JP2007307747A - Liquid for head, inkjet recording apparatus and cleaning method - Google Patents

Liquid for head, inkjet recording apparatus and cleaning method Download PDF

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政史 辻村
Shinichi Hakamata
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid for a head capable of improving wiping properties for ink residue comprising a pigment dispersed with an anionic substance or a pigment with an anionic group on its surface stick on a delivering opening face, and/or suppressing clogging of a nozzle. <P>SOLUTION: The liquid for the head fed to the face with the delivering opening for delivering an inkjet ink (called as an anionic pigment ink) comprising the pigment dispersed with the anionic substance or the pigment with the anionic group on its surface, and whose pH is higher than pH of the inkjet ink, an inkjet recording apparatus, and a method for cleaning the face with the delivering opening face for the ink, are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヘッド用液体、前記ヘッド用液体を用いるインクジェット記録装置、及びクリーニング方法に関する。より詳しくは、記録ヘッドよりインクを吐出する吐出口を有する面に付着したインク残渣等を効率よく排除するため、及びノズル目詰まり(以下、ノズル内の固着とも言う)を抑制するために用いるヘッド用液体に関する。   The present invention relates to a head liquid, an ink jet recording apparatus using the head liquid, and a cleaning method. More specifically, the head used for efficiently removing ink residue and the like adhering to the surface having the ejection port for ejecting ink from the recording head, and for suppressing nozzle clogging (hereinafter also referred to as adhesion within the nozzle). Liquid for

インクジェット記録方式は、液体であるインクを媒介として入力画像データを出力画像に変換するシステムである。このため、インクを吐出する記録ヘッドの吐出口を有する面(以下、吐出口面とも言う)が汚染すると、入力画像データが正確に出力画像に反映されないことになる。従って、吐出口面のクリーニング技術は、重要な要素のひとつである。   The ink jet recording method is a system that converts input image data into an output image using ink, which is liquid, as a medium. For this reason, if the surface (hereinafter also referred to as the ejection port surface) having the ejection port of the recording head that ejects ink is contaminated, the input image data is not accurately reflected in the output image. Accordingly, the discharge port surface cleaning technique is an important factor.

記録ヘッドは、微細なノズル(以下、特に断らない限り、吐出口、これに連通する液路及びインク吐出に利用されるエネルギーを発生するための素子の総称)から記録媒体にインクを吐出するものである。従って、吐出したインクが記録媒体に当たって跳ね返ったり、インクを吐出する際に、記録に関与する主なインクの他に微小なインクの液滴が吐出されて、雰囲気中に漂ったりすることがある。そして、これらがミストとなって、記録ヘッドのインク吐出口の周りに付着することがある。又、空気中を漂っていた塵埃等がインク吐出口の周りに付着することもある。すると、吐出される主インク滴をこれらの付着物が引っ張ることで、インク吐出方向がよれる、即ち、主インク滴の直進性が妨げられることがある。従来のインクジェット記録装置では、上記付着物に対する吐出口面のクリーニング技術として、所定のタイミングで、ゴム等の弾性材料で構成される払拭部材(ワイパ)で記録ヘッドの吐出口面を掃き、付着物を除去するワイピングと呼ばれるものが行われている。   A recording head ejects ink onto a recording medium from a fine nozzle (hereinafter, a collective term for an ejection port, a liquid path communicating with the element, and an element for generating energy used for ink ejection unless otherwise specified). It is. Accordingly, when the ejected ink hits the recording medium and rebounds, or when the ink is ejected, fine ink droplets may be ejected in addition to the main ink involved in the recording and drift in the atmosphere. These may become mist and adhere around the ink discharge port of the recording head. Further, dust or the like drifting in the air may adhere to the periphery of the ink discharge port. Then, the attached ink pulls the ejected main ink droplets to change the ink ejection direction, that is, the straightness of the main ink droplets may be hindered. In the conventional ink jet recording apparatus, as a technique for cleaning the discharge port surface with respect to the deposit, the discharge port surface of the recording head is swept with a wiping member (wiper) made of an elastic material such as rubber at a predetermined timing. What is called wiping to remove is performed.

一方、最近では、記録物の光学濃度、耐水性及び耐光性等を向上する目的で、色材として、従来の染料に変えて顔料を含有するインク(顔料インク)が使用されることが多くなってきている。顔料インクは、水不溶性色材を、分散樹脂(高分子分散剤)や界面活性剤に代表される分散剤や、顔料表面に官能基を導入する等して、水性媒体中に分散させてなる。そのため吐出口面に付着した顔料インクは、水分の蒸発に伴って乾燥固着物へと変化する。顔料インクの乾燥固着物は、色材自体が水性媒体中に分子として溶解している染料インクの乾燥固着物と比べて、吐出口面等に与えるダメージが大きい。又、分散樹脂の作用により分散している所謂樹脂分散型顔料の場合、分散樹脂が吐出口面に対して吸着されやすいという傾向も見られる。   On the other hand, recently, an ink containing a pigment (pigment ink) instead of a conventional dye is often used as a coloring material for the purpose of improving the optical density, water resistance, light resistance, and the like of recorded matter. It is coming. The pigment ink is obtained by dispersing a water-insoluble colorant in an aqueous medium by introducing a functional group on the surface of the pigment or a dispersant represented by a dispersion resin (polymer dispersant) or a surfactant. . For this reason, the pigment ink adhering to the discharge port surface changes into a dry fixed substance as the moisture evaporates. The dry fixed matter of the pigment ink causes more damage to the discharge port surface and the like than the dry fixed matter of the dye ink in which the color material itself is dissolved as a molecule in the aqueous medium. In the case of a so-called resin dispersion pigment dispersed by the action of the dispersion resin, there is also a tendency that the dispersion resin is easily adsorbed to the discharge port surface.

これらの課題に対し、前記した記録ヘッドのワイピング時に、ヘッド用液体を吐出口面に塗布することが行われている。このヘッド用液体の塗布によって、ワイパの磨耗が軽減され、記録ヘッドに蓄積したインク残渣が良好に除去される。更に、ヘッド用液体の塗布により記録ヘッド上にヘッド用液体の薄膜が形成されて、異物の記録ヘッドに対する付着の防止が図られ、これによって拭き取り性の向上が図られる。そして、上記したような効果が得られるワイピング時に用いるヘッド用液体は、インクジェット記録装置本体内部に貯蔵する構成がとられている(例えば、特許文献1及び2参照)。   In response to these problems, a head liquid is applied to the ejection port surface when the recording head is wiped. By applying the liquid for the head, the wear of the wiper is reduced, and the ink residue accumulated in the recording head is removed well. Further, a thin film of the head liquid is formed on the recording head by application of the head liquid, thereby preventing foreign matter from adhering to the recording head, thereby improving the wiping property. And the liquid for heads used at the time of wiping that can obtain the above-described effects is configured to be stored inside the ink jet recording apparatus main body (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開平10−138503号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-138503 特開2000−203037号公報JP 2000-203037 A

本発明者らは、上記した特許文献に開示されている方式で吐出口面のクリーニングを行って、その効果を確認した。その結果、アニオン性物質により分散されている顔料又は表面にアニオン性基を有する顔料を含有するインク残渣の拭き取り性が不十分であることがわかった。更に、ワイピングを行っても吐出口面に顔料インク残渣が残存したままであるという問題や、吐出口面に拭き取り跡が残るという問題を見出した。本発明者らが検討を行った結果、上述した現象は、特に、以下のような構成において、顕著に見られることがわかった。即ち、アニオン性物質を2質量%以上含有するインクや、インクを20%蒸発させた後の顔料の平均粒径が、蒸発前のインクのそれと比較して10%以上増加するような、顔料の分散性が比較的不安定である場合に、上述した現象が顕著に見られた。更には、アンモニア等の揮発性アルカリ成分を含有する顔料インクを拭き取る際に、上述した現象が顕著に見られることがわかった。そこで、本発明者らは、これらの現象について詳細に解析を行った。その結果、ヘッド用液体による吐出口面のクリーニング操作を行ったにもかかわらず、顔料インク残渣が残存してしまうのは、以下の理由によるものであることがわかった。即ち、上記の顔料インク残渣に対してヘッド用液体を供給した際の顔料インク残渣の再溶解が不十分であることに主たる原因があることを見出した。そこで、上記吐出口面に供給するヘッド用液体の組成を根本的に見直すことで、顔料インク残渣の再溶解を促進することを本発明の第1の技術課題とした。   The inventors of the present invention performed cleaning of the discharge port surface by the method disclosed in the above-mentioned patent document, and confirmed the effect. As a result, it was found that the wiping property of an ink residue containing a pigment dispersed by an anionic substance or a pigment having an anionic group on the surface was insufficient. Furthermore, the present inventors have found a problem that a pigment ink residue remains on the discharge port surface even after wiping, and a problem that a wiping trace remains on the discharge port surface. As a result of investigations by the present inventors, it has been found that the above-described phenomenon is particularly noticeable in the following configuration. That is, an ink containing 2% by mass or more of an anionic substance, or a pigment having an average particle diameter of 20% or more after evaporation of the ink is increased by 10% or more compared to that of the ink before evaporation. When the dispersibility is relatively unstable, the above-mentioned phenomenon is noticeable. Furthermore, it has been found that the above-described phenomenon is noticeable when a pigment ink containing a volatile alkali component such as ammonia is wiped off. Therefore, the present inventors have analyzed these phenomena in detail. As a result, it was found that the pigment ink residue remained for the following reason even though the ejection port surface was cleaned with the head liquid. That is, it has been found that there is a main cause of insufficient redissolution of the pigment ink residue when the head liquid is supplied to the pigment ink residue. Accordingly, the first technical problem of the present invention is to promote the re-dissolution of the pigment ink residue by fundamentally reviewing the composition of the head liquid supplied to the ejection port surface.

更に、本発明者らは、上記インクをインクジェット用のインクとして用いるためには、以下のような問題を解決することも重要なことであると考えた。即ち、顔料インクをインクジェット記録に用いた場合には、ノズル近傍のインクの蒸発に伴って発生する顔料の分散破壊物や、分散剤として用いた樹脂の析出によって、吐出口からインクの液滴が吐出しない場合や、インクの吐出方向にズレが生じる場合がある。これらの問題を解決する方法としては、高沸点の多価アルコールをインク中へ添加することが一般的に行われている。しかしながら、高沸点の多価アルコールをインクへ添加すると、インクの粘度の上昇を招き、吐出性能の劣化を招く恐れがある。   Furthermore, the present inventors have considered that it is important to solve the following problems in order to use the ink as an ink for ink jet. That is, when pigment ink is used for inkjet recording, ink droplets are ejected from the ejection port due to the dispersion and destruction of the pigment generated as the ink near the nozzles evaporates and the precipitation of the resin used as the dispersant. There is a case where the ink is not ejected or a deviation occurs in the ink ejection direction. As a method for solving these problems, it is a common practice to add a high-boiling polyhydric alcohol into the ink. However, when a high-boiling polyhydric alcohol is added to the ink, the viscosity of the ink is increased and the ejection performance may be deteriorated.

又、インク中における顔料や分散剤等の固形分の濃度を減らす方法も考えられるが、この方法では、光学濃度、色再現範囲や画像堅牢性を犠牲にすることになる。上述したように、光学濃度、色再現範囲や画像堅牢性を損なうことなく、ノズル内の固着を解決する手段は、未だ見出されていないのが現状である。そこで、この問題を解決する手段を見出すことを本発明の第2の技術課題とした。   A method of reducing the concentration of solids such as pigments and dispersants in the ink is also conceivable, but this method sacrifices optical density, color reproduction range, and image fastness. As described above, at present, no means has yet been found for solving the sticking in the nozzle without impairing the optical density, color reproduction range, and image fastness. Therefore, the second technical problem of the present invention is to find a means for solving this problem.

従って、本発明の目的は、上述した第1及び/又は第2の課題を解決できる技術を提供することにある。即ち、吐出口面に付着したアニオン性物質により分散されている顔料又は表面にアニオン性基を有する顔料を含有するインク残渣の拭き取り性の向上、更にはノズル目詰まりを抑制することが本発明の目的である。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique capable of solving the first and / or second problems described above. That is, it is possible to improve the wiping property of an ink residue containing a pigment dispersed by an anionic substance adhering to the discharge port surface or a pigment having an anionic group on the surface, and to further prevent nozzle clogging. Is the purpose.

本発明者らは、上記課題を解決するために、吐出口面に付着したインクの蒸発に伴い発生するインク残渣の再溶解をいかに促進するかということを主たる目的とし検討を進めた。又、及びノズル近傍のインクの蒸発に伴うノズル内のインク中の顔料の分散破壊をいかに抑制するかということを主たる目的とし検討を進めた。その結果、本発明に至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have made studies with the main purpose of how to promote re-dissolution of ink residues generated as a result of evaporation of ink adhering to the ejection port surface. In addition, the main purpose of the study was to suppress the dispersion and destruction of the pigment in the ink in the nozzle accompanying the evaporation of the ink in the vicinity of the nozzle. As a result, the present invention has been achieved.

即ち、本発明に係る第1の形態は、アニオン性物質により分散されている顔料又は表面にアニオン性基を有する顔料を含有してなるインクジェット用インク(以下、アニオン性顔料インクという)を吐出するための吐出口を有する面に供給されるヘッド用液体であって、そのpHが、前記インクジェット用インクのpHよりも高いことを特徴とするヘッド用液体である。   That is, the first embodiment according to the present invention ejects an ink jet ink (hereinafter referred to as an anionic pigment ink) containing a pigment dispersed by an anionic substance or a pigment having an anionic group on the surface. The head liquid is supplied to a surface having a discharge port for the head, and has a pH higher than that of the inkjet ink.

第2の形態に係る発明は、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクの各アニオン性顔料インクを吐出するための吐出口を有する面に供給されるヘッド用液体であって、そのpHが、いずれのアニオン性顔料インクのpHよりも高いことを特徴とするヘッド用液体である。   The invention according to the second aspect is a head liquid supplied to a surface having an ejection port for ejecting each anionic pigment ink of black ink, cyan ink, magenta ink, and yellow ink, and the pH thereof is The head liquid is characterized by having a pH higher than that of any anionic pigment ink.

本発明の別の実施形態は、アニオン性顔料インクを吐出するための吐出口と、該吐出口を有する面をクリーニングするクリーニング機構とを有するインクジェット記録装置において、上記構成のヘッド用液体を用いることを特徴とするインクジェット記録装置である。   Another embodiment of the present invention uses a head liquid having the above structure in an ink jet recording apparatus having a discharge port for discharging an anionic pigment ink and a cleaning mechanism for cleaning a surface having the discharge port. An inkjet recording apparatus characterized by the above.

更に、本発明の別の実施形態は、アニオン性顔料インクを吐出するための吐出口を有する面をヘッド用液体でクリーニングする方法であって、前記吐出口を有する面を、前記インクジェット用インクのpHよりも高いpHを有するヘッド用液体でクリーニングすることを特徴とするインクジェット用インクの吐出口を有する面のクリーニング方法である。   Furthermore, another embodiment of the present invention is a method for cleaning a surface having an ejection port for ejecting an anionic pigment ink with a liquid for a head, wherein the surface having the ejection port is formed on the inkjet ink. A method for cleaning a surface having an ejection port for inkjet ink, characterized by cleaning with a head liquid having a pH higher than pH.

本発明にかかるヘッド用液体によれば、吐出口面に残存した顔料インク残渣の再溶解が促進され、吐出口面の顔料インク残渣の拭き取り性が向上する。又、上記ヘッド用液体がワイピングの際にノズル内に入り込むことで、ノズル内のインク中の顔料の分散性やポリマーの溶解性が向上し、ノズル内のインクの蒸発に伴う顔料の分散破壊やポリマーの析出が緩和される。その結果、ノズル内の固着が抑制されて、インクジェット記録におけるインクの吐出安定性の向上が可能となる。   According to the head liquid of the present invention, redissolving of the pigment ink residue remaining on the discharge port surface is promoted, and the wiping property of the pigment ink residue on the discharge port surface is improved. In addition, when the head liquid enters the nozzle during wiping, the dispersibility of the pigment in the ink in the nozzle and the solubility of the polymer are improved, and the dispersion and destruction of the pigment accompanying the evaporation of the ink in the nozzle Polymer precipitation is alleviated. As a result, sticking in the nozzles is suppressed, and ink ejection stability in ink jet recording can be improved.

以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。尚、本発明においては、pHはpHメータF−21(堀場製作所製)、又、表面張力は自動表面張力計CBVP−Z(協和界面化学製)を用い、25℃で測定を行った。
前記した通り、本発明では、特に、インクジェット記録にアニオン性顔料インクを用いる場合に顕著にみられる課題の解決を目的とし、かかる課題を本発明のヘッド用液体を用いることで解決する。そこで、先ず、アニオン性顔料インクを構成するアニオン性物質により分散されている顔料又は表面にアニオン性基を有する顔料について説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. In the present invention, the pH was measured at 25 ° C. using a pH meter F-21 (manufactured by Horiba) and the surface tension was measured using an automatic surface tension meter CBVP-Z (manufactured by Kyowa Interface Chemical).
As described above, the present invention aims to solve a problem that is particularly noticeable when an anionic pigment ink is used for ink jet recording, and the problem is solved by using the head liquid of the present invention. First, a pigment dispersed by an anionic substance constituting an anionic pigment ink or a pigment having an anionic group on the surface will be described.

インクジェット用色材として一般的に用いられるカーボンブラックや有機顔料に代表される顔料は、その表面の疎水性が強いため、水への親和性が非常に乏しい。このような性質を有する顔料を水へ分散する手段としては、以下のようなことが行われている。即ち、イオン性親水性基やノニオン性親水性基による顔料表面の修飾等に代表される顔料表面の改質、樹脂や界面活性剤に代表されるようなイオン性親水性基やノニオン性親水性基を構造に含む両親媒性物質を分散剤として用いること、がよく行われている。   Pigments typified by carbon black and organic pigments that are generally used as colorants for ink jets have a very poor affinity for water because of their strong surface hydrophobicity. As means for dispersing a pigment having such properties in water, the following is performed. That is, modification of pigment surface represented by modification of pigment surface by ionic hydrophilic group or nonionic hydrophilic group, ionic hydrophilic group or nonionic hydrophilic property represented by resin or surfactant, etc. Often, amphiphiles containing groups in their structure are used as dispersants.

一般的に、イオン性親水性基は、酸やアルカリの作用によりイオン化することで、水への親和性が発現する。本発明で用いるアニオン性物質により分散されている顔料又は表面にアニオン性基を有する顔料は、アルカリ成分の作用によりアニオン性基が解離し、水中で安定的に分散する。   In general, an ionic hydrophilic group is ionized by the action of an acid or an alkali, thereby exhibiting an affinity for water. The pigment dispersed by the anionic substance used in the present invention or the pigment having an anionic group on the surface dissociates the anionic group by the action of the alkali component and is stably dispersed in water.

次に、本発明の課題及び解決方法について詳細に説明する。先ず、前記した第1の技術課題である顔料インク残渣の再溶解を促進することに対する解決方法について説明する。吐出口面に付着したアニオン性顔料インクは、時間が経過するにつれ、インク中の水分等の揮発成分が蒸発する。その際、顔料表面又は分散樹脂骨格中に存在する解離したアニオン性基の数が減少するため、顔料の分散破壊物又は分散樹脂の析出が引き起こされると推測される。このようにして吐出口面に生成した顔料の分散破壊物又は分散樹脂の析出物は、粘性が高く、場合によっては、ワックス状の固体として存在する。そして、吐出口面に残存した顔料インク残渣は、主インク滴の直進性を妨げるだけでなく、吐出口面を劣化する場合もある。   Next, the problem and solution of the present invention will be described in detail. First, a solution for promoting the re-dissolution of the pigment ink residue, which is the first technical problem described above, will be described. In the anionic pigment ink attached to the ejection port surface, volatile components such as moisture in the ink evaporate over time. At that time, the number of dissociated anionic groups present in the pigment surface or the dispersed resin skeleton is reduced, and it is assumed that the dispersion destruction product of the pigment or the precipitation of the dispersed resin is caused. The pigment dispersion destruction product or the dispersion resin precipitate produced on the discharge port surface in this way has a high viscosity and, in some cases, exists as a wax-like solid. The pigment ink residue remaining on the discharge port surface not only hinders the straightness of the main ink droplets, but also may deteriorate the discharge port surface.

本発明者らは、上記の課題を解決するために様々な検討を行った。その結果、ヘッド用液体を用いて吐出口面に付着した上記のようなインク残渣を拭きとる際に、ヘッド用液体とアニオン性顔料インクとの特性の関係を考慮し、ヘッド用液体を設計することが有効であるという技術思想に至った。そして、本発明者らは、アニオン性顔料インクの残渣の再溶解を促進でき、インク残渣へ流動性を付与することが可能であり、この結果、インク残渣の拭き取り性を向上することができるヘッド用液体の構成を見いだした。   The present inventors have made various studies in order to solve the above problems. As a result, the head liquid is designed in consideration of the characteristic relationship between the head liquid and the anionic pigment ink when the ink residue adhering to the discharge port surface is wiped off using the head liquid. It came to the technical idea that this is effective. The present inventors can promote the re-dissolution of the residue of the anionic pigment ink and can impart fluidity to the ink residue. As a result, the head can improve the wiping property of the ink residue. Found the composition of the liquid.

上記技術思想を実現するためには、顔料表面又は分散樹脂骨格中に存在する未解離のアニオン性基の解離を促進する必要がある。そこで、本発明者らは、未解離のアニオン性基の解離を促進するための様々な方法を試みた。この結果、アニオン性顔料インクと併用するヘッド用液体のpHを、アニオン性顔料インクのpHよりも高く設定することで、上記技術思想を実現することが可能となるという結論に至った。   In order to realize the above technical idea, it is necessary to promote dissociation of undissociated anionic groups present on the pigment surface or the dispersed resin skeleton. Therefore, the present inventors tried various methods for promoting dissociation of undissociated anionic groups. As a result, it has been concluded that the above technical idea can be realized by setting the pH of the head liquid used in combination with the anionic pigment ink to be higher than the pH of the anionic pigment ink.

尚、前記した第1の技術課題の解決策であるヘッド用液体のpHをアニオン性顔料インクよりも高く設定するのは、蒸発により分散破壊した顔料の再分散、又は析出した分散樹脂の再溶解を促進し、これらに流動性を付与することが狙いである。従って、ヘッド用液体は、以下の現象が確認できるpHを有するものとする必要がある。即ち、インク中の水分等の揮発成分の蒸発により、揮発前に比べて顔料の平均粒径が20%以上増加したアニオン性顔料インクと、ヘッド用液体を1:1(質量比)で混合して混合液を調製する。この際に、混合液中の顔料の平均粒径が、混合前の蒸発インクの平均粒径よりも小さくなる現象が確認できるpHとしなければならない。   The pH of the head liquid, which is a solution to the first technical problem described above, is set higher than that of the anionic pigment ink because of redispersion of the pigment dispersed and destroyed by evaporation or re-dissolution of the precipitated dispersed resin. The aim is to promote and impart fluidity to these. Therefore, the head liquid needs to have a pH at which the following phenomenon can be confirmed. That is, an anionic pigment ink in which the average particle diameter of the pigment is increased by 20% or more by evaporation of volatile components such as moisture in the ink and the liquid for the head are mixed at 1: 1 (mass ratio). To prepare a mixture. At this time, the pH must be set such that the phenomenon that the average particle diameter of the pigment in the mixed liquid becomes smaller than the average particle diameter of the evaporated ink before mixing can be confirmed.

より具体的には、インク中の水分等の揮発成分の蒸発により顔料の平均粒径が20%程度増加したインクと、ヘッド用液体を1:1(質量比)で混合して、混合液を調製する。この際に、混合液における平均粒径の増加率が、揮発成分が蒸発する前の前記インクの顔料の平均粒径に対して20%以下となるように、ヘッド用液体のpHを設定することが好ましい。尚、アニオン性顔料インクのpHが急激に上昇したり、又、アニオン性顔料インクがpHの差の大きい液体と接触したりすることで、インク中の電解質濃度が急激に上昇すると、顔料の分散破壊や、分散樹脂の析出が起こることがある。この現象は、アニオン性顔料インクとヘッド用液体に適度なpHの差を持たせる必要があることを意味している。しかし、インク中の分散樹脂の特性によって上記現象が起こる程度は大きく異なるため、ヘッド用液体のpHとアニオン性顔料インクのpHの具体的な差を規定することは一概にはできない。しかし、本発明者らの検討の結果、ヘッド用液体のpHとアニオン性顔料インクとのpHの差が、0.5以上3.0以下、更には、0.5以上1.5以下であることが好ましく、又、前記混合液のpHが7.0より高いことが好ましい。   More specifically, the ink in which the average particle diameter of the pigment is increased by about 20% by evaporation of volatile components such as moisture in the ink and the head liquid are mixed at 1: 1 (mass ratio), and the mixed liquid is mixed. Prepare. At this time, the pH of the head liquid is set so that the increase rate of the average particle diameter in the mixed liquid is 20% or less with respect to the average particle diameter of the pigment of the ink before the volatile component is evaporated. Is preferred. In addition, when the pH of the anionic pigment ink rapidly increases or when the anionic pigment ink comes into contact with a liquid having a large pH difference, the electrolyte concentration in the ink rapidly increases. Destruction or dispersion resin precipitation may occur. This phenomenon means that an anionic pigment ink and a head liquid need to have an appropriate pH difference. However, since the degree of occurrence of the above phenomenon varies greatly depending on the characteristics of the dispersion resin in the ink, it is not possible to define a specific difference between the pH of the head liquid and the pH of the anionic pigment ink. However, as a result of the study by the present inventors, the difference in pH between the head liquid and the anionic pigment ink is 0.5 or more and 3.0 or less, and further 0.5 or more and 1.5 or less. It is also preferable that the pH of the mixed solution is higher than 7.0.

本発明者らは、顔料の分散安定性や分散樹脂の溶解性を考慮して、pHが7.0以上に設定された一般的なアニオン性顔料インクを使用すれば、本発明の第1の技術課題を解決できることを確認した。本発明者らの検討によれば、アニオン性顔料インクのpHは、分散安定性や分散樹脂の溶解性を考慮して、7.0以上にすることが好ましい。又、インクのpHとの関係から、ヘッド用液体のpHは7.0よりも高くすることが好ましく、更には8.0以上とすることが好ましい。又、吐出口面に付着したヘッド用液体が、吐出口面やノズルを構成する材料の腐食を起こさないようにするためには、ヘッド用液体及びインクのpHは共に10.0以下とすることが好ましい。しかし、使用するインクのpHの変動に対する安定性や、使用するヘッドの吐出口面、ノズルを構成する材料のpHに対する耐性によっては、ヘッド用液体のpHは10.0を超えても構わない。尚、本発明において、インクや混合液中の顔料の平均粒径の測定には、レーザーゼータ電位計ELS−8000(大塚電子製)を用いた。   In consideration of the dispersion stability of the pigment and the solubility of the dispersion resin, the present inventors can use the first anionic pigment ink having a pH set to 7.0 or higher. Confirmed that technical problems could be solved. According to the study by the present inventors, it is preferable that the pH of the anionic pigment ink is 7.0 or more in consideration of the dispersion stability and the solubility of the dispersion resin. Further, from the relationship with the pH of the ink, the pH of the head liquid is preferably higher than 7.0, and more preferably 8.0 or higher. Also, in order to prevent the head liquid adhering to the discharge port surface from corroding the material constituting the discharge port surface and the nozzle, the pH of the head liquid and the ink should both be 10.0 or less. Is preferred. However, the pH of the head liquid may exceed 10.0, depending on the stability of the ink to be used with respect to fluctuations in pH and the resistance to the pH of the discharge port surface of the head to be used and the material constituting the nozzle. In the present invention, a laser zeta electrometer ELS-8000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) was used for measurement of the average particle diameter of the pigment in the ink or the mixed liquid.

次に、前記した本発明の第2の技術課題である、光学濃度、色再現範囲や画像堅牢性を損なうことなく、ノズル内の固着を抑制することに対する解決方法について説明する。本発明者らは、上記第1の課題を解決するための検討過程において、ヘッド用液体で吐出口面を拭き取る際、ヘッド用液体がノズル内部に入り込む現象を積極的に利用することで、上記第2の課題を解決することが可能になると考え検討を行った。上記第2の技術課題であるノズル内での目詰まり(固着)は、以下のメカニズムにより発生すると考えられる。即ち、記録ヘッド非使用時におけるノズルからの揮発性溶剤の蒸発に伴い、ノズル内のアニオン性顔料インク中の顔料の分散破壊、又は分散樹脂の析出が起こる。このことで、インクが増粘、場合によっては固体となるために、ノズル内の固着が起こると考えられる。そして、この現象も上述したように、蒸発に伴うインク組成の変化によって引き起こされる顔料表面又は分散樹脂骨格中に存在するアルカリ成分により解離していたアニオン性基の数が減少することが原因と考えられる。   Next, a solution to the above-described second technical problem of the present invention, which is to suppress the sticking in the nozzle without impairing the optical density, color reproduction range and image fastness, will be described. In the examination process for solving the first problem, the present inventors actively utilize the phenomenon that the head liquid enters the inside of the nozzle when wiping the discharge port surface with the head liquid. We considered that it would be possible to solve the second problem. The clogging (adherence) in the nozzle, which is the second technical problem, is considered to occur due to the following mechanism. That is, with the evaporation of the volatile solvent from the nozzle when the recording head is not used, the pigment in the anionic pigment ink in the nozzle breaks down or the dispersion resin deposits. This is thought to cause sticking in the nozzles because the ink is thickened and solid in some cases. As described above, this phenomenon is also considered to be caused by a decrease in the number of anionic groups dissociated by the alkali component present on the pigment surface or the dispersed resin skeleton caused by the change in the ink composition accompanying evaporation. It is done.

上記したように、第2の技術課題は、ノズルからの揮発性溶剤の蒸発に伴い、顔料表面又は分散樹脂骨格中に存在するアルカリ成分により解離したアニオン性基の数が減少することに起因して生じると考えられる。即ち、アルカリ成分により解離したアニオン性基の数が減少すると、ノズル内のアニオン性顔料インク中の顔料又は分散樹脂が析出し、この結果、インクが増粘、場合によっては固体化するために起こると考えられる。   As described above, the second technical problem is caused by the decrease in the number of anionic groups dissociated by the alkali component present in the pigment surface or the dispersed resin skeleton as the volatile solvent evaporates from the nozzle. This is thought to occur. That is, when the number of anionic groups dissociated by the alkali component is decreased, the pigment or the dispersed resin in the anionic pigment ink in the nozzle is precipitated, and as a result, the ink is thickened and solidified in some cases. it is conceivable that.

本発明者らは、上記した知見に基づき鋭意検討した結果、アニオン性顔料インクのpHよりもpHを高く設定したヘッド用液体が、以下のような機能を有することを知見した。即ち、ワイピングの際、前記したヘッド用液体がノズル内部へ供給されることで、ノズル内のインクのpHが上昇し、水分等の揮発成分の蒸発に伴う解離しているアニオン性基の減少が抑制されることがわかった。即ち、ヘッド用液体中のアルカリ成分がノズル内部へ供給されることで、顔料や分散樹脂の分散安定性を担っている解離しているアニオン性基の減少が抑制される。その結果、顔料の分散安定性や分散樹脂の溶解性が向上し、ノズル内での目詰まりが抑えられる。   As a result of intensive studies based on the above findings, the present inventors have found that a head liquid having a pH set higher than that of an anionic pigment ink has the following functions. That is, when the head liquid is supplied to the inside of the nozzle during wiping, the pH of the ink in the nozzle rises, and the dissociated anionic groups are reduced due to evaporation of volatile components such as moisture. It was found to be suppressed. That is, the alkali component in the head liquid is supplied to the inside of the nozzle, thereby suppressing a decrease in dissociated anionic groups that are responsible for the dispersion stability of the pigment and the dispersion resin. As a result, the dispersion stability of the pigment and the solubility of the dispersion resin are improved, and clogging in the nozzle is suppressed.

本発明者らの検討の結果、アニオン性顔料インクのpHよりも高いpHを有するヘッド用液体がノズル内へ意図的に供給されることでノズル内のインクpHが上昇する現象を、より効率よく起こすためには、以下のようにすることが好ましいことを知見した。即ち、ヘッド用液体のpHがアニオン性顔料インクのpHよりも高く、且つ、前記ヘッド用液体の表面張力を前記アニオン性顔料インクの表面張力よりも低くすることが好ましいことを知見した。ヘッド用液体の表面張力とインクの表面張力の関係が、ノズル内へのヘッド用液体の供給に影響を与える原因を、本発明者らは以下のように推測している。   As a result of the study by the present inventors, a phenomenon in which the ink pH in the nozzle rises more efficiently by intentionally supplying the head liquid having a pH higher than that of the anionic pigment ink into the nozzle can be more efficiently performed. In order to wake up, it has been found that the following is preferable. That is, it has been found that it is preferable that the pH of the head liquid is higher than the pH of the anionic pigment ink and that the surface tension of the head liquid is lower than the surface tension of the anionic pigment ink. The present inventors presume that the relationship between the surface tension of the head liquid and the surface tension of the ink affects the supply of the head liquid into the nozzle as follows.

本発明者らは、表面張力が異なる2種類の液体が互いに接触すると、表面張力の低い液体が表面張力の高い液体の方へと移動する現象を確認した。本発明者らの更なる検討によると、前記したような表面張力を利用した液体の流動現象は、液体の表面張力の差が1mN/mあれば発現することがわかった。このことから、本発明の第2の技術課題を解決するには、ヘッド用液体とアニオン性顔料インクの表面張力の差を1mN/m以上とすることが好ましい。アニオン性顔料インクの表面張力は、25.0mN/m以上50.0mN/m以下、更には、30.0mN/m以上45.0mN/m以下とすることが好ましい。ヘッド用液体の表面張力は、25.0mN/m以上66.0mN/m以下、更には、30.0mN/m以上40.0mN/m以下とすることが好ましい。   The present inventors have confirmed a phenomenon in which when two types of liquids having different surface tensions come into contact with each other, a liquid having a low surface tension moves toward a liquid having a high surface tension. According to further studies by the present inventors, it has been found that the liquid flow phenomenon using the surface tension as described above appears if the difference in the surface tension of the liquid is 1 mN / m. Therefore, in order to solve the second technical problem of the present invention, it is preferable that the difference in surface tension between the head liquid and the anionic pigment ink is 1 mN / m or more. The surface tension of the anionic pigment ink is preferably 25.0 mN / m to 50.0 mN / m, and more preferably 30.0 mN / m to 45.0 mN / m. The surface tension of the head liquid is preferably 25.0 mN / m to 66.0 mN / m, and more preferably 30.0 mN / m to 40.0 mN / m.

尚、ワイピングを行う際には、吐出口面にはアニオン性顔料インクの液滴が多く存在している。このため、上記のようにヘッド用液体の表面張力をインクの表面張力よりも低くすると、ワイピングを行う際に、インクの液滴がヘッド用液体の方へ引き寄せられる現象を抑制することができる。この結果、ヘッド用液体がインクにより汚染されることを抑制することが可能となる。又、ヘッド用液体の吐出口面への転写効率も高まるため、ヘッド用液体のpHがインクのpHよりも高い条件を満たしていれば、本発明の第1の技術課題である、顔料インク残渣の再溶解をより促進することが可能となる。   When wiping is performed, many droplets of anionic pigment ink are present on the ejection port surface. For this reason, when the surface tension of the head liquid is made lower than the surface tension of the ink as described above, the phenomenon that ink droplets are attracted toward the head liquid during wiping can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the head liquid from being contaminated by ink. In addition, since the transfer efficiency of the head liquid to the discharge port surface is also increased, the pigment ink residue, which is the first technical problem of the present invention, is that the pH of the head liquid satisfies the condition higher than the pH of the ink. It becomes possible to further promote the re-dissolution of.

インクジェット記録装置に搭載された記録ヘッドは、ノズル内の乾燥防止又は吐出口面への塵埃等の付着を防止することを目的として、非記録動作時等にゴム部材等でキャッピングされる。本発明のヘッド用液体による効果であるノズル内の固着の抑制効果を最大限に発揮するためには、上述したキャッピング動作の前に、吐出口面の拭き取りに伴うノズル内へのヘッド用液体の供給が成され、その後にキャッピングされることが好ましい。   A recording head mounted on an ink jet recording apparatus is capped with a rubber member or the like during a non-recording operation or the like for the purpose of preventing drying in the nozzles or preventing dust or the like from adhering to the discharge port surface. In order to maximize the effect of suppressing the sticking in the nozzle, which is the effect of the head liquid of the present invention, before the capping operation described above, the head liquid into the nozzle accompanying the wiping of the discharge port surface is performed. It is preferred that the feed be made and then capped.

以上、本発明における第1及び第2の技術課題に対する解決手段を個々に述べてきた。本発明においては、ヘッド用液体のpHをアニオン性顔料インクのpHよりも高くすることで、上記した2種の技術課題を同時に解決することが可能となる。   Heretofore, the means for solving the first and second technical problems in the present invention have been individually described. In the present invention, by setting the pH of the head liquid higher than the pH of the anionic pigment ink, it is possible to solve the above two technical problems at the same time.

更に、本発明者らは、本発明のヘッド用液体は、アンモニア等の揮発性アルカリによりアニオン性基が解離しているアニオン性顔料インクとともに用いた場合に、より高い効果を発揮することも見出した。優れた画像性能及び画像堅牢性を兼ね備えた記録物を得るために、上記したような構成のアニオン性顔料インクが用いられることがある。このようなアニオン性顔料インクは、顔料表面又は分散樹脂骨格中に存在する未解離のイオン性基の解離を促進するアルカリ成分が揮発性であるため、インクの蒸発に伴い、pHが低下する。その結果、顔料インクの状態変化の速度が、不揮発性のアルカリにより解離しているアニオン性顔料インクの場合よりも速い。このため、比較的短時間で、吐出口面に顔料インク残渣物が残存してしまう。又、同様な理由より、ノズル内の固着も促進されてしまう。   Furthermore, the present inventors have also found that the head liquid of the present invention exhibits a higher effect when used with an anionic pigment ink in which an anionic group is dissociated by a volatile alkali such as ammonia. It was. In order to obtain a recorded material having both excellent image performance and image fastness, an anionic pigment ink having the above-described configuration may be used. In such an anionic pigment ink, the alkaline component that promotes dissociation of undissociated ionic groups present on the pigment surface or in the dispersed resin skeleton is volatile, so that the pH decreases as the ink evaporates. As a result, the state change speed of the pigment ink is faster than that of the anionic pigment ink dissociated by the non-volatile alkali. For this reason, the pigment ink residue remains on the discharge port surface in a relatively short time. For the same reason, sticking in the nozzle is also promoted.

上記したようなインクを使いこなすために、ワイピングのタイミングを変えることやワイピング回数を増やすこと等の対応を取ることは、容易に想像できる。しかしながら、これらの手段では、吐出口面の劣化やスループットの低下等の弊害を招いてしまう。これに対して、本発明のヘッド用液体を使用した場合は、前記したように、分散破壊した顔料の再分散及び析出した分散樹脂の再溶解を促進するだけでなく、ノズル内のpHを上昇する機能をも有する。従って、本発明のヘッド用液体を用いれば、インク構成を変えることなく(従来のインク構成のままで)、上述したような構成のアニオン性顔料インクを安定的に使いこなすことが可能となるため、非常に高い効果が得られる。   It can be easily imagined to take measures such as changing the timing of wiping and increasing the number of wiping in order to use the ink as described above. However, these means cause adverse effects such as deterioration of the discharge port surface and a decrease in throughput. On the other hand, when the head liquid of the present invention is used, as described above, not only the redispersion of the dispersed and destroyed pigment and the re-dissolution of the precipitated dispersed resin is promoted, but also the pH in the nozzle is increased. It also has a function to Therefore, if the head liquid of the present invention is used, it becomes possible to stably use the anionic pigment ink having the above-described configuration without changing the ink configuration (with the conventional ink configuration). A very high effect is obtained.

上記したように、本発明のヘッド用液体をワイピングの際に用いることで、未だかつてない課題解決手段を実現することができる。即ち、吐出口面の顔料インク残渣の拭き取り性を更に向上することができるだけでなく、吐出口面の拭き取りの際に、必然的に本発明のヘッド用液体がノズル内に入り込むため、ノズル内の固着の抑制も同時に可能となる。以下、本発明のヘッド用液体の好ましい構成、及び本発明のヘッド用液体とともに用いるアニオン性顔料インクの構成について説明する。   As described above, an unprecedented problem solving means can be realized by using the head liquid of the present invention for wiping. That is, not only can the wiping property of the pigment ink residue on the discharge port surface be further improved, but also when the discharge port surface is wiped, the head liquid of the present invention inevitably enters the nozzle. At the same time, the sticking can be suppressed. Hereinafter, a preferred configuration of the head liquid of the present invention and a configuration of an anionic pigment ink used together with the head liquid of the present invention will be described.

(ヘッド用液体)
前記したように、本発明の第1及び第2の技術課題を解決するためには、本発明のヘッド用液体のpHを、アニオン性顔料インクのpHよりも高くなる関係を満たすように構成する必要がある。本発明のヘッド用液体のpHを調整するための手段は、特に規定されるものではないが、以下のようにすることが好ましい。即ち、本発明のヘッド用液体に、アルカリ金属等の水酸化物や有機アミンを含有させ、アニオン性顔料インクのpHよりも高くなるように調整することが好ましい。その際に使用するアルカリ金属の水酸化物としては、LiOH、NaOH、KOH、RbOH及びCsOH等が挙げられる。又、有機アミンとしては、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及びアミンメチルプロパノールが挙げられる。尚、アンモニア等の揮発性アルカリ成分を用いてpHを調整すると、アルカリ成分の揮発に伴いpHが低下するため、揮発性アルカリ成分を用いてヘッド用液体のpHを調整することは好ましくない。
(Liquid for head)
As described above, in order to solve the first and second technical problems of the present invention, the pH of the head liquid of the present invention is configured to satisfy the relationship of being higher than the pH of the anionic pigment ink. There is a need. The means for adjusting the pH of the head liquid of the present invention is not particularly defined, but is preferably as follows. That is, it is preferable that the head liquid of the present invention contains a hydroxide such as an alkali metal or an organic amine, and is adjusted to be higher than the pH of the anionic pigment ink. Examples of the alkali metal hydroxide used at that time include LiOH, NaOH, KOH, RbOH, and CsOH. Examples of the organic amine include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and aminemethylpropanol. Note that when the pH is adjusted using a volatile alkali component such as ammonia, the pH is lowered as the alkali component volatilizes. Therefore, it is not preferable to adjust the pH of the head liquid using the volatile alkali component.

又、先に述べたように吐出口面やノズルを構成している材料の腐食を起こさないようにするために、ヘッド用液体のpHが10.0以下となるように調整することが好ましい。pHの調整の際にヘッド用液体へ添加するアルカリ金属水酸化物等の量は、本発明の課題を解決できる範囲であれば、特に限定されるものではない。しかし、本発明においては、ヘッド用液体へ添加するアルカリ金属水酸化物や有機アミン等の含有量を、ヘッド用液体全質量を基準として1ppm以上100,000ppm以下、更には、10ppm以上100,000ppm以下とすることが好ましい。尚、これらのアルカリ金属水酸化物や有機アミンは、ヘッド用液体中ではイオンとして存在する場合があるが、本発明においては、このような状態を含めてアルカリ金属水酸化物や有機アミンを含有する、と呼ぶ。   Further, as described above, it is preferable to adjust the pH of the head liquid to 10.0 or less so as not to cause corrosion of the material constituting the discharge port surface and the nozzle. The amount of alkali metal hydroxide or the like to be added to the head liquid when adjusting the pH is not particularly limited as long as the problem of the present invention can be solved. However, in the present invention, the content of alkali metal hydroxide, organic amine or the like added to the head liquid is 1 ppm or more and 100,000 ppm or less, more preferably 10 ppm or more and 100,000 ppm based on the total mass of the head liquid. The following is preferable. These alkali metal hydroxides and organic amines may exist as ions in the head liquid. In the present invention, these alkali metal hydroxides and organic amines are included including such states. Call it.

本発明のヘッド用液体は、物流時又は様々な使用環境下における蒸発を抑制するために、不揮発性の水溶性有機溶剤を含有することが好ましい。用いる不揮発性の水溶性有機溶剤の具体例としては、下記のものを挙げることができる。例えば、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;
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基が2乃至6個の炭素原子を含有するアルキレングリコール類;
ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテート;
グリセリン等を使用することができるが、上記化合物に限定されるものではない。更に、本発明のヘッド用液体は、吐出口面へ安定に供給されること、物流時の姿勢変化や振動等による液漏れを防止することを考慮する必要がある。これらの要求を満たすヘッド用液体の好ましい構成としては、不揮発性の水溶性有機溶剤の含有量を、水の含有量よりも多くすることが好ましい。
The head liquid of the present invention preferably contains a non-volatile water-soluble organic solvent in order to suppress evaporation during distribution or under various use environments. Specific examples of the non-volatile water-soluble organic solvent to be used include the following. For example, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol;
Alkylene glycols in which an alkylene group contains 2 to 6 carbon atoms, such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, diethylene glycol;
Lower alkyl ether acetates such as polyethylene glycol monomethyl ether acetate;
Although glycerin etc. can be used, it is not limited to the said compound. Furthermore, it is necessary to consider that the head liquid of the present invention is stably supplied to the discharge port surface and prevents liquid leakage due to posture change or vibration during distribution. As a preferable configuration of the head liquid that satisfies these requirements, it is preferable that the content of the nonvolatile water-soluble organic solvent is larger than the content of water.

又、本発明のヘッド用液体は、吐出口面の拭き取りの際に、ノズル内へヘッド用液体をより安定に供給すること、又、所望の表面張力を有するヘッド用液体とすることを目的として、界面活性剤等を含有してなるものでも構わない。その際、本発明の第2の効果をより優れたものとするために、ヘッド用液体に含有させる界面活性剤としては、本発明のヘッド用液体とともに用いるアニオン性顔料インクに含有されている界面活性剤と同一のものを用いることが好ましい。更に、本発明のヘッド用液体は、上記の成分の他に、必要に応じて、消泡剤、防腐剤及び防黴剤等を添加しても構わない。   The head liquid of the present invention is for the purpose of more stably supplying the head liquid into the nozzle when wiping the discharge port surface, and making the head liquid having a desired surface tension. Further, it may be one containing a surfactant or the like. At that time, in order to make the second effect of the present invention more excellent, the surfactant contained in the head liquid is an interface contained in the anionic pigment ink used together with the head liquid of the present invention. It is preferable to use the same activator. Furthermore, in addition to the above components, the head liquid of the present invention may contain an antifoaming agent, a preservative, an antifungal agent, and the like as necessary.

(アニオン性顔料インク)
本発明のヘッド用液体は、アニオン性顔料インクを用いた場合の課題を解決するために開発されたものであるが、次に、このアニオン性顔料インクについて説明する。アニオン性顔料インクは、アニオン性物質により分散されている顔料又は表面にアニオン性基を有する顔料を含有するが、先ず、使用できる顔料について詳細に説明する。
(Anionic pigment ink)
The head liquid of the present invention has been developed to solve the problems in the case of using an anionic pigment ink. Next, the anionic pigment ink will be described. The anionic pigment ink contains a pigment dispersed by an anionic substance or a pigment having an anionic group on the surface. First, a usable pigment will be described in detail.

<顔料>
用い得る顔料は、例えば、カーボンブラックや有機顔料等が挙げられる。下記に挙げるような各種顔料の1種を、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。アニオン性顔料インク中の顔料の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上15.0質量%以下、更には、1.0質量%以上10.0質量%以下とすることが好ましい。
<Pigment>
Examples of the pigment that can be used include carbon black and organic pigments. One of various pigments listed below can be used, or two or more pigments can be used in combination. The content (% by mass) of the pigment in the anionic pigment ink is 0.1% by mass or more and 15.0% by mass or less, and further 1.0% by mass or more and 10.0% by mass based on the total mass of the ink. The following is preferable.

[カーボンブラック]
カーボンブラックは、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料を用いることができる。具体的には、例えば、以下のものを用いることができる。
例えば、レイヴァン(Raven):7000、5750、5250、5000、3500、2000、1500、1250、1200、1190ULTRA−II、1170、1255(以上コロンビア製);
ブラックパールズ(Black Pearls)L;
リーガル(Reagal):400R、330R、660R;
モウグル(Mogul)L;
モナク(Monarch):700、800、880、900、1000、1100、1300、1400;
ヴァルカン(Valcan)XC−72R(以上キャボット製);
カラーブラック(Color Black):FW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170;
プリンテックス(Pintex):35、U、V、140U、140V;
スペシャルブラック(Special Black):6、5、4A、4(以上デグッサ製);
No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF−88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上三菱化学製)等が挙げられる。
勿論、本発明においては、これらに限定されるものではなく従来公知のカーボンブラックを用いることが可能である。又、マグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子やチタンブラック等を顔料として用いてもよい。
[Carbon black]
For example, carbon black pigments such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black can be used as the carbon black. Specifically, for example, the following can be used.
For example, Raven: 7000, 5750, 5250, 5000, 3500, 2000, 1500, 1250, 1200, 1190 ULTRA-II, 1170, 1255 (above Colombia);
Black Pearls L;
Legal: 400R, 330R, 660R;
Mogul L;
Monarch: 700, 800, 880, 900, 1000, 1100, 1300, 1400;
Vulcan XC-72R (above Cabot);
Color Black: FW1, FW2, FW2V, FW18, FW200, S150, S160, S170;
Printex: 35, U, V, 140U, 140V;
Special Black: 6, 5, 4A, 4 (made by Degussa);
No. 25, no. 33, no. 40, no. 47, no. 52, no. 900, no. 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8, MA100 (manufactured by Mitsubishi Chemical).
Of course, in the present invention, it is not limited to these, and conventionally known carbon black can be used. Further, magnetic fine particles such as magnetite and ferrite, titanium black and the like may be used as the pigment.

[有機顔料]
有機顔料としては、具体的には、例えば、以下のものを用いることができる。例えば、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、ピラゾロンレッド等の不溶性アゾ顔料;
リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド2B等の水溶性アゾ顔料;
アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーン等の建染染料からの誘導体;
フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料;
キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ等のキナクリドン系顔料;
ペリレンレッド、ペリレンスカーレット等のペリレン系顔料;
イソインドリノンイエロー、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系顔料;
ベンズイミダゾロンイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッド等のイミダゾロン系顔料;
ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジ等のピランスロン系顔料;
インジゴ系顔料;
縮合アゾ系顔料;
チオインジゴ系顔料;
フラバンスロンイエロー、アシルアミドイエロー、キノフタロンイエロー、ニッケルアゾイエロー、銅アゾメチンイエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等が挙げられる。
[Organic pigments]
Specifically, for example, the following can be used as the organic pigment. For example, insoluble azo pigments such as toluidine red, toluidine maroon, Hansa yellow, benzidine yellow, pyrazolone red;
Water-soluble azo pigments such as ritole red, helio bordeaux, pigment scarlet, permanent red 2B;
Derivatives from vat dyes such as alizarin, indanthrone, thioindigo maroon;
Phthalocyanine pigments such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green;
Quinacridone pigments such as quinacridone red and quinacridone magenta;
Perylene pigments such as perylene red and perylene scarlet;
Isoindolinone pigments such as isoindolinone yellow and isoindolinone orange;
Imidazolone pigments such as benzimidazolone yellow, benzimidazolone orange, and benzimidazolone red;
Pyranthrone pigments such as pyranthrone red and pyranthrone orange;
Indigo pigments;
Condensed azo pigments;
Thioindigo pigments;
Flavanthrone yellow, acylamide yellow, quinophthalone yellow, nickel azo yellow, copper azomethine yellow, perinone orange, anthrone orange, dianslaquinonyl red, dioxazine violet, and the like.

又、有機顔料をカラーインデックス(C.I.)ナンバーにて示すと、例えば、以下のものを用いることができる。勿論、下記以外でも従来公知の有機顔料を用いることができる。
例えば、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、109、110、117、120、125、128、137、138、147、148、151、153、154、166、168;
C.I.ピグメントオレンジ16、36、43、51、55、59、61、71;
C.I.ピグメントレッド9、48、49、52、53、57、97、122、123、149、168、175、176、177、180、192、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240;
C.I.ピグメントバイオレット19、23、29、30、37、40、50;
C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:1、15:4、15:6、22、60、64;
C.I.ピグメントグリーン7、36;
C.I.ピグメントブラウン23、25、26等が挙げられる。
Moreover, when an organic pigment is shown by a color index (CI) number, the following can be used, for example. Of course, conventionally known organic pigments can be used other than the following.
For example, C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 20, 24, 74, 83, 86, 93, 109, 110, 117, 120, 125, 128, 137, 138, 147, 148, 151, 153, 154, 166, 168;
C. I. Pigment orange 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71;
C. I. Pigment Red 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168, 175, 176, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240;
C. I. Pigment violet 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50;
C. I. Pigment blue 15, 15: 3, 15: 1, 15: 4, 15: 6, 22, 60, 64;
C. I. Pigment green 7, 36;
C. I. Pigment brown 23, 25, 26, and the like.

[分散樹脂(高分子分散剤)]
色材に上記したカーボンブラックや有機顔料を用いるアニオン性顔料インクの場合には、アニオン性物質により顔料を分散する、即ち、顔料と分散樹脂(高分子分散剤)を併用することが好ましい。分散樹脂としては、アニオン性基の作用によって上記の顔料を水性媒体に安定に分散することのできるものが好適に用いられる。分散樹脂の具体例としては、例えば、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体;
スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体;
スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体;
スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸−マレイン酸ハーフエステル共重合体又はこれらの塩等が含まれる。又、これらの分散樹脂は、重量平均分子量が1,000以上30,000以下の範囲のものが好ましく、特には3,000以上15,000以下の範囲のものが好ましい。アニオン性顔料インク中の顔料の含有量(質量%)は、分散樹脂の含有量(質量%)に対して(顔料の含有量/分散樹脂の含有量)、10.0以上300.0以下、更には30.0%以上90.0%以下であることが好ましい。
[Dispersion resin (polymer dispersant)]
In the case of an anionic pigment ink using the above-described carbon black or organic pigment as a coloring material, it is preferable to disperse the pigment with an anionic substance, that is, to use the pigment in combination with a dispersion resin (polymer dispersing agent). As the dispersion resin, a resin that can stably disperse the pigment in an aqueous medium by the action of an anionic group is suitably used. Specific examples of the dispersion resin include, for example, a styrene-acrylic acid copolymer, a styrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer;
Styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer;
Styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer;
A styrene-maleic acid half ester copolymer, a vinyl naphthalene-acrylic acid copolymer, a vinyl naphthalene-maleic acid copolymer, a styrene-maleic anhydride-maleic acid half ester copolymer, or a salt thereof is included. In addition, these dispersion resins preferably have a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 30,000, and particularly preferably in the range of 3,000 to 15,000. The content (mass%) of the pigment in the anionic pigment ink is (content of pigment / content of dispersion resin) 10.0 to 300.0 with respect to the content (mass%) of the dispersion resin. Furthermore, it is preferable that they are 30.0% or more and 90.0% or less.

尚、上記したような分散樹脂は、顔料を分散する効果の他に、普通紙等の記録媒体に記録した画像の耐擦過性や耐水性、更には光沢性を有する記録媒体に記録した画像の光沢性を向上する効果を有するものである。このため、下記に述べる自己分散型顔料、着色微粒子、及びマイクロカプセル化顔料等を含有するインク中にアニオン性物質として添加することができる。   In addition to the effect of dispersing the pigment, the dispersion resin as described above has a scratch resistance and water resistance of an image recorded on a recording medium such as plain paper, and also an image recorded on a recording medium having gloss. It has the effect of improving glossiness. For this reason, it can be added as an anionic substance in an ink containing a self-dispersing pigment, colored fine particles, microencapsulated pigment, and the like described below.

[自己分散型顔料]
本発明で用いるアニオン性顔料インクは、色材として、顔料表面にイオン性基(アニオン性基)を結合することによって分散剤なしで水性媒体に分散することのできる顔料、所謂、自己分散型顔料を用いることもできる。このような顔料としては、例えば、自己分散型カーボンブラックを挙げることができる。自己分散型カーボンブラックは、例えば、アニオン性基がカーボンブラック表面に結合したアニオン性カーボンブラックを挙げることができる。
[Self-dispersing pigment]
The anionic pigment ink used in the present invention is a pigment that can be dispersed in an aqueous medium without a dispersant by bonding an ionic group (anionic group) to the pigment surface as a coloring material, a so-called self-dispersing pigment. Can also be used. An example of such a pigment is self-dispersing carbon black. Examples of the self-dispersing carbon black include an anionic carbon black in which an anionic group is bonded to the surface of the carbon black.

アニオン性カーボンブラックは、カーボンブラックの表面に、例えば、−COOM、−SO3M、−PO3HM、−PO32から選ばれる少なくとも1つのアニオン性基を結合したものが挙げられる。上記式中、Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わす。これらの中で特に−COOMや−SO3Mをカーボンブラック表面に結合してアニオン性に帯電せしめたカーボンブラックはインク中の分散性が良好なため、本発明に特に好適に用い得るものである。 Examples of the anionic carbon black include those obtained by bonding at least one anionic group selected from —COOM, —SO 3 M, —PO 3 HM, and —PO 3 M 2 to the surface of the carbon black. In the above formula, M represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium or organic ammonium. Since these carbon black was allowed anionically charged in particular combine -COOM or -SO 3 M surface of the carbon black in the dispersibility in the ink good, those that can be used particularly suitably to the present invention .

ところで、上記親水性基中「M」として表したもののうち、アルカリ金属の具体例は、例えば、Li、Na、K、Rb及びCs等が挙げられ、又、有機アンモニウムの具体例は、下記のものが挙げられる。例えば、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、メタノールアンモニウム、ジメタノールアンモニウム、トリメタノールアンモニウム等である。   By the way, among those represented as “M” in the hydrophilic group, specific examples of the alkali metal include, for example, Li, Na, K, Rb and Cs, and specific examples of the organic ammonium include the following. Things. For example, methyl ammonium, dimethyl ammonium, trimethyl ammonium, ethyl ammonium, diethyl ammonium, triethyl ammonium, methanol ammonium, dimethanol ammonium, trimethanol ammonium and the like.

前記式中のMをアンモニウム又は有機アンモニウムとした自己分散型カーボンブラックを含有するアニオン性顔料インクは、記録画像の耐水性をより向上することができ、この点において、特に本発明で好適に用いることができる。これは当該インクを記録媒体に付与すると、アンモニウムが分解し、アンモニアが蒸発する影響によるものと考えられる。ここで、Mをアンモニウムとした自己分散型カーボンブラックは、下記に挙げる方法によって調製することができる。例えば、Mがアルカリ金属である自己分散型カーボンブラックを、イオン交換法を用いてMをアンモニウムに置換する方法や、酸を加えてH型とした後に水酸化アンモニウムを添加してMをアンモニウムにする方法等が挙げられる。アニオン性に帯電している自己分散型カーボンブラックの製造方法は、例えば、カーボンブラックを次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法が挙げられ、この方法によってカーボンブラック表面に−COONa基を化学結合することができる。   An anionic pigment ink containing a self-dispersing carbon black in which M in the above formula is ammonium or organic ammonium can further improve the water resistance of a recorded image, and in this respect, it is particularly preferably used in the present invention. be able to. This is considered to be due to the fact that when the ink is applied to the recording medium, ammonium is decomposed and ammonia is evaporated. Here, the self-dispersing carbon black in which M is ammonium can be prepared by the following method. For example, a self-dispersing carbon black in which M is an alkali metal is replaced with ammonium using an ion exchange method, or an ammonium hydroxide is added after adding acid to form H to add M to ammonium. And the like. An example of a method for producing an anionically charged self-dispersing carbon black is a method in which carbon black is oxidized with sodium hypochlorite. By this method, a —COONa group is chemically bonded to the carbon black surface. be able to.

ところで、上記したような種々の親水性基は、カーボンブラックの表面に直接結合してもよいが、他の原子団をカーボンブラック表面と該親水性基との間に介在させ、該親水性基をカーボンブラック表面に間接的に結合してもよい。ここで他の原子団の具体例は、例えば、炭素原子数1乃至12の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基、置換又は未置換のフェニレン基、置換又は未置換のナフチレン基が挙げられる。ここでフェニレン基及びナフチレン基の置換基は、例えば、炭素数1乃至6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。又、他の原子団と親水性基の組み合わせの具体例は、例えば、−C24COOM、−Ph−SO3M、−Ph−COOM等(但し、Phはフェニレン基を表す)が挙げられる。 By the way, various hydrophilic groups as described above may be directly bonded to the surface of carbon black, but other atomic groups are interposed between the surface of carbon black and the hydrophilic group, and the hydrophilic group May be indirectly bonded to the carbon black surface. Specific examples of the other atomic groups include a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenylene group, and a substituted or unsubstituted naphthylene group. Here, examples of the substituent of the phenylene group and the naphthylene group include a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Also, specific examples of the combination of another atomic group and the hydrophilic group is, for example, -C 2 H 4 COOM, -Ph -SO 3 M, -Ph-COOM , etc. (where, Ph represents a phenylene group) include It is done.

本発明で使用するアニオン性顔料インクは、上記した自己分散型カーボンブラックの中から2種又はそれ以上を適宜選択し、これらをインクの色材に用いたものであってもよい。又、インク中の自己分散型カーボンブラックの含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上15.0質量%以下、特には、1.0質量%以上10.0質量%以下の範囲とすることが好ましい。この範囲とすることで自己分散型カーボンブラックはインク中で十分な分散状態を維持することができる。更に、インクの色調の調整等を目的として、自己分散型カーボンブラックに加えて染料を色材として添加してもよい。又、カーボンブラックを色材として用いる場合には、画像の耐擦過性や耐水性、光沢性を向上するために、上記したような分散樹脂等を更に用いることもできる。   The anionic pigment ink used in the present invention may be one in which two or more types are appropriately selected from the above-described self-dispersing carbon blacks, and these are used as ink coloring materials. The content (mass%) of the self-dispersing carbon black in the ink is 0.1 mass% or more and 15.0 mass% or less, particularly 1.0 mass% or more and 10. It is preferable to make it the range of 0 mass% or less. By setting this range, the self-dispersing carbon black can maintain a sufficiently dispersed state in the ink. Further, for the purpose of adjusting the color tone of the ink, a dye may be added as a coloring material in addition to the self-dispersing carbon black. When carbon black is used as a color material, the above-described dispersion resin or the like can be further used in order to improve the scratch resistance, water resistance, and glossiness of the image.

[着色微粒子/マイクロカプセル化顔料]
本発明で使用するアニオン性顔料インクは、色材として上記したものの他に、樹脂等でマイクロカプセル化した顔料や樹脂粒子の周囲を色材で被覆した着色微粒子等も用いることができる。マイクロカプセルに関しては、本来的に水性媒体に対する分散性を有するが、分散安定性を高めるために上記したような分散樹脂を更にインク中に共存させてもよい。又、着色微粒子を色材として用いる場合には、上記したような分散樹脂等を更に用いることが好ましい。
[Colored fine particles / microencapsulated pigment]
The anionic pigment ink used in the present invention may include pigments microencapsulated with a resin or the like, colored fine particles in which the periphery of resin particles is covered with a color material, and the like, in addition to the above-described color materials. The microcapsules inherently have dispersibility in an aqueous medium, but a dispersion resin as described above may further coexist in the ink in order to improve dispersion stability. In addition, when the colored fine particles are used as a color material, it is preferable to further use a dispersion resin as described above.

<揮発性アルカリ成分>
本発明における揮発性アルカリ成分とは、常温で揮発する特性を示すものが挙げられる。具体的には、アンモニア等を用いることが好ましい。上記で記載したように、揮発性アルカリ成分を含有するアニオン性顔料インクは、吐出口面に顔料インク残渣が残存しやすい。このため、揮発性アルカリ成分の含有量は、顔料をインク中で安定な状態を保つために十分な含有量とすることが好ましい。尚、アニオン性顔料インク中においては、例えば、アンモニアはNH4 +の形態で存在するが、本発明においてはこのような状態を含めて揮発性アルカリ成分を含有する、と呼ぶ。
<Volatile alkali component>
Examples of the volatile alkali component in the present invention include those that exhibit the property of volatilizing at room temperature. Specifically, it is preferable to use ammonia or the like. As described above, in the anionic pigment ink containing a volatile alkali component, the pigment ink residue tends to remain on the discharge port surface. For this reason, it is preferable that the content of the volatile alkali component is sufficient to keep the pigment in a stable state in the ink. In the anionic pigment ink, for example, ammonia exists in the form of NH 4 + , but in the present invention, it is referred to as containing a volatile alkali component including such a state.

<水性媒体>
上記したような色材を分散する水性媒体は、インク用として利用できるものであれば、特に限定されるものでない。インクジェット法(例えば、バブルジェット(登録商標)法等)で記録媒体に付着せしめる場合には、インクジェット吐出特性を有するようにインク所望の粘度及び表面張力を有するように調製することが好ましい。
<Aqueous medium>
The aqueous medium in which the color material is dispersed is not particularly limited as long as it can be used for ink. When adhering to a recording medium by an ink jet method (for example, bubble jet (registered trademark) method, etc.), it is preferable to prepare the ink to have a desired viscosity and surface tension so as to have ink jet discharge characteristics.

本発明で使用するアニオン性顔料インクに用いられる水性媒体は、例えば、水、又は水と水溶性有機溶剤との混合溶媒が挙げられる。水溶性有機溶剤は、具体的には、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乃至4のアルキルアルコール類;
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;
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;
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基が2乃至6個の炭素原子を含むアルキレングリコール類;
ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテート;
グリセリン;
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;
トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アルコール;
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。
Examples of the aqueous medium used in the anionic pigment ink used in the present invention include water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. Specific examples of the water-soluble organic solvent include alkyl having 1 to 4 carbon atoms such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, and the like. Alcohols;
Amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide;
Ketones or ketoalcohols such as acetone and diacetone alcohol;
Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane;
Polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol;
Alkylene glycols in which an alkylene group contains 2 to 6 carbon atoms, such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, diethylene glycol;
Lower alkyl ether acetates such as polyethylene glycol monomethyl ether acetate;
Glycerin;
Lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol methyl (or ethyl) ether, triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether;
Polyhydric alcohols such as trimethylolpropane and trimethylolethane;
N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like can be mentioned.

上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でも又は混合物としても用いることができる。又、水は脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。アニオン性顔料インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3.0質量%以上50.0質量%以下、更には、5.0質量%以上20.0質量%以下であることが好ましい。アニオン性顔料インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.0質量%以上95.0質量%以下、更には、70.0質量%以上85.0質量%以下であることが好ましい。   The water-soluble organic solvents as described above can be used alone or as a mixture. Moreover, it is preferable to use deionized water (ion exchange water) as the water. The content (% by mass) of the water-soluble organic solvent in the anionic pigment ink is 3.0% by mass or more and 50.0% by mass or less, and further 5.0% by mass or more and 20% by mass based on the total mass of the ink. It is preferable that it is 0 mass% or less. The content (% by mass) of water in the anionic pigment ink is 50.0% by mass or more and 95.0% by mass or less, and further 70.0% by mass or more and 85.0% by mass based on the total mass of the ink. The following is preferable.

更に、本発明で使用するアニオン性顔料インクには、上記の成分の他に、必要に応じて保湿剤を添加することは勿論、所望の物性値を有するものとするために、消泡剤、防腐剤及び防黴剤等を添加しても構わない。又、所望の表面張力を有するアニオン性顔料インクとすることを目的として、界面活性剤を含有してなるものでも構わない。   Furthermore, in addition to the above-mentioned components, the anionic pigment ink used in the present invention may be added with a moisturizing agent if necessary, and in order to have a desired physical property value, Preservatives and antifungal agents may be added. Further, for the purpose of obtaining an anionic pigment ink having a desired surface tension, an ink containing a surfactant may be used.

(インクジェット記録装置の実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部の模式的な斜視図である。図示のインクジェット記録装置において、キャリッジ100は無端ベルト5に固定され、且つガイドシャフト3に沿って移動可能になっている。無端ベルト5は一対のプーリ503に巻回され、一方のプーリ503にはキャリッジ駆動モータ(不図示)の駆動軸が連結されている。従って、キャリッジ100は、モータの回転駆動に伴いガイドシャフト3沿って図の左右方向に往復主走査される。キャリッジ100上には、インクタンク2を着脱可能に保持する記録ヘッド1が搭載されている。ここで、記録ヘッド1は、インク吐出口列が記録媒体6と対向し、且つ上記配列方向が主走査方向と異なる方向(例えば記録媒体6の搬送方向である副走査方向)に一致するようにキャリッジ100に搭載される。尚、インク吐出口列及びインクタンク2の組は、用いるインク色に対応した個数を設けることができ、図示の例では4色(例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン)に対応して4組設けられている。
(Embodiment of inkjet recording apparatus)
FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. In the illustrated ink jet recording apparatus, the carriage 100 is fixed to the endless belt 5 and is movable along the guide shaft 3. The endless belt 5 is wound around a pair of pulleys 503, and one pulley 503 is connected to a drive shaft of a carriage drive motor (not shown). Accordingly, the carriage 100 is reciprocally main-scanned in the left-right direction in the drawing along the guide shaft 3 as the motor rotates. On the carriage 100 is mounted a recording head 1 that detachably holds the ink tank 2. Here, in the recording head 1, the ink ejection port array faces the recording medium 6, and the arrangement direction coincides with a direction different from the main scanning direction (for example, the sub-scanning direction that is the conveyance direction of the recording medium 6). Mounted on the carriage 100. Note that the number of ink ejection port arrays and ink tanks 2 can be provided in a number corresponding to the ink color to be used, and in the example shown in the figure, four sets corresponding to four colors (for example, black, yellow, magenta, and cyan). Is provided.

記録媒体6は、キャリッジ100のスキャン方向と直交する方向に間欠的に搬送される。記録媒体6は搬送方向の上流側及び下流側にそれぞれ設けた一対のローラユニット(不図示)により支持され、一定の張力を付与されてインク吐出口に対する平坦性を確保した状態で搬送される。そして、キャリッジ100の移動に伴う記録ヘッド1の吐出口の配列幅に対応した幅の記録と、記録媒体6の搬送とを交互に繰り返しながら、記録媒体6全体に対する記録が行われる。又、図示の装置には、キャリッジの主走査方向上の移動位置を検出する等の目的でリニアエンコーダ4が設けられている。   The recording medium 6 is intermittently conveyed in a direction orthogonal to the scanning direction of the carriage 100. The recording medium 6 is supported by a pair of roller units (not shown) provided on the upstream side and the downstream side in the transport direction, and is transported in a state where a certain tension is applied and the flatness with respect to the ink discharge ports is ensured. Then, recording on the entire recording medium 6 is performed while alternately repeating the recording of the width corresponding to the array width of the ejection ports of the recording head 1 accompanying the movement of the carriage 100 and the conveyance of the recording medium 6. The illustrated apparatus is provided with a linear encoder 4 for the purpose of detecting the movement position of the carriage in the main scanning direction.

キャリッジ100は、記録開始時又は記録中に必要に応じてホームポジションで停止する。ホームポジション付近には、キャップや、図2について後述するクリーニング装置を含む回復機構7が設置されている。キャップは昇降可能に支持されており、上昇位置では、記録ヘッド1の吐出口面をキャッピングし、非記録動作時等においてその保護を行うことや、又は吸引回復を行うことが可能である。記録動作時には記録ヘッド1との干渉を避ける下降位置に設定され、又、吐出口面との対向によって予備吐出を受けることが可能である。   The carriage 100 stops at the home position as necessary at the start of recording or during recording. Near the home position, a recovery mechanism 7 including a cap and a cleaning device described later with reference to FIG. 2 is installed. The cap is supported so as to be movable up and down, and in the raised position, the ejection port surface of the recording head 1 can be capped to protect it during a non-recording operation, or to perform suction recovery. During the recording operation, it is set at a lowered position that avoids interference with the recording head 1 and can receive preliminary ejection by facing the ejection port surface.

図2は、本発明のインクジェット記録装置を構成するクリーニング機構の一例を示す模式的側面図であり、図1の矢印方向から見たものである。ゴム等の弾性部材で構成されるワイパブレード9A及び9Bが、ワイパホルダ10に固定されており、ワイパホルダ10は、図の左右方向(記録ヘッド1の主走査方向と直交する方向インク吐出口が配列された方向)に移動可能である。ワイパブレード9A及び9Bは厚さが異なっており、記録ヘッド1の吐出口面11との摺接時に、前者は比較的大きく屈曲して側部が、後者は比較的小さく屈曲して先端部が、それぞれ当接するようになっている。   FIG. 2 is a schematic side view showing an example of the cleaning mechanism constituting the ink jet recording apparatus of the present invention, as seen from the direction of the arrow in FIG. Wiper blades 9A and 9B made of an elastic member such as rubber are fixed to the wiper holder 10, and the wiper holder 10 has an ink discharge port arranged in the left-right direction (the direction orthogonal to the main scanning direction of the recording head 1). In the other direction). The wiper blades 9A and 9B have different thicknesses. When the wiper blades 9A and 9B are in sliding contact with the ejection port surface 11 of the recording head 1, the former is bent with a relatively large side and the latter is bent with a relatively small edge. , Each comes into contact.

図2中の12は、ワイパブレードが接触することで、ワイパブレードへヘッド用液体を転移するための供給装置であり、本発明では、タンク(容器)に、本発明のヘッド用液体を収納した形態とするとよい。又、所定量のヘッド用液体を保持する一方、ワイパブレードとの接触に応じてヘッド用液体を滲出する吸収体を、少なくとも当該接触部位に有したものとすることができる。更に、ヘッド用液体成分の均一な混合状態を得るための攪拌装置等が付加されていてもよい。14は水の補充装置であり、極端な環境変化によって水分蒸発が生じても、本発明のヘッド用液体が、好適な成分比率範囲に維持できるようにするために配置した構成とすることが好ましい。   2 in FIG. 2 is a supply device for transferring the head liquid to the wiper blade when the wiper blade comes into contact. In the present invention, the head liquid of the present invention is stored in a tank (container). It may be in the form. In addition, an absorber that holds a predetermined amount of the head liquid and exudes the head liquid in response to the contact with the wiper blade can be provided at least in the contact portion. Furthermore, a stirring device or the like for obtaining a uniform mixed state of the liquid component for the head may be added. Reference numeral 14 denotes a water replenishing device, which is preferably arranged so that the head liquid of the present invention can be maintained in a suitable component ratio range even when moisture evaporation occurs due to an extreme environmental change. .

この水の補充装置は、例えば、先に述べた本発明の好ましいヘッド用液体である、不揮発性の水溶性有機溶剤と水とが、不揮発性の水溶性有機溶剤の含有量が、水の含有量よりも多い状態を維持する限り作動する必要はない。更に、この水の補充装置を用いれば、所望の条件によって、本発明が開示する範囲内で、ヘッド用液体を構成する成分の混合比を適宜変更したり、維持したりすることもできる。当然、インクジェット記録装置を異常な環境に設置する場合や、又は適切でない状態で放置する等、通常では予想できない事態が生じるために、本発明のヘッド用液体を構成する水分が失われてしまうことがある。この場合には、この手段14により水を補給することで、本発明におけるヘッド用液体のグリセリンと水の比率を好適な範囲内の条件に収めるべく使用することが好ましい。   This water replenishing device is, for example, a non-volatile water-soluble organic solvent and water that are the preferred head liquid of the present invention described above, and the non-volatile water-soluble organic solvent content is water-containing. There is no need to operate as long as it maintains more than the quantity. Furthermore, if this water replenishing device is used, the mixing ratio of the components constituting the head liquid can be appropriately changed or maintained within the range disclosed by the present invention depending on the desired conditions. Naturally, when the ink jet recording apparatus is installed in an abnormal environment, or when it is left in an unsuitable state, a situation that cannot be normally predicted occurs, the water constituting the head liquid of the present invention is lost. There is. In this case, it is preferable that the ratio of glycerin and water of the head liquid in the present invention is kept within a suitable range by replenishing water by means 14.

この点から、本発明のインクジェット記録装置の好ましい形態として、ヘッド用液体を用いて、以下の手段を有するものとすることができる。即ち、該ヘッド用液体を、任意の制御や駆動によって、アニオン性顔料インクを吐出する吐出口が形成された吐出口面のクリーニングを行うために供給する手段と、このヘッド用液体に水を補充する手段と、を備えてなるものとすることができる。   From this point, as a preferred embodiment of the ink jet recording apparatus of the present invention, it is possible to use the head liquid and have the following means. That is, means for supplying the head liquid for cleaning the discharge port surface on which the discharge port for discharging the anionic pigment ink is formed by arbitrary control and driving, and replenishing the head liquid with water And a means for performing the above.

吐出口面のクリーニング動作にあたっては、先ず記録ヘッド1をホームポジションから離れた位置で待機した状態、又はホームポジションに移動する前に、供給装置12にワイパブレードを接触することでヘッド用液体を転移する。そしてワイパホルダ10を図示の位置に戻し、記録ヘッドをホームポジションに設定した後、再びワイパホルダ10を矢印方向に移動する。この移動の過程で、比較的長いワイパブレード9Aが先ず吐出口面11に摺接し、比較的短いワイパブレード9Bがこれに続くことになる。   In the cleaning operation of the ejection port surface, first, the recording head 1 is in a standby state at a position away from the home position, or before the head is moved to the home position, the head liquid is transferred by contacting the wiper blade with the supply device 12. To do. Then, the wiper holder 10 is returned to the illustrated position, the recording head is set to the home position, and then the wiper holder 10 is moved again in the direction of the arrow. In the course of this movement, the relatively long wiper blade 9A first comes into sliding contact with the discharge port surface 11, followed by the relatively short wiper blade 9B.

図3は、この過程の説明図である。ワイパブレード9Aは比較的大きく屈曲してその側部が吐出口面1に摺接し、ヘッド用液体16を効率よく吐出口面1に転写してゆく。吐出口面1にインク残渣があっても、ヘッド用液体16の付与によって溶解する。この状態でワイパブレード9Bの先端部(エッジ)が吐出口面1に当接することで、インク残渣の溶解物を効率的に掻きとって行き、吐出口面のクリーニングが行われる。   FIG. 3 is an explanatory diagram of this process. The wiper blade 9 </ b> A is bent relatively large, and its side portion is in sliding contact with the discharge port surface 1, and the head liquid 16 is efficiently transferred to the discharge port surface 1. Even if there is an ink residue on the ejection port surface 1, it is dissolved by the application of the head liquid 16. In this state, the tip (edge) of the wiper blade 9B comes into contact with the discharge port surface 1, whereby the dissolved ink residue is efficiently scraped, and the discharge port surface is cleaned.

尚、上記ワイピングの結果、ワイパブレード上にはインク残渣の溶解物が付着している。これが重力の作用に従いワイパブレードを伝って流れ落ちるようにする場合には、図示のワイパホルダ10の位置の下方においてこれを受容する部材を設けることができる。しかし、供給装置12の付近でワイパブレード9A及び9Bに当接することで溶解物をワイパブレードから積極的に受容し、ワイパブレードを清浄な状態にする手段(スポンジやスクレイパ等)又は工程を設けることが好ましい。ワイパブレードを清浄な状態としてからヘッド用液体を転移するようにすれば、直ちに次のワイピングに備えることができる。   As a result of the wiping, dissolved ink residue is adhered on the wiper blade. When this is caused to flow down along the wiper blade according to the action of gravity, a member for receiving this can be provided below the position of the illustrated wiper holder 10. However, a means (sponge, scraper, etc.) or a process for positively receiving the melt from the wiper blade by contacting the wiper blades 9A and 9B in the vicinity of the supply device 12 to clean the wiper blade is provided. Is preferred. If the liquid for the head is transferred after the wiper blade is in a clean state, it can be immediately prepared for the next wiping.

このようなクリーニングを行う上でも、本発明のヘッド用液体の構成を採用することが好ましい。ワイパブレードは、供給装置12及び吐出口面11との摺接に伴い、所望の転移量(供給装置からワイパブレードへの転移量及びワイパブレードから吐出口面への転移量)を得るべく、材質、形状、寸法及び摺接対象との相対位置を定めるべきである。この一方で、環境変化に起因したヘッド用液体の重量変動や物性変化が大きいと、所望の転移量が得られなくなり、クリーニング性が低下する場合があるからである。   Also in performing such cleaning, it is preferable to employ the configuration of the head liquid of the present invention. The wiper blade is made of a material to obtain a desired transfer amount (a transfer amount from the supply device to the wiper blade and a transfer amount from the wiper blade to the discharge port surface) in accordance with the sliding contact with the supply device 12 and the discharge port surface 11. The relative position with respect to the shape, dimensions and sliding contact should be determined. On the other hand, if the weight variation or physical property change of the liquid for the head due to the environmental change is large, a desired transfer amount cannot be obtained and the cleaning property may be deteriorated.

次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、下記実施例により限定されるものではない。尚、文中「部」又は「%」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。   Next, an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated concretely. The present invention is not limited by the following examples unless it exceeds the gist. In the text, “part” or “%” is based on mass unless otherwise specified.

[顔料分散液の調製]
以下に示す方法により、各顔料分散液を調製した。
(顔料分散液Bk1の調製)
5.3gの水に5gの濃塩酸を溶かした溶液に、5℃に冷却した状態でアントラニル酸1.58gを加えた。次に、この溶液が入った容器をアイスバスに入れて液を撹拌することにより溶液を常に10℃以下に保った状態とし、これに5℃の水8.7gに亜硝酸ナトリウム1.78gを溶かした溶液を加えた。この溶液を更に15分撹拌後、比表面積が220m2/gでDBP吸油量が105mL/100gであるカーボンブラックを7gを撹拌下で加えた。その後、更に15分間撹拌した。得られたスラリーをろ紙(商品名:標準用濾紙No.2;アドバンテック製)でろ過した後、顔料粒子を十分に水洗し、110℃のオーブンで乾燥させ、自己分散型カーボンブラック1を調製した。更に、上記で得られた自己分散型カーボンブラック1に水を加えて顔料濃度が10質量%となるように分散させ、分散液を調製した。上記の方法により、カーボンブラック粒子表面に、−Ph−COONH4基が導入されてなる自己分散型カーボンブラック1が水中に分散した状態の顔料分散液Bk1を得た。
[Preparation of pigment dispersion]
Each pigment dispersion was prepared by the method described below.
(Preparation of pigment dispersion Bk1)
To a solution of 5 g of concentrated hydrochloric acid dissolved in 5.3 g of water, 1.58 g of anthranilic acid was added while being cooled to 5 ° C. Next, the solution containing the solution is placed in an ice bath and the solution is stirred to keep the solution at 10 ° C. or lower. To this, 8.7 g of water at 5 ° C. and 1.78 g of sodium nitrite are added. The dissolved solution was added. After stirring this solution for another 15 minutes, 7 g of carbon black having a specific surface area of 220 m 2 / g and a DBP oil absorption of 105 mL / 100 g was added with stirring. Thereafter, the mixture was further stirred for 15 minutes. After the obtained slurry was filtered with a filter paper (trade name: Standard filter paper No. 2; manufactured by Advantech), the pigment particles were sufficiently washed with water and dried in an oven at 110 ° C. to prepare self-dispersing carbon black 1. . Furthermore, water was added to the self-dispersing carbon black 1 obtained above to disperse the pigment so that the pigment concentration became 10% by mass to prepare a dispersion. By the above method, pigment dispersion Bk1 was obtained in which self-dispersing carbon black 1 having —Ph—COONH 4 groups introduced therein was dispersed in water on the surface of carbon black particles.

(顔料分散液Bk2の調製)
カーボンブラック10部、酸価が100で重量平均分子量が10,000であるスチレン−アクリル酸共重合体を10%アンモニア水で中和した水溶液20部、及びイオン交換水70部を混合した。尚、前記カーボンブラックは、比表面積が210m2/gでDBP吸油量が74ml/100gである。その後、バッチ式縦型サンドミルを用いて3時間分散した。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去し、更にポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フィルム製)にて加圧ろ過を行うことで、顔料分散液Bk2を得た。
(Preparation of pigment dispersion Bk2)
10 parts of carbon black, 20 parts of an aqueous solution obtained by neutralizing a styrene-acrylic acid copolymer having an acid value of 100 and a weight average molecular weight of 10,000 with 10% ammonia water, and 70 parts of ion-exchanged water were mixed. The carbon black has a specific surface area of 210 m 2 / g and a DBP oil absorption of 74 ml / 100 g. Then, it was dispersed for 3 hours using a batch type vertical sand mill. Thereafter, coarse particles were removed by a centrifugal separation treatment, and pressure filtration was performed with a microfilter (manufactured by Fuji Film) having a pore size of 3.0 μm to obtain a pigment dispersion Bk2.

(顔料分散液Bk3の調製)
カーボンブラック10部、酸価が100で重量平均分子量が10,000であるスチレン−アクリル酸共重合体を10%水酸化ナトリウム水溶液で中和した水溶液20部、及びイオン交換水70部を混合した。尚、前記カーボンブラックは、比表面積が210m2/gでDBP吸油量が74ml/100gである。その後、バッチ式縦型サンドミルを用いて3時間分散した。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去し、更にポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フィルム製)にて加圧ろ過を行うことで、顔料分散液Bk3を得た。
(Preparation of pigment dispersion Bk3)
10 parts of carbon black, 20 parts of an aqueous solution obtained by neutralizing a styrene-acrylic acid copolymer having an acid value of 100 and a weight average molecular weight of 10,000 with a 10% aqueous sodium hydroxide solution, and 70 parts of ion-exchanged water were mixed. . The carbon black has a specific surface area of 210 m 2 / g and a DBP oil absorption of 74 ml / 100 g. Then, it was dispersed for 3 hours using a batch type vertical sand mill. Thereafter, coarse particles were removed by centrifugal separation treatment, and pressure filtration was further performed with a microfilter (manufactured by Fuji Film) having a pore size of 3.0 μm to obtain a pigment dispersion Bk3.

(顔料分散液Cの調製)
顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)10部、酸価が100で重量平均分子量が10,000であるスチレン−アクリル酸共重合体の10%水酸化ナトリウム中和水溶液20部、及びイオン交換水70部を混合した。その後、バッチ式縦型サンドミルを用いて3時間分散した。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去し、更にポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フィルム製)にて加圧ろ過を行うことで、顔料分散液Cを得た。
(Preparation of pigment dispersion C)
10 parts of pigment (CI Pigment Blue 15: 3), 20 parts of a 10% sodium hydroxide neutralized aqueous solution of a styrene-acrylic acid copolymer having an acid value of 100 and a weight average molecular weight of 10,000, and ions 70 parts of exchange water was mixed. Then, it was dispersed for 3 hours using a batch type vertical sand mill. Thereafter, coarse particles were removed by centrifugal separation treatment, and pressure filtration was further performed with a microfilter (manufactured by Fuji Film) having a pore size of 3.0 μm to obtain pigment dispersion C.

(顔料分散液Mの調製)
顔料(C.I.ピグメントレッド122)10部、酸価が100で重量平均分子量が10,000であるスチレン−アクリル酸共重合体の10%水酸化ナトリウム中和水溶液20部、及びイオン交換70部を混合した。その後、バッチ式縦型サンドミルを用いて3時間分散した。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去し、更にポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フィルム製)にて加圧ろ過を行うことで、顔料分散液Mを得た。
(Preparation of pigment dispersion M)
10 parts of a pigment (CI Pigment Red 122), 20 parts of a 10% sodium hydroxide neutralized aqueous solution of a styrene-acrylic acid copolymer having an acid value of 100 and a weight average molecular weight of 10,000, and ion exchange 70 The parts were mixed. Then, it was dispersed for 3 hours using a batch type vertical sand mill. Thereafter, coarse particles were removed by centrifugal separation, and pressure filtration was further performed with a microfilter (manufactured by Fuji Film) having a pore size of 3.0 μm to obtain a pigment dispersion M.

(顔料分散液Yの調製)
顔料(C.I.ピグメントイエロー74)10部、酸価が100で重量平均分子量が10,000であるスチレン−アクリル酸共重合体の10%水酸化ナトリウム中和水溶液20部、及びイオン交換水70部を混合した。その後、バッチ式縦型サンドミルを用いて3時間分散した。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去し、更にポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フィルム製)にて加圧ろ過を行うことで、顔料分散液Yを得た。
(Preparation of pigment dispersion Y)
10 parts of pigment (CI Pigment Yellow 74), 20 parts of a 10% sodium hydroxide neutralized aqueous solution of a styrene-acrylic acid copolymer having an acid value of 100 and a weight average molecular weight of 10,000, and ion-exchanged water 70 parts were mixed. Then, it was dispersed for 3 hours using a batch type vertical sand mill. Thereafter, coarse particles were removed by a centrifugal separation treatment, and pressure filtration was further performed with a micro filter (manufactured by Fuji Film) having a pore size of 3.0 μm to obtain a pigment dispersion Y.

[樹脂水溶液の調製]
以下に示す方法により、樹脂水溶液を調製した。水酸化ナトリウムを用いて中和した、酸価が100で重量平均分子量が10,000であるスチレン−アクリル酸共重合体を10質量%水溶液とすることで、樹脂水溶液を得た。
[Preparation of aqueous resin solution]
A resin aqueous solution was prepared by the method described below. A resin aqueous solution was obtained by using a 10% by mass aqueous solution of a styrene-acrylic acid copolymer neutralized with sodium hydroxide and having an acid value of 100 and a weight average molecular weight of 10,000.

[ヘッド用液体及びインクの調製]
下記表1及び表2に従って各成分を混合し、十分撹拌することで、ヘッド用液体1〜3、及びブラック(Bk)インク1〜4、シアン(C)インク、マゼンタ(M)インク、イエロー(Y)インクの各アニオン性顔料インクをそれぞれ調製した。又、Bkインク4、Cインク、Mインク、及びYインクを組み合わせて、インクセット1とした。
尚、表1及び表2には、各ヘッド用液体及び各アニオン性顔料インクの、pH及び表面張力の値を示した。pHはpHメータF−21(堀場製作所製)、又、表面張力は自動表面張力計CBVP−Z(協和界面化学製)を用い、25℃で測定を行った。
[Preparation of head liquid and ink]
By mixing each component according to the following Tables 1 and 2 and stirring sufficiently, the liquids for heads 1 to 3, black (Bk) inks 1 to 4, cyan (C) ink, magenta (M) ink, yellow ( Y) Each anionic pigment ink was prepared. Further, the ink set 1 was obtained by combining the Bk ink 4, the C ink, the M ink, and the Y ink.
Tables 1 and 2 show the pH and surface tension values of each head liquid and each anionic pigment ink. The pH was measured at 25 ° C. using a pH meter F-21 (manufactured by Horiba) and the surface tension was measured using an automatic surface tension meter CBVP-Z (manufactured by Kyowa Interface Chemical).

Figure 2007307747
Figure 2007307747

Figure 2007307747
Figure 2007307747

[評価]
(評価1)ワイピング耐久試験
上記で得られたヘッド用液体、インク、及びインクセットを下記表3に示す組み合わせで用いて、ワイピング耐久試験を行った。実際にインクジェット記録装置を用いる環境を想定して、記録装置を用い、吐出口面のクリーニング動作を連続して5,000回行い、試験前後での記録状態の変化を確認した。具体的には、インクジェット記録装置に内蔵されたノズルチェックパターンを、高品位専用紙(HR−101;キヤノン製)に印字し、ドット形成位置のずれ(ヨレ)を観察した。
[Evaluation]
(Evaluation 1) Wiping Durability Test A wiping durability test was conducted using the head liquid, ink, and ink set obtained above in the combinations shown in Table 3 below. Assuming an environment in which an ink jet recording apparatus is actually used, the recording apparatus was used and the discharge port surface cleaning operation was continuously performed 5,000 times to confirm changes in the recording state before and after the test. Specifically, the nozzle check pattern built in the ink jet recording apparatus was printed on high-quality exclusive paper (HR-101; manufactured by Canon Inc.), and the displacement (displacing) of the dot formation position was observed.

尚、インクジェット記録装置は、PIXUS860i(キヤノン製)の回復系を図1の構成を有するように改造したものを用いた。又、ヘッド用液体及び該ヘッド用液体を収容する容器は、インクタンクBCI−3eカラー(キヤノン製)を用いた。前記インクタンクは、インクをそのまま貯留する第1液室部分と、インクを含浸保持することで記録ヘッドのノズルに好ましい負圧を発生するための吸収体を収納する第2液室部分とを有するものである。但し、ワイパブレードの摺接及びヘッド用液体の転移が良好となるように改造を施したものとした。温度は、実際のインクジェット記録装置を用いる環境を想定して、15℃として評価をそれぞれ行った。   As the ink jet recording apparatus, a PIXUS 860i (manufactured by Canon) recovery system modified to have the configuration shown in FIG. 1 was used. Further, an ink tank BCI-3e color (manufactured by Canon) was used as a head liquid and a container for containing the head liquid. The ink tank includes a first liquid chamber portion that stores ink as it is, and a second liquid chamber portion that stores an absorber for impregnating and holding ink to generate a negative pressure that is preferable for the nozzles of the recording head. Is. However, modification was made so that the sliding contact of the wiper blade and the transfer of the liquid for the head were good. The temperature was evaluated at 15 ° C. assuming an environment where an actual ink jet recording apparatus is used.

得られたノズルチェックパターンを目視で確認して、評価を行った。ワイピング耐久試験の評価基準は以下の通りである。評価結果を表3に示す。
[評価基準]
A:ノズルチェックパターンにヨレがない。
B:ノズルチェックパターンの一部にヨレが生じる。
C:ノズルチェックパターンの全体にヨレが生じる。
D:ノズルチェックパターンの一部が記録できない。
The obtained nozzle check pattern was visually confirmed and evaluated. The evaluation criteria for the wiping durability test are as follows. The evaluation results are shown in Table 3.
[Evaluation criteria]
A: There is no twist in the nozzle check pattern.
B: Twist occurs in part of the nozzle check pattern.
C: A twist occurs in the entire nozzle check pattern.
D: A part of the nozzle check pattern cannot be recorded.

(評価2)ノズル内の固着の評価
上記で得られたヘッド用液体及びインク及びインクセットを下記表3に示す組み合わせで用いて、ノズル内の固着の評価を行った。ワイピング耐久試験で用いたものと同様のインクジェット記録装置により、吸引回復動作を行った記録ヘッドとインク収容部を結合した状態で記録ヘッドにキャッピングゴムを用いてキャッピングを施し、温度35℃、湿度10%の環境で2週間放置した。その後、温度25℃、湿度50%の環境で2時間放置した。その後更に、インクジェット記録装置の吸引回復系を用いて、何回の吸引回復動作で記録が正常な状態に戻るかを測定した。ノズル内の固着の評価基準は以下の通りである。評価結果を表3に示す。
(Evaluation 2) Evaluation of Adhesion in the Nozzle Adhesion in the nozzle was evaluated using the head liquid, ink, and ink set obtained above in the combinations shown in Table 3 below. The ink jet recording apparatus similar to that used in the wiping durability test was capped with a capping rubber using a capping rubber in a state where the recording head subjected to the suction recovery operation and the ink containing portion were combined, and the temperature was 35 ° C. and the humidity was 10 % Environment for 2 weeks. Then, it was left for 2 hours in an environment of temperature 25 ° C. and humidity 50%. Thereafter, the suction recovery system of the ink jet recording apparatus was used to measure how many times the suction recovery operation returned the recording to the normal state. The evaluation criteria for sticking in the nozzle are as follows. The evaluation results are shown in Table 3.

[評価基準]
A:吸引回復動作3回以下で回復する。
B:吸引回復動作4回以上7回以下で回復する。
C:吸引回復動作8回以上10回以下で回復する。
D:何回吸引回復動作を行っても不吐出があり、完全には正常な記録に戻らない。
[Evaluation criteria]
A: Recovery is performed in 3 or less suction recovery operations.
B: Recovered by suction recovery operation 4 times or more and 7 times or less.
C: Recovered by suction recovery operation 8 times or more and 10 times or less.
D: No matter how many times the suction recovery operation is performed, there is non-ejection and the recording does not return to normal.

(評価3)平均粒径増大率の評価
下記表3に示す各インク及びインクセット1を構成する各インク中の顔料の平均粒径が20%増加する程度にインク中の水分等の揮発成分を蒸発させた(このインクを「蒸発インク」とする。)その後、各蒸発インクと各ヘッド用液体とを1:1(質量比)で混合して混合液を調製し、各混合液中の顔料の平均粒径を測定した。尚、顔料の平均粒径の測定には、レーザーゼータ電位計ELS−8000(大塚電子製)を用いた。その後、蒸発前のインク中の顔料の平均粒径、及び混合液中の顔料の平均粒径を求めて、下記式に従って平均粒径増大率を算出した。平均粒径増大率の評価基準は以下の通りである。評価結果を表4に示す。

Figure 2007307747
[判定基準]
A:平均粒径増大率が20%以下
B:平均粒径増大率が20%を上回る (Evaluation 3) Evaluation of Average Particle Size Increasing Rate Volatile components such as moisture in the ink are increased to an extent that the average particle size of the pigment in each ink and each ink constituting the ink set 1 shown in Table 3 is increased by 20%. After evaporation (this ink is referred to as “evaporated ink”), each evaporated ink and each head liquid are mixed at a 1: 1 (mass ratio) to prepare a mixed solution, and the pigment in each mixed solution The average particle size of was measured. In addition, the laser zeta electrometer ELS-8000 (made by Otsuka Electronics) was used for the measurement of the average particle diameter of a pigment. Thereafter, the average particle diameter of the pigment in the ink before evaporation and the average particle diameter of the pigment in the mixed liquid were determined, and the average particle diameter increase rate was calculated according to the following formula. The evaluation criteria for the average particle size increase rate are as follows. The evaluation results are shown in Table 4.
Figure 2007307747
[Criteria]
A: Average particle size increase rate is 20% or less B: Average particle size increase rate exceeds 20%

Figure 2007307747
Figure 2007307747

Figure 2007307747
Figure 2007307747

尚、ワイピング耐久試験(評価1)は、30℃として評価を行った場合も、上記表3と同様の結果が得られた。上記表3より、ヘッド用液体のpHをインクのpHよりも高く設定すると、吐出口面の拭き取り性が向上し、ノズル内の固着が抑制されることが確認された。更に、実施例1、4、及び6のドット形成位置の精度は、実施例2、3、及び5のドット形成位置の精度よりもより高い結果であった。このことから、ヘッド用液体の表面張力をインクの表面張力よりも低く設定することで、ノズル内の固着がより抑制されるだけでなく、吐出口面に付着した顔料インクの残渣の拭き取り性もより向上することも確認された。   In the wiping durability test (Evaluation 1), the same results as in Table 3 were obtained even when the evaluation was performed at 30 ° C. From Table 3 above, it was confirmed that when the pH of the head liquid was set higher than the pH of the ink, the wiping property of the discharge port surface was improved and sticking in the nozzle was suppressed. Furthermore, the accuracy of the dot formation positions of Examples 1, 4, and 6 was higher than the accuracy of the dot formation positions of Examples 2, 3, and 5. Therefore, by setting the surface tension of the liquid for the head to be lower than the surface tension of the ink, not only the sticking in the nozzle is further suppressed, but also the wiping property of the pigment ink residue adhering to the discharge port surface is also achieved. It was also confirmed that it improved further.

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部の模式的な斜視図である。1 is a schematic perspective view of a main part of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1のインクジェット記録装置に適用されるクリーニング装置の一例を示す模式的側面図である。It is a typical side view which shows an example of the cleaning apparatus applied to the inkjet recording device of FIG. 図2のクリーニング装置の動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating operation | movement of the cleaning apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1:記録ヘッド
2:インクタンク
3:ガイドシャフト
4:リニアエンコーダ
5:無端ベルト
6:記録媒体
7:回復機構
9A、9B:ワイパブレード
10:ワイパホルダ
11:吐出口面
12:ヘッド用液体供給装置
14:水補充装置
16:ヘッド用液体
100:キャリッジ
503:プーリ
1: Recording head 2: Ink tank 3: Guide shaft 4: Linear encoder 5: Endless belt 6: Recording medium 7: Recovery mechanism 9A, 9B: Wiper blade 10: Wiper holder 11: Discharge port surface 12: Head liquid supply device 14 : Water replenishing device 16: Liquid for head 100: Carriage 503: Pulley

Claims (11)

アニオン性物質により分散されている顔料又は表面にアニオン性基を有する顔料を含有してなるインクジェット用インクを吐出するための吐出口を有する面に供給されるヘッド用液体であって、前記ヘッド用液体のpHが、前記インクジェット用インクのpHよりも高いことを特徴とするヘッド用液体。   A liquid for a head supplied to a surface having an ejection port for ejecting an ink jet ink containing a pigment dispersed by an anionic substance or a pigment having an anionic group on the surface, the head liquid A liquid for a head, wherein the pH of the liquid is higher than the pH of the ink-jet ink. 前記ヘッド用液体の表面張力が、前記インクジェット用インクの表面張力よりも低い請求項1に記載のヘッド用液体。   The head liquid according to claim 1, wherein a surface tension of the head liquid is lower than a surface tension of the inkjet ink. アニオン性物質により分散されている顔料又は表面にアニオン性基を有する顔料を含有してなるブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクの各インクジェット用インクを吐出するための吐出口を有する面に供給されるヘッド用液体であって、前記ヘッド用液体のpHが、前記すべてのインクジェット用インクのpHよりも高いことを特徴とするヘッド用液体。   On the surface having an ejection port for ejecting each of the inkjet inks of black ink, cyan ink, magenta ink, and yellow ink containing a pigment dispersed by an anionic substance or a pigment having an anionic group on the surface. A head liquid to be supplied, wherein the pH of the head liquid is higher than the pH of all the inkjet inks. 前記ヘッド用液体の表面張力が、前記すべてのインクジェット用インクの表面張力よりも低い請求項3に記載のヘッド用液体。   The head liquid according to claim 3, wherein a surface tension of the head liquid is lower than a surface tension of all the inkjet inks. 前記インクジェット用インクが、更に揮発性アルカリ成分を含有してなる請求項1乃至4の何れか1項に記載のヘッド用液体。   The head liquid according to claim 1, wherein the inkjet ink further contains a volatile alkali component. 前記ヘッド用液体が、容器に収納されている請求項1乃至5の何れか1項に記載のヘッド用液体。   The head liquid according to claim 1, wherein the head liquid is stored in a container. アニオン性物質により分散されている顔料又は表面にアニオン性基を有する顔料を含有してなるインクジェット用インクを吐出するための吐出口と、前記吐出口を有する面をクリーニングするクリーニング機構とを有するインクジェット記録装置において、請求項1乃至6の何れか1項に記載のヘッド用液体を用いることを特徴とするインクジェット記録装置。   Inkjet having a discharge port for discharging an inkjet ink comprising a pigment dispersed by an anionic substance or a pigment having an anionic group on the surface, and a cleaning mechanism for cleaning the surface having the discharge port An ink jet recording apparatus using the head liquid according to claim 1 in the recording apparatus. 前記クリーニング機構が、請求項1乃至6の何れか1項に記載のヘッド用液体を吐出口を有する面に供給する手段と、前記ヘッド用液体に水を補充する手段とを具えているインクジェット記録装置。   Inkjet recording, wherein the cleaning mechanism includes means for supplying the head liquid according to any one of claims 1 to 6 to a surface having an ejection port, and means for replenishing the head liquid with water. apparatus. 前記クリーニング機構において、前記ヘッド用液体が、吐出口を有する面に対して相対的に移動する塗布部材を介して供給される請求項7又は8に記載のインクジェット記録装置。   9. The ink jet recording apparatus according to claim 7, wherein in the cleaning mechanism, the head liquid is supplied via an application member that moves relative to a surface having an ejection port. アニオン性物質により分散されている顔料又は表面にアニオン性基を有する顔料を含有してなるインクジェット用インクを吐出するための吐出口を有する面をヘッド用液体でクリーニングする方法であって、前記吐出口を有する面を、前記インクジェット用インクのpHよりも高いpHを有するヘッド用液体でクリーニングすることを特徴とするインクジェット用インクの吐出口を有する面のクリーニング方法。   A method of cleaning a surface having a discharge port for discharging an inkjet ink comprising a pigment dispersed by an anionic substance or a pigment having an anionic group on the surface with a liquid for a head. A method for cleaning a surface having an ejection port for inkjet ink, wherein the surface having an outlet is cleaned with a head liquid having a pH higher than that of the inkjet ink. 前記ヘッド用液体の表面張力が、前記インクジェット用インクの表面張力よりも低い請求項10に記載のインクジェット用インクの吐出口を有する面のクリーニング方法。
The method for cleaning a surface having an ejection port for inkjet ink according to claim 10, wherein a surface tension of the head liquid is lower than a surface tension of the inkjet ink.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011046170A (en) * 2009-08-28 2011-03-10 Fujifilm Corp Image forming method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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