JP2012183798A - Liquid ejection method, liquid ejection device, and image formed material - Google Patents

Liquid ejection method, liquid ejection device, and image formed material Download PDF

Info

Publication number
JP2012183798A
JP2012183798A JP2011050116A JP2011050116A JP2012183798A JP 2012183798 A JP2012183798 A JP 2012183798A JP 2011050116 A JP2011050116 A JP 2011050116A JP 2011050116 A JP2011050116 A JP 2011050116A JP 2012183798 A JP2012183798 A JP 2012183798A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paper
water
liquid
ink
moisture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011050116A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5938571B2 (en
Inventor
Hiroshi Goto
寛 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2011050116A priority Critical patent/JP5938571B2/en
Publication of JP2012183798A publication Critical patent/JP2012183798A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5938571B2 publication Critical patent/JP5938571B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such the problem that curling after recording can not be sufficiently suppressed due to attachment of a large amount of ink onto plain paper when performing high-speed printing of photograph, graphic or the like onto the plain paper by using, for example, an inkjet recording apparatus for sheet of paper according to the conventional inkjet recording method.SOLUTION: The heater 41 of the liquid ejection device 1 dries a first surface of a paper sheet to have a predetermined difference between a moisture content on the first surface of the paper sheet and a moisture content on the second surface of the paper sheet. Further, an ejector 73 ejects and attaches aqueous liquid to the first surface of the dried paper sheet. Thereby, such an effect that occurrence of back curl just after the recording can be reduced is obtained.

Description

本発明は、用紙に水性液体を吐出して付着させる液体吐出方法に関する。   The present invention relates to a liquid ejection method for ejecting and attaching an aqueous liquid onto a sheet.

近年、記録媒体にインクを吐出して画像形成を行うインクジェット記録方法が普及している。特に、普通紙に水性インクを吐出して記録するインクジェット記録方法は、高画質の記録物を簡易に得られる利点がある。また、シリアルヘッドに変えてラインヘッドを搭載したインクジェット記録装置の普及に伴い、インクジェット記録方法を用いて高速印刷を行うことも可能となった。   In recent years, an ink jet recording method that forms an image by ejecting ink onto a recording medium has become widespread. In particular, the ink jet recording method for recording by discharging water-based ink onto plain paper has an advantage that a high-quality recorded matter can be easily obtained. Further, along with the widespread use of an ink jet recording apparatus equipped with a line head instead of a serial head, it has become possible to perform high speed printing using an ink jet recording method.

ところが、水性インクを用いて普通紙に写真や図等の記録を行う場合、インクの付着量が多くなるため、記録物がバックカール(記録面と反対側に記録媒体が反る現象をいう。)しやすくなる。記録物がバックカールすると、インクジェット記録装置内で記録媒体の搬送不良が生じたり、記録物の梱包や製本などの処理が困難になるなどの問題がある。そこで、普通紙に水性インクを吐出して記録する場合も、バックカールが少ないインクジェット記録方法が望まれていた。   However, when recording photographs or drawings on plain paper using water-based ink, the amount of ink adhering increases, resulting in a phenomenon that the recorded matter is back curled (the recording medium warps on the side opposite to the recording surface). ). When the recorded material is back-curled, there are problems such as poor conveyance of the recording medium in the ink jet recording apparatus, and difficulty in processing such as packing and binding of the recorded material. In view of this, there has been a demand for an ink jet recording method with little back curl even when recording is performed by discharging aqueous ink onto plain paper.

近年、インクで記録するに先立って紙にアルコール液を付与し、記録位置では紙が実質的に乾燥した状態に至らしめ、その後にインクで画像を形成することにより記録済みの用紙のカールを抑制する方法が提案された(特許文献1)。この提案の方法によると、セルロース繊維間の水素結合による結合点に存在する水酸基にアルコール液の水酸基が結合することによって、後から水がやってきてもアルコール液の疎水基部分により水分子が排除され繊維同士の結合点に到達できないため、紙が乾燥する過程で、繊維間の結合点の移動が起こりにくくなり、用紙のカールが抑制されるとしている。   In recent years, alcohol is applied to paper prior to recording with ink, and the paper is substantially dried at the recording position, and then an image is formed with ink to suppress curling of the recorded paper. Has been proposed (Patent Document 1). According to this proposed method, the hydroxyl group of the alcohol liquid is bonded to the hydroxyl group present at the bonding point by hydrogen bonding between the cellulose fibers, so that even if water comes later, the water molecule is excluded by the hydrophobic group portion of the alcohol liquid. Since the bonding point between the fibers cannot be reached, it is difficult for the bonding point to move between the fibers in the process of drying the paper, and curling of the paper is suppressed.

しかしながら、この提案の方法によって、例えば、枚葉のインクジェット記録装置を用いて普通紙に写真や図等を高速印刷する場合、多量のインクが普通紙に付着することにより、記録後のバックカールを十分に抑制することができないという問題があった。   However, with this proposed method, for example, when a photograph or a figure is printed at high speed on plain paper using a single-sheet ink jet recording apparatus, a large amount of ink adheres to the plain paper, thereby preventing back curl after recording. There was a problem that it could not be sufficiently suppressed.

上記課題を解決するために請求項1に係る発明は、用紙に水性液体を吐出して付着させる液体吐出方法であって、前記用紙の第1の面を乾燥して、前記用紙の第1の面の水分量、及び第2の面の水分量に所定量の差を設ける乾燥工程と、前記乾燥工程で乾燥させた前記用紙の第1の面に前記水性液体を吐出して付着させる吐出工程と、を有することを特徴とする液体吐出方法である。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a liquid ejection method for ejecting and adhering an aqueous liquid onto a sheet, wherein the first surface of the sheet is dried and the first surface of the sheet is dried. A drying step for providing a predetermined amount of difference between the moisture content on the surface and the moisture content on the second surface, and a ejection step for ejecting and adhering the aqueous liquid to the first surface of the paper dried in the drying step. And a liquid discharge method characterized by comprising:

請求項2に係る発明は、前記乾燥工程で、(1)式で示される水分表裏差を20%以上とすることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出方法である。   The invention according to claim 2 is the liquid ejection method according to claim 1, wherein in the drying step, the moisture front / back difference represented by the formula (1) is set to 20% or more.

Figure 2012183798
Figure 2012183798

請求項3に係る発明は、前記乾燥工程で、前記用紙の第1の面を加熱するとともに、第2の面を冷却することを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出方法である。   The invention according to claim 3 is the liquid ejection method according to claim 1 or 2, wherein, in the drying step, the first surface of the sheet is heated and the second surface is cooled. .

請求項4に係る発明は、前記吐出工程で前記用紙に前記水性液体を吐出するときの印字率を算出する算出工程を有し、前記乾燥工程で、前記算出工程で算出された印字率に基づき前記用紙の第1の面を乾燥することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液体吐出方法である。   The invention according to claim 4 has a calculation step of calculating a printing rate when discharging the aqueous liquid onto the paper in the discharging step, and based on the printing rate calculated in the calculation step in the drying step. The liquid discharge method according to claim 1, wherein the first surface of the sheet is dried.

請求項5に係る発明は、前記乾燥工程で乾燥させた前記用紙の第1の面の水分量、及び第2の面の水分量を計測する計測工程を有し、前記吐出工程で、計測工程で計測された前記第1の面の水分量、及び前記第2の面の水分量の差分が所定値より大きい場合に、前記用紙の第1の面に前記水性液体を吐出して付着させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の液体吐出方法である。   The invention according to claim 5 has a measuring step of measuring the moisture content of the first surface and the moisture content of the second surface of the paper dried in the drying step, and the measuring step includes the measuring step. When the difference between the moisture content of the first surface and the moisture content of the second surface, measured in step 1, is greater than a predetermined value, the aqueous liquid is ejected and adhered to the first surface of the paper. The liquid discharge method according to claim 1, wherein:

請求項6に係る発明は、前記乾燥工程で、前記計測工程で計測された水分量に基づき前記用紙の第1の面を乾燥することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の液体吐出方法である。   The invention according to claim 6 is characterized in that, in the drying step, the first surface of the paper is dried based on the moisture content measured in the measurement step. It is a liquid discharge method of description.

請求項7に係る発明は、前記加熱工程で、加熱した気体を用いて前記用紙の第1の面を加熱することを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一項に記載の液体吐出方法である。   The invention according to claim 7 is characterized in that, in the heating step, the first surface of the paper is heated using a heated gas. It is.

請求項8に係る発明は、前記冷却工程で、冷却した液体を用いて前記用紙の第2の面を冷却することを特徴とする請求項3乃至7のいずれか一項に記載の液体吐出方法である。   The invention according to claim 8 is characterized in that, in the cooling step, the second surface of the sheet is cooled using a cooled liquid, and the liquid ejection method according to any one of claims 3 to 7 It is.

請求項9に係る発明は、用紙に水性液体を吐出して付着させる液体吐出装置であって、前記用紙の第1の面を乾燥して、前記用紙の第1の面の水分量、及び第2の面の水分量に所定量の差を設ける乾燥手段と、前記乾燥工程で乾燥させた前記用紙の第1の面に前記水性液体を吐出して付着させる吐出手段と、を有することを特徴とする液体吐出装置である。   The invention according to claim 9 is a liquid ejection device for ejecting and adhering an aqueous liquid to a sheet, wherein the first surface of the sheet is dried, the moisture content of the first surface of the sheet, and the first A drying unit that provides a predetermined amount of difference in moisture content between the two surfaces, and a discharging unit that discharges and adheres the aqueous liquid to the first surface of the paper dried in the drying step. It is a liquid discharge apparatus.

請求項10に係る発明は、前記水性液体が水性インクであって、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の液体吐出方法によって用紙に水性インクを吐出することにより画像が形成されたことを特徴とする画像形成物である。   According to a tenth aspect of the invention, the aqueous liquid is an aqueous ink, and an image is formed by ejecting the aqueous ink onto a sheet by the liquid ejection method according to any one of the first to eighth aspects. Is an image formed product.

本発明の液体吐出方法によると、用紙の第1の面を乾燥して、用紙の第1の面の水分量と用紙の第2の面の水分量との間に所定量の差を設ける。更に、乾燥させた用紙の第1の面に水性液体を吐出して付着させる。これにより、記録直後のバックカールの発生を低減することができるという効果を奏する。   According to the liquid ejection method of the present invention, the first surface of the paper is dried to provide a predetermined amount of difference between the moisture content of the first surface of the paper and the moisture content of the second surface of the paper. Further, an aqueous liquid is discharged and adhered to the first surface of the dried paper. As a result, it is possible to reduce the occurrence of back curl immediately after recording.

本発明の一実施形態に係る液体吐出装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the liquid discharge apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 水分量とIM−D値との相関を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correlation with a moisture content and IM-D value. 本発明の一実施形態の液体吐出装置の制御部を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the control part of the liquid discharge apparatus of one Embodiment of this invention. 設定温度管理テーブルを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows a preset temperature management table. 水分量算出式管理テーブルを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows a moisture content calculation formula management table. 本発明の一実施形態に係る液体吐出装置における処理方法を示した処理フロー図である。It is a processing flow figure showing a processing method in a liquid discharge device concerning one embodiment of the present invention.

以下、図1乃至図6を用いて、本発明の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

<<<液体吐出装置の構成>>>
図1は、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置の概略構成図であり、まずは図1を用いて、本実施形態に係る液体吐出装置の構成を説明する。
<<< Configuration of Liquid Discharge Device >>>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid ejection apparatus according to an embodiment of the present invention. First, the configuration of the liquid ejection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態において、液体吐出装置1は、用紙に水性液体を吐出して付着させる装置である。ここで、「吐出」とは液体を外へ出すことを意味する。即ち、吐出にはノズルによって液滴を出すことのみでなくスプレーによって霧状又は泡状の液体を出すことも含まれる。また、「水性液体」とは、水を溶媒又は分散媒の主成分とする液体を意味する。本実施形態では、水性液体の一例としての水性インクを吐出する液体吐出装置の一例としてのインクジェット記録装置について説明する。   In the present embodiment, the liquid ejecting apparatus 1 is an apparatus that ejects and attaches an aqueous liquid to a sheet. Here, “ejection” means to eject the liquid to the outside. That is, the ejection includes not only ejecting droplets by a nozzle but also ejecting a mist or foamy liquid by spraying. The “aqueous liquid” means a liquid containing water as a main component of a solvent or a dispersion medium. In the present embodiment, an ink jet recording apparatus as an example of a liquid ejection apparatus that ejects aqueous ink as an example of an aqueous liquid will be described.

図1に示されているように液体吐出装置1は、給紙部2、加熱部3、冷却部4、計測部5、搬送部6、吐出部7、排紙部8、操作部9、及び制御部10を備えている。以下、液体吐出装置1の上記各構成について順に説明する。   As shown in FIG. 1, the liquid ejection apparatus 1 includes a paper feeding unit 2, a heating unit 3, a cooling unit 4, a measurement unit 5, a transport unit 6, a ejection unit 7, a paper ejection unit 8, an operation unit 9, and A control unit 10 is provided. Hereinafter, the respective components of the liquid ejection apparatus 1 will be described in order.

給紙部2は、液体吐出装置1内の搬送経路に用紙を供給するために、給紙トレイ21、引出ローラ22、及び給紙ローラ23を備えている。給紙トレイ21は、用紙を収容するためのトレイである。給紙トレイ21に収容される用紙としては、特に限定されないが、普通紙、光沢紙、特殊紙、汎用印刷紙等が挙げられる。これらのうち、普通紙は表面に無機フィラーや樹脂等を含有する塗工層を有していないため、光沢紙、特殊紙、及び汎用印刷用紙等と比較して腰がない。このため、普通紙はバックカールが発生し易い用紙であるが、本実施形態の液体吐出装置を用いることにより、バックカールの発生を低減することができる。引出ローラ22は、給紙トレイ21に収容された用紙を一枚毎に引出す。給紙ローラ23は、引出ローラ22によって引出された用紙を、液体吐出装置1内の搬送経路に給紙する。   The paper feed unit 2 includes a paper feed tray 21, a drawing roller 22, and a paper feed roller 23 in order to supply paper to the transport path in the liquid ejection apparatus 1. The paper feed tray 21 is a tray for storing paper. The paper stored in the paper feed tray 21 is not particularly limited, and examples thereof include plain paper, glossy paper, special paper, and general-purpose printing paper. Of these, plain paper does not have a coating layer containing an inorganic filler, resin, or the like on its surface, and therefore is less stiff than glossy paper, special paper, general-purpose printing paper, and the like. For this reason, plain paper is a paper that easily causes back curl, but the occurrence of back curl can be reduced by using the liquid ejection device of this embodiment. The drawing roller 22 pulls out the sheets stored in the sheet feeding tray 21 one by one. The paper feed roller 23 feeds the paper drawn by the drawing roller 22 to the transport path in the liquid ejecting apparatus 1.

加熱部3は、給紙部2によって給紙された用紙の上面(第1の面)を加熱することにより乾燥するために、乾燥手段の一例としての所定の加熱手段31を備えている。加熱手段31は、加熱した気体又は固体を用紙の第1の面に接触させることにより、用紙の上面を加熱する手段である。加熱手段31の熱源としては、ニクロム等の発熱素子や、水や油等の媒体が挙げられる。加熱手段31による加熱の程度は、操作パネル9によって受け付けられた設定温度、又は計測部5による計測の結果などに基づき制御部10によって制御される。   The heating unit 3 includes a predetermined heating unit 31 as an example of a drying unit in order to dry the sheet by heating the upper surface (first surface) of the sheet fed by the sheet feeding unit 2. The heating unit 31 is a unit that heats the upper surface of the paper by bringing the heated gas or solid into contact with the first surface of the paper. Examples of the heat source of the heating unit 31 include a heating element such as nichrome and a medium such as water and oil. The degree of heating by the heating means 31 is controlled by the control unit 10 based on the set temperature received by the operation panel 9 or the measurement result by the measuring unit 5.

加熱手段31の具体例としては、温風ヒータやヒートローラ等が挙げられる。これらのうち、温風ヒータは、加熱した気体(温風)を用紙の第1の面に接触させて加熱する。これにより、温風ヒータは、用紙表面の水分を気化させることができるだけでなく、用紙と非接触のため気化した水分を容易に除去することができる。この場合、第1の面の水分量と第2の面の水分量の差を大きくすることができるため、温風ヒータは好適に用いられる。   Specific examples of the heating means 31 include a warm air heater and a heat roller. Of these, the warm air heater heats the heated gas (warm air) in contact with the first surface of the paper. Thereby, the warm air heater can not only vaporize the moisture on the paper surface but also easily remove the moisture vaporized because it is not in contact with the paper. In this case, since the difference between the moisture content of the first surface and the moisture content of the second surface can be increased, the warm air heater is preferably used.

冷却部4は、給紙部2によって給紙された用紙の下面(第2の面)を冷却することにより、用紙の第2の面の乾燥を防ぐために、所定の冷却手段41を備えている。冷却手段41は、冷却した気体又は固体を用紙の第2の面に接触させることにより、用紙の下面を冷却する手段である。この冷却には、ペルチェ素子等の熱電素子や、水や不凍液等の液体が用いられる。冷却手段41による冷却の程度は、操作パネル9によって受け付けられた設定温度、又は計測部5による計測の結果などに基づき制御部10によって制御される。   The cooling unit 4 includes a predetermined cooling unit 41 in order to prevent the second surface of the paper from being dried by cooling the lower surface (second surface) of the paper fed by the paper feeding unit 2. . The cooling means 41 is means for cooling the lower surface of the paper by bringing the cooled gas or solid into contact with the second surface of the paper. For this cooling, a thermoelectric element such as a Peltier element or a liquid such as water or antifreeze is used. The degree of cooling by the cooling means 41 is controlled by the control unit 10 based on the set temperature received by the operation panel 9 or the measurement result by the measuring unit 5.

冷却手段41としては、特に限定されないが、ペルチェ素子冷却板や、冷却ローラ等が挙げられる。これらのうち、冷却した水を用いて冷却(水冷)する冷却ローラは、用紙を搬送しながら、冷却することができる。これにより、搬送時間が短縮され、搬送中に用紙の第2の面の水分が気化することを抑制できるため、冷却ローラは好適に用いられる。   Although it does not specifically limit as the cooling means 41, A Peltier device cooling plate, a cooling roller, etc. are mentioned. Among these, a cooling roller that cools (cools) water using cooled water can be cooled while transporting paper. Thereby, the conveyance time is shortened, and the moisture on the second surface of the paper can be suppressed from being vaporized during the conveyance. Therefore, the cooling roller is preferably used.

尚、図1に示された液体吐出装置1において、加熱手段31及び冷却手段41は、用紙の搬送経路上の同じ位置に備えられているが、このような配置に限定されない。用紙の第1の面の水分量と第2の面の水分量に所定量の差をつけることが可能であれば、加熱手段31及び冷却手段41の一方を、給紙部2と計測部4との間の搬送経路上の上流側に配置し、他方を下流側に配置しても良い。   In the liquid ejecting apparatus 1 shown in FIG. 1, the heating unit 31 and the cooling unit 41 are provided at the same position on the sheet conveyance path, but the arrangement is not limited thereto. If it is possible to give a predetermined amount of difference between the moisture content on the first surface and the moisture content on the second surface of the paper, one of the heating means 31 and the cooling means 41 is replaced with the paper feed unit 2 and the measurement unit 4. May be arranged on the upstream side on the conveyance path between the two and the other may be arranged on the downstream side.

本実施形態において水分量とは、用紙に含まれる水分量を意味する。この場合、水分量は、例えば、用紙に含まれる水分の質量を、用紙の質量と用紙に含まれる水分の質量との和で除することにより算出される。また、水分量の所定量の差とは、記録直後のバックカールの程度が所定の基準を満たすために必要な、記録前の用紙の第1の面水分量及び第2の面の水分量の差を意味する。水分量の差としては、例えば、(1)式で示される水分表裏差が挙げられる。また、水分量の所定量の差としては、例えば、20%以上とすることができる。なお、所定量の差はこの範囲が限定されず、水性インクを吐出するときの外部の環境(温度、湿度等)や用紙の種類に応じて設定することもできる。   In the present embodiment, the amount of water means the amount of water contained in the paper. In this case, the moisture amount is calculated, for example, by dividing the mass of moisture contained in the paper by the sum of the mass of the paper and the mass of moisture contained in the paper. Also, the difference in the predetermined amount of moisture is the amount of moisture on the first surface and the second surface of the paper before recording necessary for the degree of back curl immediately after recording to satisfy a predetermined standard. Means a difference. An example of the difference in moisture content is a moisture front / back difference represented by equation (1). Moreover, as a difference of the predetermined amount of moisture content, it can be 20% or more, for example. The range of the predetermined amount is not limited to this range, and can be set according to the external environment (temperature, humidity, etc.) and the type of paper when ejecting the water-based ink.

Figure 2012183798
Figure 2012183798

ここで、記録前の用紙の水分表裏差が20%以上とすることが好適な理由について説明する。本発明者らは、インクジェット記録直後のバックカールの原因は、水性インクが用紙の第1の面に付着することにより生じる水分表裏差によると考えた。即ち、本発明者らは、水性インクが用紙の第1の面に付着すると、水の湿潤によって用紙の第1の面のセルロース繊維が緩むことによって伸長し、バックカールが発生すると考えた。   Here, the reason why it is preferable that the moisture front / back difference of the paper before recording is 20% or more will be described. The inventors of the present invention have considered that the cause of back curl immediately after ink jet recording is due to a difference in moisture front and back caused by water-based ink adhering to the first surface of the paper. That is, the present inventors considered that when the water-based ink adheres to the first surface of the paper, the cellulose fibers on the first surface of the paper are loosened due to water wetting, so that the paper curls.

そこで、各種の用紙を用いて第1の面にインクジェット記録を行い、記録前及び記録後の用紙の水分量を赤外線方式の水分計で測定した。その結果、記録後に上記の(1)式で示される水分表裏差が20%以上である場合に用紙の四隅のバックカールが20mm以上となることを確認した。また、予め用紙の第1の面を乾燥し、記録前の水分表裏差を20%〜70%にしておくことで、第1の面に水性インクでベタ画像(付着量200mg〜400mg/A4)を形成した場合でも、記録直後の用紙の水分表裏差を20%未満に抑えられた。即ち、水性インクの付着量が多い場合でも、記録前の水分表裏差を20%〜70%にしておくことで、バックカールを防止できることを確認した。なお、23℃50%Rhの環境条件下で、赤外線方式の水分計で測定される用紙の表面の水分量は、紙秤量の8〜10%であって用紙によって大きな差がない。このため、上記の条件は各種の用紙に適用することが可能であると考えられる。   Therefore, inkjet recording was performed on the first surface using various types of paper, and the moisture content of the paper before and after recording was measured with an infrared moisture meter. As a result, it was confirmed that the back curl at the four corners of the paper was 20 mm or more when the moisture front / back difference represented by the above formula (1) was 20% or more after recording. In addition, the first surface of the paper is dried in advance, and the moisture front / back difference before recording is set to 20% to 70%, so that the first surface is solid with water-based ink (attachment amount 200 mg to 400 mg / A4). Even when the film was formed, the difference between the moisture front and back of the paper immediately after recording was suppressed to less than 20%. That is, even when the amount of water-based ink attached is large, it was confirmed that the back curl can be prevented by setting the moisture front / back difference before recording to 20% to 70%. Note that the moisture content on the surface of the paper measured by an infrared moisture meter under an environmental condition of 23 ° C. and 50% Rh is 8 to 10% of the paper weight, and there is no significant difference depending on the paper. For this reason, it is considered that the above conditions can be applied to various types of paper.

計測部5は、加熱手段31によって加熱された用紙の第1の面の水分量を計測する第1の水分計51aと、用紙の第2の面の水分量を計測する第2の水分計51bと、を備えている。なお、本実施形態では、水分計(51a,51b)のうち任意の水分計を示す場合には「水分計51」を用いる。   The measurement unit 5 includes a first moisture meter 51a that measures the moisture content of the first surface of the paper heated by the heating unit 31, and a second moisture meter 51b that measures the moisture content of the second surface of the paper. And. In the present embodiment, the “moisture meter 51” is used when an arbitrary moisture meter is shown among the moisture meters (51a, 51b).

水分計51としては、用紙の第1の面、又は第2の面の水分量をリアルタイムで計測することができる水分計51が好ましい。ここで、リアルタイムとは、加熱手段31によって加熱された用紙、又は冷却手段41によって冷却された用紙が、計測部5を経て、搬送経路上の吐出部7に至るまでの時間を1分以内に制御することができる時間を意味する。吐出部7に至るまでの時間が1分を超えると、加熱後、又は冷却後の用紙の吸湿によって、カールの発生を抑制する効果が小さくなる場合がある。   The moisture meter 51 is preferably a moisture meter 51 that can measure the moisture content of the first surface or the second surface of the paper in real time. Here, the real time means that the time until the paper heated by the heating means 31 or the paper cooled by the cooling means 41 passes through the measuring section 5 and reaches the discharge section 7 on the transport path is within 1 minute. It means the time that can be controlled. When the time to reach the discharge unit 7 exceeds 1 minute, the effect of suppressing the occurrence of curling may be reduced due to moisture absorption of the paper after heating or cooling.

水分量をリアルタイムで計測することができる水分計51としては、特に限定されないが、赤外線方式で水分量を計測する水分計が挙げられる。ここで、赤外線方式による水分量の測定原理について説明する。水には光(近赤外線)の特定波長を吸収する性質がある。水に吸収される光のエネルギーは、水分量が多くなれば、大きくなる。赤外線方式による水分計は、この物理的な現象を応用したものであり、物質に照射した近赤外線の反射強度(IM−D値)から水分量を計測する。   Although it does not specifically limit as the moisture meter 51 which can measure a moisture content in real time, The moisture meter which measures a moisture content by an infrared system is mentioned. Here, the principle of measuring the moisture content by the infrared method will be described. Water has the property of absorbing a specific wavelength of light (near infrared). The energy of light absorbed by water increases as the amount of water increases. An infrared moisture meter applies this physical phenomenon, and measures the amount of moisture from the reflection intensity (IM-D value) of near infrared rays applied to the substance.

水に吸収される近赤外線の代表的な波長としては、1.2μm、1.45μm、1.94μm等が挙げられる。赤外線方式による水分計は、これらの波長の近赤外線のみでなく、これらの波長に隣接した波長を用いて計測を行うことができる。これにより、物質の色や表面状態によって反射強度のS/N(signal-noise)比を大きくすることができる。   Typical wavelengths of near infrared rays absorbed by water include 1.2 μm, 1.45 μm, 1.94 μm, and the like. An infrared moisture meter can measure not only near-infrared rays of these wavelengths but also wavelengths adjacent to these wavelengths. Thereby, the S / N (signal-noise) ratio of the reflection intensity can be increased depending on the color and surface state of the substance.

また、IM−D値は、水分量が同じであっても物質によって異なる場合がある。例えば、表面状態や色の異なる普通紙は、同じ水分量であってもIM−D値が異なる場合がある。この場合、あらかじめ表面状態や色などの特性に応じて分類した用紙毎に絶乾法によって計測した水分量と、計測されたIM−D値との相関を示す検量線(図2参照)を作成しておくことで校正できる。これにより、ある用紙のIM−D値とある用紙の検量線との対比により、水分量を求めることができる。   In addition, the IM-D value may vary depending on the substance even if the water content is the same. For example, plain papers with different surface states and colors may have different IM-D values even with the same moisture content. In this case, create a calibration curve (see Fig. 2) that shows the correlation between the moisture content measured by the absolute dry method and the measured IM-D value for each paper that has been classified according to characteristics such as the surface condition and color. You can calibrate it. Thereby, the moisture content can be obtained by comparing the IM-D value of a certain sheet with the calibration curve of the certain sheet.

赤外線方式で水分量を計測する水分計51としては、市販品を用いることができ、フジワーク社製のIM−3SCV Model−1000が挙げられる。この水分計のセンサーヘッドは150℃までの耐熱性がある。また、この水分計の測定時の応答性は1秒以下である。したがって、この水分計により搬送された用紙の水分量をリアルタイムに計測することができる。   A commercially available product can be used as the moisture meter 51 for measuring the moisture content by the infrared method, and examples include IM-3SCV Model-1000 manufactured by Fuji Work. The sensor head of this moisture meter has heat resistance up to 150 ° C. Moreover, the response at the time of measurement of this moisture meter is 1 second or less. Therefore, it is possible to measure in real time the moisture content of the paper conveyed by this moisture meter.

搬送部6は、計測部5で水分量が計測された用紙を、吐出部7を経て、排紙部8に搬送するために、搬送ベルト61、駆動ローラ62、従動ローラ63、及び補助ローラ64,65を有する。搬送ベルト61は、吐出ヘッド73のインク吐出動作のタイミングに合わせて、用紙を搬送経路上の排紙部8の方向に搬送する。また、搬送ベルト61は、張力の掛かった状態で、駆動ローラ62及び従動ローラ63に架けられ、駆動ローラ62の回転に伴い搬送経路上を搬送方向に移動する。補助ローラ64,65は、搬送ベルト61上で搬送される用紙の上面を抑える。   The transport unit 6 transports the paper whose moisture content has been measured by the measuring unit 5 to the paper discharge unit 8 via the discharge unit 7 and the transport belt 61, the driving roller 62, the driven roller 63, and the auxiliary roller 64. , 65. The conveyance belt 61 conveys the sheet in the direction of the paper discharge unit 8 on the conveyance path in accordance with the timing of the ink ejection operation of the ejection head 73. The conveyor belt 61 is stretched between the driving roller 62 and the driven roller 63 in a tensioned state, and moves in the conveying direction on the conveying path as the driving roller 62 rotates. The auxiliary rollers 64 and 65 suppress the upper surface of the paper transported on the transport belt 61.

吐出部7は、搬送部6で搬送される用紙に水性インクを吐出して画像を形成するために、タンク71、供給ライン72、及び吐出ヘッド73を有する。タンク71は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック等の各色の水性インクを貯蔵する容器である。供給ライン72は、タンク71に貯蔵された水性インクを吐出ヘッド73に供給する供給手段である。   The ejection unit 7 includes a tank 71, a supply line 72, and an ejection head 73 in order to form an image by ejecting aqueous ink onto the paper conveyed by the conveyance unit 6. The tank 71 is a container that stores water-based ink of each color such as yellow, cyan, magenta, and black. The supply line 72 is a supply unit that supplies the water-based ink stored in the tank 71 to the ejection head 73.

吐出ヘッド73は、用紙に画像を形成するため、供給ライン72によって供給された水性インクに刺激(エネルギー)を加えることで吐出する吐出手段である。インクに加えられるエネルギーとしては、特に限定されないが、熱(温度)、圧力、振動、及び光などが挙げられる。これらのなかでも、熱、圧力が好適に用いられる。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良い。   The discharge head 73 is a discharge unit that discharges by applying stimulation (energy) to the water-based ink supplied by the supply line 72 in order to form an image on a sheet. The energy applied to the ink is not particularly limited, and examples thereof include heat (temperature), pressure, vibration, and light. Of these, heat and pressure are preferably used. These may be used alone or in combination of two or more.

吐出ヘッド73としては、液室部、流体抵抗部、振動板、ノズル部材などを備えた公知のヘッドが用いられる。この場合、これらの構成要素の少なくとも一部がシリコーン又はニッケルを含む材料により形成されていても良い。また、ノズルの直径は、例えば、30μm以下、好ましくは1〜20μmとすることができる。吐出ヘッド73の具体例としては、圧電型ヘッド、サーマル型ヘッド、静電型ヘッド等が挙げられる。また、吐出ヘッド73は、所定の走査方向に走査するヘッドの下を、走査方向とは異なる搬送方向に用紙が通過することによって記録するシリアルヘッドであっても、固定されたヘッドの下を用紙が通過することによって記録するラインヘッドであっても良い。これらのうち、ラインヘッドを用いた場合、用紙に短時間で記録できるので、記録後に記録物が搬送されるまでの時間が短くなる。この場合、水分が十分に気化されない状態で記録物が搬送されることになるが、本実施形態の液体吐出方法を用いた場合には、バックカールの発生が低減されるので、搬送に影響を与え難い。   As the discharge head 73, a known head including a liquid chamber portion, a fluid resistance portion, a diaphragm, a nozzle member, and the like is used. In this case, at least a part of these constituent elements may be formed of a material containing silicone or nickel. The diameter of the nozzle can be, for example, 30 μm or less, preferably 1 to 20 μm. Specific examples of the discharge head 73 include a piezoelectric head, a thermal head, and an electrostatic head. Further, even if the ejection head 73 is a serial head that records by passing a paper in a transport direction different from the scanning direction under the head that scans in a predetermined scanning direction, the paper is placed under the fixed head. May be a line head for recording by passing through. Among these, when a line head is used, since recording can be performed on a sheet in a short time, the time until the recorded matter is conveyed after recording is shortened. In this case, the recorded matter is transported in a state where moisture is not sufficiently vaporized. However, when the liquid ejection method of the present embodiment is used, the occurrence of back curl is reduced, which affects transportation. Hard to give.

排紙部8は、搬送部6によって搬送された用紙を排紙するために、補助ローラ81、排紙ローラ82、及び排紙トレイ83を有する。補助ローラ81及び排紙ローラ82は、画像が形成された用紙を排紙トレイ83に排紙するための装置である。排紙トレイは、排紙された用紙を収容するためのトレイである。   The paper discharge unit 8 includes an auxiliary roller 81, a paper discharge roller 82, and a paper discharge tray 83 for discharging the paper transported by the transport unit 6. The auxiliary roller 81 and the paper discharge roller 82 are devices for discharging the paper on which the image is formed to the paper discharge tray 83. The paper discharge tray is a tray for storing discharged paper.

操作部9は、ユーザからの操作入力を受け付けるため、表示操作パネル91を有する。表示操作パネル91は、液体吐出装置1の運転状況を表示してユーザに報知する表示パネルと、ユーザからの操作入力を受け付ける操作パネルとを兼ねている。   The operation unit 9 includes a display operation panel 91 in order to receive an operation input from the user. The display operation panel 91 serves as both a display panel that displays the operating status of the liquid ejection device 1 and notifies the user, and an operation panel that receives an operation input from the user.

制御部10は、液体吐出装置1の全体の動作を制御する。このため、制御部10は、後述のCPU(Central Processing Unit)や、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等の記憶装置を備えている。   The control unit 10 controls the overall operation of the liquid ejection apparatus 1. For this reason, the control unit 10 includes a storage device such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), which will be described later.

<<<制御部のハードウェア構成及び機能構成>>>
本実施形態の液体吐出装置1の制御部10のハードウェア構成及び機能構成について、図3を用いて説明する。図3は、本実施形態の液体吐出装置1の制御部10を説明するためのブロック図である。
<<< Hardware Configuration and Functional Configuration of Control Unit >>>
The hardware configuration and functional configuration of the control unit 10 of the liquid ejection apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram for explaining the control unit 10 of the liquid ejection apparatus 1 of the present embodiment.

本実施形態の液体吐出装置1の制御部10は、液体吐出装置1全体の動作を制御するCPU101、液体吐出装置用プログラムを記憶したROM102、CPU101のワークエリアとして使用されるRAM103、用紙毎のIM−D値と水分量の相関を示すデータ(図2参照)が記憶され液体吐出装置1の電源が遮断されている間もデータを保持する不揮発性メモリ(NVRAM)104、画像データに対する各種信号処理、並び替え等の画像処理、又は液体吐出装置1全体を制御するための入出力信号を処理するASIC(Application Specific Integrated Circuit)105、ホストコンピュータ等の外部機器とのデータ、信号の送受信を行うためのI/F(Interface)106、水分計51の計測結果を入力するためのI/O(Input/Output)ポート107を有する。   The control unit 10 of the liquid ejection apparatus 1 according to this embodiment includes a CPU 101 that controls the operation of the entire liquid ejection apparatus 1, a ROM 102 that stores a program for the liquid ejection apparatus, a RAM 103 that is used as a work area for the CPU 101, and an IM for each sheet. -Non-volatile memory (NVRAM) 104 that stores data (see FIG. 2) indicating the correlation between the D value and the moisture content and retains the data even while the power of the liquid ejection apparatus 1 is shut off, and various signal processing for image data To perform image processing such as rearrangement, or ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 105 that processes input / output signals for controlling the entire liquid ejecting apparatus 1, and transmission / reception of data and signals to / from an external device such as a host computer. I / F (Interface) 106 and I / O (Input / Output) port 107 for inputting the measurement result of the moisture meter 51 A.

また、制御部10のNVRAM104の記憶領域には、図4に示されているような設定温度管理テーブルによって構成されている設定温度管理DB(Data Base)が構築される。設定温度管理テーブルでは、吐出ヘッド73が用紙に水性インクを吐出するときの印字率、加熱手段31の設定温度、及び冷却手段41の設定温度が関連付けられて管理される。なお、図4中の「<」は、「以下」を意味する。また、表4中の「−」は、温度設定をしなくても良いことを意味する。加熱手段31の設定温度、及び冷却手段41の設定温度は、表示操作パネル91によって受け付けられたユーザからの入力に基づき、追加、削除、更新することができる。   Further, a set temperature management DB (Data Base) configured by a set temperature management table as shown in FIG. 4 is constructed in the storage area of the NVRAM 104 of the control unit 10. In the set temperature management table, the printing rate when the discharge head 73 discharges the water-based ink onto the paper, the set temperature of the heating unit 31, and the set temperature of the cooling unit 41 are managed in association with each other. Note that “<” in FIG. 4 means “below”. Further, “−” in Table 4 means that the temperature need not be set. The set temperature of the heating unit 31 and the set temperature of the cooling unit 41 can be added, deleted, and updated based on the input from the user received by the display operation panel 91.

加熱手段31の設定温度、及び冷却手段41の設定温度を設定する場合、記録前の用紙の上記の(1)式で表される水分表裏差が20%以上となるように設定することが好ましい。このような加熱手段31の設定温度としては、80℃以上、300℃以下であることが好ましい。加熱手段31の設定温度が80℃に満たない場合には、水分表裏差を上記の範囲にすることができない可能性があり、300℃を超えると用紙が劣化する可能性がある。また、冷却手段41の設定温度としては、室温以下であることが好ましく、例えば10℃以下とすることができる。冷却手段31の設定温度が室温より大きい場合には、水分表裏差を上記の範囲にすることができない可能性がある。   When setting the set temperature of the heating means 31 and the set temperature of the cooling means 41, it is preferable to set so that the moisture front / back difference expressed by the above equation (1) of the paper before recording is 20% or more. . The set temperature of the heating unit 31 is preferably 80 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. If the set temperature of the heating means 31 is less than 80 ° C., the moisture front / back difference may not be within the above range, and if it exceeds 300 ° C., the paper may deteriorate. In addition, the set temperature of the cooling means 41 is preferably room temperature or lower, for example, 10 ° C. or lower. When the set temperature of the cooling means 31 is higher than room temperature, the moisture front / back difference may not be within the above range.

制御部10のNVRAM104の記憶領域には、図5に示されているような水分量算出式管理テーブルによって構成されている水分量算出式管理DBが構築される。水分量算出式管理テーブルでは、用紙毎に、水分量を算出するための水分量算出式が関連付けられて管理される。水分量算出式は、表示操作パネル91によって受け付けられたユーザからの入力に基づき、追加、削除、更新することができる。   In the storage area of the NVRAM 104 of the control unit 10, a water content calculation formula management DB configured by a water content calculation formula management table as shown in FIG. 5 is constructed. In the moisture amount calculation formula management table, a moisture amount calculation formula for calculating the moisture amount is associated and managed for each sheet. The moisture amount calculation formula can be added, deleted, and updated based on the input from the user received by the display operation panel 91.

また、液体吐出装置1の制御部10は、ROM102に記憶されているプログラムに従ったCPU101からの命令によって動作することで実現される、加熱制御部113、冷却制御部114、算出部115、搬送制御部116、及び吐出制御部117を有する。   Moreover, the control part 10 of the liquid discharge apparatus 1 is implement | achieved by operate | moving by the command from CPU101 according to the program memorize | stored in ROM102, the heating control part 113, the cooling control part 114, the calculation part 115, conveyance A control unit 116 and a discharge control unit 117 are included.

加熱制御部113は、ROM102に記憶されているプログラムに従ったCPU101からの命令によって、加熱手段31の出力を制御する。この場合、加熱制御部113は、表示操作パネル91によって受け付けられた設定温度の入力に基づき加熱手段31の出力を制御する。また、加熱制御部113は、後述の吐出制御部117によって算出された印字率や、計測部5によって算出された水分量に基づき、加熱手段31の出力を自動的に制御する。   The heating control unit 113 controls the output of the heating unit 31 according to a command from the CPU 101 according to a program stored in the ROM 102. In this case, the heating control unit 113 controls the output of the heating unit 31 based on the input of the set temperature received by the display / operation panel 91. Further, the heating control unit 113 automatically controls the output of the heating unit 31 based on a printing rate calculated by a later-described discharge control unit 117 and a moisture amount calculated by the measurement unit 5.

冷却制御部114は、ROM102に記憶されているプログラムに従ったCPU101からの命令によって、冷却手段41の出力を制御する。この場合、冷却制御部114は、表示操作パネル91によって受け付けられた設定温度の入力に基づき冷却手段41の出力を制御する。また、冷却制御部114は、後述の吐出制御部117によって算出された印字率や、計測部5によって算出された水分量に基づき、冷却手段41の出力を自動的に制御する。   The cooling control unit 114 controls the output of the cooling unit 41 according to a command from the CPU 101 according to a program stored in the ROM 102. In this case, the cooling control unit 114 controls the output of the cooling unit 41 based on the input of the set temperature received by the display operation panel 91. In addition, the cooling control unit 114 automatically controls the output of the cooling unit 41 based on a printing rate calculated by a later-described discharge control unit 117 and a moisture amount calculated by the measurement unit 5.

算出部115は、ROM102に記憶されているプログラムに従ったCPU101からの命令によって、水分計51の計測結果に基づき水分量を算出する。この場合、I/Oポート107によって受信された水分計51の計測結果と、水分量算出式管理テーブルから取得された水分量算出式とを用いてCPU101が水分量を算出する。また、算出部115は、水分計51aの計測結果から算出された水分量と、水分計51bの計測結果から算出された水分量との差分を算出する。   The calculation unit 115 calculates the amount of moisture based on the measurement result of the moisture meter 51 in accordance with a command from the CPU 101 according to a program stored in the ROM 102. In this case, the CPU 101 calculates the moisture amount using the measurement result of the moisture meter 51 received by the I / O port 107 and the moisture amount calculation formula acquired from the moisture amount calculation formula management table. Further, the calculation unit 115 calculates the difference between the moisture amount calculated from the measurement result of the moisture meter 51a and the moisture amount calculated from the measurement result of the moisture meter 51b.

搬送制御部116は、ROM102に記憶されているプログラムに従ったCPU101からの命令によって、給紙部2の引出ローラ22及び給紙ローラ23、搬送部6の搬送モータ66、並びに排紙部8の排紙ローラ82の駆動を制御する。この場合、搬送制御部116が、給紙部2の引出ローラ22及び給紙ローラ23を駆動する制御を行うことで、給紙トレイ21に収容された用紙が給紙される。また、搬送制御部116が搬送モータ66を駆動する制御を行うことで、駆動ローラ62が連動して回転し、搬送ベルト61が移動する。これにより、搬送ベルト61上の用紙が搬送される。更に、搬送制御部116が排紙部8の排紙ローラ82を駆動する制御を行うことで、排紙ローラ82が回転し、搬送経路上の用紙が排紙トレイ83に排紙される。   The conveyance control unit 116 is configured to output the drawing roller 22 and the sheet feeding roller 23 of the sheet feeding unit 2, the conveyance motor 66 of the conveyance unit 6, and the sheet discharging unit 8 according to a command from the CPU 101 according to a program stored in the ROM 102. The driving of the paper discharge roller 82 is controlled. In this case, the conveyance control unit 116 performs control to drive the drawing roller 22 and the paper supply roller 23 of the paper supply unit 2, so that the paper stored in the paper supply tray 21 is supplied. Further, when the conveyance control unit 116 performs control to drive the conveyance motor 66, the drive roller 62 rotates in conjunction with the conveyance belt 61 and moves. Thereby, the paper on the conveyance belt 61 is conveyed. Further, when the conveyance control unit 116 performs control to drive the paper discharge roller 82 of the paper discharge unit 8, the paper discharge roller 82 rotates and the paper on the conveyance path is discharged to the paper discharge tray 83.

吐出制御部117は、ROM102に記憶されているプログラムに従ったCPU101からの命令によって、吐出ヘッド73の圧力発生手段を駆動制御するための駆動波形を生成し、インクを吐出するための制御を行う。この場合、吐出制御部117は、I/F106によって受信された印刷データを、ASIC105によって画像処理して画像データを作成する。また、吐出制御部117は、作成された画像データに基づき、用紙全体の面積における記録部分の面積の比率(印字率)を算出する。更に、吐出制御部117は、画像データに基づくヘッド駆動情報作成して吐出ヘッド73に出力する。   The ejection control unit 117 generates a drive waveform for driving and controlling the pressure generating unit of the ejection head 73 according to a command from the CPU 101 according to a program stored in the ROM 102, and performs control for ejecting ink. . In this case, the discharge control unit 117 performs image processing on the print data received by the I / F 106 by the ASIC 105 to create image data. Further, the discharge control unit 117 calculates the ratio (printing rate) of the area of the recording portion to the area of the entire sheet based on the created image data. Further, the ejection control unit 117 creates head drive information based on the image data and outputs it to the ejection head 73.

<<<水性インク>>>
続いて、本実施形態の液体吐出方法に用いられる水性インクについて説明する。本実施形態の液体吐出方法において、特に限定されないが、着色剤を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体、水溶性有機溶剤、及び水を含み、必要に応じてその他成分を含有してなる水性インクが好適に用いられる。水性インクの各成分について順に説明する。
<<< Water-based ink >>>
Next, the water-based ink used in the liquid ejection method of this embodiment will be described. In the liquid ejection method of the present embodiment, although not particularly limited, it contains an aqueous dispersion of water-insoluble vinyl polymer particles containing a colorant, a water-soluble organic solvent, and water, and contains other components as necessary. A water-based ink is preferably used. Each component of the water-based ink will be described in order.

<着色剤>
上記の着色剤としては、耐候性の面から顔料が好適に用いられるが、色調調整の目的で耐候性が劣化しない範囲内で染料を含有しても良い。顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択され、例えば、黒色用、或いはカラー用の無機顔料や有機顔料などが用いられる。これら着色剤は、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。
<Colorant>
As the colorant, a pigment is preferably used from the viewpoint of weather resistance, but a dye may be contained within a range in which the weather resistance is not deteriorated for the purpose of adjusting the color tone. There is no restriction | limiting in particular as a pigment, According to the objective, it selects suitably, For example, the inorganic pigment, organic pigment, etc. for black or color are used. These colorants may be used alone or in combination of two or more.

上記の無機顔料としては、酸化チタン及び酸化鉄、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、クロムイエローに加え、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カーボンブラックを使用することができる。   The inorganic pigment is produced by a known method such as a contact method, a furnace method, a thermal method, in addition to titanium oxide and iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, and chrome yellow. Carbon black can be used.

上記の有機顔料としては、アゾ顔料(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を含む)、多環式顔料(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)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、特に、水と親和性の良いものが好ましく用いられる。   Examples of the organic pigment include azo pigments (including azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments), polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments). , Dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinofullerone pigments, etc.), dye chelates (eg basic dye chelates, acid dye chelates), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, etc. . Of these pigments, those having good affinity with water are particularly preferably used.

上記顔料において、より好ましく用いられる顔料の具体例としては、黒色用としては、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、または銅、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)等の有機顔料が挙げられる。   Specific examples of pigments that are more preferably used in the above-mentioned pigments include black for carbon black (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, or copper, iron. (CI pigment black 11), metals such as titanium oxide, and organic pigments such as aniline black (CI pigment black 1).

さらに、カラー用の顔料としては、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、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等が挙げられる。   Further, examples of color pigments include 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, 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.

顔料の水性インクにおける含有量は、固形分で2〜15質量%が好ましく、3〜10質量%がより好ましく、5〜8質量%が更に好ましい。含有量が2質量%未満であると、記録物の発色性及び画像濃度が低くなってしまうことがあり、15質量%を超えると、水性インクが増粘して吐出安定性が悪くなってしまうことがあり、更に経済的にも好ましくない。   The content of the pigment in the aqueous ink is preferably 2 to 15% by mass, more preferably 3 to 10% by mass, and still more preferably 5 to 8% by mass in terms of solid content. When the content is less than 2% by mass, the color developability and image density of the recorded matter may be lowered. When the content exceeds 15% by mass, the water-based ink is thickened and the ejection stability is deteriorated. In some cases, it is also not economical.

<水不溶性ビニルポリマー>
上記の水不溶性ビニルポリマーは、一般式(1)で表されるモノマー(モノマーA)、塩生成基含有モノマー(モノマーB)、疎水性モノマー(モノマーC)を含有するモノマー混合物を重合させて得られる。これらのモノマーは、各モノマーの所要量を混合して組成物としても良いし、モノマーA、B、C以外のモノマーを追加して用いても良い。
<Water-insoluble vinyl polymer>
The water-insoluble vinyl polymer is obtained by polymerizing a monomer mixture containing a monomer represented by the general formula (1) (monomer A), a salt-forming group-containing monomer (monomer B), and a hydrophobic monomer (monomer C). It is done. These monomers may be used as a composition by mixing the required amounts of the respective monomers, or monomers other than the monomers A, B and C may be used additionally.

Figure 2012183798
Figure 2012183798

一般式(1)において、Rは、重合性の観点から、水素原子又はメチル基が好ましい。また、Rは炭素数2〜8のアルキレン基又は水素原子がフェニル基で置換された炭素数2〜4のアルキレン基であるが、炭素数2〜4のエチレン基、プロピレン基、ブチレン基が好ましい。nは、平均付加モル数であり、2〜30の数であるが、画像濃度及び保存安定性の観点から、2〜25の数が好ましく、2〜15の数が更に好ましく、2〜10の数が特に好ましい。n個のRは同一でも異なっていてもよく、異なる場合は、ブロック付加及びランダム付加のいずれもでよい。Rは炭素数2〜30の直鎖又は分岐鎖のアルキル基であるが、高い画像濃度及び良好な保存安定性の観点から炭素数2〜22のアルキル基が好ましく、炭素数8〜18のアルキル基がより好ましく、オクチル基、2−エチルへキシル基、デシル基、ドデシル(ラウリル)基、テトラドデシル(ミリスチル)基、ヘキサデシル(セチル)基及びオクタデシル(ステアリル)基が特に好ましい。 In the general formula (1), R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of polymerizability. R 2 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms or an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms in which a hydrogen atom is substituted with a phenyl group, and an ethylene group, propylene group or butylene group having 2 to 4 carbon atoms is preferable. n is an average added mole number, and is a number of 2 to 30, but from the viewpoint of image density and storage stability, a number of 2 to 25 is preferable, a number of 2 to 15 is more preferable, and 2 to 10 is preferable. Numbers are particularly preferred. The n R 2 s may be the same or different, and when they are different, either block addition or random addition may be used. R 3 is a linear or branched alkyl group having 2 to 30 carbon atoms, preferably an alkyl group having 2 to 22 carbon atoms from the viewpoint of high image density and good storage stability, and has 8 to 18 carbon atoms. An alkyl group is more preferable, and an octyl group, 2-ethylhexyl group, decyl group, dodecyl (lauryl) group, tetradodecyl (myristyl) group, hexadecyl (cetyl) group and octadecyl (stearyl) group are particularly preferable.

モノマーAとしては、オクトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリ(エチレングリコール・ブチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ラウロキシポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   As the monomer A, octoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, octoxypoly (ethylene glycol / propylene glycol) mono (meth) acrylate, octoxypoly (ethylene glycol / butylene glycol) mono (meth) acrylate, lauroxypolyethylene glycol (meth) Examples include acrylate, lauroxy poly (ethylene glycol / propylene glycol) mono (meth) acrylate, stearoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, stearoxy poly (ethylene glycol / propylene glycol) mono (meth) acrylate, and the like. These can be used alone or in admixture of two or more.

モノマーAは、脂肪族アルコール末端(−OH)をアルキレンオキシドで重合し、その重合した末端基(−OH)をエーテル化する方法により得られる。商業的に入手しうるモノマーAの具体例としては、共栄社化学(株)製のライトアクリレートEA―C、日本油脂(株)の50POEP−800B、PLE200、PSE−400が挙げられる。   The monomer A is obtained by a method in which an aliphatic alcohol terminal (—OH) is polymerized with an alkylene oxide, and the polymerized terminal group (—OH) is etherified. Specific examples of commercially available monomer A include Light Acrylate EA-C manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., and 50 POEP-800B, PLE200, and PSE-400 manufactured by NOF Corporation.

モノマーAを用いることにより、画像濃度が高く、保存安定性に優れた水性インクを得ることができる。これは、モノマーAが有する末端基のアルキル基が紙の表面に残りやすいためであると考えられる。また、モノマーAを用いることにより水性インクに対して優れた分散安定性も付与できる。   By using the monomer A, a water-based ink having a high image density and excellent storage stability can be obtained. This is presumably because the terminal alkyl group of monomer A tends to remain on the paper surface. Further, by using the monomer A, excellent dispersion stability can be imparted to the water-based ink.

また、モノマーAは、特定の水溶性有機溶剤に対して高い相溶性を示すことから、インク中に特定の水溶性有機溶剤を含有する場合には、水分が蒸発して平衡状態に達したインク残さにおいてもポリマー粒子に分散安定性を付与できる。   In addition, since the monomer A exhibits high compatibility with a specific water-soluble organic solvent, when the specific water-soluble organic solvent is contained in the ink, the ink that has reached an equilibrium state due to evaporation of water Even in the residue, dispersion stability can be imparted to the polymer particles.

水不溶性ビニルポリマーを重合するのに用いられるモノマー混合物におけるモノマーAの含有量は、画像濃度及びインク粘度の観点から、3〜25質量%、好ましくは5〜20質量%である。   The content of the monomer A in the monomer mixture used for polymerizing the water-insoluble vinyl polymer is 3 to 25% by mass, preferably 5 to 20% by mass, from the viewpoint of image density and ink viscosity.

本実施形態において塩生成基含有モノマー(モノマーB)とは、中和反応により塩を生成する塩生成基を有するモノマーを言う。本実施形態において好適に用いられる塩生成基含有モノマーとしては、アニオン生成基を有するアニオン性モノマーが挙げられる。このアニオン生成基は、水中でアニオンを生成して静電反発によりポリマー分散体に分散安定性を付与するとともに、水性インクが用紙に付着した場合には、pH変化により静電反発力を失い、顔料の定着を促進する。アニオン性モノマーは、単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   In this embodiment, the salt-forming group-containing monomer (monomer B) refers to a monomer having a salt-forming group that forms a salt by a neutralization reaction. Examples of the salt-forming group-containing monomer suitably used in the present embodiment include an anionic monomer having an anion-generating group. This anion-generating group generates an anion in water, imparts dispersion stability to the polymer dispersion by electrostatic repulsion, and loses the electrostatic repulsive force due to pH change when aqueous ink adheres to the paper. Promotes pigment fixation. An anionic monomer can be used individually or in mixture of 2 or more types.

アニオン性モノマーとしては、不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー及び不飽和リン酸モノマーから選ばれた1種以上が挙げられる。   Examples of the anionic monomer include one or more selected from an unsaturated carboxylic acid monomer, an unsaturated sulfonic acid monomer, and an unsaturated phosphoric acid monomer.

不飽和カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   Examples of the unsaturated carboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and 2-methacryloyloxymethyl succinic acid. These can be used alone or in admixture of two or more.

不飽和スルホン酸モノマーとしては、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−スルホプロピル(メタ)アクリル酸エステル、ビス−(3−スルホプロピル)−イタコン酸エステル等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   Examples of the unsaturated sulfonic acid monomer include styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 3-sulfopropyl (meth) acrylic acid ester, bis- (3-sulfopropyl) -itaconic acid ester, and the like. . These can be used alone or in admixture of two or more.

不飽和リン酸モノマーとしては、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   Examples of unsaturated phosphoric acid monomers include vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, bis (methacryloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-acryloyloxy Examples thereof include ethyl phosphate. These can be used alone or in admixture of two or more.

アニオン性モノマーの中では、画像濃度及び保存安定性の観点から、不飽和カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。   Among the anionic monomers, unsaturated carboxylic acid monomers are preferable, and acrylic acid and methacrylic acid are more preferable from the viewpoint of image density and storage stability.

水不溶性ビニルポリマーを重合するのに用いられるモノマー混合物におけるモノマーBの含有量は、画像濃度及び保存安定性の観点から、3〜25質量%、好ましくは5〜20質量%、更に好ましくは12〜14質量%である。モノマーBの含有量が3質量%よりも小さい場合には、塩基物質に溶解し難くなり顔料への被覆がし辛くなる等の問題がある。   The content of the monomer B in the monomer mixture used for polymerizing the water-insoluble vinyl polymer is 3 to 25% by mass, preferably 5 to 20% by mass, and more preferably 12 to 12% from the viewpoint of image density and storage stability. 14% by mass. When the content of the monomer B is less than 3% by mass, there are problems such as difficulty in dissolving in the basic substance and difficulty in coating the pigment.

本実施形態において好適に用いられるモノマーCとしては、一般式(2)で表されるモノマー、一般式(3)で表されるモノマー、及びマクロマーが挙げられる。   Examples of the monomer C suitably used in the present embodiment include a monomer represented by the general formula (2), a monomer represented by the general formula (3), and a macromer.

Figure 2012183798
(式中、Rは水素原子又はメチル基、Rは炭素数1〜22のアルキル基、炭素数6〜22のアリール基、アルキルアリール基若しくはアリールアルキル基又は炭素数3〜22の環式炭化水素基を示す。)
Figure 2012183798
Wherein R 4 is a hydrogen atom or a methyl group, R 5 is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an aryl group having 6 to 22 carbon atoms, an alkylaryl group or an arylalkyl group, or a cyclic group having 3 to 22 carbon atoms. Indicates a hydrocarbon group.)

Figure 2012183798
(式中、Rは水素原子又はメチル基、Rは置換基を有しても良いフェニル基、ビフェニル基、又はナフタレン基を示す。)
Figure 2012183798
(In the formula, R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 7 represents an optionally substituted phenyl group, biphenyl group, or naphthalene group.)

これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。モノマーCは、画像濃度及び耐擦過性の観点から、芳香環含有モノマー及びマクロマーから選ばれた1種以上が含有されていることが好ましい。   These can be used alone or in admixture of two or more. Monomer C preferably contains one or more selected from aromatic ring-containing monomers and macromers from the viewpoint of image density and scratch resistance.

一般式(2)で表されるアルキル基を有するモノマーとしては、Rがメチル基のモノマーが好ましく、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート、ベへニル(メタ)アクリレート等のエステル部分が炭素数1〜22のアルキル基である(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは2種以上を混合して用いることができる。なお、(イソ又はターシャリー)及び(イソ)は、これらの基が存在している場合とそうでない場合の双方を意味し、これらの基が存在していない場合には、ノルマルを示す。また、(メタ)アクリレートは、メタクリレートとアクリレートの両方を意味する。以下においても同様である。 As the monomer having an alkyl group represented by the general formula (2), a monomer in which R 4 is a methyl group is preferable, and methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meth) acrylate, (iso Or tertiary) butyl (meth) acrylate, (iso) amyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (iso) octyl (meth) acrylate, (iso) decyl (meth) acrylate, (iso) dodecyl ( Examples include (meth) acrylates in which an ester moiety such as (meth) acrylate, (iso) stearyl (meth) acrylate, and behenyl (meth) acrylate is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms. These can be used in combination of two or more. In addition, (iso or tertiary) and (iso) mean both the case where these groups are present and the case where these groups are not present. When these groups are not present, they indicate normal. (Meth) acrylate means both methacrylate and acrylate. The same applies to the following.

一般式(2)で表されるアリール基を有するモノマーとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   Examples of the monomer having an aryl group represented by the general formula (2) include benzyl (meth) acrylate and phenoxyethyl (meth) acrylate. These can be used alone or in admixture of two or more.

一般式(2)で表される環式炭化水素基を有するモノマーとしては、炭素数3以上の単環式、二環式、さらには三環式以上の多環式(メタ)アクリレートである。具体的には、炭素数3以上の単環式(メタ)アクリレートとしては、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロノニル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート等が挙げられ、二環式(メタ)アクリレートとしては、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられ、三環式(メタ)アクリレートとしてはアダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中では、保存安定性の観点から、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレートが好ましい。これらは2種以上を混合して用いることができる。   The monomer having a cyclic hydrocarbon group represented by the general formula (2) is a monocyclic, bicyclic, or tricyclic or higher polycyclic (meth) acrylate having 3 or more carbon atoms. Specifically, as monocyclic (meth) acrylate having 3 or more carbon atoms, cyclopropyl (meth) acrylate, cyclobutyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cycloheptyl (meth) Examples include acrylate, cyclooctyl (meth) acrylate, cyclononyl (meth) acrylate, and cyclodecyl (meth) acrylate, and examples of bicyclic (meth) acrylate include isobornyl (meth) acrylate and norbornyl (meth) acrylate. Examples of the tricyclic (meth) acrylate include adamantyl (meth) acrylate. Among these, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, and adamantyl (meth) acrylate are preferable from the viewpoint of storage stability. These can be used in combination of two or more.

一般式(3)で表される芳香環含有モノマーとしては、Rが水素又はメチル基のモノマーが好ましく、耐水性の観点から、スチレン、ビニルナフタレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、4−ビニルビフェニル、から選ばれた1種以上が好ましい。これらの中では、画像濃度及び耐擦過性の観点から、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン及びビニルナフタレンから選ばれた1種以上がより好ましい。 As the aromatic ring-containing monomer represented by the general formula (3), a monomer in which R 6 is hydrogen or a methyl group is preferable. From the viewpoint of water resistance, styrene, vinyl naphthalene, α-methyl styrene, vinyl toluene, ethyl vinyl benzene And one or more selected from 4-vinylbiphenyl. Among these, one or more selected from styrene, α-methylstyrene, vinyl toluene, and vinyl naphthalene are more preferable from the viewpoint of image density and scratch resistance.

マクロマーとしては、片末端に重合性官能基を有し、好ましくは数平均分子量が400〜500,000、より好ましくは600〜12,000であるマクロマーが挙げられる。マクロマーの具体例としては、片末端に重合性官能基を有するスチレン系マクロマー、片末端に重合性官能基を有するシリコーン系マクロマー、片末端に重合性官能基を有するメチルメタクリレート系マクロマー、片末端に重合性官能基を有するスチレン・アクリロニトリル系マクロマー、片末端に重合性官能基を有するブチルアクリレート系マクロマー、片末端に重合性官能基を有するイソブチルメタクリレート系マクロマー等が挙げられる。これらの中では、着色剤を含む水不溶性ビニルポリマー粒子の形成が容易であることから、片末端に重合性官能基を有するスチレン系マクロマーが好ましい。   Examples of the macromer include a macromer having a polymerizable functional group at one end and having a number average molecular weight of 400 to 500,000, more preferably 600 to 12,000. Specific examples of the macromer include a styrene macromer having a polymerizable functional group at one end, a silicone macromer having a polymerizable functional group at one end, a methyl methacrylate macromer having a polymerizable functional group at one end, Examples thereof include a styrene / acrylonitrile macromer having a polymerizable functional group, a butyl acrylate macromer having a polymerizable functional group at one end, and an isobutyl methacrylate macromer having a polymerizable functional group at one end. In these, since formation of the water-insoluble vinyl polymer particle containing a coloring agent is easy, the styrenic macromer which has a polymerizable functional group in one terminal is preferable.

片末端に重合性官能基を有するスチレン系マクロマーとしては、片末端に重合性官能基を有するスチレン単独重合体、及び片末端に重合性官能基を有するスチレンと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。片末端に重合性官能基を有するスチレン系マクロマーの中では、分散性の観点から、片末端に重合性官能基としてアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有するスチレン系マクロマーが好ましい。   Examples of the styrenic macromer having a polymerizable functional group at one end include styrene homopolymers having a polymerizable functional group at one end, and copolymers of styrene having a polymerizable functional group at one end and other monomers. Can be mentioned. Among the styrenic macromers having a polymerizable functional group at one end, a styrenic macromer having an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group as a polymerizable functional group at one end is preferable from the viewpoint of dispersibility.

商業的に入手しうるスチレン系マクロマーとしては、東亜合成(株)製のAS−6(S),AN−6(S),HS−6(S)等が挙げられる。なお、マクロマーの数平均分子量は、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミン含有クロロホルムを用いたゲルクロマトグラフィーにより、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。   Examples of commercially available styrenic macromers include AS-6 (S), AN-6 (S), HS-6 (S) manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., and the like. The number average molecular weight of the macromer is measured using polystyrene as a standard substance by gel chromatography using 1 mmol / L dodecyldimethylamine-containing chloroform as a solvent.

水不溶性ビニルポリマーを重合するに用いられるモノマー混合物におけるモノマーCの含有量は、保存安定性及び耐水性の観点から、50〜95質量%、好ましくは60〜85質量%である。   The content of the monomer C in the monomer mixture used for polymerizing the water-insoluble vinyl polymer is 50 to 95% by mass, preferably 60 to 85% by mass, from the viewpoint of storage stability and water resistance.

モノマーCとして芳香環含有モノマーを用いる場合、モノマーC中、芳香環含有モノマーの含有量は、耐擦過性、及びインク粘度の観点から、好ましくは30〜80質量%、より好ましくは35〜75質量%である。   When an aromatic ring-containing monomer is used as the monomer C, the content of the aromatic ring-containing monomer in the monomer C is preferably 30 to 80% by mass, more preferably 35 to 75% by mass, from the viewpoint of scratch resistance and ink viscosity. %.

モノマーCとしてマクロマーを用いる場合、モノマーC中、マクロマーの含有量は、耐水性及び耐擦過性の観点から、好ましくは3〜40質量%、より好ましくは5〜25質量%である。   When a macromer is used as the monomer C, the content of the macromer in the monomer C is preferably 3 to 40% by mass, more preferably 5 to 25% by mass, from the viewpoint of water resistance and scratch resistance.

水不溶性ビニルポリマーは、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により、モノマーA、B、Cを重合させることによって製造される。これらの重合法の中では、溶液重合法が好ましい。溶液重合法で用いる溶媒は、極性有機溶媒であることが好ましい。極性有機溶媒が水混和性を有する場合には、水と混合して用いることもできる。極性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数1〜3の脂肪族アルコール;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;酢酸エチル等のエステル類等が挙げられる。これらの中では、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン又はこれらと水との混合液が好ましい。必要に応じて、トルエンを用いてもよい。   The water-insoluble vinyl polymer is produced by polymerizing the monomers A, B, and C by a known polymerization method such as a bulk polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method, or an emulsion polymerization method. Among these polymerization methods, the solution polymerization method is preferable. The solvent used in the solution polymerization method is preferably a polar organic solvent. When the polar organic solvent is miscible with water, it can be used by mixing with water. Examples of the polar organic solvent include aliphatic alcohols having 1 to 3 carbon atoms such as methanol, ethanol and propanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; esters such as ethyl acetate and the like. Among these, methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, or a mixed solution of these with water is preferable. If necessary, toluene may be used.

重合の際には、ラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビスブチレート、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)等のアゾ化合物が好適である。また、t−ブチルペルオキシオクトエート、ジ−t−ブチルペルオキシド、ジベンゾイルオキシド等の有機過酸化物を使用することもできる。重合開始剤の量は、モノマー混合物1モルあたり、好ましくは0.001〜5モル、より好ましくは0.01〜2モルである。   In the polymerization, a radical polymerization initiator can be used. As radical polymerization initiators, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl-2,2′-azobisbutyrate, 2,2 An azo compound such as' -azobis (2-methylbutyronitrile) and 1,1'-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile) is preferred. Moreover, organic peroxides, such as t-butyl peroxy octoate, di-t-butyl peroxide, dibenzoyl oxide, can also be used. The amount of the polymerization initiator is preferably 0.001 to 5 mol, more preferably 0.01 to 2 mol, per mol of the monomer mixture.

重合の際には、更に重合連鎖移動剤を添加してもよい。重合連鎖移動剤の具体例としては、オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタン、2−メルカプトエタノール等のメルカプタン類;ジメチルキサントゲンジスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド等のキサントゲンジスルフィド類;テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド等のチウラムジスルフィド類;四塩化炭素、臭化エチレン等のハロゲン化炭化水素類;ペンタフェニルエタン等の炭化水素類;アクロレイン、メタクロレイン、アリルアルコール、2−エチルヘキシルチオグリコレート、タービノーレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、ジペンテン、α−メチルスチレンダイマー、9,10−ジヒドロアントラセン、1,4−ジヒドロナフタレン、インデン、1,4−シクロヘキサジエン等の不飽和環状炭化水素化合物;2,5−ジヒドロフラン等の不飽和ヘテロ環状化合物等が挙げられる。これらの重合連鎖移動剤は、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   In the polymerization, a polymerization chain transfer agent may be further added. Specific examples of the polymerization chain transfer agent include mercaptans such as octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-tetradecyl mercaptan and 2-mercaptoethanol; xanthogen disulfides such as dimethylxanthogen disulfide and diisopropylxanthogen disulfide. ; Thiuram disulfides such as tetramethylthiuram disulfide and tetrabutylthiuram disulfide; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride and ethylene bromide; hydrocarbons such as pentaphenylethane; acrolein, methacrolein, allyl alcohol, 2- Ethylhexyl thioglycolate, terbinolene, α-terpinene, γ-terpinene, dipentene, α-methylstyrene dimer, 9,10-dihydroanthracene, , 4-dihydronaphthalene, indene, 1,4-cyclohexadiene unsaturated cyclic hydrocarbon compounds of a diene and the like; 2,5-unsaturated heterocyclic compounds dihydrofuran like, and the like. These polymerization chain transfer agents can be used alone or in admixture of two or more.

モノマーの重合条件は、使用するラジカル重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異なるので一概には決定することができない。通常、重合温度は、好ましくは30〜100℃、より好ましくは50〜85℃であり、重合時間は、好ましくは2〜24時間である。また、重合雰囲気は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。   Since the polymerization conditions of the monomer vary depending on the radical polymerization initiator, the monomer, the type of the solvent, and the like, it cannot be determined unconditionally. Usually, the polymerization temperature is preferably 30 to 100 ° C., more preferably 50 to 85 ° C., and the polymerization time is preferably 2 to 24 hours. The polymerization atmosphere is preferably an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.

重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成した水不溶性ビニルポリマーを単離することができる。また、得られた水不溶性ビニルポリマーは、再沈澱を繰り返したり、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去して精製することができる。   After completion of the polymerization reaction, the produced water-insoluble vinyl polymer can be isolated from the reaction solution by a known method such as reprecipitation or solvent distillation. The obtained water-insoluble vinyl polymer can be purified by repeating reprecipitation or removing unreacted monomers by membrane separation, chromatographic methods, extraction methods, and the like.

水不溶性ビニルポリマーの重量平均分子量は、画像濃度と吐出安定性の点から、好ましくは3,000〜300,000、より好ましくは5,000〜200,000である。   The weight average molecular weight of the water-insoluble vinyl polymer is preferably 3,000 to 300,000, more preferably 5,000 to 200,000, from the viewpoint of image density and ejection stability.

<着色剤を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体>
着色剤として、顔料を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体を得る方法としては、上記の水不溶性ビニルポリマーを有機溶媒に溶解させ、顔料、水、中和剤及び必要に応じて界面活性剤を加えて混練した後、必要に応じて水で希釈し、有機溶媒を留去して水系にする方法が好ましい。
<Aqueous dispersion of water-insoluble vinyl polymer particles containing colorant>
As a method of obtaining an aqueous dispersion of water-insoluble vinyl polymer particles containing a pigment as a colorant, the above-mentioned water-insoluble vinyl polymer is dissolved in an organic solvent, and the pigment, water, neutralizing agent, and optionally surface active A method of adding an agent and kneading, then diluting with water as necessary, and distilling off the organic solvent to make an aqueous system is preferred.

水性インク中の顔料の量は、画像濃度及びポリマー粒子中に含有させやすさの観点から、水不溶性ビニルポリマー100質量部に対して、好ましくは20〜1200質量部、より好ましくは50〜900質量部、更に好ましくは65〜600質量部である。   The amount of the pigment in the water-based ink is preferably 20 to 1200 parts by weight, more preferably 50 to 900 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the water-insoluble vinyl polymer from the viewpoint of image density and ease of inclusion in the polymer particles. Parts, more preferably 65 to 600 parts by mass.

上記の有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒及びエーテル系溶媒が好ましく、これらの親水性有機溶媒がより好ましい。アルコール系溶媒としては、イソプロパノール、n−ブタノール、第3級ブタノール、イソブタノール、ジアセトンアルコール等が挙げられる。ケトン系溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。エーテル系溶媒としては、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等が挙げられる。これらの溶媒のうち、アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンが好ましい。なお、有機溶媒は、トルエンと併用してもよい。   As said organic solvent, an alcohol solvent, a ketone solvent, and an ether solvent are preferable, and these hydrophilic organic solvents are more preferable. Examples of the alcohol solvent include isopropanol, n-butanol, tertiary butanol, isobutanol, diacetone alcohol and the like. Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Examples of the ether solvent include dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and the like. Of these solvents, acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone are preferred. The organic solvent may be used in combination with toluene.

中和剤として、塩基が使用され、具体例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の3級アミン類、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。中和度には、特に限定がない。通常、得られる水分散体の液性が中性、例えば、pHが4〜10であることが好ましい。   A base is used as the neutralizing agent, and specific examples include tertiary amines such as trimethylamine and triethylamine, ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like. There is no particular limitation on the degree of neutralization. Usually, it is preferable that the obtained aqueous dispersion has neutral liquidity, for example, pH of 4 to 10.

塩生成性基の種類に応じて、塩生成基を水酸化ナトリウム又は酢酸で100%中和させた後の水不溶性ビニルポリマーの25℃での水に対する溶解度は、水性インクの低粘度化の点から10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、1質量%以下であることが更に好ましい。   Depending on the type of the salt-forming group, the solubility in water at 25 ° C. of the water-insoluble vinyl polymer after neutralizing the salt-forming group with sodium hydroxide or acetic acid is 100%. To 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less.

本実施形態において水分散体中及び水性インク中、着色剤を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の平均粒子径は、ノズルの目詰まり防止及び保存安定性の観点から、好ましくは0.01〜0.50μm、より好ましくは0.02〜0.30μm、更に好ましくは0.04〜0.20μmである。   In this embodiment, the average particle diameter of the water-insoluble vinyl polymer particles containing the colorant in the aqueous dispersion and in the aqueous ink is preferably 0.01 to 0.00 from the viewpoint of prevention of nozzle clogging and storage stability. The thickness is 50 μm, more preferably 0.02 to 0.30 μm, still more preferably 0.04 to 0.20 μm.

<水溶性有機溶剤>
上記の水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレンが挙げられる。
<Water-soluble organic solvent>
Examples of the water-soluble organic solvent include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, Ethylene carbonate is mentioned.

水溶性有機溶剤は、顔料を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子と相溶することにより、長期間保存してインクの水分が蒸発した場合においても、顔料が凝集することを防ぎ、優れた保存安定性を付与する。また、水溶性有機溶剤は、インクが開放状態で放置されても、多量の水分を保持することにより、インクに流動性を付与する。   The water-soluble organic solvent is compatible with the water-insoluble vinyl polymer particles containing the pigment to prevent the pigment from agglomerating even when the ink is evaporated for a long period of time and has excellent storage stability. Is granted. In addition, the water-soluble organic solvent imparts fluidity to the ink by retaining a large amount of moisture even when the ink is left open.

この場合、平衡水分量の高い水溶性有機溶剤を用いることにより、インクの水分が蒸発して平衡状態に達した場合にも、水溶性有機溶剤が多量の水分を保持し、インクの極端な粘度上昇を抑えることができる。   In this case, by using a water-soluble organic solvent with a high equilibrium water content, even when the ink water evaporates and reaches an equilibrium state, the water-soluble organic solvent retains a large amount of water and the ink has an extremely high viscosity. The rise can be suppressed.

本実施形態において、平衡水分量の高い水溶性有機溶剤とは、温度23℃、湿度80%環境中の平衡水分量が30wt%以上、好ましくは40wt%以上である水溶性有機溶剤(水溶性有機溶剤A)を意味する。水溶性有機溶剤Aを用いることで、インクの水分が蒸発して水分平衡に達した場合においても、水溶性有機溶剤Aが多量の水分を保持して粘度上昇を防ぐことができる。なお、平衡水分量とは、水溶性有機溶剤と水との混合物を一定温度、湿度の空気中に開放して、溶液中の水の蒸発と空気中の水のインクへの吸収が平衡状態になったときの水分量を言う。具体的には、平衡水分量は、塩化カリウム飽和水溶液を用いデシケーター内の温湿度を温度23±1℃、湿度80±3%に保ち、このデシケーター内に各水溶性有機溶剤を1gずつ秤量したシャーレを質量変化がなくなるまでの期間保管し、次の式により求めることができる。
平衡水分量(%)={有機溶剤に吸収した水分量/(有機溶剤量+有機溶剤に吸収した水分量)}×100
In the present embodiment, the water-soluble organic solvent having a high equilibrium moisture content is a water-soluble organic solvent (water-soluble organic solvent) having an equilibrium moisture content of 30 wt% or more, preferably 40 wt% or more in an environment having a temperature of 23 ° C. and a humidity of 80%. Solvent A) is meant. By using the water-soluble organic solvent A, the water-soluble organic solvent A can retain a large amount of water and prevent an increase in viscosity even when the water content of the ink evaporates and reaches a water balance. Equilibrium water content means that a mixture of water-soluble organic solvent and water is opened to air at a constant temperature and humidity, and the evaporation of water in the solution and the absorption of water in the ink into the ink are in an equilibrium state. Says the amount of water when it becomes. Specifically, the equilibrium water content is determined by using a saturated aqueous solution of potassium chloride, keeping the temperature and humidity in the desiccator at 23 ± 1 ° C. and 80 ± 3%, and weighing 1 g of each water-soluble organic solvent in the desiccator. The petri dish can be stored for a period until the mass change disappears, and can be obtained by the following formula.
Equilibrium water content (%) = {Moisture absorbed in organic solvent / (Amount of organic solvent + Moisture absorbed in organic solvent)} × 100

水溶性有機溶剤Aの沸点は、好ましくは140℃以上であり、より好ましく250℃以上である。水溶性有機溶媒Aの沸点が140℃以上であれば、通常のインクの使用環境下において気化が生じないため、水溶性有機溶媒の気化により保持できる水分が減少することを防ぐことができる。   The boiling point of the water-soluble organic solvent A is preferably 140 ° C. or higher, more preferably 250 ° C. or higher. If the boiling point of the water-soluble organic solvent A is 140 ° C. or higher, vaporization does not occur in a normal ink use environment, so that it is possible to prevent a decrease in water that can be retained by vaporization of the water-soluble organic solvent.

以上の点から本実施形態で好適に用いられる水溶性有機溶剤Aとしては、温度23℃、湿度80%環境中の平衡水分量が30wt%以上の多価アルコール類が挙げられる。このような水溶性有機溶剤Aの具体例としては、1,2,3−ブタントリオール(bp175℃/33hPa、38wt%)、1,2,4−ブタントリオール(bp190−191℃/24hPa、41wt%)、グリセリン(bp290℃、49wt%)、ジグリセリン(bp270℃/20hPa、38wt%)、トリエチレングリコール(bp285℃、39wt%)、テトラエチレングリコール(bp324−330℃、37wt%)、ジエチレングリコール(bp245℃、43wt%)、1,3−ブタンジオール(bp203−204℃、35wt%)等が挙げられる。この中でもグリセリン、1,3−ブタンジオールは水分を含んだ場合に低粘度化することや顔料分散体が凝集せず安定に保てるなどの理由により特に好適に用いられる。上記水溶性有機溶剤Aを水溶性有機溶剤剤全体の50wt%以上用いた場合、吐出安定性確保やインク吐出装置の維持装置での廃インク固着防止に優れるため好ましい。   From the above points, examples of the water-soluble organic solvent A preferably used in the present embodiment include polyhydric alcohols having an equilibrium water content in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 80% of 30 wt% or more. Specific examples of such water-soluble organic solvent A include 1,2,3-butanetriol (bp175 ° C./33 hPa, 38 wt%), 1,2,4-butanetriol (bp190-191 ° C./24 hPa, 41 wt%). ), Glycerin (bp 290 ° C., 49 wt%), diglycerin (bp 270 ° C./20 hPa, 38 wt%), triethylene glycol (bp 285 ° C., 39 wt%), tetraethylene glycol (bp 324-330 ° C., 37 wt%), diethylene glycol (bp 245) C, 43 wt%), 1,3-butanediol (bp203-204 ° C, 35 wt%) and the like. Of these, glycerin and 1,3-butanediol are particularly preferably used for reasons such as lowering the viscosity when water is contained, and keeping the pigment dispersion stable without aggregation. When the water-soluble organic solvent A is used in an amount of 50 wt% or more of the total amount of the water-soluble organic solvent agent, it is preferable because it is excellent in securing ejection stability and preventing waste ink sticking in a maintenance device of the ink ejection device.

本実施形態において水性インクは、水溶性有機溶剤A以外にも、23℃、80%での平衡水分量が30wt%未満の水溶性有機溶剤(水溶性有機溶剤B)を併用することができる。水溶性有機溶剤Bとしては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、その他の湿潤剤、などが挙げられる。   In this embodiment, in addition to the water-soluble organic solvent A, the water-based ink can be used in combination with a water-soluble organic solvent (water-soluble organic solvent B) having an equilibrium water content of less than 30 wt% at 23 ° C. and 80%. Examples of the water-soluble organic solvent B include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, and carbonic acid. Ethylene, other wetting agents, and the like.

水溶性有機溶剤Bの多価アルコール類の具体例としては、例えば、ジプロピレングリコール(bp232℃)、1,5−ペンタンジオール(bp242℃)、3−メチル−1,3−ブタンジオール(bp203℃)、プロピレングリコール(bp187℃)、2−メチル−2,4−ペンタンジオール(bp197℃)、エチレングリコール(bp196−198℃)、トリプロピレングリコール(bp267℃)、ヘキシレングリコール(bp197℃)、ポリエチレングリコール(粘調液体〜固体)、ポリプロピレングリコール(bp187℃)、1,6−ヘキサンジオール(bp253−260℃)、1,2,6−ヘキサントリオール(bp178℃)、トリメチロールエタン(固体、mp199−201℃)、トリメチロールプロパン(固体、mp61℃)などが挙げられる。   Specific examples of the polyhydric alcohols of the water-soluble organic solvent B include, for example, dipropylene glycol (bp 232 ° C), 1,5-pentanediol (bp 242 ° C), 3-methyl-1,3-butanediol (bp 203 ° C). ), Propylene glycol (bp 187 ° C.), 2-methyl-2,4-pentanediol (bp 197 ° C.), ethylene glycol (bp 196-198 ° C.), tripropylene glycol (bp 267 ° C.), hexylene glycol (bp 197 ° C.), polyethylene Glycol (viscous liquid to solid), polypropylene glycol (bp 187 ° C), 1,6-hexanediol (bp253-260 ° C), 1,2,6-hexanetriol (bp178 ° C), trimethylolethane (solid, mp199- 201 ° C), trimethylolpropane Solid, MP61 ° C.), and the like.

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(bp135℃)、エチレングリコールモノブチルエーテル(bp171℃)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(bp194℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(bp197℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(bp231℃)、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル(bp229℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(bp132℃)などが挙げられる。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(bp237℃)、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。   Examples of polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether (bp 135 ° C.), ethylene glycol monobutyl ether (bp 171 ° C.), diethylene glycol monomethyl ether (bp 194 ° C.), diethylene glycol monoethyl ether (bp 197 ° C.), and diethylene glycol monobutyl ether. (Bp 231 ° C.), ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether (bp 229 ° C.), propylene glycol monoethyl ether (bp 132 ° C.) and the like. Examples of polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether (bp 237 ° C.) and ethylene glycol monobenzyl ether.

含窒素複素環化合物としては、例えば、2−ピロリドン(bp250℃、mp25.5℃、47−48wt%)、N−メチル−2−ピロリドン(bp202℃)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(bp226℃)、ε−カプロラクタム(bp270℃)、γ−ブチロラクトン(bp204−205℃)などが挙げられる。アミド類としては、例えば、ホルムアミド(bp210℃)、N−メチルホルムアミド(bp199−201℃)、N,N−ジメチルホルムアミド(bp153℃)、N,N−ジエチルホルムアミド(bp176−177℃)などが挙げられる。アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン(bp170℃)、ジエタノールアミン(bp268℃)、トリエタノールアミン(bp360℃)、N,N−ジメチルモノエタノールアミン(bp139℃)、N−メチルジエタノールアミン(bp243℃)、N−メチルエタノールアミン(bp159℃)、N−フェニルエタノールアミン(bp282−287℃)、3−アミノプロピルジエチルアミン(bp169℃)などが挙げられる。含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド(bp139℃)、スルホラン(bp285℃)、チオジグリコール(bp282℃)などが挙げられる。その他の固体湿潤剤としては、糖類などが好ましい。   Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include 2-pyrrolidone (bp 250 ° C., mp 25.5 ° C., 47-48 wt%), N-methyl-2-pyrrolidone (bp 202 ° C.), 1,3-dimethyl-2-imidazolide. Non (bp 226 ° C.), ε-caprolactam (bp 270 ° C.), γ-butyrolactone (bp 204-205 ° C.) and the like. Examples of amides include formamide (bp 210 ° C.), N-methylformamide (bp 199-201 ° C.), N, N-dimethylformamide (bp 153 ° C.), N, N-diethylformamide (bp 176-177 ° C.), and the like. It is done. Examples of amines include monoethanolamine (bp 170 ° C), diethanolamine (bp268 ° C), triethanolamine (bp360 ° C), N, N-dimethylmonoethanolamine (bp139 ° C), N-methyldiethanolamine (bp243 ° C). N-methylethanolamine (bp159 ° C.), N-phenylethanolamine (bp282-287 ° C), 3-aminopropyldiethylamine (bp169 ° C) and the like. Examples of the sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide (bp 139 ° C.), sulfolane (bp 285 ° C.), thiodiglycol (bp 282 ° C.), and the like. Other solid wetting agents are preferably sugars.

糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類、四糖類を含む)、多糖類、などが挙げられる。具体的には、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。また、これらの糖類の誘導体としては、糖類の還元糖(例えば、糖アルコール(一般式:HOCH(CHOH)nCHOH(ただし、nは2〜5の整数を表す)で表わされる。)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。 Examples of saccharides include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides), polysaccharides, and the like. Specific examples include glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, maltose, cellobiose, lactose, sucrose, trehalose, maltotriose, and the like. Here, the polysaccharide means a saccharide in a broad sense, and is used to include a substance that exists widely in nature such as α-cyclodextrin and cellulose. Examples of derivatives of these saccharides include saccharide reducing sugars (for example, sugar alcohols (general formula: HOCH 2 (CHOH) nCH 2 OH (where n represents an integer of 2 to 5))). Oxidized sugars (for example, aldonic acid, uronic acid, etc.), amino acids, thioic acids, etc. Among them, sugar alcohols are preferred, and specific examples include maltitol, sorbit and the like.

顔料を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子と水溶性有機溶剤Aとの質量比は、ヘッドからのインク吐出安定性に非常に影響があり、さらにインク吐出装置の維持装置での廃インク固着防止にも影響がある。即ち、顔料を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の固形分が高いのに水溶性有機溶剤Aの配合量が少ないとノズルのインクメニスカス付近の水分蒸発が進み吐出不良をもたらすことがある。顔料を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子と水溶性有機溶剤Aとの質量比は、好ましくは1:2〜1:10であり、より好ましくは、1:3〜1:8である。   The mass ratio between the water-insoluble vinyl polymer particles containing the pigment and the water-soluble organic solvent A has a great influence on the stability of ink ejection from the head, and also prevents waste ink sticking in the maintenance device of the ink ejection device. There is an impact. That is, if the water-insoluble vinyl polymer particles containing the pigment have a high solid content, but the blending amount of the water-soluble organic solvent A is small, water evaporation near the ink meniscus of the nozzle may progress and cause ejection failure. The mass ratio of the water-insoluble vinyl polymer particles containing the pigment and the water-soluble organic solvent A is preferably 1: 2 to 1:10, more preferably 1: 3 to 1: 8.

また、顔料を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の質量と水溶性有機溶剤Aが平衡時(温度25℃、湿度80%)に保持できる水の質量の比は、好ましくは、1:0.2〜1:7であり、より好ましくは1:0.6〜1:4である。   Further, the ratio of the mass of the water-insoluble vinyl polymer particles containing the pigment and the mass of water that can be maintained when the water-soluble organic solvent A is in equilibrium (temperature 25 ° C., humidity 80%) is preferably 1: 0.2 to 1: 7, more preferably 1: 0.6-1: 4.

水溶性有機溶剤の水性インク中における含有量は、20〜50質量%が好ましく、25〜45質量%がより好ましい。含有量が25質量%未満であると、吐出安定性低下し、維持装置で廃インクが固着する可能性がある。また、50質量%を超えると、紙面上での乾燥性に劣り、普通紙上の文字品位が低下することがある。   The content of the water-soluble organic solvent in the aqueous ink is preferably 20 to 50% by mass, and more preferably 25 to 45% by mass. When the content is less than 25% by mass, the ejection stability is lowered, and there is a possibility that the waste ink is fixed by the maintenance device. On the other hand, if it exceeds 50% by mass, the drying property on paper is inferior and the character quality on plain paper may be lowered.

<浸透剤>
本実施形態において、水性インクは、浸透剤として、炭素数8〜11のポリオール化合物又は炭素数8〜11のグリコールエーテル化合物を少なくとも1種を含有することが好ましい。浸透剤は、水溶性有機溶剤とは異なり、湿潤性が小さく、非湿潤剤性ということができる。ここで、非湿潤剤性とは、25℃の水中において0.2〜5.0質量%の間の溶解度を有することを意味する。これらの中でも、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール[溶解度:4.2%(25℃)]、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール[溶解度:2.0%(25℃)]が特に好適に用いられる。これらの浸透剤は、モノマーA、B、Cを重合してなる水不溶性ビニルポリマーとの相溶性が良く、水分が蒸発したインク残さの粘度上昇を生じさせない点で好ましい。
<Penetration agent>
In the present embodiment, the water-based ink preferably contains at least one polyol compound having 8 to 11 carbon atoms or glycol ether compound having 8 to 11 carbon atoms as a penetrating agent. Unlike the water-soluble organic solvent, the penetrant has low wettability and can be said to be non-wettable. Here, the non-wetting agent property means having a solubility of between 0.2 and 5.0% by mass in water at 25 ° C. Among these, 2-ethyl-1,3-hexanediol [solubility: 4.2% (25 ° C.)], 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol [solubility: 2.0% (25 ° C)] is particularly preferably used. These penetrants are preferable in that they have good compatibility with the water-insoluble vinyl polymer obtained by polymerizing the monomers A, B, and C, and do not cause an increase in the viscosity of the ink residue from which water has evaporated.

その他のポリオール化合物として、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−ジオールなどが挙げられる。   As other polyol compounds, as aliphatic diols, 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- 1,2-diol and the like can be mentioned.

その他の併用できる浸透剤としては、インク中に溶解し、所望の物性に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが。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アリルエーテル、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等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール等の低級アルコール類、などが挙げられる。   Other penetrants that can be used in combination are not particularly limited as long as they can be dissolved in ink and adjusted to desired physical properties, and can be appropriately selected according to the purpose. Other penetrants that can be used in combination include, for example, alkyl and aryl ethers of polyhydric alcohols such as diethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, propylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol chlorophenyl ether, and lower alcohols such as ethanol. , Etc.

浸透剤の水性インクにおける含有量は、0.1〜4.0質量%が好ましい。含有量が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。また、含有量が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、また用紙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が発生することがある。   The content of the penetrant in the water-based ink is preferably 0.1 to 4.0% by mass. If the content is less than 0.1% by mass, quick drying may not be obtained and a blurred image may be obtained. On the other hand, if the content exceeds 4.0% by mass, the dispersion stability of the colorant is impaired, the nozzles are easily clogged, and the permeability to the paper becomes higher than necessary, resulting in a decrease in image density. And strikethrough may occur.

<界面活性剤>
本実施形態において、水性インクに用いられる界面活性剤としては、着色剤の種類や水溶性有機溶剤の組合せによって分散安定性を損なわず、表面張力が低く、浸透性、レベリング性の高いものが好ましい。このような界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられる。これら界面活性剤は、1種を単独、又は二種以上を混合して用いることができる。
<Surfactant>
In the present embodiment, the surfactant used in the water-based ink is preferably a surfactant that has low surface tension, low penetrability, and high leveling property without impairing dispersion stability depending on the combination of the colorant and the water-soluble organic solvent. . Examples of such surfactants include anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants, fluorosurfactants, silicone surfactants, and amphoteric surfactants. These surfactants can be used alone or in combination of two or more.

アニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、アルキルアリルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンオレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スルホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ナフテン酸塩等が挙げられ、これらの中でも、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩及びジアルキルスルホコハク酸塩が好ましい。   Anionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether acetates, dialkyl sulfosuccinates, dodecylbenzene sulfonates, laurates, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salts, alkyl allyl sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates , Alkyl phosphate, alkyl sulfate, alkyl sulfonate, alkyl ether sulfate, alkyl sulfosuccinate, alkyl ester sulfate, alkyl benzene sulfonate, alkyl diphenyl ether disulfonate, alkyl aryl ether phosphate, alkyl aryl Ether sulfate, alkyl aryl ether ester sulfate, olefin sulfonate, alkane olefin sulfonate, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, poly Xylethylene alkyl ether sulfate, ether carboxylate, sulfosuccinate, α-sulfo fatty acid ester, fatty acid salt, higher fatty acid and amino acid condensate, naphthenate, and the like. Among these, polyoxyethylene alkyl ether Acetate and dialkyl sulfosuccinate are preferred.

ノニオン系界面活性剤としては、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、等が挙げられる。   Nonionic surfactants include, for example, acetylene glycol surfactants, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxypropylene polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acids. Examples include esters, polyoxyethylene alkylamines, polyoxyethylene alkylamides, and the like.

カチオン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、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第4級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts, dialkylamine salts, aliphatic amine salts, benzalkonium salts, quaternary ammonium salts, alkylpyridinium salts, imidazolinium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, and the like. It is done.

両性界面活性剤としては、イミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体、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)グリシン等が挙げられる。   Examples of amphoteric surfactants include imidazoline derivatives such as imidazolinium betaine, dimethylalkyllauryl betaine, alkylglycine, and alkyldi (aminoethyl) glycine.

フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が2〜16であるものが好ましく、フッ素置換した炭素数が4〜16であるものがより好ましい。フッ素置換した炭素数が2未満であると、フッ素の効果が得られないことがあり、16を超えると、インク保存性などの問題が生じることがある。   As the fluorine-based surfactant, those having 2 to 16 carbon atoms substituted with fluorine are preferable, and those having 4 to 16 carbon atoms substituted with fluorine are more preferable. If the number of fluorine-substituted carbons is less than 2, the effect of fluorine may not be obtained, and if it exceeds 16, problems such as ink storage stability may occur.

フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物、などが挙げられる。これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少なく、特に好ましく、さらに好ましくは、下記構造式(4)で表されるフッ素系界面活性剤である。   Examples of fluorosurfactants include perfluoroalkyl sulfonic acid compounds, perfluoroalkyl carboxylic acid compounds, perfluoroalkyl phosphate compounds, perfluoroalkyl ethylene oxide adducts, and perfluoroalkyl ether groups in the side chain. And polyoxyalkylene ether polymer compounds. Among these, a polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain has a low foaming property, and is particularly preferable, and a fluorine-based surfactant represented by the following structural formula (4) is more preferable. is there.

Figure 2012183798
ただし、構造式(4)中、mは0〜10の整数を表す。nは1〜40の整数を表す。
Figure 2012183798
However, m represents the integer of 0-10 in Structural formula (4). n represents an integer of 1 to 40.

パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、などが挙げられる。パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、などが挙げられる。パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩、などが挙げられる。パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩、などが挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH、NHCHCHOH、NH(CHCHOH)、NH(CHCHOH)などが挙げられる。 Examples of the perfluoroalkyl sulfonic acid compound include perfluoroalkyl sulfonic acid, perfluoroalkyl sulfonate, and the like. Examples of the perfluoroalkyl carboxylic acid compound include perfluoroalkyl carboxylic acid and perfluoroalkyl carboxylate. Examples of the perfluoroalkyl phosphate compound include perfluoroalkyl phosphate esters, perfluoroalkyl phosphate salts, and the like. The polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain includes a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in the side chain, and a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in the side chain. And a salt of a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in the side chain. As counter ions of salts in these fluorosurfactants, Li, Na, K, NH 4 , NH 3 CH 2 CH 2 OH, NH 2 (CH 2 CH 2 OH) 2 , NH (CH 2 CH 2 OH) 3 etc. are mentioned.

フッ素系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145、S−386(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431(いずれも、住友スリーエム株式会社製);メガファックF−470、F−1405、F−474(いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製);ゾニール(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR(いずれも、DuPont社製);FT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW(いずれも、株式会社ネオス社製)、ポリフォックスPF−151N(オムノバ社製)などが挙げられる。これらの中でも、良好な記録品質、特に発色性、紙に対する均染性が著しく向上する点から、DuPont社製のFS−300、株式会社ネオス製のFT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW及びオムノバ社製のポリフォックスPF−151Nが特に好ましい。   As a fluorine-type surfactant, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used. Examples of commercially available products include Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, S-145, and S-386 (all Asahi Glass Co., Ltd.). Manufactured); Fullrad FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 (all manufactured by Sumitomo 3M Limited); Megafac F- 470, F-1405, F-474 (all manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.); Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, UR (All manufactured by DuPont); FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW (all Made formula company Neos Co., Ltd.), poly Fox PF-151N (manufactured by OMNOVA Solutions Inc.), and the like. Among these, FS-300 manufactured by DuPont, FT-110, FT-250, FT-251 manufactured by Neos Co., Ltd., from the point that the good recording quality, particularly color developability, and leveling property on paper are remarkably improved. FT-400S, FT-150, FT-400SW and Polynova PF-151N manufactured by Omninova are particularly preferred.

シリコーン系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、高pHでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。   The silicone-based surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably one that does not decompose even at high pH, such as side chain-modified polydimethylsiloxane, both-end modified polydimethylsiloxane, Examples thereof include one-end-modified polydimethylsiloxane and side-chain both-end-modified polydimethylsiloxane, and polyether-modified silicone surfactants having a polyoxyethylene group or a polyoxyethylene polyoxypropylene group as a modification group are aqueous surfactants. Is particularly preferable since it exhibits good properties.

ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記構造式で表されるポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物、などが挙げられる。   The polyether-modified silicone surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a polyalkylene oxide structure represented by the following structural formula is added to the side chain of the dimethylpolysiloxane in the Si part. Introduced compounds and the like.

Figure 2012183798
ただし、(5)式中、m、n、a、及びbは整数を表す。R及びR’はアルキル基、アルキレン基を表す。
Figure 2012183798
However, in the formula (5), m, n, a, and b represent integers. R and R ′ represent an alkyl group or an alkylene group.

シリコーン系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越シリコーン株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社などから容易に入手できる。ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、KF−618、KF−642、KF−643(いずれも、信越化学工業株式会社製)、などが挙げられる。   As the silicone-based surfactant, those appropriately synthesized may be used, or commercially available products may be used. Commercially available products can be easily obtained from, for example, Big Chemie, Shin-Etsu Silicone, Toray Dow Corning Silicone, etc. A commercially available product can be used as the polyether-modified silicone surfactant, and examples thereof include KF-618, KF-642, and KF-643 (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

界面活性剤の水性インク中における含有量は、0.01〜3.0質量%が好ましく、0.5〜2質量%がより好ましい。含有量が0.01質量%未満であると、界面活性剤を添加した効果が無くなることがあり、3.0質量%を超えると、用紙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が発生することがある。   The content of the surfactant in the aqueous ink is preferably 0.01 to 3.0% by mass, and more preferably 0.5 to 2% by mass. When the content is less than 0.01% by mass, the effect of adding a surfactant may be lost. When the content exceeds 3.0% by mass, the paper penetration becomes higher than necessary, and the image density is reduced. Decrease or strikethrough may occur.

<pH調整剤>
本実施形態において、pH調整剤を顔料凝集防止剤として添加し、インク保管中にインクpHが低下して顔料が凝集・増粘がしないように調整することで信頼性の高いインクが得られる。pH調整剤としては、水性インクに悪影響を及ぼさずにpHを8〜11に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルコールアミン類、アルカリ金属元素の水酸化物、アンモニウムの水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。pHが8未満及び11を超えるとインクジェットのヘッドやインク供給ユニットを溶かし出す量が大きく、インクの変質や漏洩、吐出不良などの不具合が生じることがある。
<PH adjuster>
In this embodiment, a highly reliable ink can be obtained by adding a pH adjusting agent as a pigment aggregation preventing agent and adjusting so that the ink pH is not lowered and the pigment is not aggregated or thickened during ink storage. The pH adjuster is not particularly limited as long as it can adjust the pH to 8 to 11 without adversely affecting the aqueous ink, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, alcohol amines, alkali Examples thereof include metal element hydroxides, ammonium hydroxides, phosphonium hydroxides, and alkali metal carbonates. When the pH is less than 8 or more than 11, the amount of the ink jet head or the ink supply unit that melts is large, and problems such as ink deterioration, leakage, and ejection failure may occur.

アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール等が挙げられる。アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。アンモニウムの水酸化物としては、例えば、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などが挙げられる。アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。   Examples of alcohol amines include diethanolamine, triethanolamine, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, and the like. Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide. Examples of the ammonium hydroxide include ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, quaternary phosphonium hydroxide, and the like. Examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate.

<その他成分>
その他成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の水分散性樹脂、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
<Other ingredients>
Other components are not particularly limited and can be appropriately selected as necessary.For example, known water-dispersible resins, antiseptic / antifungal agents, chelating reagents, rust preventives, antioxidants, ultraviolet absorbers, Examples include oxygen absorbers and light stabilizers.

<インクの製造例>
本実施形態において、水性インクは、顔料を含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体、水溶性有機溶剤、及び水、更に必要に応じて他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、更に必要に応じて攪拌混合して製造される。分散は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシェイカー、超音波分散機等により行うことができる。また、攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行うことができる。
<Example of ink production>
In this embodiment, the water-based ink is prepared by dispersing or dissolving an aqueous dispersion of water-insoluble vinyl polymer particles containing a pigment, a water-soluble organic solvent, and water, and, if necessary, other components in an aqueous medium. It is manufactured by stirring and mixing as necessary. The dispersion can be performed by, for example, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a paint shaker, an ultrasonic disperser, or the like. The stirring and mixing can be performed with a stirrer using a normal stirring blade, a magnetic stirrer, a high-speed disperser, or the like.

<インク物性>
本実施形態において、水性インクの物性としては、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、粘度、表面張力、pH等が以下の範囲であることが好ましい。
<Ink physical properties>
In the present embodiment, the physical properties of the water-based ink are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the viscosity, surface tension, pH, and the like are preferably in the following ranges.

水性インクの25℃での粘度は5〜20mPa・sが好ましい。水性インク粘度が5mPa・s以上とすることによって、画像濃度や文字品位を向上させる効果が得られる。一方、インク粘度を20mPa・s以下に抑えることで、吐出安定性を確保することができる。本実施形態における、インクの粘度はJIS K7117−2により円錐平板型回転粘度計により測定される粘度である。ここで、粘度は、例えば、粘度計(RE−80L、RE−550L、東機産業株式会社製)を使用して、25℃で測定することができる。   The viscosity of the water-based ink at 25 ° C. is preferably 5 to 20 mPa · s. By setting the water-based ink viscosity to 5 mPa · s or more, an effect of improving image density and character quality can be obtained. On the other hand, by suppressing the ink viscosity to 20 mPa · s or less, ejection stability can be ensured. In this embodiment, the viscosity of the ink is a viscosity measured by a cone-plate rotational viscometer according to JIS K7117-2. Here, the viscosity can be measured at 25 ° C. using, for example, a viscometer (RE-80L, RE-550L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

水性インクのpHとしては、25℃でpHが7より大きく、8以上が好ましく、pH9以上がより好ましい。インクのpHが7以下の場合、増粘により吐出安定性が低下する場合がある。水性インクのpHを11以上と高くすると液体吐出装置等に使用される部品の劣化を生じる場合がある。   The pH of the water-based ink is greater than 7, preferably 8 or more at 25 ° C., more preferably 9 or more. When the pH of the ink is 7 or less, the ejection stability may be reduced due to thickening. When the pH of the water-based ink is increased to 11 or more, the parts used in the liquid ejecting apparatus may be deteriorated.

水性インクの表面張力としては、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。表面張力が、35mN/mを超えると、用紙へのインクの浸透及びレベリングが起こり難く、乾燥時間の長時間化を招くことがある。   The surface tension of the water-based ink is preferably 35 mN / m or less, more preferably 32 mN / m or less at 25 ° C. If the surface tension exceeds 35 mN / m, ink permeation and leveling are unlikely to occur and the drying time may be prolonged.

<<<液体吐出装置の動作・処理>>>
続いて、図6を用いて、本実施形態に係る液体吐出方法における処理方法を説明する。図6は、本実施形態に係る液体吐出装置1における処理方法を示した処理フロー図である。
<<< Operation / Processing of Liquid Discharge Device >>>
Subsequently, a processing method in the liquid ejection method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a process flow diagram showing a processing method in the liquid ejection apparatus 1 according to the present embodiment.

まず、液体吐出装置1のI/F106は、ホストコンピュータ等の外部機器から印刷データを受信する(ステップS1)。次に、吐出制御部117は、I/F106によって受信された印刷データを、ASIC105によって画像処理して、画像データを作成する(ステップS2)。更に、吐出制御部117は、作成された画像データに基づき、用紙全体の面積における記録部分の面積の比率(印字率)を算出する(ステップS3)。   First, the I / F 106 of the liquid ejection apparatus 1 receives print data from an external device such as a host computer (step S1). Next, the ejection control unit 117 performs image processing on the print data received by the I / F 106 by the ASIC 105 to create image data (step S2). Further, the ejection control unit 117 calculates the ratio of the area of the recording portion (printing rate) to the area of the entire sheet based on the created image data (step S3).

続いて、加熱制御部113は、吐出制御部117によって算出された印字率に基づき、加熱手段31の出力を制御する(ステップS4)。この場合、加熱制御部113は、吐出制御部117によって算出された印字率を検索キーとして、設定温度管理テーブル(図4参照)を検索し、加熱手段設定温度を読み出す。次に、加熱制御部113は、I/Oポート107を介して読み出された加熱手段設定温度を、加熱手段31に送信する。これにより、加熱手段31は、サーモスタット等の公知の温度制御手段により、加熱手段設定温度に基づき出力を制御する。   Subsequently, the heating control unit 113 controls the output of the heating unit 31 based on the printing rate calculated by the discharge control unit 117 (step S4). In this case, the heating control unit 113 searches the set temperature management table (see FIG. 4) using the printing rate calculated by the discharge control unit 117 as a search key, and reads the heating means set temperature. Next, the heating control unit 113 transmits the heating unit set temperature read out via the I / O port 107 to the heating unit 31. Thereby, the heating means 31 controls the output based on the heating means set temperature by a known temperature control means such as a thermostat.

同様に、冷却制御部114は、吐出制御部117によって算出された印字率に基づき、冷却手段41の出力を制御する(ステップS4)。この場合、冷却制御部114は、吐出制御部117によって算出された印字率を検索キーとして、設定温度管理テーブル(図4参照)を検索し、冷却手段設定温度を読み出す。次に、冷却制御部114は、I/Oポート107を介して読み出された冷却手段設定温度を、冷却手段41に送信する。これにより、冷却手段41は、サーモスタット等の公知の温度制御手段により、冷却手段設定温度に基づき出力を制御する。   Similarly, the cooling control unit 114 controls the output of the cooling unit 41 based on the printing rate calculated by the discharge control unit 117 (step S4). In this case, the cooling control unit 114 searches the set temperature management table (see FIG. 4) using the printing rate calculated by the discharge control unit 117 as a search key, and reads the cooling unit set temperature. Next, the cooling control unit 114 transmits the cooling unit set temperature read out via the I / O port 107 to the cooling unit 41. Thereby, the cooling means 41 controls the output based on the cooling means set temperature by a known temperature control means such as a thermostat.

加熱手段31の出力及び冷却手段41の出力が所定の温度に制御されると、搬送制御部116は、ROM102に記憶されているプログラムに従ったCPU101からの命令によって、給紙部2の引出ローラ22、及び給紙ローラ23を駆動する制御を行う(ステップS5)。これにより、給紙トレイ21に収容された用紙が一枚ずつ引出され、搬送経路に給紙される。   When the output of the heating unit 31 and the output of the cooling unit 41 are controlled to a predetermined temperature, the conveyance control unit 116 performs a drawing roller of the sheet feeding unit 2 according to a command from the CPU 101 according to a program stored in the ROM 102. 22 and control for driving the paper feed roller 23 are performed (step S5). As a result, the sheets stored in the sheet feed tray 21 are pulled out one by one and fed to the transport path.

給紙ローラ23によって給紙された用紙が搬送経路上の加熱部3に到達すると、加熱手段31は、用紙の第1の面を加熱する(ステップS6)。本実施形態では、加熱手段31の設定温度は、表示操作パネル91によってユーザからの入力が受け付けられる。   When the paper fed by the paper feed roller 23 reaches the heating unit 3 on the transport path, the heating unit 31 heats the first surface of the paper (step S6). In the present embodiment, the set temperature of the heating means 31 is accepted by the display operation panel 91 from the user.

また、本実施形態では、加熱手段31による用紙の第1の面の加熱と同時に、冷却手段41が用紙の第2の面が冷却される(ステップS6)。本実施形態では、冷却手段41の設定温度は、表示操作パネル91によってユーザからの入力が受け付けられる。   In the present embodiment, simultaneously with the heating of the first surface of the sheet by the heating unit 31, the cooling unit 41 cools the second surface of the sheet (step S6). In the present embodiment, the set temperature of the cooling means 41 is accepted by the display operation panel 91 from the user.

加熱部3によって加熱された用紙が計測部5に到達すると、水分計51は用紙の第1の面及び第2の面の水分量を計測する(ステップS7)。本実施形態では、各水分計51として赤外線方式による水分計が用いられ、用紙の第1の面の水分量と、第2の面の水分量とをリアルタイムが同時に計測される。この場合、第1の水分計51aは、用紙の第1の面に特定波長の近赤外線を照射し反射強度(IM−D値)を出力する。同様にして、第2の水分計51bは、用紙の第2の面に特定波長の近赤外線を照射し反射強度(IM−D値)を出力する。出力された各IM−D値は、制御部10のI/Oポート107に送信される。   When the paper heated by the heating unit 3 reaches the measuring unit 5, the moisture meter 51 measures the moisture content of the first surface and the second surface of the paper (step S7). In this embodiment, an infrared moisture meter is used as each moisture meter 51, and the moisture content on the first surface and the moisture content on the second surface of the paper are simultaneously measured in real time. In this case, the first moisture meter 51a irradiates the first surface of the paper with near infrared rays having a specific wavelength and outputs the reflection intensity (IM-D value). Similarly, the second moisture meter 51b irradiates the second surface of the paper with near infrared light having a specific wavelength and outputs the reflection intensity (IM-D value). Each output IM-D value is transmitted to the I / O port 107 of the control unit 10.

続いて、算出部115は、I/Oポート107によって受信された水分計51の各IM−D値と、水分量算出式管理テーブルから取得された水分量算出式とを用いて第1の面の水分量と第2の面の水分量とを算出する。ここで、水分量算出式は、表示操作パネル91によって受け付けられた用紙の種類に基づき取得される。また、算出部115は、算出された第1の面の水分量、及び第2の面の水分量から、上記の(1)式に基づき、これらの差分を示す水分表裏差を算出する。   Subsequently, the calculation unit 115 uses the IM-D value of the moisture meter 51 received by the I / O port 107 and the moisture amount calculation formula obtained from the moisture amount calculation formula management table to obtain the first surface. And the moisture content of the second surface are calculated. Here, the water content calculation formula is acquired based on the type of paper received by the display operation panel 91. Further, the calculation unit 115 calculates a moisture front / back difference indicating the difference between the calculated moisture content of the first surface and the moisture content of the second surface based on the above equation (1).

計測部5で水分量が計測された用紙は搬送ベルト61によって搬送される(ステップS8)。この場合、搬送制御部116は、ROM102に記憶されているプログラムに従ったCPU101からの命令によって、搬送部6の搬送モータ66を駆動する制御を行う。これにより、駆動ローラ62が連動して回転し、搬送ベルト61が移動する。ここで、搬送ベルト61上の用紙は、吐出部7を経て、排紙部8に至る搬送経路上を搬送される。   The paper whose moisture content has been measured by the measuring unit 5 is transported by the transport belt 61 (step S8). In this case, the conveyance control unit 116 performs control to drive the conveyance motor 66 of the conveyance unit 6 according to a command from the CPU 101 according to a program stored in the ROM 102. As a result, the driving roller 62 rotates in conjunction with it, and the conveying belt 61 moves. Here, the paper on the transport belt 61 is transported on a transport path that reaches the paper discharge section 8 via the discharge section 7.

計測部5による水分量の計測後、吐出制御部117は、算出部115によって算出された水分表裏差が所定の閾値以上であるか否かが判断される(ステップS9)。この場合、所定の閾値は、表示操作パネル91によって入力が受け付けられていても、プログラムによって予め定められていても良い。   After the moisture amount is measured by the measurement unit 5, the discharge control unit 117 determines whether or not the moisture front / back difference calculated by the calculation unit 115 is equal to or greater than a predetermined threshold (step S9). In this case, the predetermined threshold value may be received by the display operation panel 91 or may be predetermined by a program.

ステップS9で、水分表裏差が所定の閾値以上であると判断された場合には(ステップS9のYES)、吐出制御部117は、吐出ヘッド73の圧力発生手段を駆動制御するための駆動波形を生成し、水性インクを吐出するための制御を行う(ステップS10)。この場合、吐出制御部17は、ステップ2で作成された画像データに基づきヘッドを駆動するためのヘッド駆動情報を作成し、吐出ヘッド73に出力する。これにより、吐出ヘッド73は、搬送ベルト61による用紙の搬送のタイミングに合わせて、ヘッド駆動情報に基づきインクを吐出し、用紙の第1の面に画像を形成する。   If it is determined in step S9 that the moisture front / back difference is equal to or greater than the predetermined threshold (YES in step S9), the discharge control unit 117 generates a drive waveform for driving and controlling the pressure generating means of the discharge head 73. Control for generating and discharging water-based ink is performed (step S10). In this case, the ejection control unit 17 creates head driving information for driving the head based on the image data created in Step 2 and outputs the head driving information to the ejection head 73. Accordingly, the ejection head 73 ejects ink based on the head drive information in accordance with the timing of conveyance of the sheet by the conveyance belt 61 and forms an image on the first surface of the sheet.

ステップS10の吐出処理が完了すると、排紙部8は、搬送ベルト61によって搬送された用紙を排紙する(ステップS11)。この場合、搬送制御部116は、ROM102に記憶されているプログラムに従ったCPU101からの命令によって、排紙部8の排紙ローラ82を駆動する制御を行う。これにより、排紙ローラ82が回転し、搬送経路上の用紙が排紙トレイ83に排紙され処理を完了する。   When the ejection process in step S10 is completed, the paper discharge unit 8 discharges the paper transported by the transport belt 61 (step S11). In this case, the conveyance control unit 116 performs control to drive the paper discharge roller 82 of the paper discharge unit 8 according to a command from the CPU 101 according to a program stored in the ROM 102. As a result, the paper discharge roller 82 rotates, and the paper on the conveyance path is discharged to the paper discharge tray 83 to complete the process.

ステップS9で、水分表裏差が所定の閾値に満たないと判断された場合には(ステップS9のNO)、表示操作パネル91は、所定のエラーメッセージを表示する(ステップS12)。このエラーメッセージにより、表示操作パネル91は、用紙に十分な水分量表裏差をつけることができなかった旨を表示してユーザに通知することができる。   If it is determined in step S9 that the moisture front / back difference is less than the predetermined threshold (NO in step S9), the display operation panel 91 displays a predetermined error message (step S12). With this error message, the display / operation panel 91 can notify the user by displaying that a sufficient amount of moisture could not be applied to the paper.

続いて、排紙部8は、搬送部6によって搬送された記録されていない用紙を排紙する(ステップS13)。この場合、公知の切替手段により搬送経路を切り替えることにより、排紙部8は、記録された用紙が排紙される排紙トレイ83とは異なる排紙トレイに記録されていない用紙を排紙しても良い。   Subsequently, the paper discharge unit 8 discharges the unrecorded paper transported by the transport unit 6 (step S13). In this case, by switching the conveyance path by a known switching unit, the paper discharge unit 8 discharges a sheet that is not recorded in a paper discharge tray that is different from the paper discharge tray 83 from which the recorded paper is discharged. May be.

続いて、加熱制御部113は、加熱手段31の出力を制御する(ステップS14)。この場合、加熱制御部113は、ステップS4で読み出された現在の加熱手段設定温度に所定温度を加算し、新たな加熱手段設定温度を設定する。次に、加熱制御部113は、I/Oポート107を介して、設定された新たな加熱手段設定温度を加熱手段31に送信する。これにより、加熱手段31は、サーモスタット等の公知の温度制御手段により、新たな加熱手段設定温度に基づき出力を制御することができる。   Subsequently, the heating control unit 113 controls the output of the heating means 31 (step S14). In this case, the heating control unit 113 adds a predetermined temperature to the current heating unit set temperature read in step S4, and sets a new heating unit set temperature. Next, the heating control unit 113 transmits the set new heating unit setting temperature to the heating unit 31 via the I / O port 107. Thereby, the heating means 31 can control the output based on the new heating means set temperature by a known temperature control means such as a thermostat.

同様に、冷却制御部114は、冷却手段41の出力を制御する(ステップS14)。この場合、冷却制御部114は、ステップS4で読み出された現在の冷却手段設定温度に所定温度を減算し、新たな冷却手段設定温度を設定する。次に、冷却制御部114は、I/Oポート107を介して、設定された新たな冷却手段設定温度を冷却手段41に送信する。これにより、冷却手段41は、サーモスタット等の公知の温度制御手段により、新たな冷却手段設定温度に基づき出力を制御することができる。   Similarly, the cooling control unit 114 controls the output of the cooling means 41 (step S14). In this case, the cooling control unit 114 subtracts a predetermined temperature from the current cooling means set temperature read in step S4, and sets a new cooling means set temperature. Next, the cooling control unit 114 transmits the set new cooling means set temperature to the cooling means 41 via the I / O port 107. Thereby, the cooling means 41 can control the output based on the new cooling means set temperature by a known temperature control means such as a thermostat.

<<<実施形態の補足>>>
上記実施形態では、液体吐出装置1の一例として、水性インクを吐出するインクジェット記録装置について説明したが、これに限るものではない。この場合、液体吐出装置としては、水性塗料を用紙に塗布する塗工装置や、水性の処理液を吐出する処理装置等が挙げられる。
<<< Supplement to the embodiment >>>
In the above-described embodiment, an inkjet recording apparatus that discharges water-based ink has been described as an example of the liquid discharge apparatus 1. However, the present invention is not limited to this. In this case, examples of the liquid discharge device include a coating device that applies a water-based paint to a sheet, a processing device that discharges an aqueous processing liquid, and the like.

以下、実施例により本発明について更に具体的に説明するが、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 Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to these Examples at all.

<<製造例1>>
反応容器内に、メチルエチルケトン20質量部、重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール)0.03質量部、及び表1に示す各モノマー(質量部表示)のうちのそれぞれ10質量%ずつを入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行い、混合溶液を得た。
<< Production Example 1 >>
In a reaction vessel, 20 parts by mass of methyl ethyl ketone, 0.03 part by mass of a polymerization chain transfer agent (2-mercaptoethanol), and 10% by mass of each monomer (indicated by mass) shown in Table 1 are added and mixed. Then, nitrogen gas replacement was sufficiently performed to obtain a mixed solution.

一方、滴下ロート中に、表1に示す各モノマー(質量部表示)のうちの残りの90質量%ずつを仕込み、次いで重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール)0.27質量部、メチルエチルケトン60質量部及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1.2質量部を入れて混合し、十分に窒素ガス置換を行い、混合溶液を得た。   On the other hand, the remaining 90% by mass of each monomer (indicated by mass) shown in Table 1 was charged into a dropping funnel, then 0.27 parts by mass of a polymerization chain transfer agent (2-mercaptoethanol), and 60% by mass of methyl ethyl ketone. And 1.2 parts by mass of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were mixed and mixed, and nitrogen gas substitution was sufficiently performed to obtain a mixed solution.

窒素雰囲気下、反応容器内の混合溶液を攪拌しながら75℃まで昇温し、滴下ロート中の混合溶液を3時間かけて徐々に反応容器内に滴下した。滴下終了後、その混合溶液の液温を75℃で2時間維持した後、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.3質量部をメチルエチルケトン5質量部に溶解した溶液を該混合溶液に加え、更に75℃で2時間、85℃で2時間熟成させ、ポリマー溶液を得た。   Under a nitrogen atmosphere, the mixed solution in the reaction vessel was heated to 75 ° C. while stirring, and the mixed solution in the dropping funnel was gradually dropped into the reaction vessel over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the liquid temperature of the mixed solution was maintained at 75 ° C. for 2 hours, and then a solution in which 0.3 part by mass of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved in 5 parts by mass of methyl ethyl ketone was prepared. In addition to the mixed solution, the mixture was further aged at 75 ° C. for 2 hours and 85 ° C. for 2 hours to obtain a polymer solution.

得られたポリマー溶液の一部を、減圧下、105℃で2時間乾燥させ、溶媒を除去することによって単離した。標準物質としてポリスチレン、溶媒として60mmol/Lのリン酸及び50mmol/Lのリチウムブロマイド含有ジメチルホルムアミドを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより重量平均分子量を測定した。   A portion of the resulting polymer solution was isolated by drying at 105 ° C. under reduced pressure for 2 hours and removing the solvent. The weight average molecular weight was measured by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard substance and 60 mmol / L phosphoric acid and 50 mmol / L lithium bromide-containing dimethylformamide as a solvent.

Figure 2012183798
Figure 2012183798

なお、表1に示す各化合物の詳細は、以下のとおりである。
*エトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート:一般式(1)において、nが9、Rがメチル基、Rがエチレン基、Rがエチル基であるモノマー
*メタクリル酸:三菱瓦斯化学(株)製、商品名GE−110(MAA)
*メタクリル酸2−エチルへキシル:三菱レイヨン(株)製、商品名アクリエステルEH
*スチレンモノマー:新日鉄化学(株)製、商品名スチレンモノマー
*スチレンマクロマー:東亜合成(株)製、商品名AS−6S(スチレンマクロマー)、数平均分子量6000
The details of each compound shown in Table 1 are as follows.
* Ethoxypolyethylene glycol monomethacrylate: a monomer in which n is 9, R 1 is a methyl group, R 2 is an ethylene group, and R 3 is an ethyl group in the general formula (1) * Methacrylic acid: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. Product name GE-110 (MAA)
* 2-ethylhexyl methacrylate: Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name Acryester EH
* Styrene monomer: Nippon Steel Chemical Co., Ltd., trade name styrene monomer * Styrene macromer: Toa Gosei Co., Ltd., trade name AS-6S (styrene macromer), number average molecular weight 6000

<<顔料分散体の調整:調整例1>>
製造例1で得られたポリマーをメチルエチルケトンで50%に調整した溶液77部にメチルエチルケトン90部、及び中和剤(5N水酸化ナトリウム水溶液)を所定量加えてメタクリル酸を中和(中和度90%)した後、イオン交換水370部、更に着色剤としてカーボンブラック(デグサ社製Nipex150)を90部加え、ディスパー混合し、更に分散機(マイクロフルイダイザーM−140K、150MPa)で5パス処理した。
<< Preparation of Pigment Dispersion: Adjustment Example 1 >>
To 77 parts of the solution obtained by adjusting the polymer obtained in Production Example 1 to 50% with methyl ethyl ketone, 90 parts of methyl ethyl ketone and a predetermined amount of neutralizing agent (5N aqueous sodium hydroxide solution) were added to neutralize methacrylic acid (neutralization degree 90). After that, 370 parts of ion-exchanged water and 90 parts of carbon black (Nexex 150 manufactured by Degussa) as a colorant were added, mixed with a disperser, and further treated with a disperser (Microfluidizer M-140K, 150 MPa) for 5 passes. .

得られた水分散体に、イオン交換水100部を加え、攪拌した後、減圧下、60℃でメチルエチルケトンを除去し、更に一部の水を除去した後、5μmのフィルター(アセチルセルロース膜、外径:2.5cm、富士写真フイルム株式会社製)を取り付けた容量25mLの針なしシリンジ(テルモ株式会社製)で濾過し、粗大粒子を除去し、固形分が25%の顔料分散体(調整例1)を得た。   To the obtained aqueous dispersion, 100 parts of ion-exchanged water was added and stirred. Then, methyl ethyl ketone was removed at 60 ° C. under reduced pressure, and a part of the water was removed. Diameter: 2.5 cm, filtered through a 25 mL needleless syringe (made by Terumo Corp.) with a volume of 25 ml, and removed coarse particles, and a pigment dispersion having a solid content of 25% (adjustment example) 1) was obtained.

<<水性インクの調整:調整例2,3>>
表2に示す水溶性有機溶剤、浸透剤、界面活性剤、防カビ剤、消泡剤、pH調整剤及び水を混合し、1時間攪拌を行い均一に混合した。この混合液に対して水分散性樹脂を添加して1時間撹拌し、顔料分散体を添加し、1時間攪拌した。この分散液を平均孔径5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにて加圧濾過し、粗大粒子やごみを除去して、調整例2,3の各インクジェット用インクを作製した。
<< Adjustment of water-based ink: Adjustment examples 2 and 3 >>
A water-soluble organic solvent, a penetrating agent, a surfactant, an antifungal agent, an antifoaming agent, a pH adjuster and water shown in Table 2 were mixed and stirred for 1 hour to mix uniformly. A water-dispersible resin was added to this mixed solution and stirred for 1 hour, and a pigment dispersion was added and stirred for 1 hour. This dispersion was subjected to pressure filtration with a polyvinylidene fluoride membrane filter having an average pore size of 5.0 μm to remove coarse particles and dust, thereby preparing ink jet inks of Preparation Examples 2 and 3.

Figure 2012183798
Figure 2012183798

なお、表2における単位は質量%である。表2中の略号などは下記の意味を表す。
*自己分散顔料分散体:Cabot社製、CAB−O−JET(R)300、固形分15質量%
*フッ素樹脂エマルジョン:旭硝子株式会社製、ルミフロンFE4500、固形分50質量%、平均粒子径136nm、最低造膜温度(MFT)=28℃
*ゾニールFS−300:ポリオキシエチレンパーフロロアルキルエーテル(Dupont社製、有効成分40質量%)
*オルフィンEXP4001:アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学工業社製、有効成分80質量%
*Proxel GXL:1,2−benzisothiazolin−3−oneを主成分とした防カビ剤(アビシア社製、成分20質量%、ジプロピレングリコール含有)
*KM−72F:自己乳化型シリコーン消泡剤(信越シリコーン株式会社製、成分100質量%)
In addition, the unit in Table 2 is mass%. Abbreviations in Table 2 represent the following meanings.
* Self-dispersing pigment dispersion: manufactured by Cabot, CAB-O-JET (R) 300, solid content: 15% by mass
* Fluororesin emulsion: Asahi Glass Co., Ltd., Lumiflon FE4500, solid content 50 mass%, average particle size 136 nm, minimum film-forming temperature (MFT) = 28 ° C.
* Zonyl FS-300: polyoxyethylene perfluoroalkyl ether (manufactured by Dupont, active ingredient 40 mass%)
* Orphine EXP4001: Acetylene glycol surfactant, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., 80% by mass of active ingredient
* Proxel GXL: Antifungal agent based on 1,2-benzisothiazolin-3-one (Avicia, 20% by mass, containing dipropylene glycol)
* KM-72F: Self-emulsifying silicone defoaming agent (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., 100% by mass)

以下に示す評価方法にて、調整例2,3の水性インクの物性を評価した。結果を表3に示す。
(固形分濃度)
インク中の顔料と樹脂(被覆樹脂又は水分散性樹脂)の合計含有量を算出した。
(粘度)
インクの粘度は、粘度計(RE−550L、東機産業株式会社製、コーンロータ1°34’×R24)を使用して、25℃の粘度を測定した。また、インクのpHをpHメータHM−30R(TOA−DKK社製)により測定しながら、1N塩酸をインクに滴下して、pHを7に調整したインク中和物を作成し、粘度計により25℃における粘度を測定した。更に、下記の方法により、インクを温度25℃、湿度15%環境下で実質的に質量変化がなくなるまで放置してインク残さを得た。このインク残さについて、前記の粘度計RE−550Lにより25℃における粘度を測定した。なお、表3中の「<」は、「以上」を意味する。
The physical properties of the water-based inks of Preparation Examples 2 and 3 were evaluated by the following evaluation methods. The results are shown in Table 3.
(Solid content concentration)
The total content of pigment and resin (coating resin or water-dispersible resin) in the ink was calculated.
(viscosity)
The viscosity of the ink was measured at 25 ° C. using a viscometer (RE-550L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., cone rotor 1 ° 34 ′ × R24). In addition, while measuring the pH of the ink with a pH meter HM-30R (manufactured by TOA-DKK), 1N hydrochloric acid was dropped into the ink to prepare an ink neutralized product adjusted to pH 7, and 25 with a viscometer. The viscosity at 0 ° C. was measured. Further, by the following method, the ink was left in a temperature of 25 ° C. and humidity of 15% environment until there was substantially no change in mass to obtain an ink residue. About this ink residue, the viscosity in 25 degreeC was measured with the said viscometer RE-550L. In Table 3, “<” means “above”.

(残さ粘度)
水性インクを、33mm口径のガラス製シャーレに、小数点4桁まで測定可能な精密上皿電子天秤で2.5g秤量採取した。次いで、温度25±0.5℃、湿度15±5%のESPEC製恒温恒湿器(ModelPL−3KP)に常圧にて保管し、1時間毎に個々のサンプルを取り出して質量を測定し、1時間当たりの質量変化が全インク質量に対し1%以下になるまで保管を続けた。得られたインク残さをRE−550L形粘度計(東機産業株式会社製)コーンロータ3°×R14用いて25℃の粘度を測定した。
(Residual viscosity)
2.5 g of the water-based ink was sampled on a 33 mm caliber glass petri dish with a precision upper pan electronic balance capable of measuring up to four decimal places. Next, it is stored in an ESPEC constant temperature and humidity chamber (ModelPL-3KP) at a temperature of 25 ± 0.5 ° C. and a humidity of 15 ± 5%, and each sample is taken out every hour to measure its mass. Storage was continued until the mass change per hour was 1% or less of the total ink mass. The viscosity of 25 ° C. was measured for the obtained ink residue using a RE-550L viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) cone rotor 3 ° × R14.

(平均粒子径)
粒度分布測定装置(日機装(株)製、ナノトラックUPA−EX150)を使用して、平均粒子径(D50%)を測定した。
(Average particle size)
The average particle diameter (D50%) was measured using a particle size distribution measuring device (Nikkiso Co., Ltd., Nanotrac UPA-EX150).

(表面張力)
全自動表面張力計(CBVP−Z、協和界面科学株式会社製)を使用して、25℃でインクの表面張力を測定した。
(surface tension)
The surface tension of the ink was measured at 25 ° C. using a fully automatic surface tension meter (CBVP-Z, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

(pH)
pHメータ HM−30R(TOA−DKK社製)を使用して、25℃でインクのpHを測定した。
(PH)
The pH of the ink was measured at 25 ° C. using a pH meter HM-30R (manufactured by TOA-DKK).

Figure 2012183798
Figure 2012183798

<<実施例1〜10、比較例1〜3:バックカール評価>>
温度23±0.5℃、50±5%RHに調整された環境下、液体吐出装置1の一例としての図1のインクジェット記録装置(IPSiO GX−5000の改造品、株式会社リコー製)を用い、各調整例の水性インクの吐出量が均しくなるようにピエゾ素子の駆動電圧を変動させ、用紙の第1の面に同じ付着量の水性インクが付くように設定した。なお、比較例3については、図1のインクジェット記録装置の加熱部3及び冷却部4を、用紙の搬送経路上の搬送部6と排紙部8との間に設けたインクジェット記録装置(IPSiO GX−5000の改造品)を用い、上記と同様に設定した。
<< Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 3: Back Curl Evaluation >>
In an environment adjusted to a temperature of 23 ± 0.5 ° C. and 50 ± 5% RH, the ink jet recording apparatus of FIG. 1 (a modified version of IPSiO GX-5000, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) as an example of the liquid ejection apparatus 1 is used. The drive voltage of the piezo element was varied so that the discharge amount of the water-based ink in each adjustment example was uniform, and the same amount of water-based ink was attached to the first surface of the paper. For Comparative Example 3, an ink jet recording apparatus (IPSiO GX) in which the heating unit 3 and the cooling unit 4 of the ink jet recording apparatus of FIG. 1 are provided between the transport unit 6 and the paper discharge unit 8 on the paper transport path. -5000 modified product) and set in the same manner as above.

設定後、表4に示された加熱手段31で用紙の第1の面を加熱し、冷却手段41で用紙の第2の面を冷却し、下記の記録条件で用紙の第1の面にベタ画像を形成した。なお、比較例1,2では、加熱処理を行わなかった。また、表4において冷却手段の記載のない実施例、及び、比較例では冷却処理を行わなかった。
〔記録条件〕
記録密度:300×600dpi
記録面積:526.3cm/A4
インク吐出付着量:5.6g/m
After the setting, the first surface of the paper is heated by the heating means 31 shown in Table 4, the second surface of the paper is cooled by the cooling means 41, and the first surface of the paper is solid on the following recording conditions. An image was formed. In Comparative Examples 1 and 2, no heat treatment was performed. In Table 4, the cooling treatment was not performed in Examples and Comparative Examples where no cooling means was described.
[Recording conditions]
Recording density: 300 × 600 dpi
Recording area: 526.3 cm 2 / A4
Ink discharge adhesion amount: 5.6 g / m 2

また、インクジェット記録装置の水分計51aによる用紙の第1の面(加熱する場合は加熱面)の水分量の計測結果、及び水分計51bによる用紙の冷却面(第2の面)の計測結果、及び計測結果に基づき(1)式により算出される水分量表裏差を表4に示す。なお、水分計51には、フジワーク製IM−3SCV Model−1000を用いた。   In addition, the measurement result of the moisture content of the first surface (heating surface in the case of heating) of the paper by the moisture meter 51a of the ink jet recording apparatus, and the measurement result of the cooling surface (second surface) of the paper by the moisture meter 51b, Table 4 shows the difference between the water content and the front and back calculated by the equation (1) based on the measurement result. As the moisture meter 51, an IM-3SCV Model-1000 manufactured by Fuji Work was used.

Figure 2012183798
表4中の加熱手段31及び冷却手段41を以下に示す。
温風ヒータ :石崎電気製作所製ヒーターガンを用紙全体に温風が当たるように改造したもの。
ヒートローラ:電子写真定着ローラユニットを温度コントロールできるように改造したもの。
冷却板 :ペルチェ素子を使用した電子クーラー(電装産業株式会社製TKG−311−130)
水冷ローラ :内部の冷却した冷媒により冷却するローラ。
Figure 2012183798
The heating means 31 and the cooling means 41 in Table 4 are shown below.
Hot air heater: A heater gun manufactured by Ishizaki Electric Co., Ltd., modified so that hot air is applied to the entire paper.
Heat roller: An electrophotographic fixing roller unit modified to allow temperature control.
Cooling plate: Electronic cooler using Peltier element (TKG-311-130 manufactured by Denso Sangyo Co., Ltd.)
Water-cooled roller: A roller that is cooled by the internally cooled refrigerant.

印字直後(記録装置より排紙後5秒以内)のバックカール(平らな机に印字面を下側に置いた時のバックカール)高さと、平らな机に印字面を下側にして1日間放置した後のカール高さを下記測定条件により測定した。結果を表5に示す。
〔測定条件〕
平らな机にカール面を上側して静かに置き、A4サイズの用紙の4隅の高さをJIS_1級スケールで測定し、4点測定値を平均化した。なお、バックカールが大き過ぎて筒状になった場合は、筒の直径を測定した。
Back curl (back curl when the printing surface is placed on a flat desk) immediately after printing (within 5 seconds after paper discharge from the recording device) and one day with the printing surface facing down on a flat desk The curl height after being allowed to stand was measured under the following measurement conditions. The results are shown in Table 5.
〔Measurement condition〕
The curled surface was placed on a flat desk and placed gently, and the heights of the four corners of A4 size paper were measured with a JIS_1 grade, and the four-point measurement values were averaged. In addition, when the back curl was too large and became a cylinder, the diameter of the cylinder was measured.

また、測定結果を下記評価基準により判定した。
〔評価基準〕
◎:10mm未満
○:10mm以上20mm未満
△:20mm以上50mm未満
×:筒状
Moreover, the measurement result was determined according to the following evaluation criteria.
〔Evaluation criteria〕
◎: Less than 10 mm ○: 10 mm or more and less than 20 mm Δ: 20 mm or more and less than 50 mm ×: Tubular

Figure 2012183798
Figure 2012183798

<<実施例の主な効果>>
以上説明したように実施例1〜10によれば、加熱手段31によって用紙の第1の面を加熱して乾燥し、用紙の第1の面の水分量、及び第2の面の水分量に所定量の差(0%を超える差)を設けた。また、吐出ヘッド73によって、用紙の第1の面に水性インクを吐出して付着させた。これにより、水性インクを付着させた後のバックカールの発生を抑制することができた。
<< Main effects of the embodiment >>
As described above, according to the first to tenth embodiments, the heating unit 31 heats and dries the first surface of the paper, and the moisture content of the first surface and the moisture content of the second surface is increased. A predetermined amount of difference (difference exceeding 0%) was provided. Further, the water-based ink was ejected and adhered to the first surface of the paper by the ejection head 73. Thereby, generation | occurrence | production of the back curl after attaching water-based ink was able to be suppressed.

また、実施例1〜7,9,10によれば、水分表裏差を20%以上とすることで、記録直後の用紙のバックカールをより抑制できた。   Further, according to Examples 1 to 7, 9, and 10, the back curl of the paper immediately after recording could be further suppressed by setting the moisture front / back difference to 20% or more.

更に、実施例2〜5,7,9,10によれば、加熱手段31によって用紙の第1の面を加熱し、冷却手段41によって用紙の第2の面を冷却し、用紙の第1の面の水分量、及び第2の面の水分量に所定量の差を設けた。また、吐出ヘッド73によって、乾燥させた用紙の第1の面に水性インクを吐出して付着させた。これにより、水性インクを付着させた後の、バックカールの発生を抑制することができた。   Further, according to the second to fifth, fifth, seventh, ninth and tenth embodiments, the first surface of the sheet is heated by the heating unit 31, the second surface of the sheet is cooled by the cooling unit 41, and the first sheet A predetermined amount of difference was provided between the moisture content of the surface and the moisture content of the second surface. Further, the water-based ink was ejected and adhered to the first surface of the dried paper by the ejection head 73. As a result, the occurrence of back curl after the water-based ink was adhered could be suppressed.

なお、実施例のインクジェット記録装置の吐出制御部117は、用紙に水性液体を吐出するときの印字率を算出してもよい(ステップS3参照)。これにより、印字率に基づき加熱制御部113が加熱手段31の出力を制御し、用紙の第1の面を乾燥することができる(ステップS4〜6参照)。この場合、印字率の低い文字などの画像を形成する場合には、加熱手段31の出力を低く設定できるので、画像形成に必要なエネルギーを少なくすることができる。   Note that the discharge control unit 117 of the ink jet recording apparatus according to the embodiment may calculate the printing rate when discharging the aqueous liquid onto the paper (see Step S3). Accordingly, the heating control unit 113 can control the output of the heating unit 31 based on the printing rate, and can dry the first surface of the paper (see Steps S4 to S6). In this case, when an image such as a character with a low printing rate is formed, the output of the heating means 31 can be set low, so that the energy required for image formation can be reduced.

また、実施例のインクジェット記録装置の水分計51は、乾燥された用紙の第1の面の水分量と用紙の第2の面の水分量とを計測することができる(ステップS7参照)。これにより、算出部115によって算出された水分量の差分が閾値以上である場合には、吐出制御部117、吐出ヘッド73の圧力発生手段を駆動制御するための駆動波形を生成し、インクを吐出するための制御を行ってもよい(ステップS10)。この場合、水分量の差分が閾値以上の用紙に水性インクを吐出できるので、バックカールの発生を抑制することができる。   In addition, the moisture meter 51 of the ink jet recording apparatus of the embodiment can measure the moisture content on the first side of the dried paper and the moisture content on the second side of the paper (see step S7). As a result, when the difference in the amount of water calculated by the calculation unit 115 is equal to or greater than the threshold value, a drive waveform for driving and controlling the pressure generation unit of the discharge control unit 117 and the discharge head 73 is generated, and ink is discharged. Control may be performed (step S10). In this case, since the water-based ink can be ejected onto the paper whose water content difference is equal to or greater than the threshold value, the occurrence of back curl can be suppressed.

また、算出部115によって算出された水分量の差分が閾値に満たない場合、加熱制御部113は、加熱手段31の出力を制御しても良い(ステップS14)。即ち、液体吐出装置1は、水分計51で計測された水分量に基づき用紙の第1の面を乾燥しても良い。これにより、加熱手段41の初期設定の出力で画像を形成できなかった場合でも、加熱制御部113が出力を自動的に制御することができる。   Moreover, when the difference in the amount of moisture calculated by the calculation unit 115 is less than the threshold value, the heating control unit 113 may control the output of the heating unit 31 (step S14). That is, the liquid ejection apparatus 1 may dry the first surface of the paper based on the moisture amount measured by the moisture meter 51. Thereby, even when an image cannot be formed with the output of the initial setting of the heating unit 41, the heating control unit 113 can automatically control the output.

実施例1〜5,9,10では、温風ヒータによって用紙の第1の面を加熱した。これにより、他の手段を用いた場合と比較して水分量の表裏差を大きくすることができるので、バックカールの発生を容易に抑制することができる。   In Examples 1 to 5, 9, and 10, the first surface of the paper was heated with a warm air heater. Thereby, compared with the case where other means are used, the difference in moisture content between the front and back can be increased, so that the occurrence of back curl can be easily suppressed.

実施例3,7では、水冷ローラによって用紙の第2の面を冷却した。これにより、他の手段を用いた場合と比較して水分量の表裏差を大きくすることができるので、バックカールの発生を容易に抑制することができる。   In Examples 3 and 7, the second surface of the paper was cooled by a water cooling roller. Thereby, compared with the case where other means are used, the difference in moisture content between the front and back can be increased, so that the occurrence of back curl can be easily suppressed.

1 液体吐出装置
2 給紙部
3 加熱部
4 冷却部
5 計測部
6 搬送部
7 吐出部
8 排紙部
9 操作部
10 制御部
21 給紙トレイ
22 引出ローラ
23 給紙ローラ
31 加熱手段
41 冷却手段
51 水分計
61 搬送ベルト
62 駆動ローラ
63 従動ローラ
64 補助ローラ
65 補助ローラ
66 搬送モータ
71 タンク
72 供給ライン
73 吐出ヘッド
81 補助ローラ
82 排紙ローラ
83 排紙トレイ
91 表示操作パネル
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 NVRAM
105 ASIC
106 I/F
107 I/Oポート
113 加熱制御部
114 冷却制御部
115 算出部
116 搬送制御部
117 吐出制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid discharge apparatus 2 Paper feed part 3 Heating part 4 Cooling part 5 Measuring part 6 Transport part 7 Discharge part 8 Paper discharge part 9 Operation part 10 Control part 21 Paper feed tray 22 Pull-out roller 23 Paper feed roller 31 Heating means 41 Cooling means 51 Moisture Meter 61 Conveying Belt 62 Drive Roller 63 Driven Roller 64 Auxiliary Roller 65 Auxiliary Roller 66 Conveyor Motor 71 Tank 72 Supply Line 73 Discharge Head 81 Auxiliary Roller 82 Discharge Roller 83 Discharge Tray 91 Display Operation Panel 101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 NVRAM
105 ASIC
106 I / F
107 I / O Port 113 Heating Control Unit 114 Cooling Control Unit 115 Calculation Unit 116 Transport Control Unit 117 Discharge Control Unit

特開2004−136458JP2004-136458

Claims (10)

用紙に水性液体を吐出して付着させる液体吐出方法であって、
前記用紙の第1の面を乾燥して、前記用紙の第1の面の水分量、及び第2の面の水分量に所定量の差を設ける乾燥工程と、
前記乾燥工程で乾燥させた前記用紙の第1の面に前記水性液体を吐出して付着させる吐出工程と、
を有することを特徴とする液体吐出方法。
A liquid ejection method for ejecting and attaching an aqueous liquid to paper,
A drying step of drying the first surface of the paper and providing a predetermined amount of difference in the moisture content of the first surface and the moisture content of the second surface of the paper;
A discharge step of discharging and attaching the aqueous liquid to the first surface of the paper dried in the drying step;
A liquid discharge method comprising:
前記乾燥工程で、(1)式で示される水分表裏差を20%以上とすることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出方法。
Figure 2012183798
2. The liquid ejection method according to claim 1, wherein in the drying step, the moisture front / back difference represented by the formula (1) is set to 20% or more.
Figure 2012183798
前記乾燥工程で、前記用紙の第1の面を加熱するとともに、第2の面を冷却することを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出方法。   3. The liquid ejection method according to claim 1, wherein, in the drying step, the first surface of the paper is heated and the second surface is cooled. 前記吐出工程で前記用紙に前記水性液体を吐出するときの印字率を算出する算出工程を有し、
前記乾燥工程で、前記算出工程で算出された印字率に基づき前記用紙の第1の面を乾燥することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液体吐出方法。
A calculating step of calculating a printing rate when discharging the aqueous liquid onto the paper in the discharging step;
4. The liquid ejection method according to claim 1, wherein, in the drying step, the first surface of the sheet is dried based on the printing rate calculated in the calculation step. 5.
前記乾燥工程で乾燥させた前記用紙の第1の面の水分量、及び第2の面の水分量を計測する計測工程を有し、
前記吐出工程で、計測工程で計測された前記第1の面の水分量、及び前記第2の面の水分量の差分が所定値より大きい場合に、前記用紙の第1の面に前記水性液体を吐出して付着させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の液体吐出方法。
A measuring step of measuring the moisture content of the first surface and the moisture content of the second surface of the paper dried in the drying step;
In the discharging step, when the difference between the moisture content of the first surface and the moisture content of the second surface measured in the measurement step is larger than a predetermined value, the aqueous liquid is applied to the first surface of the paper. The liquid discharging method according to claim 1, wherein the liquid is discharged and adhered.
前記乾燥工程で、前記計測工程で計測された水分量に基づき前記用紙の第1の面を乾燥することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の液体吐出方法。   6. The liquid ejection method according to claim 1, wherein, in the drying step, the first surface of the sheet is dried based on the moisture amount measured in the measurement step. 前記加熱工程で、加熱した気体を用いて前記用紙の第1の面を加熱することを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一項に記載の液体吐出方法。   The liquid discharging method according to claim 3, wherein, in the heating step, the first surface of the paper is heated using a heated gas. 前記冷却工程で、冷却した液体を用いて前記用紙の第2の面を冷却することを特徴とする請求項3乃至7のいずれか一項に記載の液体吐出方法。   The liquid discharging method according to claim 3, wherein the second surface of the sheet is cooled using the cooled liquid in the cooling step. 用紙に水性液体を吐出して付着させる液体吐出装置であって、
前記用紙の第1の面を乾燥して、前記用紙の第1の面の水分量、及び第2の面の水分量に所定量の差を設ける乾燥手段と、
前記乾燥工程で乾燥させた前記用紙の第1の面に前記水性液体を吐出して付着させる吐出手段と、
を有することを特徴とする液体吐出装置。
A liquid ejection device for ejecting and adhering aqueous liquid to paper,
Drying means for drying the first surface of the paper and providing a predetermined amount of difference between the moisture content of the first surface of the paper and the moisture content of the second surface;
Discharge means for discharging and attaching the aqueous liquid to the first surface of the paper dried in the drying step;
A liquid ejecting apparatus comprising:
前記水性液体が水性インクであって、
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の液体吐出方法によって用紙に水性インクを吐出することにより画像が形成されたことを特徴とする画像形成物。
The aqueous liquid is an aqueous ink,
An image formed article, wherein an image is formed by ejecting water-based ink onto a sheet by the liquid ejection method according to claim 1.
JP2011050116A 2011-03-08 2011-03-08 Liquid ejection method and liquid ejection apparatus Active JP5938571B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011050116A JP5938571B2 (en) 2011-03-08 2011-03-08 Liquid ejection method and liquid ejection apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011050116A JP5938571B2 (en) 2011-03-08 2011-03-08 Liquid ejection method and liquid ejection apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012183798A true JP2012183798A (en) 2012-09-27
JP5938571B2 JP5938571B2 (en) 2016-06-22

Family

ID=47014303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011050116A Active JP5938571B2 (en) 2011-03-08 2011-03-08 Liquid ejection method and liquid ejection apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5938571B2 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9038444B2 (en) 2013-06-04 2015-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet printing apparatus and method for estimating moisture content of print sheet
WO2017119048A1 (en) * 2016-01-05 2017-07-13 キヤノン株式会社 Ink jet recording apparatus and ink jet recording method
US10053591B2 (en) 2015-06-26 2018-08-21 Seiko Epson Corporation Ink set and duplex printing method
US10507666B2 (en) 2016-01-05 2019-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus and method of producing porous body
US10543705B2 (en) 2016-01-05 2020-01-28 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording method using porous body
US10543679B2 (en) 2016-01-29 2020-01-28 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet printing apparatus
US10556448B2 (en) 2016-01-05 2020-02-11 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet printing apparatus and ink jet printing method
US10569586B2 (en) 2016-01-05 2020-02-25 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus
US10569531B2 (en) 2016-01-05 2020-02-25 Canon Kabushiki Kaisha Transfer type ink jet recording method with cooled transfer body
US10730330B2 (en) 2016-01-05 2020-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus and ink jet recording method
US10857784B2 (en) 2016-01-05 2020-12-08 Canon Kabushiki Kaisha Printing method and printing apparatus
JP7413813B2 (en) 2020-02-13 2024-01-16 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming device
JP7447527B2 (en) 2020-02-13 2024-03-12 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004034543A (en) * 2002-07-04 2004-02-05 Konica Minolta Holdings Inc Inkjet printer
JP2007076225A (en) * 2005-09-15 2007-03-29 Konica Minolta Holdings Inc Inkjet recording method
JP2010247528A (en) * 2009-03-25 2010-11-04 Konica Minolta Holdings Inc Image forming method
JP2010260345A (en) * 2009-04-06 2010-11-18 Konica Minolta Holdings Inc Method for forming inkjet image

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004034543A (en) * 2002-07-04 2004-02-05 Konica Minolta Holdings Inc Inkjet printer
JP2007076225A (en) * 2005-09-15 2007-03-29 Konica Minolta Holdings Inc Inkjet recording method
JP2010247528A (en) * 2009-03-25 2010-11-04 Konica Minolta Holdings Inc Image forming method
JP2010260345A (en) * 2009-04-06 2010-11-18 Konica Minolta Holdings Inc Method for forming inkjet image

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9452621B2 (en) 2013-06-04 2016-09-27 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet printing apparatus and method for estimating moisture content of print sheet
US9038444B2 (en) 2013-06-04 2015-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet printing apparatus and method for estimating moisture content of print sheet
US10370550B2 (en) 2015-06-26 2019-08-06 Seiko Epson Corporation Ink set and duplex printing method
US10053591B2 (en) 2015-06-26 2018-08-21 Seiko Epson Corporation Ink set and duplex printing method
US10556448B2 (en) 2016-01-05 2020-02-11 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet printing apparatus and ink jet printing method
US10507666B2 (en) 2016-01-05 2019-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus and method of producing porous body
US10543705B2 (en) 2016-01-05 2020-01-28 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording method using porous body
WO2017119048A1 (en) * 2016-01-05 2017-07-13 キヤノン株式会社 Ink jet recording apparatus and ink jet recording method
US10569586B2 (en) 2016-01-05 2020-02-25 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus
US10569531B2 (en) 2016-01-05 2020-02-25 Canon Kabushiki Kaisha Transfer type ink jet recording method with cooled transfer body
US10730285B2 (en) 2016-01-05 2020-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet printing apparatus and ink jet printing method
US10730330B2 (en) 2016-01-05 2020-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus and ink jet recording method
US10857784B2 (en) 2016-01-05 2020-12-08 Canon Kabushiki Kaisha Printing method and printing apparatus
US10543679B2 (en) 2016-01-29 2020-01-28 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet printing apparatus
JP7413813B2 (en) 2020-02-13 2024-01-16 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming device
JP7447527B2 (en) 2020-02-13 2024-03-12 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5938571B2 (en) 2016-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5938571B2 (en) Liquid ejection method and liquid ejection apparatus
JP5573001B2 (en) INKJET INK, INK CARTRIDGE, INKJET RECORDING DEVICE, INKJET RECORDING METHOD, AND INK RECORDED MATERIAL
JP5621192B2 (en) Ink jet ink, ink cartridge, ink jet recording apparatus, ink jet recording method, image forming method, and ink recorded matter
JP6677376B2 (en) Water-based ink
US8044114B2 (en) Ink for recording, and ink cartridge, ink recorded matter, inkjet recording apparatus and inkjet recording method using the same
US9321921B2 (en) Post-treatment liquid for inkjet recording, image forming method, cartridge and image forming apparatus
US7985784B2 (en) Ink set, and recording method and recorded material using the same
US8383700B2 (en) Pigment dispersion, recording ink, ink cartridge, ink-jet recording method and ink-jet recording apparatus
EP2601271B1 (en) Inkjet ink, ink cartridge, inkjet recording method, inkjet recording device, and inkjet recorded matter
US8697774B2 (en) Ink for ink jet recording and ink set for ink jet recording
JP4668305B2 (en) Water-based colorant dispersion, method for producing water-based colorant dispersion, and water-based ink for inkjet recording
JP5564821B2 (en) Inkjet pretreatment liquid, image forming method, and image formed product
JP2013248763A (en) Inkjet image forming method and image forming product
JP6131645B2 (en) Ink jet ink, image forming method, ink jet recording apparatus, and ink recorded matter
JP2010065130A (en) Manufacturing method for pigment dispersion, water-based ink for inkjet recording, and manufacturing method thereof
JP5669476B2 (en) Water-based colorant dispersion, method for producing water-based colorant dispersion, and water-based ink for inkjet recording
JP2009215407A (en) Aqueous coloring agent dispersion, method of manufacturing aqueous coloring agent dispersion and aqueous ink for inkjet recording
JP2007277355A (en) Water-based ink composition
JP4835971B2 (en) Ink composition
JP4810858B2 (en) Water-based ink
JP2006282779A (en) Water-based ink
JP2006282782A (en) Water-based ink
JP6102363B2 (en) Image forming method, ink for ink jet recording, ink jet recording apparatus and ink recorded matter
JP2007277354A (en) Water-based ink composition
JP2007099997A (en) Ink composition, recording method using the same and recorded matter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140217

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150108

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150320

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150819

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151016

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160315

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160328

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5938571

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151