JP2009028990A - Filling liquid, cartridge for filling liquid, image recording method, and image recorder - Google Patents

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JP2009028990A JP2007194601A JP2007194601A JP2009028990A JP 2009028990 A JP2009028990 A JP 2009028990A JP 2007194601 A JP2007194601 A JP 2007194601A JP 2007194601 A JP2007194601 A JP 2007194601A JP 2009028990 A JP2009028990 A JP 2009028990A
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Akiko Sakauchi
昭子 坂内
Tomohiro Inoue
智博 井上
Akihiko Goto
明彦 後藤
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filling liquid that is free from discharge failure in use even in a severe transport and storage environment by reducing a quantity of evaporation of a filling liquid that is in an equilibrium state, as much as possible, and to provide a cartridge for filling liquid, image recording method, and an image recorder. <P>SOLUTION: The filling liquid contains at least a humectant and fills the ink passage of the image recorder. The quantity of evaporation of the filling liquid that is in an equilibrium state in an environment with a temperature of 20°C and 60% humidity RH is 30% or less. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェット記録方式による各種画像記録に好適に用いられる充填液、並びに該充填液を用いた充填液用カートリッジ、画像記録方法及び画像記録装置に関する。   The present invention relates to a filling liquid suitably used for various image recordings by an ink jet recording method, a filling liquid cartridge using the filling liquid, an image recording method, and an image recording apparatus.

インクを吐出して画像記録を行う方式の画像記録装置においては、出荷前にインクを画像記録装置に充填して印字検査を行い、その後、インク流路内のインクを抜いて出荷することが多い。その際、インク流路内に微量のインクが残存するので、そのままの状態では、着荷時にインクの吐出不良が発生しやすくなるという問題がある。また、着荷時のインクの初期充填性を向上させるため、インク流路内に充填液を満たした状態で、保管及び輸送されることが多い。
このような画像記録装置の中でも、インクジェット記録装置は小型であり、かつ安価である等の理由から、個人ユースからビジネスユースまで幅広く普及してきている。これに伴って、使用されるインクについても、染料インクから高耐水性、及び高耐光性を有する顔料インクに変わりつつある。このような状況下、着荷時のインクの吐出信頼性を向上させるため、インク流路内に充填される充填液について種々の提案がなされている。
In an image recording apparatus of a type that performs image recording by ejecting ink, ink is filled in the image recording apparatus before shipping, a print inspection is performed, and then the ink in the ink flow path is removed before shipping. . At that time, since a very small amount of ink remains in the ink flow path, there is a problem in that an ink discharge failure is likely to occur when the ink is received. In addition, in order to improve the initial filling property of ink at the time of arrival, the ink flow path is often stored and transported in a state where the filling liquid is filled.
Among such image recording apparatuses, inkjet recording apparatuses are widely used from personal use to business use because of their small size and low cost. Along with this, the ink used is changing from dye ink to pigment ink having high water resistance and high light resistance. Under such circumstances, various proposals have been made for the filling liquid filled in the ink flow path in order to improve the ink ejection reliability upon arrival.

例えば、特許文献1には、蒸発抑制を考慮した溶剤比率の高い充填液が提案されているが、該充填液の具体的な組成は示されていない。また、この充填液は水分組成50%以下が好ましいと記載されているが、海外に輸送されるような場合には充填液の蒸発による液体積の減少、残存する液の粘度上昇等の物性変化の影響を大きく受けるため、着荷時のインクの吐出信頼性を確保するには不十分である。   For example, Patent Document 1 proposes a filling liquid having a high solvent ratio in consideration of evaporation suppression, but does not show a specific composition of the filling liquid. In addition, it is described that the filling liquid preferably has a moisture composition of 50% or less. However, when it is transported overseas, changes in physical properties such as a decrease in liquid volume due to evaporation of the filling liquid and an increase in the viscosity of the remaining liquid. Therefore, it is insufficient to ensure the ink ejection reliability at the time of arrival.

また、特許文献2には、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルを含有する充填液が好適であると記載されている。しかし、この充填液を使用しても、海外輸出の際のような過酷環境下での保管、倉庫等の過酷環境下での保管期間によっては、インク流路内で充填液が乾燥してしまい、使用時にインクの初期充填が上手く行えず、インクの吐出不良を起こすことがある。   Patent Document 2 describes that a filling liquid containing polyoxyalkylene monoalkyl ether is suitable. However, even if this filling liquid is used, the filling liquid may be dried in the ink flow path depending on the storage in a harsh environment such as when exporting overseas and the storage period in a harsh environment such as a warehouse. When used, the initial filling of ink cannot be performed well, and ink ejection failure may occur.

また、使用されるインク中に顔料等の固形分量が多い場合には、輸送中又は保管中の充填液の蒸発を抑制することが重要となる。特に顔料、及び樹脂エマルジョンが含有されているインクでは、インク流路内で充填液が乾燥すると、微量に残っていた固形成分が皮膜を形成する可能性もあり、更に保湿性の確保が重要な課題となる。   In addition, when the amount of solid content such as pigment is large in the ink used, it is important to suppress evaporation of the filling liquid during transportation or storage. In particular, in inks containing pigments and resin emulsions, if the filling liquid dries in the ink flow path, solid components remaining in trace amounts may form a film, and it is important to ensure moisture retention. It becomes a problem.

したがって、より過酷な輸送及び保管環境下においても、使用時に吐出不良を起こすことのない充填液及びその関連技術は未だ提供されておらず、更なる改良、開発が望まれているのが現状である。   Therefore, even under harsh transportation and storage environments, filling liquids and related technologies that do not cause defective discharge during use have not yet been provided, and further improvements and developments are desired. is there.

特開2002−283590号公報JP 2002-283590 A 特開2004−66599号公報JP 2004-66599 A

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、充填液の平衡状態での蒸発量を極力低減することで、より過酷な輸送及び保管環境下においても、使用時に吐出不良を起こすことのない充填液、並びに該充填液を用いた充填液用カートリッジ、画像記録方法及び画像記録装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, the present invention reduces the amount of evaporation of the filling liquid in an equilibrium state as much as possible, thereby reducing the filling liquid that does not cause a discharge failure at the time of use even under more severe transportation and storage environments, and the filling liquid. It is an object of the present invention to provide a filling liquid cartridge, an image recording method, and an image recording apparatus that are used.

前記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、充填液の蒸発を抑制するためには、該充填液に含有させる水分量を、該充填液に含有させる保湿剤の保持できる平衡水分量に近い量に調製することが重要である。そのため、充填液中に含有される保湿剤の種類と保湿剤の量と、平衡状態での水分量のバランスが重要である。また、保湿剤の選択としては、より蒸気圧の低い保湿剤を含有させることも必要であるが、更に、充填液が蒸発した際の流動性を確保し、インク中における顔料の凝集防止のため、保湿剤の平衡水分量を考慮することも重要であることを知見した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, in order to suppress the evaporation of the filling liquid, the water content contained in the filling liquid is close to the equilibrium water content that can be retained by the moisturizing agent contained in the filling liquid. It is important to adjust to the amount. Therefore, it is important to balance the type of humectant contained in the filling liquid, the amount of humectant, and the amount of water in an equilibrium state. In addition, it is necessary to select a humectant to contain a humectant having a lower vapor pressure. In addition, it ensures fluidity when the filling liquid evaporates, and prevents aggregation of the pigment in the ink. It was also found that it is important to consider the equilibrium moisture content of the humectant.

本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
<1> 少なくとも保湿剤を含有してなり、画像記録装置のインク流路に充填される充填液であって、
前記充填液の温度20℃、湿度60%RHの環境下における平衡状態での蒸発量が30%以下であることを特徴とする充填液である。
<2> 充填液における平衡状態での蒸発量が、15%以下である前記<1>に記載の充填液である。
<3> 充填液における平衡状態での蒸発量が、10%以下である前記<1>から<2>のいずれかに記載の充填液である。
<4> 保湿剤が、少なくともグリセリンを含有する前記<1>から<3>のいずれかに記載の充填液である。
<5> グリセリンの含有量が、保湿剤全量に対し20質量%〜90質量%である前記<4>に記載の充填液である。
<6> 更に水、及び界面活性剤を含有する前記<1>から<5>のいずれかに記載の充填液である。
<7> 界面活性剤が、下記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物を含有する前記<6>に記載の充填液である。

Figure 2009028990
ただし、前記一般式(1)中、Rfはフッ素含有基を表す。m、n、及びpは、それぞれ整数を表す。
Figure 2009028990
ただし、前記一般式(2)中、a+bは0〜20の整数、xは1〜10の整数、yは1〜10の整数をそれぞれ表す。
<8> 前記<1>から<7>のいずれかに記載の充填液がインクタンクからヘッドまでのインク流路に充填されており、該インク流路の充填液を、少なくとも顔料を含有するインクで置換充填してから画像記録を行うことを特徴とする画像記録方法である。
<9> インクが、更に樹脂エマルジョンを含有する前記<8>に記載の画像記録方法である。
<10> インクの粘度が、25℃で5mPa・s〜15mPa・sである前記<8>から<9>のいずれかに記載の画像記録方法である。
<11> インクジェット記録方法である前記<8>から<10>のいずれかに記載の画像記録方法である。
<12> 前記<1>から<7>のいずれかに記載の充填液がインクタンクからヘッドまでのインク流路に充填されており、該インク流路の充填液を少なくとも顔料を含有するインクで置換充填してから画像記録を行うことを特徴とする画像記録装置である。
<13> インクジェット記録装置である前記<12>に記載の画像記録装置である。
<14> 前記<1>から<7>のいずれかに記載の充填液を容器中に収容してなることを特徴とする充填液用カートリッジである。 The present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> A filling liquid containing at least a humectant and filling an ink flow path of an image recording apparatus,
The filling liquid is characterized in that the evaporation amount in an equilibrium state in an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60% RH is 30% or less.
<2> The filling liquid according to <1>, wherein an evaporation amount in an equilibrium state of the filling liquid is 15% or less.
<3> The filling liquid according to any one of <1> to <2>, wherein an evaporation amount in an equilibrium state in the filling liquid is 10% or less.
<4> The filling liquid according to any one of <1> to <3>, wherein the humectant contains at least glycerin.
<5> The filling liquid according to <4>, wherein the content of glycerin is 20% by mass to 90% by mass with respect to the total amount of the humectant.
<6> The filling liquid according to any one of <1> to <5>, further containing water and a surfactant.
<7> The filling liquid according to <6>, wherein the surfactant contains a compound represented by any one of the following general formulas (1) and (2).
Figure 2009028990
However, in the general formula (1), Rf represents a fluorine-containing group. m, n, and p each represent an integer.
Figure 2009028990
However, in said general formula (2), a + b represents the integer of 0-20, x represents the integer of 1-10, y represents the integer of 1-10, respectively.
<8> The filling liquid according to any one of <1> to <7> is filled in an ink flow path from an ink tank to a head, and the filling liquid in the ink flow path is used as an ink containing at least a pigment. The image recording method is characterized in that the image recording is performed after the replacement filling.
<9> The image recording method according to <8>, wherein the ink further contains a resin emulsion.
<10> The image recording method according to any one of <8> to <9>, wherein the ink has a viscosity of 5 mPa · s to 15 mPa · s at 25 ° C.
<11> The image recording method according to any one of <8> to <10>, which is an inkjet recording method.
<12> The filling liquid according to any one of <1> to <7> is filled in an ink flow path from an ink tank to a head, and the filling liquid in the ink flow path is made of an ink containing at least a pigment. An image recording apparatus is characterized in that image recording is performed after replacement filling.
<13> The image recording apparatus according to <12>, which is an inkjet recording apparatus.
<14> A cartridge for filling liquid, wherein the filling liquid according to any one of <1> to <7> is accommodated in a container.

本発明の充填液は、少なくとも保湿剤を含有してなり、画像記録装置のインク流路に充填され、
前記充填液の温度20℃、湿度60%RHの環境下における平衡状態での蒸発量が30%以下である。
本発明の充填液においては、該充填液の平衡状態での蒸発量を抑制する構成とすることで、過酷な輸送及び保管環境下においても着荷時の吐出信頼性を確保することができ、使用時に吐出不良を起こすことのないものである。
The filling liquid of the present invention contains at least a humectant and is filled in the ink flow path of the image recording apparatus,
The amount of evaporation of the filling liquid in an equilibrium state in an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60% RH is 30% or less.
In the filling liquid of the present invention, it is possible to ensure the discharge reliability at the time of arrival even under harsh transportation and storage environments by using a configuration that suppresses the evaporation amount in an equilibrium state of the filling liquid. Sometimes it does not cause defective discharge.

本発明の画像記録装置は、本発明の前記充填液がインクタンクからヘッドまでのインク流路に充填されており、該インク流路の充填液を少なくとも顔料を含有するインクで置換充填してから画像記録を行う。
本発明の画像記録装置においては、本発明の前記充填液を用いているので、再充填性が向上し、高速かつ高画質を記録可能である。
本発明の画像記録方法は、本発明の前記充填液がインクタンクからヘッドまでのインク流路に充填されており、該インク流路の充填液を、少なくとも顔料を含有するインクで置換充填してから画像記録を行う。
本発明の画像記録方法においては、本発明の前記充填液を用いているので、再充填性が向上し、高速かつ高画質を記録可能である。
In the image recording apparatus of the present invention, the filling liquid of the present invention is filled in an ink flow path from an ink tank to a head, and the filling liquid in the ink flow path is replaced and filled with an ink containing at least a pigment. Record an image.
In the image recording apparatus of the present invention, since the filling liquid of the present invention is used, refillability is improved, and high speed and high image quality can be recorded.
In the image recording method of the present invention, the filling liquid of the present invention is filled in an ink flow path from an ink tank to a head, and the filling liquid in the ink flow path is replaced and filled with an ink containing at least a pigment. To record the image.
In the image recording method of the present invention, since the filling liquid of the present invention is used, refillability is improved, and high speed and high image quality can be recorded.

本発明の充填液用カートリッジは、本発明の前記充填液を容器中に収容してなるので、過酷な輸送及び保管環境下においても着荷時の吐出信頼性を確保することができる。   Since the filling liquid cartridge of the present invention contains the filling liquid of the present invention in a container, the discharge reliability at the time of arrival can be ensured even under severe transportation and storage environments.

本発明によると、従来における問題を解決することができ、充填液の平衡状態での蒸発量を極力低減することで、より過酷な輸送及び保管環境下においても、使用時に吐出不良を起こすことのない充填液、並びに該充填液を用いた充填液用カートリッジ、画像記録方法及び画像記録装置を提供することができる。   According to the present invention, the conventional problems can be solved, and the amount of evaporation in the equilibrium state of the filling liquid can be reduced as much as possible, resulting in poor discharge during use even in more severe transportation and storage environments. And a filling liquid cartridge, an image recording method, and an image recording apparatus using the filling liquid can be provided.

(充填液)
本発明の充填液は、画像記録装置のインク流路に充填され、少なくとも保湿剤を含有してなり、水、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。
前記インク流路とは、インクタンクからヘッドまでの流路を意味する。
(Filling liquid)
The filling liquid of the present invention is filled in the ink flow path of the image recording apparatus, contains at least a humectant, and contains water, a surfactant, and, if necessary, other components.
The ink flow path means a flow path from the ink tank to the head.

前記充填液の温度20℃、湿度60%RHの環境下における平衡状態での蒸発量が、30%以下であり、15%以下が好ましく、10%以下がより好ましい。前記蒸発量が30%を超えると、インク流路内に微量に残ったインクが固着したり、また充填液の粘度が大きく変化するために、着荷時のインクの初期充填性が低下することがある。
ここで、前記充填液の平衡状態での水分量の測定は、該充填液を低湿状態で充分に水分を乾燥させた状態から、温度20℃、湿度60%RHの環境下に充分な時間放置した時の質量変化から算出される。具体的には、温度20℃、湿度60%RHの環境下に保たれた恒温恒湿槽中で、シャーレに一定量の充填液を入れて放置し、その質量変化を時間とともに計測し、平衡に達した時の質量を求めて算出することができる。
The amount of evaporation in an equilibrium state of the filling liquid at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60% RH is 30% or less, preferably 15% or less, and more preferably 10% or less. If the evaporation amount exceeds 30%, a small amount of ink remains in the ink flow path, or the viscosity of the filling liquid changes greatly, so that the initial filling property of the ink upon arrival may be lowered. is there.
Here, the measurement of the amount of water in the equilibrium state of the filling liquid is performed by leaving the filling liquid in a low-humidity state and sufficiently leaving it in an environment of temperature 20 ° C. and humidity 60% RH. It is calculated from the mass change at the time. Specifically, in a constant temperature and humidity chamber maintained at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60% RH, a certain amount of filling liquid is placed in a petri dish and the change in mass is measured over time. It is possible to calculate and calculate the mass when reaching.

前記保湿剤としては、平衡水分量の高い点からグリセリンが特に好ましい。該グリセリンを単独で用いると充填液の粘度が高くなり、着荷時のインクの初期充填性を低下させる可能性が高いので、他の粘度の低い保湿液と組み合わせることが好ましい。したがって、前記グリセリンの保湿剤全量に対する含有量は、20質量%〜90質量%が好ましく、40質量%〜80質量%がより好ましい。前記含有量が20質量%未満であると、充填液の保持できる平衡水分量が少なくなるため、流動性に欠け、インクの吐出安定性を確保することが難しくなることがある。一方、前記含有量が90質量%を超えると、充填液の粘度が高くなりすぎ、着荷時のインクの初期充填性を低下させるおそれがある。   As the humectant, glycerin is particularly preferable from the viewpoint of a high equilibrium water content. When the glycerin is used alone, the viscosity of the filling liquid increases, and there is a high possibility that the initial filling property of the ink at the time of arrival will be lowered. Therefore, it is preferable to combine it with another moisturizing liquid having a low viscosity. Therefore, the content of the glycerin with respect to the total amount of the humectant is preferably 20% by mass to 90% by mass, and more preferably 40% by mass to 80% by mass. When the content is less than 20% by mass, the amount of equilibrium water that can be held by the filling liquid decreases, so that fluidity may be lacking and it may be difficult to ensure ink ejection stability. On the other hand, when the content exceeds 90% by mass, the viscosity of the filling liquid becomes too high, and the initial filling property of the ink upon arrival may be lowered.

前記グリセリン以外の保湿剤としては、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、3−メチル−1,3−ブタンジオール、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、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。これらの中でも、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールが特に好ましい。   The humectant other than glycerin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 3-methyl- 1,3-butanediol, 1,3-butanediol, 2,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, tetraethylene glycol, 1,6-hexanediol, 2-methyl- Examples include 2,4-pentanediol, polyethylene glycol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,6-hexanetriol. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, diethylene glycol and triethylene glycol are particularly preferable.

前記保湿剤の前記充填液における含有量は、60質量%以上が好ましく、60質量%〜70質量%がより好ましい。前記含有量が60質量%未満であると、海外輸出時や、倉庫での保管などの過酷環境下において、充填液が蒸発することにより、インク流路内に微量に残ったインクが固着したり、また、充填液の粘度が大きく変化するために着荷時のインクの初期充填性が低下することがある。   60 mass% or more is preferable and, as for content in the said filling liquid of the said moisturizer, 60 mass%-70 mass% are more preferable. If the content is less than 60% by mass, the remaining amount of ink may be fixed in the ink flow path due to evaporation of the filling liquid in a harsh environment such as when exported overseas or stored in a warehouse. In addition, since the viscosity of the filling liquid largely changes, the initial filling property of the ink upon arrival may be lowered.

−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るが、下記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物が好ましい。

Figure 2009028990
ただし、前記一般式(1)中、Rfはフッ素含有基を表す。m、n、及びpは、それぞれ整数を表す。
Rfのフッ素含有基としては、例えば炭素数1〜4のフルオロアルキル基などが挙げられる。該パーフルオロアルキル基としては、例えば、−CF、−CFCF、−C、−C、などが挙げられる。
m、n、及びpは、それぞれ整数を表し、n及びPは、泡の発生を抑えるために等しい数であることが好ましく、いずれも1〜4がより好ましい。n及びPが5以上であると、保存性及び環境安全性に問題が生じることがある。また、mは求められる界面活性能により選択され、6〜25が好ましい。
前記一般式(1)で現される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。該市販品としては、例えば、PF−151N(OMNOVA社製)、などが挙げられる。 -Surfactant-
There is no restriction | limiting in particular as said surfactant, Although it can select suitably according to the objective, The compound represented by either the following general formula (1) and (2) is preferable.
Figure 2009028990
However, in the general formula (1), Rf represents a fluorine-containing group. m, n, and p each represent an integer.
As a fluorine-containing group of Rf, a C1-C4 fluoroalkyl group etc. are mentioned, for example. Examples of the perfluoroalkyl group include —CF 3 , —CF 2 CF 3 , —C 3 F 7 , —C 4 F 9 , and the like.
m, n, and p each represents an integer, and n and P are preferably equal numbers in order to suppress the generation of bubbles, and more preferably 1 to 4. When n and P are 5 or more, a problem may occur in storage stability and environmental safety. M is selected according to the required surface activity and is preferably 6 to 25.
As the surfactant represented by the general formula (1), those appropriately synthesized may be used, or commercially available products may be used. As this commercial item, PF-151N (made by OMNOVA) etc. are mentioned, for example.

Figure 2009028990
前記一般式(2)において、a+bは0〜20の整数、xは1〜10の整数、yは1〜10の整数が好ましく、a+bは2〜20の整数、xは1〜10の整数、yは1〜10の整数がより好ましい。
前記一般式(2)で表される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。該市販品としては、例えば、ソフタノールEP7025(日本触媒株式会社製)、などが挙げられる。
Figure 2009028990
In the general formula (2), a + b is an integer of 0-20, x is an integer of 1-10, y is preferably an integer of 1-10, a + b is an integer of 2-20, x is an integer of 1-10, y is more preferably an integer of 1 to 10.
As the surfactant represented by the general formula (2), a suitably synthesized surfactant or a commercially available product may be used. Examples of the commercially available product include Softanol EP7025 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.).

これらの界面活性剤はインクが充填されるときに、インク流路への濡れ性を向上させる効果が高いものである。画像記録装置に使用されるインクが顔料インク又は粘度の高いインクである場合、インクの充填性が他の低粘度インクに比較して低下するが、これらの界面活性剤を添加することで濡れ性が向上し、インクの充填性を向上させることができる。またこれらは泡立ちが少ないため、流路内でのインクの泡立ちがなく、より良好な充填がなされる効果も高い。前記一般式(1)で表される化合物は、泡立ちが顕著に少ないため、その効果が高いものである。更には、これらの化合物は使用されるインクに対し、凝集等を起こすことがないため、その後の吐出安定性も良好なものである。
前記界面活性剤の前記充填液における含有量は、0.05質量%〜3.0質量%が好ましく、0.8質量%〜2.0質量%がより好ましい。
These surfactants have a high effect of improving the wettability to the ink flow path when the ink is filled. When the ink used in the image recording apparatus is a pigment ink or a high-viscosity ink, the ink filling property is lower than that of other low-viscosity inks. However, the wettability can be increased by adding these surfactants. And the ink filling property can be improved. Further, since these have less foaming, there is no ink foaming in the flow path, and the effect of better filling is high. Since the compound represented by the general formula (1) has significantly less foaming, its effect is high. Furthermore, since these compounds do not cause aggregation or the like in the ink used, the subsequent ejection stability is also good.
0.05 mass%-3.0 mass% are preferable, and, as for content in the said filling liquid of the said surfactant, 0.8 mass%-2.0 mass% are more preferable.

本発明の充填液には、更に必要に応じてpH調整剤、pH緩衝剤、防腐防黴剤などを本発明の目的及び作用効果に支障のない範囲で添加することができる。   To the filling liquid of the present invention, a pH adjusting agent, a pH buffering agent, an antiseptic / antifungal agent, and the like can be further added as necessary, as long as the object and effects of the present invention are not hindered.

本発明の充填液は、使用されるインクが顔料インクであっても、更には樹脂エマルジョンを含むインクであっても、初期充填時に混合された際、顔料及び樹脂の凝集がなく、着荷時の高信頼性が確保されるものである。また、本発明の充填液は、残留充填液によって凝集乃至増粘の起こりやすい顔料インクの場合に有効であり、高速高画質を重視した高粘度インクにおいて、特に効果が大きい。そのため、海外への輸出の際などの過酷な温湿度環境下で長期保管されても、着荷時に吐出不良等を起こすことがなく、優れた効果を発揮するものであり、以下に説明するインクが特に好適である。   Whether the ink used is a pigment ink or an ink containing a resin emulsion, the filling liquid of the present invention has no aggregation of pigment and resin when mixed at the initial filling, High reliability is ensured. In addition, the filling liquid of the present invention is effective in the case of a pigment ink that easily aggregates or thickens due to the residual filling liquid, and is particularly effective in a high-viscosity ink that emphasizes high-speed and high-quality. Therefore, even if it is stored for a long time in harsh temperature and humidity environment such as when exporting to overseas, it exhibits excellent effects without causing defective discharge at the time of arrival, and the ink described below is Particularly preferred.

<インク>
本発明で用いられるインクは、少なくとも着色剤、水、及び樹脂エマルジョンを含有してなり、湿潤剤、界面活性剤、浸透剤、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
<Ink>
The ink used in the present invention contains at least a colorant, water, and a resin emulsion, and further contains a wetting agent, a surfactant, a penetrating agent, and other components as necessary.

−着色剤−
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、主として顔料が用いられるが、色調調整の目的で耐候性を劣化させない範囲内で染料を含有しても構わない。
-Colorant-
The colorant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. A pigment is mainly used, but a dye may be contained within a range that does not deteriorate the weather resistance for the purpose of color tone adjustment. Absent.

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、及び有機顔料のいずれであってもよい。
前記無機顔料としては、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。
There is no restriction | limiting in particular as said pigment, According to the objective, it can select suitably, For example, any of an inorganic pigment and an organic pigment may be sufficient.
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.

前記有機顔料としては、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。
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 the organic pigment 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 pigments 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.

前記着色剤の色としては、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。
前記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。
There is no restriction | limiting in particular as a color of the said coloring agent, 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.
Examples of the black color include carbon black (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, copper, iron (CI pigment black 11), oxidation, and the like. Examples thereof include metals such as titanium, organic pigments such as aniline black (CI pigment black 1), and the like.

前記カラー用のものとしては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、408、109、110、117、120、128、138、150、151、153、183、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、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、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36、などが挙げられる。   Examples of the color are C.I. I. Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (yellow iron oxide), 53, 55, 74, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104 , 408, 109, 110, 117, 120, 128, 138, 150, 151, 153, 183, C.I. I. Pigment orange 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48: 2, 48: 2 (Permanent Red 2B (Ca)), 48: 3, 48: 4, 49: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (Brilliant Carmine 6B), 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81, 83, 88, 101 (Bengara), 104, 105, 106, 108 ( Cadmium red), 112, 114, 122 (quinacridone magenta), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209, 219, C.I. I. Pigment violet 1 (rhodamine lake), 3, 5: 1, 16, 19, 23, 38, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15 (phthalocyanine blue), 15: 1, 15: 2, 15: 3 (phthalocyanine blue), 16, 17: 1, 56, 60, 63, C.I. I. Pigment green 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36, and the like.

前記顔料のうち、好ましい形態としては、顔料の表面に少なくとも1種の親水基が直接もしくは他の原子団を介して結合するように表面改質されたものである。そのため、顔料の表面に、ある特定の官能基(スルホン基、カルボキシル基等の官能基)を化学的に結合させるか、あるいは、次亜ハロゲン酸及びその塩の少なくともいずれかを用いて湿式酸化処理するなどの方法が用いられる。これらの中でも、顔料の表面にカルボキシル基が結合され、水中に分散されている形態である。この顔料は表面改質され、カルボキシル基が結合しているため、分散安定性が向上するばかりではなく、高品位な印字品質が得られるとともに、記録後の記録媒体の耐水性がより向上する。
この形態のインクは乾燥後の再分散性に優れるため、長期間記録を休止し、インクジェットヘッドのノズル付近のインクの水分が蒸発した場合も目詰まりを起こさず簡単なクリーニング動作で容易に良好な記録が行える。また、この形態の顔料は、後述する界面活性剤及び浸透剤と組み合わせたときに、特に相乗効果が大きく、より信頼性の高い、高品位な画像を得ることが可能となる。
Among the pigments, a preferable form is that whose surface has been modified so that at least one hydrophilic group is bonded to the surface of the pigment directly or through another atomic group. Therefore, a specific functional group (a functional group such as a sulfone group or a carboxyl group) is chemically bonded to the surface of the pigment, or a wet oxidation process using at least one of hypohalous acid and a salt thereof. Or the like is used. Among these, a carboxyl group is bonded to the surface of the pigment and is dispersed in water. Since this pigment is surface-modified and has a carboxyl group bonded thereto, not only the dispersion stability is improved, but also high-quality printing quality is obtained and the water resistance of the recording medium after recording is further improved.
This form of ink is excellent in redispersibility after drying, so that recording is stopped for a long time, and even when the water content of the ink near the nozzles of the ink jet head evaporates, clogging does not occur and it is easy to perform with a simple cleaning operation. Can record. In addition, the pigment of this form has a particularly large synergistic effect when combined with a surfactant and a penetrating agent, which will be described later, and it is possible to obtain a more reliable and high-quality image.

上記形態の顔料に加え、ポリマー微粒子に顔料を含有させたポリマーエマルジョンを使用することも好ましい。顔料を含有させたポリマーエマルジョンとは、ポリマー微粒子中に顔料を封入したもの、及びポリマー微粒子の表面に顔料を吸着させたものが挙げられる。この場合、全ての顔料が封入乃至吸着している必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲で該顔料がエマルジョン中に分散していてもよい。ポリマーエマルジョンを形成するポリマーとしてはビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー等が挙げられる。これらの中でも、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマーが特に好ましい。   In addition to the above-described pigment, it is also preferable to use a polymer emulsion in which a pigment is contained in polymer fine particles. Examples of the polymer emulsion containing a pigment include those in which a pigment is encapsulated in polymer fine particles and those in which a pigment is adsorbed on the surface of the polymer fine particles. In this case, it is not necessary for all the pigments to be enclosed or adsorbed, and the pigments may be dispersed in the emulsion as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the polymer that forms the polymer emulsion include vinyl polymers, polyester polymers, polyurethane polymers, and the like. Among these, vinyl polymers and polyester polymers are particularly preferable.

また、本発明においては、分散剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料を併用することも可能である。前記分散剤としては、特に制限はなく。従来公知の顔料分散液を調製するのに用いられる公知の分散剤を使用することができ、例えばポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体mなどが挙げられる。
前記分散剤としての共重合体の質量平均分子量は、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。
前記分散剤の添加量は、顔料を安定に分散させ、本発明の他の効果を失わせない範囲で適宣選択することができるが、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。
In the present invention, a pigment obtained by dispersing in an aqueous medium with a dispersant can be used in combination. There is no restriction | limiting in particular as said dispersing agent. A known dispersing agent used for preparing a conventionally known pigment dispersion can be used. For example, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, acrylic acid-acrylonitrile copolymer, vinyl acetate-acrylic ester copolymer , Acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styne-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester Copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid copolymer-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, vinylnaphthalene-malein Acid copolymer, vinyl acetate-ethylene copolymer, vinyl acetate Examples thereof include fatty acid vinyl ethylene copolymer, vinyl acetate-maleic acid ester copolymer, vinyl acetate-crotonic acid copolymer, vinyl acetate-acrylic acid copolymer m, and the like.
The weight average molecular weight of the copolymer as the dispersant is preferably 3,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 30,000, and still more preferably 7,000 to 15,000.
The addition amount of the dispersant can be appropriately selected within a range in which the pigment is stably dispersed and the other effects of the present invention are not lost, but the mixing mass ratio (pigment: dispersant) is 1: 0. 0.06 to 1: 3 is preferable, and 1: 0.125 to 1: 3 is more preferable.

前記分散剤にはカルボキシル基が結合していることが好ましい。該分散剤にカルボキシル基が結合していると、分散安定性が向上するばかりではなく、高品位な記録品質が得られるとともに、記録後の記録媒体の耐水性がより向上する。更にインクの裏抜けを防止する効果が得られる。特に、カルボキシル基が結合している分散剤で分散した顔料と、浸透剤とを併用した場合においては、普通紙などの比較的サイズ度の高い記録媒体に印字した場合においても、充分な乾燥速度が得られ、かつ裏抜けが少ないという効果が得られる。
これは、カルボン酸の解離定数が他の酸基に比較して小さいため、顔料が記録媒体に付着した後、インクのpHの低下、記録媒体表面近傍に存在するカルシウム等の多価金属イオンとの相互作用などにより、分散剤自体の溶解度が低下し、分散剤自体及び顔料が凝集するためであると推定される。
It is preferable that a carboxyl group is bonded to the dispersant. When a carboxyl group is bonded to the dispersant, not only the dispersion stability is improved, but also high-quality recording quality is obtained, and the water resistance of the recording medium after recording is further improved. Furthermore, the effect of preventing the ink from coming through can be obtained. In particular, when a pigment dispersed with a dispersant having a carboxyl group bonded thereto and a penetrant are used in combination, a sufficient drying speed can be obtained even when printing on a relatively high-size recording medium such as plain paper. Is obtained, and the effect that there is little show-through is obtained.
This is because the dissociation constant of carboxylic acid is small compared to other acid groups, so that after the pigment adheres to the recording medium, the pH of the ink decreases, and polyvalent metal ions such as calcium existing near the surface of the recording medium It is presumed that the solubility of the dispersant itself decreases due to the interaction of the above, and the dispersant itself and the pigment aggregate.

前記分散剤としての水溶性界面活性剤として、アニオン性界面活性剤としては、例えば高級脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、アルキルアリル及びアルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルアリルエーテルリン酸塩等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、例えばアルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、テトラアルキルアンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ(アミノエチル)グリシン、イミダゾリニウムベタイン等が挙げられる。
ノ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、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ショ糖エステル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。
As the water-soluble surfactant as the dispersant, anionic surfactants include, for example, higher fatty acid salts, alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkyl ester sulfates, alkyl aryl ether sulfates, alkyl sulfonates, Examples include sulfosuccinate, alkylallyl and alkylnaphthalene sulfonate, alkyl phosphate, polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester, and alkyl allyl ether phosphate.
Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts, dialkylamine salts, tetraalkylammonium salts, benzalkonium salts, alkylpyridinium salts, imidazolinium salts, and the like.
Examples of amphoteric surfactants include dimethylalkyl lauryl betaine, alkyl glycine, alkyl di (aminoethyl) glycine, imidazolinium betaine and the like.
Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, glycerin ester, sorbitan ester, sucrose ester, glycerin ester polyoxyethylene ether, sorbitan ester Polyoxyethylene ether, polyoxyethylene ether of sorbitol ester, fatty acid alkanolamide, polyoxyethylene fatty acid amide, amine oxide, polyoxyethylene alkylamine and the like.

前記着色剤の前記インクにおける添加量は、3質量%〜15質量%が好ましく、4質量%〜12質量%がより好ましい。   The amount of the colorant added to the ink is preferably 3% by mass to 15% by mass, and more preferably 4% by mass to 12% by mass.

−樹脂エマルジョン−
前記インク中には、画像定着性向上のために樹脂エマルジョンを添加する。ここで、前記樹脂エマルジョンとは、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よい。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質量%〜70質量%程度が好ましい。
前記樹脂微粒子の粒径は、インクジェット記録装置等の画像記録装置に使用することを考慮すると、体積平均粒径で10nm〜1,000nmが好ましく、20nm〜300nmがより好ましい。
前記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るが、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−シリコーン樹脂などが挙げられ、これらの中でも、定着性が良好である点からアクリル−シリコーン樹脂が特に好ましい。
-Resin emulsion-
A resin emulsion is added to the ink in order to improve image fixability. Here, 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. The content of resin fine particles as the dispersed phase component (content of resin fine particles in the resin emulsion) is generally preferably about 10% by mass to 70% by mass.
The particle diameter of the resin fine particles is preferably 10 nm to 1,000 nm, more preferably 20 nm to 300 nm in terms of volume average particle diameter, considering use in an image recording apparatus such as an ink jet recording apparatus.
The resin fine particle component of the dispersed phase is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include acrylic resins, vinyl acetate resins, styrene resins, butadiene resins, and styrene-butadiene resins. Examples thereof include resins, vinyl chloride resins, acrylic-styrene resins, acrylic-silicone resins, and among these, acrylic-silicone resins are particularly preferable from the viewpoint of good fixability.

前記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。
該市販品としては、例えば、例えば、マイクロジェルE−100、E−2002、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)、ジョンクリル775(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、ジョンソンポリマー社製)、SAE1014(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・ハース社製)、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、御国色素株式会社製)、ペスレジンA210(ポリエステル樹脂エマルジョン、高松油脂株式会社製)、などが挙げられる。
As said resin emulsion, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used.
As this commercial item, for example, Microgel E-100, E-2002, E-5002 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.), Boncoat 5454 (styrene-acrylic resin emulsion, Dainippon) Ink Chemical Industry Co., Ltd.), Jonkrill 775 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Johnson Polymer Co., Ltd.), SAE1014 (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 Inn) Ltd. Manufacturing Co.), # 3070 (methyl methacrylate polymer resin emulsion, manufactured by Mikuni Color Ltd.), PESRESIN A210 (polyester resin emulsion, Takamatsu Yushi Co., Ltd.), and the like.

前記樹脂エマルジョンの前記インクにおける含有量は、固形分で、0.1質量%〜30質量%が好ましく、1質量%〜20質量%がより好ましく、5質量%〜15質量%が更に好ましい   The content of the resin emulsion in the ink is preferably 0.1% by mass to 30% by mass, more preferably 1% by mass to 20% by mass, and still more preferably 5% by mass to 15% by mass in terms of solid content.

−湿潤剤−
前記湿潤剤としては、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、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種以上併用してもよい。
-Wetting agent-
The wetting agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides. , Amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, ethylene carbonate and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記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、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、ポリプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、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、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、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。
前記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。
前記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。
前記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。
前記アミド類としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。
前記アミン類としては、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。
前記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、チオジグリコールなどが挙げられる。
前記湿潤剤の前記インクにおける含有量は10質量%〜40質量%が好ましく、25質量%〜35質量%がより好ましい。前記湿潤剤量が少ないとインクの保存安定性・吐出安定性が悪くなり、ノズルの目詰まりが起こりやすくなる。また湿潤剤量が多すぎると、乾燥性が悪くなり、文字の滲みや色境界の滲みが発生し、画像品質が低下することになる。
Examples of the polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 2,3-butanediol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, Examples include tetraethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, and petriol.
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, and propylene glycol monoethyl ether. It is done.
Examples of the polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, and ε-caprolactam.
Examples of the amides include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide and the like.
Examples of the amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine, and triethylamine.
Examples of the sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide, sulfolane, thiodiethanol, thiodiglycol and the like.
The content of the wetting agent in the ink is preferably 10% by mass to 40% by mass, and more preferably 25% by mass to 35% by mass. When the amount of the wetting agent is small, the storage stability and ejection stability of the ink are deteriorated, and the nozzles are easily clogged. On the other hand, if the amount of the wetting agent is too large, the drying property is deteriorated, bleeding of characters and bleeding of the color boundary occur, and the image quality is deteriorated.

本発明で使用されるインクには、界面活性剤及び浸透剤を含有することが好ましい。前記界面活性剤は、特に1,000msec付近の静的な表面張力を下げ、記録媒体としての紙にインクが着弾した際に、該紙内部への浸透を促進する目的を持つものである。前記浸透剤は、特に10〜100msec付近のより動的な表面張力を下げ、インクが紙に着弾した瞬間の、紙表面での広がりを促進する目的を持つものである。これらの界面活性剤と浸透剤を併用することで、より画素の広がりも適切で、紙内部への浸透性も高い(従って速乾性のある)インクを得ることが可能となり、より高品位な画像が高速で得られることとなる。   The ink used in the present invention preferably contains a surfactant and a penetrating agent. The surfactant has a purpose of lowering a static surface tension particularly in the vicinity of 1,000 msec and promoting penetration into the paper when the ink lands on the paper as a recording medium. The penetrant has the purpose of lowering the more dynamic surface tension, particularly in the vicinity of 10 to 100 msec, and promoting the spread on the paper surface at the moment when the ink lands on the paper. By using these surfactants and penetrants together, it is possible to obtain an ink with more appropriate pixel spread and high penetrability into the paper (and hence quick-drying), resulting in a higher quality image. Is obtained at high speed.

−界面活性剤−
前記界面活性剤としては、前記充填液に使用したものと同じでもよく、また違うものを含有させてもよい。このような界面活性剤としては、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能であるが、画像品質をより向上させるためには、高浸透特性を有するフッ素系の界面活性剤やシリコーン系の界面活性剤を使用することが好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。
前記界面活性剤の前記インクにおける含有量は、0.01質量%〜5.0質量%が好ましく、0.5質量%〜3質量%がより好ましい。前記含有量が、0.01質量%未満であると、添加した効果はなく、5.0質量%を超えると、記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けの発生といった問題が発生することがある。
-Surfactant-
The surfactant may be the same as that used for the filling liquid or may contain a different one. As such a surfactant, any of an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant, and an anionic surfactant can be used. However, in order to further improve the image quality, fluorine having a high penetrating property is used. It is preferable to use a surface active agent or a silicone based surfactant. These may be used alone or in combination of two or more.
The content of the surfactant in the ink is preferably 0.01% by mass to 5.0% by mass, and more preferably 0.5% by mass to 3% by mass. When the content is less than 0.01% by mass, there is no effect of addition. When the content exceeds 5.0% by mass, the permeability to the recording medium is unnecessarily high, and the image density is lowered or the screen is lost. May occur.

−浸透剤−
前記浸透剤としては、20℃の水に対する溶解度が0.2質量%以上5.0質量%未満のポリオールの少なくとも1種を含有することが好ましい。このようなポリオールのうち、脂肪族ジオールとしては、例えば2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、5−ヘキセン−1,2−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2、2、4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールが特に好ましい。
その他の併用できる浸透剤としては、例えばジ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテルなどが挙げられる。
-Penetration agent-
The penetrant preferably contains at least one polyol having a solubility in water at 20 ° C. of 0.2% by mass or more and less than 5.0% by mass. Among such polyols, as the aliphatic diol, for example, 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 3,3-dimethyl-1,2-butanediol, 2,2-diethyl-1, 3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,4-dimethyl-2,4-pentanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 5-hexene- Examples include 1,2-diol and 2-ethyl-1,3-hexanediol. Among these, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol is particularly preferable.
Examples of other penetrants that can be used in combination include diethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and tetraethylene glycol chlorophenyl ether. .

前記浸透剤の前記インクにおける添加量としては、0.1質量%〜4.0質量%が好ましい。前記添加量が0.1質量%未満であると、速乾性が得られず滲んだ画像となることがある。一方、前記添加量が4.0質量%を超えると、着色剤の分散安定性が損なわれ、ノズルが目詰まりしやすくなったり、また記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けの発生といった問題が発生することがある。   The addition amount of the penetrant in the ink is preferably 0.1% by mass to 4.0% by mass. If the addition amount is less than 0.1% by mass, quick drying may not be obtained and a blurred image may be obtained. On the other hand, when the added amount exceeds 4.0% by mass, the dispersion stability of the colorant is impaired, the nozzles are easily clogged, and the permeability to the recording medium is unnecessarily high. There are cases where problems such as deterioration of the image and occurrence of strikethrough may occur.

前記インクには、上記成分以外にも、必要に応じてpH調整剤、防腐防黴剤、キレート剤、消泡剤等を含有させることもできる。
前記pH調整剤としては、通常、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにpHを所望の値に調整できるものであれば、任意の物質(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等)を使用することができる。また、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオールを適量使用した場合には、より顔料の分散安定性が向上し、吐出安定性等の信頼性が確保される。
前記pH調整剤の前記インクにおける添加量は、特に制限はなく、添加する処方系及び所望のpH値に応じて異なり一概には規定できないが、0.01質量%〜2質量%が好ましく、0.1質量%〜1質量%がより好ましい。
In addition to the above components, the ink may contain a pH adjuster, antiseptic / antifungal agent, chelating agent, antifoaming agent, and the like as necessary.
As the pH adjuster, any substance (for example, amines such as diethanolamine and triethanolamine, hydroxylation, etc.) can be used as long as the pH can be adjusted to a desired value without adversely affecting the prepared ink. Alkali metal hydroxides such as lithium, sodium hydroxide and potassium hydroxide, ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, quaternary phosphonium hydroxide, alkali such as lithium carbonate, sodium carbonate and potassium carbonate Metal carbonates, etc.) can be used. In addition, when an appropriate amount of 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol is used, the dispersion stability of the pigment is further improved and reliability such as ejection stability is ensured.
The amount of the pH adjuster added to the ink is not particularly limited, and varies depending on the formulation system to be added and the desired pH value, and cannot be specified unconditionally, but is preferably 0.01% by mass to 2% by mass. 1 mass% to 1 mass% is more preferable.

前記防腐防黴剤としては、例えば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。
前記キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどが挙げられる。
前記消泡剤としては、シリコーン系の消泡剤が好ましく用いられる。一般にシリコーン系消泡剤には、オイル型、コンパウンド型、自己乳化型、エマルジョン型などがあるが、水系での使用を考慮すると、自己乳化型、もしくはエマルジョン型を用いることが、信頼性を確保する上で好ましい。また、アミノ変性、カルビノール変性、メタクリル変性、ポリエーテル変性、アルキル変性、高級脂肪酸エステル変性、アルキレンオキサイド変性、等の変性シリコーン系消泡剤を使用してもよい。
Examples of the antiseptic / antifungal agent include sodium dehydroacetate, sodium sorbate, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol and the like.
Examples of the chelating reagent include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uramil diacetate, and the like.
As the antifoaming agent, a silicone-based antifoaming agent is preferably used. Generally, silicone type antifoaming agents include oil type, compound type, self-emulsifying type, emulsion type, etc., but considering the use in water system, use of self-emulsifying type or emulsion type ensures reliability. This is preferable. In addition, modified silicone-based antifoaming agents such as amino-modified, carbinol-modified, methacryl-modified, polyether-modified, alkyl-modified, higher fatty acid ester-modified, alkylene oxide-modified, etc. may be used.

前記インクの粘度は、25℃で、5mPa・s〜15mPa・sが好ましい。前記粘度が、5mPa・s未満であると、普通紙で滲みやすくなり、高速印字時の画質が低下することがあり、15mPa・sを超えると、吐出安定性に問題が生じることがある。
前記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。
The viscosity of the ink is preferably 5 mPa · s to 15 mPa · s at 25 ° C. If the viscosity is less than 5 mPa · s, bleeding tends to occur on plain paper, and image quality during high-speed printing may be deteriorated. If it exceeds 15 mPa · s, there may be a problem in ejection stability.
There is no restriction | limiting in particular as coloring of the said 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.

(充填液用カートリッジ)
本発明の充填液用カートリッジは、本発明の前記充填液を容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその経序、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成された充填液袋などを少なくとも有するもの、などが好適に挙げられる。
(Filler cartridge)
The cartridge for filling liquid of the present invention contains the above-mentioned filling liquid of the present invention in a container, and further includes other members and the like appropriately selected as necessary.
The container is not particularly limited, and the mechanism, structure, size, material and the like can be appropriately selected according to the purpose. For example, a filling liquid bag formed of an aluminum laminate film, a resin film, or the like Suitable examples include those having at least.

本発明の充填液用カートリッジの一態様について、図面を参照しながら説明する。図1に示す充填液用カートリッジ1は、本発明の前記充填液を内部に収容する充填液袋2と、充填液袋2を収納する筐体3とを有する。充填液袋2は、アルミニウムラミネートフィルムからなる略長方形状の可撓性を有する袋状部を有し、内部に本発明の前記充填液を充填した状態で収容する。筐体3は、第1筐体11と、第2筐体12と、第3筐体13とで形成される。充填液用カートリッジ1においては、第1筐体11と第2筐体12とがねじ部材82によって締め付け固定される。   One aspect of the filling liquid cartridge of the present invention will be described with reference to the drawings. A cartridge 1 for filling liquid shown in FIG. 1 has a filling liquid bag 2 for containing the filling liquid of the present invention, and a housing 3 for containing the filling liquid bag 2. The filling liquid bag 2 has a substantially rectangular flexible bag-shaped portion made of an aluminum laminate film, and is accommodated in a state where the filling liquid of the present invention is filled therein. The housing 3 is formed of a first housing 11, a second housing 12, and a third housing 13. In the filling liquid cartridge 1, the first housing 11 and the second housing 12 are fastened and fixed by a screw member 82.

本発明の充填液用カートリッジは、本発明の前記充填液を容器内に収容し、各種画像記録装置に着脱可能に装着して用いることができ、以下に説明する本発明の記録装置に着脱可能に装着して用いるのが特に好ましい。   The cartridge for filling liquid of the present invention can be used by housing the filling liquid of the present invention in a container and detachably attaching it to various image recording apparatuses, and is detachable to the recording apparatus of the present invention described below. It is particularly preferable to use it mounted on.

(画像記録装置及び画像記録方法)
本発明の画像記録装置は、本発明の前記充填液がインクタンクからヘッドまでのインク流路に充填されており、該インク流路の充填液を、少なくとも顔料を含有するインクで置換充填してから画像記録を行う画像記録工程を含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
本発明の画像記録装置は、本発明の前記充填液がインクタンクからヘッドまでのインク流路に充填されており、該インク流路の充填液を少なくとも顔料を含有するインクで置換充填してから画像記録を行う画像記録手段を有し、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
前記インクとしては、上述したインクを用いることができる。
(Image recording apparatus and image recording method)
In the image recording apparatus of the present invention, the filling liquid of the present invention is filled in an ink flow path from an ink tank to a head, and the filling liquid in the ink flow path is replaced and filled with an ink containing at least a pigment. And an image recording process for recording an image, and further include other processes as necessary.
In the image recording apparatus of the present invention, the filling liquid of the present invention is filled in an ink flow path from an ink tank to a head, and the filling liquid in the ink flow path is replaced and filled with an ink containing at least a pigment. It has an image recording means for recording an image, and further has other means as required.
The ink described above can be used as the ink.

本発明の画像記録方法及び画像記録装置は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録装置(インクジェットプリンタ)、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機、などに特に好適に適用することができるが、これらの中でも、インクジェット記録装置が特に好ましい。
以下、本発明の画像記録装置及び画像記録方法の好適な一例として、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法について詳細を説明する。
The image recording method and the image recording apparatus of the present invention can be applied to various types of recording by the ink jet recording method. For example, an ink jet recording apparatus (ink jet printer), a facsimile apparatus, a copying apparatus, a printer / fax / copier multifunction machine, etc. In particular, the ink jet recording apparatus is particularly preferable.
Hereinafter, an ink jet recording apparatus and an ink jet recording method will be described in detail as a suitable example of the image recording apparatus and the image recording method of the present invention.

<インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法>
本発明に用いるインクジェット記録装置は、インク飛翔手段を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば刺激発生手段、制御手段等を有してなる。
本発明に用いられるインクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば刺激発生工程、制御工程等を含む。
前記インクジェット記録方法は、前記インクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
<Inkjet recording apparatus and inkjet recording method>
The ink jet recording apparatus used in the present invention includes at least ink flying means, and further includes other means appropriately selected as necessary, for example, stimulus generation means, control means, and the like.
The ink jet recording method used in the present invention includes at least an ink flying process, and further includes other processes appropriately selected as necessary, for example, a stimulus generation process, a control process, and the like.
The ink jet recording method can be preferably carried out by the ink jet recording apparatus, and the ink flying step can be suitably carried out by the ink flying means. Moreover, the said other process can be suitably performed by the said other means.

−インク飛翔工程及びインク飛翔手段−
前記インク飛翔工程は、インクに、刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を形成する工程である。
前記インク飛翔手段は、インクに、刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を形成する手段である。該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、例えば、インク吐出用の各種のノズル、などが挙げられる。
-Ink flying process and ink flying means-
The ink flying step is a step of forming an image by applying a stimulus to the ink and causing the ink to fly.
The ink flying means is means for forming an image by applying a stimulus to ink and causing the ink to fly. The ink flying means is not particularly limited, and examples thereof include various nozzles for ejecting ink.

前記刺激は、例えば、前記刺激発生手段により発生させることができ、該刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱(温度)、圧力、振動、光、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。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。   The stimulus can be generated, for example, by the stimulus generating means, and the stimulus is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, such as heat (temperature), pressure, vibration, light, etc. Is mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, heat and pressure are preferable.

なお、前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライト、などが挙げられ、具体的には、例えば、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等、などが挙げられる。   Examples of the stimulus generating means include a heating device, a pressurizing device, a piezoelectric element, a vibration generating device, an ultrasonic oscillator, a light, and the like. Specifically, for example, a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, Examples include thermal actuators that use phase change due to liquid film boiling using electrothermal transducers such as heating resistors, shape memory alloy actuators that use metal phase changes due to temperature changes, electrostatic actuators that use electrostatic force, etc. It is done.

前記インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等応じて異なり、例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記インクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを例えばサーマルヘッド等を用いて付与し、該熱エネルギーにより前記インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔から該インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔から該インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。   There is no particular limitation on the mode of the ink flying, and it varies depending on the type of the stimulus. For example, when the stimulus is “heat”, the thermal energy corresponding to the recording signal is output to the ink in the recording head. For example, using a thermal head or the like, generating bubbles in the ink by the thermal energy, and ejecting and ejecting the ink as droplets from the nozzle holes of the recording head by the pressure of the bubbles. It is done. Further, when the stimulus is “pressure”, for example, by applying a voltage to a piezoelectric element bonded to a position called a pressure chamber in an ink flow path in the recording head, the piezoelectric element bends and the volume of the pressure chamber is increased. And a method of ejecting and ejecting the ink as droplets from the nozzle holes of the recording head.

前記飛翔させる前記インクの液滴は、その大きさとしては、例えば、3pl〜40plとするのが好ましく、その吐出噴射の速さとしては5m/s〜20m/sとするのが好ましく、その駆動周波数としては1kHz以上とするのが好ましく、その解像度としては300dpi以上とするのが好ましい。
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
The size of the ink droplets to be ejected is preferably 3 pl to 40 pl, for example, and the ejection jet speed is preferably 5 m / s to 20 m / s. The frequency is preferably 1 kHz or more, and the resolution is preferably 300 dpi or more.
The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as sequencers and computers.

前記インクジェット記録装置により前記インクジェット記録方法を実施する一の態様について、図面を参照しながら説明する。図2に示すインクジェット記録装置は、装置本体101と、装置本体に装着した用紙を装填するための給紙トレイ102と、装置本体に装着され画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ103と、インクカートリッジ装填部104とを有する。なお、図2中、111は、上カバー、112は前面を表す。
インクカートリッジ装填部104の上面には、操作キーや表示器などの操作部105が配置されている。インクカートリッジ装填部104は、インクカートリッジ201の脱着を行うための開閉可能な前カバー115を有している。
One aspect of carrying out the ink jet recording method by the ink jet recording apparatus will be described with reference to the drawings. The ink jet recording apparatus shown in FIG. 2 has an apparatus main body 101, a paper feed tray 102 for loading paper loaded in the apparatus main body, and a sheet for recording (forming) an image that is loaded in the apparatus main body. A paper discharge tray 103 and an ink cartridge loading unit 104 are provided. In FIG. 2, reference numeral 111 denotes an upper cover, and 112 denotes a front surface.
On the upper surface of the ink cartridge loading unit 104, an operation unit 105 such as operation keys and a display is arranged. The ink cartridge loading unit 104 has a front cover 115 that can be opened and closed for attaching and detaching the ink cartridge 201.

装置本体101内には、図3及び図4に示すように、図示を省略している左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド131とステー132とでキャリッジ133を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ(不図示)によって図4で矢示方向に移動走査する。
キャリッジ133には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド134を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド134を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
In the apparatus main body 101, as shown in FIGS. 3 and 4, a carriage 133 is slid in the main scanning direction by a guide rod 131 and a stay 132, which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown). It is held movably and moved and scanned in the direction of the arrow in FIG. 4 by a main scanning motor (not shown).
The carriage 133 is provided with a recording head 134 composed of four ink jet recording heads that eject ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). Are arranged in a direction crossing the main scanning direction, and the ink droplet ejection direction is directed downward.
As the ink jet recording head constituting the recording head 134, a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator using phase change due to liquid film boiling using an electrothermal transducer such as a heating resistor, a metal phase due to temperature change, etc. A shape memory alloy actuator using a change, an electrostatic actuator using an electrostatic force, or the like provided as energy generating means for discharging ink can be used.

また、キャリッジ133には、記録ヘッド134に各色のインクを供給するための各色のサブタンク135を搭載している。サブタンク135には、インク供給チューブ(不図示)を介して、インクカートリッジ装填部104に装填されたインクカートリッジ201からインクが供給されて補充される。
一方、給紙トレイ102の用紙積載部(圧板)141上に積載した用紙142を給紙するための給紙部として、用紙積載部141から用紙142を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ143)、及び給紙コロ143に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド144を備え、この分離パッド144は給紙コロ143側に付勢されている。
この給紙部から給紙された用紙142を記録ヘッド134の下方側で搬送するための搬送部として、用紙142を静電吸着して搬送するための搬送ベルト151と、給紙部からガイド145を介して送られる用紙142を搬送ベルト151との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ152と、略鉛直上方に送られる用紙142を略90°方向転換させて搬送ベルト151上に倣わせるための搬送ガイド153と、押さえ部材154で搬送ベルト151側に付勢された先端加圧コロ155とが備えられる。また、搬送ベルト151表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ156が備えられている。
搬送ベルト151は、無端状ベルトであり、搬送ローラ157とテンションローラ158との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト151は、例えば、抵抗制御を行っていない厚み40μm程度の樹脂材、例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体(ETFE)で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)とを有している。搬送ベルト151の裏側には、記録ヘッド134による印写領域に対応してガイド部材161が配置されている。なお、記録ヘッド134で記録された用紙142を排紙するための排紙部として、搬送ベルト151から用紙142を分離するための分離爪171と、排紙ローラ172及び排紙コロ173とが備えられており、排紙ローラ172の下方に排紙トレイ103が配されている。
In addition, the carriage 133 is equipped with a sub tank 135 for each color for supplying ink of each color to the recording head 134. The sub tank 135 is supplied with ink from the ink cartridge 201 loaded in the ink cartridge loading unit 104 via an ink supply tube (not shown) and is replenished.
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the paper 142 stacked on the paper stacking unit (pressure plate) 141 of the paper feeding tray 102, a half-moon roller (feeding) that separates and feeds the paper 142 from the paper stacking unit 141 one by one. A separation pad 144 made of a material having a large coefficient of friction is provided facing the paper roller 143) and the paper feed roller 143, and the separation pad 144 is urged toward the paper feed roller 143 side.
As a transport unit for transporting the paper 142 fed from the paper feed unit below the recording head 134, a transport belt 151 for transporting the paper 142 by electrostatic adsorption and a guide 145 from the paper feed unit. The counter roller 152 for transporting the paper 142 fed via the transport belt 151 with the transport belt 151 and the paper 142 fed substantially vertically upward are changed by approximately 90 ° so as to follow the transport belt 151. For this purpose, a conveyance guide 153 and a tip pressure roller 155 urged toward the conveyance belt 151 by a pressing member 154 are provided. In addition, a charging roller 156 that is a charging unit for charging the surface of the conveyance belt 151 is provided.
The conveyance belt 151 is an endless belt, is stretched between the conveyance roller 157 and the tension roller 158, and can circulate in the belt conveyance direction. The transport belt 151 includes, for example, a surface layer serving as a sheet adsorption surface formed of a resin material having a thickness of about 40 μm that is not subjected to resistance control, for example, a copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene (ETFE), and the same surface layer. It has a back layer (medium resistance layer, earth layer) that has been subjected to resistance control with carbon as a material. On the back side of the conveyance belt 151, a guide member 161 is arranged corresponding to a printing area by the recording head 134. Note that, as a paper discharge unit for discharging the paper 142 recorded by the recording head 134, a separation claw 171 for separating the paper 142 from the conveyance belt 151, a paper discharge roller 172, and a paper discharge roller 173 are provided. The paper discharge tray 103 is disposed below the paper discharge roller 172.

装置本体101の背面部には、両面給紙ユニット181が着脱可能に装着されている。両面給紙ユニット181は、搬送ベルト151の逆方向回転で戻される用紙142を取り込んで反転させて再度カウンタローラ152と搬送ベルト151との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット181の上面には手差し給紙部182が設けられている。
このインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙142が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙142は、ガイド145で案内され、搬送ベルト151とカウンタローラ152との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド153で案内されて先端加圧コロ155で搬送ベルト151に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
このとき、帯電ローラ156によって搬送ベルト151が帯電されており、用紙142は、搬送ベルト151に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ133を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド134を駆動することにより、停止している用紙142にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙142を所定量搬送後、次行の記録を行う。記録終了信号又は用紙142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142を排紙トレイ103に排紙する。
そして、サブタンク135内のインクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ201から所要量のインクがサブタンク135に補給される。
A double-sided paper feeding unit 181 is detachably mounted on the back surface of the apparatus main body 101. The double-sided paper feeding unit 181 takes in the paper 142 returned by the reverse rotation of the transport belt 151, reverses it, and feeds it again between the counter roller 152 and the transport belt 151. A manual paper feed unit 182 is provided on the upper surface of the duplex paper feed unit 181.
In this ink jet recording apparatus, the paper 142 is separated and fed one by one from the paper feed unit, and the paper 142 fed substantially vertically upward is guided by the guide 145 and between the transport belt 151 and the counter roller 152. It is sandwiched and conveyed. Further, the leading end is guided by the conveying guide 153 and pressed against the conveying belt 151 by the leading end pressure roller 155, and the conveying direction is changed by approximately 90 °.
At this time, the conveying belt 151 is charged by the charging roller 156, and the sheet 142 is electrostatically attracted to the conveying belt 151 and conveyed. Therefore, by driving the recording head 134 according to the image signal while moving the carriage 133, ink droplets are ejected onto the stopped paper 142 to record one line, and after the paper 142 is conveyed by a predetermined amount, Record the next line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the sheet 142 has reached the recording area, the recording operation is terminated and the sheet 142 is discharged onto the discharge tray 103.
When a near-end remaining amount of ink in the sub tank 135 is detected, a required amount of ink is supplied from the ink cartridge 201 to the sub tank 135.

このインクジェット記録装置においては、インクカートリッジ201中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ201における筐体を分解して内部の充填液袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ201は、縦置きで前面装填構成としても、安定したインクの供給を行うことができる。したがって、装置本体101の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納する場合、あるいは装置本体101の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ201の交換を容易に行うことができる。   In this ink jet recording apparatus, when the ink in the ink cartridge 201 is used up, the casing of the ink cartridge 201 can be disassembled and only the filling liquid bag inside can be replaced. Further, the ink cartridge 201 can supply ink stably even when the ink cartridge 201 is placed vertically and has a front loading configuration. Therefore, the ink cartridge 201 can be replaced even when the upper portion of the apparatus main body 101 is closed, for example, when stored in a rack, or when an object is placed on the upper surface of the apparatus main body 101. Can be easily performed.

なお、キャリッジが走査するシリアル型(シャトル型)インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。   In addition, although it demonstrated in the example applied to the serial type (shuttle type) inkjet recording device which a carriage scans, it can apply similarly to the line type inkjet recording device provided with the line type head.

以下、本発明を適用したインクジェットヘッドについて説明する。
図5は、本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの要素拡大図、図6は、同ヘッドのチャンネル間方向の要部拡大断面図である。
このインクジェットヘッドは、インク供給口(不図示)と共通液室1bとなる彫り込みを形成したフレーム10と、流体抵抗部2a、加圧液室2bとなる彫り込みとノズル3aに連通する連通口2cを形成した流路板20と、ノズル3aを形成するノズル板と、凸部6a、ダイヤフラム部6b及びインク流入口6cを有する振動板60と、該振動板60に接着層70を介して接合された積層圧電素子50と、該積層圧電素子50を固定しているベース40を備えている。
ベース40はチタン酸バリウム系セラミックからなり、積層圧電素子50を2列配置して接合している。
積層圧電素子50は、厚さ10μm/1層〜50μm/1層のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の圧電層と、厚さ数μm/1層の銀・パラジウム(AgPd)からなる内部電極層とを交互に積層している。内部電極層は両端で外部電極に接続する。
積層圧電素子50はハーフカットのダイシング加工により櫛歯上に分割され、1つ毎に駆動部5fと支持部5g(非駆動部)として使用する。外部電極の外側はハーフカットのダイシング加工で分割されるように、切り欠き等の加工により長さを制限しており、これらは複数の個別電極となる。他方はダイシングでは分割されずに導通しており共通電極となる。
駆動部の個別電極にはFPC 8が半田接合されている。また、共通電極は積層圧電素子の端部に電極層を設けて回し込んでFPC 8のGnd電極に接合している。FPC 8には図示を省略しているドライバICが実装されており、これにより駆動部5fへの駆動電圧印加を制御している。
Hereinafter, an ink jet head to which the present invention is applied will be described.
FIG. 5 is an enlarged view of elements of an ink jet head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the main part in the channel-to-channel direction of the head.
This ink jet head includes a frame 10 formed with an engraving serving as an ink supply port (not shown) and a common liquid chamber 1b, and a communication port 2c communicating with the fluid resistance portion 2a and the engraving serving as the pressurized liquid chamber 2b and the nozzle 3a. The formed flow path plate 20, the nozzle plate forming the nozzle 3 a, the vibration plate 60 having the convex portion 6 a, the diaphragm portion 6 b, and the ink inlet 6 c, and the vibration plate 60 bonded to each other through the adhesive layer 70. A laminated piezoelectric element 50 and a base 40 to which the laminated piezoelectric element 50 is fixed are provided.
The base 40 is made of a barium titanate ceramic, and the laminated piezoelectric elements 50 are arranged in two rows and joined.
The laminated piezoelectric element 50 includes a lead zirconate titanate (PZT) piezoelectric layer having a thickness of 10 μm / 1 layer to 50 μm / 1 layer, and an internal electrode layer made of silver / palladium (AgPd) having a thickness of several μm / 1 layer. Are stacked alternately. The internal electrode layer is connected to the external electrode at both ends.
The laminated piezoelectric element 50 is divided on comb teeth by half-cut dicing, and is used as a drive unit 5f and a support unit 5g (non-drive unit) one by one. The length of the outside of the external electrode is limited by cutting or the like so as to be divided by half-cut dicing, and these become a plurality of individual electrodes. The other is not divided by dicing but is conductive and becomes a common electrode.
FPC 8 is soldered to the individual electrodes of the drive unit. The common electrode is joined to the Gnd electrode of the FPC 8 by providing an electrode layer at the end of the laminated piezoelectric element and turning it around. A driver IC (not shown) is mounted on the FPC 8 to control application of a driving voltage to the driving unit 5f.

振動板60は、薄膜のダイヤフラム部6bと、このダイヤフラム部6bの中央部に形成した駆動部5fとなる積層圧電素子50と接合する島状凸部(アイランド部)6aと、支持部に接合する梁を含む厚膜部と、インク流入口6cとなる開口を電鋳工法によるNiメッキ膜を2層重ねて形成している。ダイヤフラム部の厚さは3μm、幅は35μm(片側)である。
この振動板60の島状凸部6aと積層圧電素子50の可動部5f、振動板60とフレーム10の結合は、ギャップ材を含んだ接着層70をパターニングして接着している。
The diaphragm 60 is joined to a thin film diaphragm portion 6b, an island-shaped convex portion (island portion) 6a that joins the laminated piezoelectric element 50 that is the driving portion 5f formed at the center portion of the diaphragm portion 6b, and a support portion. A thick film portion including a beam and an opening serving as an ink inflow port 6c are formed by stacking two layers of Ni plating films by electroforming. The diaphragm portion has a thickness of 3 μm and a width of 35 μm (one side).
The island-shaped convex part 6a of the diaphragm 60 and the movable part 5f of the laminated piezoelectric element 50, and the coupling of the diaphragm 60 and the frame 10 are bonded by patterning the adhesive layer 70 including a gap material.

流路板20はシリコン単結晶基板を用いて、流体抵抗部2a、加圧液室2bとなる彫り込み、及びノズル3aに対する位置に連通口2cとなる貫通口をエッチング工法でパターニングした。
エッチングで残された部分が加圧液室2bの隔壁2dとなる。また、このヘッドではエッチング幅を狭くする部分を設けて、これを流体抵抗部2aとした。
ノズルプレート30は、金属材料、例えば、電鋳工法によるNiメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル3aを多数形成している。このノズル3aの内部形状(内側形状)は、ホーン形状(略円柱形状又は略円錘台形状でもよい)に形成している。また、このノズル3aの径はインク滴出口側の直径で20μm〜35μmである。また各列のノズルピッチは150dpiとした。
このノズルプレート30のインク吐出面(ノズル表面側)は、図示しない撥水性の表面処理を施した撥水処理層3bを設けている。PTFE−Ni共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂(例えば、フッ化ピッチなど)を蒸着コートしたもの、シリコーン系樹脂及びフッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。また、これらの中でも、例えば、フッ素系樹脂としては、色々な材料が知られているが、変性パーフルオロポリオキセタン(ダイキン工業株式会社製、商品名:オプツールDSX)を厚みが30Å〜100Å(3nm〜10nm)となるように蒸着することで良好な撥水性を得ることができる。
As the flow path plate 20, a silicon single crystal substrate was used, and the engraving to be the fluid resistance portion 2a and the pressurized liquid chamber 2b and the through-hole to be the communication port 2c at the position with respect to the nozzle 3a were patterned by an etching method.
The portion left by etching becomes the partition wall 2d of the pressurized liquid chamber 2b. Further, in this head, a portion for narrowing the etching width is provided, and this is used as the fluid resistance portion 2a.
The nozzle plate 30 is formed of a metal material, for example, an Ni plating film formed by an electroforming method, and has a number of nozzles 3a that are fine discharge ports for causing ink droplets to fly. The inner shape (inner shape) of the nozzle 3a is formed in a horn shape (may be a substantially cylindrical shape or a substantially frustum shape). The diameter of the nozzle 3a is 20 μm to 35 μm on the ink droplet outlet side. The nozzle pitch of each row was 150 dpi.
The ink ejection surface (nozzle surface side) of the nozzle plate 30 is provided with a water-repellent treatment layer 3b that has been subjected to a water-repellent surface treatment (not shown). Ink, such as PTFE-Ni eutectoid plating, electrodeposition coating of fluororesin, vapor-deposited fluororesin (for example, fluorinated pitch, etc.), baking after solvent application of silicone resin and fluororesin A water-repellent film selected according to the physical properties is provided to stabilize the ink droplet shape and flight characteristics so as to obtain high-quality image quality. Among these, for example, various materials are known as the fluorine-based resin, but a modified perfluoropolyoxetane (manufactured by Daikin Industries, Ltd., trade name: OPTOOL DSX) has a thickness of 30 to 100 mm (3 nm). Good water repellency can be obtained by vapor deposition so as to be 10 nm to 10 nm).

インク供給口と共通液室1bとなる彫り込みを形成するフレーム10は樹脂成形で作製している。
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動部5fに駆動波形(10V〜50Vのパルス電圧)を印加することによって、駆動部5fに積層方向の変位が生起し、振動板60を介して加圧液室2bが加圧されて圧力が上昇し、ノズル3aからインク滴が吐出される。
その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室2b内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室2b内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室1bに流入し、共通液室1bからインク流入口6cを経て流体抵抗部2aを通り、加圧液室2b内に充填される。
流体抵抗部2aは、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による再充填(リフィル)に対して抵抗になる。流体抵抗部を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間(駆動周期)を短くできる。
The frame 10 that forms the engraving that becomes the ink supply port and the common liquid chamber 1b is made by resin molding.
In the ink jet head configured as described above, a drive waveform (pulse voltage of 10 V to 50 V) is applied to the drive unit 5f in accordance with the recording signal, whereby displacement in the stacking direction occurs in the drive unit 5f, and the diaphragm 60 The pressurized liquid chamber 2b is pressurized through the pressure to increase the pressure, and ink droplets are ejected from the nozzle 3a.
Thereafter, the ink pressure in the pressurizing liquid chamber 2b is reduced with the end of ink droplet ejection, and negative pressure is generated in the pressurizing liquid chamber 2b due to the inertia of the ink flow and the discharge process of the drive pulse, and the ink is filled. Move to the process. At this time, the ink supplied from the ink tank flows into the common liquid chamber 1b, passes from the common liquid chamber 1b through the ink inlet 6c, passes through the fluid resistance portion 2a, and is filled into the pressurized liquid chamber 2b.
The fluid resistance portion 2a is effective in damping the residual pressure vibration after ejection, but becomes resistant to refilling (refilling) due to surface tension. By appropriately selecting the fluid resistance portion, it is possible to balance the attenuation of the residual pressure and the refill time, and to shorten the time (drive cycle) until the transition to the next ink droplet ejection operation.

本発明の画像記録方法及び画像記録装置は、本発明の前記充填液を用いているので、過酷な輸送及び保管環境下においても着荷時の吐出信頼性を確保することができ、使用時に吐出不良を起こすことがなく、再充填性に優れ、高画質画像を記録することができる。   Since the image recording method and the image recording apparatus of the present invention use the filling liquid of the present invention, it is possible to ensure ejection reliability at the time of arrival even under severe transportation and storage environments, and defective ejection during use. The refillability is excellent and a high quality image can be recorded.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
−充填液の調製−
下記組成の充填液を攪拌した後、平均孔径0.1μmのフィルターにて濾過し、実施例1の充填液を作製した。
・界面活性剤(日本触媒株式会社製、ソフタノールEP7025)・・・1質量%

Figure 2009028990
ただし、前記一般式(2)中、a+bは9〜11、xは7、yは2.5を表す。
・ジエチレングリコール・・・60質量%
・純水・・・残量 Example 1
-Preparation of filling liquid-
After the filling liquid having the following composition was stirred, it was filtered through a filter having an average pore size of 0.1 μm to prepare the filling liquid of Example 1.
-Surfactant (Nippon Shokubai Co., Ltd., Softanol EP7025) ... 1% by mass
Figure 2009028990
However, in the said General formula (2), a + b represents 9-11, x represents 7, y represents 2.5.
・ Diethylene glycol: 60% by mass
・ Pure water: remaining amount

(実施例2)
−充填液の調製−
下記組成の充填液を攪拌した後、平均孔径0.1μmのフィルターにて濾過し、実施例2の充填液を作製した。
・界面活性剤(日本触媒株式会社製、ソフタノールEP7025)・・・1質量%

Figure 2009028990
ただし、前記一般式(2)中、a+bは9〜11、xは7、yは2.5を表す。
・グリセリン・・・45質量%
・ジエチレングリコール・・・15質量%
・純水・・・残量 (Example 2)
-Preparation of filling liquid-
After the filling liquid having the following composition was stirred, it was filtered through a filter having an average pore size of 0.1 μm to prepare the filling liquid of Example 2.
-Surfactant (Nippon Shokubai Co., Ltd., Softanol EP7025) ... 1% by mass
Figure 2009028990
However, in the said General formula (2), a + b represents 9-11, x represents 7, y represents 2.5.
・ Glycerin: 45% by mass
・ Diethylene glycol: 15% by mass
・ Pure water: remaining amount

(実施例3)
−充填液の調製−
下記組成の充填液を攪拌した後、平均孔径0.1μmのフィルターにて濾過し、実施例3の充填液を作製した。
・界面活性剤(日本触媒株式会社製、ソフタノールEP7025)・・・1質量%

Figure 2009028990
ただし、前記一般式(2)中、a+bは9〜11、xは7、yは2.5を表す。
・グリセリン・・・15質量%
・トリエチレングリコール・・・55質量%
・純水・・・残量 (Example 3)
-Preparation of filling liquid-
After the filling liquid having the following composition was stirred, it was filtered through a filter having an average pore size of 0.1 μm to prepare the filling liquid of Example 3.
-Surfactant (Nippon Shokubai Co., Ltd., Softanol EP7025) ... 1% by mass
Figure 2009028990
However, in the said General formula (2), a + b represents 9-11, x represents 7, y represents 2.5.
・ Glycerin: 15% by mass
・ Triethylene glycol: 55% by mass
・ Pure water: remaining amount

(実施例4)
−充填液の調製−
下記組成の充填液を攪拌した後、平均孔径0.1μmのフィルターにて濾過し、実施例
4の充填液を作製した。
・界面活性剤(日本触媒株式会社製、ソフタノールEP7025)・・・1質量%

Figure 2009028990
ただし、前記一般式(2)中、a+bは9〜11、xは7、yは2.5を表す。
・グリセリン・・・60質量%
・純水・・・残量 Example 4
-Preparation of filling liquid-
After the filling liquid having the following composition was stirred, it was filtered through a filter having an average pore size of 0.1 μm to prepare the filling liquid of Example 4.
-Surfactant (Nippon Shokubai Co., Ltd., Softanol EP7025) ... 1% by mass
Figure 2009028990
However, in the said General formula (2), a + b represents 9-11, x represents 7, y represents 2.5.
・ Glycerin ... 60% by mass
・ Pure water: remaining amount

(実施例5)
−充填液の調製−
下記組成の充填液を攪拌した後、平均孔径0.1μmのフィルターにて濾過し、実施例
5の充填液を作製した。
・アセチレンジオール系界面活性剤(日信化学工業株式会社製、オルフィンSTG)・・・0.1質量%
・グリセリン・・・25質量%
・ジエチレングリコール・・・35質量%
・純水・・・残量
(Example 5)
-Preparation of filling liquid-
After the filling liquid having the following composition was stirred, it was filtered through a filter having an average pore size of 0.1 μm to prepare the filling liquid of Example 5.
-Acetylene diol-based surfactant (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., Olphine STG) ... 0.1% by mass
・ Glycerin: 25% by mass
・ Diethylene glycol: 35% by mass
・ Pure water: remaining amount

(実施例6)
−充填液の調製−
下記組成の充填液を攪拌した後、平均孔径0.1μmのフィルターにて濾過し、実施例6の充填液を作製した。
・フッ素系界面活性剤(OMNOVA社製、PF−151N)・・・2質量%

Figure 2009028990
ただし、前記一般式(1)中、RfはCFCFを表す。m=21、n=p=4を表す。
・グリセリン・・・25質量%
・ジエチレングリコール・・・35質量%
・純水・・・残量 (Example 6)
-Preparation of filling liquid-
After the filling liquid having the following composition was stirred, it was filtered through a filter having an average pore size of 0.1 μm to prepare the filling liquid of Example 6.
-Fluorosurfactant (manufactured by OMNOVA, PF-151N) 2% by mass
Figure 2009028990
In the general formula (1), Rf represents CF 2 CF 3. m = 21 and n = p = 4.
・ Glycerin: 25% by mass
・ Diethylene glycol: 35% by mass
・ Pure water: remaining amount

(比較例1)
純水を比較例1の充填液とした。
(Comparative Example 1)
Pure water was used as the filling liquid of Comparative Example 1.

(比較例2)
−充填液の調製−
下記組成の充填液を攪拌した後、平均孔径0.1μmのフィルターにて濾過し、比較例2の充填液を作製した。
・アセチレングリコール系界面活性剤(日信化学工業株式会社製、サーフィノール104E)・・・0.5質量%
・純水・・・残量
(Comparative Example 2)
-Preparation of filling liquid-
After the filling liquid having the following composition was stirred, it was filtered through a filter having an average pore size of 0.1 μm to prepare a filling liquid of Comparative Example 2.
-Acetylene glycol surfactant (Nissin Chemical Industry Co., Ltd., Surfynol 104E): 0.5% by mass
・ Pure water: remaining amount

(比較例3)
−充填液の調製−
下記組成の充填液を攪拌した後、平均孔径0.1μmのフィルターにて濾過し、比較例3の充填液を作製した。
・グリセリン・・・30質量%
・純水・・・残量
(Comparative Example 3)
-Preparation of filling liquid-
After the filling liquid having the following composition was stirred, it was filtered through a filter having an average pore size of 0.1 μm to prepare a filling liquid of Comparative Example 3.
・ Glycerin ... 30% by mass
・ Pure water: remaining amount

(比較例4)
−充填液の調製−
下記組成の充填液を攪拌した後、平均孔径0.1μmのフィルターにて濾過し、比較例4の充填液を作製した。
・界面活性剤(日本触媒株式会社製、ソフタノールEP9050)・・・0.5質量%

Figure 2009028990
ただし、前記一般式(2)中、a+bは9〜11、xは9、yは5を表す。
・ジエチレングリコール・・・50質量%
・純水・・・残量 (Comparative Example 4)
-Preparation of filling liquid-
After the filling liquid having the following composition was stirred, it was filtered through a filter having an average pore size of 0.1 μm to prepare a filling liquid of Comparative Example 4.
・ Surfactant (Nippon Shokubai Co., Ltd., Softanol EP9050) 0.5% by mass
Figure 2009028990
However, in said general formula (2), a + b represents 9-11, x represents 9, and y represents 5.
・ Diethylene glycol: 50% by mass
・ Pure water: remaining amount

<平衡状態での蒸発量の測定>
温度20℃、湿度60%RHに保たれた恒温恒湿槽内に、直径2cmのシャーレ内に、実施例1〜6及び比較例1〜4の各充填液を1g入れて放置し、その質量変化を時間とともに計測し、平衡になったところでの蒸発量を求めた。結果を表1に示す。
<Measurement of evaporation in equilibrium>
1 g of each of the filling liquids of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 was placed in a petri dish with a diameter of 2 cm in a constant temperature and humidity chamber maintained at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60% RH, and the mass The change was measured with time, and the amount of evaporation at equilibrium was obtained. The results are shown in Table 1.

Figure 2009028990
Figure 2009028990

(製造例1)
−ブラックインクの作製−
下記処方のインク組成物を作製し、室温にて充分に攪拌した後、平均孔径1.5μmのメンブレンフィルターにて濾過を行い、製造例1のブラックインクを作製した。
・カーボンブラック(KM−9036、東洋インキ製造株式会社製、自己分散型顔料)・・・50質量%
・グリセリン・・・10質量%
・1,3−ブタンジオール・・・15質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2質量%
・2−ピロリドン・・・2質量%
・界面活性剤(ディスパノールTOC、日本油脂株式会社製)・・・1質量%
・シリコーン消泡剤(信越化学工業株式会社製、KS508)・・・0.1質量%
・イオン交換水・・・残量
(Production Example 1)
-Preparation of black ink-
An ink composition having the following formulation was prepared and sufficiently stirred at room temperature, followed by filtration with a membrane filter having an average pore size of 1.5 μm to prepare the black ink of Production Example 1.
・ Carbon black (KM-9036, manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd., self-dispersing pigment): 50% by mass
・ Glycerin: 10% by mass
・ 1,3-butanediol: 15% by mass
・ 2-ethyl-1,3-hexanediol: 2% by mass
・ 2-Pyrrolidone: 2% by mass
・ Surfactant (Dispanol TOC, manufactured by NOF Corporation) ... 1% by mass
・ Silicone antifoaming agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KS508) ... 0.1% by mass
・ Ion exchange water

(製造例2)
−ブラックインクの作製−
下記処方のインク組成物を作製し、室温にて充分に攪拌した後、平均孔径1.5μmのメンブレンフィルターにて濾過を行い、製造例2のブラックインクを作製した。
・カーボンブラック(KM−9036、東洋インキ製造株式会社製、自己分散型顔料)・・・35質量%
・グリセリン・・・10質量%
・1,3−ブタンジオール・・・15質量%
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール・・・2質量%
・2−ピロリドン・・・2質量%
・界面活性剤(日本触媒株式会社製、ソフタノールEP7025)・・・1質量%

Figure 2009028990
ただし、前記一般式(2)中、a+bは9〜11、xは7、yは2.5を表す。
・アクリル−シリコーン系樹脂エマルジョン(ナノクリルSBCX−2821、東洋インキ製造株式会社製)・・・15質量%
・シリコーン消泡剤(KS508、信越化学工業株式会社製)・・・0.1質量%
・イオン交換水・・・残量 (Production Example 2)
-Preparation of black ink-
An ink composition having the following formulation was prepared and sufficiently stirred at room temperature, followed by filtration with a membrane filter having an average pore size of 1.5 μm to prepare the black ink of Production Example 2.
Carbon black (KM-9036, manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd., self-dispersing pigment): 35% by mass
・ Glycerin: 10% by mass
・ 1,3-butanediol: 15% by mass
・ 2-ethyl-1,3-hexanediol: 2% by mass
・ 2-Pyrrolidone: 2% by mass
-Surfactant (Nippon Shokubai Co., Ltd., Softanol EP7025) ... 1% by mass
Figure 2009028990
However, in the said General formula (2), a + b represents 9-11, x represents 7, y represents 2.5.
・ Acrylic-silicone resin emulsion (Nanoacryl SBCX-2821, manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) ... 15% by mass
・ Silicone antifoaming agent (KS508, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ... 0.1% by mass
・ Ion exchange water

(製造例3)
<マゼンタインクの作製>
−ポリマー溶液A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のフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、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4.0g、及びメルカプトエタノール0.4gを混合し、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、ヒドロキシルエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビス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。滴下後、アゾビス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℃で1時間熟成した後、アゾビス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A 800gを得た。
(Production Example 3)
<Preparation of magenta ink>
-Preparation of polymer solution A-
After sufficiently replacing the inside of a 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas introduction tube, reflux tube, and dropping funnel, 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, and 0.4 g of mercaptoethanol were mixed 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 hydroxylethyl methacrylate, 36.0 g of styrene macromer, 3.6 g of mercaptoethanol, azobismethylvalero A mixed solution of 2.4 g of nitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 2.5 hours. After dropping, a mixed solution of 0.8 g of azobismethylvaleronitrile 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 azobismethylvaleronitrile 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 A having a concentration of 50% by mass.

−顔料含有ポリマー微粒子水分散体の調製−
28gのポリマー溶液A、26gのC.I.ピグメントレッド122、1mol/Lの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13.6gを充分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。得られたペーストをイオン交換水200gに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、マゼンタポリマー微粒子の水分散体を得た。
-Preparation of pigment-containing polymer fine particle water dispersion-
28 g of polymer solution A, 26 g of C.I. I. Pigment Red 122, 13.6 g of a 1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution, 20 g of methyl ethyl ketone, and 13.6 g of ion-exchanged water were sufficiently stirred, and then kneaded using a roll mill. The obtained paste was put into 200 g of ion-exchanged water and sufficiently stirred, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator to obtain an aqueous dispersion of magenta polymer fine particles.

−マゼンタインクの調製−
下記処方のインク組成物を作製し、室温にて充分に攪拌した後、平均孔径1.5μmのメンブレンフィルターにて濾過を行い、製造例3のマゼンタインクを作製した。
・上記ポリマー微粒子分散体・・・50質量%
・グリセリン・・・8質量%
・1,3−ブタンジオール・・・20質量%
・2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール・・・2質量%
・界面活性剤(日本触媒株式会社製、ソフタノールEP7025)・・・1質量%

Figure 2009028990
ただし、前記一般式(2)中、a+bは9〜11、xは7、yは2.5を表す。
・アクリル−シリコーン系樹脂エマルジョン(ナノクリルSBCX−2821、東洋インキ製造株式会社製)・・・10質量%
・シリコーン消泡剤(KS508、信越化学工業株式会社製)・・・0.1質量%
・イオン交換水・・・残量 -Preparation of magenta ink-
An ink composition having the following formulation was prepared and sufficiently stirred at room temperature, followed by filtration through a membrane filter having an average pore size of 1.5 μm to prepare the magenta ink of Production Example 3.
-Polymer fine particle dispersion: 50% by mass
・ Glycerin: 8% by mass
・ 1,3-butanediol: 20% by mass
・ 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol: 2% by mass
-Surfactant (Nippon Shokubai Co., Ltd., Softanol EP7025) ... 1% by mass
Figure 2009028990
However, in the said General formula (2), a + b represents 9-11, x represents 7, y represents 2.5.
Acrylic-silicone resin emulsion (Nanoacryl SBCX-2821, manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) ... 10% by mass
・ Silicone antifoaming agent (KS508, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ... 0.1% by mass
・ Ion exchange water

(製造例4)
<イエローインクの作製>
−顔料含有ポリマー微粒子水分散体の調製−
28gのポリマー溶液A、26gのC.I.ピグメントイエロー97、1mol/Lの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13.6gを充分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。得られたペーストをイオン交換水200gに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、イエローポリマー微粒子の水分散体を調製した。
(Production Example 4)
<Preparation of yellow ink>
-Preparation of pigment-containing polymer fine particle water dispersion-
28 g of polymer solution A, 26 g of C.I. I. Pigment Yellow 97, 13.6 g of 1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution, 20 g of methyl ethyl ketone, and 13.6 g of ion-exchanged water were sufficiently stirred, and then kneaded using a roll mill. The obtained paste was put into 200 g of ion-exchanged water and sufficiently stirred, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator to prepare an aqueous dispersion of yellow polymer fine particles.

−イエローインクの調製−
下記処方のインク組成物を作製し、室温にて充分に攪拌した後、平均孔径1.5μmのメンブレンフィルターにて濾過を行い、製造例4のイエローインクを作製した。
・上記イエローポリマー微粒子分散体・・・40質量%
・グリセリン・・・8質量%
・1,3−ブタンジオール・・・20質量%
・2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール・・・2質量%
・界面活性剤(日本触媒株式会社製、ソフタノールEP7025)・・・1質量%

Figure 2009028990
ただし、前記一般式(2)中、a+bは9〜11、xは7、yは2.5を表す。
・アクリル−シリコーン系樹脂エマルジョン(ナノクリルSBCX−2821、東洋インキ製造株式会社製)・・・10質量%
・シリコーン消泡剤(KS508、信越化学工業株式会社製)・・・0.1質量%
・イオン交換水・・・残量 -Preparation of yellow ink-
An ink composition having the following formulation was prepared and sufficiently stirred at room temperature, and then filtered through a membrane filter having an average pore size of 1.5 μm to prepare the yellow ink of Production Example 4.
・ Yellow polymer fine particle dispersion: 40% by mass
・ Glycerin: 8% by mass
・ 1,3-butanediol: 20% by mass
・ 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol: 2% by mass
-Surfactant (Nippon Shokubai Co., Ltd., Softanol EP7025) ... 1% by mass
Figure 2009028990
However, in the said General formula (2), a + b represents 9-11, x represents 7, y represents 2.5.
Acrylic-silicone resin emulsion (Nanoacryl SBCX-2821, manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) ... 10% by mass
・ Silicone antifoaming agent (KS508, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ... 0.1% by mass
・ Ion exchange water

(製造例5)
<シアンインクの作製>
−顔料含有ポリマー微粒子水分散体の調製−
製造例4において、顔料種をC.I.ピグメントブルー15:3に変えた以外は、製造例4と同様にして、シアンポリマー微粒子の水分散体を調製した。
(Production Example 5)
<Preparation of cyan ink>
-Preparation of pigment-containing polymer fine particle water dispersion-
In Production Example 4, the pigment type was C.I. I. An aqueous dispersion of cyan polymer fine particles was prepared in the same manner as in Production Example 4 except that the pigment blue was changed to 15: 3.

−シアンインクの調製−
下記処方のインク組成物を作製し、室温にて充分に攪拌した後、平均孔径1.5μmのメンブレンフィルターにて濾過を行い、製造例5のシアンインクを作製した。
・上記シアンポリマー微粒子分散体・・・40質量%
・グリセリン・・・8質量%
・1,3−ブタンジオール・・・20質量%
・2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール・・・2質量%
・下記一般式(1)で表されるフッ素系界面活性剤・・・1質量%

Figure 2009028990
ただし、前記一般式(1)中、RfはCFCF、m=21、n=p=4を表す。
・アクリル−シリコーン系樹脂エマルジョン(ナノクリルSBCX−2821、東洋インキ製造株式会社製)・・・10質量%
・シリコーン消泡剤(KS508、信越化学工業株式会社製)・・・0.1質量%
・イオン交換水・・・残量 -Preparation of cyan ink-
An ink composition having the following formulation was prepared and sufficiently stirred at room temperature, and then filtered through a membrane filter having an average pore size of 1.5 μm to prepare the cyan ink of Production Example 5.
・ Cyan polymer fine particle dispersion: 40% by mass
・ Glycerin: 8% by mass
・ 1,3-butanediol: 20% by mass
・ 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol: 2% by mass
-Fluorosurfactant represented by the following general formula (1): 1% by mass
Figure 2009028990
In the general formula (1), Rf represents CF 2 CF 3, m = 21 , n = p = 4.
Acrylic-silicone resin emulsion (Nanoacryl SBCX-2821, manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) ... 10% by mass
・ Silicone antifoaming agent (KS508, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ... 0.1% by mass
・ Ion exchange water

<インクの粘度の測定>
得られた各インクの粘度は、粘度計(RL−500、東機産業株式会社製)を使用して、25℃で測定した。結果を表2に示す。
<Measurement of ink viscosity>
The viscosity of each ink obtained was measured at 25 ° C. using a viscometer (RL-500, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). The results are shown in Table 2.

Figure 2009028990
Figure 2009028990

(実施例7〜20及び比較例5〜12)
得られた実施例1〜6、及び比較例1〜4の各充填液、並びに製造例1〜5の各インクを表3に示す組み合わせで用いて、下記(1)〜(2)の評価を行った。結果を表3に示す。
(Examples 7-20 and Comparative Examples 5-12)
Using the obtained filling liquids of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 and inks of Production Examples 1 to 5 in combinations shown in Table 3, the following evaluations (1) to (2) were performed. went. The results are shown in Table 3.

<評価(1):再充填性に関する評価>
インクジェットプリンタ(株式会社リコー製、IPSiO G515)に、各インクを充填して印字を行い、全ノズルからインクが吐出することを確認した。
次に、外部ポンプにてノズル面からインクを吸引した後、各充填液をインク流路内に充填した。充填液の充填は、ノズル面から吸引される充填液中のインク含有濃度が5%以下となるところまで充填させた。なお、充填液中のインク含有濃度は吸引した液の500nmにおける吸光度測定から算出した。その後、再びインクを充填し、印字を行って吐出しないノズルの数から再充填性を、下記判断基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:全ノズル吐出が良好である
○:全ノズルに対する不吐出ノズルが0.5%未満である
△:全ノズルに対する不吐出ノズルが0.5%以上5%未満である
×:全ノズルに対する不吐出ノズルが5%以上である
<Evaluation (1): Evaluation on refillability>
An ink jet printer (IPSiO G515, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) was filled with each ink to perform printing, and it was confirmed that ink was ejected from all nozzles.
Next, after the ink was sucked from the nozzle surface by an external pump, each filling liquid was filled in the ink flow path. The filling liquid was filled until the ink content in the filling liquid sucked from the nozzle surface was 5% or less. The ink-containing concentration in the filling liquid was calculated from the absorbance measurement at 500 nm of the sucked liquid. Thereafter, the ink was filled again, and the refillability was evaluated based on the following criteria based on the number of nozzles that printed and did not discharge.
〔Evaluation criteria〕
◎: All nozzles discharge well ○: Non-discharge nozzles for all nozzles are less than 0.5% △: Non-discharge nozzles for all nozzles are 0.5% or more and less than 5% Discharge nozzle is 5% or more

<評価(2):保管後の吐出安定性の評価>
インクジェットプリンタ(株式会社リコー製、IPSiO G515)に、各インクを充填して印字を行い、全ノズルからインクが吐出することを確認した。
次に、外部ポンプにてノズル面からインクを吸引した後、充填液をインク流路内に充填した。充填液の充填は、ノズル面から吸引される充填液中のインク含有濃度が5%以下となるところまで充填させた。なお、充填液中のインク含有濃度は吸引した液の450nmにおける吸光度測定から算出した。その状態でプリンタを50℃、15%RHの環境下で10日間又は20日間保管した。その後、再びインクを充填し、印字を行って吐出しないノズルの数から再充填性を上記評価(1)と同様に評価した。
<Evaluation (2): Evaluation of ejection stability after storage>
An ink jet printer (IPSiO G515, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) was filled with each ink to perform printing, and it was confirmed that ink was ejected from all nozzles.
Next, after the ink was sucked from the nozzle surface by an external pump, the filling liquid was filled in the ink flow path. The filling liquid was filled until the ink content in the filling liquid sucked from the nozzle surface was 5% or less. The ink concentration in the filling liquid was calculated from the absorbance measurement at 450 nm of the sucked liquid. In this state, the printer was stored in an environment of 50 ° C. and 15% RH for 10 days or 20 days. Thereafter, the ink was filled again, and the refillability was evaluated in the same manner as in the above evaluation (1) from the number of nozzles that performed printing and did not discharge.

Figure 2009028990
Figure 2009028990

本発明の充填液は、蒸発量を極力低減することで、より過酷な輸送環境下、及び保管環境下においても、使用時に吐出不良を起こすことのないので、充填液用インクカートリッジ、画像記録装置及び画像記録方法に好適に用いることができる。
本発明の画像記録装置及び画像記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機、などに特に好適に適用することができる。
Since the filling liquid of the present invention reduces the evaporation amount as much as possible, it does not cause a discharge failure during use even under more severe transportation environment and storage environment. Therefore, the filling liquid ink cartridge and the image recording apparatus And an image recording method.
The image recording apparatus and the image recording method of the present invention can be applied to various types of recording by the ink jet recording method, and are particularly suitable for, for example, an ink jet recording printer, a facsimile apparatus, a copying apparatus, and a printer / fax / copier multifunction machine. Can be applied to.

図1は、本発明の充填液用カートリッジの一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of the filling liquid cartridge of the present invention. 図2は、インクジェット記録装置のインクカートリッジ装填部のカバーを開いた状態の斜視説明図である。FIG. 2 is an explanatory perspective view of the ink jet recording apparatus with the cover of the ink cartridge loading unit opened. 図3は、インクジェット記録装置の全体構成を説明する概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating the overall configuration of the ink jet recording apparatus. 図4は、本発明のインクジェットヘッドの一例を示す概略拡大図である。FIG. 4 is a schematic enlarged view showing an example of the ink jet head of the present invention. 図5は、本発明のインクジェットヘッドの他の一例を示す要素概略拡大図である。FIG. 5 is an element schematic enlarged view showing another example of the ink jet head of the present invention. 図6は、図5のインクジェットヘッドの要部拡大概略断面図である。FIG. 6 is an enlarged schematic cross-sectional view of a main part of the ink jet head of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 フレーム
20 流路板
30 ノズルプレート
40 ベース
50 積層圧電素子
60 振動板
70 接着層
101 装置本体
102 給紙トレイ
103 排紙トレイ
104 インクカートリッジ装填部
111 上カバー
112 前面
115 前カバー
131 ガイドロッド
132 ステー
133 キャリッジ
134 記録ヘッド
135 サブタンク
141 用紙載置部
142 用紙
144 分離パッド
151 搬送ベルト
152 再度カウンタローラ
156 帯電ローラ
157 搬送ローラ
158 デンションローラ
171 分離爪
172 排紙ローラ
173 排紙コロ
181 両面給紙ユニット
201 インクカートリッジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Frame 20 Flow path plate 30 Nozzle plate 40 Base 50 Multilayer piezoelectric element 60 Vibrating plate 70 Adhesive layer 101 Apparatus main body 102 Paper feed tray 103 Paper discharge tray 104 Ink cartridge loading part 111 Upper cover 112 Front surface 115 Front cover 131 Guide rod 132 Stay 133 Carriage 134 Recording head 135 Sub tank 141 Paper placement unit 142 Paper 144 Separation pad 151 Conveying belt 152 Counter roller 156 Charging roller 157 Conveying roller 158 Densation roller 171 Separating claw 172 Paper ejection roller 173 Paper ejection roller 181 Double-sided paper feed unit 201 Ink cartridge

Claims (14)

少なくとも保湿剤を含有してなり、画像記録装置のインク流路に充填される充填液であって、
前記充填液の温度20℃、湿度60%RHの環境下における平衡状態での蒸発量が30%以下であることを特徴とする充填液。
A filling liquid containing at least a humectant and filling the ink flow path of the image recording apparatus,
The filling liquid, wherein the amount of evaporation in an equilibrium state in an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60% RH is 30% or less.
充填液における平衡状態での蒸発量が、15%以下である請求項1に記載の充填液。   The filling liquid according to claim 1, wherein an evaporation amount in an equilibrium state in the filling liquid is 15% or less. 充填液における平衡状態での蒸発量が、10%以下である請求項1から2のいずれかに記載の充填液。   The filling liquid according to claim 1, wherein an evaporation amount in an equilibrium state in the filling liquid is 10% or less. 保湿剤が少なくともグリセリンを含有する請求項1から3のいずれかに記載の充填液。   The filling liquid according to any one of claims 1 to 3, wherein the humectant contains at least glycerin. グリセリンの含有量が、保湿剤全量に対し20質量%〜90質量%である請求項4に記載の充填液。   The filling liquid according to claim 4, wherein the glycerin content is 20% by mass to 90% by mass with respect to the total amount of the humectant. 更に水、及び界面活性剤を含有する請求項1から5のいずれかに記載の充填液。   Furthermore, the filling liquid in any one of Claim 1 to 5 containing water and surfactant. 界面活性剤が、下記一般式(1)及び(2)のいずれかで表される化合物を含有する請求項6に記載の充填液。
Figure 2009028990
ただし、前記一般式(1)中、Rfはフッ素含有基を表す。m、n、及びpは、それぞれ整数を表す。
Figure 2009028990
ただし、前記一般式(2)中、a+bは0〜20の整数、xは1〜10の整数、yは1〜10の整数をそれぞれ表す。
The filling liquid according to claim 6, wherein the surfactant contains a compound represented by any one of the following general formulas (1) and (2).
Figure 2009028990
However, in the general formula (1), Rf represents a fluorine-containing group. m, n, and p each represent an integer.
Figure 2009028990
However, in said general formula (2), a + b represents the integer of 0-20, x represents the integer of 1-10, y represents the integer of 1-10, respectively.
請求項1から7のいずれかに記載の充填液がインクタンクからヘッドまでのインク流路に充填されており、該インク流路の充填液を、少なくとも顔料を含有するインクで置換充填してから画像記録を行うことを特徴とする画像記録方法。   The filling liquid according to any one of claims 1 to 7 is filled in an ink flow path from an ink tank to a head, and the filling liquid in the ink flow path is replaced and filled with an ink containing at least a pigment. An image recording method comprising performing image recording. インクが、更に樹脂エマルジョンを含有する請求項8に記載の画像記録方法。   The image recording method according to claim 8, wherein the ink further contains a resin emulsion. インクの粘度が、25℃で5mPa・s〜15mPa・sである請求項8から9のいずれかに記載の画像記録方法。   The image recording method according to any one of claims 8 to 9, wherein the viscosity of the ink is 5 mPa · s to 15 mPa · s at 25 ° C. インクジェット記録方法である請求項8から10のいずれかに記載の画像記録方法。   The image recording method according to claim 8, which is an ink jet recording method. 請求項1から7のいずれかに記載の充填液がインクタンクからヘッドまでのインク流路に充填されており、該インク流路の充填液を少なくとも顔料を含有するインクで置換充填してから画像記録を行うことを特徴とする画像記録装置。   The filling liquid according to any one of claims 1 to 7 is filled in an ink flow path from an ink tank to a head, and the filling liquid in the ink flow path is replaced and filled with an ink containing at least a pigment, and then an image is obtained. An image recording apparatus for performing recording. インクジェット記録装置である請求項12に記載の画像記録装置。   The image recording apparatus according to claim 12, which is an ink jet recording apparatus. 請求項1から7のいずれかに記載の充填液を容器中に収容してなることを特徴とする充填液用カートリッジ。   A cartridge for filling liquid, wherein the filling liquid according to claim 1 is contained in a container.
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