JP2007136819A - Inkjet recording head, inkjet recording device, and inkjet recording method - Google Patents
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Description
本発明は、異なる複数の顔料インクと、顔料インクに含まれる顔料を凝集させる液体とを吐出可能なインクジェット記録ヘッド、このインクジェット記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関するものである。顔料を凝集させる液体は、以下において反応液ともいう。 The present invention relates to an ink jet recording head capable of discharging a plurality of different pigment inks and a liquid for aggregating pigments contained in the pigment ink, an ink jet recording apparatus using the ink jet recording head, and an ink jet recording method. The liquid for aggregating the pigment is also referred to as a reaction liquid below.
インクジェット記録方法は、インク(記録液)の液滴を吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用い、その記録ヘッドからインク滴を吐出させて、そのインク滴を紙などの記録媒体に付着させることにより記録を行うものである。 The ink jet recording method uses an ink jet recording head capable of ejecting ink (recording liquid) droplets, ejects ink droplets from the recording head, and causes the ink droplets to adhere to a recording medium such as paper. Is what you do.
このようなインクジェット記録方法においては、インク滴の噴射に先立って、画像の記録性を向上させるための液体を記録媒体上に付着させる方法が提案されている。 In such an ink jet recording method, a method for adhering a liquid for improving the image recording property onto a recording medium prior to the ejection of ink droplets has been proposed.
例えば、特許文献1には、塩基性ポリマーを有する液体を付着させた後に、アニオン染料を含有するインクを記録する方法が開示されている。また特許文献2には、反応性化学種を含む第1の液体と、その反応性化学種と反応を起こす化合物を含む液体と、を記録媒体上で混合させる記録方法が開示されている。また、特許文献3には、1分子あたり2個以上のカチオン性基を有する有機化合物を含有する液体を付着させた後に、アニオン染料を含有したインクを記録する方法が開示されている。また、特許文献4には、コハク酸等を含有した酸性液体を付着させた後に、アニオン性染料を含有したインクを記録する方法が開示されている。さらに、特許文献5および6には、インクの記録に先だって、染料を不溶化させる液体を付与する方法が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses a method of recording an ink containing an anionic dye after attaching a liquid having a basic polymer.
上記いずれの方法も染料自体の折出により、画像のにじみの抑制や耐水性を向上させようとするものである。 In any of the above methods, the bleeding of the image and the water resistance are improved by folding the dye itself.
また、特許文献7には、多価金属イオンとカルボキシル基の反応を利用してブリーディングを防止する提案がなされている。この場合においても、多価金属イオンを含有した液体を記録媒体に含浸させてから、それを着色インクと反応させてアニオン性染料を析出させることにより、画像のにじみの抑制や耐水性を向上させようとするものである。また、特許文献8には、顔料と樹脂エマルジョンと多価金属塩との反応により、ブリーディングを改善する提案がなされており、その基本的な概念は、特許文献7に提案されているものとほぼ同じである。
Further,
以上のように、これまでは、反応液と接触させることで色材を析出させて、記録物の発色性を向上させる提案がなされていた。 As described above, heretofore, proposals have been made to improve the color developability of a recorded matter by depositing a color material by contacting with a reaction solution.
しかし、その一方において、インクの吐出後に記録媒体の表面から跳ね返った反応液やミストなどが記録ヘッドのフェイス面(インク吐出口の形成面)に付着するおそれがある。この場合には、そのフェイス面に付着したインク中から色材が析出したり凝集し、それが固着してインクの不吐出を招くおそれがある。そのため、フェイス面に付着した不要なインク滴や異物などは、ゴムなどの弾性部材により形成されたブレードによって、フェイス面を掃拭(ワイピング)することで取り除かれている。また、インクの不吐出の原因となるインクの増粘物や析出、凝集物は、吸引ポンプによりインク吐出口から外部に排出して、インクの吐出状態を正常に回復させる回復処理を行っている。 However, on the other hand, there is a risk that reaction liquid, mist, etc. that bounces off the surface of the recording medium after ink ejection will adhere to the face surface (formation surface of the ink ejection port) of the recording head. In this case, there is a possibility that the coloring material is deposited or aggregated from the ink adhering to the face surface, and is fixed to cause non-ejection of the ink. Therefore, unnecessary ink droplets and foreign matters adhering to the face surface are removed by wiping the face surface with a blade formed of an elastic member such as rubber. Ink thickeners, deposits, and aggregates that cause ink non-ejection are discharged from the ink ejection port to the outside by a suction pump, and a recovery process is performed to restore the ink ejection state normally. .
しかしながら、顔料インクと反応液が接触することで生じる凝集物は、上記の方法だけでは完全に取りきれないおそれがある。 However, there is a possibility that aggregates formed by contact of the pigment ink and the reaction liquid cannot be completely removed only by the above method.
そこで、特許文献9には、反応液吐出用のノズルと、複数の染料インクを吐出するためのノズルと、の位置関係を特定し、反応液と接触した際の凝集性が高い染料インクを吐出するノズルほど、反応液用吐出用のノズルから遠ざけて配置する提案がなされている。本提案により、インクジェット記録ヘッドにおけるインクの不吐出を低減して、記録ヘッドの信頼性を高めることが可能となる。 Therefore, in Patent Document 9, the positional relationship between the nozzle for discharging the reaction liquid and the nozzle for discharging a plurality of dye inks is specified, and the dye ink having high cohesion when contacting the reaction liquid is discharged. Proposals have been made to dispose the nozzles away from the reaction liquid discharge nozzles. By this proposal, it becomes possible to reduce the non-ejection of the ink in the ink jet recording head and improve the reliability of the recording head.
しかし、特許文献9においては、インクとして染料インクを用いる場合が考慮されているものの、インクとして顔料インクを用いる場合については、特に考慮されていなかった。 However, Patent Document 9 considers the case of using a dye ink as an ink, but does not particularly consider the case of using a pigment ink as an ink.
本発明の目的は、顔料インクの特性を充分に発揮して高品位の画像の記録を可能とし、かつノズルからの顔料インクの不吐出を低減することができるインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置、およびインクジェット記録方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an inkjet recording head, an inkjet recording apparatus, and an inkjet recording head capable of fully exhibiting the characteristics of pigment ink to enable high-quality image recording and reduce non-ejection of pigment ink from a nozzle, and It is to provide an ink jet recording method.
本出願人の鋭意検討の結果、記録物の黒文字品位を向上させるためには、ブラック顔料インクの凝集性を高め、反応液吐出用のノズル列にブラック顔料インク吐出用のノズル列をできるだけ近くに配置する方がよいことが分かった。しかし、その半面において、顔料インクと反応液との接触により生成する凝集物によってノズルが不吐出となる割合は、反応液用吐出用のノズルからの顔料インク吐出用のノズル列の距離が大となるに応じて減少することが分かった。ここで、凝集物とは顔料インクと反応液とが接触することにより生成される固形物である。この固形物は、顔料や樹脂成分等の顔料インク成分と、反応液中の多価金属イオンなどの反応液成分とからなる。顔料インクが反応液中の多価金属イオンと接触することにより、顔料インク中で分散状態を保っていた顔料粒子間の反発力が失われる。すると、顔料粒子間にファンデルワールス引力が働き、顔料粒子同士、樹脂同士、あるいは顔料粒子と樹脂が物理的に付着することにより塊状の凝集物となる。このとき、顔料種や顔料表面形状など顔料の化学的、物理的性状、樹脂の化学的組成や分子量などの樹脂の化学的、物理的性状などにより、塊状の凝集物の強度が異なるものと考えられる。 As a result of intensive studies by the applicant, in order to improve the black character quality of the recorded matter, the cohesiveness of the black pigment ink is improved, and the nozzle row for discharging the black pigment ink is as close as possible to the nozzle row for discharging the reaction liquid. I found it better to place it. However, on the other hand, the ratio of the nozzle not discharging due to the aggregate generated by the contact between the pigment ink and the reaction liquid is that the distance of the nozzle line for discharging the pigment ink from the nozzle for discharging the reaction liquid is large. It turned out that it decreases as it becomes. Here, the aggregate is a solid produced by the contact between the pigment ink and the reaction liquid. This solid material is composed of a pigment ink component such as a pigment or a resin component, and a reaction liquid component such as a polyvalent metal ion in the reaction liquid. When the pigment ink comes into contact with the polyvalent metal ions in the reaction liquid, the repulsive force between the pigment particles that has been dispersed in the pigment ink is lost. Then, van der Waals attraction works between the pigment particles, and agglomerates are formed by physically adhering the pigment particles, the resins, or the pigment particles and the resin. At this time, it is considered that the aggregate agglomerates have different strengths depending on the chemical and physical properties of the pigment such as pigment type and pigment surface shape, and the chemical and physical properties of the resin such as the chemical composition and molecular weight of the resin. It is done.
また、専用紙に顔料インクを用いて記録する場合、カラー画像は、特に光沢性が低下して画質の低下を招くおそれがある。専用紙には、通常、カチオン化合物が混入されており、従来は、アニオン染料を用いていた染料インクのブリードを低減することによって高発色を実現していた。このような専用紙に、一般にアニオン樹脂によって分散されている顔料微粒子を含む顔料インクを用いて、画像を記録した場合、顔料微粒子は専用紙上で凝集塊を形成する。その凝集塊により、記録部の表面に凹凸ができ、記録部と非記録部とにおける紙表面の平滑性が不均一となって、画像の光沢性を低下させるおそれがある。したがって、専用紙上において光沢性を向上させるためには、凝集反応を低下させる必要がある。しかし逆に、この凝集反応を弱くし過ぎると、普通紙のようなカチオン化合物が含まないか少量の記録紙上における発色性は、上述した黒文字品位と同様の理由で低下してしまう。種々の記録紙に高画質のカラー画像を記録するためには、このような凝集性を考慮して、記録ヘッド上における顔料インク吐出用のノズル列と反応液吐出用のノズル列とを配置して、記録紙上における顔料インクの凝集性を適切に調整する必要があった。 Further, when recording is performed on the dedicated paper using pigment ink, the color image may have a particularly low glossiness and a deterioration in image quality. The special paper is usually mixed with a cationic compound, and conventionally, high color development has been realized by reducing the bleeding of the dye ink that used an anionic dye. When an image is recorded on such special paper using pigment ink containing pigment fine particles generally dispersed by an anion resin, the pigment fine particles form aggregates on the special paper. Due to the agglomerates, the surface of the recording part becomes uneven, and the smoothness of the paper surface in the recording part and the non-recording part becomes non-uniform, which may reduce the glossiness of the image. Therefore, in order to improve the gloss on the special paper, it is necessary to reduce the aggregation reaction. On the other hand, if this agglomeration reaction is too weak, the color developability on a recording paper containing no or a small amount of a cation compound such as plain paper is lowered for the same reason as the above-mentioned black character quality. In order to record high-quality color images on various recording papers, in consideration of such agglomeration, a nozzle array for discharging pigment ink and a nozzle array for discharging reaction liquid are arranged on the recording head. Therefore, it is necessary to appropriately adjust the cohesiveness of the pigment ink on the recording paper.
本発明のインクジェット記録ヘッドは、複数の異なる顔料インクと、当該顔料インクに含まれる顔料を凝集させる液体と、を吐出するための複数のノズル列が配列されるインクジェット記録ヘッドにおいて、前記複数の顔料インクの内、前記液体と接触することで形成される顔料の凝集物の強度が最も強い顔料インクを吐出するノズル列は、前記反応液を吐出するノズル列に隣接しない位置に配列されることを特徴とする。 The inkjet recording head of the present invention is the inkjet recording head in which a plurality of nozzle arrays for discharging a plurality of different pigment inks and a liquid that aggregates the pigments contained in the pigment inks are arranged. Among the inks, the nozzle row that discharges the pigment ink having the strongest strength of the pigment aggregate formed by contact with the liquid is arranged at a position that is not adjacent to the nozzle row that discharges the reaction liquid. Features.
本発明のインクジェット記録装置は、複数の異なる顔料インクそれぞれを吐出するための複数のノズル列と、当該顔料インクに含まれる顔料を凝集させる液体を吐出するためのノズル列を用いて、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置において、前記複数の顔料インクの内、前記液体と接触することで形成される顔料の凝集物の強度が最も強い顔料インクは、前記液体を吐出するノズル列に隣接しない所定のノズル列から吐出されることを特徴とする。 The ink jet recording apparatus of the present invention uses a plurality of nozzle rows for discharging a plurality of different pigment inks and a nozzle row for discharging a liquid that agglomerates the pigment contained in the pigment ink. In the ink jet recording apparatus for recording an image, among the plurality of pigment inks, the pigment ink having the strongest strength of the aggregate of pigments formed by contact with the liquid is not adjacent to the nozzle row that discharges the liquid. The ink is discharged from a predetermined nozzle row.
本発明のインクジェット記録方法は、複数の異なる顔料インクそれぞれを吐出するための複数のノズル列と、当該顔料インクに含まれる顔料を凝集させる液体を吐出するためのノズル列を用いて、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法において、前記複数の顔料インクの内、前記液体と接触することで形成される顔料の凝集物の強度が最も強い顔料インクを、前記液体を吐出するノズル列に隣接しないノズル列から吐出させることを特徴とする。 The inkjet recording method of the present invention uses a plurality of nozzle rows for ejecting a plurality of different pigment inks and a nozzle row for ejecting a liquid that agglomerates the pigment contained in the pigment ink. In the inkjet recording method for recording an image, among the plurality of pigment inks, the pigment ink having the highest strength of the aggregate of pigments formed by contact with the liquid is not adjacent to the nozzle row that discharges the liquid. It is characterized by discharging from the nozzle row.
本発明によれば、反応液と接触することで形成される顔料の凝集物の強度が最も強い顔料インクを、反応液を吐出するノズル列に隣接しないノズル列から吐出させることにより、ノズルからの顔料インクの不吐出を低減することができる。 According to the present invention, the pigment ink having the strongest strength of the pigment aggregate formed by contact with the reaction liquid is discharged from the nozzle row that is not adjacent to the nozzle row that discharges the reaction liquid. Non-ejection of pigment ink can be reduced.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、本発明の実施形態の基本構成について説明する。
[基本構成]
本発明におけるインクジェット記録ヘッドには、顔料と樹脂と水溶性溶剤と水が少なくとも含まれる複数種類の顔料インクと、これら顔料インクに含まれる顔料を凝集させる液体(反応液)とを吐出するためのノズル列群が形成される。顔料インクと反応液を混合した際に形成される顔料の凝集物の強度(凝集物強度)が最も強い顔料インクを吐出するノズル列は、反応液吐出用のノズル列に隣接する位置以外に配置される。凝集物強度を調整する方法としては様々な手法が考えられ、例えば、顔料を分散するために用いる分散樹脂や顔料インクに添加される樹脂により調整することができる。この場合には、樹脂に導入する官能基の選択により、所望の凝集物強度が設定可能であるため好ましい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the basic configuration of the embodiment of the present invention will be described.
[Basic configuration]
In the ink jet recording head of the present invention, a plurality of types of pigment inks containing at least a pigment, a resin, a water-soluble solvent, and water, and a liquid (reaction liquid) for aggregating the pigments contained in these pigment inks A nozzle row group is formed. The nozzle row that discharges the pigment ink with the strongest strength (aggregate strength) of the pigment aggregate formed when the pigment ink and the reaction liquid are mixed is located at a position other than the position adjacent to the nozzle row for reaction liquid ejection. Is done. Various methods can be considered as a method for adjusting the aggregate strength. For example, the strength can be adjusted by a dispersion resin used to disperse the pigment or a resin added to the pigment ink. In this case, it is preferable because a desired aggregate strength can be set by selecting a functional group to be introduced into the resin.
図1(a)、(b)は、後述するシリアルスキャン方式のインクジェット記録ヘッドにおいて用いられるインクジェット記録ヘッドの異なる構成例の説明図である。 FIGS. 1A and 1B are explanatory diagrams of different configuration examples of an ink jet recording head used in a serial scan type ink jet recording head described later.
これらの例においては、後述する反応液を吐出するためのノズル列Sと、顔料インクを吐出するためのノズル列C1,C2,C3,C4が形成されている。これらのノズル列に対応する顔料インクおよび反応液が供給されるように、それぞれのノズル列と不図示のインクカートリッジとの間にインク流路が形成されている。それぞれのノズル列には、反応液や顔料インクを吐出するノズル孔(吐出口)5が配列されている。複数の顔料インクの中において、反応液と混合したときに生じる凝集物の強度が最も強い顔料インクは、反応液吐出用のノズル列Sに隣接するノズル列以外のノズル列から吐出させるように供給する。すなわち図1(a)の場合には、反応液を混合したときに生じる凝集物の強度が最も強い顔料インクは、ノズル列Sに隣接しないノズル列C2、C3、またはC4から吐出させるように供給する。また図1(b)の場合には、反応液を混合したときに生じる凝集物の強度が最も強い顔料インクは、ノズル列Sに隣接しないノズル列C4から吐出させるように供給する。 In these examples, nozzle rows S for discharging a reaction liquid, which will be described later, and nozzle rows C1, C2, C3, and C4 for discharging pigment ink are formed. An ink flow path is formed between each nozzle row and an ink cartridge (not shown) so that the pigment ink and the reaction liquid corresponding to these nozzle rows are supplied. In each nozzle row, nozzle holes (discharge ports) 5 for discharging the reaction liquid and the pigment ink are arranged. Among the plurality of pigment inks, the pigment ink having the strongest strength of the aggregate produced when mixed with the reaction liquid is supplied so as to be discharged from a nozzle row other than the nozzle row adjacent to the nozzle row S for discharging the reaction liquid. To do. That is, in the case of FIG. 1 (a), the pigment ink having the strongest aggregate formed when the reaction liquid is mixed is supplied so as to be ejected from nozzle rows C2, C3, or C4 that are not adjacent to the nozzle row S. To do. In the case of FIG. 1B, the pigment ink having the strongest aggregate formed when the reaction liquid is mixed is supplied so as to be ejected from the nozzle row C4 not adjacent to the nozzle row S.
図1(a)、(b)では各ノズル列を直線で表しているが、図1(a)中の左側に拡大したように、各ノズル列には複数のノズル孔5が配列されている。図1(a)では、同じ大きさのノズル孔5が矢印Yの副走査方向に沿って直線的に等間隔で一列に形成されている。しかし、ノズル孔は大きさの異なる口径のものであってもよく、また1つのノズル列内に複数列に形成されていてもよい。また、ノズル孔5はノズル列内において等間隔に配置される必要はなく、また直線的に配列されている必要もない。また、反応液吐出用のノズル列Sと、顔料インク吐出用のノズル列C1,C2,C3,C4は、例えば図1(b)のように長さを異ならせてもよい。また、顔料インク吐出用のノズル列C1,C2,C3,C4は、それらの全てが長さでなくてもよい。さらに、図1(a)では、全てのノズル列が矢印Xの主走査方向において等間隔で形成されているが、それらの間隔は必要に応じて任意に設定することができる。 1A and 1B, each nozzle row is represented by a straight line, but a plurality of nozzle holes 5 are arranged in each nozzle row as enlarged to the left side in FIG. 1A. . In FIG. 1A, nozzle holes 5 of the same size are formed in a line at regular intervals along the sub-scanning direction indicated by the arrow Y. However, the nozzle holes may have different diameters, and may be formed in a plurality of rows within one nozzle row. Further, the nozzle holes 5 do not need to be arranged at equal intervals in the nozzle row, and need not be arranged linearly. Further, the nozzle rows S for discharging the reaction liquid and the nozzle rows C1, C2, C3, and C4 for discharging the pigment ink may have different lengths as shown in FIG. 1B, for example. Further, all of the nozzle rows C1, C2, C3, and C4 for discharging the pigment ink may not have a length. Further, in FIG. 1A, all the nozzle rows are formed at equal intervals in the main scanning direction of the arrow X, but these intervals can be arbitrarily set as required.
図1(a)、(b)の記録ヘッドには、顔料インク吐出用のノズル列が4つ形成されているため、4色の顔料インクの吐出が可能である。しかし、吐出する顔料インクの色数は4色のみに限定されず、所望の色数分のノズル列を配置することが可能であり、また、同色の顔料インクが供給されるノズル列が複数あってもよい。 Since the recording head shown in FIGS. 1A and 1B has four nozzle rows for discharging pigment ink, it is possible to discharge four colors of pigment ink. However, the number of colors of the pigment ink to be ejected is not limited to four colors, it is possible to arrange nozzle rows for a desired number of colors, and there are a plurality of nozzle rows to which pigment inks of the same color are supplied. May be.
また、複数の顔料インクの中において、反応液と混合したときに生じる凝集物の強度が最も弱い顔料インクは、反応液吐出用のノズル列Sに隣接するノズル列から吐出させるように供給することが好ましい。この場合、反応液と顔料インクとが接触することにより生じる凝集物は、それがノズル孔を塞いだとしても、後述するワイピングや回復操作により容易に取り除くことが可能となる。 In addition, among the plurality of pigment inks, the pigment ink having the weakest aggregate strength generated when mixed with the reaction liquid is supplied so as to be discharged from the nozzle row adjacent to the nozzle row S for discharging the reaction liquid. Is preferred. In this case, the agglomerates generated by the contact between the reaction liquid and the pigment ink can be easily removed by wiping and recovery operations described later even if they block the nozzle holes.
インクジェット記録ヘッドにおけるインクの吐出機構については、例えば、非特許文献1に記載されているようないずれの手段によるものであってもよい。例えば、電気熱変換体(ヒータ)や圧力発生手段(ピエゾ素子など)を利用して、インクを吐出させることができる。以下においては、電気熱変換体を利用してインクを吐出させるインクジェット記録ヘッドについて説明する。 The ink discharge mechanism in the ink jet recording head may be any means as described in Non-Patent Document 1, for example. For example, ink can be ejected using an electrothermal transducer (heater) or pressure generating means (piezo element or the like). Hereinafter, an ink jet recording head that ejects ink using an electrothermal transducer will be described.
図2(a),(b)は、本発明において好適に用いることができる電気熱変換体を利用したインクの吐出方式の説明図であり、それは連通吐出方式と称される。これらの図2(a),(b)は、電気熱変換体(熱エネルギー発生手段)とノズル孔(吐出口)とが対向する構成を前提とした連通吐出方式の原理の説明図である。 FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams of an ink ejection method using an electrothermal converter that can be suitably used in the present invention, and are referred to as a communication ejection method. 2 (a) and 2 (b) are explanatory views of the principle of the continuous discharge method based on the premise that the electrothermal converter (thermal energy generating means) and the nozzle hole (discharge port) face each other.
図2(a)はインクジェット記録ヘッドの要部の断面図である。同図において、基板1上には、電気熱変換体としての発熱抵抗層(熱エネルギー供給手段)2が備えられている。その基板1上に装着されるオリフィスプレートOPによって、インクの共通液室Cに連通しかつ屈曲する液路Bと、ノズル孔(吐出口)5が形成されている。発熱抵抗層2とノズル孔5は対向している。
FIG. 2A is a cross-sectional view of a main part of the ink jet recording head. In the figure, a heating resistance layer (thermal energy supply means) 2 as an electrothermal converter is provided on a substrate 1. An orifice plate OP mounted on the substrate 1 forms a liquid path B that is connected to the ink common liquid chamber C and bends, and a nozzle hole (discharge port) 5. The
発熱抵抗層2は、記録信号に応じた電極信号(パルス信号)が供給されることにより、液路B内のインク(斜線を付して示す)に膜沸騰を生じさせる急激な温度上昇(300℃以上)を短時間のうちに生じて、気泡(バブル)6を生成する。その気泡6は成長して、オリフィスプレートOPの厚み部分のインクを押しやり、その部分のインクを希薄にする。その後、気泡6は、ノズル孔5の外気側周縁A1におけるノズル孔近傍領域A2にて大気(外気)と連通する。このような連通状態によれば、スプラッシュすることなく、また霧(ミスト)状のインク滴も発生せずに、図2(a)中の破線で示すような安定したインク液滴7をノズル孔5の中心部から吐出することができる。この時、気泡6の成長は、液路Bを遮断するものではないので、吐出方向へ向かう必要のないインクは、液路B内のインクと連続した集合体として残すことができる。
The
この結果、インク液滴7の吐出量の安定化及び吐出速度の安定化が実現できる。また、膜沸騰の内、特に300℃以上の安定化域を利用して、気泡6をノズル孔5の近傍において急激にしかも確実に発生させることができる。したがって、非遮断状態となる液路Bのリフィル性と相俟って、高安定かつ高速記録を達成することができる。
As a result, it is possible to stabilize the discharge amount of the
このような記録ヘッドは、特許文献10、特許文献11、特許文献12に記載されている構成および作製方法で実現可能である。さらに詳細には、例えば特許文献12の記載されている方法により好適に作製することが可能である。
Such a recording head can be realized by the configuration and the manufacturing method described in
顔料インクとしては、少なくとも顔料、樹脂、水溶性溶剤、水が含まれているものを好適に用いることができる。顔料インクにおいて、顔料は、顔料インクの全重量に対して、重量比で1〜20重量%、好ましくは2〜12重量%の範囲で用いる。以下に、使用する黒色、イエロー、マゼンタ、およびシアンの顔料の具体例を挙げる。 As the pigment ink, an ink containing at least a pigment, a resin, a water-soluble solvent, and water can be suitably used. In the pigment ink, the pigment is used in a range of 1 to 20% by weight, preferably 2 to 12% by weight, based on the total weight of the pigment ink. Specific examples of black, yellow, magenta, and cyan pigments to be used are given below.
(ブラックの顔料)
ブラックの顔料としては、カーボンブラックを挙げることができる。例えば、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックであって、一次粒子径が15〜40mμ(nm)、BET法による比表面積が50〜400m2/g、揮発分が0.5〜10%、pH値が2〜10等の特性を有するものが好ましい。このような特性を有する顔料の市販品としては、例えば、No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、No.2200B(以上、三菱化学製)がある。また、RAVEN1255(以上、コロンビア製)、REGAL400R、REGAL330R、REGAL660R、MOGUL L(以上キャボット製)もある。さらに、Color Black FWl、Color Black FW18、Color Black S170、Color Black S160、Printex 35、Printex U(以上、デグサ製)等もある。何れの市販品も好ましく使用することができる。
(Black pigment)
Examples of the black pigment include carbon black. For example, carbon black produced by a furnace method or a channel method, having a primary particle diameter of 15 to 40 mμ (nm), a specific surface area by a BET method of 50 to 400 m 2 / g, and a volatile content of 0.5 to 10% Those having a pH value of 2 to 10 are preferable. Examples of commercially available pigments having such properties include No. 2300, no. 900, MCF88, No. 33, no. 40, no. 45, no. 52, MA7, MA8, no. There is 2200B (manufactured by Mitsubishi Chemical). Also, there are RAVEN 1255 (above, Colombia), REGAL 400R, REGAL 330R, REGAL 660R, MOGUL L (above Cabot). Further, there are Color Black FW1, Color Black FW18, Color Black S170, Color Black S160, Printex 35, Printex U (manufactured by Degussa). Any commercially available product can be preferably used.
複数色の顔料インクの内、ブラックの顔料インクを最も凝集物強度を高く調整した場合には、主としてブラック顔料インクによって記録される文字の反射濃度等を向上させて、記録品位を高めることができるため、好ましい。すなわち、そのブラックの顔料インクが記録紙上において反応液と接することにより、紙面上で凝集物が形成されて、紙面中への色材の浸透が抑制されることになる。 When the aggregate strength of the black pigment ink is adjusted to be the highest among the pigment inks of a plurality of colors, the recording quality can be improved mainly by improving the reflection density of characters recorded by the black pigment ink. Therefore, it is preferable. That is, when the black pigment ink comes into contact with the reaction liquid on the recording paper, aggregates are formed on the paper surface, and the penetration of the coloring material into the paper surface is suppressed.
(イエローの顔料)
イエローの顔料としては、例えば、C.I.Pigment Yellow 1、C.I.Pigment Yellow 2、C.I.Pigment Yellow 3、C.I.Pigment Yellow 13を挙げることができる。さらに、C.I.Pigment Yellow 16、C.I.Pigment Yellow 74、C.I.Pigment Yellow 83がある。また、C.I.Pigment Yellow 109、C.I.Pigment Yellow 128等も挙げることができる。
(Yellow pigment)
Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, C.I. I.
(マゼンタの顔料)
マゼンタの顔料としては、例えば、C.I.Pigment Red 5、C.I.Pigment Red 7がある。また、C.I.Pigment Red 12、C.I.Pigment Red 48(Ca)、C.I.Pigment Red 48(Mn)もある。さらに、C.I.Pigment Red 57(Ca)、C.I.Pigment Red 57:1、C.I.Pigment Red 112、C.I.Pigment Red 122、キナクリドン固溶体等を挙げることができる。
(Magenta pigment)
Examples of magenta pigments include C.I. I. Pigment Red 5, C.I. I.
(シアンの顔料)
シアンの顔料としては、例えば、C.I.Pigment Blue 1、C.I.Pigment Blue 2、C.I.Pigment Blue 3を挙げることができる。また、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Blue 15:4もある。さらに、C.I.Pigment Blue 16、C.I.Pigment Blue 22、C.I.Vat Blue 4、C.I.Vat Blue 6等を挙げることができる。
(Cyan pigment)
Examples of cyan pigments include C.I. I. Pigment Blue 1, C.I. I.
本発明は、顔料をこれらに限定するものではない。また、以上の他、自己分散型顔料など新たに製造された顔料も勿論、使用することが可能である。 The present invention is not limited to these pigments. In addition to the above, it is of course possible to use a newly produced pigment such as a self-dispersing pigment.
また、カラーの顔料インクは、専用紙上での画質(特に光沢性)を向上させるためには、凝集性をブラックの顔料インクよりは低下させた方がよい。さらには、普通紙上でのカラー画像の発色性を考慮すれば、明度の高い色ほど発色性に対して凝集性が及ぼす影響が少ないため、明度の高い色ほど凝集性を低下させてもよい。 Further, in order to improve the image quality (particularly glossiness) of the color pigment ink, it is better to reduce the cohesiveness than the black pigment ink. Furthermore, considering the color developability of a color image on plain paper, the color having higher lightness has less influence on the color developability due to the cohesiveness. Therefore, the color having higher lightness may reduce the cohesiveness.
また、普通紙上での記録品位を高めるために凝集性の高いブラック顔料インク(高凝集性)の他に、専用紙上での画質(特に光沢性)を向上させるために凝集性を低下させたブラック顔料インク(低凝集性)を別途設けてもよい。この場合、ブラック顔料インク(低凝集性)はブラック顔料インクといっても低凝集性のため反応液に隣接するヘッドより吐出させても良い。 In addition to highly cohesive black pigment ink (high cohesiveness) to improve recording quality on plain paper, black with reduced cohesiveness to improve image quality (especially gloss) on special paper A pigment ink (low aggregation) may be provided separately. In this case, the black pigment ink (low aggregation) may be ejected from the head adjacent to the reaction liquid because of the low aggregation even though it is black pigment ink.
また、顔料インクに含まれる樹脂としては、重量平均分子量が1,000〜30,000の範囲のものが好ましく、更に好ましくは、3,000〜15,000の範囲のものを使用する。このような樹脂として、具体的には、例えば、スチレン、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、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等を挙げることができる。また、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマール酸、ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸などの酸性官能基を有するビニル化合物を挙げることができる。さらに、(メタ)アクリル酸誘導体、マレイン酸誘導体、イタコン酸誘導体、フマール酸誘導体、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミドを挙げることができる。また、上記の樹脂およびその誘導体等から選ばれた少なくとも1つまたは、2つ以上の単量体(このうち少なくとも1つは親水性の重合性単量体)からなる共重合体、或いは、これらの塩等を挙げることができる。あるいは、ロジン、シェラック、デンプン等の天然樹脂も好ましく使用することができる。これらの樹脂は、着色顔料インクの全重量に対して、0.1〜5重量%の範囲で含有させるのが好ましい。また、これら樹脂は、前述した顔料の分散樹脂として用いられていてもよい。 In addition, the resin contained in the pigment ink preferably has a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 30,000, more preferably in the range of 3,000 to 15,000. Specific examples of such resins include styrene, styrene derivatives, vinyl naphthalene, vinyl naphthalene derivatives, and aliphatic alcohol esters of α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acids. Moreover, vinyl compounds having an acidic functional group such as (meth) acrylic acid, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, vinyl sulfonic acid, and vinyl phosphonic acid can be given. Furthermore, (meth) acrylic acid derivatives, maleic acid derivatives, itaconic acid derivatives, fumaric acid derivatives, vinyl acetate, vinylpyrrolidone and acrylamide can be mentioned. Further, a copolymer comprising at least one or two or more monomers selected from the above resins and derivatives thereof (of which at least one is a hydrophilic polymerizable monomer), or these And the like. Alternatively, natural resins such as rosin, shellac and starch can be preferably used. These resins are preferably contained in the range of 0.1 to 5% by weight with respect to the total weight of the color pigment ink. Further, these resins may be used as the above-described pigment dispersion resin.
また、凝集物強度の調整は、上述したような分散樹脂による他、顔料インクに溶解、分散される樹脂を添加することによっても可能である。このとき、顔料インクに添加する樹脂は、親水性を低くした方が凝集物強度を向上させることができる。 The aggregate strength can also be adjusted by adding a resin that is dissolved and dispersed in the pigment ink in addition to the dispersion resin as described above. At this time, the resin added to the pigment ink can improve the aggregate strength when the hydrophilicity is lowered.
特に、上記したような顔料が含有されている着色顔料インクの場合には、着色顔料インクの全体が中性またはアルカリ性に調整されていることが好ましい。このように調整することにより、顔料分散剤として使用される樹脂のインクに対する溶解性を向上させて、長期保存性において一層優れた着色顔料インクとすることができる。但し、この場合には、インクジェット記録装置に使われている種々の部材の腐食の原因となるおそれもあるため、好ましくは、7〜10のpH範囲とするのが望ましい。その際に使用されるpH調整剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物等の無機アルカリ剤、有機酸や鉱酸等が挙げられる。上記したような顔料および樹脂は、水性液媒体中に分散または溶解される。 In particular, in the case of a colored pigment ink containing a pigment as described above, the entire colored pigment ink is preferably adjusted to be neutral or alkaline. By adjusting in this way, the solubility of the resin used as the pigment dispersant in the ink can be improved, and a colored pigment ink that is more excellent in long-term storage can be obtained. However, in this case, since it may cause corrosion of various members used in the ink jet recording apparatus, it is preferable that the pH range is 7-10. Examples of pH adjusters used in this case include various organic amines such as diethanolamine and triethanolamine, inorganic alkali agents such as alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, lithium hydroxide and potassium hydroxide, Examples include organic acids and mineral acids. The pigments and resins as described above are dispersed or dissolved in an aqueous liquid medium.
また、このような顔料が含有された着色顔料インクにおいて好適な水は、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水(脱イオン水)の使用が好ましい。 In addition, it is preferable to use ion-exchanged water (deionized water) as water suitable for the colored pigment ink containing such a pigment, not general water containing various ions.
また、水と混合して使用される水溶性溶剤としては、次のようなものをあげることができる。例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール等の炭素数1〜4のアルキルアルコール類である。あるいは、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類である。あるいは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類である。あるいは、アルキレン基が2〜6個の炭素原子を含むアルキレングリコール類である。それは、エチレングリコール、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、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、1,2−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール等である。あるいはグリセリンである。あるいは、エチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、ジエチレングリコールメチル(又はエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類である。あるいは、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルが好ましい。 Moreover, the following can be mention | raise | lifted as a water-soluble solvent used by mixing with water. Examples thereof include alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, and tert-butyl alcohol. Alternatively, amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ketones or ketoalcohols such as acetone and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. Alternatively, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol. Alternatively, alkylene glycols in which the alkylene group contains 2 to 6 carbon atoms. These are ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, 1,2-hexanediol, diethylene glycol and the like. Or glycerin. Alternatively, lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol methyl (or ethyl) ether, and triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether. Alternatively, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like can be mentioned. Among these many water-soluble organic solvents, polyhydric alcohols such as diethylene glycol and lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether are preferred.
このような水溶性溶剤の顔料インク中の含有量は、一般的には、顔料インクの全重量の3〜50重量%の範囲、より好ましくは3〜40重量%の範囲とする。また、使用される水の含有量としては、顔料インクの全重量の10〜90重量%、好ましくは30〜80重量%の範囲とする。 The content of such a water-soluble solvent in the pigment ink is generally 3 to 50% by weight, more preferably 3 to 40% by weight, based on the total weight of the pigment ink. The water content used is 10 to 90% by weight, preferably 30 to 80% by weight, based on the total weight of the pigment ink.
また、顔料インクとしては、上記の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つ顔料インクとするために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤等を適宜に添加することができる。添加量の例としては、0.05〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量%が好適である。アニオン性界面活性剤の例としては、カルボン酸塩型、硫酸エステル型、スルホン酸塩型、燐酸エステル型等、一般に使用されているものを何れも好ましく使用することができる。 Further, as the pigment ink, in addition to the above components, a surfactant, an antifoaming agent, a preservative, and the like can be appropriately added in order to obtain a pigment ink having desired physical properties as necessary. . As an example of the addition amount, 0.05 to 10% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight is suitable. As examples of the anionic surfactant, any commonly used ones such as a carboxylate type, a sulfate type, a sulfonate type, and a phosphate type can be preferably used.
上述したような顔料インクの作製方法としては、始めに、分散剤としての樹脂と水とが少なくとも混合された水性媒体に顔料を添加して、混合撹拌する。その後、後述の分散手段を用いて分散を行い、必要に応じて遠心分離処理を行って所望の分散液を得る。次に、この分散液に上記において挙げたような適宜に選択された水溶性溶剤や添加剤成分を加え、撹拌して顔料インクとする。 As a method for producing the pigment ink as described above, first, a pigment is added to an aqueous medium in which at least a resin as a dispersant and water are mixed, and the mixture is stirred. Then, it disperses using the dispersion | distribution means mentioned later, and performs a centrifugal separation process as needed, and obtains a desired dispersion liquid. Next, an appropriately selected water-soluble solvent or additive component as mentioned above is added to this dispersion and stirred to obtain a pigment ink.
なお、分散剤として、上述したような酸性官能基をもつ樹脂を使用する場合には、樹脂を溶解させるために塩基を添加すると分散安定性が向上する。その際の塩基類としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミンメチルプロパノール、アンモニア等の有機アミン、或いは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機塩基が好ましく使用される。 In addition, when using resin which has an acidic functional group as mentioned above as a dispersing agent, if a base is added in order to dissolve resin, dispersion stability will improve. As bases at that time, organic amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, aminemethylpropanol and ammonia, or inorganic bases such as potassium hydroxide and sodium hydroxide are preferably used.
また、顔料インクの作製方法においては、顔料を含む水性媒体を攪拌し、分散処理する前に、プレミキシングを行うのが効果的である。すなわち、このようなプレミキシング操作は、顔料表面の濡れ性を改善して、顔料表面への分散剤の吸着を促進することができるため、好ましい。 In addition, in the method for producing the pigment ink, it is effective to perform premixing before stirring and dispersing the aqueous medium containing the pigment. That is, such a premixing operation is preferable because it can improve the wettability of the pigment surface and promote the adsorption of the dispersant to the pigment surface.
上記のような顔料の分散処理の際に使用される分散機は、一般に使用される分散機なら、如何なるものでもよい。例えば、ボールミル、ロールミル及びサンドミル、ナノマイザー(商品名)等を挙げることができる。それらの中でも、特に、高速型のサンドミルが好ましく使用できる。このようなミルとしては、例えば、スーパーミル、サンドグラインダー、ビーズミル、アジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パールミル、およびコボルミル(何れも商品名)等を挙げることができる。 The disperser used in the pigment dispersion treatment as described above may be any disperser that is generally used. Examples thereof include a ball mill, a roll mill, a sand mill, and a nanomizer (trade name). Among these, a high-speed sand mill can be preferably used. Examples of such a mill include a super mill, a sand grinder, a bead mill, an agitator mill, a glen mill, a dyno mill, a pearl mill, and a cobol mill (all are trade names).
また、顔料が含有されている着色顔料インクを用いるインクジェット記録方法では、ノズルの目詰まりを防止するための耐目詰り性等の要請から、最適な粒度分布を有する顔料を用いる。所望の粒度分布を有する顔料を得る方法としては、種々の方法を挙げることができる。例えば、分散機の粉砕メディアのサイズを小さくすること、粉砕メディアの充填率を大きくすること、処理時間を長くすること、吐出速度を遅くすること、粉砕後フィルタや遠心分離機等で分級すること、及びこれらの手法の組合せ等の手法が挙げられる。 In addition, in an ink jet recording method using a colored pigment ink containing a pigment, a pigment having an optimum particle size distribution is used because of a demand for clogging resistance to prevent nozzle clogging. As a method for obtaining a pigment having a desired particle size distribution, various methods can be exemplified. For example, reduce the size of the grinding media of the disperser, increase the filling rate of the grinding media, increase the processing time, slow the discharge speed, and classify with a filter or centrifuge after grinding. , And combinations of these methods.
(反応液)
反応液は、前述したような顔料インク中に分散された顔料、樹脂などの固形分を凝集させて、顔料インクから固液分離させることのできるものであればいずれでもよく、反応液に含まれる反応剤として、最も好適なものとして多価金属塩が挙げられる。多価金属塩とは、二価以上の多価金属イオンと、これら多価金属イオンに結合する陰イオンと、から構成される。多価金属イオンの具体例としては、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+などの二価金属イオン、そしてFe3+、Al3+などの三価金属イオンがあげられる。また陰イオンとしては、Cl−、NO3 −、SO4 2−などが挙げられる。瞬時に反応させて凝集物を形成するためには、反応液中の多価金属イオンの総電荷濃度は、着色顔料インク中の逆極性イオンの総電荷濃度の2倍以上であることが望ましい。
(Reaction solution)
Any reaction liquid may be used as long as it can agglomerate solid components such as pigments and resins dispersed in the pigment ink as described above, and can be solid-liquid separated from the pigment ink. The most suitable reactive agent is a polyvalent metal salt. The polyvalent metal salt is composed of a divalent or higher polyvalent metal ion and an anion that binds to the polyvalent metal ion. Specific examples of polyvalent metal ions include divalent metal ions such as Ca 2+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Mg 2+ and Zn 2+ , and trivalent metal ions such as Fe 3+ and Al 3+ Can be given. Examples of the anion include Cl − , NO 3 − , SO 4 2− and the like. In order to form an aggregate by reacting instantaneously, it is desirable that the total charge concentration of polyvalent metal ions in the reaction solution is at least twice the total charge concentration of reverse polarity ions in the color pigment ink.
反応液に使用できる水溶性有機溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類を挙げることができる。また、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類を挙げることができる。さらに、エチレングリコール、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、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレングリコール類を挙げることができる。さらに、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類を挙げることができる。また、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の1価アルコール類を挙げることができ。また、その他のグリセリン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメチルサルホキサイド等を挙げることもできる。 Examples of the water-soluble organic solvent that can be used in the reaction solution include amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide, ketones such as acetone, and ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. Moreover, polyalkylene glycols, such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, can be mentioned. Further, alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, diethylene glycol and the like can be mentioned. Furthermore, lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol methyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, and triethylene glycol monomethyl ether can be exemplified. Moreover, monohydric alcohols, such as ethanol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, and isobutyl alcohol, can be mentioned. Other examples include glycerin, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, triethanolamine, sulfolane, dimethyl sulfoxide, and the like.
反応液中における水溶性有機溶剤の含有量については特に制限はないが、反応液全重量の5〜60重量%、更に好ましくは、5〜40重量%が好適な範囲である。 Although there is no restriction | limiting in particular about content of the water-soluble organic solvent in a reaction liquid, 5-60 weight% of the reaction liquid whole weight, More preferably, 5-40 weight% is a suitable range.
また反応液には、さらに必要に応じて、粘度調整剤、pH調整剤、防腐剤、酸化防止剤などの添加剤を適宜配合しても構わないが、浸透促進剤として機能する界面活性剤の選択と添加量は、記録媒体に対する反応液の浸透性を抑制する上で注意が必要である。さらに反応液は、無色であることがより好ましいが、被記録媒体上においてインクと混合された際に、各色インクの色調を変えない範囲の淡色のものでもよい。さらに、以上のような反応液の各種物性の好適な範囲としては、25℃付近での粘度が1〜30cps.の範囲となるように調整されたものが好ましい。 Further, the reaction solution may further contain additives such as a viscosity adjuster, a pH adjuster, a preservative, and an antioxidant as necessary, but it may contain a surfactant that functions as a penetration enhancer. Care should be taken in selecting and adding the amount to suppress the permeability of the reaction liquid to the recording medium. Further, the reaction liquid is more preferably colorless, but it may be a light color in a range that does not change the color tone of each color ink when mixed with ink on the recording medium. Furthermore, as a preferable range of various physical properties of the reaction solution as described above, the viscosity at around 25 ° C. is 1 to 30 cps. What was adjusted so that it might become the range of this is preferable.
[第1の実施形態]
次に、上述した基本構成を前提とした本発明の第1の実施形態について説明する。なお、以下の記載において、部、%とあるものは特に断わらない限り重量基準である。
[First Embodiment]
Next, a first embodiment of the present invention based on the basic configuration described above will be described. In the following description, “part” and “%” are based on weight unless otherwise specified.
本実施形態においては、反応液s1を次のように作製した。
<反応液s1の作製>
・ジエチレングリコール 10.0部
・メチルアルコール 5.0部
・硝酸マグネシウム 10.0部
・アセチレノールE100(川研ファインケミカル製) 0.1部
・イオン交換水 74.9部
In the present embodiment, the reaction liquid s1 was prepared as follows.
<Preparation of reaction solution s1>
-Diethylene glycol 10.0 parts-Methyl alcohol 5.0 parts-Magnesium nitrate 10.0 parts-Acetylenol E100 (manufactured by Kawaken Fine Chemicals) 0.1 part-Ion-exchanged water 74.9 parts
また、ブラック顔料インクk1は、市販のインクジェット用顔料インクBJI−P705BK200(キヤノン製)を用いた。またシ、アン顔料インクc1はBJI−P705C(キヤノン製)、マゼンタ顔料インクm1はBJI−P705M(キヤノン製)、イエロー顔料インクy1はBJI−P705Y(キヤノン製)を用いた。 As the black pigment ink k1, a commercially available inkjet pigment ink BJI-P705BK200 (manufactured by Canon Inc.) was used. In addition, BJI-P705C (manufactured by Canon) was used as the an-pigment ink c1, BJI-P705M (made by Canon) was used as the magenta pigment ink m1, and BJI-P705Y (made by Canon) was used as the yellow pigment ink y1.
各色の顔料インクk1、c1、m1、y1が反応液s1と接触することにより生じる凝集物強度は、以下のようにして評価した。 Aggregate strength generated when the pigment inks k1, c1, m1, and y1 of the respective colors come into contact with the reaction liquid s1 was evaluated as follows.
まず、10mlサンプル瓶に5μlの反応液s1を注入し、さらに5μlの顔料インクk1を反応液s1に接するようにサンプル瓶に注入して、塊状の凝集物を生成させた。続いて、同サンプル瓶にイオン交換水を10ml注入し、スターラーチップを投入して、回転数500rpm.で2分間攪拌した。この攪拌により、凝集物は塊状の形態が崩れて、細かな粒状になった。この粒状の凝集物の大きさをレーザ回折式粒度分布測定装置(島津製作所製 SALD−3100)で測定した。凝集物強度の高いものほど、凝集物の崩壊が少なく径の大きな粒となっていると考えられる。同様にして、顔料インクc1、m1、y1の粒状凝集物の大きさを測定した。下表1に、k1、c1、m1、y1について測定した結果を示す。 First, 5 μl of the reaction liquid s1 was injected into a 10 ml sample bottle, and further 5 μl of the pigment ink k1 was injected into the sample bottle so as to be in contact with the reaction liquid s1, thereby generating agglomerated aggregates. Subsequently, 10 ml of ion-exchanged water was injected into the sample bottle, a stirrer chip was introduced, and the rotation speed was 500 rpm. For 2 minutes. By this stirring, the aggregate was broken into a lump shape and became a fine granular shape. The size of the granular aggregates was measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-3100, manufactured by Shimadzu Corporation). It is considered that the higher the aggregate strength, the smaller the aggregate collapse and the larger the diameter. Similarly, the size of the granular aggregate of the pigment inks c1, m1, and y1 was measured. Table 1 below shows the measurement results for k1, c1, m1, and y1.
図3は、本実施形態におけるインクジェット記録ヘッドの概略構成図であり、前述した図1(a)と同様に、5つのノズル列101,102,103,104,105が形成されている。それらのノズル列101,102,103,104,105は、反応液S1、イエロー顔料インクy1、ブラック顔料インクk1、シアン顔料インクc1、マゼンタ顔料インクm1を吐出するように、それらが供給される。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the ink jet recording head according to the present embodiment, and five
反応液s1はノズル列101から吐出し、最も凝集物強度の高いシアン顔料インクc1はノズル列104から吐出する。またイエロー顔料インクy1はノズル列102から吐出し、ブラック顔料インクk1はノズル列103から吐出し、マゼンタ顔料インクm1はノズル列105から吐出する。
The reaction liquid s1 is discharged from the
このような記録ヘッド10を図4のような記録装置に搭載して記録を行った。図4においては、説明の便宜上、ノズル列101,102,103,104,105のそれぞれが個別の記録ヘッドを構成するものとして現されている。
Recording was performed by mounting such a
記録装置は、このような記録ヘッドを搭載可能なキャリッジ12、記録装置本体からの電気信号を記録ヘッドに送るためのフレキシブルケーブル13、および回復手段を有するキャップユニット14等を備えている。さらに、記録部材(記録用紙等)17を給紙するための給紙トレイ18を備えている。キャップユニット14は、ノズル列101,102,103,104,105に対応するキャップ部材501,502,503,504,505と、ゴム等の部材で構成されたワイパーブレード601、102、103,104、105を備えている。ワイパーブレード601はノズル列101に対応し、ワイパーブレード102、103,104、105はノズル列102、103,104、105のそれぞれに対応する。
The recording apparatus includes a
このような構成を備える記録装置は、ノズル列101、102、103、104、105を有する記録ヘッドをキャリッジ12と共に、記録媒体17の搬送方向Y(副走査方向)と交差(本例の場合は直交)する矢印X方向(主走査方向)Bに移動可能である。記録ヘッドを主走査方向に移動させつつ、それらのノズル列におけるノズル孔からインクを吐出させることにより、ノズル列の長さに対応した幅の領域に記録を行う。そして、このような記録ヘッドの1走査による記録(1バンド分の記録)が終了すると、その記録幅(バンド幅)に略等しい量だけ、記録媒体17を副走査方向に搬送する。このような記録走査と記録媒体17の搬送動作とを繰り返すことにより、記録媒体17上に順次画像を記録する。
In the recording apparatus having such a configuration, the recording head having the
ノズル列101、102、103、106、105、104は、例えば、それぞれ256個のノズル孔が1インチ当たり600個の密度(600dpi)で形成されており、各ノズル孔から約20ngの処理液またはインクを吐出することができる。この場合には、副走査方向の記録密度は600dpi(ドット/インチ)であり、それに伴い、主走査方向の記録密度も600dpiとなる。
In the
このような記録ヘッドを搭載した記録装置により、反応液s1、ブラック顔料インクk1、シアン顔料インクc1、マゼンタ顔料インクm1、イエロー顔料インクy1を用いて、普通紙であるPB用紙(キヤノン製)に画像を記録した。各インク色間でのブリーディングは起こらず、普通紙の記録品位は良好であった。下表2に、各インク色による記録部分の記録品位の評価結果を示す。評価結果はブラック顔料インクについては反射濃度を、カラー顔料インク(c1、m1、y1、)については彩度を反射濃度計RD−19I(GretagMacbeth製)で測定した結果を示す。 By using the reaction liquid s1, the black pigment ink k1, the cyan pigment ink c1, the magenta pigment ink m1, and the yellow pigment ink y1, the recording apparatus equipped with such a recording head is used to produce PB paper (manufactured by Canon) that is plain paper. Images were recorded. Bleeding between the ink colors did not occur, and the recording quality of plain paper was good. Table 2 below shows the evaluation results of the recording quality of the recording portion by each ink color. The evaluation results show the results of measuring the reflection density for the black pigment ink and the saturation for the color pigment ink (c1, m1, y1,) with a reflection densitometer RD-19I (manufactured by GretagMacbeth).
このような記録結果において、普通紙での発色性は良好であった。 In such recording results, the color developability on plain paper was good.
また、市販のフォト光沢紙(PR-101:キヤノン製)上に、上述した記録装置を用いて画像を記録した。このような記録により作製した記録物は、自然な光沢性を有していた。画像の光沢度は、光沢度計(VG-2000:日本電色工業社製)を用い、各インク色による記録部分について、それぞれ任意の10点において20度光沢値を測定した。各インク色による記録部分における光沢度の平均値を下表3に示す。 Further, an image was recorded on a commercially available photo glossy paper (PR-101: manufactured by Canon Inc.) using the above-described recording apparatus. The recorded matter produced by such recording had natural gloss. As for the glossiness of the image, a glossiness meter (VG-2000: manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) was used, and the 20-degree gloss value was measured at any 10 points for each recorded portion of each ink color. Table 3 below shows the average glossiness in the recording portion for each ink color.
次に、ブラック顔料インクk1、シアン顔料インクc1、マゼンタ顔料インクm1、イエロー顔料インクy1の内の1つと、反応液s1と、を用いて、普通紙であるPB用紙(キヤノン製)100枚ずつ画像を記録した。このような記録により記録物を作製した後、ノズル列が形成されている記録ヘッドの表面を観察した。その結果、その表面には凝集物の付着が観察されず、ノズルの詰まりも起こらなかった。 Next, 100 sheets of PB paper (manufactured by Canon), which is plain paper, each using one of the black pigment ink k1, the cyan pigment ink c1, the magenta pigment ink m1, and the yellow pigment ink y1 and the reaction liquid s1. Images were recorded. After producing a recorded material by such recording, the surface of the recording head on which the nozzle array was formed was observed. As a result, no adhesion of aggregates was observed on the surface, and nozzle clogging did not occur.
以上のように、本実施形態においては、反応液との凝集物強度の最も高い顔料インク(本例では、シアン顔料インク)を吐出するためのノズル列が、反応液吐出用のノズル列に隣接しない位置に配置された記録ヘッドを用いた。この結果、ノズル詰まりを低減することができ、普通紙および専用紙の両方を用いて、記録品位の高い記録物を作製することができた。 As described above, in this embodiment, the nozzle row for discharging the pigment ink having the highest aggregate strength with the reaction liquid (in this example, the cyan pigment ink) is adjacent to the nozzle row for discharging the reaction liquid. A recording head arranged at a position not to be used was used. As a result, nozzle clogging could be reduced, and a recorded matter with high recording quality could be produced using both plain paper and special paper.
[第2の実施形態]
本実施形態におけるインクジェット記録ヘッドは、最も凝集物強度の低い顔料インクを吐出するためのノズル列を、反応液吐出用のノズル列に近接させて配置した。
[Second Embodiment]
In the ink jet recording head according to the present embodiment, the nozzle row for discharging the pigment ink having the lowest aggregate strength is arranged close to the nozzle row for discharging the reaction liquid.
画像の記録に際しては、反応液と顔料インクは、第1の実施形態と同じ反応液s1,ブラック顔料インクk1、シアン顔料インクc1,マゼンタ顔料インクm1、イエロー顔料インクy1を用いた。記録装置は第1の実施形態と同様のものを用い、反応液s1、各顔料インクk1,c1,m1,y1と、ノズル列101,102,103,104,105は、以下のように対応付ける。
When recording an image, the reaction liquid and the pigment ink used were the same reaction liquid s1, black pigment ink k1, cyan pigment ink c1, magenta pigment ink m1, and yellow pigment ink y1 as in the first embodiment. The recording apparatus is the same as that of the first embodiment, and the reaction liquid s1, the pigment inks k1, c1, m1, and y1 are associated with the
すなわち、図5に示すように、反応液s1はノズル列101から吐出し、最も凝集物強度の弱いマゼンタ顔料インクm1は、そのノズル列101に隣接するノズル列102から吐出する。また、イエロー顔料インクy1はノズル列103から吐出し、シアン顔料インクc1はノズル列104から吐出し、ブラック顔料インクk1はノズル列105から吐出する。
That is, as shown in FIG. 5, the reaction liquid s <b> 1 is discharged from the
このような記録ヘッドを用いた記録装置によって、第1の実施形態と同様に、普通紙上に画像を記録して記録物を作成し、各インク色部分の反射濃度および彩度を測定した。 By using a recording apparatus using such a recording head, an image was recorded on plain paper to create a recorded matter, and the reflection density and saturation of each ink color portion were measured as in the first embodiment.
最も凝集物強度の弱いマゼンタ顔料インクm1に関しては、それを反応液s1吐出用のノズル列101に近接したノズル列102から吐出することにより、普通紙上における光学濃度を向上させることができた。
With respect to the magenta pigment ink m1 having the weakest aggregate strength, the optical density on plain paper could be improved by discharging it from the
次に、専用紙上に画像を記録した記録物を作製し、各インク色による記録部分の光沢度を測定した。その測定方法は、第1の実施形態と同様である。 Next, a recorded matter in which an image was recorded on dedicated paper was prepared, and the glossiness of the recorded portion for each ink color was measured. The measurement method is the same as in the first embodiment.
凝集物強度の最も弱いマゼンタ顔料インクm1を反応液s1吐出用のノズル列101に近接したノズル列102から吐出することにより、各インク間における光沢度のバラつき低減して、画像全体の光沢性を向上させることができた。
By discharging the magenta pigment ink m1 having the weakest aggregate strength from the
次に、ブラック顔料インクk1、シアン顔料インクc1、マゼンタ顔料インクm1、イエロー顔料インクy1のいずれか1つと、反応液s1と、を用いて普通紙であるPB用紙(キヤノン製)の100枚ずつに画像を記録した。このようにして記録物を作製した後、ノズル列が形成されている記録ヘッドの表面を観察した。その表面に凝集物の付着は観察されず、ノズル詰まりも起こらなかった。 Next, 100 sheets of PB paper (manufactured by Canon), which is plain paper, using any one of black pigment ink k1, cyan pigment ink c1, magenta pigment ink m1, yellow pigment ink y1 and reaction liquid s1. An image was recorded. After producing the recorded material in this way, the surface of the recording head on which the nozzle array was formed was observed. No adhesion of aggregates was observed on the surface, and nozzle clogging did not occur.
[第3の実施形態]
本実施形態は、ブラック顔料インクが最も凝集物強度が高いインクである場合の対応例である。
[Third embodiment]
This embodiment is a corresponding example when the black pigment ink is the ink having the highest aggregate strength.
反応液としては、第1の実施形態と同じ反応液s1を用い、またブラック顔料インクk2は、ICBk31(セイコーエプソン社製)を用いた。また、シアン顔料インクc2はICC31(セイコーエプソン社製)、マゼンタ顔料インクm2はICM31(セイコーエプソン社製)、イエロー顔料インクy2はICY31(セイコーエプソン社製)を用いた。反応液s1と接することで生じる各顔料インクの凝集物強度は、以下の通りである。 As the reaction solution, the same reaction solution s1 as in the first embodiment was used, and as the black pigment ink k2, ICBk31 (manufactured by Seiko Epson Corporation) was used. The cyan pigment ink c2 was ICC31 (manufactured by Seiko Epson), the magenta pigment ink m2 was ICM31 (manufactured by Seiko Epson), and the yellow pigment ink y2 was ICY31 (manufactured by Seiko Epson). The aggregate strength of each pigment ink generated by contacting with the reaction liquid s1 is as follows.
記録装置は第1の実施形態と同様のものを用い、反応液s1、各顔料インクk2,c2,m2,y2は、ノズル列101,102,103,104,105と、ノズル列101,102,103,104,105は、前述した図6と同様に対応付ける。
The recording apparatus is the same as that of the first embodiment. The reaction liquid s1 and the pigment inks k2, c2, m2, and y2 are the
すなわち、反応液s1はノズル列101から吐出し、最も凝集物強度の強いブラック顔料インクk2はノズル列105から吐出する。また、シアン顔料インクc2をノズル列102から吐出し、マゼンタ顔料インクm2はノズル列103から吐出し、イエロー顔料インクy1はノズル列104から吐出する。
That is, the reaction liquid s1 is discharged from the
記録装置を用いて、第1の実施形態と同様に、普通紙上に画像を記録して作製した記録物の反射濃度および彩度を測定した。 Using the recording apparatus, as in the first embodiment, the reflection density and the saturation of a recorded matter produced by recording an image on plain paper were measured.
最も凝集物強度の高いインクをブラック顔料インクk2とすることで、普通紙におけるブラック顔料インクを用いて作製した記録物の光学濃度を向上させて、ブラック顔料インクを用いて作製した文字品位の高い記録物を作成することが可能となる。 By using the black pigment ink k2 as the ink having the highest aggregate strength, the optical density of the recorded matter produced using the black pigment ink on plain paper is improved, and the character quality produced using the black pigment ink is high. It becomes possible to create a recorded matter.
次に、専用紙上に画像を記録した記録物の光沢度を測定した。測定方法は、第1の実施形態と同様である。 Next, the glossiness of the recorded matter in which the image was recorded on the special paper was measured. The measurement method is the same as in the first embodiment.
凝集物強度の最も高いインクをブラック顔料インクk2としても、インク間における光沢度のバラつきは少なく、画像全体の光沢性の低下もなかった。 Even when the ink having the highest aggregate strength was the black pigment ink k2, there was little variation in the glossiness between the inks, and the glossiness of the entire image was not deteriorated.
次に、ブラック顔料インクk2、シアン顔料インクc2、マゼンタ顔料インクm2、イエロー顔料インクy2の内の1つと、反応液s1と、を用いて、普通紙であるPB用紙(キヤノン製)に100枚ずつ画像を記録して記録物を作製した。そして、それら記録物の作製後に、ノズル列が形成されている記録ヘッドの表面における凝集物の付着の様子を観察した。その結果、凝集物の付着は観察されず、ノズル詰まりも起こらなかった。
[第4の実施形態]
本実施形態におけるインクジェット記録ヘッドは、反応液吐出用のノズル列を複数有する。
Next, using one of the black pigment ink k2, the cyan pigment ink c2, the magenta pigment ink m2, and the yellow pigment ink y2 and the reaction liquid s1, 100 sheets of PB paper (manufactured by Canon), which is plain paper, are used. Images were recorded one by one to produce recorded matter. Then, after the recordings were produced, the state of adhesion of aggregates on the surface of the recording head on which the nozzle rows were formed was observed. As a result, adhesion of aggregates was not observed and nozzle clogging did not occur.
[Fourth Embodiment]
The ink jet recording head in this embodiment has a plurality of nozzle arrays for discharging a reaction liquid.
本例の記録ヘッド11は、図7に示すように、両端に反応液吐出用のノズル列101が配置され、それらの2つのノズル列101,101に挟まれるように、顔料インク吐出用のノズル列102,103,104,105が計6列配置されている。このような記録ヘッド11は、複数種の顔料インクを吐出するためのノズル列を対照的に配置して、インクジェット記録装置において主走査方向Xの往路および復路方向(X1およびX2方向)のいずれに走査された場合にも、良好な画像を記録することができる。すなわち、記録ヘッド11が往路および復路方向(X1およびX2方向)のいずれに走査された場合にも、記録紙に対する複数種の顔料インクの着弾順序を同じくして、その違いによる発色性の変化をなくすことができる。
As shown in FIG. 7, the
このような記録ヘッド11には、第3の実施形態と同様の反応液s1、ブラック顔料インクk2,シアン顔料インクc2,マゼンタ顔料インクm2,イエロー顔料インクy2を用いて、それらを図7のようにノズル列に対応付けた。本例においては、反応液s1を吐出するノズル列101を両端に配置し、顔料インクを吐出するノズル列102,103,104,105の計6列の内、端部に近いノズル列102が反応液吐出用のノズル列101に隣接する。また、中心部に近いノズル列(104、105)ほど、反応液吐出用のノズル列101から遠いノズル列となる。凝集物強度の最も大きいブラック顔料インクk2は、反応液吐出用のノズル列101に隣接するノズル列102以外のノズル列であるノズル列105から吐出する。
In such a
このような記録ヘッド11を第1の実施形態と同様の記録装置に搭載して記録を行った。なお、第1の実施形態と比較してノズル列が増加した分、キャップ部材およびワイパーブレード等は適切に対応できるように構成が変更される。
Recording was performed by mounting such a
記録装置を用いて、第1の実施形態と同様に、普通紙上に画像を記録して作製した記録物の反射濃度および彩度を測定した。 Using the recording apparatus, as in the first embodiment, the reflection density and the saturation of a recorded matter produced by recording an image on plain paper were measured.
最も凝集物強度の高いインクをブラック顔料インクk2とすることで、普通紙におけるブラック顔料インクを用いて作製した記録物の反射濃度を向上させて、ブラック顔料インクを用いて文字品位の高い記録物を作成することが可能となる。 By using the black pigment ink k2 as the ink with the highest aggregate strength, the reflection density of the printed matter produced using the black pigment ink on plain paper is improved, and the printed matter with high character quality using the black pigment ink. Can be created.
次に、専用紙上に画像を記録した記録物の光沢度を測定した。測定方法は、第1の実施形態と同様である。 Next, the glossiness of the recorded matter in which the image was recorded on the special paper was measured. The measurement method is the same as in the first embodiment.
凝集物強度の最も高いインクをブラック顔料インクk2としても、各インク間における光沢度のバラつきが少なく、画像全体の光沢性の低下もなかった。 Even when the ink having the highest aggregate strength was the black pigment ink k2, there was little variation in the glossiness between the inks, and there was no decrease in the glossiness of the entire image.
次に、ブラック顔料インクk2、シアン顔料インクc2、マゼンタ顔料インクm2、イエロー顔料インクy2の内の1つと、反応液s1と、を用いて、普通紙であるPB用紙(キヤノン製)に100枚ずつ画像を記録して記録物を作製した。そして、それら記録物の作製後に、ノズル列が形成されている記録ヘッドの表面における凝集物の付着の様子を観察した。その結果、凝集物の付着は観察されず、ノズル詰まりも起こらなかった。 Next, using one of the black pigment ink k2, the cyan pigment ink c2, the magenta pigment ink m2, and the yellow pigment ink y2 and the reaction liquid s1, 100 sheets of PB paper (manufactured by Canon), which is plain paper, are used. Images were recorded one by one to produce recorded matter. Then, after the recordings were produced, the state of adhesion of aggregates on the surface of the recording head on which the nozzle rows were formed was observed. As a result, adhesion of aggregates was not observed and nozzle clogging did not occur.
[第5の実施形態]
本実施形態のおけるインクジェット記録ヘッドには、反応液吐出用のノズル列が顔料インク吐出用のノズル列によって挟まれるように配置される。
[Fifth Embodiment]
In the ink jet recording head according to this embodiment, the nozzle array for discharging the reaction liquid is disposed so as to be sandwiched between the nozzle arrays for discharging the pigment ink.
本例の記録ヘッド16は、図8に示すように、中心部に反応液吐出用のノズル列101を配置し、そのノズル列を挟むように、顔料インク吐出用のノズル列102,103,104,105が計8列配置されている。このような記録ヘッド16も第4の実施形態と同様に、インクジェット記録装置において主走査方向Xの往路および復路方向(X1およびX2方向)のいずれに走査された場合にも、良好な画像を記録することができる。すなわち、記録ヘッド16が往路および復路方向(X1およびX2方向)のいずれに走査された場合にも、記録紙に対する複数種の顔料インクの着弾順序を同じくして、その違いによる発色性の変化をなくすことができる。
As shown in FIG. 8, the
このような記録ヘッド16には、第3の実施形態と同様の反応液s1、ブラック顔料インクk2,シアン顔料インクc2,マゼンタ顔料インクm2,イエロー顔料インクy2を用い、それらを図8のようにノズル列に対応付けた。反応液s1を吐出するノズル列101は中心部に配置し、顔料インク吐出用のノズル列102,103,104,105は、中心部により近いノズル列102が反応液吐出用のノズル列101に隣接するノズル列となる。中心部から遠いノズル列(104や105)ほど、反応液吐出用のノズル列101から遠いノズル列となる。凝集物強度の最も大きいブラック顔料インクk2は、反応液吐出用のノズル列101に隣接するノズル列102以外のノズル列であるノズル列105から吐出する。
In such a
このような記録ヘッド16を第1の実施形態と同様の記録装置に搭載して記録を行った。なお、第1の実施形態と比較してノズル列が増加した分、キャップ部材およびワイパーブレード等は適切に対応できるように構成が変更される。
Such a
記録装置を用いて、第1の実施形態と同様に、普通紙上に画像を記録して作製した記録物の反射濃度および彩度を測定した。 Using the recording apparatus, as in the first embodiment, the reflection density and the saturation of a recorded matter produced by recording an image on plain paper were measured.
最も凝集物強度の高いインクをブラック顔料インクk2とすることで、普通紙におけるブラック顔料インクを用いて作製した記録物の反射濃度を向上させて、ブラック顔料インクを用いて文字品位の高い記録物を作成することが可能となる。 By using the black pigment ink k2 as the ink with the highest aggregate strength, the reflection density of the printed matter produced using the black pigment ink on plain paper is improved, and the printed matter with high character quality using the black pigment ink. Can be created.
次に、専用紙上に画像を記録した記録物の光沢度を測定した。測定方法は、第1の実施形態と同様である。 Next, the glossiness of the recorded matter in which the image was recorded on the special paper was measured. The measurement method is the same as in the first embodiment.
凝集物強度の最も高いインクをブラック顔料インクk2としても、各インク間における光沢度のバラつきが少なく、画像全体の光沢性の低下もなかった。 Even when the ink having the highest aggregate strength was the black pigment ink k2, there was little variation in the glossiness between the inks, and there was no decrease in the glossiness of the entire image.
次に、ブラック顔料インクk2、シアン顔料インクc2、マゼンタ顔料インクm2、イエロー顔料インクy2の内の1つと、反応液s1と、を用いて、普通紙であるPB用紙(キヤノン製)に100枚ずつ画像を記録して記録物を作製した。そして、それら記録物の作製後に、ノズル列が形成されている記録ヘッドの表面における凝集物の付着の様子を観察した。その結果、凝集物の付着は観察されず、ノズル詰まりも起こらなかった。 Next, using one of the black pigment ink k2, the cyan pigment ink c2, the magenta pigment ink m2, and the yellow pigment ink y2 and the reaction liquid s1, 100 sheets of PB paper (manufactured by Canon), which is plain paper, are used. Images were recorded one by one to produce recorded matter. Then, after the recordings were produced, the state of adhesion of aggregates on the surface of the recording head on which the nozzle rows were formed was observed. As a result, adhesion of aggregates was not observed and nozzle clogging did not occur.
[第6の実施形態]
本実施形態におけるインクジェット記録ヘッドは、凝集性を制御する添加物を顔料インクに添加して所望に順番にインクの凝集性を調整し、顔料インクの凝集性が低い順番に顔料インクを吐出するためのノズル列を、反応液吐出用のノズル列に近接させて配置した。
[Sixth Embodiment]
In the ink jet recording head according to the present embodiment, an additive for controlling the cohesiveness is added to the pigment ink to adjust the cohesiveness of the ink in order as desired, and the pigment ink is ejected in the order of the low cohesiveness of the pigment ink. The nozzle row was arranged close to the nozzle row for discharging the reaction liquid.
前記ブラック顔料インクk1、シアン顔料インクc1、マゼンタ顔料インクm1、イエロー顔料インクy1において、凝集物強度は、強い方から順にc1>k1>y1>m1であった。ここで、ブラック顔料インクk1 100部に対し、アクリル樹脂 ジョンクリル586(製品名 ジョンソンポリマー製)1部を加えて、ブラック顔料インクk3とした。また、マゼンタ顔料インクm1 100部に対し、アクリル樹脂 ジョンクリル678(製品名 ジョンソンポリマー製)を1部加えて、マゼンタ顔料インクm3とした。このようにして作製した顔料インクk3、c1、m3、y1の粒状凝集物の大きさを前記実施形態記載の方法にて測定した。下表13に、k3、c1、m3、y1について測定した結果を示す。 In the black pigment ink k1, the cyan pigment ink c1, the magenta pigment ink m1, and the yellow pigment ink y1, the aggregate strength was c1> k1> y1> m1 in descending order. Here, 100 parts of the black pigment ink k1 was added with 1 part of an acrylic resin Joncrill 586 (product name: Johnson Polymer) to obtain a black pigment ink k3. Further, 100 parts of magenta pigment ink m1 was added with 1 part of acrylic resin Jonkrill 678 (product name: Johnson Polymer) to obtain magenta pigment ink m3. The size of the granular aggregates of the pigment inks k3, c1, m3, and y1 thus produced was measured by the method described in the above embodiment. Table 13 below shows the measurement results for k3, c1, m3, and y1.
このように凝集性を制御する添加物を顔料インクに添加することにより、凝集物強度は強い方から順にk3>c1>m3>y1を変化させることができ、顔料インク間の凝集性の順番の変えることができた。図9は、本実施形態におけるインクジェット記録ヘッドの概略構成図であり、前述した図1(a)と同様に、5つのノズル列101,102,103,104,105が形成されている。それらのノズル列101,102,103,104,105は、反応液S1、イエロー顔料インクy1、マゼンタ顔料インクm3、シアン顔料インクc1、ブラック顔料インクk3を吐出するように、それらが供給される。
Thus, by adding the additive for controlling the cohesiveness to the pigment ink, k3> c1> m3> y1 can be changed in order from the strongest aggregate, and the order of the cohesiveness between the pigment inks can be changed. I was able to change it. FIG. 9 is a schematic configuration diagram of the ink jet recording head in the present embodiment, and five
反応液s1はノズル列101から吐出し、最も凝集物強度の高いブラック顔料インクk3はノズル列105から吐出する。またシアン顔料インクc1はノズル列104から吐出し、マゼンタ顔料インクm3はノズル列103から吐出し、最も凝集性の低いイエロー顔料インクy1はノズル列102から吐出する。記録装置を用いて、第1の実施形態と同様に、普通紙上に画像を記録して作製した記録物の反射濃度および彩度を測定した。
The reaction liquid s1 is discharged from the
最も凝集物強度の高いインクをブラック顔料インクk3とすることで、普通紙におけるブラック顔料インクを用いて作製した記録物の反射濃度を向上させることができ、ブラック顔料インクを用いて文字品位の高い記録物を作成することが可能となる。また、明度の高いカラーインクほど凝集性を低くなるように設定することで、カラーインク全体としての記録物の高彩度化が図られ、画質の高い記録物を作成することが可能となる。 By using the black pigment ink k3 as the ink having the highest aggregate strength, it is possible to improve the reflection density of the recorded matter produced using the black pigment ink on plain paper, and the character quality is high using the black pigment ink. It becomes possible to create a recorded matter. In addition, by setting the color ink with higher lightness so that the cohesion is lower, the color matter as a whole can be highly saturated, and a recorded matter with high image quality can be created.
次に、専用紙上に画像を記録した記録物の光沢度を測定した。測定方法は、第1の実施形態と同様である。 Next, the glossiness of the recorded matter in which the image was recorded on the special paper was measured. The measurement method is the same as in the first embodiment.
凝集性を制御する添加物を添加しても、凝集物強度の順番にノズル列を設定しているので各インク間における光沢度のバラつきが少なく、良好な光沢感が得られた。 Even when an additive for controlling the cohesiveness was added, since the nozzle rows were set in the order of the cohesive strength, there was little variation in the glossiness between the inks, and good glossiness was obtained.
次に、ブラック顔料インクk3、シアン顔料インクc2、マゼンタ顔料インクm3、イエロー顔料インクy2の内の1つと、反応液s1と、を用いて、普通紙であるPB用紙(キヤノン製)に100枚ずつ画像を記録して記録物を作製した。そして、それら記録物の作製後に、ノズル列が形成されている記録ヘッドの表面における凝集物の付着の様子を観察した。その結果、凝集物の付着は観察されず、ノズル詰まりも起こらなかった。 Next, using one of the black pigment ink k3, the cyan pigment ink c2, the magenta pigment ink m3, and the yellow pigment ink y2 and the reaction liquid s1, 100 sheets of PB paper (manufactured by Canon), which is plain paper, are used. Images were recorded one by one to produce recorded matter. Then, after the recordings were produced, the state of adhesion of aggregates on the surface of the recording head on which the nozzle rows were formed was observed. As a result, adhesion of aggregates was not observed and nozzle clogging did not occur.
[比較例]
比較例として、反応液吐出用のノズル列に隣接する隣接ノズル列として、凝集物強度の最も大きい顔料インク吐出用のノズル列を配置した場合について述べる。前述した本発明の実施形態と同様に、反応液吐出のノズル列をノズル列101、それに隣接する隣接ノズル列をノズル列102、ノズル列101から遠ざかるについてノズル列102,104,105が位置する。
[Comparative example]
As a comparative example, a case will be described in which a nozzle row for discharging pigment ink having the highest aggregate strength is arranged as an adjacent nozzle row adjacent to a nozzle row for discharging a reaction liquid. Similarly to the above-described embodiment of the present invention, the
本例においては、図10のようにノズル列が5列配置されたインクジェット記録ヘッドを用いて、反応液s1,ブラック顔料インクk2、シアン顔料インクc2、マゼンタ顔料インクm2、イエロー顔料インクy2を吐出する。ノズル列101からは反応液s1を吐出し、ノズル列102からは、凝集物強度の最も大きいブラック顔料インクk2を吐出する。また、ノズル列103からシアン顔料インクc2を吐出し、ノズル列104からマゼンタ顔料インクm2を吐出し、ノズル列105からイエロー顔料インクy2を吐出する。
In this example, the reaction liquid s1, the black pigment ink k2, the cyan pigment ink c2, the magenta pigment ink m2, and the yellow pigment ink y2 are discharged using an inkjet recording head in which five nozzle rows are arranged as shown in FIG. To do. The
記録装置を用いて、第1の実施形態と同様に、普通紙上に画像を記録して作製した記録物の反射濃度および彩度を測定した。 Using the recording apparatus, as in the first embodiment, the reflection density and the saturation of a recorded matter produced by recording an image on plain paper were measured.
最も凝集物強度の高いブラック顔料インクk2を、反応液吐出用のノズル列101に隣接する隣接ノズル列102から吐出したことにより、吐出ノズルの一部が閉塞し、記録部分の反射濃度の低下がみられた。
By discharging the black pigment ink k2 having the highest aggregate strength from the
次に、専用紙上に画像を記録した記録物の光沢度を測定した。測定方法は、第1の実施形態と同様である。 Next, the glossiness of the recorded matter in which the image was recorded on the special paper was measured. The measurement method is the same as in the first embodiment.
凝集物強度の最も高いインクをブラック顔料インクk2を隣接ノズル列102から吐出したことにより、ブラック顔料インクk2で描画された記録部分に大きい凝集塊が形成され、記録媒体の表面の凹凸が大きくなった。そのために、光沢度が低下したと考えられる。
By ejecting the black pigment ink k2 from the
次に、ブラック顔料インクk2、シアン顔料インクc2、マゼンタ顔料インクm2、イエロー顔料インクy2の内の1つと、反応液s1と、を用いて、普通紙であるPB用紙(キヤノン製)に100枚ずつ画像を記録して記録物を作製した。そして、それら記録物の作製後に、ノズル列が形成されている記録ヘッドの表面における凝集物の付着の様子を観察した。その結果、凝集物の付着が観察され、特に、ブラック顔料インクk2の吐出用のノズル列102周辺に凝集物が激しく付着していた。また、ブラック顔料インクk2を用いて画像を記録した場合には、10枚程度で画像にかすれが生じ、ノズル詰まりが起こった。
Next, using one of the black pigment ink k2, the cyan pigment ink c2, the magenta pigment ink m2, and the yellow pigment ink y2 and the reaction liquid s1, 100 sheets of PB paper (manufactured by Canon), which is plain paper, are used. Images were recorded one by one to produce recorded matter. Then, after the recordings were produced, the state of adhesion of aggregates on the surface of the recording head on which the nozzle rows were formed was observed. As a result, adhesion of aggregates was observed, and in particular, aggregates were vigorously adhered around the
(他の実施形態)
上述の各実施形態では、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラック・反応液の5種類に対応するノズル列が1つの記録ヘッドに設けられる形態を例示したが、本発明はこの形態に限られるものではない。これら5種類のうち、少なくとも1種類の特定の液体(例えばK・S)を第1の記録ヘッドに設け、特定の液体以外の液体(例えば、M・Y・C)を第2の記録ヘッドに設ける形態であってもよい。また、これら5種類の液体に対応するノズル列の夫々が独立的に異なる記録ヘッドに設けられる形態であってもよい。このように記録ヘッドがいずれの形態を採る場合であっても、最も凝集物強度の強い顔料インクのノズル列が反応液のノズル列に非隣接となるように配置されれば、本発明の範囲に包含される。
(Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, an example in which nozzle rows corresponding to five types of cyan, magenta, yellow, black, and reaction liquid are provided in one recording head is illustrated, but the present invention is not limited to this embodiment. . Of these five types, at least one specific liquid (for example, K · S) is provided in the first recording head, and liquids other than the specific liquid (for example, M • Y • C) are provided in the second recording head. The form which provides may be sufficient. Further, the nozzle rows corresponding to these five kinds of liquids may be provided in different recording heads independently. As described above, regardless of the form of the recording head, if the nozzle row of the pigment ink having the strongest aggregate strength is arranged so as not to be adjacent to the nozzle row of the reaction liquid, the scope of the present invention. Is included.
2 発熱抵抗体
5 ノズル孔
7 液滴
10,11,16 インクジェット記録ヘッド
101,102,103,104,105 ノズル列
s1 反応液
c1、c2 シアン顔料インク
m1、m2 マゼンタ顔料インク
y1、y2 イエロー顔料インク
k1、k2 ブラック顔料インク
2 Heating resistor 5
Claims (10)
前記複数の顔料インクの内、前記液体と接触することで形成される顔料の凝集物の強度が最も強い顔料インクを吐出するノズル列は、前記反応液を吐出するノズル列に隣接しない位置に配列されることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 In an inkjet recording head in which a plurality of nozzle arrays for discharging a plurality of different pigment inks and a liquid for aggregating the pigment contained in the pigment ink are arranged,
Among the plurality of pigment inks, the nozzle row that discharges the pigment ink having the strongest strength of the pigment aggregate formed by contact with the liquid is arranged at a position that is not adjacent to the nozzle row that discharges the reaction liquid. An ink jet recording head.
前記ブラック顔料インクは、前記カラー顔料インクよりも凝集物の強度が強いことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。 The plurality of different pigment inks include a color pigment ink and a black pigment ink,
4. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the black pigment ink has a stronger aggregate than the color pigment ink. 5.
前記ブラック顔料インクは、前記複数のカラー顔料インクの内の少なくとも1つよりも凝集物の強度が強いことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。 The plurality of different pigment inks include a black pigment ink and a plurality of color pigment inks,
4. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the black pigment ink has a higher strength of aggregate than at least one of the plurality of color pigment inks. 5.
前記複数のカラー顔料インクは、顔料インクの明度の低い順に凝集物の強度が強いことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。 The plurality of different pigment inks include a plurality of color pigment inks,
The ink jet recording head according to claim 1, wherein the plurality of color pigment inks have a higher strength of aggregate in descending order of lightness of the pigment ink.
前記複数の顔料インクの中で最も凝集物の強度が強い顔料インクを吐出するノズル列は、前記液体の吐出用ノズル列に隣接しない位置に配列されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。 The plurality of pigment ink ejection nozzle arrays are arranged at positions sandwiched between at least two liquid ejection nozzle arrays,
7. The nozzle row that discharges the pigment ink having the strongest aggregate strength among the plurality of pigment inks is arranged at a position that is not adjacent to the liquid discharge nozzle row. The ink jet recording head according to any one of the above.
前記複数の顔料インクの中で最も凝集物の強度が強い顔料インクを吐出するノズル列は、前記液体の吐出用ノズル列に隣接しない位置に配列されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。 The plurality of pigment ink ejection nozzle rows are arranged at positions sandwiching the liquid ejection nozzle rows,
7. The nozzle row that discharges the pigment ink having the strongest aggregate strength among the plurality of pigment inks is arranged at a position that is not adjacent to the liquid discharge nozzle row. The ink jet recording head according to any one of the above.
前記複数の顔料インクの内、前記液体と接触することで形成される顔料の凝集物の強度が最も強い顔料インクは、前記液体を吐出するためのノズル列に隣接しない所定のノズル列から吐出されることを特徴とするインクジェット記録装置。 In an inkjet recording apparatus that records an image on a recording medium using a plurality of nozzle arrays for ejecting a plurality of different pigment inks and a nozzle array for ejecting a liquid that aggregates the pigment contained in the pigment ink ,
Among the plurality of pigment inks, the pigment ink having the strongest strength of the aggregate of pigments formed by contact with the liquid is ejected from a predetermined nozzle row not adjacent to the nozzle row for ejecting the liquid. An ink jet recording apparatus.
前記複数の顔料インクの内、前記液体と接触することで形成される顔料の凝集物の強度が最も強い顔料インクを、前記液体を吐出するノズル列に隣接しないノズル列から吐出させることを特徴とするインクジェット記録方法。
In an inkjet recording method for recording an image on a recording medium using a plurality of nozzle rows for discharging a plurality of different pigment inks and a nozzle row for discharging a liquid that aggregates the pigment contained in the pigment ink ,
Of the plurality of pigment inks, the pigment ink having the strongest strength of the aggregate of pigments formed by contact with the liquid is ejected from a nozzle row that is not adjacent to the nozzle row that ejects the liquid. Inkjet recording method.
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