のタイミングでインク滴を吐出する。これにより、記録媒体には、ノズルの配列密度に応じた記録解像度で画像が形成される。この際、記録ヘッドは、記録走査方向のどちらの方向で記録動作を行ってもよい。また、往復のどちらで記録動作を行ってもよい。   FIG. 5 is a configuration diagram of a recording head having ink discharge ports 211 to 215. In the figure, the recording scanning direction of the recording head is the direction indicated by the arrow in the figure. The recording head is provided with ejection openings 211 to 215 of a plurality of nozzles arranged in a direction substantially perpendicular to the recording scanning direction. The recording head ejects ink droplets from each ejection port at a predetermined timing while moving and scanning in the recording scanning direction in the figure. Thus, an image is formed on the recording medium with a recording resolution corresponding to the nozzle arrangement density. At this time, the recording head may perform the recording operation in any direction of the recording scanning direction. Further, the recording operation may be performed either in a reciprocal manner.

また、以上の実施形態は記録ヘッドを走査して記録を行なうシリアルタイプの記録装置であるが、記録媒体の幅に対応した長さを有する記録ヘッドを用いたフルラインタイプの記録装置であっても良い。フルラインタイプの記録ヘッドとしては、図5に開示されているようなシリアルタイプの記録ヘッドを千鳥状や並列に配列させて、長尺化し、目的の長さとする構成がある。あるいは、当初より長尺化したノズル列を有するように、一体的に形成された1個の記録ヘッドとした構成でもよい。   Further, the above embodiment is a serial type recording apparatus that performs recording by scanning the recording head, but is a full line type recording apparatus that uses a recording head having a length corresponding to the width of the recording medium. Also good. As a full-line type recording head, there is a configuration in which serial type recording heads as disclosed in FIG. 5 are arranged in a staggered manner or in parallel so as to be elongated to have a desired length. Alternatively, a configuration may be adopted in which one recording head is integrally formed so as to have a nozzle row that is elongated from the beginning.

上記のシリアルタイプやラインタイプの記録装置は、独立化あるいは一体的に形成された4色インク(Y;イエロー、M;マゼンタ、C:シアン、K;ブラック)を用いた5吐出口列(またはノズル列)構成のヘッドの例である。211及び215にKを、212〜214にY、M、Cをそれぞれ配置している。本発明のインク付与の具体例として、同一ヘッド内の2以上のノズル列を用いて、各ノズル列から1色のインクを付与する付与工程を2回以上行う例が挙げられる。かかる付与工程を行うためには、4色インクのうち少なくとも1色以上のインクを2つ以上同一ヘッド内に配置する必要がある。また、前記付与工程においては、インクの付与間に1msec以上の時間差を設けるのがよく、同一のインクは同一ヘッド内で極力離して配置するのがよい。そのため、例えば図5のような、両端に1色のインクを配置する構成をとるのが好ましい。図5のヘッドが2回以上基本マトリクス上を走査することにより、前記付与工程を2回以上、即ち基本マトリクスにインクを4回付与することができる。あるいは、図5のヘッドを同一ライン上に2つ以上搭載することによっても、本発明のインク付与を行うことができる。   The serial type or line type recording apparatus described above is a five-discharge port array (or a four-color ink (Y: yellow, M: magenta, C: cyan, K: black) formed independently or integrally. It is an example of a head having a (nozzle array) configuration. K is arranged in 211 and 215, and Y, M, and C are arranged in 212 to 214, respectively. As a specific example of the ink application of the present invention, there is an example in which an application process of applying one color ink from each nozzle array is performed twice or more using two or more nozzle arrays in the same head. In order to perform this application process, it is necessary to dispose at least two inks of at least one of the four color inks in the same head. In the application step, a time difference of 1 msec or more is preferably provided between ink application, and the same ink is preferably arranged as far as possible in the same head. Therefore, for example, it is preferable to adopt a configuration in which one color ink is arranged at both ends as shown in FIG. When the head of FIG. 5 scans the basic matrix twice or more, the application step can be applied two or more times, that is, ink can be applied to the basic matrix four times. Alternatively, the ink application of the present invention can also be performed by mounting two or more heads of FIG. 5 on the same line.

上記付与工程(B)における、各タイミングでの1色のインク付与量は、0.7μl/cm以下とする。また、0.1μl/cm以上が好ましい。本発明のインクジェット記録装置は、かかる付与工程を行なうための制御機構を有する。この制御機構により、インクジェット記録ヘッドの動作と、普通紙の紙送り動作のタイミングを制御し、かかる付与工程を行なう。 In the application step (B), the ink application amount of one color at each timing is 0.7 μl / cm 2 or less. Moreover, 0.1 microliter / cm < 2 > or more is preferable. The ink jet recording apparatus of the present invention has a control mechanism for performing the applying step. By this control mechanism, the operation of the ink jet recording head and the timing of the plain paper feeding operation are controlled, and this application step is performed.

インクを付与する際の分割回数は、所望とする記録条件に応じて設定できる。図6に、同一ヘッド内に同一のインクを二つ配置して2回に分割印字する付与工程を2回行い、合計4回に分割して印字する例を示す。本例は、基本マトリクスの解像度は1200dpi(横)×1200dpi(縦)で、画像の100%デューティーの部分を形成する場合の例である。図6では、1回目のインクの着弾位置を第1のインク、2回目のインクの着弾位置を第2のインク、3回目のインクの着弾位置を第3のインク、4回目のインクの着弾位置を第4のインクと示している。前記付与工程を2回行ったうちの、1回目の付与工程で第1、2のインクが着弾し、2回目の付与工程で第3、4のインクが着弾する例である。第1〜第4のインクは、それぞれ定量である。   The number of divisions when applying ink can be set according to desired recording conditions. FIG. 6 shows an example in which two identical inks are arranged in the same head and the application process of dividing and printing twice is performed twice, and printing is performed by dividing into four times in total. In this example, the resolution of the basic matrix is 1200 dpi (horizontal) × 1200 dpi (vertical), and a 100% duty portion of the image is formed. In FIG. 6, the landing position of the first ink is the first ink, the landing position of the second ink is the second ink, the landing position of the third ink is the third ink, and the landing position of the fourth ink. Is shown as a fourth ink. In this example, the first and second inks land in the first application step, and the third and fourth inks land in the second application step. Each of the first to fourth inks is quantitative.

次に実施例、比較例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。なお、以下の記載で部、及び%とあるものは、特に断りのない限り質量基準である。   Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In the following description, “part” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

まず、実施例及び比較例のインクに含まれる顔料分散体の製造方法を説明する。   First, the manufacturing method of the pigment dispersion contained in the ink of an Example and a comparative example is demonstrated.

(顔料分散体の製造)
<自己分散顔料分散体Aの製造>
比表面積が320m/gでDBP吸油量が110ml/100gのカーボンブラック500gを、イオン交換水3750gに加え、攪拌しながら50℃まで昇温した。その後0.5mmのジルコニアビーズを用いたビーズミルにより、粉砕しながら次亜塩素酸ナトリウム(有効塩素濃度12%)4500gの水溶液を50℃で3時間かけて滴下した。その後30分粉砕し、自己分散カーボンブラックが含まれている反応液を得た。反応液を分別後、アンモニア水で中和し、限外ろ過装置で電導度が1.5mS/cmになるまで脱塩した。自己分散カーボンブラックの濃度が10%となるように調整後、プレフィルター及び1μmフィルターの併用系で濾過して自己分散顔料分散体Aを得た。比表面積が220m/gでDBP吸油量が160ml/100gのカーボンブラック500gを、イオン交換水3750gに加え、攪拌しながら50℃まで昇温した。その後0.5mmのジルコニアビーズを用いたビーズミルにより、粉砕しながら次亜塩素酸ナトリウム(有効塩素濃度12%)4500gの水溶液を50℃で3時間かけて滴下した。その後30分粉砕し、自己分散カーボンブラックが含まれている反応液を得た。反応液を分別後、アンモニア水で中和し、限外ろ過装置で電導度が1.5mS/cmになるまで脱塩した。自己分散カーボンブラックの濃度が10%となるように調整後、プレフィルター及び1μmフィルターの併用系で濾過して自己分散顔料分散体Aを得た。
(Manufacture of pigment dispersion)
<Production of self-dispersed pigment dispersion A>
500 g of carbon black having a specific surface area of 320 m 2 / g and a DBP oil absorption of 110 ml / 100 g was added to 3750 g of ion-exchanged water, and the temperature was raised to 50 ° C. with stirring. Thereafter, an aqueous solution of 4500 g of sodium hypochlorite (effective chlorine concentration 12%) was added dropwise at 50 ° C. over 3 hours while pulverizing with a bead mill using 0.5 mm zirconia beads. Thereafter, the mixture was pulverized for 30 minutes to obtain a reaction liquid containing self-dispersing carbon black. The reaction solution was fractionated, neutralized with aqueous ammonia, and desalted with an ultrafiltration device until the conductivity reached 1.5 mS / cm. After adjusting the concentration of the self-dispersing carbon black to be 10%, the mixture was filtered through a combined system of a prefilter and a 1 μm filter to obtain a self-dispersing pigment dispersion A. 500 g of carbon black having a specific surface area of 220 m 2 / g and a DBP oil absorption of 160 ml / 100 g was added to 3750 g of ion-exchanged water, and the temperature was raised to 50 ° C. while stirring. Thereafter, an aqueous solution of 4500 g of sodium hypochlorite (effective chlorine concentration 12%) was added dropwise at 50 ° C. over 3 hours while pulverizing with a bead mill using 0.5 mm zirconia beads. Thereafter, the mixture was pulverized for 30 minutes to obtain a reaction liquid containing self-dispersing carbon black. The reaction solution was fractionated, neutralized with aqueous ammonia, and desalted with an ultrafiltration device until the conductivity reached 1.5 mS / cm. After adjusting the concentration of the self-dispersing carbon black to be 10%, the mixture was filtered through a combined system of a prefilter and a 1 μm filter to obtain a self-dispersing pigment dispersion A.

<自己分散顔料Bの製造>
比表面積が220m/gでDBP吸油量が105ml/100gのカーボンブラック100gと、p−アミノ安息香酸34.1gとを水720gによく混合した後、これに硝酸16.2gを滴下して70℃で攪拌した。10分後、50gの水に10.7gの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加え、さらに1時間攪拌した。得られたスラリーを濾紙(商品名:東洋濾紙No.2;アドバンティス社製)で濾過し、濾取した顔料粒子を十分に水洗し、90℃のオーブンで乾燥させた。以上の方法によりカーボンブラックの表面にp−安息香酸基を導入した自己分散ブラック顔料を得た。この顔料を濃度が10%となるようにイオン交換水にて調整後、アンモニア水溶液にてpH7.5とした。さらにプレフィルター及び1μmフィルターを併用して濾過し、自己分散顔料分散体Bを得た。比表面積が320m/gでDBP吸油量が110ml/100gのカーボンブラック500gを、イオン交換水3750gに加え、攪拌しながら50℃まで昇温した。その後0.5mmのジルコニアビーズを用いたビーズミルにより、粉砕しながら次亜塩素酸ナトリウム(有効塩素濃度12%)4500gの水溶液を50℃で3時間かけて滴下した。その後30分粉砕し、自己分散カーボンブラックが含まれている反応液を得た。反応液を分別後、アンモニア水で中和し、限外ろ過装置で電導度が1.5mS/cmになるまで脱塩した。自己分散カーボンブラックの濃度が10%となるように調整後、プレフィルター及び1μmフィルターの併用系で濾過して自己分散顔料分散体Bを得た。
<Production of self-dispersing pigment B>
100 g of carbon black having a specific surface area of 220 m 2 / g and a DBP oil absorption of 105 ml / 100 g and 34.1 g of p-aminobenzoic acid were mixed well with 720 g of water, and then 16.2 g of nitric acid was added dropwise thereto. Stir at ° C. Ten minutes later, a solution of 10.7 g of sodium nitrite dissolved in 50 g of water was added, and the mixture was further stirred for 1 hour. The obtained slurry was filtered with a filter paper (trade name: Toyo Filter Paper No. 2; manufactured by Advantis), and the pigment particles collected by filtration were sufficiently washed with water and dried in an oven at 90 ° C. The self-dispersing black pigment which introduce | transduced p-benzoic acid group into the surface of carbon black by the above method was obtained. The pigment was adjusted with ion-exchanged water so that the concentration became 10%, and then adjusted to pH 7.5 with an aqueous ammonia solution. Furthermore, it filtered using the pre filter and the 1 micrometer filter together, and obtained the self-dispersion pigment dispersion B. 500 g of carbon black having a specific surface area of 320 m 2 / g and a DBP oil absorption of 110 ml / 100 g was added to 3750 g of ion-exchanged water, and the temperature was raised to 50 ° C. with stirring. Thereafter, an aqueous solution of 4500 g of sodium hypochlorite (effective chlorine concentration 12%) was added dropwise at 50 ° C. over 3 hours while pulverizing with a bead mill using 0.5 mm zirconia beads. Thereafter, the mixture was pulverized for 30 minutes to obtain a reaction liquid containing self-dispersing carbon black. The reaction solution was fractionated, neutralized with aqueous ammonia, and desalted with an ultrafiltration device until the conductivity reached 1.5 mS / cm. After adjusting the concentration of the self-dispersing carbon black to be 10%, the mixture was filtered through a combined system of a prefilter and a 1 μm filter to obtain a self-dispersing pigment dispersion B.

<下記化学式(1)で表わされるアニオン性官能基が表面に結合した自己分散顔料Cの製造>
化学式(1)
<Production of self-dispersing pigment C in which an anionic functional group represented by the following chemical formula (1) is bonded to the surface>
Chemical formula (1)

比表面積が320m/gでDBP吸油量が110ml/100gのカーボンブラック10gと、4−アミノベンゼンホスホン酸3.2gとを水70gによく混合した後、これに硝酸1.62gを滴下して70℃で攪拌した。ここにさらに数分後、5gの水に1gの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加え、さらに1時間攪拌した。得られたスラリーを濾紙(商品名:東洋濾紙No.2;アドバンティス社製)で濾過し、濾取した顔料粒子を十分に水洗し、90℃のオーブンで乾燥させた。以上の方法によりカーボンブラックの表面に化学式(I)で示される基を導入したブラック顔料を作製した。 After 10 g of carbon black having a specific surface area of 320 m 2 / g and a DBP oil absorption of 110 ml / 100 g and 3.2 g of 4-aminobenzenephosphonic acid were mixed well with 70 g of water, 1.62 g of nitric acid was added dropwise thereto. Stir at 70 ° C. A few minutes later, a solution of 1 g of sodium nitrite dissolved in 5 g of water was added, and the mixture was further stirred for 1 hour. The obtained slurry was filtered with a filter paper (trade name: Toyo Filter Paper No. 2; manufactured by Advantis), and the pigment particles collected by filtration were sufficiently washed with water and dried in an oven at 90 ° C. The black pigment which introduce | transduced group shown by chemical formula (I) on the surface of carbon black by the above method was produced.

上記で作製したブラック顔料の表面官能基密度を水酸化ナトリウムによる中和滴定を行い、その値から表面官能基密度を換算したところ、600μmol/gであった。また上記で作製したブラック顔料の50%積算粒径をナノトラックUPA 150EX(日機装製)にて測定したところ120nmであった。この顔料を濃度が10%となるようにイオン交換水にて調整後、水酸化ナトリウムアンモニア水溶液にてpH7.5とした。さらにプレフィルター及び1μmフィルターの併用系で濾過して自己分散顔料分散体Cを得た。   When the surface functional group density of the black pigment prepared above was neutralized with sodium hydroxide and the surface functional group density was converted from the value, it was 600 μmol / g. The 50% cumulative particle diameter of the black pigment produced above was measured with Nanotrac UPA 150EX (manufactured by Nikkiso) and found to be 120 nm. The pigment was adjusted with ion-exchanged water so that the concentration became 10%, and then adjusted to pH 7.5 with an aqueous sodium hydroxide solution. Furthermore, it filtered with the combined system of a pre filter and a 1 micrometer filter, and obtained the self-dispersion pigment dispersion C.

<自己分散顔料分散体Dの製造>
カーボンブラックの変わりにC.I.ピグメントイエロー74を用いた以外は、自己分散顔料分散体Bの製造と同様な処理をして自己分散顔料分散体Cを得た。
<Production of self-dispersed pigment dispersion D>
C. instead of carbon black I. A self-dispersed pigment dispersion C was obtained in the same manner as in the production of the self-dispersed pigment dispersion B except that CI Pigment Yellow 74 was used.

<自己分散顔料分散体Eの製造>
カーボンブラックの変わりにC.I.ピグメントレッド122を用いた以外は、自己分散顔料分散体Bの製造と同様な処理をして自己分散顔料分散体Dを得た。
<Production of self-dispersed pigment dispersion E>
C. instead of carbon black I. A self-dispersed pigment dispersion D was obtained in the same manner as in the production of the self-dispersed pigment dispersion B except that CI Pigment Red 122 was used.

<自己分散顔料分散体Fの製造>
カーボンブラックの変わりにC.I.ピグメントブルー15:3を用いた以外は、自己分散顔料分散体Bの製造と同様な処理をして自己分散顔料分散体Eを得た。
<Production of self-dispersed pigment dispersion F>
C. instead of carbon black I. A self-dispersed pigment dispersion E was obtained in the same manner as in the production of the self-dispersed pigment dispersion B except that CI Pigment Blue 15: 3 was used.

(インクの調整)
次に本発明の実施例及び比較例のインクの調整例について説明する。水はイオン交換水を用いた。以下に実施例および比較例で使用するインクについて説明する。
(Ink adjustment)
Next, adjustment examples of the inks of Examples and Comparative Examples of the present invention will be described. Water used was ion exchange water. The inks used in the examples and comparative examples are described below.

<インク1の調整>
以下の全構成成分を合計100部とし、2時間混合後、2.5μmのフィルターを用いてろ過して、本発明の実施例のインク1を得た。表面張力は、32.0mN/m、自己分散顔料の粒径は130nm、粘度は4.4mPa・sであった。
・自己分散顔料分散体A:50部
・トリメチロールプロパン(親疎水度係数 0.31):20部
・フタル酸2アンモニウム:0.5部
・イソプロピルアルコール:1部
・アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物
(商品名:オルフィンE1010、日信化学工業製、HLB値10以上):1部。
<Adjustment of ink 1>
All the following constituents were made 100 parts in total, mixed for 2 hours, and then filtered using a 2.5 μm filter to obtain an ink 1 of an example of the present invention. The surface tension was 32.0 mN / m, the particle size of the self-dispersing pigment was 130 nm, and the viscosity was 4.4 mPa · s.
-Self-dispersion pigment dispersion A: 50 parts-Trimethylolpropane (hydrophobicity coefficient 0.31): 20 parts-Diammonium phthalate: 0.5 parts-Isopropyl alcohol: 1 part-Ethylene oxide adduct of acetylene glycol (Product name: Olfin E1010, manufactured by Nissin Chemical Industry, HLB value of 10 or more): 1 part.

<インク2の調整>
以下の全構成成分を合計100部とし、2時間混合後、2.5μmのフィルターを用いてろ過して、本発明の実施例のインク1を得た。表面張力は、30.0mN/m、自己分散顔料の粒径は130nm、粘度は3.5mPa・sであった。
・自己分散顔料分散体A:50部
・トリメチロールプロパン(親疎水度係数 0.31):15部
・1,2−ヘキサンジオール(親疎水度係数 0.97):5部
・フタル酸2アンモニウム:0.5部
・イソプロピルアルコール:1部
・アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物
(商品名:オルフィンE1010、日信化学工業製、HLB値10以上):1部
・水:残部。
<Adjustment of ink 2>
All the following constituents were made 100 parts in total, mixed for 2 hours, and then filtered using a 2.5 μm filter to obtain an ink 1 of an example of the present invention. The surface tension was 30.0 mN / m, the particle size of the self-dispersing pigment was 130 nm, and the viscosity was 3.5 mPa · s.
-Self-dispersing pigment dispersion A: 50 parts-Trimethylolpropane (hydrophobicity coefficient 0.31): 15 parts-1,2-hexanediol (hydrophobicity coefficient 0.97): 5 parts-Diammonium phthalate : 0.5 part · Isopropyl alcohol: 1 part · Ethylene oxide adduct of acetylene glycol (trade name: Orphine E1010, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., HLB value of 10 or more): 1 part · Water: remainder.

<インク3の調整>
以下の全構成成分を合計100部とし、2時間混合後、2.5μmのフィルターを用いてろ過して、本発明の実施例のインク1を得た。表面張力は、31.0mN/m、自己分散顔料の粒径は130nm、粘度は3.5mPa・sであった。
・自己分散顔料分散体A:50部
・トリメチロールプロパン(親疎水度係数 0.31):10部
・1,2−ヘキサンジオール(親疎水度係数 0.97):5部
・1,6−ヘキサンジオール(親疎水度係数 0.76):5部
・フタル酸2アンモニウム:0.5部
・イソプロピルアルコール:1部
・アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物
(商品名:オルフィンE1010、日信化学工業製、HLB値10以上):1部
・水:残部。
<Adjustment of ink 3>
All the following constituents were made 100 parts in total, mixed for 2 hours, and then filtered using a 2.5 μm filter to obtain an ink 1 of an example of the present invention. The surface tension was 31.0 mN / m, the particle size of the self-dispersing pigment was 130 nm, and the viscosity was 3.5 mPa · s.
Self-dispersing pigment dispersion A: 50 parts Trimethylolpropane (hydrophobic coefficient 0.31): 10 parts 1,2-hexanediol (hydrophobic coefficient 0.97): 5 parts 1,6- Hexanediol (hydrophobicity coefficient 0.76): 5 parts ・ Diammonium phthalate: 0.5 part ・ Isopropyl alcohol: 1 part ・ Acetylene glycol ethylene oxide adduct (trade name: Olphine E1010, manufactured by Nissin Chemical Industry) , HLB value of 10 or more): 1 part, water: remainder.

<インク4の調整>
以下の全構成成分を合計100部とし、2時間混合後、2.5μmのフィルターを用いてろ過して、本発明の実施例のインク1を得た。表面張力は、29.0mN/m、自己分散顔料の粒径は110nm、粘度は3.1mPa・sであった。
・自己分散顔料分散体B:50部
・トリメチロールプロパン(親疎水度係数 0.31):10部
・1,2−ヘキサンジオール(親疎水度係数 0.97):10部
・フタル酸2アンモニウム:0.5部
・イソプロピルアルコール:1部
・アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物
(商品名:オルフィンE1010、日信化学工業製、HLB値10以上):1部
・水:残部。
<Adjustment of ink 4>
All the following constituents were made 100 parts in total, mixed for 2 hours, and then filtered using a 2.5 μm filter to obtain an ink 1 of an example of the present invention. The surface tension was 29.0 mN / m, the particle size of the self-dispersing pigment was 110 nm, and the viscosity was 3.1 mPa · s.
Self-dispersing pigment dispersion B: 50 parts Trimethylolpropane (hydrophobicity coefficient 0.31): 10 parts 1,2-hexanediol (hydrophobicity coefficient 0.97): 10 parts Diammonium phthalate : 0.5 part · Isopropyl alcohol: 1 part · Ethylene oxide adduct of acetylene glycol (trade name: Orphine E1010, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., HLB value of 10 or more): 1 part · Water: remainder.

<インク5の調整>
以下の全構成成分を合計100部とし、2時間混合後、2.5μmのフィルターを用いてろ過して、本発明の実施例のインク1を得た。表面張力は、31.0mN/m、自己分散顔料の粒径は120nm、粘度は3.0mPa・sであった。
・自己分散顔料分散体C:50部
・トリメチロールプロパン(親疎水度係数 0.31):15部
・1,2−ヘキサンジオール(親疎水度係数 0.97):5部
・フタル酸2アンモニウム:0.5部
・イソプロピルアルコール:1部
・アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物
(商品名:オルフィンE1010、日信化学工業製、HLB値10以上):1部
水:残部。
<Adjustment of ink 5>
All the following constituents were made 100 parts in total, mixed for 2 hours, and then filtered using a 2.5 μm filter to obtain an ink 1 of an example of the present invention. The surface tension was 31.0 mN / m, the particle size of the self-dispersing pigment was 120 nm, and the viscosity was 3.0 mPa · s.
-Self-dispersing pigment dispersion C: 50 parts-Trimethylolpropane (hydrophobicity coefficient 0.31): 15 parts-1,2-hexanediol (hydrophobicity coefficient 0.97): 5 parts-Diammonium phthalate : 0.5 part · Isopropyl alcohol: 1 part · Ethylene oxide adduct of acetylene glycol (trade name: Orphine E1010, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., HLB value of 10 or more): 1 part Water: remainder.

<インク6の調整>
以下の全構成成分を合計100部とし、2時間混合後、2.5μmのフィルターを用いてろ過して、本発明の実施例のインク16を得た。表面張力は、31.0mN/m、自己分散顔料の粒径は120nmであった。
・自己分散顔料分散体C:50部
・トリメチロールプロパン(親疎水度係数 0.31):15部
・1,2−ヘキサンジオール(親疎水度係数 0.97):5部
・イソプロピルアルコール:1部
・アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物
(商品名:オルフィンE1010、日信化学工業製、HLB値10以上):1部
・水:残部。
<Adjustment of ink 6>
The following all components were made into a total of 100 parts, and after mixing for 2 hours, it filtered using a 2.5 micrometer filter, and obtained the ink 16 of the Example of this invention. The surface tension was 31.0 mN / m, and the particle size of the self-dispersing pigment was 120 nm.
-Self-dispersing pigment dispersion C: 50 parts-Trimethylolpropane (hydrophobicity coefficient 0.31): 15 parts-1,2-hexanediol (hydrophobicity coefficient 0.97): 5 parts-Isopropyl alcohol: 1 Parts / ethylene oxide adduct of acetylene glycol (trade name: Olphine E1010, manufactured by Nissin Chemical Industry, HLB value of 10 or more): 1 part / water: remainder.

<インク7の調整>
以下の全構成成分を合計100部とし、2時間混合後、2.5μmのフィルターを用いてろ過して、本発明の実施例のインク1を得た。表面張力は、43.040mN/m、自己分散顔料の粒径は130nmであった。
・自己分散顔料分散体A:50部
・トリメチロールプロパン(親疎水度係数 0.31):20部
フタル酸2アンモニウム:0.5部
イソプロピルアルコール:1部
・アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物
(商品名:オルフィンE1010、日信化学工業製、HLB値10以上):0.1部
・水:残部。
<Adjustment of ink 7>
All the following constituents were made 100 parts in total, mixed for 2 hours, and then filtered using a 2.5 μm filter to obtain an ink 1 of an example of the present invention. The surface tension was 43.040 mN / m, and the particle size of the self-dispersing pigment was 130 nm.
-Self-dispersing pigment dispersion A: 50 parts-Trimethylolpropane (hydrophilicity coefficient 0.31): 20 parts Diammonium phthalate: 0.5 parts Isopropyl alcohol: 1 part-Ethylene oxide adduct of acetylene glycol (product) Name: Olphine E1010, manufactured by Nissin Chemical Industry, HLB value of 10 or more): 0.1 part, water: remaining part.

<インク8の調製>
自己分散顔料分散体A(50部)を自己分散顔料分散体D(40部)に代えた以外はインク2の調整と同様な処理をしてインク8を得た。表面張力は29mN/m、自己分散顔料の粒径は125nmであった。
<Preparation of ink 8>
Ink 8 was obtained by the same treatment as that of ink 2 except that self-dispersed pigment dispersion A (50 parts) was replaced with self-dispersed pigment dispersion D (40 parts). The surface tension was 29 mN / m, and the particle size of the self-dispersing pigment was 125 nm.

<インク9の調製>
自己分散顔料分散体A(50部)を自己分散顔料分散体E(40部)に代えた以外はインク2の調整と同様な処理をしてインク9を得た。表面張力は29mN/m、自己分散顔料の粒径は85nmであった。
<Preparation of ink 9>
Ink 9 was obtained by the same treatment as that of ink 2 except that self-dispersed pigment dispersion A (50 parts) was replaced with self-dispersed pigment dispersion E (40 parts). The surface tension was 29 mN / m, and the particle size of the self-dispersing pigment was 85 nm.

<インク10の調製>
自己分散顔料分散体A(50部)を自己分散顔料分散体F(40部)に代えた以外はインク2の調整と同様な処理をしてインク10を得た。表面張力は29mN/m、自己分散顔料の粒径は105nmであった。
<Preparation of ink 10>
Ink 10 was obtained by the same treatment as that of ink 2 except that self-dispersed pigment dispersion A (50 parts) was replaced with self-dispersed pigment dispersion F (40 parts). The surface tension was 29 mN / m, and the particle size of the self-dispersing pigment was 105 nm.

(画像形成方法)
本実施例および比較例で用いる画像形成方法について説明する。
(Image forming method)
An image forming method used in this embodiment and the comparative example will be described.

<2分割2パス>
ヘッド中の2箇所のインク吐出口から前記インクを吐出し、ベタ画像(100%デューティー)を形成した。ベタ画像の形成に際し、基本マトリクスへのインクの付与は、2箇所のインク吐出口により2回のタイミングでインクを付与する付与工程を、記録ヘッドを2回走査して2回行うことで行った(2分割2パス)。即ち、インクの付与を4回に分割して画像を形成した。前記付与工程の、基本マトリクスへのインクの付与時間差は12msec、付与工程と付与工程の時間差を580msecとし、合計604msecで画像形成を完了させた。
<2 split 2 passes>
The ink was ejected from two ink ejection ports in the head to form a solid image (100% duty). In forming a solid image, the ink application to the basic matrix was performed by scanning the recording head twice and performing the application process of applying ink at two timings through two ink ejection openings. (2 divisions, 2 passes). That is, the ink application was divided into four times to form an image. The difference in ink application time to the basic matrix in the application process was 12 msec, the time difference between the application process and the application process was 580 msec, and image formation was completed in a total of 604 msec.

<通常2パス>
ヘッド中の2箇所のインク吐出口から前記インクを吐出し、ベタ画像を形成した。ベタ画像の形成に際し、基本マトリクスへのインクの付与は、ヘッドを2回走査することで行った。これは、通常、2パス印字と言われる印字方法である。インクの付与時間差は600msecとした。
<Normal 2 passes>
The ink was ejected from two ink ejection ports in the head to form a solid image. In forming a solid image, the ink was applied to the basic matrix by scanning the head twice. This is a printing method which is usually called two-pass printing. The difference in ink application time was 600 msec.

<通常1パス>
ヘッド中の2箇所のインク吐出口から前記インクを吐出し、ベタ画像を形成した。ベタ画像の形成に際し、基本マトリクスへのインクの付与は、ヘッドを1回走査するのみで行った。これは、通常、1パス印字と言われる印字方法である。
<Normal 1 pass>
The ink was ejected from two ink ejection ports in the head to form a solid image. In forming a solid image, ink was applied to the basic matrix only by scanning the head once. This is a printing method generally referred to as one-pass printing.

(記録媒体)
本実施例および比較例で用いる記録媒体である普通紙について説明する。
・PPC/BJ共用紙オフィスプランナー紙(普通紙。キヤノンマーケティングジャパン製、商品コード 5553A012[AB]。)
・EW−100(普通紙。キヤノンマーケティングジャパン製、商品コード 5565A012[AA]。)
(評価条件)
プリンタ:F930(キヤノン製。記録ヘッド;6吐出口列、各512ノズル。インク量4.0pl(定量)。基本マトリクスの解像度;1200dpi(横)×1200dpi(縦)。)
(記録の評価方法及び基準)
(画像濃度)
ベタ画像のO.D.を濃度計(マクベスRD915:マクベス社製)にて測定した。
AA:1.60以上であった
A:1.50以上、1.60未満であった。
B:1.40以上、1.50未満であった。
C:1.40未満であった。
(定着性)
ベタ画像を印字後、10秒後にシルボン紙を押し付け、転写する度合いを下記の評価基準にて目視で評価した。
A:転写は認められない。
B:転写が僅かに認められる。
C:転写がはっきりと認められる。
(小文字印字)
漢字の小文字印字の尖鋭度について下記の評価基準にて目視で評価した。
A:複雑な文字でも表現できる。
B:複雑な文字について、僅かに輪郭が乱れるが許容範囲である。
C:複雑な文字については、十分に表現できない。
D:単純な文字でも乱れる場合がある。
(均一性)
ベタ画像の白抜けの発生の程度について下記の評価基準にて目視で評価した。
A:白抜けは認められない。
B:白抜けが僅かに認められる。
C:白抜けがはっきりと認められる。
(裏抜け)
ベタ画像の裏抜けの程度について下記の評価基準にて裏面から目視で評価した。
A:裏抜けは認められない、両面印刷に適する
B:裏抜けが僅かに認められる、両面印刷可能
C:裏抜けがはっきりと認められる、両面印刷困難
前記のインク、画像形成方法、紙種の組み合わせにより構成される実施例1〜9及び比較例1〜11を表2に示す。各実施例及び比較例により形成された画像評価についても併せて示す。また、画像形成を行う際に付与したインクの総付与量と分割した際の1回当たりの付与量も併せて示す。特に断りのない限り、インク付与量の単位はμl/cmとする。
(recoding media)
The plain paper, which is a recording medium used in this example and the comparative example, will be described.
・ PPC / BJ co-paper office planner paper (plain paper, manufactured by Canon Marketing Japan, product code 5553A012 [AB].)
EW-100 (plain paper, manufactured by Canon Marketing Japan, product code 5565A012 [AA].)
(Evaluation conditions)
Printer: F930 (manufactured by Canon. Recording head: 6 ejection port arrays, 512 nozzles each. Ink amount 4.0 pl (quantitative). Basic matrix resolution: 1200 dpi (horizontal) × 1200 dpi (vertical))
(Record evaluation methods and standards)
(Image density)
O. of solid image. D. Was measured with a densitometer (Macbeth RD915: manufactured by Macbeth).
AA: 1.60 or more A: 1.50 or more and less than 1.60.
B: 1.40 or more and less than 1.50.
C: It was less than 1.40.
(Fixability)
10 seconds after printing the solid image, the Sylbon paper was pressed, and the degree of transfer was visually evaluated according to the following evaluation criteria.
A: Transcription is not recognized.
B: Slight transfer is observed.
C: Transcription is clearly recognized.
(Lowercase printing)
The sharpness of kanji lowercase letters was visually evaluated according to the following evaluation criteria.
A: Even complex characters can be expressed.
B: For complicated characters, the outline is slightly disturbed, but is within an allowable range.
C: Complex characters cannot be expressed sufficiently.
D: Even simple characters may be confused.
(Uniformity)
The degree of occurrence of white spots in the solid image was visually evaluated according to the following evaluation criteria.
A: White spots are not recognized.
B: Slight white spots are observed.
C: White spots are clearly recognized.
(Betrayal)
The degree of back-through of the solid image was visually evaluated from the back according to the following evaluation criteria.
A: No see-through is observed, suitable for double-sided printing B: Slightly see-through is recognized, double-sided printing is possible C: Back-through is clearly recognized, double-sided printing is difficult The above ink, image forming method, paper type Tables 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 11 configured by the combination are shown in Table 2. The image evaluation formed by each example and comparative example is also shown. In addition, the total applied amount of ink applied when performing image formation and the applied amount per time when divided are also shown. Unless otherwise specified, the unit of ink application amount is μl / cm 2 .

表2により、インク種及び紙種に関わらず、2分割2パスにより画像形成を行うことにより、OD1.5以上の高い画像濃度と、定着性、小文字印字、均一性及び裏抜け特性の両立が可能であることが分かる。特に実施例8においては、従来の、超浸透性インク+普通紙では実現困難であったOD1.6以上という非常に高い画像濃度を実現した。   According to Table 2, regardless of the ink type and paper type, by performing image formation by two-pass two-pass, it is possible to achieve both high image density of OD1.5 or more, fixing property, lowercase printing, uniformity and back-through characteristics. It turns out that it is possible. In particular, in Example 8, an extremely high image density of OD 1.6 or higher, which was difficult to achieve with the conventional superpermeable ink + plain paper, was realized.

次に、表2中のインク種及び紙種を統一して、画像形成方法のみを変更した組み合わせを表3〜6に示す。   Tables 3 to 6 show combinations in which the ink types and paper types in Table 2 are unified and only the image forming method is changed.

表3〜6によれば、本発明の2分割2パスにより画像形成を行うことにより、従来の画像形成方法では得られなかった高いODと良好な小文字印字及び均一性を得ることができることが分かる。次に、画像形成方法及び紙種を固定して、インク種による印字特性の違いを表7に示す。   According to Tables 3 to 6, it can be seen that high OD and good small letter printing and uniformity that could not be obtained by the conventional image forming method can be obtained by performing image formation by two-divided two passes of the present invention. . Next, Table 7 shows the difference in printing characteristics depending on the ink type while fixing the image forming method and the paper type.

比較例9で使用したインク6は、実施例9で使用したインク5にフタル酸2アンモニウムを添加しなかった以外は同様のインクである。表7の通り、画像形成方法及び紙種を同じにしても、インク種、フタル酸2アンモニウムの有無により印字特性は大きく異なる。この結果より、本発明の2分割2パスによる高OD、良好な小文字印字、均一性及び裏抜け特性は本発明の有機カルボン酸塩の添加されたインクを使用することにより始めて発現できるものであることがわかる。   The ink 6 used in Comparative Example 9 is the same ink except that diammonium phthalate was not added to the ink 5 used in Example 9. As shown in Table 7, even if the image forming method and the paper type are the same, the printing characteristics differ greatly depending on the presence of the ink type and diammonium phthalate. From this result, the high OD, good lower-case printing, uniformity and strike-through characteristics of the present invention can be expressed only by using the ink added with the organic carboxylate of the present invention. I understand that.

次にインク種、紙種を固定し、インクの総付与量を増やした例について表8にて比較を行う。   Next, Table 8 compares an example in which the ink type and paper type are fixed and the total applied amount of ink is increased.

表8の通り、通常2パスでもインク総付与量を2倍に増やすことにより本発明の2分割2パス同等の高い画像濃度を得ることができる。しかしながら、比較例11に見られるようにインクの一回付与量を増加させると、裏抜けが顕著となった。つまり、基本マトリクスあたりのインク付与量が多い場合には1回の付与量を制限することで裏抜けを防止する効果が見られた。さらに単位マトリクスあたりのインクの付与量を1.4μl/cm以下とすると、裏抜け防止の効果がさらに向上し、より好適である。 As shown in Table 8, it is possible to obtain a high image density equivalent to the two-divided two-pass method of the present invention by increasing the total ink application amount twice even in the normal two-pass method. However, as seen in Comparative Example 11, when the amount of ink applied once was increased, the show-through was significant. In other words, when the amount of ink applied per basic matrix is large, the effect of preventing show-through was observed by limiting the amount applied once. Further, when the amount of ink applied per unit matrix is 1.4 μl / cm 2 or less, the effect of preventing the back-through is further improved, which is more preferable.

複数回数に分割せずに、一度に画像形成に必要なインクをすべて付与して画像を形成した普通紙断面の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a cross section of plain paper on which an image is formed by applying all inks necessary for image formation at once without being divided into a plurality of times. 単位面積当たりの総インク付与量を多くして画像を形成した普通紙断面の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a cross section of plain paper on which an image is formed by increasing the total ink application amount per unit area. 本発明の画像形成方法により画像を形成した普通紙断面の模式図である。It is a schematic diagram of a cross section of plain paper on which an image is formed by the image forming method of the present invention. 本発明に適用可能な実施形態に係るシリアル型インクジェット記録装置の該略を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the outline of the serial type ink jet recording apparatus according to an embodiment applicable to the present invention. 本発明の実施形態に適用可能な記録ヘッドの構成図である。1 is a configuration diagram of a recording head applicable to an embodiment of the present invention. 記録ドットの形成方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the formation method of a recording dot.

11 顔料
12 普通紙
20 キャリッジ
23 フレキシブルケーブル
24 記録媒体
25 排紙ローラ
26 搬送モータ
27 ガイドシャフト
28 リニアエンコーダ
29 駆動ベルト
30 キャリッジモータ
33 インク受け部
40 濃度センサ
211〜215 インク吐出口
221〜225 インクカートリッジ
311〜315 キャップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Pigment 12 Plain paper 20 Carriage 23 Flexible cable 24 Recording medium 25 Paper discharge roller 26 Conveyance motor 27 Guide shaft 28 Linear encoder 29 Drive belt 30 Carriage motor 33 Ink receiving part 40 Density sensor 211-215 Ink discharge port 221-225 Ink cartridge 311 to 315 cap

Claims (13)

1色のインクをインクジェット記録方式で普通紙へ付与して画像を形成するインクジェット画像形成方法であって、
付与する前記1色のインクは、0.5pl以上、6.0pl以下の定量であり、自己分散顔料と、有機カルボン酸塩と、水と、下記式(A)で定義される親疎水度係数が0.26以上の水溶性化合物を含有し、表面張力が34mN/m以下であり、
前記画像を形成するための基本マトリクスに付与するインクの総付与量が5.0μl/cm以下となり、かつ前記基本マトリクスに付与する前記1色のインクのデューティーが80%デューティー以上となる場合に、前記基本マトリクスへの1色のインクの付与を、4000msec以下の範囲内で、かつ前記範囲内で下記付与工程(B)を各付与工程(B)間の時間差を200msec以上として複数回行うことにより行う
ことを特徴とするインクジェット画像形成方法。
式(A)

付与工程(B)
前記基本マトリクスへの前記1色のインクの付与を1msec以上、200msec以下の範囲内の複数回のタイミングで行い、各タイミングで付与される前記1色のインクの付与量を0.7μl/cm以下とする工程。
An inkjet image forming method for forming an image by applying one color ink to plain paper by an inkjet recording method,
The one color ink to be applied is a fixed amount of 0.5 pl or more and 6.0 pl or less, and is a self-dispersing pigment, an organic carboxylate, water, and a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient defined by the following formula (A) Contains a water-soluble compound of 0.26 or more, the surface tension is 34 mN / m or less,
When the total amount of ink applied to the basic matrix for forming the image is 5.0 μl / cm 2 or less, and the duty of the one color ink applied to the basic matrix is 80% duty or more. Application of one color ink to the basic matrix is performed a plurality of times within a range of 4000 msec or less, and within the range, the following application step (B) is performed at a time difference of 200 msec or more between each application step (B). An ink jet image forming method comprising:
Formula (A)

Application process (B)
The application of the one color ink to the basic matrix is performed at a plurality of times within a range of 1 msec or more and 200 msec or less, and the application amount of the one color ink applied at each timing is 0.7 μl / cm 2. Steps to be described below.
複数の色のインクをインクジェット記録方式で普通紙へ付与して画像を形成するインクジェット画像形成方法であって、
前記画像を形成するための基本マトリクスに付与するインクの総付与量が5.0μl/cm以下となり、かつ前記基本マトリクスに付与するインクのうち少なくとも1色のインクのデューティーが80%デューティー以上となる場合に、前記基本マトリクスへの前記1色のインクの付与を、4000msec以下の範囲内で、かつ前記範囲内で下記付与工程(B)を各付与工程(B)間の時間差を200msec以上として複数回行うことにより行い、
前記付与する1色のインクは、0.5pl以上、6.0pl以下の定量であり、自己分散顔料と、有機カルボン酸塩と、水と、下記式(A)で定義される親疎水度係数が0.26以上の水溶性化合物を含有し、表面張力が34mN/m以下である
ことを特徴とするインクジェット画像形成方法。
式(A)

工程(B)
前記基本マトリクスへの前記1色のインクの付与を1msec以上、200msec以下の範囲内の複数回のタイミングで行い、各タイミングで付与される前記1色のインクの付与量を0.7μl/cm以下とする工程。
An inkjet image forming method for forming an image by applying inks of a plurality of colors to plain paper by an inkjet recording method,
The total amount of ink applied to the basic matrix for forming the image is 5.0 μl / cm 2 or less, and the duty of at least one of the inks applied to the basic matrix is 80% duty or more. In this case, the application of the one color ink to the basic matrix is within a range of 4000 msec or less, and the following application step (B) within the range is set to a time difference of 200 msec or more between the application steps (B). Done by doing multiple times,
The ink of one color to be applied is a quantitative amount of 0.5 pl or more and 6.0 pl or less, and is a self-dispersing pigment, an organic carboxylate, water, and a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient defined by the following formula (A) Containing a water-soluble compound of 0.26 or more and a surface tension of 34 mN / m or less.
Formula (A)

Process (B)
The application of the one color ink to the basic matrix is performed at a plurality of times within a range of 1 msec or more and 200 msec or less, and the application amount of the one color ink applied at each timing is 0.7 μl / cm 2. Steps to be described below.
前記複数回のタイミングで行う基本マトリクスへの1色のインクの付与を、全てのタイミングにおいて同一の記録ヘッドにより行うことを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット画像形成方法。   3. The ink jet image forming method according to claim 1, wherein the ink of one color is applied to the basic matrix at a plurality of times by the same recording head at all timings. 前記基本マトリクスの解像度が600dpi以上、4800dpi以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット画像形成方法。   The inkjet image forming method according to claim 1, wherein a resolution of the basic matrix is 600 dpi or more and 4800 dpi or less. 前記インクが、式(A)で定義される親疎水度係数が0.26以上、0.37以下の水溶性化合物と、0.37以上の水溶性化合物を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット画像形成方法。   The ink contains a water-soluble compound having a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient defined by the formula (A) of 0.26 or more and 0.37 or less and a water-soluble compound of 0.37 or more. The inkjet image formation method of any one of 1-4. 前記インクが、式(A)で定義される親疎水度係数が0.37以上の水溶性化合物を2種類以上含有することを特徴とする請求項5に記載のインクジェット画像形成方法。   6. The inkjet image forming method according to claim 5, wherein the ink contains two or more water-soluble compounds having a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient defined by the formula (A) of 0.37 or more. 前記有機カルボン酸塩が有機カルボン酸アンモニウム塩であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェット画像形成方法。   The inkjet image forming method according to claim 1, wherein the organic carboxylate is an organic carboxylate ammonium salt. 前記自己分散顔料の平均粒子径が60nm以上、145nm以下である請求項1〜7のいずれか1項に記載のインクジェット画像形成方法。   The inkjet image forming method according to claim 1, wherein the self-dispersing pigment has an average particle size of 60 nm or more and 145 nm or less. 前記インクの付与を熱エネルギーの作用により行なうことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェット画像形成方法。   The ink-jet image forming method according to claim 1, wherein the ink is applied by the action of thermal energy. 1色のインクをインクジェット記録方式で普通紙へ付与して画像を形成する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であって、
付与する前記1色のインクは、0.5pl以上、6.0pl以下の定量であり、自己分散顔料と、有機カルボン酸塩と、水と、下記式(A)で定義される親疎水度係数が0.26以上の水溶性化合物を含有し、表面張力が34mN/m以下であり、
前記画像を形成するための基本マトリクスに付与するインクの総付与量が5.0μl/cm以下であり、かつ前記基本マトリクスに付与するインクのうち少なくとも1色のインクのデューティーが80%デューティー以上となる場合に、前記基本マトリクスへの前記1色のインクの付与を、4000msec以下の範囲内で、かつ前記範囲内で下記付与工程(B)を各付与工程(B)間の時間差を200msec以上として複数回行うことにより行う制御機構を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
式(A)

付与工程(B)
前記基本マトリクスへの前記1色のインクの付与を1msec以上、200msec以下の範囲内の複数回のタイミングで行い、各タイミングで付与される前記1色のインクの付与量を0.7μl/cm以下とする工程。
An ink jet recording apparatus including a recording head that forms an image by applying one color ink to plain paper by an ink jet recording method,
The one color ink to be applied is a fixed amount of 0.5 pl or more and 6.0 pl or less, and is a self-dispersing pigment, an organic carboxylate, water, and a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient defined by the following formula (A) Contains a water-soluble compound of 0.26 or more, the surface tension is 34 mN / m or less,
The total amount of ink applied to the basic matrix for forming the image is 5.0 μl / cm 2 or less, and the duty of at least one of the inks applied to the basic matrix is 80% duty or more When the application of the one color ink to the basic matrix is within a range of 4000 msec or less, and within the range, the following application step (B) is performed with a time difference of 200 msec or more between the application steps (B). An ink jet recording apparatus comprising: a control mechanism that performs a plurality of times.
Formula (A)

Application process (B)
The application of the one color ink to the basic matrix is performed at a plurality of times within a range of 1 msec or more and 200 msec or less, and the application amount of the one color ink applied at each timing is 0.7 μl / cm 2. Steps to be described below.
複数の色のインクをインクジェット記録方式で普通紙へ付与して画像を形成する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であって、
前記画像を形成するための基本マトリクスに付与するインクの総付与量が5.0μl/cm以下となり、かつ前記基本マトリクスに付与するインクのうち少なくとも1色のインクのデューティーが80%デューティー以上となる場合に、前記基本マトリクスへの前記1色のインクの付与を、4000msec以下の範囲内で、かつ前記範囲内で下記付与工程(B)を各付与工程(B)間の時間差を200msec以上として複数回行うことにより行う制御機構を有し、
前記付与する1色のインクは、0.5pl以上、6.0pl以下の定量であり、自己分散顔料と、有機カルボン酸塩と、水と、下記式(A)で定義される親疎水度係数が0.26以上の水溶性化合物を含有し、表面張力が34mN/m以下であることを特徴とするインクジェット記録装置。
式(A)

工程(B)
前記基本マトリクスへの前記1色のインクの付与を1msec以上、200msec以下の範囲内の複数回のタイミングで行い、各タイミングで付与される前記1色のインクの付与量を0.7μl/cm以下とする工程。
An inkjet recording apparatus including a recording head that forms an image by applying inks of a plurality of colors to plain paper by an inkjet recording method,
The total amount of ink applied to the basic matrix for forming the image is 5.0 μl / cm 2 or less, and the duty of at least one of the inks applied to the basic matrix is 80% duty or more. In this case, the application of the one color ink to the basic matrix is within a range of 4000 msec or less, and the following application step (B) within the range is set to a time difference of 200 msec or more between the application steps (B). It has a control mechanism that performs by performing multiple times,
The ink of one color to be applied is a quantitative amount of 0.5 pl or more and 6.0 pl or less, and is a self-dispersing pigment, an organic carboxylate, water, and a hydrophilicity / hydrophobicity coefficient defined by the following formula (A) Containing a water-soluble compound having a surface tension of 34 mN / m or less.
Formula (A)

Process (B)
The application of the one color ink to the basic matrix is performed at a plurality of times within a range of 1 msec or more and 200 msec or less, and the application amount of the one color ink applied at each timing is 0.7 μl / cm 2. Steps to be described below.
前記記録ヘッドが、熱エネルギーの作用によりインクの付与を行なう記録ヘッドであることを特徴とする請求項10または11に記載のインクジェット記録装置。   The inkjet recording apparatus according to claim 10 or 11, wherein the recording head is a recording head that applies ink by the action of thermal energy. 前記記録ヘッドが、複数のノズル列を有し、少なくとも1色のインクを2以上のノズル列で分割して付与することを特徴とする請求項10〜12のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。   The inkjet recording according to any one of claims 10 to 12, wherein the recording head has a plurality of nozzle rows and applies at least one color ink divided by two or more nozzle rows. apparatus.
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