JP2007152873A - Ink jet recording method and ink jet recording ink used therefor - Google Patents

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眞一 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet recording method excellent in character quality, strikethrough property, curling property, and continuous ejection property in printing on an ordinary paper sheet. <P>SOLUTION: The ink jet recording method is provided in which an ink jet recording apparatus satisfies a specific requirement and an ink jet recording ink contains at least water, water-soluble organic solvents and a pigment, wherein a total amount of the water-soluble organic solvents is not less than 50% by mass and less than 90% by mass based on a total amount of an ink, and a water-soluble organic solvent having a solubility parameter (SP value) of not less than 16.5 and less than 24.6 among the water-soluble organic solvents is contained in an amount of 30% by mass or more based on the total amount of ink. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェット記録方法に関し、詳しくはインクジェット記録ヘッドの吐出安定性と、普通紙印刷において高画質が得られるインクジェット記録方法に関する。また、当該方法に適したインクジェット記録用インクに関する。   The present invention relates to an ink jet recording method, and more particularly to an ink jet recording method capable of obtaining high image quality in ejection stability of an ink jet recording head and printing on plain paper. The present invention also relates to an ink for ink jet recording suitable for the method.

近年、インクジェット記録方式は簡便・安価に画像を作成出来るため、写真、各種印刷、マーキング、カラーフィルター等の特殊印刷など、様々な印刷分野に応用されてきている。特に、微細なドットを出射、制御するインクジェット記録装置や、色再現域、耐久性、出射適性等を改善したインク及びインクの吸収性、色材の発色性、表面光沢などを飛躍的に向上させた専用紙を用い、銀塩写真に匹敵する画質を得ることも可能となっている。   In recent years, the ink jet recording system can create images easily and inexpensively, and thus has been applied to various printing fields such as photographs, various printing, marking, and special printing such as color filters. In particular, ink jet recording devices that emit and control fine dots, ink with improved color reproduction gamut, durability, and emission suitability, ink absorbency, coloring material color development, surface gloss, etc. are dramatically improved. It is also possible to obtain image quality comparable to silver halide photography using special paper.

しかしながら、専用紙を必要とするインクジェット画像記録システムでは、用いることのできる記録媒体が制限されること、記録媒体のコストアップ等が問題となる。   However, in an inkjet image recording system that requires dedicated paper, there are problems in that the recording media that can be used are limited and the cost of the recording media is increased.

一方、オフィスにおいては、記録媒体(例えば、普通紙、コート紙、アート紙)の制約を受けずに高速でフルカラー印字が行えるシステムのニーズが益々高まりつつある。   On the other hand, in the office, there is an increasing need for a system that can perform full-color printing at high speed without being restricted by a recording medium (for example, plain paper, coated paper, art paper).

特に安価であり、また入手が容易である普通紙(例えば、PPC用紙、印刷用非塗工紙など)に対して高画質な印刷を高速に行うことが望まれているが、普通紙印刷では水性インクを使用した場合には文字画質、画像にじみ、低い反射濃度、印刷後のカール、コックリング等の課題がある。油性インクを使用した場合にはカール、コックリングについては問題ないが、水性インクよりも劣る文字画質、激しいにじみ、低い反射濃度等の課題がある。また、両面印刷行う場合には裏抜け(プリントスルー)も大きな課題である。このような普通紙印刷の課題を解決するためにインクの組成を始めとして種々の検討が行われてきた。   In particular, it is desired to perform high-quality printing at high speed on plain paper (for example, PPC paper, non-coated paper for printing, etc.) that is inexpensive and easily available. When aqueous ink is used, there are problems such as character image quality, image bleeding, low reflection density, curling after printing, cockling, and the like. When oil-based ink is used, there is no problem with curling and cockling, but there are problems such as character image quality inferior to aqueous ink, intense bleeding, and low reflection density. In addition, when performing double-sided printing, back-through (print-through) is also a major problem. In order to solve the problem of printing on plain paper, various studies have been conducted including the composition of ink.

水性インクに対する改良方法の一つとして、分子量8万から25万相当のビニルピロリドンとアクリル酸共重合ポリマーを含有するインクにより普通紙印刷時の画像にじみやインクの裏抜けを改善する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、この方法ではノズルプレートに着いたインクをワイピング操作で拭き取る際に、(添加されている超高分子量のポリマーがノズルプレートにこびり付き易いため)拭き残りが発生し易く、これを原因とした液滴着弾位置のずれによる画像劣化が生じ易いという問題があった。   As one of the improvement methods for water-based inks, a technique for improving image bleeding and ink back-through during printing on plain paper by using an ink containing a vinylpyrrolidone and an acrylic acid copolymer having a molecular weight of 80,000 to 250,000 is disclosed. (For example, refer to Patent Document 1). However, in this method, when the ink attached to the nozzle plate is wiped off by the wiping operation, the wiping residue is likely to occur (because the added ultra-high molecular weight polymer is likely to stick to the nozzle plate), and the liquid caused by this There has been a problem that image deterioration is likely to occur due to a deviation in the landing positions of the droplets.

また別の方法として、アルギン酸またはアルギン酸塩を含有するインクにより普通紙印刷時のフェザリング、ブリーディング、裏抜けを軽減させる技術が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。この方法ではインクに含有するアルギン酸またはアルギン酸塩と普通紙に含有するカルシウムやアルミニウム等の多価金属カチオンが反応してゲル化増粘することによりフェザリング、ブリーディング、裏抜けが改良される。しかしながら、普通紙中のカルシウムやアルミニウム等の多価金属イオンは必須成分ではなく、不純物として含有するものであり、紙の銘柄によって含有量が異なり、中には極度に含有量の小さい普通紙も存在する。したがって、印刷する紙の銘柄によりこれらの効果の大きさが依存し、紙の銘柄に拠っては十分な効果が得られないという問題があった。   As another method, a technique for reducing feathering, bleeding, and back-through during printing on plain paper using an ink containing alginic acid or alginate is disclosed (for example, see Patent Document 2). In this method, the alginic acid or alginate contained in the ink reacts with a polyvalent metal cation such as calcium or aluminum contained in the plain paper to cause gelation and thickening, thereby improving feathering, bleeding and strike-through. However, polyvalent metal ions such as calcium and aluminum in plain paper are not essential components, but are contained as impurities. The content varies depending on the brand of the paper, and some of the plain paper has extremely low content. Exists. Therefore, the magnitude of these effects depends on the brand of paper to be printed, and there is a problem that a sufficient effect cannot be obtained depending on the brand of paper.

一方、こうした普通紙適性のある印刷分野では、高速印刷適性が求められるが、多ノズルタイプの記録ヘッドの出射安定性を改良(クロストーク)する方法が知られているが、本願発明に係る特定の水溶性有機溶剤および特定の含有量のインクについては、一切記載されていない(特許文献3参照)。
特開平10−1629号公報 特開2003−176432号公報 特開2002−19103号公報
On the other hand, in such a printing field suitable for plain paper, high-speed printability is required, but a method for improving the emission stability (crosstalk) of a multi-nozzle type recording head is known. The water-soluble organic solvent and the ink with a specific content are not described at all (see Patent Document 3).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-1629 JP 2003-176432 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-19103

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、普通紙に印刷した際の文字品質、裏抜け性、カール特性および連続出射性において優れたインクジェット記録方法及び当該方法に適したインクジェット記録用インクを提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to be suitable for an ink jet recording method excellent in character quality when printed on plain paper, through-through properties, curl characteristics, and continuous emission properties, and the method. Ink jet recording ink is provided.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。   The above object of the present invention is achieved by the following configurations.

1.インクジェット記録装置が下記要件(1)〜(3)を満たし、かつインクジェット記録用インクが、少なくとも水、水溶性有機溶剤および顔料を含有し、該水溶性有機溶剤の総量が全インクの50質量%以上90質量%未満であり、かつ該水溶性有機溶剤のうち溶解度パラメーター(SP値)が16.5以上24.6未満の水溶性有機溶剤を全インクの30質量%以上含有することを特徴とするインクジェット記録方法。
(1)隣接するインク室の印加電圧に応動して変形動作するアクチュエータで隔壁を構成したインク滴を吐出するインクノズルを設けたインク室を複数配列し、該インク室にそれぞれ連通してインクを供給する共通インク室を設けたインクジェット記録ヘッドを有する。
(2)インク室隔壁を構成するアクチュエータを変形動作させて、そのインク室の容積を拡大させる拡大パルスと、該アクチュエータを変形動作させてそのインク室の容積を収縮させる収縮パルスとの間に、所定の休止時間を設けて該アクチュエータに印加する駆動信号を連続的に複数回発生する駆動信号発生手段を有する。
(3)前記該駆動信号発生手段からの駆動信号の複数回発生によりインク室の容積の拡大と収縮を繰り返し行い、インクノズルから複数のインク滴を連続的に吐出させるとともに、前記休止時間を隣接するインク室間のクロストークを低下させる時間に設定したインクジェット記録ヘッドで、前記インクジェット記録用インクを記録材料上に吐出する。
1. The inkjet recording apparatus satisfies the following requirements (1) to (3), and the inkjet recording ink contains at least water, a water-soluble organic solvent and a pigment, and the total amount of the water-soluble organic solvent is 50% by mass of the total ink. The water-soluble organic solvent having a solubility parameter (SP value) of 16.5 or more and less than 24.6 among the water-soluble organic solvent is 30% by mass or more of the total ink. Inkjet recording method.
(1) A plurality of ink chambers provided with ink nozzles for ejecting ink droplets that form partition walls by an actuator that deforms in response to an applied voltage of an adjacent ink chamber are arranged, and ink is communicated with each of the ink chambers to receive ink. An ink jet recording head provided with a common ink chamber to be supplied is provided.
(2) Between an expansion pulse that expands the volume of the ink chamber by deforming the actuator constituting the ink chamber partition wall and a contraction pulse that contracts the volume of the ink chamber by deforming the actuator. Drive signal generating means for continuously generating a drive signal to be applied to the actuator a plurality of times with a predetermined pause time.
(3) The volume of the ink chamber is repeatedly expanded and contracted by generating the drive signal from the drive signal generating means a plurality of times, so that a plurality of ink droplets are continuously ejected from the ink nozzles, and the pause time is adjacent. The ink for ink jet recording is ejected onto the recording material by an ink jet recording head set to a time for reducing the crosstalk between the ink chambers.

2.前記拡大パルスと収縮パルスとの間の休止時間を、その拡大パルスの中心とその収縮パルスの中心との時間差がインク室内のインクの固有振動周期に等しくなるように設定したことを特徴とする前記1に記載のインクジェット記録方法。   2. The pause time between the expansion pulse and the contraction pulse is set such that the time difference between the center of the expansion pulse and the center of the contraction pulse is equal to the natural vibration period of the ink in the ink chamber. 2. The ink jet recording method according to 1.

3.前記1又は2に記載のインクジェット記録方法において用いることを特徴とするインクジェット記録用インク。   3. 3. An ink for ink jet recording, which is used in the ink jet recording method described in 1 or 2 above.

本発明の構成により、普通紙に印刷した際の文字品質、裏抜け性、カール特性および連続出射性において優れたインクジェット記録方法及び当該方法に適したインクジェット記録用インクを提供することができる。   According to the configuration of the present invention, it is possible to provide an ink jet recording method that is excellent in character quality when printed on plain paper, show-through properties, curl characteristics, and continuous emission properties, and an ink for ink jet recording suitable for the method.

本発明の記録方法で用いるインクは水性インクであるが、こうしたインクを用いる場合はしばしばヘッドからの出射安定性などが不安定となる。以下に説明する記録ヘッドの駆動方法では、クロストークついては改善されていたが、吐出した後の液滴出射性の課題については十分とは言えなかった。本発明は、こうした課題を低減するため、インク組成に対する工夫と同時に記録ヘッドの駆動方法についても本発明の駆動方法を用いることで、この課題の解消が可能となった。ここでの液滴出射性とは、インクの吐出安定性(吐出するしない)だけでなく、吐出後のインク液滴がキチンと形成され、インク飛び散りが発生しないことを意味し、着弾後の文字品質等の向上するという効果が得られた。これは、液滴出射性がインクに本発明の特定な水溶性有機溶媒および前記水溶性有機溶媒が特定な量含有するインクにより、ヘッドノズル周辺のインクの濡れ性が改善され、同時に本インク液物性に適したヘッドの駆動条件にすることにより達成された。   The ink used in the recording method of the present invention is a water-based ink. However, when such an ink is used, the emission stability from the head is often unstable. In the recording head driving method described below, crosstalk has been improved, but the problem of droplet ejection properties after ejection has not been sufficient. In order to reduce such problems, the present invention can solve this problem by using the drive method of the present invention for the drive method of the recording head at the same time as devising the ink composition. The droplet emission property here means not only ink ejection stability (does not eject) but also that the ink droplets after ejection are formed as chitin and no ink splattering occurs. The effect of improving quality and the like was obtained. This is because the wettability of the ink around the head nozzle is improved by the ink containing the specific water-soluble organic solvent of the present invention and the specific amount of the water-soluble organic solvent in the ink. This was achieved by making the head drive conditions suitable for the physical properties.

本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、隣接するインク室の印加電圧に応動して変形動作するアクチュエータで隔壁を構成したインク滴を吐出するインクノズルを設けたインク室を複数配列し、該インク室にそれぞれ連通してインクを供給する共通インク室を設けたインクジェット記録ヘッドと、インク室隔壁を構成するアクチュエータを変形動作させて、そのインク室の容積を拡大させる拡大パルスと、該アクチュエータを変形動作させてそのインク室の容積を収縮させる収縮パルスとの間に、所定の休止時間を設けて該アクチュエータに印加する駆動信号を連続的に複数回発生する駆動信号発生手段とを有し、該駆動信号発生手段からの駆動信号の複数回発生によりインク室の容積の拡大と収縮を繰り返し行い、インクノズルから複数のインク滴を連続的に吐出させるとともに、該休止時間を隣接するインク室間のクロストークを低下させる時間に設定したインクジェット記録ヘッドで、該水性インクにおいて水溶性有機溶剤の総量が全インクの50質量%以上90質量%未満であり、水溶性有機溶剤のうち溶解度パラメーター(SP値)が16.5以上24.6未満の水溶性有機溶剤を全インクの30質量%以上含有することを特徴とするインクジェット記録方法により、吐出安定性と、普通紙印刷において高画質が得られるとを見出し、本発明に至った次第である。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor has determined that a plurality of ink chambers provided with ink nozzles that eject ink droplets that form partition walls by an actuator that deforms in response to an applied voltage between adjacent ink chambers. An inkjet recording head provided with a common ink chamber that is arranged and communicates with each of the ink chambers to supply ink; and an expansion pulse that expands the volume of the ink chamber by deforming the actuator that constitutes the ink chamber partition wall. Drive signal generating means for continuously generating a drive signal to be applied to the actuator with a predetermined pause time between the contraction pulse for contracting the actuator and contracting the volume of the ink chamber; And repeatedly expanding and contracting the volume of the ink chamber by generating the drive signal from the drive signal generating means a plurality of times. In the inkjet recording head in which a plurality of ink droplets are continuously ejected and the rest time is set to a time for reducing crosstalk between adjacent ink chambers, the total amount of water-soluble organic solvent in the water-based ink The water-soluble organic solvent having a solubility parameter (SP value) of 16.5 or more and less than 24.6 among the water-soluble organic solvent is 30% by mass or more of the total ink. As a result of finding the ejection stability and high image quality in plain paper printing by the characteristic ink jet recording method, the present invention has been achieved.

なお、ここで、溶解度パラメーター(solubility parameter:SP値)とは、式(モル蒸発エネルギー/モル体積)1/2で定義される指数、即ち、分子凝集エネルギーの平方根で表される値で、Polymer HandBook(Second Edition)第IV章 Solubility Parameter Valuesに記載があり、その値を用いる。単位は(J/cm31/2であり、25℃における値を指す。なお、データの記載のないものについては、沸点から蒸発熱を求めて算出することができる。 Here, the solubility parameter (SP value) is an index defined by the formula (molar evaporation energy / molar volume) 1/2 , that is, a value expressed by the square root of the molecular cohesive energy. There is a description in Handbook (Second Edition), Chapter IV, Solubility Parameter Values, and the value is used. The unit is (J / cm 3 ) 1/2 and refers to the value at 25 ° C. In addition, about what does not have description of data, it can calculate by calculating | requiring evaporation heat from a boiling point.

以下、本発明及び構成要素について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention and components will be described in detail.

《インクジェット記録装置》
本発明に係るインクジェット記録ヘッドとクロストークを防止するための駆動方法の詳細について説明する。
<Inkjet recording device>
Details of the driving method for preventing crosstalk with the ink jet recording head according to the present invention will be described.

インクジェット記録ヘッドとしては、隣接するインク室の隔壁を圧電部材等のアクチュエータで構成したオンディマンド方式のインクジェット記録ヘッドが知られている。このヘッドは、隔壁で仕切られた多数のインク室を高密度に並べることが容易にできるという利点を有する。   As an ink jet recording head, an on-demand ink jet recording head in which a partition between adjacent ink chambers is configured by an actuator such as a piezoelectric member is known. This head has an advantage that a large number of ink chambers partitioned by partition walls can be easily arranged at high density.

例えば、アクチュエータとして圧電部材を使用したインクジェット記録ヘッドは、図1及び図2に示すように、2枚の長方形の圧電部材1、2を分極方向が互いに板厚方向で外側に向いて反対になるように張合わせ、これを圧電部材よりも誘電率の低い基板3の上に固着し、この圧電部材1、2を、例えば、ダイヤモンドカッタを使用して、一定の間隔で平行に同じ幅で、同じ深さ、同じ長さの複数の長溝を切削加工し、これによりインク室4を形成している。   For example, as shown in FIGS. 1 and 2, an ink jet recording head using a piezoelectric member as an actuator has two rectangular piezoelectric members 1 and 2 whose polarization directions are opposite to each other in the plate thickness direction. The piezoelectric members 1 and 2 are fixed to the substrate 3 having a dielectric constant lower than that of the piezoelectric member, and the piezoelectric members 1 and 2 are parallel with the same width at regular intervals using, for example, a diamond cutter. A plurality of long grooves having the same depth and the same length are cut to form the ink chamber 4.

インク室4の側面と底面に無電解ニッケルメッキにより電極5を形成し、更にインク室4の後端から前記基板3の後部上面に同じく無電解ニッケルメッキにより電極6を形成し、基板3の後端上面に駆動回路を形成した回路基板7を接着固定している。   Electrodes 5 are formed by electroless nickel plating on the side and bottom surfaces of the ink chamber 4, and electrodes 6 are also formed by electroless nickel plating on the rear upper surface of the substrate 3 from the rear end of the ink chamber 4. A circuit board 7 having a drive circuit formed on the upper end face is bonded and fixed.

前記圧電部材1、2のインク室4の上には、共通インク室8を構成する枠状部材9を接着固定し、その枠状部材9の上を共通インク室8に連通するインク供給口10を設けた天板11により閉塞している。また、前記各圧電部材1、2の先端に複数のインク吐出口12を設けたオリィフィスプレート13を接着剤で接着固定している。   A frame-like member 9 constituting a common ink chamber 8 is bonded and fixed on the ink chamber 4 of the piezoelectric members 1 and 2, and an ink supply port 10 that communicates with the common ink chamber 8 on the frame-like member 9. It is closed by the top plate 11 provided with. Further, an orifice plate 13 provided with a plurality of ink discharge ports 12 at the tip of each of the piezoelectric members 1 and 2 is bonded and fixed with an adhesive.

次に、このインクジェット記録ヘッドの動作原理について説明する。   Next, the operating principle of this ink jet recording head will be described.

図3の(a)において、5つのインク室4a、4b、4c、4d、4eに着目し、各インク室4a〜4eの電極5a〜5eを接地電位にした状態で中央のインク室4cの電極5cに正電圧を印加すると、圧電部材1、2は図中矢印で示すように分極方向が互いに外側に向いているため、せん断歪みにより、インク室4cの両側面はインク室4cの容積を収縮するように内側に変形する。   In FIG. 3A, paying attention to the five ink chambers 4a, 4b, 4c, 4d, and 4e, the electrodes 5a to 5e of the respective ink chambers 4a to 4e are set to the ground potential, and the electrodes of the central ink chamber 4c. When a positive voltage is applied to 5c, the piezoelectric members 1 and 2 have their polarization directions facing outward as indicated by arrows in the figure, so that both sides of the ink chamber 4c contract the volume of the ink chamber 4c due to shear strain. Deform inward as you do.

また、各インク室4a〜4eの電極5a〜5eを接地電位にした状態で中央のインク室4cに隣接するインク室4a、4b、4d、4eの電極5a、5b、5d、5eに正電圧を印加すると、図3の(b)に示すように、インク室4cの電極5cの両側面は逆にインク室4cの容積を拡大するように外側に変形する。このようなインク室の変形を利用してインク室からインク滴を吐出させる。具体的には、インク室の容積を拡大して共通インク室8からこのインク室にインクを充填させた後、このインク室の容積を収縮させることでインク室内の圧力を高めインク吐出口12からインク滴を吐出させることになる。   Further, a positive voltage is applied to the electrodes 5a, 5b, 5d, and 5e of the ink chambers 4a, 4b, 4d, and 4e adjacent to the central ink chamber 4c with the electrodes 5a to 5e of the ink chambers 4a to 4e at the ground potential. When applied, as shown in FIG. 3B, both side surfaces of the electrode 5c of the ink chamber 4c are deformed outward so as to enlarge the volume of the ink chamber 4c. By utilizing such deformation of the ink chamber, ink droplets are ejected from the ink chamber. Specifically, the volume of the ink chamber is enlarged and the ink chamber 8 is filled with ink from the common ink chamber 8, and then the volume of the ink chamber is contracted to increase the pressure in the ink chamber from the ink discharge port 12. Ink droplets are ejected.

次いで、本発明に係るインクジェット記録ヘッドの駆動方法について説明する。   Next, a method for driving the ink jet recording head according to the present invention will be described.

図4は本実施の形態のインクジェット記録ヘッドの駆動装置の構成を示すブロック図である。図4において、21は各部を制御するプリンタコントローラ、22はこのプリンタコントローラ21からの印刷データを記憶する画像メモリ、23はプリンタコントローラ21により制御され、画像メモリ22に記憶した印刷データをヘッド駆動回路24に転送する印刷データ転送ブロックである。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the drive device for the ink jet recording head of the present embodiment. In FIG. 4, 21 is a printer controller for controlling each part, 22 is an image memory for storing print data from the printer controller 21, 23 is controlled by the printer controller 21, and print data stored in the image memory 22 is converted into a head drive circuit. 24 is a print data transfer block to be transferred to 24.

ヘッド駆動回路24は、印刷データ転送ブロック23から転送される印刷データに基づいてインクジェット記録ヘッド25を駆動するようになっている。ヘッド駆動回路24がインクジェット記録ヘッド25を駆動するときの駆動波形は駆動波形制御回路26によって制御され、この駆動波形制御回路26は前記プリンタコントローラ21により制御されるようになっている。   The head drive circuit 24 drives the inkjet recording head 25 based on the print data transferred from the print data transfer block 23. A drive waveform when the head drive circuit 24 drives the ink jet recording head 25 is controlled by a drive waveform control circuit 26, and this drive waveform control circuit 26 is controlled by the printer controller 21.

本発明に用いるインクジェット記録ヘッド25は、シェアモードタイプのインクジェット記録ヘッドであり、その構成は図1及び図2に示したインクジェット記録ヘッドと同一である。   The ink jet recording head 25 used in the present invention is a share mode type ink jet recording head, and has the same configuration as the ink jet recording head shown in FIGS.

図5〜図7は、ヘッド駆動回路24がインクジェット記録ヘッド25のインク室を駆動するときの駆動波形を示す図である。なお、図中、i−3、i−2、i−1、i、i+1、i+2、i+3は連続して連なったインク室を示している。   5 to 7 are diagrams showing driving waveforms when the head driving circuit 24 drives the ink chambers of the ink jet recording head 25. In the drawing, i-3, i-2, i-1, i, i + 1, i + 2, and i + 3 indicate ink chambers that are continuously connected.

図5は各インク室i−3〜i+3にそれぞれ正の電圧を所定のタイミングで印加してそれぞれ7ドロップ駆動するときの駆動波形を示し、図6は動作しないインク室に印加する電圧が接地電位になるように設定して各インク室i−3〜i+3をそれぞれ7ドロップ駆動するときの駆動波形を示している。   FIG. 5 shows a driving waveform when a positive voltage is applied to each of the ink chambers i-3 to i + 3 at a predetermined timing to perform 7-drop driving, and FIG. 6 shows the voltage applied to the ink chamber that does not operate as the ground potential. The drive waveforms when the ink chambers i-3 to i + 3 are each driven with 7 drops are shown.

図5の駆動波形を使用しても図6の駆動波形を使用してもインク室は同じ動作を行うものであるが、ここでは図6の駆動波形を使用してインク室を駆動する場合について述べる。   The ink chamber performs the same operation regardless of whether the driving waveform of FIG. 5 or the driving waveform of FIG. 6 is used. Here, the case where the ink chamber is driven using the driving waveform of FIG. State.

このシェアモードタイプの記録ヘッドは、i−3番目、i番目、i+3番目のインク室は同時駆動するが、その間にあるi±2番目、i±1番目のインク室は同時に駆動させない、また、i−2番目、i+1番目のインク室は同時駆動するがその間にあるi番目、i−1番目のインク室は同時に駆動させない、また、i−1番目、i+2番目のインク室は同時駆動するがその間にあるi番目、i+1番目のインク室は同時に駆動させないというように3分割駆動を行うようになっている。この3分割駆動により駆動するインク室に隣接するインク室が直接に影響を受けて、例えば、インクの誤吐出等が発生しないようにしている。   In this share mode type recording head, the i-3th, ith, and i + 3th ink chambers are driven simultaneously, but the i ± 2nd and i ± 1st ink chambers in between are not driven simultaneously, The i-2th and i + 1th ink chambers are driven simultaneously, but the ith and i-1th ink chambers in between are not driven simultaneously, and the i-1th and i + 2th ink chambers are driven simultaneously. The i-th and i + 1-th ink chambers in between are driven in three divisions so that they are not driven simultaneously. The ink chamber adjacent to the ink chamber driven by the three-division driving is directly affected, for example, so that erroneous ink ejection or the like does not occur.

図6に示す各駆動波形W3は、図7で示す構成の駆動パルスW4が7つ連なったもので、それぞれの駆動パルスW4は、インク室を拡大させる負電圧パルスである拡大パルスW4aとパルス印加を休止させる休止時間W4bとインク室を収縮させる正電圧パルスである収縮パルスW4cとで形成されている。   Each drive waveform W3 shown in FIG. 6 is a series of seven drive pulses W4 having the configuration shown in FIG. 7. Each drive pulse W4 is applied with an expansion pulse W4a that is a negative voltage pulse for expanding the ink chamber and pulse application. Is formed by a rest time W4b for stopping the ink and a contraction pulse W4c which is a positive voltage pulse for contracting the ink chamber.

このインクジェット記録ヘッドは、この駆動パルスW4が1個印加されると小さなインク滴を1つ吐出させる1ドロップ駆動し、この駆動パルスW4が1〜7個の範囲で連なることで1〜7ドロップ駆動が選択的に行われ、これにより白を除いて7階調印字が可能になっている。   The ink jet recording head is driven by 1 drop for discharging one small ink droplet when one drive pulse W4 is applied, and is driven by 1 to 7 drops by connecting the drive pulses W4 in a range of 1 to 7 Thus, 7 gradation printing is possible except white.

拡大パルスW4aの中心と収縮パルスW4cの中心との時間差は2ALで、インク室内のインクの固有振動周期に等しい時間に設定されている。拡大パルスW4aのパルス時間幅は1ALに設定され、収縮パルスW4cのパルス時間幅は0.6AL〜1ALの範囲、ここでは1ALに設定されている。なお、ALは時間の単位であり、インク室内の圧力が固有振動により正圧から負圧へ、あるいは、負圧から正圧へと反転する時間で、インク室内のインクの固有振動周期の半分の時間になっている。   The time difference between the center of the expansion pulse W4a and the center of the contraction pulse W4c is 2AL, which is set to a time equal to the natural vibration period of the ink in the ink chamber. The pulse time width of the expansion pulse W4a is set to 1AL, and the pulse time width of the contraction pulse W4c is set in the range of 0.6AL to 1AL, here 1AL. Note that AL is a unit of time, and is the time for the pressure in the ink chamber to reverse from positive pressure to negative pressure or from negative pressure to positive pressure due to natural vibration, which is half of the natural vibration period of ink in the ink chamber. It's time.

次に、図7で示される駆動パルスが、インクジェット記録ヘッド25のインク室に印加されたときのインク室内の圧力変化について、図8を参照して説明する。先ず、拡大パルスW4aはその波形の立ち下がりでインク室の容積を拡大させ、内部のインクの圧力は負圧P1となる。そして、波形の立ち下がりから1ALの時間が経過すると、インク室内部のインクの圧力は固有振動により正圧P2になる。さらに、拡大パルスW4aが終わると、インク室が収縮してインクの圧力はP2からP3にさらに上昇し、インク室のインク吐出口からインクの吐出が開始される。   Next, a change in pressure in the ink chamber when the drive pulse shown in FIG. 7 is applied to the ink chamber of the inkjet recording head 25 will be described with reference to FIG. First, the expansion pulse W4a expands the volume of the ink chamber at the falling edge of the waveform, and the internal ink pressure becomes the negative pressure P1. When the time of 1AL has elapsed from the fall of the waveform, the ink pressure in the ink chamber becomes positive pressure P2 due to natural vibration. Further, when the expansion pulse W4a ends, the ink chamber contracts, the ink pressure further increases from P2 to P3, and ink discharge is started from the ink discharge port of the ink chamber.

インクの吐出が開始されてからおよそ0.5ALの時間が経過すると、インク室内のインクの圧力は固有振動により負圧P4に転じる。そして、拡大パルスW4aの立ち上がりから1AL経過した時点で、インクの吐出が終了する。その時点で休止時間W4bが終了し、収縮パルスW4cの立ち上がりによってインク室は収縮し、インク室の負圧状態はP5からP6に緩和される。   When a time of about 0.5 AL has elapsed since the start of ink ejection, the pressure of the ink in the ink chamber changes to a negative pressure P4 due to natural vibration. Then, when 1AL has elapsed from the rise of the expansion pulse W4a, the ink ejection ends. At that time, the pause time W4b ends, the ink chamber contracts by the rise of the contraction pulse W4c, and the negative pressure state of the ink chamber is relaxed from P5 to P6.

収縮パルスW4cの立ち上がりから1AL経過した時点では、インクの圧力は正圧P7になっている。その時点で収縮パルスW4cが立ち下がり、収縮していたインク室が元の状態に戻り、インク室の圧力がほとんど0になる。このように、図7に示す駆動パルスをインクジェット記録ヘッドのインク室に与えることにより、クロストークを発生しやすいインクの固有振動周波数をもつ残留圧力振動をほぼ0にすることができる。   At the time when 1 AL has elapsed from the rise of the contraction pulse W4c, the ink pressure is positive pressure P7. At that time, the contraction pulse W4c falls, the contracted ink chamber returns to the original state, and the pressure in the ink chamber becomes almost zero. As described above, by applying the drive pulse shown in FIG. 7 to the ink chamber of the ink jet recording head, the residual pressure vibration having the natural vibration frequency of the ink that easily generates crosstalk can be made substantially zero.

また、駆動パルスとして、図9に示すような駆動パルスW6を使用してもよい。この駆動パルスW6は、拡大パルスW6aの中心と収縮パルスW6cの中心との時間差を2ALに保ったまま、収縮パルスW6cのパルス時間幅を狭めたもので、その分休止時間W6bは1ALよりも長くなる。   Further, a drive pulse W6 as shown in FIG. 9 may be used as the drive pulse. This drive pulse W6 is obtained by reducing the pulse time width of the contraction pulse W6c while keeping the time difference between the center of the expansion pulse W6a and the center of the contraction pulse W6c at 2AL, and the rest time W6b is longer than 1AL accordingly. Become.

このような駆動パルスW6は、例えば、拡大パルスW6aにより発生する圧力振動が収縮パルスW6cを印加する時点で減衰しているようなヘッドの場合に有効であり、このようなヘッドに対しては、より一層残留圧力振動を減衰させることができるという効果を奏する。   Such a drive pulse W6 is effective in the case of a head in which, for example, the pressure vibration generated by the expansion pulse W6a is attenuated at the time of applying the contraction pulse W6c. There is an effect that the residual pressure vibration can be further attenuated.

(インク)
次いで、本発明に係るインクについて説明する。
(ink)
Next, the ink according to the present invention will be described.

一般の水性インクのようにインク中の水含有比率が高いインクを普通紙に記録した場合には、紙への浸透はそれ程大きくなくまずまずの文字画質とあまり高くない裏抜けが得られる。一方でカールは非常に大きい。   When an ink having a high water content ratio in ink such as a general water-based ink is recorded on plain paper, the permeation into the paper is not so great, and a reasonable character image quality and a not-so-high penetration are obtained. On the other hand, the curl is very large.

これは、インク中の水が普通紙を構成しているセルロースに配位するために浸透は小さくなり、またカールについては水の蒸発乾燥により収縮方向の力が働くが、水性インクの場合では水がセルロースに配位することによりセルロース間の結合を離すために、乾燥収縮を抑える力が不十分となり結果としてカールが生じると考えられている。   This is because the water in the ink is coordinated with the cellulose constituting the plain paper, so that the penetration is small, and for curls, a force in the shrinking direction works by evaporating and drying the water. It is considered that curling occurs as a result of insufficient force for suppressing drying shrinkage due to separation of bonds between celluloses by coordinating to cellulose.

これに対して、水を含有しない、例えば油性インクを普通紙に記録した場合には、普通紙へのインクの浸透が大きく、表面画像濃度の低下やインクの裏抜けが大きくなる。   On the other hand, when water-free, for example, oil-based ink is recorded on plain paper, the penetration of the ink into the plain paper is large, and the surface image density is lowered and the ink see-through is increased.

これは、油性溶剤とセルロースとの相互作用が小さいため、油性溶剤はセルロース間の空隙を容易に拡散してしまうために浸透が大きくなり、画像濃度が低下し、裏抜けが大きくなると考えられる。一方で、セルロースへの配位は小さくセルロース間の結合を切らないため記録前の紙の構造が保たれており、カールしにくいと考えられる。   This is thought to be because the interaction between the oily solvent and cellulose is small, and the oily solvent easily diffuses through the gaps between the cellulose, so that the penetration increases, the image density decreases, and the showthrough increases. On the other hand, since the coordination to cellulose is small and the bond between celluloses is not broken, the paper structure before recording is maintained, and it is considered that curling is difficult.

本発明の水性インクでは、水溶性有機溶剤の総量が全インクの50質量%以上90質量%未満であり、水溶性有機溶剤のうち溶解度パラメーター(SP値)が16.5以上24.6未満の水溶性有機溶剤を全インクの30質量%以上含有することが第一の特徴である。この溶剤組成により、普通紙に記録した場合でも文字画質に優れ、裏抜けが小さく、且つカールが殆どないプリントを得ることが可能である。さらに、この文字画質、裏抜けとカール抑制の両立効果は水性インクと油性インクのトレンドからは完全に逸脱したものである。   In the aqueous ink of the present invention, the total amount of the water-soluble organic solvent is 50% by mass or more and less than 90% by mass of the total ink, and the solubility parameter (SP value) of the water-soluble organic solvent is 16.5 or more and less than 24.6. The first feature is that a water-soluble organic solvent is contained in an amount of 30% by mass or more based on the total ink. With this solvent composition, it is possible to obtain a print that is excellent in character image quality even when recorded on plain paper, has little show-through, and has almost no curl. Furthermore, the effect of achieving both character image quality, back-through and curl suppression is completely deviated from the trend of water-based ink and oil-based ink.

上記の効果の発現機構としては、水溶性有機溶剤の総量が全インクの50質量%以上90質量%未満であり、水溶性有機溶剤のうちSP値が16.5以上24.6未満の水溶性有機溶剤を全インクの30質量%以上含有し、さらに少なくとも水を含有することにより、インクとセルロースとの相互作用を小さくし、記録後にも乾燥収縮に抗するに必要な分のセルロース間結合が残存した状態にすることでカールを抑制し、また、少ないながらも水を含有することによりセルロースと相互作用する部分を有していることにより、文字画質、裏抜けが良いものと考えている。SP値が16.5以上24.6未満の水溶性有機溶剤を全インクの50質量%以上含有するのが更に好ましい。   As a mechanism of manifestation of the above effect, the total amount of the water-soluble organic solvent is 50% by mass or more and less than 90% by mass of the total ink, and the water-soluble organic solvent having an SP value of 16.5 or more and less than 24.6. By containing 30% by mass or more of an organic solvent and further containing at least water, the interaction between the ink and cellulose is reduced, and the amount of inter-cellulose bonds necessary to resist drying shrinkage after recording is reduced. It is considered that curling is suppressed by making it remain, and that there is a portion that interacts with cellulose by containing water, though it is small, so that character image quality and show-through are good. More preferably, the water-soluble organic solvent having an SP value of 16.5 or more and less than 24.6 is contained by 50% by mass or more of the total ink.

さらに、本発明のインクはインク中のアルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム)の総量が500ppm未満であることが好ましい。インク中のアルカリ金属の総量を500ppm未満とすることにより、水溶性有機溶剤の総量が全インクの50質量%以上であり、水溶性有機溶剤のうちSP値が16.5以上24.6未満の水溶性有機溶剤を全インクの30質量%以上含有し、さらに少なくとも水を含有する溶媒組成中にあっても顔料分散物をより安定に存在させることが可能になる。   Furthermore, the ink of the present invention preferably has a total amount of alkali metals (lithium, sodium, potassium) in the ink of less than 500 ppm. By making the total amount of alkali metals in the ink less than 500 ppm, the total amount of the water-soluble organic solvent is 50% by mass or more of the total ink, and the SP value of the water-soluble organic solvent is 16.5 or more and less than 24.6. Even in a solvent composition containing 30% by mass or more of the water-soluble organic solvent and further containing at least water, the pigment dispersion can be more stably present.

このようなインクとするために、顔料を分散する界面活性剤、分散剤を有機塩基の塩として添加する方法等を組み合わせて使用することが好ましい。   In order to obtain such an ink, it is preferable to use a combination of a surfactant for dispersing a pigment, a method of adding a dispersant as a salt of an organic base, and the like.

以下、本発明に係るインクについて更に詳細に説明する。   Hereinafter, the ink according to the present invention will be described in more detail.

本発明に係る溶剤組成としては、少なくとも水を含有し、且つ水溶性有機溶剤の総量が全インクの50質量%以上90質量%未満であり、水溶性有機溶剤のうち溶解度パラメーター(SP値)が16.5以上24.6未満の水溶性有機溶剤を全インクの30質量%以上含有する。さらには、SP値が16.5以上22.5未満の水溶性有機溶剤の総量をインクの30質量%以上とすることが好ましい。この範囲のインク組成であると上記カールや裏抜け性だけでなく、ヘッド駆動における液物性やヘッド周辺の濡れ性が良好となってクロストーク特性を向上させるだけでなく、前記駆動条件の場合、吐出したインク液滴が非常に安定しかつ飛び散りも低減することで、文字品質が非常に向上したと考えている。   The solvent composition according to the present invention includes at least water and the total amount of the water-soluble organic solvent is 50% by mass or more and less than 90% by mass of the total ink, and the solubility parameter (SP value) of the water-soluble organic solvent is 16.5 or more and less than 24.6 water-soluble organic solvent is contained in an amount of 30% by mass or more of the total ink. Furthermore, the total amount of the water-soluble organic solvent having an SP value of 16.5 or more and less than 22.5 is preferably 30% by mass or more of the ink. In this range of ink composition, not only the curl and see-through properties, but also the liquid physical properties in head driving and the wettability around the head are improved and the crosstalk characteristics are improved. It is thought that the quality of characters is greatly improved by the fact that the ejected ink droplets are very stable and the scattering is reduced.

本発明に係るインクはSP値が16.5以上24.6未満の水溶性有機溶剤を全インクの30質量%以上含有する。50質量%以上含有するのが更に好ましい。この添加量が30質量%未満であると、普通紙記録時のカール、コックリングが極めて大きくなる。   The ink according to the present invention contains 30% by mass or more of a water-soluble organic solvent having an SP value of 16.5 or more and less than 24.6. It is more preferable to contain 50% by mass or more. When this addition amount is less than 30% by mass, curling and cockling during recording on plain paper become extremely large.

また、この有機溶剤のSP値も16.5未満では、水との相溶性が悪くなり分離が生じる。逆にSP値が24.6以上の有機溶剤ではカール抑制効果が不十分である。   If the SP value of the organic solvent is also less than 16.5, the compatibility with water is deteriorated and separation occurs. Conversely, an organic solvent having an SP value of 24.6 or more has an insufficient curl suppressing effect.

この有機溶剤のSP値の範囲は20.0以上22.5未満であることが更に好ましい。   The range of the SP value of the organic solvent is more preferably 20.0 or more and less than 22.5.

以下、SP値が16.5以上24.6未満に該当する水溶性有機溶剤の例をSP値と共に示す。いうまでもなく本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, examples of water-soluble organic solvents having an SP value of 16.5 or more and less than 24.6 are shown together with the SP value. Needless to say, the present invention is not limited to this.

エチレングリコールモノメチルエーテル(SP値:24.5)
エチレングリコールモノエチルエーテル(23.5)
エチレングリコールモノブチルエーテル(22.1)
エチレングリコールモノイソプロピルエーテル(22.3)
ジエチレングリコールモノメチルエーテル(23.0)
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(22.4)
ジエチレングリコールモノブチルエーテル(21.5)
ジエチレングリコールジエチルエーテル(16.8)
トリエチレングリコールモノメチルエーテル(22.1)
トリエチレングリコールモノエチルエーテル(21.7)
トリエチレングリコールモノブチルエーテル(21.1)
プロピレングリコールモノメチルエーテル(23.0)
プロピレングリコールモノフェニルエーテル(24.2)
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(21.3)
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(20.4)
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(21.8)
本発明ではSP値が16.5以上24.6未満の水溶性有機溶剤に加えて各種水溶性有機溶剤を併用して水溶性有機溶剤の総量としてインク全量の50質量%以上90質量%未満とすることができる。以下に水溶性有機溶剤の例を示す。
Ethylene glycol monomethyl ether (SP value: 24.5)
Ethylene glycol monoethyl ether (23.5)
Ethylene glycol monobutyl ether (22.1)
Ethylene glycol monoisopropyl ether (22.3)
Diethylene glycol monomethyl ether (23.0)
Diethylene glycol monoethyl ether (22.4)
Diethylene glycol monobutyl ether (21.5)
Diethylene glycol diethyl ether (16.8)
Triethylene glycol monomethyl ether (22.1)
Triethylene glycol monoethyl ether (21.7)
Triethylene glycol monobutyl ether (21.1)
Propylene glycol monomethyl ether (23.0)
Propylene glycol monophenyl ether (24.2)
Dipropylene glycol monomethyl ether (21.3)
Tripropylene glycol monomethyl ether (20.4)
1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (21.8)
In the present invention, in addition to the water-soluble organic solvent having an SP value of 16.5 or more and less than 24.6, various water-soluble organic solvents are used in combination, and the total amount of the water-soluble organic solvent is 50% by mass or more and less than 90% by mass of the total amount of the ink. can do. Examples of water-soluble organic solvents are shown below.

好ましく用いられる水溶性有機溶剤の例としては、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等)、多価アルコール類(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール等)、アミン類(例えば、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、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2−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、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)、スルホン類(例えば、スルホラン等)、尿素、アセトニトリル、アセトン等が挙げられる。   Examples of water-soluble organic solvents preferably used include alcohols (eg, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, secondary butanol, tertiary butanol, pentanol, hexanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, etc.), Polyhydric alcohols (for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, butylene glycol, hexanediol, pentanediol, glycerin, hexanetriol, thiodiglycol, 1,3 -Propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-pentanediol 1,2-hexanediol, 1,2,6-hexanetriol, etc.), amines (eg, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, morpholine, N-ethylmorpholine, ethylenediamine) , Diethylenediamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, polyethyleneimine, pentamethyldiethylenetriamine, tetramethylpropylenediamine, etc.), amides (eg, formamide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, etc.), Heterocycles (eg, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, cyclohexyl pyrrolidone, 2-oxazolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone), sulfo Kishido compound (such as dimethyl sulfoxide, etc.), sulfones (e.g., sulfolane), urea, acetonitrile, and acetone.

また、水は、全インク中の10〜45質量%であることが好ましい。水が10質量%以上存在することで、裏抜け性に対して好ましく、水が45質量%以下存在することでカール抑制の観点から好ましくなる。   Moreover, it is preferable that water is 10-45 mass% in all the inks. The presence of 10% by mass or more of water is preferable for the penetration property, and the presence of 45% by mass or less of water is preferable from the viewpoint of curling suppression.

本発明のインク中のアルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム)の総量は500ppm未満が好ましい。500ppm以上では保存中に顔料、あるいは金属酸化物コロイドの凝集やインク粘度の上昇が起こるなど、インク保存性が劣化する。   The total amount of alkali metals (lithium, sodium, potassium) in the ink of the present invention is preferably less than 500 ppm. If it is 500 ppm or more, ink storage stability deteriorates such as aggregation of pigments or metal oxide colloids or increase in ink viscosity during storage.

インク中のアルカリ金属は界面活性剤や顔料分散剤の塩として、持ち込まれることが多い。したがって、アルカリ金属を制御するため、インク製造時に、イオン交換水を使用することはもちろんであるが、これ以外に界面活性剤を使用する場合にはノニオンの界面活性剤を使用する。顔料の分散で使用する分散剤としては有機塩基で中和された分散剤を使用する。この顔料の含有量はインク全質量に対して0.1質量%以上12質量%未満である。   Alkali metals in ink are often brought in as salts of surfactants and pigment dispersants. Therefore, in order to control the alkali metal, ion exchange water is naturally used at the time of ink production. When a surfactant is used in addition to this, a nonionic surfactant is used. As the dispersant used for dispersing the pigment, a dispersant neutralized with an organic base is used. The content of the pigment is 0.1% by mass or more and less than 12% by mass with respect to the total mass of the ink.

(顔料)
本発明において使用できる顔料としては、従来公知のものを特に制限なく使用でき、水分散性顔料、溶剤分散性顔料等何れも使用可能であり、例えば、不溶性顔料、レーキ顔料等の有機顔料及び、カーボンブラック等の無機顔料を好ましく用いることができる。この顔料はインクの中で分散された状態で存在させ、この分散の方式としては、自己分散、活性剤分散、ポリマー分散、マイクロカプセル分散の何れでも良いが、ポリマー分散、マイクロカプセル分散が定着性の点から特に好ましい。
(Pigment)
As the pigment that can be used in the present invention, conventionally known pigments can be used without particular limitation, and any of water-dispersible pigments, solvent-dispersible pigments, and the like can be used, for example, organic pigments such as insoluble pigments and lake pigments, An inorganic pigment such as carbon black can be preferably used. This pigment is present in a dispersed state in the ink. The dispersion method may be any of self-dispersion, activator dispersion, polymer dispersion, and microcapsule dispersion, but polymer dispersion and microcapsule dispersion are fixable. This is particularly preferable.

不溶性顔料としては、特に限定するものではないが、例えば、アゾ、アゾメチン、メチン、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、キナクリドン、アントラキノン、ペリレン、インジゴ、キノフタロン、イソインドリノン、イソインドリン、アジン、オキサジン、チアジン、ジオキサジン、チアゾール、フタロシアニン、ジケトピロロピロール等が好ましい。   The insoluble pigment is not particularly limited. Dioxazine, thiazole, phthalocyanine, diketopyrrolopyrrole and the like are preferable.

好ましく用いることのできる具体的顔料としては、以下の顔料が挙げられる。   Specific pigments that can be preferably used include the following pigments.

マゼンタまたはレッド用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。   Examples of the magenta or red pigment include C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 139, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. And CI Pigment Red 222.

オレンジまたはイエロー用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー15:3、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138等が挙げられる。   Examples of the pigment for orange or yellow include C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 15: 3, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. And CI Pigment Yellow 138.

グリーンまたはシアン用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。   Examples of the pigment for green or cyan include C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. And CI Pigment Green 7.

以上の他にレッド、グリーン、ブルー、中間色が必要とされる場合には以下の顔料を単独あるいは併用して用いることが好ましく、例えば
C.I.Pigment Red;209、224、177、194、
C.I.Pigment Orange;43、
C.I.Vat Violet;3、
C.I.Pigment Violet;19、23、37、
C.I.Pigment Green;36、7、
C.I.Pigment Blue;15:6、
等が用いられる。
In addition to the above, when red, green, blue and intermediate colors are required, the following pigments are preferably used alone or in combination. I. Pigment Red; 209, 224, 177, 194,
C. I. Pigment Orange; 43,
C. I. Vat Violet; 3,
C. I. Pigment Violet; 19, 23, 37,
C. I. Pigment Green; 36, 7,
C. I. Pigment Blue; 15: 6,
Etc. are used.

また、ブラック用の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック6、C.I.ピグメントブラック7等が挙げられる。   Examples of black pigments include C.I. I. Pigment black 1, C.I. I. Pigment black 6, C.I. I. Pigment black 7 and the like.

本発明の記録方法に使用する顔料分散体の平均粒子径は、50nm以上200nm未満であることが好ましい。顔料分散体の平均粒子径が50nm未満あるいは200nm以上では顔料分散体の安定性が悪くなりやすく、インクの保存安定性が劣化しやすくなる。   The average particle diameter of the pigment dispersion used in the recording method of the present invention is preferably 50 nm or more and less than 200 nm. When the average particle size of the pigment dispersion is less than 50 nm or 200 nm or more, the stability of the pigment dispersion tends to deteriorate, and the storage stability of the ink tends to deteriorate.

顔料分散体の粒子径測定は、動的光散乱法、電気泳動法等を用いた市販の粒径測定機器により求めることが出来るが、動的光散乱法による測定が簡便でこの粒子径領域の精度が良く多用される。   The particle size of the pigment dispersion can be determined by a commercially available particle size measuring instrument using a dynamic light scattering method, an electrophoresis method, or the like. Accurate and often used.

本発明で用いられる顔料は、分散剤及びその他所望する諸目的に応じて必要な添加物と共に分散機により分散して用いることが好ましい。分散機としては従来公知のボールミル、サンドミル、ラインミル、高圧ホモジナイザー等が使用できる。中でもサンドミルによる分散が100nm前後の平均粒子径を狙った分散を行った時の粒度分布がシャープであり好ましい。また、サンドミル分散に使用するビーズの材質はビーズ破片やイオン成分のコンタミネーションの点から、ジルコニアまたはジルコンが好ましい。さらに、このビーズ径としては0.1mm以上0.5mmが好ましい。   The pigment used in the present invention is preferably used after being dispersed by a disperser together with a dispersant and other necessary additives according to desired purposes. As the disperser, a conventionally known ball mill, sand mill, line mill, high-pressure homogenizer, or the like can be used. Among them, the dispersion by sand mill is preferable because the particle size distribution is sharp when the dispersion is aimed at an average particle diameter of around 100 nm. The material of the beads used for sand mill dispersion is preferably zirconia or zircon from the viewpoint of contamination of bead fragments and ionic components. Further, the bead diameter is preferably 0.1 mm or more and 0.5 mm.

本発明の顔料を分散するポリマー分散剤としては例えば、高級脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活性剤、あるいは、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル酸、フマル酸誘導体から選ばれた2種以上の単量体からなるブロック共重合体、ランダム共重合体およびこれらの塩を挙げることができる。   Examples of the polymer dispersant for dispersing the pigment of the present invention include higher fatty acid salts, alkyl sulfates, alkyl ester sulfates, alkyl sulfonates, sulfosuccinates, naphthalene sulfonates, alkyl phosphates, and polyoxyalkylene alkyls. Activators such as ether phosphate, polyoxyalkylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, glycerin ester, sorbitan ester, polyoxyethylene fatty acid amide, amine oxide, or styrene, styrene derivatives, vinyl naphthalene derivatives, Block copolymer consisting of two or more monomers selected from acrylic acid, acrylic acid derivatives, maleic acid, maleic acid derivatives, itaconic acid, itaconic acid derivatives, fumaric acid, fumaric acid derivatives, random copolymers Coalescence and the like, and salts thereof.

上記分散剤の中和塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無期塩基でなく、アンモニア、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、モルホリン等の有機塩基であることが好ましい。   The neutralizing base of the dispersant is preferably an organic base such as ammonia, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, or morpholine rather than a non-periodic base such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, or potassium hydroxide. .

また、本発明において、顔料分散剤の添加量としては、顔料に対し10〜100質量%であることが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable that the addition amount of a pigment dispersant is 10-100 mass% with respect to a pigment.

さらには、分散時の添加剤として界面活性剤を用いることができる。本発明に用いられる界面活性剤としてはカチオン性、アニオン性、両性、ノニオン性のいずれも用いることができるが、分散安定性の点からノニオン性界面活性剤を使用することが特に好ましい。   Furthermore, a surfactant can be used as an additive at the time of dispersion. As the surfactant used in the present invention, any of cationic, anionic, amphoteric and nonionic surfactants can be used, but it is particularly preferable to use a nonionic surfactant from the viewpoint of dispersion stability.

ノニオン性活性剤としては、ポリオキシエチレン2級アルコールエーテル、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ステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアミンオキサイド、アセチレングリコール、アセチレンアルコール等が挙げられる。   Nonionic activators include polyoxyethylene secondary alcohol ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene sterol ether, polyoxyethylene lanolin derivative polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, Oxyethylene castor oil, hydrogenated castor oil, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, fatty acid monoglyceride, polyglycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, fatty acid alkanolamide, polyoxyethylene Fatty acid amide, polyoxyethylene alkylamine, alkylamine oxide, acetate Glycol, acetylene alcohol, and the like.

(各種添加剤)
本発明のインクでは、上記説明した以外に、必要に応じて、出射安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、多糖類、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができ、例えば、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイル等の油滴微粒子、特開昭57−74193号、同57−87988号及び同62−261476号に記載の紫外線吸収剤、特開昭57−74192号、同57−87989号、同60−72785号、同61−146591号、特開平1−95091号及び同3−13376号等に記載されている退色防止剤、特開昭59−42993号、同59−52689号、同62−280069号、同61−242871号及び特開平4−219266号等に記載されている蛍光増白剤等を挙げることができる。
(Various additives)
In the ink of the present invention, in addition to the above description, if necessary, the output stability, print head and ink cartridge compatibility, storage stability, image storage stability, and other various performance improvement objectives are known. Various additives such as polysaccharides, viscosity modifiers, specific resistance regulators, film forming agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, anti-fading agents, antifungal agents, rust preventives, etc. may be appropriately selected and used. For example, oil droplet fine particles such as liquid paraffin, dioctyl phthalate, tricresyl phosphate, silicon oil, ultraviolet absorbers described in JP-A-57-74193, 57-87988, and 62-261476, As described in Kaisho 57-74192, 57-87989, 60-72785, 61-146591, JP-A-1-95091 and 3-13376, etc. Anti-fading agents, fluorescent whitening agents described in JP-A Nos. 59-42993, 59-52689, 62-280069, 61-242871, and JP-A-4-219266 Can be mentioned.

(インクの表面張力等)
上記構成からなる本発明のインクは、インクの表面張力としては、25℃で25〜40mN/mであることが好ましく、より好ましくは25〜35mN/mであり、更に好ましくは30〜35mN/mである。また、インク粘度としては、25℃で1〜40mPa・sであることが好ましく、より好ましくは5〜40mPa・sであり、更に好ましくは5〜20mPa・sである。
(Ink surface tension, etc.)
In the ink of the present invention having the above-described structure, the surface tension of the ink is preferably 25 to 40 mN / m at 25 ° C., more preferably 25 to 35 mN / m, still more preferably 30 to 35 mN / m. It is. The ink viscosity is preferably 1 to 40 mPa · s at 25 ° C., more preferably 5 to 40 mPa · s, and still more preferably 5 to 20 mPa · s.

また、本発明のインク中の溶存酸素濃度は、25℃で2ppm以下であることが好ましく、この溶存酸素濃度条件とすることにより、気泡の形成を抑制することができ、高速印字においても出射安定性に優れたインクジェット記録方法を実現することができる。インク中に溶存している溶存酸素を測定する方法としては、例えば、溶存酸素測定装置DO−14P(東亜電波(株)製)を用いて測定することができる。   In addition, the dissolved oxygen concentration in the ink of the present invention is preferably 2 ppm or less at 25 ° C. By setting this dissolved oxygen concentration condition, the formation of bubbles can be suppressed, and the emission stability even in high-speed printing. An ink jet recording method having excellent properties can be realized. As a method for measuring the dissolved oxygen dissolved in the ink, for example, it can be measured using a dissolved oxygen measuring device DO-14P (manufactured by Toa Radio).

(記録媒体)
本発明のインクジェット記録方法で用いる普通紙としては、特に制限はなく、その構成としては、LBKP及びNBKPに代表される化学パルプ、サイズ剤及び填料を主体とし、その他の抄紙助剤を必要に応じて用い、常法により抄紙されたものである。本発明に係る普通紙に使用されるパルプ材としては、機械パルプや古紙再生パルプを併用してもよいし、又、これらを主材としても何ら問題はない。
(recoding media)
The plain paper used in the ink jet recording method of the present invention is not particularly limited, and its constitution is mainly composed of chemical pulp represented by LBKP and NBKP, sizing agent and filler, and other paper making aids as necessary. Used and made by ordinary methods. As the pulp material used for the plain paper according to the present invention, mechanical pulp and recycled paper recycled pulp may be used in combination, and there is no problem even if these are used as the main material.

本発明に係る普通紙に内添されるサイズ剤としては、例えば、ロジンサイズ、AKD、アルニケル無水コハク酸、石油樹脂系サイズ、エピクロルヒドリン、カチオン澱粉及びアクリルアミド等が挙げられる。   Examples of the sizing agent internally added to the plain paper according to the present invention include rosin size, AKD, Alnicel succinic anhydride, petroleum resin-based size, epichlorohydrin, cationic starch, and acrylamide.

また、本発明に係る普通紙に内添される填料としては、例えば微粉珪酸、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、カオリン、カオリナイト、ハロイサイト、ナクライト、ディッカイト、パイロフィライト、セリサイト、二酸化チタン、ベントナイト等が挙げられる。   Examples of the filler internally added to the plain paper according to the present invention include finely divided silicic acid, aluminum silicate, diatomaceous earth, kaolin, kaolinite, halloysite, nacrite, dickite, pyrophyllite, sericite, titanium dioxide, bentonite and the like. Is mentioned.

(インクジェット記録方法:画像形成方法)
本発明のインクジェットインクを用いた記録方法(画像形成方法)においては、例えば、インクジェットインクを装填したプリンター等により、デジタル信号に基づきインクジェットヘッドよりインクを液滴として吐出させ普通紙に付着させることでインクジェットプリントが得られる。
(Inkjet recording method: image forming method)
In the recording method (image forming method) using the ink-jet ink of the present invention, for example, the ink is ejected as droplets from the ink-jet head based on a digital signal and attached to plain paper by a printer loaded with the ink-jet ink. An ink jet print is obtained.

本発明のインクを吐出して画像形成を行う際に、使用するインクジェットヘッドはオンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。又吐出方式としては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(登録商標)型等)等など何れの吐出方式を用いても構わない。   When an image is formed by ejecting the ink of the present invention, the inkjet head to be used may be an on-demand system or a continuous system. Also, as a discharge method, an electro-mechanical conversion method (for example, a single cavity type, a double cavity type, a bender type, a piston type, a shear mode type, a shared wall type, etc.), an electro-thermal conversion method (for example, thermal ink jet) Any ejection method such as a mold, a bubble jet (registered trademark) mold, or the like may be used.

その中でも、本発明のインクジェット記録方法においては、本発明のインクを25μm以下のノズル径を有するピエゾ型インクジェット記録ヘッドから吐出させて、普通紙に記録を行うこと、更に、25μm以下のノズル径を有するラインヘッド方式のピエゾ型インクジェット記録ヘッドから吐出させて、普通紙に記録を行うことを特徴とする。   Among them, in the ink jet recording method of the present invention, the ink of the present invention is ejected from a piezo ink jet recording head having a nozzle diameter of 25 μm or less, recording is performed on plain paper, and the nozzle diameter is 25 μm or less. Recording is performed on plain paper by discharging from a piezo-type ink jet recording head of a line head type.

特に、本発明のインクジェット記録方式においては、普通紙の両面に画像印字を行うことを1つの特徴としている。   In particular, the ink jet recording system of the present invention is characterized in that image printing is performed on both sides of plain paper.

両面印字は、片面に印字した後に普通紙を裏返し、印字面を下にして搬送することが多いが、本発明のインクは前記特性を有しているため、両面に印字しても裏抜けや文字の滲みがないため、いずれの面でも高濃度で文字品質に優れ、また、搬送不良が生じたり搬送ベルトがインクで汚染されることがない。   In double-sided printing, after printing on one side, plain paper is turned over and transported with the printing side down, but the ink of the present invention has the above-mentioned characteristics. Since there is no bleeding of characters, high density and excellent character quality on any surface, no conveyance failure occurs, and the conveyance belt is not contaminated with ink.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.

〔顔料分散液A〜顔料分散液Eの調製〕
表1に記載の組み合わせで、着色剤、水溶性有機溶剤、分散用樹脂及び水を混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズ200gと共にポリプロピレン製のポリ瓶に入れて密栓し、ペイントシェーカーにて5時間分散し、黒色顔料濃度が15%の顔料分散液A〜顔料分散液Eを得た。
[Preparation of Pigment Dispersion A to Pigment Dispersion E]
After mixing the colorant, water-soluble organic solvent, resin for dispersion and water with the combinations shown in Table 1, place them in a polypropylene plastic bottle with 200 g of zirconia beads having a diameter of 0.5 mm, and seal them with a paint shaker. Dispersion was performed for 5 hours to obtain pigment dispersion A to pigment dispersion E having a black pigment concentration of 15%.

なお、表1及び下記の表2に記載した水溶性有機溶剤の種類及び内容は以下の通りである。   In addition, the kind and content of the water-soluble organic solvent described in Table 1 and Table 2 below are as follows.

DPGME:ジプロピレンプリコールモノメチルエーテル
TPGME:トリプロピレンプリコールモノメチルエーテル
TEGME:トリエチレングリコールモノメチルエーテル
EG:エチレングリコール
〔インクの調製〕
下記の顔料分散液、水溶性有機溶剤、水を添加してよく攪拌を行った。続いて、この液体を#3500メッシュの金属フィルターで濾過し、中空糸膜による脱気を行いインクを調製した。
DPGME: Dipropylene glycol monomethyl ether TPGME: Tripropylene glycol monomethyl ether TEGME: Triethylene glycol monomethyl ether EG: Ethylene glycol [Preparation of ink]
The following pigment dispersion, water-soluble organic solvent and water were added and stirred well. Subsequently, the liquid was filtered through a # 3500 mesh metal filter, and deaerated with a hollow fiber membrane to prepare an ink.

顔料分散液(表2記載の種類) 26.7%(着色剤4.0%)
水溶性有機溶剤(表2に記載の種類) 表2に記載の添加量
上記各添加剤を混合した後、水を加えて100%に仕上げた。
Pigment dispersion (types listed in Table 2) 26.7% (colorant 4.0%)
Water-soluble organic solvent (types shown in Table 2) Addition amounts shown in Table 2 After the above additives were mixed, water was added to finish the solution to 100%.

《インクジェット画像形成方法》
〔インクジェット画像記録装置〕
記録ヘッドについては、前記図1〜図9で詳述した構成からなるインク室隔壁を構成するアクチュエータを変形動作させてそのインク室の容積を拡大させる拡大パルスと、該アクチュエータを変形動作させてそのインク室の容積を収縮させる収縮パルスとの間に、所定の休止時間を設けて該アクチュエータに印加する駆動信号を連続的に複数回発生する駆動信号発生手段を有し、該駆動信号発生手段からの駆動信号の複数回発生によりインク室の容積の拡大と収縮を繰り返し行い、インクノズルから複数のインク滴を連続的に吐出させるとともに、該休止時間を隣接するインク室間のクロストークを低下させる時間に設定したインクジェット記録ヘッドを用い、拡大パルスと収縮パルスとの間の休止時間を、その拡大パルスの中心とその収縮パルスの中心との時間差がインク室内のインクの固有振動周期に等しくなるように設定し、更に、インク室のインク温度を検出するインク温度検出手段を設け、このインク温度検出手段でインク温度を検出することにより、インク温度によるインクの固有振動周期の変化に応じて拡大パルスと収縮パルスとの間の休止時間を制御した。これを駆動制御方法1という。また、上記の駆動信号制御方式に代えて、図10、図11に記載の駆動波形からなる方法(これを、駆動制御方法2と称す)でも画像形成を行った。なお、記録ヘッドには全て同様のインクを充填して下記評価をおこなった。
<< Inkjet image forming method >>
[Inkjet image recording device]
With respect to the recording head, an expansion pulse that expands the volume of the ink chamber by deforming the actuator that constitutes the ink chamber partition having the configuration described in detail with reference to FIGS. Drive signal generating means for continuously generating a drive signal to be applied to the actuator with a predetermined pause time between the contraction pulse for contracting the volume of the ink chamber, and from the drive signal generating means When the drive signal is generated multiple times, the ink chamber volume is repeatedly expanded and contracted to continuously eject a plurality of ink droplets from the ink nozzle, and the pause time is reduced to reduce crosstalk between adjacent ink chambers. Using the inkjet recording head set to the time, the pause time between the expansion pulse and the contraction pulse is set to the center of the expansion pulse and the contraction The time difference from the center of the pulse is set to be equal to the natural vibration period of the ink in the ink chamber, and ink temperature detecting means for detecting the ink temperature in the ink chamber is provided, and the ink temperature is detected by the ink temperature detecting means. By doing so, the pause time between the expansion pulse and the contraction pulse was controlled in accordance with the change in the natural vibration period of the ink depending on the ink temperature. This is called drive control method 1. Further, in place of the drive signal control method described above, image formation was also performed by a method having the drive waveforms shown in FIGS. 10 and 11 (hereinafter referred to as drive control method 2). The recording head was filled with the same ink, and the following evaluation was performed.

(文字品質の評価)
大昭和製紙社製のしらおい紙(64g/m2)にブラックインクで4ポイントMS明朝体文字を印字し、その印字画像について文字のガサツキ及び各色1ドットの形状をルーペで拡大観察し、下記の評価基準に則り文字品質の評価を行った。
◎:ガサツキがなく、ドット形状も真円である
○:僅かにガサツキが認められるが、ドット形状は真円である
△:ガサツキが認められ、ドット形状もやや乱れているが、許容の範囲である
×:ガサツキが認められ、ドット形状も悪く、実用上問題となるレベル。
××:ガサツキ、ドット形状共に極めて悪い。
(Evaluation of character quality)
4 point MS Mincho characters are printed with black ink on Shirahoi paper (64 g / m 2 ) manufactured by Daishowa Paper Co., Ltd., and the printed image is observed with a magnifier. Character quality was evaluated according to the following evaluation criteria.
A: There is no roughness and the dot shape is a perfect circle. O: A slight roughness is observed, but the dot shape is a perfect circle. Δ: A roughness is observed and the dot shape is slightly disturbed. X: A level in which roughness is recognized and the dot shape is bad, causing a practical problem.
XX: Both rough and dot shape are extremely bad.

(裏抜け耐性の評価)
大昭和製紙社製のしらおい紙(64g/m2)にインク付着量が10ml/m2、画像サイズ200×280mmの条件で、ベタ画像し、温度23℃、30%RHの部屋に印刷面を上に1日間平置きして乾燥させ、画像を作成した。前記の普通紙に印字した試料の裏面を目視観察し、下記の基準に従って裏抜け耐性の評価を行った。
(Evaluation of strikethrough resistance)
A solid image was printed on Shirahoi paper (64 g / m 2 ) manufactured by Daishowa Paper Co., Ltd. under the conditions of an ink adhesion amount of 10 ml / m 2 and an image size of 200 × 280 mm. Was placed on the plate for 1 day and dried to create an image. The back side of the sample printed on the plain paper was visually observed and evaluated for through-through resistance according to the following criteria.

◎:裏面にインクの滲み、裏抜けが全く認められない
○:裏面にインクの滲み、裏抜けが僅かに認められる程度であり許容される品質である
△:裏面にインクの滲み、裏抜けがやや認められるが、裏面印刷に際し気にならない程度である
×:裏面にインクの滲み、裏抜けがかなり認められ、裏面印刷に際し許容されない品質である
××:明らかな裏面へのインクの滲み、裏抜けが認められ、裏面印刷に対しては不適の品質である
《印字後のカール特性の評価》
23℃、30%RHの環境下で、大昭和製紙社製のしらおい紙(64g/m2)にインク付着量が10ml/m2、画像サイズ200×280mmの条件で、ベタ画像し、平らな台上で印字面を上にして1週間放置し、次いで四隅の浮き上がり高さを測定した。なお、中央部が浮き上がる負カールの試料については、上下を逆にして更に1日放置した後、四隅の浮き上がり高さを測定した。以上のようにして四隅の浮き上がり高さを測定し、下記の基準に従って、カール特性を評価した。
◎: No ink bleed or show-through on the back side is observed ○: Ink bleed or show-through on the back side is slightly recognized and acceptable quality △: Ink bleed or show-through is observed on the back side Slightly recognized, but not of concern when printing on the back side ×: Ink bleed and back-through on the back side are quite acceptable, and unacceptable quality for back side printing XX: Clear ink bleed on the back side, back Omission is observed and the quality is unsuitable for backside printing <Evaluation of curling characteristics after printing>
Under a condition of 23 ° C. and 30% RH, a solid image was obtained on a white paper (64 g / m 2 ) manufactured by Daishowa Paper Co., Ltd. under the conditions of an ink adhesion amount of 10 ml / m 2 and an image size of 200 × 280 mm. On a flat table, the printing surface was left for one week, and then the heights of the four corners were measured. For the negative curl sample with the central part floating upside down, the sample was allowed to stand for another day after being turned upside down. The raised heights of the four corners were measured as described above, and the curl characteristics were evaluated according to the following criteria.

◎:ほとんど平坦で、四隅で最も浮いている箇所でも、浮き上がり高さが5mm未満である
○:四隅で最も浮いている箇所の浮き上がり高さが5mm以上、10mm未満である
△:四隅で最も浮いている箇所の浮き上がり高さが10mm以上、20mm未満である
×:四隅で最も浮いている箇所の浮き上がり高さが20mm以上、50mm未満である
××:四隅で最も浮いている箇所の浮き上がり高さが50mm以上、または円筒状に丸まってしまい、測定不可である
(連続吐出性の評価)
23℃、30%RHの環境下で吐出する条件で、クリーニングをせずに1時間連続して吐出を続けた後の状態を目視観察し、下記に示す基準に従って吐出安定性を評価した。
A: Almost flat, even at the most floating part at the four corners, the lifting height is less than 5 mm. The height of the lifted portion is 10 mm or more and less than 20 mm. X: The height of the lifted portion at the four corners is 20 mm or more and less than 50 mm. XX: The height of the lifted portion of the four corners. Is 50mm or more or rounded into a cylindrical shape and cannot be measured (evaluation of continuous discharge)
Under the conditions of discharging in an environment of 23 ° C. and 30% RH, the state after discharging was continuously continued for 1 hour without cleaning was visually observed, and the discharge stability was evaluated according to the following criteria.

◎:全ノズルから正常に出射
○:1〜3ノズルに目詰まりが見られるが、ノズル面からの吸引クリーニングにより回復
△:4ノズル以上に目詰まりが発生し、吸引クリーニングにより回復不可能な目詰まりが1ノズル発生するが、実用上許容できる範囲にある
×:7ノズル以上に目詰まりが発生し、吸引クリーニングにより回復不可能な目詰まりが2ノズル発生
××:10ノズル以上に目詰まりが発生し、吸引クリーニングにより回復不可能な目詰まりが3ノズル以上発生
上記の各種評価の結果をまとめて表3に示す。
◎: Normal emission from all nozzles ○: Clogging is observed in 1 to 3 nozzles, but recovered by suction cleaning from the nozzle surface △: Clogging occurs in 4 or more nozzles and cannot be recovered by suction cleaning Clogging occurs in one nozzle, but is in a practically acceptable range. X: Clogging occurs in 7 or more nozzles, and clogging that cannot be recovered by suction cleaning occurs in 2 nozzles. Xx: Clogging in 10 or more nozzles. Table 3 shows the results of the various evaluations described above.

表3から明らかなように、本発明の記録方法は、文字品質、裏抜け性、カール特性および連続出射性において、比較例に対し、優れていることが分かる。   As is apparent from Table 3, it can be seen that the recording method of the present invention is superior to the comparative example in character quality, show-through properties, curl characteristics, and continuous emission.

本発明に用いられるインクジェットヘッドの構成の一例を示す縦断面図1 is a longitudinal sectional view showing an example of the configuration of an inkjet head used in the present invention. 本発明に用いられるインクジェットヘッドの部分の一例を示す横断面図Cross-sectional view showing an example of a portion of an inkjet head used in the present invention 本発明に用いられるインクジェットヘッドの動作原理の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the operation principle of the inkjet head used for this invention 本発明に用いられるインクジェットヘッド駆動装置の構成の一例を示すブロック図The block diagram which shows an example of a structure of the inkjet head drive device used for this invention 本発明に係るヘッド駆動波形の一例を示す図The figure which shows an example of the head drive waveform which concerns on this invention 本発明に係るヘッド駆動波形の他の一例を示す図The figure which shows another example of the head drive waveform which concerns on this invention 図6における駆動波形の一つの駆動パルスの構成の一例を示す図The figure which shows an example of a structure of one drive pulse of the drive waveform in FIG. 図7の駆動パルスをインク室に印可したときのインク室の圧力変化を示す波形図Waveform diagram showing a change in pressure in the ink chamber when the drive pulse of FIG. 7 is applied to the ink chamber 本発明に係る駆動パルスの他の一例を示す図The figure which shows another example of the drive pulse which concerns on this invention 従来の3分割駆動時の駆動波形を示す図The figure which shows the drive waveform at the time of the conventional 3 division drive 図10の駆動波形の一つの駆動パルスの構成を示す図The figure which shows the structure of one drive pulse of the drive waveform of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、2 圧電部材
4 インク室
12 インク吐出口
24 インク駆動回路
25 インクジェットヘッド
26 駆動波形制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Piezoelectric member 4 Ink chamber 12 Ink discharge port 24 Ink drive circuit 25 Inkjet head 26 Drive waveform control circuit

Claims (3)

インクジェット記録装置が下記要件(1)〜(3)を満たし、かつインクジェット記録用インクが、少なくとも水、水溶性有機溶剤および顔料を含有し、該水溶性有機溶剤の総量が全インクの50質量%以上90質量%未満であり、かつ該水溶性有機溶剤のうち溶解度パラメーター(SP値)が16.5以上24.6未満の水溶性有機溶剤を全インクの30質量%以上含有することを特徴とするインクジェット記録方法。
(1)隣接するインク室の印加電圧に応動して変形動作するアクチュエータで隔壁を構成したインク滴を吐出するインクノズルを設けたインク室を複数配列し、該インク室にそれぞれ連通してインクを供給する共通インク室を設けたインクジェット記録ヘッドを有する。
(2)インク室隔壁を構成するアクチュエータを変形動作させて、そのインク室の容積を拡大させる拡大パルスと、該アクチュエータを変形動作させてそのインク室の容積を収縮させる収縮パルスとの間に、所定の休止時間を設けて該アクチュエータに印加する駆動信号を連続的に複数回発生する駆動信号発生手段を有する。
(3)前記該駆動信号発生手段からの駆動信号の複数回発生によりインク室の容積の拡大と収縮を繰り返し行い、インクノズルから複数のインク滴を連続的に吐出させるとともに、前記休止時間を隣接するインク室間のクロストークを低下させる時間に設定したインクジェット記録ヘッドで、前記インクジェット記録用インクを記録材料上に吐出する。
The inkjet recording apparatus satisfies the following requirements (1) to (3), and the inkjet recording ink contains at least water, a water-soluble organic solvent and a pigment, and the total amount of the water-soluble organic solvent is 50% by mass of the total ink. The water-soluble organic solvent having a solubility parameter (SP value) of 16.5 or more and less than 24.6 among the water-soluble organic solvent is 30% by mass or more of the total ink. Inkjet recording method.
(1) A plurality of ink chambers provided with ink nozzles for ejecting ink droplets that form partition walls by an actuator that deforms in response to an applied voltage of an adjacent ink chamber are arranged, and ink is communicated with each of the ink chambers to receive ink. An ink jet recording head provided with a common ink chamber to be supplied is provided.
(2) Between an expansion pulse that expands the volume of the ink chamber by deforming the actuator constituting the ink chamber partition wall and a contraction pulse that contracts the volume of the ink chamber by deforming the actuator. Drive signal generating means for continuously generating a drive signal to be applied to the actuator a plurality of times with a predetermined pause time.
(3) The volume of the ink chamber is repeatedly expanded and contracted by generating the drive signal from the drive signal generating means a plurality of times, so that a plurality of ink droplets are continuously ejected from the ink nozzles, and the pause time is adjacent. The ink for ink jet recording is ejected onto the recording material by an ink jet recording head set to a time for reducing the crosstalk between the ink chambers.
前記拡大パルスと収縮パルスとの間の休止時間を、その拡大パルスの中心とその収縮パルスの中心との時間差がインク室内のインクの固有振動周期に等しくなるように設定した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。 The pause time between the expansion pulse and the contraction pulse is set so that the time difference between the center of the expansion pulse and the center of the contraction pulse is equal to the natural vibration period of the ink in the ink chamber. Item 10. The ink jet recording method according to Item 1. 請求項1又は2に記載のインクジェット記録方法において用いることを特徴とするインクジェット記録用インク。 An ink for ink jet recording, which is used in the ink jet recording method according to claim 1.
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