JP5509585B2 - Pretreatment method for recording medium, pretreatment liquid, cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

Pretreatment method for recording medium, pretreatment liquid, cartridge, and image forming apparatus Download PDF

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Description

本発明は、水性記録用インクを用いて記録媒体に記録する前に、その表面を処理するための前処理方法、前処理液、これを利用したカートリッジ及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a pretreatment method, a pretreatment liquid for treating a surface of a recording medium before recording on a recording medium using an aqueous recording ink, a cartridge and an image forming apparatus using the same.

従来の酸を含有する前処理液とカルボキシル基含有樹脂に包含された着色剤を含むインクとの組み合わせの場合、酸とカルボキシル基により記録媒体上で顔料の凝集が起こり、高濃度・高画質の画像を得ることは可能であるが、凝集した顔料を定着させることができず、特にラインエンジンシステムのような高速搬送時(例えば100rpm以上の高速印刷時)においては、搬送コロなどへの転写汚れが多く発生してしまう。
例えば、特許文献1には、前処理液に着色剤を凝集させる成分(キトサンと不揮発性有機酸)を含有させることが記載されている。しかし、着色剤を凝集させることにより画像濃度は向上するが、記録媒体上でのドット減少による埋まり率の低下、高さ方向へ着色剤が積層されることによる定着性の悪化が発生してしまう。
一方、特許文献2には、高画質・高耐擦性を目的として、カルボキシル基を有する樹脂が染料もしくは顔料を内包した着色樹脂粒子を含有するインク組成物と、オキサゾリン基を有する重合体を含有する反応液とを記録媒体上で混合することにより仮画像を形成し、これを加熱することが記載されている。
しかし、カルボキシル基とオキサゾリン基による架橋反応速度はそれほど早くないため、印刷直後の画像の定着性は不十分である。そのため、前述した酸の場合と同様に搬送コロなどへの転写汚れが多く発生してしまう。
In the case of a combination of a conventional acid-containing pretreatment liquid and an ink containing a colorant included in a carboxyl group-containing resin, pigment aggregation occurs on the recording medium due to the acid and carboxyl group, resulting in high density and high image quality. Although it is possible to obtain an image, the agglomerated pigment cannot be fixed, and especially during high-speed conveyance such as a line engine system (for example, during high-speed printing at 100 rpm or higher), transfer stains to a conveyance roller or the like Will occur a lot.
For example, Patent Document 1 describes that a component (chitosan and a non-volatile organic acid) that aggregates the colorant is contained in the pretreatment liquid. However, although the image density is improved by aggregating the colorant, the filling rate is reduced due to the dot reduction on the recording medium, and the fixing property is deteriorated due to the colorant being stacked in the height direction. .
On the other hand, Patent Document 2 contains an ink composition containing colored resin particles in which a resin having a carboxyl group encapsulates a dye or pigment and a polymer having an oxazoline group for the purpose of high image quality and high abrasion resistance. It is described that a temporary image is formed by mixing a reaction solution to be heated on a recording medium, and the resultant is heated.
However, since the crosslinking reaction rate by the carboxyl group and the oxazoline group is not so fast, the fixability of the image immediately after printing is insufficient. For this reason, as in the case of the acid described above, a large amount of transfer contamination occurs on the conveyance roller or the like.

特開2005−248133号公報JP 2005-248133 A 特開2003−072220号公報JP 2003-072220 A

本発明は、水性記録用インクを用いて記録媒体に記録する際に、画像の定着性を向上させることができ、更には高画像濃度・高画質も得ることができる前処理方法、前処理液、これを利用したカートリッジ及び画像形成装置の提供を目的とする。   The present invention provides a pretreatment method and a pretreatment liquid capable of improving the fixability of an image and recording a high image density and high image quality when recording on a recording medium using an aqueous recording ink. Another object is to provide a cartridge and an image forming apparatus using the same.

上記課題は、次の1)〜11)の発明によって解決される。
1) カルボキシル基含有樹脂を含む水性記録用インクの吐出前に、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーとを、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーのオキサゾリン基の総量が、酸1molに対して、0.01〜0.5molの割合で用いて、記録媒体表面を処理することを特徴とする前処理方法。
) 酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーの混合液を用いて記録媒体表面を処理するものであって、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーの混合を、記録媒体表面を前処理する直前に行うことを特徴とする1)に記載の前処理方法。
) 酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを別々に用いて、記録媒体表面を処理することを特徴とする1)に記載の前処理方法。
) 酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーに加えて、界面活性剤を含む前処理液を用いて処理することを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の前処理方法。
カルボキシル基含有樹脂を含む水性記録用インクを用いて記録媒体に記録する前に、その表面を処理するための前処理液であって、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーのオキサゾリン基の総量が、酸1molに対して、0.01〜0.5molとなる割合で含むことを特徴とする前処理液。
) 酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーに加えて、界面活性剤を含むことを特徴とする5)に記載の前処理液。
5)又は6)に記載の前処理液を容器内に収容したことを特徴とするカートリッジ。
カルボキシル基含有樹脂を含む水性記録用インクの吐出手段と、酸及び水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを貯留する貯留手段と、吐出手段による水性記録用インクの吐出前に、酸及び水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーのオキサゾリン基の総量が、酸1molに対して、0.01〜0.5molの割合で用いて、記録媒体表面を処理する前処理手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
) 貯留手段は、酸を含む酸溶液を貯留する酸貯留手段と、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを含むポリマー溶液を貯留するポリマー貯留手段とを有し、更に、酸溶液及びポリマー溶液を混合して前処理液とする混合手段を備え、前処理手段は、前処理液により記録媒体の表面に対して前処理を行うものであることを特徴とする8)に記載の画像形成装置。
10) 貯留手段は、酸を含む酸溶液を貯留する酸貯留手段と、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを含むポリマー溶液を貯留するポリマー貯留手段とを有し、前処理手段は、酸溶液により、記録媒体の表面に対して前処理を行う酸前処理手段と、ポリマー溶液により、記録媒体の表面に対して前処理を行うポリマー前処理手段とを有することを特徴とする8)に記載の画像形成装置。
The above problems are solved by the following inventions 1) to 11 ).
1) Before discharging an aqueous recording ink containing a carboxyl group-containing resin , an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer are mixed in an amount of 0.01% of the total amount of oxazoline groups in the water-soluble oxazoline group-containing polymer with respect to 1 mol of acid. A pretreatment method comprising treating a surface of a recording medium using a ratio of ˜0.5 mol .
2 ) The recording medium surface is treated with a mixed solution of an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer, and the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer are mixed immediately before the recording medium surface is pretreated. The pre-processing method as described in 1) characterized by the above.
3 ) The pretreatment method according to 1), wherein the surface of the recording medium is treated by separately using an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer.
4 ) The pretreatment method according to any one of 1) to 3) , wherein the treatment is performed using a pretreatment liquid containing a surfactant in addition to the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer.
5 ) A pretreatment liquid for treating the surface of an aqueous recording ink containing a carboxyl group-containing resin before recording on a recording medium, wherein the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer are treated with a water-soluble oxazoline. A pretreatment liquid comprising a total amount of oxazoline groups of a group-containing polymer in a ratio of 0.01 to 0.5 mol with respect to 1 mol of an acid .
6 ) The pretreatment liquid according to 5) , which contains a surfactant in addition to the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer.
7 ) A cartridge comprising the pretreatment liquid according to 5) or 6) contained in a container.
8 ) Aqueous recording ink discharge means containing a carboxyl group-containing resin, a storage means for storing an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer, and an acid and a water-soluble oxazoline group before discharging the aqueous recording ink by the discharge means And a pretreatment means for treating the surface of the recording medium using the polymer containing the total amount of oxazoline groups of the water-soluble oxazoline group-containing polymer in a ratio of 0.01 to 0.5 mol with respect to 1 mol of the acid. An image forming apparatus.
9 ) The storage means includes an acid storage means for storing an acid solution containing an acid and a polymer storage means for storing a polymer solution containing a water-soluble oxazoline group-containing polymer, and further, the acid solution and the polymer solution are mixed. 8) The image forming apparatus according to 8) , further comprising a mixing unit that serves as a pretreatment liquid, wherein the pretreatment unit pretreats the surface of the recording medium with the pretreatment liquid.
10 ) The storage means has an acid storage means for storing an acid solution containing an acid and a polymer storage means for storing a polymer solution containing a water-soluble oxazoline group-containing polymer, and the pretreatment means is recorded by an acid solution. 8. The image formation according to 8) , comprising acid pretreatment means for pretreating the surface of the medium and polymer pretreatment means for pretreating the surface of the recording medium with a polymer solution. apparatus.

以下、上記本発明について詳しく説明する。
<前処理方法、前処理液について>
本発明の前処理方法は、水性記録用インクの吐出前に、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを用いて記録媒体表面を処理し、両者の間で架橋反応を起こさせることを特徴とし、これにより、画像の定着性を向上させることができる。しかし、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを含む前処理液として使用する前に架橋反応が進み固化してしまうことを防止するため、両者の添加割合を調整することが好ましい。無用の架橋反応を確実に防止するには、記録媒体表面を前処理する直前に両者を混合し、その前処理液を用いて処理する方法、又は、両者を別々に用いて、記録媒体表面を処理する方法が好ましい。これらの方法による場合、酸及び水溶性オキサゾリン基含有ポリマーは、そのまま用いてもよく、溶液にして用いてもよい。また、両者を別々に用いる場合、両者の処理順序はどちらが先でもよく、同時でもよい。処理した後は、その上に速やかに水性記録用インクを吐出する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<About pretreatment method and pretreatment liquid>
The pretreatment method of the present invention is characterized in that a recording medium surface is treated with an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer before discharging a water-based recording ink, and a crosslinking reaction is caused between the two. As a result, the fixability of the image can be improved. However, in order to prevent the crosslinking reaction from proceeding and solidifying before use as a pretreatment liquid containing an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer, it is preferable to adjust the addition ratio of both. In order to reliably prevent unnecessary cross-linking reaction, the both are mixed immediately before pre-treating the recording medium surface and treated with the pre-treatment liquid, or both are used separately to The method of processing is preferred. In the case of these methods, the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer may be used as they are or in a solution. Moreover, when using both separately, the processing order of both may be first and may be simultaneous. After the treatment, the water-based recording ink is quickly ejected onto it.

更に、前処理液を用いて処理するに際し、前処理液の表面張力を下げるため、あるいは前処理液を泡立たせた状態で記録媒体表面に塗布する場合(詳細は後述する)に前処理液を泡立たせるため、界面活性剤を添加することが好ましい。界面活性剤を用いる場合において、記録媒体表面を前処理する直前に酸と水溶性オキサゾリンン基含有ポリマーとを混合するときには、界面活性剤を何れか一方若しくは双方に加えておくか、又は界面活性剤と酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーとを同時に混合するようにする。
また、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを用いて記録媒体表面を処理する構成としては、例えば、酸及び水溶性オキサゾリン基含有ポリマーの少なくとも一方を含む溶液を塗布ローラによって記録媒体表面に塗布する構成、該溶液をインクジェトヘッドから記録媒体表面に吐出する構成、及び該溶液を噴霧ノズルから記録媒体表面に噴霧する構成などを挙げることができる。
Further, when processing with the pretreatment liquid, the pretreatment liquid is applied in order to reduce the surface tension of the pretreatment liquid or when the pretreatment liquid is applied to the surface of the recording medium in a foamed state (details will be described later). In order to make it foam, it is preferable to add a surfactant. In the case of using a surfactant, when the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer are mixed just before the surface of the recording medium is pretreated, the surfactant is added to one or both, or the surfactant The agent, the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer are mixed at the same time.
In addition, as a configuration for treating the surface of the recording medium using an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer, for example, a configuration in which a solution containing at least one of an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer is coated on the surface of the recording medium by a coating roller. A configuration in which the solution is discharged from the ink jet head onto the surface of the recording medium, and a configuration in which the solution is sprayed onto the surface of the recording medium from a spray nozzle can be exemplified.

本発明で用いる酸はカルボキシル基を有するものが好ましく、特に有機酸が好ましい。有機酸の場合、体内で生産されるものや食品等に含まれるものが多数あり、人体残留の危険性が少ないものを選択することができる。また無臭のものが多いので、家庭やオフィスでの用途に好適である。具体例としては、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸などが挙げられる。
本発明における酸の役割は、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーとの架橋反応にあり、これにより画像の定着性向上に寄与する。また、水性記録用インクがカルボキシル基含有樹脂を含む場合には、該樹脂との反応による記録媒体上での顔料の凝集化機能により、高画像濃度・高画質化にも寄与する。
The acid used in the present invention is preferably one having a carboxyl group, particularly an organic acid. In the case of organic acids, there are many that are produced in the body and contained in foods and the like, and those that are less likely to remain in the human body can be selected. Moreover, since there are many odorless things, it is suitable for the use in a home or an office. Specific examples include succinic acid, citric acid, malic acid, tartaric acid, lactic acid and the like.
The role of the acid in the present invention lies in a crosslinking reaction with the water-soluble oxazoline group-containing polymer, thereby contributing to improvement in image fixability. Further, when the aqueous recording ink contains a carboxyl group-containing resin, it contributes to high image density and high image quality due to the aggregating function of the pigment on the recording medium by reaction with the resin.

酸の添加量は、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーのオキサゾリン基の総量0.5molに対して1mol以上とする。これは、最初に起こる水溶性オキサゾリン基含有ポリマーとの架橋反応で全ての酸が消費されることを確実に防ぐためである。全ての酸が消費されてしまうと、後に起こるカルボキシル基含有樹脂との反応が起こらなくなってしまう。
しかし、酸の添加量が多すぎると、カルボキシル基含有樹脂との反応による顔料の凝集化作用が大きくなってしまうので好ましくない。後述する表1−2にも示すように、酸の添加量を増やすと顔料の凝集化が進み、記録媒体上でのドット径が小さくなってしまう。これは、ドットの広がりが小さくなることを意味しており、特にベタ部での埋まりが不足すると、記録媒体の下地色の影響が画像に表れてしまうという不具合が生じてしまう。従って、画像の不具合が生じない範囲で酸の添加量を決定する必要がある
Amount of acid added, and 1mol or more with respect to the total amount 0.5mol oxazoline group of water-soluble oxazoline group-containing polymer. This is to ensure that all acids are not consumed in the first crosslinking reaction with the water-soluble oxazoline group-containing polymer. When all the acid is consumed, the subsequent reaction with the carboxyl group-containing resin does not occur.
However, if the amount of the acid is too large, since the agglomeration effect of the pigment by reaction with mosquito carboxyl group-containing resin is increased undesirably. As shown in Table 1-2, which will be described later, when the amount of acid added is increased, the aggregation of the pigment proceeds, and the dot diameter on the recording medium becomes smaller. This means that the spread of the dots is reduced. In particular, if the filling of the solid portion is insufficient, there is a problem that the influence of the background color of the recording medium appears in the image. Therefore, it is necessary to determine the amount of acid added within a range that does not cause image defects.

本発明の水溶性オキサゾリン基含有ポリマーは、例えば、アクリル−スチレン系樹脂のもの、アクリル系樹脂のもの、スチレン系樹脂のもの、アクリロニトリル−スチレン系樹脂のものを用いることができる。
水溶性オキサゾリン基含有ポリマーは市販品として入手可能であり、例えば、日本触媒社製のK−2000シリーズ(アクリル−スチレン系樹脂)、WSシリーズ(アクリル系樹脂)、RPSシリーズ(スチレン系樹脂)、RASシリーズ(アクリロニトリル−スチレン系樹脂)等が挙げられる。
また、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを表面に吸着させた微粒子を用いてもよく、市販品として入手可能である。例えば有機微粒子としては、創研化学社製のMEシリーズ、日本純薬社製のジュリマーMBシリーズ、東芝シリコーン社製のトスパールシリーズ、日本ペイント社製のマイクロジェルシリーズ、旭硝子社製のプルオンシリーズ等が挙げられ、無機微粒子としては、出光興産社製のチタニアリリーズ、日本アエロジル社製のアルミニウムオキサイドC等が挙げられる。
As the water-soluble oxazoline group-containing polymer of the present invention, for example, an acrylic-styrene resin, an acrylic resin, a styrene resin, or an acrylonitrile-styrene resin can be used.
The water-soluble oxazoline group-containing polymer is available as a commercial product, for example, K-2000 series (acrylic-styrene resin), WS series (acrylic resin), RPS series (styrene resin) manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. RAS series (acrylonitrile-styrene resin) and the like can be mentioned.
Further, fine particles having a water-soluble oxazoline group-containing polymer adsorbed on the surface may be used, and are commercially available. For example, as organic fine particles, ME series by Soken Chemical Co., Ltd., Jurimer MB series by Nippon Pure Chemicals, Tospearl series by Toshiba Silicone, Microgel series by Nippon Paint, Pullon series by Asahi Glass Examples of the inorganic fine particles include titania release manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. and aluminum oxide C manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.

水溶性オキサゾリン基含有ポリマーのオキサゾリン基の総量は、酸1molに対して、0.5mol以下とするが、0.25mol以下が好ましい。これは、前処理液を用いて記録媒体表面を処理する場合に、架橋反応により前処理液が記録媒体への塗布前に固化することを防止するため、及びカルボキシル基含有樹脂と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーとの架橋反応により全ての酸を消費しないようにするためである。また後述する図3にも示すように、酸1molに対してオキサゾリン基の総量が0.5mol以下であると、記録媒体上での画像の定着性が添加しないときよりも良くなる傾向があるためである。酸の添加割合が小さくなると定着性が良くなるのは、図4に示すように、酸の添加割合が小さくなると記録媒体上でのドット径が大きくなる、つまり顔料の凝集化が過度に進むことがないためであると考えられる。また、オキサゾリン基の総量が酸1molに対して0.01molよりも多いと、画像の定着性向上効果が大きくなる傾向にある。 The total amount of the oxazoline group of the water-soluble oxazoline group-containing polymer to acid 1 mol, although less 0.5 mol, less favorable preferable 0.25 mol. This, when processing a recording medium surface by using a pretreatment liquid to prevent the pretreatment liquid is solidified prior to application of the recording medium by a crosslinking reaction,及Beauty mosquito carboxyl group-containing resin and a water-soluble This is to prevent consumption of all the acid by the crosslinking reaction with the oxazoline group-containing polymer. In addition, as shown in FIG. 3 to be described later, if the total amount of oxazoline groups is 0.5 mol or less with respect to 1 mol of the acid, the fixability of the image on the recording medium tends to be better than when not added. It is. As shown in FIG. 4, the fixability is improved when the acid addition ratio is decreased. As the acid addition ratio is decreased, the dot diameter on the recording medium is increased, that is, the pigment is excessively aggregated. It is thought that this is because there is not. Further, when the total amount of oxazoline groups is more than 0.01 mol with respect to 1 mol of the acid, the effect of improving the fixability of the image tends to increase.

前述したように、前処理液を用いて記録媒体表面を処理する場合、界面活性剤を添加することが好ましく、これにより、記録媒体表面に前処理液を泡状で塗布することが可能となる。
すなわち、記録媒体に必要以上の前処理液が塗布されてしまうと、コスト高になるし、前処理液中の溶媒種によっては記録媒体がカールしてしまうなどの不具合が発生するため、前処理液の塗布量をできるだけ少なくすることが好ましい。しかし、そのために、塗布ローラー表面の液状の前処理液の厚みを極めて薄くすると、塗布ローラー表面と凹凸を有する記録媒体との接触性がよくないため、記録媒体表面に前処理液を塗布することができない箇所が発生してしまう。よって、予め前処理液を泡状にしてから記録媒体に塗布することが好ましい。
界面活性剤には特に制限はなく公知のものを使用できる。例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤等が挙げられ、これらは単独で使用しても、複数組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の添加量は、前処理液に対して0.01〜3重量%が好ましく、0.5〜2重量%がより好ましい。
As described above, when the surface of the recording medium is treated with the pretreatment liquid, it is preferable to add a surfactant, which makes it possible to apply the pretreatment liquid in the form of foam on the surface of the recording medium. .
That is, if an excessive amount of pretreatment liquid is applied to the recording medium, the cost increases, and depending on the type of solvent in the pretreatment liquid, problems such as curling of the recording medium may occur. It is preferable to reduce the coating amount of the liquid as much as possible. However, if the thickness of the liquid pretreatment liquid on the surface of the application roller is extremely thin, the contact between the application roller surface and the recording medium having irregularities is not good. There will be places where you can't. Therefore, it is preferable to apply the pretreatment liquid to the recording medium after foaming it in advance.
There is no restriction | limiting in particular in surfactant, A well-known thing can be used. For example, a silicone-based surfactant, a fluorine-based surfactant, an acetylene glycol-based surfactant, and the like may be used, and these may be used alone or in combination. The addition amount of the surfactant is preferably 0.01 to 3% by weight, and more preferably 0.5 to 2% by weight with respect to the pretreatment liquid.

酸及び水溶性オキサゾリン基含有ポリマーをそれぞれ含む溶液や前処理液には、通常、溶媒として水又は揮発性水溶性溶媒を添加する。これらは単独で使用しても、複数組み合わせて使用してもよい。ただし、水を単独で使用すると、記録媒体の種類によっては用紙のカールが顕著に発生することがある。また、揮発性水溶性溶媒を単独で使用すると、記録媒体上で急激に溶媒が揮発することにより、ドットが広がらず埋まりなどに関して問題が発生することがある。従って、使用条件及び環境等を考慮して適宜選択することが好ましい。
揮発性水溶性溶媒の例としては、メタノール、エタノールなどが挙げられる。
Usually, water or a volatile water-soluble solvent is added as a solvent to a solution or a pretreatment liquid containing an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer. These may be used alone or in combination. However, when water is used alone, depending on the type of the recording medium, paper curling may occur remarkably. In addition, when a volatile water-soluble solvent is used alone, the solvent suddenly volatilizes on the recording medium, which may cause a problem with respect to the dot not spreading and filling. Therefore, it is preferable to select appropriately considering the use conditions and environment.
Examples of volatile water-soluble solvents include methanol and ethanol.

本発明に係る水性記録用インクは、少なくとも着色剤、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び水を含むが、更にカルボキシル基含有樹脂を含むことが好ましい。
着色剤としては水性記録用インクにおいて公知の染料や顔料を使用することができる。また、無機粒子を有機顔料又はカーボンブラックで被覆した着色剤粒子を用いてもよい。
無機粒子をカーボンブラックで被覆する方法としては、凝固、析出などによる液中乾燥法、混合しながら機械的な力を加える乾燥混合法などが挙げられる。また、無機粒子を有機顔料で被覆する方法としては、無機粒子の存在下で有機顔料を析出する方法、無機粒子と有機顔料を機械的に混摩砕する方法等がある。この場合、例えば、熱安定性に優れた有機顔料で被覆する場合には化学的蒸着技術を用いることができる。更に必要に応じて、ポリシロキサン、アルキルシランから生成されるオルガノシラン化合物層を無機粒子と有機顔料の間に設ければ、両者の接着性を向上させることができる。
無機粒子としては、二酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化鉄、水酸化鉄、酸化スズ等が挙げられる。無機粒子の形状はアスペクト比が小さいものが好ましく、球状が特に好ましい。また、無機粒子の表面にカラー着色剤を吸着させる場合には、無機粒子は無色透明又は白色であることが好ましいが、黒色着色剤を吸着させる場合には、黒色の無機粒子を用いても構わない。
無機粒子の1次粒径は100nm以下が好ましく、5〜50nmがより好ましい。
The aqueous recording ink according to the present invention contains at least a colorant, a water-soluble organic solvent, a surfactant, and water, but preferably further contains a carboxyl group-containing resin.
As the colorant, a known dye or pigment can be used in the aqueous recording ink. Colorant particles obtained by coating inorganic particles with an organic pigment or carbon black may also be used.
Examples of the method for coating the inorganic particles with carbon black include a submerged drying method by coagulation and precipitation, and a dry mixing method in which a mechanical force is applied while mixing. Examples of the method of coating the inorganic particles with the organic pigment include a method of depositing the organic pigment in the presence of the inorganic particles and a method of mechanically kneading the inorganic particles and the organic pigment. In this case, for example, when coating with an organic pigment having excellent thermal stability, a chemical vapor deposition technique can be used. Further, if necessary, if an organosilane compound layer formed from polysiloxane and alkylsilane is provided between the inorganic particles and the organic pigment, the adhesion between them can be improved.
Examples of the inorganic particles include titanium dioxide, silica, alumina, iron oxide, iron hydroxide, and tin oxide. The inorganic particles preferably have a small aspect ratio, and are particularly preferably spherical. Further, when the color coloring agent is adsorbed on the surface of the inorganic particles, the inorganic particles are preferably colorless and transparent or white. However, when the black coloring agent is adsorbed, black inorganic particles may be used. Absent.
The primary particle size of the inorganic particles is preferably 100 nm or less, and more preferably 5 to 50 nm.

無機粒子を被覆する有機顔料としては、ブラック顔料として、アニリンブラックが挙げられる。カラー顔料としては、例えば、アントラキノン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアゾ、モノアゾ、ピラントロン、ペリレン、複素環式イエロー、キナクリドン及び(チオ)インジゴイド等が挙げられる。
これらの中でも発色性の面から、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、モノアゾイエロー系顔料、ジアゾイエロー系顔料、複素環式イエロー顔料が特に好ましい。
フタロシアニン系顔料としては、例えば銅フタロシアニンブルー又はその誘導体(C.I ピグメントブルー15:3、C.I ピグメントブルー15:4)、アルミニウムフタロシアニン等が挙げられる。
キナクリドン系顔料としては、例えば、C.I ピグメントオレンジ48、C.I ピグメントオレンジ49、C.I ピグメントレッド122、C.I ピグメントレッド192、C.I ピグメントレッド202、C.I ピグメントレッド206、C.I ピグメントレッド207、C.I ピグメントレッド209、C.I ピグメントバイオレット19、C.I ピグメントバイオレット42等が挙げられる。
モノアゾイエロー系顔料としては、例えば、C.I ピグメントイエロー74、C.I ピグメントイエロー109、C.I ピグメントイエロー128、C.I ピグメントイエロー151等が挙げられる。
ジアゾイエロー系顔料としては、例えば、C.I ピグメントイエロー14、C.I ピグメントイエロー16、C.I ピグメントイエロー17等が挙げられる。
複素環式イエロー顔料としては、例えば、C.I ピグメントイエロー117、C.I ピグメントイエロー138等が挙げられる。
Examples of the organic pigment covering the inorganic particles include aniline black as a black pigment. Examples of the color pigment include anthraquinone, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, diazo, monoazo, pyranthrone, perylene, heterocyclic yellow, quinacridone, and (thio) indigoid.
Among these, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, monoazo yellow pigments, diazo yellow pigments, and heterocyclic yellow pigments are particularly preferable from the viewpoint of color developability.
Examples of the phthalocyanine pigment include copper phthalocyanine blue or a derivative thereof (CI pigment blue 15: 3, CI pigment blue 15: 4), aluminum phthalocyanine, and the like.
Examples of quinacridone pigments include C.I. Pigment Orange 48, C.I. Pigment Orange 49, C.I. Pigment Red 122, C.I. Pigment Red 192, C.I. Pigment Red 202, C.I. Pigment Red 206, C.I. Pigment Red 207, C.I. Pigment Red 209, C.I. Pigment Violet 19, C.I. I pigment violet 42 and the like.
Examples of monoazo yellow pigments include C.I. Pigment Yellow 74, C.I. Pigment Yellow 109, C.I. Pigment Yellow 128, C.I. And CI Pigment Yellow 151.
Examples of the diazo yellow pigment include C.I. Pigment Yellow 14, C.I. Pigment Yellow 16, C.I. CI pigment yellow 17 etc. are mentioned.
Examples of the heterocyclic yellow pigment include C.I. Pigment Yellow 117, C.I. I pigment yellow 138 etc. are mentioned.

無機粒子と、着色剤である有機顔料又はカーボンブラックの重量比(無機粒子:着色剤)は、3:1〜1:3が好ましく、3:2〜1:2がより好ましい。着色剤の割合が小さすぎると、発色性や着色力が低下することがあり、着色剤の割合が大きくなりすぎると、透明性や色調が悪くなることがある。
無機粒子を有機顔料又はカーボンブラックで被覆した着色剤粒子の市販品としては、例えば、戸田工業社製のシリカ/カーボンブラック複合材料、シリカ/フタロシアニンC.I PB15:3複合材料、シリカ/ジアゾイエロー複合材料、シリカ/キナクリドンC.I PR122複合材料等が挙げられ、これらは1次粒径が小さく好適に用いることができる。
The weight ratio of the inorganic particles to the organic pigment or carbon black as the colorant (inorganic particles: colorant) is preferably 3: 1 to 1: 3, and more preferably 3: 2 to 1: 2. If the ratio of the colorant is too small, the color developability and coloring power may be reduced, and if the ratio of the colorant is too large, the transparency and color tone may be deteriorated.
Examples of commercially available colorant particles obtained by coating inorganic particles with an organic pigment or carbon black include silica / carbon black composite materials manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd., silica / phthalocyanine C.I. I PB15: 3 composite material, silica / diazo yellow composite material, silica / quinacridone C.I. And IPPR122 composite materials, and the like. These have a small primary particle size and can be suitably used.

例えば、1次粒径が20nmの無機粒子を等量の有機顔料で被覆した場合、その1次粒径は25nm程度になる。そこで適当な分散剤を用いて1次粒子の状態のままで分散できれば、分散粒子径が25nmの非常に微細な顔料分散インクを作成することができる。
着色剤粒子の1次粒径は、水性記録用インク中において、5〜100nmが好ましく、30〜80nmがより好ましい。1次粒径が5nm未満では、インクの長期保存の際に増粘したり、着色剤粒子が凝集することがあり、100nmを超えると、インクを紙やフィルム等の媒体に印刷する場合に、印刷部の彩度及び明度が低下した印刷物となることがある。なお、上記着色剤粒子の1次粒径とは、機械的せん断では、これ以上細かく粉砕できない着色剤粒子の最小単位を意味する。
着色剤粒子の水性記録用インク中の含有量は、1〜20重量%が好ましく、2〜15重量%がより好ましい。
For example, when inorganic particles having a primary particle size of 20 nm are coated with an equal amount of organic pigment, the primary particle size is about 25 nm. Therefore, if it can be dispersed in the form of primary particles using an appropriate dispersant, a very fine pigment-dispersed ink having a dispersed particle diameter of 25 nm can be produced.
The primary particle diameter of the colorant particles is preferably 5 to 100 nm and more preferably 30 to 80 nm in the aqueous recording ink. If the primary particle size is less than 5 nm, the ink may thicken during long-term storage of the ink or the colorant particles may aggregate, and if it exceeds 100 nm, when printing the ink on a medium such as paper or film, There may be a printed matter in which the saturation and lightness of the printing section are lowered. The primary particle size of the colorant particles means the smallest unit of colorant particles that cannot be pulverized further by mechanical shearing.
The content of the colorant particles in the aqueous recording ink is preferably 1 to 20% by weight, and more preferably 2 to 15% by weight.

本発明に係る水性記録用インクは水を溶媒として使用するが、更にインクの乾燥を防止するため、分散安定性を向上するため等の目的で水溶性有機溶剤を使用する。この水溶性有機溶剤は複数混合して使用してもよい。
水溶性有機溶剤としては、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、炭酸エチレン等が挙げられる。
多価アルコール類としては、例えば、グリセリン、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−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、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、ポリプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、1,2,3−ブタントリオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、ペトリオール等が挙げられる。
The water-based recording ink according to the present invention uses water as a solvent, but further uses a water-soluble organic solvent for the purpose of preventing the ink from drying and improving the dispersion stability. A plurality of these water-soluble organic solvents may be used as a mixture.
Examples of the water-soluble organic solvent include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, and ethylene carbonate. Etc.
Examples of polyhydric alcohols include glycerin, 1,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, ethylene glycol, diethylene glycol, and triethylene. Glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, hexylene glycol, trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerol, 1,2,3-butanetriol, 1,2, Examples include 4-butanetriol, 1,2,6-hexanetriol, and petriol.

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等が挙げられる。
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等が挙げられる。
含窒素複素環化合物類としては、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、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−プチロラクトン等が挙げられる。
アミン類としては、例えば、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が挙げられる。
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、チオジエタノール等が挙げられる。
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, propylene glycol monoethyl ether and the like. .
Examples of polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compounds include 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, ε-caprolactam, γ-ptyrolactone, and the like. Can be mentioned.
Examples of amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine and the like.
Examples of the sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide, sulfolane, thiodiethanol and the like.

これらの水溶性溶剤の中でも、グリセリン、ジエチレングリコール、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオールが特に好ましい。これらは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を奏する。また、保存安定性及び吐出安定性に優れた水性記録用インクを作成することができる。
着色剤粒子と水溶性有機溶剤の配合比は、ヘッドからのインク吐出安定性に非常に影響がある。顔料固形分が多いのに、水溶性有機溶剤の配合量が少ないと、ノズルのインクメニスカス付近の水分蒸発が進み、吐出不良をもたらすことになる。
Among these water-soluble solvents, glycerin, diethylene glycol, 1,3-butanediol, and 3-methyl-1,3-butanediol are particularly preferable. These have excellent effects on solubility and prevention of jetting property defects due to water evaporation. In addition, an aqueous recording ink having excellent storage stability and ejection stability can be produced.
The mixing ratio of the colorant particles and the water-soluble organic solvent has a great influence on the stability of ink ejection from the head. If the blending amount of the water-soluble organic solvent is small even though the pigment solid content is large, water evaporation near the ink meniscus of the nozzle proceeds, resulting in ejection failure.

本発明に係る水性記録用インクは、上記水溶性有機溶剤以外に、必要に応じて、糖類やその誘導体などの他の水溶性有機溶剤を併用することもできる。糖類としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類、四糖類も含む)、多糖類、及びこれらの誘導体が挙げられる。具体的には、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キロース、トレハロース、マルトトリオース等が挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロース等自然界に広く存在する物質を含むものとする。
糖類の誘導体としては、前記糖類の還元糖や酸化糖等が挙げられる。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、具体的には、マルチトール、ソルビット等が挙げられる。
糖類の含有量は、水性記録用インクに対して0.1〜40重量%が好ましく、0.5〜30重量%がより好ましい。
In addition to the water-soluble organic solvent, the water-based recording ink according to the present invention can be used in combination with other water-soluble organic solvents such as saccharides and derivatives thereof as necessary. Examples of the saccharide include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides), polysaccharides, and derivatives thereof. Specific examples include glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, trehalose, maltotriose and the like. Here, the polysaccharide means a saccharide in a broad sense and includes substances widely present in nature such as α-cyclodextrin and cellulose.
Examples of saccharide derivatives include reducing sugars and oxidized sugars of the saccharides. Among these, sugar alcohols are preferable, and specific examples include maltitol and sorbit.
The saccharide content is preferably from 0.1 to 40% by weight, more preferably from 0.5 to 30% by weight, based on the aqueous recording ink.

界面活性剤としては、特に制限はなく、着色剤の種類や湿潤剤、浸透剤等の組み合わせによって、分散安定性を損なわない界面活性剤の中から目的に応じて適宜選択することができる。特に印刷用紙に印刷する場合には、表面張力が低く、レベリング性の高いフッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤が好適であり、特にフッ素系界面活性剤が好ましい。
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酸化合物、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が、起泡性が小さいので特に好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as surfactant, According to the objective, it can select suitably from surfactants which do not impair dispersion stability by the combination of the kind of coloring agent, a wetting agent, a penetrant, etc. In particular, when printing on printing paper, a fluorine-based surfactant or a silicone-based surfactant having a low surface tension and high leveling properties is preferable, and a fluorine-based surfactant is particularly preferable.
Examples of the fluorosurfactant include a perfluoroalkyl sulfonic acid compound, a perfluoroalkyl carboxylic acid compound, a perfluoroalkyl phosphate ester compound, a perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, and a perfluoroalkyl ether group in the side chain. The polyoxyalkylene ether polymer compound is particularly preferred because of its low foamability.

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等が挙げられる。
パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、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等が挙げられる。
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等が挙げられる。
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等が挙げられる。
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、NH、NHCHCHOH、NH(CHCHOH)、NH(CHCHOH)等が挙げられる。
Examples of the perfluoroalkyl sulfonic acid compound include perfluoroalkyl sulfonic acid and perfluoroalkyl sulfonate.
Examples of the perfluoroalkyl carboxylic acid compound include perfluoroalkyl carboxylic acid and perfluoroalkyl carboxylate.
Examples of the perfluoroalkyl phosphate compound include perfluoroalkyl phosphate esters, perfluoroalkyl phosphate salts, and the like.
Examples of the polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain include a sulfate ester salt of a polyoxyalkylene ether polymer having a perfluoroalkyl ether group in the side chain, and a polyoxyalkylene ether polymer compound having a perfluoroalkyl ether group in the side chain. Examples thereof include salts of oxyalkylene ether polymers.
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.

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、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、旭硝子社製のサーフロンシリーズ(S−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145)、住友スリーエム社製のフルラードシリーズ(FC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431)、大日本インキ社製のメガファックシリーズ(F−470、F−1405、F−474)、Dupont社製のZonyl TBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR、ネオス社製のFT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW、オムノバ社製のPF−151N等が挙げられる。中でも良好な印字品質、特に発色性、紙に対する均染性が著しく向上する点から、ネオス社製のFT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW、及びオムノバ社製のPF−151Nが好ましい。   As a fluorine-type surfactant, what was synthesize | combined suitably may be used, or a commercial item may be used. As a commercial item, for example, Surflon series (S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, S-145) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., Sumitomo 3M Fullrad series (FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431) manufactured by Dainippon Ink, Inc. F-470, F-1405, F-474), Dupont Zonyl TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, UR, Neos FT-110, Examples thereof include FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW, and PF-151N manufactured by Omninova. Among these, FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW manufactured by Neos Co., Ltd. are particularly preferable because of good remarkably improved printing quality, particularly color developability and leveling on paper. And PF-151N manufactured by Omninova.

前記シリコーン系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る。中でも高pHでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
シリコーン系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用しても、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー社、信越シリコーン社、東レ・ダウコーニング・シリコーン社等のものを容易に入手できる。
また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
ポリエーテル変性シリコーン化合物としては、適宜合成したものを使用しても、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、信越化学社製のKF−618、KF−642、KF−643等が挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said silicone type surfactant, According to the objective, it can select suitably. Among them, those that do not decompose even at high pH are preferable, and examples thereof include side chain modified polydimethylsiloxane, both terminal modified polydimethylsiloxane, one terminal modified polydimethylsiloxane, and side chain both terminal modified polydimethylsiloxane. Those having an oxyethylene group or a polyoxyethylene polyoxypropylene group are particularly preferred because they exhibit good properties as an aqueous surfactant.
As a silicone type surfactant, what was synthesize | combined suitably may be used, or a commercial item may be used. Commercially available products such as Big Chemie, Shin-Etsu Silicone, Toray Dow Corning Silicone are readily available.
Further, as the silicone surfactant, a polyether-modified silicone surfactant can be used, and examples thereof include a compound in which a polyalkylene oxide structure is introduced into the Si part side chain of dimethylpolysiloxane.
As a polyether modified silicone compound, what was synthesize | combined suitably may be used, or a commercial item may be used. As a commercial item, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KF-618, KF-642, KF-643 etc. are mentioned, for example.

また、前記フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤以外にも、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤等を用いることができる。
前記アニオン系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、コハク酸エステルスルホン酸塩、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等が挙げられる。
前記ノニオン性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等が挙げられる。
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−オール等が挙げられる。また、その市販品としては、例えば、エアープロダクツ社製のサーフィノールシリーズ(104、82、465、485、TG)等が挙げられる。
In addition to the fluorine-based surfactant and the silicone-based surfactant, anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, and the like can be used.
Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, succinate sulfonate, laurate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, and the like.
Examples of the nonionic surfactant include acetylene glycol surfactants, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, 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, 3, 5-dimethyl-1-hexyn-3-ol and the like. Moreover, as the commercial item, the Surfynol series (104, 82, 465, 485, TG) by Air Products, etc. are mentioned, for example.

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、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等が挙げられる。また、その市販品としては、例えば、日光ケミカルズ社、日本エマルジョン社、日本触媒社、東邦化学社、花王社、アデカ社、ライオン社、青木油脂社、三洋化成社等のものを容易に入手できる。   Examples of the amphoteric surfactant include lauryl aminopropionate, lauryl dimethyl betaine, stearyl dimethyl betaine, lauryl dihydroxyethyl betaine, lauryl dimethyl amine oxide, myristyl dimethyl amine oxide, stearyl dimethyl amine oxide, dihydroethyl lauryl amine oxide, Polyoxyethylene coconut oil alkyldimethylamine oxide, dimethylalkyl (coconut) betaine, dimethyl lauryl betaine and the like can be mentioned. As commercially available products, for example, Nikko Chemicals, Nippon Emulsion, Nippon Shokubai, Toho Chemical, Kao, Adeka, Lion, Aoki Yushi, Sanyo Kasei, etc. can be easily obtained. .

前記種々の界面活性剤は、単独で用いても複数のものを混合して用いてもよい。単独では水性記録用インク中に容易に溶解しない場合でも、複数のものを混合することにより可溶化され、安定に存在することができる場合もある。
前記界面活性剤の水性記録用インク中における含有量は、0.01〜3重量%が好ましく、0.5〜2重量%がより好ましい。ただし、水よりも高沸点で25℃のインク中で液体である成分の合計含有量は20重量%以下とすることが好ましく、15重量%以下とすることがより好ましい。合計含有量が0.01重量%未満では、界面活性剤を添加した効果が無くなることがあり、3重量%を超えると、記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
The various surfactants may be used alone or in combination. Even if it is not easily dissolved in the water-based recording ink alone, it may be solubilized by mixing a plurality of inks and can exist stably.
The content of the surfactant in the aqueous recording ink is preferably 0.01 to 3% by weight, and more preferably 0.5 to 2% by weight. However, the total content of the components that are higher in boiling point than water and 25 ° C. is preferably 20% by weight or less, and more preferably 15% by weight or less. When the total content is less than 0.01% by weight, the effect of adding the surfactant may be lost. When the total content exceeds 3% by weight, the permeability to the recording medium becomes unnecessarily high, and the image density decreases. There may be a show-through.

本発明に係る水性記録用インクはカルボキシル基含有樹脂を含むことが好ましい。これにより、前述したように、前処理液中の酸とカルボキシル基含有樹脂が反応し、記録媒体上での顔料の凝集化が起こるので、画像濃度・画質の向上を図ることができる。
カルボキシル基含有樹脂としては、マレイン酸樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、アルキド樹脂、変性アルキド樹脂等が挙げられる。これらの市販品としては、荒川化学社製のマルキードシリーズ(マレイン酸樹脂)、アラスターシリーズ(スチレン−マレイン酸樹脂)、ハリマ化成社製のハリマックシリーズ(ロジン変性マレイン酸樹脂)、ハリフタールシリーズ(アルキド樹脂、変性アルキド樹脂)がある。
カルボキシル基含有樹脂の添加形態には特に制限はなく、着色剤である顔料をカルボキシル基含有樹脂で包含した形態で添加してもよいし、着色剤とは別にカルボキシル基含有樹脂を単独で添加してもよい。
The aqueous recording ink according to the present invention preferably contains a carboxyl group-containing resin. As a result, as described above, the acid in the pretreatment liquid reacts with the carboxyl group-containing resin to cause aggregation of the pigment on the recording medium, so that the image density and image quality can be improved.
Examples of the carboxyl group-containing resin include a maleic acid resin, a styrene-maleic acid resin, a rosin-modified maleic acid resin, an alkyd resin, and a modified alkyd resin. These commercially available products include Arumagawa Chemical's Marquide series (maleic acid resin), Alastar series (styrene-maleic acid resin), Harima Kasei's Harimac series (rosin-modified maleic acid resin), Halifter Le series (alkyd resin, modified alkyd resin).
The addition form of the carboxyl group-containing resin is not particularly limited, and may be added in a form in which the pigment as the colorant is included in the carboxyl group-containing resin, or the carboxyl group-containing resin may be added separately from the colorant. May be.

本発明に係る水性記録用インクには、前記の各成分の他に、必要に応じて、公知の浸透剤、ポリマー粒子、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等を添加することができる。
浸透剤としては、炭素数8〜11のポリオール化合物又はグリコールエーテル化合物が好ましく用いられる。これらは、紙への浸透速度を速めると共にブリードを防止する効果を有し、25℃の水中において、0.1〜4.5重量%の溶解度を有する部分的に水溶性の化合物である。
前記炭素数8〜11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、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール等が挙げられる。
前記グリコールエーテル化合物としては、例えば、多価アルコールアルキルエーテル化合物、多価アルコールアリールエーテル化合物等が挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテル化合物としては、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等が挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル化合物としては、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等が挙げられる。
これらの浸透剤は、水よりも高沸点で25℃のインク中で液体である成分であり、水性記録用インク中の含有量は、0〜10重量%が好ましく、0.5〜5重量%がより好ましい。
In addition to the above-mentioned components, a known penetrant, polymer particles, pH adjuster, antiseptic / antifungal agent, rust preventive agent and the like may be added to the water-based recording ink according to the present invention, if necessary. it can.
As the penetrant, a polyol compound or glycol ether compound having 8 to 11 carbon atoms is preferably used. These are partially water-soluble compounds having the effect of increasing the penetration rate into paper and preventing bleeding and having a solubility of 0.1 to 4.5% by weight in water at 25 ° C.
Examples of the polyol compound having 8 to 11 carbon atoms include 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, and the like.
Examples of the glycol ether compound include polyhydric alcohol alkyl ether compounds and polyhydric alcohol aryl ether compounds.
Examples of the polyhydric alcohol alkyl ether compound 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, propylene glycol monoethyl ether and the like. .
Examples of the polyhydric alcohol aryl ether compound include ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether.
These penetrants are components that have a higher boiling point than water and are liquid in ink at 25 ° C., and the content in the aqueous recording ink is preferably 0 to 10% by weight, and 0.5 to 5% by weight. Is more preferable.

ポリマー粒子としては造膜性を有するものを用いる。ここで造膜性とは、ポリマー粒子を水に分散させエマルジョンの形態とした時、この水性エマルジョンの水分を蒸発させていくと、樹脂皮膜が形成される性質を意味する。
このようなポリマー粒子が含まれていると、水性記録用インク中の揮発成分が蒸発した際に該ポリマー粒子が皮膜を形成し、インク中の着色剤を強固に記録媒体に固着する役割を果す。これにより、耐擦化性、耐水性に優れた画像を実現することができる。
ポリマー粒子は、室温で皮膜を形成させるため、最低造膜温度が30℃以下のものが好ましく、10℃以下のものがより好ましい。ここで、最低造膜温度とは、ポリマー粒子を水に分散させて得られたポリマーエマルジョンを、アルミニウム等の金属板の上に薄く流延し、温度を上げていった時に、透明な連続したフィルムが形成される最低の温度のことを意味する。
ポリマー粒子の体積平均粒子径は、5〜200nmが好ましく、10〜100nmがより好ましい。
ポリマー粒子としては、単粒子構造のものを使用することができる。例えば、エマルジョン粒子内にアルコキシシリル基を有すると、塗膜形成過程での水分蒸発によるエマルジョン同士の融着に伴って残存する水分と接触し、加水分解してシラノール基を形成する。また、シラノール基が残存するアルコキシシリル基、又はシラノール基同士が反応して、シロキサン結合による強固な架橋構造を形成することができる。このようにポリマー微粒子内に反応性の官能基を共存させると、硬化剤を添加しなくても、造膜時にそれらの官能基を反応させて網目構造を形成させることができる。
As the polymer particles, those having a film-forming property are used. Here, the film-forming property means the property that when polymer particles are dispersed in water to form an emulsion, a resin film is formed when water in the aqueous emulsion is evaporated.
When such polymer particles are contained, the polymer particles form a film when the volatile components in the aqueous recording ink evaporate, and serve to firmly fix the colorant in the ink to the recording medium. . Thereby, it is possible to realize an image excellent in abrasion resistance and water resistance.
In order to form a film at room temperature, the polymer particles preferably have a minimum film-forming temperature of 30 ° C. or lower, more preferably 10 ° C. or lower. Here, the minimum film-forming temperature means that a polymer emulsion obtained by dispersing polymer particles in water is thinly cast on a metal plate such as aluminum, and when the temperature is raised, it is transparent and continuous. It means the lowest temperature at which a film is formed.
The volume average particle diameter of the polymer particles is preferably 5 to 200 nm, more preferably 10 to 100 nm.
A polymer particle having a single particle structure can be used. For example, when an alkoxysilyl group is contained in the emulsion particles, it comes into contact with water remaining due to fusion of the emulsions due to water evaporation during the coating film formation process, and hydrolyzes to form silanol groups. Moreover, the alkoxysilyl group in which a silanol group remains, or silanol groups can react, and the firm crosslinked structure by a siloxane bond can be formed. When reactive functional groups coexist in the polymer fine particles as described above, a network structure can be formed by reacting these functional groups during film formation without adding a curing agent.

また、コア部とそれを囲むシェル部からなるコアシェル構造を有するポリマー粒子を使用することも可能である。ここでいうコアシェル構造とは、組成の異なる2種以上のポリマーが粒子中に相分離して存在する形態を意味する。従って、シェル部がコア部を完全に被覆している形態のみならず、コア部の一部を被覆しているものであってもよい。また、シェル部のポリマーの一部がコア粒子内にドメイン等を形成しているものであってもよい。更にコア部とシェル部の間に、更に一層以上の組成の異なる層を含む3層以上の多層構造を持つものであってもよい。
ポリマー粒子は、不飽和ビニル単量体(不飽和ビニルポリマー)を重合触媒及び乳化剤を存在させた水中において乳化重合する等の公知の方法により得ることができる。
ポリマー粒子の水性記録用インクにおける含有量は、0.5〜20重量%が好ましく、1〜5重量%がより好ましい。含有量が0.5重量%未満では、耐擦化性、耐水性向上機能が十分に発揮されないことがあり、20重量%を越えると、乾燥による粘度上昇やポリマー成分の固着により、インクの吐出が安定しなくなり、ノズルの目詰まりが発生してしまうことがある。
It is also possible to use polymer particles having a core-shell structure comprising a core part and a shell part surrounding the core part. The core-shell structure here means a form in which two or more kinds of polymers having different compositions are present in phase separation in the particles. Therefore, the shell portion may not only cover the core portion completely, but may cover a portion of the core portion. Further, a part of the polymer of the shell part may form a domain or the like in the core particle. Further, it may have a multilayer structure of three or more layers including one or more layers having different compositions between the core portion and the shell portion.
The polymer particles can be obtained by a known method such as emulsion polymerization of an unsaturated vinyl monomer (unsaturated vinyl polymer) in water containing a polymerization catalyst and an emulsifier.
The content of the polymer particles in the aqueous recording ink is preferably 0.5 to 20% by weight, and more preferably 1 to 5% by weight. If the content is less than 0.5% by weight, the rub resistance and water resistance improving function may not be sufficiently exhibited. If the content exceeds 20% by weight, ink discharge may occur due to increase in viscosity due to drying or adhesion of polymer components. May become unstable and nozzle clogging may occur.

前述した無機粒子を有機顔料又はカーボンブラックで被覆した着色剤粒子(複合顔料粒子)は、アニオン性分散剤と共に水に混練分散する際に酸性を示す傾向が強い。水などの媒体に分散している複合顔料粒子の表面は、アニオン系分散剤に包まれているため、負電荷を帯びているが、インク全体が酸性を示すことから、媒体自体は正電荷を帯びており、粒子表面の負電荷が中和され易い状態にある。この状態では分散粒子は凝集し吐出不良を起こす原因となるため、pH調整剤を加えてアルカリ性に保つことにより分散状態を安定化させ、吐出を安定化させることが好ましい。
水性記録用インクのpHは7〜11であることが好ましい。pHが11を超えると、インクジェットのヘッドやインク供給ユニットの材質を溶かし出す量が大きくなり、インクの変質や漏洩、吐出不良等の問題が発生してしまう。
pH調整剤は、顔料を分散剤と共に水に混練分散する際に加えておく方が、混練分散機、湿潤剤、浸透剤等の添加剤と共に加えるよりも好ましい。これは、pH調整剤によっては添加により分散を破壊する場合もあるためである。
Colorant particles (composite pigment particles) obtained by coating the inorganic particles with an organic pigment or carbon black have a strong tendency to show acidity when kneaded and dispersed in water together with an anionic dispersant. The surface of the composite pigment particles dispersed in a medium such as water is negatively charged because it is encapsulated in an anionic dispersant. However, since the entire ink is acidic, the medium itself has a positive charge. It is in a state in which the negative charge on the particle surface is easily neutralized. In this state, the dispersed particles agglomerate and cause a discharge failure. Therefore, it is preferable to stabilize the dispersion state by adding a pH adjuster to keep the dispersion and to stabilize the discharge.
The pH of the aqueous recording ink is preferably 7-11. When the pH exceeds 11, the amount of the material for the ink jet head and the ink supply unit to be melted increases, and problems such as ink deterioration, leakage, and ejection failure occur.
It is more preferable to add the pH adjuster when kneading and dispersing the pigment in water together with the dispersant than together with additives such as a kneading and dispersing machine, a wetting agent, and a penetrating agent. This is because the dispersion may be destroyed by addition depending on the pH adjusting agent.

pH調整剤としては、例えばアルコールアミン類、アルカリ金属水酸化物、アンモニウム水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩等が挙げられる。
アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール等が挙げられる。
アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
アンモニウムの水酸化物としては、例えば、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等が挙げられる。
アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
Examples of the pH adjuster include alcohol amines, alkali metal hydroxides, ammonium hydroxides, phosphonium hydroxides, and alkali metal carbonates.
Examples of alcohol amines include diethanolamine, triethanolamine, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, and the like.
Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide.
Examples of the ammonium hydroxide include ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, quaternary phosphonium hydroxide, and the like.
Examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate.

防腐防黴剤としては、例えば、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等が挙げられる。
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挙げられる。
Examples of antiseptic / antifungal agents include sodium dehydroacetate, sodium sorbate, 2-pyridinethiol-1-oxide sodium, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol and the like.
Examples of the rust inhibitor include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexylammonium nitrite.

<カートリッジ>
本発明のカートリッジは、本発明の前処理液を容器内に収容したものであり、必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有する。
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、プラスチック製容器、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等を有するものが挙げられる。
具体例としては、例えば後述する図2に示すインクカートリッジと同様の構造のものが挙げられる。
<Cartridge>
The cartridge of the present invention contains the pretreatment liquid of the present invention in a container, and has other members and the like appropriately selected as necessary.
The container is not particularly limited, and its shape, structure, size, material, etc. can be appropriately selected according to the purpose. For example, an ink bag formed of a plastic container, an aluminum laminate film, a resin film, or the like Etc. which have etc. are mentioned.
As a specific example, for example, one having the same structure as the ink cartridge shown in FIG.

次に、インクカートリッジについて、その一例を示す図2を参照して説明する。
インクは、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を融着により閉じる。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インクを供給する。インク袋241は、透気性の無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、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、インクカートリッジ240として、各種画像形成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。
また、上記インクカートリッジ240に、インクの代りに前処理液を入れ、前処理液用のカートリッジとして用いれば、インクカートリッジと同様に、各種画像形成装置に着脱可能に装着して用いることができる。
Next, the ink cartridge will be described with reference to FIG.
The ink 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, ink is supplied to the apparatus by inserting a needle of the apparatus main body into the ink discharge port 243 made of a rubber member. The ink bag 241 is formed of a packaging member such as a non-permeable aluminum laminate film. The ink bag 241 is usually housed in a plastic cartridge case 244, and is used as an ink cartridge 240 that is detachably attached to various image forming apparatuses.
Further, if a pretreatment liquid is put in the ink cartridge 240 instead of the ink and used as a cartridge for the pretreatment liquid, it can be used by being detachably attached to various image forming apparatuses in the same manner as the ink cartridge.

<画像形成装置>
図1に、本発明に係る画像形成装置の一例(第1実施形態)の模式図(側面説明図)を示す。
画像形成装置101は、ヘッドユニット110や排紙機構等を有する印字部Pと、印字部の下に設けられた上段給紙部Qと、該上段給紙部の下に設けられた下段給紙部Rと、下段給紙部Rに添設された塗布機構(前処理手段)S及び前処理液貯留タンク(貯留手段)140とを備えている。また、画像形成装置101は、メンテナンス後に排出される廃液を回収する廃液タンク109、装置を操作し装置状態を表示することができる操作パネル106、装置全体及び各部を統括・制御する制御部(図示せず)等を備えている。
塗布機構Sにより前処理を行う場合には、下段給紙部Rから記録媒体114(例えば印刷用紙)が給紙され、前処理が行われた記録媒体114は、上段給紙部Qを通過して印字部Pへ送られ、印刷処理が行われる。一方、塗布機構Sにより前処理が行われない場合には、上段給紙部Qから記録媒体114が給紙され、その記録媒体114は印字部Pへ送られ、印刷処理が行われるようになっている。
印字部Pは、インクを吐出するインクジェットヘッドを集積したヘッドユニット110K、110C、110M、110Y(吐出手段)と、それぞれのヘッドユニットに対応し、ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンスユニット111K、111C、111M、111Y、インクを供給するインクカートリッジ107K、107C、107M、107Y、カートリッジからのインクを一部貯蔵し、ヘッドに適切な圧力でインクを供給するサブインクタンク108K、108C、108M、108Yと、排紙機構Tとを備えている。
<Image forming apparatus>
FIG. 1 shows a schematic diagram (side explanatory view) of an example (first embodiment) of an image forming apparatus according to the present invention.
The image forming apparatus 101 includes a printing unit P having a head unit 110 and a paper discharge mechanism, an upper sheet feeding unit Q provided below the printing unit, and a lower sheet feeding unit provided below the upper sheet feeding unit. And a coating mechanism (pretreatment means) S and a pretreatment liquid storage tank (storage means) 140 attached to the lower sheet feeding section R. In addition, the image forming apparatus 101 includes a waste liquid tank 109 that collects waste liquid discharged after maintenance, an operation panel 106 that can operate the apparatus and display the state of the apparatus, the entire apparatus, and a control unit that controls and controls each part (FIG. (Not shown).
When the pre-processing is performed by the coating mechanism S, the recording medium 114 (for example, printing paper) is fed from the lower sheet feeding unit R, and the recording medium 114 that has been pre-processed passes through the upper sheet feeding unit Q. Then, it is sent to the printing section P and printing processing is performed. On the other hand, when the pre-processing is not performed by the coating mechanism S, the recording medium 114 is fed from the upper sheet feeding unit Q, and the recording medium 114 is sent to the printing unit P to perform the printing process. ing.
The printing unit P includes head units 110K, 110C, 110M, and 110Y (ejection means) that integrate ink jet heads that eject ink, and maintenance units 111K, 111C, 111M that perform head maintenance corresponding to the head units. 111Y, ink cartridges 107K, 107C, 107M, 107Y for supplying ink, sub ink tanks 108K, 108C, 108M, 108Y for storing a part of ink from the cartridge and supplying ink with an appropriate pressure to the head, and paper discharge And a mechanism T.

排紙機構Tは、記録媒体114を吸着し搬送する搬送ベルト113、搬送ベルト113が巻回された搬送ローラ119、121、搬送ベルト113が適切な張力を保つようにコントロールするテンションローラ115、搬送ベルト113が適切な平面性を保つためのプラテン124、記録媒体114を吸着するための静電帯電を搬送ベルト113に与える帯電ローラ116、記録媒体を押さえる排紙コロ117、排紙した記録媒体114をストックしておく排紙トレイ104からなる。
上段給紙部Q及び下段給紙部Rはそれぞれ、印写する記録媒体114をストックする給紙トレイ103、給紙トレイより一枚ずつ記録媒体114を送り出す分離パッド112を有し、上段給紙部Qは、送られてきた記録媒体114を搬送ベルト113に確実に吸着させるカウンターローラ123、手差しにて給紙した場合に用いられる手差しトレイ105からなる。
各ヘッドユニット110のノズル列は、記録媒体114の搬送方向に直交するように配列されており、記録領域以上の長さのノズル列を形成している。給紙トレイ103から記録媒体114が分離パッド112により一枚ずつ分離され、カウンターローラ123により搬送ベルト113に密着されることで搬送ベルト113上に固定され、ヘッドユニット110下を通過する際に記録媒体114に液滴を吐出することで、高速に液滴により記録媒体114にパターンニングができ、分離爪(図示せず)により搬送ベルト113から分離され、帯電ローラ116と排紙コロ117により支えられて排紙トレイ104に記録物が排出される。
The paper discharge mechanism T includes a conveyance belt 113 that sucks and conveys the recording medium 114, conveyance rollers 119 and 121 around which the conveyance belt 113 is wound, a tension roller 115 that controls the conveyance belt 113 to maintain an appropriate tension, A platen 124 for maintaining appropriate flatness of the belt 113, a charging roller 116 for applying electrostatic charging to the conveyance belt 113 for attracting the recording medium 114, a discharge roller 117 for pressing the recording medium, and a discharged recording medium 114 The paper discharge tray 104 stores the stock.
Each of the upper sheet feeding unit Q and the lower sheet feeding unit R includes a sheet feeding tray 103 that stocks the recording medium 114 to be printed, and a separation pad 112 that feeds the recording medium 114 one by one from the sheet feeding tray. The part Q includes a counter roller 123 that reliably attracts the recording medium 114 that has been fed to the conveyor belt 113, and a manual feed tray 105 that is used when paper is manually fed.
The nozzle rows of each head unit 110 are arranged so as to be orthogonal to the conveyance direction of the recording medium 114, and form a nozzle row that is longer than the recording area. The recording medium 114 is separated from the paper feed tray 103 one by one by the separation pad 112, and is fixed on the conveying belt 113 by being in close contact with the conveying belt 113 by the counter roller 123, and recorded when passing under the head unit 110. By ejecting droplets onto the medium 114, patterning can be performed on the recording medium 114 with droplets at a high speed, and the recording medium 114 is separated from the transport belt 113 by a separation claw (not shown), and is supported by the charging roller 116 and the sheet discharge roller 117. As a result, the recorded matter is discharged to the discharge tray 104.

塗布機構Sは、ローラ塗布を採用している。前処理液貯留タンク140から流路(図示せず)を介して前処理槽130に供給された前処理液135を、空気吹き込み機構(図示せず)により泡立たせた後、汲み上げローラ137でローラ表面に汲み上げられ、膜圧制御ローラ138に転写される。続いて塗布ローラ136に転写された前処理液は、塗布ローラ136と塗布用カウンターローラ139との間に通す記録媒体114に転写され、塗布される。
塗布ローラ136に転写される前処理液の塗布量は、塗布ローラ136と膜圧制御ローラ138とのニップ厚を制御することにより行う。前処理液を塗布したくない時は、塗布ローラ136に前処理液が残らないように、可動ブレード134を塗布ローラ136に押し付け、塗布ローラ表面の前処理液を掻き取ることができる。これにより、前処理液が塗布ローラ136に残留するために発生する、前処理液の乾燥による増粘や、塗布用カウンターローラ139との固着、塗布ムラなどの機能障害を未然に防ぐことができる。なお、空気吹き込み機構を設けずに、液状の前処理液を塗布するようにしてもよい。
The coating mechanism S employs roller coating. After the pretreatment liquid 135 supplied from the pretreatment liquid storage tank 140 to the pretreatment tank 130 through a flow path (not shown) is bubbled by an air blowing mechanism (not shown), a roller is drawn up by a pumping roller 137. It is pumped up to the surface and transferred to the film pressure control roller 138. Subsequently, the pretreatment liquid transferred to the application roller 136 is transferred and applied to the recording medium 114 that passes between the application roller 136 and the application counter roller 139.
The application amount of the pretreatment liquid transferred to the application roller 136 is performed by controlling the nip thickness between the application roller 136 and the film pressure control roller 138. When it is not desired to apply the pretreatment liquid, the movable blade 134 can be pressed against the application roller 136 so that the pretreatment liquid does not remain on the application roller 136 and the pretreatment liquid on the surface of the application roller can be scraped off. As a result, it is possible to prevent functional troubles such as thickening due to drying of the pretreatment liquid, adhesion to the application counter roller 139, and uneven application, which occur because the pretreatment liquid remains on the application roller 136. . Note that the liquid pretreatment liquid may be applied without providing the air blowing mechanism.

次に、画像形成装置の他の実施形態について説明する。
図5に示す第2実施形態の画像形成装置は、第1実施形態の画像形成装置と略同様の構成を備えているが、前処理液貯留タンク140に代えて、酸を含む酸溶液を貯留する酸貯留タンク(酸貯留手段、図示せず)と、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを含むポリマー溶液を貯留するポリマー貯留タンク(ポリマー貯留手段、図示せず)とを備えており、塗布機構Sの前処理槽130(混合手段)には、酸貯留タンクから酸溶液が供給されると共に、ポリマー貯留タンクからポリマー溶液が供給され、前処理槽130内で両溶液が混合するようになっている。塗布機構Sは、第1実施形態の塗布機構Sと略同様の構成であるが、膜厚制御ローラ138を省略したものである。第2実施形態の画像形成装置では、酸溶液及びポリマー溶液を酸貯留タンク及びポリマー貯留タンクに分けて貯留しておき、記録媒体表面に前処理が行われる直前に、前処理槽130内で酸溶液とポリマー溶液が混合されるため、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーとが、事前に過度に架橋反応を起こすことを防止できる。
Next, another embodiment of the image forming apparatus will be described.
The image forming apparatus of the second embodiment shown in FIG. 5 has substantially the same configuration as the image forming apparatus of the first embodiment, but stores an acid solution containing an acid instead of the pretreatment liquid storage tank 140. An acid storage tank (acid storage means, not shown) and a polymer storage tank (polymer storage means, not shown) for storing a polymer solution containing a water-soluble oxazoline group-containing polymer. An acid solution is supplied from the acid storage tank to the pretreatment tank 130 (mixing means), and a polymer solution is supplied from the polymer storage tank so that both solutions are mixed in the pretreatment tank 130. The coating mechanism S has substantially the same configuration as the coating mechanism S of the first embodiment, but the film thickness control roller 138 is omitted. In the image forming apparatus of the second embodiment, the acid solution and the polymer solution are stored separately in the acid storage tank and the polymer storage tank, and the acid is stored in the pretreatment tank 130 immediately before the pretreatment is performed on the surface of the recording medium. Since the solution and the polymer solution are mixed, it is possible to prevent the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer from excessively causing a crosslinking reaction in advance.

図6に示す第3実施形態の画像形成装置は、第1実施形態の画像形成装置と略同様の構成を備えているが、前処理液貯留タンク140に代えて、酸を含む酸溶液を貯留する酸貯留タンク(酸貯留手段、図示せず)と、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを含むポリマー溶液を貯留するポリマー貯留タンク(ポリマー貯留手段、図示せず)とを備えている。更に、塗布機構Sは、第1実施形態の塗布機構Sとは異なり、大径の塗布ローラ136と、塗布ローラ136に転接する小径のカウンターローラ139と、塗布ローラ136の上方に臨み、酸貯留タンクに貯留された酸溶液を塗布ローラ136の表面に滴下する滴下ノズルを有する酸溶液滴下機構Uと、ポリマー貯留タンクに貯留されたポリマー溶液を塗布ローラ136の表面に滴下する滴下ノズルを有するポリマー溶液滴下機構Vとを備えている。各滴下ノズルは、塗布ローラ136の軸方向に列設されている。そして、酸溶液滴下機構Uから滴下された酸溶液及びポリマー溶液滴下機構Vから滴下されたポリマー溶液は、塗布ローラ136とカウンターローラ139とのニップ部分において混合して前処理液となり、その前処理液が塗布ローラ136により記録媒体114に塗布される。なお、可動ブレード134は、第1実施形態の可動ブレード134と同様の機能を有しており、その下方には、可動ブレード134により掻き取られた前処理液を受ける受け部材141が設けられている。第3実施形態の画像形成装置では、酸溶液及びポリマー溶液を酸貯留タンク及びポリマー貯留タンクに分けて貯留しておき、記録媒体表面に前処理が行われる直前に塗布ローラ136及びカウンターローラ139により酸溶液とポリマー溶液が混合されるため、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーとが、事前に過度に架橋反応を起こすことを防止できる。   The image forming apparatus according to the third embodiment shown in FIG. 6 has substantially the same configuration as the image forming apparatus according to the first embodiment, but stores an acid solution containing an acid instead of the pretreatment liquid storage tank 140. An acid storage tank (acid storage means, not shown) and a polymer storage tank (polymer storage means, not shown) for storing a polymer solution containing a water-soluble oxazoline group-containing polymer. Furthermore, unlike the application mechanism S of the first embodiment, the application mechanism S faces the upper side of the large-diameter application roller 136, the small-diameter counter roller 139 that is in rolling contact with the application roller 136, and the application roller 136 to store the acid. An acid solution dropping mechanism U having a dropping nozzle for dropping the acid solution stored in the tank onto the surface of the coating roller 136, and a polymer having a dropping nozzle for dropping the polymer solution stored in the polymer storage tank onto the surface of the coating roller 136 And a solution dropping mechanism V. Each dropping nozzle is arranged in the axial direction of the application roller 136. Then, the acid solution dropped from the acid solution dropping mechanism U and the polymer solution dropped from the polymer solution dropping mechanism V are mixed at the nip portion between the coating roller 136 and the counter roller 139 to become a pretreatment liquid, and the pretreatment is performed. The liquid is applied to the recording medium 114 by the application roller 136. The movable blade 134 has the same function as the movable blade 134 of the first embodiment, and a receiving member 141 that receives the pretreatment liquid scraped off by the movable blade 134 is provided below the movable blade 134. Yes. In the image forming apparatus according to the third embodiment, the acid solution and the polymer solution are stored separately in an acid storage tank and a polymer storage tank, and the coating roller 136 and the counter roller 139 immediately before the recording medium surface is pretreated. Since the acid solution and the polymer solution are mixed, it is possible to prevent the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer from excessively causing a crosslinking reaction in advance.

図7に示す第4実施形態の画像形成装置は、第1実施形態の画像形成装置と略同様の構成を備えているが、塗布機構S及び前処理液貯留タンク140に代えて、酸を含む酸溶液を貯留する酸貯留タンク(酸貯留手段、図示せず)と、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを含むポリマー溶液を貯留するポリマー貯留タンク(ポリマー貯留手段、図示せず)と、酸貯留タンクに貯留されている酸溶液を記録媒体114の表面に噴霧する噴霧ノズルを有する酸溶液噴霧機構W(酸前処理手段)と、ポリマー貯留タンクに貯留されているポリマー溶液を記録媒体114の表面に噴霧する噴霧ノズルを有するポリマー溶液噴霧機構X(ポリマー前処理手段)と、酸溶液噴霧機構W及びポリマー溶液噴霧機構Xの各噴霧ノズルに対し、記録媒体114を搬送する搬送機構(図示せず)とを備えている。そして、搬送機構により搬送される記録媒体114の表面に対し、ポリマー溶液噴霧機構X及び酸溶液噴霧機構Wからポリマー溶液及び酸溶液が順次噴霧されるようになっている。もちろん、酸溶液及びポリマー溶液の順で噴霧してもよいし、酸溶液及びポリマー溶液が各箇所に同時に噴霧されるようにしてもよい。第4実施形態の画像形成装置では、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーとを別々に用いて、記録媒体表面に前処理が行われるため、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーとが、事前に過度に架橋反応を起こすことを防止できる。   The image forming apparatus of the fourth embodiment shown in FIG. 7 has substantially the same configuration as the image forming apparatus of the first embodiment, but includes an acid instead of the coating mechanism S and the pretreatment liquid storage tank 140. An acid storage tank (acid storage means, not shown) for storing an acid solution, a polymer storage tank (polymer storage means, not shown) for storing a polymer solution containing a water-soluble oxazoline group-containing polymer, and an acid storage tank An acid solution spray mechanism W (acid pretreatment means) having a spray nozzle for spraying the stored acid solution onto the surface of the recording medium 114 and the polymer solution stored in the polymer storage tank are sprayed onto the surface of the recording medium 114. The recording medium 114 is carried to each of the spray nozzles of the polymer solution spray mechanism X (polymer pretreatment means) having the spray nozzle and the acid solution spray mechanism W and the polymer solution spray mechanism X. And a transport mechanism (not shown) to. The polymer solution and the acid solution are sequentially sprayed from the polymer solution spray mechanism X and the acid solution spray mechanism W onto the surface of the recording medium 114 transported by the transport mechanism. Needless to say, the acid solution and the polymer solution may be sprayed in this order, or the acid solution and the polymer solution may be sprayed simultaneously on each portion. In the image forming apparatus according to the fourth embodiment, the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer are separately used and the pretreatment is performed on the surface of the recording medium. It is possible to prevent a crosslinking reaction from occurring.

上記ローラ塗布以外に、前処理液をインクジェット方式でスプレー塗布することも可能である。例えば、110kと同様のヘッドに前処理液を充填し、インクと同様に記録媒体114へ吐出させることができ、吐出量や吐出位置の制御を高精度でかつ容易に行うことができる。
何れの方式を用いても前処理液を任意の位置に任意の量だけ塗布することができる。
In addition to the above roller application, the pretreatment liquid may be spray applied by an ink jet method. For example, a pretreatment liquid can be filled in a head similar to 110k and ejected onto the recording medium 114 in the same way as ink, and the ejection amount and ejection position can be controlled with high accuracy and ease.
Regardless of which method is used, the pretreatment liquid can be applied in an arbitrary amount at an arbitrary position.

本発明によれば、水性記録用インクを用いて記録媒体に記録する際に、画像の定着性を向上させることができ、更には高画像濃度・高画質も得ることができる前処理方法、前処理液、これを利用したカートリッジ及び画像形成装置を提供できる。   According to the present invention, when recording on a recording medium using an aqueous recording ink, the pretreatment method can improve the fixability of an image, and further obtain a high image density and high image quality. A treatment liquid, a cartridge and an image forming apparatus using the treatment liquid can be provided.

以下、実施例、参考例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example , a reference example, and a comparative example are shown and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited at all by these Examples.

実施例1〜7、参考例8、比較例1〜
表1−1、表1−2に示す処方の材料を混合して調製した各実施例、参考例及び比較例の前処理液に空気を吹き込み泡立たせた後、小林製作所社製のワイヤーバー(巻線径:0.02mm)を用いて、記録媒体(リコー社製の乾式PPC用紙 マイペーパー)へ均一に塗布した。
次いで、画像形成装置(リコー社製のIPSIO GX5000)により前記記録媒体へ、ある所定画像に従って、印字速度30rpmで、水性記録用インクを吐出させ、印刷サンプルを得た。水性記録用インクにはリコー社製:GXカートリッジ シアンGC21CSを用いた。このインクには(メタ)アクリル酸エステルとスチレンの共重合体が含まれている。
なお、表1−1、表1−2中の材料欄の数値は重量%を示し、各材料には以下のものを用いた。
・エタノール:関東化学社製
・乳酸:和光純薬工業社製
・フッ素系界面活性剤:旭硝子社製サーフロンS−111
・水溶性オキサゾリン基含有ポリマー1:日本触媒社製エポクロス K−2030E
・水溶性オキサゾリン基含有ポリマー2:日本触媒社製エポクロス WS−700
Examples 1 7 and Reference Example 8, Comparative Example 1-9
After air was blown into the pretreatment liquids of the Examples , Reference Examples, and Comparative Examples prepared by mixing the materials having the formulations shown in Table 1-1 and Table 1-2, the wire bar (manufactured by Kobayashi Manufacturing Co., Ltd.) Using a winding diameter of 0.02 mm, it was uniformly applied to a recording medium (Ricoh dry PPC paper My Paper).
Next, an aqueous recording ink was ejected onto the recording medium with an image forming apparatus (IPSIO GX5000 manufactured by Ricoh Co., Ltd.) according to a predetermined image at a printing speed of 30 rpm to obtain a printing sample. For the water-based recording ink, GX cartridge cyan GC21CS manufactured by Ricoh Company was used. This ink contains a copolymer of (meth) acrylic acid ester and styrene.
In addition, the numerical value of the material column in Table 1-1 and Table 1-2 showed weight%, and the following were used for each material.
Ethanol: manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. Lactic acid: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Fluorosurfactant: Surflon S-111 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
Water-soluble oxazoline group-containing polymer 1: EPOCROSS K-2030E manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
-Water-soluble oxazoline group-containing polymer 2: Nippon Shokubai Epocross WS-700

上記各印刷サンプルについて、以下の方法により諸特性を評価した。
評価結果を表1−1、表1−2に示す。また、図3に酸1molに対するオキサゾリン基のmol数と転写濃度の関係を、図4に酸1molに対するオキサゾリン基のmol数とドット径の関係を示す。図3、図4の何れも、左から順に、実施例1、3、4、5、6、7、参考例8及びmol数が1.36の場合参考例についてプロットしたものである。

〔画像濃度〕
印刷サンプルのベタ部を、X−Rite社製の分光測色濃度計(939)で測定した。
数値が大きい方が良好である。
〔転写濃度(定着性)〕
印刷サンプルのベタ部を、東洋精機製作所社製のクロックメーターに布を貼り付けて擦り、擦化後の布へのインクの転写濃度を、X−Rite社製の分光測色濃度計(939)で測定した。転写濃度が小さいほど、画像の定着性が良好である。
〔ドット径(μm)〕
印刷サンプルについて、キーエンス社製のデジタルマイクロスコープ:VHX−200で画像を撮影し、次いで、ドット径解析ソフトによってN(サンプル数)=20の平均値を算出した。ドット径が大きい方が良好である。
About each said printing sample, various characteristics were evaluated with the following method.
The evaluation results are shown in Table 1-1 and Table 1-2. FIG. 3 shows the relationship between the number of moles of the oxazoline group and the transfer concentration with respect to 1 mol of acid, and FIG. 4 shows the relationship between the number of moles of the oxazoline group with respect to 1 mol of acid and the dot diameter. 3, both of FIG. 4, in order from the left, examples 1,3,4,5,6,7, in which reference example 8 and mol number is plotted with the reference example in the case of 1.36.

[Image density]
The solid portion of the print sample was measured with a spectrocolorimetric densitometer (939) manufactured by X-Rite.
Larger numbers are better.
[Transfer density (fixability)]
The solid part of the print sample is affixed to a clock meter manufactured by Toyo Seiki Seisakusho and rubbed, and the transfer density of ink onto the cloth after rubbing is measured using a spectrophotometric densitometer (939) manufactured by X-Rite. Measured with The smaller the transfer density, the better the image fixability.
[Dot diameter (μm)]
With respect to the print sample, an image was taken with a digital microscope VHX-200 manufactured by Keyence Corporation, and then an average value of N (number of samples) = 20 was calculated by dot diameter analysis software. A larger dot diameter is better.

実施例10〜14、参考例15
〔固化試験〕
実施例1で用いたのと同じ乳酸及び水溶性オキサゾリン基含有ポリマー2を混合し、その混合溶液をスライドガラス上に載せて1昼夜放置した後、スライドガラスを傾けて混合溶液の流動性を判定した。固化レベルの評価基準は次のとおりである。結果を表2に示す。なお、表2中の材料欄の数値は重量%である。
○:流動性有り
△:幾分流動性が見られる
×:流動性無し
Examples 10 to 14, Reference Example 15
[Solidification test]
The same lactic acid and water-soluble oxazoline group-containing polymer 2 used in Example 1 were mixed, and the mixed solution was placed on a slide glass and allowed to stand overnight, and then the slide glass was tilted to determine the fluidity of the mixed solution. did. The evaluation criteria for the solidification level are as follows. The results are shown in Table 2. In addition, the numerical value of the material column in Table 2 is weight%.
○: Fluidity
△: Some fluidity is seen
×: No fluidity

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表1−1、表1−2から判るように、インク中にカルボキシル基含有樹脂を含む場合において、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを用いて、記録媒体表面を前処理した実施例1〜と、前処理を行わない比較例1、並びに酸及び水溶性オキサゾリン基含有ポリマーの片方だけを用いて前処理した比較例2〜9とを比べると、実施例1〜では、画像濃度、転写濃度、ドット径の何れも満足できる結果が得られたのに対し、比較例1〜9では、画像濃度、転写濃度及びドット径の少なくとも1つが劣っていた。すなわち、酸だけを用いた場合(例えば比較例2)には、転写濃度が高くドット径も小さくなった。他方、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーだけを用いた場合(例えば比較例8)には、画像濃度が低くなった。また、酸1molに対する水溶性オキサゾリン基含有ポリマーのオキサゾリン基の総量が、0.01〜0.5molの範囲内にある実施例1〜7に比べて、前記オキサゾリン基の総量が0.5molを超える参考例8の場合には、画像濃度及びドット径が劣る結果となった。
また、表2の実施例10〜14と参考例15の比較から判るように、前処理液の固化を確実に防止するためには、酸1molに対して水溶性オキサゾリン基含有ポリマーのオキサゾリン基の総量を0.5mol以下とするとよい
As can be seen from Table 1-1 and Table 1-2, Examples 1 to 7 in which the surface of the recording medium was pretreated with an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer when the carboxyl group-containing resin was included in the ink were used. Compared with Comparative Example 1 in which no pretreatment was performed and Comparative Examples 2 to 9 in which only one of an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer was used, in Examples 1 to 7 , the image density and transfer While satisfactory results were obtained for both the density and the dot diameter, in Comparative Examples 1 to 9, at least one of the image density, the transfer density, and the dot diameter was inferior. That is, when only acid was used (for example, Comparative Example 2), the transfer density was high and the dot diameter was small. On the other hand, when only the water-soluble oxazoline group-containing polymer was used (for example, Comparative Example 8), the image density was low. Further, the total amount of the oxazoline groups exceeds 0.5 mol compared to Examples 1 to 7 in which the total amount of the oxazoline groups of the water-soluble oxazoline group-containing polymer is in the range of 0.01 to 0.5 mol with respect to 1 mol of acid. In the case of Reference Example 8, the image density and the dot diameter were inferior.
Further, as can be seen from the comparison between Examples 10 to 14 and Reference Example 15 in Table 2 , in order to surely prevent the pretreatment liquid from solidifying, the amount of the oxazoline group of the water-soluble oxazoline group-containing polymer with respect to 1 mol of the acid. The total amount is preferably 0.5 mol or less.

本発明に係る画像形成装置の一例(第1実施形態)の模式図(側面説明図)。1 is a schematic diagram (side explanatory view) of an example (first embodiment) of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明のインクカートリッジのケース(外装)も含めた概略図。Schematic including the case (exterior) of the ink cartridge of the present invention. 酸1molに対するオキサゾリン基のmol数と転写濃度の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the mol number of an oxazoline group with respect to 1 mol of acids, and transcription | transfer density | concentration. 酸1molに対するオキサゾリン基のmol数とドット径の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the mol number of an oxazoline group with respect to 1 mol of acids, and a dot diameter. 本発明に係る第2実施形態の画像形成装置を示す図。The figure which shows the image forming apparatus of 2nd Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第3実施形態の画像形成装置を示す図。The figure which shows the image forming apparatus of 3rd Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第4実施形態の画像形成装置を示す図。The figure which shows the image forming apparatus of 4th Embodiment which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

P 印字部
Q 上段給紙部
R 下段給紙部
S 塗布機構
T 排紙機構
U 酸溶液滴下機構
V ポリマー溶液滴下機構
W 酸溶液噴霧機構
X ポリマー溶液噴霧機構
101 画像形成装置
103 給紙トレイ
104 排紙トレイ
105 手差しトレイ
106 操作パネル
107K インクカートリッジ
107C インクカートリッジ
107M インクカートリッジ
107Y インクカートリッジ
108K サブインクタンク
108C サブインクタンク
108M サブインクタンク
108Y サブインクタンク
109 廃液タンク
110K ヘッドユニット
110C ヘッドユニット
110M ヘッドユニット
110Y ヘッドユニット
111K メンテナンスユニット
111C メンテナンスユニット
111M メンテナンスユニット
111Y メンテナンスユニット
112 分離パッド
113 搬送ベルト
114 記録媒体
115 テンションローラ
116 帯電ローラ
117 排紙コロ
118 プラテンローラ
119 搬送ローラ
120 吸引ファン
121 搬送ローラ
122 分離パッド
123 カウンターローラ
124 プラテン
130 前処理槽
134 可動ブレード
135 前処理液
136 塗布ローラ
137 汲み上げローラ
138 膜圧制御ローラ
139 塗布用カウンターローラ
140 前処理液貯留タンク
141 前処理液の受け部材
240 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 カートリッジケース
P Printing unit Q Upper sheet feeding unit R Lower sheet feeding unit S Coating mechanism T Paper discharging mechanism U Acid solution dropping mechanism V Polymer solution dropping mechanism W Acid solution spraying mechanism X Polymer solution spraying mechanism 101 Image forming apparatus 103 Paper feed tray 104 Discharge Paper tray 105 Manual feed tray 106 Operation panel 107K Ink cartridge 107C Ink cartridge 107M Ink cartridge 107Y Ink cartridge 108K Sub ink tank 108C Sub ink tank 108M Sub ink tank 108Y Sub ink tank 109 Waste liquid tank 110K Head unit 110C Head unit 110M Head unit 110Y Head Unit 111K Maintenance unit 111C Maintenance unit 111M Maintenance unit 111Y Maintenance unit G 112 Separation pad 113 Conveying belt 114 Recording medium 115 Tension roller 116 Charging roller 117 Paper discharge roller 118 Platen roller 119 Conveying roller 120 Suction fan 121 Conveying roller 122 Separating pad 123 Counter roller 124 Platen 130 Pretreatment tank 134 Movable blade 135 Pretreatment Liquid 136 Application roller 137 Pumping roller 138 Film pressure control roller 139 Application counter roller 140 Pretreatment liquid storage tank 141 Pretreatment liquid receiving member 240 Ink cartridge 241 Ink bag 242 Ink inlet 243 Ink outlet 244 Cartridge case

Claims (10)

カルボキシル基含有樹脂を含む水性記録用インクの吐出前に、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーとを、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーのオキサゾリン基の総量が、酸1molに対して、0.01〜0.5molの割合で用いて、記録媒体表面を処理することを特徴とする前処理方法。 Before discharging the aqueous recording ink containing the carboxyl group-containing resin , the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer are added in an amount of 0.01 to 0 with respect to 1 mol of the total amount of oxazoline groups in the water-soluble oxazoline group-containing polymer. A pretreatment method characterized in that the surface of a recording medium is treated at a ratio of 5 mol . 酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーの混合液を用いて記録媒体表面を処理するものであって、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーの混合を、記録媒体表面を前処理する直前に行うことを特徴とする請求項1に記載の前処理方法。 The recording medium surface is treated with a mixed solution of an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer, and the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer are mixed immediately before the recording medium surface is pretreated. The pretreatment method according to claim 1 . 酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを別々に用いて、記録媒体表面を処理することを特徴とする請求項1に記載の前処理方法。 The pretreatment method according to claim 1, wherein the surface of the recording medium is treated by separately using an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer. 酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーに加えて、界面活性剤を含む前処理液を用いて処理することを特徴とする請求項1〜の何れかに記載の前処理方法。 The pretreatment method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the treatment is performed using a pretreatment liquid containing a surfactant in addition to the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer. カルボキシル基含有樹脂を含む水性記録用インクを用いて記録媒体に記録する前に、その表面を処理するための前処理液であって、酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーのオキサゾリン基の総量が、酸1molに対して、0.01〜0.5molとなる割合で含むことを特徴とする前処理液。 A pretreatment liquid for treating the surface of an aqueous recording ink containing an aqueous recording ink containing a carboxyl group-containing resin before recording on the recording medium, wherein the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer contain a water-soluble oxazoline group. A pretreatment liquid comprising a total amount of oxazoline groups of a polymer at a ratio of 0.01 to 0.5 mol with respect to 1 mol of an acid . 酸と水溶性オキサゾリン基含有ポリマーに加えて、界面活性剤を含むことを特徴とする請求項に記載の前処理液。 The pretreatment liquid according to claim 5 , further comprising a surfactant in addition to the acid and the water-soluble oxazoline group-containing polymer. 請求項5又は6に記載の前処理液を容器内に収容したことを特徴とするカートリッジ。 A cartridge characterized by containing the pretreatment liquid according to claim 5 or 6 in a container. カルボキシル基含有樹脂を含む水性記録用インクの吐出手段と、酸及び水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを貯留する貯留手段と、吐出手段による水性記録用インクの吐出前に、酸及び水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーのオキサゾリン基の総量が、酸1molに対して、0.01〜0.5molの割合で用いて、記録媒体表面を処理する前処理手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 An aqueous recording ink discharge means containing a carboxyl group-containing resin, a storage means for storing an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer, and an acid and a water-soluble oxazoline group-containing polymer before discharging the aqueous recording ink by the discharge means And a pretreatment means for treating the surface of the recording medium using a total amount of oxazoline groups of the water-soluble oxazoline group-containing polymer in a ratio of 0.01 to 0.5 mol with respect to 1 mol of the acid. An image forming apparatus. 貯留手段は、酸を含む酸溶液を貯留する酸貯留手段と、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを含むポリマー溶液を貯留するポリマー貯留手段とを有し、更に、酸溶液及びポリマー溶液を混合して前処理液とする混合手段を備え、前処理手段は、前処理液により記録媒体の表面に対して前処理を行うものであることを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。 The storage means includes an acid storage means for storing an acid solution containing an acid, and a polymer storage means for storing a polymer solution containing a water-soluble oxazoline group-containing polymer. 9. The image forming apparatus according to claim 8 , further comprising a mixing unit serving as a processing liquid, wherein the preprocessing unit performs a preprocessing on the surface of the recording medium with the preprocessing liquid. 貯留手段は、酸を含む酸溶液を貯留する酸貯留手段と、水溶性オキサゾリン基含有ポリマーを含むポリマー溶液を貯留するポリマー貯留手段とを有し、前処理手段は、酸溶液により、記録媒体の表面に対して前処理を行う酸前処理手段と、ポリマー溶液により、記録媒体の表面に対して前処理を行うポリマー前処理手段とを有することを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。 The storage means includes an acid storage means for storing an acid solution containing an acid, and a polymer storage means for storing a polymer solution containing a water-soluble oxazoline group-containing polymer. 9. The image forming apparatus according to claim 8 , further comprising: an acid pretreatment unit that performs a pretreatment on the surface; and a polymer pretreatment unit that performs a pretreatment on the surface of the recording medium with a polymer solution. .
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