JP2019073006A - Ink tank and inkjet recording device - Google Patents

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Abstract

To provide an ink tank excellent in ink using-up property with a simple configuration, and an inkjet recording device using the ink tank.SOLUTION: An ink storage bag 1 stores ink 2 inside, has no mechanism such that a side wall part contracts to a predetermined shape, and the side wall part contracts along outflow of the ink 2. An ink tank 50 has no mechanism of adjusting an internal pressure of the ink storage bag 1, and is used for an inkjet recording device. The ink storage bag 1 is formed of a resin, the ink 2 is aqueous ink containing a coloring material and a water-soluble organic solvent, and a difference between an average SP value of the water-soluble organic solvent and a SP value of a resin forming the ink storage bag is 2.0 (cal/cm)or more. An inkjet recording device includes the ink tank and a recording head which discharges the ink supplied from the ink tank by an inkjet method.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、インクタンク、及びインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to an ink tank and an inkjet recording apparatus.

インクジェット記録装置に用いられるインクタンクとしては、多量のインクを収容できる点から、樹脂製のインク収容袋を備えたインクタンクがある。インク収容袋を有するインクタンクの課題として、インクの使い切り性を挙げることができる。インクタンクのインク供給口を通じてインクジェット記録装置の記録ヘッドへとインクを供給する場合、インクの供給(流出)に伴ってインク収容袋は収縮し、不規則に潰れる。インク収容袋を収縮させて押し潰す力は、通常、インクを流出させる力のみである。   As an ink tank used for an ink jet recording apparatus, there is an ink tank provided with an ink storage bag made of a resin, from the viewpoint of being able to store a large amount of ink. As the problem of the ink tank having the ink containing bag, the ink use-up property can be mentioned. When the ink is supplied to the recording head of the ink jet recording apparatus through the ink supply port of the ink tank, the ink containing bag contracts and irregularly collapses with the supply (outflow) of the ink. The force for shrinking and squeezing the ink containing bag is usually only the force for discharging the ink.

インクジェット記録装置を使用して画像を記録する場合、記録に用いられる分に相当する量のインクが、インク収容袋から記録ヘッドへと供給される。大量の画像を一度に記録したとしても、記録ヘッドへと供給されるインクは、インク収容袋内に収容可能なインクの全量と比べるとかなり少ないため、インク収容袋からインクを流出させる力は極めて弱い。そして、インクの残量が少なくなったインク収容袋は収縮して潰れ、部分的に閉塞する。このため、インクを流出させる極めて弱い力だけではインク収容袋内のインクを排出させることができず、インクを使い切ることが困難になり、インクの使い切り性が低下するといった課題が生ずることになる。   When an image is recorded using an inkjet recording apparatus, an amount of ink equivalent to that used for recording is supplied from the ink containing bag to the recording head. Even if a large amount of images are recorded at one time, the amount of ink supplied to the recording head is considerably smaller than the total amount of ink that can be stored in the ink storage bag, so the force for discharging the ink from the ink storage bag is extremely high. weak. Then, the ink storage bag with a reduced amount of ink shrinks and collapses and partially closes. For this reason, it is not possible to discharge the ink in the ink storage bag only by the extremely weak force that causes the ink to flow out, it becomes difficult to use up the ink, and a problem arises that the ink use-up performance is reduced.

このような課題を解決すべく、例えば、外圧を付与するバネや弾性部材などの機構を設けてインクを押し出すインク収容袋が提案されている(特許文献1)。このインク収容袋は、2枚のフィルムの縁部を接着することで形成されており、接着面と平行な方向へと潰れるような加工が施されている。また、潰れる方向が制御されたインク収容袋が提案されている(特許文献2)。このインク収容袋は、特定の方向へと潰れるように、予め折り目が付けられている。   In order to solve such a problem, for example, an ink storage bag is proposed in which a mechanism such as a spring or an elastic member for applying an external pressure is provided to push out the ink (Patent Document 1). The ink containing bag is formed by bonding the edges of two films, and is processed so as to collapse in a direction parallel to the bonding surface. In addition, an ink storage bag in which the direction of collapse is controlled has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-147118). The ink containing bag is pre-folded so as to collapse in a specific direction.

特開2003−226023号公報JP 2003-226023 A 特開2009−226809号公報JP, 2009-226809, A

しかし、インク収容袋の内部の圧力を調整する機構を設けることや、インク収容袋の潰れ方や折り畳み方を制御するための形状加工を施すことは、製造しやすさ、設置スペース、構造の煩雑さ、及びコスト面で不利であるとも言える。例えば、インク収容袋の内部の圧力を調整する機構を設けなければ、インクタンクの構造を簡素化することができる。また、折り目加工や接着加工などをすることなく、ブロー成形などでインク収容袋を製造すれば、製造しやすさやコスト面で有利である。しかし、インク収容袋の内部の圧力を調整する機構を設けない、又はインク収容袋の収縮を制御する機構を設けない場合には、前述の通り、インクの流出に伴ってインク収容袋は不規則に潰れることになるため、インクを十分に使い切ることが困難になる。また、インクジェット記録装置は、様々な地域での使用を想定して、幅広い温度でも変わりなく使用しうることが要求されるので、極端な温度での使用をも想定した設計とすることが好ましい。このため、インクジェット記録装置の設計に当たっては、温度を変化させながら各種性能を評価する。本発明者らの検討の結果、インクタンクが置かれる温度環境によっては、インク使い切り性がさらに低下する場合があることが判明した。   However, providing a mechanism for adjusting the pressure inside the ink storage bag, and performing a shape process for controlling how the ink storage bag collapses and folds are easiness of manufacture, installation space, and complicated structure. And cost disadvantages. For example, without providing a mechanism for adjusting the pressure inside the ink containing bag, the structure of the ink tank can be simplified. In addition, if the ink storage bag is manufactured by blow molding or the like without fold processing or adhesion processing, it is advantageous in terms of ease of manufacture and cost. However, if there is no mechanism for adjusting the pressure inside the ink containing bag or no mechanism for controlling the contraction of the ink containing bag, as described above, the ink containing bag is irregular as the ink flows out. It will be difficult to fully use the ink because it will collapse. In addition, since it is required that the ink jet recording apparatus can be used unchanged over a wide range of temperatures in anticipation of use in various regions, it is preferable to have a design in which the use at an extreme temperature is also assumed. Therefore, in designing an inkjet recording apparatus, various performances are evaluated while changing the temperature. As a result of studies by the present inventors, it has been found that the ink exhaustion performance may be further reduced depending on the temperature environment in which the ink tank is placed.

したがって、本発明の目的は、簡易な構成でありながらも、インク使い切り性に優れたインクタンクを提供することにある。また、本発明の別の目的は、このインクタンクを用いたインクジェット記録装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide an ink tank having a simple configuration and excellent in ink use-out performance. Another object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus using this ink tank.

すなわち、本発明によれば、その内部にインクを収容する、予め規定された形状に側壁部が収縮する機構を有さず、前記インクの流出に伴って側壁部が収縮するインク収容袋を備える、前記インク収容袋の内部の圧力を調整する機構を有しない、インクジェット記録装置に用いられるインクタンクであって、前記インク収容袋が、樹脂で構成され、前記インクが、色材、及び水溶性有機溶剤を含有する水性インクであり、前記水溶性有機溶剤の平均SP値と、前記インク収容袋を構成する前記樹脂のSP値との差が、2.0(cal/cm31/2以上であることを特徴とするインクタンクが提供される。 That is, according to the present invention, there is provided an ink containing bag in which the side wall portion shrinks in accordance with the outflow of the ink without containing the ink and having a mechanism in which the side wall portion shrinks in a predetermined shape. An ink tank for use in an ink jet recording apparatus, which does not have a mechanism for adjusting the pressure inside the ink containing bag, wherein the ink containing bag is made of resin, and the ink contains a coloring material and water solubility. It is an aqueous ink containing an organic solvent, and the difference between the average SP value of the water-soluble organic solvent and the SP value of the resin constituting the ink storage bag is 2.0 (cal / cm 3 ) 1/2 An ink tank characterized by the above is provided.

本発明によれば、簡易な構成でありながらも、インク使い切り性に優れたインクタンクを提供することができる。また、本発明によれば、このインクタンクを用いたインクジェット記録装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an ink tank that is excellent in ink use-out performance despite its simple configuration. Further, according to the present invention, it is possible to provide an ink jet recording apparatus using this ink tank.

本発明のインクタンクの一実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one Embodiment of the ink tank of this invention. インクタンクの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of an ink tank. インクタンクの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of an ink tank. インクタンクの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of an ink tank. インクタンクの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of an ink tank. ブロー成形法によりインク収容袋を製造する工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the process of manufacturing an ink storage bag by the blow molding method. ブロー成形法によりインク収容袋を製造する工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the process of manufacturing an ink storage bag by the blow molding method. ブロー成形法によりインク収容袋を製造する工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the process of manufacturing an ink storage bag by the blow molding method. 本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を模式的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment of an ink jet recording apparatus of the present invention.

以下に、好ましい実施の形態を挙げて、さらに本発明を詳細に説明する。本発明においては、化合物が塩である場合は、インク中では塩はイオンに解離して存在しているが、便宜上、「塩を含有する」と表現する。また、インクジェット用の水性インクのことを、単に「インク」と記載することがある。物性値は、特に断りのない限り、常温(25℃)、常圧(1気圧)における値である。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of preferred embodiments. In the present invention, when the compound is a salt, the salt is dissociated into ions in the ink, but for convenience, it is expressed as “containing a salt”. Moreover, the thing of the water-based ink for inkjets may only be described as "ink." Physical property values are values at normal temperature (25 ° C.) and normal pressure (1 atm) unless otherwise specified.

本発明者らは、樹脂で構成されたインク収容袋を備え、その内部の圧力を調整する機構を有しないインクタンクのインク収容袋にインクを充填した。そして、インクジェット記録装置の使用環境や輸送時の環境を想定し、このインクタンクをさまざまな温度環境で保存して種々の検討を行った。その結果、寒冷地のような環境を想定し、一旦凍結させた後に溶解させたインクを用いると、インク収容袋内が部分的に閉塞し、インクが使い切れなくなるといった課題が生じやすくなることが確認された。   The inventors of the present invention filled an ink storage bag of an ink tank that is provided with an ink storage bag made of resin and that does not have a mechanism for adjusting the pressure inside the ink storage bag. Then, assuming the use environment of the ink jet recording apparatus and the environment at the time of transportation, the ink tank was stored in various temperature environments to conduct various studies. As a result, assuming an environment such as a cold area, if using frozen ink after freezing once, it is confirmed that the problem that the inside of the ink containing bag is partially blocked and ink can not be used out easily occurs It was done.

水性インクを0℃以下の環境下に置くと、凍結することがある。このとき、水分子間には水素結合が生ずるため、水以外の水溶性有機溶剤などの成分が水の結晶外に排除された状態で凍結する。その結果、凍結していない部分では、水溶性有機溶剤が濃縮された状態となる。このような状態からインクが溶解すると、濃縮された水溶性有機溶剤は水と速やかに混ざらず、水溶性有機溶剤の濃い部分がインク収容袋に接触する。濃縮された水溶性有機溶剤と接触したインク収容袋の一部は、膨潤して軟化する。その結果、インクの流出(供給)に伴ってインク収容袋が収縮すると、インク収容袋の内面における軟化した箇所が張り付きやすく、部分的に閉塞してインクの使い切り性が低下すると考えられる。   The aqueous ink may freeze if placed in an environment of 0 ° C. or lower. At this time, since hydrogen bonds are generated between water molecules, components such as water-soluble organic solvents other than water are frozen in a state of being excluded from water crystals. As a result, in the portion which is not frozen, the water-soluble organic solvent is in a concentrated state. When the ink is dissolved from such a state, the concentrated water-soluble organic solvent does not mix with water promptly, and the thick portion of the water-soluble organic solvent contacts the ink containing bag. A portion of the ink containing bag in contact with the concentrated water-soluble organic solvent swells and softens. As a result, when the ink containing bag contracts due to the outflow (supply) of the ink, the softened portion on the inner surface of the ink containing bag is likely to stick, and it is considered that the ink is partially blocked and the ink useability is reduced.

なかでも、色材を含有するインクを用いたインクタンクについては、インク使い切り性がより低下しやすい。凍結したインクが溶解する際に、水性インク中の液体成分の中で比誘電率が最も高い部類に属する水が凍結し、水よりも比誘電率が低い水溶性有機溶剤が濃縮された状態になる。これにより、凍結前と比べて、凍結及び溶解後のインク中の液体成分の比誘電率は著しく低下している。このため、濃縮された水溶性有機溶剤の近傍に存在する顔料は静電反発力の低下により凝集するので、インクの粘度が上昇する。また、濃縮された水溶性有機溶剤の近傍に存在する染料は溶解度の低下により凝集するので、インクの粘度が上昇する。その結果、インク収容袋内からのインクの流出が困難となり、インクの使い切り性がより低下すると考えられる。   Among them, with regard to an ink tank using an ink containing a coloring material, the ink use-out property is more likely to be degraded. When the frozen ink is dissolved, water belonging to the class having the highest relative dielectric constant among the liquid components in the aqueous ink is frozen, and the water-soluble organic solvent having a relative dielectric constant lower than water is concentrated Become. As a result, the relative dielectric constant of the liquid component in the ink after freezing and melting is significantly reduced as compared to that before freezing. For this reason, since the pigment present in the vicinity of the concentrated water-soluble organic solvent is coagulated due to the decrease in electrostatic repulsion, the viscosity of the ink is increased. In addition, since the dye present in the vicinity of the concentrated water-soluble organic solvent is aggregated due to the decrease in solubility, the viscosity of the ink is increased. As a result, the outflow of the ink from the inside of the ink containing bag becomes difficult, and it is considered that the ink useability is further reduced.

一般的に、SP値は二成分系溶液の相溶性の指標として利用されており、SP値の差が小さい成分同士ほど相互の溶解度が大きい。本発明者らは、検討の結果、水溶性有機溶剤の平均SP値と、インク収容袋を構成する樹脂のSP値との差を2.0(cal/cm31/2以上とすることで、インクの凍結及び溶解を経た場合であっても、インク収容袋の膨潤を抑制しうることを見出した。この理由は以下のように推測される。この関係を満たす場合、一旦凍結したインクが溶解する過程で濃縮した水溶性有機溶剤が、インク収容袋を構成する樹脂に接触した場合であっても、樹脂のSP値と水溶性有機溶剤の平均SP値との差が大きく、樹脂と水溶性有機溶剤との相溶性が高まりにくい。このため、インク収容袋の膨潤が抑制され、インクの使い切り性が向上すると考えられる。なお、濃縮した水溶性有機溶剤がインク収容袋を膨潤させている状況下では、水の大部分は凍結している。したがって、インク収容袋の内面に液体の状態で接触している成分のほとんどは、水溶性有機溶剤である。このため、水による影響は少ないので、水のSP値については考慮する必要がない。 Generally, the SP value is used as an indicator of the compatibility of the two-component solution, and the components having smaller differences in SP value have greater mutual solubility. The inventors of the present invention set the difference between the average SP value of the water-soluble organic solvent and the SP value of the resin that constitutes the ink storage bag to 2.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or more as a result of examination. It has been found that swelling of the ink containing bag can be suppressed even when freezing and melting of the ink are performed. The reason is presumed as follows. When this relationship is satisfied, even if the water-soluble organic solvent concentrated in the process of dissolving the frozen ink once contacts the resin constituting the ink storage bag, the SP value of the resin and the average of the water-soluble organic solvent The difference with the SP value is large, and the compatibility between the resin and the water-soluble organic solvent is difficult to increase. For this reason, it is considered that the swelling of the ink containing bag is suppressed and the ink useability is improved. Under the situation where the concentrated water-soluble organic solvent swells the ink storage bag, most of the water is frozen. Therefore, most of the components in liquid contact with the inner surface of the ink containing bag are water-soluble organic solvents. Because of this, the effect of water is small, so there is no need to consider the SP value of water.

<インクタンク>
本発明のインクタンクは、その内部にインクを収容するインク収容袋を備える、インクジェット記録装置に用いられるインクタンクである。インク収容袋は、折り目加工などの予め規定された形状に側壁部が収縮する機構を有しない。また、本発明のインクタンクは、インク収容袋の内部の圧力を調整する機構を有しない。すなわち、本発明のインクタンクを構成するインク収容袋は、インクの流出に伴って側壁部が不規則に収縮しうる袋状の部材である。また、インク収容袋は樹脂で構成されており、インクは、色材、及び水溶性有機溶剤を含有する水性インクである。そして、水溶性有機溶剤の平均SP値と、インク収容袋を構成する樹脂のSP値との差が、2.0(cal/cm31/2以上である。以下、本発明のインクタンクの詳細について説明する。
<Ink tank>
The ink tank of the present invention is an ink tank for use in an ink jet recording apparatus, provided with an ink storage bag for storing ink therein. The ink containing bag does not have a mechanism in which the side wall portion shrinks into a predetermined shape such as crease processing. In addition, the ink tank of the present invention does not have a mechanism for adjusting the pressure inside the ink containing bag. That is, the ink containing bag constituting the ink tank of the present invention is a bag-like member whose side wall portion can shrink irregularly as the ink flows out. The ink containing bag is made of resin, and the ink is an aqueous ink containing a coloring material and a water-soluble organic solvent. The difference between the average SP value of the water-soluble organic solvent and the SP value of the resin forming the ink storage bag is 2.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or more. Hereinafter, the details of the ink tank of the present invention will be described.

(インク収容袋)
図1は、本発明のインクタンクの一実施形態を示す模式図である。図1(a)に示す実施形態のインクタンク50は、筐体10と、筐体10内に収納され、その内部にインク2が収容されたインク収容袋1とを備える。インク収容袋1内に収容されているインク2は、インク供給口3を通じてインク2の外部へと流出し、インク供給口3と連通するインクジェット記録装置の記録ヘッドへと供給される。本実施形態のインクタンク50は、インク収容袋1の内部の圧力を調整する機構を有しない。さらに、インクタンク50を構成するインク収容袋1は、予め規定された形状に側壁部が収縮する機構を有しない。このため、図1(b)及び図1(c)に示すように、インク収容袋1内のインク2がインク供給口3を通じて外部へと流出すると、インク2の流出に伴ってインク収容袋1の側壁部は収縮し、不規則に潰れる。インク収容袋1の側壁部とは、インク供給口3を重力方向における上方に向けた姿勢としたときの、「側部」を指す。インク収容袋1の側壁部が収縮して不規則に潰れると、インク収容袋1の側壁部において、対向する内面同士が近接する。但し、インク2には特定の関係を満足する水溶性有機溶剤が含有されているため、インク収容袋1の近接した内面同士の接着は抑制される。これにより、インク収容袋1内のインク2を無駄なく使い切ることができる(図1(c))。又は、インク収容袋1の一部に閉塞した部分4が生じたとしても、残りインク5の量を極少量にすることが可能となり(図1(b))、インクの使い切り性を向上させることができる。なお、上述の通り、本発明は、内面の接着による使い切り性の低下を抑制するものであるので、接着による使い切り性の低下という課題が生じない。「底部」は、「側壁部」に含まないものとする。
(Ink storage bag)
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the ink tank of the present invention. The ink tank 50 of the embodiment shown in FIG. 1A includes a housing 10 and an ink storage bag 1 housed in the housing 10 and in which the ink 2 is stored. The ink 2 stored in the ink storage bag 1 flows out of the ink 2 through the ink supply port 3 and is supplied to the recording head of the ink jet recording apparatus in communication with the ink supply port 3. The ink tank 50 of the present embodiment does not have a mechanism for adjusting the pressure inside the ink containing bag 1. Furthermore, the ink containing bag 1 constituting the ink tank 50 does not have a mechanism for the side wall portion to contract in a predetermined shape. Therefore, as shown in FIGS. 1 (b) and 1 (c), when the ink 2 in the ink containing bag 1 flows out through the ink supply port 3, the ink containing bag 1 is discharged with the ink 2 flowing out. The side wall of the wall shrinks and collapses irregularly. The side wall portion of the ink containing bag 1 refers to the “side portion” when the ink supply port 3 is directed upward in the direction of gravity. When the side wall portion of the ink containing bag 1 is contracted and irregularly crushed, the opposing inner surfaces of the side wall part of the ink containing bag 1 approach each other. However, since the ink 2 contains a water-soluble organic solvent that satisfies a specific relationship, adhesion between the inner surfaces of the ink containing bag 1 adjacent to each other is suppressed. Thus, the ink 2 in the ink containing bag 1 can be used up without waste (FIG. 1 (c)). Alternatively, even if the blocked portion 4 is formed in part of the ink storage bag 1, the amount of the remaining ink 5 can be reduced to a very small amount (FIG. 1 (b)) to improve the ink use-out property. Can. Note that, as described above, the present invention is to suppress the deterioration of the single-use property due to the adhesion of the inner surface, so the problem of the deterioration of the single-use property due to the adhesion does not occur. The “bottom” is not included in the “sidewall”.

一方、図2(a)に示すような、インク収容袋1に対し、インク収容袋1の側壁部が収縮する方向への圧力(正圧)を付与することで、インク収容袋の内部の圧力を調整する機構を有するインクタンク60の場合を想定する。このインクタンク60の場合、インク2の残量が少なくなってもインク収容袋1の側壁部は収縮して潰れる(図2(b))。このため、インク2を使い切ることができる。また、図3(a)に示すような、インク収容袋1に対し、インク収容袋1が拡張する方向への圧力(負圧)を付与することで、インク収容袋の内部の圧力を調整する機構であるバネ6がインク収容袋1内に配設されたインクタンク70の場合を想定する。このインクタンク70の場合、バネ6により付与される負圧の影響で閉塞が生じないので、インク収容袋1に閉塞した部分が形成されない。このため、図3(b)に示すようにインクを無駄なく使い切ることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 2A, by applying pressure (positive pressure) to the ink containing bag 1 in the direction in which the side wall portion of the ink containing bag 1 contracts, the pressure inside the ink containing bag is obtained. In the case of an ink tank 60 having a mechanism for adjusting In the case of the ink tank 60, the side wall portion of the ink containing bag 1 contracts and collapses even if the remaining amount of the ink 2 decreases (FIG. 2B). Therefore, the ink 2 can be used up. Further, as shown in FIG. 3A, the pressure inside the ink containing bag is adjusted by applying pressure (negative pressure) to the ink containing bag 1 in the direction in which the ink containing bag 1 is expanded. The case of the ink tank 70 in which the spring 6 which is a mechanism is disposed in the ink containing bag 1 is assumed. In the case of the ink tank 70, since the blockage does not occur under the influence of the negative pressure applied by the spring 6, the block portion is not formed in the ink containing bag 1. For this reason, as shown in FIG. 3B, the ink can be used up without waste.

また、図4に示すような、予め規定された形状に側壁部が収縮する機構である接合部12を設けたインク収容袋11を備えるインクタンク80の場合を想定する。図4(a−1)は、接合部12を備えた面を正面から見た図、図4(a−2)は、接合部12を備えた面を横方向から見た図である。このインクタンク80の場合、インク収容袋11からインク2が流出すると、インク収容袋11の側壁部は収縮し、予め規定された形状に側壁部が収縮する(図4(b))。このため、インクを無駄なく使い切ることができる。   Further, it is assumed that the ink tank 80 is provided with the ink containing bag 11 provided with the joint 12 which is a mechanism in which the side wall shrinks in a predetermined shape as shown in FIG. Fig.4 (a-1) is the figure which looked at the surface provided with the junction part 12 from the front, FIG. 4 (a-2) is the figure which looked at the surface provided with the junction part 12 from the horizontal direction. In the case of the ink tank 80, when the ink 2 flows out from the ink containing bag 11, the side wall part of the ink containing bag 11 contracts and the side wall part contracts in a predetermined shape (FIG. 4B). Therefore, the ink can be used up without waste.

さらに、図5に示すような、予め規定された形状に側壁部が収縮する機構である折り目14を設けたインク収容袋13を備えるインクタンク90の場合を想定する。図5(a−1)及び(a−2)は、図4(a−1)及び(a−2)と同様の方向から見た図である。このインクタンク90の場合、インク収容袋13からインク2が流出すると、インク収容袋13は折り目14に沿って変形し、予め規定された形状に側壁部が収縮する(図5(b))。このため、インクを無駄なく使い切ることができる。   Further, it is assumed that the ink tank 90 is provided with the ink storage bag 13 provided with the fold line 14 which is a mechanism in which the side wall shrinks in a predetermined shape as shown in FIG. FIGS. 5 (a-1) and 5 (a-2) are views as viewed from the same direction as FIGS. 4 (a-1) and 4 (a-2). In the case of this ink tank 90, when the ink 2 flows out from the ink containing bag 13, the ink containing bag 13 is deformed along the fold line 14, and the side wall part contracts in a predetermined shape (FIG. 5B). Therefore, the ink can be used up without waste.

本発明のインクタンクを構成するインク収容袋は、インクの流出に伴って収縮しやすく、インク漏れを十分に抑制しうる材質である樹脂により構成されている。樹脂の具体例としては、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂;これらの熱可塑性樹脂の混合物及び改質物などを挙げることができる。なかでも、ポリオレフィン及びポリオレフィンを含む混合物を用いることが好ましい。特に、ポリエチレン樹脂を用いることが好ましい。また、インク収容袋を構成する樹脂の組成物には、ガラス、顔料、鉱物などの充填材を含有させてもよい。   The ink storage bag constituting the ink tank of the present invention is made of a resin which is easily shrunk with the outflow of the ink and which can sufficiently suppress the ink leakage. Specific examples of the resin include thermoplastic resins such as polyolefin (polyethylene, polypropylene and the like) and polystyrene; mixtures and modified products of these thermoplastic resins. Among them, it is preferable to use a polyolefin and a mixture containing a polyolefin. In particular, it is preferable to use a polyethylene resin. In addition, the composition of the resin constituting the ink containing bag may contain a filler such as glass, pigment, or mineral.

インク中の水溶性有機溶剤の平均SP値と、インク収容袋を構成する樹脂のSP値との差は、2.0(cal/cm31/2以上であり、好ましくは4.5(cal/cm31/2以上である。上記のSP値の差は、10.0(cal/cm31/2以下であることが好ましい。また、インク収容袋を構成する樹脂のSP値は、5.0(cal/cm31/2以上10.0(cal/cm31/2以下であることが好ましい。例えば、ポリエチレンのSP値は8.6(cal/cm31/2であり、ポリプロピレンのSP値は8.0(cal/cm31/2である。 The difference between the average SP value of the water-soluble organic solvent in the ink and the SP value of the resin forming the ink storage bag is 2.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or more, preferably 4.5 (cal). cal / cm 3 ) 1/2 or more. It is preferable that the difference of the above-mentioned SP value is 10.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or less. Further, it is preferable that the SP value of the resin constituting the ink containing bag is 5.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or more and 10.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or less. For example, the SP value of polyethylene is 8.6 (cal / cm 3 ) 1/2 , and the SP value of polypropylene is 8.0 (cal / cm 3 ) 1/2 .

本発明におけるSP値(δ)は、下記式(1)に基づき、Fedors法により算出される値である。樹脂のΔEvap及びVは、例えば、コーティング時報No.193号(1992)などの記載を参考にして求めることができる。 The SP value (δ) in the present invention is a value calculated by the Fedors method based on the following formula (1). For example, ΔE vap and V of the resin are as described in Coating No. No. 193 (1992) etc. can be referred to for reference.

Figure 2019073006
(前記式(1)中、ΔEvapは化合物のモル蒸発熱(cal/mol)を表し、Vは25℃における化合物のモル体積(cc/mol)を表す)
Figure 2019073006
(In the above formula (1), ΔE vap represents the molar heat of vaporization (cal / mol) of the compound, and V represents the molar volume (cc / mol) of the compound at 25 ° C.)

インク収容袋を構成する樹脂の特性については、以下に示す方法にしたがって検証することができる。インク収容袋を適切な大きさに切り出したものを測定サンプルとし、熱分解ガスクロマトグラフィー/質量分析(Py−GC/MS)で分析する。これにより、インク収容袋を構成する樹脂のユニットの種類を確認することができる。また、確認したユニットの種類、及び核磁気共鳴(NMR)の化学シフトから、ユニットの組成比を求めることができる。そして、求めた樹脂のユニット及びその組成比から、Fedors法によって樹脂のSP値を求めることができる。   The characteristics of the resin constituting the ink containing bag can be verified according to the method described below. The ink storage bag is cut into an appropriate size and used as a measurement sample and analyzed by pyrolysis gas chromatography / mass spectrometry (Py-GC / MS). This makes it possible to confirm the type of resin unit that constitutes the ink containing bag. Also, the composition ratio of the unit can be determined from the type of unit confirmed and the chemical shift of nuclear magnetic resonance (NMR). And SP value of resin can be calculated | required by the Fedors method from the unit of resin calculated | required, and its composition ratio.

インク収容袋の弾性率は、500N/mm2以下であることが好ましい。弾性率が500N/mm2以下のインク収容袋は、一般的なインクジェット用のインクタンクに用いられるインク収容袋と比べてかなり柔らかい。柔らかいインク収容袋を用いることで、インクタンク内のインクを使用する過程で、インク収容袋を収縮させる機構を利用しなくとも側壁部が自然と収縮し、インクを流出させることができる。インク収容袋の弾性率は、50N/mm2以上であることが好ましい。また、上記の弾性率とするために、単層の樹脂でインク収容袋を構成することが好ましい。 The elastic modulus of the ink containing bag is preferably 500 N / mm 2 or less. An ink containing bag having an elastic modulus of 500 N / mm 2 or less is considerably softer than an ink containing bag used for a general ink jet ink tank. By using the soft ink containing bag, in the process of using the ink in the ink tank, the side wall portion naturally shrinks without using the mechanism for shrinking the ink containing bag, and the ink can flow out. The elastic modulus of the ink containing bag is preferably 50 N / mm 2 or more. Further, in order to achieve the above-described elastic modulus, it is preferable to configure the ink storage bag with a single-layer resin.

インク収容袋の弾性率は、JIS−K−7127、JIS−K−7161にしたがって測定する。弾性率は、引張試験機を使用し、試験モード:引張り、変位速度:5mm/分(サンプルの降伏点が観測されるまで変位させる)、サンプルのサイズ:縦150mm、幅25mm、厚さ1mm以下、チャック間距離:100mm、の条件で測定する。この条件で、試験力をX、サンプル変位をYとしたときのX−Yの関係が線形である領域、すなわち、降伏点が現れる前の領域におけるX−Yの傾きから弾性率を求める。   The elastic modulus of the ink containing bag is measured in accordance with JIS-K-7127 and JIS-K-7161. The modulus of elasticity is measured using a tensile tester, test mode: tension, displacement speed: 5 mm / min (displaced until sample yield point is observed), sample size: 150 mm long, 25 mm wide, 1 mm thick or less And distance between chucks: 100 mm. Under this condition, the elastic modulus is determined from the slope of XY in a region where the relationship of XY when the test force is X and the sample displacement is Y is linear, that is, the region before the yield point appears.

従来の一般的なインクタンクには、バリア性を重視して、複数のフィルムを張り合わせて多層構成としたインク収容袋や、樹脂フィルムにアルミニウムなどの金属を蒸着させたインク収容袋が用いられてきた。このようなインク収容袋は、弾性率が500N/mm2をはるかに上回り、バリア性は良好であるものの、柔らかくないので、インクを流出させるには何らかの対策を講ずる必要がある。例えば、特許文献1及び2に記載されたインクタンクの場合、硬い材質であってもインクを滞りなく流出させるために、折り目や端部の接着などの加工を施したり、内部の圧力を調整する機構を採用したりしている。 Conventional ink tanks use an ink storage bag in which a plurality of films are laminated to form a multilayer structure with emphasis on barrier properties, and an ink storage bag in which a metal such as aluminum is deposited on a resin film. The Such an ink containing bag has an elastic modulus far exceeding 500 N / mm 2 and has a good barrier property, but is not soft. Therefore, it is necessary to take some measures to allow the ink to flow out. For example, in the case of the ink tanks described in Patent Documents 1 and 2, processing such as adhesion of a fold or an end portion is performed or internal pressure is adjusted in order to allow the ink to flow out without interruption even if it is a hard material. It has adopted a mechanism.

インク収容袋の形状は、円筒型であることが好ましい。本発明者らは、円筒型及び角型のインク収容袋のインクの使い切り性について検討した。その結果、円筒型のインク収容袋の方がインク使い切り性に優れていることがわかった。円筒型のインク収容袋は、成形の際に側壁部の厚さが均一となりやすいので、インクの流出に伴って等方的にインク収容袋が潰れやすい。これに対して、角型のインク収容袋は、成形の際に側壁部の厚さが円筒型と比較して均一になりにくいため、インクの流出に伴って不均一に潰れ、閉塞した空間にインクが溜まりやすい。これにより、インクの使い切り性が低下する場合がある。   The shape of the ink containing bag is preferably cylindrical. The present inventors examined the ink useability of the cylindrical and rectangular ink storage bags. As a result, it was found that the cylindrical ink storage bag is more excellent in ink exhaustion. In the cylindrical ink storage bag, the thickness of the side wall portion is likely to be uniform at the time of molding, so the ink storage bag is likely to be collapsed isotropically as the ink flows out. On the other hand, since the thickness of the side wall portion of the rectangular ink storage bag is difficult to be uniform compared to that of the cylindrical shape during molding, the ink is squeezed unevenly and clogged with the outflow of the ink. Ink is easy to collect. As a result, the ink useability may be reduced.

インク収容袋のインク収容量は、インクジェット記録装置のサイズや、使い切り後のインクタンクの取り替え頻度をどの程度に設定するか、などに応じて適宜設定することができる。インク収容袋のインク収容量は、100mL以上1,000mL以下であることが好ましく、200mL以上800mL以下であることがさらに好ましい。インク収容袋のサイズは、インクジェット記録装置のサイズやインク収容量などに応じて適宜設定することができる。インク収容袋の、インク供給口部分を除いた袋部分の底面積は10cm2以上100cm2以下であることが好ましく、高さは10cm以上30cm以下であることが好ましい。 The ink storage amount of the ink storage bag can be appropriately set in accordance with the size of the ink jet recording apparatus and how often the replacement frequency of the ink tank after use is set. The ink storage capacity of the ink storage bag is preferably 100 mL or more and 1,000 mL or less, and more preferably 200 mL or more and 800 mL or less. The size of the ink storage bag can be appropriately set in accordance with the size of the ink jet recording apparatus, the ink storage capacity, and the like. The bottom area of the ink storage bag excluding the ink supply port is preferably 10 cm 2 or more and 100 cm 2 or less, and the height is preferably 10 cm or more and 30 cm or less.

製造しやすさやコスト面で、インク収容袋はブロー成形法などの成形方法により製造することが好ましい。図6A、図6B、及び図6Cは、ブロー成形法によりインク収容袋を製造する工程を示す模式図である。図6Aに示すように、まず、インク収容袋の原料となる溶融樹脂を金型300内に押し出し、パイプ状のパリソン301を形成する(図6A(a−1))。次いで、パリソン301の内部に矢印Aの方向から気体を送り込み、膨らんだパリソン301を矢印方向、すなわち金型300の内壁に押し当てる(図6A(a−2))。パリソン301を冷却して、金型300の内部の形状が写し取られた形状を持った中空のインク収容袋21を製造する(図6A(a−3))。   From the viewpoint of ease of production and cost, the ink containing bag is preferably produced by a molding method such as a blow molding method. 6A, 6B, and 6C are schematic views showing the steps of manufacturing the ink storage bag by the blow molding method. As shown in FIG. 6A, first, a molten resin as a raw material for the ink storage bag is extruded into the mold 300 to form a pipe-like parison 301 (FIG. 6A (a-1)). Next, a gas is fed into the parison 301 from the direction of the arrow A, and the expanded parison 301 is pressed against the arrow direction, that is, the inner wall of the mold 300 (FIG. 6A (a-2)). The parison 301 is cooled to manufacture a hollow ink storage bag 21 having a shape in which the internal shape of the mold 300 is copied (FIG. 6A (a-3)).

図6Bでは、円筒型のインク収容袋31を製造する場合の工程が示されている。図6Aに示す工程と同様に、まず、溶融樹脂を金型310内に押し出してパリソン302を形成する(図6B(b−1))。次いで、パリソン302の内部に気体を送り込み、膨らんだパリソン302を金型310の内壁に押し当てる(図6B(b−2))。パリソン302を冷却して、金型310の内部の形状が写し取られた形状を持った円筒型のインク収容袋31を製造する(図6B(b−3))。   In FIG. 6B, a process of manufacturing the cylindrical ink storage bag 31 is shown. Similarly to the process shown in FIG. 6A, first, the molten resin is extruded into the mold 310 to form the parison 302 (FIG. 6B (b-1)). Next, a gas is fed into the interior of the parison 302, and the expanded parison 302 is pressed against the inner wall of the mold 310 (FIG. 6B (b-2)). The parison 302 is cooled to manufacture a cylindrical ink storage bag 31 having a shape in which the internal shape of the mold 310 is copied (FIG. 6B (b-3)).

図6Cでは、角型のインク収容袋41を製造する場合の工程が示されている。図6Aに示す工程と同様に、まず、溶融樹脂を金型320内に押し出してパリソン303を形成する(図6C(c−1))。次いで、パリソン303の内部に気体を送り込み、膨らんだパリソン303を金型320の内壁に押し当てる(図6C(c−2))。パリソン303を冷却して、金型320の内部の形状が写し取られた形状を持った角型のインク収容袋41を製造する(図6C(c−3))。図6Cに示すように、ブロー成形法によって角型のインク収容袋41を製造すると、他の部分よりも厚い角部305が形成され(図6C(c−2))、側壁の厚さが均一になりにくい。このため、前述の通り、インク収容袋の形状は円筒型であることが好ましい。   FIG. 6C shows a process of manufacturing the square ink storage bag 41. As in the process shown in FIG. 6A, first, the molten resin is extruded into a mold 320 to form a parison 303 (FIG. 6C (c-1)). Next, a gas is fed into the parison 303, and the expanded parison 303 is pressed against the inner wall of the mold 320 (FIG. 6C (c-2)). The parison 303 is cooled to manufacture a rectangular ink storage bag 41 having a shape in which the internal shape of the mold 320 is copied (FIG. 6C (c-3)). As shown in FIG. 6C, when the rectangular ink storage bag 41 is manufactured by the blow molding method, the corner 305 thicker than the other portions is formed (FIG. 6C (c-2)), and the thickness of the side wall is uniform. It is difficult to become. Therefore, as described above, the shape of the ink containing bag is preferably cylindrical.

インク収容袋は、例えば、適度な剛性を有する筐体内に収納される。筐体の材質としては、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、ポリフェニレンエーテルなどの熱可塑性樹脂;これらの熱可塑性樹脂の混合物及び改質物などを挙げることができる。筺体の形状は、インク収容袋と同様の形状であることが好ましい。また、筺体内部に配置するインク収容袋の収縮に連動して外部から大気を取り入れることで、筺体内部の圧力を大気圧と同等に維持するため、筺体には大気連通口を設けることが好ましい。   The ink containing bag is housed, for example, in a housing having appropriate rigidity. Examples of the material of the housing include thermoplastic resins such as polyester, polycarbonate, polyolefin (polyethylene, polypropylene and the like) and polyphenylene ether; and mixtures and modified products of these thermoplastic resins. The shape of the housing is preferably the same as that of the ink containing bag. Further, it is preferable to provide an air communication port in the housing in order to maintain the pressure inside the housing equal to the atmospheric pressure by taking in air from the outside in conjunction with the contraction of the ink containing bag disposed inside the housing.

(インク)
本発明のインクタンクのインク収容袋に収容されるインクは、色材、及び水溶性有機溶剤を含有するインクジェット用の水性インクである。そして、水溶性有機溶剤の平均SP値と、インク収容袋を構成する樹脂のSP値との差が、2.0(cal/cm31/2以上である。インクは、いわゆる「硬化型インク」である必要はない。したがって、インクは、外部エネルギーの付加により重合しうる重合性モノマーなどの化合物を含有しなくてもよい。以下、インクを構成する各成分やインクの物性について詳細に説明する。
(ink)
The ink stored in the ink storage bag of the ink tank of the present invention is an aqueous ink for inkjet containing a coloring material and a water-soluble organic solvent. The difference between the average SP value of the water-soluble organic solvent and the SP value of the resin forming the ink storage bag is 2.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or more. The ink does not have to be a so-called "curable ink". Thus, the ink may not contain compounds such as polymerizable monomers that can be polymerized by the addition of external energy. Hereinafter, the components constituting the ink and the physical properties of the ink will be described in detail.

[色材]
色材としては、顔料や染料を用いることができる。なかでも、顔料を用いることが好ましい。インク中の色材の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.50質量%以上15.00質量%以下であることが好ましく、1.00質量%以上10.00質量%以下であることがさらに好ましい。
[Color material]
As a coloring material, a pigment and a dye can be used. Among them, it is preferable to use a pigment. The content (% by mass) of the color material in the ink is preferably 0.50% by mass or more and 15.00% by mass or less, based on the total mass of the ink, and is 1.00% by mass or more and 10.00% by mass It is more preferable that it is the following.

顔料の具体例としては、カーボンブラック、酸化チタンなどの無機顔料;アゾ、フタロシアニン、キナクリドン、イソインドリノン、イミダゾロン、ジケトピロロピロール、ジオキサジンなどの有機顔料を挙げることができる。   Specific examples of the pigment include inorganic pigments such as carbon black and titanium oxide; organic pigments such as azo, phthalocyanine, quinacridone, isoindolinone, imidazolone, diketopyrrolopyrrole and dioxazine.

顔料の分散方式としては、分散剤として樹脂を用いた樹脂分散顔料や、顔料の粒子表面に親水性基が結合している自己分散顔料などを挙げることができる。また、顔料の粒子表面に樹脂を含む有機基を化学的に結合させた樹脂結合型顔料や、顔料の粒子の表面を樹脂などで被覆又は内包したマイクロカプセル顔料などを用いることができる。但し、色材として顔料を用いる場合は、自己分散顔料、顔料の粒子表面に物理的に吸着させた樹脂分散剤により分散された樹脂分散顔料(すなわち、樹脂結合型顔料やマイクロカプセル顔料ではない樹脂分散顔料)が好ましい。   Examples of the dispersion method of the pigment include resin dispersion pigments using a resin as a dispersant, and self-dispersion pigments in which a hydrophilic group is bonded to the particle surface of the pigment. Further, a resin-bonded pigment in which an organic group containing a resin is chemically bonded to the particle surface of the pigment, or a microcapsule pigment in which the surface of the pigment particle is covered or encapsulated with a resin or the like can be used. However, when a pigment is used as a coloring material, a resin-dispersed pigment dispersed by a self-dispersing pigment or a resin dispersant physically adsorbed on the particle surface of the pigment (that is, a resin other than a resin-bound pigment or microcapsule pigment) Dispersed pigments are preferred.

顔料を水性媒体中に分散させるための樹脂分散剤としては、アニオン性基の作用によって顔料を水性媒体中に分散させうるものを用いることが好ましい。樹脂分散剤としては、後述するような樹脂、なかでも水溶性樹脂を用いることができる。インク中の顔料の含有量(質量%)は、樹脂分散剤の含有量(質量%)に対する質量比率で、0.3倍以上10.0倍以下であることが好ましい。   As a resin dispersant for dispersing the pigment in the aqueous medium, it is preferable to use one capable of dispersing the pigment in the aqueous medium by the action of the anionic group. As the resin dispersant, a resin as described later, in particular, a water-soluble resin can be used. The content (% by mass) of the pigment in the ink is preferably 0.3 times or more and 10.0 times or less by mass ratio to the content (% by mass) of the resin dispersant.

自己分散顔料としては、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基などのアニオン性基が、顔料の粒子表面に直接又は他の原子団(−R−)を介して結合しているものを用いることができる。アニオン性基は、酸型及び塩型のいずれであってもよく、塩型である場合は、その一部が解離した状態及び全てが解離した状態のいずれであってもよい。アニオン性基が塩型である場合において、カウンターイオンとなるカチオンとしては、アルカリ金属カチオン、アンモニウム、有機アンモニウムなどを挙げることができる。他の原子団(−R−)の具体例としては、炭素原子数1乃至12の直鎖又は分岐のアルキレン基;フェニレン基やナフチレン基などのアリーレン基;カルボニル基;イミノ基;アミド基;スルホニル基;エステル基;エーテル基などを挙げることができる。また、これらの基を組み合わせた基であってもよい。   As the self-dispersion pigment, one in which an anionic group such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group or a phosphonic acid group is bonded to the particle surface of the pigment directly or through another atomic group (-R-) is used be able to. The anionic group may be either an acid type or a salt type, and in the case of a salt type, it may be either partially dissociated or all dissociated. When the anionic group is in the form of a salt, examples of the cation serving as the counter ion include alkali metal cations, ammonium and organic ammonium. Specific examples of the other atomic group (-R-) include a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms; an arylene group such as a phenylene group and a naphthylene group; a carbonyl group; an imino group; an amide group; Groups; ester groups; ether groups and the like can be mentioned. Moreover, the group which combined these groups may be sufficient.

染料としては、アニオン性基を有するものを用いることが好ましい。染料の具体例としては、アゾ、トリフェニルメタン、(アザ)フタロシアニン、キサンテン、アントラピリドンなどの染料を挙げることができる。   As a dye, it is preferable to use what has an anionic group. Specific examples of the dye include dyes such as azo, triphenylmethane, (aza) phthalocyanine, xanthene and anthrapyridone.

[水溶性有機溶剤]
インクは、水溶性有機溶剤を含有する水性インクである。そして、水溶性有機溶剤の平均SP値と、インク収容袋を構成する樹脂のSP値との差が、2.0(cal/cm31/2以上である。水溶性有機溶剤としては、アルコール類、(ポリ)アルキレングリコール類、グリコールエーテル類、含窒素化合物類、含硫黄化合物類などのインクジェット用のインクに使用可能なものをいずれも用いることができる。水性インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3.00質量%以上50.00質量%以下であることが好ましく、10.00質量%以上50.00質量%以下であることがさらに好ましい。通常、「水溶性有機溶剤」は液体であるが、本発明においては25℃(常温)で固体であるものも、便宜上、水溶性有機溶剤に含めることとする。水性インクに汎用な25℃で固体の水溶性有機溶剤の具体例については後述する。
[Water-soluble organic solvent]
The ink is an aqueous ink containing a water-soluble organic solvent. The difference between the average SP value of the water-soluble organic solvent and the SP value of the resin forming the ink storage bag is 2.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or more. As the water-soluble organic solvent, any of the alcohols, (poly) alkylene glycols, glycol ethers, nitrogen-containing compounds, sulfur-containing compounds and the like that can be used for ink jet inks can be used. The content (% by mass) of the water-soluble organic solvent in the aqueous ink is preferably 3.00% by mass or more and 50.00% by mass or less based on the total mass of the ink, and is 10.00% by mass or more and 50. More preferably, it is at most 00% by mass. Usually, the “water-soluble organic solvent” is a liquid, but in the present invention, one that is solid at 25 ° C. (ordinary temperature) is also included in the water-soluble organic solvent for convenience. Specific examples of the water-soluble organic solvent solid at 25 ° C., which is commonly used for aqueous inks, will be described later.

一旦凍結したインクが溶解する過程における色材の存在状態を安定に維持することで、インクの使い切り性をさらに向上させることができる。インクが溶解する過程における色材の存在状態を安定に維持するには、上述したSP値の関係を満たすとともに、色材に対して、ある程度の比率で水溶性有機溶剤が存在することが好ましい。このため、インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、色材の含有量(質量%)に対する質量比率で、1.0倍以上であることが好ましい。上記の質量比率が1.0倍以上であると、インクが凍結する際に水の結晶外に排除された成分に対して、水よりも大きい分子の水溶性有機溶剤が色材に対してある程度存在する。このため、溶媒和によって色材の凝集が抑制され、インクの使い切り性の低下を抑制しやすくなる。また、上記の質量比率は200.0倍以下であることが好ましく、20.0倍以下であることがさらに好ましく、10.0倍以下であることが特に好ましい。上記の質量比率を200.0倍以下とすることで、水溶性有機溶剤が色材に対して多くなりすぎないため、色材の過度な凝集が抑制され、インクの使い切り性の低下を抑制しやすくなる。   By maintaining the existing state of the coloring material in the process of dissolving the ink once frozen, it is possible to further improve the single-use performance of the ink. In order to stably maintain the existing state of the coloring material in the process of dissolving the ink, it is preferable to satisfy the relationship of the SP value described above and to have a water-soluble organic solvent in a certain ratio to the coloring material. For this reason, the content (% by mass) of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably 1.0 or more by mass ratio with respect to the content (% by mass) of the color material. When the mass ratio is 1.0 times or more, the water-soluble organic solvent having a molecule larger than water with respect to the component excluded to the outside of the crystal of water when the ink is frozen to some extent with respect to the coloring material Exists. Therefore, the aggregation of the coloring material is suppressed by solvation, and it is easy to suppress the decrease in the ink use-up performance. The above mass ratio is preferably 200.0 times or less, more preferably 20.0 times or less, and particularly preferably 10.0 times or less. By setting the above mass ratio to 200.0 times or less, the amount of the water-soluble organic solvent is not too large relative to that of the coloring material, so excessive aggregation of the coloring material is suppressed, and the deterioration of the ink use-up performance is suppressed. It will be easier.

〔SP値〕
インクジェット用の水性インクには、通常、複数種の水溶性有機溶剤を含有させる。このため、本発明のインクタンクに用いるインク中の水溶性有機溶剤のSP値は、「平均SP値」の概念で捉えることが適している。平均SP値とは、水溶性有機溶剤に固有のSP値に、インク中の水溶性有機溶剤の合計量に占める当該水溶性有機溶剤の割合(質量%)を乗じた値を、各水溶性有機溶剤について算出し、積算した値を意味する。インクに含まれる水溶性有機溶剤が1種のみである場合は、この水溶性有機溶剤のSP値が「平均SP値」である。
[SP value]
Aqueous inks for inkjet generally contain a plurality of water-soluble organic solvents. For this reason, it is suitable to catch the SP value of the water-soluble organic solvent in the ink used for the ink tank of the present invention by the concept of “average SP value”. The average SP value is a value obtained by multiplying the SP value specific to the water-soluble organic solvent by the ratio (mass%) of the water-soluble organic solvent to the total amount of the water-soluble organic solvent in the ink. It means the value calculated for the solvent and integrated. When the water-soluble organic solvent contained in the ink is only one kind, the SP value of the water-soluble organic solvent is the “average SP value”.

例えば、後述する「実施例」で調製した「インク1」の場合、水溶性有機溶剤の組成(合計25.0質量部)は以下の通りである。括弧内の数値は、各水溶性有機溶剤のSP値(単位は省略)である。
・グリセリン(16.4):11.0質量部
・トリエチレングリコール(13.6):5.0質量部
・2−ピロリドン(12.6):5.0質量部
・1,2−ヘキサンジオール(11.8):2.0質量部
・数平均分子量1,000のポリエチレングリコール(10.1):2.0質量部
For example, in the case of “ink 1” prepared in “Example” described later, the composition of the water-soluble organic solvent (total 25.0 parts by mass) is as follows. The numerical value in parentheses is the SP value (unit is omitted) of each water-soluble organic solvent.
Glycerin (16.4): 11.0 parts by mass Triethylene glycol (13.6): 5.0 parts by mass 2-pyrrolidone (12.6): 5.0 parts by mass 1,2-hexanediol (11.8): 2.0 parts by mass · Polyethylene glycol having a number average molecular weight of 1,000 (10.1): 2.0 parts by mass

この「インク1」中の水溶性有機溶剤の平均SP値は、以下のように算出することができる。
平均SP値=16.4×11.0/25.0+13.6×5.0/25.0+12.6×5.0/25.0+11.8×2.0/25.0+10.1×2.0/25.0=14.2
The average SP value of the water-soluble organic solvent in the “ink 1” can be calculated as follows.
Average SP value = 16.4 × 11.0 / 25.0 + 13.6 × 5.0 / 25.0 + 12.6 × 5.0 / 25.0 + 11.8 × 2.0 / 25.0 + 10.1 × 2. 0 / 25.0 = 14.2

インク中の水溶性有機溶剤の平均SP値は、4.5(cal/cm31/2以上20.0(cal/cm31/2以下であることが好ましく、10.5(cal/cm31/2以上16.0(cal/cm31/2以下であることがさらに好ましい。また、13.0(cal/cm31/2以上16.0(cal/cm31/2以下であることが特に好ましい。 The average SP value of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably 4.5 (cal / cm 3 ) 1/2 or more and 20.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or less, and 10.5 (cal / cm 3 ) or less. / cm 3) 1/2 or more 16.0 (cal / cm 3) and still more preferably 1/2 or less. In addition, it is particularly preferable to be 13.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or more and 16.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or less.

インクジェット用の水性インクに汎用の水溶性有機溶剤のFedors法によるSP値を、単位(cal/cm31/2を省略して以下に示す。グリセリン(16.4)、1,3−プロパンジオール(16.1)、トリメチロールプロパン(15.9)、1,4−ブタンジオール(15.0)、ジエチレングリコール(15.0)、エチレングリコール(14.8)、1,3−ブタンジオール(14.8)、2−メチル−1,3−プロパンジオール(14.8)、1,2,6−ヘキサントリオール(14.5)、尿素(14.4)、エチレン尿素(14.2)、1,5−ペンタンジオール(14.2)、メタノール(13.8)、トリエチレングリコール(13.6)、1,6−ヘキサンジオール(13.5)、3−メチル−1,5−ペンタンジオール(13.4)、テトラエチレングリコール(12.8)、2−ピロリドン(12.6)、エタノール(12.6)、1,2−ペンタンジオール(12.2)、エチレングリコールモノメチルエーテル(12.0)、n−プロパノール(11.8)、1,2−ヘキサンジオール(11.8)、イソプロパノール(11.6)、N−メチル−2−ピロリドン(11.5)、エチレングリコールモノエチルエーテル(12.0)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(11.4)、n−ブタノール(11.3)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(11.2)、2−ブタノール(11.1)、イソブタノール(11.1)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(10.9)、tert−ブタノール(10.9)、トリエチレングリコールモノエチルエーテル(10.6)、数平均分子量600のポリエチレングリコール(10.5)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(10.5)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(10.3)、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル(10.2)、数平均分子量1,000のポリエチレングリコール(10.1)、アセトン(9.1)、メチルエチルケトン(9.0)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(8.5)、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル(8.4)、エチレングリコールジメチルエーテル(7.6)。インクに含有させる水溶性有機溶剤のSP値は、5.0(cal/cm31/2以上、20.0(cal/cm31/2以下であることが好ましい。 The SP value by the Fedors method of the water-soluble organic solvent generally used for the aqueous ink for inkjet is shown below, omitting a unit (cal / cm 3 ) 1/2 . Glycerin (16.4), 1,3-propanediol (16.1), trimethylolpropane (15.9), 1,4-butanediol (15.0), diethylene glycol (15.0), ethylene glycol (15.0) 14.8), 1,3-butanediol (14.8), 2-methyl-1,3-propanediol (14.8), 1,2,6-hexanetriol (14.5), urea (14) .4), ethylene urea (14.2), 1,5-pentanediol (14.2), methanol (13.8), triethylene glycol (13.6), 1,6-hexanediol (13.5) ), 3-Methyl-1,5-pentanediol (13.4), tetraethylene glycol (12.8), 2-pyrrolidone (12.6), ethanol (12.6), 1,2-pentane (12.2), ethylene glycol monomethyl ether (12.0), n-propanol (11.8), 1,2-hexanediol (11.8), isopropanol (11.6), N-methyl-2 -Pyrrolidone (11.5), ethylene glycol monoethyl ether (12.0), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (11.4), n-butanol (11.3), diethylene glycol monomethyl ether (11) .2), 2-butanol (11.1), isobutanol (11.1), diethylene glycol monoethyl ether (10.9), tert-butanol (10.9), triethylene glycol monoethyl ether (10.6) ), Polyethylene glycol having a number average molecular weight of 600 (10.5), diethylene glycol Butyl ether (10.5), triethylene glycol monobutyl ether (10.3), tetraethylene glycol monobutyl ether (10.2), polyethylene glycol with a number average molecular weight of 1,000 (10.1), acetone (9.1) Methyl ethyl ketone (9.0), tetraethylene glycol dimethyl ether (8.5), triethylene glycol butyl methyl ether (8.4), ethylene glycol dimethyl ether (7.6). The SP value of the water-soluble organic solvent to be contained in the ink is preferably 5.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or more and 20.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or less.

〔比誘電率〕
前述の通り、色材を含有するインクを用いたインクタンクの場合、インク使い切り性が低下する傾向にある。一旦凍結したインクが溶解する過程で水溶性有機溶剤が濃縮されると、濃縮された水溶性有機溶剤の近傍に存在する顔料は静電反発力の低下により凝集するため、インクの粘度が上昇する。また、濃縮された水溶性有機溶剤の近傍に存在する染料は、極性の高い水が存在しなくなったことで極性が相対的に低下し、溶解度の低下により凝集してインクの粘度が上昇する。以上の結果、インク収容袋内のインクの排出が困難となり、インク使い切り性が低下しやすくなる。したがって、インク中の色材との相互作用を考慮し、インクの粘度上昇を抑制してインクの使い切り性をより向上させるには、比誘電率の高い水溶性有機溶剤を用いて顔料の静電反発力や染料の溶解度を維持することが好ましい。具体的には、水溶性有機溶剤の平均比誘電率は20.0以上であることが好ましい。SP値の場合と同様の理由から、水による影響は少ないので、比誘電率についても水の影響を考慮する必要はない。
[Dielectric constant]
As described above, in the case of the ink tank using the ink containing the coloring material, the ink exhaustion tends to be deteriorated. Once the water-soluble organic solvent is concentrated in the process of melting the frozen ink, the pigment present in the vicinity of the concentrated water-soluble organic solvent is coagulated due to a decrease in electrostatic repulsion, and the viscosity of the ink increases. . Further, the dye present in the vicinity of the concentrated water-soluble organic solvent is relatively lowered in polarity due to the absence of highly polar water, and is aggregated due to the decrease in solubility to increase the viscosity of the ink. As a result of the above, it becomes difficult to discharge the ink in the ink containing bag, and it becomes easy to reduce the ink use-out performance. Therefore, in consideration of the interaction with the coloring material in the ink, in order to suppress the increase in viscosity of the ink and further improve the ink use-out property, the electrostatic charge of the pigment using a water-soluble organic solvent having a high relative dielectric constant It is preferable to maintain the repulsive force and the solubility of the dye. Specifically, the average relative dielectric constant of the water-soluble organic solvent is preferably 20.0 or more. For the same reason as in the case of the SP value, the influence of water is small, so it is not necessary to consider the influence of water also on the relative dielectric constant.

水溶性有機溶剤や水の比誘電率は、誘電率計(例えば、商品名「BI−870」(BROOKHAVEN INSTRUMENTS CORPORATION製)など)を使用し、周波数10kHzの条件で測定することができる。なお、温度25℃で固体の水溶性有機溶剤の比誘電率は、50質量%水溶液の比誘電率を測定し、下記式(A)から算出した値とする。通常、「水溶性有機溶剤」とは液体を意味するが、本発明においては、25℃(常温)で固体であるものも水溶性有機溶剤に含めることとする。   The relative dielectric constant of the water-soluble organic solvent or water can be measured under the condition of a frequency of 10 kHz using a dielectric constant meter (for example, trade name “BI-870” (manufactured by BROOKHAVEN INSTRUMENTS CORPORATION) or the like). The relative dielectric constant of the water-soluble organic solvent which is solid at a temperature of 25 ° C. is the value calculated from the following formula (A) by measuring the relative dielectric constant of the 50 mass% aqueous solution. Usually, "water-soluble organic solvent" means a liquid, but in the present invention, those which are solid at 25 ° C. (ordinary temperature) are also included in the water-soluble organic solvent.

εsol=2ε50%−εwater ・・・(A)
εsol:25℃で固体の水溶性有機溶剤の比誘電率
ε50%:25℃で固体の水溶性有機溶剤の50質量%水溶液の比誘電率
εwater:水の比誘電率
ε sol = 2ε 50% −ε water (A)
ε sol : relative permittivity of water-soluble organic solvent solid at 25 ° C. ε 50% : relative permittivity of 50% by mass aqueous solution of water-soluble organic solvent solid at 25 ° C. ε water : relative permittivity of water

水性インクに汎用な25℃で固体の水溶性有機溶剤の具体例としては、1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、エチレン尿素、尿素、数平均分子量1,000のポリエチレングリコールなどを挙げることができる。   Specific examples of water-soluble organic solvents that are solid at 25 ° C. that are generally used for aqueous inks include 1,6-hexanediol, trimethylolpropane, ethylene urea, urea, polyethylene glycol having a number average molecular weight of 1,000, etc. it can.

25℃で固体の水溶性有機溶剤の比誘電率を50質量%水溶液の比誘電率から算出する理由は、以下に示す通りである。25℃で固体の水溶性有機溶剤のうち、水性インクの構成成分となりうるものには、50質量%を超える高濃度水溶液の調製が困難なものがある。一方、10質量%以下の低濃度水溶液では水の比誘電率が支配的となり、水溶性有機溶剤の確からしい(実効的な)比誘電率の値を得ることは困難である。そこで、本発明者らが検討を行ったところ、インクに用いる25℃で固体の水溶性有機溶剤のほとんどが、測定対象となる水溶液を調製可能であり、かつ、算出される比誘電率も本発明の効果と整合することが判明した。以上の理由により、本発明においては50質量%水溶液の比誘電率から、25℃で固体の水溶性有機溶剤の比誘電率を算出して用いることとした。25℃で固体の水溶性有機溶剤であっても、水への溶解度が低く、50質量%水溶液を調製できないものについては、飽和濃度の水溶液を利用し、上記のεsolを算出する場合に準じて算出した比誘電率の値を便宜的に用いる。 The reason for calculating the relative dielectric constant of the water-soluble organic solvent which is solid at 25 ° C. from the relative dielectric constant of the 50% by mass aqueous solution is as follows. Among water-soluble organic solvents that are solid at 25 ° C., those that can be constituents of aqueous inks include those in which preparation of a high concentration aqueous solution exceeding 50% by mass is difficult. On the other hand, in a low concentration aqueous solution of 10% by mass or less, the relative dielectric constant of water becomes dominant, and it is difficult to obtain a probable (effective) relative dielectric constant value of the water-soluble organic solvent. Then, when the present inventors examined, most of the water-soluble organic solvents which are solid at 25 ° C. used for the ink can prepare an aqueous solution to be measured, and the calculated relative dielectric constant is also It was found to be consistent with the effects of the invention. For the above reasons, in the present invention, the relative dielectric constant of the water-soluble organic solvent which is solid at 25 ° C. is calculated from the relative dielectric constant of the 50% by mass aqueous solution and used. Even for water-soluble organic solvents that are solid at 25 ° C, their solubility in water is low, and for those that can not prepare a 50% by mass aqueous solution, use an aqueous solution with a saturated concentration to calculate the above ε sol The value of the relative dielectric constant calculated is used for convenience.

平均比誘電率とは、水溶性有機溶剤に固有の比誘電率に、インク中の水溶性有機溶剤の合計量に占める当該水溶性有機溶剤の割合(質量%)を乗じた値を、各水溶性有機溶剤について算出し、積算した値を意味する。インクに含まれる水溶性有機溶剤が1種のみである場合は、この水溶性有機溶剤の比誘電率が「平均比誘電率」である。   The average relative dielectric constant is a value obtained by multiplying the ratio (mass%) of the water-soluble organic solvent to the total amount of the water-soluble organic solvent in the ink by the specific dielectric constant specific to the water-soluble organic solvent. It means the value calculated and integrated for the organic solvent. When only one type of water-soluble organic solvent is contained in the ink, the relative dielectric constant of the water-soluble organic solvent is the “average relative dielectric constant”.

例えば、後述する「実施例」で調製した「インク1」の場合、水溶性有機溶剤の組成(合計25.0質量部)は以下の通りである。括弧内の数値は、各水溶性有機溶剤の比誘電率である。
・グリセリン(42.3):11.0質量部
・トリエチレングリコール(22.7):5.0質量部
・2−ピロリドン(28.0):5.0質量部
・1,2−ヘキサンジオール(14.8):2.0質量部
・数平均分子量1,000のポリエチレングリコール(4.6):2.0質量部
For example, in the case of “ink 1” prepared in “Example” described later, the composition of the water-soluble organic solvent (total 25.0 parts by mass) is as follows. The numerical values in parentheses are the relative dielectric constants of the respective water-soluble organic solvents.
Glycerin (42.3): 11.0 parts by mass Triethylene glycol (22.7): 5.0 parts by mass 2-pyrrolidone (28.0): 5.0 parts by mass 1,2-hexanediol (14.8): 2.0 parts by mass · Polyethylene glycol having a number average molecular weight of 1,000 (4.6): 2.0 parts by mass

この「インク1」中の水溶性有機溶剤の平均比誘電率は、以下のように算出することができる。
平均比誘電率=42.3×11.0/25.0+22.7×5.0/25.0+28.0×5.0/25.0+14.8×2.0/25.0+4.6×2.0/25.0=30.3
The average relative dielectric constant of the water-soluble organic solvent in the “ink 1” can be calculated as follows.
Average dielectric constant = 42.3 × 11.0 / 25.0 + 22.7 × 5.0 / 25.0 + 28.0 × 5.0 / 25.0 + 14.8 × 2.0 / 25.0 + 4.6 × 2 .0 / 25.0 = 30.3

インク中の水溶性有機溶剤の平均比誘電率は、20.0以上50.0以下であることが好ましく、30.0以上40.0以下であることがさらに好ましい。   The average relative dielectric constant of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably 20.0 to 50.0, and more preferably 30.0 to 40.0.

インクジェット用の水性インクに汎用の水溶性有機溶剤の比誘電率を以下に示す。尿素(110.3)、エチルイソプロピルスルホン(59.0)、エチレン尿素(49.7)、ジメチルスルホキシド(48.9)、グリセリン(42.3)、γ−ブチロラクトン(41.9)、エチレングリコール(40.4)、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドン(37.6)、トリメチロールプロパン(33.7)、メタノール(33.1)、N−メチル−2−ピロリドン(32.0)、トリエタノールアミン(31.9)、ジエチレングリコール(31.7)、1,4−ブタンジオール(31.1)、1,3−ブタンジオール(30.0)、3−メチルスルホラン(29.0)、1,2−プロパンジオール(28.8)、1,2,6−ヘキサントリオール(28.5)、2−メチル−1,3−プロパンジオール(28.3)、2−ピロリドン(28.0)、1,5−ペンタンジオール(27.0)、3−メチル−1,3−ブタンジオール(24.0)、3−メチル−1,5−ペンタンジオール(23.9)、エタノール(23.8)、1−(ヒドロキシメチル)−5,5−ジメチルヒダントイン(23.7)、トリエチレングリコール(22.7)、テトラエチレングリコール(20.8)、数平均分子量200のポリエチレングリコール(18.9)、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール(18.5)、イソプロパノール(18.3)、1,2−ヘキサンジオール(14.8)、n−プロパノール(12.0)、数平均分子量600のポリエチレングリコール(11.4)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(9.8)、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル(9.4)、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(8.5)、1,6−ヘキサンジオール(7.1)、数平均分子量1,000のポリエチレングリコール(4.6)。インクに含有させるそれぞれの水溶性有機溶剤の比誘電率は、3.0以上120.0以下であることが好ましい。インクに含有させる水溶性有機溶剤の25℃における蒸気圧は、25℃における水の蒸気圧よりも低いことが好ましい。   The dielectric constants of water-soluble organic solvents generally used in water-based inks for inkjet are shown below. Urea (110.3), ethyl isopropyl sulfone (59.0), ethylene urea (49.7), dimethyl sulfoxide (48.9), glycerin (42.3), γ-butyrolactone (41.9), ethylene glycol (40.4), 1- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidone (37.6), trimethylolpropane (33.7), methanol (33.1), N-methyl-2-pyrrolidone (32.3). 0), triethanolamine (31.9), diethylene glycol (31.7), 1,4-butanediol (31.1), 1,3-butanediol (30.0), 3-methylsulfolane (29. 0), 1,2-propanediol (28.8), 1,2,6-hexanetriol (28.5), 2-methyl-1,3-propanediol (28. ), 2-pyrrolidone (28.0), 1,5-pentanediol (27.0), 3-methyl-1,3-butanediol (24.0), 3-methyl-1,5-pentanediol ( 23.9), ethanol (23.8), 1- (hydroxymethyl) -5,5-dimethylhydantoin (23.7), triethylene glycol (22.7), tetraethylene glycol (20.8), number Polyethylene glycol having an average molecular weight of 200 (18.9), 2-ethyl-1,3-hexanediol (18.5), isopropanol (18.3), 1,2-hexanediol (14.8), n-propanol (12.0), polyethylene glycol having a number average molecular weight of 600 (11.4), triethylene glycol monobutyl ether (9.8), tetraethylene glycol Monobutyl ether (9.4), tripropylene glycol monomethyl ether (8.5), 1,6-hexanediol (7.1), polyethylene glycol having a number average molecular weight of 1,000 (4.6). The relative dielectric constant of each water-soluble organic solvent to be contained in the ink is preferably 3.0 or more and 120.0 or less. The vapor pressure at 25 ° C. of the water-soluble organic solvent to be contained in the ink is preferably lower than the vapor pressure of water at 25 ° C.

〔検証方法〕
水溶性有機溶剤の特性については、以下に示す方法にしたがって検証することができる。適量のインクをメタノールで希釈し、ガスクロマトグラフィー/質量分析(GC/MS)で定性分析することで、水溶性有機溶剤の種類を確認することができる。さらに、分析対象成分の標準液を用いる絶対検量線法により、水溶性有機溶剤の含有量を確認することができる。そして、確認した水溶性有機溶剤の種類及び含有量から、インク中の水溶性有機溶剤の平均SP値及び平均比誘電率を求めることができる。
〔Method of verification〕
The properties of the water-soluble organic solvent can be verified according to the method described below. The type of water-soluble organic solvent can be confirmed by diluting an appropriate amount of ink with methanol and qualitatively analyzing it by gas chromatography / mass spectrometry (GC / MS). Furthermore, the content of the water-soluble organic solvent can be confirmed by an absolute calibration curve method using a standard solution of the component to be analyzed. Then, the average SP value and the average relative dielectric constant of the water-soluble organic solvent in the ink can be determined from the type and the content of the water-soluble organic solvent confirmed.

[樹脂]
インクには、樹脂を含有させることができる。インク中の樹脂の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.10質量%以上20.00質量%以下であることが好ましく、0.50質量%以上15.00質量%以下であることがさらに好ましい。
[resin]
The ink can contain a resin. The content (% by mass) of the resin in the ink is preferably 0.10% by mass or more and 20.00% by mass or less, and is 0.50% by mass or more and 15.00% by mass or less based on the total mass of the ink. It is further preferred that

樹脂は、(i)顔料の分散状態を安定化させるため、すなわち、樹脂分散剤やその補助としてインクに添加することができる。また、(ii)記録される画像の各種特性を向上させるためにインクに添加することができる。樹脂の形態としては、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、及びこれらの組み合わせなどを挙げることができる。また、樹脂は、水性媒体に溶解しうる水溶性樹脂であってもよく、水性媒体中に分散する樹脂粒子であってもよい。樹脂粒子は、色材を内包する必要はない。また、樹脂粒子は樹脂分散剤を用いなくとも分散しうるものであること、すなわち、自己分散性であることが好ましい。   The resin can be added to the ink (i) in order to stabilize the dispersed state of the pigment, that is, as a resin dispersant or its aid. In addition, (ii) it can be added to the ink to improve various characteristics of the image to be recorded. As a form of resin, a block copolymer, a random copolymer, a graft copolymer, and these combination etc. can be mentioned. The resin may be a water-soluble resin that can be dissolved in an aqueous medium, or may be resin particles dispersed in an aqueous medium. The resin particles do not need to contain a coloring material. Further, it is preferable that the resin particles can be dispersed without using a resin dispersant, that is, they are self-dispersible.

本明細書において「樹脂が水溶性である」とは、その樹脂を酸価と当量のアルカリで中和した場合に、動的光散乱法により粒子径を測定しうる粒子を形成しない状態で水性媒体中に存在することを意味する。樹脂が水溶性であるか否かについては、以下に示す方法にしたがって判断することができる。まず、酸価相当のアルカリ(水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど)により中和された樹脂を含む液体(樹脂固形分:10質量%)を用意する。次いで、用意した液体を純水で10倍(体積基準)に希釈して試料溶液を調製する。そして、試料溶液中の樹脂の粒子径を動的光散乱法により測定した場合に、粒子径を有する粒子が測定されない場合に、その樹脂は水溶性であると判断することができる。この際の測定条件は、例えば、以下のようにすることができる。   In the present specification, "the resin is water-soluble" means that when the resin is neutralized with an alkali equivalent to the acid value, the resin is aqueous without forming particles whose particle size can be measured by the dynamic light scattering method. Means present in the medium. Whether or not the resin is water-soluble can be determined according to the method described below. First, a liquid (solid content of resin: 10% by mass) containing a resin neutralized with an alkali equivalent to an acid value (sodium hydroxide, potassium hydroxide or the like) is prepared. Next, the prepared liquid is diluted 10 times (volume basis) with pure water to prepare a sample solution. And when the particle diameter of resin in a sample solution is measured by a dynamic light scattering method, when the particle | grains which have a particle diameter are not measured, it can be judged that the resin is water solubility. The measurement conditions at this time can be, for example, as follows.

[測定条件]
SetZero:30秒
測定回数:3回
測定時間:180秒
[Measurement condition]
SetZero: 30 seconds Number of measurements: 3 Measurement time: 180 seconds

粒度分布測定装置としては、動的光散乱法による粒度分析計(例えば、商品名「UPA−EX150」、日機装製)などを使用することができる。勿論、使用する粒度分布測定装置や測定条件などは上記に限られるものではない。   As a particle size distribution measuring apparatus, a particle size analyzer (for example, trade name “UPA-EX150” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) by a dynamic light scattering method can be used. Of course, the particle size distribution measuring apparatus to be used and the measuring conditions are not limited to the above.

水溶性樹脂の酸価は、100mgKOH/g以上250mgKOH/g以下であることが好ましい。樹脂粒子を構成する樹脂の酸価は、5mgKOH/g以上200mgKOH/g以下であることが好ましい。水溶性樹脂の重量平均分子量は、3,000以上15,000以下であることが好ましい。樹脂粒子を構成する樹脂の重量平均分子量は、1,000以上2,000,000以下であることが好ましく、250,000以上550,000以下であることがさらに好ましい。動的光散乱法により測定される樹脂粒子の平均粒子径(体積基準の累積50%粒子径(D50))は、100nm以上500nm以下であることが好ましい。 The acid value of the water-soluble resin is preferably 100 mg KOH / g or more and 250 mg KOH / g or less. The acid value of the resin constituting the resin particles is preferably 5 mg KOH / g or more and 200 mg KOH / g or less. The weight average molecular weight of the water-soluble resin is preferably 3,000 or more and 15,000 or less. The weight average molecular weight of the resin constituting the resin particles is preferably 1,000 or more and 2,000,000 or less, and more preferably 250,000 or more and 550,000 or less. The average particle size (volume based cumulative 50% particle size (D 50 )) of the resin particles measured by the dynamic light scattering method is preferably 100 nm or more and 500 nm or less.

樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂などを挙げることができる。なかでも、アクリル系樹脂やウレタン系樹脂が好ましく、アクリル系樹脂がさらに好ましい。   As resin, acrylic resin, urethane resin, olefin resin etc. can be mentioned. Among them, acrylic resins and urethane resins are preferable, and acrylic resins are more preferable.

アクリル系樹脂としては、親水性ユニット及び疎水性ユニットを構成ユニットとして有するものが好ましい。なかでも、(メタ)アクリル酸に由来する親水性ユニットと、芳香環を有するモノマー及び(メタ)アクリル酸エステル系モノマーの少なくとも一方に由来する疎水性ユニットと、を有する樹脂が好ましい。特に、(メタ)アクリル酸に由来する親水性ユニットと、スチレン及びα−メチルスチレンの少なくとも一方のモノマーに由来する疎水性ユニットとを有する樹脂が好ましい。これらの樹脂は、顔料との相互作用が生じやすいため、顔料を分散させるための樹脂分散剤として好適に利用することができる。   As an acrylic resin, what has a hydrophilic unit and a hydrophobic unit as a structural unit is preferable. Among them, a resin having a hydrophilic unit derived from (meth) acrylic acid and a hydrophobic unit derived from at least one of a monomer having an aromatic ring and a (meth) acrylic acid ester-based monomer is preferable. In particular, a resin having a hydrophilic unit derived from (meth) acrylic acid and a hydrophobic unit derived from at least one monomer of styrene and α-methylstyrene is preferable. These resins are likely to interact with the pigment, and can be suitably used as a resin dispersant for dispersing the pigment.

親水性ユニットは、アニオン性基などの親水性基を有するユニットである。親水性ユニットは、例えば、親水性基を有する親水性モノマーを重合することで形成することができる。親水性基を有する親水性モノマーの具体例としては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボン酸基を有する酸性モノマー、これらの酸性モノマーの無水物や塩などのアニオン性モノマーなどを挙げることができる。酸性モノマーの塩を構成するカチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、有機アンモニウムなどのイオンを挙げることができる。疎水性ユニットは、アニオン性基などの親水性基を有しないユニットである。疎水性ユニットは、例えば、アニオン性基などの親水性基を有しない、疎水性モノマーを重合することで形成することができる。疎水性モノマーの具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、(メタ)アクリル酸ベンジルなどの芳香環を有するモノマー;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルなどの(メタ)アクリル酸エステル系モノマーなどを挙げることができる。   The hydrophilic unit is a unit having a hydrophilic group such as an anionic group. The hydrophilic unit can be formed, for example, by polymerizing a hydrophilic monomer having a hydrophilic group. Specific examples of the hydrophilic monomer having a hydrophilic group include acid monomers having a carboxylic acid group such as (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid and fumaric acid, and anions such as anhydrides and salts of these acidic monomers And the like. As a cation which comprises the salt of an acidic monomer, ions, such as lithium, sodium, potassium, ammonium, organic ammonium, can be mentioned. The hydrophobic unit is a unit having no hydrophilic group such as an anionic group. The hydrophobic unit can be formed, for example, by polymerizing a hydrophobic monomer having no hydrophilic group such as an anionic group. Specific examples of the hydrophobic monomer include monomers having an aromatic ring such as styrene, α-methylstyrene and benzyl (meth) acrylate; methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid 2 -(Meth) acrylic acid ester type monomers, such as ethylhexyl, etc. can be mentioned.

ウレタン系樹脂は、例えば、ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて得ることができる。また、鎖延長剤をさらに反応させたものであってもよい。オレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどを挙げることができる。   The urethane resin can be obtained, for example, by reacting a polyisocyanate and a polyol. Further, it may be one further reacted with a chain extender. As an olefin resin, polyethylene, a polypropylene, etc. can be mentioned, for example.

[水性媒体]
本発明のインクタンクで用いるインクは、水性媒体として少なくとも水を含有する水性のインクである。インクには、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有させる。水としては、脱イオン水やイオン交換水を用いることが好ましい。水性インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.00質量%以上95.00質量%以下であることが好ましい。
[Aqueous medium]
The ink used in the ink tank of the present invention is an aqueous ink containing at least water as an aqueous medium. The ink contains an aqueous medium which is a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. As water, it is preferable to use deionized water or ion exchange water. The content (% by mass) of water in the aqueous ink is preferably 50.00% by mass or more and 95.00% by mass or less based on the total mass of the ink.

[界面活性剤]
インクは界面活性剤を含有することが好ましい。水溶性有機溶剤と同様に、界面活性剤も凍結の際には水の結晶外に排除された状態で存在し、その疎水部がインク収容袋側に向くとともに、親水部がインクを構成する水性媒体側に向いて、インク収容袋に配向する。このため、インクに界面活性剤を含有させると、インクの流出に伴ってインク収容袋が収縮し、インク収容袋の内面同士が近接した際にも、インク収容袋の閉塞が抑制されやすく、インク使い切り性をさらに向上させることができる。インク中の界面活性剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.05質量%以上10.00質量%以下であることが好ましい。
[Surfactant]
The ink preferably contains a surfactant. Similar to the water-soluble organic solvent, the surfactant also exists in the state of being excluded from the crystal of water at the time of freezing, the hydrophobic portion thereof faces the ink containing bag side, and the hydrophilic portion constitutes the ink. It is directed to the medium side and oriented to an ink containing bag. For this reason, when the surfactant is contained in the ink, the ink containing bag shrinks with the outflow of the ink, and the blockage of the ink containing bag is easily suppressed even when the inner surfaces of the ink containing bag approach each other. Useability can be further improved. The content (% by mass) of the surfactant in the ink is preferably 0.05% by mass or more and 10.00% by mass or less based on the total mass of the ink.

界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、両性などのイオン性界面活性剤;ノニオン性界面活性剤を挙げることができる。なかでも、ノニオン性界面活性剤が好ましい。ノニオン性界面活性剤は電荷を持たないため、同様に電荷を持たないインク収容袋とのファンデルワールス力による相互作用がより強くなり、インク収容袋に配向しやすい。界面活性剤を構成材料で分類すると、炭化水素系、フッ素系、シリコーン系などを挙げることができる。これらのなかでも、フッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤が好ましい。特に、ノニオン性のフッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤は、配向したインク収容袋の表面エネルギーを特に効率よく低下させることができる。表面エネルギーの低い材料は、他の材料と接着しにくい。このため、フッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤をインクに含有させることで、インク収容袋の内面同士をより接着しにくくすることができ、インク使い切り性をさらに向上させることができる。   Examples of the surfactant include ionic surfactants such as anionic, cationic and amphoteric surfactants; and nonionic surfactants. Among them, nonionic surfactants are preferable. Since the nonionic surfactant has no charge, the interaction due to the van der Waals force with the ink containing bag similarly having no charge becomes stronger, and it is easy to be oriented to the ink containing bag. If surfactant is classified by constituent material, hydrocarbon type, fluorine type, silicone type, etc. can be mentioned. Among these, fluorine surfactants and silicone surfactants are preferable. In particular, nonionic fluorine-based surfactants and silicone-based surfactants can reduce the surface energy of the oriented ink storage bag particularly efficiently. Materials with low surface energy do not adhere well to other materials. Therefore, by containing a fluorine-based surfactant or a silicone-based surfactant in the ink, the inner surfaces of the ink containing bag can be made more difficult to adhere to each other, and the ink use-up performance can be further improved.

[その他添加剤]
インクには、上記成分以外にも必要に応じて、消泡剤、pH調整剤、粘度調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤など種々の添加剤を含有させてもよい。一般的に、界面活性剤をはじめとしたこれらの添加剤はインク中の含有量もかなり少なく、インク収容袋の膨潤に「直接的に」与える影響も低い。このため、本発明においては、これらの添加剤は「水溶性有機溶剤」には含めないものとし、SP値や比誘電率を算出する対象とはしない。
[Other additives]
In the ink, in addition to the above components, various additives such as an antifoamer, a pH adjuster, a viscosity adjuster, an antirust agent, an antiseptic agent, an antifungal agent, an antioxidant, a reduction inhibitor and the like as needed You may make it contain. Generally, these additives, including surfactants, are also considerably less in the ink and have less direct impact on the swelling of the ink containing bag. Therefore, in the present invention, these additives are not included in the “water-soluble organic solvent”, and are not targets for calculating the SP value and the relative dielectric constant.

<インクジェット記録装置>
本発明のインクジェット記録装置は、上述のインクタンクと、このインクタンクから供給されるインクをインクジェット方式で吐出する記録ヘッドとを備える。以下、本発明のインクジェット記録装置について、図面を参照しつつ説明する。
<Ink jet recording apparatus>
An ink jet recording apparatus according to the present invention includes the above-described ink tank, and a recording head which discharges the ink supplied from the ink tank by an ink jet method. Hereinafter, the ink jet recording apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.

図7は、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を模式的に示す斜視図である。図7に示す実施形態のインクジェット記録装置200は、X方向(主走査方向)に記録ヘッドを往復走査させて記録動作を行う、いわゆるシリアル方式のインクジェット記録装置である。記録媒体101は、搬送ローラ107によってY方向(副走査方向)へと間欠的に搬送される。キャリッジ103は、X方向に沿って配置されたガイドレール105に沿って移動可能に支持されており、ガイドレール105と並行に移動する無端ベルト106に固定されている。無端ベルト106はモータの駆動力によって往復運動する。無端ベルト106の往復運動によって、キャリッジ103がX方向に往復走査される。   FIG. 7 is a perspective view schematically showing an embodiment of the ink jet recording apparatus of the present invention. The inkjet recording apparatus 200 of the embodiment shown in FIG. 7 is a so-called serial type inkjet recording apparatus which performs recording operation by reciprocally scanning the recording head in the X direction (main scanning direction). The recording medium 101 is intermittently conveyed by the conveyance roller 107 in the Y direction (sub scanning direction). The carriage 103 is movably supported along a guide rail 105 disposed along the X direction, and is fixed to an endless belt 106 moving parallel to the guide rail 105. The endless belt 106 reciprocates by the driving force of the motor. The carriage 103 is reciprocally scanned in the X direction by the reciprocating motion of the endless belt 106.

キャリッジ103に搭載された記録ユニット102は、同様にX方向(主走査方向)に往復走査される。そして、記録媒体101のY方向への搬送と、記録ユニット102のX方向への往復走査と、によって記録動作が行われる。インクは、インクタンク100からインク供給チューブ104を介して記録ユニット102に供給される。その後、記録ユニット102に設けられた記録ヘッドの吐出口からインクが吐出される。本発明のインクジェット記録装置は、フルライン方式、シリアルスキャン方式などの種々の方式に対しても適用可能である。   Similarly, the recording unit 102 mounted on the carriage 103 is reciprocally scanned in the X direction (main scanning direction). Then, the recording operation is performed by conveyance of the recording medium 101 in the Y direction and reciprocating scanning of the recording unit 102 in the X direction. Ink is supplied from the ink tank 100 to the recording unit 102 through the ink supply tube 104. Thereafter, the ink is discharged from the discharge port of the recording head provided in the recording unit 102. The ink jet recording apparatus of the present invention is also applicable to various methods such as a full line method and a serial scan method.

以下、実施例、比較例、及び参考例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。成分量に関して「部」及び「%」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, comparative examples, and reference examples, but the present invention is not limited at all by the following examples as long as the gist thereof is not exceeded. Those described as "parts" and "%" in terms of component amounts are on a mass basis unless otherwise specified.

<インクタンク本体の製造>
ブロー成形により作製したインク収容袋(底面積20cm2、高さ16cm、容量320mL)をポリエチレン製の筐体に収納して、表1に示す構成のインクタンク本体1〜10を製造した。各種の物性は、作製したインク収容袋を適当なサイズに切り出して得たサンプルを利用して測定した。樹脂のSP値は組成を分析し、Fedors法により算出した。インク収容袋の弾性率は、インク収容袋を150mm×25mmの短冊状に切り出して得たサンプルについて測定した。弾性率は、引張試験機(商品名「卓上形精密万能試験機AGS−X」、島津製作所製)を使用し、試験種:引張、チャック間距離:100mm、変位速度:5mm/分、の条件で測定した。
<Manufacturing of Ink Tank Body>
The ink storage bag (bottom area 20 cm 2 , height 16 cm, volume 320 mL) prepared by blow molding was stored in a polyethylene case to manufacture ink tank bodies 1 to 10 having the configuration shown in Table 1. Various physical properties were measured using a sample obtained by cutting out the manufactured ink storage bag into an appropriate size. The SP value of the resin was analyzed by the composition and calculated by the Fedors method. The elastic modulus of the ink containing bag was measured on a sample obtained by cutting the ink containing bag into a strip of 150 mm × 25 mm. The modulus of elasticity is measured using a tensile tester (trade name “table-type precision universal testing machine AGS-X” manufactured by Shimadzu Corporation), under the conditions of test type: tensile, distance between chucks: 100 mm, displacement speed: 5 mm / min. It measured by.

Figure 2019073006
Figure 2019073006

<顔料分散液の調製>
(顔料分散液1)
0.3mm径のジルコニアビーズ200部を充填したバッチ式縦型サンドミル(アイメックス製)に、顔料10.0部、樹脂の水溶液15.0部、及び純水75.0部の混合物を入れて、水冷しながら5時間分散させた。顔料としては、商品名「クロモフタールジェットマゼンタ2BC」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)を用いた。樹脂の水溶液としては、酸価150mgKOH/g、重量平均分子量8,000のスチレン−アクリル酸エチル−アクリル酸共重合体を、その酸価と等モルの水酸化カリウムを含む水に溶解させた、樹脂(固形分)の含有量が20.0%である水溶液を用いた。ポアサイズ3.0μmのセルロースアセテートフィルター(アドバンテック製)にて加圧ろ過して、顔料分散液1を得た。顔料分散液1中の顔料の含有量は10.0%であり、樹脂の含有量は3.0%であった。
<Preparation of pigment dispersion>
(Pigment dispersion 1)
A mixture of 10.0 parts of pigment, 15.0 parts of an aqueous solution of resin, and 75.0 parts of pure water is placed in a batch-type vertical sand mill (manufactured by Imex) packed with 200 parts of 0.3 mm diameter zirconia beads. Dispersed for 5 hours with water cooling. As a pigment, a trade name "Chromoftar jet magenta 2BC" (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) was used. As an aqueous solution of the resin, a styrene-ethyl acrylate-acrylic acid copolymer having an acid value of 150 mg KOH / g and a weight average molecular weight of 8,000 was dissolved in water containing potassium hydroxide equivalent to the acid value, The aqueous solution in which the content of the resin (solid content) was 20.0% was used. The mixture was pressure-filtered with a cellulose acetate filter (manufactured by Advantec) having a pore size of 3.0 μm to obtain a pigment dispersion 1. The content of the pigment in the pigment dispersion 1 was 10.0%, and the content of the resin was 3.0%.

(顔料分散液2)
樹脂の水溶液として、重量平均分子量20,000のスチレン−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート−エチルアクリレート共重合体(組成(質量)比=50:40:10)の水溶液(樹脂(固形分)の含有量20.0%)を用いた。この樹脂の水溶液を用いたこと以外は、前述の顔料分散液1と同様の手順で顔料分散液2を得た。顔料分散液2中の顔料の含有量は10.0%であり、樹脂の含有量は3.0%であった。
(Pigment dispersion 2)
The aqueous solution (resin (solid content)) of a styrene-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate-ethyl acrylate copolymer (composition (mass) ratio = 50: 40: 10) having a weight average molecular weight of 20,000 as an aqueous solution of a resin The content was 20.0%). A pigment dispersion 2 was obtained in the same manner as the pigment dispersion 1 described above, except that an aqueous solution of this resin was used. The content of the pigment in the pigment dispersion 2 was 10.0%, and the content of the resin was 3.0%.

<インクの調製>
表2−1及び2−2に示す各成分(単位:%)を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズ1.2μmのメンブレンフィルター(商品名「HDCIIフィルター」、ポール製)にて加圧ろ過して、各インクを調製した。ポリエチレングリコールに付した数値は、ポリエチレングリコールの数平均分子量である。「アセチレノールE100」は、川研ファインケミカル製のノニオン性の炭化水素系界面活性剤の商品名である。「ゾニールFS3100」は、デュポン製のノニオン性のフッ素系界面活性剤の商品名である。「BYK348」はビックケミー製のノニオン性のシリコーン系界面活性剤の商品名である。
Preparation of Ink
Each component (unit:%) shown in Tables 2-1 and 2-2 is mixed, and after sufficiently stirring, pressure filtration is performed using a membrane filter (trade name "HDCII filter", manufactured by Pall) having a pore size of 1.2 μm. Each ink was prepared. The numerical value attached to polyethylene glycol is the number average molecular weight of polyethylene glycol. “Acetylenol E100” is a trade name of nonionic hydrocarbon surfactant manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd. “Zonil FS3100” is a trade name of a nonionic fluorosurfactant manufactured by DuPont. "BYK 348" is a trade name of nonionic silicone surfactant made by Bick Chemie.

Figure 2019073006
Figure 2019073006

Figure 2019073006
Figure 2019073006

<評価>
表3の左側に示すインクタンク本体とインクの組み合わせとし、インクタンク本体にインクを充填してインクタンクを用意した。インクの充填量は、インクタンク本体のインク最大収容量の95%の量とした。用意したインクタンクを−10℃の環境に3日間保管した。さらに、インクタンクを25℃で24時間放置した。その後、図7に示す主要部を有するインクジェット記録装置にセットし、25℃の温度条件下で、インクが供給されなくなるまで連続してインクを吐出した。インクの供給が停止した時点のインクの残量を測定し、下記式(2)に基づき「インク消費率(%)」を算出するとともに、以下に示す評価基準にしたがってインク使い切り性を評価した。結果を表3に示す。
インク消費率(%)={(X−Y)/X}×100 ・・・(2)
X:インクタンク本体に充填したインクの量(g)
Y:インクの供給が停止した時点のインクの残量(g)
<Evaluation>
The combination of the ink tank body and the ink shown on the left side of Table 3 was filled with the ink tank body to prepare an ink tank. The filling amount of the ink was 95% of the maximum storage amount of ink in the ink tank body. The prepared ink tank was stored in an environment of -10 ° C for 3 days. Further, the ink tank was left at 25 ° C. for 24 hours. Thereafter, the ink jet recording apparatus having the main part shown in FIG. 7 was set, and the ink was continuously discharged under the temperature condition of 25 ° C. until the ink was not supplied. The ink remaining amount at the time when the ink supply was stopped was measured, and the "ink consumption rate (%)" was calculated based on the following formula (2), and the ink use-out property was evaluated according to the evaluation criteria shown below. The results are shown in Table 3.
Ink consumption rate (%) = {(X−Y) / X} × 100 (2)
X: Amount of ink filled in the ink tank body (g)
Y: Remaining ink amount when ink supply is stopped (g)

[評価基準]
A:インク消費率が90%以上であった。
B:インク消費率が80%以上90%未満であった。
C:インク消費率が70%以上80%未満であった。
D:インク消費率が70%未満であった。
[Evaluation criteria]
A: The ink consumption rate was 90% or more.
B: The ink consumption rate was 80% or more and less than 90%.
C: The ink consumption rate was 70% or more and less than 80%.
D: The ink consumption rate was less than 70%.

Figure 2019073006
Figure 2019073006

比較例1のインクタンクは、記録終了時にインク収容袋の複数の箇所で閉塞が生じており、十分な量のインクを供給することができなかった。参考例1及び2のインクタンクは圧力調整機構を有するものであったため、インクを使い切ることができた。また、参考例3及び4のインクタンクは収縮制御機構を有するものであったため、インクを使い切ることができた。   In the ink tank of Comparative Example 1, clogging occurred at a plurality of locations of the ink containing bag at the end of recording, and a sufficient amount of ink could not be supplied. The ink tanks of Reference Examples 1 and 2 had the pressure adjustment mechanism, so the ink could be used up. In addition, since the ink tanks of Reference Examples 3 and 4 have the shrinkage control mechanism, the ink can be used up.

Claims (8)

その内部にインクを収容する、予め規定された形状に側壁部が収縮する機構を有さず、前記インクの流出に伴って側壁部が収縮するインク収容袋を備える、前記インク収容袋の内部の圧力を調整する機構を有しない、インクジェット記録装置に用いられるインクタンクであって、
前記インク収容袋が、樹脂で構成され、
前記インクが、色材、及び水溶性有機溶剤を含有する水性インクであり、
前記水溶性有機溶剤の平均SP値と、前記インク収容袋を構成する前記樹脂のSP値との差が、2.0(cal/cm31/2以上であることを特徴とするインクタンク。
The inside of the ink containing bag is provided with an ink containing bag which does not have a mechanism for shrinking the side wall to a predetermined shape for containing ink therein, but which shrinks along with the outflow of the ink. An ink tank used in an ink jet recording apparatus, which does not have a mechanism for adjusting pressure,
The ink containing bag is made of resin,
The ink is an aqueous ink containing a coloring material and a water-soluble organic solvent,
A difference between an average SP value of the water-soluble organic solvent and an SP value of the resin constituting the ink containing bag is 2.0 (cal / cm 3 ) 1/2 or more. .
前記水溶性有機溶剤の平均SP値と、前記インク収容袋を構成する前記樹脂のSP値との差が、4.5(cal/cm31/2以上である請求項1に記載のインクタンク。 The ink according to claim 1, wherein a difference between an average SP value of the water-soluble organic solvent and an SP value of the resin constituting the ink containing bag is 4.5 (cal / cm 3 ) 1/2 or more. tank. 前記水溶性有機溶剤の平均比誘電率が、20.0以上である請求項1又は2に記載のインクタンク。   The ink tank according to claim 1, wherein an average relative dielectric constant of the water-soluble organic solvent is 20.0 or more. 前記インク中の前記水溶性有機溶剤の含有量(質量%)が、前記色材の含有量(質量%)に対する質量比率で、1.0倍以上である請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクタンク。   The content (% by mass) of the water-soluble organic solvent in the ink is 1.0 or more by mass ratio with respect to the content (% by mass) of the color material. The ink tank described in. 前記インクが、さらに、界面活性剤を含有する請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクタンク。   The ink tank according to any one of claims 1 to 4, wherein the ink further contains a surfactant. 前記インク収容袋の弾性率が、500N/mm2以下である請求項1乃至5のいずれか1項に記載のインクタンク。 The ink bag of the elastic modulus, the ink tank according to any one of claims 1 to 5 is 500 N / mm 2 or less. 前記インク収容袋の形状が、円筒型である請求項1乃至6のいずれか1項に記載のインクタンク。   The ink tank according to any one of claims 1 to 6, wherein the ink containing bag has a cylindrical shape. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のインクタンクと、
前記インクタンクから供給されるインクをインクジェット方式で吐出する記録ヘッドと、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
An ink tank according to any one of claims 1 to 7;
An ink jet recording apparatus, comprising: a recording head which ejects the ink supplied from the ink tank by an ink jet method.
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