JP2004315737A - Aqueous ink, ink reservoir storing aqueous ink and ink jet printing device using aqueous ink - Google Patents

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JP2004315737A
JP2004315737A JP2003114357A JP2003114357A JP2004315737A JP 2004315737 A JP2004315737 A JP 2004315737A JP 2003114357 A JP2003114357 A JP 2003114357A JP 2003114357 A JP2003114357 A JP 2003114357A JP 2004315737 A JP2004315737 A JP 2004315737A
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aqueous ink
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Katsuko Aoki
克子 青木
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Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide aqueous ink superior in printing quality and ink discharging stability, with less erosion against a structure to retain or discharge the ink, an ink reservoir and an ink jet printing device therefor. <P>SOLUTION: This aqueous ink comprises at least water, colorant, a wetting agent and at least two types of surfactants, wherein one type of the surfactants comprises a compound represented by formula (I) and a compound represented by formula (II) (wherein R is a 1-20C straight chain alkyl group and m, n are each 0 or a positive integer) together, and another type of the surfactants is a surfactant prepared by dissolving the compound represented by formula (I) in an organic solvent. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録品質及びインク吐出安定性に優れると共に、インクを保持又は吐出させるための手段の構成物に対する侵食性が少ない水性インク、特にインクジェット記録方式に適した水性インク、インクを収納する容器、及び水性インクを用いるインクジェット記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、記録ヘッドにインクを供給し、様々なインク吐出方式を用いて、小滴としてインクを記録媒体に向け吐出し、飛翔を制御して記録媒体上の目的の位置に付着させることで記録を行うものであり、高精細な画像を高速で静粛に記録することができ、多色のインクを用いることでカラー記録が容易に行える等の利点を有するため、広く記録手段として用いられている。近年、特に高精細な画像記録の形成のために、インクジェット記録で用いられるインク小滴の量は約2pLのような極微量となっており、インクを吐出する記録ヘッドのインク吐出孔(ノズル)は、極微細に形成されている。
【0003】
インクジェット記録方式に用いられるインクとしては、▲1▼記録品質が良好で、インクが記録媒体上で速やかに乾燥すること▲2▼インクがノズルに目詰まらず、またインクの吐出安定性が良好なこと▲3▼インクの安全性が高く、インクの保持又は吐出するための手段の構成物に対する侵食性が少ないこと等が要求される。▲1▼を達成するために、インクには浸透効果をもたらす界面活性剤が添加されるが、水性インクに用いられる界面活性剤としては、良好な記録品質と記録媒体への高い浸透効果をもたらすノニオン系界面活性剤が選択されることが多い。
【0004】
特にアセチレンアルコール又はアセチレングリコール系界面活性剤は、極めて浸透効果が高く、少量の添加でも優れた記録品質をもたらすことが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2 参照。)。
【0005】
このアセチレンアルコール又はアセチレングリコール系界面活性剤は、疎水性の強い構造のものほど、浸透効果を得ることができるが、逆に水に対する溶解性が低くなるため、インク吐出孔への目詰まり、吐出安定性に注意が必要となる場合がある。水溶解性が低いアセチレンアルコール又はアセチレングリコール系界面活性剤をインク組成物に溶解せしめるためには、浸透性は劣るが溶解性の高い界面活性剤又は有機溶剤を、該インク組成物に併せて添加する方法が行われる(例えば、特許文献3 参照。)。
【0006】
疎水性の強い構造のアセチレンアルコール系化合物と有機溶剤である1,2−アルキルジオール化合物とを組み合わせることで、アセチレンアルコール系化合物の水溶解性を向上させることが提案されている。
【0007】
【特許文献1】
特開昭63−139964号公報(第3−6頁)
【特許文献2】
特開平4−239068号公報(第3頁)
【特許文献3】
特開2002−309130号公報(第2−3頁)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
疎水性の強いアセチレンアルコール又はアセチレングリコールを多量に水性インクに添加するために、他の界面活性剤又は有機溶剤を溶解助剤として使用すると、(a)界面活性剤又は有機溶剤の多量の添加により水性インクの表面張力が著しく低下する(b)界面活性剤又は有機溶剤が多量に添加されるとノズルに対する侵食性が高まる。
【0009】
(a)によりインクの表面張力が著しく低下すると、インク滴の凝集力が弱まるためインク滴の飛翔形態が不安定になるが、高精細な記録形成のため記録に使用する1滴のインク量を減量されると、インク吐出に必要な吐出エネルギーも小さくなり、飛翔形態が不安定になるため、さらに記録品質の低下が引き起こされる。(b)のようなノズルの侵食では、極微細に形成されているノズルの構成物が侵食により変形等を起こすため、インク吐出が正常に行われなくなり、正確な記録が行われなくなる。
【0010】
疎水性の強いアセチレンアルコール又はアセチレングリコールを多量に水性インクに添加すると、これら(a)、(b)の弊害が発生するという課題があった。
【0011】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、記録品質及びインクの吐出安定性に優れ、インクを保持又は吐出させるための手段の構成物に対する侵食性が少ない水性インク、そのためのインク容器及び水性インクを用いたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる水性インクは、少なくとも水と、着色剤と、湿潤剤と、少なくとも2種類の界面活性剤とを含有するインクにおいて、前記1種類の界面活性剤が下記化学式(I)と化学式(II)で表される化合物をともに含む界面活性剤であり、前記別の1種類の界面活性剤が化学式(I)で表される化合物を有機溶剤で溶解せしめた界面活性剤であることを特徴とする。
化学式(I)
【0013】
【化3】

Figure 2004315737
化学式(II)
【0014】
【化4】
Figure 2004315737
化学式(II)において、Rは炭素数1〜20の直鎖アルキル基であり、m、nは0又は正の整数である。
【0015】
化合物(I)は、疎水性の強いアセチレングリコール系化合物であり、化合物(II)は化合物(I)を水へ溶解せしめるための溶解助剤でありかつ浸透性を有する界面活性剤である。化合物(I)は、水への単独の溶解度は0.1重量%であるが、着色剤、湿潤剤、その他調整剤を含む水性インクにおいては、水性インク全体に対する溶解度は更に低下する。化合物(I)が水性インク中で十分に溶解しきれないと、固形物としてノズル部分で析出し、目詰まりにより吐出安定性が損なわれる。化合物(II)は、化合物(I)を安定して溶解せしめかつ界面活性剤として必要な浸透性を補完するために最適な化合物であるが、微量であってもノズル構成物への侵食性が強いため、化合物(I)の機能を必要とするインクジェット記録用水性インク中に、化合物(I)を十分に溶解せしめた化合物(II)をともに含む界面活性剤を、多量に添加することはできない。疎水性の強いアセチレングリコール系化合物の化合物(I)と化合物(I)を溶解せしめるために溶解助剤として使用される化合物(II)から成る界面活性剤と併せて、化合物(I)を特定の有機溶剤で溶解して界面活性剤とした成分を、水性インクに併せて添加することで、インクジェット記録用インクの諸特性を著しく高める化合物(I)の水性インク中における含有量を高めることができる。
【0016】
本発明の水性インクは、化合物(I)を0.05〜1重量%含有するが望ましく、また、本発明の水性インクは、化合物(II)を0.05〜1重量%含有することが望ましい。
【0017】
また、前記目的を達成する本発明のインク容器は、上記本発明の水性インクを収納する収納室を有し、前記収納室の少なくとも前記水性インクとの接触部分の構成物の部材は、前記水性インクによる侵食が小さい材料から成ることを特徴とする。
【0018】
さらに、前記目的を達成する本発明のインクジェット記録装置は、上記本発明の水性インクを用いることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
[水性インク]
以下において、本発明の水性インクに使用される成分について、詳細に説明する。本発明の水性インクは、水と、着色剤と、湿潤剤と、界面活性剤を必須成分として含有する。それぞれの必須成分について説明する。
【0020】
本発明の水性インクは少なくとも2種類の界面活性剤を含有するが、前記1種類の界面活性剤は、化合物(I)と化合物(II)をともに含む界面活性剤である。本発明の水性インクに含まれる別の1種類の界面活性剤は、化合物(I)を有機溶剤で溶解せしめた界面活性剤であり、化合物(I)を溶解せしめる有機溶剤としては、低揮発性で粘度が比較的低い多価アルコール類、具体的にはプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、分子量400以下のポリエチレングリコール等が挙げられる。
【0021】
本発明の水性インクの主溶媒は水であり、水としてはイオン交換水、蒸留水等の純水を用いることが好ましい。
着色剤として、水性インクに添加される界面活性剤と相互作用を起こさなければいずれの染料又は顔料でもよく、例えば直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料及び食用染料等の染料、有機顔料、無機顔料等が挙げられる。具体的には、C.I.ダイレクトレッド2、4、9、23、26、31、62、72、84、95、225、233、242、247、C.I.ダイレクトイエロー8、9、27、33、39、53、86、96、100、110、161、163、C.I.ダイレクトブルー1、15、25、68、76、80、86、87、90、106、109、158、168、194、199、211、218、236、248、252、270、C.I.ダイレクトブラック19、154、168、C.I.アシッドレッド35、42、57、82、114、127、143、158、261、C.I.アシッドイエロー17、23、39、44、76、227、C.I.アシッドブルー9、25、41、72、78、106、120、138、C.I.アシッドブラック7、24、29、48等が挙げられる。これら着色剤の添加量は、着色剤の種類、溶媒成分の種類、インクに対し要求されている特性等に依存して決定されるが、本発明の水性インクにおいては、インク全重量に対し0.2〜20重量%、好ましくは0.5〜10重量%である。
【0022】
インクの吐出信頼性、保存安定性、前記着色剤の乾燥によるノズルでの目詰まり防止を目的とした湿潤剤、その溶解助剤として、水溶性有機溶媒を添加する。具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、分子量2000以下のポリエチレングリコール等のグリコール類、グリセリン及びそれらのモノエーテル類、モノエステル化物、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素化合物等をインク中に添加し使用できる。本発明に用いられる水溶性有機溶媒は、単独で用いても、2種類以上を混合して用いてもよく、インク中の含有量は1〜50重量%、好ましくは5〜30重量%で用いることが望ましい。
【0023】
さらに、必要に応じて、従来公知の粘度調整剤、表面張力調整剤、pH調整剤、防カビ剤、防腐剤等を適宜添加することができる。
【0024】
[インク容器]
本発明のインク容器は、本発明の水性インクを収納する収納室を有し、前記収納室の少なくとも本発明の水性インクとの接触部分の構成物の部材は、本発明の水性インクによる侵食が小さい材料から成る。本発明の水性インクによる侵食が小さい材料とは、インク容器を形成するプラスチック等の部材、インクを保持するための多孔質フォーム等の保持材、インク容器からインクを取り出すための機構を成すバネ等の金属部品が、本発明の水性インクに対して溶解しないことと共にインクが材料成分と反応してインクを変質させることがない材料をいう。
【0025】
プラスチックはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等、多孔質フォームはポリウレタン、ポリエチレン等、金属はステンレス等が使用できるが、これらに限定されるものではない。
【0026】
[インクジェット記録装置]
本発明のインクジェット記録装置は、本発明のインクを用いて紙等の記録媒体に記録を行うことものである。
【0027】
以下に実施例を示し、本発明を詳細に説明する。以下に示す添加量の構成成分によって、実施例1〜4及び比較例1、2のインクを作製した。
【0028】
[実施例1]
Figure 2004315737
【0029】
【化5】
Figure 2004315737
[実施例2]
Figure 2004315737
[実施例3]
Figure 2004315737
[実施例4]
Figure 2004315737
[比較例1]
Figure 2004315737
[比較例2]
Figure 2004315737
(評価方法及び評価基準)上記実施例1〜4、比較例1,2のインクの性能を以下の通り評価した。
【0030】
1.水性インクへの溶解性
各例のインク成分を調合後、常温で3時間攪拌した。攪拌後のインクの溶解性を下記基準で評価した。
○:インクに不溶物(浮遊物又は沈殿物)がない。
×:インクに不溶物(浮遊物又は沈殿物)がある。
【0031】
2.表面張力
ウイルヘルミー式の板吊り法で、20℃のインクの表面張力を測定した。
表面張力が27mN/m以下のインクは、ノズルから吐出したとき、インク滴の凝集力が小さすぎて、インク滴の飛翔形態が不安定になり、記録品質が低下する傾向がある。また、表面張力が35mN/m以上では、記録媒体に付着したときの速乾性劣る。
【0032】
3.記録品質
インクジェット記録装置としてインクジェットプリンターTM−J2100(セイコーエプソン株式会社製)を使用し、記録を行い、下記基準で評価した。
○:記録に乱れがない
×:記録に問題のある乱れがある
記録に用いた用紙は、王子レジ45kg紙、大昭和レジ55kg紙、エコロール紙である。小型インクジェットプリンターであるTM−J2100は、低消費電力で使用でき、またインク吐出に必要な吐出エネルギーが小さいが、高精細な記録のため吐出するインク滴量を少なくし、吐出エネルギーも小さいと、インク滴は他の物理的影響を受け易くなり、特にインク表面張力が低下してインク滴の凝集力が弱まると、インク滴が分離し易い即ち飛翔形態が不安定になる。目的の位置にインク適を着弾させて記録を行うインクジェット記録装置においては、着弾したときのインク形状が真円に近い程記録品質を向上させることができるが、飛翔形態が不安定で液滴が分離しインクは、着弾時の形状を真円にすることができず、記録品質が低下する。
【0033】
4.部材侵食性
インクジェットプリンターTM−J2100にインクを充填した状態で、40℃25%RHの環境で1ヶ月放置した後、ノズル面の観察と、3と同様の印字を行い、下記基準で評価した。
○:ノズル面に侵食はなく、記録に乱れがない
△:ノズル面にやや侵食があるが、記録に乱れがない
×:ノズル面に侵食があり、記録に問題のある乱れがある
本発明の記録に用いたインクジェットプリンターのノズルの先端は、撥水構造になっていることを特徴とする。これはノズル先端にインクが固着し難くするためである。本実施例では、ノズル先端がガラスとシリコンで形成され、その表面を蒸着によりフルオロアルキルシリル化して撥水層を形成したものを用いた。水性インク組成物中の界面活性剤成分、特に前記化合物(II)で示されるような物質は、蒸着されたフルオロアルキルシリル基を侵食する。ノズル先端面が侵食されると、ノズルから吐出したインクの飛翔形態が不安定になり、前記と同様に記録品質の低下を引き起こす。
【0034】
以上の評価結果を表1に示す。
表1
Figure 2004315737
【0035】
【発明の効果】
以上のように、本発明の水性インクによれば、インク組成物の溶解性が高く、記録品質が良好で、かつ部材侵食性がないが、比較例で用いるような界面活性剤はインクへの溶解性が低く、記録品質が劣り、かつ部材侵食性が強い。
本発明のインク容器は、本発明の水性インクを長期間安定して保存できる。
本発明のインクジェット記録装置は、本発明の水性インクを用いて紙等の記録媒体に良好な記録を行うことができる。
それらの理由は、本発明の水性インクのインクに含有される化合物(I)の量が減ぜられることなく、化合物(II)の含有量が少ないため、インクの吐出安定性に優れ、インクを保持又は吐出させるための手段の構成物に対する侵食性が少ないことによる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a water-based ink excellent in recording quality and ink ejection stability, and less corrosive to components of a means for holding or discharging the ink, particularly a water-based ink suitable for an ink jet recording system, and a container for storing the ink. And an ink jet recording apparatus using an aqueous ink.
[0002]
[Prior art]
Ink-jet recording is a method of supplying ink to a recording head, ejecting ink as small droplets to the recording medium using various ink ejection methods, controlling flight, and attaching the ink to a target position on the recording medium. It is widely used as a recording means because it has the advantages that high-definition images can be recorded quietly at high speed and that multicolor inks can be used to easily perform color recording. ing. In recent years, particularly for formation of high-definition image recording, the amount of ink droplets used in ink-jet recording has become extremely small, such as about 2 pL, and ink ejection holes (nozzles) of a recording head for ejecting ink. Are formed extremely finely.
[0003]
The inks used in the ink jet recording method are: (1) good recording quality, the ink dries quickly on the recording medium; (2) ink is not clogged in the nozzles, and ink ejection stability is good. (3) It is required that the security of the ink is high and that the erosion of the components of the means for holding or discharging the ink is low. In order to achieve (1), a surfactant that provides a penetrating effect is added to the ink. However, the surfactant used in the aqueous ink provides good recording quality and a high penetrating effect on the recording medium. Nonionic surfactants are often selected.
[0004]
In particular, acetylene alcohol or acetylene glycol-based surfactants are known to have an extremely high penetrating effect and to provide excellent recording quality even when added in a small amount (for example, see Patent Documents 1 and 2).
[0005]
The acetylene alcohol or acetylene glycol-based surfactant having a stronger hydrophobic structure can obtain a penetrating effect, but has a lower solubility in water, conversely, causes clogging of the ink ejection holes and ejection. Attention may need to be paid to stability. In order to dissolve an acetylene alcohol or acetylene glycol-based surfactant having low water solubility in the ink composition, a surfactant or organic solvent having low permeability but high solubility is added to the ink composition. (See, for example, Patent Document 3).
[0006]
It has been proposed to improve the water solubility of an acetylene alcohol-based compound by combining an acetylene alcohol-based compound having a strong hydrophobic structure with a 1,2-alkyldiol compound that is an organic solvent.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-63-139964 (pages 3-6)
[Patent Document 2]
JP-A-4-239068 (page 3)
[Patent Document 3]
JP-A-2002-309130 (pages 2-3)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In order to add a large amount of highly hydrophobic acetylene alcohol or acetylene glycol to the aqueous ink, if another surfactant or an organic solvent is used as a dissolution aid, (a) the addition of a large amount of the surfactant or the organic solvent (B) The surface tension of the aqueous ink is significantly reduced. (B) When a large amount of a surfactant or an organic solvent is added, the erosion of the nozzle is increased.
[0009]
When the surface tension of the ink drops significantly due to (a), the flying form of the ink droplet becomes unstable due to the weakening of the cohesive force of the ink droplet, but the amount of one droplet used for recording for high-definition recording is reduced. When the amount is reduced, the ejection energy required for ink ejection also becomes small, and the flying form becomes unstable, so that the recording quality is further reduced. In the erosion of the nozzle as shown in (b), the components of the nozzle formed extremely finely deform and the like due to erosion, so that the ink ejection is not normally performed and the accurate recording is not performed.
[0010]
When a large amount of acetylene alcohol or acetylene glycol having strong hydrophobicity is added to the aqueous ink, there is a problem that the adverse effects (a) and (b) occur.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and has excellent recording quality and ink ejection stability, and has low erosion to components of a means for holding or ejecting an ink. It is an object to provide an ink jet recording apparatus using a container and an aqueous ink.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The aqueous ink according to the present invention is an ink containing at least water, a colorant, a wetting agent, and at least two types of surfactants, wherein the one type of surfactant is represented by the following chemical formulas (I) and (I). A surfactant containing both the compound represented by the formula II), wherein the another type of surfactant is a surfactant obtained by dissolving the compound represented by the formula (I) with an organic solvent. And
Chemical formula (I)
[0013]
Embedded image
Figure 2004315737
Chemical formula (II)
[0014]
Embedded image
Figure 2004315737
In the chemical formula (II), R is a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and m and n are 0 or a positive integer.
[0015]
The compound (I) is a highly hydrophobic acetylene glycol-based compound, and the compound (II) is a solubilizing agent for dissolving the compound (I) in water and a permeable surfactant. The solubility of compound (I) alone in water is 0.1% by weight. However, in an aqueous ink containing a coloring agent, a wetting agent, and other modifiers, the solubility in the entire aqueous ink is further reduced. If the compound (I) is not sufficiently dissolved in the aqueous ink, it is deposited as a solid at the nozzle portion, and the ejection stability is impaired due to clogging. The compound (II) is an optimal compound for stably dissolving the compound (I) and supplementing the permeability required as a surfactant, but the erosion of the nozzle component is small even in a small amount. Due to its strong properties, a large amount of a surfactant containing both the compound (II) in which the compound (I) is sufficiently dissolved cannot be added to the aqueous ink for inkjet recording which requires the function of the compound (I). . Compound (I) is used in combination with a highly hydrophobic acetylene glycol-based compound (I) and a surfactant (compound (II)) used as a dissolution aid to dissolve compound (I). By adding a component dissolved as a surfactant in an organic solvent to a water-based ink together with the water-based ink, the content of the compound (I) in the water-based ink, which significantly enhances various properties of the ink for inkjet recording, can be increased. .
[0016]
The aqueous ink of the invention preferably contains 0.05 to 1% by weight of the compound (I), and the aqueous ink of the invention preferably contains 0.05 to 1% by weight of the compound (II). .
[0017]
Further, the ink container of the present invention that achieves the above object has a storage chamber for storing the aqueous ink of the present invention, and a member of a component of at least a portion of the storage chamber that comes into contact with the aqueous ink is the aqueous container. It is characterized by being made of a material that is less eroded by ink.
[0018]
Furthermore, an ink jet recording apparatus of the present invention that achieves the above object is characterized by using the above-described aqueous ink of the present invention.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Water-based ink]
Hereinafter, the components used in the aqueous ink of the present invention will be described in detail. The aqueous ink of the present invention contains water, a colorant, a wetting agent, and a surfactant as essential components. Each essential component will be described.
[0020]
The aqueous ink of the present invention contains at least two kinds of surfactants, and the one kind of surfactant is a surfactant containing both the compound (I) and the compound (II). Another type of surfactant contained in the aqueous ink of the present invention is a surfactant obtained by dissolving the compound (I) with an organic solvent. The organic solvent dissolving the compound (I) has a low volatility. And polyhydric alcohols having a relatively low viscosity, such as propylene glycol, dipropylene glycol, and polyethylene glycol having a molecular weight of 400 or less.
[0021]
The main solvent of the aqueous ink of the present invention is water, and as the water, it is preferable to use pure water such as ion-exchanged water and distilled water.
As the colorant, any dye or pigment may be used as long as it does not interact with the surfactant added to the aqueous ink, such as a direct dye, an acid dye, a basic dye, a reactive dye, a disperse dye, and an edible dye. Dyes, organic pigments, inorganic pigments and the like can be mentioned. Specifically, C.I. I. Direct Red 2, 4, 9, 23, 26, 31, 62, 72, 84, 95, 225, 233, 242, 247, C.I. I. Direct Yellow 8, 9, 27, 33, 39, 53, 86, 96, 100, 110, 161, 163, C.I. I. Direct Blue 1, 15, 25, 68, 76, 80, 86, 87, 90, 106, 109, 158, 168, 194, 199, 211, 218, 236, 248, 252, 270, C.I. I. Direct Black 19, 154, 168, C.I. I. Acid Red 35, 42, 57, 82, 114, 127, 143, 158, 261; I. Acid Yellow 17, 23, 39, 44, 76, 227, C.I. I. Acid Blue 9, 25, 41, 72, 78, 106, 120, 138, C.I. I. Acid Black 7, 24, 29, 48 and the like. The amount of the coloring agent to be added is determined depending on the type of the coloring agent, the type of the solvent component, the characteristics required for the ink, and the like. 0.2 to 20% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight.
[0022]
A water-soluble organic solvent is added as a wetting agent for the purpose of preventing ink ejection reliability, storage stability, and preventing clogging at a nozzle due to drying of the colorant, and as a dissolution aid. Specifically, glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol having a molecular weight of 2000 or less, glycerin and their monoethers, monoesters, 2-pyrrolidone, N- Nitrogen-containing compounds such as methyl-2-pyrrolidone and triethanolamine can be added to the ink and used. The water-soluble organic solvent used in the present invention may be used alone or as a mixture of two or more kinds. The content in the ink is 1 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight. It is desirable.
[0023]
Further, if necessary, conventionally known viscosity adjusters, surface tension adjusters, pH adjusters, fungicides, preservatives, and the like can be appropriately added.
[0024]
[Ink container]
The ink container of the present invention has a storage chamber for storing the aqueous ink of the present invention, and at least the members of the storage chamber that are in contact with the aqueous ink of the present invention are eroded by the aqueous ink of the present invention. Consists of small materials. The material that is less likely to be eroded by the aqueous ink of the present invention is a member such as a plastic that forms the ink container, a holding material such as a porous foam for holding the ink, a spring that forms a mechanism for taking out the ink from the ink container, and the like. Means that the metal component does not dissolve in the water-based ink of the present invention, and the ink does not react with the material components to deteriorate the ink.
[0025]
Plastics can be polyethylene, polypropylene, polystyrene, etc., porous foams can be polyurethane, polyethylene, etc., and metal can be stainless steel, but not limited to these.
[0026]
[Inkjet recording device]
The inkjet recording apparatus of the present invention performs recording on a recording medium such as paper using the ink of the present invention.
[0027]
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. The inks of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were produced using the components having the following addition amounts.
[0028]
[Example 1]
Figure 2004315737
[0029]
Embedded image
Figure 2004315737
[Example 2]
Figure 2004315737
[Example 3]
Figure 2004315737
[Example 4]
Figure 2004315737
[Comparative Example 1]
Figure 2004315737
[Comparative Example 2]
Figure 2004315737
(Evaluation Method and Evaluation Criteria) The performances of the inks of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated as follows.
[0030]
1. Solubility in aqueous ink After mixing the ink components of each example, the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. The solubility of the ink after stirring was evaluated according to the following criteria.
:: There is no insoluble matter (suspended matter or precipitate) in the ink.
×: Insoluble matter (suspended matter or precipitate) is present in the ink.
[0031]
2. Surface tension The surface tension of the ink at 20 ° C. was measured by a Wilhelmy plate hanging method.
Ink having a surface tension of 27 mN / m or less has a tendency that when ejected from a nozzle, the cohesive force of the ink droplets is too small, the flying form of the ink droplets becomes unstable, and the recording quality deteriorates. On the other hand, when the surface tension is 35 mN / m or more, the quick-drying property when adhered to a recording medium is poor.
[0032]
3. Recording quality Recording was performed using an ink jet printer TM-J2100 (manufactured by Seiko Epson Corporation) as an ink jet recording apparatus, and evaluated according to the following criteria.
:: There is no disorder in the recording. X: The paper used for the recording in which there is a disorder in the recording is Oji cash register 45 kg paper, Daishowa cash register 55 kg paper, and eco roll paper. TM-J2100, which is a small inkjet printer, can be used with low power consumption, and the ejection energy required for ink ejection is small, but if the amount of ink droplets ejected for high-definition recording is small and the ejection energy is small, The ink droplets are susceptible to other physical influences, particularly when the ink surface tension is reduced and the cohesive force of the ink droplets is weakened, so that the ink droplets are easily separated, that is, the flying form becomes unstable. In an ink jet recording apparatus that performs recording by landing an appropriate amount of ink at a target position, the recording quality can be improved as the shape of the ink when landed is closer to a perfect circle. The separated ink cannot make the shape at the time of landing into a perfect circle, and the recording quality deteriorates.
[0033]
4. After leaving the ink in a member erosion inkjet printer TM-J2100 in an environment of 40 ° C. and 25% RH for one month, the nozzle surface was observed, and the same printing as that of No. 3 was performed.
:: No erosion on the nozzle surface and no disturbance in recording. △: Slight erosion on the nozzle surface, but no disturbance in recording. X: Erosion on the nozzle surface and turbulence with recording problem. The tip of the nozzle of the inkjet printer used for recording has a water-repellent structure. This is to make it difficult for the ink to adhere to the nozzle tip. In this example, the nozzle tip was formed of glass and silicon, and the surface thereof was fluoroalkylsilylated by vapor deposition to form a water-repellent layer. The surfactant component in the aqueous ink composition, particularly the substance represented by the above-mentioned compound (II), erodes the deposited fluoroalkylsilyl group. If the tip surface of the nozzle is eroded, the flying form of the ink ejected from the nozzle becomes unstable, and the recording quality is reduced as described above.
[0034]
Table 1 shows the above evaluation results.
Table 1
Figure 2004315737
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the aqueous ink of the present invention, the solubility of the ink composition is high, the recording quality is good, and there is no member erosion. Low solubility, poor recording quality, and strong erosion.
The ink container of the present invention can stably store the aqueous ink of the present invention for a long period of time.
The inkjet recording apparatus of the present invention can perform good recording on a recording medium such as paper using the aqueous ink of the present invention.
The reason is that the content of the compound (II) is small without reducing the amount of the compound (I) contained in the ink of the aqueous ink of the present invention. Due to the low erosion of the components of the means for holding or discharging.

Claims (5)

少なくとも水と、着色剤と、湿潤剤と、少なくとも2種類の界面活性剤とを含有するインクにおいて、前記1種類の界面活性剤が下記化学式(I)と化学式(II)で表される化合物をともに含む界面活性剤であり、前記別の1種類の界面活性剤が化学式(I)で表される化合物を有機溶剤で溶解せしめた界面活性剤であることを特徴とする水性インク。
化学式(I)
Figure 2004315737
化学式(II)
Figure 2004315737
化学式(II)において、Rは炭素数1〜20の直鎖アルキル基であり、m、nは0又は正の整数である。
In an ink containing at least water, a colorant, a wetting agent, and at least two types of surfactants, the one type of surfactant is a compound represented by the following chemical formulas (I) and (II). A water-based ink, wherein the surfactant is a surfactant obtained by dissolving the compound represented by the chemical formula (I) with an organic solvent.
Chemical formula (I)
Figure 2004315737
Chemical formula (II)
Figure 2004315737
In the chemical formula (II), R is a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and m and n are 0 or a positive integer.
前記化学式(I)で表される化合物の含有量が、0.05〜1重量%である請求項1記載の水性インク。The aqueous ink according to claim 1, wherein the content of the compound represented by the chemical formula (I) is 0.05 to 1% by weight. 前記化学式(II)で表される化合物の含有量が、0.05〜1重量%である請求項1又は請求項2記載の水性インク。3. The aqueous ink according to claim 1, wherein the content of the compound represented by the chemical formula (II) is 0.05 to 1% by weight. 請求項1〜3の何れかに記載の水性インクを収納する収納室を有し、前記収納室の少なくとも前記水性インクとの接触部分の構成物の部材は、前記水性インクによる侵食が小さい材料から成ることを特徴するインク容器。A storage chamber for storing the aqueous ink according to any one of claims 1 to 3, wherein a member of a component of at least the contact portion of the storage chamber with the aqueous ink is made of a material that is less corroded by the aqueous ink. An ink container characterized by being made. 請求項1〜3の何れかに記載の水性インクを用いることを特徴とするインクジェット記録装置。An ink jet recording apparatus using the aqueous ink according to claim 1.
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