JP2021151752A - Inkjet recording device - Google Patents

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JP2021151752A JP2020053325A JP2020053325A JP2021151752A JP 2021151752 A JP2021151752 A JP 2021151752A JP 2020053325 A JP2020053325 A JP 2020053325A JP 2020053325 A JP2020053325 A JP 2020053325A JP 2021151752 A JP2021151752 A JP 2021151752A
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雅哉 植月
Masaya Uetsuki
雅哉 植月
崇幸 牛山
Takayuki Ushiyama
崇幸 牛山
達生 眞本
Tatsuo Mamoto
達生 眞本
啓太 石見
Keita Ishimi
啓太 石見
里枝 竹腰
Rie Takekoshi
里枝 竹腰
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Abstract

To solve the problem that adhesion strength is improved when fixing by pressurizing is performed before a temperature of a formed film falls down, before cooling is performed just after heating, however the adhesion strength cannot be improved when the pressurization is performed in a state where cooling of the film is in progress.SOLUTION: An inkjet recording device is mounted with: a heating mechanism that can heat first ink containing a color material, second ink containing aqueous resin fine particles and not containing a color material and a recording medium and ink recorded on the recording medium during recording or after recording; and pressurizing means that can pressurize an ink layer formed for a certain period of time after heating is completed, which makes the heating mechanism perform heating processing, after performing recording to the recording medium, using the first ink and the second ink, and performs pressurizing processing in a certain period of time after the heating processing. It is determined by estimating adhesion strength from a fixing condition whether the pressurizing processing is to be performed or not.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、記録ヘッドを走査させながら記録媒体にインク等の記録液体を吐出して画像を記録するインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an inkjet recording apparatus that records an image by ejecting a recording liquid such as ink onto a recording medium while scanning a recording head.

インクジェット記録方式は、紙などの浸透性の記録媒体(以下、メディアとも言う)への印刷だけではなく、ポリ塩化ビニルやポリエチレンテレフタラートなどのプラスチックを用いた非浸透性の記録媒体への印刷といった応用展開がなされている。また、近年、環境に対する安全性が高い、非浸透性の記録媒体用の水性インクが製品化されている。一方で非浸透性のメディアに対してはインクの定着性が不足する場合がある。これは通常の浸透系メディアの場合にはインクがメディア内部に浸透することにより、インクメディア間で強固な結合状態を発現しやすいが、非浸透性メディアの場合にはインクが内部に浸透しないためインク−メディア間で強固な接着を発生しにくい。 Inkjet recording methods include not only printing on permeable recording media such as paper (hereinafter, also referred to as media), but also printing on non-permeable recording media using plastics such as polyvinyl chloride and polyethylene terephthalate. Applications are being developed. Further, in recent years, water-based inks for non-permeable recording media, which are highly environmentally safe, have been commercialized. On the other hand, the ink fixability may be insufficient for non-penetrating media. This is because in the case of ordinary penetrating media, the ink permeates the inside of the media, so that a strong bonding state is likely to be developed between the ink media, but in the case of non-penetrating media, the ink does not permeate inside. Strong adhesion between ink and media is unlikely to occur.

先行技術文献にはこのような非浸透性のメディアに記録する際に記録を行った後に加圧を行い、定着性を向上させる技術が開示されている。 The prior art document discloses a technique for improving the fixability by applying pressure after recording on such a non-penetrating medium.

特開2005−271590号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-271590

しかしながら、発明者らは前述の先行技術文献のようなシステムにおいては加熱後にローラによる加圧定着を行うタイミングによって得られる効果が著しく異なることを発見した。加熱直後に冷却が行われる前、形成された膜の温度が低下する以前に加圧による定着を行うと密着強度が向上するが、膜の冷却が進行した状態で加圧を行っても密着強度の向上効果は得られにくい。 However, the inventors have found that in a system such as the above-mentioned prior art document, the effect obtained is significantly different depending on the timing of pressure fixing by a roller after heating. Adhesion strength is improved by fixing by pressurization before cooling is performed immediately after heating and before the temperature of the formed film drops, but adhesion strength is improved even if pressurization is performed while the film is being cooled. It is difficult to obtain the improvement effect of.

また先行文献に開示されたように冷却後、加熱を行う構成も可能であるが、こういった構成をとった場合、加熱→冷却→再加熱を行う事となり、無駄な工程を行う事となる上、十分な密着強度が得られない。 Further, as disclosed in the prior art, it is possible to perform heating after cooling, but if such a configuration is adopted, heating → cooling → reheating will be performed, resulting in a wasteful process. In addition, sufficient adhesion strength cannot be obtained.

一方で加熱時間と加熱後の経過時間があまりにも短いと、十分な密着強度が得られない。 On the other hand, if the heating time and the elapsed time after heating are too short, sufficient adhesion strength cannot be obtained.

本発明の目的は、比較的インク−メディア間の接着密着強度が得られにくい非吸収系のメディアにおいても十分なインク膜の接着強度が得られるインクジェット記録装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an inkjet recording apparatus capable of obtaining sufficient adhesive strength of an ink film even in a non-absorbent medium in which it is relatively difficult to obtain adhesive adhesive strength between ink and media.

上記課題を解決するために、本発明のインクジェット記録装置は、色材を含む第一のインクと、水性樹脂微粒子を含み、色材を含まない第二インクと記録中もしくは記録後に記録媒体および記録媒体上に記録されたインクを加熱することができる加熱機構と加熱終了後一定期間の間に形成したインク層を加圧できる加圧手段を搭載し、記録媒体に対して第一のインクと第二インクを用いて記録を行った後に、加熱機構で加熱処理を行い、加熱処理後に一定期間内に加圧処理を行うことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the inkjet recording apparatus of the present invention includes a first ink containing a color material and a second ink containing water-based resin fine particles and does not contain a color material, and a recording medium and recording during or after recording. Equipped with a heating mechanism that can heat the ink recorded on the medium and a pressurizing means that can pressurize the ink layer formed within a certain period of time after the end of heating, the first ink and the first ink are provided for the recording medium. (Ii) After recording with ink, heat treatment is performed by a heating mechanism, and pressure treatment is performed within a certain period after the heat treatment.

また、このような構成のインクジェット記録装において、さらに効果的な定着を行うために、定着温度やスキャン間休止等から接着強度を推定し、低温定着等により十分な接着強度が得られないと想定される場合においては加圧ローラによる定着を実施し、逆に乾燥部分のみで十分な定着強度を得られないと推定される場合にはローラ定着を行わないよう構成することができる。 Further, in the inkjet recording device having such a configuration, in order to perform more effective fixing, the adhesive strength is estimated from the fixing temperature, the pause between scans, etc., and it is assumed that sufficient adhesive strength cannot be obtained by low temperature fixing or the like. If this is the case, fixing with a pressure roller can be performed, and conversely, if it is estimated that sufficient fixing strength cannot be obtained only from the dried portion, roller fixing can be performed.

接着強度を推定するパラメータとしては(1)定着温度、(2)スキャン間ウエイトの有無、(3)メディア種、(4)使用する反応液の付与量、等より推定することが可能である。 The parameters for estimating the adhesive strength can be estimated from (1) fixing temperature, (2) presence / absence of inter-scan weight, (3) media type, (4) amount of reaction solution to be used, and the like.

上記の手段を用いることにより、比較的インク−メディア間の接着密着強度が得られにくい非吸収系のメディアにおいても十分なインク膜の接着強度が得られる。 By using the above means, sufficient adhesive strength of the ink film can be obtained even in a non-absorbent medium in which it is relatively difficult to obtain the adhesive adhesive strength between the ink and the media.

第1の実施形態の本体構成を説明する図である。It is a figure explaining the main body structure of 1st Embodiment. 第1の実施形態の本体構成を説明する図である。It is a figure explaining the main body structure of 1st Embodiment. 第1の実施形態の記録ヘッドを説明する図である。It is a figure explaining the recording head of 1st Embodiment. 第1の実施形態の制御系を説明する図である。It is a figure explaining the control system of 1st Embodiment. 第1の実施形態の本体パネルの設定状態を説明する図である。It is a figure explaining the setting state of the main body panel of 1st Embodiment. 第1の実施形態の記録媒体の温度変化を示した図である。It is a figure which showed the temperature change of the recording medium of 1st Embodiment. 第3の実施形態の判断フローを示したものである。The judgment flow of the third embodiment is shown. 第3の実施形態の別の判断フローを示したものである。It shows another judgment flow of the 3rd Embodiment. 加圧制御機構の制御の一例のフローチャートである。It is a flowchart of an example of control of a pressurization control mechanism. 第1の実施形態の本体構成を説明する図である。It is a figure explaining the main body structure of 1st Embodiment. 加圧および加熱の状態と定着状態との関係を示す表である。It is a table which shows the relationship between the state of pressurization and heating and the state of fixing. メディア種毎と制御との対応を示す表である。It is a table which shows the correspondence between each media type and control.

(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について説明する。
(First Embodiment)
The first embodiment of the present invention will be described.

<本体構成>
図1は、インクジェット記録装置の主要部の構成を示す斜視図であり、図2は、インクジェット記録装置の主要部の構成を示す側面図である。インクジェット記録装置の内部には筐体1が設けられており、この筐体上にプラテン2が配置されている。また筐体内にはシート状の記録媒体3をプラテン2に吸着させるための吸引装置4が設けられている。さらに筐体1の長手方向に設置されたメインレール5に、主走査方向に往復移動するキャリッジ6が支持されている。キャリッジ6は、インクジェット方式の記録ヘッド7を搭載しており、記録ヘッド7は、発熱体を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式など、さまざまなインクジェット方式を用いることができる。
<Main unit configuration>
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a main part of the inkjet recording device, and FIG. 2 is a side view showing the configuration of the main part of the inkjet recording device. A housing 1 is provided inside the inkjet recording device, and a platen 2 is arranged on the housing 1. Further, a suction device 4 for sucking the sheet-shaped recording medium 3 onto the platen 2 is provided in the housing. Further, a carriage 6 that reciprocates in the main scanning direction is supported by a main rail 5 installed in the longitudinal direction of the housing 1. The carriage 6 is equipped with an inkjet recording head 7, and the recording head 7 can use various inkjet methods such as a method using a heating element and a method using a piezo element.

キャリッジモータ8は、キャリッジ6を主走査方向に移動させるための駆動源であり、その回転駆動力はベルト9でキャリッジ6に伝達する。キャリッジ6の主走査方向における位置は、リニアエンコーダで検出してモニタする。リニアエンコーダは、筐体1に取り付けた直線状のエンコーダパターン10と、それを光学的、磁気的あるいは機械的に読み取る、キャリッジ6に搭載された読取部(不図示)からなる。記録媒体3は、給紙スプール18に備えられたロール状の給紙媒体23から給紙される。給紙スプール18は記録媒体3にブレーキ力を作用させるためのトルクリミッタ19を備える。記録媒体3はプラテン2上で、キャリッジ6の主走査方向と直交する副走査方向(図中の矢印方向)に搬送される。 The carriage motor 8 is a drive source for moving the carriage 6 in the main scanning direction, and the rotational driving force thereof is transmitted to the carriage 6 by the belt 9. The position of the carriage 6 in the main scanning direction is detected and monitored by the linear encoder. The linear encoder includes a linear encoder pattern 10 attached to the housing 1 and a reading unit (not shown) mounted on the carriage 6 that reads the linear encoder pattern 10 optically, magnetically, or mechanically. The recording medium 3 is fed from the roll-shaped paper feed medium 23 provided on the paper feed spool 18. The paper feed spool 18 includes a torque limiter 19 for applying a braking force to the recording medium 3. The recording medium 3 is conveyed on the platen 2 in the sub-scanning direction (in the direction of the arrow in the drawing) orthogonal to the main scanning direction of the carriage 6.

この搬送は、搬送ローラ11、ピンチローラ16、ベルト12、搬送モータ13からなる駆動機構により行う。搬送ローラ11の駆動状態(回転量、回転速度)は、ロータリーエンコーダで検出してモニタする。ロータリーエンコーダは、搬送ローラ11と共に回転する円周状のエンコーダパターン14と、それを光学的、磁気的あるいは機械的に読み取る読取部15からなる。記録媒体3は記録ヘッド7により記録された後、巻取りスプール20により巻取られ、ロール状の巻取り媒体24を形作る。巻取りスプール20は巻取りモータ21により回転し、記録媒体3に巻取りテンションを作用させるためのトルクリミッタ19を備える。 This transfer is performed by a drive mechanism including a transfer roller 11, a pinch roller 16, a belt 12, and a transfer motor 13. The drive state (rotation amount, rotation speed) of the transfer roller 11 is detected and monitored by the rotary encoder. The rotary encoder includes a circumferential encoder pattern 14 that rotates together with the transport roller 11 and a reading unit 15 that optically, magnetically, or mechanically reads the encoder pattern 14. After being recorded by the recording head 7, the recording medium 3 is wound by the take-up spool 20 to form a roll-shaped take-up medium 24. The take-up spool 20 is rotated by a take-up motor 21 and includes a torque limiter 19 for applying a take-up tension to the recording medium 3.

プラテン2と対向する位置に位置し、図示しないフレームに支えられたヒータ25からの熱により液体状のインクの記録媒体への定着を図る。 The liquid ink is fixed to the recording medium by the heat from the heater 25, which is located at a position facing the platen 2 and is supported by a frame (not shown).

ヒータ25はヒータカバー26に覆われており、ヒータカバー26はそれぞれのヒータの熱を紙面に効率よく照射する機能と、ヒータの保護の機能を担っている。吐出ヘッド7から吐出された液体の一例としてのインクは記録面に着弾した後にヒータ25からの熱と加熱された記録媒体3からの熱により定着が行われる。 The heater 25 is covered with a heater cover 26, and the heater cover 26 has a function of efficiently irradiating the paper surface with the heat of each heater and a function of protecting the heater. The ink as an example of the liquid discharged from the discharge head 7 is fixed by the heat from the heater 25 and the heat from the heated recording medium 3 after landing on the recording surface.

<ヘッド構成>
図3は本発明の実施形態に用いる記録ヘッド(図1の7に図示)の吐出口の配列を模式的に示す平面図である。ここに示す記録ヘッドには、インクを吐出するノズルが複数備えられている。このノズルは、インクを吐出する吐出口nと、これに連通する不図示のインク流路からなり、各ノズルのインク流路内には、インクを局所的に加熱して膜沸騰を起こさせ、その発泡エネルギーでインクを吐出させる電気熱変換体が設けられている。記録ヘッドには、使用する複数色のインクそれぞれに対応した吐出口列が配列されている。本実施形態の各吐出口列は、記録媒体の搬送方向である副走査方向に沿って、1200dpiの密度で配列された1280個の吐出口から構成されている。
<Head configuration>
FIG. 3 is a plan view schematically showing an arrangement of discharge ports of a recording head (shown in FIG. 1-7) used in the embodiment of the present invention. The recording head shown here is provided with a plurality of nozzles for ejecting ink. This nozzle consists of an ejection port n for ejecting ink and an ink flow path (not shown) communicating with the ejection port n. Ink is locally heated in the ink flow path of each nozzle to cause film boiling. An electrothermal converter that ejects ink with the foaming energy is provided. The recording head is arranged with a row of ejection ports corresponding to each of the inks of a plurality of colors to be used. Each discharge port row of the present embodiment is composed of 1280 discharge ports arranged at a density of 1200 dpi along the sub-scanning direction which is the transport direction of the recording medium.

本実施形態における記録ヘッドは、フルカラー画像の記録を可能とするため、ブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のインクおよび水性樹脂微粒子インクを吐出する吐出口列をX方向に沿って順次配置した、いわゆる横並びヘッドとなっている。第2の実施例で必要な反応液などを使う場合、さらに横並びに吐出口列が追加される。 The recording head in the present embodiment ejects black (Bk), cyan (C), magenta (M), yellow (Y) inks, and water-based resin fine particle inks in order to enable recording of a full-color image. Is a so-called side-by-side head in which the heads are sequentially arranged along the X direction. When the reaction solution or the like required in the second embodiment is used, a row of discharge ports is added side by side.

このように構成されたインクジェット記録装置において、記録媒体は不図示の搬送ユニットから副走査方向に搬送される。記録ヘッドは、不図示の記録制御部から記録信号を受け取り、キャリッジ6と共に主走査方向に移動しつつ、記録媒体の記録領域に向かってインクを吐出する。このような記録動作と、所定量だけ記録媒体を副走査方向に搬送する搬送動作と、を繰り返すことにより記録を行う。すなわち、記録ヘッドを走査させることによって画像の記録を行う。 In the inkjet recording apparatus configured in this way, the recording medium is conveyed from a transfer unit (not shown) in the sub-scanning direction. The recording head receives a recording signal from a recording control unit (not shown), moves in the main scanning direction together with the carriage 6, and ejects ink toward the recording area of the recording medium. Recording is performed by repeating such a recording operation and a transport operation of transporting a recording medium by a predetermined amount in the sub-scanning direction. That is, the image is recorded by scanning the recording head.

<インク組成>
次に、本実施形態で用いるインクについて説明する。以下、「部」および「%」とあるのは、特に断りのない限り、質量基準である。
<Ink composition>
Next, the ink used in this embodiment will be described. Hereinafter, the terms "part" and "%" are based on mass unless otherwise specified.

本実施形態で使用する顔料を含むカラーインク及び、顔料を含まない又は微量にしか含まないクリアインクは、いずれも水溶性有機溶剤を含有している。水溶性有機溶剤はヘッドフェイス面の湿潤性、保湿性の理由から、沸点が150℃以上300℃以下のものが好ましい。また、樹脂微粒子に対する造膜助剤の機能と樹脂の層が形成された記録媒体への膨潤溶解性の観点から、アセトン、シクロヘキサノンなどのケトン系化合物、テトラエチレングリコールジメチルエーテルなどのプロピレングリコール誘導体、N−メチル−ピロリドン、2−ピロリドンに代表されるラクタム構造を有する複素環化合物などが特に好ましい。吐出性能の観点から、水溶性有機溶剤の含有量は3wt%以上、30wt%以下であることが好ましい。 The color ink containing the pigment used in the present embodiment and the clear ink containing no pigment or containing only a small amount of the pigment contain a water-soluble organic solvent. The water-soluble organic solvent preferably has a boiling point of 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower for the reason of wettability and moisturizing property of the head face surface. Further, from the viewpoint of the function of the film-forming auxiliary for the resin fine particles and the swelling solubility in the recording medium on which the resin layer is formed, a ketone compound such as acetone or cyclohexanone, a propylene glycol derivative such as tetraethylene glycol dimethyl ether, N. A heterocyclic compound having a lactam structure typified by −methyl-pyrrolidone and 2-pyrrolidone is particularly preferable. From the viewpoint of discharge performance, the content of the water-soluble organic solvent is preferably 3 wt% or more and 30 wt% or less.

水溶性有機溶剤とは、具体的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコールなどの炭素数1乃至4のアルキルアルコール類。ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類。アセトン、ジアセトンアルコールなどのケトン又はケトアルコール類。テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類。ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール類。エチレングリコール。又は、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコールなどのアルキレン基が2乃至6個の炭素原子を含むアルキレングリコール類。ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの低級アルキルエーテルアセテート。グリセリン。エチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、ジエチレングリコールメチル(又はエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテルなどの多価アルコールの低級アルキルエーテル類。トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどの多価アルコール、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンなどが挙げられる。 Specifically, the water-soluble organic solvent has 1 to 4 carbon atoms such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, and tert-butyl alcohol. Alcohols. Amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide. Ketone or keto alcohols such as acetone and diacetone alcohol. Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. Polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol. ethylene glycol. Alternatively, alkylene glycols containing 2 to 6 carbon atoms such as propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, and diethylene glycol. Lower alkyl ether acetate such as polyethylene glycol monomethyl ether acetate. Glycerin. Lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol methyl (or ethyl) ether, and triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether. Polyhydric alcohols such as trimethylolpropane and trimethylolethane, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like can be mentioned.

上記の如き水溶性有機溶剤は、単独でも或いは混合物としても使用することができる。また、水としては脱イオン水を使用することが望ましい。本発明で使用する反応液中に含有される水溶性有機溶剤の含有量は、特に限定されない。しかしながら、本発明で使用するカラーインク及びクリアインクは、必要に応じて所望の物性値を持たせるために、上記の成分のほかに、界面活性剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤などを適宜に添加することができる。 The water-soluble organic solvent as described above can be used alone or as a mixture. Further, it is desirable to use deionized water as the water. The content of the water-soluble organic solvent contained in the reaction solution used in the present invention is not particularly limited. However, the color ink and clear ink used in the present invention have, in addition to the above-mentioned components, surfactants, antifoaming agents, preservatives, fungicides, etc., in order to have desired physical property values as needed. Can be added as appropriate.

上記の点を鑑み、本実施形態ではカラーインクとしてマゼンタインク、クリアインクとして水性樹脂微粒子インクの作成方法を記載する。 In view of the above points, in the present embodiment, a method for producing magenta ink as the color ink and water-based resin fine particle ink as the clear ink will be described.

(カラーインク)
(マゼンタインク)
(1)分散液の作製
まず、ベンジルアクリレートとメタクリル酸とを原料として、常法により、酸価300、数平均分子量2500のAB型ブロックポリマーを作り、更に、水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質な50質量%ポリマー水溶液を作製した。
(Color ink)
(Magenta ink)
(1) Preparation of dispersion First, using benzyl acrylate and methacrylic acid as raw materials, an AB type block polymer having an acid value of 300 and a number average molecular weight of 2500 was prepared by a conventional method, and further neutralized with an aqueous potassium hydroxide solution. A homogeneous 50% by mass polymer aqueous solution was prepared by diluting with ion-exchanged water.

上記ポリマー溶液を100g、C.I.ピグメントレッド122を100gおよびイオン交換水を300gと混合し、機械的に0.5時間撹拌した。 100 g of the above polymer solution, C.I. I. Pigment Red 122 and 300 g of ion-exchanged water were mixed and mechanically stirred for 0.5 hours.

次に、マイクロフリュイダイザーを使用し、この混合物を、液体圧力約70MPa下で相互作用チャンバ内に5回通すことによって処理した。 The mixture was then treated using a microfluidizer by passing the mixture through the interaction chamber 5 times under a liquid pressure of about 70 MPa.

更に、上記で得た分散液を遠心分離処理(12,000rpm、20分間)することによって、粗大粒子を含む非分散物を除去してマゼンタ分散液とした。得られたマゼンタ分散液は、その顔料濃度が10質量%、分散剤濃度が5質量%であった。 Further, the dispersion obtained above was centrifuged (12,000 rpm, 20 minutes) to remove non-dispersions containing coarse particles to obtain a magenta dispersion. The obtained magenta dispersion had a pigment concentration of 10% by mass and a dispersant concentration of 5% by mass.

(2)インクの作製
インクの作製は、上記マゼンタ分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にする。そして、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム株式会社製)にて加圧濾過し、顔料濃度4質量%、分散剤濃度2質量%の顔料インクを調製した。
(2) Preparation of Ink For the preparation of ink, the above magenta dispersion liquid is used, and the following components are added thereto to obtain a predetermined concentration. Then, after sufficiently mixing and stirring these components, pressure filtration is performed with a microfilter (manufactured by Fujifilm Co., Ltd.) having a pore size of 2.5 μm to obtain a pigment ink having a pigment concentration of 4% by mass and a dispersant concentration of 2% by mass. Prepared.

上記マゼンタ分散液 40部、
2−ピロリドン 5部、
2−メチル1,3プロパンジオール 15部、
アセチレングリコールEO付加物 0.5部、
FS−3100 0.5部、
(川研ファインケミカル株式会社製)イオン交換水 残部。
40 parts of the above magenta dispersion,
2-Pyrrolidone 5 copies,
15 parts of 2-methyl1,3 propanediol,
0.5 parts of acetylene glycol EO adduct,
FS-3100 0.5 copies,
(Manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) Ion-exchanged water balance.

(水性樹脂微粒子インク)
(樹脂微粒子)
本発明において「樹脂微粒子」とは、樹脂からなり、水性媒体中に分散させることが可能な粒径の微粒子を意味する。樹脂微粒子は、加熱により溶融し、記録媒体の表面に膜を形成(造膜)することによって、記録媒体の表面に顔料を定着させる機能を有するものである。
(Aqueous resin fine particle ink)
(Resin fine particles)
In the present invention, the "resin fine particles" mean fine particles made of resin and having a particle size that can be dispersed in an aqueous medium. The resin fine particles have a function of fixing the pigment on the surface of the recording medium by melting by heating and forming a film (film formation) on the surface of the recording medium.

樹脂微粒子を構成する樹脂のガラス転移点Tgが、30℃超80℃未満であることを特徴とする。30℃以下の場合、樹脂のTgと室温との差が小さく、インク中でも樹脂微粒子が溶融状態に近い状態にあるため、インクの粘度が上昇し、インクの吐出不良により画像の発色性が低下する場合がある。80℃以上の場合は、樹脂微粒子を溶融させるために多くの熱が必要になり、インク中の水分の蒸発に伴う顔料の凝集が起こるより前に、樹脂微粒子を溶融させることができなくなり、画像の発色性が低下する場合がある。樹脂のTgは、31℃以上79℃以下であることが好ましく、40℃以上60℃以下であることがより好ましい。 The glass transition point Tg of the resin constituting the resin fine particles is more than 30 ° C and less than 80 ° C. When the temperature is 30 ° C. or lower, the difference between the Tg of the resin and the room temperature is small, and the resin fine particles are in a state close to the molten state even in the ink, so that the viscosity of the ink increases and the color development of the image decreases due to poor ink ejection. In some cases. When the temperature is 80 ° C. or higher, a large amount of heat is required to melt the resin fine particles, and the resin fine particles cannot be melted before the pigment agglomerates due to the evaporation of water in the ink. Color development may decrease. The Tg of the resin is preferably 31 ° C. or higher and 79 ° C. or lower, and more preferably 40 ° C. or higher and 60 ° C. or lower.

樹脂微粒子を構成する樹脂としては、ガラス転移点Tgが前記範囲を満たすものであれば特に限定されない。具体的には、(メタ)アクリル酸アルキルエステルや(メタ)アクリル酸アルキルアミドなどのモノマーを乳化重合するなどして合成したアクリル樹脂微粒子;(メタ)アクリル酸アルキルエステルや(メタ)アクリル酸アルキルアミドなどとスチレンのモノマーを乳化重合するなどして合成したスチレン−アクリル樹脂微粒子;ポリエチレン樹脂微粒子、ポリプロピレン樹脂微粒子、ポリウレタン樹脂微粒子、スチレン−ブタジエン樹脂微粒子などが挙げられる。また、樹脂微粒子を構成するコア部とシェル部でポリマーの組成が異なるコアシェル型樹脂微粒子や、粒径を制御するために予め合成したアクリル系微粒子をシード粒子とし、その周辺で乳化重合することにより得られる樹脂微粒子などでもよい。更には、アクリル樹脂微粒子とウレタン樹脂微粒子など異なる樹脂微粒子を化学的に結合させたハイブリッド型樹脂微粒子などでもよい。 The resin constituting the resin fine particles is not particularly limited as long as the glass transition point Tg satisfies the above range. Specifically, acrylic resin fine particles synthesized by emulsion polymerization of a monomer such as (meth) acrylic acid alkyl ester or (meth) acrylic acid alkylamide; (meth) acrylic acid alkyl ester or (meth) acrylic acid alkyl acid. Examples thereof include styrene-acrylic resin fine particles synthesized by emulsion polymerization of amide and the like and a styrene monomer; polyethylene resin fine particles, polypropylene resin fine particles, polyurethane resin fine particles, styrene-butadiene resin fine particles, and the like. In addition, core-shell type resin fine particles having different polymer compositions between the core portion and the shell portion constituting the resin fine particles and acrylic fine particles synthesized in advance to control the particle size are used as seed particles and emulsion polymerization is carried out around the seed particles. The obtained resin fine particles may be used. Further, hybrid type resin fine particles in which different resin fine particles such as acrylic resin fine particles and urethane resin fine particles are chemically bonded may be used.

また、「水中に分散している状態で存在するポリマー微粒子」とは、解離性基を有するモノマーを単独重合または複数種を共重合させて得られる樹脂微粒子の形態、いわゆる自己分散型樹脂微粒子分散体でもよい。ここで解離性基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられ、この解離性基を有するモノマーとしてはアクリル酸やメタクリル酸等が挙げられる。さらには、乳化剤により樹脂微粒子を分散させた、いわゆる乳化分散型樹脂微粒子分散体でもよい。乳化剤としては、低分子量、高分量に関わらずアニオン性の電荷を有する材料を用いることができる。 Further, "polymer fine particles existing in a state of being dispersed in water" is a form of resin fine particles obtained by homopolymerizing a monomer having a dissociative group or copolymerizing a plurality of types, so-called self-dispersing resin fine particle dispersion. It may be a body. Here, examples of the dissociable group include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group, and examples of the monomer having this dissociative group include acrylic acid and methacrylic acid. Further, a so-called emulsified dispersion type resin fine particle dispersion in which resin fine particles are dispersed by an emulsifier may be used. As the emulsifier, a material having an anionic charge can be used regardless of the low molecular weight or the high molecular weight.

本発明においてスルホン酸基を有する樹脂微粒子としては、水に対し不溶であり、一般的に用いられるいかなる樹脂成分で構成された樹脂微粒子でも使用可能である。 In the present invention, the resin fine particles having a sulfonic acid group are insoluble in water and can be used as resin fine particles composed of any commonly used resin component.

樹脂微粒子を構成する樹脂成分は、スルホン酸基を含む樹脂であれば特に限定されず、一般的に用いられるあらゆる天然又は合成高分子、或いは本発明のために新規に開発された高分子等、いかなる樹脂成分であっても制限なく使用できる。特に、一般的に使用でき、樹脂微粒子の機能設計を簡便に行える観点から、アクリル樹脂やスチレン/アクリル樹脂が類される、ラジカル重合性不飽和結合を有する単量体成分の重合体或いは共重合体を使用できる。 The resin component constituting the resin fine particles is not particularly limited as long as it is a resin containing a sulfonic acid group, and any commonly used natural or synthetic polymer, a polymer newly developed for the present invention, or the like can be used. Any resin component can be used without limitation. In particular, from the viewpoint of being generally usable and facilitating the functional design of resin fine particles, a polymer or co-weight of a monomer component having a radically polymerizable unsaturated bond, such as an acrylic resin or a styrene / acrylic resin. You can use coalescence.

本発明で用いられるスルホン酸基を有する親水性ラジカル重合性不飽和単量体(以下、モノマーと記す)としては、スチレンスルホン酸、スルホン酸−2−プロピルアクリルアミド、アクリル酸−2−スルホン酸エチル、メタクリル酸−2−スルホン酸エチル、ブチルアクリルアミドスルホン酸とそれらの塩等が挙げられる。 Examples of the hydrophilic radically polymerizable unsaturated monomer (hereinafter referred to as a monomer) having a sulfonic acid group used in the present invention include styrene sulfonic acid, -2-propyl acrylamide sulfonic acid, and ethyl -2-sulfonic acid acrylate. , Ethyl methacrylate-2-sulfonic acid, butyl acrylamide sulfonic acid and salts thereof and the like.

また、親水性モノマーとして、スルホン酸基を有する上記モノマーの他に、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマール酸等の如きカルボキシル基を有するモノマー及びこれらの塩、メタクリル酸−2−ホスホン酸エチル、アクリル酸−2−ホスホン酸エチル等の如きホスホン酸基を有するモノマー等をあわせて用いてもよい。 Further, as the hydrophilic monomer, in addition to the above-mentioned monomer having a sulfonic acid group, carboxyl such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, etaacrylic acid, propylacrylic acid, isopropylacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid and the like. A monomer having a group and a salt thereof, a monomer having a phosphonic acid group such as ethyl methacrylate-2-phosphonate, ethyl -2-phosphonate acrylate and the like may be used together.

また、疎水性モノマーと分類されるモノマーとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−n−プロピル、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸−t − ブチル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−n−プロピル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−t−ブチル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ベンジル等の如き(メタ)アクリル酸エステル;スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン等の如きスチレン系モノマー;イタコン酸ベンジル等の如きイタコン酸エステル; マレイン酸ジメチル等の如きマレイン酸エステル; フマール酸ジメチル等の如きフマール酸エステル;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル等が挙げられる。この他、公知又は新規の各種オリゴマー、マクロモノマー等についても制限なく使用できる。 Examples of the monomers classified as hydrophobic monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, -n-propyl acrylate, -n-butyl acrylate, -t-butyl acrylate, and acrylic acid. Benzyl, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, -n-propyl methacrylate, -n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, -t-butyl methacrylate, tridecyl methacrylate, benzyl methacrylate, etc. ( Meta) Acrylic acid ester; styrene-based monomers such as styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, etc .; Itaconic acid ester such as benzyl itaconate, etc. Acrylic acid esters such as dimethyl maleate; fumaric acid esters such as dimethyl fumarate; acrylic acid nitriles, methacrylonitrile, vinyl acetate and the like. In addition, various known or new oligomers, macromonomers and the like can be used without limitation.

本発明にかかる製造方法で用いられるラジカル重合性モノマーは、水系析出重合を経てスルホン酸基を有する樹脂微粒子を構成する成分であるので、得たい樹脂微粒子の特性によって適宜に選択すればよい。本発明の製造方法においても、従来から公知であるラジカル重合性モノマー、又は本発明のために新規に開発されたラジカル重合性モノマーのいかなるものでも使用できる。 Since the radically polymerizable monomer used in the production method according to the present invention is a component constituting resin fine particles having a sulfonic acid group through aqueous precipitation polymerization, it may be appropriately selected depending on the characteristics of the resin fine particles to be obtained. In the production method of the present invention, any conventionally known radically polymerizable monomer or a radically polymerizable monomer newly developed for the present invention can be used.

本発明においては特に、スルホン酸基を有する樹脂微粒子を、上述したうち、少なくとも1種類のスルホン酸を有する親水性モノマーと、少なくとも1種類の疎水性モノマーとを含むモノマー成分の共重合体からなる構成とすることは、分散安定性と好適な印字記録特性を有する水性インクジェット記録用インクを得る点で好ましい。即ち、樹脂微粒子を作製する際に、例えば、使用する重合開始剤の種類や濃度、構成するモノマーの種類や共重合比率等の多くの制御因子によって、色材表面に固着する樹脂微粒子の種々の特性等を、適宜に制御することが可能である。 In the present invention, in particular, the resin fine particles having a sulfonic acid group are composed of a copolymer of a monomer component containing a hydrophilic monomer having at least one kind of sulfonic acid and at least one kind of hydrophobic monomer among the above-mentioned fine particles. The configuration is preferable in that an aqueous inkjet recording ink having dispersion stability and suitable print recording characteristics can be obtained. That is, when producing the resin fine particles, various control factors such as the type and concentration of the polymerization initiator used, the type of the constituent monomers, the copolymerization ratio, and the like, various kinds of the resin fine particles adhering to the surface of the coloring material are used. It is possible to appropriately control the characteristics and the like.

ラジカル重合反応条件は、使用する重合開始剤及び分散剤、モノマーの性質によっても異なるが、例えば、反応温度は10 0 ℃ 以下とし、好ましくは4 0 ℃ 以上8 0 ℃ 以下の範囲である。又、反応時間は、1時間以上、好ましくは6時間以上30時間以下である。反応中の撹拌速度は、50rpm以上500rpm以下、好ましくは150rpm以上400rpm以下とするのが望ましい。 The radical polymerization reaction conditions vary depending on the properties of the polymerization initiator, dispersant, and monomer used, but for example, the reaction temperature is 100 ° C. or lower, preferably 40 ° C. or higher and 80 ° C. or lower. The reaction time is 1 hour or more, preferably 6 hours or more and 30 hours or less. The stirring speed during the reaction is preferably 50 rpm or more and 500 rpm or less, preferably 150 rpm or more and 400 rpm or less.

前述した工程において、特に少なくとも1種類の疎水性モノマーと、少なくともスルホン酸基を含む親水性モノマーとを重合させてスルホン酸基を有する樹脂微粒子を得る際には、好ましくは前記モノマー成分を、水性ラジカル重合開始剤を含んだ水分散体中に滴下することが望ましい。疎水性モノマーと親水性モノマーのように性質の異なるモノマーの混合物から、所望のスルホン酸基を有する樹脂微粒子を均一に得るためには、前記性質の異なるモノマーの共重合比率を常に一定に保つことが望ましい。前記モノマーの混合物を一定時間内に重合反応で消費されるモノマー量に比して過剰に重合系内に添加した場合、特定のモノマー種のみが先行して重合し、残りのモノマーは先行で重合したモノマーが消費されてから重合する傾向があり、この場合生成するスルホン酸基を有する樹脂微粒子の性質に大きな不均一が生じる。 In the above-mentioned steps, particularly when at least one kind of hydrophobic monomer and a hydrophilic monomer containing at least a sulfonic acid group are polymerized to obtain resin fine particles having a sulfonic acid group, the monomer component is preferably aqueous. It is desirable to drop it into an aqueous dispersion containing a radical polymerization initiator. In order to uniformly obtain resin fine particles having a desired sulfonic acid group from a mixture of monomers having different properties such as a hydrophobic monomer and a hydrophilic monomer, the copolymerization ratio of the monomers having different properties should always be kept constant. Is desirable. When the mixture of the monomers is added into the polymerization system in excess of the amount of the monomers consumed in the polymerization reaction within a certain period of time, only a specific monomer species is polymerized in advance, and the remaining monomers are polymerized in advance. There is a tendency to polymerize after the resulting monomer is consumed, and in this case, a large non-uniformity occurs in the properties of the resin fine particles having a sulfonic acid group to be produced.

親水性モノマー成分の含有量の大きい樹脂成分に至っては、その高い親水性によって析出できず、スルホン酸基を有する樹脂微粒子を形成できずに水溶性樹脂成分として系内に残存してしまう場合がある。前記した樹脂微粒子の合成方法は公知である樹脂微粒子の一般的な合成方法によって実施され得る。 A resin component having a large content of a hydrophilic monomer component may not be precipitated due to its high hydrophilicity, and resin fine particles having a sulfonic acid group may not be formed and may remain in the system as a water-soluble resin component. be. The above-mentioned method for synthesizing the resin fine particles can be carried out by a known general method for synthesizing the resin fine particles.

本発明では、先ず、分散剤として機能する水溶性樹脂にて不溶性樹脂微粒子を分散することによって水分散体とする。この工程により得られた樹脂微粒子は、スルホン酸基を有する樹脂微粒子であり、単独での分散安定性に優れている。以降、上記製造方法における好ましい実施形態を詳しく述べる。 In the present invention, first, insoluble resin fine particles are dispersed in a water-soluble resin that functions as a dispersant to obtain an aqueous dispersion. The resin fine particles obtained by this step are resin fine particles having a sulfonic acid group, and are excellent in dispersion stability by themselves. Hereinafter, preferred embodiments of the above manufacturing method will be described in detail.

本実施形態において、具体的な樹脂微粒子の分散方法について説明する。 In the present embodiment, a specific method for dispersing the resin fine particles will be described.

まず、窒素雰囲気下、70℃に加熱した状態で、モータで撹拌しながら下記3つの添加液を少しずつ滴下して加え、5時間重合を行った。各添加液は、メタクリル酸メチル28.5部からならなる疎水性モノマー、p−スチレンスルホン酸ナトリウム4.3部と水30部からなる親水性モノマーを含む混合液、過硫酸カリウム0.05部と水30部からなる重合開始剤を含む混合液である。 First, in a nitrogen atmosphere and heated to 70 ° C., the following three additive liquids were gradually added dropwise while stirring with a motor, and polymerization was carried out for 5 hours. Each additive solution is a mixed solution containing a hydrophobic monomer consisting of 28.5 parts of methyl methacrylate, a hydrophilic monomer consisting of 4.3 parts of sodium p-styrene sulfonate and 30 parts of water, and 0.05 part of potassium persulfate. It is a mixed solution containing 30 parts of water and a polymerization initiator.

得られた樹脂微粒子が、インク中に10%になるように、下記成分を混合し、さらに、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム株式会社製)にて加圧濾過し、水性樹脂微粒子インクとした。 The following components are mixed so that the obtained resin fine particles are 10% in the ink, and further pressure-filtered with a microfilter (manufactured by FUJIFILM Corporation) having a pore size of 2.5 μm to obtain an aqueous resin fine particle ink. And said.

2−ピロリドン 5部、
2−メチル1,3プロパンジオール 15部、
アセチレングリコールEO付加物 0.5部、
FS−3100 0.5部、
(川研ファインケミカル株式会社製)イオン交換水 残部。
2-Pyrrolidone 5 copies,
15 parts of 2-methyl1,3 propanediol,
0.5 parts of acetylene glycol EO adduct,
FS-3100 0.5 copies,
(Manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) Ion-exchanged water balance.

界面活性剤は、非浸透性記録媒体への濡れ性を向上させる目的のために使用される。界面活性剤の添加量が多いほどインクの表面張力を低下させる性質が強くなり、記録媒体に対するインクの濡れ性と浸透性が向上する。界面活性剤アセチレングリコールEO付加物やフッ素系、又はシリコーン系の界面活性剤を用いることが好ましい。フッ素系、又はシリコーン系の界面活性剤は、少量の含有量でもインクの表面張力を低下させることができるため、記録媒体に対する、インクの濡れ性を高めることができる。これにより、非浸透性の記録媒体に記録を行う際も、インクが記録媒体の表面で弾かれる現象が抑制され、画像品質をさらに向上させることができる。 Surfactants are used for the purpose of improving wettability to impermeable recording media. The larger the amount of the surfactant added, the stronger the property of lowering the surface tension of the ink, and the better the wettability and permeability of the ink to the recording medium. Surfactant It is preferable to use an acetylene glycol EO adduct or a fluorine-based or silicone-based surfactant. Since the surface tension of the ink can be reduced even with a small amount of the fluorine-based or silicone-based surfactant, the wettability of the ink to the recording medium can be improved. As a result, even when recording is performed on a non-penetrating recording medium, the phenomenon that the ink is repelled on the surface of the recording medium is suppressed, and the image quality can be further improved.

フッ素系、又はシリコーン系の界面活性剤としては、以下、全て商品名で、例えば、Zonyl FSO、Zonyl FSO100、Zonyl FSN、Zonyl FSN100、Capstone FS−3100(以上、Dupont製);メガファック
F−410、メガファックF−493、メガファックF−443、メガファックF−444、メガファックF−445(以上、DIC製);Novec FC−4430、Nov
ec FC−4432(以上、3M製);フタージェント100、フタージェント150
、フタージェント150CH、フタージェント250、フタージェント400SW、フタージェント501(以上、ネオス製);KS508、KP360A、KP360A(以上
、信越シリコーン製);FZ−2191、FZ−2123、8211ADDITIVE(
以上、東レダウコーニング製);などが挙げられる。
As the fluorine-based or silicone-based surfactants, all of the following are trade names, for example, Zonyl FSO, Zonyl FSO100, Zonyl FSN, Zonyl FSN100, Capstone FS-3100 (all manufactured by DuPont); Megafvck F-410. , Mega Fvck F-493, Mega Fvck F-443, Mega Fvck F-444, Mega Fvck F-445 (all made by DIC); Novec FC-4430, Nov
ec FC-4432 (above, made by 3M); Futergent 100, Futergent 150
, Futagent 150CH, Futagent 250, Futagent 400SW, Futagent 501 (above, made by Neos); KS508, KP360A, KP360A (above, made by Shinetsu Silicone); FZ-2191, FZ-2123, 8211ADDITIVE (
As mentioned above, manufactured by Toray Dow Corning); etc.

本実施例の場合、界面活性剤を添加し、好ましい表面張力として30dyn/cm以下に調整した。表面張力の測定は、全自動表面張力計CBVP−Z(協和界面科学株式会社製)を使用した。なお、インクの表面張力を測定できるのであれば、測定器は上記例示したものに限定されるものではない。 In the case of this example, a surfactant was added to adjust the surface tension to 30 dyn / cm or less as a preferable surface tension. A fully automatic tensiometer CBVP-Z (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) was used to measure the surface tension. The measuring instrument is not limited to the above-exemplified one as long as the surface tension of the ink can be measured.

また、本実施形態のインクはどれもアニオン系の色材を使用しているため、そのインクのpHはアルカリ側で安定しており、その値は8.5〜9.5となっている。インクと接触する部材からの不純物溶出や部材を構成する材料の劣化、インク内の顔料分散樹脂の溶解性の低下などを防止する観点から、一般的にはインクのpHは7.0以上10.0以下であることが好ましい。pHの測定は、株式会社堀場製作所製のpHMETER型式F−52を使用した。なお、インクのpHを測定できるものであれば、測定器は上記例示したものに限定されるものではない。 Further, since all the inks of the present embodiment use an anionic coloring material, the pH of the ink is stable on the alkaline side, and the value is 8.5 to 9.5. In general, the pH of the ink is 7.0 or more 10. It is preferably 0 or less. For the measurement of pH, pHMETER model F-52 manufactured by HORIBA, Ltd. was used. The measuring instrument is not limited to the above-exemplified one as long as it can measure the pH of the ink.

<加熱機構>
本発明の記録方法は、インクが付与された非浸透性記録媒体上の樹脂微粒子を加熱することで、樹脂微粒子を溶融させ、また、インク中の溶媒を蒸発させることにより、顔料を記録媒体に定着させることができる。そのため、加熱温度は樹脂微粒子の最低造膜温度以上であることが望ましい。また、加熱中にインク中の溶剤などの液体成分の大半を蒸発させる必要があるため、液体成分の大半の蒸発に必要なエネルギーが供給されるための加熱時間を確保するだけの記録媒体搬送方向の温度分布を持つ構成となっている。
<Heating mechanism>
In the recording method of the present invention, the resin fine particles on the impermeable recording medium to which the ink is applied are heated to melt the resin fine particles, and the solvent in the ink is evaporated to make the pigment into the recording medium. Can be fixed. Therefore, it is desirable that the heating temperature is equal to or higher than the minimum film forming temperature of the resin fine particles. In addition, since it is necessary to evaporate most of the liquid components such as the solvent in the ink during heating, the recording medium transport direction is sufficient to secure a heating time for supplying the energy required for evaporating most of the liquid components. It has a structure with a temperature distribution of.

なお、本発明にいう「最低造膜温度MFT」とは、樹脂微粒子が加熱によって溶融し、樹脂膜を形成(造膜)するために必要な最低温度のことを意味する。MFTは、最低造膜温度測定装置を用いて容易に測定することができる。この最低造膜温度測定装置においては、温度勾配をつけた熱伝導性の高い金属プレートの上に、樹脂微粒子を含むインク(顔料、水、水溶性溶剤、樹脂微粒子を少なくとも含む)を広げ、乾燥皮膜を形成する地点の温度を最低造膜温度として測定する。本発明においては、断りのない限り、MFTはインク形態での樹脂微粒子の最低造膜温度を意味し、顔料などの色材や水溶性溶剤を含まない、水分散液での最低造膜温度を意味するものではない。 The "minimum film forming temperature MFT" as used in the present invention means the minimum temperature required for the resin fine particles to be melted by heating to form a resin film (film formation). MFT can be easily measured using a minimum film-forming temperature measuring device. In this minimum film-forming temperature measuring device, an ink containing resin fine particles (including pigment, water, a water-soluble solvent, and resin fine particles at least) is spread on a metal plate having a high thermal conductivity with a temperature gradient and dried. The temperature at the point where the film is formed is measured as the minimum film formation temperature. In the present invention, unless otherwise specified, MFT means the minimum film-forming temperature of resin fine particles in the form of ink, and the minimum film-forming temperature in an aqueous dispersion that does not contain a coloring material such as a pigment or a water-soluble solvent. It doesn't mean anything.

また、本発明の記録方法においては、少なくともインクが付与された非浸透性記録媒体
の表面を加熱する工程を有するが、前記非浸透性記録媒体のうち、インクが付与された領
域近傍から副走査方向下流側の部分を加熱する工程を有する。
Further, the recording method of the present invention includes at least a step of heating the surface of the impermeable recording medium to which the ink is applied, and sub-scanning from the vicinity of the region to which the ink is applied in the impermeable recording medium. It has a step of heating a portion on the downstream side in the direction.

加熱機構は具体的には、熱で変形しにくいダイカスト製法で作製したアルミニウム合金製のプラテンの下部に、ニッケル合金製のヒータを配置し、前記ヒータにより前記プラテンを加熱し、前記プラテンにより加熱を行う方法などが挙げられる。また、シーズヒーターやハロゲンヒーターと熱反射板を用いて記録媒体の表面を加熱する方法などが挙げられる。 Specifically, the heating mechanism is such that a nickel alloy heater is placed below the aluminum alloy platen manufactured by the die cast method, which is not easily deformed by heat, the platen is heated by the heater, and the platen is used for heating. The method of doing this can be mentioned. Further, a method of heating the surface of the recording medium by using a sheathed heater, a halogen heater and a heat reflector can be mentioned.

本実施形態においては、加熱温度は50℃から120℃が好ましい。50℃未満ではインク中に含まれる溶剤がインク膜中に多量に残存してしまう可能性があり、また120℃以上の加熱温度に対しては、記録媒体が変形などを起こしてしまう可能性がある。 In the present embodiment, the heating temperature is preferably 50 ° C. to 120 ° C. If the temperature is lower than 50 ° C, a large amount of solvent contained in the ink may remain in the ink film, and if the heating temperature is 120 ° C or higher, the recording medium may be deformed. be.

<制御系構成>
図4は、本実施形態における制御系の概略構成を示すブロック図である。主制御部1は、演算、選択、判別、制御などの処理動作を実行するCPU2と、CPU2によって実行すべき制御プログラム等を格納するROM3と、記録データのバッファ等として用いられるRAM4、および入出力ポート5等を備えている。そして、入出力ポート5には、搬送モータ(LFモータ)10、キャリッジモータ(CRモータ)11、記録ヘッド12及び加熱機構13におけるアクチュエータなどの各駆動回路6,7,8,9が接続されている。また、入出力ポート5には操作パネル15が接続されており、前記制御プログラムの操作を行うことができる。さらに、主制御部1はインターフェース回路14を介してホストPC16に接続されている。プリンタはホストPC16にインストールされたソフトウェアによって制御される。
<Control system configuration>
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the control system according to the present embodiment. The main control unit 1 includes a CPU 2 that executes processing operations such as calculation, selection, discrimination, and control, a ROM 3 that stores a control program or the like to be executed by the CPU 2, a RAM 4 that is used as a buffer for recorded data, and input / output. It has a port 5 and the like. The input / output ports 5 are connected to drive circuits 6, 7, 8 and 9 such as a transfer motor (LF motor) 10, a carriage motor (CR motor) 11, a recording head 12 and an actuator in the heating mechanism 13. There is. Further, an operation panel 15 is connected to the input / output port 5 so that the control program can be operated. Further, the main control unit 1 is connected to the host PC 16 via the interface circuit 14. The printer is controlled by software installed on the host PC 16.

<定着処理>
本実施例の定着工程を図1及び図2を用いて説明する。
<Fixing process>
The fixing process of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

上記本体構成で説明したように、プラテン2と対向する位置にヒータ25が設けられ、このヒータからの熱により液体状のインクの水溶媒等の蒸発を促進し記録媒体への定着を図る。 As described in the main body configuration, the heater 25 is provided at a position facing the platen 2, and the heat from the heater promotes the evaporation of the water solvent or the like of the liquid ink to fix it on the recording medium.

ヒータ25はヒータカバー26に覆われており、ヒータカバー26はそれぞれのヒータの熱を紙面に効率よく照射する機能と、ヒータの保護の機能を担っている。吐出ヘッド7から吐出された液体の一例としてのインクは印字記録面に着弾した後にヒータ25からの熱と加熱された記録媒体3からの熱により定着が行われる。ヒータ25とメディアを挟んで対向する位置には、記録媒体3を保持するとともにヒータ25から放出され記録媒体3を透過した赤外線等が外部に放出されるのを防ぐとともに、赤外線を吸収または反射することにより加熱効率を向上させる役割を担っている。 The heater 25 is covered with a heater cover 26, and the heater cover 26 has a function of efficiently irradiating the paper surface with the heat of each heater and a function of protecting the heater. The ink as an example of the liquid discharged from the discharge head 7 is fixed by the heat from the heater 25 and the heat from the heated recording medium 3 after landing on the print recording surface. The recording medium 3 is held at a position facing the heater 25 with the medium in between, and infrared rays or the like emitted from the heater 25 and transmitted through the recording medium 3 are prevented from being emitted to the outside, and infrared rays are absorbed or reflected. This plays a role in improving the heating efficiency.

加圧ローラ27は記録媒体の進行方向上のヒータ25の直下に設けられる。適切な圧が記録媒体3上に形成された樹脂膜に付加できるようメディアを挟んで対向する場所にニップローラ28を設ける構成であることが望ましい。また本実施例の場合には、ソレノイド30により加圧ローラ27にかかる圧力が過剰になり、メディアにダメージが及んだり、ニップローラ28にダメージが加わったりするのを避けるためローラ27にかかる圧力を調整する為の加圧バネ29をソレノイド30との間に設けている。 The pressurizing roller 27 is provided directly below the heater 25 in the traveling direction of the recording medium. It is desirable that the nip rollers 28 are provided at positions facing each other across the media so that an appropriate pressure can be applied to the resin film formed on the recording medium 3. Further, in the case of this embodiment, the pressure applied to the pressurizing roller 27 is increased by the solenoid 30 to prevent the media from being damaged or the nip roller 28 from being damaged. A pressure spring 29 for adjustment is provided between the pressure spring 29 and the solenoid 30.

加圧の最適タイミングはメディア種、インク中の樹脂、インク溶剤組成等により異なるが本実施例の別形態では温度が低下する前に加圧処理を行うよう構成している。 The optimum timing of pressurization differs depending on the media type, the resin in the ink, the composition of the ink solvent, and the like, but in another embodiment of this embodiment, the pressurization treatment is performed before the temperature drops.

すなわち図10のように加熱ヒータ26のエリアに加圧ローラを設けて、温度が十分高い状態で加圧を行うよう構成することにより、効果的に加圧の効果を発現させることが可能となる。 That is, by providing a pressurizing roller in the area of the heating heater 26 as shown in FIG. 10 and performing pressurization in a state where the temperature is sufficiently high, it is possible to effectively exert the pressurizing effect. ..

このような構成において試験を行った結果を図11に示す。 The results of the test conducted in such a configuration are shown in FIG.

(第2の実施形態)
本実施形態は、カラーインク・水性樹脂微粒子インクに加えて反応液を使用する例を示す。
(Second Embodiment)
This embodiment shows an example in which a reaction solution is used in addition to the color ink and the water-based resin fine particle ink.

本実施形態では基本的に第1の実施形態と同じ構成をとるが、インクとして反応液を使用する。反応液は顔料を凝集または不溶化させることで記録媒体上の液体中で顔料の移動を抑制するためのものである。それにより、特に非浸透性記録媒体で顕著に発生する顔料の移動により発生する濃度ムラが視認されることによる画質弊害を防ぐことができ、非浸透性記録媒体で好適な画像を得ることができる。以下に、反応液のインク組成と記録制御の詳細を記す。 This embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment, but uses a reaction solution as the ink. The reaction solution is for suppressing the movement of the pigment in the liquid on the recording medium by aggregating or insolubilizing the pigment. As a result, it is possible to prevent the adverse image quality caused by visually recognizing the density unevenness caused by the movement of the pigment, which is particularly remarkable in the non-penetrating recording medium, and it is possible to obtain a suitable image in the non-penetrating recording medium. .. The details of the ink composition of the reaction solution and the recording control are described below.

本実施例のように反応液を使用する場合においては、反応液と水性樹脂が反応性を持つケースが一般的である。そのようなケースにおいては反応液の作用により水溶性樹脂が加熱膜化前に凝集することによって、十分な密着強度が得られない場合がある。 When a reaction solution is used as in this example, it is common that the reaction solution and the aqueous resin are reactive. In such a case, the water-soluble resin may aggregate before the heat film formation due to the action of the reaction solution, so that sufficient adhesion strength may not be obtained.

本発明は本実施例のようなケースではより有効に働くと考えられる。 The present invention is considered to work more effectively in cases such as those of the present embodiment.

<インク組成>
(反応液)
本発明で使用する反応液は、インクに含まれる顔料と反応して該顔料を凝集又は不溶化させる反応性成分を含有してなる。上記反応性成分とは、具体的には、イオン性基の作用によって水性媒体中に安定に分散又は溶解されている顔料を有するインクと記録媒体上などで混合された場合に、該インクの分散安定性を破壊することができる成分をいう。より具体的には、有機酸、金属塩(特には多価金属のイオン及びその塩)及びカチオン性高分子から選ばれる、少なくとも1種である。以下、これらの反応性成分について、それぞれ説明する。
<Ink composition>
(Reaction solution)
The reaction solution used in the present invention contains a reactive component that reacts with the pigment contained in the ink to aggregate or insolubilize the pigment. Specifically, the above-mentioned reactive component is dispersed when it is mixed with an ink having a pigment that is stably dispersed or dissolved in an aqueous medium by the action of an ionic group on a recording medium or the like. A component that can destroy stability. More specifically, it is at least one selected from organic acids, metal salts (particularly polyvalent metal ions and salts thereof) and cationic polymers. Hereinafter, each of these reactive components will be described.

<反応性成分>
(有機酸)
本発明において、反応液の反応性成分として用いる有機酸としては、水に可溶なものが望ましい。有機酸の具体例としては、シュウ酸、ポリアクリル酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、レブリン酸、コハク酸、グルタル酸、グルタミン酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、オキシコハク酸、ジオキシコハク酸などを挙げることができる。有機酸の含有量は、液体組成物全質量を基準として、3.0質量%以上90.0質量%以下であることが好ましく、5.0質量%以上70.0質量%以下であることがより好ましい。
<Reactive component>
(Organic acid)
In the present invention, the organic acid used as the reactive component of the reaction solution is preferably one that is soluble in water. Specific examples of organic acids include oxalic acid, polyacrylic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, glycolic acid, malonic acid, malonic acid, maleic acid, ascorbic acid, levulinic acid, succinic acid, glutaric acid, glutamic acid, and fumaric acid. , Citric acid, tartaric acid, lactic acid, pyrrolidone carboxylic acid, pyron carboxylic acid, pyrrol carboxylic acid, furan carboxylic acid, pyridine carboxylic acid, coumarin acid, thiophene carboxylic acid, nicotinic acid, oxysuccinic acid, dioxysuccinic acid and the like. The content of the organic acid is preferably 3.0% by mass or more and 90.0% by mass or less, and preferably 5.0% by mass or more and 70.0% by mass or less, based on the total mass of the liquid composition. More preferred.

(多価金属塩)
本発明を構成する反応液の反応性成分として用いることのできる好ましい多価金属イオンとしては、具体的には、例えば、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+、Sr2+及びBa2+などの二価の金属イオンが挙げられる。さらに、Al3+、Fe3+、Cr3+及びY3+などの三価の金属イオンも挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの多価金属イオンを反応液中に含有させるためには、多価金属の塩を用いるとよい。塩とは、上記に挙げたような多価金属イオンと、これらのイオンに結合する陰イオンとから構成される金属塩のことであるが、水に可溶なものであることを要する。塩を形成するための好ましい陰イオンとしては、例えば、Cl-、NO3-、I-、Br-、ClO3-、SO42-、CO32-、CH3COO-及びHCOO-などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
(Multivalent metal salt)
Specific preferred polyvalent metal ions that can be used as the reactive component of the reaction solution constituting the present invention include, for example, Ca2 +, Cu2 +, Ni2 +, Mg2 +, Zn2 +, Sr2 + and Ba2. Examples include divalent metal ions such as +. Further, trivalent metal ions such as Al3 +, Fe3 +, Cr3 + and Y3 + can be mentioned, but the present invention is not limited thereto. In order to contain these polyvalent metal ions in the reaction solution, it is preferable to use a salt of the polyvalent metal. The salt is a metal salt composed of polyvalent metal ions as described above and anions bonded to these ions, but it is required to be soluble in water. Preferred anions for forming salts include, but are limited to, for example, Cl-, NO3-, I-, Br-, ClO3-, SO42-, CO32-, CH3COO- and HCOO-. It's not something.

本発明においては、反応性や着色性、さらには取り扱いの容易さなどの点から、多価金属イオンとしては、Ca2+、Mg2+、Sr2+、Al3+及びY3+が特に好ましく、中でも、Ca2+が特に好ましい。また、多価金属イオンと塩を形成するための陰イオンとしては、安全性などの点から、メタンスルホン酸が特に好ましい。したがって、本発明において用いる金属塩は、メタンスルホン酸カルシウム(東京化成工業株式会社製)とした。以下、反応性成分として多価金属塩を用いた場合の樹脂微粒子及び顔料粒子との反応性について説明する。多価金属塩は、塩濃度が高くなることで、分散粒子の水和構造を破壊し、粒子同士の凝集を進行する。つまり、立体障害のみで分散している粒子以外の分散形態をとる粒子においては、分散破壊を一律に進めていくことが予想できる。本実施形態においては、反応性成分をメタンスルホン酸カルシウムとした反応液2を作製した。前記反応液2は、樹脂微粒子及び顔料粒子の両方の分散形態を破壊する比較例1として使用した。また、反応性成分として上記したような金属塩を含有してなる反応液は、顔料を含まず、無色であることが好ましいが、必ずしも可視域に吸収を示さないものである必要はない。すなわち、可視域に吸収を示すとしても、実質上画像に影響を与えない範囲であれば可視域に吸収を示すものであってもかまわない。 In the present invention, Ca2 +, Mg2 +, Sr2 +, Al3 + and Y3 + are particularly preferable as the polyvalent metal ion from the viewpoints of reactivity, colorability, ease of handling and the like, and among them, Ca2 + Is particularly preferred. Further, as an anion for forming a salt with a polyvalent metal ion, methanesulfonic acid is particularly preferable from the viewpoint of safety and the like. Therefore, the metal salt used in the present invention was calcium methanesulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). Hereinafter, the reactivity with the resin fine particles and the pigment particles when a polyvalent metal salt is used as the reactive component will be described. The polyvalent metal salt destroys the hydration structure of the dispersed particles by increasing the salt concentration, and promotes aggregation of the particles. In other words, it can be expected that dispersion fracture will proceed uniformly for particles that take a dispersion form other than particles that are dispersed only by steric hindrance. In the present embodiment, a reaction solution 2 containing calcium methanesulfonate as a reactive component was prepared. The reaction solution 2 was used as Comparative Example 1 in which the dispersed forms of both the resin fine particles and the pigment particles were destroyed. Further, the reaction solution containing the above-mentioned metal salt as a reactive component preferably does not contain a pigment and is colorless, but it does not necessarily have to show absorption in the visible region. That is, even if absorption is shown in the visible region, absorption may be shown in the visible region as long as it does not substantially affect the image.

(カチオン性高分子)
本発明において、反応液の反応性成分として用いるカチオン性高分子としては、水に可溶なものが好ましい。カチオン性高分子の具体例としては、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリアミンスルホン酸塩、ポリビニルアミン塩酸塩、キトサン酢酸塩などを挙げることができる。また、この他に、ノニオン性高分子物質の一部をカチオン化したビニルピロリドンとアミノアルキルアルキレート4級塩との共重合体、アクリルアマイドとアミノメチルアクリルアマイド4級塩との共重合体などを挙げることができる。勿論、本発明は、これらの化合物に限定されないことはいうまでもない。
(Cationic polymer)
In the present invention, the cationic polymer used as the reactive component of the reaction solution is preferably one that is soluble in water. Specific examples of the cationic polymer include polyallylamine hydrochloride, polyaminesulfonate, polyvinylamine hydrochloride, chitosan acetate and the like. In addition to this, a copolymer of vinylpyrrolidone obtained by cationizing a part of a nonionic polymer substance and an aminoalkylal chelate quaternary salt, a copolymer of acrylic amide and an aminomethylacrylic amide quaternary salt, etc. Can be mentioned. Of course, it goes without saying that the present invention is not limited to these compounds.

本発明では、カチオン性高分子の代表例として、ポリアリルアミン塩酸塩(PAA−HCL−03/ニットーボーメディカル株式会社製)を用いた。以下、反応性成分としてカチオン性高分子を用いた場合の樹脂微粒子及び顔料粒子との反応性について説明する。カチオン性高分子は、樹脂微粒子及び顔料粒子の水和構造を破壊する場合と、自己の析出の二通りが考えられる。つまり、酸としてカチオン性高分子の方が強い場合には、カチオン性高分子の水和構造は破壊されない(イオン状態を保つ)が、粒子側の水和構造を破壊する。一方で、カチオン性高分子の方が酸として弱い場合には、カチオン性高分子の水和構造が破壊され、自身が析出する。つまり、粒子側の酸が弱い場合には粒子側を凝集させ、粒子側の酸が強い場合には自身が析出することで分散粒子を凝集させると予想できる。本実施形態においては、反応性成分をポリアリルアミン塩酸塩とした反応液3を作製した。前記反応液3は、樹脂微粒子及び顔料粒子の両方の分散形態を破壊する比較例2として使用した。 In the present invention, polyallylamine hydrochloride (PAA-HCL-03 / manufactured by Nittobo Medical Co., Ltd.) was used as a representative example of the cationic polymer. Hereinafter, the reactivity with the resin fine particles and the pigment particles when a cationic polymer is used as the reactive component will be described. The cationic polymer can be considered in two ways, one is the case where the hydration structure of the resin fine particles and the pigment particles is destroyed, and the other is the case where the cationic polymer is self-precipitated. That is, when the cationic polymer is stronger as an acid, the hydrated structure of the cationic polymer is not destroyed (maintains the ionic state), but the hydrated structure on the particle side is destroyed. On the other hand, when the cationic polymer is weaker as an acid, the hydration structure of the cationic polymer is destroyed and itself is precipitated. That is, it can be expected that when the acid on the particle side is weak, the particle side is aggregated, and when the acid on the particle side is strong, the dispersed particles are aggregated by precipitating themselves. In the present embodiment, a reaction solution 3 in which the reactive component was polyallylamine hydrochloride was prepared. The reaction solution 3 was used as Comparative Example 2 in which the dispersed forms of both the resin fine particles and the pigment particles were destroyed.

また、反応性成分としてカチオン性高分子を含有してなる反応液は、無色であることが好ましいが、必ずしも可視域に吸収を示さないものである必要はない。すなわち、可視域に吸収を示すものであっても、実質上、画像を形成した場合に、画像に影響を与えない範囲であれば、可視域に吸収を示す淡色のものであってもかまわない。 Further, the reaction solution containing a cationic polymer as a reactive component is preferably colorless, but does not necessarily have to show absorption in the visible region. That is, even if it shows absorption in the visible region, it may be a light-colored one that shows absorption in the visible region as long as it does not affect the image when the image is formed. ..

<反応液の作製>
反応液の作製は、上記反応性成分の種類に応じて3種類作製した。
<Preparation of reaction solution>
Three types of reaction solutions were prepared according to the types of the above-mentioned reactive components.

(反応液1)
グルタル酸 3部、
2−ピロリドン 5部、
2−メチル1,3プロパンジオール 15部、
アセチレングリコールEO付加物 0.5部、
FS−3100 0.5部、
(川研ファインケミカル株式会社製)イオン交換水 残部。
(Reaction solution 1)
Glutaric acid 3 parts,
2-Pyrrolidone 5 copies,
15 parts of 2-methyl1,3 propanediol,
0.5 parts of acetylene glycol EO adduct,
FS-3100 0.5 copies,
(Manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) Ion-exchanged water balance.

(反応液2)
メタンスルホン酸カルシウム 5部、
2−ピロリドン 5部、
2−メチル1,3プロパンジオール 15部、
アセチレングリコールEO付加物 0.5部、
FS−3100 0.5部、
(川研ファインケミカル株式会社製)イオン交換水 残部。
(Reaction solution 2)
Calcium methanesulfonate 5 parts,
2-Pyrrolidone 5 copies,
15 parts of 2-methyl1,3 propanediol,
0.5 parts of acetylene glycol EO adduct,
FS-3100 0.5 copies,
(Manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) Ion-exchanged water balance.

(反応液3)
ポリアリルアミン塩酸塩 1.5部、
2−ピロリドン 5部、
2−メチル1,3プロパンジオール 15部、
アセチレングリコールEO付加物 0.5部、
FS−3100 0.5部、
(川研ファインケミカル株式会社製)イオン交換水 残部。
(Reaction solution 3)
Polyallylamine hydrochloride 1.5 parts,
2-Pyrrolidone 5 copies,
15 parts of 2-methyl1,3 propanediol,
0.5 parts of acetylene glycol EO adduct,
FS-3100 0.5 copies,
(Manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) Ion-exchanged water balance.

<加圧処理>
本実施例で使用する加圧機構は実施例1と同様の構成となる。ただし反応液の使用・不使用または反応液・インクそれぞれの記録濃度により、加熱後の加圧の実施・不実施を制御する加圧制御機構を設けている。制御の一例を図9に記載した。
<Pressure treatment>
The pressurizing mechanism used in this embodiment has the same configuration as that of the first embodiment. However, a pressurization control mechanism is provided to control the execution / non-execution of pressurization after heating depending on the use / non-use of the reaction solution or the recorded concentration of each of the reaction solution / ink. An example of control is shown in FIG.

(第3の実施形態)
<加熱制御>
本実施例では図7に示す通り加熱温度を基に加圧を行うか、行わないかの制御を行っている。
(Third Embodiment)
<Heating control>
In this embodiment, as shown in FIG. 7, it is controlled whether or not pressurization is performed based on the heating temperature.

ヒータ温度については、メディアダメージが少なく、消費するエネルギーも少ないため一般にはできるだけ低い方が望ましいとされる。一方で加熱温度・時間/溶媒蒸発量と膜の強度、膜のメディアに対する結着強度についてはある程度の相関関係があり、溶媒がほぼ完全に蒸発した状態が樹脂膜としては望ましい。水、溶媒等の蒸発については加熱温度が高温の方が蒸発を促進するため、現状では100℃以上の比較的高温が用いられている。 It is generally desirable that the heater temperature be as low as possible because it causes less media damage and consumes less energy. On the other hand, there is a certain degree of correlation between the heating temperature / time / solvent evaporation amount, the film strength, and the bond strength of the film to the media, and it is desirable for the resin film to have the solvent almost completely evaporated. As for the evaporation of water, solvent, etc., the higher the heating temperature, the faster the evaporation, so at present, a relatively high temperature of 100 ° C. or higher is used.

本実施例では図7に示したように記録動作前に設定された定着温度により加圧を行うか行わないかを判定するよう構成している。所定温度はあらかじめ本体の記憶装置ROM3に設定されておりユーザーにより設定された、または本体により選択された定着温度をRAM4より読み込む、判定の結果により設定温度が所定値以下であればソレノイド30を動作させ、加圧ローラ27をメディアに接触させ加圧を行うよう制御する。所定以上であれば加圧ローラ27による加圧を用いないでそのまま記録動作が行われる。 In this embodiment, as shown in FIG. 7, it is configured to determine whether or not pressurization is performed according to the fixing temperature set before the recording operation. The predetermined temperature is set in the storage device ROM 3 of the main body in advance, and the fixing temperature set by the user or selected by the main body is read from the RAM 4. If the set temperature is equal to or less than the predetermined value according to the judgment result, the solenoid 30 is operated. The pressurizing roller 27 is brought into contact with the media to control the pressurization. If it is more than a predetermined value, the recording operation is performed as it is without using the pressurization by the pressurizing roller 27.

本実施例を用いた際のメディアの温度状態について図6に示した。通常の運転では点線で示して様に温度が定着温度まで上昇したのち、冷却ファンにより急激に低下する。一方で加圧による定着を行うためには、図中の実線のように出口での冷却を行わないよう構成した。これにより加熱ヒータ27を通過しても、メディア上のインク膜の温度はしばらく高温のまま維持される。(図中に矢印Aで示した領域)このように構成した上で温度が保たれているAのゾーンで加圧定着を行うよう構成すると、効率良く加圧定着を行う事ができる。 The temperature state of the media when this example is used is shown in FIG. In normal operation, the temperature rises to the fixing temperature as shown by the dotted line, and then drops sharply due to the cooling fan. On the other hand, in order to perform fixing by pressurization, cooling at the outlet is not performed as shown by the solid line in the figure. As a result, the temperature of the ink film on the media is maintained at a high temperature for a while even after passing through the heater 27. (Region indicated by arrow A in the figure) If pressure fixing is performed in the zone A where the temperature is maintained after this configuration, pressure fixing can be performed efficiently.

また、同様の構成として図8にスキャン間ウエイトの有無により加圧定着を行う・行わないを判別するよう構成した例を示した。図8で所定値以上の休止(本例では3sを設定)がユーザーまたは本体により設定された場合(S8においてNOが選択された場合)には加圧を行わず、設定値が所定値以下の場合(S8にてYESが選択された場合)には加圧定着を実施するよう構成されている。これは休止時間を所定以上の時間設定することにより樹脂膜の密着強度が十分に得られること、またスキャン間ウエイトが行われると、加熱ヒータ25を通過したメディアが定着ローラ27に到達するまでの間に温度が低下してしまい、加圧定着に効果が十分に得られないためである。 Further, as a similar configuration, FIG. 8 shows an example in which it is determined whether or not pressure fixing is performed depending on the presence or absence of a weight between scans. In FIG. 8, when a pause of a predetermined value or more (3s is set in this example) is set by the user or the main body (NO is selected in S8), no pressurization is performed and the set value is equal to or less than the predetermined value. In the case (when YES is selected in S8), pressure fixing is performed. This is because the adhesion strength of the resin film can be sufficiently obtained by setting the pause time to a predetermined time or longer, and when the weight between scans is performed, the media that has passed through the heater 25 reaches the fixing roller 27. This is because the temperature drops during that time, and the effect of pressure fixing cannot be sufficiently obtained.

(第4の実施形態)
<メディア制御>
本実施例ではメディア種類により加圧を行うか、行わないかの制御実施した場合の構成を示す。メディア種類は図5のようにドライバー、RIP等のメニュー上から選択される。各メディアには通常それぞれのメディアに適したいわゆる記録モードが紐づけられており、この記録モードには記録パス数、最大記録濃度、間引きマスク等が含まれる。同様に本実施例に用いられたような記録装置では、メディア種類に対して記録動作を行った後の加熱・乾燥についての情報が紐付けられている。これら乾燥条件の中には加熱温度、送風条件、スキャンごとの待機時間等定着のために必要な条件が含まれている。
(Fourth Embodiment)
<Media control>
In this embodiment, the configuration in the case of controlling whether or not pressurization is performed depending on the media type is shown. The media type is selected from the menu of driver, RIP, etc. as shown in FIG. Each medium is usually associated with a so-called recording mode suitable for each medium, and this recording mode includes the number of recording passes, the maximum recording density, a thinning mask, and the like. Similarly, in a recording device such as that used in this embodiment, information about heating / drying after performing a recording operation is associated with the media type. These drying conditions include conditions necessary for fixing, such as heating temperature, ventilation conditions, and waiting time for each scan.

本実施例の場合では上記の乾燥条件に加えて加圧処理の有無がメディア種類に紐付けられた情報として保持されており、記録開始に際して記録を行うメディアが選択されるとライブラリ中の加圧処理の有無の情報を呼び出すよう構成されている。加圧に関する情報は本実施例の場合にはホストPC16に収められているが、プリンタ側のROM3に収納された情報を使用するように構成してもよい。 In the case of this embodiment, in addition to the above drying conditions, the presence or absence of pressurization treatment is held as information linked to the media type, and when the media to be recorded is selected at the start of recording, pressurization in the library is performed. It is configured to call up information on the presence or absence of processing. Although the information regarding pressurization is stored in the host PC 16 in the case of this embodiment, the information stored in the ROM 3 on the printer side may be used.

また、例えば図12のようにメディアにより加熱温度が規定されておりメディアの加熱温度と加圧処理に相関関係がある場合には60℃以下の加熱温度の場合には加圧処理を行う等、加熱温度、送風条件等の条件に対して一律に加圧処理の有無を決定するよう構成することも可能である。 Further, for example, as shown in FIG. 12, when the heating temperature is defined by the media and there is a correlation between the heating temperature of the media and the pressurizing treatment, the pressurizing treatment is performed when the heating temperature is 60 ° C. or lower. It is also possible to uniformly determine the presence or absence of pressurization treatment according to conditions such as heating temperature and ventilation conditions.

1 筐体
2?プラテン
3 記録媒体
4 吸引装置
5 メインレール
6 キャリッジ
7 記録ヘッド
8 キャリッジモータ
18 給紙スプール
1 Housing 2 Platen 3 Recording medium 4 Suction device 5 Main rail 6 Carriage 7 Recording head 8 Carriage motor 18 Paper feed spool

Claims (9)

色材を含む第一のインクと、水性エマルション樹脂を含み、色材を含まない第二インクと記録中もしくは記録後に記録媒体および記録媒体上に記録されたインクを加熱することができる加熱機構を搭載し、第一のインクと第二インクを用いて、加熱機構で加熱処理を行うことで記録を行う際に、加熱後のメディア上のインク膜が所定温度以上にある状態でインク膜に加圧工程を開始する事を特徴とするインクジェット記録装置。 A heating mechanism capable of heating the first ink containing a coloring material, the second ink containing an aqueous emulsion resin and not containing a coloring material, and the ink recorded on the recording medium and the recording medium during or after recording. When recording is performed by mounting and heat-treating with the heating mechanism using the first ink and the second ink, the ink film on the heated media is added to the ink film in a state where the temperature is above a predetermined temperature. An inkjet recording device characterized by starting a pressure process. 第一のインクに含まれる色材と反応し凝集又は不溶化させる反応性成分を含有してなる第三のインクを備え、非浸透性記録媒体に記録する際に、第一のインクと第二のインクと第三のインクを用いて記録を行う、請求項1に記載のインクジェット記録装置。 A third ink containing a reactive component that reacts with a coloring material contained in the first ink to aggregate or insolubilize the first ink is provided, and when recording on a non-permeable recording medium, the first ink and the second ink are used. The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein recording is performed using ink and a third ink. 所定温度がインク膜を形成する樹脂成分のTg以上である事を特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the predetermined temperature is Tg or more of the resin component forming the ink film. 加圧工程が所定温度以上から開始されメディア上のインク膜が所定温度以下になるまで行われることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the pressurizing step is started from a predetermined temperature or higher and is performed until the ink film on the medium becomes a predetermined temperature or lower. 記録動作の画像を完成させるまでのいわゆるパス数によって、加圧工程実施の有無を決定する請求項1に記載のインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the presence or absence of a pressurization step is determined by the so-called number of passes until the image of the recording operation is completed. 反応液のインクに対する濃度により加圧定着実施の有無を決定する請求項1に記載のインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the presence or absence of pressure fixing is determined by the concentration of the reaction solution with respect to the ink. メディアの種類により加圧工程実施の有無を切り替えることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the presence or absence of performing the pressurizing process is switched depending on the type of media. 定着温度により加圧工程実施の有無を切り替えることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the presence or absence of the pressurization step is switched depending on the fixing temperature. 加圧定着を行うローラがヒータによる加熱部分に存在することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein a roller for pressure fixing is present in a portion heated by a heater.
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