JP3262568B2 - Recording method using aqueous recording ink composition - Google Patents

Recording method using aqueous recording ink composition

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JP3262568B2
JP3262568B2 JP22901991A JP22901991A JP3262568B2 JP 3262568 B2 JP3262568 B2 JP 3262568B2 JP 22901991 A JP22901991 A JP 22901991A JP 22901991 A JP22901991 A JP 22901991A JP 3262568 B2 JP3262568 B2 JP 3262568B2
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宣幸 柳瀬
道也 塚原
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液体インクを用いて記
録を行うインクジェットプリンタに供する水性記録用イ
ンク組成物を用いた記録方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording method using an aqueous recording ink composition for use in an ink jet printer for recording using a liquid ink.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録用インクとしては、
着色剤を水性媒体中に溶解、または分散したもの等が挙
げられ、記録ヘッドとの関係を含めて以下に示す特性が
一般的に要求されている。
2. Description of the Related Art Ink jet recording inks include:
Examples thereof include those in which a coloring agent is dissolved or dispersed in an aqueous medium, and the following properties including the relationship with a recording head are generally required.

【0003】 (1)印字物の品質が高いこと (2)インクの保存安定性が高いこと (3)印字物の保存性(耐光性及び耐水性)が高いこと (4)印字装置の印字速度に対応したインクの周波数応
答性が良いこと。
(1) High quality of printed matter (2) High storage stability of ink (3) High storage stability (light fastness and water resistance) of printed matter (4) Printing speed of printing device Good frequency response of ink corresponding to

【0004】 (5)インクが被記録物で速やかに乾燥すること (6)印字中もしくは印字中断後の再起動時でノズルの
目詰まりが生じないこと。
(5) The ink dries quickly on the recording material. (6) No nozzle clogging occurs during printing or when restarting after printing is interrupted.

【0005】 (7)安全性が高いこと等。(7) High safety, etc.

【0006】上記種々の要求特性を満足させるため、従
来から水性染料等の着色剤を検討したものが特開昭59
ー93765、特開昭60ー243175公報等に、溶
媒として有機溶剤を検討したものが特開昭56ー149
475、特開昭56ー163168公報等に、界面活性
剤等の添加剤を検討したものが特開昭56ー5781、
特開昭63ー139964公報等に、さらにインク粘
度、表面張力、pH等のインク物性等を検討したものが
特開昭53ー61412、特開昭62ー116676公
報等に記載されておりかなりの効果がみられている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 59 (1999) discloses a study of a coloring agent such as an aqueous dye in order to satisfy the above various required characteristics.
JP-A-93765 and JP-A-60-243175, etc., have examined organic solvents as solvents.
475, JP-A-56-163168 and the like, additives which have been examined such as surfactants are disclosed in JP-A-56-5781,
JP-A-63-139964 and the like further study ink properties such as ink viscosity, surface tension, pH and the like are described in JP-A-53-61412, JP-A-62-116676 and the like. The effect has been seen.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし前記従来のイン
クを使用するにあたり、現在強く要求される特性として
以下の3点が注目され、かつ鋭意検討されている。
However, in using the above-mentioned conventional inks, the following three characteristics have been noticed and are being studied earnestly as characteristics strongly required at present.

【0008】すなわち (1)さらなる高速記録に対応するインクと記録方法の
開発 (2)普通紙に対するカラー記録用インクと記録方法の
開発 (3)低コスト化実現のためのインクと記録方法の開発 である。
[0008] (1) Development of ink and recording method for higher speed recording (2) Development of color recording ink and recording method for plain paper (3) Development of ink and recording method for realizing low cost It is.

【0009】まず第1に印字速度の向上に関しては、大
部分が吐出ヘッドの構成等メカニズム面からの検討が中
心であり、インク面からの検討はあまりなされていない
のが現状である。
First, with respect to the improvement of the printing speed, most of the studies are mainly focused on the mechanism such as the structure of the ejection head, and at present, little studies have been made on the ink face.

【0010】一般に、インク粘度が小さくなるにつれて
周波数応答性は向上していくが、3kHz以上の駆動条
件においては吐出安定性の劣化が顕著であり、吐出安定
性を確保しながら、周波数応答性を向上させるのは困難
であった。
In general, as the ink viscosity decreases, the frequency responsiveness improves. However, under driving conditions of 3 kHz or more, the ejection stability is significantly deteriorated. It was difficult to improve.

【0011】第2に繊維が露呈している被記録体、例え
ばコピー用紙、ボンド紙、再生紙の様な普通紙に対しカ
ラー記録を行う場合、被記録体上のインク量が単色印字
に比べ多くなるので、インクが繊維に沿ってにじんだ
り、乾燥性の悪化が問題となっていた。この問題に関し
ては従来主にインク面からの検討が中心であった。
Second, when performing color recording on a recording medium on which fibers are exposed, for example, plain paper such as copy paper, bond paper, or recycled paper, the amount of ink on the recording medium is smaller than that in single-color printing. As the number of inks increases, the ink bleeds along the fibers and the drying property is deteriorated. Conventionally, this problem has mainly been studied from the ink side.

【0012】第3にノズル目詰まりに関し、従来からイ
ンク組成中の保湿成分の添加量を増加させることで、イ
ンクの乾燥を防ぎ、また乾燥したとしても固化するのを
防ぐ手法がとられてきた。しかしながら、同時に被記録
体上での乾燥性、定着性も悪化し、目詰まりに十分な保
湿成分をインク中に添加できず、インク吸引、または圧
縮ポンプ、ノズルキャップ、ノズル洗浄機構等を付加さ
せ信頼性を確保していたため、インパクトドット方式等
の単純なインク吐出システムに比べ、コスト低下が困難
であった。
Thirdly, with respect to nozzle clogging, conventionally, there has been adopted a method of preventing the ink from drying and solidifying even if it is dried by increasing the amount of a moisturizing component added to the ink composition. . However, at the same time, the drying property and the fixing property on the recording medium deteriorate, and a sufficient moisturizing component for clogging cannot be added to the ink. Since reliability was ensured, it was difficult to reduce the cost as compared with a simple ink ejection system such as an impact dot system.

【0013】このように上記特性を満足させるために
は、インク組成物と記録方法の両面から検討していく必
要がある。
In order to satisfy the above characteristics, it is necessary to consider both the ink composition and the recording method.

【0014】そこで、本発明はこのような課題を解決す
るもので、その一つの目的は、新規の水性記録用インク
組成物を用いた記録方法を提供することにある。
Accordingly, the present invention is to solve such a problem, and one object of the present invention is to provide a recording method using a novel aqueous recording ink composition.

【0015】本発明のもう一つの目的は、周波数応答性
の優れた、高速記録が可能な水性記録用インク組成物を
用いた記録方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a recording method using an aqueous recording ink composition having excellent frequency response and capable of high-speed recording.

【0016】本発明のもう一つの目的は、普通紙の様な
特別な表面処理の無い被記録体に対し、素早く乾燥し、
高品位な印字物を与える水性記録用インク組成物を用い
た記録方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to quickly dry a recording medium without special surface treatment such as plain paper,
An object of the present invention is to provide a recording method using an aqueous recording ink composition that gives a high-quality printed matter.

【0017】さらに本発明のもう一つの目的は、目詰ま
りを防止し、信頼性確保のためにメカニズム面の機構が
少なくなく、記録装置の低コスト化が実現できる水性記
録用インク組成物を用いた記録方法を提供することにあ
る。
Still another object of the present invention is to use an aqueous recording ink composition which has a small number of mechanisms for preventing clogging and ensuring reliability and which can realize a low cost recording apparatus. To provide a recording method.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の水性記録用イン
ク組成物を用いた記録方法は、駆動周波数3kHz以上
として駆動し、インク吐出ノズル解像度を180ドット
/インチ以上として、インク滴をノズルより吐出させ
て、該インク滴を被記録体に付着させて記録を行う記録
方法において、前記インクが少なくとも着色剤と、有機
溶剤と、ポリオキシエチレンアセチレングリコール類の
非イオン性界面活性剤を含み、25℃における表面張力
が35dyn/cm以下、20℃における粘度が20m
Pa・sec以下である水性記録用インク組成物を用
い、1ドット当りのインク吐出量が0.1μg以下とす
ることを特徴とする。
The recording method using the aqueous recording ink composition of the present invention is driven at a driving frequency of 3 kHz or more, the ink discharge nozzle resolution is set to 180 dots / inch or more, and the ink droplet is discharged from the nozzle. In a recording method in which the ink droplets are ejected to perform recording by attaching the ink droplets to a recording medium, the ink contains at least a colorant, an organic solvent, and a nonionic surfactant such as polyoxyethylene acetylene glycols, The surface tension at 25 ° C. is 35 dyn / cm or less, and the viscosity at 20 ° C. is 20 m
It is characterized by using an aqueous recording ink composition of Pa · sec or less, and an ink ejection amount per dot of 0.1 μg or less.

【0019】また、前記インク中に含まれる有機溶剤
が、エチレンオキサイド基をその構造中に含み、平均分
子量1000以下のアルコール系溶剤の中から、1種以
上選ばれる、その添加量が、インク全重量に対し10重
量%以上であることを特徴とする。
Further, the organic solvent contained in the ink is selected from one or more alcoholic solvents having an ethylene oxide group in its structure and having an average molecular weight of 1,000 or less. It is characterized by being at least 10% by weight based on the weight.

【0020】[0020]

【作用】本発明をさらに詳細に説明すると、本発明に用
いる水性記録用インク組成物は、印字するための着色剤
と、それを溶解、分散させるための溶媒とを必須成分と
し、さらに添加剤としてエチレンオキサイド基をその構
造中に含む平均分子量1000以下のアルコール系有機
溶剤と、ポリオキシエチレンアセチレングリコール類の
非イオン性界面活性剤を少なくとも1種含有してなる。
エチレンオキサイド基を構造中に有するアルコール系有
機溶剤は、非イオン性界面活性剤のインク中における溶
解性を向上させ、また保湿性にも優れることから、イン
ク全重量に対し10重量%以上添加することで、ノズル
目詰まり防止に大きく寄与すると同時に、着色剤も含め
たインクの均一性が、向上するので、印字におけるムラ
がなくなり、色相が落ち着いた印象を与え、結果的に光
学濃度も大きくなる。ただしその平均分子量が1000
を越えるものは、保湿効果が低下するので目詰まり防止
効果も低下してしまう。
The present invention will be described in further detail. The aqueous recording ink composition used in the present invention comprises, as essential components, a colorant for printing and a solvent for dissolving and dispersing the colorant. And an alcohol-based organic solvent having an average molecular weight of 1,000 or less containing an ethylene oxide group in its structure, and at least one nonionic surfactant such as polyoxyethylene acetylene glycols.
The alcohol-based organic solvent having an ethylene oxide group in the structure improves the solubility of the nonionic surfactant in the ink and has excellent moisture retention, so that it is added in an amount of 10% by weight or more based on the total weight of the ink. This greatly contributes to the prevention of nozzle clogging, and at the same time, the uniformity of the ink including the coloring agent is improved, so that unevenness in printing is eliminated, and a hue is calmed down, and as a result, the optical density is also increased. . However, the average molecular weight is 1000
If the ratio exceeds 1, the moisturizing effect is reduced, and the effect of preventing clogging is also reduced.

【0021】次にポリオキシエチレンアセチレングリコ
ール類の非イオン性界面活性剤は、イオン性界面活性剤
に比べ、泡立ちが少なくインクの表面張力を低下させ、
被記録体に対する濡れ性を改善させるので、速乾性が付
与できる。このため前記有機溶剤の添加量をノズル目詰
まりに重点をおいて設定しても、速乾性が犠牲にならな
い。さらに吐出ヘッド内においても、25℃における表
面張力を35dyn/cm以下、20℃における粘度を
20mPas以下に設定することで、ヘッド構成材質と
の濡れ性が良くなり、インク流路抵抗が軽減され、ノズ
ルからの吐出、およびインク供給孔からのインク供給
等、周波数応答性が向上し高速記録に対応できる。
Next, the nonionic surfactant of polyoxyethylene acetylene glycols has less foaming and lowers the surface tension of the ink as compared with the ionic surfactant.
Since the wettability to the recording medium is improved, quick drying can be imparted. For this reason, even if the addition amount of the organic solvent is set with emphasis on nozzle clogging, quick drying property is not sacrificed. Further, also in the ejection head, by setting the surface tension at 25 ° C. to 35 dyn / cm or less and the viscosity at 20 ° C. to 20 mPas or less, the wettability with the head constituent material is improved, and the ink flow path resistance is reduced. Frequency response, such as ejection from nozzles and ink supply from ink supply holes, is improved, and high-speed printing can be supported.

【0022】従来このような低表面張力インクは、被記
録体上でのインクにじみによる印字品質の劣化が問題と
されていたが、インク吐出ノズル解像度を180ドット
/インチ以上として、1ドット当りのインク吐出量が
0.1μg以下のインク滴をノズルより吐出させる記録
方法によって大きく改善される。
Conventionally, such a low surface tension ink has been problematic in that the print quality is deteriorated due to ink bleeding on the recording medium. This is greatly improved by a recording method in which an ink ejection amount of 0.1 μg or less is ejected from a nozzle.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明に用いられる水性記録用インク
組成物に、使用することができる材料に関して、詳細に
説明する。
EXAMPLES The materials which can be used in the aqueous recording ink composition used in the present invention will be described in detail below.

【0024】まず本発明に用いられる水性インク組成物
に使用できる着色剤としては、直接染料、酸性染料、塩
基性染料、食用染料、反応染料、分散染料、建染染料、
可溶性建染染料、反応性染料、油性染料、有機顔料、無
機顔料等が挙げられる。これら着色剤の添加量は、着色
剤の種類、溶媒成分の種類、インクに対し要求されてい
る特性等に依存して決定されるが、一般にはインク全重
量に対し0.2〜20重量%、好ましくは0.5〜10
重量%の範囲とされる。
First, as a coloring agent usable in the aqueous ink composition used in the present invention, direct dyes, acid dyes, basic dyes, food dyes, reactive dyes, disperse dyes, vat dyes,
Soluble vat dyes, reactive dyes, oil dyes, organic pigments, inorganic pigments and the like can be mentioned. The amount of the colorant to be added is determined depending on the type of the colorant, the type of the solvent component, the characteristics required for the ink, and the like, but is generally 0.2 to 20% by weight based on the total weight of the ink. , Preferably 0.5 to 10
% By weight.

【0025】インク組成物用溶媒としては、低粘度であ
ること、安全性に優れること、取扱が容易であること、
コストが安いこと、臭気が無いこと等の理由より主に水
が用いられているが、インク中に不要なイオンの混入を
防止するためイオン交換水を用いる。
As the solvent for the ink composition, low viscosity, excellent safety, easy handling,
Water is mainly used for reasons such as low cost and no odor, but ion-exchanged water is used to prevent mixing of unnecessary ions into the ink.

【0026】また前記イオン交換水と混合して用いるエ
チレンオキサイド基を有する平均分子量1000以下の
アルコール系有機溶剤としては、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール等直鎖、およびイソペン
チルアルコール、3ーエチルー1ーブタノール等分岐の
1価のアルコール、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリ
コール#200、#300、#400、#600等グリ
コール類、およびそれらのモノエーテル化物、モノエス
テル化物が使用できる。これらアルコール系有機溶剤の
添加量は、その種類、インクに要求される特性により種
々考えられ、インク全重量に対し10重量%以上なら良
いが、低引火点の溶剤を添加する場合は、高濃度になる
とインク全体としての引火点も下降するので、安全性の
面から20重量%以下が、また高粘度の溶剤の場合はイ
ンク全体の粘度の上昇を抑えるため70重量%以下が好
ましい。またこれらは、単独でも混合しても使用でき
る。
Examples of the alcoholic organic solvent having an ethylene oxide group and having an average molecular weight of 1,000 or less and used as a mixture with the ion-exchanged water include straight-chain solvents such as methanol, ethanol, propanol and butanol, and isopentyl alcohol and 3-ethyl-1-butanol. Equally branched monohydric alcohols, glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol # 200, # 300, # 400, and # 600, and monoetherified and monoesterified products thereof can be used. The addition amount of these alcohol-based organic solvents may be variously considered depending on the type and characteristics required of the ink. The amount of the alcohol-based organic solvent may be 10% by weight or more based on the total weight of the ink. When this happens, the flash point of the ink as a whole also decreases, so that it is preferably 20% by weight or less from the viewpoint of safety, and in the case of a high-viscosity solvent, it is preferably 70% by weight or less in order to suppress an increase in the viscosity of the ink as a whole. These can be used alone or in combination.

【0027】次に、本発明に用いることができるインク
組成物用の非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシ
エチレンアセチレングリコール類を用いる。ポリオキシ
エチレンアセチレングリコール類としては、具体的に
は、サーヒノール104、サーヒノール465等を挙げ
ることができる。ポリオキシエチレンアセチレングリコ
ール類を単独、または混合して添加し、インク組成物と
して25℃における表面張力を35dyn/cm以下に
調整する。通常添加量としては、用いるポリオキシエチ
レンアセチレングリコール類の性能によるが、インク全
重量に対し0.001〜5重量%が、さらには0.01
〜2重量%が好ましい。ポリオキシエチレンアセチレン
グリコール類以外の非イオン性界面活性剤、例えば、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテル等エーテル類、ポリオキシ
エチレン脂肪酸エステル等エステル類、ポリオキシエチ
レンポリオキシプロピレン共重合体、ポリオキシエチレ
ンアルキルアミンエーテル、脂肪酸ジエタノールアミド
等含窒素類等をポリオキシエチレンアセチレングリコー
ル類と併用することもできる。
Next, polyoxyethylene acetylene glycols are used as the nonionic surfactant for the ink composition that can be used in the present invention. Specific examples of the polyoxyethylene acetylene glycols include Surfinol 104 and Surfinol 465. Polyoxyethylene acetylene glycols are added alone or in a mixture, and the surface tension of the ink composition at 25 ° C. is adjusted to 35 dyn / cm or less. Usually, the amount of addition depends on the performance of the polyoxyethylene acetylene glycol to be used, but it is 0.001 to 5% by weight based on the total weight of the ink, and 0.01
~ 2% by weight is preferred. Nonionic surfactants other than polyoxyethylene acetylene glycols, for example, ethers such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, esters such as polyoxyethylene fatty acid ester, and polyoxyethylene polyoxypropylene copolymer Combinations, nitrogen-containing compounds such as polyoxyethylene alkylamine ethers and fatty acid diethanolamides can be used in combination with polyoxyethylene acetylene glycols.

【0028】また諸特性の向上を目的として、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、ア
セトン、ジアセトンアルコール等ケトン類、およびケト
アルコール類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、γー
ブチロラクトン等エーテル類、グリセリン、1・2・6
ーヘキサントリオール等3価のアルコール類、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン、スルホラン、2ー
ピロリドン、N−メチルー2ーピロリドン、1・3ージ
メチルー2ーイミダゾリジノン等インク中に添加し使用
できる。これらの有機溶剤の場合も、単独、または混合
して用いることができる。
For the purpose of improving various properties, amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide, ketones such as acetone and diacetone alcohol, keto alcohols, ethers such as tetrahydrofuran, dioxane and γ-butyrolactone, glycerin,・ 2.6
-Hexanetriol such as trihydric alcohols, diethanolamine, triethanolamine, sulfolane, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1.3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like can be used. These organic solvents can be used alone or as a mixture.

【0029】さら粘度調整剤、表面張力調整剤、pH調
整剤としてにゼラチン、カゼイン等のタンパク質、アラ
ビアゴム等の天然ゴム、サボニン等のグルコキシド、メ
チルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロ
キシメチルセルロース等のセルロース誘導体、リグニン
スルホン酸塩、セラック等の天然高分子、ポリアクリル
酸塩、スチレンーアクリル酸共重合物塩、ビニルナフタ
レンーアクリル酸共重合物塩、スチレンーマレイン酸共
重合物塩、ビニルナフタレンーマレイン酸共重合物塩、
βーナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウ
ム塩、ポリリン酸等の陰イオン性高分子、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルピロリドン等、これらの内1種、
または2種以上を混合して用いることができる。これら
添加剤の添加量はインク全重量に対し、0.001〜2
重量%が好ましく、さらに好ましくは0.01〜1重量
%である。
Further, as a viscosity adjuster, a surface tension adjuster, and a pH adjuster, proteins such as gelatin and casein; natural rubbers such as gum arabic; glucooxides such as savonin; Sulfonates, natural polymers such as shellac, polyacrylates, styrene-acrylic acid copolymer salts, vinyl naphthalene-acrylic acid copolymer salts, styrene-maleic acid copolymer salts, vinyl naphthalene-maleic acid copolymers Polymer salts,
sodium salt of β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate, anionic polymer such as polyphosphoric acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, etc., one of these,
Alternatively, two or more kinds can be used as a mixture. The amount of these additives is 0.001 to 2 with respect to the total weight of the ink.
% By weight, more preferably 0.01 to 1% by weight.

【0030】また安息香酸、ジクロロフェン、ヘキサク
ロロフェン、ソルビン酸、p−ヒドロキシ安息香酸エス
テル、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等を防カビ
剤、防腐剤、防錆剤、の目的で含有することができる。
さらに消泡剤や、尿素、チオ尿素、エチレン尿素等含有
することができる。
Further, benzoic acid, dichlorophen, hexachlorophen, sorbic acid, p-hydroxybenzoic acid ester, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and the like can be contained for the purpose of a fungicide, a preservative, and a rust preventive. .
Further, it may contain an antifoaming agent, urea, thiourea, ethylene urea and the like.

【0031】本発明に用いられる水性記録用インク組成
物の作製方法は、着色剤に染料等を用いた溶解系インク
の場合は40℃〜80℃に加熱し、スクリューで等で攪
拌、混合、溶解させることで簡便に作製できる。また顔
料等を用いた分散系インクの場合の分散方法は、従来か
ら用いられている顔料微細分散法、例えばボールミル、
サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、
ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザ
ー、パールミル、湿式ジェットミル等によってこちらも
簡便に作製することができる。
The method of preparing the aqueous recording ink composition used in the present invention is as follows. In the case of a dissolving ink using a dye or the like as a coloring agent, the ink is heated to 40 ° C. to 80 ° C., and stirred, mixed with a screw or the like, and mixed. It can be easily prepared by dissolving. In addition, the dispersion method in the case of a dispersion ink using a pigment or the like is a conventionally used pigment fine dispersion method, for example, a ball mill,
Sand mill, attritor, roll mill, agitator,
This can also be easily prepared using a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, a wet jet mill, or the like.

【0032】また溶解、または分散後のゴミ、粗大粒
子、混裁物を除去するために、フィルターを用いて加
圧、または減圧濾過処理を1回以上の工程で行う、ある
いは遠心分離機を用いて遠心分離処理を単独、もしくは
濾過処理と組み合わせて行うのがよい。
Further, in order to remove dusts, coarse particles and mixed substances after dissolution or dispersion, pressurization or filtration under one or more steps using a filter, or using a centrifuge. The centrifugation is preferably performed alone or in combination with the filtration.

【0033】最後に本発明のインク吐出装置であるが、
従来から用いられている圧電素子の振動エネルギーを利
用したもの、ヒーターから発生する熱エネルギーを利用
したもの等が使用できる。これらのインク吐出装置を、
周波数3kHz以上で駆動し、180ドット/インチ以
上の密度でインク吐出ノズルを設ける。漢字等の文字を
高品位に印字するためには、180ドット/インチ以上
の解像度が必要であり、この解像度で実用的な記録速度
を得るためには、3kHz以上の駆動周波数が必要であ
る。
Finally, regarding the ink discharge device of the present invention,
A device using the vibration energy of a conventionally used piezoelectric element, a device using thermal energy generated from a heater, and the like can be used. These ink ejection devices are
It is driven at a frequency of 3 kHz or more, and ink ejection nozzles are provided at a density of 180 dots / inch or more. In order to print characters such as Chinese characters with high quality, a resolution of 180 dots / inch or more is required. To obtain a practical recording speed at this resolution, a driving frequency of 3 kHz or more is required.

【0034】このようなインク吐出装置でインク吐出量
を0.1μg/dot以下にするためには、インク吐出
ノズル径、インク吐出流路サイズ、インク供給路サイズ
等のインク吐出ヘッドの構造を、インク組成物の粘度、
表面張力等物性値を考慮して設定する。さらに圧電素
子、ヒーターに印加する電圧、パルス波形等電気的な最
適化をはかることなどで得ることができる。
In order to reduce the amount of ink discharged to 0.1 μg / dot or less in such an ink discharge device, the structure of the ink discharge head such as the diameter of the ink discharge nozzle, the size of the ink discharge flow path, and the size of the ink supply path must be changed. Viscosity of the ink composition,
Set in consideration of physical properties such as surface tension. Further, it can be obtained by optimizing the electrical properties such as the voltage applied to the piezoelectric element and the heater and the pulse waveform.

【0035】以下実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。尚、文中%とあるのは、すべてインク全重量に対
する各成分の重量%である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. It should be noted that "%" in the text is the weight% of each component with respect to the total weight of the ink.

【0036】(実施例1) 下記表1に示す成分を混合して60℃で2時間攪拌、溶
解した後、0.8μm径のメンブランフィルタ(アドバ
ンテック社登録商標)を用い、2kg/cm2の圧力で
加圧濾過し、本発明のインク組成物1−1〜1−4を得
た。表中の数値で特に記載のないものは重量%を示して
いる。
Example 1 After mixing and dissolving the components shown in Table 1 below at 60 ° C. for 2 hours, a 2 μm / cm 2 membrane filter (registered trademark of Advantech) having a diameter of 0.8 μm was used. The mixture was filtered under pressure under pressure to obtain the ink compositions 1-1 to 1-4 of the present invention. Unless otherwise indicated, numerical values in the table indicate% by weight.

【0037】こうして得られたインク組成物について、
HLV−ST形表面張力計(協和界面科学登録商標)を
用いて25℃における表面張力を、B形粘度計(東京計
器登録商標)1号ロータを用いて20℃における粘度を
測定した。
With respect to the ink composition thus obtained,
The surface tension at 25 ° C. was measured using an HLV-ST type surface tensiometer (Kyowa Interface Science registered trademark), and the viscosity at 20 ° C. was measured using a B-type viscometer (Tokyo Keiki registered trademark) No. 1 rotor.

【0038】また吐出ノズル径40μm、圧電素子駆動
電圧80V、駆動周波数3kHz、解像度180ドット
/インチ、インク吐出量0.1μgに調整した試作24
ノズルインクジェット評価機を用いて、PPC用紙(ゼ
ロックス社登録商標PPC用紙)、再生紙(本州製紙登
録商標やまゆり)、ボンド紙(ミード社登録商標ギルバ
ートボンド25%コットン紙)、上質紙(王子製紙登録
商標OK上質紙L)にべた、アルファベット文字等を印
字し下記に示すテスト1〜7の評価を行った。評価結果
を表1に示す。
The prototype 24 was adjusted to a discharge nozzle diameter of 40 μm, a piezoelectric element drive voltage of 80 V, a drive frequency of 3 kHz, a resolution of 180 dots / inch, and an ink discharge amount of 0.1 μg.
Using a nozzle ink jet evaluator, PPC paper (Xerox Corporation registered trademark PPC paper), recycled paper (Honshu paper registered trademark Yamayuri), bond paper (Mead registered trademark Gilbert Bond 25% cotton paper), fine paper (Oji Paper registered) Solid letters, such as solid letters, were printed on a trademark OK fine paper L), and the following tests 1 to 7 were evaluated. Table 1 shows the evaluation results.

【0039】 (テスト1)文字印字サンプル目視による印字品質評
価。 評価結果は、次のように分類した。 にじみが肉眼で観察されない・・・・・・・・・・・・・・◎ にじみは見られるが文字は認識できる・・・・・・・・・・△ 文字が認識できない・・・・・・・・・・・・・・・・・・×
(Test 1) Evaluation of print quality by visual observation of a character print sample. The evaluation results were classified as follows. Bleeding is not observed with the naked eye ◎ ◎ Bleeding is seen but characters can be recognized ...・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ×

【0040】 (テスト2)Macbeth TR−927型(Kol
lomorgan社登録商標)光学濃度計(アパーチャ
ーサイズ4mm)によるべた印字部分の濃度評価。 評価結果は、次にように分類した。 O.D.値1.3以上・・・・・・・・・・・・・・・・・◎ O.D.値1.1以上1.3未満・・・・・・・・・・・・△ O.D.値1.1未満・・・・・・・・・・・・・・・・・×
(Test 2) Macbeth TR-927 type (Kol
Lomorgan's registered trademark) An optical density meter (aperture size: 4 mm) was used to evaluate the density of a solid printed portion. The evaluation results were classified as follows. O. D. Value 1.3 or more D. Value 1.1 or more and less than 1.3. D. Value less than 1.1

【0041】 (テスト3)100g/cm2の圧力でべた印字部分を
木綿布で擦り、印字汚れが発生しなくなるまでの時間を
調査する速乾性評価。 評価結果は、次のように分類した。 2秒以内で印字物汚れが観察されない・・・・・・・・・・◎ 15秒以内で印字物汚れが観察されない・・・・・・・・・△ 30秒後でも印字物汚れが観察される・・・・・・・・・・×
(Test 3) Evaluation of quick-drying in which the solid printed portion was rubbed with a cotton cloth at a pressure of 100 g / cm 2 and the time until printing stains did not occur was examined. The evaluation results were classified as follows. No printed matter stain is observed within 2 seconds ........................ No printed matter stain is observed within 15 seconds ........................ Printed matter stain is observed even after 30 seconds. Done ... ××

【0042】 (テスト4)文字印字部分を、印字終了5分後指で擦
り、印字汚れを目視で観察する指触性評価。 評価結果は、次のように分類した。 印字物汚れが観察されない・・・・・・・・・・・・・・・◎ 若干印字物汚れが発生するが、文字は判別できる・・・・・△ 印字物汚れで文字が判別できない・・・・・・・・・・・・×
(Test 4) Evaluation of finger touch by rubbing the printed portion of the character with a finger 5 minutes after the completion of printing and visually observing the printed stain. The evaluation results were classified as follows. No stain on the printed matter is observed .... ◎ Slightly stained on the printed matter, but the characters can be distinguished.・ ・ ・ ×

【0043】 (テスト5)36時間常温での連続印字中のドット抜け
の有無を調査する、連続吐出安定性評価。 評価結果は、次のように分類した。 36時間以内にドット抜け10回以内発生・・・・・・・・◎ 24時間以内にドット抜け10回以内発生・・・・・・・・△ 1時間以内にドット抜け10回以上発生・・・・・・・・・×
(Test 5) Evaluation of continuous ejection stability for investigating whether or not dots are missing during continuous printing at room temperature for 36 hours. The evaluation results were classified as follows. Within 10 hours of missing dots within 36 hours ·········· Within 10 hours of missing dots within 24 hours ············· 10 times or more missing dots within 1 hour.・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ×

【0044】 (テスト6)駆動周波数を6kHzとし、テスト5と同
様の評価を行った。 評価結果の分類は、テスト5に準じる。
(Test 6) The same evaluation as in Test 5 was performed with the driving frequency set to 6 kHz. The classification of the evaluation result conforms to Test 5.

【0045】 (テスト7)駆動周波数を10kHzとし、テスト5と
同様の評価を行った。 評価結果の分類は、テスト5に準じる。
(Test 7) The same evaluation as in Test 5 was performed with the driving frequency set to 10 kHz. The classification of the evaluation result conforms to Test 5.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】(比較例1〜3) 第2表に示す組成で、実施例1と同様の方法でインクを
調製し、インク組成物を得た。インク調製後、実施例1
と同様の評価機を用いてテスト1〜7の評価を行った。
結果も併せて第2表に示す。
Comparative Examples 1 to 3 Inks having the compositions shown in Table 2 were prepared in the same manner as in Example 1 to obtain ink compositions. Example 1 after ink preparation
Tests 1 to 7 were evaluated using the same evaluator as described above.
Table 2 also shows the results.

【0048】[0048]

【表2】 [Table 2]

【0049】比較例1のように、陰イオン性界面活性剤
であるネオコールYSK(第一工業製薬社登録商標)を
用いたインクは、インクの泡立ちがひどく、周波数応答
性、吐出安定性に劣るので、テスト5〜7が×の結果と
なった。
As in Comparative Example 1, an ink using Neocol YSK (registered trademark of Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), which is an anionic surfactant, suffers from severe foaming of the ink and is inferior in frequency response and ejection stability. Therefore, Tests 5 to 7 showed the result of x.

【0050】また比較例2のように界面活性剤にエパン
740(第一工業製薬社登録商標)を1重量%添加した
が、表面張力が35dyn/cm以下にならなかったも
のは、インクの拡がりが不十分で、各ドットがつながら
ず被覆率が低下するので光学濃度が低下し、速乾性にも
悪影響をおよぼした。さらにヘッド構成材との濡れ性も
不十分のため、ドット抜けを発生させ、また周波数応答
性にも劣る結果となった。
As in Comparative Example 2, 1% by weight of Epan 740 (registered trademark of Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was added to the surfactant, but when the surface tension did not become 35 dyn / cm or less, the ink was spread. Was insufficient, the dots were not connected, and the coverage was reduced, so that the optical density was reduced and the quick-drying property was also adversely affected. Further, insufficient wettability with the head constituent material caused dot omission and resulted in poor frequency response.

【0051】比較例3においても、粘度が20mPas
以上になるとテスト3、4の速乾性が悪化し、ドット抜
けを発生させた。
Also in Comparative Example 3, the viscosity was 20 mPas.
When the above was reached, the quick-drying properties of Tests 3 and 4 deteriorated, causing dot missing.

【0052】すなわち本発明に用いられるインク組成物
は、25℃における表面張力が35dyn/cm以下、
20℃における粘度が20mPa・sec以下でなけれ
ばならず、さらにこれらの構成を達成させるため、非イ
オン性界面活性剤、好ましくは、ポリオキシエチレンア
セチレングリコール類を用いてインク濡れ性を向上さ
せ、有機溶剤、好ましくは、エチレンオキサイド基をそ
の構造中に含む平均分子量1000以下のアルコール系
溶剤を1種以上含有させ、その添加量がインク全重量に
対し10重量%以上であることに妥当性を見いだせる。
That is, the ink composition used in the present invention has a surface tension at 25 ° C. of 35 dyn / cm or less.
The viscosity at 20 ° C. must be 20 mPa · sec or less, and in order to further achieve these configurations, a nonionic surfactant, preferably, polyoxyethylene acetylene glycols is used to improve ink wettability, One or more organic solvents, preferably alcoholic solvents having an average molecular weight of 1000 or less containing an ethylene oxide group in the structure, are contained, and the added amount is 10% by weight or more based on the total weight of the ink. Can be found.

【0053】[0053]

【0054】[0054]

【0055】[0055]

【0056】[0056]

【0057】[0057]

【0058】[0058]

【0059】[0059]

【0060】[0060]

【0061】[0061]

【0062】[0062]

【0063】[0063]

【0064】すなわち本発明は、実施例に示すインク組
成物を用いたとしても、吐出インク量が大きくなるとに
じみが大きくなり、被記録紙の種類によっては印字品質
劣化をまねくので、吐出インク量は、駆動周波数3kH
z以上として駆動し、インク吐出ノズル解像度を180
ドット/インチ以上として記録を行う記録方法におい
て、1ドット当りのインク吐出量を0.1μg以下とす
るのが妥当である。
That is, according to the present invention, even if the ink compositions shown in the examples are used, the bleeding increases as the amount of the ejected ink increases, and the print quality deteriorates depending on the type of recording paper. , Driving frequency 3kHz
z or more, and the ink discharge nozzle resolution is 180
In a printing method in which printing is performed at dots / inch or more, it is appropriate that the ink ejection amount per dot is 0.1 μg or less.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上本発明によれば、新規の水性記録用
インク組成物を用いた記録方法を提供することができる
という効果を有する。
According to the present invention, there is provided an effect that a recording method using a novel aqueous recording ink composition can be provided.

【0066】また本発明によれば、周波数応答性の優れ
た、高速記録が可能な水性記録用インク組成物を用いた
記録方法を、提供することができるという効果を有す
る。
Further, according to the present invention, there is an effect that a recording method using an aqueous recording ink composition having excellent frequency response and capable of high-speed recording can be provided.

【0067】また本発明によれば、普通紙の様な特別な
表面処理の無い被記録体に対し、素早く乾燥し、高品位
な印字物を与える水性記録用インク組成物を用いた記録
方法、を提供することができるという効果を有する。
Further, according to the present invention, a recording method using an aqueous recording ink composition which quickly dries a recording medium such as plain paper without special surface treatment and gives a high quality printed matter, Can be provided.

【0068】さらに本発明によれば、目詰まりを防止
し、信頼性確保のためにメカニズム面の機構がなく、記
録装置の低コスト化が実現できる水性記録用インク組成
物を用いた記録方法を、提供することができるという効
果を有する。
Further, according to the present invention, there is provided a recording method using an aqueous recording ink composition which can prevent clogging, has no mechanism for securing reliability, and can realize a low cost recording apparatus. , Can be provided.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板野 雅明 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイ コーエプソン株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−55184(JP,A) 特開 平1−252680(JP,A) 特開 平1−258979(JP,A) 特開 昭63−139963(JP,A) 特開 昭63−162773(JP,A) 特開 昭63−315285(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Masaaki Itano 3-3-5 Yamato, Suwa-shi, Nagano Seiko Epson Corporation (56) References JP-A-2-55184 (JP, A) JP-A-Hei JP-A-1-258979 (JP, A) JP-A-63-139963 (JP, A) JP-A-63-162773 (JP, A) JP-A-63-315285 (JP, A) A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 駆動周波数3kHz以上として駆動し、
インク吐出ノズル解像度を180ドット/インチ以上と
し、インク滴をノズルより吐出させて該インク滴を被記
録体に付着させて記録を行う水性記録用インク組成物を
用いた記録方法において、 前記インクが着色剤と、有機溶剤と、ポリオキシエチレ
ンアセチレングリコール類の非イオン性界面活性剤とを
含み、 25℃における表面張力が35dyn/cm以下で、2
0℃における粘度が20mPa・sec以下である水性
記録用インク組成物を用い、かつ1ドット当りのインク
吐出量が0.1μg以下とすることを特徴とする水性記
録用インク組成物を用いた記録方法。
Claims: 1. A driving frequency of 3 kHz or more,
A recording method using a water-based recording ink composition in which the resolution of an ink discharge nozzle is set to 180 dots / inch or more, ink droplets are discharged from the nozzles, and the ink droplets adhere to a recording medium to perform recording. It contains a colorant, an organic solvent, and a nonionic surfactant such as polyoxyethylene acetylene glycol, and has a surface tension at 25 ° C. of 35 dyn / cm or less,
Recording using an aqueous recording ink composition having a viscosity at 0 ° C. of 20 mPa · sec or less and an ink ejection amount per dot of 0.1 μg or less per dot. Method.
【請求項2】 前記インク中に含まれる有機溶剤が、エ
チレンオキサイド基をその構造中に含み、平均分子量1
000以下のアルコール系溶剤の中から、1種以上選ば
れることを特徴とする請求項1記載の水性記録用インク
組成物を用いた記録方法。
2. The organic solvent contained in the ink contains an ethylene oxide group in its structure and has an average molecular weight of 1
The recording method using the aqueous recording ink composition according to claim 1, wherein at least one kind is selected from alcoholic solvents of 000 or less.
【請求項3】 前記インク中に含まれる有機溶剤の添加
量が、インク全重量に対し10重量%以上であることを
特徴とする請求項1記載の水性記録用インク組成物を用
いた記録方法。
3. A recording method using an aqueous recording ink composition according to claim 1, wherein the amount of the organic solvent contained in the ink is 10% by weight or more based on the total weight of the ink. .
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