JP5346725B2 - Inkjet recording method using a treatment liquid for inkjet recording - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも水及び顔料を含んだインクをPPC用紙等の記録媒体に向けて吐出することにより該記録媒体に画像を形成するインクジェット記録方法に使用可能な処理液及び該処理液を用いるインクジェット記録方法に関する。 The present invention relates to a processing liquid that can be used in an ink jet recording method for forming an image on a recording medium by discharging ink containing at least water and a pigment toward a recording medium such as PPC paper, and an ink jet using the processing liquid. It relates to a recording method.
従来、自ら読み取った画像情報又は他の機器から伝送されてきた画像情報に基づき、インクジェット記録ヘッドのインク吐出口(ノズル)から少なくとも水及び顔料を含んだインクをPPC(Plain Paper Copier)用紙等の記録媒体に向けて吐出することにより、該記録媒体の記録面にインクを付着させて画像を形成するインクジェット記録装置が知られている。このインクジェット記録装置は、一般に、記録媒体を搬送するための無端状の搬送ベルトと、この搬送ベルトに対向して配置されたインクジェット記録ヘッドとを備えている。そして、搬送ベルトの走行により記録媒体を搬送しつつ、この記録媒体に向けて、インクジェット記録ヘッドに多数配列されたインク吐出口からインクを吐出することにより、記録媒体に画像が形成される。インクが付着され、画像が形成された記録媒体は、引き続き搬送ベルトで搬送され、搬送ベルトの終端部で排出ローラに受け渡されて、搬送ベルトから排出される。 Conventionally, based on image information read by itself or image information transmitted from another device, ink containing at least water and pigment is ejected from an ink discharge port (nozzle) of an inkjet recording head, such as PPC (Plain Paper Copier) paper. 2. Related Art There is known an ink jet recording apparatus that forms an image by discharging ink toward a recording medium so that ink adheres to the recording surface of the recording medium. The ink jet recording apparatus generally includes an endless transport belt for transporting a recording medium, and an ink jet recording head disposed so as to face the transport belt. An image is formed on the recording medium by ejecting ink from a plurality of ink ejection openings arranged in the ink jet recording head toward the recording medium while the recording medium is conveyed by traveling of the conveying belt. The recording medium on which the ink is adhered and the image is formed is continuously conveyed by the conveyor belt, transferred to the discharge roller at the end of the conveyor belt, and discharged from the conveyor belt.
このようなインクジェット記録装置において、例えば100〜150枚/分というような大量高速印刷を行うためには、インクを吐出する記録ヘッドの駆動周波数を上げることの他に、記録媒体の幅と同じかそれ以上の長さを有するライン型記録ヘッドを用いることが提案される。つまり、記録ヘッドを記録媒体の搬送方向と直交する方向に走査させつつインクを吐出するシリアル型記録ヘッドに代えて、長尺なライン型記録ヘッドを用いると、該ライン型記録ヘッドは装置本体に固定されているので、記録媒体の全幅に亘ってインクを同時に吐出でき、シリアル型記録ヘッドに比べて格段の高速処理が実現するのである。 In such an ink jet recording apparatus, in order to perform mass high-speed printing such as 100 to 150 sheets / minute, in addition to increasing the driving frequency of the recording head that ejects ink, is it the same as the width of the recording medium? It is proposed to use a line type recording head having a longer length. That is, when a long line type recording head is used instead of a serial type recording head that ejects ink while scanning the recording head in a direction perpendicular to the conveyance direction of the recording medium, the line type recording head is attached to the main body of the apparatus. Since it is fixed, ink can be ejected simultaneously over the entire width of the recording medium, and a much faster processing can be realized as compared with a serial type recording head.
ところで、写真用紙等のコート紙のように記録面に樹脂がコートされた記録媒体ではなく、PPC用紙等の普通紙では、記録媒体に吐出されたインクに含有される顔料が記録媒体の内部に過度に浸透し、その結果、記録面に形成された画像の濃度が減少し、画質が低下するという問題がある(その他にも画像の裏抜けという問題もある)。この問題に対処するためには、例えば特許文献1に開示されるように、記録媒体にインクを付着させる前に、カルシウムイオンやマグネシウムイオン等の多価金属イオンを含む処理液を記録媒体に予め付着させておくことが知られている(段落0072等参照)。こうすることにより、記録媒体に吐出されたインクに含有される顔料が記録面上で多価金属イオンと反応して凝集が促進され、顔料の記録媒体内部への過度の浸透が抑制され、顔料が記録面上に残存し易くなり、その結果、普通紙であっても画像濃度の減少が回避され、高画質が達成されることとなる(併せて画像の裏抜けの問題も解消する)。
By the way, in the case of plain paper such as PPC paper, not the recording medium whose recording surface is coated with resin, such as coated paper such as photographic paper, the pigment contained in the ink ejected to the recording medium is inside the recording medium. As a result, there is a problem that the density of the image formed on the recording surface is reduced and the image quality is deteriorated as a result of the excessive penetration (there is another problem that the image shows through). In order to cope with this problem, for example, as disclosed in
しかし、顔料の記録面上の残存量が増えると、画像が形成された記録媒体を搬送ベルトの終端部で受け取る排出ローラに記録面上の顔料が付着し易くなるという新たな問題が生じる。特に、インクジェット記録装置の高速処理が図られると、インクが記録媒体に吐出されてから排出ローラが記録媒体と接触するまでの時間が短くなり、インクの水分が記録媒体の内部に浸透する前に(換言すれば、インクの乾燥が不十分なうちに)排出ローラが記録媒体に接触する可能性が大きくなるので、より一層、排出ローラに記録面上に残った顔料が付着し易くなってしまう。その結果、記録媒体に形成された画像に欠けや乱れが生じることがある。 However, when the remaining amount of the pigment on the recording surface increases, a new problem arises that the pigment on the recording surface easily adheres to the discharge roller that receives the recording medium on which the image is formed at the end of the conveying belt. In particular, when high-speed processing of an ink jet recording apparatus is achieved, the time from when the ink is ejected to the recording medium until the discharge roller comes into contact with the recording medium is shortened, and before the ink moisture penetrates into the recording medium. Since the possibility that the discharge roller comes into contact with the recording medium (in other words, while the ink is insufficiently dried) increases, the pigment remaining on the recording surface is more likely to adhere to the discharge roller. . As a result, the image formed on the recording medium may be chipped or disturbed.
さらには、排出ローラに付着した顔料が記録媒体の非画像形成部に転写されて記録媒体を汚してしまったり、複数枚の記録媒体に連続して画像を形成する場合は、排出ローラに付着した顔料が後続の記録媒体に転写されて複数枚の記録媒体を汚してしまうという問題も併発することがある。 Furthermore, when the pigment adhering to the discharge roller is transferred to the non-image forming portion of the recording medium and stains the recording medium, or when images are continuously formed on a plurality of recording media, the pigment adheres to the discharge roller. There may be a problem in that the pigment is transferred to a subsequent recording medium and soils a plurality of recording media.
この点、特許文献2には、記録媒体に記録液が吐出された後、記録媒体が搬送ベルトの終端部で搬送ローラに受け渡される前に、記録媒体上に残る記録液の不用な溶媒を溶媒吸収ローラで吸収して除去する技術が開示されている(段落0004及び0064、図1参照)。 In this regard, Patent Document 2 discloses an unnecessary solvent for the recording liquid remaining on the recording medium after the recording liquid is discharged to the recording medium and before the recording medium is transferred to the conveying roller at the end of the conveying belt. A technique of absorbing and removing by a solvent absorbing roller is disclosed (see paragraphs 0004 and 0064, FIG. 1).
しかし、特許文献2に開示される技術は、記録液が吐出された直後の記録媒体に溶媒吸収ローラを接触させて水分だけを除去しようとするものであるから、記録媒体の搬送速度と吸収ローラの回転速度とをうまく同期させないと、記録媒体に形成された画像にずれや乱れが生じる可能性がある。また、高速化するにつれて、吸収ローラが溶媒を吸収できる時間が短くなるので、吸収ローラが溶媒を完全に吸収できなくなる可能性もある。それゆえ、高速処理が困難であるばかりでなく、溶媒吸収ローラの定期的な清掃又は交換が必要となり、さらには、溶媒吸収ローラを配置する分、装置が大型化してしまう。 However, since the technique disclosed in Patent Document 2 attempts to remove only moisture by bringing the solvent absorption roller into contact with the recording medium immediately after the recording liquid is discharged, the conveyance speed of the recording medium and the absorption roller If the rotation speed is not well synchronized, there is a possibility that the image formed on the recording medium is displaced or disturbed. Further, as the speed is increased, the time during which the absorbing roller can absorb the solvent becomes shorter, so that the absorbing roller may not be able to absorb the solvent completely. Therefore, not only high-speed processing is difficult, but it is necessary to periodically clean or replace the solvent absorbing roller, and the size of the apparatus is increased by the amount of the solvent absorbing roller.
本発明は、記録媒体に処理液を付着させ、その後、該記録媒体にインクを付着させるインクジェット記録方法における前記問題に対処するもので、PPC用紙等の普通紙への画像形成に際して、高画質達成のために、記録媒体の記録面上における顔料の残存量を増大させ、高速処理実現のために、インクが記録媒体に吐出されてから排出ローラが記録媒体に接触するまでの時間が短くなっても、記録媒体の記録面上の顔料が排出ローラに付着することを抑制することを課題とする。 The present invention addresses the above-described problem in the ink jet recording method in which a treatment liquid is attached to a recording medium and then ink is attached to the recording medium, and achieves high image quality when forming an image on plain paper such as PPC paper. For this reason, the remaining amount of pigment on the recording surface of the recording medium is increased, and in order to realize high-speed processing, the time from when the ink is ejected to the recording medium until the discharge roller contacts the recording medium is shortened. Another object is to suppress the pigment on the recording surface of the recording medium from adhering to the discharge roller.
すなわち、本発明は、記録媒体に処理液を付着させ、その後、該記録媒体にインクを付着させるインクジェット記録方法に用いる処理液であって、多価金属塩と、カチオン性高分子化合物のエマルションとを含有することを特徴とする。この発明によれば、処理液に含まれるカチオン性高分子化合物のエマルションの作用によって、記録媒体の記録面上に大量に残存した顔料が、記録媒体に早期に定着しかつ上記高分子化合物で被覆された状態となる。その結果、記録媒体の記録面上の顔料がこの高分子化合物の被覆膜で保護された状態となって、排出ローラが接触しても、排出ローラは上記被覆膜に接触することとなり、該排出ローラに顔料が付着することがなくなる。 That is, the present invention relates to a treatment liquid used in an ink jet recording method in which a treatment liquid is attached to a recording medium, and then ink is attached to the recording medium, comprising a polyvalent metal salt, an emulsion of a cationic polymer compound, It is characterized by containing. According to the present invention, a large amount of pigment remaining on the recording surface of the recording medium is quickly fixed on the recording medium by the action of the emulsion of the cationic polymer compound contained in the treatment liquid, and is coated with the polymer compound. It will be in the state. As a result, the pigment on the recording surface of the recording medium is protected by the coating film of the polymer compound, and even if the discharge roller comes into contact, the discharge roller comes into contact with the coating film, The pigment does not adhere to the discharge roller.
その場合に、処理液は、多価金属塩を10〜40質量%、カチオン性高分子化合物のエマルションを1〜10質量%含有することが好ましい。処理液の組成がこの範囲にあるとき、本発明の効果が最大限に発揮され、かつ弊害が起きることもない。 In this case, the treatment liquid preferably contains 10 to 40% by mass of the polyvalent metal salt and 1 to 10% by mass of the emulsion of the cationic polymer compound. When the composition of the treatment liquid is within this range, the effects of the present invention are exhibited to the maximum and no adverse effects occur.
また、本発明は、記録媒体に処理液を付着させ、その後、該記録媒体にインクを付着させるインクジェット記録方法であって、多価金属塩と、カチオン性高分子化合物のエマルションとを含有する処理液を用いることを特徴とする。この発明によっても、処理液に含まれるカチオン性高分子化合物のエマルションの作用によって、記録媒体の記録面上に大量に残存した顔料が、記録媒体に早期に定着しかつ上記高分子化合物で被覆された状態となり、その結果、記録媒体の記録面上の顔料がこの高分子化合物の被覆膜で保護された状態となって、排出ローラが接触しても、排出ローラは上記被覆膜に接触することとなり、該排出ローラに顔料が付着することがなくなる。 The present invention also provides an ink jet recording method in which a treatment liquid is attached to a recording medium, and then ink is attached to the recording medium, the treatment comprising a polyvalent metal salt and an emulsion of a cationic polymer compound. It is characterized by using a liquid. Also according to the present invention, a large amount of pigment remaining on the recording surface of the recording medium is fixed on the recording medium at an early stage and coated with the polymer compound by the action of the emulsion of the cationic polymer compound contained in the treatment liquid. As a result, the pigment on the recording surface of the recording medium is protected by the coating film of the polymer compound, and even if the discharge roller contacts, the discharge roller contacts the coating film. As a result, the pigment does not adhere to the discharge roller.
その場合に、多価金属塩を10〜40質量%、カチオン性高分子化合物のエマルションを1〜10質量%含有する処理液を、記録媒体1cm2当たり0.2〜1.8mg付着させることが好ましい。処理液の組成が上記範囲にあるとき、本発明の効果が最大限に発揮され、かつ弊害が起きることもない。そして、そのような処理液を上記範囲で使用するとき、本発明の効果がさらに最大限に発揮され、かつ弊害が起きることもない。 In this case, 0.2 to 1.8 mg of a treatment liquid containing 10 to 40% by mass of the polyvalent metal salt and 1 to 10% by mass of the emulsion of the cationic polymer compound may be adhered per 1 cm 2 of the recording medium. preferable. When the composition of the treatment liquid is in the above range, the effects of the present invention are maximized and no adverse effects occur. And when such a processing liquid is used in the said range, the effect of this invention is exhibited more fully and a bad effect does not arise.
なお、処理液は、カチオン性高分子化合物のエマルションを含有するので、処理液自体もエマルションとなる。その場合、処理液中におけるカチオン性高分子化合物のエマルションの含有量が比較的少量なので、処理液としてのエマルションはO/W型(水中油滴型)のエマルションとなる。 Since the treatment liquid contains an emulsion of a cationic polymer compound, the treatment liquid itself becomes an emulsion. In that case, since the content of the cationic polymer compound emulsion in the treatment liquid is relatively small, the emulsion as the treatment liquid is an O / W type (oil-in-water type) emulsion.
本発明は、PPC用紙等の普通紙への画像形成に際して、高画質達成のために、記録媒体の記録面上における顔料の残存量を増大させ、高速処理実現のために、インクが記録媒体に吐出されてから排出ローラが記録媒体に接触するまでの時間が短くなっても、記録媒体の記録面上の顔料が排出ローラに付着することが抑制されるという顕著な効果を有する。 The present invention increases the residual amount of pigment on the recording surface of the recording medium in order to achieve high image quality when forming an image on plain paper such as PPC paper, and ink is applied to the recording medium in order to realize high-speed processing. Even when the time from the ejection to the time when the discharge roller contacts the recording medium is shortened, there is a remarkable effect that the pigment on the recording surface of the recording medium is prevented from adhering to the discharge roller.
(処理液)
本発明に係る処理液は、多価金属塩と、カチオン性高分子化合物のエマルションとを含有することに特徴がある。
(Processing liquid)
The treatment liquid according to the present invention is characterized in that it contains a polyvalent metal salt and an emulsion of a cationic polymer compound.
本発明で使用可能な処理液の溶媒としては、従来インクの溶媒として使用されている溶媒と同様のものが用いられ、例えば乾燥防止剤やpH調整剤あるいは消泡剤等が添加されている精製水等が好ましく使用できる。 As the solvent of the treatment liquid that can be used in the present invention, a solvent similar to the solvent conventionally used as a solvent for ink is used. For example, a purification agent to which a drying inhibitor, a pH adjuster, an antifoaming agent, or the like is added. Water or the like can be preferably used.
本発明で使用可能な多価金属塩としては、2価以上の多価金属イオン(正電荷のカチオン)と、これらの多価金属イオンと結合する陰イオン(負電荷のアニオン)とから構成され、処理液の溶媒に溶解して、上記多価金属イオンを処理液中に生成するものである。多価金属イオンの具体例としては、例えば、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+、Ba2+等の2価の金属イオンや、Al3+、Fe3+、Cr3+等の3価の金属イオン等が挙げられる。陰イオンの具体例としては、例えば、Cl−、NO3 −、I−、Br−、ClO3 −、CH3COO−等が挙げられる。特に、処理液のpHと、記録媒体に形成される画像の品質という2つの観点から、Ca2+又はMg2+より構成される多価金属塩が好ましく使用可能である。多価金属塩は、状況に応じて、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 The polyvalent metal salt that can be used in the present invention is composed of divalent or higher polyvalent metal ions (positively charged cations) and anions (negatively charged anions) that bind to these polyvalent metal ions. The polyvalent metal ions are dissolved in the solvent of the treatment liquid to produce the polyvalent metal ions in the treatment liquid. Specific examples of the polyvalent metal ions include, for example, divalent metal ions such as Ca 2+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ , and Ba 2+ , and trivalent such as Al 3+ , Fe 3+ , and Cr 3+. Metal ions and the like. Specific examples of the anion include Cl − , NO 3 − , I − , Br − , ClO 3 − , CH 3 COO − and the like. In particular, a polyvalent metal salt composed of Ca 2+ or Mg 2+ can be preferably used from the two viewpoints of the pH of the treatment liquid and the quality of the image formed on the recording medium. A polyvalent metal salt can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types according to a condition.
本発明の処理液において、多価金属塩の含有量は、該金属塩の種類等に応じて変化させてよいが、一般に、10〜40質量%の範囲、好ましくは20〜35質量%の範囲、より好ましくは25〜30質量%の範囲である。多価金属塩の含有量が過度に少ないと、インク中の顔料の凝集促進効果が不足する傾向となる。多価金属塩の含有量が過度に多いと、多価金属塩が溶媒に溶解しきれず析出する傾向となる。 In the treatment liquid of the present invention, the content of the polyvalent metal salt may be changed according to the type of the metal salt and the like, but is generally in the range of 10 to 40% by mass, preferably in the range of 20 to 35% by mass. More preferably, it is the range of 25-30 mass%. When the content of the polyvalent metal salt is excessively small, the effect of promoting the aggregation of the pigment in the ink tends to be insufficient. When the content of the polyvalent metal salt is excessively large, the polyvalent metal salt tends to precipitate without being completely dissolved in the solvent.
本発明で使用可能なカチオン性高分子化合物のエマルションとしては、例えば、アクリル系樹脂エマルション、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリル系樹脂エマルション、ウレタンアクリル系樹脂エマルション、スチレンブタジエン系樹脂エマルション等が問題なく用いられる。特に、インク中の顔料の凝集促進効果、凝集した顔料粒子の早期定着効果、記録面上における顔料粒子の被覆効果の観点から、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリル系樹脂エマルションが好ましく使用可能である。カチオン性高分子化合物のエマルションは、状況に応じて、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of the cationic polymer compound emulsion that can be used in the present invention include acrylic resin emulsions, N, N-dimethylaminoethyl methacrylic resin emulsions, urethane acrylic resin emulsions, and styrene butadiene resin emulsions. Used. In particular, N, N-dimethylaminoethyl methacrylic resin emulsion can be preferably used from the viewpoint of the effect of promoting the aggregation of the pigment in the ink, the effect of early fixing of the aggregated pigment particles, and the effect of coating the pigment particles on the recording surface. . The emulsion of the cationic polymer compound can be used alone or in combination of two or more depending on the situation.
本発明の処理液において、カチオン性高分子化合物のエマルションの含有量は、該エマルションの種類等に応じて変化させてよいが、一般に、1〜10質量%の範囲、好ましくは2〜8質量%の範囲、より好ましくは4〜6質量%の範囲である。カチオン性高分子化合物のエマルションの含有量が過度に少ないと、インク中の顔料の凝集促進効果、凝集した顔料粒子の早期定着効果、記録面上における顔料粒子の被覆効果が不足する傾向となる。カチオン性高分子化合物のエマルションの含有量が過度に多いと、処理液の粘度が高くなり過ぎて、処理液の取り扱いや記録媒体への付着(塗布)が困難となったり、処理液の乾燥が速くなって、処理液が容易に固化するとか多価金属塩の処理液への溶解度が低下する等の不具合が生じ易くなる。 In the treatment liquid of the present invention, the content of the emulsion of the cationic polymer compound may be changed according to the type of the emulsion and the like, but is generally in the range of 1 to 10% by mass, preferably 2 to 8% by mass. More preferably, it is the range of 4-6 mass%. If the content of the cationic polymer compound emulsion is too small, the effect of promoting the aggregation of the pigment in the ink, the effect of fast fixing the aggregated pigment particles, and the effect of covering the pigment particles on the recording surface tend to be insufficient. If the emulsion content of the cationic polymer compound is excessively large, the viscosity of the treatment liquid becomes too high, and it becomes difficult to handle the treatment liquid and attach (apply) to the recording medium, or the treatment liquid may be dried. It becomes faster, and problems such as the solidification of the treatment liquid easily and the decrease in the solubility of the polyvalent metal salt in the treatment liquid tend to occur.
本発明の処理液は、多価金属塩及びカチオン性高分子化合物のエマルションの他に、例えば乾燥防止剤やpH調整剤あるいは消泡剤等を含んでよい。 The treatment liquid of the present invention may contain, for example, a drying inhibitor, a pH adjuster, an antifoaming agent and the like in addition to the emulsion of the polyvalent metal salt and the cationic polymer compound.
また、本発明の処理液は、カチオン性高分子化合物のエマルションを含有することから、処理液自体もエマルションとなる。その場合、処理液としてのエマルションの安定化を図るために、処理液に従来周知の乳化剤をさらに含有させてもよい。特に、処理液中におけるカチオン性高分子化合物のエマルションの含有量が比較的少量なので、処理液としてのエマルションはO/W型(水中油滴型)のエマルションとなる。したがって、処理液に含有させる乳化剤はHLB値が相対的に大きいもの(例えばHLB値が8〜16ていどのもの)を用いるようにする。 Moreover, since the treatment liquid of the present invention contains an emulsion of a cationic polymer compound, the treatment liquid itself is also an emulsion. In that case, in order to stabilize the emulsion as the treatment liquid, the treatment liquid may further contain a conventionally known emulsifier. In particular, since the content of the emulsion of the cationic polymer compound in the treatment liquid is relatively small, the emulsion as the treatment liquid is an O / W type (oil-in-water type) emulsion. Therefore, the emulsifier to be contained in the treatment liquid is one having a relatively large HLB value (for example, any one having an HLB value of 8 to 16).
本発明の処理液は、以上のような原料を混ぜ合わせ、温度管理しながら、ホモミキサー等を用いて十分に攪拌することによって調整することができる。ただし、多価金属塩とカチオン性高分子化合物のエマルションとを短時間のうちに同時に混ぜ合わせると、エマルション中の樹脂成分が析出してしまうという問題が生じる場合があるので、そのような場合は、状況に応じて、多価金属塩のみを含む溶液と、カチオン性高分子化合物のエマルションのみを含む溶液とを別々に調製しておき、これら2種類の溶液をゆっくりと温度管理しながらホモミキサー等を用いて混ぜ合わせて最終的に処理液とすることが好ましい。こうすることにより、エマルション中の樹脂成分が析出してしまうという問題が起こらなくなる。 The treatment liquid of the present invention can be adjusted by mixing the raw materials as described above and sufficiently stirring them using a homomixer or the like while controlling the temperature. However, if the polyvalent metal salt and the cationic polymer compound emulsion are mixed together in a short period of time, there may be a problem that the resin component in the emulsion will precipitate. Depending on the situation, a solution containing only the polyvalent metal salt and a solution containing only the emulsion of the cationic polymer compound are prepared separately, and the homomixer is used while slowly controlling the temperature of these two types of solutions. Etc. are preferably used as a final treatment liquid. By doing so, the problem that the resin component in the emulsion is precipitated does not occur.
そして、本発明の処理液の記録媒体に対する塗布量は、処理液中の多価金属塩の含有量及び処理液中のカチオン性高分子化合物のエマルションの含有量等に応じて変化させてよいが、多価金属塩の含有量が10〜40質量%の範囲、カチオン性高分子化合物のエマルションの含有量が1〜10質量%の範囲である場合、一般に、記録媒体1cm2当たり0.2〜1.8mgの範囲、好ましくは0.4〜1.5mgの範囲、より好ましくは0.6〜1.2mgの範囲である。処理液の記録媒体に対する塗布量が過度に少ないと、インク中の顔料の凝集促進効果、凝集した顔料粒子の早期定着効果、記録面上における顔料粒子の被覆効果が不足する傾向となる。処理液の記録媒体に対する塗布量が過度に多いと、コックリング(記録媒体である用紙の表面が液体によって凸凹した波打ち状になる現象)や、記録媒体である用紙のカールが生じ易くなる。 The coating amount of the treatment liquid of the present invention on the recording medium may be changed according to the content of the polyvalent metal salt in the treatment liquid and the content of the cationic polymer compound emulsion in the treatment liquid. When the content of the polyvalent metal salt is in the range of 10 to 40% by mass and the content of the emulsion of the cationic polymer compound is in the range of 1 to 10% by mass, the content is generally 0.2 to 1 per 1 cm 2 of the recording medium. The range is 1.8 mg, preferably 0.4 to 1.5 mg, and more preferably 0.6 to 1.2 mg. When the coating amount of the treatment liquid on the recording medium is excessively small, the effect of promoting the aggregation of the pigment in the ink, the effect of early fixing of the aggregated pigment particles, and the effect of covering the pigment particles on the recording surface tend to be insufficient. If the amount of the treatment liquid applied to the recording medium is excessively large, cockling (a phenomenon in which the surface of the paper that is the recording medium becomes wavy as a result of the liquid) and curling of the paper that is the recording medium are likely to occur.
(インク)
本発明で使用可能なインクは、少なくとも水及び顔料を含み、その他必要に応じて、さらに例えば、高分子分散剤、界面活性剤(濡れ剤又は表面張力調整剤として)、水溶性有機溶剤(浸透促進剤又は乾燥防止剤として)等を添加することができる。
(ink)
The ink that can be used in the present invention contains at least water and a pigment, and, if necessary, for example, a polymer dispersant, a surfactant (as a wetting agent or a surface tension adjusting agent), a water-soluble organic solvent (penetration) Etc.) can be added as accelerators or drying inhibitors.
本発明で使用可能な顔料としては、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、フタロシアニンブルー、イソインドリノン、キナクリドン、ジオキサジンバイオレット、ベリノン・ベタリンのような有機顔料、カーボンブラック、二酸化チタン等の無機顔料といった着色剤顔料成分や、白土、タルク、クレー、ケイソウ土、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナホワイト、シリカ、カオリン、水酸化アルミニウムのような体質顔料等が挙げられる。 Examples of pigments that can be used in the present invention include insoluble azo pigments, soluble azo pigments, phthalocyanine blue, isoindolinone, quinacridone, dioxazine violet, organic pigments such as verinone / betalin, and inorganic pigments such as carbon black and titanium dioxide. Examples thereof include colorant pigment components and extender pigments such as white clay, talc, clay, diatomaceous earth, calcium carbonate, barium sulfate, titanium oxide, alumina white, silica, kaolin, and aluminum hydroxide.
より具体的に示すと、黒(K)用顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、又は銅酸化物、鉄酸化物(C.I.ピグメントブラック11)もしくは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)等の有機顔料を挙げることができ、状況に応じて、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 More specifically, black (K) pigments include furnace black, lamp black, acetylene black, channel black and other carbon blacks (CI Pigment Black 7), copper oxide, iron oxide (CI pigment black 11) or metals such as titanium oxide, and organic pigments such as aniline black (CI pigment black 1) can be mentioned. The above can be used in combination.
イエロー(Y)顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1(ファストイエローG),3,12(ジスアゾイエローAAA),13,14,17,23,24,34,35,37,42(黄色酸化鉄),53,55,74,81,83(ジスアゾイエローHR),95,97,98,100,101,104,108,109,110,117,120,128,138,150,153等を挙げることができ、状況に応じて、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of yellow (Y) pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1 (Fast Yellow G), 3, 12 (Disazo Yellow AAA), 13, 14, 17, 23, 24, 34, 35, 37, 42 (Yellow Iron Oxide), 53, 55, 74, 81, 83 (Disazo Yellow HR), 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 117, 120, 128, 138, 150, 153, etc. Or two or more types can be used in combination.
マゼンタ(M)顔料としては、C.I.ピグメントレッド1,2,3,5,17,22(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),123,146,149,166,168,170,172,177,178,179,185,190,193,209,219等を挙げることができ、状況に応じて、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
Examples of magenta (M) pigments include C.I. I.
シアン(C)顔料としては、C.I.ピグメントブルー1,2,15(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),16,17:1,56,60,63等を挙げることができ、状況に応じて、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
Examples of cyan (C) pigments include C.I. I.
全インク液体中における顔料の含有量としては、その使用目的により変化するが、着色力とインクの粘性(顔料の含有量が高くなるほどインクの粘性が高くなって吐出され難くなる)とのバランスから、0.1〜20質量%、好ましくは1〜10質量%、さらに好ましくは3〜7質量%である。 The pigment content in the total ink liquid varies depending on the purpose of use, but from the balance between the coloring power and the viscosity of the ink (the higher the pigment content, the higher the viscosity of the ink and the more difficult it is ejected). 0.1 to 20% by mass, preferably 1 to 10% by mass, and more preferably 3 to 7% by mass.
また、顔料をインク溶媒中に分散させるための高分子分散剤として水溶性樹脂を添加してもよい。高分子分散剤の好ましい例としては、スチレン−アクリル−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体等のような水溶性樹脂が挙げられる。 A water-soluble resin may be added as a polymer dispersant for dispersing the pigment in the ink solvent. Preferred examples of the polymer dispersant include styrene-acrylic-acrylic acid alkyl ester copolymers, styrene-acrylic acid copolymers, styrene-maleic acid copolymers, and styrene-maleic acid-acrylic acid alkyl ester copolymers. Styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-maleic acid half ester copolymer, vinyl naphthalene-acrylic acid copolymer, vinyl naphthalene-maleic acid copolymer, etc. Water-soluble resin is mentioned.
全インク液体中における水溶性樹脂(高分子分散剤として)の含有量としては、0.1〜10質量%が好ましく、さらに好ましくは1〜5質量%である。これらの水溶性樹脂は、2種類以上併用することも可能である。 The content of the water-soluble resin (as a polymer dispersant) in the total ink liquid is preferably 0.1 to 10% by mass, and more preferably 1 to 5% by mass. Two or more of these water-soluble resins can be used in combination.
顔料の分散方法としては、ボールミル、サンドミル、ロールミル、アジテータ、超音波ホモジナイザー、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。 As a method for dispersing the pigment, a ball mill, a sand mill, a roll mill, an agitator, an ultrasonic homogenizer, a wet jet mill, a paint shaker, or the like can be used.
本発明のインクを調製するために予め別途調整される高濃度の顔料分散液は、その調製時には、分散の際の異物やゴミ、粗大粒子等を除去するために、遠心分離装置を使用することが好ましい。そして、本発明のインクに最終的に調製する際には、フィルターを用いて濾過することが好ましい。 A high-concentration pigment dispersion that is separately prepared in advance to prepare the ink of the present invention uses a centrifugal separator to remove foreign matters, dust, coarse particles, and the like during dispersion. Is preferred. And when preparing the ink of this invention finally, it is preferable to filter using a filter.
本発明で使用可能な顔料の粒子の平均粒径は、30〜300nmが好ましく、さらに好ましくは50〜150nmである。前記平均粒径は、例えば動的光散乱式粒径分布測定装置(堀場製作所社製の「LB−550」)を用いて計測することができる。 The average particle diameter of the pigment particles usable in the present invention is preferably 30 to 300 nm, more preferably 50 to 150 nm. The average particle diameter can be measured using, for example, a dynamic light scattering particle size distribution measuring apparatus (“LB-550” manufactured by Horiba, Ltd.).
本発明においてインクに使用される界面活性剤(濡れ剤又は表面張力調整剤)としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤が好ましく用いられる。 As the surfactant (wetting agent or surface tension adjusting agent) used in the ink of the present invention, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, acetylene glycols, polyoxyethylene / polyoxypropylene blocks are used. Nonionic surfactants such as copolymers are preferably used.
本発明において、インクは、前記界面活性剤(濡れ剤又は表面張力調整剤)の添加量を調整することにより、所望の表面張力を得ることができる。 In the present invention, the ink can obtain a desired surface tension by adjusting the addition amount of the surfactant (wetting agent or surface tension adjusting agent).
本発明においてインクに使用される水溶性有機溶剤(浸透促進剤又は乾燥防止剤)としては、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メチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコール、へキシレングリコール、オクタンジオール、チオジグリコール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオールトリメチロールプロパン、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ジ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、エチレングリコール、グリセリン、2−ピロリドン等が挙げられる。 Examples of the water-soluble organic solvent (penetration accelerator or anti-drying agent) used in the ink in the present invention include ethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, Triethylene glycol, hexylene glycol, octanediol, thiodiglycol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-ethyl-2-methyl-1 , 3-propanediol, 2,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol trimethylolpropane, 2-methyl-1,3-propanediol, diethyl Glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, ethylene glycol, glycerine, 2-pyrrolidone, and the like.
本発明において、インクは、前記水溶性有機溶剤(浸透促進剤又は乾燥防止剤)の添加量を調整することにより、所望の粘性を得ることができる。前記インクの粘度は、例えば振動式粘度計(エー・アンド・ディ社製の「SV−10」)等の粘度計を用いて測定することができる。 In the present invention, the ink can have a desired viscosity by adjusting the amount of the water-soluble organic solvent (penetration accelerator or anti-drying agent) added. The viscosity of the ink can be measured using a viscometer such as a vibration type viscometer (“SV-10” manufactured by A & D).
本発明のインクは、さらに例えばpH調整剤や消泡剤あるいは防腐剤等を含んでよい。 The ink of the present invention may further contain, for example, a pH adjusting agent, an antifoaming agent, an antiseptic or the like.
本発明のインクは、以上のような原料を混ぜ合わせ、十分に攪拌した後、濾過することによって調整することができる。 The ink of the present invention can be prepared by mixing the raw materials as described above, sufficiently stirring, and then filtering.
本発明のインクジェット記録用処理液は、上記のようなインクに対して、次のような作用を及ぼすものと考えられる。まず、一般に、インクジェット記録用インク中において、顔料は、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の別に拘わらず、例えばスチレン−アクリル酸共重合体等で構成される高分子分散剤に包まれ、粒子径が30〜300nm程度の顔料粒子として、粒子間の静電反発力により安定して分散している。一方、本発明の処理液中においては、硝酸カルシウムや硝酸マグネシウム等の多価金属塩から、カルシウムイオン(Ca2+)やマグネシウムイオン(Mg2+)等の多価金属イオン(正電荷のカチオン)が生成している。このような処理液と上記インクとが混じると、インク中で分散している顔料粒子の表面における電気2重層(より具体的には、顔料粒子の表面とインク中の水分との固液接触界面において、顔料粒子表面側の負電荷とインク水分側の正電荷とが連続的に分布し、全体としては電気的に中性な境界層)が、処理液中の多価金属イオンの正電荷によって破壊され、顔料粒子の表面が等電点に達し(換言すれば、顔料粒子全体としての電荷がゼロになり)、顔料粒子間の静電反発力が消失して顔料粒子の凝集が起こる(これを、本明細書中、便宜上、多価金属塩による「インク中の顔料の凝集促進効果」等と記している)。 The ink jet recording treatment liquid of the present invention is considered to exert the following action on the ink as described above. First, in general, in an inkjet recording ink, a pigment is composed of, for example, a styrene-acrylic acid copolymer or the like regardless of whether it is black (K), yellow (Y), magenta (M), or cyan (C). As a pigment particle having a particle diameter of about 30 to 300 nm, it is stably dispersed by electrostatic repulsion between particles. On the other hand, in the treatment liquid of the present invention, polyvalent metal ions (positively charged cations) such as calcium ions (Ca 2+ ) and magnesium ions (Mg 2+ ) are generated from polyvalent metal salts such as calcium nitrate and magnesium nitrate. Is generated. When such a treatment liquid and the ink are mixed, an electric double layer on the surface of the pigment particles dispersed in the ink (more specifically, a solid-liquid contact interface between the surface of the pigment particles and the water in the ink) In this case, the negative charge on the pigment particle surface side and the positive charge on the ink moisture side are continuously distributed, and as a whole, an electrically neutral boundary layer) is caused by the positive charge of the polyvalent metal ions in the treatment liquid. The surface of the pigment particle reaches the isoelectric point (in other words, the electric charge of the entire pigment particle becomes zero), the electrostatic repulsive force between the pigment particles disappears, and the aggregation of the pigment particles occurs (this In the present specification, for the sake of convenience, it is referred to as “the effect of promoting the aggregation of the pigment in the ink” by the polyvalent metal salt).
また、インク中で分散している顔料粒子の表面はマイナスのゼータ(ζ)電位(界面動電位)を持っているため、この顔料分子と、処理液中に含まれる正電荷のカチオン性高分子化合物とが相互作用することによって、顔料粒子の凝集が促進され、かつ凝集した顔料粒子と高分子化合物とが結合状態となる(これを、本明細書中、便宜上、カチオン性高分子化合物による「インク中の顔料の凝集促進効果」等と記している)。 Also, since the surface of the pigment particles dispersed in the ink has a negative zeta (ζ) potential (electrokinetic potential), this pigment molecule and the positively charged cationic polymer contained in the treatment liquid By the interaction with the compound, the aggregation of the pigment particles is promoted, and the aggregated pigment particles and the polymer compound are in a bonded state (this is referred to as “by the cationic polymer compound for convenience in this specification”). The effect of promoting the aggregation of pigments in the ink ”).
その場合に、上記カチオン性化合物が高分子なので、顔料粒子と高分子化合物との結合体は、記録媒体に対する結着性が大きくなり、記録媒体の内部に浸透していかず、その結果、このカチオン性高分子化合物と結合している顔料粒子は記録媒体の記録面に早期に安定して定着することとなる(これを、本明細書中、便宜上、カチオン性高分子化合物による「凝集した顔料粒子の早期定着効果」等と記している)。 In this case, since the cationic compound is a polymer, the conjugate of the pigment particles and the polymer compound has a high binding property to the recording medium and does not penetrate into the recording medium. The pigment particles bonded to the cationic polymer compound are stably and quickly fixed on the recording surface of the recording medium (this is referred to as “aggregated pigment particles by the cationic polymer compound for convenience in this specification. , Etc.) ”.
加えて、上記カチオン性高分子化合物が、水分と油分とが交じり合わないエマルション(乳濁液)の形態なので、カチオン性高分子化合物及びこの高分子化合物と結合している顔料粒子は、インク中の水分及び処理液中の水分から容易に分離し、記録媒体の内部に浸透していく水分とは別に記録媒体の記録面上に確実に残存する。その結果、カチオン性高分子化合物と結合している顔料粒子は、記録媒体の記録面に早期に安定して定着すると共に、カチオン性高分子化合物によって被覆された状態となり、該高分子化合物の被覆膜で外部から保護された状態となって、排出ローラが接触しても、排出ローラは上記被覆膜に接触することとなり、該排出ローラに顔料粒子が付着することがなくなる(これを、便宜上、カチオン性高分子化合物のエマルションによる「記録面上における顔料粒子の被覆効果」等と記す場合がある)。 In addition, since the cationic polymer compound is in the form of an emulsion (emulsion) in which water and oil do not mix, the cationic polymer compound and the pigment particles bonded to the polymer compound are contained in the ink. The water easily separates from the water in the processing liquid and the water in the processing liquid and reliably remains on the recording surface of the recording medium separately from the water that penetrates into the recording medium. As a result, the pigment particles bonded to the cationic polymer compound are quickly and stably fixed on the recording surface of the recording medium, and are covered with the cationic polymer compound. Even if the discharge roller comes into contact with the cover film from the outside, the discharge roller comes into contact with the coating film, and pigment particles do not adhere to the discharge roller (this is For convenience, it may be described as “the effect of coating the pigment particles on the recording surface” by the emulsion of the cationic polymer compound).
以上の効果が総合的に相俟った結果、記録媒体に処理液を付着させ、その後、該記録媒体にインクを付着させるインクジェット記録方法において、PPC用紙等の普通紙への画像形成に際し、高画質達成のために、記録媒体の記録面上における顔料の残存量を増大させ、高速処理実現のために、インクが記録媒体に吐出されてから排出ローラが記録媒体に接触するまでの時間が短くなっても、記録媒体の記録面上の顔料が排出ローラに付着することが抑制されることとなる。 As a result of the combined effects of the above effects, in the ink jet recording method in which the treatment liquid is adhered to the recording medium and then the ink is adhered to the recording medium, the image forming on the plain paper such as PPC paper is highly effective. In order to achieve image quality, the remaining amount of pigment on the recording surface of the recording medium is increased, and in order to realize high-speed processing, the time from when the ink is ejected to the recording medium until the discharge roller contacts the recording medium is short. Even in this case, the pigment on the recording surface of the recording medium is prevented from adhering to the discharge roller.
(インクジェット記録装置)
次に、本発明のインクジェット記録用処理液を用いて本発明のインクジェット記録方法を実施するのに好適なインクジェット記録装置の具体的構成の1例を説明する。
(Inkjet recording device)
Next, an example of a specific configuration of an ink jet recording apparatus suitable for carrying out the ink jet recording method of the present invention using the processing liquid for ink jet recording of the present invention will be described.
図1に示すように、インクジェット記録装置1は、他の機器から伝送されてきた画像情報に基づき、インクジェット記録用インク組成物を用いて記録媒体に画像を形成するインクジェットプリンタである。
As shown in FIG. 1, an ink
インクジェット記録装置1は、図示していない給紙カセットに例えばPPC用紙等の記録媒体Xを積層状態で収容する用紙収納部を備えている。記録媒体Xは、給紙ローラ2の回転によって最上位にあるものから1枚ずつ繰り出され、搬送ローラ3…3によって用紙搬送部に供給される。
The ink
用紙搬送部は、一対のローラ間に水平に巻き掛けられた無端状の搬送ベルト6を備えている。搬送ローラ3…3によって供給された記録媒体Xは、搬送ベルト6の走行によって記録面を上に向けて画像形成部に搬送される。
The paper transport unit includes an
画像形成部は、搬送ベルト6の上方において、該搬送ベルト6によって搬送される記録媒体Xの幅と同じかそれ以上の長さを有する長尺なライン型のインクジェット記録ヘッド5を備えている。この記録ヘッド5は、記録媒体Xの搬送方向と直交する方向にわたって当該インクジェット記録装置1の本体に固定されている。記録ヘッド5は、後述するように、搬送ベルト6ないし記録媒体Xと対向する下面にドット形成部のインク吐出口(ノズル)が多数配列されており、記録媒体Xの全幅に亘ってインクを同時に吐出することにより、記録媒体Xに画像を高速で形成することができる。記録ヘッド5は、その下面(ノズル面)と搬送ベルト6上の記録媒体Xとの距離が約1mmに設定されている。
The image forming unit includes a long line-type
搬送ベルト6の上方において、インクジェット記録ヘッド5よりも記録媒体Xの搬送方向の上流側に、搬送ベルト6によって搬送される記録媒体Xの先端を検知するための記録媒体検知センサ4が備えられている。このセンサ4の検知時刻を基準としてインクジェット記録ヘッド5にインク吐出指令が出力される。
A recording medium detection sensor 4 for detecting the leading end of the recording medium X conveyed by the conveying
搬送ベルト6の上方において、記録媒体検知センサ4よりも記録媒体Xの搬送方向の上流側に、処理液を記録媒体Xに付着させるための処理液ロールコータ9が備えられている。このロールコータ9は、処理液を貯留する容器10と、この容器10から処理液を汲み上げる汲み上げローラ11と、この汲み上げローラ11から処理液を受け取る中間ローラ12と、この中間ローラから処理液を受け取って該処理液を搬送ベルト6上の記録媒体Xの記録面に塗布する塗布ローラ13と、この塗布ローラ13の表面上に付着している処理液の量を制御する制御ブレード14とを含んでいる。ロールコータ9は、汲み上げローラ11の容器10への浸漬量、各ローラ11,12,13間の接触圧力、塗布ローラ13に対する制御ブレード14の位置等を調整することによって、記録媒体Xの単位面積当たりの処理液塗布量が調整可能とされている。
A processing liquid roll coater 9 for attaching the processing liquid to the recording medium X is provided above the conveying
搬送ベルト6によって搬送されている途中に、処理液ロールコータ9によって処理液が付着され、その後、インクジェット記録ヘッド5によってインクが付着されて記録面に画像が形成された記録媒体Xは、引き続き搬送ベルト6によって搬送され、搬送ベルト6の終端部で上下一対の排出ローラ7,8に受け渡されて、搬送ベルト6から排出される。このとき、上側の排出ローラ7が、画像が形成された記録媒体Xの記録面と接触するので、この上側の排出ローラ7に記録面上の顔料が付着して汚れる可能性が生じることとなる。
While being transported by the
図2は、上記インクジェット記録装置1のインクジェット記録ヘッド5に多数配列されたドット形成部50のうちの1つを拡大して示す縦断面図である。
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing one of the
この記録ヘッド5は、記録媒体Xの幅方向に延びる長尺なライン型の記録ヘッド5である。詳しくは図示しないが、この記録ヘッド5は、3つのサブヘッド(分割ヘッド)が、記録媒体Xの搬送方向と直交する方向に順に連結された構造を有している。そして、各サブヘッドは、その下面(ノズル面)に、平面視で台形状の吐出口集合エリアが、記録媒体Xの搬送方向と直交する方向に4つ順に(台形の上底と下底とが交互に逆向きになるように)配置された構造を有している。そして、各吐出口集合エリアにおいて、図2に示すドット形成部50及びノズル(インク吐出口)53が記録媒体Xの搬送方向に4列に並んでいる。同一列内の隣接するノズル53,53間のピッチを150dpiとし、隣接する列間でノズル53の位置を記録媒体Xの搬送方向と直交する方向に4分の1ピッチづつずらすことにより、600dpiが実現されている。1列当たりのドット形成部50及びノズル53の数は166個なので、1つの吐出口集合エリア全体(4列)で664個のノズル53が配列されている。したがって、記録ヘッド5の全体では、7968個(664個×4×3)のノズル53が設けられていることになる。
The
ドット形成部50は、平面視で長円形状の加圧室52を備え、この加圧室52の一端部が、ノズル流路54を介して、記録ヘッド5の下面に形成されたノズル53と連通し、他端部が、絞り通路55を介して、インク共通供給路56と連通している。ノズル53は、上側開口53bの径が下側開口53aの径よりも大きい逆円錐台形状である。
The
ドット形成部50は、加圧室52が形成された第1基板51aと、ノズル流路54の上部54a及び絞り通路55が形成された第2基板51bと、ノズル流路54の下部54b及びインク共通供給路56が形成された第3基板51cと、ノズル53が形成された第4基板51dとが積層されて構成されている。積層された第1〜第4基板51a〜51dによって当該記録ヘッド5の基板51が提供されている。
The
基板51の上面には、共通電極57を内部に有する薄板状の圧電素子58と、各ドット形成部50の加圧室52に対応する個別電極59とが積層された構成の圧電アクチュエータACが備えられている。この圧電アクチュエータACの駆動によって加圧室52内のインクに圧力波が伝達され、この圧力波によってノズル流路54及びノズル53内のインクが振動して、インクがノズル53の下側開口53aから記録媒体Xに向けて吐出される。
A piezoelectric actuator AC having a configuration in which a thin plate-like
ここで、このドット形成部50の仕様に関し、好ましい具体的数値の1例を以下に示す。
・加圧室52の面積:0.2mm2
・加圧室52の幅:200μm
・加圧室52の深さ:100μm
・ノズル53の長さ:30μm
・ノズル53の下側開口53aの半径:10μm
・ノズル流路54の直径:200μm
・ノズル流路54の長さ:800μm
・絞り通路55の直径:30μm
・絞り通路55の長さ:40μm
Here, an example of a preferable specific numerical value regarding the specification of the
・ Area of pressurizing chamber 52: 0.2 mm 2
・
-Depth of pressurizing chamber 52: 100 μm
・ Length of nozzle 53: 30 μm
The radius of the
-Diameter of nozzle channel 54: 200 μm
・ Length of nozzle channel 54: 800 μm
-Diameter of throttle passage 55: 30 μm
・ Length of throttle passage 55: 40 μm
なお、図1に例示したインクジェット記録装置1は、単一の記録ヘッド5を有し、画像を単色で形成するものであったが、これに限らず、例えば、K(黒)インク、Y(イエロー)インク、M(マゼンタ)インク、C(シアン)インク毎に、個別の記録ヘッド5を、記録媒体Xの搬送方向に複数(4本)並べ、画像をフルカラーで形成するものでもよい。その場合は、高速処理に伴い、最後のヘッド(最下流側のヘッド)からインク(4種類のうちの1つ)が記録媒体Xに吐出されてから排出ローラ7が記録媒体Xと接触するまでの時間が短くなって、このことが問題となる。
The
また、インクジェット記録装置1は、高速処理が実現するのであれば、ライン型記録ヘッドではなく、シリアル型記録ヘッドを備えるものでもよい。その場合は、高速処理に伴い、最後のほうに行われる1〜2回の記録ヘッドの走査において該記録ヘッドからインクが記録媒体Xに吐出されてから排出ローラ7が記録媒体Xと接触するまでの時間が短くなって、このことが問題となる。
In addition, the
(インクジェット記録方法)
以上のような構成のインクジェット記録装置1を用い、多価金属塩とカチオン性高分子化合物のエマルションとを含有する処理液をロールコータ9に仕込み、顔料を含んだインクを記録ヘッド5に仕込むことにより、搬送ベルト6によって記録媒体Xを搬送しつつ、該記録媒体Xの記録面に、多価金属塩とカチオン性高分子化合物のエマルションとを含有する処理液をロールコータ9で付着させ、その後、該記録媒体Xに、顔料を含んだインクを記録ヘッド5で付着させるインクジェット記録方法を実施することができる。
(Inkjet recording method)
Using the
以下、本発明の実施例を比較例と共に挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although the Example of this invention is given with a comparative example and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited by a following example.
<インクの調製>
まず、下記の配合で、インクの調製に用いる高濃度の顔料分散液を調製した。
・顔料:C.I.ピグメントブルー15:3(シアン系フタロシアニン化合物)を20質量%
・高分子分散剤:スチレン−アクリル酸共重合体(ジョンソン社製の「ジョンクリル683」)を5質量%
・乾燥防止剤:グリセリンを10質量%
・溶媒:イオン交換水を65質量%
<Preparation of ink>
First, a high-concentration pigment dispersion used for ink preparation was prepared with the following composition.
Pigment: C.I. I. 20% by mass of pigment blue 15: 3 (cyan phthalocyanine compound)
Polymer dispersant: 5% by mass of a styrene-acrylic acid copolymer (“John Crill 683” manufactured by Johnson)
-Anti-drying agent: 10% by mass of glycerin
・ Solvent: 65% by mass of ion-exchanged water
これらの原料をバッチ式縦型サンドミル(アイメックス社製)に仕込み、ジルコニアビーズ(直径0.5mm)をメディアとして充填し、水冷しつつ、十分に分散処理を行った。分散処理後、ジルコニアビーズを取り除き、遠心分離装置にかけて分散の際の異物や粗大粒子等を除去し、顔料濃度が20質量%、分散顔料粒子の平均粒子径が50〜150nmの、シアン顔料分散液を得た。分散顔料粒子の平均粒子径は、得られた顔料分散液をイオン交換水で5倍に希釈し、動的光散乱式粒径分布測定装置(堀場製作所社製の「LB−550」)を用いて確認した。 These raw materials were charged into a batch type vertical sand mill (manufactured by Imex Co., Ltd.), filled with zirconia beads (diameter 0.5 mm) as a medium, and sufficiently dispersed while being cooled with water. After the dispersion treatment, the zirconia beads are removed, and a centrifuge is used to remove foreign substances and coarse particles during dispersion. The pigment concentration is 20% by mass and the average particle size of the dispersed pigment particles is 50 to 150 nm. Got. The average particle size of the dispersed pigment particles is obtained by diluting the obtained pigment dispersion five times with ion-exchanged water and using a dynamic light scattering particle size distribution measuring device (“LB-550” manufactured by Horiba, Ltd.). Confirmed.
次に、得られた顔料分散液を用い、下記の配合で、インクを調製した。
・上記のシアン顔料分散液を25質量%
・界面活性剤(又は濡れ剤もしくは表面張力調整剤):2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールジ[ポリオキシエチレン]エーテル(日信化学工業社製の「オルフィン(登録商標)E1010」)を0.5質量%
・浸透促進剤:1,3−ブタンジオールを5質量%
・浸透促進剤:トリエチレングリコールモノブチルエーテルを5質量%
・乾燥防止剤:2−ピロリドンを5質量%
・乾燥防止剤:グリセリンを15質量%
・溶媒:精製水を44.5質量%
Next, an ink was prepared using the obtained pigment dispersion with the following composition.
-25% by mass of the above cyan pigment dispersion
Surfactant (or wetting agent or surface tension adjusting agent): 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol di [polyoxyethylene] ether (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. Olfin (registered trademark) E1010 ") 0.5% by mass
・ Penetration enhancer: 5% by mass of 1,3-butanediol
・ Penetration enhancer: 5% by mass of triethylene glycol monobutyl ether
-Anti-drying agent: 5% by mass of 2-pyrrolidone
-Anti-drying agent: 15% by mass of glycerin
・ Solvent: 44.5% by mass of purified water
これらの原料を常温で十分に撹拌した後、孔径5μmのフィルターで加圧濾過し、インクジェット記録用インクを得た。 These raw materials were sufficiently stirred at room temperature and then filtered under pressure with a filter having a pore size of 5 μm to obtain an ink for ink jet recording.
<処理液の調製>
まず、下記の配合で、処理液の調製に用いる2種類の多価金属イオン液A−1及びA−2を調製した。
(多価金属イオン液A−1)
・多価金属塩:硝酸カルシウム(Ca(NO3)2)を50質量%
・乾燥防止剤:グリセリンを40質量%
・溶媒:精製水を10質量%
(多価金属イオン液A−2)
・多価金属塩:硝酸マグネシウム(Mg(NO3)2)を50質量%
・乾燥防止剤:グリセリンを40質量%
・溶媒:精製水を10質量%
<Preparation of treatment solution>
First, two types of polyvalent metal ion solutions A-1 and A-2 used for preparation of the treatment liquid were prepared with the following composition.
(Multivalent metal ionic liquid A-1)
・ Polyvalent metal salt: 50% by mass of calcium nitrate (Ca (NO3) 2)
-Anti-drying agent: 40% by mass of glycerin
・ Solvent: 10% by mass of purified water
(Multivalent metal ionic liquid A-2)
-Multivalent metal salt: 50% by mass of magnesium nitrate (Mg (NO3) 2)
-Anti-drying agent: 40% by mass of glycerin
・ Solvent: 10% by mass of purified water
これらの原料をプロペラ式撹拌機を用いて常温で十分に溶解させ、多価金属イオン液A−1及びA−2を得た。 These raw materials were sufficiently dissolved at room temperature using a propeller type stirrer to obtain polyvalent metal ionic liquids A-1 and A-2.
また、下記の配合で、処理液の調製に用いる5種類の樹脂エマルションB−1,B−2,B−3,B−4及びB−5を調製した。
(樹脂エマルションB−1)
・アニオン性アクリル系樹脂エマルション(DIC社製の「ボンコート(登録商標)TA−96」)を8質量%
・精製水を92質量%
(樹脂エマルションB−2)
・アニオン性アクリル系樹脂エマルション(DIC社製の「ボンコート(登録商標)SFA−33」)を8質量%
・精製水を92質量%
なお、「ボンコート(登録商標)TA−96」と「ボンコート(登録商標)SFA−33」とは、不揮発分(%)、粘度、pH等が相違するものである。
(樹脂エマルションB−3)
・カチオン性アクリル系樹脂エマルション(DIC社製の「ボンコート(登録商標)SFC−571」)を8質量%
・精製水を92質量%
(樹脂エマルションB−4)
・水溶性カチオン性樹脂:ビニルピロリドンとN,N−ジメチルアミノエチルメタクリル酸との共重合体(大阪有機化学工業社製の「H.C.ポリマー11」)を4質量%
・油分:ヤシ脂肪酸(花王社製の「ルナックL−55」)を1質量%
・界面活性剤(又は乳化剤):塩化オクタデシロキシプロピルトリメチルアンモニウム(花王社製の「コータミンE−80K」)を1質量%
・界面活性剤(又は乳化剤):ステアリルアルコールを2質量%
・精製水を92質量%
(樹脂エマルションB−5)
・水溶性カチオン性樹脂:ビニルピロリドンとN,N−ジメチルアミノエチルメタクリル酸との共重合体(大阪有機化学工業社製の「H.C.ポリマー5」)を4質量%
・油分:ヤシ脂肪酸(花王社製の「ルナックL−55」)を1質量%
・界面活性剤(又は乳化剤):塩化オクタデシロキシプロピルトリメチルアンモニウム(花王社製の「コータミンE−80K」)を1質量%
・界面活性剤(又は乳化剤):ステアリルアルコールを2質量%
・精製水を92質量%
なお、「H.C.ポリマー11」と「H.C.ポリマー5」とは、重合度や単量体構成比率等が相違するものである。
Moreover, five types of resin emulsions B-1, B-2, B-3, B-4 and B-5 used for preparation of the treatment liquid were prepared with the following composition.
(Resin emulsion B-1)
8% by mass of an anionic acrylic resin emulsion (“Boncoat (registered trademark) TA-96” manufactured by DIC Corporation)
・ 92% by mass of purified water
(Resin emulsion B-2)
8% by mass of an anionic acrylic resin emulsion (“Boncoat (registered trademark) SFA-33” manufactured by DIC)
・ 92% by mass of purified water
Note that “Boncoat (registered trademark) TA-96” and “Boncoat (registered trademark) SFA-33” differ in non-volatile content (%), viscosity, pH, and the like.
(Resin emulsion B-3)
8% by mass of cationic acrylic resin emulsion (“Boncoat (registered trademark) SFC-571” manufactured by DIC Corporation)
・ 92% by mass of purified water
(Resin emulsion B-4)
Water-soluble cationic resin: 4% by mass of a copolymer of vinylpyrrolidone and N, N-dimethylaminoethylmethacrylic acid (“
・ Oil content: 1% by mass of coconut fatty acid ("Lunac L-55" manufactured by Kao Corporation)
-Surfactant (or emulsifier): 1% by mass of octadecyloxypropyltrimethylammonium chloride (“Cootamine E-80K” manufactured by Kao Corporation)
-Surfactant (or emulsifier): 2% by mass of stearyl alcohol
・ 92% by mass of purified water
(Resin emulsion B-5)
Water-soluble cationic resin: 4% by mass of a copolymer of vinylpyrrolidone and N, N-dimethylaminoethyl methacrylic acid (“
・ Oil content: 1% by mass of coconut fatty acid ("Lunac L-55" manufactured by Kao Corporation)
-Surfactant (or emulsifier): 1% by mass of octadecyloxypropyltrimethylammonium chloride (“Cootamine E-80K” manufactured by Kao Corporation)
-Surfactant (or emulsifier): 2% by mass of stearyl alcohol
・ 92% by mass of purified water
The “
これらの原料を総量が250gとなるように1L容器に仕込み、ホモミキサー(アズワン社製の「HM−310」)を用いて、液温40℃の条件下にて8000rpmで5分間撹拌し、樹脂エマルションB−1,B−2,B−3,B−4及びB−5を得た。 These raw materials are charged into a 1 L container so that the total amount is 250 g, and stirred for 5 minutes at 8000 rpm under a liquid temperature of 40 ° C. using a homomixer (“HM-310” manufactured by ASONE). Emulsions B-1, B-2, B-3, B-4 and B-5 were obtained.
ここに、8000rpmで撹拌しながら、総量が500gとなるまで多価金属イオン液A−1又はA−2を徐々に添加した(つまり、多価金属イオン液Aと樹脂エマルションBとを質量比で1:1(250g:250g)で混合した)後、液温40℃の条件下にて8000rpmでさらに5分間撹拌し、インクジェット記録用処理液を得た。各処理液における多価金属イオン液と樹脂エマルションとの組合せを表1に示す。 Here, while stirring at 8000 rpm, the polyvalent metal ionic liquid A-1 or A-2 was gradually added until the total amount became 500 g (that is, the polyvalent metal ionic liquid A and the resin emulsion B were added at a mass ratio). 1: 1 (mixed at 250 g: 250 g), and further stirred at 8000 rpm for 5 minutes under the condition of a liquid temperature of 40 ° C. to obtain a liquid for inkjet recording. Table 1 shows combinations of the polyvalent metal ion solution and the resin emulsion in each treatment solution.
多価金属イオンとカチオン性樹脂エマルションとを含む処理液8〜10,13〜15は本発明の実施例、多価金属イオンを含まず樹脂エマルションのみを含む処理液1〜5及びカチオン性樹脂エマルションではなくアニオン性樹脂エマルションを含む処理液6,7,11,12は比較例である。
Treatment liquids 8 to 10 and 13 to 15 containing a polyvalent metal ion and a cationic resin emulsion are examples of the present invention,
そして、得られたインクジェット記録用処理液及びインクを用いて、以下の評価を行った。 And the following evaluation was performed using the obtained processing liquid and ink for inkjet recording.
(画像濃度(ID:Image Density)評価)
画質安定性を確認するため、画像濃度の評価を行った。まず、記録媒体として、A4サイズの普通紙、すなわちPPC用紙(富士ゼロックス社製の「V938」)を用い、その一方の短辺上に、長さ21cm、幅3cmの帯状の樹脂フィルムを短辺に沿って置き、そのフィルム上に一定量の処理液を該フィルムの略全長に亘って直線状に滴下した。下縁に多数の溝が形成されたバーコーダを上記樹脂フィルムの側からPPC用紙の他方の短辺側に一定速度で移動させ、フィルム上の処理液をPPC用紙上に均一に塗布した。処理液が塗布されたPPC用紙の中央部をA6サイズ(14.8cm×10.5cm)に切り抜き、試験片とした。処理液の塗布前後の重量差から、PPC用紙の単位面積当たりの処理液塗布量(mg/cm2)を求め、該塗布量が0.6mg/cm2と1.2mg/cm2との2種類の試験片を準備した。
(Image density (ID: Image Density) evaluation)
In order to confirm the image quality stability, the image density was evaluated. First, A4 size plain paper, that is, PPC paper ("V938" manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) is used as a recording medium, and a strip-shaped resin film having a length of 21 cm and a width of 3 cm is formed on the short side of the short side. And a predetermined amount of the processing solution was dropped linearly over the entire length of the film. A bar coder having a plurality of grooves formed on the lower edge was moved from the resin film side to the other short side of the PPC paper at a constant speed, and the treatment liquid on the film was uniformly applied onto the PPC paper. The central part of the PPC paper coated with the treatment liquid was cut out to A6 size (14.8 cm × 10.5 cm) to obtain a test piece. 2 from the weight difference before and after application of the treatment liquid, determined the treatment liquid application amount per unit area of the PPC paper to (mg / cm 2), the coating amount of the 0.6 mg / cm 2 and 1.2 mg / cm 2 Different types of specimens were prepared.
図1及び図2に示した構造のインクジェットプリンタ(京セラミタ社製のインクジェットプリンタを本実験用に改造したもの)を用い、以下のようにして画像を形成した。インクジェットプリンタの記録ヘッドにインクを充填し、ノズル下面から出ている余剰液をワイプブレードで掻き取った。記録ヘッドのノズル面と搬送ベルト上の記録媒体との距離は約1mmであった。温度20℃、湿度65%の常温常湿環境下、駆動周波数20kHzにて、30mm×30mmの四角形のベタ画像を最大濃度で上記試験片に形成した。このときロールコータを用いた処理液の付着は行わなかった。 Images were formed as follows using an ink jet printer having the structure shown in FIGS. 1 and 2 (an ink jet printer manufactured by Kyocera Mita Co., Ltd. modified for this experiment). The recording head of the ink jet printer was filled with ink, and excess liquid coming out from the lower surface of the nozzle was scraped off with a wipe blade. The distance between the nozzle surface of the recording head and the recording medium on the conveying belt was about 1 mm. A rectangular solid image of 30 mm × 30 mm was formed on the test piece with the maximum density at a driving frequency of 20 kHz in a normal temperature and humidity environment with a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65%. At this time, the treatment liquid was not attached using a roll coater.
形成したベタ画像の濃度を反射濃度計(東京電色社製の「TC−6D」)を用いて測定し、複数回の平均値を求め、以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
○:画像濃度が1.3以上
△:画像濃度が1.1以上、1.3未満
×:画像濃度が1.1未満
The density of the formed solid image was measured using a reflection densitometer (“TC-6D” manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.), and the average value was obtained several times and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
○: Image density is 1.3 or more Δ: Image density is 1.1 or more and less than 1.3 ×: Image density is less than 1.1
(ローラ汚れ防止評価)
図1及び図2に示した構造のインクジェットプリンタ(京セラミタ社製のインクジェットプリンタを本実験用に改造したもの)を用い、以下のようにして画像を形成した。インクジェットプリンタの記録ヘッドにインクを充填し、ノズル下面から出ている余剰液をワイプブレードで掻き取った。記録ヘッドのノズル面と搬送ベルト上の記録媒体との距離が1mmになるように記録ヘッドの位置を調整して記録ヘッドを固定した。一方、ロールコータに処理液を充填し、記録媒体の単位面積当たりの処理液塗布量が0.6mg/cm2又は1.2mg/cm2となるようにロールコータを調整した。温度20℃、湿度65%の常温常湿環境下、駆動周波数20kHzにて、30mm×30mmの四角形のベタ画像を最大濃度でA4サイズのPPC用紙(富士ゼロックス社製の「V938」)に連続して10枚形成した。このとき記録媒体の搬送速度は847mm/秒とした。
(Roller dirt prevention evaluation)
Images were formed as follows using an ink jet printer having the structure shown in FIGS. 1 and 2 (an ink jet printer manufactured by Kyocera Mita Co., Ltd. modified for this experiment). The recording head of the ink jet printer was filled with ink, and excess liquid coming out from the lower surface of the nozzle was scraped off with a wipe blade. The position of the recording head was adjusted so that the distance between the nozzle surface of the recording head and the recording medium on the conveying belt was 1 mm, and the recording head was fixed. On the other hand, filled with the process liquid in a roll coater, the treatment liquid application amount per unit area of the recording medium was adjusted to a roll coater so that 0.6 mg / cm 2 or 1.2 mg / cm 2. Continuously print a 30mm x 30mm square solid image on A4 size PPC paper ("V938" manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) at a maximum frequency of 20mm at a driving frequency of 20kHz in a room temperature and humidity environment of 20 ° C and 65% humidity. 10 sheets were formed. At this time, the conveyance speed of the recording medium was 847 mm / second.
画像形成後の排出ローラの表面の状態及び画像が形成された記録媒体の状態を目視で確認し、以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
○:インクの顔料が排出ローラにも記録媒体の非画像形成部にも付着していない
△:インクの顔料が排出ローラには付着しているが記録媒体の非画像形成部には付着していない
×:インクの顔料が排出ローラにも記録媒体の非画像形成部にも付着している
The state of the surface of the discharge roller after image formation and the state of the recording medium on which the image was formed were visually confirmed and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
○: Ink pigment does not adhere to the discharge roller or the non-image forming part of the recording medium. Δ: Ink pigment adheres to the discharge roller but does not adhere to the non-image forming part of the recording medium. No ×: The ink pigment adheres to both the discharge roller and the non-image forming portion of the recording medium.
表1から画像濃度評価の結果を考察する。本発明の実施例である処理液8〜10,13〜15を用いた場合は、処理液の塗布量が0.6mg/cm2の場合も1.2mg/cm2の場合もともに画像の反射濃度が1.3以上あり、画像濃度評価が良好であった。これは、処理液8〜10,13〜15が多価金属塩を含むことにより、多価金属塩によるインク中の顔料の凝集促進効果が発揮され、記録媒体の記録面上に顔料が大量に残存するようになったこと、及び、処理液8〜10,13〜15がカチオン性高分子化合物のエマルションを含むことにより、カチオン性高分子化合物によるインク中の顔料の凝集促進効果、カチオン性高分子化合物による凝集した顔料粒子の早期定着効果、カチオン性高分子化合物のエマルションによる記録面上における顔料粒子の被覆効果が発揮され、記録面上に残存した顔料が排出ローラに付着せず、画像濃度の低下が免れたことに起因するものと考えられる。 The results of image density evaluation will be considered from Table 1. When using the treatment liquid 8~10,13~15 an embodiment of the present invention, the reflection of both the image even when the coating amount of the treatment liquid is also 1.2 mg / cm 2 when a 0.6 mg / cm 2 The density was 1.3 or more, and the image density evaluation was good. This is because the treatment liquids 8 to 10 and 13 to 15 contain a polyvalent metal salt, so that the effect of promoting aggregation of the pigment in the ink by the polyvalent metal salt is exhibited, and a large amount of the pigment is formed on the recording surface of the recording medium. As a result, and the treatment liquids 8 to 10 and 13 to 15 contain emulsions of the cationic polymer compound, the aggregation effect of the pigment in the ink by the cationic polymer compound is increased, and the cationic high The effect of early fixing of aggregated pigment particles by molecular compounds and the coating effect of pigment particles on the recording surface by the emulsion of cationic polymer compound are exerted, and the pigment remaining on the recording surface does not adhere to the discharge roller, and the image density This is thought to be due to the fact that the decline in sales was avoided.
これに対し、比較例である処理液6,7,11,12は、カチオン性樹脂エマルションではなくアニオン性樹脂エマルションを含むため、顔料の凝集促進効果が弱まり、ひいては顔料粒子の早期定着効果及び被覆効果が弱まって、特に処理液の塗布量が少ない場合に画像濃度が低下したものと考えられる。
On the other hand, since the
さらに、多価金属塩を含まない比較例である処理液1〜5は、多価金属塩によるインク中の顔料の凝集促進効果が発揮されず、画像濃度は全般に不良であった。ただし、処理液4,5の塗布量が多い場合に画像濃度の若干の改善が見られる。このことから、処理液4,5で使用したカチオン性樹脂エマルションB−4,B−5は、処理液3で使用したカチオン性樹脂エマルションB−3に比べて、顔料の凝集促進効果、ひいては顔料粒子の早期定着効果及び被覆効果に若干優れることが分かる。
Furthermore, the
次に、表1からローラ汚れ防止評価の結果を考察する。本発明の実施例である処理液8〜10,13〜15を用いた場合は、処理液の塗布量が0.6mg/cm2の場合も1.2mg/cm2の場合もともに記録媒体の非画像形成部への顔料の付着が観察されなかった。特に、カチオン性樹脂エマルションB−4,B−5を用いた場合で、塗布量が多い場合には、排出ローラへの顔料の付着も観察されなかった。これらは、カチオン性高分子化合物によるインク中の顔料の凝集促進効果、カチオン性高分子化合物による凝集した顔料粒子の早期定着効果、カチオン性高分子化合物のエマルションによる記録面上における顔料粒子の被覆効果が発揮されたからであると考えられる。 Next, the results of the roller dirt prevention evaluation will be considered from Table 1. When using the treatment liquid 8~10,13~15 an embodiment of the present invention, the coating amount of the treatment liquid are both the recording medium also in the case of 0.6 mg / cm 2 of 1.2 mg / cm 2 Adhesion of the pigment to the non-image forming part was not observed. In particular, when the cationic resin emulsions B-4 and B-5 were used and the application amount was large, the adhesion of the pigment to the discharge roller was not observed. These are the effect of promoting the aggregation of pigments in ink by cationic polymer compounds, the effect of early fixing of aggregated pigment particles by cationic polymer compounds, and the effect of coating pigment particles on the recording surface by emulsions of cationic polymer compounds This is thought to be because of
これに対し、アニオン性樹脂エマルションを含む比較例である処理液6,7,11,12は、顔料粒子の早期定着効果及び被覆効果が弱い結果、顔料が排出ローラにも記録媒体にも付着している。
On the other hand, the
なお、比較例である処理液4,5において、ローラ汚れ防止評価が良好なのは、1つには、処理液4,5で使用したカチオン性樹脂エマルションB−4,B−5が、顔料の凝集促進効果、顔料粒子の早期定着効果及び被覆効果に優れているためと考えられるが、多価金属塩を含まない処理液4,5では、多価金属塩によるインク中の顔料の凝集促進効果が発揮されず、記録面上の残存顔料の量がもともと少なかったことも大きな要因と考えられる。したがって、処理液4,5と、処理液8〜10,13〜15とでは、ローラ汚れ防止評価は必ずしも同じ評価にはならないのである。すなわち、多価金属塩を含む処理液8〜10,13〜15では、多価金属塩によるインク中の顔料の凝集促進効果が発揮されて、記録面上の残存顔料の量がもともと多いにも拘らず、顔料が記録媒体に付着していないのである。
In addition, in the
なお、上記の画像濃度評価時に、排出ローラの表面の状態を目視で観察したが、実施例である処理液8〜10,13〜15は、上記のローラ汚れ防止評価と同様、概ね良好な結果であった。また、上記のローラ汚れ防止評価時に、記録媒体に形成された画像の状態を目視で観察したが、実施例である処理液8〜10,13〜15は、上記画像濃度評価と同様、概ね良好な結果であった。 In addition, at the time of the above image density evaluation, the state of the surface of the discharge roller was visually observed. However, the treatment liquids 8 to 10 and 13 to 15 as examples were generally good results as in the above-described evaluation for preventing roller contamination. Met. In addition, the state of the image formed on the recording medium was visually observed at the time of the above-described evaluation for prevention of roller contamination, but the treatment liquids 8 to 10 and 13 to 15 as examples were generally good as in the above image density evaluation. It was a result.
さらに、他の種類の顔料、他の種類の多価金属塩、他の種類のカチオン性高分子化合物のエマルションを用いて、上記と同様にインクジェット記録用インク及び処理液を調製し、同様の評価を行ったが、結果は同様であった。 Furthermore, using other types of pigments, other types of polyvalent metal salts, and emulsions of other types of cationic polymer compounds, ink jet recording inks and treatment liquids were prepared in the same manner as described above, and similar evaluations were made. The results were similar.
以上、具体例を挙げて詳細に説明したように、本発明は、高画質、高速処理でありながら、画像形成後の記録媒体の記録面上に大量に残存している顔料が該記録面に早期に定着し、しかも、カチオン性高分子化合物で被覆された状態となるから、排出ローラや記録媒体の非画像形成部に上記顔料が付着して汚染されることがなくなる、という顕著な利点を有するものである。 As described above in detail with reference to specific examples, the present invention provides high-quality, high-speed processing, but a large amount of pigment remaining on the recording surface of the recording medium after image formation is present on the recording surface. Since it is fixed at an early stage and coated with a cationic polymer compound, the above-mentioned pigment does not adhere to and contaminate the non-image forming part of the discharge roller or the recording medium. It is what you have.
1 インクジェット記録装置
5 インクジェット記録ヘッド
6 搬送ベルト
7 排出ローラ
9 処理液ロールコータ
X 記録媒体
DESCRIPTION OF
Claims (2)
多価金属塩と、カチオン性高分子化合物のエマルションとを含有する処理液を用い、
前記記録媒体に前記処理液を付着させる際、前記処理液を貯留する容器と、前記容器から前記処理液を汲み上げる汲み上げローラと、前記汲み上げローラから前記処理液を受け取る中間ローラと、前記中間ローラから前記処理液を受け取って、前記処理液を前記記録媒体に塗布する塗布ローラと、前記中間ローラに付着している前記処理液の量を制御する制御ブレードとを備える処理液ロールコータを用い、前記汲み上げローラの前記容器への浸漬量、前記汲み上げローラと前記中間ローラとの接触圧力、前記中間ローラと前記塗布ローラの接触圧力、及び前記中間ローラに対する前記制御ブレードの位置をそれぞれ調整することによって、前記記録媒体に付着させる前記処理液の塗布量が、前記処理液が記録媒体1cm 2 当たり0.2〜1.8mg付着される量になるように調整し、
前記記録媒体に前記インクを付着させる際、前記記録媒体の幅以上の長さを有する長尺なライン型のインクジェット記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置を用いることを特徴とするインクジェット記録方法。 An inkjet recording method in which a treatment liquid is attached to a recording medium, and then ink is attached to the recording medium,
Using a treatment liquid containing a polyvalent metal salt and an emulsion of a cationic polymer compound ,
When attaching the processing liquid to the recording medium, a container for storing the processing liquid, a pumping roller for pumping up the processing liquid from the container, an intermediate roller for receiving the processing liquid from the pumping roller, and the intermediate roller Using a processing liquid roll coater comprising: an application roller that receives the processing liquid and applies the processing liquid to the recording medium; and a control blade that controls the amount of the processing liquid adhering to the intermediate roller, By adjusting the immersion amount of the pumping roller into the container, the contact pressure between the pumping roller and the intermediate roller, the contact pressure between the intermediate roller and the application roller, and the position of the control blade with respect to the intermediate roller, The amount of the treatment liquid applied to the recording medium is 0.2 to 1 per cm 2 of the recording medium. Adjust the amount to be 8 mg,
An ink jet recording method comprising: an ink jet recording apparatus including a long line type ink jet recording head having a length equal to or greater than a width of the recording medium when the ink is attached to the recording medium .
A polyvalent metal salt 10 to 40% by mass, the ink jet recording method according to claim 1, characterized in that to with wearing a treatment liquid containing 1 to 10 wt% emulsion of a cationic polymer compound.
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