JP5305217B2 - Inkjet recording method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット方式によりオフセット印刷等の商業用印刷に近い高画質画像を記録することができる記録用メディア、インクメディアセット及びこれを用いたインクジェット記録方法、並びに、インク記録物に関する。 The present invention relates to a recording medium capable of recording a high-quality image close to commercial printing such as offset printing by an ink jet method, an ink media set, an ink jet recording method using the same, and an ink recorded matter.
インクジェット記録は、被記録材(メディア)を比較的選ばない優れた記録方法として知られており、記録装置、記録方法、記録材料などについて研究開発が盛んに行われている。近年、プリンタやインク、メディアの高性能化に伴い、銀塩写真同等の画質が手軽に得られるようになってきた。特にメディアの進化は目覚しいものがあり、インクの吸収速度・吸収量を上げつつ光沢を発現できるよう開発された現在のメディアは、光沢感や品位感において従来の商業印刷を凌ぐレベルにある。これらインクジェット用メディアは、大きく膨潤型と空隙型に分類できるが、最近はインクの乾燥速度に優れる空隙型が主流である。
この空隙型メディアは、特許文献1(特開2005−212327号公報)や特許文献2(特開平11−078225号公報)に開示されるように、シリカやアルミナ水和物を用いて基体上にインクを取り込むための空隙を有するインク吸収層を設け、さらに必要に応じてコロイダルシリカなどを用いて多孔質の光沢層を設けたものが主流である。この特徴的な構成によりインクの吸収性に大変優れ、高精細な出力が得られるため、コンシューマ向けの写真出力用途等に好んで用いられている。反面このタイプのメディアは原材料が非常に高価でかつ製造工程も複雑であることから、一般の商業・出版印刷向けのコート紙と比較すると非常に高価である。ゆえに画像が高品質であるにも関わらず、チラシ、カタログ、パンフレット等、安価で大量な出力が要求される商業印刷分野ではあまり使用されていない。これまでに用紙コストを低減するための様々な努力がされているが、インクジェットメディアのインク吸収層(受容層)を構成するフィラーは、通常、層の透明性を高く保つことが可能で吸油量(比表面積)の大きい材料を使用する必要があるため、シリカやアルミナ水和物、コロイダルシリカ等の特定の高価なフィラーを多量に使用せざるを得ず、低価格化は非常に難しい状況にある。
Inkjet recording is known as an excellent recording method in which a recording material (medium) is not relatively selected, and research and development are actively conducted on a recording apparatus, a recording method, a recording material, and the like. In recent years, with the improvement in performance of printers, inks, and media, it has become possible to easily obtain image quality equivalent to silver halide photography. The evolution of media is particularly remarkable, and the current media developed to increase gloss while increasing the ink absorption speed and amount is at a level that surpasses conventional commercial printing in terms of gloss and quality. These ink-jet media can be roughly classified into a swelling type and a void type, but recently, a void type that is excellent in the drying speed of ink has been mainstream.
As disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-212327) and Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-078225), this void-type medium is formed on a substrate using silica or alumina hydrate. The mainstream is an ink absorption layer having a gap for taking in ink, and further provided with a porous gloss layer using colloidal silica as required. Due to this characteristic configuration, the ink absorbability is very excellent and a high-definition output can be obtained. Therefore, it is preferably used for a photographic output application for consumers. On the other hand, this type of media is very expensive compared to coated paper for general commercial and publishing printing because the raw materials are very expensive and the manufacturing process is complicated. Therefore, although the image is high quality, it is not so often used in commercial printing fields such as leaflets, catalogs, pamphlets, etc. that require a large amount of output at low cost. Various efforts have been made to reduce paper costs so far, but fillers that make up the ink absorbing layer (receiving layer) of inkjet media are usually capable of keeping the layer highly transparent and the amount of oil absorbed. Because it is necessary to use a material with a large (specific surface area), it is necessary to use a large amount of specific expensive fillers such as silica, alumina hydrate, colloidal silica, etc. is there.
一方、商業印刷や出版印刷用コート紙のような、コート層材料に炭酸カルシウムやカオリン等の安価で隠蔽性が高く吸油量が比較的小さいフィラーを多量に使用することで、安価に作り上げたコート紙をインクジェットメディアとして使用しようとすると、画像が激しく滲んでしまったり、濃度が発現しなくなってしまう。これは、商業印刷用コート紙の場合、インクジェット用紙のように短時間に多量のインクを吸収できるように設計されていないことから、インクの吸収が間に合わず滲んでしまったり、コート層にインクが染み込んだとしても、インク色材がコート層中のカオリンのような隠蔽性の高いフィラーに隠蔽されてしまうことが原因である。また、このような隠蔽性の高いフィラーを使用した商業印刷や出版印刷用向けのコート紙では、染料インクを用いたインクジェットプリンタで印字する際、打ち込むインク量をいくら増やしても表層近くに存在する色材分しか濃度が出ないため、全体として濃度が低く、コントラストのない画像になってしまう。このためこの類の用紙はインクジェット印字に全く適さないとされてきた。 On the other hand, coats made at low cost by using a large amount of inexpensive, high concealing and relatively small oil absorption fillers such as calcium carbonate and kaolin for coated layer materials such as coated paper for commercial printing and publication printing. If you try to use paper as inkjet media, the image will bleed vigorously or the density will no longer appear. This is because coated paper for commercial printing is not designed to absorb a large amount of ink in a short time like inkjet paper. Even if soaked, the ink coloring material is concealed by a highly concealing filler such as kaolin in the coat layer. In addition, in coated paper for commercial printing and publishing printing using such a highly concealing filler, when printing with an ink jet printer using a dye ink, it exists near the surface layer, no matter how much ink is applied. Since only the density of the color material is produced, the density is low as a whole and the image has no contrast. For this reason, this type of paper has been considered to be completely unsuitable for ink jet printing.
一方、近年は色材に染料ではなく顔料を使用したインクジェットインクが注目されている。色材顔料は水に不溶であるため微粒子状にして溶剤に分散させたものを使用するのが一般的であるが、インクジェット向け顔料インクは、安全性等の観点から色材顔料を水に分散させたものが主流である。一般に水系の顔料インクは染料インクに比べ顔料粒子の凝集や沈澱が起こりやすく、長期保存性を染料インク並にするためには様々な分散条件や添加剤が必要であったり、分散安定剤等がコゲーションの原因になるためサーマルヘッドで使用し難い、色材の表色範囲が染料に比べ劣る等の欠点を有するが、高い濃度が得られることや記録後の保存性・耐水性の点から、大いに注目されるようになってきた。この顔料インクを使用したインクジェットプリンタはインクの色材が一般的な商業印刷インクの色材に近いこともあり、印刷物の風合いを商業印刷に近づけることが可能であると考えられるが、顔料インクを用いた従来のインクジェットプリンタで実際に商業印刷・出版印刷向けのコート紙に印字すると、やはりインクの吸収が間に合わず画像が滲んでしまったり、乾燥後に顔料が全く定着しなかったり、光沢が出ない等、従来同様、普通紙やインクジェット専用紙といったインク吸収性の高いメディアへの印字にしか対応できていないのが現実であった。これはインクジェット画像の形成に関する設計思想が染料インクを使用する際の思想と変わっておらず、色材顔料をあくまでも耐光性の高い染料の観点でしかとらえていないためであり、顔料インクの特徴を全く考慮していないからであった。顔料インク対応メディアについても研究開発がさかんに行われているが、特許文献3(特開2001−347749号公報)に見られるように、いかにインク吸収を早めながら画像光沢を出すが開発のポイントであり、メディア表面の空隙率を上げつつ、光沢を発現させる方法が、高価なフィラー材料を用いた従来技術の延長線上で探求されている。 On the other hand, in recent years, ink-jet inks that use pigments instead of dyes as coloring materials have attracted attention. Colorant pigments are insoluble in water, so it is common to use fine particles dispersed in a solvent. However, pigment inks for inkjet use disperse colorant pigments in water from the standpoint of safety. It is the mainstream. In general, water-based pigment inks tend to cause aggregation and precipitation of pigment particles compared to dye inks, and various dispersion conditions and additives are necessary to achieve long-term storage stability comparable to dye inks. Since it causes kogation, it is difficult to use with a thermal head, and the colorant color range is inferior to that of dyes. However, from the viewpoint of high density, storage stability and water resistance after recording. , Has come to attract a lot of attention. Ink jet printers using this pigment ink may have the color material of ink close to that of general commercial printing ink, and the texture of the printed matter can be brought close to that of commercial printing. When printing on coated paper for commercial printing and publishing printing with the conventional inkjet printer used, the ink will not be absorbed in time and the image will blur, the pigment will not fix at all after drying, and the gloss will not appear As in the past, the reality is that only printing on media having high ink absorbability such as plain paper and ink jet dedicated paper can be handled. This is because the design philosophy relating to the formation of inkjet images is not different from the philosophy of using dye inks, and color material pigments are only taken from the viewpoint of dyes with high light resistance. It was because it did not consider at all. Research and development has also been conducted on pigment-ink compatible media, but as seen in Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-347749), it is important to develop image gloss while speeding up ink absorption. On the other hand, a method of developing gloss while increasing the porosity of the media surface has been sought on the extension of the prior art using an expensive filler material.
一方、これらの問題を解決するための方法として、特許文献4(特願2006−43240号明細書)のように浸透性の高い顔料インクと、従来とは逆の、インク吸収性の低いメディアとを組み合せて、商業印刷用紙等に低コストな画像形成方法を実現した例がある。即ち、インク中の色材顔料が極力染み込まないようインク吸収性(浸透性)を抑制するためのコート層が設けられた記録メディアに対し、少量の超高浸透性顔料インクを使用して印字することにより、インクを形成する溶媒(水や有機溶剤)のみを選択的に支持体に染み込ませ、カチオン定着剤のような特殊な材料を使用せずともインク中の色材(顔料)だけを効率よくメディア表面に留まらせることができる。このため少量のインクでも十分な濃度と乾燥性を両立することができるのみならず、インク中の色材をメディアの表面に極力留めおくことで従来のインクジェットメディアの必要機能であった層の透明性が必ずしも必要でなくなることから、塗工層の材料構成に関する自由度を飛躍的に広げることが可能となったのである。この方法の応用によりこれまで困難とされてきた商業印刷用紙や出版印刷用紙のようなインク吸収性の低い紙でもインクジェット印字を行うことが可能となってきた。 On the other hand, as a method for solving these problems, a highly penetrating pigment ink as disclosed in Patent Document 4 (Japanese Patent Application No. 2006-43240), and a medium having a low ink absorbency, which is opposite to the conventional one, There is an example of realizing a low-cost image forming method on commercial printing paper or the like. That is, printing is performed using a small amount of ultra-high-penetration pigment ink on a recording medium provided with a coating layer for suppressing ink absorption (penetration) so that the colorant pigment in the ink does not penetrate as much as possible. As a result, only the solvent (water or organic solvent) that forms the ink is selectively soaked into the support, and only the color material (pigment) in the ink is efficiently used without using a special material such as a cationic fixing agent. Can stay on the media surface well. For this reason, not only can a sufficient amount of ink and dryness be achieved with a small amount of ink, but also the transparency of the layer, which was a necessary function of conventional inkjet media, by keeping the coloring material in the ink as much as possible on the surface of the media. Therefore, the degree of freedom regarding the material composition of the coating layer can be greatly expanded. By applying this method, it has become possible to perform ink jet printing even on paper having low ink absorption such as commercial printing paper and publication printing paper, which has been considered difficult until now.
一方、商業印刷や出版印刷を行う場合は、たとえ少量部数と言えども一度に数百から数千枚を出力する必要に迫られる場合が多く、印刷機にも画像欠陥なく安定した画像が連続的に得られることが求められる。このような用途にインクジェットプリンタを用いる場合、特に問題とされやすいのがインクの乾燥によるノズルの目詰まりや、乾燥したインクがノズルの周辺に固着しての吐出角度が曲がってしまう等の原因による画像スジの発生である。この現象を防止するためには過去様々な工夫がなされてきたが、染料インク、顔料インク問わず、最も効果的なのはインクの乾燥性をマイルドにするためにインクに高沸点の湿潤剤を加えることである。
ところで特許文献4(特願2006−43240号明細書)の方法はインク吸収の悪い用紙への印字に対して非常に効果が認められるが、商業印刷用紙のように極度にインク吸収が悪いメディアと、プリンタヘッドの乾燥(ノズルの目詰まり)防止のために高沸点の湿潤剤を添加したインクを組み合わせた場合、画像の乾燥性はあまり変わらないが、乾燥後、擦られても滲まないと言った、「定着」までに非常に時間がかかるという欠点があった。これは表層に残った色材が微量の湿潤剤を含有したまま長時間湿った状態にあるためであり、ちょうど大豆油を使用したオフセット印刷インキが印刷後定着するまでに長時間必要とするのと似た現象である。この定着の遅さに関しては顔料インクが染料インクに対して特に不利な点である。インクジェットインクで現在主流な染料タイプの場合は色材自体がメディア内に拡散しやすいため、湿潤剤(多くの場合が高沸点溶剤であるが)も比較的短時間で拡散してしまうからである。このため、顔料インクの使用を前提としている特許文献4(特願2006−43240号明細書)の方法に基づき、画像スジに対する信頼性をあげるため、高沸点の湿潤剤を含むインクを用いたプリンタで、商業印刷用紙を用いて印字した場合、定着に時間を要し、印字後すぐにチラシやカタログとして配りたい場合に対応できない等、利便性に劣る場合が多く見られた。
On the other hand, when performing commercial printing or publishing printing, it is often necessary to output hundreds to thousands of copies at a time, even if it is a small number of copies, and stable images without image defects are continuously displayed on the printing press. It is required to be obtained. When an inkjet printer is used for such an application, problems that are particularly likely to be caused by problems such as nozzle clogging due to drying of the ink or bending of the ejection angle when the dried ink adheres to the periphery of the nozzle. This is the generation of image streaks. Various attempts have been made in the past to prevent this phenomenon. Regardless of dye ink or pigment ink, the most effective is to add a high-boiling-point wetting agent to the ink to make the ink dry. It is.
By the way, although the method of patent document 4 (Japanese Patent Application No. 2006-43240 specification) is recognized as being very effective for printing on paper with poor ink absorption, it can be used for media with extremely poor ink absorption, such as commercial printing paper. When ink combined with a high boiling point wetting agent is used to prevent printer head drying (nozzle clogging), the dryness of the image does not change much, but it does not bleed even when rubbed after drying. In addition, there is a drawback that it takes a very long time to “fix”. This is because the color material remaining on the surface layer is moistened for a long time while containing a small amount of wetting agent, and it takes just a long time for the offset printing ink using soybean oil to be fixed after printing. This is a similar phenomenon. With respect to the slowness of fixing, the pigment ink is particularly disadvantageous over the dye ink. In the case of ink-jet inks that are currently mainstream dye types, the colorant itself is likely to diffuse into the media, so wetting agents (which are often high-boiling solvents) also diffuse in a relatively short time. . Therefore, based on the method of Patent Document 4 (Japanese Patent Application No. 2006-43240) premised on the use of pigment ink, a printer using ink containing a high-boiling-point wetting agent in order to increase the reliability against image streaks. On the other hand, when printing was performed using commercial printing paper, fixing was time consuming, and in many cases it was inferior in convenience, such as being unable to deal with the case where it was desired to distribute it as a flyer or catalog immediately after printing.
ところで従来までに、印字直後のインクジェット印字物に対し乾燥性や定着性を上げるための試みは様々なされている。特に、インクジェット技術がコンシューマ向け商品に採用され始めた頃は、インク、メディアの乾燥性を改善させるために、加熱乾燥が有効であると考えられていた。例えば特許文献5(特開平8−92513号公報)では、微粒子状に分散された着色樹脂粒子を使用して印字後、画像を加熱定着することが提案されている。但しこの例は再生紙やコピー用紙等のにじみの多い紙に対してにじみを減少させることが主目的であり、定着に関しても再生紙やコピー用紙等、インク吸収の比較的早いものが対象である。また特許文献6(特許第2860123号公報)には、インクジェット印字物の乾燥補助手段として加熱ローラが有用であることが述べられているが、染料系の油性インクを中心に提案されており、水系顔料インクと商業印刷用紙については述べられていない。特許文献7(特許第2590822号公報)では、インクジェット印字し終わったメディアを裏面から加熱し、乾燥を促進することで定着性を上げる工夫がされている。これによると、裏面から加熱することで、乾燥定着が可能であることが述べられている。しかしこの方法は画像を直接加熱できないため熱効率が非常に劣る場合が多く、印字後メディア全体に含まれた大量の水分を乾燥させる場合は効果があるが、画像中の湿潤剤(高沸点溶剤)に対しては殆んど効果が無い場合が多い。高沸点溶剤を乾燥させようとすると、溶剤にもよるが、一般に百数十度といった高温で加熱しなくてはならず、紙の黄変や変形、最悪の場合発火など、用紙へのダメージが無視できず、全く現実的でない。 By the way, conventionally, various attempts have been made to improve the drying property and the fixing property of the ink jet printed material immediately after printing. In particular, when ink-jet technology began to be adopted for consumer products, heat drying was considered effective for improving the drying properties of ink and media. For example, Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-92513) proposes to heat and fix an image after printing using colored resin particles dispersed in fine particles. However, the main purpose of this example is to reduce the bleeding of paper with much bleeding such as recycled paper and copy paper, and the fixing also applies to paper with relatively fast ink absorption such as recycled paper and copy paper. . Patent Document 6 (Patent No. 2860123) describes that a heating roller is useful as a drying assisting means for ink-jet printed matter, but it has been proposed mainly for dye-based oil-based inks. There is no mention of pigment ink and commercial printing paper. In Patent Document 7 (Japanese Patent No. 2590822), a device is devised to improve the fixing property by heating the media after ink jet printing from the back side and promoting drying. According to this, it is stated that dry fixing is possible by heating from the back side. However, this method often has very poor thermal efficiency because the image cannot be directly heated, and is effective when drying a large amount of water contained in the entire media after printing, but a wetting agent (high boiling point solvent) in the image. In many cases, there is almost no effect. When trying to dry a high-boiling solvent, although it depends on the solvent, it must generally be heated at a high temperature such as hundreds of degrees, resulting in paper damage such as yellowing and deformation of the paper, and in the worst case ignition. It cannot be ignored and is not realistic at all.
過去これら技術を応用し、水系のインクを用いたインクジェットプリンタにおいて普通紙に対して乾燥を促進する商品も上市された。しかし電子写真と異なりインクジェット記録の場合、インクに含まれる大量の水分が水蒸気化して機内に充満し、結露、腐蝕等を発生させる不具合が発生しやすいこと、またインクやメディアの改善により、インクジェット専用紙や普通紙への印字では乾燥補助手段が必要なくなったこと等の理由で、ごく一部の普通紙への非常に高速な印字が必要とされる産業用途向けプリンタ等を除いて、現在では殆んど見かけなくなってしまったのが現状である。また実際に特許文献7(特許第2590822号公報)の方法を代表とする乾燥処理を用いてインクジェット印字物を乾燥する場合、インクジェット専用紙の一部には、表面が溶融して画像がただれてしまったりするものもあることが知られている。 In the past, products that promote the drying of plain paper in inkjet printers using water-based ink by applying these technologies have been put on the market. However, unlike electrophotography, in the case of inkjet recording, a large amount of water contained in the ink is vaporized and fills the machine, causing problems such as condensation, corrosion, etc. Currently, except for printers for industrial use, which require very high-speed printing on a small amount of plain paper, for example, because drying assistance is no longer necessary for printing on paper or plain paper. The situation is almost disappearing. In addition, when an ink-jet printed matter is actually dried by using a drying process represented by the method of Patent Document 7 (Patent No. 2590822), the surface melts on part of the ink-jet dedicated paper and an image is deposited. It is known that there are things that can be trapped.
近年、一部の動きとして特許文献8(特開2004−209799号公報)のように最表層に熱可塑性樹脂を含んだ受像紙に加熱による透明・平滑化処理を施して印字物に光沢を出す例や、インクや、メディア中に熱で反応する化学物質を添加しておき、印字後過熱することにより反応させ、画像保存性を改善する試み等が見られるが、いずれも印字後の熱処理を前提としたインクジェット専用サプライに対するもので、一般的な商業印刷用紙への応用を可能にしたものではない。
以上のように、水系顔料インクを使用して商業印刷用紙にインクジェット印字と定着処理を行って即時使用可能とするインクジェット記録技術は現在まで実現されていないのが現状である。
In recent years, as a part of movement, as shown in Patent Document 8 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-209799), an image receiving paper containing a thermoplastic resin on the outermost layer is subjected to a transparent / smoothing process by heating to give gloss to printed matter. There are examples and attempts to improve the image storability by adding a chemical substance that reacts with heat in the ink and media, and reacting by heating after printing, but all of them are subjected to heat treatment after printing. This is for the pre-supplied inkjet dedicated supply, and it does not enable application to general commercial printing paper.
As described above, the ink jet recording technology that can be used immediately by performing ink jet printing and fixing processing on commercial printing paper using water-based pigment ink has not been realized so far.
本発明は上記実績に鑑みて下記の課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明で示されたインクジェット記録方法により、用紙対応力が広く、特に商業印刷用紙に対してフルカラー印字が可能で、安価で、印字品位が良好であって、商業印刷物に近い質感の印字物が簡便に高速に印字でき、印刷物の耐擦性にも優れる、理想的なインクジェット記録方法を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the following problems in view of the above results. In other words, the ink jet recording method shown in the present invention has a wide paper adaptability, especially full-color printing is possible on commercial printing paper, is inexpensive, has good print quality, and has a texture close to that of commercial printed matter. An object of the present invention is to provide an ideal ink jet recording method in which an object can be printed easily and at high speed and the printed material is excellent in abrasion resistance.
上記の目的は、以下の手段により達成される。
即ち、(1)「セルロースパルプを主成分とした支持体上の少なくとも一方の面に、一層もしくは多層の顔料層を塗布してなり、動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水のメディアへの転移量が1ml/m2以上10ml/m2以下であり、かつ接触時間400msにおける純水のメディアへの転移量が2ml/m2以上35ml/m2以下である記録メディアに対し、粒子状の色材を含有するインクを用いてインク付着量15g/m2以下で印字し、画像を指触乾燥した後、メディアと熱源を直接接触させて定着させる各工程を有するものであり、前記インクが、少なくとも水、及び湿潤剤を含有し、該湿潤剤の含有量が20〜50質量%であることを特徴とするインクジェット記録方法」、
(2)「前記熱源が熱ローラである定着ローラを用いたものであることを特徴とする前記第(1)項に記載のインクジェット記録方法」、
(3)「動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水のメディアへの転移量が望ましくは1ml/m2以上10ml/m2以下であり、かつ接触時間400msにおける純水のメディアへの転移量が2ml/m2以上11ml/m2以下である記録メディアに対し、粒子状の色材を含む固形分3%以上のインクを用いて印字することを特徴とする前記第(1)項又は第(2)項に記載のインクジェット記録方法」、
(4)「定着温度が100℃以上、望ましくは140℃以上〜150℃以下であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項の何れかに記載のインクジェット記録方法」、
(5)「前記定着ローラのニップ時間が0.3秒以上であり、望ましくは0.5秒以上1秒以下であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(4)項の何れか記載のインクジェット記録方法」、
(6)「前記指触乾燥に非接触の乾燥手段を用いることを特徴とする第(1)項乃至第(5)項の何れかに記載のインクジェット記録方法」、
(7)「カラー印刷を行うために必要な各色インクを記録メディア表面に噴射するノズルを設けたヘッドユニットを搭載し、記録メディア表面にインク滴を噴射して記録を行うインクジェット記録装置にて、インクドットの広がりが小さく、凝集するような記録メディア上に画像を形成し、総量規制処理にてインク付着量を規制値内に抑制することを特徴とした前記第(1)項乃至第(6)項の何れかに記載のインクジェット記録方法」、
(8)「前記記録メディアが、少なくとも基材と塗工層から構成されており、該塗工層の固形分付着量が0.5〜20.0g/m2であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(7)項の何れかに記載のインクジェット記録方法」、
(9)「前記記録メディアが、坪量が50〜250g/m2であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(8)項の何れかに記載のインクジェット記録方法」、
(10)「前記記録メディアが顔料を含有し、該顔料がカオリンであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(9)項の何れかに記載のインクジェット記録方法」、
(11)「前記記録メディアが、顔料を含有し、該顔料が重質炭酸カルシウムであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(9)項の何れかに記載のインクジェット記録方法」、
(12)「前記記録メディアが水性樹脂を含有することを特徴とする前記第(1)項乃至第(11)項の何れかに記載のインクジェット記録方法」、
(13)「前記水性樹脂が水溶性樹脂、あるいは、水分散性樹脂であることを特徴とする前記第(12)項に記載のインクジェット記録方法」、
(14)「前記インクが、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク及びブラックインクから選択される少なくとも1種である前記第(1)項乃至第(13)項の何れかに記載のインクジェット記録方法」、
(15)「前記インクに刺激を印加し、該インクを飛翔させて前記記録メディアに画像を形成するインク飛翔工程を少なくとも含むことを特徴とする前記第(1)項乃至第(14)項の何れかに記載のインクジェット記録方法」、
(16)「前記刺激が、熱、圧力、振動及び光から選択される少なくとも1種である前記第(15)項に記載のインクジェット記録方法」、
(17)「インクジェット記録に用いられるインクジェットヘッドのインク吐出用開口部が形成されている面に撥インク層が形成されていることを特徴とする前記第(1)項に記載のインクジェット記録方法」、
(18)「前記撥インク層が、フッ素系材料、あるいは、シリコーン系材料で構成されることを特徴とする前記第(17)項に記載のインクジェット記録方法」、
(19)「前記撥インク層の表面粗さRaが0.2μm以下であることを特徴とする前記第(17)項又は第(18)項に記載のインクジェット記録方法」、
(20)「前記撥インク層の開口部近傍における当該開口部の中心線に垂直な平面での断面積が、該基材表面から離れるにつれて順次大きくなっていくように形成されたことを特徴とする前記第(17)項乃至第(19)項の何れかに記載のインクジェット記録方法」、
(21)「前記撥インク層の膜厚が1Å以上であることを特徴とする請求項17乃至20の何れかに記載のインクジェット記録方法」、
(22)「前記撥インク層の臨界表面張力γcが5〜40mN/mであることを特徴とする前記第(17)項乃至第(21)項の何れかに記載のインクジェット記録方法」、
(23)「前記インクが、顔料もしくは着色微粒子の体積平均粒径が0.01〜0.16μmであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(22)項のいずれかに記載のインクジェット記録方法」、
(24)「前記インクが、25℃での粘度が1cps以上30cps以下であることを特徴とする前記第(1)項乃至又は第(23)項のいずれかに記載のインクジェット記録方法」、
(25)「前記インクが、25℃における表面張力が30mN/m以下であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(24)項のいずれかに記載のインクジェット記録方法」、
(26)「前記インクが、インク中に水溶性有機溶剤を含み、該水溶性有機溶剤が、炭素数8以上のポリオール化合物及びグリコールエーテル化合物のいずれかであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(25)項のいずれかに記載のインクジェット記録方法」、
(27)「前記インクが、前記炭素数8以上のポリオール化合物が、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール及び2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールの少なくとも何れかであることを特徴とする前記第(26)項に記載のインクジェット記録方法」、
(28)「前記インクが、界面活性剤を含有し、該界面活性剤が、下記一般式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、及び(VI)から選択される少なくとも1種であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(27)項のいずれかに記載のインクジェット記録方法;
The above object is achieved by the following means.
That is, (1) “pure water at a contact time of 100 ms measured with a dynamic scanning absorptiometer, having a single or multi-layer pigment layer coated on at least one surface on a support mainly composed of cellulose pulp. the transfer amount of the media is at 1 ml / m 2 or more 1 0 ml / m 2 or less, and the contact time in the recording medium transfer amount to the pure water medium is 2 ml / m 2 or more 35 ml / m 2 or less in 400ms against, printed below the ink adhesion amount 15 g / m 2 by using an ink containing a particulate colorant, after the image was finger touch drying, those having the step of fixing by contacting the media with the heat source directly Ink jet recording method , wherein the ink contains at least water and a wetting agent, and the content of the wetting agent is 20 to 50% by mass ",
(2) “Inkjet recording method according to item (1), wherein the heat source uses a fixing roller that is a heat roller”;
(3) “Pure water medium with a contact time of 100 ms measured with a dynamic scanning absorptiometer is preferably 1 ml / m 2 or more and 10 ml / m 2 or less and the pure water medium at a contact time of 400 ms. to transfer the amount of 2 ml / m 2 or more 11 ml / m 2 or less is a recording medium to the first, characterized in that printing with solid content of 3% or more of the ink containing a particulate colorant (1 ) Or inkjet recording method according to item (2) ",
(4) “The inkjet recording method according to any one of (1) to (3) above, wherein the fixing temperature is 100 ° C. or higher, desirably 140 ° C. or higher and 150 ° C. or lower”;
(5) Any of the above items (1) to (4), wherein the nip time of the fixing roller is 0.3 seconds or more, preferably 0.5 seconds or more and 1 second or less. Or inkjet recording method according to
(6) “The inkjet recording method according to any one of Items (1) to (5), wherein a non-contact drying unit is used for drying the touch”,
(7) “In an ink jet recording apparatus in which a head unit provided with a nozzle for ejecting each color ink necessary for color printing on the surface of the recording medium is mounted and recording is performed by ejecting ink droplets on the surface of the recording medium. Items (1) to (6) are characterized in that an image is formed on a recording medium in which the spread of ink dots is small and agglomerates, and the ink adhesion amount is suppressed within a regulation value by a total quantity regulation process. ) Inkjet recording method according to any one of items
(8) The above-mentioned recording medium is composed of at least a base material and a coating layer, and the solid content of the coating layer is 0.5 to 20.0 g / m 2. The inkjet recording method according to any one of Items (1) to (7),
(9) “The inkjet recording method according to any one of (1) to (8), wherein the recording medium has a basis weight of 50 to 250 g / m 2 ”,
(10) "The inkjet recording method according to any one of (1) to (9) above, wherein the recording medium contains a pigment, and the pigment is kaolin",
(11) “The inkjet recording method according to any one of (1) to (9) above, wherein the recording medium contains a pigment, and the pigment is heavy calcium carbonate” ,
(12) "The inkjet recording method according to any one of (1) to (11) above, wherein the recording medium contains an aqueous resin";
(13) “The inkjet recording method according to item (12), wherein the aqueous resin is a water-soluble resin or a water-dispersible resin”;
(14) “The inkjet recording method according to any one of (1) to (13), wherein the ink is at least one selected from cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink” ,
(15) In the above items (1) to (14), the method includes at least an ink flying step of applying a stimulus to the ink and flying the ink to form an image on the recording medium. Any inkjet recording method "
(16) “The inkjet recording method according to (15), wherein the stimulus is at least one selected from heat, pressure, vibration, and light”;
(17) “Inkjet recording method according to item (1), wherein an ink repellent layer is formed on a surface of an inkjet head used for inkjet recording on which an ink discharge opening is formed”. ,
(18) “The ink jet recording method according to item (17), wherein the ink repellent layer is made of a fluorine-based material or a silicone-based material”;
(19) "The inkjet recording method according to (17) or (18) above, wherein the surface roughness Ra of the ink repellent layer is 0.2 µm or less",
(20) “The cross-sectional area in a plane perpendicular to the center line of the opening in the vicinity of the opening of the ink-repellent layer is formed so as to gradually increase as the distance from the substrate surface increases. The inkjet recording method according to any one of (17) to (19),
(21) "The ink jet recording method according to any one of
(22) “The inkjet recording method according to any one of items (17) to (21), wherein the critical surface tension γc of the ink repellent layer is 5 to 40 mN / m”;
( 23 ) “The ink according to any one of (1) to (22), wherein the volume average particle diameter of the pigment or colored fine particles is 0.01 to 0.16 μm . Inkjet recording method ",
( 24 ) " The inkjet recording method according to any one of items (1) to (23) , wherein the ink has a viscosity at 25 ° C of 1 cps to 30 cps",
( 25 ) " The inkjet recording method according to any one of (1) to (24) above, wherein the ink has a surface tension at 25 ° C of 30 mN / m or less",
(26) "the ink comprises a water-soluble organic solvent in the ink, the water-soluble organic solvent, wherein the first (1, characterized in that any of 8 or more polyol compounds having a carbon number and glycol ether compounds ) To thirty-fifth (25) inkjet recording method ”,
( 27 ) "In the ink, the polyol compound having 8 or more carbon atoms is at least one of 2-ethyl-1,3-hexanediol and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol. The inkjet recording method according to item (26), wherein:
( 28 ) "The ink contains a surfactant, and the surfactant is selected from the following general formulas (I), (II), (III), (IV), (V), and (VI) The inkjet recording method according to any one of (1) to (27), wherein the inkjet recording method is characterized in that :
(29)「前記湿潤剤がポリオール化合物、ラクタム化合物、尿素化合物及び糖類から選択される少なくとも1種であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(28)項のいずれかに記載のインクジェット記録方法」、
(30)「前記ポリオール化合物が、グリセリン、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、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ペンタエリスリトール、トリメチロールエタン及びトリメチロールプロパンから選択される少なくとも1種である前記第(29)項のいずれかに記載のインクジェット記録方法」、
(31)「前記ラクタム化合物が、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン及びε−カプローラクタムから選択される少なくとも1種である前記第(29)項または第(30)項のいずれかに記載のインクジェット記録方法」、
(32)「前記尿素化合物が、尿素、チオ尿素、エチレン尿素及び1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンから選択される少なくとも1種である前記第(29)項乃至第(31)項のいずれかに記載のインクジェット記録方法」、
(33)「前記糖類が、マルチトース、ソルビトース、グルコノラクトン及びマルトースから選択される少なくとも1種である前記第(29)項乃至第(32)項のいずれかに記載のインクジェット記録方法」、
また、(34)「前記インクは、インクカートリッジに充填されたものであることを特徴とする第(1)項乃至第(33)項のいずれかに記載のインクジェット記録方法」。
(29) "the wetting agent is a polyol compound, a lactam compound, according to any one of paragraph (1), second (28) section, wherein the at least one selected from urea compounds and saccharides Inkjet recording method ",
( 30 ) "The polyol compound is glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-butanediol, 2,3-butane. Diol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,3-
( 31 ) [ Item (29) wherein the lactam compound is at least one selected from 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone and ε-caprolactam. Or the inkjet recording method according to any one of (30), "
( 32 ) “In the above items (29) to (31) , the urea compound is at least one selected from urea, thiourea, ethylene urea, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone . Inkjet recording method according to any one of "
( 33 ) " The inkjet recording method according to any one of items (29) to (32) , wherein the saccharide is at least one selected from maltose, sorbitol, gluconolactone, and maltose".
( 34 ) “The ink jet recording method according to any one of items (1) to (33), wherein the ink is filled in an ink cartridge ”.
以下の詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明によれば、インクジェット記録を行う場合に、印字品位が良好であってかつ高速で低コスト、高信頼な記録方法を提供することが可能となったという極めて優れた効果を奏するものである。 As is clear from the following detailed and specific description, according to the present invention, when performing ink jet recording, it is possible to provide a recording method with good print quality, high speed, low cost, and high reliability. It has an extremely excellent effect that it has become possible.
以下、本発明のインクジェット記録方法について詳細に説明する。
我々はより低コストで高速なインクジェット記録方法について鋭意研究を進めたところ、浸透性の高い顔料インクと、インク浸透性に劣るメディア、とりわけ白色顔料をコーティングした商業印刷用メディアや出版印刷用メディアを組み合わせ、後処理技術を用いることにより、新たな設計思想に基づく低コストでオンデマンド性の優れた画像形成方法を発明するに至った。
Hereinafter, the ink jet recording method of the present invention will be described in detail.
As a result of intensive research on low-cost, high-speed inkjet recording methods, we have developed highly penetrating pigment inks and media with poor ink penetrability, especially commercial printing media and publication printing media coated with white pigments. By using the combination and post-processing technique, the inventors have invented a low-cost and on-demand image forming method based on a new design concept.
即ち、本発明の構成の超高浸透インクにおいて、インク中の溶剤はある速度範囲で染み込むが、色材粒子自体は浸透しない性質を示す記録メディアに対し、インクの使用量を規制しながら少量のインクでも高画質な画像を作成することができる方法を組み合わせて作像した後、非接触状態でキャリアの吸収時間を確保(予備乾燥)し、その後熱源に直接接触させて基材にダメージを与えずに画像を形成する色材のみ乾燥定着処理することにより、インクジェット印字直後でも十分なハンドリング性を実現することができることを見出した。 That is, in the ultra-high penetration ink of the configuration of the present invention, a small amount of the solvent in the ink penetrates in a certain speed range, but does not permeate the color material particles while regulating the amount of ink used. After creating a combination of methods that can produce high-quality images even with ink, ensure the carrier absorption time in a non-contact state (preliminary drying), and then contact the heat source directly to damage the substrate. The present inventors have found that sufficient handling can be realized even immediately after ink jet printing by subjecting only the color material that forms an image to dry fixing processing.
従来より、インクジェット記録においてコストをかけずに高速描画をしたい場合、使用するインク滴サイズを大きくし、解像度を下げて描画することが最も効果的である。すなわち1200dpiで作像していたものを600dpiに下げることが行われる。このとき600dpi向けに設定されるインク滴量は、通常はインクを吸収するメディアに印字することを前提に決定されている。すなわち、小滴でドットを形成した場合の2倍のドット径を再現したい場合は、滴径が2倍近い滴を吐出することが行われる。またこのとき、埋まりを良くするために隣接ドットと少しずつ重なるように描画していく。インク滴を球形と仮定した場合、滴径を2倍にすると、滴量は約2.8倍に増加するため、解像度を1/2に落とすことはインク吸収にとって非常に不利である。従来の低粘度で浸透性が低く、他の色と混ざりやすいインクを用いてコーティングされたオフセット印刷用紙のようなインク吸収が遅いメディアに対してこの方法を取ってしまうと、隣接ドットが簡単に融合して、ビーディングや色境界にじみが発生してしまう。逆に隣接ドットと融合しないように間隔を空けると、ドット間が埋まらず、画像濃度が下がったり粒状感が目立つなど画像品位が大きく低下してしまう。また、2次色、3次色を作成する場合、作像上は同じアドレスにドットが置かれるのをなるべく避けるように制御するが、ドット位置精度の問題から見かけ上同じアドレスにドットが着弾してしまったり、高濃度な画像が欲しい場合には同一アドレスに滴を置くことが必要になるため、ますますひどいにじみやビーディングが発生してしまう。 Conventionally, when it is desired to perform high-speed drawing without incurring costs in ink jet recording, it is most effective to increase the size of ink droplets to be used and draw with a reduced resolution. That is, the image created at 1200 dpi is reduced to 600 dpi. At this time, the ink droplet amount set for 600 dpi is usually determined on the premise that printing is performed on a medium that absorbs ink. That is, when it is desired to reproduce a dot diameter that is twice as large as when a dot is formed with a small droplet, a droplet having a droplet diameter nearly twice as large is ejected. At this time, in order to improve the filling, the drawing is performed so as to overlap with the adjacent dots little by little. Assuming that the ink droplet is spherical, if the droplet diameter is doubled, the amount of the droplet increases by about 2.8 times. Therefore, reducing the resolution to ½ is very disadvantageous for ink absorption. Adopting this method for media with slow ink absorption such as offset printing paper coated with conventional low viscosity, low penetrability and easy to mix with other colors will make adjacent dots easily Fusion will cause bleeding in beading and color boundaries. On the other hand, if the interval is set so as not to be fused with the adjacent dots, the dots are not filled, and the image quality is greatly lowered, for example, the image density is lowered or the graininess is conspicuous. Also, when creating secondary and tertiary colors, control is performed to avoid placing dots at the same address as much as possible in image formation. However, due to the problem of dot position accuracy, dots appear to land at the same address. If you want an image with a high density, it is necessary to place a drop at the same address, which causes more severe bleeding and beading.
本発明のインクは、これらの点を鑑みて発明されたものであり、通常のインクジェットインクに比べて表面張力が小さいために濡れ性に優れ、ポアの少ないメディアに対してもキャリアの浸透性が強く、かつ微量のキャリアが浸透しただけでインク粘度が大きく上昇する特性を示す。このため従来は隣接ドットが簡単に融合してしまうような浸透性が大きく劣るメディアに対しても着弾後隣接ドットと融合し難く、安定的にドット形成が可能である。さらに、色材はメディア内部にほとんど浸透せずに表面に残るため、同じアドレスに重ねて滴を置く必要が少なく、トータル的に非常に少量のインクでも十分な発色、画像濃度が得られる。
こうして、従来よりもインク総量を非常に抑えた形で描画を行うことにより、メディア内部に浸透させるべきキャリアの量が少なくてすみ、カールやコックリングばかりでなく、印字後の紙の剛度も印字前とほとんど変わらないため、商業印刷用紙のようなインク吸収を考慮していないメディアでも基体にダメージを与えずに印字が可能である。
The ink of the present invention has been invented in view of these points, and has excellent wettability due to its low surface tension compared to ordinary inkjet ink, and has carrier permeability even for media with few pores. It is strong and exhibits a characteristic that the ink viscosity is greatly increased only by penetration of a small amount of carrier. For this reason, conventionally, it is difficult to fuse with adjacent dots after landing even on media with poorly penetrable properties where adjacent dots can be easily fused, and stable dot formation is possible. Further, since the color material hardly penetrates into the medium and remains on the surface, it is not necessary to place drops on the same address, and sufficient color development and image density can be obtained even with a very small amount of ink in total.
In this way, drawing with a much smaller amount of ink than before can be used to reduce the amount of carrier to penetrate the media, and not only curling and cockling but also the stiffness of the paper after printing can be printed. Since it is almost the same as before, even media that do not take ink absorption into consideration, such as commercial printing paper, can be printed without damaging the substrate.
インク滴をメディア表面に置いた後、キャリアの吸収が完了すると、微量な湿潤剤が含まれた状態で色材がセットされる。ちょうど大豆油を使用したインキを使ってオフセット印刷した直後の状態のようになる。このとき、画像は軽く触れても滲まないが、摩擦されたり、強い圧力が加わると転写してしまう状態にある。本発明ではこの状態のとき熱源と接触させる状態で100℃以上の温度を画像(色材)にかけることにより、色材中の湿潤剤のみがメディア内部に有効に拡散し、色材のオフセットなく非常に短時間で定着が完了することを見出した。従来は顔料インクにこのような手法を用いると加熱部材への色材転写が激しく、事実上困難であったが、本発明のインクは凝集力が強いことに加え、表面張力が小さいことから、接触部材への色材転写が発生しにくく、接触部材による加熱定着が可能となった。加熱定着方法としては熱効率の点や、色材中の湿潤剤のみを加熱するという観点から直接接触による加熱が最も有効である。また色材のみを加熱すれば良く、メディア全体を乾燥する必要は全くないため、基体ダメージや水蒸気結露の問題も防ぐことができる。 After the ink droplet is placed on the surface of the medium, when the absorption of the carrier is completed, the coloring material is set in a state where a trace amount of the wetting agent is contained. It looks just after offset printing with ink using soybean oil. At this time, the image does not bleed even if it is lightly touched, but is in a state where it is transferred when it is rubbed or a strong pressure is applied. In the present invention, by applying a temperature of 100 ° C. or higher to the image (coloring material) in contact with the heat source in this state, only the wetting agent in the coloring material is effectively diffused inside the medium, and there is no offset of the coloring material. We found that fixing was completed in a very short time. Conventionally, when such a method is used for the pigment ink, the transfer of the coloring material to the heating member is intense and practically difficult, but the ink of the present invention has a high cohesive force and a low surface tension. Color material transfer to the contact member hardly occurs, and heat fixing by the contact member is possible. As a heat fixing method, heating by direct contact is the most effective from the viewpoint of heat efficiency and heating only the wetting agent in the coloring material. Further, only the coloring material needs to be heated, and there is no need to dry the entire medium. Therefore, problems of substrate damage and water vapor condensation can be prevented.
<メディアの条件>
本発明のメディアとして適切であるかどうかの指標としては、動的走査吸液計の純水による転移量で判断することができる。即ち、動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の記録用メディアへの転移量が1ml/m2以上30ml/m2以下であり、且つ接触時間400msにおける純水の記録用メディアへの転移量が2ml/m2以上35ml/m2以下である。この条件を満たしたメディアのコート層は本発明のコート層の機能を有しているとみなせ、本発明のインクと組み合わせることで、いわゆる「切れ」の良い、文字、画像の周辺部分にボケ、フェザリング、ブリードのない、光学的濃度(OD)の高い記録画像を得ることができる。これよりも吸水量が多いと、色材の層中への染み込みや、基体への染み込みが発生し、コート層顔料に色材が隠蔽され、高濃度な画像が得られない。
このような本発明の記録メディアのコート層は樹脂バインダーと顔料を主成分とする構成であるが、樹脂配合量をリッチにすることで転移量は減少する方向に、顔料配合量をリッチにする方向で転移量が増える方向に調整可能である。また、コート層を構成する顔料粒子の比表面積を大きくすること、例えば粒径を小さくしたり、比表面積の大きな種類の顔料を使用することでも、転移量を大きくすることが可能である。
本発明の画像処理方法と本発明におけるコート層に必要な機能は、インク中の顔料と溶剤を分離し、溶剤のみを基体に浸透させることであり、そのためにはコート層がポアを持つような、微細構造を取ることが望ましい。コート層に微細構造が全く存在しないとインク中の溶剤成分の浸透が遅くなるため、インクが乾かない現象が生じやすくなる。但し、微細構造が多すぎると、インク中の色材顔料を分離する機能が低下し、画像濃度低下が発生したり、印字後にメディア表面に存在する色材顔料が経時でメディア内部にマイグレートし、色の変化を引き起こしてしまう。これらの条件を満たせば、いかなる商業印刷用紙や出版印刷用紙をも使用することが可能である。
<Media conditions>
As an index as to whether or not it is suitable as a medium of the present invention, it can be determined by a transfer amount of pure water of a dynamic scanning absorption meter. That is, the transfer amount of the recording medium of pure water at the contacting time 100ms was measured 1 ml / m 2 or more 30 ml / m 2 or less by a dynamic scanning absorptometer, and the recording medium of pure water at the contacting time 400ms The transfer amount to is 2 ml / m 2 or more and 35 ml / m 2 or less. The media coat layer that satisfies this condition can be regarded as having the function of the coat layer of the present invention, and when combined with the ink of the present invention, the so-called “cut” is good, the character, the peripheral portion of the image is blurred, A recorded image having high optical density (OD) without feathering and bleeding can be obtained. If the amount of water absorption is larger than this, the coloring material will permeate into the layer or the base material, so that the coloring material is concealed in the coat layer pigment, and a high-density image cannot be obtained.
Such a coating layer of the recording medium of the present invention is composed mainly of a resin binder and a pigment, but by making the resin blending amount rich, the pigment blending amount is made rich so that the transfer amount decreases. It is possible to adjust the direction in which the amount of transfer increases in the direction. Also, the amount of transition can be increased by increasing the specific surface area of the pigment particles constituting the coat layer, for example, by reducing the particle size or using a pigment having a large specific surface area.
The function necessary for the image processing method of the present invention and the coating layer of the present invention is to separate the pigment and the solvent in the ink and allow only the solvent to penetrate into the substrate. For this purpose, the coating layer has pores. It is desirable to take a fine structure. If there is no fine structure in the coating layer, the penetration of the solvent component in the ink is delayed, and the phenomenon that the ink does not dry easily occurs. However, if there are too many fine structures, the function of separating the colorant pigments in the ink will be reduced, resulting in a decrease in image density, or the colorant pigments present on the media surface after printing will migrate inside the media over time. Cause color changes. Any commercial printing paper or publication printing paper can be used as long as these conditions are satisfied.
前記記録用メディアにおいては、動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける本発明の前記インクの前記記録用メディアへの転移量は、2〜40ml/m2であり、3〜30ml/m2が好ましい。また、純水の前記記録用メディアへの転移量は、1〜30ml/m2が好ましく、1〜10ml/m2がより好ましい。
前記接触時間100msでの前記インク及び純水の転移量が少なすぎると、ビーディングが発生しやすくなることがあり、多すぎると、記録後のインクドット径が所望の径よりも小さくなりすぎることがある。
動的走査吸液計で測定した接触時間400msにおける本発明の前記インクの前記記録用メディアへの転移量は、3〜50ml/m2であり、4〜40ml/m2が好ましい。
また、純水の前記記録用メディアへの転移量は、2〜35ml/m2が好ましく、2〜11ml/m2がより好ましい。
前記接触時間400msでの転移量が少なすぎると、乾燥性が不十分であるため、拍車痕が発生しやすくなることがあり、多すぎると、ブリードが発生しやすく、乾燥後の画像部の光沢が低くなりやすくなることがある。
ここで、前記動的走査吸収液計(dynamic scanning absorptometer;DSA,紙パ技協誌、第48巻、1994年5月、第88〜92頁、空閑重則)は、極めて短時間における吸液量を正確に測定できる装置である。前記動的走査吸液計は、吸液の速度をキャピラリー中のメニスカスの移動から直読する、試料を円盤状とし、この上で吸液ヘッドをらせん状に走査する、予め設定したパターンに従って走査速度を自動的に変化させ、1枚の試料で必要な点の数だけ測定を行う、という方法によって測定を自動化したものである。紙試料への液体供給ヘッドはテフロン(登録商標)管を介してキャピラリーに接続され、キャピラリー中のメニスカスの位置は光学センサで自動的に読み取られる。具体的には、動的走査吸液計(K350シリーズD型、協和精工株式会社製)を用いて、純水又はインクの転移量を測定した。接触時間100ms及び接触時間400msにおける転移量は、それぞれの接触時間の近隣の接触時間における転移量の測定値から補間により求めることができる。測定は23℃50%RHで行った。
In the recording medium, the transfer amount of the ink of the present invention to the recording medium at a contact time of 100 ms measured with a dynamic scanning absorption meter is 2 to 40 ml / m 2 , and 3 to 30 ml / m. 2 is preferred. Further, the amount of transferred to the recording medium of the pure water is preferably 1~30ml / m 2, 1~10ml / m 2 is more preferable.
If the transfer amount of the ink and pure water at the contact time of 100 ms is too small, beading is likely to occur. If it is too large, the ink dot diameter after recording becomes too smaller than the desired diameter. There is.
Transfer amount of said to the recording medium of the ink of the present invention in a dynamic scanning liquid absorption contact time measured by the meter 400ms is 3~50ml / m 2, 4~40ml / m 2 is preferred.
The transfer amount of pure water to the recording medium is preferably 2 to 35 ml / m 2 , and more preferably 2 to 11 ml / m 2 .
If the amount of transfer at the contact time of 400 ms is too small, the drying property is insufficient, so that spur marks are likely to occur. May become low.
Here, the dynamic scanning absorptiometer (DSA, Papa-Pagi Technical Journal, Vol. 48, May 1994, pp. 88-92, Kuju Shigenori) absorbs liquid in a very short time. It is a device that can measure accurately. The dynamic scanning absorption meter reads the liquid absorption speed directly from the movement of the meniscus in the capillary, makes the sample a disk, and then scans the liquid absorption head in a spiral shape, and the scanning speed according to a preset pattern. Is automatically changed by a method in which the number of necessary points is measured with one sample. A liquid supply head for a paper sample is connected to a capillary via a Teflon (registered trademark) tube, and the position of the meniscus in the capillary is automatically read by an optical sensor. Specifically, the transfer amount of pure water or ink was measured using a dynamic scanning absorption meter (K350 series D type, manufactured by Kyowa Seiko Co., Ltd.). The transfer amount at the contact time of 100 ms and the contact time of 400 ms can be obtained by interpolation from the measured value of the transfer amount at the contact time adjacent to each contact time. The measurement was performed at 23 ° C. and 50% RH.
<インク付着量>
本発明では、インク中の色材の染み込みを防ぎ、効率的にメディア表面近傍に偏在させると同時に、インクの乾燥性を確保するために、インク総量が厳しく制限される必要がある。インク総量とは、画像を形成する際の重要なパラメーターであり、最高濃度のベタ画像を形成する際の単位面積当たりのインク量の事を指す。本発明では、このインク総量を規定することで、インク吸収の悪いメディアに対しても、ビーディングやブリードの少ない均一な画像を形成することが可能となる。逆にこの上限を超えて、従来のインクジェット記録のように多量のインクを使用すると、コート層の色材分離能力が追いつかず、インク溶媒と一緒にインクの色材顔料が浸透してしまったり、インクの溶媒成分の浸透が間に合わず、作像に大きく支障をきたすため、品質の良い画像が得られない。
具体的には、本発明のインクを用いる場合、画像作成時の最大インク付着量(インク総量規制値)は15g/m2で良く、それ以下のインク付着量で作像を行うことで、ビーディングやブリードの無い、非常に高画質な画像を得ることができる。また望ましくは12g/m2以下であることも判明した。
これは、従来の染料インクとインクジェット専用メディアの組み合わせと異なり、本発明の顔料インクとメディアの場合、色材はメディア表面に堆積した形で存在しており、メディアの表面を覆うのに必要な量の色材があれば、それ以上の色材は無駄となるばかりか、本発明の高浸透インクを用いてさえも、余ったインク溶剤が隣接ドットと干渉し、ビーディングやブリードを発生させてしまうためである。
特に本発明のインクを使用しても、従来のインクジェット記録のようにインクの総量規制値を高く設定してしまうと、ベタ部やシャドー部で多くのインク量が使用され、メディアの色材分離能を超え、画像が滲んだり、乾燥性が大きく低下したりする。
本発明の画像形成に使用するインク総量は、画像濃度が必要な場合でも従来のインクジェット記録方法に比べ極端に少なくて済むことに併せ、従来のインクジェットメディアと違ってメディアのインク吸収能自体は低い方が、色材がメディア表面で均等に広がりやすい。言い換えればメディア表面でインクが薄く広がるが故にインク吸収能力が低くても、乾燥可能であり、かつブリードやビーディングが発生し難いのである。
<Ink adhesion amount>
In the present invention, it is necessary to strictly limit the total amount of ink in order to prevent the color material from penetrating into the ink and efficiently distribute it in the vicinity of the surface of the medium while ensuring the drying property of the ink. The total amount of ink is an important parameter when forming an image, and indicates the amount of ink per unit area when forming a solid image with the highest density. In the present invention, by defining the total amount of ink, it is possible to form a uniform image with less beading and bleeding even on media with poor ink absorption. Conversely, exceeding this upper limit and using a large amount of ink as in conventional ink jet recording, the color material separation ability of the coat layer cannot catch up, and the ink color material pigment penetrates along with the ink solvent, Since the permeation of the solvent component of the ink is not in time and the image formation is greatly hindered, a high quality image cannot be obtained.
Specifically, in the case of using the ink of the present invention, the maximum ink adhesion amount (ink total amount regulation value) at the time of image creation may be 15 g / m 2 , and image formation is performed with an ink adhesion amount lower than that. It is possible to obtain a very high-quality image without any padding or bleeding. It was also found that it is desirably 12 g / m 2 or less.
This is different from the combination of the conventional dye ink and the ink jet dedicated media. In the case of the pigment ink and the media of the present invention, the color material is present in the form of being deposited on the surface of the media, which is necessary to cover the surface of the media. If there is an amount of color material, not only is the color material more wasted, but even with the highly penetrating ink of the present invention, excess ink solvent interferes with adjacent dots, causing beading and bleeding. It is because it ends up.
In particular, even if the ink of the present invention is used, if the total amount regulation value of the ink is set high as in the case of the conventional ink jet recording, a large amount of ink is used in the solid portion and the shadow portion, and the color material separation of the media The image is blurred and the drying property is greatly reduced.
The total amount of ink used for image formation according to the present invention is extremely small compared to the conventional ink jet recording method even when the image density is required, and unlike the conventional ink jet media, the ink absorbability itself of the medium is low. The color material tends to spread evenly on the media surface. In other words, since the ink spreads thinly on the surface of the media, it can be dried and bleed and beading are difficult to occur even if the ink absorption capability is low.
また、キャリアの浸透量は、浸透剤(EHD)の量並びに、フッ素系界面活性剤のFS300の添加量で、容易に調整することができる。さらに印字に必要なインク総量を少なくすることで、従来のインクジェットプリンタに比べインクカートリッジの容量を小さくすることができ、装置のコンパクト化も可能となった。また従来と同様のカートリッジサイズであるならば、インクカートリッジの交換頻度を減らすことができ、より低コストな印字が可能となる。
基本的にこのインク総量は少なければ少ないほどコート層の顔料分離能力が発揮されるが、あまりに少なくすると印字後の画像ドット径が小さくなりすぎてしまうという副作用もあるため、目的とする画像に応じてこの範囲内でインク総量を設定するのが望ましい。
Further, the amount of penetration of the carrier can be easily adjusted by the amount of penetrating agent (EHD) and the amount of addition of FS300 which is a fluorosurfactant. Furthermore, by reducing the total amount of ink required for printing, the capacity of the ink cartridge can be reduced compared to the conventional ink jet printer, and the apparatus can be made compact. Further, if the cartridge size is the same as the conventional one, the replacement frequency of the ink cartridge can be reduced, and printing at a lower cost is possible.
Basically, the smaller the total amount of this ink, the better the pigment separation ability of the coat layer. It is desirable to set the total amount of ink within this range.
<総量規制>
次に「総量規制」処理について説明する。
総量規制処理は図1のような処理となる。ここで示す総量規制値とはインクが過多に付着することにより発生する現象、例えばインク溢れ(ビーディング)や耐コックリング性低下により発生するコスレや転写、用紙詰まりが発生しないよう評価した結果から求まるインク滴量のことである。
総量規制値の規定の仕方としては、例えば600×600dpi 100×100のマスクサイズにおける滴量(単位はpl)で表すことができる。
本発明にて実施される、前記記録メディア上に印写を行う場合の総量規制値としては、出願者が実験を行ったところ普通紙の総量規制値と同程度、絹目光沢紙における総量規制値の約55%の滴量が妥当である。また、実際に総量規制処理が掛かる事象としては入力値から得られた滴量が総量規制値よりも多い場合であり、その場合、Bkインクの滴量は保存し、CMY各色のインク滴量を減らすことによって、総量規制値以下の滴量に抑える処理を行う。総量規制処理部とγテーブルは順序を逆にすることもできる。
なお本発明においては、インク総量は、重量法を用いて測定した。具体的にはインクジェット専用紙であるスーパーファイン専用紙(エプソン社製)に5cm×20cmの矩形ベタ画像を最高濃度で印字し、印字直後に重量を測定し、印字前の重量を差し引き、その値を100倍してインク総量とした。
<Total amount regulation>
Next, the “total amount restriction” process will be described.
The total amount restriction process is as shown in FIG. The total amount regulation value shown here is a result of an evaluation that does not cause a phenomenon that occurs due to excessive ink adhesion, for example, ink overflow (beading) or scraping, transfer, or paper jam that occurs due to reduced cockling resistance. This is the amount of ink droplets to be obtained.
As a method of defining the total amount regulation value, for example, it can be expressed by a droplet amount (unit: pl) in a mask size of 600 × 600
As the total amount restriction value in the case where printing is performed on the recording medium, which is carried out in the present invention, the applicant has conducted an experiment, the same as the total amount restriction value of plain paper, A drop volume of about 55% of the value is reasonable. In addition, the event that the total amount restriction process is actually applied is a case where the drop amount obtained from the input value is larger than the total amount restriction value. In this case, the Bk ink drop amount is stored, and the ink drop amount of each CMY color is stored. By reducing the amount, the amount of droplets is controlled to be less than the total amount regulation value. The order of the total amount restriction processing unit and the γ table can be reversed.
In the present invention, the total amount of ink was measured using a gravimetric method. Specifically, a 5cm x 20cm rectangular solid image is printed at the highest density on Superfine exclusive paper (manufactured by Epson), which is dedicated for inkjet printing, and the weight is measured immediately after printing, and the weight before printing is subtracted. Was multiplied by 100 to obtain the total amount of ink.
<熱処理>
画像と直接接触して加熱する定着装置としては、公知の手段が使用できる。特に図2に示すように、互いに圧接する1対のローラ(1),(2)の少なくとも一方に概ねローラの全長にわたって発熱フィラメント(3)を有するヒータ(4)を内蔵するローラ対により未定着画像を担持する紙(5)を挟持搬送し、画像を紙に定着する熱ローラ定着装置が有効である。熱ローラを用いた加熱定着方式は熱効率が高く安全である等の理由で複写機等にも最も広く使われている。これは、2つのローラを圧接し、そのうちの少なくとも一方のローラを加熱し、この2つのローラの圧接部分(ニップ部)に画像支持体(記録用紙)を通過させることにより、画像を加熱し支持体に定着させる方式である。2つのローラのうちの一方を加熱する場合、加熱する方のローラを定着ローラと呼び、他方のローラを加圧ローラと呼ぶ。定着ローラの内部にはハロゲンランプあるいは電気ヒータ等の熱源が、定着ローラの軸方向に内装されている。定着ローラの外側表面には温度センサーが取り付けられており、ニップ部の温度が定着に適した温度に維持されるように、熱源への電力供給量が制御される。
上記のヒータは、これを内蔵するローラの周面に接するサーミスタ等の温度検知手段(6)によりローラの表面温度を検知し、これが所定の温度を維持するように点滅制御される。この場合、熱ローラ定着装置のヒータは通常、図3に示す如く、定着ローラ(1)内に全長にわたって一本の発熱フィラメント(3)を有するヒータ(4)が内蔵され、定着ローラの長さの中央付近で該ローラの周面に接する温度検知手段(6)の信号により発熱フィラメント(3)の点滅を制御する。
従来、このような加熱定着方式の定着装置においては、軸方向の温度分布を均一にすることが困難であったが、B5やA4サイズの記録用紙等の小サイズな被加熱材が通過する領域(通紙部領域)では、その被加熱材の加熱のために熱が消費されるが、非通紙部領域では被加熱材の加熱に熱が消費されないので蓄熱し、この非通紙部領域のニップ部の温度が、所定温度に維持管理される通紙部領域のニップ部の温度よりも高くなってしまう。
このため、小サイズ被加熱材を連続通紙した後に大サイズ被加熱材を通紙した場合(例えばA4サイズの用紙を連続通紙した後、A3サイズの用紙を通紙する場合)、大サイズ被加熱材に定着ムラやシワが発生したり、色材が溶けて定着ローラに付着し、被加熱材の表面を汚す(この現象をホットオフセットと呼ぶ)などの問題が生じる場合がある。
<Heat treatment>
Known means can be used as the fixing device for heating in direct contact with the image. In particular, as shown in FIG. 2, at least one of the pair of rollers (1) and (2) in pressure contact with each other is unfixed by a roller pair incorporating a heater (4) having a heating filament (3) over the entire length of the roller. A heat roller fixing device that holds and conveys the paper (5) carrying the image and fixes the image on the paper is effective. The heat fixing method using a heat roller is most widely used for a copying machine or the like because of its high thermal efficiency and safety. This is because the two rollers are pressed against each other, at least one of the rollers is heated, and the image support (recording paper) is passed through the pressure-contact portion (nip portion) of the two rollers to heat and support the image. It is a method of fixing to the body. When one of the two rollers is heated, the heating roller is called a fixing roller, and the other roller is called a pressure roller. Inside the fixing roller, a heat source such as a halogen lamp or an electric heater is provided in the axial direction of the fixing roller. A temperature sensor is attached to the outer surface of the fixing roller, and the amount of power supplied to the heat source is controlled so that the temperature of the nip portion is maintained at a temperature suitable for fixing.
The heater detects the surface temperature of the roller by temperature detection means (6) such as a thermistor that contacts the peripheral surface of the roller incorporating the heater, and is controlled to blink so as to maintain a predetermined temperature. In this case, as shown in FIG. 3, the heater of the heat roller fixing device usually has a heater (4) having one heating filament (3) over its entire length in the fixing roller (1), and the length of the fixing roller. The blinking of the heating filament (3) is controlled by a signal from the temperature detection means (6) in contact with the peripheral surface of the roller near the center of the roller.
Conventionally, in such a heat-fixing type fixing device, it has been difficult to make the temperature distribution in the axial direction uniform, but a region through which a small-sized heated material such as B5 or A4 size recording paper passes In the (paper passing area), heat is consumed for heating the heated material. However, in the non-paper passing area, heat is not consumed for heating the heated material. The temperature of the nip portion of the paper becomes higher than the temperature of the nip portion in the paper passing portion area that is maintained at a predetermined temperature.
Therefore, when a large-size heated material is passed after passing a small-size heated material continuously (for example, when passing an A4-sized paper after passing an A4-sized paper continuously) There may be problems such as fixing unevenness or wrinkles on the heated material, or the coloring material melts and adheres to the fixing roller, and the surface of the heated material is soiled (this phenomenon is called hot offset).
上記の欠点を改善する目的で、通紙幅に応じて発熱長を切換えるようにしたヒータと、それを用いたローラも使用可能である。図4(a),(b)にその構成の例を示す。図4(a)では、発熱フィラメント(10)の長さが最大サイズ通紙幅より長いヒータ(11)と、発熱フィラメント(12)の長さが短かく中央部のみにあるヒータ(13)との2本のヒータを図5に示す如く定着ローラ(1)内に設けてあり、使用するヒータを切換えることにより、全点灯と部分点灯を切換えるものである。図4(b)に示す例では、発熱フィラメント(14)の中央部所定の長さの両端部でフィラメントに分岐回路を設け、同一のフィラメントを使って全点灯を部分点灯とに切換えられるデュアルフィラメントヒータ(15)である。この場合も、全点灯時の発熱長さは最大サイズの用紙の幅よりも長く設定されている。又、部分点灯長さは小サイズの用紙の通紙幅よりも若干長くされている。 For the purpose of improving the above disadvantages, a heater that changes the heat generation length according to the sheet passing width and a roller using the heater can also be used. An example of the configuration is shown in FIGS. In FIG. 4A, the heater (11) whose length of the heating filament (10) is longer than the maximum size sheet passing width and the heater (13) whose length of the heating filament (12) is short and is only at the center portion. Two heaters are provided in the fixing roller (1) as shown in FIG. 5, and switching between full lighting and partial lighting is performed by switching the heater to be used. In the example shown in FIG. 4 (b), a dual filament in which a branch circuit is provided in the filament at both ends of the central portion of the heat generating filament (14), and all lighting is switched to partial lighting using the same filament. Heater (15). Also in this case, the heat generation length when all the lights are on is set longer than the width of the maximum size paper. Further, the partial lighting length is set slightly longer than the paper passing width of the small size paper.
図5は上記の2本ヒータ方式のヒータと通紙幅との関係を示す図である。この方式又はデュアルフィラメント方式のいずれの場合も、大サイズ用紙(7)の通紙時には全点灯、小サイズ用紙(8)の通紙時には部分点灯回路をローラ中央部に接して設けられた温度検知手段(6)、例えばサーミスタにより点滅制御する。
これら定着ローラの表面の材質はシリコンやシリコンゴム、テフロン(登録商標)等のフッ素系樹脂が用いられたり、ウレタンゴムや天然ゴム、金属ローラに離型性に優れたシリコーン樹脂やフッ素系樹脂をコーティングしたものが用いられるが、撥インク性と熱安定性に優れるものであれば良く、これらに限定されない。
これら熱定着装置は、プリンタと一体になっていても、別筐体でも良く、必要なときにプリンタに接続して使用することも可能である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the heater of the two heater system and the sheet passing width. In either case of this method or the dual filament method, the temperature detection is performed so that the full lighting is performed when the large size paper (7) is passed, and the partial lighting circuit is provided in contact with the central portion of the roller when the small size paper (8) is passed. Flashing is controlled by means (6), for example, a thermistor.
The surface of the fixing roller is made of fluorine resin such as silicon, silicon rubber, or Teflon (registered trademark), or urethane rubber, natural rubber, or metal roller with silicone resin or fluorine resin with excellent releasability. Although what was coated is used, it should just be excellent in ink repellency and thermal stability, and is not limited to these.
These thermal fixing devices may be integrated with the printer or may be a separate housing, and can be used by connecting to the printer when necessary.
〈指触乾燥〉
プリンタで画像が印字された後、前述の熱定着装置で画像を定着処理するまでに、インク中のキャリアをある程度浸透させておく必要がある。とりわけ、インク中の水や低粘度な溶剤を浸透させ、メディア上の色材が加熱部材に転写しない状態まで粘度を上げておく必要がある。そのため、印字直後から数秒間は指触乾燥時間を確保する必要がある。
この指触乾燥時間は本発明のメディアを使用する場合、インクがメディア上に着弾してから、25℃50%環境下で5秒以上確保することが望ましく、より望ましくは15秒以上である。この時間は長く取る分には構わないが、生産性に影響を与えるため、短い方が望ましい。この時間を短縮するためには外部から熱を加えることが有効であり、熱風乾燥機やドライヤー、マイクロ波など公知の非接触加熱が利用可能である。熱風の発生装置は市販のものでもよく、熱風発生装置(綱島製作所製)やヘアドライヤーなども使用できる。
熱風を使用する場合、40℃以下では効果が期待できない。一方、風温が高すぎるとメディアにダメージを与えてしまうため、180℃以下であることが望ましい。
<Dry touch>
After the image is printed by the printer, the carrier in the ink needs to be permeated to some extent before the image is fixed by the above-described thermal fixing device. In particular, it is necessary to increase the viscosity so that water or a low-viscosity solvent in the ink penetrates and the color material on the medium is not transferred to the heating member. For this reason, it is necessary to ensure a dry touch time for a few seconds immediately after printing.
In the case of using the medium of the present invention, it is desirable that this finger touch drying time be secured for 5 seconds or more in an environment of 25 ° C. and 50% after ink has landed on the medium, and more desirably 15 seconds or more. This time can be long, but it has a negative impact on productivity. In order to shorten this time, it is effective to apply heat from the outside, and known non-contact heating such as a hot air dryer, a dryer, and a microwave can be used. The hot air generating device may be a commercially available device, and a hot air generating device (manufactured by Tsunashima Seisakusho) or a hair dryer can also be used.
When hot air is used, no effect can be expected at 40 ° C. or lower. On the other hand, if the air temperature is too high, the media will be damaged, so it is desirable that the temperature is 180 ° C. or lower.
〈インク定着剤〉
また、さらに本発明の顔料インクの条件としては、インク中に色材顔料の定着を促進する樹脂成分を含むことが望ましい。定着を促進する樹脂成分とは、色材顔料とメディア表面、もしくは色材顔料間の接着力を一定以上に保つものであり、この樹脂成分が無いと印字した後に色材顔料が剥がれやすい。ため、より高い画像信頼性が必要な場合は定着剤を使用すべきである。定着成分は単独でインクに含まれていても、色材粒子の表面に吸着・化学結合されていても良い。この定着剤としては低分子のものでも良いが、樹脂や樹脂エマルジョン、紫外線硬化型樹脂であることが望ましい。
<Ink fixing agent>
Further, as a condition of the pigment ink of the present invention, it is desirable that the ink contains a resin component that promotes fixing of the colorant pigment. The resin component that promotes fixing is to maintain the adhesive strength between the color material pigment and the media surface or between the color material pigments at a certain level or more, and without the resin component, the color material pigment is easily peeled off after printing. Therefore, a fixing agent should be used when higher image reliability is required. The fixing component may be contained alone in the ink or may be adsorbed and chemically bonded to the surface of the color material particles. The fixing agent may be a low molecular weight material, but is preferably a resin, a resin emulsion, or an ultraviolet curable resin.
〈インク表面張力〉
また、本発明に必須の顔料インクの条件としては、非常に浸透性が高いものでなくてはならず、その条件とは表面張力が30mN/m以下であることが判明した。表面張力が30mN/mより大きいとインクの浸透が遅く画像が滲んでしまう現象が発生するため、高品位な画像が得られない。表面張力は低ければ低いほど顔料と溶剤の分離能が向上するため、より低いほうが望ましい。インクの表面張力は、浸透剤(EHD)の量並びに、フッ素系界面活性剤のFS300の添加量により、容易に調整することができる。
本発明の超高浸透インクは、従来の空隙型インクジェット専用メディアにも印字可能である。但し、本発明の記録メディアに印字した場合と比べてインク吸収速度が速すぎるため、インク滴がメディア表面に着弾した後ドットが濡れ広がる前に溶媒が浸透してしまい、ドット径が小さくなってしまう。その結果濃度の低下や粒状感の増大等が発生し易くなる。そのため高品位な画像を作成するためには本発明の記録メディアよりも解像度を上げて印字する必要が生じてしまうため、印字速度の低下やインク消費量の増大を招く。したがって本発明の記録メディアを使用するほうが望ましい。
前記インクは、25℃における表面張力が、15〜30mN/mであり、15〜25mN/mがより好ましい。前記表面張力15/m未満であると、本発明のノズルプレートに濡れすぎてインク滴の形成(粒子化)がうまくできなかったり、本発明の記録用メディア上での滲みが顕著となり、安定したインクの吐出が得られないことがあり、30mN/mを超えると、記録用メディアへのインク浸透が十分に起こらず、ビーディングの発生や乾燥時間の長時間化を招くことがある。
ここで、前記表面張力は、例えば、表面張力測定装置(協和界面科学株式会社製、CBVP−Z)を用い、白金プレートを使用して25℃で測定することができる。
<Ink surface tension>
In addition, as a condition of the pigment ink essential to the present invention, it must be very penetrable, and it has been found that the surface tension is 30 mN / m or less. If the surface tension is greater than 30 mN / m, a phenomenon in which the ink permeates slowly and the image blurs occurs, so that a high-quality image cannot be obtained. The lower the surface tension, the better the separation ability between the pigment and the solvent. The surface tension of the ink can be easily adjusted by the amount of penetrating agent (EHD) and the amount of fluorine surfactant FS300 added.
The ultra-high penetration ink of the present invention can be printed on a conventional void-type inkjet-dedicated medium. However, since the ink absorption speed is too high compared with the case of printing on the recording medium of the present invention, the solvent penetrates before the dots spread out after the ink droplets have landed on the medium surface, and the dot diameter becomes smaller. End up. As a result, a decrease in density and an increase in graininess are likely to occur. Therefore, in order to create a high-quality image, it is necessary to print at a higher resolution than that of the recording medium of the present invention, resulting in a decrease in printing speed and an increase in ink consumption. Therefore, it is preferable to use the recording medium of the present invention.
The ink has a surface tension at 25 ° C. of 15 to 30 mN / m, and more preferably 15 to 25 mN / m. When the surface tension is less than 15 / m, the nozzle plate of the present invention is too wet to form ink droplets (particulate), or bleeding on the recording medium of the present invention becomes remarkable and stable. Ink ejection may not be obtained, and if it exceeds 30 mN / m, ink penetration into the recording medium does not occur sufficiently, and beading may occur and drying time may be prolonged.
Here, the said surface tension can be measured at 25 degreeC using a platinum plate, for example using a surface tension measuring apparatus (Kyowa Interface Science Co., Ltd. product, CBVP-Z).
〈インクの固形分〉
本発明のインクの固形分は、3wt%以上であることが望ましい。この濃度より低いと、乾燥時の粘度上昇が緩やかで、画像が滲みやすい傾向がある。高ければ高いほど良いが、あまりに高いとノズル詰まりが激しくなり、画像に抜け等が生じやすくなる、従って5〜15wt%であることが望ましい。
<Solid content of ink>
The solid content of the ink of the present invention is desirably 3 wt% or more. If it is lower than this concentration, the viscosity increase during drying tends to be gradual and the image tends to blur. The higher the value, the better. However, if the value is too high, nozzle clogging becomes severe, and the image is liable to be lost. Therefore, it is preferably 5 to 15 wt%.
メディアコート層
−塗工層−
前記塗工層は、顔料及びバインダー(結着剤)を含有してなり、更に必要に応じて、界面活性剤、その他の成分を含有してなる。
前記顔料としては、無機顔料、もしくは無機顔料と有機顔料を併用したものを用いることができる。
Media coat layer-Coating layer-
The coating layer contains a pigment and a binder (binder), and further contains a surfactant and other components as necessary.
As the pigment, an inorganic pigment or a combination of an inorganic pigment and an organic pigment can be used.
前記無機顔料としては、例えば、カオリン、タルク、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、非晶質シリカ、チタンホワイト、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、クローライトなどが挙げられる。これらの中でも、カオリンは光沢発現性に優れており、オフセット印刷用の用紙に近い風合いとすることができる点から特に好ましい。
前記カオリンには、デラミネーテッドカオリン、焼成カオリン、表面改質等によるエンジニアードカオリン等があるが、光沢発現性を考慮すると、粒子径が2μm以下の割合が80質量%以上の粒子径分布を有するカオリンが、カオリン全体の50質量%以上を占めていることが好ましい。
前記カオリンの添加量は、前記塗工層の全顔料100質量部に対し50質量部以上が好ましい。前記添加量が50質量部未満であると、光沢度において十分な効果が得られないことがある。前記添加量の上限は特に制限はないが、カオリンの流動性、特に高せん断力下での増粘性を考慮すると、塗工適性の点から、90質量部以下がより好ましい。
Examples of the inorganic pigment include kaolin, talc, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, calcium sulfite, amorphous silica, titanium white, magnesium carbonate, titanium dioxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, Examples thereof include zinc hydroxide and chlorite. Among these, kaolin is particularly preferable because it has excellent glossiness and can be made close to a paper for offset printing.
The kaolin includes delaminated kaolin, calcined kaolin, engineered kaolin by surface modification, etc. In consideration of gloss expression, the particle size distribution is such that the ratio of the particle size is 2 μm or less is 80% by mass or more. It is preferable that the kaolin which has occupies 50 mass% or more of the whole kaolin.
The amount of kaolin added is preferably 50 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total pigment in the coating layer. When the addition amount is less than 50 parts by mass, a sufficient effect on glossiness may not be obtained. The upper limit of the addition amount is not particularly limited, but is preferably 90 parts by mass or less from the viewpoint of coating suitability in consideration of the fluidity of kaolin, particularly thickening under high shear force.
前記有機顔料としては、例えば、スチレン−アクリル共重合体粒子、スチレン−ブタジエン共重合体粒子、ポリスチレン粒子、ポリエチレン粒子等の水溶性ディスパージョンがある。これら有機顔料は2種以上が混合されてもよい。
前記有機顔料の添加量は、前記塗工層の全顔料100質量部に対し2〜20質量部が好ましい。前記有機顔料は、光沢発現性に優れていることと、その比重が無機顔料と比べて小さいことから、嵩高く、高光沢で、表面被覆性の良好な塗工層を得ることができる。前記添加量が2質量部未満であると、前記効果がなく、20質量部を超えると、塗工液の流動性が悪化し、塗工操業性の低下に繋がることと、コスト面からも経済的ではない。
前記有機顔料には、その形態において、密実型、中空型、ドーナツ型等があるが、光沢発現性、表面被覆性及び塗工液の流動性のバランスを鑑み、平均粒子径は0.2〜3.0μmが好ましく、より好ましくは空隙率40%以上の中空型が採用される。
Examples of the organic pigment include water-soluble dispersions such as styrene-acrylic copolymer particles, styrene-butadiene copolymer particles, polystyrene particles, and polyethylene particles. Two or more of these organic pigments may be mixed.
The addition amount of the organic pigment is preferably 2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total pigment in the coating layer. Since the organic pigment is excellent in gloss expression and its specific gravity is smaller than that of an inorganic pigment, it is possible to obtain a coating layer that is bulky, high gloss, and has good surface coverage. If the addition amount is less than 2 parts by mass, the above effect is not obtained. If the addition amount exceeds 20 parts by mass, the fluidity of the coating liquid is deteriorated, leading to a decrease in coating operability, and economical in terms of cost. Not right.
The organic pigment includes a solid type, a hollow type, a donut type, and the like in terms of its form, but the average particle size is 0.2 in view of the balance of gloss development, surface coverage, and fluidity of the coating liquid. A hollow mold having a porosity of 40% or more is more preferable.
本発明で使用されるメディアのコート層の無機顔料は、炭酸マグネシウム、タルク、カオリン、イライト、クレー、炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、チタンホワイト、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、等を挙げることができる。これらの顔料の中でも、屈折率がなるべく高いものを使用することにより、コート層の厚みを薄くすることができる。但しコストの点からは炭酸カルシウムやカオリンを使用することが好ましい。これらの顔料は、本発明の効果を損なわない限り併用することができ、また、列挙しなかった他の顔料と併用することも出来る。 カオリンは光沢発現性に優れており、オフセット印刷の風合いとすることが出来るので好ましい。カオリンには、デラミネーテッドカオリン、焼成カオリン、表面改質等によるエンジニアードカオリン等があるが、光沢発現性を考慮すると、粒子径が2μm以下の割合が80重量%以上の粒子径分布を有するカオリンが、カオリン全体の50重量%以上を占めていることが望ましい。カオリンの配合量は、50重量部以上が好ましい。50重量部未満であると、光沢度において十分な効果が期待しにくい。上限は特に制限はないが、カオリンの流動性、特に高せん断力下での増粘性を考慮すると、塗工適性の点から、90重量部未満がより好適である。
またこれら高屈折率の顔料と、低屈折率のシリカや有機顔料を併用しても良い。有機顔料は例えば、スチレン・アクリル共重合体粒子、スチレン・ブタジエン共重合体粒子、ポリスチレン粒子、ポリエチレン粒子等の水溶性ディスパージョンがある。これら有機顔料は2種以上が混合されても良い。有機顔料は、光沢発現性に優れていることと、その比重が無機顔料と比べて小さいことから、嵩高・高光沢で、表面被覆性の良好な塗工層を得ることができるが、2重量部未満では、前記効果がなく、5重量部を超えると、裏抜けが発生しやすくなり、コスト面からも経済的ではない。有機顔料にはその形態において、密実型、中空型、ドーナツ型等があるが、光沢発現性、表面被覆性および塗工液の流動性のバランスを鑑み、平均粒子径が0.2〜3.0μmの範囲にあることが望ましく、より好ましくは空隙率40%以上の中空型が採用される。
Examples of the inorganic pigment in the media coating layer used in the present invention include magnesium carbonate, talc, kaolin, illite, clay, calcium carbonate, calcium sulfite, titanium white, magnesium carbonate, and titanium dioxide. Among these pigments, the coating layer can be made thinner by using a pigment having a refractive index as high as possible. However, from the viewpoint of cost, it is preferable to use calcium carbonate or kaolin. These pigments can be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired, and can also be used in combination with other pigments not listed. Kaolin is preferable because it has excellent glossiness and can provide a texture for offset printing. Kaolin includes delaminated kaolin, calcined kaolin, engineered kaolin by surface modification, etc., but considering gloss development, the proportion of particle size of 2 μm or less has a particle size distribution of 80% by weight or more. It is desirable that kaolin accounts for 50% by weight or more of the entire kaolin. The blending amount of kaolin is preferably 50 parts by weight or more. When it is less than 50 parts by weight, it is difficult to expect a sufficient effect on the glossiness. The upper limit is not particularly limited, but considering the fluidity of kaolin, particularly thickening under high shear force, less than 90 parts by weight is more preferable from the viewpoint of coating suitability.
Further, these high refractive index pigments and low refractive index silica or organic pigments may be used in combination. Examples of organic pigments include water-soluble dispersions such as styrene / acrylic copolymer particles, styrene / butadiene copolymer particles, polystyrene particles, and polyethylene particles. Two or more of these organic pigments may be mixed. Since organic pigments are excellent in glossiness and their specific gravity is smaller than inorganic pigments, a coating layer with high bulkiness and high glossiness and good surface coverage can be obtained. If the amount is less than 5 parts by weight, the above effect is not achieved, and if it exceeds 5 parts by weight, the back-through tends to occur, which is not economical from the viewpoint of cost. Organic pigments include solid, hollow, and donut types in terms of their forms, but the average particle size is 0.2 to 3 in view of the balance of gloss development, surface coverage, and fluidity of the coating liquid. It is desirable to be in the range of 0.0 μm, more preferably a hollow mold having a porosity of 40% or more is employed.
<コート層構成材料 バインダ>
本発明で使用される色材顔料コート層のバインダーは、コート層を構成する顔料及び基紙との接着力が強いと共に、ブロッキングを起こさない水性樹脂、エマルジョン等であれば特に限定されるものではない。
このような水性結着剤としては、例えば、ポリビニルアルコールや酸化デンプン、エステル化デンプン、酵素変性デンプン、カチオン化デンプンなどのデンプン類、カゼイン、大豆タンパク質類、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等の繊維素誘導体、スチレンーアクリル樹脂、イソブチレンー無水マレイン酸樹脂、アクリルエマルジョン、酢ビエマルジョン、塩化ビニリデンエマルジョン、ポリエステルエマルジョン、スチレンーブタジエンラテックス、アクリルニトリルブタジエンラテックス等を挙げることができる。これらの中でも、コストの観点からデンプンやスチレンーブタジエンラテックスを使用することが好ましい。スチレン・ブタジエンラテックスは、モノマーとしてスチレンとブタジエンを含み、必要に応じ他のモノマーを共重合させたり、化学反応により共重合体を変性した、紙塗工用に一般的に使用される共重合体ラテックスで良い。他のモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸あるいはメタクリル酸のアルキルエステル、アクリロニトリル、マレイン酸、フマル酸、酢酸ビニルなどのビニル系モノマーが良く使用されるものである。また、メチロール化メラミン、メチロール化尿素、メチロール化ヒドロキシプロピレン尿素、イソシアネート等の架橋剤を含有してよいし、N−メチロールアクリルアミドなどの単位を含む共重合体で自己架橋性を持つものを用いてもよい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Coating layer constituent material Binder>
The binder of the colorant pigment coating layer used in the present invention is not particularly limited as long as it has a strong adhesive force with the pigment and the base paper constituting the coating layer and does not cause blocking, such as an aqueous resin or emulsion. Absent.
Examples of such an aqueous binder include starches such as polyvinyl alcohol, oxidized starch, esterified starch, enzyme-modified starch and cationized starch, casein, soy proteins, carboxymethylcellulose, and hydroxyethylcellulose. Styrene-acrylic resin, isobutylene-maleic anhydride resin, acrylic emulsion, vinyl acetate emulsion, vinylidene chloride emulsion, polyester emulsion, styrene-butadiene latex, acrylonitrile butadiene latex, and the like. Among these, it is preferable to use starch or styrene-butadiene latex from the viewpoint of cost. Styrene-butadiene latex is a copolymer commonly used for paper coating, which contains styrene and butadiene as monomers and is copolymerized with other monomers as necessary or modified by chemical reaction. Latex is good. As other monomers, vinyl monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid or alkyl esters of methacrylic acid, acrylonitrile, maleic acid, fumaric acid, and vinyl acetate are often used. Further, it may contain a crosslinking agent such as methylolated melamine, methylolated urea, methylolated hydroxypropylene urea, isocyanate, etc., or a copolymer containing units such as N-methylolacrylamide and having a self-crosslinking property. Also good. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
本発明で使用されるコート層における前記水性結着剤の添加量(バインダー)の使用比率は、全被覆層固形分の50〜70重量%が好ましく、より好ましくは55〜60重量%である。少ないと接着力が不十分となり、インク受容層の強度の低下、内部結合強度の低下粉落ちの発生が懸念される。 The use ratio of the aqueous binder added amount (binder) in the coating layer used in the present invention is preferably 50 to 70% by weight, more preferably 55 to 60% by weight based on the total solid content of the coating layer. If the amount is too small, the adhesive strength becomes insufficient, and there is a concern that the strength of the ink receiving layer will decrease, the internal bond strength will decrease, and powder will fall off.
本発明のコート層には本発明の目的及び効果を損なわない範囲で、更に必要に応じて、その他の成分を添加することができる。該その他の成分としては分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤等、通常の塗工紙用顔料に配合される各種助剤のほか、pH調整剤、防腐剤、酸化防止剤、カチオン性有機化合物等の添加剤を使用しても良い。 In the coating layer of the present invention, other components can be added as necessary, as long as the object and effect of the present invention are not impaired. In addition to various auxiliary agents blended in ordinary coated paper pigments, such as dispersants, thickeners, water retention agents, antifoaming agents, water-proofing agents, etc. as other components, pH adjusters, preservatives, oxidation agents Additives such as inhibitors and cationic organic compounds may be used.
コート層に使用される界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、アニオン活性剤、カチオン活性剤、両性活性剤、非イオン活性剤のいずれも使用することができるが、これらの中でも、非イオン活性剤が特に好ましい。前記界面活性剤を添加することにより、画像の耐水性が向上するとともに、画像濃度が高くなり、ブリーディングが改善される。 There is no restriction | limiting in particular as surfactant used for a coating layer, According to the objective, it can select suitably, All of anionic surfactant, cationic surfactant, amphoteric surfactant, and nonionic surfactant should be used. Among these, nonionic active agents are particularly preferable among these. By adding the surfactant, the water resistance of the image is improved, the image density is increased, and bleeding is improved.
前記非イオン活性剤としては、例えば、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、高級脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、油脂のエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物、グリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトール及びソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコールのアルキルエーテル、アルカノールアミン類の脂肪酸アミド等が挙られる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the nonionic activator include higher alcohol ethylene oxide adducts, alkylphenol ethylene oxide adducts, fatty acid ethylene oxide adducts, polyhydric alcohol fatty acid ester ethylene oxide adducts, higher aliphatic amine ethylene oxide adducts, and fatty acid amides. Ethylene oxide adduct, fat ethylene oxide adduct, polypropylene glycol ethylene oxide adduct, fatty acid ester of glycerol, fatty acid ester of pentaerythritol, fatty acid ester of sorbitol and sorbitan, fatty acid ester of sucrose, alkyl ether of polyhydric alcohol, And fatty acid amides of alkanolamines. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記多価アルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリット、ソルビトール、ショ糖などが挙げられる。またエチレンオキサイド付加物については、水溶性を維持できる範囲で、エチレンオキサイドの一部をプロピレンオキサイドあるいはブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドに置換したものも有効である。置換率は50%以下が好ましい。前記非イオン活性剤のHLB(親水性新油性比)は4〜15が好ましく、7〜13がより好ましい。前記界面活性剤の添加量は、前記カチオン性有機化合物100質量部に対し、0〜10質量部が好ましく、0.1〜1.0質量部がより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as said polyhydric alcohol, According to the objective, it can select suitably, For example, glycerol, a trimethylol propane, a pentaerythritol, sorbitol, sucrose etc. are mentioned. As the ethylene oxide adduct, those obtained by substituting a part of ethylene oxide with an alkylene oxide such as propylene oxide or butylene oxide are also effective as long as water solubility can be maintained. The substitution rate is preferably 50% or less. 4-15 are preferable and, as for HLB (hydrophilic new oil ratio) of the said nonionic activator, 7-13 are more preferable. The addition amount of the surfactant is preferably 0 to 10 parts by mass, and more preferably 0.1 to 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the cationic organic compound.
前記塗工層には、本発明の目的及び効果を損なわない範囲で、更に必要に応じて、さらにその他の成分を添加することができる。該その他の成分としては、アルミナ粉末、pH調整剤、防腐剤、酸化防止剤等の添加剤が挙げられる。 Other components can be further added to the coating layer as necessary, as long as the objects and effects of the present invention are not impaired. Examples of the other components include additives such as alumina powder, pH adjuster, preservative, and antioxidant.
また、カチオン性有機化合物は必ずしも配合する必要はないが、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択使用することができる。 The cationic organic compound is not necessarily added, but is not particularly limited and can be appropriately selected and used depending on the purpose.
前記カチオン性有機化合物としては、例えば、ジメチルアミン・エピクロルヒドリン重縮合物、ジメチルアミン・アンモニア・エピクロルヒドリン縮合物、ポリ(メタクリル酸トリメチルアミノエチル・メチル硫酸塩)、ジアリルアミン塩酸塩・アクリルアミド共重合物、ポリ(ジアリルアミン塩酸塩・二酸化イオウ)、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリ(アリルアミン塩酸塩・ジアリルアミン塩酸塩)、アクリルアミド・ジアリルアミン共重合物、ポリビニルアミン共重合物、ジシアンジアミド、ジシアンジアミド・塩化アンモニウム・尿素・ホルムアルデヒド縮合物、ポリアルキレンポリアミン・ジシアンジアミドアンモニウム塩縮合物、ジメチルジアリルアンモニウムクローライド、ポリジアリルメチルアミン塩酸塩、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクローライド)、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクローライド・二酸化イオウ)、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクローライド・ジアリルアミン塩酸塩誘導体)、アクリルアミド・ジアリルジメチルアンモニウムクローライド共重合物、アクリル酸塩・アクリルアミド・ジアリルアミン塩酸塩共重合物、ポリエチレンイミン、アクリルアミンポリマー等のエチレンイミン誘導体、ポリエチレンイミンアルキレンオキサイド変性物、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ジメチルアミン・エピクロルヒドリン重縮合物、ポリアリルアミン塩酸塩等の低分子量のカチオン性有機化合物と他の比較的高分子量のカチオン性有機化合物、例えば、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクローライド)等とを組み合わせて使用するのが好ましい。併用することにより、単独使用の場合よりも画像濃度を向上させ、フェザリングが更に低減される。
Examples of the cationic organic compound include dimethylamine / epichlorohydrin polycondensate, dimethylamine / ammonia / epichlorohydrin condensate, poly (trimethylaminoethyl methacrylate / methyl sulfate), diallylamine hydrochloride / acrylamide copolymer, (Diallylamine hydrochloride / sulfur dioxide), polyallylamine hydrochloride, poly (allylamine hydrochloride / diallylamine hydrochloride), acrylamide / diallylamine copolymer, polyvinylamine copolymer, dicyandiamide, dicyandiamide / ammonium chloride / urea / formaldehyde condensate , Polyalkylene polyamine dicyandiamide ammonium salt condensate, dimethyl diallyl ammonium chloride, polydiallyl methylamine hydrochloride, poly (diallyldi Tylammonium chloride), poly (diallyldimethylammonium chloride / sulfur dioxide), poly (diallyldimethylammonium chloride / diallylamine hydrochloride derivative), acrylamide / diallyldimethylammonium chloride copolymer, acrylate / acrylamide / diallylamine Examples thereof include hydrochloride copolymer, polyethyleneimine, ethyleneimine derivatives such as acrylicamine polymer, and polyethyleneimine alkylene oxide modified products. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, low molecular weight cationic organic compounds such as dimethylamine / epichlorohydrin polycondensate and polyallylamine hydrochloride and other relatively high molecular weight cationic organic compounds such as poly (diallyldimethylammonium chloride) Are preferably used in combination. By using in combination, the image density can be improved and feathering can be further reduced as compared with the case of single use.
前記カチオン性有機化合物のコロイド滴定法(ポリビニル硫酸カリウム、トルイジンブルー使用)によるカチオン当量は3〜8meq/gが好ましい。前記カチオン当量がこの範囲であれば上記乾燥付着量の範囲で良好な結果が得られる。
ここで、前記コロイド滴定法によるカチオン当量の測定に当たっては、カチオン性有機化合物を固形分で0.1質量%となるように蒸留水で希釈し、pH調整は行わないものとする。
The cation equivalent of the cationic organic compound by colloid titration method (using polyvinyl potassium sulfate and toluidine blue) is preferably 3 to 8 meq / g. If the cation equivalent is within this range, good results can be obtained within the dry adhesion range.
Here, in the measurement of the cation equivalent by the colloid titration method, the cationic organic compound is diluted with distilled water to a solid content of 0.1% by mass, and pH adjustment is not performed.
前記カチオン性有機化合物の乾燥付着量は、0.3〜2.0g/m2が好ましい。前記カチオン性有機化合物の乾燥付着量が0.3g/m2未満であると、充分な画像濃度向上やフェザリング低減の効果が得られないことがある。 The dry adhesion amount of the cationic organic compound is preferably 0.3 to 2.0 g / m 2 . If the dry adhesion amount of the cationic organic compound is less than 0.3 g / m 2 , sufficient image density improvement and feathering reduction effects may not be obtained.
本発明で使用される支持体としては、化学パルプ、機械パルプ及び古紙回収パルプ等を任意の比率で混合して用いられ、必要に応じて内添サイズ剤、歩留まり向上剤、紙力増強剤等を添加した原料を長網フォーマやギャップタイプのツインワイヤーフォーマ、長網部の後半部をツインワイヤーで構成するハイブリッドフォーマ等で抄紙されたものが使用される。 As the support used in the present invention, chemical pulp, mechanical pulp, waste paper recovered pulp and the like are mixed and used at an arbitrary ratio, and an internal sizing agent, a yield improver, a paper strength enhancer, etc., if necessary. The raw material added with a long net former or a gap type twin wire former, or a hybrid former in which the latter half of the long net part is composed of twin wires is used.
本発明の支持体に使用するパルプは、バージンのケミカルパルプ(CP)、例えば、広葉樹晒クラフトパルプ、針葉樹晒クラフトパルプ、広葉樹未晒クラフトパルプ、針葉樹未晒クラフトパルプ、広葉樹晒亜硫酸パルプ、針葉樹晒亜硫酸パルプ、広葉樹未晒亜硫酸パルプ、針葉樹未晒亜硫酸パルプなどの木材及びその他の繊維原料を化学的に処理して作成されたバージンのケミカルパルプ、及び、バージンの機械パルプ(MP)、例えば、グランドパルプ、ケミグランドパルプ、ケミメカニカルパルプ、セミケミカルパルプなどの木材及びその他の繊維原料を主に機械的に処理して作成されたバージンの機械パルプを含有させてもよい。また古紙パルプを用いてもよく、古紙パルプの原料としては、財団法人古紙再生促進センターの古紙標準品質規格表に示されている、上白、罫白、クリーム白、カード、特白、中白、模造、色白、ケント、白アート、特上切、別上切、新聞、雑誌などが挙げられる。具体的には、情報関連用紙である非塗工コンピュータ用紙、感熱紙、感圧紙等のプリンタ用紙;PPC用紙等のOA古紙;アート紙、コート紙、微塗工紙、マット紙等の塗工紙;上質紙、色上質、ノート、便箋、包装紙、ファンシーペーパー、中質紙、新聞用紙、更紙、スーパー掛け紙、模造紙、純白ロール紙、ミルクカートン等の非塗工紙、などの紙や板紙の古紙で、化学パルプ紙、高歩留りパルプ含有紙などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Pulp used in the support of the present invention is virgin chemical pulp (CP), for example, hardwood bleached kraft pulp, softwood bleached kraft pulp, hardwood unbleached kraft pulp, softwood unbleached kraft pulp, hardwood bleached sulfite pulp, softwood bleached Virgin chemical pulp made by chemically treating wood and other fiber raw materials such as sulfite pulp, hardwood unbleached sulfite pulp, softwood unbleached sulfite pulp, and virgin mechanical pulp (MP), for example, ground Virgin mechanical pulp produced by mechanically treating wood and other fiber raw materials such as pulp, chemi-ground pulp, chemimechanical pulp, semi-chemical pulp, etc. may be included. Waste paper pulp may also be used, and the raw material for waste paper pulp is white, ruled white, cream white, card, special white, medium white as shown in the waste paper standard for quality promotion of the Waste Paper Recycling Promotion Center. , Imitation, fair-skinned, Kent, white art, special top-off, separate top-off, newspaper, magazine, etc. Specifically, printer paper such as non-coating computer paper, thermal paper, and pressure-sensitive paper as information-related paper; OA waste paper such as PPC paper; coating of art paper, coated paper, finely coated paper, matte paper, etc. Paper: High quality paper, color quality, notebook, notepaper, wrapping paper, fancy paper, medium quality paper, newsprint, reprint paper, super paper, imitation paper, pure white roll paper, uncoated paper such as milk carton, etc. Examples of used paper and paperboard include chemical pulp paper and high-yield pulp-containing paper. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記古紙パルプは、一般的に、以下の4工程の組み合わせから製造される。
(1)離解は、古紙をパルパーにて機械力と薬品で処理して繊維状にほぐし、印刷インキを繊維より剥離する。
(2)除塵は、古紙に含まれる異物(プラスチックなど)及びゴミをスクリーン、クリーナー等により除去する。
(3)脱墨は、繊維より界面活性剤を用いて剥離された印刷インキをフローテーション法、又は洗浄法で系外に除去する。
(4)漂白は、酸化作用や還元作用を用いて、繊維の白色度を高める。
前記古紙パルプを混合する場合、全パルプ中の古紙パルプの混合比率は、記録後のカール対策から40%以下が好ましい。
The waste paper pulp is generally produced from a combination of the following four steps.
(1) For disaggregation, waste paper is treated with mechanical force and chemicals with a pulper to loosen it into a fibrous form, and the printing ink is peeled off from the fiber.
(2) Dust removal is to remove foreign matter (plastic etc.) and dust contained in waste paper with a screen, cleaner or the like.
(3) In the deinking, the printing ink peeled off from the fiber using a surfactant is removed from the system by a flotation method or a cleaning method.
(4) Bleaching increases the whiteness of the fiber using an oxidizing action or a reducing action.
When mixing the used paper pulp, the mixing ratio of the used paper pulp in the total pulp is preferably 40% or less from the viewpoint of curling after recording.
本発明の支持体に用いることができる填料としては、炭酸カルシウムが有効であるが、カオリン、焼成クレー、パイロフィライト、セリサイト、タルク等のケイ酸類等の無機填料や、サチンホワイト、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫化亜鉛、プラスチックピグメント、尿素樹脂等の有機顔料も併用することができる。 As a filler that can be used for the support of the present invention, calcium carbonate is effective. However, inorganic fillers such as kaolin, calcined clay, pyrophyllite, sericite, talc, and other inorganic fillers, satin white, and barium sulfate. Organic pigments such as calcium sulfate, zinc sulfide, plastic pigment and urea resin can also be used in combination.
本発明における支持体に使用する内添サイズ剤は、特に限定されるものではなくインクジェット記録用紙に使用される公知の内添サイズ剤の中から適宜選択して使用することができる。好ましい内添サイズ剤としては、例えば、ロジンエマルジョン系サイズ剤等を挙げることができる。支持体を抄造する際に使用される内添サイズ剤としては、例えば、中性抄紙に用いられる中性ロジン系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸(ASA)、アルキルケテンダイマー(AKD)、石油樹脂系サイズ剤などが挙げられる。これらの中でも、中性ロジンサイズ剤又はアルケニル無水コハク酸が特に好適である。前記アルキルケテンダイマーは、そのサイズ効果が高いことから添加量は少なくて済むが、記録用紙(メディア)表面の摩擦係数が下がり滑りやすくなるため、インクジェット記録時の搬送性の点からは好ましくない場合がある。
内添サイズ剤の使用量は、絶乾パルプ100重量部に対して0.1〜0.7重量部であるが、これに限定されるものではない。
The internal sizing agent used for the support in the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected from known internal sizing agents used for inkjet recording paper. Examples of preferable internal sizing agents include rosin emulsion sizing agents. Examples of the internally added sizing agent used for making the support include, for example, a neutral rosin sizing agent, alkenyl succinic anhydride (ASA), alkyl ketene dimer (AKD), and petroleum resin-based used for neutral papermaking. Examples include sizing agents. Among these, a neutral rosin sizing agent or alkenyl succinic anhydride is particularly preferable. The alkyl ketene dimer may be added in a small amount because of its high size effect, but the friction coefficient on the surface of the recording paper (media) is low and slippery, which is not preferable from the viewpoint of transportability during ink jet recording. There is.
The amount of the internally added sizing agent is 0.1 to 0.7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the absolutely dry pulp, but is not limited thereto.
前記支持体に使用される内添填料としては、例えば、白色顔料として従来公知の顔料が用いられる。該白色顔料としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、
硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等のような白色無機顔料;スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等のような有機顔料、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
As the internal filler used for the support, for example, a conventionally known pigment is used as a white pigment. Examples of the white pigment include light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, kaolin, clay, talc, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide,
White inorganic pigments such as zinc sulfide, zinc carbonate, satin white, aluminum silicate, diatomaceous earth, calcium silicate, magnesium silicate, synthetic silica, aluminum hydroxide, alumina, lithopone, zeolite, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, etc .; styrene Examples thereof include plastic pigments, acrylic plastic pigments, polyethylene, microcapsules, organic pigments such as urea resins and melamine resins. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
−塗工層の製法−
本発明の支持体にコート層を塗布により付与する方法としては特に規定しないが、直接塗布する方法、他の基材上に一度塗布したものを原紙に転写する方法、スプレー等によって噴霧する方法等が利用できる。直接塗布する方法としては、例えば、ロールコーター法、エアナイフコーター法、ゲートロールコーター法、サイズプレス法、シムサイザー法、ロッドメタリングサイズプレスコータ等フィルムトランスファー方式あるいはファウンテンあるいはロールアプリケーション等によるブレードコーター方式等を挙げることができる。
これらの中でも、コストの点から、抄紙機に設置されているコンベンショナルサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、フィルムトランスファーサイズプレスなどで含浸又は付着させ、オンマシンで仕上げる方法が好ましい。
前記塗工層液の付着量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、固形分で、0.5〜20g/m2が好ましく、1〜15g/m2がより好ましい。0.5g/m2未満であるとインクを十分吸収することができないためインクがあふれて文字滲みが生じてしまう。逆に20g/m2を超えると紙の風合いが損なわれ、折り曲げづらくなったり、筆記具で書き加えづらくなるなどの不具合が生じてしまう。
前記含浸又は塗布の後、必要に応じて乾燥させてもよく、この場合の乾燥の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100〜250℃程度が好ましい。
-Manufacturing method of coating layer-
The method for applying the coating layer to the support of the present invention by coating is not particularly specified, but a method of direct coating, a method of transferring a coating once applied to another base material to a base paper, a method of spraying by a spray, etc. Is available. Examples of the direct coating method include a roll coater method, an air knife coater method, a gate roll coater method, a size press method, a shim sizer method, a rod metering size press coater, etc. Can be mentioned.
Among these, from the viewpoint of cost, a method of impregnating or adhering with a conventional size press, a gate roll size press, a film transfer size press or the like installed in a paper machine and finishing on-machine is preferable.
The adhesion amount of the coating layer liquid is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, the solid content is preferably 0.5~20g / m 2, 1~15g / m 2 Gayori preferable. If it is less than 0.5 g / m 2 , the ink cannot be sufficiently absorbed, so that the ink overflows and character blurring occurs. On the other hand, if it exceeds 20 g / m 2 , the texture of the paper is impaired, resulting in problems such as difficulty in bending and difficulty in writing with a writing instrument.
After the impregnation or coating, drying may be performed as necessary. In this case, the drying temperature is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably about 100 to 250 ° C. .
コート層の乾燥処理は、例えば、熱風乾燥炉、熱ドラム等を用いて行うことができる。更に、表面を平滑化するために、あるいは表面の強度を上げるためにカレンダー装置(スーパーカレンダー、ソフトカレンダー、グロスカレンダー等)で表面仕上げを施しても良い。 The coating layer can be dried using, for example, a hot air drying furnace, a thermal drum, or the like. Furthermore, in order to smooth the surface or increase the strength of the surface, surface finishing may be performed with a calendar device (super calendar, soft calendar, gloss calendar, etc.).
本発明の記録用メディアの坪量は、50〜250g/m2であることが好ましい。50g/m2未満であるとコシがないために搬送経路の途中で記録用メディアが詰まってしまうなどの搬送不良が生じやすい。250g/m2を超えるとコシが大きくなりすぎるため搬送経路の途中にある曲線部で記録用メディアが曲がりきれず、やはり記録用メディアが詰まってしまうなどの搬送不良が生じやすい。 The basis weight of the recording medium of the present invention is preferably 50 to 250 g / m 2 . If it is less than 50 g / m 2 , there is no stiffness, and a conveyance failure such as a recording medium being clogged in the middle of the conveyance path tends to occur. If it exceeds 250 g / m 2 , the stiffness becomes too large, so that the recording medium cannot be bent at the curved portion in the middle of the conveyance path, and the conveyance failure such as the recording medium being clogged is likely to occur.
−インク−
<インク>
本発明に必須な顔料インクは、少なくとも水、粒子上の色材、及び水溶性有機溶剤を含有してなり、湿潤剤、界面活性剤、更に必要に応じて、着色剤の定着剤等のその他の成分を含有してなる。
-Ink-
<Ink>
The pigment ink essential for the present invention contains at least water, a coloring material on the particles, and a water-soluble organic solvent. It contains.
−着色剤−
前記着色剤としては、顔料、及び着色微粒子の少なくともいずれかを用いることが好ましい。前記着色微粒子としては、顔料及び染料の少なくともいずれかの色材を含有させたポリマー微粒子の水分散物が好適に用いられる。
ここで、前記「色材を含有させた」とは、ポリマー微粒子中に色材を封入した状態及びポリマー微粒子の表面に色材を吸着させた状態の何れか又は双方を意味する。前記色材としては、水不溶性又は水難溶性であって、前記ポリマーによって吸着され得る色材であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。ここで、前記「水不溶性又は水難溶性」とは、20℃で水100質量部に対し色材が10質量部以上溶解しないことを意味する。また、「溶解する」とは、目視で水溶液表層又は下層に色材の分離や沈降が認められないことを意味する。
前記色材を含有させたポリマー微粒子(着色微粒子)の体積平均粒径は、インク中において0.01〜0.16μmが好ましい。0.01μm以下では粒子径が染料に近づくため、耐光性、フェザリングが悪化してしまう。またコート層を浸透しやすくなり、濃度低下を引き起こす。逆に、0.16μmを超えるとノズルが目詰まりやすくなったり、発色性が悪くなってしまう。また、0.30μm以上では、吐出口の目詰まりやプリンタ内のフィルターでの目詰まりが発生し、吐出安定性を得ることができない。
前記着色剤としては、例えば、水溶性染料、油溶性染料、分散染料等の染料、顔料等が
挙げられる。良好な吸着性及び封入性の観点からは油溶性染料及び分散染料が好ましいが
、得られる画像の耐光性からは顔料が好ましく用いられる。
なお、前記各染料は、ポリマー微粒子に効率的に含浸される観点から、有機溶剤、例えば、ケトン系溶剤に2g/リットル以上溶解することが好ましく、20〜600g/リットル溶解することがより好ましい。
前記水溶性染料としては、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接性染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料に分類される染料であり、好ましくは耐水性、及び耐光性に優れたものが用いられる。
-Colorant-
As the colorant, it is preferable to use at least one of a pigment and colored fine particles. As the colored fine particles, an aqueous dispersion of fine polymer particles containing at least one colorant of pigment and dye is preferably used.
Here, the term “containing a color material” means either or both of a state in which the color material is enclosed in the polymer fine particles and a state in which the color material is adsorbed on the surface of the polymer fine particles. The color material is not particularly limited as long as it is water-insoluble or hardly water-soluble and can be adsorbed by the polymer, and can be appropriately selected according to the purpose. Here, the “water-insoluble or hardly water-soluble” means that the coloring material does not dissolve 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of water at 20 ° C. Further, “dissolve” means that separation or sedimentation of the coloring material is not observed in the surface layer or the lower layer of the aqueous solution visually.
The volume average particle diameter of the polymer fine particles (colored fine particles) containing the colorant is preferably 0.01 to 0.16 μm in the ink. If it is 0.01 μm or less, the particle diameter approaches that of the dye, so that light resistance and feathering are deteriorated. In addition, it easily penetrates the coat layer and causes a decrease in concentration. On the other hand, if it exceeds 0.16 μm, the nozzle is likely to be clogged, or the color developability will be deteriorated. On the other hand, if it is 0.30 μm or more, clogging of the discharge port or clogging with a filter in the printer occurs, and discharge stability cannot be obtained.
Examples of the colorant include dyes such as water-soluble dyes, oil-soluble dyes, and disperse dyes, and pigments. Oil-soluble dyes and disperse dyes are preferable from the viewpoint of good adsorptivity and encapsulation, but pigments are preferably used from the light resistance of the obtained image.
In addition, from the viewpoint of efficiently impregnating the polymer fine particles, each of the dyes is preferably dissolved in an organic solvent, for example, a ketone solvent in an amount of 2 g / liter or more, and more preferably 20 to 600 g / liter.
The water-soluble dye is a dye classified into an acid dye, a direct dye, a basic dye, a reactive dye, and a food dye in the color index, and preferably has excellent water resistance and light resistance. .
前記酸性染料及び食用染料としては、例えば、C.I.アシッドイエロー 17,23,42,44,79,142;C.I.アシッドレッド 1,8,13,14,18,26,27,35,37,42,52,82,87,89,92,97,106,111,114,115,134,186,249,254,289;C.I.アシッドブルー 9,29,45,92,249;C.I.アシッドブラック 1,2,7,24,26,94;C.I.フードイエロー 3,4;C.I.フードレッド 7,9,14;C.I.フードブラック 1,2などが挙げられる。
Examples of the acid dyes and food dyes include C.I. I.
前記直接性染料としては、例えば、C.I.ダイレクトイエロー 1,12,24,26,33,44,50,86,120,132,142,144;C.I.ダイレクトレッド 1,4,9,13,17,20,28,31,39,80,81,83,89,225,227;C.I.ダイレクトオレンジ 26,29,62,102;C.I.ダイレクトブルー 1,2,6,15,22,25,71,76,79,86,87,90,98,163,165,199,202;C.I.ダイレクトブラック 19,22,32,38,51,56,71,74,75,77,154,168,171などが挙げられる。
Examples of the direct dye include C.I. I. Direct yellow 1,12,24,26,33,44,50,86,120,132,142,144; I. Direct red 1,4,9,13,17,20,28,31,39,80,81,83,89,225,227;
前記塩基性染料としては、例えば、C.I.べーシックイエロー 1,2,11,13,14,15,19,21,23,24,25,28,29,32,36,40,41,45,49,51,53,63,64,65,67,70,73,77,87,91;C.I.ベーシックレッド 2,12,13,14,15,18,22,23,24,27,29,35,36,38,39,46,49,51,52,54,59,68,69,70,73,78,82,102,104,109,112;C.I.べーシックブルー 1,3,5,7,9,21,22,26,35,41,45,47,54,62,65,66,67,69,75,77,78,89,92,93,105,117,120,122,124,129,137,141,147,155;C.I.ベーシックブラック 2,8などが挙げられる。
Examples of the basic dye include C.I. I. Basic yellow 1, 2, 11, 13, 14, 15, 19, 21, 23, 24, 25, 28, 29, 32, 36, 40, 41, 45, 49, 51, 53, 63, 64, 65, 67, 70, 73, 77, 87, 91; C.I. I.
前記反応性染料としては、例えば、C.I.リアクティブブラック 3,4,7,11,12,17;C.I.リアクティブイエロー 1,5,11,13,14,20,21,22,25,40,47,51,55,65,67;C.I.リアクティブレッド 1,14,17,25,26,32,37,44,46,55,60,66,74,79,96,97;C.I.リアクティブブルー 1,2,7,14,15,23,32,35,38,41,63,80,95などが挙げられる。
Examples of the reactive dye include C.I. I.
その他の着色剤としては、顔料が挙げられる。顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば無機顔料、有機顔料のいずれであってもよい。
前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラック、紺青、金属粉などが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックなどが好ましい。なお、前記カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたものが挙げられる。
Examples of other colorants include pigments. There is no restriction | limiting in particular as a pigment, According to the objective, it can select suitably, For example, any of an inorganic pigment and an organic pigment may be sufficient.
Examples of the inorganic pigment include titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, chrome yellow, carbon black, bitumen, and metal powder. Among these, carbon black is preferable. In addition, as said carbon black, what was manufactured by well-known methods, such as a contact method, a furnace method, and a thermal method, is mentioned, for example.
前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。なお、前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、などが挙げられる。前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料、アゾメチン系顔料、ローダミンBレーキ顔料、などが挙げられる。前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。
前記顔料の色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用のもの、カラー用のもの、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the organic pigment include azo pigments, polycyclic pigments, dye chelates, nitro pigments, nitroso pigments, and aniline black. Among these, azo pigments and polycyclic pigments are more preferable. Examples of the azo pigment include azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, and chelate azo pigments. Examples of the polycyclic pigment include a phthalocyanine pigment, a perylene pigment, a perinone pigment, an anthraquinone pigment, a quinacridone pigment, a dioxazine pigment, an indigo pigment, a thioindigo pigment, an isoindolinone pigment, a quinofullerone pigment, an azomethine pigment, and rhodamine B. And lake pigments. Examples of the dye chelates include basic dye chelates and acidic dye chelates.
There is no restriction | limiting in particular as a color of the said pigment, According to the objective, it can select suitably, For example, the thing for black, the thing for color, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記黒色用のものとしては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料、などが挙げられる。
ブラック顔料インクに使用されるカーボンブラックとしては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックで、一次粒径が、15〜40ミリミクロン、BET法による比表面積が、50〜300平方メートル/g、DBP吸油量が、40〜150ml/100g、揮発分が0.5〜10%、pH値が2〜9を有するものが好ましい。このようなものとしては、例えば、No.2300、No.900、MCF−88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B(以上、三菱化学製)、Raven700、同5750、同5250、同5000、同3500、同1255(以上、コロンビア製)、Regal400R、同330R、同660R、MogulL、Monarch700、同800、同880、同900、同1000、同1100、同1300、Monarch1400(以上、キャボット製)、カラーブラックFW1、同FW2、同FW2V、同FW18、同FW200、同S150、同S160、同S170、プリンテックス35、同U、同V、同140U、同140V、スペシャルブラック6、同5、同4A、同4(以上、デグッサ製)等を使用することができるが、これらに限定されるものではない。
Examples of the black color include carbon black (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, copper, iron (CI pigment black 11), oxidation, and the like. Examples thereof include metals such as titanium, organic pigments such as aniline black (CI pigment black 1), and the like.
The carbon black used in the black pigment ink is carbon black produced by the furnace method and the channel method, the primary particle size is 15 to 40 millimicrons, the specific surface area by the BET method is 50 to 300 square meters / g, The DBP oil absorption is preferably 40 to 150 ml / 100 g, the volatile content is 0.5 to 10%, and the pH value is 2 to 9. As such a thing, for example, no. 2300, no. 900, MCF-88, no. 33, no. 40, no. 45, no. 52, MA7, MA8, MA100, no. 2200B (Mitsubishi Chemical Corporation), Raven700, 5750, 5250, 5000, 3500, 1255 (Columbia), Regal400R, 330R, 660R, MoguL, Monarch700, 800, 880, 900, 1000, 1100, 1300, Monarch 1400 (manufactured by Cabot), color black FW1, FW2, FW2V, FW18, FW200, S150, S160, S170,
前記カラー用のものとしては、黄色インク用では、例えば、C.I.ピグメントイエロー1(ファストイエローG)、2、3、12(ジスアゾイエローAAA)、13、14、16、17、23、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、73、74、同75、81、83(ジスアゾイエローHR)、93、95、97、98、100、101、104、108、109、110、同114、117、120、128、129、138、150、151、153、154などが挙げられるが、これらに限られるものではない。 As for the color, for yellow ink, for example, C.I. I. Pigment Yellow 1 (Fast Yellow G), 2, 3, 12 (Disazo Yellow AAA), 13, 14, 16, 17, 23, 24, 34, 35, 37, 42 (Yellow Iron Oxide), 53, 55, 73 74, 75, 81, 83 (disazo yellow HR), 93, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 114, 117, 120, 128, 129, 138, 150, 151, 153, 154 and the like, but are not limited thereto.
マゼンタ用では、例えば、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、7、12、17、22(ブリリアントファーストスカーレット)、23、31、38、48:2(パーマネントレッド2B(Ba))、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3(パーマネントレッド2B(Sr))、48:4(パーマネントレッド2B(Mn))、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81(ローダミン6Gレーキ)、83、88、92、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(ジメチルキナクリドン)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、209、219、などが挙げられるが、これらに限られるものではない。
For magenta, for example, C.I. I.
シアン用では、例えば、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15(銅フタロシアニンブルーR)、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルーG)、15:4、15:6(フタロシアニンブルーE)、15:34、16、17:1、22、56、60、63、C.I.バットブルー4、同60等が挙げられるが、これらに限られるものではない。
For cyan, for example, C.I. I.
また、中間色としてはレッド、グリーン、ブルー用として、C.I.ピグメントレッド177、194、224、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントバイオレット3,19,23,37、C.I.ピグメントグリーン7,36などが挙げられる。
In addition, as the intermediate colors for red, green and blue, C.I. I. Pigment red 177, 194, 224, C.I. I.
前記顔料としては、少なくとも1種の親水性基が顔料の表面に直接若しくは他の原子団を介して結合した分散剤を使用することなく安定に分散させることができる自己分散型顔料が好適に用いられる。その結果、従来のインクのように、顔料を分散させるための分散剤が不要となる。前記自己分散型顔料としては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものやカチオン性に帯電したものが好適である。
前記自己分散型顔料の体積平均粒径は、インク中において0.01〜0.16μmが好ましい。
As the pigment, a self-dispersing pigment that can be stably dispersed without using a dispersant in which at least one hydrophilic group is bonded to the surface of the pigment directly or via another atomic group is preferably used. It is done. As a result, unlike the conventional ink, a dispersant for dispersing the pigment becomes unnecessary. As the self-dispersing pigment, those having ionicity are preferable, and those having an anionic charge or those having a cationic charge are suitable.
The volume average particle diameter of the self-dispersing pigment is preferably 0.01 to 0.16 μm in the ink.
前記アニオン性親水性基としては、例えば、−COOM、−SO3M、−PO3HM、−PO3M2、−SO2NH2、−SO2NHCOR(ただし、式中のMは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表す。Rは、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表す。)等が挙げられる。これらの中でも、−COOM、−SO3Mがカラー顔料表面に結合されたものを用いることが好ましい。
Examples of the anionic hydrophilic group, for example, -COOM, -SO 3 M, -PO 3 HM, -PO 3
また、前記親水性基中における「M」は、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、等が挙げられる。前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。前記アニオン性に帯電したカラー顔料を得る方法としては、カラー顔料表面に−COONaを導入する方法として、例えば、カラー顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化による方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられる。 Further, “M” in the hydrophilic group includes, for example, lithium, sodium, potassium and the like as an alkali metal. Examples of the organic ammonium include mono to trimethyl ammonium, mono to triethyl ammonium, and mono to trimethanol ammonium. As a method of obtaining the anionically charged color pigment, as a method of introducing —COONa to the color pigment surface, for example, a method of oxidizing the color pigment with sodium hypochlorite, a method of sulfonation, a diazonium salt The method of making it react is mentioned.
前記カチオン性親水性基としては、例えば、第4級アンモニウム基が好ましく、下記に挙げる第4級アンモニウム基がより好ましく、これらのいずれかが顔料表面に結合されたものが色材として好適である。 As the cationic hydrophilic group, for example, a quaternary ammonium group is preferable, quaternary ammonium groups listed below are more preferable, and any of these bonded to the pigment surface is suitable as a coloring material. .
前記親水基が結合されたカチオン性の自己分散型カーボンブラックを製造する方法としては、例えば、下記構造式で表されるN−エチルピリジル基を結合させる方法として、カーボンブラックを3−アミノ−N−エチルピリジウムブロマイドで処理する方法が挙げられるが、勿論、本発明はこれらに限定されない。 As a method for producing the cationic self-dispersing carbon black to which the hydrophilic group is bonded, for example, as a method for bonding an N-ethylpyridyl group represented by the following structural formula, carbon black is converted to 3-amino-N -Although the method of processing with an ethyl pyridium bromide is mentioned, of course, this invention is not limited to these.
本発明においては、前記親水性基が、他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合されていてもよい。他の原子団としては、例えば、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基が挙げられる。上記した親水性基が他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合する場合の具体例としては、例えば、−C2H4COOM(ただし、Mはアルカリ金属、第4級アンモニウムを表す)、−PhSO3M(ただし、Phはフェニル基、Mはアルカリ金属、第4級アンモニウムを表す)、−C5H10NH3 +等が挙げられる。 In the present invention, the hydrophilic group may be bonded to the surface of carbon black via another atomic group. Examples of other atomic groups include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group which may have a substituent, or a naphthyl group which may have a substituent. Specific examples of the case where the above-described hydrophilic group is bonded to the surface of carbon black via another atomic group include, for example, —C 2 H 4 COOM (where M represents an alkali metal or quaternary ammonium). , -PhSO 3 M (where Ph represents a phenyl group, M represents an alkali metal, quaternary ammonium), -C 5 H 10 NH 3 +, and the like.
本発明においては、顔料分散剤を用いた顔料分散液を用いることもできる。
前記顔料分散剤としては、前記親水性高分子化合物として、天然系では、アラビアガム、トラガンガム、グーアガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物性高分子、アルギン酸、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子、キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子などが挙げられる。半合成系では、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素系高分子、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等の海藻系高分子などが挙げられる。純合成系では、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル等のビニル系高分子、非架橋ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸又はそのアルカリ金属塩、水溶性スチレンアクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩、四級アンモニウムやアミノ基等のカチオン性官能基の塩を側鎖に有する高分子化合物、セラック等の天然高分子化合物等が挙げられる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、スチレンアクリル酸のホモポリマーや他の親水基を有するモノマーの共重合体からなるようなカルボキシル基を導入したものが高分子分散剤として特に好ましい。
In the present invention, a pigment dispersion using a pigment dispersant can also be used.
As the pigment dispersant, as the hydrophilic polymer compound, in the natural system, plant polymers such as gum arabic, tragan gum, guar gum, karaya gum, locust bean gum, arabinogalactone, pectin, quince seed starch, alginic acid, Examples include seaweed polymers such as carrageenan and agar, animal polymers such as gelatin, casein, albumin and collagen, and microbial polymers such as xanthene gum and dextran. In semi-synthetic systems, fiber polymers such as methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, carboxymethylcellulose, starch polymers such as sodium starch glycolate and sodium starch phosphate, sodium alginate, propylene glycol alginate And seaweed polymers such as Pure synthetic systems include polyvinyl polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and polyvinyl methyl ether, non-crosslinked polyacrylamide, polyacrylic acid or alkali metal salts thereof, acrylic resins such as water-soluble styrene acrylic resins, and water-soluble styrene malees. Acid resin, water-soluble vinyl naphthalene acrylic resin, water-soluble vinyl naphthalene maleic resin, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, alkali metal salt of β-naphthalene sulfonic acid formalin condensate, cationic functional group such as quaternary ammonium and amino group Examples thereof include a polymer compound having a salt in the side chain and a natural polymer compound such as shellac. Among these, those having a carboxyl group introduced from a homopolymer of acrylic acid, methacrylic acid or styrene acrylic acid or a copolymer of a monomer having another hydrophilic group are particularly preferred as the polymer dispersant.
前記共重合体の重量平均分子量は3,000〜50,000が好ましく、5,000〜30,000がより好ましく、7,000〜15,000が更に好ましい。前記顔料と前記分散剤との混合質量比としては1:0.06〜1:3の範囲が好ましく、1:0.125〜1:3の範囲がより好ましい。 The weight average molecular weight of the copolymer is preferably 3,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 30,000, and still more preferably 7,000 to 15,000. The mixing mass ratio of the pigment and the dispersant is preferably in the range of 1: 0.06 to 1: 3, and more preferably in the range of 1: 0.125 to 1: 3.
高分子分散剤と自己分散型顔料を同時に使うことは、適度なドット径を得られるため好ましい組み合わせである。その理由は明かでないが、以下のように考えられる。
高分子分散剤を含有することで記録紙への浸透が抑制される。その一方で、高分子分散剤を含有することで自己分散型顔料の凝集が抑えられるため、自己分散型顔料が横方向にスムーズに拡がることができる。そのため、広く薄くドットが拡がり、理想的なドットが形成できると考えられる。
The simultaneous use of the polymer dispersant and the self-dispersing pigment is a preferable combination because an appropriate dot diameter can be obtained. The reason is not clear, but it is thought as follows.
By containing the polymer dispersant, the penetration into the recording paper is suppressed. On the other hand, since the aggregation of the self-dispersing pigment is suppressed by containing the polymer dispersant, the self-dispersing pigment can smoothly spread in the lateral direction. Therefore, it is considered that the dots spread widely and thinly and ideal dots can be formed.
また、顔料は親水性基を有する樹脂によって被覆し、マイクロカプセル化することで、分散性を与えることもできる。
水不溶性の顔料を有機高分子類で被覆してマイクロカプセル化する方法としては、従来公知のすべての方法を用いることが可能である。従来公知の方法として、化学的製法、物理的製法、物理化学的方法、機械的製法などが挙げられる。具体的には、
・界面重合法(2種のモノマーもしくは2種の反応物を、分散相と連続相に別々に溶解しておき、両者の界面において両物質を反応させて壁膜を形成させる方法);
・in−situ重合法(液体または気体のモノマーと触媒、もしくは反応性の物質2種を連続相核粒子側のどちらか一方から供給して反応を起こさせ壁膜を形成させる方法);
・液中硬化被膜法(芯物質粒子を含む高分子溶液の滴を硬化剤などにより、液中で不溶化して壁膜を形成する方法);
・コアセルベーション(相分離)法(芯物質粒子を分散している高分子分散液を、高分子濃度の高いコアセルベート(濃厚相)と希薄相に分離させ、壁膜を形成させる方法);
・液中乾燥法(芯物質を壁膜物質の溶液に分散した液を調製し、この分散液の連続相が混和しない液中に分散液を入れて、複合エマルションとし、壁膜物質を溶解している媒質を徐々に除くことで壁膜を形成させる方法);
・融解分散冷却法(加熱すると液状に溶融し常温では固化する壁膜物質を利用し、この物質を加熱液化し、その中に芯物質粒子を分散し、それを微細な粒子にして冷却し壁膜を形成させる方法);
・気中懸濁被覆法(粉体の芯物質粒子を流動床によって気中に懸濁し、気流中に浮遊させながら、壁膜物質のコーティング液を噴霧混合させて、壁膜を形成させる方法);
・スプレードライング法(カプセル化原液を噴霧してこれを熱風と接触させ、揮発分を蒸発乾燥させ壁膜を形成させる方法);
・酸析法(アニオン性基を含有する有機高分子化合物類のアニオン性基の少なくとも一部を塩基性化合物で中和することで水に対する溶解性を付与し色材と共に水性媒体中で混練した後、酸性化合物で中性または酸性にし有機化合物類を析出させ色材に固着せしめた後に中和し分散させる方法);
・転相乳化法(水に対して分散能を有するアニオン性有機高分子類と色材とを含有する混合体を有機溶媒相とし、前記有機溶媒相に水を投入するかもしくは、水に前記有機溶媒相を投入する方法)、などが挙げられる。
Further, the pigment can be provided with dispersibility by coating with a resin having a hydrophilic group and encapsulating the pigment.
As a method for coating a water-insoluble pigment with an organic polymer and microencapsulating, all conventionally known methods can be used. Conventionally known methods include chemical production methods, physical production methods, physicochemical methods, mechanical production methods, and the like. In particular,
Interfacial polymerization method (a method in which two types of monomers or two types of reactants are separately dissolved in a dispersed phase and a continuous phase, and both substances are reacted at the interface between them to form a wall film);
In-situ polymerization method (method of supplying a liquid or gas monomer and catalyst, or two reactive substances from either one of the continuous phase core particles to cause a reaction to form a wall film);
・ Liquid-cured coating method (method of forming a wall film by insolubilizing droplets of a polymer solution containing core material particles in a liquid with a curing agent);
-Coacervation (phase separation) method (a method in which a polymer dispersion in which core material particles are dispersed is separated into a coacervate (concentrated phase) and a dilute phase having a high polymer concentration to form a wall film);
・ Liquid drying method (preparing a liquid in which a core material is dispersed in a solution of a wall membrane material, placing the dispersion in a liquid in which the continuous phase of this dispersion is not miscible, and forming a composite emulsion to dissolve the wall membrane material. A method of forming a wall film by gradually removing the medium in the medium);
Melt dispersion cooling method (using a wall film material that melts into a liquid state when heated and solidifies at room temperature, this material is heated and liquefied, the core material particles are dispersed in it, cooled to fine particles, and cooled to the wall. A method of forming a film);
・ Air suspension coating method (Method of forming a wall membrane by suspending powder core material particles in the air with a fluidized bed and suspending them in an air stream while spraying and mixing the coating solution of the wall membrane material) ;
-Spray drying method (a method in which the encapsulated stock solution is sprayed and contacted with hot air to evaporate and dry the volatile components to form a wall film);
-Acid precipitation method (at least a part of anionic groups of organic polymer compounds containing anionic groups is neutralized with a basic compound to give solubility in water and kneaded in an aqueous medium with a colorant. Then, neutralize or acidify with an acidic compound, deposit organic compounds and fix them on the colorant, and then neutralize and disperse))
-Phase inversion emulsification method (a mixture containing an anionic organic polymer having dispersibility in water and a colorant is used as an organic solvent phase, and water is added to the organic solvent phase or And the like).
マイクロカプセルの壁膜物質を構成する材料として使用される有機高分子類(樹脂)としては、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリウレア、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、多糖類、ゼラチン、アラビアゴム、デキストラン、カゼイン、タンパク質、天然ゴム、カルボキシポリメチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリスチレン、(メタ)アクリル酸の重合体または共重合体、(メタ)アクリル酸エステルの重合体または共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アルギン酸ソーダ、脂肪酸、パラフィン、ミツロウ、水ロウ、硬化牛脂、カルナバロウ、アルブミンなどが挙げられる。 Examples of organic polymers (resins) used as the material constituting the microcapsule wall membrane material include polyamide, polyurethane, polyester, polyurea, epoxy resin, polycarbonate, urea resin, melamine resin, phenol resin, and polysaccharide. , Gelatin, gum arabic, dextran, casein, protein, natural rubber, carboxypolymethylene, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, cellulose, ethyl cellulose, methyl cellulose, nitrocellulose, hydroxyethyl cellulose, acetic acid Cellulose, polyethylene, polystyrene, (meth) acrylic acid polymer or copolymer, (meth) acrylic acid ester polymer or copolymer, (meth) acrylic acid (Meth) acrylic acid ester copolymer, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, styrene-maleic acid copolymer, sodium alginate, fatty acid, paraffin, beeswax, water wax, hardened beef tallow, carnauba wax, albumin, etc. .
これらの中ではカルボン酸基またはスルホン酸基などのアニオン性基を有する有機高分子類を使用することが可能である。また、ノニオン性有機高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレートまたはそれらの(共)重合体)、2−オキサゾリンのカチオン開環重合体などが挙げられる。特に、ポリビニルアルコールの完全ケン物は、水溶性が低く、熱水には解け易いが冷水には解けにくいという性質を有しており特に好ましい。 Among these, organic polymers having an anionic group such as a carboxylic acid group or a sulfonic acid group can be used. Nonionic organic polymers include, for example, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate, methoxypolyethylene glycol monomethacrylate or their (co) polymers, and 2-oxazoline cationic ring-opening polymers. Is mentioned. In particular, a complete saponified product of polyvinyl alcohol is particularly preferable because it has low water solubility and is easily dissolved in hot water but difficult to dissolve in cold water.
また、マイクロカプセルの壁膜物質を構成する有機高分子類の量は、有機顔料またはカーボンブラックなどの水不溶性の色材に対して1重量%以上20重量%以下である。有機高分子類の量を上記の範囲にすることによって、カプセル中の有機高分子類の含有率が比較的低いために、有機高分子類が顔料表面を被覆することに起因する顔料の発色性の低下を抑制することが可能となる。有機高分子類の量が1重量%未満ではカプセル化の効果を発揮しづらくなり、逆に20重量%を越えると、顔料の発色性の低下が著しくなる。さらに他の特性などを考慮すると有機高分子類の量は水不溶性の色材に対し5〜10重量%の範囲が好ましい。 Further, the amount of the organic polymer constituting the wall membrane material of the microcapsule is 1% by weight or more and 20% by weight or less based on the water-insoluble colorant such as an organic pigment or carbon black. By setting the amount of the organic polymer within the above range, the content of the organic polymer in the capsule is relatively low so that the pigment develops due to the organic polymer covering the pigment surface. Can be suppressed. If the amount of the organic polymer is less than 1% by weight, it is difficult to exert the effect of encapsulation. Conversely, if the amount exceeds 20% by weight, the color developability of the pigment is significantly reduced. In consideration of other characteristics, the amount of the organic polymer is preferably in the range of 5 to 10% by weight based on the water-insoluble colorant.
すなわち、色材の一部が実質的に被覆されずに露出しているために発色性の低下を抑制することが可能となり、また、逆に、色材の一部が露出せずに実質的に被覆されているために顔料が被覆されている効果を同時に発揮することが可能となるのである。また、本発明に用いる有機高分子類の数平均分子量としては、カプセル製造面などから、2000以上であることが好ましい。ここで「実質的に露出」とは、例えば、ピンホール、亀裂などの欠陥などに伴う一部の露出ではなく、意図的に露出している状態を意味するものである。 That is, since a part of the color material is exposed without being substantially covered, it is possible to suppress a decrease in color developability, and conversely, a part of the color material is not substantially exposed without being exposed. Since it is coated, it is possible to simultaneously exhibit the effect that the pigment is coated. The number average molecular weight of the organic polymers used in the present invention is preferably 2000 or more from the viewpoint of capsule production. Here, “substantially exposed” means not the partial exposure associated with defects such as pinholes and cracks, but a state where it is intentionally exposed.
さらに、色材として自己分散性の顔料である有機顔料または自己分散性のカーボンブラックを用いれば、カプセル中の有機高分子類の含有率が比較的低くても、顔料の分散性が向上するために、十分なインクの保存安定性を確保することが可能となるので本発明にはより好ましい。 Furthermore, if an organic pigment or self-dispersing carbon black, which is a self-dispersing pigment, is used as a colorant, the dispersibility of the pigment is improved even if the content of the organic polymer in the capsule is relatively low. In addition, since sufficient storage stability of the ink can be secured, it is more preferable for the present invention.
なお、マイクロカプセル化の方法によって、それに適した有機高分子類を選択することが好ましい。例えば、界面重合法による場合は、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、エポキシ樹脂などが適している。in−situ重合法による場合は、(メタ)アクリル酸エステルの重合体または共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミドなどが適している。液中硬化法による場合は、アルギン酸ソーダ、ポリビニルアルコール、ゼラチン、アルブミン、エポキシ樹脂などが適している。コアセルベーション法による場合は、ゼラチン、セルロース類、カゼインなどが適している。また、微細で、且つ均一なマイクロカプセル化顔料を得るためには、勿論前記以外にも従来公知のカプセル化法すべてを利用することが可能である。 It is preferable to select an organic polymer suitable for the microencapsulation method. For example, in the case of interfacial polymerization, polyester, polyamide, polyurethane, polyvinyl pyrrolidone, epoxy resin and the like are suitable. In the case of using the in-situ polymerization method, a polymer or copolymer of (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymer, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, Polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyamide and the like are suitable. In the case of the liquid curing method, sodium alginate, polyvinyl alcohol, gelatin, albumin, epoxy resin and the like are suitable. In the case of the coacervation method, gelatin, celluloses, casein and the like are suitable. In addition, in order to obtain a fine and uniform microencapsulated pigment, it is possible to use all conventionally known encapsulation methods other than those described above.
マイクロカプセル化の方法として転相法または酸析法を選択する場合は、マイクロカプセルの壁膜物質を構成する有機高分子類としては、アニオン性有機高分子類を使用する。転相法は、水に対して自己分散能または溶解能を有するアニオン性有機高分子類と、自己分散性有機顔料または自己分散型カーボンブラックなどの色材との複合物または複合体、あるいは自己分散性有機顔料または自己分散型カーボンブラックなどの色材、硬化剤およびアニオン性有機高分子類との混合体を有機溶媒相とし、該有機溶媒相に水を投入するか、あるいは水中に該有機溶媒相を投入して、自己分散(転相乳化)化しながらマイクロカプセル化する方法である。上記転相法において、有機溶媒相中に、記録液用のビヒクルや添加剤を混入させて製造しても何等問題はない。特に、直接記録液用の分散液を製造できることからいえば、記録液の液媒体を混入させる方がより好ましい。 When the phase inversion method or the acid precipitation method is selected as the microencapsulation method, anionic organic polymers are used as the organic polymers constituting the wall membrane material of the microcapsules. The phase inversion method is a composite or composite of an anionic organic polymer having self-dispersibility or solubility in water and a colorant such as a self-dispersion organic pigment or self-dispersion carbon black, or a self-dispersion method. A mixture of a colorant such as a dispersible organic pigment or self-dispersing carbon black, a curing agent, and an anionic organic polymer is used as an organic solvent phase, and water is added to the organic solvent phase, or the organic solvent is submerged in water. In this method, a solvent phase is introduced and microencapsulation is performed while self-dispersion (phase inversion emulsification) is performed. In the above phase inversion method, there is no problem even if the organic solvent phase is mixed with a recording liquid vehicle or additives. In particular, it is more preferable to mix a liquid medium of a recording liquid because a dispersion liquid for recording liquid can be directly produced.
一方、酸析法は、アニオン性基含有有機高分子類のアニオン性基の一部または全部を塩基性化合物で中和し、自己分散性有機顔料または自己分散型カーボンブラックなどの色材と、水性媒体中で混練する工程および酸性化合物でpHを中性または酸性にしてアニオン性基含有有機高分子類を析出させて、顔料に固着する工程とからなる製法によって得られる含水ケーキを、塩基性化合物を用いてアニオン性基の一部または全部を中和することによりマイクロカプセル化する方法である。このようにすることによって、微細で顔料を多く含むアニオン性マイクロカプセル化顔料を含有する水性分散液を製造することができる。 On the other hand, in the acid precipitation method, a part or all of the anionic group of the anionic group-containing organic polymer is neutralized with a basic compound, and a colorant such as a self-dispersing organic pigment or self-dispersing carbon black, A water-containing cake obtained by a production method comprising a step of kneading in an aqueous medium and a step of neutralizing and acidifying an acidic compound to precipitate an anionic group-containing organic polymer and fixing it to a pigment, This is a method of microencapsulation by neutralizing a part or all of an anionic group using a compound. By doing in this way, the aqueous dispersion containing the anionic microencapsulated pigment which is fine and contains many pigments can be manufactured.
また、上記に挙げたようなマイクロカプセル化の際に用いられる溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルキルアルコール類;ベンゾール、トルオール、キシロールなどの芳香族炭化水素類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類;クロロホルム、二塩化エチレンなどの塩素化炭化水素類;アセトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類;メチルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ類などが挙げられる。なお、上記の方法により調製したマイクロカプセルを遠心分離または濾過などによりこれらの溶剤中から一度分離して、これを水および必要な溶剤とともに撹拌、再分散を行い、目的とする本発明に用いることができる記録液を得る。以上の如き方法で得られるカプセル化顔料の平均粒径は50nm〜180nmであることが好ましい。 Examples of the solvent used for microencapsulation as described above include alkyl alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; aromatic hydrocarbons such as benzol, toluol and xylol; methyl acetate Esters such as ethyl acetate and butyl acetate; Chlorinated hydrocarbons such as chloroform and ethylene dichloride; Ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone; Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; Cellosolves such as methyl cellosolve and butyl cellosolve Etc. The microcapsules prepared by the above method are once separated from these solvents by centrifugation or filtration, and then stirred and redispersed with water and the necessary solvent, and used for the intended present invention. A recording liquid that can be used is obtained. The average particle diameter of the encapsulated pigment obtained by the above method is preferably 50 nm to 180 nm.
前記着色剤の前記インクにおける添加量は、2〜15質量%が好ましく、3〜12質量%がより好ましい。前記添加量が2質量%未満であると、着色力の低下により、画像濃度が低くなったり、粘度の低下によりフェザリングや滲みが悪化することがあり、15質量%を超えると、インクジェット記録装置を放置しておいた場合等に、ノズルが乾燥し易くなり、不吐出現象が発生したり、粘度が高くなりすぎることにより浸透性が低下したり、ドットが広がらないために画像濃度が低下したり、ぼそついた画像になることがある。 The amount of the colorant added to the ink is preferably 2 to 15% by mass, and more preferably 3 to 12% by mass. When the addition amount is less than 2% by mass, the image density may be lowered due to a decrease in coloring power, or feathering or bleeding may be deteriorated due to a decrease in viscosity. If the nozzle is left unattended, the nozzles will be easy to dry, non-ejection phenomenon will occur, the viscosity will be too high, the permeability will decrease, and the dots will not spread, so the image density will decrease. Or a blurred image.
−浸透剤−
前記浸透剤としては、ポリオール化合物やグリコールエーテル化合物等の水溶性有機溶剤が用いられ、特に、炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物の少なくともいずれかが好適に用いられる。
前記ポリオール化合物の炭素数が8未満であると、十分な浸透性が得られず、両面印刷時に記録用メディアを汚したり、記録用メディア上でのインクの広がりが不十分で画素の埋まりが悪くなるため、文字品位や画像濃度の低下が生じることがある。
前記炭素数8以上のポリオール化合物としては、例えば、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール(溶解度:4.2%(25℃))、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール(溶解度:2.0%(25℃))、などが好適である。
-Penetration agent-
As the penetrant, a water-soluble organic solvent such as a polyol compound or a glycol ether compound is used. In particular, at least one of a polyol compound having 8 or more carbon atoms and a glycol ether compound is preferably used.
If the polyol compound has less than 8 carbon atoms, sufficient penetrability cannot be obtained, and the recording medium is soiled during double-sided printing, or ink spreading on the recording medium is insufficient, resulting in poor pixel filling. Therefore, character quality and image density may be reduced.
Examples of the polyol compound having 8 or more carbon atoms include 2-ethyl-1,3-hexanediol (solubility: 4.2% (25 ° C.)), 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol. (Solubility: 2.0% (25 ° C.)) is preferable.
前記グリコールエーテル化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。 The glycol ether compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, Examples include polyhydric alcohol alkyl ethers such as tetraethylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether; polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
前記浸透剤の添加量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜10質量%がより好ましい。 There is no restriction | limiting in particular in the addition amount of the said penetrant, Although it can select suitably according to the objective, 0.1-20 mass% is preferable, and 0.5-10 mass% is more preferable.
前記水溶性有機溶剤の添加量は0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜10質量%がより好ましい。 The addition amount of the water-soluble organic solvent is preferably 0.1 to 20% by mass, and more preferably 0.5 to 10% by mass.
−湿潤剤−
前記湿潤剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオール化合物、ラクタム化合物、尿素化合物及び糖類から選択される少なくとも1種が好適である。
-Wetting agent-
There is no restriction | limiting in particular as said wetting agent, According to the objective, it can select suitably, For example, at least 1 sort (s) selected from a polyol compound, a lactam compound, a urea compound, and saccharides is suitable.
前記ポリオール化合物としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用して使用してもよい。 Examples of the polyol compound include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, ethylene carbonate, Etc. These may be used alone or in combination of two or more.
前記多価アルコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1、3−プルパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール1,3−プロパンジオール、1,5ペンタンジオール、1、6ヘキサンジオール、グリセロール、1、2、6−ヘキサントリオール、1、2、4−ブタントリオール、1、2、3−ブタントリオール、ペトリオールなどが挙げられる。
前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどが挙げられる。
前記多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。
前記アミド類としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。
前記アミン類としては、例えば、モノエタノ−ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどが挙げられる。
前記含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノールなどが挙げられる。
これらの中でも、溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる点から、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドンが好適である。
Examples of the polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-purpandiol, 1,3-butanediol, 1,4 butanediol, and 3-methyl- 1,3-
Examples of the polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether. It is done.
Examples of the polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
Examples of the amides include formamide, N-methylformamide, formamide, N, N-dimethylformamide and the like.
Examples of the amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine, and triethylamine.
Examples of the sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide, sulfolane, thiodiethanol, and the like.
Among these, glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1 from the viewpoint of obtaining excellent effects on solubility and prevention of poor jetting characteristics due to water evaporation , 3-butanediol, 2,3-butanediol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,3-
前記ラクタム化合物としては、例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、ε−カプローラクタムから選択される少なくとも1種が挙げられる。
前記尿素化合物としては、例えば、尿素、チオ尿素、エチレン尿素及び1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンから選択される少なくとも1種が挙げられる。前記尿素類の前記インクへの添加量は、一般的に0.5〜50質量%が好ましく、1〜20質量%がより好ましい。
Examples of the lactam compound include at least one selected from 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, and ε-caprolactam.
Examples of the urea compound include at least one selected from urea, thiourea, ethylene urea, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. In general, the amount of urea added to the ink is preferably 0.5 to 50% by mass, and more preferably 1 to 20% by mass.
前記糖類としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類及び四糖類を含む)、多糖類、又はこれらの誘導体などが挙げられる。これらの中でも、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースが好適であり、マルチトース、ソルビトース、グルコノラクトン、マルトースが特に好ましい。
前記多糖類とは、広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることができる。
前記糖類の誘導体としては、前記糖類の還元糖(例えば、糖アルコール(ただし、一般式:HOCH2(CHOH)nCH2OH(ただし、nは2〜5の整数を表す)で表される)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらの中でも、特に糖アルコールが好ましい。該当アルコールとしては、例えば、マルチトール、ソルビット、などが挙げられる。
Examples of the saccharide include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides), polysaccharides, and derivatives thereof. Among these, glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, maltose, cellobiose, lactose, sucrose, trehalose, and maltotriose are preferable, and maltose, sorbitol, gluconolactone, and maltose are particularly preferable.
The polysaccharide means a saccharide in a broad sense and can be used to include substances widely existing in nature such as α-cyclodextrin and cellulose.
Examples of the saccharide derivatives include reducing sugars of the saccharides (for example, sugar alcohols (generally represented by HOCH 2 (CHOH) nCH 2 OH (where n represents an integer of 2 to 5)), Examples include oxidized sugars (for example, aldonic acid, uronic acid, etc.), amino acids, thioic acids, etc. Among these, sugar alcohols are particularly preferable, and examples of the alcohol include maltitol, sorbit, and the like.
前記湿潤剤の前記インク中における含有量は、10〜50質量%が好ましく、20〜35質量%がより好ましい。前記含有量が少なすぎると、ノズルが乾燥しやすくなり液滴の吐出不良が発生することがあり、多すぎるとインク粘度が高くなり、適正な粘度範囲を超えてしまうことがある。 The content of the wetting agent in the ink is preferably 10 to 50% by mass, and more preferably 20 to 35% by mass. If the content is too small, the nozzle is likely to be dried and defective ejection of droplets may occur. If the content is too large, the ink viscosity is increased, and the proper viscosity range may be exceeded.
−界面活性剤−
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、又はフッ素系界面活性剤などが挙げられ、
前記アニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
-Surfactant-
The surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant, an acetylene glycol type Surfactant or fluorosurfactant is mentioned,
Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecyl benzene sulfonate, laurate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt, and the like.
前記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、などが挙げられる。
前記アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オールなどが挙げられる。該アセチレングリコール系界面活性剤は、市販品として、例えば、エアープロダクツ社(米国)のサーフィノール104、82、465、485、TGなどが挙げられる。
Examples of the nonionic surfactant include acetylene glycol surfactants, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxypropylene polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylenes. Examples thereof include alkyl esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene alkyl amines, polyoxyethylene alkyl amides, and the like.
Examples of the acetylene glycol surfactant include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, , 5-dimethyl-1-hexyn-3-ol and the like. Examples of commercially available acetylene glycol surfactants include
前記両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。具体的には、ラウリルジメチルアミンオキシド、ミリスチルジメチルアミンオキシド、ステアリルジメチルアミンオキシド、ジヒドロキシエチルラウリルアミンオキシド、ポリオキシエチレンヤシ油アルキルジメチルアミンオキシド、ジメチルアルキル(ヤシ)ベタイン、ジメチルラウリルベタイン、などが挙げられる。 Examples of the amphoteric surfactant include lauryl aminopropionate, lauryl dimethyl betaine, stearyl dimethyl betaine, and lauryl dihydroxyethyl betaine. Specific examples include lauryl dimethylamine oxide, myristyl dimethylamine oxide, stearyl dimethylamine oxide, dihydroxyethyl lauryl amine oxide, polyoxyethylene coconut oil alkyl dimethyl amine oxide, dimethyl alkyl (coconut) betaine, dimethyl lauryl betaine, and the like. It is done.
これら界面活性剤の中でも特に、下記一般式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、及び(VI)から選択される界面活性剤が好適である。
Among these surfactants, surfactants selected from the following general formulas (I), (II), (III), (IV), (V), and (VI) are preferable.
以下、前記構造式(I)、及び(II)の界面活性剤を具体的に遊離酸型で示す。 Hereinafter, the surfactants of the structural formulas (I) and (II) are specifically shown in free acid form.
前記フッ素系界面活性剤としては、下記一般式(II−5)で表されるものが好適である。
As the fluorosurfactant, those represented by the following general formula (II-5) are suitable.
前記フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物、などが挙げられる。これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少なく、近年問題視されているフッ素化合物の生体蓄積性についても低く安全性の高いものであり、特に好ましい。 Examples of the fluorosurfactant include a perfluoroalkyl sulfonic acid compound, a perfluoroalkyl carboxylic compound, a perfluoroalkyl phosphate compound, a perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, and a perfluoroalkyl ether group in the side chain. And polyoxyalkylene ether polymer compounds. Among these, the polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain has a low foaming property, and the bioaccumulation property of a fluorine compound that has been regarded as a problem in recent years is low and highly safe. Particularly preferred.
前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルカルボン化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩、などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩、などが挙げられる。
これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2、NH(CH2CH2OH)3などが挙げられる。
Examples of the perfluoroalkyl sulfonic acid compound include perfluoroalkyl sulfonic acid, perfluoroalkyl sulfonate, and the like.
Examples of the perfluoroalkyl carboxylic compounds include perfluoroalkyl carboxylic acids and perfluoroalkyl carboxylic acid salts.
Examples of the perfluoroalkyl phosphate compound include perfluoroalkyl phosphate esters, perfluoroalkyl phosphate salts, and the like.
The polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain includes a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in the side chain, and a polyoxyalkylene ether having a perfluoroalkyl ether group in the side chain. Examples thereof include a sulfate salt of a polymer and a salt of a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in the side chain.
As counter ions of salts in these fluorosurfactants, Li, Na, K, NH 4 , NH 3 CH 2 CH 2 OH, NH 2 (CH 2 CH 2 OH) 2 , NH (CH 2 CH 2 OH) 3 etc. are mentioned.
前記フッ素系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
該市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145(いずれも旭硝子社製)、フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431(いずれも住友スリーエム社製)、メガファックF−470、F1405、F−474(いずれも大日本インキ化学工業社製)、ゾニールTBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR(いずれもデュポン社製)、FT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW(いずれも株式会社ネオス社製)、PF−151N(オムノバ社製)などが挙げられる。これらの中でも、信頼性と発色向上に関して良好な点から、ゾニールFS−300、FSN、FSN−100、FSO(デュポン社製)が特に好ましい。
As said fluorosurfactant, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used.
Examples of the commercially available products include Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, and S-145 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Fullrad FC. -93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 (all manufactured by Sumitomo 3M), MegaFuck F-470, F1405, F-474 (All manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, UR (all manufactured by DuPont), FT-110, FT- 250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW (all manufactured by Neos Co., Ltd.), PF-151N (manufactured by Omninova), etc. I can get lost. Among these, Zonyl FS-300, FSN, FSN-100, and FSO (manufactured by DuPont) are particularly preferable from the viewpoints of reliability and color development improvement.
前記表面張力としては、25℃で、30mN/m以下であることが好ましく、さらに望ましくは25mN/m以下であることが望ましい。 The surface tension is preferably 30 mN / m or less at 25 ° C., more preferably 25 mN / m or less.
顔料定着剤としては、任意の樹脂エマルジョンが使用できる。
−樹脂エマルジョン−
前記樹脂エマルジョンは、樹脂微粒子を連続相としての水中に分散したものであり、必要に応じて界面活性剤のような分散剤を含有しても構わない。
前記分散相成分としての樹脂微粒子の含有量(樹脂エマルジョン中の樹脂微粒子の含有量)は一般的には10〜70質量%が好ましい。また、前記樹脂微粒子の粒径は、特にインクジェット記録装置に使用することを考慮すると、平均粒径10〜1000nmが好ましく、20〜300nmがより好ましい。
As the pigment fixing agent, any resin emulsion can be used.
-Resin emulsion-
The resin emulsion is obtained by dispersing resin fine particles in water as a continuous phase, and may contain a dispersant such as a surfactant as necessary.
The content of resin fine particles as the dispersed phase component (content of resin fine particles in the resin emulsion) is generally preferably 10 to 70% by mass. Further, the particle diameter of the resin fine particles is preferably 10 to 1000 nm, more preferably 20 to 300 nm, particularly considering use in an ink jet recording apparatus.
前記分散相の樹脂微粒子成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン‐ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられ、これらの中でも、アクリルシリコーン系樹脂が特に好ましい。
前記樹脂エマルジョンとしては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
該市販の樹脂エマルジョンとしては、例えば、マイクロジェルE−1002、E−5002(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製)、ボンコート4001(アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製)、ボンコート5454(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製)、SAE−1014(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製)、サイビノールSK−200(アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製)、プライマルAC−22、AC−61(アクリル系樹脂エマルジョン、ローム・アンド・ハース製)、ナノクリルSBCX−2821、3689(アクリルシリコーン系樹脂エマルジョン、東洋インキ製造株式会社製)、#3070(メタクリル酸メチル重合体樹脂エマルジョン、御国色素社製)などが挙げられる。
The resin fine particle component of the dispersed phase is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, acrylic resin, vinyl acetate resin, styrene resin, butadiene resin, styrene-butadiene resin , Vinyl chloride resins, acrylic styrene resins, acrylic silicone resins, and the like. Among these, acrylic silicone resins are particularly preferable.
As said resin emulsion, what was synthesize | combined suitably may be used and a commercial item may be used.
Examples of the commercially available resin emulsion include Microgel E-1002, E-5002 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.), and Boncoat 4001 (acrylic resin emulsion, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.). ), Boncoat 5454 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), SAE-1014 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), Cybinol SK-200 (acrylic resin emulsion, Seiden Chemical Co., Ltd.), Primal AC-22, AC-61 (acrylic resin emulsion, manufactured by Rohm and Haas), Nanoacryl SBCX-2821, 3689 (acrylic silicone resin emulsion, Toyo Ink Co., Ltd.) Company Ltd.), # 3070 (methyl methacrylate polymer resin emulsion, manufactured by Mikuni Color Ltd.).
前記樹脂エマルジョンにおける樹脂微粒子成分の前記インクにおける添加量としては、0.1〜50質量%が好ましく、0.5〜20質量%がより好ましく、1〜10質量%が更に好ましい。前記添加量が0.1質量%未満であると、耐目詰まり性及び吐出安定性の向上効果が十分でないことがあり、50質量%を超えると、インクの保存安定性を低下させてしまうことがある。 The addition amount of the resin fine particle component in the resin emulsion in the ink is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 20% by mass, and still more preferably 1 to 10% by mass. If the addition amount is less than 0.1% by mass, the effect of improving clogging resistance and ejection stability may not be sufficient, and if it exceeds 50% by mass, the storage stability of the ink may be reduced. There is.
また目的に応じ、紫外線硬化型樹脂を併用しても良い。
本発明で用いることのできる紫外線硬化型樹脂の具体例としては、例えば公知のアクリル系光重合性モノマーおよび/またはアクリル系光重合性オリゴマーを重合したものを挙げることができる。
Depending on the purpose, an ultraviolet curable resin may be used in combination.
Specific examples of the ultraviolet curable resin that can be used in the present invention include those obtained by polymerizing a known acrylic photopolymerizable monomer and / or acrylic photopolymerizable oligomer.
このような光重合性モノマーとしては、例えばアクリル酸やメタクリル酸などの不飽和カルボン酸又はそのエステル、例えばアルキル−、シクロアルキル−、ハロゲン化アルキル−、アルコキシアルキル−、ヒドロキシアルキル−、アミノアルキル−、テトラヒドロフルフリル−、アリル−、グリシジル−、ベンジル−、フェノキシ−アクリレート及びメタクリレート、アルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート及びメタクリレート、ペンタエリトリットテトラアクリレート及びメタクリレートなど、アクリルアミド、メタクリルアミド又はその誘導体、例えばアルキル基やヒドロキシアルキル基でモノ置換又はジ置換されたアクリルアミド及びメタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド及びメタクリルアミド、N,N′−アルキレンビスアクリルアミド及びメタクリルアミドなど、アリル化合物、例えばアリルアルコール、アリルイソシアネート、ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレートなどを挙げることができる。 また、例えばイソボルニルアクリレート又はメタクリレート、ノルボルニルアクリレート又はメタクリレート、ジシクロペンテノキシエチルアクリレート又はメタクリレート、ジシクロペンテノキシプロピルアクリレート又はメタクリレートなど、ジエチレングリコールジシクロペンテニルモノエーテルのアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル、ポリオキシエチレン若しくはポリプロピレングリコールジシクロペンテニルモノエーテルのアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルなど、ジシクロペンテニルシンナメート、ジシクロペンテノキシエチルシンナメート、ジシクロペンテノキシエチルモノフマレート又はジフマレートなど、3,9−ビス(1,1−ビスメチル−2−オキシエチル)−スピロ[5,5]ウンデカン、3,9−ビス(1,1−ビスメチル−2−オキシエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、3,9−ビス(2−オキシエチル)−スピロ[5,5]ウンデカン、3,9−ビス(2−オキシエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどのモノ−、ジアクリレート又はモノ−、ジメタアクリレート、あるいはこれらのスピログリコールのエチレンオキシド又はプロピレンオキシド付加重合体のモノ−、ジアクリレート、又はモノ−、ジメタアクリレート、あるいは前記モノアクリレート又はメタクリレートのメチルエーテル、1−アザビシクロ[2,2,2]−3−オクテニルアクリレート又はメタクリレート、ビシクロ[2,2,1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボキシルモノアリルエステルなど、ジシクロペンタジエニルアクリレート又はメタクリレート、ジシクロペンタジエニルオキシエチルアクリレート又はメタクリレート、ジヒドロジシクロペンタジエニルアクリレート又はメタクリレートなどの光重合性モノマーを用いることができる。
これらの光重合性モノマーは単独で用いてもよいし2種以上組み合わせて用いてもよい。
Examples of such photopolymerizable monomers include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid or esters thereof such as alkyl-, cycloalkyl-, alkyl halide-, alkoxyalkyl-, hydroxyalkyl-, aminoalkyl- Tetrahydrofurfuryl-, allyl-, glycidyl-, benzyl-, phenoxy-acrylate and methacrylate, alkylene glycol, polyoxyalkylene glycol mono- or diacrylate and methacrylate, trimethylolpropane triacrylate and methacrylate, pentaerythritol tetraacrylate and Methacrylate, acrylamide, methacrylamide or derivatives thereof, for example acrylics mono- or di-substituted with alkyl or hydroxyalkyl groups Bromide and methacrylamide, diacetone acrylamide and methacrylamide, N, etc. N'- alkylene-bis acrylamide and methacrylamide, allyl compounds such as allyl alcohol, allyl isocyanate, diallyl phthalate, and the like triallyl isocyanurate. Further, for example, acrylic acid ester or methacrylic acid of diethylene glycol dicyclopentenyl monoether such as isobornyl acrylate or methacrylate, norbornyl acrylate or methacrylate, dicyclopentenoxyethyl acrylate or methacrylate, dicyclopentenoxypropyl acrylate or methacrylate. Acid esters, acrylic acid esters or polymethacrylates of polyoxyethylene or polypropylene glycol dicyclopentenyl monoether, such as dicyclopentenyl cinnamate, dicyclopentenoxyethyl cinnamate, dicyclopentenoxyethyl monofumarate or
These photopolymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.
アクリル系光重合性オリゴマーとしては、エポキシ樹脂のアクリル酸エステル例えばビスフェノールAのジグリシジルエーテルジアクリレート、エポキシ樹脂とアクリル酸とメチルテトラヒドロフタル酸無水物との反応生成物、エポキシ樹脂と2−ヒドロキシエチルアクリレートとの反応生成物、グリシジルジアクリレートと無水フタル酸との開環共重合エステル、メタクリル酸二量体とポリオールとのエステル、アクリル酸と無水フタル酸とプロピレンオキシドから得られるポリエステル、ポリビニルアルコールとN−メチロールアクリルアミドとの反応生成物、ポリエチレングリコールと無水マレイン酸とグリシジルメタクリレートとの反応生成物などのような不飽和ポリエステル系プレポリマーや、ポリビニルアルコールを無水コハク酸でエステル化した後、グリシジルメタクリレートを付加させたものなどのようなポリビニルアルコール系プレポリマー、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体と2−ヒドロキシエチルアクリレートとの反応生成物又はこれにさらにグリシジルメタクリレートを反応させたものなどのポリアクリル酸又はマレイン酸共重合体系プレポリマーなど、そのほか、ウレタン結合を介してポリオキシアルキレンセグメント又は飽和ポリエステルセグメントあるいはその両方が連結し、両末端にアクリロイル基又はメタクロイル基を有するウレタン系プレポリマーなどを挙げることができる。 Examples of acrylic photopolymerizable oligomers include acrylic ester of epoxy resin such as diglycidyl ether diacrylate of bisphenol A, reaction product of epoxy resin, acrylic acid and methyltetrahydrophthalic anhydride, epoxy resin and 2-hydroxyethyl. Reaction product with acrylate, ring-opening copolymerization ester of glycidyl diacrylate and phthalic anhydride, ester of methacrylic acid dimer and polyol, polyester obtained from acrylic acid, phthalic anhydride and propylene oxide, polyvinyl alcohol and Unsaturated polyester-based prepolymers such as reaction products of N-methylolacrylamide, reaction products of polyethylene glycol, maleic anhydride and glycidyl methacrylate, and polyvinyl alcohol After esterification with, a polyvinyl alcohol-based prepolymer such as a product obtained by adding glycidyl methacrylate, a reaction product of methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer and 2-hydroxyethyl acrylate, or further glycidyl methacrylate. In addition to polyacrylic acid or maleic acid copolymer prepolymers such as reacted ones, a polyoxyalkylene segment or a saturated polyester segment or both are connected via a urethane bond, and an acryloyl group or a methacryloyl group is connected to both ends. Examples thereof include urethane-based prepolymers.
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
-Other ingredients-
The other components are not particularly limited and can be appropriately selected as necessary. For example, pH adjusters, antiseptic / antifungal agents, rust preventives, antioxidants, ultraviolet absorbers, oxygen absorbers, And light stabilizers.
前記防腐防黴剤としては、例えば、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、などが挙げられる。 Examples of the antiseptic / antifungal agent include 1,2-benzisothiazolin-3-one, sodium dehydroacetate, sodium sorbate, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium benzoate, and sodium pentachlorophenol. Can be mentioned.
前記pH調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにpHを7以上に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて任意の物質を使用することができる。
該pH調製剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物;水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。
The pH adjuster is not particularly limited as long as it can adjust the pH to 7 or more without adversely affecting the ink to be prepared, and any substance can be used according to the purpose.
Examples of the pH adjusting agent include amines such as diethanolamine and triethanolamine, hydroxides of alkali metal elements such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide; ammonium hydroxide and quaternary ammonium hydroxide. Quaternary phosphonium hydroxide, alkali metal carbonates such as lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, and the like.
前記防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト、などが挙げられる。 Examples of the rust inhibitor include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexylammonium nitrite.
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤、などが挙げられる。
前記フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]2,4,8,10−テトライキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、などが挙げられる。
Examples of the antioxidant include phenol-based antioxidants (including hindered phenol-based antioxidants), amine-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, and the like.
Examples of the phenolic antioxidant (including hindered phenolic antioxidant) include butylated hydroxyanisole, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, stearyl-β- (3,5 -Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 3,9-bis [1,1-dimethyl-2- [β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) ) Propionyloxy] ethyl] 2,4,8,10-tetrixaspiro [5,5] undecane, 1,1,3-tris ( 2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, Tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, and the like.
前記アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、フェノチアジン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,4−ジメチル−6−tert−ブチル−フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、テトラキス[メチレン−3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ジヒドロキフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、などが挙げられる。 Examples of the amine-based antioxidant include phenyl-β-naphthylamine, α-naphthylamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, phenothiazine, N, N′-diphenyl-p-phenylenediamine. 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 2,6-di-tert-butylphenol, 2,4-dimethyl-6-tert-butyl-phenol, butylhydroxyanisole, 2,2′-methylenebis ( 4-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), tetrakis [methylene -3 (3,5-di-tert-butyl-4-dihydroxyphenyl) propionate And] methane, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, and the like.
前記硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ,β’−チオジプロピオネート、2−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられる。
Examples of the sulfur-based antioxidant include
前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、等が挙げられる。 Examples of the phosphorus antioxidant include triphenyl phosphite, octadecyl phosphite, triisodecyl phosphite, trilauryl trithiophosphite, trinonylphenyl phosphite, and the like.
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。 Examples of the ultraviolet absorber include a benzophenone ultraviolet absorber, a benzotriazole ultraviolet absorber, a salicylate ultraviolet absorber, a cyanoacrylate ultraviolet absorber, and a nickel complex ultraviolet absorber.
前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、等が挙げられる。 Examples of the benzophenone-based ultraviolet absorber include 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, and 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone. 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, and the like.
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2'−ヒドロキシ−5'−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−4'−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3'−tert−ブチル−5'−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、等が挙げられる。 Examples of the benzotriazole ultraviolet absorber include 2- (2′-hydroxy-5′-tert-octylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-4′-octoxyphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3′-tert-butyl-5′-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, and the like.
前記サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、p−tert−ブチルフェニルサリチレート、p−オクチルフェニルサリチレート、等が挙げられる。 Examples of the salicylate-based ultraviolet absorber include phenyl salicylate, p-tert-butylphenyl salicylate, p-octylphenyl salicylate, and the like.
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−2−シアノ−3,3'−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、ブチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、等が挙げられる。 Examples of the cyanoacrylate ultraviolet absorber include ethyl-2-cyano-3,3′-diphenyl acrylate, methyl-2-cyano-3-methyl-3- (p-methoxyphenyl) acrylate, and butyl-2- And cyano-3-methyl-3- (p-methoxyphenyl) acrylate.
前記ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−n−ブチルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−2−エチルヘキシルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)トリエタノールアミンニッケル(II)、等が挙げられる。 Examples of the nickel complex ultraviolet absorber include nickel bis (octylphenyl) sulfide, 2,2′-thiobis (4-tert-octylferrate) -n-butylamine nickel (II), and 2,2′-thiobis. (4-tert-octyl ferrate) -2-ethylhexylamine nickel (II), 2,2′-thiobis (4-tert-octyl ferrate) triethanolamine nickel (II), and the like.
本発明のインクは、少なくとも水、着色剤、及び水溶性有機溶剤、湿潤剤、界面活性剤、更に必要に応じてその他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、さらに必要に応じて攪拌混合して製造する。前記分散は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシャイカー、超音波分散機等により行うことができ、攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行うことができる。 In the ink of the present invention, at least water, a colorant, a water-soluble organic solvent, a wetting agent, a surfactant, and, if necessary, other components are dispersed or dissolved in an aqueous medium, and further stirred and mixed as necessary. To manufacture. The dispersion can be performed by, for example, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a paint shaker, an ultrasonic disperser, etc., and stirring and mixing are performed by a stirrer using a normal stirring blade, a magnetic stirrer, a high-speed disperser, or the like. be able to.
前記インクの物性としては、例えば、粘度、表面張力、pH等が以下の範囲であることが好ましい。
前記インクの粘度は、25℃で、1cps以上30cps以下が好ましく、2〜20cpsがより好ましい。前記粘度が20cpsを超えると、吐出安定性の確保が困難になることがある。
前記pHとしては、例えば、7〜10が好ましい。
As physical properties of the ink, for example, the viscosity, surface tension, pH, and the like are preferably in the following ranges.
The viscosity of the ink is preferably 1 cps or more and 30 cps or less at 25 ° C., more preferably 2 to 20 cps. If the viscosity exceeds 20 cps, it may be difficult to ensure ejection stability.
As said pH, 7-10 are preferable, for example.
前記インクの着色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが挙げられる。これらの着色を2種以上併用したインクセットを使用して記録を行うと、多色画像を形成することができ、全色併用したインクセットを使用して記録を行うと、フルカラー画像を形成することができる。 There is no restriction | limiting in particular as coloring of the said ink, According to the objective, it can select suitably, Yellow, magenta, cyan, black etc. are mentioned. When recording is performed using an ink set in which two or more of these colorings are used in combination, a multicolor image can be formed. When recording is performed using an ink set in which all colors are combined, a full color image is formed. be able to.
<添加剤、物性>
本発明の記録液を所望の物性にするため、あるいは乾燥による記録ヘッドのノズルの詰まりを防止するためなどの目的で、色材の他に、水溶性有機溶媒を使用することが好ましい。水溶性有機溶媒には湿潤剤、浸透剤が含まれる。湿潤剤は乾燥による記録ヘッドのノズルの詰まりを防止することを目的に添加される。湿潤剤の具体例としては、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、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−へキサンジオール、グリセリン、1,2,6−へキサントリオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエ−テル額;N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプローラクタム等の含窒素複素環化合物;ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノ−ル等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチローラクトン等である。これらの溶媒は、水とともに単独もしくは複数混合して用いられる。
<Additives, physical properties>
In order to make the recording liquid of the present invention have desired physical properties or to prevent clogging of the nozzles of the recording head due to drying, it is preferable to use a water-soluble organic solvent in addition to the coloring material. The water-soluble organic solvent includes a wetting agent and a penetrating agent. The wetting agent is added for the purpose of preventing clogging of the nozzles of the recording head due to drying. Specific examples of the wetting agent include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,3-propanediol, and 2-methyl-1,3-propane. Diol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 1,2 Polyhydric alcohols such as 1,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, and petriol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene Polyhydric alcohol alkyl ethers such as glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether, polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether Forehead: Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, ε-caprolactam; formamide, N-methyl Amides such as formamide, formamide, N, N-dimethylformamide; monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine, trie Examples thereof include amines such as tilamine, sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide, sulfolane and thiodiethanol, propylene carbonate, ethylene carbonate, and γ-butyrolactone. These solvents are used alone or in combination with water.
また、浸透剤は記録液と被記録材の濡れ性を向上させ、浸透速度を調整する目的で添加される。浸透剤としては、下記式(1)〜(4)で表されるものが好ましい。すなわち、下記式(1)のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤、式(2)のアセチレングリコール系界面活性剤、下記式(3)のポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤ならびに式(4)のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル系界面活性剤は、液の表面張力を低下させることができるので、濡れ性を向上させ、浸透速度を高めることができる。 Further, the penetrant is added for the purpose of improving the wettability between the recording liquid and the recording material and adjusting the penetration speed. As the penetrant, those represented by the following formulas (1) to (4) are preferable. That is, a polyoxyethylene alkylphenyl ether surfactant of the following formula (1), an acetylene glycol surfactant of the formula (2), a polyoxyethylene alkyl ether surfactant of the following formula (3) and the formula (4 The polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether-based surfactant (1) can reduce the surface tension of the liquid, so that the wettability can be improved and the penetration rate can be increased.
(m,nは0〜40)
(M and n are 0 to 40)
前記式(1)〜(4)の化合物以外では、例えばジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体等のノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、エタノール、2−プロパノール等の低級アルコール類を用いることができるが、特にジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。 Other than the compounds of the above formulas (1) to (4), for example, diethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol chlorophenyl Use alkyl and aryl ethers of polyhydric alcohols such as ethers, nonionic surfactants such as polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, fluorine-based surfactants, lower alcohols such as ethanol and 2-propanol However, diethylene glycol monobutyl ether is particularly preferable.
本発明の記録液の表面張力は、25dyne/cm以下であることが好ましく、被記録材との濡れ性と液滴の粒子化の両立の観点からは23dyne/cm以下であることがさらに好ましい。
本発明の記録液の粘度は、1.0〜20.0cPであることが好ましく、吐出安定性の観点からは3.0〜10.0cPであることがさらに好ましい。
本発明の記録液のpHは3〜11であることが好ましく、接液する金属部材の腐食防止の観点からは6〜10であることがさらに好ましい。
The surface tension of the recording liquid of the present invention is preferably 25 dyne / cm or less, and more preferably 23 dyne / cm or less from the viewpoint of achieving both wettability with the recording material and droplet formation.
The viscosity of the recording liquid of the present invention is preferably 1.0 to 20.0 cP, and more preferably 3.0 to 10.0 cP from the viewpoint of ejection stability.
The pH of the recording liquid of the present invention is preferably from 3 to 11, and more preferably from 6 to 10 from the viewpoint of preventing corrosion of the metal member in contact with the liquid.
本発明の記録液は防腐防黴剤を含有することができる。防腐防黴剤を含有することによって、菌の繁殖を押さえることができ、保存安定性、画質安定性を高めることができる。防腐防黴剤としてはベンゾトリアゾール、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、イソチアゾリン系化合物、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が使用できる。 The recording liquid of the present invention can contain an antiseptic / antifungal agent. By containing the antiseptic / antifungal agent, the growth of bacteria can be suppressed, and the storage stability and the image quality stability can be improved. As antiseptic / antifungal agents, benzotriazole, sodium dehydroacetate, sodium sorbate, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, isothiazoline compounds, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol, and the like can be used.
本発明の記録液は防錆剤を含有することができる。防錆剤を含有することによって、ヘッド等の接液する金属面に被膜を形成し、腐食を防ぐことができる。防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が使用できる。 The recording liquid of the present invention can contain a rust inhibitor. By containing a rust preventive agent, a coating can be formed on the metal surface in contact with the liquid such as a head and corrosion can be prevented. As the rust inhibitor, for example, acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, dicyclohexylammonium nitrite and the like can be used.
本発明の記録液は酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤を含有することによって、腐食の原因となるラジカル種が生じた場合にも酸化防止剤がラジカル種を消滅させることで腐食を防止することができる。酸化防止剤としては、フェノール系化合物類、アミン系化合物類が代表的であるがフェノール系化合物類としては、ハイドロキノン、ガレート等の化合物、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ステアリル−β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、テトラキス[メチレン−3(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等のヒンダードフェノール系化合物が例示され、アミン系化合物類としては、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、N,N’−β−ナフチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジフェニルエチレンジアミン、フェノチアジン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、4,4’−テトラメチル−ジアミノジフェニルメタン等が例示される。また、後者としては、硫黄系化合物類、リン系化合物類が代表的であるが、硫黄系化合物としては、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルβ,β’−チオジブチレート、2−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が例示され、リン系化合物類としては、トリフェニルフォスファイト、トリオクタデシルフォスファイト、トリデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、ジフェニルイソデシルフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールフォスファイト等が例示される。 The recording liquid of the present invention can contain an antioxidant. By containing an antioxidant, even when radical species that cause corrosion are generated, the antioxidant can be prevented by eliminating the radical species. Typical examples of the antioxidant include phenolic compounds and amine compounds. Examples of the phenolic compounds include hydroquinone and gallate compounds, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, and stearyl. -Β- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl- 6-tert-butylphenol), 4,4′-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-4-hydroxybenzyl) benzene, Hindered materials such as lith (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, tetrakis [methylene-3 (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane Phenol compounds are exemplified, and amine compounds include N, N′-diphenyl-p-phenylenediamine, phenyl-β-naphthylamine, phenyl-α-naphthylamine, N, N′-β-naphthyl-p-phenylene. Examples include diamine, N, N′-diphenylethylenediamine, phenothiazine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, 4,4′-tetramethyl-diaminodiphenylmethane, and the like. Further, as the latter, sulfur compounds and phosphorus compounds are representative, but as sulfur compounds, dilauryl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, lauryl stearyl thiodipropionate, dithiol. Examples include myristyl thiodipropionate, distearyl β, β′-thiodibutyrate, 2-mercaptobenzimidazole, dilauryl sulfide and the like, and phosphorus compounds include triphenyl phosphite, trioctadecyl phosphite, tridecyl. Examples include phosphite, trilauryl trithiophosphite, diphenylisodecyl phosphite, trinonylphenyl phosphite, distearyl pentaerythritol phosphite.
本発明の記録液はpH調整剤を含有することができる。pH調整剤としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、ジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン類、硼酸、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸等を用いることができる。 The recording liquid of the present invention can contain a pH adjuster. Examples of the pH adjuster include hydroxides of alkali metal elements such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, quaternary phosphonium hydroxide, lithium carbonate, Examples include alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, amines such as diethanolamine and triethanolamine, boric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, and acetic acid.
本発明によれば、既存の印刷用塗工紙であっても、前記条件を満たすものであれば、良好な画像を形成することができる。
既存の印刷用塗工紙とは、いわゆるアート紙(A0,A1)、A2コート紙、A3コート紙、B2コート紙、軽量コート紙、微塗工紙といった商業印刷・出版印刷に用いられている塗工紙のことであり、オフセット印刷、グラビア印刷等に用いられるものである。
具体的な商品としては、キャストコート紙として、ミラーコートプラチナ(王子製紙)、エスプリコートC(日本製紙)、等が挙げられる。
アート紙としては、OK金藤N、OK金藤−R40N、SA金藤N、サテン金藤N、サテン金藤−R40N、ウルトラサテン金藤N、ウルトラOK金藤N、金藤片面(王子製紙)、NPi特アート、NPiスーパーアート、NPiスーパーダル、NPiダルアート(日本製紙)、ユトリロスーパーアート、ユトリロスーパーダル、ユトリロプレミアム(大王製紙)、高級アートA、特菱アート、スーパーマットアートA、高級ダルアートA(三菱製紙)、雷鳥スーパーアートN、雷鳥スーパーアートMN、雷鳥特アート、雷鳥ダルアートN(中越パルプ)等が挙げられる。
A2コート紙としては、OKトップコート+(プラス)、OKトップコートS、OKカサブランカ、OKカサブランカV、OKトリニティ、OKトリニティNaVi、ニューエイジ、ニューエイジW、OKトップコートマットN、OKロイヤルコート、OKトップコートダル、Zコート、OK嵩姫、OK嵩王、OK嵩王サテン、OKトップコート+、OKノンリンクル、OKコートV、OKコートNグリーン100、OKマットコートグリーン100、ニューエイジグリーン100、Zコートグリーン100(王子製紙)、オーローラコート、しらおいマット、インペリアルマット、シルバーダイヤ、リサイクルコート100、サイクルマット100(日本製紙)、ミューコート、ミューホワイト、ミューマット、ホワイトミューマット(北越製紙)、雷鳥コートN、レジーナ雷鳥コート100、雷鳥マットコートN、レジーナ雷鳥マット100(中越パルプ工業)、パールコート、ホワイトパールコートN、ニューVマット、ホワイトニューVマット、パールコートREW、ホワイトパールコートNREW、ニューVマットREW、ホワイトニューVマットREW(三菱製紙)、等が挙げられる。
A3コート(軽量コート)紙としては、OKコートL、ロイヤルコートL、OKコートLR、OKホワイトL、OKロイヤルコートLR、OKコートLグリーン100、OKマットコートLグリーン100(王子製紙)、イースターDX、リサイクルコートL100、オーローラL、リサイクルマットL100、<SSS>エナジーホワイト(日本製紙)、ユトリロコートL、マチスコート(大王製紙)、ハイ・アルファ、アルファマット、(N)キンマリL、キンマリHiL(北越製紙)、NパールコートL、NパールコートLREW、スイングマットREW(三菱製紙)、スーパーエミネ、エミネ、シャトン(中越パルプ工業)等が挙げられる。
B2コート(中質コート)紙としてはOK中質コート、(F)MCOP、OKアストログロス、OKアストロダル、OKアストロマット(王子製紙)、キングO(日本製紙)等が挙げられる。
微塗工紙としてはOKロイヤルライトSグリーン100、OKエバーライトコート、OKエバーライトR、OKエバーグリーン、クリーンヒットMG、OK微塗工スーパーエコG、エコグリーンダル、OK微塗工マットエコG100、OKスターライトコート、OKソフトロイヤル、OKブライト、クリーンヒットG、やまゆりブライト、やまゆりブライトG、OKアクアライトコート、OKロイヤルライトSグリーン100、OKブライト(ラフ・ツヤ)、スノーマット、スノーマットDX、OK嵩姫、OK嵩ゆり(王子製紙)、ピレーヌDX、ペガサスハイパー8、オーローラS、アンデスDX、スーパーアンデスDX、スペースDX、セーヌDX、特グラビアDX、ペガサス、シルバーペガサス、ペガサスハーモニー、グリーンランドDX100、スーパーグリーンランドDX100、<SSS>エナジーソフト、<SSS>エナジーライト、EEヘンリー(日本製紙)、カントエクセル、エクセルスーパーB、エクセルスーパーC、カントエクセルバル、ユトリロエクセル、ハイネエクセル、ダンテエクセル(大王製紙)、コスモエース(大昭和板紙)、セミ上L、ハイ・ベータ、ハイ・ガンマ、シロマリL、ハミング、ホワイトハミング、セミ上HiL、シロマリHiL(北越製紙)、ルビーライトHREW、パールソフト、ルビーライトH(三菱製紙)、シャトン、ありそ、スマッシュ(中越パルプ工業)、スターチェリー、チェリースーパー(丸住製紙)等が挙げられる。
According to this invention, even if it is the existing printing coated paper, if the said conditions are satisfy | filled, a favorable image can be formed.
Existing coated paper for printing is used for commercial printing and publishing printing such as so-called art paper (A0, A1), A2 coated paper, A3 coated paper, B2 coated paper, lightweight coated paper, and fine coated paper. Coated paper, used for offset printing, gravure printing, and the like.
Specific products include mirror-coated platinum (Oji Paper), Esprit Coat C (Nippon Paper Industries), etc. as cast-coated paper.
Art paper includes OK Kanfuji N, OK Kanfuji-R40N, SA Kanfuji N, Satin Kanfuji N, Satin Kanfuji-R40N, Ultra Satin Kanfuji N, Ultra OK Kanfuji N, Kanto One Side (Oji Paper), NPi Special Art, NPi Super Art, NPi Super Dal, NPi Dal Art (Nippon Paper), Utrillo Super Art, Utrillo Super Dal, Utrillo Premium (Daiou Paper), Fine Art A, Tohishi Art, Super Matte Art A, Luxury Dal Art A (Mitsubishi Paper) Examples include Super Art N, Thunderbird Super Art MN, Thunderbird Special Art, Thunderbird Dull Art N (Chuetsu Pulp).
As A2 coated paper, OK top coat + (plus), OK top coat S, OK Casablanca, OK Casablanca V, OK Trinity, OK Trinity NaVi, New Age, New Age W, OK Top Coat Mat N, OK Royal Coat, OK Top Coat Dull, Z Coat, OK Bulk Princess, OK Bulk King, OK Bulk King Satin, OK Top Coat +, OK Non Wrinkle, OK Court V, OK
As A3 coated (lightweight coated) paper, OK Coat L, Royal Coat L, OK Coat LR, OK White L, OK Royal Coat LR, OK
Examples of the B2 coat (medium coat) paper include OK medium coat, (F) MCOP, OK Astro Ross, OK Astro Dal, OK Astro Mat (Oji Paper), King O (Nippon Paper Industries), and the like.
Finely coated paper includes OK Royal Light S Green 100, OK Everlight Coat, OK Everlight R, OK Evergreen, Clean Hit MG, OK Fine Coating Super Eco G, Eco Green Dal, OK Fine Coating Matte Eco G100, OK Starlight Coat, OK Soft Royal, OK Bright, Clean Hit G, Yamayuri Bright, Yamayuri Bright G, OK Aqua Light Coat, OK Royal Light S Green 100, OK Bright (Rough / Shiny), Snow Mat, Snow Mat DX, OK Bulk Princess, OK Bulk Lily (Oji Paper), Pyrenee DX, Pegasus Hyper 8, Aurora S, Andes DX, Super Andes DX, Space DX, Seine DX, Special Gravure DX, Pegasus, Silver Pegasus, Pegasus Harmony, Greenland X100, Super Greenland DX100, <SSS> Energy Soft, <SSS> Energy Light, EE Henry (Nippon Paper Industries), Canto Excel, Excel Super B, Excel Super C, Canto Excel Bar, Utrillo Excel, Heine Excel, Dante Excel ( Daio Paper), Cosmo Ace (Daiso Showa Paperboard), Semi Upper L, High Beta, High Gamma, Shiromari L, Hamming, White Hamming, Semi Upper HiL, Shiromari HiL (Hokuetsu Paper), Ruby Light HREW, Pearl Soft, Ruby Light H (Mitsubishi Paper), Chaton, Aliso, Smash (Chuetsu Pulp Industries), Star Cherry, Cherry Super (Maruzumi Paper) and the like.
また特殊なコート紙として、既に本特許の条件を満たしているものならば本特許のメディアとして代用することができる。例えば一部の電子写真向けコート紙や、グラビア印刷用コート紙が挙げられる。具体的にはPODグロスコート(王子製紙)やスペースDX(日本製紙)、エース(日本製紙)等が挙げられる。これらはコート層の細孔容積が適切であり、本特許のメディアとして使用可能である。 In addition, as a special coated paper, if it already satisfies the conditions of this patent, it can be used as a medium of this patent. For example, some coated paper for electrophotography and coated paper for gravure printing can be mentioned. Specific examples include POD gloss coat (Oji Paper), Space DX (Nippon Paper Industries), and Ace (Nippon Paper Industries). These have an appropriate pore volume of the coat layer and can be used as the media of this patent.
−プリンタ
本発明のインクメディアセットにおけるインクは、インクジェットヘッドとして、インク流路内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの(特開平2−51734号公報参照)、あるいは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させるいわゆるサーマル型のもの(特開昭61−59911号公報参照)、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの(特開平6−71882号公報参照)などいずれのインクジェットヘッドを搭載するプリンタにも良好に使用できる。
-Printer The ink in the ink media set of the present invention is an ink jet head that uses a piezoelectric element as pressure generating means for pressurizing the ink in the ink flow path and deforms the diaphragm that forms the wall surface of the ink flow path to generate an ink flow. A so-called piezo-type device that discharges ink droplets by changing the volume in the path (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-51734), or a heating resistor is used to heat the ink in the ink flow path to generate bubbles. A so-called thermal type (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-59911), a diaphragm that forms a wall surface of an ink flow path and an electrode are arranged to face each other, and the diaphragm is generated by an electrostatic force generated between the diaphragm and the electrode. By changing the volume of the ink flow path, it is possible to change any volume of the ink flow path to discharge ink droplets (see JP-A-6-71882). It can be used well for printers equipped with ink jet heads.
(インクカートリッジ)
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記インクメディアセットにおけるインクを容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを少なくとも有するもの、などが好適に挙げられる。
(ink cartridge)
The ink cartridge of the present invention contains the ink in the ink media set of the present invention in a container, and further includes other members and the like appropriately selected as necessary.
The container is not particularly limited, and its shape, structure, size, material and the like can be appropriately selected according to the purpose. For example, at least an ink bag formed of an aluminum laminate film, a resin film, or the like Preferred examples include those possessed.
次に、インクカートリッジについて、図6及び図7を参照して説明する。ここで、図6は、本発明のインクカートリッジの一例を示す図であり、図7は図6のインクカートリッジのケース(外装)も含めた図である。
インクカートリッジ(200)は、図6に示すように、インク注入口(242)からインク袋(241)内に充填され、排気した後、該インク注入口(242)は融着により閉じられる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口(243)に装置本体の針を刺して装置に供給される。
インク袋(241)は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋(241)は、図7に示すように、通常、プラスチック製のカートリッジケース(244)内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
Next, the ink cartridge will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 6 is a view showing an example of the ink cartridge of the present invention, and FIG. 7 is a view including a case (exterior) of the ink cartridge of FIG.
As shown in FIG. 6, the ink cartridge (200) is filled into the ink bag (241) from the ink inlet (242) and exhausted, and then the ink inlet (242) is closed by fusion. In use, the needle of the apparatus main body is pierced into the ink discharge port (243) made of a rubber member and supplied to the apparatus.
The ink bag (241) is formed of a packaging member such as a non-permeable aluminum laminate film. As shown in FIG. 7, the ink bag (241) is usually housed in a plastic cartridge case (244) and is detachably mounted on various ink jet recording apparatuses.
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記インクメディアセットにおけるインクを収容し、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることができ、また、後述する本発明のインクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いるのが特に好ましい。 The ink cartridge of the present invention contains ink in the ink media set of the present invention and can be used by being detachably attached to various ink jet recording apparatuses, and can be detachably attached to the ink jet recording apparatus of the present invention described later. It is particularly preferable to install and use.
(インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法)
本発明のインクジェット記録装置は、インク飛翔手段を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、刺激発生手段、制御手段等を有してなる。
本発明のインクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、刺激発生工程、制御工程等を含む。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
(Inkjet recording apparatus and inkjet recording method)
The ink jet recording apparatus of the present invention includes at least ink flying means, and further includes other means appropriately selected as necessary, for example, stimulus generation means, control means, and the like.
The inkjet recording method of the present invention includes at least an ink flying process, and further includes other processes appropriately selected as necessary, for example, a stimulus generation process, a control process, and the like.
The ink jet recording method of the present invention can be preferably carried out by the ink jet recording apparatus of the present invention, and the ink flying step can be suitably carried out by the ink flying means. Moreover, the said other process can be suitably performed by the said other means.
−インク飛翔工程及びインク飛翔手段−
前記インク飛翔工程は、本発明の前記インクメディアセットにおけるインクに、刺激を印加し、該インクを飛翔させて前記インクメディアセットにおける記録用メディアに画像を記録する工程である。
前記インク飛翔手段は、本発明の前記インクメディアセットにおけるインクに、刺激を印加し、該インクを飛翔させて前記インクメディアセットにおける記録用メディアに画像を記録する手段である。該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、例えば、インク吐出用の各種のノズル、などが挙げられる。
本発明においては、該インクジェットヘッドの液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材の少なくとも一部がシリコン及びニッケルの少なくともいずれかを含む材料から形成されることが好ましい。
また、インクジェットノズルのノズル径は、30μm以下が好ましく、1〜20μmが好ましい。
また、インクジェットヘッド上にインクを供給するためのサブタンクを有し、該サブタンクにインクカートリッジから供給チューブを介してインクが補充されるように構成することが好ましい。
また、本発明のインクジェット記録方法では、300dpi以上の解像度において、最大インク付着量が8〜20g/m2であることが好ましい。
-Ink flying process and ink flying means-
The ink flying step is a step of recording an image on a recording medium in the ink media set by applying a stimulus to the ink in the ink media set of the present invention and causing the ink to fly.
The ink flying means is means for applying a stimulus to the ink in the ink media set of the present invention and causing the ink to fly to record an image on a recording medium in the ink media set. The ink flying means is not particularly limited, and examples thereof include various nozzles for ejecting ink.
In the present invention, it is preferable that at least a part of the liquid chamber portion, the fluid resistance portion, the vibration plate, and the nozzle member of the ink jet head is formed of a material containing at least one of silicon and nickel.
The nozzle diameter of the inkjet nozzle is preferably 30 μm or less, and preferably 1 to 20 μm.
In addition, it is preferable that a sub tank for supplying ink is provided on the ink jet head, and the sub tank is replenished with ink from an ink cartridge through a supply tube.
In the ink jet recording method of the present invention, the maximum ink adhesion amount is preferably 8 to 20 g / m 2 at a resolution of 300 dpi or more.
前記刺激は、例えば、前記刺激発生手段により発生させることができ、該刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱、圧力、振動、光、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。 The stimulus can be generated by, for example, the stimulus generating means, and the stimulus is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and includes heat, pressure, vibration, light, and the like. . These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, heat and pressure are preferable.
なお、前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライト、などが挙げられ、具体的には、例えば、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等、などが挙げられる。 Examples of the stimulus generating means include a heating device, a pressurizing device, a piezoelectric element, a vibration generating device, an ultrasonic oscillator, a light, and the like. Specifically, for example, a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, Examples include thermal actuators that use phase change due to liquid film boiling using electrothermal transducers such as heating resistors, shape memory alloy actuators that use metal phase changes due to temperature changes, electrostatic actuators that use electrostatic force, etc. It is done.
前記インクメディアセットにおけるインクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等応じて異なり、例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記インクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを例えばサーマルヘッド等を用いて付与し、該熱エネルギーにより前記インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔から該インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔から該インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。 There is no particular limitation on the mode of ink flying in the ink media set, and it varies depending on the type of the stimulus. For example, when the stimulus is “heat”, a recording signal is output to the ink in the recording head. A method of applying corresponding thermal energy using, for example, a thermal head, generating bubbles in the ink by the thermal energy, and discharging and ejecting the ink as droplets from the nozzle holes of the recording head by the pressure of the bubbles , Etc. Further, when the stimulus is “pressure”, for example, by applying a voltage to a piezoelectric element bonded to a position called a pressure chamber in an ink flow path in the recording head, the piezoelectric element bends and the volume of the pressure chamber is increased. And a method of ejecting and ejecting the ink as droplets from the nozzle holes of the recording head.
前記飛翔させる前記インクの液滴は、その大きさとしては、例えば、1〜40plとするのが好ましく、その吐出噴射の速さとしては5〜20m/sが好ましく、その駆動周波数としては1kHz以上が好ましく、その解像度としては300dpi以上が好ましい。 The size of the droplets of ink to be ejected is preferably 1 to 40 pl, the speed of ejection and ejection is preferably 5 to 20 m / s, and the driving frequency is 1 kHz or more. The resolution is preferably 300 dpi or more.
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。 The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as sequencers and computers.
本発明のインクジェット記録装置により本発明のインクジェット記録方法を実施する一の態様について、図面を参照しながら説明する。図8に示すインクジェット記録装置は、装置本体(101)と、装置本体(101)に装着した用紙を装填するための給紙トレイ(102)と、装置本体(101)に装着され画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ(103)と、インクカートリッジ装填部(104)とを有する。インクカートリッジ装填部(104)の上面には、操作キーや表示器などの操作部(105)が配置されている。インクカートリッジ装填部(104)は、インクカートリッジ(201)の脱着を行うための開閉可能な前カバー(115)を有している。 One mode for carrying out the ink jet recording method of the present invention by the ink jet recording apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. The ink jet recording apparatus shown in FIG. 8 has an apparatus main body (101), a paper feed tray (102) for loading paper mounted on the apparatus main body (101), and an image mounted on the apparatus main body (101). A paper discharge tray (103) for stocking the formed paper and an ink cartridge loading section (104) are provided. On the upper surface of the ink cartridge loading section (104), an operation section (105) such as operation keys and a display is arranged. The ink cartridge loading unit (104) has an openable / closable front cover (115) for attaching and detaching the ink cartridge (201).
装置本体(101)内には、図9及び図10に示すように、図示を省略している左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド(131)とステー(132)とでキャリッジ(133)を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ(不図示)によって図10で矢示方向に移動走査する。 As shown in FIGS. 9 and 10, the apparatus main body (101) includes a guide rod (131), which is a guide member horizontally mounted on left and right side plates (not shown), and a stay (132). 133) is slidably held in the main scanning direction, and is moved and scanned in the direction of the arrow in FIG. 10 by a main scanning motor (not shown).
キャリッジ(133)には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド(134)を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド(134)を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
また、キャリッジ(133)には、記録ヘッド(134)に各色のインクを供給するための各色のサブタンク(135)を搭載している。サブタンク(135)には、図示しないインク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部(105)に装填された本発明のインクカートリッジ(201)から本発明の前記インクメディアセットにおけるインクが供給されて補充される。
The carriage (133) includes a plurality of recording heads (134) including four inkjet recording heads that eject ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). Are arranged in a direction crossing the main scanning direction, and the ink droplet ejection direction is directed downward.
As an inkjet recording head constituting the recording head (134), a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator that utilizes a phase change caused by liquid film boiling using an electrothermal transducer such as a heating resistor, and a temperature change A shape memory alloy actuator using a metal phase change, an electrostatic actuator using an electrostatic force, or the like provided as an energy generating means for discharging ink can be used.
The carriage (133) is equipped with a sub tank (135) for each color for supplying ink of each color to the recording head (134). The sub tank (135) is supplied with ink in the ink media set of the present invention from the ink cartridge (201) of the present invention loaded in the ink cartridge loading section (105) via an ink supply tube (not shown). Is done.
一方、給紙トレイ(103)の用紙積載部(圧板)(141)上に積載した用紙(142)を給紙するための給紙部として、用紙積載部(141)から用紙(142)を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ(143))、及び給紙コロ(143)に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド(144)を備え、この分離パッド(144)は給紙コロ(143)側に付勢されている。 On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the paper (142) stacked on the paper stacking unit (pressure plate) (141) of the paper feed tray (103), 1 sheet (142) is fed from the paper stacking unit (141). A half-moon roller (sheet feeding roller (143)) that separates and feeds the sheets one by one, and a sheet separation roller (144) made of a material having a large friction coefficient, facing the sheet feeding roller (143). It is biased toward the paper feed roller (143).
この給紙部から給紙された用紙(142)を記録ヘッド(134)の下方側で搬送するための搬送部として、用紙(142)を静電吸着して搬送するための搬送ベルト(151)と、給紙部からガイド(145)を介して送られる用紙(142)を搬送ベルト(151)との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ(152)と、略鉛直上方に送られる用紙(142)を略90°方向転換させて搬送ベルト(151)上に倣わせるための搬送ガイド(153)と、押さえ部材(154)で搬送ベルト(151)側に付勢された先端加圧コロ(155)とが備えられ、また、搬送ベルト(151)表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ(156)が備えられている。
A conveying belt (151) for electrostatically adsorbing and conveying the paper (142) as a conveying unit for conveying the paper (142) fed from the paper feeding unit below the recording head (134). A counter roller (152) for conveying the paper (142) sent from the paper supply unit via the guide (145) between the conveying belt (151) and a paper (substantially vertically upward) ( 142) and a
搬送ベルト(151)は、無端状ベルトであり、搬送ローラ(157)とテンションローラ(158)との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト(151)は、例えば、抵抗制御を行っていない厚さ40μm程度の樹脂材、例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体(ETFE)で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)とを有している。搬送ベルト(151)の裏側には、記録ヘッド(134)による印写領域に対応してガイド部材(161)が配置されている。なお、記録ヘッド(134)で記録された用紙(142)を排紙するための排紙部として、搬送ベルト(151)から用紙(142)を分離するための分離爪(171)と、排紙ローラ(172)及び排紙コロ(173)とが備えられており、排紙ローラ(172)の下方に排紙トレイ(103)が配されている。 The conveyance belt (151) is an endless belt, is stretched between the conveyance roller (157) and the tension roller (158), and can circulate in the belt conveyance direction. The transport belt (151) includes, for example, a surface layer serving as a sheet adsorbing surface formed of a resin material having a thickness of about 40 μm without resistance control, for example, a copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene (ETFE), It has the same material as the surface layer and a back layer (medium resistance layer, earth layer) that has been subjected to resistance control by carbon. On the back side of the conveyance belt (151), a guide member (161) is arranged corresponding to the printing area by the recording head (134). As a paper discharge unit for discharging the paper (142) recorded by the recording head (134), a separation claw (171) for separating the paper (142) from the transport belt (151), and paper discharge A roller (172) and a paper discharge roller (173) are provided, and a paper discharge tray (103) is arranged below the paper discharge roller (172).
装置本体(101)の背面部には、両面給紙ユニット(181)が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット(181)は、搬送ベルト(151)の逆方向回転で戻される用紙(142)を取り込んで反転させて再度カウンタローラ(152)と搬送ベルト(151)との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット(181)の上面には手差し給紙部(182)が設けられている。 A double-sided paper feeding unit (181) is detachably attached to the back surface of the apparatus main body (101). The double-sided paper feeding unit (181) takes in the paper (142) returned by the reverse rotation of the transport belt (151), reverses it, and feeds it again between the counter roller (152) and the transport belt (151). . A manual paper feed unit (182) is provided on the upper surface of the double-sided paper feed unit (181).
このインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙(142)が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙(142)は、ガイド(145)で案内され、搬送ベルト(151)とカウンタローラ(152)との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド(153)で案内されて先端加圧コロ(155)で搬送ベルト(151)に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
このとき、帯電ローラ(156)によって搬送ベルト(151)が帯電されており、用紙(142)は、搬送ベルト(151)に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ(133)を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド(134)を駆動することにより、停止している用紙(142)にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙(142)を所定量搬送後、次行の記録を行う。記録終了信号又は用紙(142)の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙(142)を排紙トレイ(103)に排紙する。
そして、サブタンク(135)内のインクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ(201)から所要量のインクがサブタンク(135)に補給される。
In this ink jet recording apparatus, the sheet (142) is separated and fed one by one from the sheet feeding unit, and the sheet (142) fed substantially vertically upward is guided by the guide (145) and the transport belt (151). ) And the counter roller (152). Further, the leading end is guided by the conveying guide (153) and pressed against the conveying belt (151) by the leading end pressure roller (155), and the conveying direction is changed by about 90 °.
At this time, the conveyance belt (151) is charged by the charging roller (156), and the sheet (142) is electrostatically adsorbed to the conveyance belt (151) and conveyed. Therefore, by driving the recording head (134) according to the image signal while moving the carriage (133), ink droplets are ejected onto the stopped sheet (142) to record one line, and the sheet ( 142), the next line is recorded after a predetermined amount is conveyed. Upon receiving a recording end signal or a signal that the rear end of the paper (142) has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper (142) is discharged to the paper discharge tray (103).
When the ink remaining amount near end in the sub tank (135) is detected, a required amount of ink is supplied from the ink cartridge (201) to the sub tank (135).
図13に示すインクジェット記録装置は、図9に示されたインクジェット記録装置に本発明の指触乾燥部と熱定着部(乾燥ユニット)を実装したものである。印字完了後に搬送ベルト(151)から排紙コロ(173)を通して乾燥ユニット側の搬送ベルト(201)に乗り移ったメディアは指触乾燥装置(203)から、必要に応じて、非接触状態で熱エネルギー、もしくは冷風を暴露されて指触乾燥が促進される。指触乾燥が完了したメディアは先端より順に定着装置(202)の定着ローラを通過し、本発明の熱処理が完了する。 The ink jet recording apparatus shown in FIG. 13 is obtained by mounting the finger touch drying unit and the heat fixing unit (drying unit) of the present invention on the ink jet recording apparatus shown in FIG. After the printing is completed, the medium transferred from the conveyance belt (151) to the conveyance belt (201) on the drying unit side through the discharge roller (173) is transferred from the touch drying device (203) to the thermal energy in a non-contact state as necessary. Or, it is exposed to cold air to promote dry touch. The media on which the touch drying has been completed passes through the fixing roller of the fixing device (202) in order from the leading end, and the heat treatment of the present invention is completed.
図14はより高速な定着処理を行う為に、定着ユニットの定着ローラを2重に設けた場合の基本レイアウト例である。搬送ベルト(A1)によりメディア(A4)が搬送される際、赤外線ヒーター(A2)で指触乾燥が行われる。定着ローラ(A)と加圧ローラ(B)が2重に設けられており、2つのローラを使用することで、ローラが1つの場合の2倍の速度で処理が可能となる。なお、このユニットは図13のようにプリンタに設けても良く、定着装置として個別に設けられていても良い。
このような定着装置は、本発明の定着温度制御装置により制御することができるが、この定着温度制御装置の構成自体は、1個の温度センサにより、互いに圧接するローラ対の少なくとも一方のローラ表面温度をモニタ(検知)して上記ヒータを点滅してローラ温度を制御するものであり、ローラ対に紙を通紙する際には上記ヒータは上記温度センサによるローラ表面温度の検知及び上記ヒータの通電可能範囲における所定時間毎の全長発熱状態と部分発熱状態との切換えにより制御される。例えば、定着ローラや加圧ローラの区分領域ごとの表面温度をモニタし、モニタされた温度信号を例えばコントローラにフィードバックするようなものであって、かつ、設定温度は、予め変更できる(入力できる)所謂通電制御手段と似たものであることができる。
FIG. 14 shows an example of a basic layout in the case where the fixing roller of the fixing unit is provided twice in order to perform faster fixing processing. When the medium (A4) is transported by the transport belt (A1), the touch drying is performed by the infrared heater (A2). The fixing roller (A) and the pressure roller (B) are provided in a double manner. By using two rollers, processing can be performed at a speed twice that of a single roller. This unit may be provided in the printer as shown in FIG. 13 or may be provided individually as a fixing device.
Such a fixing device can be controlled by the fixing temperature control device of the present invention, and the configuration itself of this fixing temperature control device is the surface of at least one roller of a pair of rollers pressed against each other by one temperature sensor. The temperature is monitored (detected), and the heater is blinked to control the roller temperature. When the paper is passed through the roller pair, the heater detects the roller surface temperature by the temperature sensor and the heater temperature. Control is performed by switching between a full-length heat generation state and a partial heat generation state every predetermined time in the energizable range. For example, the surface temperature of each of the fixing roller and pressure roller divided areas is monitored, the monitored temperature signal is fed back to, for example, a controller, and the set temperature can be changed (can be input) in advance. It can be similar to so-called energization control means.
このような定着温度制御装置付き定着装置は、例えば、特公平7−82280号公報に1例が記載されている。図37〜39にその構成例を示す。
図37は、定着ローラ内にほゞその全長に亘る発熱フィラメントを有するヒータ(長ヒータ)(21)と、部分的に発熱フィラメントを有するヒータ(短ヒータ)(20)とを設けた定着装置に本発明を適用した例の回路図である。短ヒータ(20)及び長ヒータ(21)には夫々リレー(SSR1),(SSR2)により交流100Vの電圧が印加可能となっており、リレー(SSR1)及び(SSR2)は温度制御回路(22)からの信号により作動する。温度制御回路(22)は、図38に詳細に示す如く、上記の短ヒータ(20)及び長ヒータ(21)を内蔵するローラに対して1個のみ設けられた温度センサ(23)からの信号と設定温度に対応する信号(Ref).とをコンパレータ(24)で比較し、所定の値以上の差がある場合、温度制御信号がアンドゲート(AND1)及び(AND2)に入力される。アンドゲート(AND1)及び(AND2)には夫々タイマー(25)から、あらかじめ設定された短ヒータ(20)及び長ヒータ(21)に通電可能タイミングの信号が交互に入力され、コンパレータ(24)からの信号と、タイマー(25)からの信号の2つが重なったとき夫々リレー(SSR1),(SSR2)を作動させる信号が出力される。タイマー(25)はコピー枚数のカウンタで代用してもよい。
図39は上記の回路のタイマ(25)からの制御ヒータの切換信号、コンパレータ(24)からの温度制御信号、長ヒータ及び短ヒータを制御するリレー(SSR2),(SSR1)への入力信号のタイミングチャートである。図示するように、待機時には長ヒータのみが、温度制御信号により点滅制御される。次いで、通紙時には、長ヒータに通電可能なタイミングと、短ヒータに通電可能なタイミングとが(T1),(T2)時間ずつ交互に切換えられ、コンパレータからの温度制御信号と、長ヒータ又は短ヒータの通電可能タイミングとが重畳したタイミングに夫々のヒータに通電が行なわれローラの温度制御が行なわれる。
An example of such a fixing device with a fixing temperature control device is described in, for example, Japanese Patent Publication No. 7-82280. An example of the configuration is shown in FIGS.
FIG. 37 shows a fixing device provided with a heater (long heater) (21) having a heating filament over the entire length in the fixing roller and a heater (short heater) (20) partially having a heating filament. It is a circuit diagram of an example to which the present invention is applied. The short heater (20) and the long heater (21) can be applied with an AC voltage of 100V by relays (SSR1) and (SSR2), respectively, and the relays (SSR1) and (SSR2) have a temperature control circuit (22). Operates in response to a signal from As shown in detail in FIG. 38, the temperature control circuit (22) is a signal from a temperature sensor (23) provided only for the roller incorporating the short heater (20) and the long heater (21). And a signal (Ref) corresponding to the set temperature are compared by a comparator (24), and if there is a difference greater than a predetermined value, a temperature control signal is input to the AND gates (AND1) and (AND2). The AND gates (AND1) and (AND2) are alternately input from the timer (25), respectively, to the preset short heater (20) and long heater (21), and the timing of energization is possible from the comparator (24). And the signal from the timer (25) overlap each other, a signal for operating the relays (SSR1) and (SSR2) is output. The timer (25) may be replaced with a copy number counter.
FIG. 39 shows the control heater switching signal from the timer (25) of the above circuit, the temperature control signal from the comparator (24), and the input signals to the relays (SSR2) and (SSR1) for controlling the long and short heaters. It is a timing chart. As shown in the figure, only the long heater is controlled to blink by a temperature control signal during standby. Next, at the time of paper feeding, the timing at which the long heater can be energized and the timing at which the short heater can be energized are alternately switched (T 1 ), (T 2 ) time, and the temperature control signal from the comparator and the long heater Alternatively, the heaters are energized at the timing when the energization possible timings of the short heaters overlap, and the temperature control of the rollers is performed.
このインクジェット記録装置においては、本発明のインクカートリッジ(201)中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ(201)における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ(201)は、縦置きで前面装填構成としても、安定したインクの供給を行うことができる。したがって、装置本体(101)の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納したり、あるいは装置本体(101)の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ(201)の交換を容易に行うことができる。 In this ink jet recording apparatus, when the ink in the ink cartridge (201) of the present invention is used up, the casing of the ink cartridge (201) can be disassembled and only the ink bag inside can be replaced. Further, the ink cartridge (201) can supply ink stably even when the ink cartridge (201) is vertically placed and has a front loading configuration. Therefore, even when the upper part of the apparatus main body (101) is closed and installed, for example, even when it is stored in a rack or an object is placed on the upper surface of the apparatus main body (101), the ink The cartridge (201) can be easily replaced.
なお、ここでは、キャリッジが走査するシリアル型(シャトル型)インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。 Here, an example is described in which the present invention is applied to a serial (shuttle type) ink jet recording apparatus that is scanned by a carriage, but the present invention can be similarly applied to a line type ink jet recording apparatus having a line type head.
また、本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピー複合機などに特に好適に適用することができる。 Further, the ink jet recording apparatus and the ink jet recording method of the present invention can be applied to various types of recording by the ink jet recording method, and are particularly applicable to, for example, an ink jet recording printer, a facsimile apparatus, a copying apparatus, and a printer / fax / copy multifunction machine. It can be suitably applied.
以下、本発明を適用したインクジェットヘッドについて示す。
図11は、本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの要素拡大図、図12は、同ヘッドのチャンネル間方向の要部拡大断面図である。
このインクジェットヘッドは、インク供給口(不図示)と共通液室(1b)となる彫り込みを形成したフレーム(10)と、流体抵抗部(2a)、加圧液室(2b)となる彫り込みとノズル(3a)に連通する連通口(2c)を形成した流路板(20)と、ノズル(3a)を形成するノズル板と、凸部(6a)、ダイヤフラム部(6b)及びインク流入口(6c)を有する振動板(60)と、該振動板(60)に接着層(70)を介して接合された積層圧電素子(50)と、該積層圧電素子(50)を固定しているベース(40)を備えている。
ベース(40)はチタン酸バリウム系セラミックからなり、積層圧電素子(50)を2列配置して接合している。
積層圧電素子(50)は、厚さ10〜50μm/1層のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の圧電層と、厚さ数μm/1層の銀・パラジウム(AgPd)からなる内部電極層とを交互に積層している。内部電極層は両端で外部電極に接続する。
積層圧電素子(50)はハーフカットのダイシング加工により櫛歯上に分割され、1つ毎に駆動部(5f)と支持部(5g)(非駆動部)として使用する。外部電極の外側はハーフカットのダイシング加工で分割されるように、切り欠き等の加工により長さを制限しており、これらは複数の個別電極となる。他方はダイシングでは分割されずに導通しており共通電極となる。
駆動部の個別電極にはFPC8が半田接合されている。また、共通電極は積層圧電素子の端部に電極層を設けて回し込んでFPC8のGnd電極に接合している。FPC8には図示しないドライバICが実装されており、これにより駆動部(5f)への駆動電圧印加を制御している。
Hereinafter, an inkjet head to which the present invention is applied will be described.
FIG. 11 is an enlarged view of elements of an ink jet head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of the main part in the channel-to-channel direction of the head.
This ink-jet head includes a frame (10) formed with an engraving to be an ink supply port (not shown) and a common liquid chamber (1b), an engraving and a nozzle to be a fluid resistance portion (2a) and a pressurized liquid chamber (2b). A flow path plate (20) having a communication port (2c) communicating with (3a), a nozzle plate forming a nozzle (3a), a convex portion (6a), a diaphragm portion (6b), and an ink inflow port (6c). ), A laminated piezoelectric element (50) bonded to the diaphragm (60) via an adhesive layer (70), and a base (50) to which the laminated piezoelectric element (50) is fixed. 40).
The base (40) is made of a barium titanate ceramic, and the laminated piezoelectric elements (50) are arranged in two rows and joined.
The laminated piezoelectric element (50) is composed of a lead zirconate titanate (PZT) piezoelectric layer having a thickness of 10 to 50 μm / layer, and an internal electrode layer made of silver / palladium (AgPd) having a thickness of several μm / layer. Are stacked alternately. The internal electrode layer is connected to the external electrode at both ends.
The laminated piezoelectric element (50) is divided onto comb teeth by half-cut dicing, and each one is used as a drive part (5f) and a support part (5g) (non-drive part). The length of the outside of the external electrode is limited by cutting or the like so as to be divided by half-cut dicing, and these become a plurality of individual electrodes. The other is not divided by dicing but is conductive and becomes a common electrode.
The
振動板(60)は、薄膜のダイヤフラム部(6b)と、このダイヤフラム部(6b)の中央部に形成した駆動部(5f)となる積層圧電素子(50)と接合する島状凸部(アイランド部)(6a)と、支持部に接合する梁を含む厚膜部と、インク流入口(6c)となる開口を電鋳工法によるNiメッキ膜を2層重ねて形成している。ダイヤフラム部の厚さは3μm、幅は35μm(片側)である。
この振動板(60)の島状凸部(6a)と積層圧電素子(50)の駆動部(5f)、振動板(60)とフレーム(10)の結合は、ギャップ材を含んだ接着層(70)をパターニングして接着している。
The diaphragm (60) is an island-shaped convex portion (island) that joins the thin film diaphragm portion (6b) and the laminated piezoelectric element (50) serving as the drive portion (5f) formed at the center portion of the diaphragm portion (6b). Part) (6a), a thick film part including a beam to be joined to the support part, and an opening serving as an ink inflow port (6c) are formed by stacking two Ni plating films by electroforming. The diaphragm portion has a thickness of 3 μm and a width of 35 μm (one side).
The island-shaped convex part (6a) of the diaphragm (60) and the drive part (5f) of the laminated piezoelectric element (50), and the coupling of the diaphragm (60) and the frame (10) are bonded layers including a gap material ( 70) is bonded by patterning.
流路板(20)はシリコン単結晶基板を用いて、流体抵抗部(2a)、加圧液室(2b)となる彫り込み、及びノズル(3a)に対する位置に連通口(2c)となる貫通口をエッチング工法でパターニングした。
エッチングで残された部分が加圧液室(2b)の隔壁(2d)となる。また、このヘッドではエッチング幅を狭くする部分を設けて、これを流体抵抗部(2a)とした。
ノズルプレート(30)は、金属材料、例えば、電鋳工法によるNiメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル(3a)を多数を形成している。このノズル(3a)の内部形状(内側形状)は、ホーン形状(略円柱形状又は略円錘台形状でもよい。)に形成している。また、このノズル(3a)の径はインク滴出口側の直径で約20〜35μmである。また各列のノズルピッチは150dpiとした。
The flow path plate (20) uses a silicon single crystal substrate, is engraved to be a fluid resistance portion (2a), a pressurized liquid chamber (2b), and a through-hole to be a communication port (2c) at a position relative to the nozzle (3a) Was patterned by an etching method.
The portion left by etching becomes the partition wall (2d) of the pressurized liquid chamber (2b). Further, in this head, a portion for narrowing the etching width was provided, and this was used as the fluid resistance portion (2a).
The nozzle plate (30) is formed of a metal material, for example, an Ni plating film by an electroforming method, and has a large number of nozzles (3a) which are fine discharge ports for flying ink droplets. . The inner shape (inner shape) of the nozzle (3a) is formed in a horn shape (may be a substantially cylindrical shape or a substantially frustum shape). The diameter of the nozzle (3a) is approximately 20 to 35 μm on the ink droplet outlet side. The nozzle pitch of each row was 150 dpi.
インク供給口と共通液室(1b)となる彫り込みを形成するフレーム(10)は樹脂成形で作製している。
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動部(5f)に駆動波形(10〜50Vのパルス電圧)を印加することによって、駆動部(5f)に積層方向の変位が生起し、振動板(30)を介して加圧液室(2b)が加圧されて圧力が上昇し、ノズル(3a)からインク滴が吐出される。
その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室(2b)内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室(2b)内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室(1b)に流入し、共通液室(1b)からインク流入口(6c)を経て流体抵抗部(2a)を通り、加圧液室(2b)内に充填される。
流体抵抗部(2a)は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による最充填(リフィル)に対して抵抗になる。流体抵抗部を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間(駆動周期)を短くできる。
The frame (10) that forms the engraving that becomes the ink supply port and the common liquid chamber (1b) is made by resin molding.
In the ink jet head configured as described above, a drive waveform (pulse voltage of 10 to 50 V) is applied to the drive unit (5f) according to the recording signal, thereby causing displacement in the stacking direction in the drive unit (5f). The pressurized liquid chamber (2b) is pressurized through the diaphragm (30) to increase the pressure, and ink droplets are ejected from the nozzle (3a).
Thereafter, the ink pressure in the pressurized liquid chamber (2b) decreases with the end of ink droplet ejection, and negative pressure is generated in the pressurized liquid chamber (2b) due to the inertia of the ink flow and the discharge process of the drive pulse. Then, the process proceeds to the ink filling process. At this time, the ink supplied from the ink tank flows into the common liquid chamber (1b), passes from the common liquid chamber (1b) through the ink inlet (6c), the fluid resistance portion (2a), and the pressurized liquid chamber ( 2b) is filled.
The fluid resistance portion (2a) has an effect on the attenuation of the residual pressure vibration after the discharge, but becomes resistant to the refilling due to the surface tension. By appropriately selecting the fluid resistance portion, it is possible to balance the attenuation of the residual pressure and the refill time, and to shorten the time (drive cycle) until the transition to the next ink droplet ejection operation.
<ノズルプレート、インク、メディアの関係説明>
本発明の画像形成方法に用いられるインクのように、比較的低い表面張力を有するインクを用いる場合、ノズルプレートは撥水性、撥インク性に優れていることが望ましい。これは、撥水性、撥インク性に優れるノズルプレートを用いることで、低い表面張力のインクでもインクのメニスカスが正常に形成でき、その結果、インク滴の形成(粒子化)が良好にできるためである。メニスカスが正常に形成されると、インクが噴射する際に一方方向にインクが引っ張られることがなくなり、その結果、インクの噴射曲がりが少なく、ドット位置精度が高い画像を得ることができる。
また、本発明のインクメディアセットに用いられるメディア(用紙)のように、吸収性が低いメディアに印刷する際にはドット位置精度の善し悪しが画像品質に顕著に現れる。つまり、吸収性が低いメディアの上ではインクが広がりづらいため、ドット位置精度が少しでも低くなるとメディアをインクが埋めきらない箇所、つまり、白抜け部が生じてしまう。この埋めきれない箇所は画像濃度ムラ、画像濃度低下につながり、画像品質の低下に現れる。
ところが、本発明で用いるインクジェットヘッドは低表面張力のインクを用いてもドット位置精度が高いため、吸収性が低いメディアを用いてもインクがメディアを埋めることができるため、画像濃度ムラや画像濃度低下にならず、高い画像品質の印刷物を得ることができる。
<Explanation of relationship between nozzle plate, ink and media>
When an ink having a relatively low surface tension is used like the ink used in the image forming method of the present invention, it is desirable that the nozzle plate is excellent in water repellency and ink repellency. This is because by using a nozzle plate with excellent water repellency and ink repellency, an ink meniscus can be formed normally even with low surface tension ink, and as a result, ink droplet formation (particle formation) can be improved. is there. When the meniscus is formed normally, the ink is not pulled in one direction when the ink is ejected, and as a result, there is little ink ejection bending and an image with high dot position accuracy can be obtained.
In addition, when printing on a medium having low absorbability such as a medium (paper) used in the ink media set of the present invention, the quality of the dot position is remarkably increased in image quality. In other words, since it is difficult for ink to spread on a medium with low absorbency, if the dot position accuracy is as low as possible, a portion where the ink cannot be filled with the medium, that is, a white portion is generated. This portion that cannot be filled up leads to uneven image density and reduced image density, and appears in the degradation of image quality.
However, since the ink-jet head used in the present invention has high dot position accuracy even when using low surface tension ink, the ink can fill the medium even when using low-absorbency media. A printed matter with high image quality can be obtained without deteriorating.
<撥インク層>
(表面粗さ)
本発明で用いられる撥インク層の表面粗さRaは、0.2μm以下にすることが好ましい。表面粗さRaを0.2μm以下にすることで、ワイピング時の拭き残しを低減することができる。
図15、図16は、本発明により作成したインクジェットヘッドノズル板の断面図である。
本実施形態では、インクジェットヘッドの基材であるノズル板(2)がNiの電鋳により作製され、その表面に膜厚0.1μm以上のシリコーン樹脂皮膜である撥インク膜(1)が形成されており、その表面粗さはRa=0.2以下にすることが好ましい。また、撥インク膜(1)の膜厚は0.5μm以上であることがより好ましい。
インク(3)の充填時には、図16(c)に示すように、シリコーン樹脂皮膜による撥インク膜(1)とノズル板(2)の境界部分にメニスカス(液面)Pが形成される。
<Ink repellent layer>
(Surface roughness)
The surface roughness Ra of the ink repellent layer used in the present invention is preferably 0.2 μm or less. By setting the surface roughness Ra to 0.2 μm or less, it is possible to reduce wiping residue during wiping.
15 and 16 are sectional views of an ink jet head nozzle plate prepared according to the present invention.
In this embodiment, the nozzle plate (2) which is the base material of the ink jet head is produced by electroforming Ni, and the ink repellent film (1) which is a silicone resin film having a thickness of 0.1 μm or more is formed on the surface. The surface roughness is preferably Ra = 0.2 or less. The film thickness of the ink repellent film (1) is more preferably 0.5 μm or more.
When the ink (3) is filled, as shown in FIG. 16 (c), a meniscus (liquid level) P is formed at the boundary between the ink repellent film (1) and the nozzle plate (2) made of a silicone resin film.
(ラウンド形状)
インクジェットヘッドのインク吐出用の開口部が開設された面に形成された撥インク膜の該開口部近傍における当該開口部の中心線に垂直な平面での断面積が、基材表面から離れるにつれて順次大きくなっていくよう形成される。
(Round shape)
The cross-sectional area in the plane perpendicular to the center line of the ink repellent film formed on the surface of the ink jet head on which the ink discharge opening is formed is gradually increased as the distance from the substrate surface increases. It is formed to grow.
上記した撥インク膜の開口部近傍における形状は、曲面形状であることが好ましい。
上記した開口部の中心線を含む平面での断面における撥インク膜の当該開口部近傍の曲線の曲率半径が、該撥インク膜の厚み以上であることが好ましい。
上記した開口部の中心線を含む平面での断面における撥インク膜の当該開口部縁端から当該開口部近傍の曲線が略円弧曲線をなし、該円弧の曲率半径が、該撥インク膜の厚み以上であることが好ましい。
上記した開口部の中心線を含む平面での断面における撥インク膜の当該開口部縁端を通る接線が、当該端部を含むノズル部材表面からの角度が90度未満であることが好ましい。
The shape of the ink repellent film in the vicinity of the opening is preferably a curved surface.
It is preferable that the radius of curvature of the curve in the vicinity of the opening of the ink repellent film in the cross section on the plane including the center line of the opening is greater than or equal to the thickness of the ink repellent film.
The curve in the vicinity of the opening from the edge of the opening of the ink repellent film in a cross section in a plane including the center line of the opening described above forms a substantially arc curve, and the radius of curvature of the arc is the thickness of the ink repellent film. The above is preferable.
It is preferable that a tangent line passing through the edge of the opening of the ink repellent film in a cross section in a plane including the center line of the opening described above has an angle of less than 90 degrees from the surface of the nozzle member including the end.
ノズル板(2)の開口部は、図16中に一点鎖線で示す中心線に垂直な平面による断面が、この中心線を中心とした略円形となるよう開設されている。また、ノズル板(2)におけるインク吐出面に形成された撥インク膜(1)は、この中心線に垂直な平面による開口部分の断面積がノズル板(2)から離れるにつれて順次大きくなっていくよう形成されている。 The opening of the nozzle plate (2) is opened such that a cross section taken along a plane perpendicular to the center line indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 16 is substantially circular with the center line as the center. In addition, the ink repellent film (1) formed on the ink ejection surface of the nozzle plate (2) gradually increases as the cross-sectional area of the opening portion by a plane perpendicular to the center line moves away from the nozzle plate (2). It is formed as follows.
より詳細には、撥インク膜(1)の開口部分は、図16(a)に示すように、ノズル板(2)の開口部縁端から開口部近傍の曲線が曲率半径(r)のラウンド形状となっている。この曲率半径rは、撥インク膜(1)の開口部分近傍以外における厚み(d)以上であることが好ましい。
この厚み(d)は、撥インク膜(1)の開口部分であるラウンド部分以外の部分における厚みであり、好ましくは撥インク膜の最大厚みであってよい。
More specifically, as shown in FIG. 16A, the opening portion of the ink repellent film (1) is a round whose curvature radius (r) is a curve near the opening edge from the opening edge of the nozzle plate (2). It has a shape. The curvature radius r is preferably equal to or greater than the thickness (d) other than the vicinity of the opening of the ink repellent film (1).
This thickness (d) is the thickness of the ink repellent film (1) other than the round part that is the opening, and may be the maximum thickness of the ink repellent film.
このように、ノズル板(2)の開口部と連接される撥インク膜(1)の開口部分が、略尖鋭端のない形状(尖形部分のないなめらかな曲線)で、引っ掛かり部分のない曲線になっていることにより、ゴムなどの材料で形成されたワイパーでワイピングした場合であっても、尖形部分がワイパーに引っ掛かって撥インク膜(1)がノズル板(2)から剥離するといったことのないようにすることができる。 In this way, the opening of the ink repellent film (1) connected to the opening of the nozzle plate (2) has a shape without a sharp point (smooth curve without a pointed portion) and a curve without a catching portion. Therefore, even when wiping with a wiper made of a material such as rubber, the pointed portion is caught by the wiper and the ink repellent film (1) is peeled off from the nozzle plate (2). There can be no.
また、図16(b)に示すように、ノズル板(2)の開口部の中心線を含む平面での断面における、撥インク膜(1)の開口部分縁端を通る接線は、この開口部分縁端に連接されるノズル板(2)の開口部縁端を含むノズル板(2)表面からの角度(θ)が90度未満となっていることが好ましい。 Further, as shown in FIG. 16B, the tangent line passing through the edge of the opening portion of the ink repellent film (1) in the cross section in the plane including the center line of the opening portion of the nozzle plate (2) is the opening portion. It is preferable that the angle (θ) from the surface of the nozzle plate (2) including the edge of the opening of the nozzle plate (2) connected to the edge is less than 90 degrees.
このように、撥インク膜(1)の開口部分縁端での接線とノズル板表面(2)との角度(θ)が90度未満であることにより、図16(c)に示すように、撥インク膜(1)とノズル板(2)との境界部分にメニスカス(液面)(P)が安定的に形成され、他の部分にメニスカス(P)が形成される可能性を大きく減らすことができる。
このことにより、メニスカスの形成面を安定させることができるため、本ノズル板(2)を含むインクジェットヘッドを用いた画像形成装置で画像形成を行う際のインクの噴射安定性を良好なものとすることができる。
Thus, as shown in FIG. 16C, the angle (θ) between the tangent at the edge of the opening portion of the ink repellent film (1) and the nozzle plate surface (2) is less than 90 degrees. Meniscus (liquid level) (P) is stably formed at the boundary portion between the ink repellent film (1) and the nozzle plate (2), and the possibility that meniscus (P) is formed at other portions is greatly reduced. Can do.
As a result, the meniscus formation surface can be stabilized, so that the ink ejection stability when forming an image in an image forming apparatus using an ink jet head including the nozzle plate (2) is improved. be able to.
本実施形態で用いるシリコーン樹脂としては、室温硬化型の液状シリコーンレジンが望ましく、特に加水分解反応を伴うものが好ましい。下記の実施例では東レ・ダウコーニング株式会社製のSR2411を用いた。
下記の表1は、本実施形態でのインクジェットヘッドでの撥インク膜(1)における、ノズル板(2)の開口部縁端から開口部縁端近傍の形状と、ノズル周囲のインク溜まり、エッジ剥離、噴射安定性に関して評価した結果である。
As the silicone resin used in the present embodiment, a room temperature curable liquid silicone resin is desirable, and a silicone resin with a hydrolysis reaction is particularly preferable. In the following examples, SR2411 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. was used.
Table 1 below shows the shape of the ink repellent film (1) in the ink jet head according to the present embodiment from the edge of the nozzle plate (2) to the vicinity of the edge of the nozzle, the ink pool around the nozzle, and the edge It is the result evaluated about peeling and jetting stability.
撥インク膜(1)のエッジ部(開口部分縁端近傍)に略尖鋭端が含まれる形状の物では、ノズル周囲にインク溜まりが見られ、ワイピングによるエッジの剥離が発生した。
ラウンド形状のものでは、何れもインク溜まりは発生しなかったが、比較例として図17(a)に例示するようなr<dのもので一部エッジの剥離が発生し、図17(b)に例示するようなθ>90度のものでは液滴の噴射が不安定な結果であった。
In the case where the edge portion (near the edge of the opening portion) of the ink repellent film (1) has a shape that is substantially sharp, an ink pool is seen around the nozzle, and the edge is peeled off by wiping.
In the case of the round shape, no ink accumulation occurred, but as a comparative example, r <d as illustrated in FIG. 17A, and some edge peeling occurred, and FIG. In the case of θ> 90 degrees as exemplified in FIG. 5, the ejection of droplets was unstable.
すなわち、図17(c)に示すように、(r)<(d)のものや、(θ)>90度のものでは、インク(3)の充填時に、撥インク膜(1)とノズル板(2)の境界部分にメニスカス(液面)(P)が形成される場合と、撥インク膜(1’)における開口部分中心に向けての凸部(開口部分における中心線に垂直な断面積が最も小さくなる部分)にメニスカス(Q)が形成される場合とがありうる。このため、こうしたノズル板(2)を含むインクジェットヘッドを用いた画像形成装置で画像形成を行う際のインクの噴射安定性にばらつきが発生してしまうこととなった。 That is, as shown in FIG. 17C, when (r) <(d) or (θ)> 90 degrees, the ink repellent film (1) and the nozzle plate are filled when the ink (3) is filled. When the meniscus (liquid level) (P) is formed at the boundary part of (2), and the convex part toward the center of the opening part in the ink repellent film (1 ′) (cross-sectional area perpendicular to the center line in the opening part) In some cases, the meniscus (Q) is formed in a portion where the value is smallest. For this reason, variation occurs in the ejection stability of the ink when the image is formed by the image forming apparatus using the ink jet head including the nozzle plate (2).
次に、上述した本実施形態に係るインクジェットヘッドのノズル部材の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the nozzle member of the inkjet head according to the above-described embodiment will be described.
図18は、本実施形態に係るディスペンサ(4)を用いた塗布により、シリコーン樹脂を塗布して撥インク膜(1)を形成する構成を示す図である。
Ni電鋳によるノズル(2)のインク吐出面側にシリコーン溶液を塗布するためのディスペンサ(4)が配置され、ノズル板(2)とニードル(5)先端とが予め定められた一定の距離間隔を保ったままとなるように、ニードル(5)先端からシリコーンを吐出しながらディスペンサ(4)を走査することにより、上述した図15、図16に示したようにノズル板(2)のインク吐出面に選択的にシリコーン樹脂皮膜を形成することができた。
FIG. 18 is a diagram showing a configuration in which an ink repellent film (1) is formed by applying a silicone resin by application using the dispenser (4) according to the present embodiment.
A dispenser (4) for applying a silicone solution is disposed on the ink ejection surface side of the nozzle (2) by Ni electroforming, and a predetermined distance between the nozzle plate (2) and the tip of the needle (5) is predetermined. As shown in FIGS. 15 and 16, the ink is discharged from the nozzle plate (2) by scanning the dispenser (4) while discharging silicone from the tip of the needle (5). A silicone resin film could be selectively formed on the surface.
本実施形態で使用したシリコーン樹脂は、常温硬化型シリコーンレジンSR2411(東レ・ダウコーニング株式会社製)粘度:10mPa・sを用いた。ただし、ノズル孔及びノズル板裏面に若干のシリコーンの周り込みが見られた。このようにして選択的に形成したシリコーン樹脂皮膜の厚さは1.2μmであり、表面粗さ(Ra)は0.18μmであった。 The silicone resin used in the present embodiment was a room temperature curing type silicone resin SR2411 (manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) viscosity: 10 mPa · s. However, a slight amount of silicone was found around the nozzle holes and the back of the nozzle plate. The silicone resin film thus selectively formed had a thickness of 1.2 μm and a surface roughness (Ra) of 0.18 μm.
本実施形態に係るニードル(5)先端の塗布口は、図19(a)に示すように、塗布対象であるノズル板(2)への塗布幅だけの幅が確保されている。このことにより、ディスペンサ(4)を塗布方向に1回走査するだけで、塗布対象全体への塗布を完了させることができる。
すなわち、塗布動作のための走査方向を1方向のみとすることができ、図19(b)のように方向を変えたり、反対方向に走査したりといった必要をなくすることができる。
As shown in FIG. 19A, the application port at the tip of the needle (5) according to this embodiment has a width that is equal to the application width to the nozzle plate (2) that is the application target. Thereby, the application | coating to the whole coating object can be completed only by scanning a dispenser (4) once in an application direction.
That is, the scanning direction for the coating operation can be set to only one direction, and the necessity of changing the direction as shown in FIG. 19B or scanning in the opposite direction can be eliminated.
ここで一般のニードル(5)の先端は、図17(b)に示すように、塗布対象であるノズル板(2)への塗布幅よりはるかに狭いため、塗布対象全体への塗布を完了させるためには、塗布動作のための走査方向を90度変えて移動させたり、反対方向に走査したりして複数方向に走査する必要があり、塗布対象全体への均一な厚みでの塗布が困難であった。 Here, as shown in FIG. 17 (b), the tip of the general needle (5) is much narrower than the application width to the nozzle plate (2), which is the application target, and thus the application to the entire application target is completed. In order to achieve this, it is necessary to change the scanning direction for the coating operation by 90 degrees and move it in the opposite direction, or to scan in multiple directions, and it is difficult to apply a uniform thickness to the entire coating target. Met.
本実施形態によれば、ニードル(5)先端の塗布口の幅が塗布対象であるノズル板(2)への塗布幅だけ確保されることにより、塗布対象全体に渡って塗布する厚みを均一とすることができ、精度のよい表面仕上がりとすることができる。 According to the present embodiment, the width of the application port at the tip of the needle (5) is ensured only by the application width to the nozzle plate (2) that is the application target, so that the thickness to be applied over the entire application target is uniform. The surface finish can be made with high accuracy.
図20は、本実施形態に係るディスペンサ(4)を用いた塗布動作を示す図である。基本構成は上述した図18と同様であるが、ノズル板(2)のノズル孔(開口部)から気体(6)を噴射しながらシリコーンを塗布する。この気体(6)としては、塗布するシリコーンと化学反応を起こしにくい気体であれば各種のものを用いてよく、例えば空気であってもよい。
このように気体(6)をノズル孔から噴射しながら塗布を行うことにより、ノズル板(2)のノズル孔を除くノズル表面だけにシリコーン樹脂皮膜を形成することができる。
FIG. 20 is a diagram illustrating a coating operation using the dispenser (4) according to the present embodiment. The basic configuration is the same as in FIG. 18 described above, but silicone is applied while jetting gas (6) from the nozzle holes (openings) of the nozzle plate (2). As the gas (6), various gases may be used as long as they do not easily cause a chemical reaction with the silicone to be applied. For example, air may be used.
Thus, by performing application | coating, spraying gas (6) from a nozzle hole, a silicone resin film can be formed only in the nozzle surface except a nozzle hole of a nozzle plate (2).
また、上述のように気体(6)を噴射しないで同様のシリコーン樹脂を用いて塗布し、予め定められた深さまでシリコーン樹脂が進入した後、ノズル(2)から気体(6)を噴射させると、図21に示すように、ノズル内壁の所望の深さ(たとえば数μm程度)までシリコーン樹脂の撥インク層を形成することができる。
すなわち、上述したインク吐出面の撥インク膜(1)に加えて、ノズル板(2)の開口部縁端から予め定められた深さまでごく薄い撥インク膜(1a)(開口部内壁の撥インク膜)を形成することができる。
Moreover, when it apply | coats using the same silicone resin without injecting gas (6) as mentioned above, and a silicone resin approachs to the predetermined depth, when gas (6) is injected from a nozzle (2), As shown in FIG. 21, an ink repellent layer of silicone resin can be formed to a desired depth (for example, about several μm) of the nozzle inner wall.
That is, in addition to the ink repellent film (1) on the ink ejection surface described above, a very thin ink repellent film (1a) from the edge of the opening of the nozzle plate (2) to a predetermined depth (ink repellent on the inner wall of the opening) Film) can be formed.
このようにして作製したノズル板の撥インク膜(1)に対して、EPDMゴム(ゴム硬度50度)を用いてワイピングを実施した。その結果、1000回のワイピングに対してもノズル板の撥インク膜(1)は、良好な撥インク性を維持することができた。また撥インク膜が形成されたノズル部材を、70℃のインクに14日間浸漬処理した。その結果、その後も初期と変わらない撥インク性を維持することができた。
Wiping was performed on the ink-repellent film (1) of the nozzle plate thus prepared using EPDM rubber (
(撥水層膜厚) (Water repellent layer thickness)
図22は、本発明のインクジェットヘッドの一実施例を示した図で、エキシマレーザ加工でノズル孔が形成された状態を示している。ノズル板(43)は樹脂部材(121)と高剛性部材(125)とを熱可塑性接着剤(126)で接合したもので、樹脂部材(121)の表面はSiO2薄膜層(122)とフッ素系撥水層(123)を順次積層形成したものであり、樹脂部材(121)に所要径のノズル孔(44)を形成し、高剛性部材(125)にはノズル孔(44)に連通するノズル連通口(127)を形成している。SiO2薄膜層(122)の形成には、比較的熱のかからない、すなわち、樹脂部材に熱的影響の発生しない範囲の温度で成膜可能な方法で形成する。具体的にはスパッタリング、イオンビーム蒸着、イオンプレーティング、CVD(化学蒸着法)、P−CVD(プラズマ蒸着法)などが適しているといえる。 FIG. 22 is a view showing an embodiment of the ink jet head of the present invention, and shows a state in which nozzle holes are formed by excimer laser processing. The nozzle plate (43) is obtained by joining a resin member (121) and a high-rigidity member (125) with a thermoplastic adhesive (126). The surface of the resin member (121) is made of SiO 2 thin film layer (122) and fluorine. A water-repellent layer (123) is sequentially laminated, a nozzle hole (44) having a required diameter is formed in the resin member (121), and the high-rigidity member (125) communicates with the nozzle hole (44). A nozzle communication port (127) is formed. The SiO 2 thin film layer (122) is formed by a method that allows film formation at a temperature that is relatively not heated, that is, does not cause thermal influence on the resin member. Specifically, it can be said that sputtering, ion beam vapor deposition, ion plating, CVD (chemical vapor deposition), P-CVD (plasma vapor deposition) and the like are suitable.
SiO2薄膜層(122)の膜厚は、密着力が確保できる範囲で必要最小限の厚さとするのが工程時間、材料費から見て有利である。この膜厚があまり厚くなると、エキシマレーザでのノズル孔加工に支障がでてくる場合があるからである。すなわち、樹脂部材(121)はきれいにノズル孔形状に加工されていても、SiO2薄膜層(122)の一部が十分に加工されず、加工残りになることがある。したがって、具体的には密着力が確保でき、エキシマレーザ加工時にSiO2薄膜層(122)が残らない範囲として、膜厚1A〜300Aの範囲が適しているといえる。より好適には、10A〜100Aの範囲が適している。実験結果では、SiO2膜厚が30Aでも密着性は十分であり、エキシマレーザによる加工性についてはまったく問題がなかった。また、300Aでは僅かな加工残りが観察されたが使用可能範囲であり、300Aを超えるとかなり大きな加工残りが発生し、使用不可能なほどのノズル異形が見られた。 It is advantageous from the viewpoint of process time and material cost that the SiO 2 thin film layer (122) has a minimum necessary thickness within a range in which adhesion can be secured. This is because if the film thickness is too large, it may interfere with nozzle hole processing with an excimer laser. That is, even if the resin member (121) is cleanly processed into a nozzle hole shape, a part of the SiO 2 thin film layer (122) may not be sufficiently processed and may remain as a processing residue. Therefore, specifically, it can be said that the range of the film thickness of 1A to 300A is suitable as the range in which the adhesion can be secured and the SiO 2 thin film layer (122) does not remain at the time of excimer laser processing. More preferably, the range of 10A to 100A is suitable. As a result of the experiment, even when the SiO 2 film thickness was 30 A, the adhesion was sufficient, and there was no problem with the workability by the excimer laser. In addition, a slight machining residue was observed at 300A, but it was within the usable range. When the current exceeded 300A, a considerably large machining residue was generated, and a nozzle profile that was unusable was observed.
撥インク層の材料はインクをはじく材料であればいずれも用いることができるが、具体的には、フッ素系撥水材料、シリコーン系撥水材料を挙げることができる。
フッ素系撥水材料については、いろいろな材料が知られているが、ここでは、パーフルオロポリオキセタン及び変性パーフルオロポリオキセタンの混合物(ダイキン工業製、商品名:オプツールDSX)を1A〜30Aの厚さに蒸着することで必要な撥水性を得ている。実験結果では、オプツールDSXの厚さは、10Aでも20A,30Aでも撥水性,ワイピング耐久性能に差は見られなかった。よって、コストなどを考慮するとより好適には、1A〜20Aが良い。また、フッ素系撥水層(123)の表面には樹脂製のフィルムに粘着材を塗布した粘着テープ(124)が貼り付けられていて、エキシマレーザ加工時の補助機能をはたしている。
また、シリコーン系撥水材料を用いることもできる。
シリコーン系撥水材料としては、室温硬化型の液状シリコーンレジンもしくはエラストマーがあり、基材表面に塗布され、室温で大気中に放置することにより重合硬化して撥インク性の皮膜が形成されることが好ましい。
上記したシリコーン系撥水材料は加熱硬化型の液状シリコーンレジンもしくはエラストマーであり、基材表面に塗布され、加熱処理することにより硬化し撥インク性の皮膜を形成することであってもよい。
シリコーン系撥水材料は紫外線硬化型の液状シリコーンレジンもしくはエラストマーであり、基材表面に塗布され、紫外線を照射することにより硬化し撥インク性の皮膜を形成することであってもよい。
Any material that repels ink can be used as the material of the ink repellent layer, and specific examples include a fluorine-based water repellent material and a silicone-based water repellent material.
Various materials are known as fluorine-based water repellent materials. Here, a mixture of perfluoropolyoxetane and modified perfluoropolyoxetane (manufactured by Daikin Industries, trade name: OPTOOL DSX) with a thickness of 1A to 30A is used. The necessary water repellency is obtained by vapor deposition. As a result of the experiment, there was no difference in the water repellency and wiping durability performance regardless of whether the thickness of OPTOOL DSX was 10A, 20A, or 30A. Therefore, 1A to 20A is more preferable in consideration of cost and the like. Further, an adhesive tape (124) obtained by applying an adhesive material to a resin film is attached to the surface of the fluorine-based water repellent layer (123), and serves as an auxiliary function during excimer laser processing.
Silicone water repellent materials can also be used.
Silicone water repellent materials include room temperature curable liquid silicone resins or elastomers that are applied to the surface of a substrate and polymerized and cured by leaving it in the air at room temperature to form an ink repellent film. Is preferred.
The above-mentioned silicone-based water repellent material is a heat-curable liquid silicone resin or elastomer, and may be applied to the surface of the substrate and cured by heat treatment to form an ink-repellent film.
The silicone-based water repellent material is an ultraviolet curable liquid silicone resin or elastomer, and may be applied to the surface of the substrate and cured by irradiation with ultraviolet rays to form an ink repellent film.
シリコーン系撥水材料の粘度が1000cp(センチポイズ)以下であることが好ましい。 The viscosity of the silicone-based water repellent material is preferably 1000 cp (centipoise) or less.
図23は、ノズル孔を加工する際に使用するエキシマレーザ加工機の構成を示した図で、レーザ発振器(81)から射出されたエキシマレーザビーム(82)はミラー(83)、(85)、(88)によって反射され、加工テーブル(90)に導かれている。レーザビーム(82)が加工テーブル(90)に至るまでの光路には、加工物に対して最適なビームが届くように、ビームエキスパンダ(84)、マスク(86)、フィールドレンズ(87)、結像光学系(89)が所定の位置に設けられている。加工物(ノズルプレート)(91)は加工テーブル(90)の上に載置され、レーザビームを受けることになる。加工テーブル(90)は、周知のXYZテーブル等で構成されていて、必要に応じて加工物(91)を移動し所望の位置にレーザビームを照射することができるようになっている。ここでレーザは、エキシマレーザを利用して説明したが、アブレーション加工が可能である短波長な紫外光レーザであれば、種々なレーザが利用可能である。 FIG. 23 is a diagram showing the configuration of an excimer laser processing machine used when processing the nozzle hole. The excimer laser beam (82) emitted from the laser oscillator (81) is mirrors (83), (85), Reflected by (88) and guided to the processing table (90). A beam expander (84), a mask (86), a field lens (87), an optical path until the laser beam (82) reaches the processing table (90) so that an optimum beam reaches the workpiece. An imaging optical system (89) is provided at a predetermined position. The workpiece (nozzle plate) (91) is placed on the machining table (90) and receives a laser beam. The processing table (90) is composed of a well-known XYZ table or the like, and can move the workpiece (91) as necessary to irradiate a desired position with a laser beam. Here, the laser is described using an excimer laser, but various lasers can be used as long as they are short wavelength ultraviolet lasers that can be ablated.
図24は、本発明のインクジェットヘッドの製造方法におけるノズル板製造工程を模式的に示した図で、図24(A)は、ノズル形成部材の基材となる材料を示しており、ここでは、樹脂フィルム(121)として、例えば、Dupont製ポリイミドフィルムであるカプトン(商品名)の粒子無しのフィルムを使用している。一般的なポリイミドフィルムはロールフィルム取り扱い装置での取り扱い性(滑り)からフィルム材料の中にSiO2(シリカ)などの粒子が添加されている。ところが、エキシマレーザでノズル孔加工を行う場合には、SiO2(シリカ)の粒子がエキシマレーザによる加工性が悪いためノズル異形が発生する。よって、本発明の材料は、SiO2(シリカ)の粒子が添加されていないフィルムを使用しているのである。 FIG. 24 is a diagram schematically showing a nozzle plate manufacturing process in the method for manufacturing an ink jet head of the present invention, and FIG. For example, a film without particles of Kapton (trade name), which is a Dupont polyimide film, is used as the resin film (121). In general polyimide films, particles such as SiO 2 (silica) are added to the film material from the viewpoint of handling (sliding) in a roll film handling apparatus. However, when nozzle holes are machined with an excimer laser, SiO 2 (silica) particles have poor processability with the excimer laser, and nozzle irregularities occur. Therefore, the material of the present invention uses a film to which no SiO 2 (silica) particles are added.
図24(B)は、樹脂フィルム(121)の表面にSiO2薄膜層(122)を形成する工程を示しており、このSiO2薄膜層(122)の形成は真空チャンバ内で行われるスパッタリング工法が適しており、膜厚は数A〜200A程度が適しており、ここでは10〜50Aの厚さに形成している。ここで、スパッタリングの方法としては、Siをスパッタした後、Si表面にO2イオンを当てることでSiO2膜を形成する方法を用いることが、SiO2膜の樹脂フィルム(121)への密着力が向上すると共に、均質で緻密な膜が得られ、撥水膜のワイピング耐久性向上により効果的であることがわかった。 FIG. 24B shows a step of forming the SiO 2 thin film layer (122) on the surface of the resin film (121). The formation of the SiO 2 thin film layer (122) is performed in a vacuum chamber. The film thickness is about several A to 200 A, and here, it is formed to a thickness of 10 to 50 A. Here, as a method of sputtering, after sputtering the Si, adhesion using the method of forming the SiO 2 film by applying the O 2 ions in Si surface, the resin film of the SiO 2 film (121) As a result, it was found that a uniform and dense film was obtained, which was more effective in improving the wiping durability of the water-repellent film.
図24(C)は、フッ素系撥水剤(123a)を塗布する工程であり、塗布方法としては、スピンコータ、ロールコータ、スクリーン印刷、スプレーコータなどの方法が使用可能であるが、真空蒸着で成膜する方法が撥水膜の密着性を向上させることにつながるので、より効果的であることが確認された。また、その真空蒸着は、図24(B)でのSiO2薄膜層(122)を形成した後、そのまま真空チャンバ内で実施することでさらに良い効果が得られることもわかった。すなわち、従来は、SiO2薄膜層(122)を形成後、一旦真空チャンバからワークを取り出すので、不純物などが表面に付着することにより密着性が損なわれるものと考えられる。なお、フッ素系撥水材料については、いろいろな材料が知られているが、ここでは、フッ素非晶質化合物としてパーフルオロポリオキセタンまたは変形パーフルオロポリオキセタンまたは双方の混合物を使用することで、インクに対する必要な撥水性を得ることができた。前述のダイキン工業製「オプツールDSX」は「アルコキシシラン末端変性パーフルオロポリエーテル」と称されることもある。 FIG. 24C shows a process of applying the fluorine-based water repellent (123a). As an application method, a spin coater, roll coater, screen printing, spray coater, or the like can be used. It has been confirmed that the film forming method is more effective because it leads to improving the adhesion of the water-repellent film. In addition, it was also found that the vacuum deposition can be performed more effectively by forming the SiO 2 thin film layer (122) in FIG. That is, conventionally, since the work is once taken out from the vacuum chamber after forming the SiO 2 thin film layer (122), it is considered that the adhesion is impaired by the adhesion of impurities or the like to the surface. Various materials are known for the fluorine-based water repellent material. Here, perfluoropolyoxetane or modified perfluoropolyoxetane or a mixture of both is used as the amorphous fluorine compound. Necessary water repellency was obtained. The aforementioned “Optool DSX” manufactured by Daikin Industries is sometimes referred to as “alkoxysilane-terminated modified perfluoropolyether”.
図24(D)は、撥水膜蒸着後の空中放置工程であり、これによりフッ素系撥水剤(123a)とSiO2薄膜層(122)とが、空気中の水分を仲介として化学的結合をし、フッ素系撥水層(123)になる。 FIG. 24 (D) shows an air leaving step after water-repellent film deposition, whereby the fluorine-based water repellent (123a) and the SiO 2 thin film layer (122) are chemically bonded through the moisture in the air. To become a fluorine-based water repellent layer (123).
図24(E)は、粘着テープ(124)を貼り付ける工程であり、フッ素系撥水層(123)の塗布された面に粘着テープ(124)を貼り付ける。この粘着テープ(124)を貼るときには気泡が生じないように貼り付けることが必要である。気泡があると、気泡のある位置に開けたノズル孔は、加工時の付着物などで品質の良くないものになってしまうことがあるからである。 FIG. 24E shows a process of attaching the adhesive tape (124), and the adhesive tape (124) is attached to the surface to which the fluorine-based water repellent layer (123) is applied. When this adhesive tape (124) is applied, it is necessary to apply it so that no bubbles are generated. This is because if there are bubbles, the nozzle holes opened at the positions where the bubbles are present may be of poor quality due to deposits during processing.
図24(F)は、ノズル孔(44)の加工工程で、ポリイミドフィルム(121)側からエキシマレーザを照射してノズル孔(44)を形成する。ノズル孔(44)の加工後は、粘着テープ(124)を剥がして使用することになる。なお、ここでは、図22で説明したノズル板(43)の剛性を上げるために用いられる高剛性部材(125)は説明を省略したが、この工程に適用すれば、図24(D)工程と図24(E)工程の間に実施するのが適当である。 FIG. 24F shows a nozzle hole (44) processing step, in which the nozzle hole (44) is formed by irradiating an excimer laser from the polyimide film (121) side. After the processing of the nozzle hole (44), the adhesive tape (124) is peeled off and used. Here, the description of the high-rigidity member (125) used to increase the rigidity of the nozzle plate (43) described in FIG. 22 is omitted, but if applied to this process, the process shown in FIG. It is appropriate to carry out during the step of FIG.
図25は、本発明におけるインクジェットヘッド製造方法によりインクジェットヘッドを製造する際に使用する装置について概要を示す図で、この装置(200)は、USAのOCLI(OPTICAL COATING LABORATORY INC.)が開発した、「メタモードプロセス」と呼ばれる工法を装置化したものであり、ディスプレイなどの反射防止・防汚膜の作製に使用されている。図にあるように、ドラム(201)の周囲4個所にステーションであるSiスパッタ(202),O2イオンガン(203)、Nbスパッタ(204)、オプツール蒸着(205)が配置されて、全体が真空引きできるチャンバの中にある。先ずSiスパッタ(202)によりSiをスパッタし、その後、O2イオンガン(203)によりO2イオンをSiに当ててSiO2とする。そのあとNbスパッタ(204)、オプツール蒸着(205)でNb、オプツールDSXを適宜蒸着する。反射防止膜の場合は、NbとSiO2を所定の厚さで必要層数重ねた後蒸着することになる。本発明の場合は、反射防止膜の機能は必要ないので、Nbは不要でSiO2,オプツールDSXを1層ずつつければ良い。この装置を使用することで、上述したように、SiO2薄層(122)を形成した後、そのまま真空チャンバ内でオプツールDSXの真空蒸着を実施するのが可能となる。 FIG. 25 is a diagram showing an outline of an apparatus used when an inkjet head is manufactured by the inkjet head manufacturing method of the present invention. This apparatus (200) was developed by OCLI (OPTICAL COATING LABORATORY INC.) Of USA. It is a device that uses a method called “meta-mode process” and is used in the production of anti-reflection and anti-fouling films for displays and the like. As shown in the figure, the Si sputter (202), O 2 ion gun (203), Nb sputter (204), and optool vapor deposition (205), which are stations, are arranged at four locations around the drum (201), and the whole is vacuumed. In a pullable chamber. First, sputtering of Si by Si sputtering (202), then, O 2 by ion gun (203) and SiO 2 against the O 2 ions to Si. Thereafter, Nb and Optool DSX are appropriately deposited by Nb sputtering (204) and Optool vapor deposition (205). In the case of an antireflection film, Nb and SiO 2 are deposited after a necessary number of layers are stacked with a predetermined thickness. In the case of the present invention, since the function of the antireflection film is not necessary, Nb is not necessary, and SiO 2 and OPTOOL DSX may be provided one by one. By using this apparatus, as described above, after forming the SiO 2 thin layer (122), it is possible to perform vacuum deposition of the OPTOOL DSX in the vacuum chamber as it is.
(臨界表面張力)
撥インク層の臨界表面張力は5〜40mN/mであることが好ましい。さらに、5〜30mN/mであることがより好ましい。30mN/mを超えると、長期の使用においてインクがノズルプレートに対して濡れすぎる現象が生じるため、繰り返し印刷をしているとインクの吐出曲がりや粒子化異常が生じてしまう。また、40mN/mを超えると、初期からノズルプレートに対して濡れすぎる現象が生じるため、初期からインクの吐出曲がりや粒子化異常が生じてしまう。
表2に記載する撥インク材料をアルミニウム基盤上に塗布し、加熱乾燥することで撥インク層つきノズルプレートを作成した。撥インク層の臨界表面張力を測定したところ表2のようになった。
(Critical surface tension)
The critical surface tension of the ink repellent layer is preferably 5 to 40 mN / m. Furthermore, it is more preferable that it is 5-30 mN / m. If it exceeds 30 mN / m, a phenomenon in which the ink becomes too wet with respect to the nozzle plate occurs during long-term use. Therefore, repeated printing causes ink ejection bending and abnormal particle formation. On the other hand, if it exceeds 40 mN / m, a phenomenon in which the nozzle plate is excessively wet from the initial stage occurs, so that an ink ejection curve or abnormal particle generation occurs from the initial stage.
Ink repellent materials listed in Table 2 were applied onto an aluminum substrate and dried by heating to prepare a nozzle plate with an ink repellent layer. When the critical surface tension of the ink repellent layer was measured, it was as shown in Table 2.
臨界表面張力はZisman法で求めることができる。つまり、表面張力が既知の液体を撥インク層の上にたらし、接触角θを測定し、液体の表面張力をx軸にCOSθをy軸にプロットすると右肩下がりの直線が得られる。(Zisman Plot) この直線がY=1(θ=0)となるときの表面張力を臨界表面張力γcとして算出することができる。その他の方法として、Fowkes法、Owens and Wendt法、Van Oss法を用いて臨界表面張力を求めることもできる。 The critical surface tension can be determined by the Zisman method. That is, when a liquid with a known surface tension is placed on the ink repellent layer, the contact angle θ is measured, and the surface tension of the liquid is plotted on the x axis and COS θ is plotted on the y axis, a straight line with a downward slope is obtained. (Zisman Plot) The surface tension when this straight line becomes Y = 1 (θ = 0) can be calculated as the critical surface tension γc. As other methods, the critical surface tension can be obtained by using the Fowkes method, the Owens and Wendt method, or the Van Oss method.
<作像方式>
本発明で使用する画像処理方法は、総量規制以外は特に限定はしないが、解像度が高い元画像を高速に転送し、しかも、元画像の解像度を損なわずに印字することが望ましい。本発明ではコンピューター等の制御部で画像データを圧縮し、高速でプリンタに転送し、プリンタ側で簡易な画像復元を行う手法をもって、高速転送と解像度の維持を確保することができる。
<Image creation method>
The image processing method used in the present invention is not particularly limited except for the total amount restriction, but it is desirable to transfer an original image having a high resolution at a high speed and to print without impairing the resolution of the original image. In the present invention, high-speed transfer and maintenance of resolution can be ensured by a method in which image data is compressed by a control unit such as a computer, transferred to a printer at high speed, and simple image restoration is performed on the printer side.
以下、具体的に説明する。
記録したい画像の解像度が高ければ、また、画像の階調数が高次の場合、入力画像の容量が大きくなり、記録装置への転送をはじめ、記録する画像を扱うホスト側においても、記録装置内においても時間がかかる。そこで、本発明では、入力画像の、例えば、2×2の4画素を一つの画素と見立てる。それにより、入力画像の情報量は4分の1になり、必然的に、記録に要する時間が短縮される。尚、入力画像の2×2画素を一つの画素と見立てることで、解像度に関して縮小されることになるが、その防止策については、後述する。
一方、複数の記録素子を集積配列してなる記録素子列を使用する場合、例えば、図26に示す、16個の記録素子列を主走査方向に配置したインクジェット記録素子列を用いて、4回のマルチパスによる記録を行うことで、記録メディアの同一画素を記録可能な記録素子は、図26の記録素子列の内、一列(6−a)で説明すると、記録素子a−1−1,a−2−1,a−3−1,a−4−1の計4個から選択することができる。
上述したように、同一画素に複数のインクドットを形成する記録方法では、図26に示す記録素子列を例にとると、同一画素に2個のインクドットを記録する場合、4C2=6通りの組合せをとることができる。
さらに、複数の濃淡インクを使用する場合や、複数の同一濃度のインクを吐出する記録素子列を用いる場合、記録素子から大ドット、小ドットといったインク滴容量の異なるインクを吐出する場合には、上述した組合せは増加していく。例えば、濃インクの記録メディア上での光学濃度が、淡インクの実質的に2倍の濃度を示すような濃淡インクの組合せや、大ドットの容量が小ドットのおよそ2倍の組み合わせを用いるときは、以下のようになる。
This will be specifically described below.
If the resolution of the image to be recorded is high, and if the number of gradations of the image is high, the capacity of the input image becomes large, and the host side handling the image to be recorded, including the transfer to the recording apparatus, can also record the recording apparatus. It takes time even within. Therefore, in the present invention, for example, 4 × 2 × 2 pixels of the input image are regarded as one pixel. As a result, the information amount of the input image is reduced to a quarter, and the time required for recording is inevitably shortened. Note that the resolution is reduced by regarding 2 × 2 pixels of the input image as one pixel, and a countermeasure for the reduction will be described later.
On the other hand, when using a recording element array formed by integrating a plurality of recording elements, for example, four times using an inkjet recording element array in which 16 recording element arrays are arranged in the main scanning direction shown in FIG. The recording elements capable of recording the same pixel of the recording medium by performing the multi-pass recording are described with one of the recording element rows in FIG. 26 (6-a), the recording elements a-1-1, A total of four can be selected from a-2-1, a-3-1, and a-4-1.
As described above, in the recording method for forming a plurality of ink dots in the same pixel, taking the recording element array shown in FIG. 26 as an example, when two ink dots are recorded in the same pixel, 4 C 2 = 6 You can take street combinations.
Furthermore, when using a plurality of dark and light inks, when using a plurality of recording element arrays that discharge ink of the same density, when discharging ink with different ink droplet capacities such as large dots and small dots from the recording elements, The combinations described above will increase. For example, when using a combination of dark and light ink in which the optical density of dark ink on the recording medium is substantially twice that of light ink, or a combination in which the capacity of large dots is approximately twice that of small dots Is as follows.
図27は、淡インク(Aインク)の大小ドットを記録可能な記録素子列(6−a,6−b)と、濃インク(Bインク)の大小ドットを記録可能な記録素子列(6−c,6−d)からなるインクジェット記録素子列を示している。ここで、最も多くインク滴を、実質的に同一画素に着弾させる制限を、最大で大ドット2発、小ドット2発とした場合、表現できる階調値は、多種多様な組み合わせをとる。
どの記録素子を使用して、その画素に記録するかの組合せを考慮すると、例えば、ある階調値を再現する際、記録素子列が、4回、記録画素上を通過するとした場合、どのパスで、どのインクドットを記録するかの組み合わせは、多数存在することになる。そこで、本発明では、どのノズルを駆動させるかという組み合わせをテーブル(記録素子組合せテーブル:第2テーブル)として記憶しておき、入力画像に応じて、その組み合わせを選択するという手法をとる。
ここでは、上述した多数の記録素子組合せテーブルより、濃淡インクを記録するドット数と、どの記録素子により記録するかを一元的に管理することで、実際に使用する一連の記録素子組合せを選択する。
尚、記録素子組合せテーブルは、インクの濃度の種類、インクの滴サイズの種類、記録素子の数、マルチパスのパス数が増すごとに、選択しうる組合せ数が膨大になるので、実際は、いくつかの限られた数の組合せを記憶しておくのが望ましく、そうすることが、画像記録の高速化に貢献する。その際、インクの総量が本特許の制限を満たすよう組み合わせを制限しておくこともできる。
FIG. 27 shows recording element arrays (6-a, 6-b) that can record light ink (A ink) large and small dots and recording element arrays (6-ink) that can record dark ink (B ink) large and small dots. An ink jet recording element array consisting of c, 6-d) is shown. Here, when the maximum number of ink droplets that are landed on the same pixel is a maximum of two large dots and two small dots, the gradation values that can be expressed have various combinations.
Considering the combination of which recording element is used and recording on that pixel, for example, when reproducing a certain gradation value, if a recording element row passes over the recording pixel four times, which pass Thus, there are many combinations of which ink dots are recorded. Therefore, in the present invention, a combination of which nozzles are driven is stored as a table (printing element combination table: second table), and the combination is selected according to the input image.
Here, a series of recording element combinations to be actually used is selected by centrally managing the number of dots for recording dark and light inks and which recording element is used for recording from a large number of recording element combination tables described above. .
In the printing element combination table, the number of combinations that can be selected increases as the type of ink density, the type of ink droplet size, the number of printing elements, and the number of multi-pass passes increases. It is desirable to store such a limited number of combinations, which contributes to speeding up image recording. At that time, the combination can be limited so that the total amount of ink satisfies the limitation of this patent.
図29は、このように記憶された記録素子の組み合わせパターンの一例であり、同図のa〜oに示すように、2×2画素の内部で、同じ階調値を記録する場合でも、各単位画素ごとに見ると、その階調値が大きかったり、小さかったりすることが分かる。これを記録画素内の濃度分布(記録画素の濃度分布パターン)と称する。
記録画素内の濃度分布を、上述した記録インク組み合わせテーブル(第1テーブル)と併せて、例えば、図29に示す分類a〜oで、その記録インク組み合わせテーブルに格納する。図30は、このようにして作成した記録インク組み合わせテーブル(第1テーブル)の例であり、ここでは簡略のため、5パターン(パターン1〜5)にしてある。図30に示す数値は、2×2の記録画素に、最大16発のインク滴を記録する場合の各パターンを構成する、単位画素へ記録するインク滴の数である。
入力画像の画素値から、記録インク組み合わせテーブルのいずれを使用するかの選択をすることで、入力画像の単位画素の階調値と、記録画像の単位画素の階調値が、組み合わせテーブルによって一致させることができない場合も生じる。しかし、階調が多少、異なることがあっても、入力画像の情報量を低減させて画像データを展開することができ、なおかつ、解像性を犠牲にせずに、画像記録を行える。
尚、入力画像の画素の階調値から、記録インク組み合わせテーブルのパターンを選択する方法については、特に限定しないが、例えば、以下の方法を挙げることができる。
入力画像の2×2画素の階調値の合計と平均から、着目する単位画素(例えば、2×2画素の左上の画素)が、一定値以上、離れている場合、2×2の4画素の特徴に応じたパターンを選択する。しかし、注目する画素が、上記平均値と一定値以上、離れていない場合には、他の3画素も離れていないと予想する、といった方法がある。
このようにして選択された一連の記録素子組合せパターンの中から、入力画像に基づいて、各画素毎に、使用する階調値および記録素子組合せを決定することになる。そして、ほぼ同一濃度となる階調値の組合せ、パターン、および記録素子組合せが複数、存在する場合、より具体的には、A,B,Cという3種類の組み合わせが、ほぼ同一の階調値となる場合、その階調値を表現する際には、画素ごとに順次、ABCABCABC…というように、3種類の記録素子組合せを使用する。
あるいは、ACBCBABBCAA…というように、3種類の記録素子組合せをランダムに使用することが好ましい。尚、このランダム化の方法は、特に限定しない。
FIG. 29 is an example of the combination pattern of the recording elements stored in this way. As shown in a to o of FIG. 29, each of the two grayscale values is recorded in the 2 × 2 pixels. Looking at each unit pixel, it can be seen that the gradation value is large or small. This is referred to as a density distribution in the recording pixel (density distribution pattern of the recording pixel).
The density distribution in the recording pixels is stored in the recording ink combination table together with the above-described recording ink combination table (first table), for example, in the classifications a to o shown in FIG. FIG. 30 is an example of the recording ink combination table (first table) created in this way. Here, for simplicity, there are five patterns (
By selecting which recording ink combination table to use from the pixel values of the input image, the gradation value of the unit pixel of the input image and the gradation value of the unit pixel of the recording image are matched by the combination table In some cases, it cannot be made to occur. However, even if the gradations are somewhat different, the image data can be developed by reducing the amount of information of the input image, and image recording can be performed without sacrificing resolution.
The method for selecting the pattern of the recording ink combination table from the gradation values of the pixels of the input image is not particularly limited, and examples thereof include the following methods.
When the unit pixel of interest (for example, the upper left pixel of 2 × 2 pixels) is more than a certain value from the total and average of the 2 × 2 pixel gradation values of the input image, 4 × 2 × 2 pixels Select a pattern according to the characteristics of However, there is a method of predicting that the other three pixels are not separated when the pixel of interest is not separated from the average value by a certain value or more.
From the series of printing element combination patterns selected in this way, the gradation value and printing element combination to be used are determined for each pixel based on the input image. When there are a plurality of combinations of gradation values, patterns, and recording element combinations that have substantially the same density, more specifically, three types of combinations A, B, and C have substantially the same gradation values. Then, when expressing the gradation value, three types of recording element combinations such as ABCABCABC... Are sequentially used for each pixel.
Alternatively, it is preferable to use three types of recording element combinations at random, such as ACBCBABBBCAA. This randomizing method is not particularly limited.
次に、本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成および動作について説明する。尚、ここでは、600dpiの高精細な白黒256階調の医療用X線透過画像を、黒のインクを使用し、かつ、一単位画素に最大4つのインク滴を着弾可能で、一記録画素を2×2の4単位画素で構成して、記録画素内において最大8つのインク滴を着弾できる場合を説明する。
図31は本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。
図中、(1)は画像入力部、(2)は操作部、(3)は各種処理を行う中央制御部(CPU)、(4)は各種データを記憶する記憶媒体で、テーブル形式の記録素子組合せ情報(4a)と各種制御プログラム群(4b)が格納されている。また、(5)はRAM、(6)は画像処理部、(7)は画像出力制御を行うプリンタ制御部、(8)は各種構成要素を相互に接続する各種データを転送するバス部(バスライン)である。
画像入力部(1)は、例えば、スキャナやデジタルカメラ等で構成される。操作部(2)は、各種パラメータの設定や記録開始を指示する各種キーを備えている。CPU(3)は、記憶媒体(4)中の各種プログラムに従って、本インクジェット記録装置全体を制御する。
記憶媒体(4)には、制御プログラムやエラー処理プログラムに従って、本インクジェット記録装置を動作させるためのプログラム等が格納されている。このインクジェット記録装置の動作は、全て、このプログラムによる動作である。プログラムを格納する記録メディア(4)としては、例えば、ROM、FD、CD−ROM、HD、メモリカード、光磁気ディスク等を用いることができる。
RAM(5)は、記憶媒体(4)中の各種プログラムのワークエリア、エラー処理時の一時待避エリア、および画像処理時のワークエリアとして用いられる。また、RAM(5)は、記録メディア(4)中の各種テーブルをコピー後、そのテーブルの内容を変更し、変更後のテーブルを参照しながら、所定の画像処理を進めることも可能である。
画像処理部(6)は、入力画像をもとに、インクジェット方式で多階調を実現するための吐出パターンを作成する。プリンタ部(7)は、画像記録時に画像処理部(6)で作成された吐出パターンに基づいて、ドット画像を形成する。また、バスライン(8)は、本インクジェット記録装置内のアドレス信号、データ、制御信号等を伝送する。
上述した記録素子組合せ情報(4a)には、さらに、使用するインクに関するデータが蓄積されている。ここで使用するインクは、1種類であるが、後述するように、同系色で濃度の異なるインクドットを記録する目的で、淡インク、濃インクを用意してもよく、多くの階調値を再現するのに有用である。
これらインクを用いて、1単位画素を最大4つのインクドットで形成するとした場合、例えば、単位画素を2×2配列した4単位画素からなる記録画素で表すことのできる記録インク組み合わせテーブルは、多岐に渡る。そこで、本実施形態では、これらの中から、各階調値ごとに、2×2のマトリクスの左上の濃度が高く偏っているパターン、右上が偏っているパターンという4種類と、偏りの少ないパターンの計5種類ずつ、記録画素単位に8+1値で、計144+1個の記録インク組み合せテーブルを使用する。
Next, the configuration and operation of the ink jet recording apparatus according to this embodiment will be described. Here, 600 dpi high-definition black and white 256-level medical X-ray transmission image using black ink, and up to four ink droplets can be landed on one unit pixel. A case will be described in which 2 × 2 4 unit pixels are used and a maximum of 8 ink droplets can be landed in a recording pixel.
FIG. 31 is a block diagram showing the configuration of the ink jet recording apparatus according to this embodiment.
In the figure, (1) is an image input unit, (2) is an operation unit, (3) is a central control unit (CPU) that performs various processes, and (4) is a storage medium that stores various data, and is recorded in a table format. Element combination information (4a) and various control program groups (4b) are stored. Also, (5) is a RAM, (6) is an image processing unit, (7) is a printer control unit that performs image output control, and (8) is a bus unit (bus) that transfers various data for interconnecting various components. Line).
The image input unit (1) is configured by, for example, a scanner or a digital camera. The operation unit (2) includes various keys for setting various parameters and instructing start of recording. The CPU (3) controls the entire inkjet recording apparatus according to various programs in the storage medium (4).
The storage medium (4) stores a program for operating the ink jet recording apparatus in accordance with a control program and an error processing program. All the operations of the ink jet recording apparatus are performed by this program. As the recording medium (4) for storing the program, for example, ROM, FD, CD-ROM, HD, memory card, magneto-optical disk or the like can be used.
The RAM (5) is used as a work area for various programs in the storage medium (4), a temporary save area for error processing, and a work area for image processing. The RAM (5) can also copy the various tables in the recording medium (4), change the contents of the tables, and proceed with predetermined image processing while referring to the changed tables.
The image processing unit (6) creates an ejection pattern for realizing multi-gradation by an ink jet method based on the input image. The printer unit (7) forms a dot image based on the ejection pattern created by the image processing unit (6) during image recording. The bus line (8) transmits address signals, data, control signals, and the like in the inkjet recording apparatus.
In the printing element combination information (4a), data relating to the ink to be used is further accumulated. There is one type of ink used here, but as will be described later, light ink and dark ink may be prepared for the purpose of recording ink dots of similar colors and different densities. Useful to reproduce.
When one unit pixel is formed with a maximum of four ink dots using these inks, for example, there are various recording ink combination tables that can be represented by recording pixels composed of four unit pixels in which unit pixels are arranged 2 × 2. Cross over. Therefore, in the present embodiment, for each tone value, there are four types, a pattern in which the upper left density of the 2 × 2 matrix is highly biased and a pattern in which the upper right is biased, and a pattern with little bias. A total of 144 + 1 recording ink combination tables are used with 8 + 1 values for each recording pixel unit in total.
図32〜図34は本実施形態に係る記録インク組み合せテーブル(第2テーブル)を示している。
図中の記載数字の内、「1」は、インク滴の吐出を意味する。また、便宜上、これらのテーブル中、2×2のマトリクスの位置に関する情報として、左上、右上、左下、右下の画素を、それぞれ順番にLU,RU,LL,RLとし、その単位画素が、他の単位画素よりも濃度が高く偏っているインク組み合わせテーブルのグループを濃度パターンとして表記した。
上記濃度レベルは、1画素に対して吐出したインク数と、インクの色素含有量の合計とに完全に比例するものではないが、概ね、特に低濃度部分の反射の記録メディアや、透過の記録メディアでは、実用上、問題はない。
32 to 34 show a recording ink combination table (second table) according to the present embodiment.
Among the numbers described in the figure, “1” means ejection of ink droplets. Further, for convenience, in these tables, as information regarding the position of the 2 × 2 matrix, the upper left, upper right, lower left, and lower right pixels are sequentially designated as LU, RU, LL, and RL, and the unit pixels are other A group of ink combination tables whose density is higher than that of the unit pixel is expressed as a density pattern.
The density level is not completely proportional to the number of inks ejected to one pixel and the sum of the dye content of the ink. In the media, there are no practical problems.
図32は本実施形態に係るインクジェット記録装置における画像処理の流れを示すフローチャートである。
以下、これらの図32〜図35を参照して、本実施形態に特有の画像処理について説明する。
図33〜図35に示す記録素子組合せテーブルを使用する場合、図33のステップS101で入力した256階調の入力画像は、その階調数を2+1値(/600dpi)に変換する必要がある。そこで、図31の画像処理部(6)で、2+1値の多値誤差拡散の処理を行う(ステップS102,ステップS103)。尚、ここでは、この処理に多値誤差拡散法を使用するが、かかる方法に限定されるものではなく、例えば、平均濃度保存法、ディザマトリックス法等、任意の中間調処理方法を使用することができる。
多値誤差拡散法が、通常の誤差拡散法と大きく異なる点は、2値化するためのしきい値が、複数個(ここでは、2個)存在することである。これらのしきい値は、通常、階調値の中点として決定してもよい。
多値化処理されたデータは、画像処理部(6)において、記憶媒体(4)内の記録素子組合せ情報(4a)を参照しながら、より具体的には、図33〜図35の記録インク組合せに従って、各記録素子に対して、吐出/非吐出の駆動信号に分配される。ここでは、もとの画像データが600dpiであるから、多値化されたデータは、600dpiで2+1値、つまり、「0」、「1」、「2」の3値を有している(図35のステップS103)。
そこで、ステップS104において、着目する記録画素の平均値と左上ドットとに差があるかどうかを判定する。例えば、着目する2×2の記録画素((I1,J1)と表現する)について、左上の単位画素(i1,j1)の階調値が2、右上の単位画素(i1+1,j1)が1、左下の単位画素(i1,j1+1)が1、右下の単位画素(i1+1,j1+1)が0の場合について説明する。この場合、濃度傾斜情報は、左上の濃度が高いので、図29に示す階調の「a」に相当する、「LU」の濃度パターンを選択する(ステップS105,ステップS110)。
また、この2×2の記録画素自体の階調値は、4/8であるから、図34に示す濃度4(階調値4)の記録素子組合せ情報の内、濃度傾斜情報が「LU」のパターン情報(つまり、No.45〜48の組合せ)に基づいて、データを分配することが決定される。実際には、これら4組の組み合わせの中から、順次、あるいはランダムに選択する(ステップS115,ステップS116)。
以上の処理を行うことによって、注目した記録画素一画素分の処理が終了する。続く2×2の記録画素(I2,J2)についても同様の処理を行う。
すなわち、その記録画素の左上の単位画素(i2,j2)の階調値が2、右上の単位画素(i2+1,j2)が2、左下の単位画素(i2,j2+1)が2、右下の単位画素(i2+1,j2+1)が1のとき、その濃度傾斜情報は、図29に示す階調の「l」に当たる。このパターンは、必ずしも上記LU,RU,LL,RLのいずれかに属すると判定し難いので、ここでは簡略のため、「AVE」を選択する(ステップS114)。
また、この記録画素の階調値は8/8であるから、図35に示す濃度8(階調値8)の記録素子組合せ情報から、濃度傾斜情報が「AVE」のパターン情報(つまり、No.141〜144の組合せ)に基づき、データを分配することが決定される(ステップS115,S116)。
他の記録画素についても同様に、その画像の濃度データをもとに、上述した処理を全画素数分、繰り返すことにより、それぞれの記録素子列に対する各画素ごとの吐出/不吐出の、2値の駆動信号が形成される(ステップS120〜ステップS123)。
FIG. 32 is a flowchart showing the flow of image processing in the ink jet recording apparatus according to this embodiment.
Hereinafter, image processing unique to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 32 to 35.
When the printing element combination tables shown in FIGS. 33 to 35 are used, it is necessary to convert the number of gradations of the input image of 256 gradations input in step S101 of FIG. 33 into 2 + 1 values (/ 600 dpi). Therefore, the image processing unit (6) in FIG. 31 performs 2 + 1 multi-value error diffusion processing (steps S102 and S103). Here, the multilevel error diffusion method is used for this processing, but the present invention is not limited to this method. For example, an arbitrary halftone processing method such as an average density storage method or a dither matrix method may be used. Can do.
The major difference between the multi-value error diffusion method and the normal error diffusion method is that there are a plurality of threshold values (two in this case) for binarization. These threshold values may usually be determined as the midpoint of the gradation value.
More specifically, the multivalued data is recorded on the recording ink shown in FIGS. 33 to 35 while referring to the recording element combination information (4a) in the storage medium (4) in the image processing unit (6). According to the combination, the ejection / non-ejection drive signal is distributed to each recording element. Here, since the original image data is 600 dpi, the multivalued data has 2 + 1 values at 600 dpi, that is, three values of “0”, “1”, and “2” (see FIG. 35 step S103).
Therefore, in step S104, it is determined whether or not there is a difference between the average value of the recording pixel of interest and the upper left dot. For example, for a 2 × 2 recording pixel of interest (represented as (I1, J1)), the gradation value of the upper left unit pixel (i1, j1) is 2, the upper right unit pixel (i1 + 1, j1) is 1, A case where the lower left unit pixel (i1, j1 + 1) is 1 and the lower right unit pixel (i1 + 1, j1 + 1) is 0 will be described. In this case, since the density gradient information has a high density at the upper left, a density pattern of “LU” corresponding to the gradation “a” shown in FIG. 29 is selected (steps S105 and S110).
Further, since the gradation value of the 2 × 2 recording pixel itself is 4/8, the density gradient information is “LU” in the recording element combination information of density 4 (gradation value 4) shown in FIG. Based on the pattern information (that is, the combination of Nos. 45 to 48), it is determined to distribute the data. Actually, these four combinations are selected sequentially or randomly (steps S115 and S116).
By performing the above processing, the processing for one pixel of the focused recording pixel is completed. The same processing is performed for the subsequent 2 × 2 recording pixels (I2, J2).
That is, the gradation value of the upper left unit pixel (i2, j2) is 2, the upper right unit pixel (i2 + 1, j2) is 2, the lower left unit pixel (i2, j2 + 1) is 2, and the lower right unit. When the pixel (i2 + 1, j2 + 1) is 1, the density gradient information corresponds to the gradation “l” shown in FIG. Since it is difficult to determine that this pattern belongs to any one of the LU, RU, LL, and RL, “AVE” is selected here for simplicity (step S114).
Further, since the gradation value of this recording pixel is 8/8, pattern information (that is, No. No.) having density inclination information “AVE” from the recording element combination information of density 8 (gradation value 8) shown in FIG. .. 141 to 144) is determined to distribute the data (steps S115 and S116).
Similarly, with respect to the other recording pixels, by repeating the above-described processing for the total number of pixels based on the density data of the image, binary of ejection / non-ejection for each pixel for each printing element array Is generated (steps S120 to S123).
図36は、マルチ(4)パス記録方式を示しており、Aインクを吐出する記録素子列を持つ記録ヘッド6−a、Aインクを吐出する記録素子列を持つ記録ヘッド6−b、Bインクを吐出する記録素子列を持つ記録ヘッド6−c、Bインクを吐出する記録素子列を持つ記録ヘッド6−dによって、各パスの記録を行う。
本実施形態では、上述したように、順次、全画素を処理し、図26,図27,図28の記録素子列を有するインクジェット記録装置によって、4パス記録で記録する。
以上説明したように、本実施形態によれば、入力画像の隣接する単位画素を合体させた領域を記録画素とし、その記録画素ごとに、あらかじめ決めた、入力画像に応じた階調値パターンを選択することで、入力画像の解像性を落とさずに、画像データの情報量を約4分の1に減じることができ、画像記録の高速化、および制御部(CPU)に対する負担を低減することができる。
また、少なくとも同一単位画素に2重のインク滴を記録したり、少なくとも大小2種のドット径によるインク滴を記録したり、同系色について少なくとも濃淡2種のインク滴を記録するインクジェット記録方法であって、記録画像の構成単位である記録画素を構成するいくつかの単位画素に、必要に応じて単一もしくは複数のインク滴を吐出して記録する画像記録方法においては、複雑な画像処理を行うことなく、パターン化された吐出、非吐出の駆動信号の制御データを扱うこととなるので、効果的である。
さらに、記録素子組合せ情報を、同一な階調値について複数、用意し、順次、あるいはランダムに、異なる記録素子組合せ情報に応じて記録することで、各種のインクが、同一の記録素子からしばらくの間吐出されないと行った状況が減り、同時に、ある一定面積以上を同一の記録素子からインクドットを形成するという状況もなくなり、記録ヘッドを交換した場合においても、特性の変化を抑えることができ、積極的かつ効果的に記録素子の特性のばらつきに対処できる。
また、単純な信号処理アルゴリズムで、より高速、簡易な処理によって、階調性が良好で、「よれ」等による劣化の少ない画像を得ることができ、情報として低解像度データで記録しても、良好な階調画像を得ることができる。
FIG. 36 shows a multi (4) pass recording method, in which a recording head 6-a having a recording element array for ejecting A ink, a recording head 6-b having a recording element array for ejecting A ink, and B ink. Each pass is recorded by a recording head 6-c having a recording element array for ejecting ink and a recording head 6-d having a recording element array for ejecting B ink.
In the present embodiment, as described above, all the pixels are sequentially processed, and printing is performed by four-pass printing by the ink jet printing apparatus having the printing element arrays of FIGS. 26, 27, and 28.
As described above, according to this embodiment, an area obtained by combining adjacent unit pixels of an input image is a recording pixel, and a gradation value pattern corresponding to the input image is determined for each recording pixel. By selecting, it is possible to reduce the information amount of the image data to about one-fourth without degrading the resolution of the input image, speeding up the image recording and reducing the burden on the control unit (CPU). be able to.
In addition, it is an ink jet recording method that records double ink droplets on at least the same unit pixel, records ink droplets having at least two types of large and small dot diameters, and records at least two types of light and dark ink droplets for similar colors. Thus, in an image recording method in which single or plural ink droplets are ejected and recorded on several unit pixels constituting a recording pixel which is a constituent unit of a recording image, complicated image processing is performed. Therefore, it is effective because the control data of the drive signals for ejection and non-ejection which are patterned is handled.
Furthermore, by preparing a plurality of recording element combination information for the same gradation value and recording sequentially or randomly according to different recording element combination information, various inks can be used for a while from the same recording element. The situation where it was not discharged is reduced, and at the same time, there is no situation of forming ink dots from the same recording element over a certain area, and even when the recording head is replaced, the change in characteristics can be suppressed, It is possible to actively and effectively deal with variations in characteristics of recording elements.
In addition, with a simple signal processing algorithm, it is possible to obtain an image with good gradation and less deterioration due to “swing”, etc. by high-speed and simple processing. Even if recorded as low-resolution data as information, A good gradation image can be obtained.
(インク記録物)
本発明のインクジェット記録方法により記録されたインク記録物は、本発明のインク記録物である。本発明のインク記録物は、本発明の前記インクメディアセットにおける記録用メディア上に前記インクメディアセットにおけるインクを用いて形成された画像を有してなる。
前記記録物は、高画質で滲みがなく、経時安定性に優れ、各種の印字乃至画像の記録された資料等として各種用途に好適に使用することができる。
(Ink record)
The ink recorded matter recorded by the ink jet recording method of the present invention is the ink recorded matter of the present invention. The ink recorded matter of the present invention comprises an image formed using the ink in the ink media set on the recording medium in the ink media set of the present invention.
The recorded matter has high image quality, no bleeding, excellent temporal stability, and can be suitably used for various purposes as a material on which various prints or images are recorded.
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
−顔料インクの調整−
(製造例1)
−銅フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた1Lフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート4.0g、スチレンマクロマー(東亜合成株式会社製、商品名:AS−6)4.0g、及びメルカプトエタノール0.4gを仕込み、65℃に昇温した。次に、スチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート36.0g、ヒドロキシエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー(東亜合成株式会社製、商品名:AS−6)36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスジメチルバレロニトリル2.4g、及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を2.5時間かけてフラスコ内に滴下した。
滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8g、及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を0.5時間かけてフラスコ内に滴下した。65℃にて1時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8gを添加し、更に1時間熟成した。反応終了後、フラスコ内に、メチルエチルケトン364gを添加し、濃度が50質量%のポリマー溶液800gを得た。次に、ポリマー溶液の一部を乾燥し、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(標準:ポリスチレン、溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は15000であった。
次に、得られたポリマー溶液28g、銅フタロシアニン顔料26g、1mol/L水酸化カリウム水溶液13.6g、メチルエチルケトン20g、及びイオン交換水30gを十分に攪拌した。その後、3本ロールミル(株式会社ノリタケカンパニー製、商品名:NR−84A)を用いて20回混練した。得られたペーストをイオン交換水200gに投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、固形分量が20.0質量%の青色のポリマー微粒子分散体160gを得た。
得られたポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50%)は93nmであった。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
-Adjustment of pigment ink-
(Production Example 1)
-Preparation of copper phthalocyanine pigment-containing polymer fine particle dispersion-
After sufficiently replacing the inside of the 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas introduction tube, reflux tube, and dropping funnel with nitrogen gas, 11.2 g of styrene, 2.8 g of acrylic acid, 12.0 g of lauryl methacrylate Then, 4.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 4.0 g of styrene macromer (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., trade name: AS-6) and 0.4 g of mercaptoethanol were charged and heated to 65 ° C. Next, 100.8 g of styrene, 25.2 g of acrylic acid, 108.0 g of lauryl methacrylate, 36.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 60.0 g of hydroxyethyl methacrylate, styrene macromer (trade name: AS-6, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) A mixed solution of 36.0 g, mercaptoethanol 3.6 g, azobisdimethylvaleronitrile 2.4 g, and methyl ethyl ketone 18 g was dropped into the flask over 2.5 hours.
After completion of dropping, a mixed solution of 0.8 g of azobisdimethylvaleronitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 0.5 hours. After aging at 65 ° C. for 1 hour, 0.8 g of azobisdimethylvaleronitrile was added and further aging was performed for 1 hour. After completion of the reaction, 364 g of methyl ethyl ketone was added to the flask to obtain 800 g of a polymer solution having a concentration of 50% by mass. Next, when a part of the polymer solution was dried and measured by gel permeation chromatography (standard: polystyrene, solvent: tetrahydrofuran), the weight average molecular weight (Mw) was 15000.
Next, 28 g of the obtained polymer solution, 26 g of copper phthalocyanine pigment, 13.6 g of 1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution, 20 g of methyl ethyl ketone, and 30 g of ion-exchanged water were sufficiently stirred. Thereafter, the mixture was kneaded 20 times using a three-roll mill (manufactured by Noritake Company, trade name: NR-84A). The obtained paste was put into 200 g of ion-exchanged water, and after sufficiently stirring, methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator to obtain 160 g of a blue polymer fine particle dispersion having a solid content of 20.0% by mass. .
About the obtained polymer microparticles | fine-particles, the average particle diameter (D50%) measured with the particle size distribution analyzer (Microtrac UPA, Nikkiso Co., Ltd.) was 93 nm.
(製造例2)
−ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
製造例1において、銅フタロシアニン顔料を顔料ピグメントレッド122に変更した以外は、製造例1と同様にして、赤紫色のポリマー微粒子分散体を調製した。
得られたポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50%)は127nmであった。
(Production Example 2)
-Preparation of polymer fine particle dispersion containing dimethylquinacridone pigment-
A red-purple polymer fine particle dispersion was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the copper phthalocyanine pigment was changed to
About the obtained polymer microparticles | fine-particles, the average particle diameter (D50%) measured with the particle size distribution analyzer (Microtrac UPA, Nikkiso Co., Ltd.) was 127 nm.
(製造例3)
−モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
製造例1において、銅フタロシアニン顔料を顔料ピグメントイエロー74に変更した以外は、製造例1と同様にして、黄色のポリマー微粒子分散体を調製した。
得られたポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50%)は76nmであった。
(Production Example 3)
-Preparation of monoazo yellow pigment-containing polymer fine particle dispersion-
A yellow polymer fine particle dispersion was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the copper phthalocyanine pigment was changed to Pigment Pigment Yellow 74 in Production Example 1.
About the obtained polymer microparticles | fine-particles, the average particle diameter (D50%) measured with the particle size distribution analyzer (Microtrac UPA, Nikkiso Co., Ltd.) was 76 nm.
(製造例4)
−カーボンブラック分散液の調製−
市販のpH2.5の酸性カーボンブラック(キャボット社製、商品名:モナーク1300)300gを水1000ミリリットルに良く混合した。その後、次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度12%)450gを滴下して、100〜105℃にて8時間撹拌した。この液に更に次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度12%)100gを加え、横型分散機で3時間分散した。得られたスラリーを水で10倍に希釈し、水酸化リチウムにてpHを調整し、電導度0.2mS/cmまで限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度15%のカーボンブラック分散液とした。遠心処理により粗大粒子を除き、さらに1μmのナイロンフィルターで濾過しカーボンブラック分散液とした。
得られたポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50%)は95nmであった。
(Production Example 4)
-Preparation of carbon black dispersion-
300 g of commercially available acidic carbon black having a pH of 2.5 (manufactured by Cabot, trade name: Monarch 1300) was mixed well with 1000 ml of water. Thereafter, 450 g of sodium hypochlorite (
About the obtained polymer microparticles | fine-particles, the average particle diameter (D50%) measured with the particle size distribution analyzer (Microtrac UPA, Nikkiso Co., Ltd.) was 95 nm.
(製造例5)
−カーボンブラックのポリマー微粒子分散体の調製−
製造例1において、銅フタロシアニン顔料をカーボンブラック(デグサ社製、FW100)に変更した以外は、製造例1と同様にして、黒色のポリマー微粒子分散体を調製した。
得られたポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50%)は104nmであった。
(Production Example 5)
-Preparation of polymer fine particle dispersion of carbon black-
A black polymer fine particle dispersion was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the copper phthalocyanine pigment was changed to carbon black (Degussa, FW100) in Production Example 1.
About the obtained polymer microparticles | fine-particles, the average particle diameter (D50%) measured with the particle size distribution analyzer (Microtrac UPA, Nikkiso Co., Ltd.) was 104 nm.
(製造例6)
−ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散体の調製−
表面積が230m2/gであり、かつDBP吸油量が70ml/100gのカーボンブラック100gと、p−アミノ−N−安息香酸34gとを水750gに混合分散し、これに硝酸16gを滴下して70℃で撹拌した。5分後、50gの水に11gの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加え、更に1時間撹拌した。得られたスラリーを10倍に希釈し遠心処理し粗大粒子を除き、pHをジエタノールアミンにて調整しpH8〜9とし、限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度15%のカーボンブラック分散体とし、ポリプロピレンの0.5μmフィルターにてろ過してカーボンブラック分散体とした。マイクロトラックUPAで測定した平均粒子径(D50%)は99nmであった。
(Production Example 6)
-Preparation of carbon black dispersion treated with diazo compound-
100 g of carbon black having a surface area of 230 m 2 / g and a DBP oil absorption of 70 ml / 100 g and 34 g of p-amino-N-benzoic acid are mixed and dispersed in 750 g of water, and 16 g of nitric acid is added dropwise thereto to 70 Stir at ° C. After 5 minutes, a solution of 11 g of sodium nitrite dissolved in 50 g of water was added, and the mixture was further stirred for 1 hour. The resulting slurry was diluted 10 times and centrifuged to remove coarse particles, the pH was adjusted with diethanolamine to pH 8-9, desalted and concentrated with an ultrafiltration membrane to obtain a carbon black dispersion with a pigment concentration of 15%. Then, it was filtered through a polypropylene 0.5 μm filter to obtain a carbon black dispersion. The average particle size (D50%) measured by Microtrac UPA was 99 nm.
(製造例7)
−スルホン化剤処理したカーボンブラック分散体の調製−
市販のカーボンブラック顔料(デグサ社製、「プリンテックス#85」)150gをスルホラン400ml中に良く混合し、ビーズミルで微分散後、アミド硫酸15gを添加して140〜150℃で10時間攪拌した。得られたスラリーをイオン交換水1000ml中に投入し、12000rpmで遠心分離機により表面処理カーボンブラックウエットケーキを得る。このカーボンブラックウエットケーキを2000mlのイオン交換水中に再分散し、水酸化リチウムにてpHを調整し、限外濾過膜により脱塩濃縮し顔料濃度10質量%のカーボンブラック分散体とした。このものを1μmのナイロンフィルターで濾過しカーボンブラック体とした。平均粒子径は80nmであった。
(Production Example 7)
-Preparation of carbon black dispersion treated with sulfonating agent-
150 g of commercially available carbon black pigment (manufactured by Degussa, “
次に、上記製造例1〜7で得たポリマー微粒子分散体及びカーボンブラック分散液を用いてインク組成物を製造した。 Next, an ink composition was produced using the polymer fine particle dispersion and the carbon black dispersion obtained in Production Examples 1 to 7.
(製造例8)
−シアンインク組成物1の調製−
製造例1の銅フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体20.0質量%、3−メチル−1,3−ブタンジオール23.0質量%、グリセリン8.0質量%、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2.0質量%、FS−300(DuPont社製)2.5質量%、プロキセルLV(アベシア社製)0.2質量%、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.5質量%、及びイオン交換水を適量加えて100質量%とし、その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行った。その後イオン交換水を使用し固形分を、12wt%に調整した。以上によりインク組成物を調製した。得られたインク組成物の25℃に於ける粘度は9mPa・s、表面張力は25mN/mであった。粘度の測定は、粘度測定装置(東機産業社製、R500回転粘度計)を用いて、25℃で行った。
(Production Example 8)
-Preparation of Cyan Ink Composition 1-
Copper phthalocyanine pigment-containing polymer fine particle dispersion 20.0% by mass of production example 1, 3-methyl-1,3-butanediol 23.0% by mass, glycerin 8.0% by mass, 2-ethyl-1,3-hexane Diol 2.0% by mass, FS-300 (manufactured by DuPont) 2.5% by mass, Proxel LV (manufactured by Avecia) 0.2% by mass, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol An appropriate amount of 5% by mass and ion-exchanged water was added to make 100% by mass, and then filtration was performed with a membrane filter having an average pore diameter of 0.8 μm. Thereafter, ion exchange water was used to adjust the solid content to 12 wt%. The ink composition was prepared as described above. The obtained ink composition had a viscosity at 25 ° C. of 9 mPa · s and a surface tension of 25 mN / m. The measurement of the viscosity was performed at 25 ° C. using a viscosity measuring device (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., R500 rotational viscometer).
(製造例9)
−マゼンタインク組成物1の調製−
製造例2のジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体20.0質量%、3−メチル−1,3−ブタンジオール22.5質量%、グリセリン9.0質量%、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2.0質量%、FS−300(DuPont社製)2.5質量%、プロキセルLV(アベシア社製)0.2質量%、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.5質量%、及びイオン交換水を適量加えて100質量%とし、その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行った。その後イオン交換水を使用し固形分を、12wt%に調整した。以上によりインク組成物を調製した。得られたインク組成物の25℃に於ける粘度は9mPa・s、表面張力は25mN/mであった。
(Production Example 9)
-Preparation of magenta ink composition 1-
Dimethylquinacridone pigment-containing polymer fine particle dispersion 20.0% by mass in Production Example 2, 3-methyl-1,3-butanediol 22.5% by mass, glycerin 9.0% by mass, 2-ethyl-1,3-hexane Diol 2.0% by mass, FS-300 (manufactured by DuPont) 2.5% by mass, Proxel LV (manufactured by Avecia) 0.2% by mass, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol An appropriate amount of 5% by mass and ion-exchanged water was added to make 100% by mass, and then filtration was performed with a membrane filter having an average pore diameter of 0.8 μm. Thereafter, ion exchange water was used to adjust the solid content to 12 wt%. The ink composition was prepared as described above. The obtained ink composition had a viscosity at 25 ° C. of 9 mPa · s and a surface tension of 25 mN / m.
(製造例10)
−イエローインク組成物1の調製−
製造例3のモノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体20.0質量%、3−メチル−1,3−ブタンジオール24.5質量%、グリセリン8.0質量%、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2.0質量%、FS−300(DuPont社製)2.5質量%、プロキセルLV(アベシア社製)0.2質量%、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.5質量%、及びイオン交換水を適量加えて100質量%とし、その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行った。その後イオン交換水を使用し固形分を、12wt%に調整した。以上によりインク組成物を調製した。得られたインク組成物の25℃に於ける粘度は9mPa・s、表面張力は25mN/mであった。
(Production Example 10)
-Preparation of yellow ink composition 1-
Monoazo yellow pigment-containing polymer fine particle dispersion of Production Example 3 20.0% by mass, 3-methyl-1,3-butanediol 24.5% by mass, glycerin 8.0% by mass, 2-ethyl-1,3-hexane Diol 2.0% by mass, FS-300 (manufactured by DuPont) 2.5% by mass, Proxel LV (manufactured by Avecia) 0.2% by mass, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol An appropriate amount of 5% by mass and ion-exchanged water was added to make 100% by mass, and then filtration was performed with a membrane filter having an average pore diameter of 0.8 μm. Thereafter, ion exchange water was used to adjust the solid content to 12 wt%. The ink composition was prepared as described above. The obtained ink composition had a viscosity at 25 ° C. of 9 mPa · s and a surface tension of 25 mN / m.
(製造例11)
−ブラックインク組成物1の調製−
製造例7のカーボンブラック分散液20.0質量%、3−メチル−1,3−ブタンジオール22.5質量%、グリセリン7.5質量%、2−ピロリドン2.0質量%、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール2.0質量%、R−(OCH2CH2)nOH(ただし、式中、Rは炭素数12のアルキル基、n=9)2.0質量%、プロキセルLV(アベシア社製)0.2質量%、及び2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール0.5質量%、及びイオン交換水を適量加えて100質量%とし、その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行った。その後イオン交換水を使用し固形分を、12wt%に調整した。以上によりインク組成物を調製した。得られたインク組成物の25℃に於ける粘度は9mPa・s、表面張力は25mN/mであった。
(Production Example 11)
-Preparation of Black Ink Composition 1-
Carbon black dispersion of Production Example 7 20.0% by mass, 3-methyl-1,3-butanediol 22.5% by mass, glycerin 7.5% by mass, 2-pyrrolidone 2.0% by mass, 2-ethyl- 1,3-hexanediol 2.0 mass%, R- (OCH 2 CH 2 ) n OH (wherein R is an alkyl group having 12 carbon atoms, n = 9) 2.0 mass%, Proxel LV ( (Avecia Co., Ltd.) 0.2 mass%, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol 0.5 mass%, and an appropriate amount of ion-exchanged water were added to make 100 mass%. Filtration was performed with an 8 μm membrane filter. Thereafter, ion exchange water was used to adjust the solid content to 12 wt%. The ink composition was prepared as described above. The obtained ink composition had a viscosity at 25 ° C. of 9 mPa · s and a surface tension of 25 mN / m.
−染料インクの調製−
(製造例12)
下記に示す各成分を混合し、十分攪拌して溶解後、ポアサイズが0.45μmのフロロポアフィルター(商品名:住友電工(株)製)を用いて加圧濾過し染料インクセットを調整した。
染料インク組成:
染料種
イエロー C.I.ダイレクトイエロー86
シアン C.I.ダイレクトブルー199
マゼンタC.I. Acid Red 285
ブラック C.I.ダイレクトブラック154
処方
染料 4部
グリセリン 7部
チオジグリコール 7部
尿素 7部
アセチレングリコール 1.5部
水 73.5部
得られたインク組成物の25℃に於ける粘度は4mPa・s、表面張力は約35dyne/cmであった。
-Preparation of dye ink-
(Production Example 12)
The components shown below were mixed, sufficiently stirred and dissolved, and then filtered under pressure using a fluoropore filter having a pore size of 0.45 μm (trade name: manufactured by Sumitomo Electric Co., Ltd.) to prepare a dye ink set.
Dye ink composition:
Dye type Yellow C.I. I. Direct yellow 86
Cyan C.I. I. Direct Blue 199
Magenta C.I. I. Acid Red 285
Black C.I. I. Direct black 154
−原紙製造−
(製造例13)
−支持体1の作製−
・LBKP 80質量部
・NBKP 20質量部
・軽質炭酸カルシウム(商品名:TP−121、奥多摩工業株式会社製)10質量部
・硫酸アルミニウム・・・1.0質量部
・両性澱粉(商品名:Cato3210、日本NSC株式会社製) 1.0質量部
・中性ロジンサイズ剤 0.3質量部
(商品名:NeuSize M−10、ハリマ化成株式会社製)
・歩留まり向上剤(商品名:NR−11LS、ハイモ社製) 0.02質量部
上記配合の0.3質量%スラリーを長網抄紙機で抄造し、マシンカレンダー仕上げをして坪量79g/m2の支持体1を作製した。なお、抄紙工程のサイズプレス工程で、酸化澱粉水溶液を固形分付着量が片面当り、1.0g/m2になるように塗布した。
-Production of base paper-
(Production Example 13)
-Production of support 1-
-
-Yield improver (trade name: NR-11LS, manufactured by Hymo Co., Ltd.) 0.02 parts by weight A 0.3% by weight slurry of the above composition is made with a long net paper machine and machine calendered to a basis weight of 79 g / m. 2 support 1 was produced. In addition, in the size press process of the papermaking process, the oxidized starch aqueous solution was applied so that the solid content was 1.0 g / m 2 per side.
実施例1
作製した支持体1に、顔料として粒子径2μm以下の割合が97重量%のカオリン70部、平均粒子径1.1μmの重質炭酸カルシウム30部、接着剤として、ガラス転移温度(Tg)が−5℃のスチレン・ブタジエン共重合体エマルジョン8部、リン酸エステル化澱粉1部、助剤としてステアリン酸カルシウム0.5部を加え、さらに水を加えて固形分濃度60%の塗工液を調整した。
この塗工液を上記の原紙に片面当り塗工層厚みが5μmになるように、ブレードコーターを用いて両面塗工し、熱風乾燥後、スーパーカレンダー処理を行い、本発明の記録用紙1を得た。
製造例1〜14にて製造したインク組成物からなる黒、イエロー、マゼンタ、シアン、インクセット1を調製し、得られたインクセット1と、記録用紙1とを用いて、300dpi、ノズル解像度384ノズルを有するドロップオンデマンドプリンタ試作機を使用し、画像解像度600dpiにて印字を行った。大滴サイズは20plとし、中滴サイズは10pl,小滴サイズは2plとした。二次色の総量規制を140%にして付着量規制を実施しした。ベタ印字の際は300dot四方のインク総量が15g/m2を超えないよう、ベタ画像、及び文字を印写した。印字後、23℃50%RH環境で15秒間画像面を上にして放置した後、図14に示す定着装置に通し、150℃で0.8秒間ニップ処理を行った。
得られた画像について画像品位、画像信頼性を評価した。結果は表3に示した。
評価結果に×が示してあるものは、インクジェット画像として不適切である。
なお、インクジェットプリンタのノズルプレート面にはシリコーン樹脂皮膜(室温硬化型シリコーンレジンSR2411、東レ・ダウコーニング株式会社製)が形成されており、その厚みは1.2μmであり、表面粗さ(Ra)は0.18μm、臨界表面張力は21.6mN/mであった。これに製造例8のシアンインクを用いてインクを噴射させた。インクの飛翔課程をビデオ撮影して観察したところ、正常にインク滴化しており、吐出安定性が良好であることを確認した。
Example 1
The
The coating liquid is coated on both sides of the above base paper using a blade coater so that the coating layer thickness per side is 5 μm, dried with hot air, and then subjected to supercalendering to obtain the
A black, yellow, magenta, cyan, and ink set 1 made of the ink composition produced in Production Examples 1 to 14 was prepared, and the obtained ink set 1 and
The image quality and image reliability of the obtained image were evaluated. The results are shown in Table 3.
Those marked with x in the evaluation result are inappropriate as an inkjet image.
In addition, a silicone resin film (room temperature curing type silicone resin SR2411, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) is formed on the nozzle plate surface of the inkjet printer, and the thickness thereof is 1.2 μm, and the surface roughness (Ra) Was 0.18 μm and the critical surface tension was 21.6 mN / m. The ink was ejected using the cyan ink of Production Example 8. When the flight process of the ink was observed by video recording, it was confirmed that the ink droplets were formed normally and the ejection stability was good.
実施例2
実施例1のメディアを商業印刷用紙のOKトップコート+(王子製紙)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Example 2
Printing was carried out in the same manner as in Example 1 except that the media of Example 1 was changed to OK top coat + (Oji Paper) of commercial printing paper.
実施例3
指触乾燥時に120℃の温風を当てた以外は実施例2と同様にして印字した。
Example 3
Printing was performed in the same manner as in Example 2 except that hot air of 120 ° C. was applied during dry touch.
実施例4
実施例2で定着温度を180℃に変えた以外は実施例2と同様にして印字した。
Example 4
Printing was performed in the same manner as in Example 2 except that the fixing temperature was changed to 180 ° C. in Example 2.
実施例5
実施例2で定着温度を90℃に変えた以外は実施例2と同様にして印字した。
Example 5
Printing was performed in the same manner as in Example 2 except that the fixing temperature was changed to 90 ° C. in Example 2.
実施例6
実施例2でインク付着量を15g/m2とした以外は実施例2と同様にして印字した。
Example 6
Printing was performed in the same manner as in Example 2 except that the ink adhesion amount in Example 2 was changed to 15 g / m 2 .
実施例7
実施例1のメディアを商業印刷用紙のOK金藤+127g/m2(王子製紙)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Example 7
Printing was performed in the same manner as in Example 1 except that the medium of Example 1 was changed to OK Kanto +127 g / m 2 (Oji Paper Co., Ltd.), a commercial printing paper.
実施例8
実施例1のメディアを商業印刷用紙のSA金藤+127g/m2((王子製紙)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Example 8
Printing was carried out in the same manner as in Example 1 except that the medium of Example 1 was changed to SA Kanfuji +127 g / m 2 ((Oji Paper), a commercial printing paper.
実施例9
実施例1のメディアを商業印刷用紙のスーパーMIダル70g/m2(日本製紙製)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Example 9
Printing was performed in the same manner as in Example 1 except that the medium of Example 1 was changed to Super MIdal 70 g / m 2 (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.), a commercial printing paper.
実施例10
実施例1のメディアを商業印刷用紙のオーローラコート100g/m2(日本製紙製)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Example 10
Printing was carried out in the same manner as in Example 1 except that the medium of Example 1 was changed to a commercial printing paper aurora coat 100 g / m 2 (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.).
実施例11
実施例1のメディアを商業印刷用紙のアルファマット80g/m2(北越製紙製)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Example 11
Printing was performed in the same manner as in Example 1 except that the medium of Example 1 was changed to alpha mat 80 g / m 2 (manufactured by Hokuetsu Paper) of commercial printing paper.
実施例12
実施例1のメディアをジェルジェット用紙のリコービジネスコートグロス100 100g/m2(リコー製)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Example 12
Printing was performed in the same manner as in Example 1 except that the medium of Example 1 was changed to Ricoh
比較例1
実施例2で指触乾燥を行わなかった以外は実施例2と同様にして印字した。
Comparative Example 1
Printing was performed in the same manner as in Example 2 except that touch drying was not performed in Example 2.
比較例2
実施例2で定着装置を熱ローラから赤外線ヒータ(ウシオ電機)に変えた以外は実施例2と同様にして印字した。
Comparative Example 2
Printing was performed in the same manner as in Example 2 except that the fixing device in Example 2 was changed from a heat roller to an infrared heater (USHIO).
比較例3
実施例2でインク付着量を20g/m2とした以外は実施例2と同様にして印字した。
Comparative Example 3
Printing was performed in the same manner as in Example 2 except that the ink adhesion amount in Example 2 was changed to 20 g / m 2 .
比較例4
実施例1のメディアをインクジェット用紙のクリスピア(エプソン製)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Comparative Example 4
Printing was carried out in the same manner as in Example 1 except that the medium of Example 1 was changed to the ink-jet paper Chrispier (manufactured by Epson).
比較例5
実施例1のメディアをインクジェット用紙のスーパーファイン紙(エプソン製)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Comparative Example 5
Printing was carried out in the same manner as in Example 1 except that the medium of Example 1 was changed to super fine paper (manufactured by Epson) as inkjet paper.
比較例6
実施例1のメディアを商業印刷用紙のミラーコートプラチナ127g/m2(王子製紙)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Comparative Example 6
Printing was carried out in the same manner as in Example 1 except that the media of Example 1 was changed to 127 g / m 2 (Oji Paper Co., Ltd.), which is a commercial printing paper mirror coat platinum.
比較例7
実施例2のプリンタをPixus iP4200(キヤノン)に変え、光沢紙きれいモードで印字した後、実施例2と同様の後処理を行った。
Comparative Example 7
The printer of Example 2 was changed to Pixus iP4200 (Canon), printing was performed in the glossy paper clean mode, and then the same post-processing as in Example 2 was performed.
比較例8
比較例7の用紙をOK金藤+(王子製紙製)に変えた以外は実施例7と同様に印字した。
Comparative Example 8
Printing was performed in the same manner as in Example 7 except that the paper of Comparative Example 7 was changed to OK Kanto + (Oji Paper).
比較例9
比較例7のメディアを商業印刷用紙のSA金藤+127g/m2(王子製紙)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Comparative Example 9
Printing was performed in the same manner as in Example 1 except that the medium of Comparative Example 7 was changed to commercial printing paper SA Kanfuji + 127 g / m 2 (Oji Paper).
比較例10
比較例7のメディアを商業印刷用紙のスーパーMIダル70g/m2(日本製紙製)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Comparative Example 10
Printing was performed in the same manner as in Example 1 except that the medium of Comparative Example 7 was changed to Super MIdal 70 g / m 2 (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.), a commercial printing paper.
比較例11
比較例7のメディアを商業印刷用紙のオーローラコート100g/m2(日本製紙製)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Comparative Example 11
Printing was carried out in the same manner as in Example 1 except that the medium of Comparative Example 7 was changed to an aurora coat 100 g / m 2 (manufactured by Nippon Paper Industries) of commercial printing paper.
比較例12
比較例7のメディアを商業印刷用紙のアルファマット80g/m2(北越製紙製)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Comparative Example 12
Printing was performed in the same manner as in Example 1 except that the medium of Comparative Example 7 was changed to commercial printing paper alpha matte 80 g / m 2 (made by Hokuetsu Paper).
比較例13
比較例7のメディアをジェルジェット用紙のリコービジネスコートグロス100 100g/m2(リコー製)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Comparative Example 13
Printing was performed in the same manner as in Example 1 except that the medium of Comparative Example 7 was changed to Ricoh
比較例14
比較例7のメディアをインクジェット用紙のクリスピア(エプソン製)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Comparative Example 14
Printing was carried out in the same manner as in Example 1 except that the medium of Comparative Example 7 was changed to the ink-jet paper Chrispier (manufactured by Epson).
比較例15
比較例7のメディアをインクジェット用紙のスーパーファイン紙(エプソン製)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Comparative Example 15
Printing was performed in the same manner as in Example 1 except that the medium of Comparative Example 7 was changed to superfine paper (manufactured by Epson) as an inkjet paper.
比較例16
比較例7のメディアを商業印刷用紙のミラーコートプラチナ127g/m2(王子製紙)に変えた以外は実施例1と同様にして印字した。
Comparative Example 16
Printing was performed in the same manner as in Example 1 except that the media of Comparative Example 7 was changed to 127 g / m 2 (Oji Paper Co., Ltd.), which is a commercial printing paper.
(評価項目とその測定方法)
<動的走査吸液計による純水転移量の測定>
各記録用メディアについて、動的走査吸液計(K350シリーズD型、協和精工株式会社製)を用いて、25℃50%RHにて、純水の転移量を測定した。接触時間100ms及び接触時間400msにおける転移量は、それぞれの接触時間の近隣の接触時間における転移量の測定値から補間により求めた。
(Evaluation items and measurement methods)
<Measurement of pure water transfer by dynamic scanning absorption meter>
For each recording medium, the transfer amount of pure water was measured at 25 ° C. and 50% RH using a dynamic scanning absorption meter (K350 series D type, manufactured by Kyowa Seiko Co., Ltd.). The transfer amount at the contact time of 100 ms and the contact time of 400 ms was determined by interpolation from the measured value of the transfer amount at the contact time adjacent to each contact time.
<画像濃度>
実施例及び比較例のマゼンタべた画像部の光学濃度をX-Rite932にて測定し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎:マゼンタ画像濃度 1.6以上
○:マゼンタ画像濃度 1.3以上
△:マゼンタ画像濃度 1.0以上
×:マゼンタ画像濃度 1.0未満
<Image density>
The optical density of the magenta image portions of the examples and comparative examples was measured with X-Rite932 and evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
◎: Magenta image density 1.6 or more ○: Magenta image density 1.3 or more △: Magenta image density 1.0 or more ×: Magenta image density less than 1.0
<画像にじみ>
各画像プリントのグリーンべた画像部のビーディングと黄地中の黒文字のブリードの程度を目視で観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎:ビーディング、ブリードの発生なく均一な印刷である。
○:かすかにビーディング、ブリードの発生が認められる。
△:明確にビーディング、ブリードの発生が認められる。
×:甚だしいビーディング、ブリードの発生が認められる。
<Blurred image>
The degree of beading of the green solid image portion of each image print and the bleed of black characters in the yellow background were visually observed and evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: Uniform printing with no beading or bleeding.
○: Slight beading and bleeding are observed.
(Triangle | delta): Generation | occurrence | production of beading and bleeding is recognized clearly.
X: Significant beading and bleeding were observed.
<光沢感の評価>
各画像プリントの画像部の光沢感の程度を目視で観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎:高い光沢感がある。
○:光沢感がある。
×:光沢感が認められない。
<Evaluation of glossiness>
The degree of glossiness of the image portion of each image print was visually observed and evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: High gloss.
○: Glossy.
X: A glossiness is not recognized.
<小滴バンディング>
小滴を使用してグレーのハーフトーンベタ画像を印字し、バンディング(スジ)の発生状況を目視で評価した。
〔評価基準〕
○:バンディングがないか、ほとんど目立たず、均一な画像である。
×:バンディングが目立ち、均一性に劣る。
<Small banding>
A gray halftone solid image was printed using small droplets, and the occurrence of banding (streaks) was visually evaluated.
〔Evaluation criteria〕
○: There is no banding or it is almost inconspicuous and the image is uniform.
X: Banding is conspicuous and inferior in uniformity.
<画像乱れ>
定着ローラーによる処理を行なった後、排紙された画像において、目視にて細線のつぶれや画像の滲みが確認されたものは×、確認されなかったものを〇とした。
<Image disorder>
After the processing by the fixing roller, in the discharged paper, the thin line and the blurred image were confirmed visually as x, and the unacknowledged as ◯.
<画像オフセット>
画像をローラーで熱処理する際、画像からローラーへ色材転写が転写し、さらに転写した色材がメディアに再転写することによりオフセット画像が生じるか否かについて、目視で判定した。オフセットが確認されたものについては×、確認されなかったものについては〇とした。
<Image offset>
When the image was heat-treated with the roller, the color material transfer was transferred from the image to the roller, and whether or not the offset color image was generated when the transferred color material was re-transferred to the media was visually determined. The case where the offset was confirmed was marked with ×, and the case where the offset was not confirmed was marked with ◯.
<定着>
定着処理を行なった画像を指で10往復摩擦し、目視にて色材の剥がれやにじみが酷いものを×、軽度ににじみが発生したものを△、剥がれやにじみのないものを〇とした。
<Fixing>
The image subjected to the fixing process was rubbed back and forth 10 times with a finger. A case where the color material was severely peeled off or smeared was marked as x, a case where slight smearing occurred was Δ, and a case where there was no smear or smearing was marked as ◯.
<ブリスター>
定着処理後にメディア上を目視で観察し、はっきりとブリスターが確認されたものを×、極一部に微小なブリスターが確認されたものを△、全く確認されなかったものを〇とした。
<Blister>
The media was visually observed after the fixing process. The case where blisters were clearly confirmed was marked with x, the case where minute blisters were confirmed in a very small part was marked with △, and the case where no blisters were confirmed was marked with ◯.
本発明の記録方法は、一般の商業用印刷用の用紙に近い風合いの記録用メディア、もしくは一般の商業・出版用紙のうち、条件を満たすものを用いて、いわゆる「切れ」の良い、文字、画像の周辺部分にボケ、フェザリング、ブリードの生じない印字品位の優れた光沢感のある記録画像を高速に提供することができ、インク記録物、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に好適に用いることができる。また得られた印字物は画像の耐擦性に優れ、印字後すぐのハンドリングにも支障がない。
本発明のインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機、印刷機などに特に好適に適用することができる。
The recording method of the present invention uses a recording medium having a texture close to that of general commercial printing paper, or general commercial / publishing paper, satisfying so-called “cut” characters, It is possible to provide a high-quality glossy recording image with excellent print quality without blurring, feathering, or bleeding in the peripheral portion of the image, and to be suitably used for ink recordings, inkjet recording apparatuses, and inkjet recording methods. Can do. Further, the obtained printed matter is excellent in image abrasion resistance, and there is no problem in handling immediately after printing.
The ink jet recording method of the present invention can be applied to various types of recording by the ink jet recording method, and is particularly preferably applied to, for example, an ink jet recording printer, a facsimile machine, a copying machine, a printer / fax / copier multifunction machine, and a printing machine. can do.
(図2〜図4)
1 定着ローラ
2 加圧ローラ
3 発熱フィラメント
4 ヒータ
5 紙
6 温度検知手段
7 用紙
8 用紙
9
10 発熱フィラメント
11 ヒータ
12 発熱フィラメント
13 ヒータ
14 発熱フィラメント
15 デュアルフィラメントヒータ
(図6、図7)
200 インクカートリッジ
241 インク袋
242 インク注入口
243 インク排出口
244 カートリッジ外装
(図8、図9、図10、図13)
101 装置本体
102 給紙トレイ
103 排紙トレイ
104 インクカートリッジ装填部
105 操作部
111 上カバー
112 前面
115 前カバー
131 ガイドロッド
132 ステー
133 キャリッジ
134 記録ヘッド
135 サブタンク
141 用紙載置部
142 用紙
143 給紙コロ
144 分離パッド
145 ガイド
151 搬送ベルト
152 カウンタローラ
153 搬送ガイド
155 加圧コロ
156 帯電ローラ
157 搬送ローラ
158 デンションローラ
161 ガイド部材
171 分離爪
172 排紙ローラ
173 排紙コロ
181 両面給紙ユニット
182 手差し給紙部
201 インクカートリッジ
202 定着装置
203 指触乾燥装置
(図11、図12)
1b 共通液室
2a 液体抵抗部
2b 加圧液室
2c 連通口
2d 隔壁
3a ノズル
5f 駆動部
5g 支持部
6a 凸部
6b ダイヤフラム
6c インク流入口
10 フレーム
20 流路板
30 ノズルプレート
40 ベース
50 積層圧電素子
60 振動板
70 接着層
(図15〜図21)
1 撥インク膜
1’ 撥インク膜
1a 撥インク膜
2 ノズル板
3 インク
4 ディスペンサ
5 ニードル
6 気体
d 開口部分近傍以外における厚み
r 曲率半径
θ ノズル板平面からの角度
P メニスカス
Q メニスカス
(図22、図24)
43 ノズル板
44 ノズル孔
121 樹脂部材
122 薄膜層
123 フッ素系撥水層
124 粘着テープ
125 高剛性部材
126 熱可塑性接着剤
127 ノズル連通口
(図23)
81 レーザ発振器
82 エキシマレーザビーム
83、85、88 ミラー
84 ビームエキスパンダ
86 マスク
87 フィールドレンズ
89 結像光学系
90 加工テーブル
91 加工物(ノズルプレート)
(図25)
200 装置
201 ドラム
202 Siスパッタ
203 O2イオンガン
204 Nbスパッタ
205 オプツール蒸着
(図31)
1 画像入力部
2 操作部
3 中央制御部(CPU)
4 記録メディア
4a 記録素子組合せ情報
4b 各種制御プログラム群
5 RAM
6 画像処理部
7 プリンタ制御部
8 バス部(バスライン)
(図36)
6−a 記録ヘッド
6−b 記録ヘッド
6−c 記録ヘッド
6−d 記録ヘッド
(図37〜図39)
20 部分発熱フィラメントのヒータ
21 全長発熱フィラメントのヒータ
SSR1 リレー
SSR2 リレー
22 温度制御回路
23 温度センサ
Ref 設定温度信号
24 コンパレータ
AND1 アンドゲート
AND2 アンドゲート
25 タイマー
T1 通電可能タイミング
T2 通電可能タイミング
(FIGS. 2 to 4)
DESCRIPTION OF
10
200
101 apparatus
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
43
81
(Fig. 25)
200
DESCRIPTION OF
4 Recording
6
(Fig. 36)
6-a recording head 6-b recording head 6-c recording head 6-d recording head (FIGS. 37 to 39)
20 Partial
SSR1 relay
Ref set
AND1 ANDGATE
AND2 AND
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