JP2005205684A - Inkjet recording method - Google Patents

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JP2005205684A JP2004013454A JP2004013454A JP2005205684A JP 2005205684 A JP2005205684 A JP 2005205684A JP 2004013454 A JP2004013454 A JP 2004013454A JP 2004013454 A JP2004013454 A JP 2004013454A JP 2005205684 A JP2005205684 A JP 2005205684A
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Yoshiro Yamashita
嘉郎 山下
Eisuke Hiraoka
英輔 平岡
Manabu Numata
学 沼田
Toshiki Yui
俊毅 由井
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To lengthen the life of a heater in an inkjet recording method using a recording head capable of doing high-image-quality and high-speed printing. <P>SOLUTION: In this inkjet recording method, thermal energy is directly imparted to ink from a heater 34 by means of the recording head whose resolution is 1,600 dpi or more, wherein the number of nozzles is 1,600 or more and which is equipped with the heater 34 (heating resistor layer) composed of a Ta layer; and the ink is ejected from the nozzle so that an image can be recorded on a recording medium. In the used ink, water, a water-soluble organic solvent and a coloring material are contained, and a dynamic contact angle after 0.1 s with respect to the Ta layer as the heating resistor layer is in the range of 20-40°. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、熱エネルギーを利用したインクジェット方式のプリンタなどに適用されるインクジェット記録方法に関する。   The present invention relates to an ink jet recording method applied to an ink jet printer using thermal energy.

熱エネルギーを利用したインクジェット方式は、高速高密度、高精細高画質の記録が可能で、且つカラー化、コンパクト化に適しており、近年、注目を集めている。このようなインクジェット方式には、インクに熱エネルギーを付与して。記録媒体に画像を記録するサーマル方式がある。   An ink jet method using thermal energy is capable of high-speed, high-density, high-definition and high-quality recording, and is suitable for colorization and compactness. In such an ink jet method, thermal energy is applied to the ink. There is a thermal method for recording an image on a recording medium.

このような、サーマル方式においては、記録ヘッドの長寿命化が一つの重要な課題であり、種々の提案がなされている。   In such a thermal system, extending the life of the recording head is an important issue, and various proposals have been made.

例えば、特開平5−320550号では、0.2重量%までの量でハロゲン化アンモニウムまたはアンモニウムスルホン酸塩をインク中に添加することが開示されている。また、特開平7−102389号では、硫酸塩が0.1wt%〜1.0wt%及び/又は水酸化物が0.1wt%〜1.0wt含まれていることを特徴とする金属非腐食性液組成物が開示されている。また、特開平7−268665号では、0.01wt%〜1.0wt%の範囲のリン酸塩と0.001wt%〜1.0wt%の範囲のクエン酸塩とを含む液体が開示されている。   For example, JP-A-5-320550 discloses adding ammonium halide or ammonium sulfonate to the ink in an amount up to 0.2% by weight. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-102389, metal non-corrosiveness characterized by containing 0.1 wt% to 1.0 wt% of sulfate and / or 0.1 wt% to 1.0 wt of hydroxide. A liquid composition is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-268665 discloses a liquid containing a phosphate in the range of 0.01 wt% to 1.0 wt% and a citrate in the range of 0.001 wt% to 1.0 wt%. .

これら、いずれの提案も、記録ヘッドの長寿命化を狙い、ヒータのコゲーション/エッチング/金属腐食を、インク中の添加剤により改善している。
特開平5−320550号 特開平7−102389号 特開平7−268665号
Each of these proposals aims to extend the life of the recording head and improves the kogation / etching / metal corrosion of the heater with an additive in the ink.
JP-A-5-320550 JP-A-7-102389 JP-A-7-268665

ところで、インクジェット方式の記録方法では、高画質及び高速印字を可能にするために、記録ヘッドには高解像で多数のノズルが配置されることが要求される。このため、ヒータも高密度配置にする必要があるため、従来に比べヒータを小さくする必要があり、その分、従来のようなヒータ保護膜を採用すると熱効率が低下する。よって熱伝導性を上げるため、発熱領域に保護膜のないTaで構成されるヒータが望ましい。   By the way, in the inkjet recording method, in order to enable high image quality and high-speed printing, it is required that the recording head be provided with a large number of nozzles with high resolution. For this reason, since it is necessary to arrange the heaters at a high density, it is necessary to make the heaters smaller than in the conventional case. If a conventional heater protective film is used, the thermal efficiency is lowered accordingly. Therefore, in order to increase the thermal conductivity, a heater composed of Ta without a protective film in the heat generating region is desirable.

また、インクではより小さいドロップでの高発色が要求され、高色材濃度であることが必要とされる。そのため、吐出の際に色材の一部が分解した場合には、ヒータにはより高いキャビテーションがかかる状況になっている。   Further, the ink requires high color development with a smaller drop, and requires a high colorant density. Therefore, when a part of the color material is decomposed at the time of discharge, the heater is in a situation where higher cavitation is applied.

このように、高画質及び高速印字可能なシステムでは、ヒータ寿命に対して厳しい環境となっているのが現状であり、改善が望まれている。   As described above, in a system capable of high-quality printing and high-speed printing, the current situation is that the environment is severe with respect to the heater life, and improvement is desired.

従って、本発明の目的は、高画質及び高速印字可能な記録ヘッドを用いたインクジェット記録方法において、ヒータ寿命をより長くすることである。   Accordingly, an object of the present invention is to extend the life of a heater in an inkjet recording method using a recording head capable of high image quality and high-speed printing.

上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明のインクジェット記録方法は、解像度が1600dpi以上、ノズルの数が1600以上であると共に、Ta層で構成される発熱抵抗体層を備えた記録ヘッドを用い、インクに前記発熱抵抗体層から直接、熱エネルギーを付与して、前記インクを前記ノズルから吐出させて記録媒体に画像を記録する方法であり、
前記インクは、水、水溶性有機溶媒、及び色材を含有すると共に、前記発熱抵抗体層としての前記Ta層に対する0.1s後の動的接触角が20〜40度であることを特徴としている。
The above problem is solved by the following means. That is,
The inkjet recording method of the present invention uses a recording head having a resolution of 1600 dpi or more, the number of nozzles of 1600 or more, and a heating resistor layer composed of a Ta layer. A method of recording an image on a recording medium by applying thermal energy and ejecting the ink from the nozzle;
The ink contains water, a water-soluble organic solvent, and a coloring material, and a dynamic contact angle after 0.1 s with respect to the Ta layer as the heating resistor layer is 20 to 40 degrees. Yes.

本発明のインクジェット記録方法では、高画質及び高速印字可能なように、高精細長尺で且つ保護膜がないTaで構成された発熱抵抗体層(ヒータ)を備えた記録ヘッドを用いたとき、インクを発熱抵抗体層材料であるTaへのインクの濡れ性を適度な範囲とすることで、キャビテーションに起因する力が発熱抵抗体層へ局部的に集中せず、発熱抵抗体層の破壊が防止される。   In the ink jet recording method of the present invention, when a recording head provided with a heating resistor layer (heater) made of Ta that is high-definition long and has no protective film so as to enable high-quality and high-speed printing, By setting the ink wettability to Ta, which is the heating resistor layer material, to an appropriate range, the force caused by cavitation is not concentrated locally on the heating resistor layer, and the heating resistor layer is destroyed. Is prevented.

本発明のインクジェット記録方法において、前記色材の含有量は、5wt%以上であることがよい。   In the inkjet recording method of the present invention, the content of the color material is preferably 5 wt% or more.

本発明のインクジェット記録方法において、前記色材は、分解温度が400℃未満、300℃〜400℃の範囲での熱分解による重量減少率が8%以上であることがよい。   In the ink jet recording method of the present invention, the colorant preferably has a decomposition temperature of less than 400 ° C. and a weight reduction rate of 8% or more due to thermal decomposition in a range of 300 ° C. to 400 ° C.

本発明のインクジェット記録方法によれば、高画質及び高速印字可能な記録ヘッドを用いて、ヒータ寿命をより長くすることができる。   According to the ink jet recording method of the present invention, the heater life can be further extended by using a recording head capable of high image quality and high speed printing.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、実質的に同様の機能を有するものには、全図面通して同じ符号を付して説明し、場合によってはその説明を省略することがある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, what has the substantially same function is attached | subjected and demonstrated through the whole figure, and the description may be abbreviate | omitted depending on the case.

図1は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録方法に適用されるインクジェット記録装置である。図2は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録方法に適用されるインクジェット記録ヘッドを示す構成図であり、(A)は平面図、(B)は(A)のb−b’断面図である。   FIG. 1 is an ink jet recording apparatus applied to an ink jet recording method according to an embodiment of the present invention. 2A and 2B are configuration diagrams showing an inkjet recording head applied to the inkjet recording method according to the embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line bb ′ of FIG. is there.

本実施形態に係るインクジェット記録装置10は、図1に示すように、インクジェット記録ヘッド12が搭載されたキャリッジ14を備えている。キャリッジ14はインクジェット記録装置10に設けられたシャフト16に沿って主走査方向(矢印M方向)に移動する。   As shown in FIG. 1, the ink jet recording apparatus 10 according to this embodiment includes a carriage 14 on which an ink jet recording head 12 is mounted. The carriage 14 moves in the main scanning direction (arrow M direction) along the shaft 16 provided in the inkjet recording apparatus 10.

また、インクジェット記録装置10には記録用紙18(記録媒体)を搬送する搬送ローラ20が設けられている。記録用紙18は搬送ローラ20に挟持されて搬送され、副走査方向(矢印S方向)へ移動する。   Further, the inkjet recording apparatus 10 is provided with a conveyance roller 20 for conveying the recording paper 18 (recording medium). The recording paper 18 is nipped and conveyed by the conveyance roller 20 and moves in the sub-scanning direction (arrow S direction).

インクジェット記録ヘッド12にはインクタンク22が設けられており、インクジェット記録装置本体に対してユーザが着脱可能な消耗品としてのインクジェットカートリッジ24を構成している。インクジェットカートリッジ24は、インクジェット記録ヘッド12と、インクタンク22と、両者を連結する図示しないインク供給路とを備えた構造を有している。   The ink jet recording head 12 is provided with an ink tank 22, and constitutes an ink jet cartridge 24 as a consumable item that can be attached to and detached from the ink jet recording apparatus main body by a user. The ink jet cartridge 24 has a structure including the ink jet recording head 12, an ink tank 22, and an ink supply path (not shown) that connects the two.

インクタンク22内には、インク吸収体が内蔵されていてもよい。また、インクジェット記録ヘッドのみがキャリッジ14に載置され、インクタンク22はインクジェット記録装置本体のキャリッジ外部に配置され、両者がインク供給路で連結される構造とすることもできる。このインクタンク22の、記録用紙18に対面する側(図1では下側)が、インクジェット記録ヘッド12となっている。   An ink absorber may be built in the ink tank 22. Alternatively, only the ink jet recording head may be mounted on the carriage 14, the ink tank 22 may be disposed outside the carriage of the ink jet recording apparatus main body, and both may be connected by an ink supply path. The side of the ink tank 22 facing the recording paper 18 (the lower side in FIG. 1) is the ink jet recording head 12.

なお、図1に示す態様のインクジェット記録ヘッド12では長手方向が副操作方向と一致し、短手方向が主走査方向と一致しているため、図1においてインクジェット記録ヘッド12の長手方向が矢印Sで、短手方向が矢印Mでそれぞれ示されている。   1, the longitudinal direction of the inkjet recording head 12 coincides with the sub-operation direction, and the short side direction thereof coincides with the main scanning direction. Therefore, the longitudinal direction of the inkjet recording head 12 in FIG. The short direction is indicated by an arrow M.

次に、インクジェット記録ヘッド12について説明する。本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド12は、図2に示すように、基板30上に形成された蓄熱層32の上に、ヒータ34(発熱抵抗体層)、電極層36(金属配線)、及び電極保護層38が順次形成されている。   Next, the ink jet recording head 12 will be described. As shown in FIG. 2, the inkjet recording head 12 according to the present embodiment has a heater 34 (heating resistor layer), an electrode layer 36 (metal wiring), and a heat storage layer 32 formed on the substrate 30. An electrode protective layer 38 is sequentially formed.

ヒータ34は、Ta層で構成されている。電極層36は、ヒータ34の上層として形成されており、ヒータ34両端の上面において接触するように形成されている。そして、電極保護層38は電極層36を覆って構成されており、発熱領域ではヒータ34が露出させている。このように、ヒータ34の発熱領域を露出してエネルギー効率を向上させ、高速印字が可能な構成としている。   The heater 34 is composed of a Ta layer. The electrode layer 36 is formed as an upper layer of the heater 34 and is formed so as to be in contact with the upper surfaces of both ends of the heater 34. The electrode protection layer 38 is configured to cover the electrode layer 36, and the heater 34 is exposed in the heat generation region. In this way, the heat generation area of the heater 34 is exposed to improve energy efficiency, and high-speed printing is possible.

ヒータ34上には、インク流路40及びインク吐出口42(ノズル)が設けられたインク流路形成体44が形成されている。このインク流路40は、その外壁がインク流路形成体44と電極保護層38の一部で構成されている。   On the heater 34, an ink flow path forming body 44 provided with an ink flow path 40 and an ink discharge port 42 (nozzle) is formed. The outer wall of the ink flow path 40 is constituted by a part of the ink flow path forming body 44 and the electrode protection layer 38.

基板30上に形成された複数のヒータ34及びインク吐出口42は、基板30に開口されたインク供給口46の長手方向に沿って、その開口の両端部に形成されると共に、各列でのヒータ34及びインク吐出口42の位置を半分の間隔にずらし、長手方向に沿って全体を見たときに等間隔となるように配置した、いわゆる千鳥配置としている。これにより、記録ヘッドでの記録解像度は、1列あたりの解像度の2倍の解像度となる。本実施形態では、1列あたり800個以上として、これが2列になることで1600個以上のノズル数(インク吐出口42)を有する構成としている。即ち、1列あたりの解像度を800dpi以上としており、これが2列となる事で1600dpi以上の解像度となる。このように、本実施形態では、高精細長尺な記録ヘッドとして構成している。   A plurality of heaters 34 and ink discharge ports 42 formed on the substrate 30 are formed at both ends of the openings along the longitudinal direction of the ink supply ports 46 opened in the substrate 30, and in each row. A so-called staggered arrangement is adopted in which the positions of the heaters 34 and the ink discharge ports 42 are shifted by half and arranged so as to be equally spaced when viewed as a whole along the longitudinal direction. As a result, the recording resolution at the recording head is twice the resolution per column. In the present embodiment, the number of nozzles (ink discharge ports 42) is 1600 or more by providing 800 or more per row and forming two rows. That is, the resolution per column is set to 800 dpi or more, and when this becomes two columns, the resolution becomes 1600 dpi or more. Thus, in this embodiment, it is configured as a high-definition long recording head.

このように、本実施形態に係るインクジェット記録装置は、高画質及び高速印字可能な記録ヘッドを備えている。このようなインクジェット記録装置に適用されるインクについて、以下、詳細に説明する。なお、以下の説明は符号を省略して説明する。   As described above, the ink jet recording apparatus according to this embodiment includes a recording head capable of high image quality and high speed printing. The ink applied to such an ink jet recording apparatus will be described in detail below. In the following description, reference numerals are omitted.

インクとしては、発熱抵抗体層(ヒータ)としてのTa層に対する0.1s後の動的接触角が20〜40度であるものを用いる。このように、発熱抵抗体層の構成材料であるTaへのインクの濡れ性を適度な範囲として、キャビテーションに起因する力が発熱抵抗体層へ局部的に集中することを抑制し、発熱抵抗体層へのダメージを長期に渡り抑制し、ヒータ寿命を向上させる。   As the ink, one having a dynamic contact angle of 20 to 40 degrees after 0.1 s with respect to the Ta layer as the heating resistor layer (heater) is used. Thus, the wettability of the ink to Ta, which is the constituent material of the heating resistor layer, is set to an appropriate range, and the force caused by cavitation is suppressed from being concentrated locally on the heating resistor layer, thereby generating the heating resistor. Prevents damage to the layer over a long period of time and improves heater life.

動的接触角は、20〜40度であるが、好ましくは22〜38度であり、より好ましくは25〜35度である。動的接触角が20度未満では、キャビテーションが発生したとき、キャビテーションに起因する力が発熱抵抗体層へ局部的に集中し、発熱抵抗体層が破壊されやすくなってしまう。一方、動的接触角が40度を越えてしまうと、バブル生成の際、発熱抵抗体層に対するインクの濡れ面積が小さいために、発泡による発熱抵抗体層へかかる力が同じ場合、接触角の小さい時に比べて対面積当たりの力が大きくかかるため、発熱抵抗体層のひずみが大きくなり、ダメージを受けやすくなる。   The dynamic contact angle is 20 to 40 degrees, preferably 22 to 38 degrees, and more preferably 25 to 35 degrees. When the dynamic contact angle is less than 20 degrees, when cavitation occurs, the force resulting from cavitation is concentrated locally on the heating resistor layer, and the heating resistor layer is easily broken. On the other hand, if the dynamic contact angle exceeds 40 degrees, when the bubble is generated, the ink wetting area with respect to the heating resistor layer is small. Since the force per area is larger than when it is small, the heat generating resistor layer becomes more distorted and easily damaged.

ここで、動的接触角は、インクをTa層上に滴下させてから所定時間経過後(本発明では0.1s後)の接触角、すなわちインク滴とTa層との接液部における、インク滴表面とTa層とのなす角をいう。動的接触角は、23℃、55%RHの条件下で、4μlのインクをTa層上に滴下させてから所定時間経過後(本発明では0.1s後)の接触角を、例えば動的接触角計FIBRO1100DATを用いて測定して求める。   Here, the dynamic contact angle is a contact angle after a predetermined time has elapsed since the ink was dropped on the Ta layer (after 0.1 s in the present invention), that is, the ink at the liquid contact portion between the ink droplet and the Ta layer. This is the angle between the drop surface and the Ta layer. The dynamic contact angle is, for example, the dynamic contact angle after a predetermined time (after 0.1 s in the present invention) after dropping 4 μl of ink on the Ta layer under the conditions of 23 ° C. and 55% RH. It is determined by measuring using a contact angle meter FIBRO1100DAT.

動的接触角は、例えば、次のようにして調整することができる。インク中に適当な種類の界面活性剤、及び/又は、グリコールモノアルキルエーテルなどの低γ溶媒の添加量を、その他のインク材料(例えば、色材、保湿剤、他添加剤)に合わせて調整する。界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、アセチレングリコール、アセチレングリコールのポリオキシエチレン付加物、アセチレングリコールのポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレン付加物等が好適に挙げられる。また、低γ溶媒としては、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノシクロヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルなどが挙げられる。これらは単独でもあるいは混合で使用しても良い。   The dynamic contact angle can be adjusted, for example, as follows. Adjust the amount of surfactants of the appropriate type and / or low gamma solvent such as glycol monoalkyl ether in the ink according to the other ink materials (for example, coloring materials, humectants, other additives). To do. Preferred examples of the surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyethylene glycol polypropylene glycol block copolymer, acetylene glycol, polyoxyethylene adduct of acetylene glycol, polyoxyethylene / polyoxypropylene adduct of acetylene glycol, and the like. Low γ solvents include ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monocyclohexyl ether, triethylene glycol monobutyl ether. Etc. These may be used alone or in combination.

これらを加えたインクのTa上での動的接触角は、色材/保湿剤/その他添加剤等のインクのベヒクル材料の種類により、同じ界面活性剤、低γ溶媒を用いても多少変化するので、ベヒクル材料の種類にあわせて、動的接触角を下げる方向に調整したい時は界面活性剤、及び/又は、低γ溶媒の添加量を増やし、動的接触角を高めたい方向に調整したい時は、界面活性剤、及び/又は、低γ溶媒の添加量を減らしたりして調整することが出来る。このように、ベヒクル材料の種類によって、界面活性剤、及び/又は、低γ溶媒の添加量は微調の必要があるが、界面活性剤の場合、約0.3wt.%の範囲が好ましく、低γ溶媒の場合、約4〜15wt.%の範囲が好ましい。   The dynamic contact angle on Ta of the ink added with these changes somewhat depending on the type of ink vehicle material such as colorant / humectant / additive, even if the same surfactant and low γ solvent are used. So, if you want to adjust the dynamic contact angle in the direction of decreasing the dynamic contact angle according to the type of vehicle material, increase the addition amount of surfactant and / or low γ solvent and adjust the dynamic contact angle in the direction you want to increase In some cases, the amount of the surfactant and / or the low γ solvent added can be reduced. Thus, although the addition amount of the surfactant and / or the low γ solvent needs to be finely adjusted depending on the type of the vehicle material, in the case of the surfactant, about 0.3 wt. % In the range of about 4-15 wt. % Range is preferred.

一方、インクの組成としては、水、水溶性有機溶媒、及び色材を必須成分としている。また、インクには、必要に応じて、凝集剤、分散剤、浸透剤、尿素及び/又は尿素誘導体、pH調整剤、その他の添加剤が含まれてもよい。以下、インクの各組成物について説明する。   On the other hand, the ink composition includes water, a water-soluble organic solvent, and a coloring material as essential components. Further, the ink may contain an aggregating agent, a dispersing agent, a penetrating agent, urea and / or a urea derivative, a pH adjusting agent, and other additives as necessary. Hereinafter, each ink composition will be described.

−色材−
色材としては、顔料、染料などが挙げられる。色材としては、染料及び顔料のいずれも使用できるが、発色に優れたカラー画像を得やすい染料が好ましく使用される。
-Color material-
Examples of the color material include pigments and dyes. As the color material, both dyes and pigments can be used, but dyes that are easy to obtain color images excellent in color development are preferably used.

顔料としては、カーボンブラック、カラー顔料が挙げられる。   Examples of the pigment include carbon black and a color pigment.

カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料が好ましく、例えばRaven7000、Raven5750、Raven5250、Raven5000ULTRAII、Raven3500、Raven2500ULTRA、Raven2000、Raven1500、Raven1255、Raven1250、Raven1200、Raven1190ULTRAII、Raven1170、Raven1080ULTRA、Raven1060ULTRA、Raven790ULTRA、Raven780ULTRA、Raven760ULTRA(以上コロンビアン・カーボン社製)、Regal400R、Regal330R、Regal660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400(以上キャボット社製)、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black 18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Printex 140V、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black4(以上デグッサ社製)、No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF−88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上三菱化学社製)等を使用することが出来る。また、本発明のために、新たに合成したカーボンブラック顔料でもよい。   As carbon black, carbon black pigments such as furnace black, lamp black, acetylene black and channel black are preferable. Raven 1080 ULTRA, Raven 1060 ULTRA, Raven 790 ULTRA, Raven 780 ULTRA, Raven 760 ULTRA (manufactured by Columbian Carbon Co., Ltd.), Regal 400R, Regal 330R, Rega 660R, Mogul L, Monarch 700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300, Monarch 1400 (manufactured by Cabot Corporation), Color Black FW1, Color Bla FW1, Color Bla , Color Black FW200, Color Black S150, Color Black S160, Color Black S170, Printex 35, Printex U, Printex V, Printex 140U, Printex 140V, SpecialBck No. 5, Special Black 4A, Special Black 4 (manufactured by Degussa), No. 5 25, no. 33, no. 40, no. 47, no. 52, no. 900, no. 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8, MA100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and the like can be used. In addition, a carbon black pigment newly synthesized for the present invention may be used.

これらのカーボンブラック顔料に対し、マグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子やチタンブラック等を併用してもよい。シアン、マゼンタ、イエローの3原色顔料、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料、金、銀色等の金属光沢顔料、無色の体質顔料、プラスチックピグメント等を併用してもよい。   For these carbon black pigments, magnetic fine particles such as magnetite and ferrite, titanium black and the like may be used in combination. Cyan, magenta, and yellow primary color pigments, specific color pigments such as red, green, blue, brown, and white, metallic luster pigments such as gold and silver, colorless extender pigments, plastic pigments, and the like may be used in combination.

カーボンブラックとしては、自己分散型顔料であってもよい。自己分散型顔料とは、界面活性剤や高分子分散剤等の所謂分散剤を含まずに自身で溶媒中に分散可能な顔料のことを言う。一般に、自己分散型顔料は、表面に親水性官能基を有するものである。   Carbon black may be a self-dispersing pigment. The self-dispersing pigment refers to a pigment that can be dispersed in a solvent by itself without containing a so-called dispersant such as a surfactant or a polymer dispersant. Generally, a self-dispersing pigment has a hydrophilic functional group on the surface.

ここで、カーボンブラック(顔料)が「自己分散型」であるか否かは、以下の自己分散性試験により確認される。   Here, whether or not the carbon black (pigment) is “self-dispersing” is confirmed by the following self-dispersing test.

自己分散性試験:水中に測定対象となる顔料を添加し、超音波ホモジナイザー、ナノマイザー、マイクロフルイダイザー、ボールミル等を用いて分散剤無しで分散させ、初期の顔料濃度が約5%になるように水で希釈して分散体を調製する。初期の顔料濃度と、前記分散体100gを径40mmのガラスビンに入れて1日静置後、その上層部の顔料濃度を測定する。そして、初期の顔料濃度に対する1日静置後の顔料濃度の割合(以下、「自己分散性指標」と称する。)が98%以上である場合、「自己分散型」であると評価する。   Self-dispersibility test: Add pigment to be measured in water and disperse without dispersing agent using ultrasonic homogenizer, nanomizer, microfluidizer, ball mill, etc., so that the initial pigment concentration is about 5% Dilute with water to prepare a dispersion. The initial pigment concentration and 100 g of the dispersion are placed in a 40 mm diameter glass bottle and allowed to stand for 1 day, and then the pigment concentration in the upper layer portion is measured. When the ratio of the pigment concentration after standing for 1 day with respect to the initial pigment concentration (hereinafter referred to as “self-dispersing index”) is 98% or more, it is evaluated as “self-dispersing”.

このとき、カーボンブラック(顔料)濃度の測定方法は、特に限定されず、サンプルを乾燥させて固形分を測定する方法や、適当な濃度に希釈して透過率から求める方法等いずれでもよく、他に顔料濃度を正確に求める方法があれば、もちろんその方法によってもよい。   At this time, the measuring method of the carbon black (pigment) concentration is not particularly limited, and any method such as a method of measuring the solid content by drying the sample or a method of obtaining the transmittance by diluting to an appropriate concentration may be used. If there is a method for accurately obtaining the pigment concentration, it is of course possible to use that method.

カーボンブラック(顔料)に親水性官能基を導入する方法は、公知の方法や新たに発明されたいずれの方法も使用できる。例えば、酸化剤(例えば、硝酸、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、次亜塩素酸塩、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、オゾン、オゾン水等)による酸化処理、スルホン化剤処理、シラン化合物等のカップリング剤による処理、ポリマーグラフト化処理、プラズマ処理、親水性基をもつジアゾニウム塩化合物による処理等の公知の方法の他、新たに開発した方法も使用でき、またこれらの方法を組み合わせてもよい。親水性官能基の量の調整は、処理濃度や時間等の制御により可能であり、またエステル化等の変性により市販の自己分散顔料の表面官能基を調整することもできる。   As a method for introducing a hydrophilic functional group into carbon black (pigment), a known method or any newly invented method can be used. For example, oxidation treatment with an oxidizing agent (eg nitric acid, permanganate, dichromate, hypochlorite, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, ozone, ozone water, etc.), sulfonating agent treatment, silane compound, etc. In addition to known methods such as treatment with a coupling agent, polymer grafting treatment, plasma treatment, treatment with a diazonium salt compound having a hydrophilic group, newly developed methods can be used, and these methods can be combined. Good. The amount of the hydrophilic functional group can be adjusted by controlling the treatment concentration and time, and the surface functional group of a commercially available self-dispersing pigment can be adjusted by modification such as esterification.

カーボンブラック(顔料)として好適に使用できる市販の自己分散型顔料としては例えば、MICROJET(BONJET) BLACK CW−1(オリエント化学工業社製)、BONJET BLACK CW−2(オリヱント化学工業社製)、BONJET BLACK CW−3(オリヱント化学工業社製)、CAB−O−JET200(キャボット社製)、CAB−O−JET300(キャボット社製)、IJX−157(キャボット社製)等が挙げられる。これら市販の自己分散型顔料は、いずれも自己分散性指標が100%である。   Examples of commercially available self-dispersing pigments that can be suitably used as carbon black (pigment) include MICROJET (BONJET) BLACK CW-1 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), BONJET BLACK CW-2 (manufactured by Orient Chemical Industries, Ltd.), and BONJET. Examples include BLACK CW-3 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), CAB-O-JET200 (manufactured by Cabot Corporation), CAB-O-JET300 (manufactured by Cabot Corporation), IJX-157 (manufactured by Cabot Corporation), and the like. All of these commercially available self-dispersing pigments have a self-dispersing index of 100%.

カラー顔料としては、以下のものが挙げられる。
シアン色の顔料としては、C.I.Pigment Blue 1、C.I.Pigment Blue 2、C.I.Pigmet Blue 3、C.I.Pigment Blue 15、C.I.Pigment Blue 15:1、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Blue 15:4、C.I.Pigment Blue 16、C.I.Pigment Blue 22、C.I.Pigment Blue 60等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
The following are mentioned as a color pigment.
Examples of cyan pigments include C.I. I. Pigment Blue 1, C.I. I. Pigment Blue 2, C.I. I. Pigment Blue 3, C.I. I. Pigment Blue 15, C.I. I. Pigment Blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, C.I. I. Pigment Blue 15: 4, C.I. I. Pigment Blue 16, C.I. I. Pigment Blue 22, C.I. I. Pigment Blue 60 and the like, but are not limited thereto.

マゼンタ色の顔料としては、C.I.Pigment Red 5、C.I.Pigment Red 7、C.I.Pigment Red 12、C.I.Pigment Red 48、C.I.Pigment Red48:1、C.I.Pigment Red 57、C.I.Pigment Red 112、C.I.Pigment Red 122、C.I.Pigment Red 123、C.I.Pigment Red 146、C.I.Pigment Red 168、C.I.Pigment Red 184、C.I.Pigment Red 202、C.I.Pigment Violet 1960等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Examples of magenta pigments include C.I. I. Pigment Red 5, C.I. I. Pigment Red 7, C.I. I. Pigment Red 12, C.I. I. Pigment Red 48, C.I. I. Pigment Red 48: 1, C.I. I. Pigment Red 57, C.I. I. Pigment Red 112, C.I. I. Pigment Red 122, C.I. I. Pigment Red 123, C.I. I. Pigment Red 146, C.I. I. Pigment Red 168, C.I. I. Pigment Red 184, C.I. I. Pigment Red 202, C.I. I. Pigment Violet 1960 and the like, but are not limited thereto.

イエロー色の顔料としては、C.I.Pigment Yellow 1、C.I.Pigment Yellow 2、C.I.Pigment Yellow 3、C.I.Pigment Yellow 12、C.I.Pigment Yellow 13、C.I.Pigment Yellow 14、C.I.Pigment Yellow 16、C.I.Pigment Yellow 17、C.I.Pigment Yellow 55、C.I.Pigment Yellow 73、C.I.Pigment Yellow 74、C.I.Pigment Yellow 75、C.I.Pigment Yellow 83、C.I.Pigment Yellow 93、C.I.Pigment Yellow 95、C.I.Pigment Yellow 97、C.I.Pigment Yellow 98、C.I.Pigment Yellow 114、C.I.Pigment Yellow 128、C.I.Pigment Yellow 129、C.I.Pigment Yellow 150、C.I.Pigment Yellow 151、C.I.Pigment Yellow 154、C.I.Pigment Yellow 180、C.I.Pigment Yellow 185等が挙げられが、これらに限定されるものではない。   Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, C.I. I. Pigment Yellow 2, C.I. I. Pigment Yellow 3, C.I. I. Pigment Yellow 12, C.I. I. Pigment Yellow 13, C.I. I. Pigment Yellow 14, C.I. I. Pigment Yellow 16, C.I. I. Pigment Yellow 17, C.I. I. Pigment Yellow 55, C.I. I. Pigment Yellow 73, C.I. I. Pigment Yellow 74, C.I. I. Pigment Yellow 75, C.I. I. Pigment Yellow 83, C.I. I. Pigment Yellow 93, C.I. I. Pigment Yellow 95, C.I. I. Pigment Yellow 97, C.I. I. Pigment Yellow 98, C.I. I. Pigment Yellow 114, C.I. I. Pigment Yellow 128, C.I. I. Pigment Yellow 129, C.I. I. Pigment Yellow 150, C.I. I. Pigment Yellow 151, C.I. I. Pigment Yellow 154, C.I. I. Pigment Yellow 180, C.I. I. Pigment Yellow 185 and the like, but are not limited thereto.

シアン、マゼンタ、イエローの3原色顔料のほか、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料や、金、銀色等の金属光沢顔料、無色の体質顔料、プラスチックピグメント等を使用してもよい。また、本発明のために、新たに合成した顔料でもよい。   In addition to the three primary color pigments of cyan, magenta and yellow, specific color pigments such as red, green, blue, brown and white, metallic luster pigments such as gold and silver, colorless extender pigments, plastic pigments, etc. Good. In addition, a pigment newly synthesized for the present invention may be used.

これらの顔料の表面に親水性官能基を導入した自己分散型顔料も使用でき、本発明において好ましい。親水性官能基を導入する方法は、公知の方法や新たに発明されたいずれの方法も使用できる。例えば、酸化剤(例えば、硝酸、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、次亜塩素酸塩、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、オゾン、オゾン水等)による酸化処理、スルホン化剤処理、シラン化合物等のカップリング剤による処理、ポリマーグラフト化処理、プラズマ処理、親水性基をもつジアゾニウム塩化合物による処理等の公知の方法の他、新たに開発した方法も使用でき、またこれらの方法を組み合わせてもよい。親水性官能基量の調整は、処理濃度や時間等の制御により可能であり、またエステル化等の変性により市販の自己分散顔料の表面官能基を調整することもできる。なお、「自己分散型」の用語の意義については、カーボンブラックの項で述べた通りである。   Self-dispersing pigments having hydrophilic functional groups introduced on the surface of these pigments can also be used and are preferred in the present invention. As a method for introducing a hydrophilic functional group, a known method or any newly invented method can be used. For example, oxidation treatment with an oxidizing agent (eg nitric acid, permanganate, dichromate, hypochlorite, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, ozone, ozone water, etc.), sulfonating agent treatment, silane compound, etc. In addition to known methods such as treatment with a coupling agent, polymer grafting treatment, plasma treatment, treatment with a diazonium salt compound having a hydrophilic group, newly developed methods can be used, and these methods can be combined. Good. The amount of the hydrophilic functional group can be adjusted by controlling the treatment concentration, time and the like, and the surface functional group of a commercially available self-dispersing pigment can also be adjusted by modification such as esterification. The meaning of the term “self-dispersing type” is as described in the section of carbon black.

染料としては、特に制限はないが水溶性染料が好ましい。水溶性染料は、酸性染料、直接染料、塩基性染料、反応性染料等のいずれでもよいが、より好ましくは、酸性染料、直接染料である。   The dye is not particularly limited but is preferably a water-soluble dye. The water-soluble dye may be any of an acid dye, a direct dye, a basic dye, a reactive dye, and the like, more preferably an acid dye and a direct dye.

染料としては以下のものが挙げられる。
例えば、C.I.ダイレクトブルー−1,−2,−6,−8,−15,−22,−25,−34,−41,−70,−71,−76,−77,−78,−80,−86,−87,−90,−98,−106,−108,−112,−120,−142,−158,−163,−165,−168,−199,−200,−201,−202,−203,−207,−218,−236,−287,−307、
C.I.ダイレクトレッド−1,−2,−4,−8,−9,−11,−13,−15,−20,−23,−24,−28,−31,−33,−37,−39,−46,−51,−59,−62,−63,−73,−75,−79,−80,−81,−83,−87,−89,−90,−94,−95,−99,−101,−110,−189,−197,−201,−218,−220,−224,−225,−226,−227,−228,−229,−230、
C.I.ダイレクトバイオレット−107、
C.I.ダイレクトイエロー−1,−2,−4,−8,−11,−12,−26,−27,−28,−33,−34,−39,−41,−44,−48,−50,−58,−85,−86,−87,−88,−89,−98,−100,−110,−132,−135,−142,−144,−173、
C.I.アシッドブルー−1,−7,−9,−15,−22,−23,−25,−27,−29,−40,−43,−55,−59,−62,−74,−78,−80,−81,−83,−90,−100,−102,−104,−111,−117,−127,−138,−158,−161,−185,−249,−254,
C.I.アシッドレッド−1,−4,−6,−8,−9,−13,−14,−15,−18−21,−26,−27,−32,−35,−37,−42,−51,−52,−80,−83,−87,−89,−92,−106,−110,−114,−115,−133,−134,−144.−145,−158,−180,−198,−249,−257,−265,−289、
C.I.アシッドイエロー−1,−3,−4,−7,−11,−12,−13,−14,−17,−18,−19,−23,−25,−29,−34,−36,−38,−40,−41,−42,−44,−53,−55,−61,−71,−76,−78,−79,−98,−99,−122、
C.I.リアクティブブルー−4,−5,−7,−13,−14,−15,−18,−19,−21,−26,−27,−29,−32,−38,−40,−44,−100、
C.I.リアクティブレッド−7,−12,−13,−15,−17,−20,−23,−24,−29,−31,−42,−45,−46,−59、
C.I.フードレッド−87,−92,−94、
ILFORD社製M−377、
C.I.リアクティブイエロー−2,−3,−17,−25,−37,−42、
C.I.フードイエロー−3、
ILFORD社製Y−104,Y−1189、
C.I.ダイレクトブラック−2,−4,−9,−11,−17,−19,−22,−32,−80,−151,−154,−168,−171,−194, −195 C.I.フードブラック−1,−2, C.I.アシッドブラック−1,−2,−7,−16,−24,−26,−28,−31,−48,−52,−63,−107,−112,−118,−119,−121,−156,−172,−194,−208、
等である。
Examples of the dye include the following.
For example, C.I. I. Direct Blue-1, -2, -6, -8, -15, -22, -25, -34, -41, -70, -71, -76, -77, -78, -80, -86, -87, -90, -98, -106, -108, -112, -120, -142, -158, -163, -165, -168, -199, -200, -201, -202, -203 , -207, -218, -236, -287, -307,
C. I. Direct Red-1, -2, -4, -8, -9, -11, -13, -15, -20, -23, -24, -28, 31, -33, -37, -39, -46, -51, -59, -62, -63, -73, -75, -79, -80, -81, -83, -87, -89, -90, -94, -95, -99 , -101, -110, -189, -197, -201, -218, -220, -224, -225, -226, -227, -228, -229, -230,
C. I. Direct violet-107,
C. I. Direct yellow-1, -2, -4, -8, -11, -12, -26, -27, -28, 333, -34, -39, -41, -44, -48, -50, -58, -85, -86, -87, -88, -89, -98, -100, -110, -132, -135, -142, -144, -173,
C. I. Acid Blue-1, −7, −9, −15, −22, −23, −25, −27, −29, −40, −43, −55, −59, −62, −74, −78, −80, −81, −83, −90, −100, −102, −104, −111, −117, −127, −138, −158, −161, −185, −249, −254,
C. I. Acid Red-1, -4, -6, -8, -9, -13, -14, -15, -18-21, -26, -27, -32, -35, -37, -42,- 51, -52, -80, -83, -87, -89, -92, -106, -110, -114, -115, -133, -134, -144. −145, −158, −180, −198, −249, −257, −265, −289,
C. I. Acid Yellow-1, -3, -4, -7, -11, -12, -13, -14, -17, -18, -19, -23, -25, -29, 34, -36 −38, −40, −41, −42, −44, −53, −55, −61, −71, −76, −78, −79, −98, −99, −122,
C. I. Reactive Blue-4, -5, -7, -13, -14, -15, -18, -19, -21, -26, -27, -29, -32, -38, -40, -44 , -100,
C. I. Reactive Red-7, -12, -13, -15, -17, -20, -23, -24, -29, 31, -42, -445, -46, -59,
C. I. Food Red -87, -92, -94,
M-377 manufactured by ILFORD,
C. I. Reactive Yellow-2, -3, -17, -25, -37, -42,
C. I. Food yellow-3,
Y-104, Y-1189 manufactured by ILFORD,
C. I. Direct Black-2, -4, -9, -11, -17, -19, -22, -32, -80, -151, -154, -168, -171, -194, -195 C.I. I. Food Black-1, -2, C.I. I. Acid Black-1, -2, -7, -16, -24, -26, -28, -31, -48, -52, -63, -107, -112, -118, -119, -121, -156, -172, -194, -208,
Etc.

以上列挙した色材は、単独でも使用できるが、2種以上混合したり、シアン、マゼンタ、イエローの3原色の外、赤、青、緑などのカスタムカラーに調色してもよい。   The color materials listed above can be used alone, but two or more color materials may be mixed, or may be adjusted to custom colors such as red, blue, and green in addition to the three primary colors of cyan, magenta, and yellow.

色材としては、分解温度が400℃未満、300℃〜400℃の範囲での熱分解による重量減少率が8%以上であることが好ましく、より好ましくは8.5〜25%であり、さらに好ましくは9〜20%である。重量減少率が上記範囲の色材を含むインクを用いると、発熱抵抗体層から熱エネルギーを付与されたときに分解しやすく、キャビテーションに起因する力が発熱抵抗体層へ局部的に集中する。しかし、インクの動的接触角を上記範囲とすることで、色材が分解しても発熱抵抗体層へのキャビテーションの局部的な集中を抑制でき、ヒータ寿命を向上させる。   The color material preferably has a decomposition temperature of less than 400 ° C. and a weight reduction rate of 8% or more due to thermal decomposition in the range of 300 ° C. to 400 ° C., more preferably 8.5 to 25%. Preferably it is 9 to 20%. When an ink containing a colorant having a weight reduction rate in the above range is used, it is easily decomposed when heat energy is applied from the heating resistor layer, and the force caused by cavitation is concentrated locally on the heating resistor layer. However, by setting the ink dynamic contact angle in the above range, even if the color material is decomposed, local concentration of cavitation on the heating resistor layer can be suppressed, and the heater life is improved.

重量減少率が上記範囲の色材としては、次のものが好適に挙げられる。例えば、C.I.アシッドブルー−9(重量減少率:17.5%)、C.I.アシッドイエロー−23(重量減少率:13.6%)、C.I.アシッドレッド−52(重量減少率:15.4%)、C.I.ダイレクトイエロー−132(重量減少率:9.6%)、C.I.ダイレクトイエロー−144(重量減少率:9.8%)、C.I.ダイレクトブラック−19(重量減少率:16.3%)、C.I.ダイレクトブラック−154(重量減少率:12.4%)、C.I.ダイレクトブラック−168(重量減少率:11.5%)等である。   Preferred examples of the color material having a weight reduction rate within the above range include the following. For example, C.I. I. Acid Blue-9 (weight loss rate: 17.5%), C.I. I. Acid Yellow-23 (weight reduction rate: 13.6%), C.I. I. Acid Red-52 (weight reduction rate: 15.4%), C.I. I. Direct Yellow-132 (weight reduction rate: 9.6%), C.I. I. Direct Yellow-144 (weight reduction rate: 9.8%), C.I. I. Direct Black-19 (weight reduction rate: 16.3%), C.I. I. Direct Black-154 (weight reduction rate: 12.4%), C.I. I. Direct black-168 (weight reduction rate: 11.5%) and the like.

ここで、重量減少率は次のようにして求める。乾燥した色材について、熱重量分析(TG)測定を行い、initial温度(15−35℃)から400℃以上まで加熱し、initial温度における色材重量に対し、300℃時点での重量から400℃時点での重量をひいた差分の百分率によって求められる。   Here, the weight reduction rate is obtained as follows. The dried color material is subjected to thermogravimetric analysis (TG) measurement, heated from the initial temperature (15-35 ° C.) to 400 ° C. or higher, and from the weight at the time of 300 ° C. to 400 ° C. relative to the color material weight at the initial temperature. It is determined by the percentage of the difference minus the current weight.

色材の含有量は、5wt%以上であることが好ましく、より好ましくは5〜10wt%であり、さらに好ましくは5〜8wt%である。好インク中に、色材を上記範囲の濃度で配合することで、少量液滴でも高濃度の画質を実現できる一方で、上述のように発熱抵抗体層から熱エネルギーを付与されたときに分解する量が増えてしまう。しかし、インクの動的接触角を上記範囲とすることで、色材の分解量が増加しても発熱抵抗体層へのキャビテーションの局部的な集中を抑制でき、ヒータ寿命を向上させる。   The content of the color material is preferably 5 wt% or more, more preferably 5 to 10 wt%, and further preferably 5 to 8 wt%. By blending a colorant with a concentration in the above range in a good ink, it is possible to achieve high-density image quality even with a small amount of droplets, but it decomposes when heat energy is applied from the heating resistor layer as described above. The amount to do will increase. However, by setting the dynamic contact angle of the ink within the above range, even if the amount of decomposition of the color material increases, local concentration of cavitation on the heating resistor layer can be suppressed, and the heater life is improved.

色材は、その製造工程で混入した不純物、例えば残余の酸化剤、処理剤や副生成物等の不純物、その他の無機不純物や有機不純物を除去し、精製することが望ましい。特に、インク中のカルシウム、鉄、珪素をそれぞれ10ppm以下、好ましくは5ppm以下にすることが望ましい。これらの無機不純物含有量は例えば高周波誘導結合プラズマ発光分析法により測定できる。   It is desirable that the colorant be purified by removing impurities mixed in the manufacturing process, for example, residual oxidant, impurities such as treatment agents and by-products, other inorganic impurities and organic impurities. In particular, it is desirable that calcium, iron, and silicon in the ink be 10 ppm or less, preferably 5 ppm or less, respectively. The content of these inorganic impurities can be measured by, for example, a high frequency inductively coupled plasma atomic emission spectrometry.

これらの除去は、例えば、水洗浄や、逆浸透膜、限外ろ過膜、イオン交換法等の方法、活性炭、ゼオライト等による吸着の方法を単独又は組み合わせて行うことが出来る。   These removals can be carried out, for example, by water washing, reverse osmosis membrane, ultrafiltration membrane, ion exchange method, adsorption method using activated carbon, zeolite or the like alone or in combination.

色材として顔料を使用する場合は、顔料を分散させるために分散剤を使用することができる。   When a pigment is used as the color material, a dispersant can be used to disperse the pigment.

−水溶性有機溶媒−
水溶性有機溶剤としては、エチレングリコール、ジ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、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、1、5−ペンタンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリエチレングリコール等の多価アルコール類、エタノール、イソプロピルアルコール、1−プロパノール等の低級アルコール類、ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒、あるいは、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルホラン、ジメチルスルオキシド等の含硫黄溶媒、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、キシロース等の糖類及びその誘導体等や糖アルコール類等を用いることが出来る。
-Water-soluble organic solvent-
Water-soluble organic solvents include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolpropane, glycerin, polyethylene glycol Polyhydric alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol, lower alcohols such as 1-propanol, nitrogen-containing solvents such as pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, cyclohexylpyrrolidone, triethanolamine, or thiodiethanol, thiodi Sulfur-containing solvents such as glycerol, sulfolane and dimethyl sulfoxide, and sugars such as propylene carbonate, ethylene carbonate, glucose, fructose, galactose, mannose, and xylose Beauty derivatives thereof or sugar alcohols or the like can be used.

これらの水溶性有機溶剤は単独で用いても、2種以上混合してもよい。水溶性有機溶剤の含有量は、インクの1〜60重量%、好ましくは、5〜40重量%で使用される。   These water-soluble organic solvents may be used alone or in combination of two or more. The water-soluble organic solvent is used in an amount of 1 to 60% by weight, preferably 5 to 40% by weight of the ink.

−水−
水は、特に不純物が混入することを防止するため、イオン交換水、超純水、蒸留水、限外濾過水を使用することが好ましい。
-Water-
It is preferable to use ion-exchanged water, ultrapure water, distilled water, or ultrafiltered water in order to prevent impurities from being mixed.

−凝集剤−
凝集剤としては、多価金属塩がカラーインクの安定性の観点から好適である。
-Flocculant-
As the flocculant, a polyvalent metal salt is preferable from the viewpoint of the stability of the color ink.

多価金属塩は、水に溶解した場合に金属元素由来の2価以上の陽イオンを生じる塩であり、多価金属イオンとしては、アルミニウムイオン、バリウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、マンガンイオン、ニッケルイオン、スズイオン、チタンイオン、亜鉛イオン等の多価金属イオンが挙げられる。   A polyvalent metal salt is a salt that generates a bivalent or higher cation derived from a metal element when dissolved in water. Examples of the polyvalent metal ion include aluminum ions, barium ions, calcium ions, copper ions, iron ions, Multivalent metal ions such as magnesium ion, manganese ion, nickel ion, tin ion, titanium ion and zinc ion can be mentioned.

多価金属塩の具体例としては、上記多価金属イオンと、塩酸、臭酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、チオシアン酸、及び、酢酸、蓚酸、乳酸、フマル酸、フタル酸、クエン酸、サリチル酸、安息香酸等の有機カルボン酸、及び、有機スルホン酸等との塩の形で使用される。   Specific examples of the polyvalent metal salt include the above polyvalent metal ions, hydrochloric acid, odorous acid, hydroiodic acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, thiocyanic acid, and acetic acid, oxalic acid, lactic acid, fumaric acid, and phthalic acid. It is used in the form of salts with organic carboxylic acids such as citric acid, salicylic acid, benzoic acid, and organic sulfonic acids.

より具体的には、例えば、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム、酢酸アルミニウム、塩化バリウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、酸化バリウム、硝酸バリウム、チオアン酸バリウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、リン酸二水素カルシウム、チオシアン酸カルシウム、安息香酸カルシウム、酢酸カルシウム、サリチル酸カルシウム、酒石酸カルシウム、乳酸カルシウム、フマル酸カルシウム、クエン酸カルシウム、塩化銅、臭化銅、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、蓚酸鉄、乳酸鉄、フマル酸鉄、クエン酸鉄、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、塩化マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン、リン酸二水素マンガン、酢酸マンガン、サリチル酸マンガン、安息香酸マンガン、乳酸マンガン、塩化ニッケル、臭化ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、硫酸スズ、塩化チタン、塩化亜鉛、臭化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、チオシアン酸亜鉛、酢酸亜鉛等が挙げられる。   More specifically, for example, aluminum chloride, aluminum bromide, aluminum sulfate, aluminum nitrate, sodium aluminum sulfate, potassium aluminum sulfate, aluminum acetate, barium chloride, barium bromide, barium iodide, barium oxide, barium nitrate, thioan Barium acid, calcium chloride, calcium bromide, calcium iodide, calcium nitrite, calcium nitrate, calcium dihydrogen phosphate, calcium thiocyanate, calcium benzoate, calcium acetate, calcium salicylate, calcium tartrate, calcium lactate, calcium fumarate , Calcium citrate, copper chloride, copper bromide, copper sulfate, copper nitrate, copper acetate, iron chloride, iron bromide, iron iodide, iron sulfate, iron nitrate, iron oxalate, iron lactate, iron fumarate, citric acid Iron, magnesium chloride, odor Magnesium, magnesium iodide, magnesium sulfate, magnesium nitrate, magnesium acetate, magnesium lactate, manganese chloride, manganese sulfate, manganese nitrate, manganese dihydrogen phosphate, manganese acetate, manganese salicylate, manganese benzoate, manganese lactate, nickel chloride, odor Examples thereof include nickel fluoride, nickel sulfate, nickel nitrate, nickel acetate, tin sulfate, titanium chloride, zinc chloride, zinc bromide, zinc sulfate, zinc nitrate, zinc thiocyanate, and zinc acetate.

また、多価金属塩として好ましくは、硫酸アルミニウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、硫酸スズ、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛、硝酸アルミニウム等が使用される。   The polyvalent metal salt is preferably aluminum sulfate, calcium chloride, calcium nitrate, calcium acetate, magnesium chloride, magnesium nitrate, magnesium sulfate, magnesium acetate, tin sulfate, zinc chloride, zinc nitrate, zinc sulfate, zinc acetate, nitric acid. Aluminum or the like is used.

凝集剤としては、上記多価金属塩以外に、一価の電解質や疎水性のノニオン界面活性剤やアニオン界面活性剤、疎水性の水溶性溶媒等をカーボンブラックの分散を阻害するのに十分な量以上添加することも有効であり、使用出来る。一価の電解質としては、例えば塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム等の無機塩類や、酢酸、乳酸、安息香酸、クエン酸等の有機酸とアルカリ物質との塩等が挙げられる。界面活性の疎水性の高いものとしては、例えばHLBが10以下、好ましくは5以下の界面活性剤が挙げられる。疎水性の水溶性溶媒としては例えばSP値が12以下、好ましくは10以下のものが挙げられる。   As the flocculant, in addition to the above polyvalent metal salt, a monovalent electrolyte, a hydrophobic nonionic surfactant, an anionic surfactant, a hydrophobic water-soluble solvent, etc. are sufficient to inhibit the dispersion of carbon black. Adding more than the amount is also effective and can be used. Examples of the monovalent electrolyte include inorganic salts such as sodium chloride, sodium sulfate, sodium sulfite, and sodium nitrate, and salts of organic acids such as acetic acid, lactic acid, benzoic acid, and citric acid with alkaline substances. Examples of the surfactant having high hydrophobicity include surfactants having an HLB of 10 or less, preferably 5 or less. Examples of the hydrophobic water-soluble solvent include those having an SP value of 12 or less, preferably 10 or less.

特に、凝集剤としては、ブラックインクの顔料(この分散剤や自己分散させるための官能基)もしくはブラックインクに含まれる水溶性ポリマーがカチオン性の場合は、2価以上の陰イオンを生じる無機及び有機塩類、アニオン性基を有するポリマー等も使用できる。2価以上の陰イオンを生じる無機及び有機塩類としては、硫酸、亜硫酸、リン酸、ホスホン酸等や蓚酸、フマル酸、フタル酸、クエン酸、酒石酸等の有機カルボン酸、及び、有機スルホン酸等との塩を含む化合物が挙げられる。
また、ブラックインクの顔料(この分散剤や自己分散させるための官能基)もしくはブラックインクに含まれる水溶性ポリマーがアニオン性の場合に記載した前記電解質類等も使用できる。
In particular, as the aggregating agent, when the black ink pigment (this dispersing agent or a functional group for self-dispersing) or the water-soluble polymer contained in the black ink is cationic, inorganic and bivalent anions are generated. Organic salts, polymers having an anionic group, and the like can also be used. Examples of inorganic and organic salts that generate divalent or higher anions include sulfuric acid, sulfurous acid, phosphoric acid, phosphonic acid, etc., organic carboxylic acids such as oxalic acid, fumaric acid, phthalic acid, citric acid, tartaric acid, and organic sulfonic acid, etc. And a compound containing a salt thereof.
In addition, the above-described electrolytes described when the black ink pigment (this dispersant or functional group for self-dispersing) or the water-soluble polymer contained in the black ink is anionic can also be used.

−分散剤−
分散剤としては、界面活性剤、水溶性樹脂が使用でき、水溶性樹脂を使用して分散する方が好ましい。
-Dispersant-
As the dispersant, a surfactant or a water-soluble resin can be used, and it is preferable to use a water-soluble resin for dispersion.

分散剤として使用される水溶性樹脂としては、重合反応により得られる重合体や天然由来の樹脂等公知の水溶性樹脂が使用でき、(共)重合体が好ましく使用される。共重合体としては、親水性部を構成する少なくとも1種のα,β−エチレン性不飽和基を有する単量体と疎水性部を構成する少なくとも1種のα,β−エチレン性不飽和基を有する単量体とを共重合したものが好ましく使用される。また、親水基を有するα,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独重合体も用いることができる。   As a water-soluble resin used as a dispersant, a known water-soluble resin such as a polymer obtained by a polymerization reaction or a naturally-derived resin can be used, and a (co) polymer is preferably used. The copolymer includes a monomer having at least one α, β-ethylenically unsaturated group constituting the hydrophilic portion and at least one α, β-ethylenically unsaturated group constituting the hydrophobic portion. Those obtained by copolymerization with a monomer having a hydrogen atom are preferably used. In addition, a homopolymer of a monomer having an α, β-ethylenically unsaturated group having a hydrophilic group can also be used.

親水性部を構成するα,β−エチレン性不飽和基を有する単量体としては、カルボキシル基、スルホン酸基、水酸基、ポリオキシエチレン等を有するモノマー等が使用でき、好ましくはカルボキシル基、スルホン酸基含有モノマー例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン等が使用される。この内カルボキシル基含有モノマーが特に好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。   As the monomer having an α, β-ethylenically unsaturated group constituting the hydrophilic part, a monomer having a carboxyl group, a sulfonic acid group, a hydroxyl group, polyoxyethylene or the like can be used, and preferably a carboxyl group, a sulfone group is used. Acid group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, itaconic acid monoester, maleic acid, maleic acid monoester, fumaric acid, fumaric acid monoester, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, sulfonated vinyl Naphthalene or the like is used. Among these, carboxyl group-containing monomers are particularly preferable, and examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, crotonic acid, itaconic acid, itaconic acid monoester, maleic acid, maleic acid monoester, fumaric acid, and fumaric acid monoester. It is not limited to these.

疎水性部を構成するα,β−エチレン性不飽和基を有する単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。   Examples of the monomer having an α, β-ethylenically unsaturated group constituting the hydrophobic portion include styrene derivatives such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, vinylnaphthalene, vinylnaphthalene derivatives, alkyl acrylate esters, methacrylic esters. Examples include, but are not limited to, acid alkyl esters, crotonic acid alkyl esters, itaconic acid dialkyl esters, maleic acid dialkyl esters, and the like.

水溶性樹脂として使用される上記重合体の重量平均分子量は、制限はないが、好ましくは3000〜15000、より好ましくは4000〜7000の範囲である。この範囲より分子量が低いと、分散安定に劣り、15000をこえるとインクの粘度が高くなり、インクの吐出性が悪化する問題が生じやすい。共重合体の平均分子量の測定方法は各種の方法が知られているが、本発明においてはGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)法で測定される値として定義する。   Although the weight average molecular weight of the said polymer used as water-soluble resin does not have a restriction | limiting, Preferably it is 3000-15000, More preferably, it is the range of 4000-7000. If the molecular weight is lower than this range, the dispersion stability is inferior, and if it exceeds 15000, the viscosity of the ink becomes high, and the problem that the ink discharge property deteriorates tends to occur. Various methods are known for measuring the average molecular weight of the copolymer. In the present invention, the average molecular weight is defined as a value measured by a GPC (gel permeation chromatography) method.

分散剤は、共重合体又はその中和塩として使用されることが好ましい。中和は各種の塩基性物質により中和されるが、好ましくは、少なくとも1種のアルカリ金属の水酸化物を含む塩基性物質により中和される。アルカリ金属の水酸化物としては、NaOH、KOH、LiOHが使用できるが、NaOHが好ましい。
−アニオン性基をもつ水溶性ポリマー−
アニオン性基をもつ水溶性ポリマーは、他のインクに含まれる凝集剤(好適には多価金属塩)と相互作用し、インクを凝集させるものが使用でき、顔料分散剤を使用する場合は分散剤と同一であってもよい。
The dispersant is preferably used as a copolymer or a neutralized salt thereof. Neutralization is neutralized with various basic substances, but preferably with a basic substance containing at least one alkali metal hydroxide. As the alkali metal hydroxide, NaOH, KOH, or LiOH can be used, but NaOH is preferable.
-Water-soluble polymer having an anionic group-
A water-soluble polymer having an anionic group can interact with an aggregating agent (preferably a polyvalent metal salt) contained in another ink to aggregate the ink, and is dispersed when a pigment dispersant is used. It may be the same as the agent.

水溶性ポリマーとしては、重合反応により得られる重合体や天然由来の樹脂等公知の水溶性樹脂が使用でき、(共)重合体が好ましく使用される。共重合体としては、親水性部を構成する少なくとも1種のα,β−エチレン性不飽和基を有する単量体と疎水性部を構成する少なくとも1種のα,β−エチレン性不飽和基を有する単量体とを共重合したものが好ましく使用される。また、アニオン性親水基を有するα,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独重合体も用いることができる。   As the water-soluble polymer, a known water-soluble resin such as a polymer obtained by a polymerization reaction or a naturally derived resin can be used, and a (co) polymer is preferably used. The copolymer includes a monomer having at least one α, β-ethylenically unsaturated group constituting the hydrophilic portion and at least one α, β-ethylenically unsaturated group constituting the hydrophobic portion. Those obtained by copolymerization with a monomer having a hydrogen atom are preferably used. In addition, a homopolymer of a monomer having an α, β-ethylenically unsaturated group having an anionic hydrophilic group can also be used.

アニオン性親水性部を構成するα,β−エチレン性不飽和基を有する単量体としては、カルボキシル基、スルホン酸基を有するモノマー等が使用でき、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン等が使用される。この内カルボキシル基含有モノマーが特に好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。   As the monomer having an α, β-ethylenically unsaturated group constituting the anionic hydrophilic portion, a monomer having a carboxyl group or a sulfonic acid group can be used, for example, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, Itaconic acid, itaconic acid monoester, maleic acid, maleic acid monoester, fumaric acid, fumaric acid monoester, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, sulfonated vinyl naphthalene and the like are used. Among these, carboxyl group-containing monomers are particularly preferable, and examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, crotonic acid, itaconic acid, itaconic acid monoester, maleic acid, maleic acid monoester, fumaric acid, and fumaric acid monoester. It is not limited to these.

疎水性部を構成するα,β−エチレン性不飽和基を有する単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。   Examples of the monomer having an α, β-ethylenically unsaturated group constituting the hydrophobic portion include styrene derivatives such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, vinylnaphthalene, vinylnaphthalene derivatives, alkyl acrylate esters, methacrylic esters. Examples include, but are not limited to, acid alkyl esters, crotonic acid alkyl esters, itaconic acid dialkyl esters, maleic acid dialkyl esters, and the like.

水溶性ポリマーの酸価は100〜300であることが好ましく、130〜200がさらに好ましい。この範囲より酸価が低いと、インクの安定性が劣化しやすく、一方、高すぎると、画像濃度が低くなりやすい。   The acid value of the water-soluble polymer is preferably 100 to 300, and more preferably 130 to 200. If the acid value is lower than this range, the stability of the ink tends to deteriorate, whereas if it is too high, the image density tends to be low.

水溶性ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは3000〜10000、より好ましくは4000〜7000の範囲である。この範囲より分子量が低いと、画像濃度が低くなりやすく、10000をこえるとインクの粘度が高くなり、インクの吐出性が悪化する問題が生じやすい。共重合体の平均分子量の測定方法は各種の方法が知られているが、本発明においてはGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)法で測定される値として定義する。   The weight average molecular weight of the water-soluble polymer is preferably 3000 to 10000, more preferably 4000 to 7000. If the molecular weight is lower than this range, the image density tends to be low, and if it exceeds 10,000, the viscosity of the ink becomes high, and the problem of deterioration of the ink ejection property tends to occur. Various methods are known for measuring the average molecular weight of the copolymer. In the present invention, the average molecular weight is defined as a value measured by a GPC (gel permeation chromatography) method.

水溶性ポリマーは、共重合体又はその中和塩として使用されることが好ましい。中和は各種の塩基性物質により中和されるが、好ましくは、少なくとも1種のアルカリ金属の水酸化物を含む塩基性物質により中和される。アルカリ金属の水酸化物としては、NaOH、KOH、LiOHが使用できるが、NaOHが好ましい。   The water-soluble polymer is preferably used as a copolymer or a neutralized salt thereof. Neutralization is neutralized with various basic substances, but preferably with a basic substance containing at least one alkali metal hydroxide. As the alkali metal hydroxide, NaOH, KOH, or LiOH can be used, but NaOH is preferable.

−その他の添加物−
インクには、乾燥時間を調整するために、例えば、各種の浸透剤が用いられる。浸透剤としては界面活性剤や浸透性溶媒が好ましい。
-Other additives-
For the ink, for example, various penetrants are used in order to adjust the drying time. As the penetrant, a surfactant or a penetrating solvent is preferable.

これら界面活性剤の種類としては、各種のアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられ、好ましくは、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤が用いられる。   Examples of these surfactants include various anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and the like. Preferably, anionic surfactants and nonionic surfactants are used. An activator is used.

以下、界面活性剤の具体例を列挙する。
アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩及びスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等が使用でき、好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩等が用いられる。
Specific examples of the surfactant are listed below.
Examples of anionic surfactants include alkylbenzene sulfonate, alkylphenyl sulfonate, alkylnaphthalene sulfonate, higher fatty acid salt, sulfate of higher fatty acid ester, sulfonate of higher fatty acid ester, sulfuric acid of higher alcohol ether. Ester salts and sulfonates, higher alkyl sulfosuccinates, polyoxyethylene alkyl ether carboxylates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, alkyl phosphates, polyoxyethylene alkyl ether phosphates, etc. can be used, preferably , Dodecylbenzenesulfonate, isopropylnaphthalenesulfonate, monobutylphenylphenol monosulfonate, monobutylbiphenylsulfonate, monobutylbiphenylsulfonate, dibutylphenylsulfonate Nord disulfonic acid salts and the like are used.

ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アルキルアルカノールアミド、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、アセチレングリコール、アセチレングリコールのポリオキシエチレン付加物等が挙げられ、好ましくは、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、アセチレングリコール、アセチレングリコールのポリオキシエチレン付加物が用いられる。   Nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, poly Oxyethylene glycerin fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene fatty acid amide, alkyl alkanolamide, polyethylene glycol polypropylene glycol block copolymer, acetylene glycol, polyoxyethylene adduct of acetylene glycol Preferably, polyoxyethylene nonyl pheny Ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene dodecyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, fatty acid alkylolamide, polyethylene glycol polypropylene glycol block copolymer Acetylene glycol and polyoxyethylene adducts of acetylene glycol are used.

その他、ポリシロキサンオキシエチレン付加物等のシリコーン系界面活性剤や、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテル等のフッ素系界面活性剤、スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント等も使用できる。   In addition, silicone surfactants such as polysiloxane oxyethylene adducts, fluorine surfactants such as perfluoroalkyl carboxylates, perfluoroalkyl sulfonates, and oxyethylene perfluoroalkyl ethers, spicrispolic acid and rhamnolipids Biosurfactants such as lysolecithin can also be used.

これらの界面活性剤は単独で使用しても混合して使用してもよい。また界面活性剤のHLBは、溶解安定性等を考慮すると3〜20の範囲であることが好ましい。   These surfactants may be used alone or in combination. Further, the HLB of the surfactant is preferably in the range of 3 to 20 in view of dissolution stability and the like.

これらの界面活性剤の添加量は、0.001〜5重量%が好ましく、0.01〜3重量%が特に好ましい。   0.001 to 5 weight% is preferable and, as for the addition amount of these surfactant, 0.01 to 3 weight% is especially preferable.

また、浸透剤として、式(1):R−O−XnH(式中、R:炭素数4〜8(C4−C8)のアルキル、炭素数4〜8(C4−C8)のアルケニル、炭素数4〜8(C4−C8)のアルキニル、フェニル、アルキルフェニル、アルケニルフェニル、及びシクロアルキル基から選ばれる官能基、X:オキシエチレン基又はオキシプロピレン基、n:1〜4の整数)で示される化合物を使用してもよい。 Further, as a penetrant, formula (1): R-O- XnH ( wherein, R: alkyl having 4-8 carbon atoms (C 4 -C 8), 4-8 carbon atoms (C 4 -C 8) Functional group selected from alkenyl, alkynyl having 4 to 8 carbon atoms (C 4 -C 8 ), phenyl, alkylphenyl, alkenylphenyl, and cycloalkyl group, X: oxyethylene group or oxypropylene group, n: 1-4 Or an integer thereof may be used.

浸透剤としての上記式(1)で示される化合物としては、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノシクロヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノフェニルエチルエーテル、ジオキシプロピレンオキシエチレンモノペンチルエーテルなどがあげられ、好ましくはジエチレングリコールモノブチルエーテルが使用される。   Examples of the compound represented by the above formula (1) as the penetrant include ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, and triethylene glycol. Examples thereof include monohexyl ether, diethylene glycol monocyclohexyl ether, triethylene glycol monophenyl ethyl ether, dioxypropyleneoxyethylene monopentyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether is preferably used.

浸透剤としての上記式(1)で示される化合物は、好ましくは全インク量に対して1〜20重量%の範囲で含有させることができ、より好ましくは1〜10重量%の範囲で添加される。この化合物の含有量が20重量%を越えると、逆ににじみが悪化すると同時に吐出が不安定になることがある。一方、1重量%よりも少なくなると、添加効果が得にくくなることがある。   The compound represented by the above formula (1) as a penetrating agent can be preferably contained in the range of 1 to 20% by weight, more preferably 1 to 10% by weight based on the total ink amount. The If the content of this compound exceeds 20% by weight, the bleeding may be worsened and the ejection may become unstable. On the other hand, if the amount is less than 1% by weight, the effect of addition may be difficult to obtain.

また、インクには、尿素及び尿素誘導体を添加することができる。尿素及び尿素誘導体としては、尿素、1,1−ジメチル尿素、1,3−ジメチル尿素、1,1−ジエチル尿素、1,3−ジエチル尿素等が挙げられ、好ましくは尿素が用いられる。尿素及び尿素誘導体の含有量は、インクの1〜10重量%、好ましくは、3〜8重量%で使用される。含有量が1重量%以下の場合、ノズル目詰まりの防止効果が低く、10重量%を超えると画像滲みが増え、濃度が低下しやすい。   In addition, urea and urea derivatives can be added to the ink. Examples of urea and urea derivatives include urea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1-diethylurea, 1,3-diethylurea, and urea is preferably used. The content of urea and urea derivatives is 1 to 10% by weight, preferably 3 to 8% by weight of the ink. When the content is 1% by weight or less, the effect of preventing nozzle clogging is low, and when it exceeds 10% by weight, image bleeding increases and the density tends to decrease.

また、インクには、pHを調整するためにpH調整剤が必要に応じて用いられるが、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、ホウ酸、リン酸、亜リン酸、乳酸等の酸や水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化アンモニウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、アンモニア等の塩基、及びリン酸塩、シュウ酸塩、アミン塩やグッドバッファー等のpH緩衝剤が好ましい。   In addition, a pH adjuster is used in the ink as needed to adjust the pH, but hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, citric acid, oxalic acid, malonic acid, boric acid, phosphoric acid, phosphorous acid Acid such as lactic acid, potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide, ammonium hydroxide, triethanolamine, diethanolamine, ethanolamine, 2-amino-2-methyl-1-propanol, ammonia and other bases, and phosphorus PH buffering agents such as acid salts, oxalates, amine salts and good buffers are preferred.

インクには、特性制御のためポリNビニルアセトアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、多糖類及びその誘導体、その他水溶性ポリマー、アクリル系ポリマーエマルション、ポリウレタン系エマルション等のポリマーエマルション、架橋したポリNビニルアセトアミドやアクリル系ポリマー等の架橋ポリマー、シクロデキストリン、大環状アミン類、デンドリマー、クラウンエーテル類等を用いることができる。   For ink control, poly N vinyl acetamide, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol, cellulose derivatives such as ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polysaccharides and derivatives thereof, other water-soluble polymers, acrylic polymer emulsions, polyurethane emulsions for property control Polymer emulsions such as, cross-linked polymers such as cross-linked poly N vinylacetamide and acrylic polymers, cyclodextrins, macrocyclic amines, dendrimers, crown ethers, and the like can be used.

なお、インクには、その他必要に応じ、安息香酸、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、デヒドロ酢酸等の公知の防カビ剤、防腐剤や酸化防止剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、及びキレート化剤等も添加することができる。   It should be noted that the ink contains other known antifungal agents such as benzoic acid, 1,2-benzisothiazolin-3-one, and dehydroacetic acid, antiseptics and antioxidants, viscosity modifiers, conductive agents, and ultraviolet rays as necessary. Absorbers, chelating agents and the like can also be added.

−インク物性−
インクの乾燥時間は、ブラックインクの場合5s以上であり、好ましくは5〜15sであり、より好ましくは5〜10sである。一方、カラーインクの場合5s以下であり、より好ましくは0.1〜5sであり、さらに好ましくは0.5〜3sである。
-Ink physical properties-
The drying time of the ink is 5 s or more in the case of black ink, preferably 5 to 15 s, more preferably 5 to 10 s. On the other hand, in the case of color ink, it is 5 s or less, more preferably 0.1 to 5 s, and further preferably 0.5 to 3 s.

ここで、インクの乾燥時間は、インクの記録媒体上における乾燥時間を意味し、一般のインクジェット記録装置により各色のインクのベタ画像を普通紙表面に印字した際に、印字してから、印字画像に対して紙を重ね画像が転写されなくなるまでの時間をいう。ここで普通紙とは、コピー用紙、上質紙、レポート用紙、ノート等一般に普通紙として使用されるものを指し、例えば、FX−L紙(富士ゼロックス社製)、4024紙(ゼロックス社製)等が挙げられる。   Here, the ink drying time means the drying time of the ink on the recording medium. When a solid image of each color of ink is printed on the surface of plain paper by a general ink jet recording apparatus, the printing image is printed after printing. This is the time until the image is not transferred by overlapping paper. Here, plain paper refers to paper that is generally used as plain paper, such as copy paper, high-quality paper, report paper, and notebook, such as FX-L paper (manufactured by Fuji Xerox), 4024 paper (manufactured by Xerox), and the like. Is mentioned.

なお、普通紙表面におけるインクの乾燥時間を速めるためには、インクの粘度や表面張力を低下させたり、既述の如くインクに浸透剤(例えば界面活性剤)を適宜添加すればよい。   In order to speed up the drying time of the ink on the plain paper surface, the viscosity and surface tension of the ink may be reduced, or a penetrant (for example, a surfactant) may be added to the ink as described above.

インクの表面張力は、45mN/m以下であることが好ましく、40mN/m以下が好ましく、さらに好ましくは25〜38mN/mの範囲である。インクの表面張力としてのさらにより好ましい組合せは、ブラックインクが30〜45mN/m(好ましくは25〜35mN/m)、カラーインクが28〜38mN/mである。インクの表面張力が45mN/mを超えると、インクの乾燥時間が長くなったり、黒画像の定着強度が劣化する問題が発生しやすい。   The surface tension of the ink is preferably 45 mN / m or less, preferably 40 mN / m or less, and more preferably in the range of 25 to 38 mN / m. Even more preferable combinations as the surface tension of the ink are 30 to 45 mN / m (preferably 25 to 35 mN / m) for the black ink and 28 to 38 mN / m for the color ink. When the surface tension of the ink exceeds 45 mN / m, problems such as long drying time of the ink and deterioration of the fixing strength of the black image tend to occur.

インクの粘度としては、1.5〜5.0mPa・sの範囲に調整することが好ましく、1.5〜3.5mPa・sの範囲に調整することがより好ましい。インクの粘度が1.5mPa・sよりも小さい場合には、インクの吐出安定性が低下する。一方、インクの粘度が10mPa・sより大きい場合には、吐出力が低下し、目詰まりした場合に回復し難い等の問題が生じ易い。   The viscosity of the ink is preferably adjusted to a range of 1.5 to 5.0 mPa · s, and more preferably adjusted to a range of 1.5 to 3.5 mPa · s. When the viscosity of the ink is less than 1.5 mPa · s, the ink ejection stability is lowered. On the other hand, when the viscosity of the ink is greater than 10 mPa · s, the ejection force is reduced, and problems such as difficulty in recovery when clogging easily occur.

インクの導電率としては、インクに添加される物質により変わり一概には言えないが、ブラックインクは一般に0.05〜0.4S/m、好ましくは0.07〜0.3S/mの範囲に調整され、カラーインクは一般に0.05〜2S/m、好ましくは0.07〜1.5S/mの範囲に調整される。導電率がこれらを外れると、インクの保存安定性が劣化し易い。   The conductivity of the ink varies depending on the substance added to the ink and cannot be generally specified. However, the black ink generally has a range of 0.05 to 0.4 S / m, preferably 0.07 to 0.3 S / m. In general, the color ink is adjusted to a range of 0.05 to 2 S / m, preferably 0.07 to 1.5 S / m. If the conductivity deviates from these, the storage stability of the ink tends to deteriorate.

インクのpHとしては、5.0〜11.0が好ましく、より好ましくは7.5〜9.0である。pHが5.0未満では、ノズル先端で目詰まりしやすく、11.0を超えるとヘッド構成部材を腐食あるいは溶解し易くなる   The pH of the ink is preferably 5.0 to 11.0, and more preferably 7.5 to 9.0. If the pH is less than 5.0, clogging is likely to occur at the nozzle tip, and if it exceeds 11.0, the head component is easily corroded or dissolved.

−インクの調製方法−
インクは、インクの構成成分を混合することで調製される。特に、色材が顔料(カーボンブラックを含む)の場合、分散剤が所定量入った水溶液に所定量の顔料を添加し、十分撹拌後、分散機を用いて分散を行い、遠心分離等で粗大粒子を除いた後、所定の溶媒、添加剤等の各成分を加えて撹拌混合し、さらに濾過することで調製することができる。この際、顔料の濃厚分散体を作製し、インク調製時に希釈する方法も使用できる。あるいは、所定の溶媒、水、分散剤を混合後、顔料を添加した上で、分散機を用いて分散させてもよい。
-Preparation method of ink-
The ink is prepared by mixing the ink components. In particular, when the coloring material is a pigment (including carbon black), add a predetermined amount of pigment to an aqueous solution containing a predetermined amount of a dispersant, and after sufficient stirring, disperse using a disperser and coarsen by centrifugation, etc. After removing the particles, each component such as a predetermined solvent and additives can be added, mixed with stirring, and further filtered. At this time, it is also possible to use a method in which a concentrated dispersion of pigment is prepared and diluted at the time of ink preparation. Or after mixing a predetermined solvent, water, and a dispersing agent, after adding a pigment, you may make it disperse | distribute using a disperser.

上記分散機としては、市販のものいずれのものを用いてもよい。例えば、コロイドミル、フロージェットミル、スラッシャーミル、ハイスピードディスパーザー、ボールミル、アトライター、サンドミル、サンドグラインダー、ウルトラファインミル、アイガーモーターミル、ダイノーミル、パールミル、アジテータミル、コボルミル、3本ロール、2本ロール、エクストリューダー、ニーダー、マイクロフルイダイザー、ラボラトリーホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー等が挙げられ、これらを単独で用いても、組み合せて用いてもよい。   As the disperser, any commercially available one may be used. For example, colloid mill, flow jet mill, slasher mill, high speed disperser, ball mill, attritor, sand mill, sand grinder, ultra fine mill, Eiger motor mill, dyno mill, pearl mill, agitator mill, cobol mill, 3 rolls, 2 rolls Examples thereof include a roll, an extruder, a kneader, a microfluidizer, a laboratory homogenizer, an ultrasonic homogenizer, and a high-pressure homogenizer, and these may be used alone or in combination.

顔料を分散する工程では、以上のように各種の攪拌、分散装置が使用できるが、ガラス、セラミック、金属等のボール或いはビーズ等のいわゆる分散メディアを使用する分散機を使用すると、顔料の粉砕、分散工程で分散メディア及び分散容器の摩耗により、無機不純物が顔料分散液やインク中に大量に混入する場合が多い。したがって、分散メディアを用いない分散装置の使用が望ましい。特に超音波ホモジナイザー及び/又は高圧ホモジナイザーによって分散するのが好ましい。超音波ホモジナイザーで分散する際、真空引き、加温、市販の脱泡/脱気装置等により脱泡及び脱気を行ってから分散するのが望ましい。分散メディアを使用する分散装置を使った場合は、必要に応じ、混入した無機不純物の除去を行う。   In the step of dispersing the pigment, various agitation and dispersion devices can be used as described above, but if a disperser using a so-called dispersion medium such as a ball or bead of glass, ceramic, metal, or the like is used, In many cases, inorganic impurities are mixed in a large amount in the pigment dispersion or ink due to abrasion of the dispersion medium and the dispersion container in the dispersion process. Therefore, it is desirable to use a distributed device that does not use distributed media. In particular, it is preferable to disperse with an ultrasonic homogenizer and / or a high-pressure homogenizer. When dispersing with an ultrasonic homogenizer, it is desirable to disperse after defoaming and degassing with a vacuum, heating, a commercially available defoaming / degassing apparatus or the like. When a dispersion apparatus using a dispersion medium is used, the mixed inorganic impurities are removed as necessary.

分散後、遠心分離による粗大粒子除去を行うことが好ましい。必要に応じろ過等により粗大粒子を除去した後に、所定の溶媒、添加剤等を加えて撹拌混合後濾過を行い、インクとする。又は、分散処理した顔料の水分散体と所定の溶媒、添加剤等を加えて撹拌混合後分散処理、遠心分離、ろ過等により粗大粒子を除去してもよい。   After dispersion, it is preferable to remove coarse particles by centrifugation. If necessary, coarse particles are removed by filtration or the like, and then a predetermined solvent, additive, and the like are added, and after stirring and mixing, filtration is performed to obtain an ink. Or you may add the aqueous dispersion of the pigment which carried out the dispersion process, a predetermined solvent, an additive, etc., and after stirring and mixing, a coarse particle may be removed by dispersion processing, centrifugation, filtration, etc.

以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, these examples do not limit the present invention.

(実施例1)
[インクの調製]
下記組成成分を十分攪拌混合したのち、0.45μmフィルターを用いて加圧ろ過を行い、インクを調製した。得られたインクのTaに対する0.1s後の動的接触角は36°であった。
(Example 1)
[Preparation of ink]
After sufficiently stirring and mixing the following composition components, pressure filtration was performed using a 0.45 μm filter to prepare an ink. The dynamic contact angle after 0.1 s with respect to Ta of the obtained ink was 36 °.

―組成成分―
・染料 ・・・6wt%
(製品名:C.I.Direct Yellow 132、重量減少量:9.6%)
・グリセリン ・・・15wt%
・スルホラン ・・・5wt%
・アセチレングリコールEO付加物 ・・・2wt%
・水 ・・・72wt%
―Composition component―
・ Dye ・ ・ ・ 6wt%
(Product name: CI Direct Yellow 132, weight loss: 9.6%)
・ Glycerin ... 15wt%
・ Sulfolane: 5 wt%
-Acetylene glycol EO adduct ... 2 wt%
・ Water ... 72wt%

[画像記録]
上記図1と同様な構成のインクジェット記録装置に、上記図2と同様な構成の記録ヘッド(ヒータ構成材料でTa、発熱領域においてヒータ面が露出した構成で、解像度1600dpi、ノズル数1632)を装着した。そして。このインクジェット記録装置に調整したインクをセットして、インクを記録用紙に連続吐出(全てのノズルにおいて、2×108ドロップ噴射)して画像を記録した。その結果、良好な画質が高速で得られると共に、ヒータへのダメージも少なくヒータ寿命が向上していた。
[Image recording]
A recording head having the same configuration as in FIG. 2 is mounted on the ink jet recording apparatus having the same configuration as in FIG. 1 (Ta is the heater constituent material, the heater surface is exposed in the heat generation area, the resolution is 1600 dpi, and the number of nozzles is 1632). did. And then. The adjusted ink was set in the ink jet recording apparatus, and the ink was continuously ejected onto the recording paper (2 × 10 8 drops were ejected at all nozzles) to record an image. As a result, good image quality was obtained at high speed, and the heater life was improved with little damage to the heater.

(実施例2)
以下に示すインクを用いた以外は、実施例1と同様に画像記録を行った。その結果、良好な画質が高速で得られると共に、ヒータへのダメージも少なくヒータ寿命が向上していた。
(Example 2)
Image recording was performed in the same manner as in Example 1 except that the following inks were used. As a result, good image quality was obtained at high speed, and the heater life was improved with little damage to the heater.

[インクの調製]
下記組成成分を十分攪拌混合したのち、0.45μmフィルターを用いて加圧ろ過を行い、インクを調製した。得られたインクのTaに対する0.1s後の動的接触角は22度であった。
[Preparation of ink]
After sufficiently stirring and mixing the following composition components, pressure filtration was performed using a 0.45 μm filter to prepare an ink. The dynamic contact angle after 0.1 s with respect to Ta of the obtained ink was 22 degrees.

―組成成分―
・染料 ・・・7.5wt%
(製品名C.I.Acid Yellow 23、重量減少量:13.6%)
・N−メチル−2−ピロリドン ・・・5wt%
・ジエチレングリコール ・・・5wt%
・プロピレングリコール ・・・5wt%
・ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル・・・0.5wt%
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル ・・・7wt%
・ダイノール604 ・・・0.1wt%
・サーフィノール440 ・・・0.4wt%
・水 ・・・69.5wt%
―Composition component―
・ Dye: 7.5wt%
(Product name CI Acid Yellow 23, weight loss: 13.6%)
・ N-methyl-2-pyrrolidone ... 5wt%
・ Diethylene glycol: 5 wt%
・ Propylene glycol ・ ・ ・ 5wt%
・ Diethylene glycol monohexyl ether ... 0.5wt%
・ Triethylene glycol monobutyl ether ・ ・ ・ 7wt%
・ Dinol 604 ... 0.1wt%
・ Surfinol 440 ... 0.4wt%
・ Water: 69.5 wt%

(実施例3)
以下に示すインクを用いた以外は、実施例1と同様に画像記録を行った。その結果、良好な画質が高速で得られると共に、ヒータへのダメージも少なくヒータ寿命が向上していた。
(Example 3)
Image recording was performed in the same manner as in Example 1 except that the following inks were used. As a result, good image quality was obtained at high speed, and the heater life was improved with little damage to the heater.

[インクの調製]
下記組成成分を十分攪拌混合したのち、0.45μmフィルターを用いて加圧ろ過を行い、インクを調製した。得られたインクのTaに対する0.1s後の動的接触角は、39度であった。
[Preparation of ink]
After sufficiently stirring and mixing the following composition components, pressure filtration was performed using a 0.45 μm filter to prepare an ink. The dynamic contact angle after 0.1 s with respect to Ta of the obtained ink was 39 degrees.

―組成成分―
・染料 ・・・7.5wt%
(製品名C.I.Acid Red 52、重量減少量:15.4%)
・ジエチレングリコール ・・・20wt%
・ジエチレングリコール モノブチルエーテル ・・・5wt%
・ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー
・・・0.3wt%
(平均分子量 約2900オキシエチレン比率約40%)
・尿素 ・・・5wt%
・水 ・・・62.2wt%
―Composition component―
・ Dye: 7.5wt%
(Product name CI Acid Red 52, weight loss: 15.4%)
・ Diethylene glycol ... 20wt%
・ Diethylene glycol monobutyl ether ・ ・ ・ 5wt%
・ Polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer
... 0.3 wt%
(Average molecular weight approximately 2900 oxyethylene ratio approximately 40%)
・ Urea ・ ・ ・ 5wt%
・ Water: 62.2 wt%

(比較例1)
以下に示すインクを用いた以外は、実施例1と同様に画像記録を行った。その結果、3×107ドロップでヒータの1st故障が生じ、2×108ドロップ時には約1/3のヒータに故障が生じた。
(Comparative Example 1)
Image recording was performed in the same manner as in Example 1 except that the following inks were used. As a result, the first failure of the heater occurred at 3 × 10 7 drops, and about one third of the heaters failed at the drop of 2 × 10 8 drops.

[インクの調製]
下記組成成分を十分攪拌混合したのち、0.45μmフィルターを用いて加圧ろ過を行い、インクを調製した。得られたインクのTaに対する0.1s後の動的接触角は18度であった。
[Preparation of ink]
After sufficiently stirring and mixing the following composition components, pressure filtration was performed using a 0.45 μm filter to prepare an ink. The dynamic contact angle after 0.1 s with respect to Ta of the obtained ink was 18 degrees.

―組成成分―
・染料 ・・・5.0wt%
(製品名C.I.Direct black 168、重量減少量:11.5%)
・グリセリン ・・・15wt%
・スルホラン ・・・10wt%
・フルオロアルキルアルコールオキシエチレン付加物
・・・0.1wt%
・ポリシロキサンオキシエチレン付加物 ・・・0.3wt%
・尿素 ・・・5wt%
・水 ・・・64.6wt%
―Composition component―
・ Dye: 5.0 wt%
(Product name CI Direct black 168, weight loss: 11.5%)
・ Glycerin ... 15wt%
・ Sulfolane ・ ・ ・ 10wt%
・ Fluoroalkyl alcohol oxyethylene adduct
... 0.1 wt%
・ Polysiloxaneoxyethylene adduct ... 0.3wt%
・ Urea ・ ・ ・ 5wt%
・ Water: 64.6 wt%

(比較例2)
以下に示すインクを用いた以外は、実施例1と同様に画像記録を行った。その結果、5×107ドロップでヒータの1st故障が生じ、2×108ドロップ時には約1/5のヒータに故障が生じた。
(Comparative Example 2)
Image recording was performed in the same manner as in Example 1 except that the following inks were used. As a result, the first failure of the heater occurred at 5 × 10 7 drops, and about 1/5 of the heaters failed at the drop of 2 × 10 8 drops.

[インクの調製]
下記組成成分を十分攪拌混合したのち、0.45μmフィルターを用いて加圧ろ過を行い、インクを調製した。得られたインクのTaに対する0.1s後の動的接触角は45度であった。
[Preparation of ink]
After sufficiently stirring and mixing the following composition components, pressure filtration was performed using a 0.45 μm filter to prepare an ink. The dynamic contact angle after 0.1 s with respect to Ta of the obtained ink was 45 degrees.

―組成成分―
・染料 ・・・6.5wt%
(製品名C.I.Direct Yellow 144、重量減少量:9.8%)
・エチレングリコール ・・・10wt%
・グリセリン ・・・10wt%
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル ・・・3.5wt%
・水 ・・・70wt%
―Composition component―
・ Dye ・ ・ ・ 6.5wt%
(Product name CI Direct Yellow 144, weight loss: 9.8%)
・ Ethylene glycol: 10wt%
・ Glycerin ... 10wt%
・ Diethylene glycol monobutyl ether ... 3.5wt%
・ Water: 70wt%

以上、実施例で示したように、本発明のインクジェット記録方法では、良好な画質が高速で得られると共に、ヒータへのダメージも少なくヒータ寿命が向上することがわかる。   As described above, as shown in the examples, it can be seen that the ink jet recording method of the present invention can provide good image quality at a high speed, and the heater life is improved with little damage to the heater.

本発明の実施形態に係るインクジェット記録方法に適用されるインクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of the inkjet recording device applied to the inkjet recording method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るインクジェット記録方法に適用されるインクジェット記録ヘッドの一例を示す構成図であり、(A)は平面図、(B)は(A)のb−b’断面図である。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of an ink jet recording head applied to an ink jet recording method according to an embodiment of the present invention, in which (A) is a plan view and (B) is a b-b ′ cross-sectional view of (A).

符号の説明Explanation of symbols

10 インクジェット記録装置
12 インクジェット記録ヘッド
14 キャリッジ
16 シャフト
18 記録用紙
20 搬送ローラ
22 インクタンク
24 インクジェットカートリッジ
30 基板
32 蓄熱層
34 ヒータ
36 電極層
38 電極保護層
40 インク流路
42 インク吐出口
44 インク流路形成体
46 インク供給口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inkjet recording device 12 Inkjet recording head 14 Carriage 16 Shaft 18 Recording paper 20 Carrying roller 22 Ink tank 24 Inkjet cartridge 30 Substrate 32 Heat storage layer 34 Heater 36 Electrode layer 38 Electrode protective layer 40 Ink channel 42 Ink ejection port 44 Ink channel Forming body 46 Ink supply port

Claims (3)

解像度が1600dpi以上、ノズルの数が1600以上であると共に、Ta層で構成される発熱抵抗体層を備えた記録ヘッドを用い、インクに前記発熱抵抗体層から直接、熱エネルギーを付与して、前記インクを前記ノズルから吐出させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インクは、水、水溶性有機溶媒、及び色材を含有すると共に、前記発熱抵抗体層としての前記Ta層に対する0.1s後の動的接触角が20〜40度であることを特徴とするインクジェット記録方法。
Using a recording head having a resolution of 1600 dpi or more, the number of nozzles of 1600 or more, and a heating resistor layer composed of a Ta layer, thermal energy is directly applied to the ink from the heating resistor layer, An ink jet recording method for recording an image on a recording medium by discharging the ink from the nozzle,
The ink contains water, a water-soluble organic solvent, and a coloring material, and has a dynamic contact angle after 20 seconds of 20 to 40 degrees with respect to the Ta layer as the heating resistor layer. Inkjet recording method.
前記色材の含有量は、5wt%以上であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録方法。   2. The ink jet recording method according to claim 1, wherein the content of the color material is 5 wt% or more. 前記色材は、分解温度が400℃未満、300℃〜400℃の範囲での熱分解による重量減少率が8%以上であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録方法。   2. The ink jet recording method according to claim 1, wherein the color material has a decomposition temperature of less than 400 ° C. and a weight reduction rate by thermal decomposition in a range of 300 ° C. to 400 ° C. of 8% or more.
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