JP2008055832A - Liquid ejection head, image forming apparatus, and image forming method - Google Patents

Liquid ejection head, image forming apparatus, and image forming method Download PDF

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Toshiro Tokuno
敏郎 得能
Koji Onishi
晃二 大西
Michio Umezawa
道夫 梅沢
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid ejection head with excellent clogging resistance, which provides constantly proper intermittent ejection stability even in a low-humidity environment, and which is easily restored to a normal jetting state even under such an abnormal condition that a nozzle surface is left uncapped. <P>SOLUTION: In this liquid ejection head, a water-repellently treated film is formed on the liquid droplet ejection-side surface of a nozzle substrate 1 in which a nozzle hole 11 for ejecting a pigment-based ink is formed, and an approximately circular recess 12, inside which the water-repellently treated film is not formed, is formed on the periphery of each nozzle hole 11. The recess 12 is formed in such a shape as to satisfy a relational expression: d≥D(1-sinθ)/2cosθ. In the relational expression, D represents the diameter of the recess 12; d represents the depth of the recess 12; and θ represents an angle of contact between the recess 12 and a liquid to be ejected. The nozzle substrate 1, which forms the bottom of the recess 12, is formed in such a shape that its thickness is greater in dimension than the depth of the recess 12. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は液体吐出ヘッド、画像形成装置及び画像形成方法に関する。   The present invention relates to a liquid discharge head, an image forming apparatus, and an image forming method.

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液(液体)の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体(以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。)を搬送しながら、液体としての記録液(以下、インクともいう。)を用紙に付着させて画像形成(記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。)を行うものがある。   As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a multifunction machine of these, for example, a liquid (e.g., a liquid ejecting apparatus) including a recording head composed of a liquid ejecting head that ejects liquid droplets of recording liquid (liquid) is used. Hereinafter, although it is also referred to as “paper”, the material is not limited, and a recording medium as a liquid (hereinafter, referred to as “recording medium”, “recording medium”, “transfer material”, “recording paper” and the like is also used synonymously). Some of them perform image formation (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously) by attaching the ink to the paper.

なお、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与することをも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。また、液体吐出装置とは、液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味し、画像を形成するものに限らない。   The image forming apparatus means an apparatus for forming an image by discharging a liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc. The term “not only” means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium. Further, the liquid is not limited to the recording liquid and ink, and is not particularly limited as long as it is a liquid capable of forming an image. Further, the liquid ejection apparatus means an apparatus that ejects liquid from a liquid ejection head, and is not limited to an apparatus that forms an image.

ところで、液体吐出ヘッドはノズル(吐出口、開口などとも称される。)から液滴を吐出させて記録を行うため、ノズルの形状、精度が液滴の噴射特性に大きな影響を与えるため、従来からノズル形状や表面処理などに関して種々の提案がなされている。   By the way, since a liquid discharge head performs recording by discharging droplets from nozzles (also referred to as discharge ports and openings), the shape and accuracy of the nozzles have a great influence on the droplet ejection characteristics. Various proposals have been made regarding the nozzle shape and surface treatment.

例えば、特許文献1には、ノズル基板を、インク吐出側表面に撥水膜を有し、ノズルを形成するノズル形成部材と、ノズル基板のインク吐出側と反対の面に接合されるインク液室の一方の面を構成する液室構成部材とで構成し、ノズル形成部材と液室構成部材を接合するとき、ノズル形成部材と複数の液室構成部材が一体に配列された液室構成部材ウエハを接合した後、ノズル形成部材にノズルを加工して所定サイズに切断してチップ状にすることが記載されている。
特開2004−181893号公報
For example, Patent Document 1 discloses that a nozzle substrate has a water-repellent film on the ink ejection side surface, a nozzle forming member that forms the nozzle, and an ink liquid chamber that is bonded to the surface opposite to the ink ejection side of the nozzle substrate. And a liquid chamber constituent member wafer in which the nozzle forming member and the plurality of liquid chamber constituent members are integrally arranged when the nozzle forming member and the liquid chamber constituent member are joined. After joining, the nozzle is processed into a nozzle forming member and cut into a predetermined size to form a chip.
JP 2004-181893 A

特許文献2には、液流路と、液流路の壁の一部を構成し、液体を滴として吐出するための吐出口が開口した吐出口形成部材と、液流路の壁の吐出口と対向する位置に設けられ、液体に熱を加えることで液体に気泡を発生させる発熱素子とを有し、吐出口には、吐出口形成部材の吐出口が開口した面に対して凹となる位置に絞り部が設けられ、液体は、絞り部が液体中に位置するように吐出口内でメニスカスを形成して保持され、かつ、絞り部の開口領域の面積をSo、発熱素子の表面積をShとしたとき、So≦Shなる関係を満たす液体吐出ヘッドが記載されている。
特開2003−154655号公報
Patent Document 2 discloses a liquid flow channel, a discharge port forming member that forms a part of the wall of the liquid flow channel and has a discharge port for discharging liquid as droplets, and a discharge port on the wall of the liquid flow channel And a heating element that generates bubbles in the liquid by applying heat to the liquid, and the discharge port is concave with respect to the surface on which the discharge port of the discharge port forming member is opened. A restrictor is provided at the position, and the liquid is held in a discharge port so as to form a meniscus so that the restrictor is located in the liquid, and the area of the opening area of the restrictor is So, and the surface area of the heating element is Sh , A liquid discharge head that satisfies the relationship So ≦ Sh is described.
JP 2003-154655 A

特許文献3には、ノズル開口部の周囲に親インク液領域を形成し、更に、親インク液領域の周囲に撥インク液領域を形成するとともに、親インク液領域が、撥インク液領域より凹部となるインクジェットヘッドが記載されている。
特開平05−193141号公報
In Patent Document 3, a parent ink liquid region is formed around a nozzle opening, an ink repellent liquid region is formed around the parent ink liquid region, and the parent ink liquid region is recessed from the ink repellent liquid region. An inkjet head is described.
JP 05-193141 A

特許文献4には、ノズルプレートの外面におけるオリフィスの周囲に座ぐり(凹部)が形成され、かつ、座ぐりの内周縁より外方に撥水部位が形成されるインクジェットヘッドが記載されている。
特開平11−334069号公報
Patent Document 4 describes an inkjet head in which a counterbore (recess) is formed around an orifice on the outer surface of a nozzle plate, and a water-repellent portion is formed outward from the inner peripheral edge of the counterbore.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-334069

特許文献5には、ノズル開口部はインクを吐出するノズル出口の周囲に設けられた第1の突出部と、その外側で第1の突出部よりも低い位置に設けられた段差部と、段差部の外側で第1の突出部よりも高い位置に設けられた第2の突出部よりなり、第2の突出部には撥インク処理が施されているインクジェットヘッドが記載されている。
特開2004−268359号公報
In Patent Document 5, the nozzle opening includes a first protrusion provided around the nozzle outlet that discharges ink, a stepped portion provided at a position lower than the first protrusion on the outside, and a step. An ink jet head is described which is composed of a second protrusion provided at a position higher than the first protrusion on the outside of the first protrusion, and the second protrusion is subjected to ink repellent treatment.
JP 2004-268359 A

特許文献6には、オリフィスを形成する流路形成部材に未貫通孔としてオリフィスに対応する凹部を形成し、この凹部の裏面側からオリフィスの位置を含む領域に段付け加工を施すことによって凹部を貫通させ、オリフィスを現出させるインクジェット記録ヘッドの製造方法が記載されている。
特開平10−109423号公報
In Patent Document 6, a recess corresponding to the orifice is formed as a non-through hole in the flow path forming member that forms the orifice, and the recess is formed by performing stepping processing on the region including the position of the orifice from the back surface side of the recess. A method of manufacturing an ink jet recording head that penetrates and reveals an orifice is described.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-109423

特許文献7には、記録液体導入手段と、この記録液体導入手段により導入された記録液体を保持する液体保持手段と、保持された記録液体中に配設されて記録液体中に気泡を発生させるエネルギー作用部と、各エネルギー作用部に対応してこのエネルギー作用部の作用面積より大きな丸形状の開口面積に形成されて記録液体の一部を飛翔させるための開口を有する開口形成部材とよりなり、開口形成部材の被記録体側の面の開口周りにこの開口より広い面積を形成するような領域を形成するための高さが0.3μm以上の凸部を形成した液体飛翔記録装置が記載されている。
特許第3179834号公報
In Patent Document 7, a recording liquid introduction unit, a liquid holding unit that holds the recording liquid introduced by the recording liquid introduction unit, and a bubble that is disposed in the held recording liquid are generated in the recording liquid. And an opening forming member having an opening for allowing a part of the recording liquid to fly, which is formed in a round opening area larger than the working area of the energy acting portion corresponding to each energy acting portion. A liquid flight recording apparatus is described in which a protrusion having a height of 0.3 μm or more is formed around the opening on the surface of the recording member side of the opening forming member so as to form a region that forms an area larger than the opening. ing.
Japanese Patent No. 317934

ところで、インクジェット記録方式による画像記録に用いるインクとしては、一般的に水を主溶剤として使用した水性インクが用いられる。水性インクの着色剤としては、水溶性染料を用いることが一般的であった。水溶性染料は、インク媒体中に完全に溶解するため、水溶性染料中の不純物を一定量以下に制御すれば、ヘッドの先端部やインク流路内で目詰まりしにくく、鮮明な色調で高濃度の記録物を得ることが可能である。   By the way, as the ink used for image recording by the ink jet recording method, water-based ink using water as a main solvent is generally used. As a colorant for water-based ink, it is common to use a water-soluble dye. Since water-soluble dyes are completely dissolved in the ink medium, if the impurities in the water-soluble dye are controlled to a certain level or less, they will not clog at the tip of the head or in the ink flow path, and will have a clear color tone. It is possible to obtain a recorded matter of concentration.

しかしながら、本来、水溶性染料は耐光性が悪く、画像堅牢性が十分でないことから、記録画像に耐光性や耐水性を持たせるためにカーボンブラックのような顔料を用いた水性顔料インクを使用するようにしたものもある。   However, since water-soluble dyes are inherently poor in light fastness and image fastness is not sufficient, water-based pigment inks using pigments such as carbon black are used to give recorded images light resistance and water resistance. There is also something like that.

いずれにしても、インクジェット用水性インクには、画像形成装置のヘッド先端部やインク流路内で目詰まりを起こさず、安定した噴射が可能であること、鮮明な色調で十分に高い濃度の記録画像を得られることなどの性能が要求される。   In any case, the inkjet water-based ink does not cause clogging in the head end of the image forming apparatus or in the ink flow path, and can be stably ejected, and has a sufficiently high density recording with a clear color tone. Performance such as obtaining images is required.

ここで、インクの吐出安定性とは、次の2つの現象を指すものとする。すなわち、水性インクを使用する記録装置においては、一般的に、未噴射時にキャップ部材で記録ヘッドの噴射ノズル孔を密閉状態で覆う維持回復機構が備えられている。これは、記録ヘッドのノズル先端部でのインク成分の乾燥、増粘によるノズル詰まりや噴射曲がりを防止するためであり(以下、「耐目詰まり性」という)、通常の使用条件ではある程度有効的に機能するが、きわめて長期間使用されなかったり、何らかの原因でノズルキャップの気密性が低下したりした場合には、ノズル詰まりが発生する。   Here, the ejection stability of ink indicates the following two phenomena. That is, a recording apparatus using water-based ink is generally provided with a maintenance and recovery mechanism that covers the ejection nozzle holes of the recording head in a sealed state with a cap member when the ejection is not performed. This is to prevent nozzle clogging and jet bending due to drying and thickening of ink components at the nozzle tip of the recording head (hereinafter referred to as “clogging resistance”), and is effective to some extent under normal use conditions. However, if the nozzle cap is not used for a very long time or the airtightness of the nozzle cap is lowered for some reason, nozzle clogging occurs.

また、このような異常な使用条件でなくても、通常の印字においては、ヘッドの全ノズルからインクが吐出している場合は少なく、インク吐出が比較的長時間なかったノズルから画像信号に基づくインク吐出が行われた場合においてさえも、ノズル詰まりや噴射曲がり、または噴射速度低下を生じる場合がある(以下、「間欠吐出安定性」という)。特に、低湿度環境下での印字においては深刻な問題である。   Even under such abnormal use conditions, in normal printing, there are few cases where ink is ejected from all the nozzles of the head, and based on image signals from nozzles that have not ejected ink for a relatively long time. Even when ink is ejected, nozzle clogging, ejection bending, or ejection speed reduction may occur (hereinafter referred to as “intermittent ejection stability”). In particular, it is a serious problem in printing in a low humidity environment.

特に、上述した顔料インクでは、前述したようなインク成分の乾燥、増粘によるノズル詰まりや噴射曲がりに対する問題はより重要となってくる。例えば、ヘッドのノズルがキャッピングされないまま長時間放置された場合、インクの増粘、析出物の発生、乾固等によるノズル詰まりが発生し、正常な噴射状態に回復することはほとんど不可能であり、間欠吐出安定性の低下による画像ドットの位置ずれも問題となってくる。特に、最近ではさらなる画像の高密度化を達成するために、ノズル径、ドットサイズが微細化されつつあるため、ノズル乾燥による吐出安定性(耐目詰まり性及び間欠吐出安定性)の問題がさらに大きくなり、対策が望まれている。さらに、小型化、低消費電力化で今後期待されている静電型ヘッドにあっては、他の方式(例えば、圧電型ヘッドやサーマル型ヘッド)に比べてインクの吐出力があまり大きくとれないこともあり、前述のノズル乾燥による吐出安定性の対策が必要である。   In particular, in the above-described pigment ink, problems with respect to nozzle clogging and jet bending due to drying and thickening of ink components as described above become more important. For example, if the head nozzle is left uncapped for a long time, ink thickening, precipitation, and nozzle clogging due to drying will occur, making it almost impossible to recover to a normal ejection state. Further, the positional deviation of the image dots due to a decrease in intermittent ejection stability also becomes a problem. In particular, since the nozzle diameter and dot size are being miniaturized recently in order to achieve further higher image density, there is a further problem of ejection stability (clogging resistance and intermittent ejection stability) due to nozzle drying. There is a growing need for countermeasures. Furthermore, in the electrostatic type head that is expected in the future with downsizing and low power consumption, the ink ejection force is not so large compared with other methods (for example, piezoelectric type head and thermal type head). In some cases, it is necessary to take measures against the ejection stability due to the nozzle drying described above.

前述した特許文献3、4にはノズル孔の周囲に凹部を形成することが記載されているものの、凹部の深さや形状に関しては何ら根拠無く適当に決められているか、あるいは、凹部の深さを非印刷時においてメニスカスがノズル孔の内周縁に接触する程度にする(特許文献4)としている。しかしながら、本発明者らの実験によれば、そのような構成のノズル形成部材では、ノズル面(液滴吐出側の面)がキャップ部材でキャップが装着されないまま一日間放置された場合にはノズル詰まりが発生して吐出が不安定になることが確認された。   Although Patent Documents 3 and 4 described above describe forming a recess around the nozzle hole, the depth and shape of the recess are appropriately determined without any basis, or the depth of the recess is set. The meniscus is in contact with the inner periphery of the nozzle hole during non-printing (Patent Document 4). However, according to experiments by the present inventors, in the nozzle forming member having such a configuration, when the nozzle surface (surface on the droplet discharge side) is left as it is for one day without being attached with the cap by the cap member, the nozzle It was confirmed that clogging occurred and discharge became unstable.

また、特許文献2に記載されているように、吐出口には吐出口が開口した面に対して凹となる位置に絞り部が設けられ、液体は絞り部が液体中に位置するように吐出口内でメニスカスを形成して保持され、かつ、絞り部の開口領域の面積So、発熱素子の表面積をShとしたとき、So≦Shなる関係を満たす構成としたヘッドにあっては、本発明者らの実験によれば、凹部の液溜まりを破って液滴を吐出させるだけの大きなエネルギーを発生させた場合、ノズル形成部材の凹部の強度が低下していると、通常の染料系インクよりも粘度の高い顔料系インクを吐出させる場合に吐出エネルギーがノズル形成部材の振動に使われて吐出効率が大きく低下することが判明した。   Further, as described in Patent Document 2, the discharge port is provided with a throttle portion at a position that is concave with respect to the surface where the discharge port is opened, and the liquid is discharged so that the throttle portion is located in the liquid. The present inventor has a head that is configured to satisfy the relationship of So ≦ Sh when the meniscus is formed and held in the mouth, and the area So of the aperture region of the diaphragm and the surface area of the heating element are Sh. According to these experiments, when a large amount of energy was generated to break the liquid reservoir in the recess and eject the liquid droplets, the strength of the recess in the nozzle forming member was lower than that of a normal dye-based ink. It has been found that when high-viscosity pigment-based ink is ejected, the ejection energy is used for vibration of the nozzle forming member and the ejection efficiency is greatly reduced.

また、特許文献5には具体的な構成として、ノズルの周囲に段差部を設け、ノズル面の水との接触角が100°以上、段差部の水との接触角55°以下、深さ20〜50μm、直径200〜500μmとしたことが記載されているが、ここでいう、水との接触角と使用するインクとの接触角の値は全く異なるものであり、水との接触角によって実際のインクでノズルに形成されるメニスカスの形状を規定することはできず、したがってノズル形状を規定することもできない。   Further, in Patent Document 5, as a specific configuration, a step portion is provided around the nozzle, the contact angle with water on the nozzle surface is 100 ° or more, the contact angle with water on the step portion is 55 ° or less, and a depth of 20 Although it is described that the diameter is about 50 μm and the diameter is 200 to 500 μm, the value of the contact angle with water and the contact angle with the ink used here are completely different, and the actual contact angle with water depends on the contact angle with water. The shape of the meniscus formed on the nozzle with this ink cannot be defined, and therefore the nozzle shape cannot be defined.

また、特許文献6に記載されているように凹部を形成した後凹部と反対側からノズル孔を貫通する加工を行うようにした場合、複雑な形状をもつ流路部材によってレーザーが遮光されることあり、また、ノズル孔を貫通すると、場合によってはノズルエッジ近傍にアブレーションしたノズル基板成分の再付着や焦げの付着などの原因で、ノズルエッジが鮮鋭にならないことがあるという課題がある。   In addition, as described in Patent Document 6, when the recess is formed and then the process of penetrating the nozzle hole from the opposite side to the recess is performed, the laser is shielded by the flow path member having a complicated shape. In addition, when penetrating the nozzle hole, there is a problem that the nozzle edge may not be sharpened due to reattachment of the nozzle substrate component ablated near the nozzle edge or burnt adhesion.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、顔料系インクを吐出する場合の吐出効率に優れ、耐目詰まり性にも優れた液体吐出ヘッド、この液体吐出ヘッドの製造方法、この液体吐出ヘッドを備える画像形成装置、この液体吐出ヘッドを用いる画像形成方法を提供することを目的とするとともに、ノズル形成部材にシャープなエッジを有するノズル孔及び凹部を簡単な工程で形成可能な液体吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and is a liquid discharge head that has excellent discharge efficiency and excellent clogging resistance when discharging pigment-based ink, a method of manufacturing the liquid discharge head, and the liquid An object of the present invention is to provide an image forming apparatus including an ejection head and an image forming method using the liquid ejection head, and to eject a nozzle hole having a sharp edge and a recess in a nozzle forming member with a simple process. An object is to provide a method for manufacturing a head.

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、顔料系インクを吐出するヘッドであり、ノズル形成部材は、液滴吐出側の面には撥水部位が形成されるとともに、各ノズル孔の周囲に内側に撥水部位が形成されていない略円形状の凹部が形成され、この凹部の直径をD、凹部の深さをd、凹部と液体との接触角をθとしたときに、凹部はd≧D(1−sinθ)/2cosθの関係式を満たし、凹部の底を形成している部分のノズル形成部材の厚みが凹部の深さよりも厚い構成とした。   In order to solve the above problems, the liquid ejection head according to the present invention is a head that ejects pigment-based ink, and the nozzle forming member has a water-repellent portion formed on the surface on the droplet ejection side, When a substantially circular recess having no water-repellent portion formed inside is formed around the nozzle hole, the diameter of the recess is D, the depth of the recess is d, and the contact angle between the recess and the liquid is θ. In addition, the concave portion satisfies the relational expression d ≧ D (1-sinθ) / 2cosθ, and the nozzle forming member in the portion forming the bottom of the concave portion is thicker than the depth of the concave portion.

本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、本発明に係る液体吐出ヘッドを製造する製造方法であって、ノズル形成部材となる樹脂フィルムの片面に予め撥水膜を形成した後、エキシマレーザーによって樹脂フィルムにノズル孔加工及び凹部形成を行う構成とした。   A method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention is a method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention, wherein a water-repellent film is formed in advance on one side of a resin film to be a nozzle forming member, and then an excimer laser is used. It was set as the structure which nozzle hole processing and recessed part formation are performed to the resin film.

本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、液滴を吐出する複数のノズル孔及び各ノズル孔の周囲の凹部を有するノズル形成部材と、各ノズルに連通する複数の液室と、液室中の液体にエネルギーを与えるエネルギー発生手段とを有する液体吐出ヘッドの製造方法において、液滴吐出側の面に撥水膜が形成された複数のノズル形成部材となる第1の部材と液室を形成する複数の流路部材となる第2の部材とを接合した後、第1の部材に対して液滴吐出側の面側からノズル孔を加工し、更に各ノズル孔の周囲に凹部を加工し、接合された第1の部材及び第2の部材を所定のヘッドサイズに切断する構成とした。   A method of manufacturing a liquid discharge head according to the present invention includes a nozzle forming member having a plurality of nozzle holes for discharging droplets and a recess around each nozzle hole, a plurality of liquid chambers communicating with each nozzle, and a liquid chamber Forming a liquid chamber and a first member to be a plurality of nozzle forming members having a water-repellent film formed on a surface on the droplet discharge side After joining the second member to be a plurality of flow path members, nozzle holes are processed from the surface side of the droplet discharge side with respect to the first member, and further, recesses are processed around each nozzle hole. The bonded first member and second member are cut into a predetermined head size.

ここで、接合された第1の部材及び第2の部材を移動することなく、ノズル孔及び凹部を順次形成する加工を行う構成とできる。   Here, it can be set as the structure which performs the process which forms a nozzle hole and a recessed part sequentially, without moving the joined 1st member and 2nd member.

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えている構成とした。ここで、液体吐出ヘッドのノズル面を清掃するワイピング部材を備え、ワイピング動作時にワイピング部材が液体吐出ヘッドの凹部内のインク組成物に接触する構成とできる。   The image forming apparatus according to the present invention includes the liquid ejection head according to the present invention. Here, a wiping member that cleans the nozzle surface of the liquid discharge head may be provided, and the wiping member may contact the ink composition in the recess of the liquid discharge head during the wiping operation.

本発明に係る画像形成方法は、本発明に係る液体吐出ヘッドから顔料系のインクを吐出させて画像を形成する構成とした。   The image forming method according to the present invention is configured to form an image by ejecting pigment-based ink from the liquid ejection head according to the present invention.

ここで、インクは、水と顔料と水溶性有機溶剤を必須成分として含むインクジェット用水性インクであって、25℃における粘度が5mPa・sec以上20mPa・sec以下、表面張力が40mN/m以下である構成とできる。また、インクは、樹脂成分が3%以上含有されている構成とできる。   Here, the ink is an ink-jet water-based ink containing water, a pigment, and a water-soluble organic solvent as essential components, and has a viscosity at 25 ° C. of 5 mPa · sec to 20 mPa · sec and a surface tension of 40 mN / m or less. Can be configured. Further, the ink can be configured to contain 3% or more of a resin component.

本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、ノズル形成部材は、液滴吐出側の面には撥水部位が形成されるとともに、各ノズル孔の周囲に内側に撥水部位が形成されていない略円形状の凹部が形成され、この凹部の直径をD、凹部の深さをd、凹部と液体との接触角をθとしたときに、凹部はd≧D(1−sinθ)/2cosθの関係式を満たしている構成としたので、低湿度環境下においても常に良好な間欠吐出安定性を得られるとともに、ノズル面がキャッピングされないまま放置される場合のような異常な条件下においても、正常な噴射状態に回復することが容易に可能な耐目詰まり性に優れた液体吐出ヘッドが得られる。   According to the liquid discharge head according to the present invention, the nozzle forming member has a water-repellent portion formed on the surface on the droplet discharge side, and the water-repellent portion is not formed inside each nozzle hole. A circular concave portion is formed, where the concave portion has a relationship of D ≧ D (1-sinθ) / 2 cos θ, where D is the diameter of the concave portion, d is the depth of the concave portion, and θ is the contact angle between the concave portion and the liquid. Since the configuration satisfies the equation, it is possible to always obtain good intermittent discharge stability even in a low humidity environment, and normal even under abnormal conditions such as when the nozzle surface is left uncapped. A liquid discharge head excellent in clogging resistance that can be easily recovered to the ejection state is obtained.

本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドを製造する製造方法であって、ノズル形成部材となる樹脂フィルムの片面に予め撥水膜を形成した後、エキシマレーザーによって樹脂フィルムにノズル孔加工及び凹部形成を行う構成としたので、簡単な工程で本発明に係る液体吐出ヘッドを製造することができる。   According to the method of manufacturing a liquid discharge head according to the present invention, the method of manufacturing the liquid discharge head according to the present invention is the method of manufacturing the liquid discharge head according to the present invention. Since the nozzle hole is processed and the recess is formed in the resin film by the laser, the liquid discharge head according to the present invention can be manufactured by a simple process.

本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法によれば、液滴吐出側の面に撥水膜が形成された複数のノズル形成部材となる第1の部材と液室を形成する複数の流路部材となる第2の部材とを接合した後、第1の部材に対して液滴吐出側の面側からノズル孔を加工し、更に各ノズル孔の周囲に凹部を加工し、接合された第1の部材及び第2の部材を所定のヘッドサイズに切断する構成としたので、ノズル形成部材にシャープなエッジを有するノズル孔及び凹部を簡単な工程で形成可能になる。   According to the method of manufacturing a liquid discharge head according to the present invention, a plurality of flow path members that form a liquid chamber and a first member that is a plurality of nozzle forming members in which a water repellent film is formed on the surface on the droplet discharge side After joining the second member to be the first member, nozzle holes are processed from the surface side of the droplet discharge side with respect to the first member, and further, recesses are processed around each nozzle hole, and the joined first members Since the member and the second member are cut to a predetermined head size, it is possible to form nozzle holes and concave portions having sharp edges in the nozzle forming member by a simple process.

本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、低湿度環境下においても常に良好な間欠吐出安定性を得られるとともに、ノズル面がキャッピングされないまま放置される場合のような異常な条件下においても、正常な噴射状態に回復することが容易になる。   According to the image forming apparatus of the present invention, since the liquid discharge head according to the present invention is provided, good intermittent discharge stability can be always obtained even in a low humidity environment, and the nozzle surface is left uncapped. It becomes easy to recover to a normal injection state even under abnormal conditions such as

本発明に係る画像形成方法によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドから顔料系のインクを吐出させて画像を形成する構成としたので、低湿度環境下においても常に良好な間欠吐出安定性を得られて、高画質画像を形成できる。   According to the image forming method of the present invention, since the image is formed by discharging the pigment-based ink from the liquid discharge head according to the present invention, the intermittent discharge stability is always good even in a low humidity environment. As a result, a high-quality image can be formed.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッドの第1実施形態について図1ないし図3を参照して説明する。なお、図1は同ヘッドの分解斜視説明図、図2は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図3は図2のノズル部分の拡大説明図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. A first embodiment of a liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an exploded perspective view of the head, FIG. 2 is a sectional view of the head along the longitudinal direction of the liquid chamber, and FIG. 3 is an enlarged view of the nozzle portion of FIG.

この液体吐出ヘッドは、ノズル形成部材であるノズル基板1と、流路部材2と、振動板部材3と、アクチュエータ基板4とを積層して構成されている。   This liquid discharge head is configured by laminating a nozzle substrate 1, which is a nozzle forming member, a flow path member 2, a diaphragm member 3, and an actuator substrate 4.

ノズル基板1は、樹脂材料により形成されており、液滴を吐出するノズル孔11が例えば150dpiピッチで形成され、更に液滴吐出側の面にはノズル孔11の周囲に略円形状の凹部12が形成されている(ノズル孔11と凹部12を併せてノズルという。)。ノズル基板1を形成する樹脂材料としては、ポリイミド樹脂を用いている。このノズル基板1の液滴吐出側の面にはフッ素系の撥水処理膜13が形成され、凹部12の内側(内面)には撥水処理膜13は形成されていない。   The nozzle substrate 1 is made of a resin material, nozzle holes 11 for discharging droplets are formed at a pitch of 150 dpi, for example, and a substantially circular recess 12 around the nozzle holes 11 on the surface on the droplet discharge side. (The nozzle hole 11 and the recess 12 are collectively referred to as a nozzle). A polyimide resin is used as a resin material for forming the nozzle substrate 1. A fluorine-based water repellent film 13 is formed on the surface of the nozzle substrate 1 on the droplet discharge side, and the water repellent film 13 is not formed on the inner side (inner surface) of the recess 12.

流路部材2は、ノズル孔11に連通した連通孔21と液室22が形成されている。流路部材2は例えばシリコン基板により形成している。振動板部材3には、液室22に対応し、かつ液室22の一面を形成するダイヤフラム状の振動板31が形成されている。ここでは振動板部材3としてはNi材を用いている。アクチュエータ基板4には液室22に対応して圧電素子41がノズル孔11の並びに沿って配列され、圧電素子41の上端面は振動板部材3の振動板31の凸部32に接合されている。   In the flow path member 2, a communication hole 21 and a liquid chamber 22 communicating with the nozzle hole 11 are formed. The channel member 2 is formed of, for example, a silicon substrate. A diaphragm-shaped diaphragm 31 corresponding to the liquid chamber 22 and forming one surface of the liquid chamber 22 is formed on the diaphragm member 3. Here, a Ni material is used as the diaphragm member 3. Piezoelectric elements 41 are arranged on the actuator substrate 4 along the nozzle holes 11 corresponding to the liquid chambers 22, and the upper end surfaces of the piezoelectric elements 41 are joined to the convex portions 32 of the diaphragm 31 of the diaphragm member 3. .

また、振動板部材3の外周部側には各液室22にインクを供給する共通液室51を形成したフレーム部材5を接合している。共通液室51からは振動板部材3に形成した貫通穴33を介して液室22にインクが供給され、共通液室51には外部からインク供給路52を介してインクが供給される。   Further, a frame member 5 in which a common liquid chamber 51 for supplying ink to each liquid chamber 22 is formed is joined to the outer peripheral side of the diaphragm member 3. Ink is supplied from the common liquid chamber 51 to the liquid chamber 22 through the through hole 33 formed in the diaphragm member 3, and ink is supplied to the common liquid chamber 51 from the outside through the ink supply path 52.

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子41に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子41が収縮し、振動板31が下降して液室22の容積が膨張することで、液室22内にインクが流入し、その後圧電素子41に印加する電圧を上げて圧電素子41を伸長させ、振動板31をノズル孔11方向に変形させて液室6の容積/体積を収縮させることにより、液室6内のインクが加圧され、ノズル孔11からインクの滴が吐出(噴射)される。   In the liquid ejection head configured as described above, for example, by lowering the voltage applied to the piezoelectric element 41 from the reference potential, the piezoelectric element 41 contracts, and the diaphragm 31 descends to expand the volume of the liquid chamber 22. Then, ink flows into the liquid chamber 22, and then the voltage applied to the piezoelectric element 41 is increased to extend the piezoelectric element 41, and the diaphragm 31 is deformed in the direction of the nozzle hole 11 to contract the volume / volume of the liquid chamber 6. By doing so, the ink in the liquid chamber 6 is pressurized, and ink droplets are ejected (jetted) from the nozzle holes 11.

そして、圧電素子41に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板31が初期位置に復元し、液室22が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室51から液室22内にインクが充填される。そこで、ノズル孔11のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。   Then, by returning the voltage applied to the piezoelectric element 41 to the reference potential, the diaphragm 31 is restored to the initial position, and the liquid chamber 22 expands to generate a negative pressure. 22 is filled with ink. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle hole 11 is attenuated and stabilized, the operation proceeds to the next droplet discharge.

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。   Note that the driving method of the head is not limited to the above example (drawing-pushing), and striking or pushing can be performed depending on the direction of the drive waveform.

この液体吐出ヘッドにおけるノズル基板1に形成したノズル孔11及び凹部12の詳細について図3をも参照して説明する。
ノズル基板1の液滴吐出側の面には撥水処理膜13(撥水部位)が形成されるとともに、ノズル孔11の周囲に内側に撥水処理膜13(撥水部位)が形成されていない略円形状の凹部12が形成されている。そして、ここでは、この凹部12の直径をD、凹部12の深さをd、凹部12と液体であるインクとの接触角をθとしたときに、凹部12は、d≧D(1−sinθ)/2cosθの関係式を満たしている直径D及び深さdに形成している。
Details of the nozzle holes 11 and the recesses 12 formed in the nozzle substrate 1 of the liquid discharge head will be described with reference to FIG.
A water-repellent treatment film 13 (water-repellent portion) is formed on the surface of the nozzle substrate 1 on the droplet discharge side, and a water-repellent treatment film 13 (water-repellent portion) is formed around the nozzle hole 11 inside. A substantially circular recess 12 is formed. Here, when the diameter of the recess 12 is D, the depth of the recess 12 is d, and the contact angle between the recess 12 and the liquid ink is θ, the recess 12 has d ≧ D (1−sin θ ) / 2 cos θ, the diameter D and the depth d satisfy the relational expression.

具体的には、例えば、ノズル孔11は直径が15μmであり、出口側(液滴吐出側の面)周囲に凹部12が形成されている。このヘッドを用いて吐出する液体(インク)の、この撥水処理膜13との接触角は80度、また、撥水処理膜13が形成されていない凹部12との接触角は20度である。そこで、この凹部12は、深さdが18μm、直径Dが約50μmの円形とし、ノズル孔11に対して同心円状に形成している。   Specifically, for example, the nozzle hole 11 has a diameter of 15 μm, and a recess 12 is formed around the outlet side (surface on the droplet discharge side). The contact angle of the liquid (ink) discharged using this head with the water repellent film 13 is 80 degrees, and the contact angle with the recess 12 where the water repellent film 13 is not formed is 20 degrees. . Therefore, the recess 12 is circular with a depth d of 18 μm and a diameter D of about 50 μm, and is formed concentrically with the nozzle hole 11.

つまり、ノズル出口においてはインクのメニスカスが形成されるが、その形状は、図4に示すように、ノズル基板1の吐出側の面に形成されるノズル出口エッジ部にノズル内壁とインクとの接触角θで接する半径rの球体Pの周面の一部に相当する。ここで、メニスカスを形成するノズルエッジ部となる凹部12の直径をDとするとき、ノズル基板1の液滴吐出側の面からインクメニスカス中心の底部までの深さは、D(1−sinθ)/2cosθ、で表わされる。   In other words, an ink meniscus is formed at the nozzle outlet, but the shape is such that, as shown in FIG. 4, the nozzle inner wall and the ink contact with the nozzle outlet edge formed on the discharge side surface of the nozzle substrate 1. This corresponds to a part of the peripheral surface of the sphere P having a radius r that is in contact with the angle θ. Here, when the diameter of the concave portion 12 serving as the nozzle edge portion forming the meniscus is D, the depth from the surface on the droplet discharge side of the nozzle substrate 1 to the bottom of the ink meniscus center is D (1-sinθ). / 2 cos θ.

そこで、凹部12の深さdを、ノズル基板1の液滴吐出側の面からインクメニスカス中心の底部までの深さ(=D(1−sinθ)/2cosθ)以上にすることにより、凹部12に形成されたメニスカスによって、中心部のノズルエッジ(ノズル孔11)が、当該インクによって埋没している状態になる。   Therefore, by setting the depth d of the concave portion 12 to be equal to or greater than the depth from the surface on the droplet discharge side of the nozzle substrate 1 to the bottom of the center of the ink meniscus (= D (1-sinθ) / 2 cos θ), The formed meniscus causes the central nozzle edge (nozzle hole 11) to be buried with the ink.

つまり、図5(a)に示すように、凹部12の深さd(=d1)が、「D(1−sinθ)/2cosθ」以上である場合、凹部12に溜まった液体10によってノズル孔11の開口部が閉塞されており、外気から遮断されることで乾燥を防止できる。つまり、凹部12におけるインクのメニスカスは、凹部12の周囲から接触角θをなす円弧に沿って形成され、ノズル孔11の開口部はその円弧の外側すなわち液体メニスカスの内側に存在することになる。   That is, as shown in FIG. 5A, when the depth d (= d1) of the recess 12 is equal to or greater than “D (1-sinθ) / 2cosθ”, the nozzle hole 11 is formed by the liquid 10 accumulated in the recess 12. The opening is closed and can be prevented from drying by being blocked from the outside air. That is, the ink meniscus in the recess 12 is formed along an arc that forms a contact angle θ from the periphery of the recess 12, and the opening of the nozzle hole 11 exists outside the arc, that is, inside the liquid meniscus.

これに対して、図5(b)に示すように、凹部12の深さd(=d2)が、「D(1−sinθ)/2cosθ」未満である場合、ノズル孔11の開口部にメニスカスが形成される状態になり、僅かな表面乾燥により不吐出となり易い。   On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the depth d (= d2) of the recess 12 is less than “D (1-sinθ) / 2cosθ”, the meniscus is formed in the opening of the nozzle hole 11. Is formed, and non-ejection tends to occur due to slight surface drying.

また、図5(c)に示すように、凹部12の深さd(=d3)が、「D(1−sinθ)/2cosθ」以上で、しかも、深さd3が深いと、凹部12に溜まる液体量が増加し、メニスカスの乾燥に対しては耐性がまして良好である。しかしながら、凹部12の深さdが深すぎると、液滴吐出の抵抗になり、吐出が不安定になることがある。これは、発生するエネルギーの大きさとの兼ね合いで、適切な深さの条件が決定される。   Further, as shown in FIG. 5C, when the depth d (= d3) of the recess 12 is equal to or greater than “D (1-sinθ) / 2cosθ” and the depth d3 is deep, the recess 12 accumulates. The amount of liquid increases and the resistance to drying of the meniscus is much better. However, if the depth d of the concave portion 12 is too deep, it may cause a droplet discharge resistance, and the discharge may become unstable. This is determined in consideration of the magnitude of generated energy, and an appropriate depth condition is determined.

ここで、上述したように凹部12の深さdが深すぎると滴吐出が不安定になることから、具体的な数値としては、1≦d−D(1−sinθ)/2cosθ≦30(μm)であることが好ましく、1≦d−D(1−sinθ)/2cosθ≦20(μm)であることが特に好ましい。また、ノズル孔11の直径についても、具体的な数値としては、1〜100μmであることが好ましく、滴を微小化することで階調性と粒状性を改善するためには2〜30μmであることが好ましく、5〜20μmであることがより好ましい。   Here, as described above, if the depth d of the concave portion 12 is too deep, the droplet discharge becomes unstable. Therefore, as a specific numerical value, 1 ≦ d−D (1−sin θ) / 2 cos θ ≦ 30 (μm) It is preferable that 1 ≦ d−D (1-sin θ) / 2 cos θ ≦ 20 (μm). Also, the specific value of the diameter of the nozzle hole 11 is preferably 1 to 100 [mu] m, and 2 to 30 [mu] m in order to improve gradation and graininess by miniaturizing the droplets. It is preferable that it is 5-20 micrometers.

このように、ノズル形成部材は、液滴吐出側の面には撥水部位が形成されるとともに、各ノズル孔の周囲に内側に撥水部位が形成されていない略円形状の凹部が形成され、この凹部の直径をD、凹部の深さをd、凹部と液体との接触角をθとしたときに、凹部はd≧D(1−sinθ)/2cosθの関係式を満たしている構成とすることによって、ノズル孔開口部がメニスカス内に位置し、低湿度環境下においても常に良好な間欠吐出安定性を得られるとともに、ノズル面がキャッピングされないまま放置される場合のような異常な条件下においても、正常な噴射状態に回復することが容易になる。   As described above, the nozzle forming member has a water-repellent portion formed on the surface on the droplet discharge side, and a substantially circular recess having no water-repellent portion formed on the inside around each nozzle hole. The diameter of the recess is D, the depth of the recess is d, and the contact angle between the recess and the liquid is θ, and the recess satisfies the relational expression d ≧ D (1-sinθ) / 2 cos θ. By doing so, the nozzle hole opening is located in the meniscus, and it is possible to always obtain good intermittent discharge stability even in a low humidity environment, and abnormal conditions such as when the nozzle surface is left uncapped. In this case, it becomes easy to recover the normal injection state.

次に、ノズル基板に形成するノズル孔の形状の例について図6及び図7を参照して説明する。
ノズル孔11はノズル基板1に対して垂直に形成されるが、その断面形状は、図6(a)に示したようにストレート形状に限らず、同図(b)に示すように吐出方向に狭まるテーパ形状、同図(c)に示すように吐出方向に広がるテーパ形状であってもよい。
Next, an example of the shape of the nozzle hole formed in the nozzle substrate will be described with reference to FIGS.
The nozzle hole 11 is formed perpendicular to the nozzle substrate 1, but its cross-sectional shape is not limited to a straight shape as shown in FIG. 6 (a), but in the ejection direction as shown in FIG. 6 (b). A taper shape that narrows, or a taper shape that spreads in the ejection direction as shown in FIG.

また、図7(a)に示すようにノズル基板1の液室22側でノズル孔11の入口側周囲にも凹部15を形成することができる。さらに、図8(b)に示すようにノズル基板1の凹部12の底部を形成している部分16の厚みcは均一でなくとも良い。   Further, as shown in FIG. 7A, a recess 15 can be formed around the inlet side of the nozzle hole 11 on the liquid chamber 22 side of the nozzle substrate 1. Furthermore, as shown in FIG. 8B, the thickness c of the portion 16 forming the bottom of the recess 12 of the nozzle substrate 1 may not be uniform.

次に、ノズル基板の凹部の底部を形成している部分の厚みcについて図8及び図9を参照して説明する。
ノズル基板1の凹部12の底部を形成している部分(ノズル基板1の最も薄い部分である:最薄部ともいう。)16の厚さ(ノズル基板1の当該部分の厚さ)cは、凹部12の深さdよりも厚く形成する。つまり、凹部12の底部を形成している部分16の厚さを凹部12の深さよりも厚くした場合、吐出エネルギーが作用した場合でも図8に示すように部分16が撓むことなく安定的に液滴20を吐出することができて、吐出効率が向上する。
Next, the thickness c of the part which forms the bottom part of the recessed part of a nozzle substrate is demonstrated with reference to FIG.8 and FIG.9.
The thickness of the portion (the thinnest portion of the nozzle substrate 1: also referred to as the thinnest portion) 16 forming the bottom of the recess 12 of the nozzle substrate 1 (the thickness of the portion of the nozzle substrate 1) c is: It is formed thicker than the depth d of the recess 12. That is, when the thickness of the portion 16 forming the bottom of the concave portion 12 is made thicker than the depth of the concave portion 12, even when the discharge energy is applied, the portion 16 does not flex as shown in FIG. The droplet 20 can be discharged, and the discharge efficiency is improved.

これに対して、凹部12の底部を形成している部分16の厚さが凹部12の深さ未満になると、図9に示すように、エネルギー発生手段からのエネルギーにより、ノズル孔11からインクが吐出すると同時に、ノズル基板1の最薄部16自体が矢印で示すように撓み、滴吐出が不安定になって、吐出効率が低下する。   On the other hand, when the thickness of the portion 16 forming the bottom of the concave portion 12 is less than the depth of the concave portion 12, as shown in FIG. Simultaneously with the discharge, the thinnest portion 16 of the nozzle substrate 1 is bent as indicated by an arrow, and the droplet discharge becomes unstable and the discharge efficiency decreases.

実験によると、最薄部16は液滴吐出エネルギーによって吐出を阻害するような過剰の撓みを発生しないため20μm以上が必要であり、最薄部16の厚さcが20μm未満であるときには撓みが生じて滴吐出が不安定になることが確認された。   According to an experiment, the thinnest portion 16 does not cause excessive deflection that impedes ejection due to droplet ejection energy, and therefore needs to be 20 μm or more. When the thickness c of the thinnest portion 16 is less than 20 μm, the deflection is not caused. It was confirmed that the droplet ejection was unstable.

このように、顔料系インクを吐出するヘッドにおいて、ノズル形成部材は、液滴吐出側の面には撥水部位が形成されるとともに、各ノズル孔の周囲に内側に撥水部位が形成されていない略円形状の凹部が形成され、この凹部の直径をD、凹部の深さをd、凹部と液体との接触角をθとしたときに、凹部はd≧D(1−sinθ)/2cosθの関係式を満たし、凹部の底を形成している部分のノズル形成部材の厚みが凹部の深さよりも厚い構成とすることで、吐出効率を向上することができるとともに、上述したように耐目詰まり性が向上する。
As described above, in the head that discharges pigment-based ink, the nozzle forming member has a water-repellent portion formed on the surface on the droplet discharge side, and a water-repellent portion is formed inside each nozzle hole. A substantially circular concave portion is formed, and when the diameter of the concave portion is D, the depth of the concave portion is d, and the contact angle between the concave portion and the liquid is θ, the concave portion is d ≧ D (1-sinθ) / 2 cos θ. The nozzle forming member at the portion where the bottom of the recess is formed is thicker than the depth of the recess, so that the discharge efficiency can be improved. Clogging is improved.

次に、ノズル基板1の凹部12の直径Dについて図10及び図11をも参照して説明する。
ノズル基板1に形成する凹部12の直径Dは、実験によれば、30μm以上であることが好ましい。凹部12における液体の乾燥防止には凹部12が大きいことが好ましく、また、メニスカス表面が乾燥して液体の粘度が上昇したときに、ゴムブレードなどのワイピング手段によって凹部12の液体の撹拌が起こり、表面の粘度が低下するという効果も得られる。
Next, the diameter D of the recess 12 of the nozzle substrate 1 will be described with reference to FIGS.
According to experiments, the diameter D of the recess 12 formed in the nozzle substrate 1 is preferably 30 μm or more. In order to prevent the liquid from drying in the recess 12, the recess 12 is preferably large. When the meniscus surface is dried and the viscosity of the liquid is increased, the liquid in the recess 12 is stirred by a wiping means such as a rubber blade. The effect that the viscosity of the surface is reduced is also obtained.

つまり、図10(a)に示すように、凹部を有さないヘッドのノズル孔11内において、インクメニスカス61が乾燥して粘度が上昇した場合、この状態でエネルギー発生手段によりエネルギーを加えても液滴が正常に吐出しないことから、メンテナンス機構(維持回復機構)によって回復動作が行われるものの、過剰に粘度上昇した場合はなかなか回復しない。図10(b)は、メンテナンス動作のひとつである、ゴムブレード62によるワイピングの状態を示している。通常ノズル径は30μm以下であり、ノズル基板1の吐出側の面をワイピングしてもメニスカスには接触せず何ら変化がない。   That is, as shown in FIG. 10A, when the ink meniscus 61 is dried and the viscosity is increased in the nozzle hole 11 of the head having no recess, the energy generating means can apply energy in this state. Since the droplets are not ejected normally, the recovery operation is performed by the maintenance mechanism (maintenance / recovery mechanism), but when the viscosity rises excessively, it does not readily recover. FIG. 10B shows a state of wiping by the rubber blade 62, which is one of the maintenance operations. Usually, the nozzle diameter is 30 μm or less, and even if the discharge side surface of the nozzle substrate 1 is wiped, it does not contact the meniscus and has no change.

これに対して、図11(a)に示すように本発明に係る凹部12を有するヘッドにおいて、凹部12でメニスカスが乾燥した場合、ここでは、凹部12の直径は30μm以上であり、インク溜まりの体積は相対的に多いため、メニスカス表面が乾燥して粘度が上昇しても(粘度上昇領域63で示す。)、インク溜まりの内部は乾燥が遅く、低粘度の状態が長時間保持されている。この状態でゴムブレード62によるワイピングを行うことで、図11(b)に示すように、弾性のゴムブレード62の先端は凹部12に入り込み、凹部12のインクに接触してインク溜まりを撹拌することができる。この結果、メニスカス表面に形成されていた高粘度のインク膜が破壊され、吐出可能な粘度へ低下させることができる。   On the other hand, in the head having the recess 12 according to the present invention as shown in FIG. 11A, when the meniscus is dried in the recess 12, the diameter of the recess 12 is 30 μm or more, and the ink reservoir Since the volume is relatively large, even if the meniscus surface is dried and the viscosity is increased (indicated by the viscosity increasing region 63), the inside of the ink reservoir is slowly dried and the low viscosity state is maintained for a long time. . By wiping with the rubber blade 62 in this state, as shown in FIG. 11B, the tip of the elastic rubber blade 62 enters the recess 12, and contacts the ink in the recess 12 to stir the ink reservoir. Can do. As a result, the high-viscosity ink film formed on the meniscus surface is broken, and the viscosity can be lowered to a dischargeable viscosity.

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法について説明する。
先ず、ノズル孔加工をする前の被加工部材について図12及び図13を参照して説明する。なお、図12は被加工部材を液体吐出面側及び液室(流路面)側から見た説明図、図13は同被加工部材の1つのチップの1ビット当りの断面説明図である。1チップCHとは1つのヘッドを構成する部分を、1ビットとは1つのノズル孔及び液室、エネルギー発生手段で構成される部分をいう。
Next, a method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention will be described.
First, a member to be processed before nozzle hole processing will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is an explanatory view of the member to be processed as viewed from the liquid discharge surface side and the liquid chamber (flow channel surface) side, and FIG. 13 is a cross-sectional explanatory view for one bit of one chip of the member to be processed. One chip CH means a part constituting one head, and one bit means a part constituted by one nozzle hole, a liquid chamber, and energy generating means.

ここでは、図11及び図12に示すように、複数個の流路部材2を形成する第2の部材であるシリコン基板202に複数個のノズル基板1となる第1の部材である厚さ50μmのポリイミド樹脂フィルム201を接合して被加工部材(第1、第2の部材が接合された部材)200を構成している。ポリイミド樹脂フィルム201にはシリコン基板202と反対側の吐出側の面に撥水処理膜213が形成され、さらにその上に100μm厚のPVCフィルム210が接合されている。このPVCフィルム210はノズル基板1の吐出面に形成された撥水処理膜213の保護及び後述するエキシマレーザー加工時の保護フィルムとして機能するものであってノズル孔11の形成後に剥がされるものである。   Here, as shown in FIGS. 11 and 12, a thickness of 50 μm, which is a first member that becomes a plurality of nozzle substrates 1, on a silicon substrate 202 that is a second member that forms a plurality of flow path members 2. The polyimide resin film 201 is joined to form a workpiece (a member to which the first and second members are joined) 200. The polyimide resin film 201 is provided with a water repellent film 213 on the discharge side opposite to the silicon substrate 202, and a 100 μm-thick PVC film 210 is bonded thereon. This PVC film 210 functions as a protection film for the water-repellent treatment film 213 formed on the discharge surface of the nozzle substrate 1 and a protection film during excimer laser processing, which will be described later, and is peeled off after the nozzle holes 11 are formed. .

このような被接合部材200に対して図14に示すようにエキシマレーザー加工装置を用いてノズル孔11や凹部12の加工を行う。このエキシマレーザー加工装置では、レーザー発振器251から射出されたエキシマレーザビーム252はミラー253〜257によって反射され、加工テーブル261に導かれ、被接合部材200に照射される。このレーザービーム252の光路中にはレンズ258、259及びマスク260が所定の位置に設けられている。   As shown in FIG. 14, the nozzle hole 11 and the recess 12 are processed with respect to such a bonded member 200 using an excimer laser processing apparatus. In this excimer laser processing apparatus, the excimer laser beam 252 emitted from the laser oscillator 251 is reflected by the mirrors 253 to 257, guided to the processing table 261, and irradiated to the member 200 to be joined. In the optical path of the laser beam 252, lenses 258 and 259 and a mask 260 are provided at predetermined positions.

そこで、図15(a)に示すように、マスク260aを使用してエキシマレーザーによるパルスレーザービーム252をノズル基板1となるポリイミド樹脂フィルム201が貫通するまで流路部材2となるシリコン基板202側から照射し、ノズル孔11を形成する加工を行う。その後、図15(b)に示すように、保護フィルム210を剥離して、反対側の撥水処理膜213の面から、凹部形成用のマスク260bに変えて、同様に、エキシマレーザーによるパルスレーザービーム252を、ノズル基板1となるポリイミド樹脂フィルム201が貫通しない所望の深さdが形成される条件で照射し、凹部12を形成する。ノズル孔11と凹部12はエキシマレーザー加工装置に装着されたマスク260を切替えることで、所望のパターンが形成されるものである。その後、被加工部材200を各チップに分割する。   Therefore, as shown in FIG. 15A, from the side of the silicon substrate 202 that becomes the flow path member 2 until the polyimide resin film 201 that becomes the nozzle substrate 1 penetrates the pulse laser beam 252 by the excimer laser using the mask 260a. Irradiation is performed to form the nozzle hole 11. Thereafter, as shown in FIG. 15B, the protective film 210 is peeled off, and the surface of the water-repellent treatment film 213 on the opposite side is changed to a mask 260b for forming a recess, and similarly, a pulse laser using an excimer laser is used. The concave portion 12 is formed by irradiating the beam 252 under the condition that a desired depth d that does not penetrate the polyimide resin film 201 to be the nozzle substrate 1 is formed. The nozzle holes 11 and the recesses 12 are formed with a desired pattern by switching the mask 260 mounted on the excimer laser processing apparatus. Thereafter, the workpiece 200 is divided into chips.

あるいは、図16(a)に示すように、保護フィルム210を剥離して、撥水処理膜213側からマスク260aを使用してレーザービーム252を照射することによってポリイミド樹脂フィルム201にノズル孔11を形成する。その後、マスク260aをマスク260bに代えて再びレーザービーム252を照射することで、ノズル孔11の形成に引き続いて凹部12を形成する。ノズル孔11の形状は、レーザービーム252の照射によって若干のテーパがつくことがある。その後、被加工部材200を各チップに分割する。   Alternatively, as shown in FIG. 16A, the protective film 210 is peeled off, and the nozzle hole 11 is formed in the polyimide resin film 201 by irradiating the laser beam 252 from the water repellent film 213 side using a mask 260a. Form. Thereafter, the mask 260a is replaced with the mask 260b, and the laser beam 252 is irradiated again, so that the recess 12 is formed following the formation of the nozzle hole 11. The shape of the nozzle hole 11 may be slightly tapered by irradiation with the laser beam 252. Thereafter, the workpiece 200 is divided into chips.

このように、液滴吐出側の面に撥水膜が形成された複数のノズル形成部材となる第1の部材と液室を形成する複数の流路部材となる第2の部材とを接合した後、第1の部材に対して液滴吐出側の面側からノズル孔を加工し、更に各ノズル孔の周囲に凹部を加工し、接合された第1の部材及び第2の部材を所定のヘッドサイズに切断することによって液体吐出ヘッドを製造することにより、シャープなエッジのノズルを形成することができる。   In this way, the first member that is a plurality of nozzle forming members having a water repellent film formed on the surface on the droplet discharge side and the second member that is a plurality of flow path members that form liquid chambers are joined together. Thereafter, nozzle holes are processed from the surface on the droplet discharge side with respect to the first member, and further, recesses are processed around each nozzle hole, and the bonded first member and second member are fixed to each other. By manufacturing the liquid discharge head by cutting into a head size, nozzles with sharp edges can be formed.

つまり、本発明のように流路部材とは逆方向(ノズル面)から、まずノズル孔を貫通させ、次に同じ方向から凹部を形成することで、複雑な形状をもつ流路部材によるレーザーの遮光がない。また、ノズル孔を貫通すると、場合によってはノズルエッジ近傍にアブレーションしたノズル基板成分の再付着や焦げの付着などの原因で、ノズルエッジが鮮鋭にならないことがある。そこで、先にノズル孔を貫通し、その後凹部を形成することで、レーザー照射によって、付着物を除去することができ、シャープなエッジのノズルを形成することが可能になる。しかも、同一方向からレーザー照射するため、レーザー光源が一つですみ、レーザー光路の調整も実施することなくノズルと凹部を形成できるため、工程が大幅に簡単になる。   That is, as in the present invention, the nozzle hole is first penetrated from the direction opposite to the flow path member (nozzle surface), and then the concave portion is formed from the same direction. There is no shading. Further, when penetrating the nozzle hole, the nozzle edge may not be sharpened due to reattachment of the nozzle substrate component ablated near the nozzle edge or burnt adhesion in some cases. Therefore, by first penetrating the nozzle hole and then forming the recess, the deposit can be removed by laser irradiation, and a nozzle with a sharp edge can be formed. Moreover, since laser irradiation is performed from the same direction, only one laser light source is required, and the nozzle and the recess can be formed without adjusting the laser light path, thereby greatly simplifying the process.

この場合、接合された第1の部材及び第2の部材を移動することなく、ノズル孔及び凹部を順次形成する加工を行うことによって、ノズル孔と凹部とを同心円上に精度良く、しかも、凹部形成時にアライメント操作を行うことなく形成でき、加工が簡単になる。   In this case, the nozzle hole and the concave portion are formed on the concentric circle with high accuracy by performing the process of sequentially forming the nozzle hole and the concave portion without moving the joined first member and the second member. It can be formed without performing an alignment operation at the time of forming, and the processing becomes simple.

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの第2実施形態について図17を参照して説明する。
このヘッドは、液滴を吐出するためのエネルギー発生手段(駆動素子)が電気熱変換体であるサーマル型ヘッドであり、吐出エネルギー発生体511を有する基板512に、流路513の側壁を構成する流路形成部材514を積層し、この流路形成部材514上にノズル孔515及び凹部516を形成したノズル基板517を積層し、ノズル基板517の凹部516以外の液滴吐出側の面には撥水処理膜518が形成されている。
Next, a second embodiment of the liquid ejection head according to the present invention will be described with reference to FIG.
This head is a thermal head in which the energy generating means (driving element) for discharging droplets is an electrothermal converter, and the side wall of the flow path 513 is formed on the substrate 512 having the discharge energy generating body 511. A flow path forming member 514 is stacked, and a nozzle substrate 517 having a nozzle hole 515 and a recess 516 formed thereon is stacked on the flow path forming member 514, and the surface of the nozzle substrate 517 other than the recess 516 is repelled on the surface on the liquid droplet ejection side. A water treatment film 518 is formed.

このようなサーマル型ヘッドに本発明を適用しても上述したと同様の作用効果を得ることができる。   Even when the present invention is applied to such a thermal head, the same effects as described above can be obtained.

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置の一例について図18及び図19を参照して説明する。なお、図18は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図19は同装置の要部平面説明図である。   Next, an example of an image forming apparatus provided with the liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is an explanatory side view for explaining the overall configuration of the image forming apparatus, and FIG. 19 is an explanatory plan view of the main part of the apparatus.

この画像形成装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド101とガイドレール102とでキャリッジ103を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ104で駆動プーリ106Aと従動プーリ106B間に架け渡したタイミングベルト105を介して矢示方向(主走査方向)に移動走査する。   In this image forming apparatus, a carriage 103 is slidably held in a main scanning direction by a guide rod 101 and a guide rail 102 that are horizontally mounted on left and right side plates (not shown), and a driving pulley 106A is driven by a main scanning motor 104. And the driven pulley 106B are moved and scanned in the direction indicated by the arrow (main scanning direction) via the timing belt 105.

このキャリッジ103には、例えば、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色の記録液の液滴(インク滴)を吐出する独立した4個の本発明に係る液体吐出ヘッド107k、107c、107m、107yで構成した記録ヘッド107を主走査方向に沿う方向に配置し、液滴吐出方向を下方に向けて装着している。なお、ここでは独立した液体吐出ヘッドを用いているが、各色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列を有する1又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。また、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。   For example, four independent ink jet recording liquid droplets (ink droplets) of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) are recorded on the carriage 103. The recording head 107 composed of the liquid ejection heads 107k, 107c, 107m, and 107y is arranged in a direction along the main scanning direction, and is mounted with the droplet ejection direction facing downward. In addition, although the independent liquid discharge head is used here, it is also possible to employ a configuration in which one or a plurality of heads having a plurality of nozzle rows for discharging recording liquid droplets of each color are used. Further, the number of colors and the arrangement order are not limited to this.

キャリッジ103には、記録ヘッド107に各色のインクを供給するための各色のサブタンク108を搭載している。このサブタンク108にはインク供給チューブ109を介して図示しないメインタンク(インクカートリッジ)からインクが補充供給される。   The carriage 103 is equipped with a sub tank 108 for each color for supplying each color ink to the recording head 107. Ink is supplied to the sub tank 108 from a main tank (ink cartridge) (not shown) via an ink supply tube 109.

一方、給紙カセット110などの用紙積載部(圧板)111上に積載した被記録媒体(用紙)112を給紙するための給紙部として、用紙積載部111から用紙112を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙ローラ)113及び給紙ローラ113に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド114を備え、この分離パッド114は給紙ローラ113側に付勢されている。   On the other hand, as a sheet feeding unit for feeding a recording medium (sheet) 112 loaded on a sheet stacking unit (pressure plate) 111 such as a sheet feeding cassette 110, the sheets 112 are separated and fed from the sheet stacking unit 111 one by one. Opposite to the half-moon roller (feed roller) 113 and the feed roller 113 to be fed, a separation pad 114 made of a material having a large friction coefficient is provided, and this separation pad 114 is urged toward the feed roller 113 side.

そして、この給紙部から給紙された用紙112を記録ヘッド107の下方側で搬送するための搬送部として、用紙112を静電吸着して搬送するための搬送ベルト121と、給紙部からガイド115を介して送られる用紙112を搬送ベルト121との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ122と、略鉛直上方に送られる用紙112を略90°方向転換させて搬送ベルト121上に倣わせるための搬送ガイド123と、押さえ部材124で搬送ベルト121側に付勢された加圧コロ125A及び先端加圧コロ125Bとを備えている。また、搬送ベルト121表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ126を備えている。   As a transport unit for transporting the paper 112 fed from the paper feed unit below the recording head 107, a transport belt 121 for electrostatically attracting and transporting the paper 112, and a paper feed unit A counter roller 122 for transporting the paper 112 fed through the guide 115 while sandwiching it between the transport belt 121 and the paper 112 fed substantially vertically upward is changed by about 90 ° and copied on the transport belt 121. And a pressure roller 125 </ b> A and a tip pressure roller 125 </ b> B urged toward the conveyance belt 121 by the pressing member 124. In addition, a charging roller 126 that is a charging unit for charging the surface of the conveyance belt 121 is provided.

ここで、搬送ベルト121は、無端状ベルトであり、搬送ローラ127とテンションローラ128との間に掛け渡されて、副走査モータ131からタイミングベルト132及びタイミングローラ133を介して搬送ローラ127が回転されることで、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。なお、搬送ベルト121の裏面側には記録ヘッド107による画像形成領域に対応してガイド部材129を配置している。帯電ローラ126は、搬送ベルト121の表層に接触し、搬送ベルト121の回動に従動して回転するように配置されている。   Here, the conveyance belt 121 is an endless belt, is stretched between the conveyance roller 127 and the tension roller 128, and the conveyance roller 127 is rotated from the sub-scanning motor 131 via the timing belt 132 and the timing roller 133. By doing so, it is configured to go around in the belt conveyance direction (sub-scanning direction). A guide member 129 is disposed on the back side of the conveyance belt 121 in correspondence with the image forming area formed by the recording head 107. The charging roller 126 is disposed so as to come into contact with the surface layer of the transport belt 121 and to rotate following the rotation of the transport belt 121.

さらに、記録ヘッド107で記録された用紙112を排紙するための排紙部として、搬送ベルト121から用紙112を分離するための分離部と、排紙ローラ152及び排紙コロ153と、排紙される用紙112をストックする排紙トレイ154とを備えている。   Further, as a paper discharge unit for discharging the paper 112 recorded by the recording head 107, a separation unit for separating the paper 112 from the conveying belt 121, a paper discharge roller 152 and a paper discharge roller 153, and paper discharge A paper discharge tray 154 for stocking the paper 112 to be printed.

また、背部には両面給紙ユニット155が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット155は搬送ベルト121の逆方向回転で戻される用紙112を取り込んで反転させて再度カウンタローラ122と搬送ベルト121との間に給紙する。   A double-sided paper feeding unit 155 is detachably mounted on the back. The double-sided paper feeding unit 155 takes in the paper 112 returned by the reverse rotation of the transport belt 121, reverses it, and feeds it again between the counter roller 122 and the transport belt 121.

さらに、図19に示すように、キャリッジ103の走査方向の一方側の非印字領域には、記録ヘッド107のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構156を配置している。   Further, as shown in FIG. 19, a maintenance / recovery mechanism 156 for maintaining and recovering the state of the nozzles of the recording head 107 is arranged in the non-printing area on one side of the carriage 103 in the scanning direction.

この維持回復機156は、記録ヘッド107の各ノズル面をキャピングするための各キャップ157と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード158と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け159などを備えている。   The maintenance / recovery machine 156 includes a cap 157 for capping each nozzle surface of the recording head 107, a wiper blade 158 which is a blade member for wiping the nozzle surface, and a discharge unit for discharging the thickened recording liquid. An empty discharge receiver 159 for receiving droplets when performing empty discharge for discharging droplets that do not contribute to recording is provided.

このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙112が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙112はガイド115で案内され、搬送ベルト121とカウンタローラ122との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド123で案内されて先端加圧コロ125で搬送ベルト121に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。   In the image forming apparatus configured as described above, the sheets 112 are separated and fed one by one from the sheet feeding unit, and the sheet 112 fed substantially vertically upward is guided by the guide 115, and includes the conveyance belt 121 and the counter roller 122. The leading end is guided by the conveying guide 123 and pressed against the conveying belt 121 by the leading end pressure roller 125, and the conveying direction is changed by approximately 90 °.

このとき、図示しない制御回路によってACバイアス供給部から帯電ローラ126に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト121が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト121上に用紙112が給送されると、用紙112が搬送ベルト121に静電力で吸着され、搬送ベルト121の周回移動によって用紙112が副走査方向に搬送される。   At this time, a positive voltage output and a negative output are alternately repeated from the AC bias supply unit to the charging roller 126 by a control circuit (not shown), that is, a charging voltage pattern in which an alternating voltage is applied and the conveying belt 121 alternates. That is, plus and minus are alternately charged in a band shape with a predetermined width in the sub-scanning direction which is the circumferential direction. When the paper 112 is fed onto the conveyance belt 121 charged alternately with plus and minus, the paper 112 is attracted to the conveyance belt 121 by electrostatic force, and the paper 112 is conveyed in the sub-scanning direction by the circular movement of the conveyance belt 121. Is done.

そこで、キャリッジ103を往路及び復路方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド107を駆動することにより、停止している用紙112にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙112を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙112の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙112を排紙トレイ154に排紙する。   Therefore, by driving the recording head 107 according to the image signal while moving the carriage 103 in the forward and backward directions, ink droplets are ejected onto the stopped paper 112 to record one line, and the paper 112 is After transporting a predetermined amount, the next line is recorded. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 112 has reached the recording area, the recording operation is finished, and the paper 112 is discharged onto the paper discharge tray 154.

また、両面印刷の場合には、表面(最初に印刷する面)の記録が終了したときに、搬送ベルト121を逆回転させることで、記録済みの用紙112を両面給紙ユニット155内に送り込み、用紙112を反転させて(裏面が印刷面となる状態にして)再度カウンタローラ122と搬送ベルト121との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル121上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ154に排紙する   In the case of double-sided printing, when recording on the front surface (surface to be printed first) is completed, the recording belt 112 is fed into the double-sided paper feeding unit 155 by rotating the conveyor belt 121 in the reverse direction. The paper 112 is reversed (with the back surface being the printing surface), and is fed again between the counter roller 122 and the conveyor belt 121. The timing is controlled, and the sheet is conveyed onto the conveyor bell 121 as described above. After recording on the back side, the sheet is discharged to the discharge tray 154.

また、印字(記録)待機中にはキャリッジ103は維持回復機構155側に移動されて、キャップ157で記録ヘッド107のノズル面がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ157で記録ヘッド107をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し(「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。)し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行い、この回復動作によって記録ヘッド107のノズル面に付着したインクを清掃除去するためにワイパーブレード158でワイピングを行なう。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド107の安定した吐出性能を維持する。   Further, during printing (recording) standby, the carriage 103 is moved to the maintenance / recovery mechanism 155 side, and the nozzle surface of the recording head 107 is capped by the cap 157 so that the nozzles are kept in a wet state. To prevent. In addition, the recording liquid is sucked from the nozzle in a state where the recording head 107 is capped by the cap 157 (referred to as “nozzle suction” or “head suction”), and a recovery operation is performed to discharge the thickened recording liquid or bubbles. Wiping is performed by the wiper blade 158 in order to clean and remove ink adhering to the nozzle surface of the recording head 107 by this recovery operation. In addition, an idle ejection operation for ejecting ink not related to recording is performed before the start of recording or during recording. Thereby, the stable ejection performance of the recording head 107 is maintained.

このように、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えることにより、低湿度環境下においても常に良好な間欠吐出安定性を得られるとともに、ノズル面がキャッピングされないまま放置される場合のような異常な条件下においても、維持回復動作によって正常な噴射状態に回復することが容易になる。   As described above, by providing the liquid discharge head according to the present invention, it is possible to always obtain good intermittent discharge stability even in a low humidity environment, and abnormal conditions such as when the nozzle surface is left uncapped. Even underneath, it becomes easy to recover to the normal injection state by the maintenance recovery operation.

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドで吐出させて画像を形成するときに用いる液体としての記録液(インク)の一例について説明する。
本発明に係る液体吐出ヘッドなどで吐出するインクは、少なくとも水、着色剤、及び湿潤剤を含有してなり、浸透剤、界面活性剤、更に必要に応じてその他の成分を含有してなるものが好ましい。
Next, an example of a recording liquid (ink) as a liquid used when an image is formed by being ejected by the liquid ejection head according to the present invention will be described.
The ink ejected by the liquid ejection head or the like according to the present invention contains at least water, a colorant, and a wetting agent, and further contains a penetrating agent, a surfactant, and, if necessary, other components. Is preferred.

ここで、インクは、25℃における表面張力が、40mN/m以下であることが好ましく、特に15〜30mN/mであることがより好ましい。表面張力が15mN/m未満であると、ノズルプレート(ノズル板)に濡れすぎてインク滴の形成(粒子化)がうまくできなくなって、安定したインクの吐出が得られないことがある。また、30mN/mを超えると、記録用メディアへのインク浸透が十分に起こらず、ビーディングの発生や乾燥時間の長時間化を招くことがある。   Here, the ink preferably has a surface tension at 25 ° C. of 40 mN / m or less, more preferably 15 to 30 mN / m. If the surface tension is less than 15 mN / m, ink droplets may not be formed (particles) well due to being too wet with the nozzle plate (nozzle plate), and stable ink ejection may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 30 mN / m, ink permeation into the recording medium does not occur sufficiently, which may cause beading and a longer drying time.

上記表面張力は、例えば、表面張力測定装置(協和界面科学株式会社製、CBVP−Z)を用い、白金プレートを使用して25℃で測定することができる。   The surface tension can be measured at 25 ° C. using a platinum plate using, for example, a surface tension measuring device (CBVP-Z, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

−着色剤−
インクに含有する着色剤としては、顔料、染料、及び着色微粒子の少なくともいずれでも用いることができる。ただし、ここでは、顔料系インクを用いているが、以下では染料系インクについても説明する。
-Colorant-
As the colorant contained in the ink, at least any of pigments, dyes, and colored fine particles can be used. However, although pigment-based ink is used here, dye-based ink will be described below.

着色微粒子としては、顔料及び染料の少なくともいずれかの色材を含有させたポリマー微粒子の水分散物が好適に用いられる。
ここで、上記「色材を含有させた」とは、ポリマー微粒子中に色材を封入した状態及びポリマー微粒子の表面に色材を吸着させた状態の何れか又は双方を意味する。この場合、本発明のインクに配合される色材はすべてポリマー微粒子に封入又は吸着されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、該色材がエマルジョン中に分散していてもよい。前記色材としては、水不溶性又は水難溶性であって、前記ポリマーによって吸着され得る色材であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
As the colored fine particles, an aqueous dispersion of polymer fine particles containing at least one colorant of pigment and dye is preferably used.
Here, the term “containing a color material” means either or both of a state in which a color material is enclosed in polymer fine particles and a state in which the color material is adsorbed on the surface of the polymer fine particles. In this case, it is not necessary for all of the color material blended in the ink of the present invention to be encapsulated or adsorbed in the polymer fine particles, and the color material is dispersed in the emulsion as long as the effects of the present invention are not impaired. Also good. The color material is not particularly limited as long as it is water-insoluble or hardly water-soluble and can be adsorbed by the polymer, and can be appropriately selected according to the purpose.

また、「水不溶性又は水難溶性」とは、20℃で水100質量部に対し色材が10質量部以上溶解しないことを意味する。また、「溶解する」とは、目視で水溶液表層又は下層に色材の分離や沈降が認められないことを意味する。   Further, “water-insoluble or poorly water-soluble” means that 10 parts by mass or more of the coloring material is not dissolved in 100 parts by mass of water at 20 ° C. Further, “dissolve” means that separation or sedimentation of the coloring material is not observed in the surface layer or the lower layer of the aqueous solution visually.

また、色材を含有させたポリマー微粒子(着色微粒子)の体積平均粒径は、インク中において0.01〜0.16μmが好ましい。   The volume average particle diameter of the polymer fine particles (colored fine particles) containing a colorant is preferably 0.01 to 0.16 μm in the ink.

着色剤としては、例えば、水溶性染料、油溶性染料、分散染料等の染料、顔料等が挙げられる。良好な吸着性及び封入性の観点からは油溶性染料及び分散染料が好ましいが、得られる画像の耐光性からは顔料が好ましく用いられる。   Examples of the colorant include water-soluble dyes, oil-soluble dyes, disperse dyes, and the like, pigments, and the like. Oil-soluble dyes and disperse dyes are preferable from the viewpoint of good adsorptivity and encapsulation, but pigments are preferably used from the light resistance of the obtained image.

なお、前記各染料は、ポリマー微粒子に効率的に含浸される観点から、有機溶剤、例えば、ケトン系溶剤に2g/リットル以上溶解することが好ましく、20〜600g/リットル溶解することがより好ましい。   In addition, from the viewpoint of efficiently impregnating the polymer fine particles, each of the dyes is preferably dissolved in an organic solvent, for example, a ketone solvent in an amount of 2 g / liter or more, and more preferably 20 to 600 g / liter.

水溶性染料としては、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接性染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料に分類される染料であり、好ましくは耐水性、及び耐光性に優れたものが用いられる。   The water-soluble dye is a dye classified into an acid dye, a direct dye, a basic dye, a reactive dye, and a food dye in the color index, and preferably has excellent water resistance and light resistance.

この場合、酸性染料及び食用染料としては、例えば、C.I.アシッドイエロー 17,23,42,44,79,142;C.I.アシッドレッド 1,8,13,14,18,26,27,35,37,42,52,82,87,89,92,97,106,111,114,115,134,186,249,254,289;C.I.アシッドブルー 9,29,45,92,249;C.I.アシッドブラック 1,2,7,24,26,94;C.I.フードイエロー 3,4;C.I.フードレッド 7,9,14;C.I.フードブラック 1,2などが挙げられる。   In this case, examples of acid dyes and food dyes include C.I. I. Acid Yellow 17, 23, 42, 44, 79, 142; C.I. I. Acid Red 1,8,13,14,18,26,27,35,37,42,52,82,87,89,92,97,106,111,114,115,134,186,249,254 289; I. Acid Blue 9, 29, 45, 92, 249; I. Acid Black 1, 2, 7, 24, 26, 94; I. Food Yellow 3, 4; I. Food red 7, 9, 14; I. Food black 1, 2 etc. are mentioned.

また、直接性染料としては、例えば、C.I.ダイレクトイエロー 1,12,24,26,33,44,50,86,120,132,142,144;C.I.ダイレクトレッド 1,4,9,13,17,20,28,31,39,80,81,83,89,225,227;C.I.ダイレクトオレンジ 26,29,62,102;C.I.ダイレクトブルー 1,2,6,15,22,25,71,76,79,86,87,90,98,163,165,199,202;C.I.ダイレクトブラック 19,22,32,38,51,56,71,74,75,77,154,168,171などが挙げられる。   Examples of direct dyes include C.I. I. Direct yellow 1,12,24,26,33,44,50,86,120,132,142,144; I. Direct red 1,4,9,13,17,20,28,31,39,80,81,83,89,225,227; I. Direct orange 26, 29, 62, 102; I. Direct Blue 1, 2, 6, 15, 22, 25, 71, 76, 79, 86, 87, 90, 98, 163, 165, 199, 202; I. Direct black 19, 22, 32, 38, 51, 56, 71, 74, 75, 77, 154, 168, 171 and the like.

また、塩基性染料としては、例えば、C.I.べーシックイエロー 1,2,11,13,14,15,19,21,23,24,25,28,29,32,36,40,41,45,49,51,53,63,64,65,67,70,73,77,87,91;C.I.ベーシックレッド 2,12,13,14,15,18,22,23,24,27,29,35,36,38,39,46,49,51,52,54,59,68,69,70,73,78,82,102,104,109,112;C.I.べーシックブルー 1,3,5,7,9,21,22,26,35,41,45,47,54,62,65,66,67,69,75,77,78,89,92,93,105,117,120,122,124,129,137,141,147,155;C.I.ベーシックブラック 2,8などが挙げられる。   Examples of basic dyes include C.I. I. Basic yellow 1, 2, 11, 13, 14, 15, 19, 21, 23, 24, 25, 28, 29, 32, 36, 40, 41, 45, 49, 51, 53, 63, 64, 65, 67, 70, 73, 77, 87, 91; C.I. I. Basic Red 2,12,13,14,15,18,22,23,24,27,29,35,36,38,39,46,49,51,52,54,59,68,69,70, 73, 78, 82, 102, 104, 109, 112; I. Basic blue 1,3,5,7,9,21,22,26,35,41,45,47,54,62,65,66,67,69,75,77,78,89,92,93, 105, 117, 120, 122, 124, 129, 137, 141, 147, 155; I. Basic black 2, 8 etc. are mentioned.

また、反応性染料としては、例えば、C.I.リアクティブブラック 3,4,7,11,12,17;C.I.リアクティブイエロー 1,5,11,13,14,20,21,22,25,40,47,51,55,65,67;C.I.リアクティブレッド 1,14,17,25,26,32,37,44,46,55,60,66,74,79,96,97;C.I.リアクティブブルー 1,2,7,14,15,23,32,35,38,41,63,80,95などが挙げられる。   Examples of reactive dyes include C.I. I. Reactive Black 3, 4, 7, 11, 12, 17; C.I. I. Reactive Yellow 1,5,11,13,14,20,21,22,25,40,47,51,55,65,67; I. Reactive Red 1,14,17,25,26,32,37,44,46,55,60,66,74,79,96,97; I. Reactive blue 1, 2, 7, 14, 15, 23, 32, 35, 38, 41, 63, 80, 95, and the like.

前記顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、
無機顔料、有機顔料のいずれであってもよい。
The pigment is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
Either an inorganic pigment or an organic pigment may be used.

無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックなどが好ましい。なお、前記カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法
などの公知の方法によって製造されたものが挙げられる。
Examples of the inorganic pigment include titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, chrome yellow, and carbon black. Among these, carbon black is preferable. In addition, as said carbon black, what was manufactured by well-known methods, such as a contact method, a furnace method, and a thermal method, is mentioned, for example.

また、有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。なお、前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、などが挙げられる。前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料、などが挙げられる。前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。   Examples of organic pigments include azo pigments, polycyclic pigments, dye chelates, nitro pigments, nitroso pigments, and aniline black. Among these, azo pigments and polycyclic pigments are more preferable. Examples of the azo pigment include azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, and chelate azo pigments. Examples of the polycyclic pigment include phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and quinofullerone pigments. Examples of the dye chelates include basic dye chelates and acidic dye chelates.

顔料の色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用のもの、カラー用のもの、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a color of a pigment, According to the objective, it can select suitably, For example, the thing for black, the thing for color, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

黒色用のものとしては、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(C.I.ピグメントブラック7)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料、などが挙げられる。   Examples of black materials include carbon blacks (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, copper, iron (CI pigment black 11), titanium oxide, and the like. And organic pigments such as aniline black (CI Pigment Black 1).

カラー用のものとしては、黄色インク用では、例えば、C.I.ピグメントイエロー1(ファストイエローG)、3、12(ジスアゾイエローAAA)、13、14、17、23、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83(ジスアゾイエローHR)、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、128、138、150、153、などが挙げられる。   As for the color, for yellow ink, for example, C.I. I. Pigment Yellow 1 (Fast Yellow G), 3, 12 (Disazo Yellow AAA), 13, 14, 17, 23, 24, 34, 35, 37, 42 (Yellow Iron Oxide), 53, 55, 74, 81, 83 (Disazo Yellow HR), 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 117, 120, 128, 138, 150, 153, and the like.

マゼンタ用では、例えば、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22(ブリリアントファーストスカーレット)、23、31、38、48:2(パーマネントレッド2B(Ba))、48:2(パーマネントレッド2B (Ca))、48:3(パーマネントレッド2B(Sr))、48:4(パーマネントレッド2B(Mn))、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81(ローダミン6Gレーキ)、83、88、92、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(ジメチルキナクリドン)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219、などが挙げられる。   For magenta, for example, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22 (Brilliant First Scarlet), 23, 31, 38, 48: 2 (Permanent Red 2B (Ba)), 48: 2 (Permanent Red 2B (Ca)), 48 : 3 (Permanent Red 2B (Sr)), 48: 4 (Permanent Red 2B (Mn)), 49: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (Brilliant Carmine 6B), 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81 (Rhodamine 6G Lake), 83, 88, 92, 101 (Bengara), 104, 105, 106, 108 (Cadmium Red), 112, 114, 122 (Dimethylquinacridone), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209, 19, and the like.

シアン用では、例えば、C.I.ピグメントブルー1、2、15(銅フタロシアニンブルーR)、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルーG)、15:4、15:6(フタロシアニンブルーE)、16、17:1、56、60、63等が挙げられる。   For cyan, for example, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15 (copper phthalocyanine blue R), 15: 1, 15: 2, 15: 3 (phthalocyanine blue G), 15: 4, 15: 6 (phthalocyanine blue E), 16, 17: 1, 56, 60, 63 and the like.

また、中間色としてはレッド、グリーン、ブルー用として、C.I.ピグメントレッド177、194、224、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントバイオレット3,19,23,37、C.I.ピグメントグリーン7,36などが挙げられる。   In addition, as the intermediate colors for red, green and blue, C.I. I. Pigment red 177, 194, 224, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment violet 3, 19, 23, 37, C.I. I. Pigment green 7, 36, and the like.

顔料としては、少なくとも1種の親水基が顔料の表面に直接若しくは他の原子団を介して結合した分散剤を使用することなく安定に分散させることができる自己分散型顔料が好適に用いられる。その結果、従来のインクのように、顔料を分散させるための分散剤が不要となる。前記自己分散型顔料としては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものやカチオン性に帯電したものが好適である。   As the pigment, a self-dispersing pigment that can be stably dispersed without using a dispersant in which at least one hydrophilic group is bonded to the surface of the pigment directly or through another atomic group is suitably used. As a result, unlike the conventional ink, a dispersant for dispersing the pigment becomes unnecessary. As the self-dispersing pigment, those having ionicity are preferable, and those having an anionic charge or those having a cationic charge are suitable.

自己分散型顔料の体積平均粒径は、インク中において0.01〜0.16μmが好ましい。   The volume average particle size of the self-dispersing pigment is preferably 0.01 to 0.16 μm in the ink.

また、アニオン性親水基としては、例えば、−COOM、−SOM、−POHM、−PO、−SONH、−SONHCOR(ただし、式中の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す。Rは、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表す)等が挙げられる。これらの中でも、−COOM、−SOMがカラー顔料表面に結合されたものを用いることが好ましい。 Examples of the anionic hydrophilic group include —COOM, —SO 3 M, —PO 3 HM, —PO 3 M 2 , —SO 2 NH 2 , —SO 2 NHCOR (where M in the formula represents hydrogen Atom, alkali metal, ammonium or organic ammonium, R represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group which may have a substituent, or a naphthyl group which may have a substituent) Is mentioned. Among these, it is preferable to use those in which —COOM and —SO 3 M are bonded to the surface of the color pigment.

上記親水基中における「M」は、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、等が挙げられる。前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。前記アニオン性に帯電したカラー顔料を得る方法としては、カラー顔料表面に−COONaを導入する方法として、例えば、カラー顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化による方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられる。   “M” in the hydrophilic group includes, for example, lithium, sodium, potassium and the like as an alkali metal. Examples of the organic ammonium include mono to trimethyl ammonium, mono to triethyl ammonium, and mono to trimethanol ammonium. As a method of obtaining the anionically charged color pigment, as a method of introducing -COONa to the color pigment surface, for example, a method of oxidizing the color pigment with sodium hypochlorite, a method of sulfonation, a diazonium salt The method of making it react is mentioned.

また、カチオン性親水基としては、例えば、第4級アンモニウム基が好ましく、下記に挙げる第4級アンモニウム基がより好ましく、これらのいずれかが顔料表面に結合されたものが色材として好適である。   Further, as the cationic hydrophilic group, for example, a quaternary ammonium group is preferable, and the quaternary ammonium groups listed below are more preferable, and any of these bonded to the pigment surface is suitable as a coloring material. .

Figure 2008055832
Figure 2008055832

前記親水基が結合されたカチオン性の自己分散型カーボンブラックを製造する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、下記構造式で表されるN−エチルピリジル基を結合させる方法としては、カーボンブラックを3−アミノ−N−エチルピリジウムブロマイドで処理する方法などが挙げられる。   The method for producing the cationic self-dispersing carbon black to which the hydrophilic group is bonded is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, N— represented by the following structural formula Examples of the method for bonding the ethylpyridyl group include a method of treating carbon black with 3-amino-N-ethylpyridinium bromide.

Figure 2008055832
Figure 2008055832

ここで、親水基が、他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合されていてもよい。他の原子団としては、例えば、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基が挙げられる。上記した親水基が他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合する場合の具体例としては、例えば、−CCOOM(ただし、Mはアルカリ金属、第4級アンモニウムを表す)、−PhSOM(ただし、Phはフェニル基、Mはアルカリ金属、第4級アンモニウムを表す)、−C10NH+等が挙げられる。 Here, the hydrophilic group may be bonded to the surface of the carbon black via another atomic group. Examples of other atomic groups include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group which may have a substituent, or a naphthyl group which may have a substituent. Specific examples of the case where the above-described hydrophilic group is bonded to the surface of carbon black via another atomic group include, for example, —C 2 H 4 COOM (where M represents an alkali metal, quaternary ammonium), -PhSO 3 M (where Ph represents a phenyl group, M represents an alkali metal, quaternary ammonium), -C 5 H 10 NH 3 + and the like.

本発明に係る記録方法で用いるインクには、顔料分散剤を用いた顔料分散液を用いることもできる。   For the ink used in the recording method according to the present invention, a pigment dispersion using a pigment dispersant can also be used.

顔料分散剤としては、前記親水性高分子化合物として、天然系では、アラビアガム、トラガンガム、グーアガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物性高分子、アルギン酸、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子、キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子などが挙げられる。半合成系では、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素系高分子、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等の海藻系高分子などが挙げられる。純合成系では、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル等のビニル系高分子、非架橋ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸又はそのアルカリ金属塩、水溶性スチレンアクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩、四級アンモニウムやアミノ基等のカチオン性官能基の塩を側鎖に有する高分子化合物、セラック等の天然高分子化合物等が挙げられる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、スチレンアクリル酸のホモポリマーや他の親水基を有するモノマーの共重合体からなるようなカルボキシル基を導入したものが高分子分散剤として特に好ましい。   As the pigment dispersant, as the hydrophilic polymer compound, in the natural system, vegetable polymers such as gum arabic, tragan gum, guar gum, karaya gum, locust bean gum, arabinogalactone, pectin, quince seed starch, alginic acid, carrageenan And seaweed polymers such as agar, animal polymers such as gelatin, casein, albumin and collagen, and microorganism polymers such as xanthene gum and dextran. In semi-synthetic systems, fiber polymers such as methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, carboxymethylcellulose, starch polymers such as sodium starch glycolate and sodium starch phosphate, sodium alginate, propylene glycol alginate And seaweed polymers such as Pure synthetic systems include polyvinyl polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and polyvinyl methyl ether, non-crosslinked polyacrylamide, polyacrylic acid or alkali metal salts thereof, acrylic resins such as water-soluble styrene acrylic resins, and water-soluble styrene malees. Acid resin, water-soluble vinyl naphthalene acrylic resin, water-soluble vinyl naphthalene maleic resin, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, alkali metal salt of β-naphthalene sulfonic acid formalin condensate, cationic functional group such as quaternary ammonium and amino group Examples thereof include a polymer compound having a salt in the side chain and a natural polymer compound such as shellac. Among these, those having a carboxyl group introduced from a homopolymer of acrylic acid, methacrylic acid or styrene acrylic acid or a copolymer of a monomer having another hydrophilic group are particularly preferred as the polymer dispersant.

ここで、共重合体の重量平均分子量は、3,000〜50,000が好ましく、5,000〜30,000がより好ましく、7,000〜15,000が更に好ましい。   Here, the weight average molecular weight of the copolymer is preferably 3,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 30,000, and still more preferably 7,000 to 15,000.

また、顔料と分散剤との混合質量比(顔料:分散剤)は、1:0.06〜1:3が好ましく、1:0.125〜1:3がより好ましい。   The mixing mass ratio of the pigment and the dispersant (pigment: dispersant) is preferably 1: 0.06 to 1: 3, and more preferably 1: 0.125 to 1: 3.

前記着色剤のインクにおける添加量は、6〜15質量%が好ましく、8〜12質量%がより好ましい。前記添加量が6質量%未満であると、着色力の低下により、画像濃度が低くなったり、粘度の低下によりフェザリングや滲みが悪化することがあり、15質量%を超えると、インクジェット記録装置を放置しておいた場合等に、ノズルが乾燥し易くなり、不吐出現象が発生したり、粘度が高くなりすぎることにより浸透性が低下したり、ドットが広がらないために画像濃度が低下したり、ぼそついた画像になることがある。   The addition amount of the colorant in the ink is preferably 6 to 15% by mass, and more preferably 8 to 12% by mass. When the addition amount is less than 6% by mass, the image density may be lowered due to a decrease in coloring power, or feathering or bleeding may be deteriorated due to a decrease in viscosity. If the nozzle is left unattended, the nozzles will be easy to dry, non-ejection phenomenon will occur, the viscosity will be too high, the permeability will decrease, and the dots will not spread, so the image density will decrease. Or a blurred image.

−湿潤剤−
湿潤剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオール化合物、ラクタム化合物、尿素化合物及び糖類から選択される少なくとも1種が好適である。
-Wetting agent-
There is no restriction | limiting in particular as a wetting agent, According to the objective, it can select suitably, For example, at least 1 sort (s) selected from a polyol compound, a lactam compound, a urea compound, and saccharides is suitable.

ここで、ポリオール化合物としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用して使用してもよい。   Here, examples of the polyol compound include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, and carbonic acid. Ethylene, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

多価アルコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1、3−プルパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール1,3−プロパンジオール、1,5ペンタンジオール、1、6ヘキサンジオール、グリセロール、1、2、6−ヘキサントリオール、1、2、4−ブタントリオール、1、2、3−ブタントリオール、ペトリオールなどが挙げられる。   Examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-purpandiol, 1,3-butanediol, 1,4 butanediol, and 3-methyl-1. , 3-butanediol 1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, 1,6 hexanediol, glycerol, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,3- Examples include butanetriol and petriol.

多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどが挙げられる。   Examples of the polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, and the like. .

多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。   Examples of polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.

含窒素複素環化合物としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタムなどが挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, and ε-caprolactam.

アミド類としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。   Examples of amides include formamide, N-methylformamide, formamide, N, N-dimethylformamide and the like.

アミン類としては、例えば、モノエタノ−ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどが挙げられる。   Examples of amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine, and triethylamine.

含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノールなどが挙げられる。   Examples of sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide, sulfolane, thiodiethanol, and the like.

これらの中でも、溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる点から、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドンが好適である。   Among these, glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1 from the viewpoint of obtaining excellent effects on solubility and prevention of poor jetting characteristics due to water evaporation , 3-butanediol, 2,3-butanediol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol 1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, tetraethylene glycol, 1, 6-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, polyethylene glycol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, 2-pyrrolidone, N-methyl-2 -Pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pi Pyrrolidone is preferred.

前記ラクタム化合物としては、例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、ε−カプロラクタムから選択される少なくとも1種が挙げられる。   Examples of the lactam compound include at least one selected from 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, and ε-caprolactam.

また、尿素化合物としては、例えば、尿素、チオ尿素、エチレン尿素及び1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンから選択される少なくとも1種が挙げられる。前記尿素類のインクへの添加量は、一般的に0.5〜50質量%が好ましく、1〜20質量%がより好ましい。   Examples of the urea compound include at least one selected from urea, thiourea, ethylene urea, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. In general, the amount of urea added to the ink is preferably 0.5 to 50% by mass, and more preferably 1 to 20% by mass.

また、糖類としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類及び四糖類を含む)、多糖類、又はこれらの誘導体などが挙げられる。これらの中でも、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースが好適であり、マルチトース、ソルビトース、グルコノラクトン、マルトースが特に好ましい。   Examples of the saccharide include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides), polysaccharides, and derivatives thereof. Among these, glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, maltose, cellobiose, lactose, sucrose, trehalose, and maltotriose are preferable, and maltose, sorbitol, gluconolactone, and maltose are particularly preferable.

上記多糖類とは、広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることができる。   The above-mentioned polysaccharide means a saccharide in a broad sense and can be used to include substances widely existing in nature such as α-cyclodextrin and cellulose.

糖類の誘導体としては、糖類の還元糖(例えば、糖アルコール(ただし、一般式:HOCH(CHOH)nCHOH(ただし、nは2〜5の整数を表す)で表される)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらの中でも、特に糖アルコールが好ましい。該当アルコールとしては、例えば、マルチトール、ソルビット、などが挙げられる。 Derivatives of sugars include reducing sugars of sugars (for example, sugar alcohol (however, represented by the general formula: HOCH 2 (CHOH) nCH 2 OH (where n represents an integer of 2 to 5)), oxidized sugar (For example, aldonic acid, uronic acid, etc.), amino acids, thioic acid, etc. Among these, sugar alcohol is particularly preferable, and examples of the alcohol include maltitol, sorbit, and the like.

また、湿潤剤のインク中における含有量は、10〜50質量%が好ましく、20〜35質量%がより好ましい。前記含有量が少なすぎると、ノズルが乾燥しやすくなり液滴の吐出不良が発生することがあり、多すぎるとインク粘度が高くなり、適正な粘度範囲を超えてしまうことがある。   Moreover, 10-50 mass% is preferable and, as for content in the ink of a wetting agent, 20-35 mass% is more preferable. If the content is too small, the nozzle is likely to be dried and defective ejection of droplets may occur. If the content is too large, the ink viscosity is increased, and the proper viscosity range may be exceeded.

−浸透剤−
前記浸透剤としては、ポリオール化合物やグリコールエーテル化合物等の水溶性有機溶剤が用いられ、特に、炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物の少なくともいずれかが好適に用いられる。
-Penetration agent-
As the penetrant, a water-soluble organic solvent such as a polyol compound or a glycol ether compound is used. In particular, at least one of a polyol compound having 8 or more carbon atoms and a glycol ether compound is preferably used.

ここで、ポリオール化合物の炭素数が8未満であると、十分な浸透性が得られず、両面印刷時に記録用メディアを汚したり、記録用メディア上でのインクの広がりが不十分で画素の埋まりが悪くなるため、文字品位や画像濃度の低下が生じることがある。   Here, if the polyol compound has less than 8 carbon atoms, sufficient penetrability cannot be obtained, and the recording medium is soiled during double-sided printing, or the ink spread on the recording medium is insufficient and the pixels are filled. May deteriorate character quality and image density.

炭素数8以上のポリオール化合物としては、例えば、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール(溶解度:4.2%(25℃))、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール(溶解度:2.0%(25℃))、などが好適である。   Examples of the polyol compound having 8 or more carbon atoms include 2-ethyl-1,3-hexanediol (solubility: 4.2% (25 ° C.)), 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol ( Solubility: 2.0% (25 ° C.)) is preferable.

グリコールエーテル化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。   The glycol ether compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetra Examples include polyhydric alcohol alkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether; polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.

また、浸透剤の添加量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜10質量%がより好ましい。   Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the addition amount of a penetrant, Although it can select suitably according to the objective, 0.1-20 mass% is preferable and 0.5-10 mass% is more preferable.

−界面活性剤−
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニオン界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。
-Surfactant-
There is no restriction | limiting in particular as said surfactant, According to the objective, it can select suitably, For example, anionic surfactant, nonionic surfactant, amphoteric surfactant, fluorine type surfactant etc. are mentioned. .

アニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。   Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, laurate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt, and the like.

ノニオン系界面活性剤としては、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどが挙げられる。   Examples of nonionic surfactants include acetylene glycol surfactants, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, and the like.

アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オールなどが挙げられる。該アセチレングリコール系界面活性剤は、市販品として、例えば、エアープロダクツ社(米国)のサーフィノール104、82、465、485、TGなどが挙げられる。   Examples of the acetylene glycol surfactant include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 3, 5-dimethyl-1-hexyn-3-ol and the like. Examples of commercially available acetylene glycol surfactants include Surfynol 104, 82, 465, 485, and TG manufactured by Air Products (USA).

両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。具体的には、ラウリルジメチルアミンオキシド、ミリスチルジメチルアミンオキシド、ステアリルジメチルアミンオキシド、ジヒドロキシエチルラウリルアミンオキシド、ポリオキシエチレンヤシ油アルキルジメチルアミンオキシド、ジメチルアルキル(ヤシ)ベタイン、ジメチルラウリルベタイン、などが挙げられる。   Examples of amphoteric surfactants include lauryl aminopropionate, lauryl dimethyl betaine, stearyl dimethyl betaine, and lauryl dihydroxyethyl betaine. Specific examples include lauryl dimethylamine oxide, myristyl dimethylamine oxide, stearyl dimethylamine oxide, dihydroxyethyl lauryl amine oxide, polyoxyethylene coconut oil alkyl dimethyl amine oxide, dimethyl alkyl (coconut) betaine, dimethyl lauryl betaine, and the like. It is done.

これら界面活性剤の中でも、次の一般式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、及び(VI)で示される界面活性剤が好適である。   Among these surfactants, surfactants represented by the following general formulas (I), (II), (III), (IV), (V), and (VI) are preferable.

Figure 2008055832
ただし、前記一般式(I)中、R1は、アルキル基を表し、炭素数6〜14の分岐していてもよいアルキル基を表す。hは、3〜12の整数を表す。Mは、アルカリ金属イオン、第4級アンモニウム、第4級ホスホニウム、及びアルカノールアミンから選択されるいずれかを表す。
Figure 2008055832
However, in the said general formula (I), R1 represents an alkyl group and represents the C6-C14 alkyl group which may be branched. h represents an integer of 3 to 12. M represents one selected from alkali metal ions, quaternary ammonium, quaternary phosphonium, and alkanolamine.

Figure 2008055832
ただし、前記一般式(II)中、R2は、アルキル基を表し、炭素数5〜16の分岐していてもよいアルキル基を表す。Mは、アルカリ金属イオン、第4級アンモニウム、第4級ホスホニウム、及びアルカノールアミンから選択されるいずれかを表す。
Figure 2008055832
However, in the said general formula (II), R2 represents an alkyl group and represents the C5-C16 alkyl group which may be branched. M represents one selected from alkali metal ions, quaternary ammonium, quaternary phosphonium, and alkanolamine.

Figure 2008055832
ただし、上記一般式(III)中、R3は、炭化水素基を表し、例えば、分岐していてもよい炭素数6〜14のアルキル基を表す。kは5〜20の整数を表す。
Figure 2008055832
However, in said general formula (III), R3 represents a hydrocarbon group, for example, the C6-C14 alkyl group which may be branched. k represents an integer of 5 to 20.

Figure 2008055832
ただし、上記一般式(IV)中、R4は、炭化水素基を表し、例えば、炭素数6〜14のアルキル基を表す。jは、5〜20の整数を表す。
Figure 2008055832
However, in said general formula (IV), R4 represents a hydrocarbon group, for example, a C6-C14 alkyl group. j represents an integer of 5 to 20.

Figure 2008055832
ただし、上記一般式(V)中、Rは、炭化水素基を表し、例えば、炭素数6〜14の分岐していてもよいアルキル基を表す。L及びpは、1〜20の整数を表す。
Figure 2008055832
However, in the general formula (V), R 6 represents a hydrocarbon group, for example, represents an alkyl group which may be branched having 6 to 14 carbon atoms. L and p represent an integer of 1 to 20.

Figure 2008055832
ただし、上記一般式(VI)中、q及びrは0〜40の整数を表す。
Figure 2008055832
However, in said general formula (VI), q and r represent the integer of 0-40.

以下、前記構造式(I)、及び(II)の界面活性剤を具体的に遊離酸型で示す。先ず、(I)の界面活性剤としては、次の(I−1)ないし(I−6)で表わされるものを挙げることができる。   Hereinafter, the surfactants of the structural formulas (I) and (II) are specifically shown in the free acid form. First, examples of the surfactant (I) include those represented by the following (I-1) to (I-6).

Figure 2008055832
Figure 2008055832

Figure 2008055832
Figure 2008055832

Figure 2008055832
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Figure 2008055832
Figure 2008055832

Figure 2008055832
Figure 2008055832

次に、(II)の界面活性剤としては、次の(II−1)ないし(II−4)で表わされるものを挙げることができる。   Next, examples of the surfactant (II) include those represented by the following (II-1) to (II-4).

Figure 2008055832
Figure 2008055832

Figure 2008055832
Figure 2008055832

Figure 2008055832
Figure 2008055832

Figure 2008055832
Figure 2008055832

前記フッ素系界面活性剤としては、下記一般式(A)で表されるものが好適である。   As the fluorosurfactant, those represented by the following general formula (A) are suitable.

Figure 2008055832
ただし、前記一般式(A)中、mは、0〜10の整数を表す。nは、1〜40の整数を表す。
Figure 2008055832
However, in said general formula (A), m represents the integer of 0-10. n represents an integer of 1 to 40.

フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物、などが挙げられる。これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少なく、近年問題視されているフッ素化合物の生体蓄積性についても低く安全性の高いものであり、特に好ましい。   Examples of the fluorine-based surfactant include a perfluoroalkyl sulfonic acid compound, a perfluoroalkyl carboxylic compound, a perfluoroalkyl phosphate compound, a perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, and a perfluoroalkyl ether group in the side chain. And polyoxyalkylene ether polymer compounds. Among these, the polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain has a low foaming property, and the bioaccumulation property of a fluorine compound that has been regarded as a problem in recent years is low and highly safe. Particularly preferred.

ここで、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、などが挙げられる。   Here, examples of the perfluoroalkyl sulfonic acid compound include perfluoroalkyl sulfonic acid, perfluoroalkyl sulfonate, and the like.

また、パーフルオロアルキルカルボン化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、などが挙げられる。   Moreover, as a perfluoroalkyl carboxylic compound, perfluoroalkyl carboxylic acid, perfluoroalkyl carboxylate, etc. are mentioned, for example.

また、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩、などが挙げられる。
また、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩、などが挙げられる。
Examples of the perfluoroalkyl phosphate compound include perfluoroalkyl phosphate esters, perfluoroalkyl phosphate salts, and the like.
The polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain includes a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in the side chain, and a polyoxyalkylene having a perfluoroalkyl ether group in the side chain. Examples thereof include sulfuric acid ester salts of ether polymers and salts of polyoxyalkylene ether polymers having a perfluoroalkyl ether group in the side chain.

これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH4、NHCHCHOH、NH(CHCHOH)、NH(CHCHOH)などが挙げられる。 Counter ions of salts in these fluorinated surfactants, Li, Na, K, NH4 , NH 3 CH 2 CH 2 OH, NH 2 (CH 2 CH 2 OH) 2, NH (CH 2 CH 2 OH) 3 Etc.

フッ素系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145(いずれも旭硝子社製)、フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431(いずれも住友スリーエム社製)、メガファックF−470、F1405、F−474(いずれも大日本インキ化学工業社製)、ゾニールTBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR(いずれもデュポン社製)、FT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW(いずれも株式会社ネオス社製)、PF−151N(オムノバ社製)などが挙げられる。これらの中でも、信頼性と発色向上に関して良好な点から、ゾニールFS−300、FSN、FSN−100、FSO(デュポン社製)が特に好ましい。
As a fluorine-type surfactant, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used.
Examples of commercially available products include Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, and S-145 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Fullrad FC- 93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 (all manufactured by Sumitomo 3M), MegaFuck F-470, F1405, F-474 ( All manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, UR (all manufactured by DuPont), FT-110, FT-250 FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW (all manufactured by Neos Co., Ltd.), PF-151N (manufactured by Omninova), and the like. It is done. Among these, Zonyl FS-300, FSN, FSN-100, and FSO (manufactured by DuPont) are particularly preferable from the viewpoints of reliability and color development improvement.

−その他の成分−
その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂エマルジョン、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
-Other ingredients-
The other components are not particularly limited and may be appropriately selected as necessary. For example, resin emulsion, pH adjuster, antiseptic / antifungal agent, rust inhibitor, antioxidant, ultraviolet absorber, oxygen absorber Agents, light stabilizers, and the like.

−樹脂エマルジョン−
樹脂エマルジョンは、樹脂微粒子を連続相としての水中に分散したものであり、必要に応じて界面活性剤のような分散剤を含有しても構わない。
-Resin emulsion-
The resin emulsion is obtained by dispersing resin fine particles in water as a continuous phase, and may contain a dispersant such as a surfactant as necessary.

分散相成分としての樹脂微粒子の含有量(樹脂エマルジョン中の樹脂微粒子の含有量)は一般的には10〜70質量%が好ましい。また、前記樹脂微粒子の粒径は、特にインクジェット記録装置に使用することを考慮すると、平均粒径10〜1000nmが好ましく、20〜300nmがより好ましい。   The content of resin fine particles as a dispersed phase component (content of resin fine particles in the resin emulsion) is generally preferably 10 to 70% by mass. Further, the particle diameter of the resin fine particles is preferably 10 to 1000 nm, more preferably 20 to 300 nm, particularly considering use in an ink jet recording apparatus.

分散相の樹脂微粒子成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられ、これらの中でも、アクリルシリコーン系樹脂が特に好ましい。   The resin fine particle component of the dispersed phase is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, acrylic resin, vinyl acetate resin, styrene resin, butadiene resin, styrene-butadiene resin, Examples include vinyl chloride resins, acrylic styrene resins, acrylic silicone resins, and among these, acrylic silicone resins are particularly preferable.

樹脂エマルジョンとしては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
市販の樹脂エマルジョンとしては、例えば、マイクロジェルE−1002、E−5002(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製)、ボンコート4001(アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製)、ボンコート5454(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製)、SAE−1014(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製)、サイビノールSK−200(アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製)、プライマルAC−22、AC−61(アクリル系樹脂エマルジョン、ローム・アンド・ハース製)、ナノクリルSBCX−2821、3689(アクリルシリコーン系樹脂エマルジョン、東洋インキ製造株式会社製)、#3070(メタクリル酸メチル重合体樹脂エマルジョン、御国色素社製)などが挙げられる。
As a resin emulsion, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used.
Commercially available resin emulsions include, for example, Microgel E-1002, E-5002 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.), Boncoat 4001 (acrylic resin emulsion, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) Boncoat 5454 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), SAE-1014 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), Cybinol SK-200 (acrylic resin emulsion, Seiden) Chemical Co., Ltd.), Primal AC-22, AC-61 (acrylic resin emulsion, manufactured by Rohm and Haas), Nanoacryl SBCX-2821, 3689 (acrylic silicone resin emulsion, Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) Company Ltd.), # 3070 (methyl methacrylate polymer resin emulsion, manufactured by Mikuni Color Ltd.).

樹脂エマルジョンにおける樹脂微粒子成分の前記インクにおける添加量としては、0.1〜50質量%が好ましく、0.5〜20質量%がより好ましく、1〜10質量%が更に好ましい。前記添加量が0.1質量%未満であると、耐目詰まり性及び吐出安定性の向上効果が十分でないことがあり、50質量%を超えると、インクの保存安定性を低下させてしまうことがある。   The addition amount of the resin fine particle component in the resin emulsion in the ink is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 20% by mass, and still more preferably 1 to 10% by mass. If the addition amount is less than 0.1% by mass, the effect of improving clogging resistance and ejection stability may not be sufficient, and if it exceeds 50% by mass, the storage stability of the ink may be reduced. There is.

また、防腐防黴剤としては、例えば、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、などが挙げられる。   Examples of antiseptic / antifungal agents include 1,2-benzisothiazolin-3-one, sodium dehydroacetate, sodium sorbate, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol, etc. Is mentioned.

また、pH調整剤としては、インクに悪影響をおよぼさずにpHを7以上に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて任意の物質を使用することができる。   The pH adjuster is not particularly limited as long as the pH can be adjusted to 7 or more without adversely affecting the ink, and any substance can be used according to the purpose.

pH調製剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物;水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。   Examples of the pH adjusting agent include amines such as diethanolamine and triethanolamine, hydroxides of alkali metal elements such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide; ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, Examples thereof include quaternary phosphonium hydroxide, alkali metal carbonates such as lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate.

また、防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト、などが挙げられる。   Examples of the rust preventive agent include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexylammonium nitrite.

また、酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤、などが挙げられる。   Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants (including hindered phenolic antioxidants), amine-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, and phosphorus-based antioxidants.

フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]2,4,8,10−テトライキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン−3−(3',5'−ジ−tert−ブチル−4'−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、などが挙げられる。   Examples of phenolic antioxidants (including hindered phenolic antioxidants) include butylated hydroxyanisole, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, stearyl-β- (3,5- Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4 , 4′-Butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 3,9-bis [1,1-dimethyl-2- [β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) Propionyloxy] ethyl] 2,4,8,10-tetrixaspiro [5,5] undecane, 1,1,3-tris (2-methyl-4- Hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, and the like.

アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、フェノチアジン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,4−ジメチル−6−tert−ブチル−フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、テトラキス[メチレン−3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ジヒドロキフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、などが挙げられる。   Examples of amine-based antioxidants include phenyl-β-naphthylamine, α-naphthylamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, phenothiazine, N, N′-diphenyl-p-phenylenediamine, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 2,6-di-tert-butylphenol, 2,4-dimethyl-6-tert-butyl-phenol, butylhydroxyanisole, 2,2′-methylenebis (4 -Methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), tetrakis [methylene- 3 (3,5-di-tert-butyl-4-dihydroxyphenyl) propionate] methane, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, and the like.

硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ,β’−チオジプロピオネート、2−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられる。   Examples of the sulfur-based antioxidant include dilauryl 3,3′-thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, lauryl stearyl thiodipropionate, dimyristyl 3,3′-thiodipropionate, distearyl β, β′-thiodipropionate, 2-mercaptobenzimidazole, dilauryl sulfide and the like can be mentioned.

リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、等が挙げられる。   Examples of phosphorus antioxidants include triphenyl phosphite, octadecyl phosphite, triisodecyl phosphite, trilauryl trithiophosphite, and trinonylphenyl phosphite.

また、紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。   Examples of the UV absorber include benzophenone UV absorbers, benzotriazole UV absorbers, salicylate UV absorbers, cyanoacrylate UV absorbers, nickel complex salt UV absorbers, and the like.

ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、等が挙げられる。   Examples of the benzophenone-based ultraviolet absorber include 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, and the like.

ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2'−ヒドロキシ−5'−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−4'−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3'−tert−ブチル−5'−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、等が挙げられる。   Examples of the benzotriazole ultraviolet absorber include 2- (2′-hydroxy-5′-tert-octylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- ( 2'-hydroxy-4'-octoxyphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, and the like.

サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、p−tert−ブチルフェニルサリチレート、p−オクチルフェニルサリチレート、等が挙げられる。   Examples of salicylate-based ultraviolet absorbers include phenyl salicylate, p-tert-butylphenyl salicylate, p-octylphenyl salicylate, and the like.

シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、ブチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、等が挙げられる。   Examples of the cyanoacrylate ultraviolet absorber include ethyl-2-cyano-3,3′-diphenyl acrylate, methyl-2-cyano-3-methyl-3- (p-methoxyphenyl) acrylate, and butyl-2-cyano. -3-methyl-3- (p-methoxyphenyl) acrylate, and the like.

ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−n−ブチルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−2−エチルヘキシルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)トリエタノールアミンニッケル(II)、等が挙げられる。   Examples of the nickel complex ultraviolet absorber include nickel bis (octylphenyl) sulfide, 2,2′-thiobis (4-tert-octylferrate) -n-butylamine nickel (II), 2,2′-thiobis ( 4-tert-octylferrate) -2-ethylhexylamine nickel (II), 2,2′-thiobis (4-tert-octylferrate) triethanolamine nickel (II), and the like.

本発明のインクメディアセットにおけるインクは、少なくとも水、着色剤、及び湿潤剤、必要に応じて浸透剤、界面活性剤、更に必要に応じてその他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、更に必要に応じて攪拌混合して製造する。前記分散は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシャイカー、超音波分散機等により行うことができ、攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行うことができる。   The ink in the ink media set of the present invention comprises at least water, a colorant, and a wetting agent, and if necessary, a penetrating agent, a surfactant, and, if necessary, other components dispersed or dissolved in an aqueous medium, Produced by stirring and mixing as necessary. The dispersion can be performed by, for example, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a paint shaker, an ultrasonic disperser, and the like. be able to.

インクの粘度は、25℃で、1mPa・s以上20mPa・s以下が好ましく、2〜20mPa・sがより好ましい。前記粘度が20Pa・sを超えると、吐出安定性の確保が困難になることがある。さらに、画像の滲みを少なくするためには25℃で、5mPa・s以上であることが好ましい。   The viscosity of the ink is preferably 1 mPa · s or more and 20 mPa · s or less, and more preferably 2 to 20 mPa · s at 25 ° C. When the viscosity exceeds 20 Pa · s, it may be difficult to ensure ejection stability. Furthermore, in order to reduce the blur of the image, it is preferably 5 mPa · s or more at 25 ° C.

インクのpHとしては、例えば、7〜10が好ましい。   The pH of the ink is preferably 7 to 10, for example.

インクの着色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが挙げられる。これらの着色を2種以上併用したインクセットを使用して記録を行うと、多色画像を形成することができ、全色併用したインクセットを使用して記録を行うと、フルカラー画像を形成することができる。   There is no restriction | limiting in particular as coloring of an ink, According to the objective, it can select suitably, Yellow, magenta, cyan, black etc. are mentioned. When recording is performed using an ink set in which two or more of these colorings are used in combination, a multicolor image can be formed. When recording is performed using an ink set in which all colors are combined, a full color image is formed. be able to.

次に、具体的な実施例について説明する。なお、本発明に係る液体吐出ヘッドで吐出する液体(記録液)は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。   Next, specific examples will be described. The liquid (recording liquid) discharged by the liquid discharge head according to the present invention is not limited to these examples.

(調製例1)
−銅フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた1Lフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート4.0g、スチレンマクロマー(東亜合成株式会社製、商品名:AS−6)4.0g、及びメルカプトエタノール0.4gを仕込み、65℃に昇温した。次に、スチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート36.0g、ヒドロキシエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー(東亜合成株式会社製、商品名:AS−6)36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスジメチルバレロニトリル2.4g、及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を2.5時間かけてフラスコ内に滴下した。
(Preparation Example 1)
-Preparation of copper phthalocyanine pigment-containing polymer fine particle dispersion-
After sufficiently replacing the inside of the 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas introduction tube, reflux tube, and dropping funnel with nitrogen gas, 11.2 g of styrene, 2.8 g of acrylic acid, 12.0 g of lauryl methacrylate Then, 4.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 4.0 g of styrene macromer (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., trade name: AS-6) and 0.4 g of mercaptoethanol were charged and heated to 65 ° C. Next, 100.8 g of styrene, 25.2 g of acrylic acid, 108.0 g of lauryl methacrylate, 36.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 60.0 g of hydroxyethyl methacrylate, styrene macromer (trade name: AS-6, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) A mixed solution of 36.0 g, mercaptoethanol 3.6 g, azobisdimethylvaleronitrile 2.4 g, and methyl ethyl ketone 18 g was dropped into the flask over 2.5 hours.

滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8g、及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を0.5時間かけてフラスコ内に滴下した。65℃にて1時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8gを添加し、更に1時間熟成した。反応終了後、フラスコ内に、メチルエチルケトン364gを添加し、濃度が50質量%のポリマー溶液800gを得た。次に、ポリマー溶液の一部を乾燥し、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(標準:ポリスチレン、溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は15,000であった。   After completion of dropping, a mixed solution of 0.8 g of azobisdimethylvaleronitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 0.5 hours. After aging at 65 ° C. for 1 hour, 0.8 g of azobisdimethylvaleronitrile was added and further aging was performed for 1 hour. After completion of the reaction, 364 g of methyl ethyl ketone was added to the flask to obtain 800 g of a polymer solution having a concentration of 50% by mass. Next, a part of the polymer solution was dried and measured by gel permeation chromatography (standard: polystyrene, solvent: tetrahydrofuran). The weight average molecular weight (Mw) was 15,000.

次に、得られたポリマー溶液28g、銅フタロシアニン顔料26g、1mol/L水酸化カリウム水溶液13.6g、メチルエチルケトン20g、及びイオン交換水30gを十分に攪拌した。その後、3本ロールミル(株式会社ノリタケカンパニー製、商品名:NR−84A)を用いて20回混練した。得られたペーストをイオン交換水200gに投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、固形分量が20.0質量%の青色のポリマー微粒子分散体160gを得た。
得られたポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50%)は93nmであった。
Next, 28 g of the obtained polymer solution, 26 g of copper phthalocyanine pigment, 13.6 g of 1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution, 20 g of methyl ethyl ketone, and 30 g of ion-exchanged water were sufficiently stirred. Thereafter, the mixture was kneaded 20 times using a three-roll mill (manufactured by Noritake Company, trade name: NR-84A). The obtained paste was put into 200 g of ion-exchanged water, and after sufficiently stirring, methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator to obtain 160 g of a blue polymer fine particle dispersion having a solid content of 20.0% by mass. .
About the obtained polymer microparticles | fine-particles, the average particle diameter (D50%) measured with the particle size distribution analyzer (Microtrac UPA, Nikkiso Co., Ltd.) was 93 nm.

(調製例2)
−ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
調製例1において、銅フタロシアニン顔料をC.I.ピグメントレッド122に変更した以外は、調製例1と同様にして、赤紫色のポリマー微粒子分散体を調製した。
得られたポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50%)は127nmであった。
(Preparation Example 2)
-Preparation of dimethylquinacridone pigment-containing polymer fine particle dispersion-
In Preparation Example 1, the copper phthalocyanine pigment was changed to C.I. I. A red-purple polymer fine particle dispersion was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the pigment red 122 was used.
About the obtained polymer microparticles | fine-particles, the average particle diameter (D50%) measured with the particle size distribution analyzer (Microtrac UPA, Nikkiso Co., Ltd.) was 127 nm.

(調製例3)
−モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
調製例1において、銅フタロシアニン顔料をC.I.ピグメントイエロー74に変更した以外は、調製例1と同様にして、黄色のポリマー微粒子分散体を調製した。
得られたポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50%)は76nmであった。
(Preparation Example 3)
-Preparation of monoazo yellow pigment-containing polymer fine particle dispersion-
In Preparation Example 1, the copper phthalocyanine pigment was changed to C.I. I. A yellow polymer fine particle dispersion was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the pigment yellow 74 was changed.
About the obtained polymer microparticles | fine-particles, the average particle diameter (D50%) measured with the particle size distribution analyzer (Microtrac UPA, Nikkiso Co., Ltd.) was 76 nm.

(調製例4)
−スルホン化剤処理したカーボンブラック分散体の調製−
市販のカーボンブラック顔料(デグサ社製、「プリンテックス#85」)150gをスルホラン400ml中に良く混合し、ビーズミルで微分散後、アミド硫酸15gを添加して140〜150℃で10時間攪拌した。得られたスラリーをイオン交換水1000ml中に投入し、12,000rpmで遠心分離機により表面処理カーボンブラックウェットケーキを得た。得られたカーボンブラックウェットケーキを2,000mlのイオン交換水中に再分散し、水酸化リチウムにてpHを調整し、限外濾過膜により脱塩濃縮して顔料濃度10質量%のカーボンブラック分散体とし、平均孔径1μmのナイロンフィルターで濾過し、カーボンブラック分散体を得た。
得られたカーボンブラック分散体について、粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50%)は80nmであった。
(Preparation Example 4)
-Preparation of carbon black dispersion treated with sulfonating agent-
150 g of commercially available carbon black pigment (manufactured by Degussa, “Printex # 85”) was mixed well into 400 ml of sulfolane, finely dispersed with a bead mill, 15 g of amidosulfuric acid was added, and the mixture was stirred at 140 to 150 ° C. for 10 hours. The obtained slurry was put into 1000 ml of ion-exchanged water, and a surface-treated carbon black wet cake was obtained with a centrifuge at 12,000 rpm. The obtained carbon black wet cake is redispersed in 2,000 ml of ion exchange water, adjusted to pH with lithium hydroxide, desalted and concentrated with an ultrafiltration membrane, and a carbon black dispersion having a pigment concentration of 10% by mass. And filtering with a nylon filter having an average pore diameter of 1 μm to obtain a carbon black dispersion.
About the obtained carbon black dispersion, the average particle diameter (D50%) measured with the particle size distribution analyzer (Microtrac UPA, Nikkiso Co., Ltd.) was 80 nm.

(製造例1)
−シアンインクの作製−
調製例1の銅フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体20.0質量%、3−メチル−1,3−ブタンジオール23.0質量%、グリセリン8.0質量%、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2.0質量%、フッ素系界面活性剤としてのFS−300(DuPont社製)2.5質量%、防腐防カビ剤としてのプロキセルLV(アベシア社製)0.2質量%、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.5質量%、及びイオン交換水を適量加えて100質量%とし、その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行った。以上により、シアンインクを調製した。
(Production Example 1)
-Production of cyan ink-
Copper phthalocyanine pigment-containing polymer fine particle dispersion 20.0% by mass of Preparation Example 1, 3-methyl-1,3-butanediol 23.0% by mass, glycerin 8.0% by mass, 2-ethyl-1,3-hexane 2.0% by mass of diol, 2.5% by mass of FS-300 (manufactured by DuPont) as a fluorosurfactant, 0.2% by mass of Proxel LV (manufactured by Avecia) as an antiseptic / antifungal agent, 2-amino Appropriate amounts of 2-ethyl-1,3-propanediol 0.5% by mass and ion-exchanged water were added to obtain 100% by mass, followed by filtration through a membrane filter having an average pore size of 0.8 μm. A cyan ink was prepared as described above.

(製造例2)
−マゼンタインクの作製−
調製例2のジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体20.0質量%、3−メチル−1,3−ブタンジオール22.5質量%、グリセリン9.0質量%、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2.0質量%、フッ素系界面活性剤としてのFS−300(DuPont社製)2.5質量%、防腐防カビ剤としてのプロキセルLV(アベシア社製)0.2質量%、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.5質量%、及びイオン交換水を適量加えて100質量%とし、その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行った。以上により、マゼンタインクを調製した。
(Production Example 2)
-Magenta ink production-
Dimethylquinacridone pigment-containing polymer fine particle dispersion 20.0% by mass of Preparation Example 2, 3-methyl-1,3-butanediol 22.5% by mass, glycerin 9.0% by mass, 2-ethyl-1,3-hexane 2.0% by mass of diol, 2.5% by mass of FS-300 (manufactured by DuPont) as a fluorosurfactant, 0.2% by mass of Proxel LV (manufactured by Avecia) as an antiseptic / antifungal agent, 2-amino Appropriate amounts of 2-ethyl-1,3-propanediol 0.5% by mass and ion-exchanged water were added to obtain 100% by mass, followed by filtration through a membrane filter having an average pore size of 0.8 μm. A magenta ink was prepared as described above.

(製造例3)
−イエローインクの作製−
調製例3のモノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体20.0質量%、3−メチル−1,3−ブタンジオール24.5質量%、グリセリン8.0質量%、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2.0質量%、フッ素系界面活性剤としてのFS−300(DuPont社製)2.5質量%、防腐防カビ剤としてのプロキセルLV(アベシア社製)0.2質量%、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.5質量%、及びイオン交換水を適量加えて100質量%とし、その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行った。以上により、イエローインクを調製した。
(Production Example 3)
-Preparation of yellow ink-
Monoazo yellow pigment-containing polymer fine particle dispersion of Preparation Example 2 20.0% by mass, 3-methyl-1,3-butanediol 24.5% by mass, glycerin 8.0% by mass, 2-ethyl-1,3-hexane 2.0% by mass of diol, 2.5% by mass of FS-300 (manufactured by DuPont) as a fluorosurfactant, 0.2% by mass of Proxel LV (manufactured by Avecia) as an antiseptic / antifungal agent, 2-amino Appropriate amounts of 2-ethyl-1,3-propanediol 0.5% by mass and ion-exchanged water were added to obtain 100% by mass, followed by filtration through a membrane filter having an average pore size of 0.8 μm. Thus, a yellow ink was prepared.

(製造例4)
−ブラックインクの作製−
調製例4のカーボンブラック分散体20.0質量%、3−メチル−1,3−ブタンジオール22.5質量%、グリセリン7.5質量%、2−ピロリドン2.0質量%、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2.0質量%、フッ素系界面活性剤としてのFS−300(DuPont社製)2.5質量%、防腐防カビ剤としてのプロキセルLV(アベシア社製)0.2質量%、及び2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.5質量%、及びイオン交換水を適量加えて100質量%とし、その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行った。以上によりブラックインクを調製した。
(Production Example 4)
-Preparation of black ink-
Carbon black dispersion of Preparation Example 4 20.0% by mass, 2-methyl-1,3-butanediol 22.5% by mass, glycerin 7.5% by mass, 2-pyrrolidone 2.0% by mass, 2-ethyl- 2.0 mass% of 1,3-hexanediol, 2.5 mass% of FS-300 (manufactured by DuPont) as a fluorosurfactant, 0.2 mass of Proxel LV (manufactured by Avecia) as an antiseptic and fungicidal agent %, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol 0.5% by mass and ion exchanged water are added in an appropriate amount to 100% by mass, and then filtered through a membrane filter having an average pore size of 0.8 μm. It was. A black ink was prepared as described above.

次に、得られた製造例1〜4の各インクについて、以下のようにして、表面張力、及び粘度を測定した。結果を表2に示す。   Next, the surface tension and viscosity of each of the inks of Production Examples 1 to 4 obtained were measured as follows. The results are shown in Table 2.

<粘度の測定>
粘度は、R−500型粘度計(東機産業株式会社製)を用いて、コーン1°34’×R24、60rpm、3分後の条件により、25℃で測定した。
<Measurement of viscosity>
The viscosity was measured at 25 ° C. using a R-500 viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) under conditions of cone 1 ° 34 ′ × R24, 60 rpm, 3 minutes later.

<表面張力の測定>
表面張力は、表面張力測定装置(協和界面科学株式会社製、CBVP−Z)を用い、白金プレートを使用して25℃で測定した静的表面張力である。
<Measurement of surface tension>
The surface tension is a static surface tension measured at 25 ° C. using a platinum plate using a surface tension measuring device (CBVP-Z, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

Figure 2008055832
Figure 2008055832

上述したような水性インクの内、特に、水と顔料と水溶性有機溶剤を必須成分として含むインクジェット用水性インクであって、25℃における粘度が5mPa・sec以上20mPa・sec以下、表面張力が40dyne/cm以下であるインクを用いて液体吐出ヘッドから液滴を吐出させて画像を形成する場合、メニスカスの乾燥による吐出不良の問題が顕著になる。そこで、上述した本発明に係る液体吐出ヘッドを用いて画像形成を行うことにより、低湿度環境下においても常に良好な間欠吐出安定性を得られるとともに、ノズル面がキャッピングされないまま放置される場合のような異常な条件下においても、維持回復動作によって正常な噴射状態に回復することが容易になることから、メニスカスの乾燥による吐出不良を生じることなく、安定して高画質画像を形成することができるようになる。   Among the above-described water-based inks, in particular, an ink-jet water-based ink containing water, a pigment, and a water-soluble organic solvent as essential components, having a viscosity at 25 ° C. of 5 mPa · sec to 20 mPa · sec and a surface tension of 40 dyne. When an image is formed by ejecting liquid droplets from a liquid ejection head using ink of / cm 2 or less, the problem of ejection failure due to meniscus drying becomes significant. Therefore, by performing image formation using the above-described liquid discharge head according to the present invention, it is possible to always obtain good intermittent discharge stability even in a low humidity environment, and the case where the nozzle surface is left uncapped. Even under such abnormal conditions, it is easy to recover to the normal injection state by the maintenance recovery operation, so that stable high-quality images can be formed without causing defective discharge due to meniscus drying. become able to.

この場合、前述したようにインク中に樹脂成分を含む場合、特に樹脂成分を3%以上含有する場合には、一層メニスカスの乾燥による吐出不良の問題が顕著になるが、上述した本発明に係る液体吐出ヘッドを用いて画像形成を行うことにより、樹脂成分を含むインクであっても、メニスカスの乾燥による吐出不良を生じることなく、安定して高画質画像を形成することができるようになる。   In this case, as described above, when the resin component is included in the ink, particularly when the resin component is contained in an amount of 3% or more, the problem of ejection failure due to meniscus drying becomes more significant. By performing image formation using the liquid ejection head, even if the ink contains a resin component, a high-quality image can be stably formed without causing ejection failure due to meniscus drying.

なお、上記実施形態では本発明をプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリンタ/ファックス/コピア複合機などの画像形成装置に適用することができる。また、インク以外の液体である記録液や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。   In the above embodiment, the present invention has been described with reference to an example in which the present invention is applied to an image forming apparatus having a printer configuration. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to an image forming apparatus such as a printer / fax / copier multifunction machine. it can. Further, the present invention can be applied to an image forming apparatus using a recording liquid or a fixing processing liquid that is a liquid other than ink.

本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施形態を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a liquid discharge head according to the present invention. 同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。It is sectional explanatory drawing along the liquid chamber longitudinal direction of the head. 同ヘッドのノズル部分の拡大説明図である。It is an expansion explanatory view of the nozzle part of the head. 同ヘッドの凹部の直径Dと深さdの関係の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the relationship between the diameter D and the depth d of the recessed part of the head. 同じく凹部の直径Dと深さd並びにメニスカスの関係の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the relationship between the diameter D of the recessed part, the depth d, and the meniscus similarly. ノズル基板のノズル孔の形状の他の異なる例の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the other different example of the shape of the nozzle hole of a nozzle board | substrate. 同じくノズル基板の他の異なる例の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the other different example of a nozzle board | substrate similarly. ノズル基板の最薄部の厚みの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the thickness of the thinnest part of a nozzle substrate. ノズル基板の最薄部の厚みが薄い場合の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description when the thickness of the thinnest part of a nozzle substrate is thin. ノズル基板に凹部がない場合のワイピング動作の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the wiping operation | movement in case a nozzle substrate does not have a recessed part. ノズル基板に凹部がある場合のワイピング動作の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the wiping operation | movement in case a nozzle substrate has a recessed part. 本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の説明に供する被加工部材の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the to-be-processed member used for description of the manufacturing method of the liquid discharge head which concerns on this invention. 同被加工部材における1チップの1ビットに対応する部分の説明に供する断面説明図である。It is sectional explanatory drawing with which it uses for description of the part corresponding to 1 bit of 1 chip | tip in the to-be-processed member. レーザー加工装置の説明に供する模式的説明図である。It is typical explanatory drawing with which it uses for description of a laser processing apparatus. 同被加工部材に対するノズル孔及び凹部形成の工程の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the process of the nozzle hole and recessed part formation with respect to the to-be-processed member. 同被加工部材に対するノズル孔及び凹部形成の他の工程の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the other process of nozzle hole and recessed part formation with respect to the to-be-processed member. 本発明に係る液体吐出ヘッドの他の実施形態の説明に供する断面説明図である。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory diagram for explaining another embodiment of the liquid ejection head according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置の一例を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present invention. 同じく要部平面説明図である。Similarly it is principal part plane explanatory drawing.

符号の説明Explanation of symbols

1…ノズル基板
2…流路部材
3…振動板部材
4…アクチュエータ基板
5…フレーム部材
10…液体(インク)
11…ノズル孔
12…凹部
21…連通孔
22…液室
31…振動板
41…圧電素子
51…共通液室
103…キャリッジ
107…記録ヘッド
200…被加工部材(接合された第1、第2部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nozzle substrate 2 ... Channel member 3 ... Diaphragm member 4 ... Actuator substrate 5 ... Frame member 10 ... Liquid (ink)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Nozzle hole 12 ... Recessed part 21 ... Communication hole 22 ... Liquid chamber 31 ... Diaphragm 41 ... Piezoelectric element 51 ... Common liquid chamber 103 ... Carriage 107 ... Recording head 200 ... Processed member (1st, 2nd member joined) )

Claims (9)

液体の滴を吐出する複数のノズル孔を有するノズル形成部材と、前記各ノズルに連通する複数の液室と、前記液室中の液体にエネルギーを与えるエネルギー発生手段とを有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記吐出する液体が顔料系インクであり、
前記ノズル形成部材は、液滴吐出側の面には撥水部位が形成されるとともに、前記各ノズル孔の周囲に内側に撥水部位が形成されていない略円形状の凹部が形成され、この凹部の直径をD、凹部の深さをd、凹部と前記液体との接触角をθとしたときに、前記凹部はd≧D(1−sinθ)/2cosθの関係式を満たし、
前記凹部の底部を形成している部分のノズル形成部材の厚みが前記凹部の深さよりも厚い
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
In a liquid discharge head having a nozzle forming member having a plurality of nozzle holes for discharging droplets of liquid, a plurality of liquid chambers communicating with each of the nozzles, and energy generating means for giving energy to the liquid in the liquid chambers,
The liquid to be ejected is pigment-based ink;
The nozzle forming member has a water-repellent portion formed on the surface on the droplet discharge side, and a substantially circular recess having no water-repellent portion formed on the inside around each nozzle hole. When the diameter of the recess is D, the depth of the recess is d, and the contact angle between the recess and the liquid is θ, the recess satisfies the relational expression d ≧ D (1-sinθ) / 2 cos θ,
A liquid discharge head, wherein a thickness of a nozzle forming member in a portion forming a bottom of the recess is thicker than a depth of the recess.
請求項1に記載の液体吐出ヘッドを製造する製造方法であって、ノズル形成部材となる樹脂フィルムの片面に予め撥水膜を形成した後、エキシマレーザーによって前記樹脂フィルムにノズル孔加工及び凹部形成を行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。   A manufacturing method for manufacturing the liquid discharge head according to claim 1, wherein a water repellent film is formed in advance on one surface of a resin film to be a nozzle forming member, and then nozzle hole processing and recess formation are formed in the resin film by an excimer laser. A method of manufacturing a liquid discharge head, characterized in that: 液滴を吐出する複数のノズル孔及び各ノズル孔の周囲の凹部を有するノズル形成部材と、前記各ノズルに連通する複数の液室と、前記液室中の液体にエネルギーを与えるエネルギー発生手段とを有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
液滴吐出側の面に撥水膜が形成された複数のノズル形成部材となる第1の部材と前記液室を形成する複数の流路部材となる第2の部材とを接合した後、前記第1の部材に対して液滴吐出側の面側からノズル孔を加工し、更に各ノズル孔の周囲に凹部を加工し、接合された前記第1の部材及び第2の部材を所定のヘッドサイズに切断する
ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
A nozzle forming member having a plurality of nozzle holes for discharging droplets and a recess around each nozzle hole; a plurality of liquid chambers communicating with each of the nozzles; and energy generating means for providing energy to the liquid in the liquid chamber; In a method of manufacturing a liquid discharge head having
After joining the first member to be a plurality of nozzle forming members having a water repellent film formed on the surface on the droplet discharge side and the second member to be a plurality of flow path members forming the liquid chamber, Nozzle holes are machined from the surface on the droplet discharge side with respect to the first member, and a recess is further machined around each nozzle hole, and the bonded first member and second member are connected to a predetermined head. A method of manufacturing a liquid discharge head, characterized by cutting into a size.
請求項3に記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、接合された前記第1の部材及び第2の部材を移動することなく、前記ノズル孔及び凹部を順次形成する加工を行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。   4. The method of manufacturing a liquid discharge head according to claim 3, wherein the nozzle hole and the recess are sequentially formed without moving the joined first member and second member. Manufacturing method of liquid discharge head. 請求項1に記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the liquid discharge head according to claim 1. 請求項5に記載の画像形成装置において、前記液体吐出ヘッドのノズル面を清掃するワイピング部材を備え、ワイピング動作時に前記ワイピング部材が前記液体吐出ヘッドの凹部内のインク組成物に接触することを特徴とする画像形成装置。   6. The image forming apparatus according to claim 5, further comprising a wiping member that cleans a nozzle surface of the liquid discharge head, wherein the wiping member contacts an ink composition in a recess of the liquid discharge head during a wiping operation. An image forming apparatus. 請求項1に記載の液体吐出ヘッドから顔料系のインクを吐出させて画像を形成することを特徴とする画像形成方法。   An image forming method comprising: ejecting pigment-based ink from the liquid ejection head according to claim 1 to form an image. 請求項7に記載の画像形成方法において、前記インクは、水と顔料と水溶性有機溶剤を必須成分として含むインクジェット用水性インクであって、25℃における粘度が5mPa・sec以上20mPa・sec以下、表面張力が40mN/n以下であることを特徴とする画像形成方法。   The image forming method according to claim 7, wherein the ink is a water-based inkjet ink containing water, a pigment, and a water-soluble organic solvent as essential components, and has a viscosity at 25 ° C. of 5 mPa · sec to 20 mPa · sec. An image forming method, wherein the surface tension is 40 mN / n or less. 請求項7又は8に記載の画像形成方法において、前記インクは、樹脂成分が3%以上含有されていることを特徴とする画像形成方法。
9. The image forming method according to claim 7, wherein the ink contains 3% or more of a resin component.
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