JP5636951B2 - Pigment ink, ink jet recording apparatus, and ink jet recording method - Google Patents

Pigment ink, ink jet recording apparatus, and ink jet recording method Download PDF

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Description

本発明は、顔料インク、インクジェット記録装置、及びインクジェット記録方法に関する。   The present invention relates to a pigment ink, an ink jet recording apparatus, and an ink jet recording method.

従来、インクジェット記録用インクには、画像形成の高速化及び高品質化が強く求められている。   2. Description of the Related Art Conventionally, ink for ink jet recording has been strongly demanded to increase the speed and quality of image formation.

例えば、特許文献1には、高速出力においてもインク吐出安定性を確保し、インクの吐出時におけるサテライトの発生を抑制して画像の劣化を防止する目的で、吐出されるインクの静的表面張力と吐出によるインク液滴形成時のインクの動的表面張力(微小時間での表面張力)とを所定範囲にする、インクジェット画像記録方法が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a static surface tension of ejected ink for the purpose of ensuring ink ejection stability even at high-speed output and suppressing the occurrence of satellites during ink ejection to prevent image degradation. And an ink jet image recording method in which the dynamic surface tension (surface tension in a minute time) of ink at the time of ink droplet formation by ejection is set within a predetermined range.

特開2008−1003号公報JP 2008-1003 A

しかしながら、上記特許文献1に開示された記録方法を実施した場合、サテライトの発生がまだ抑制できない場合があるという問題が生じる。そのため、依然として、安定して画像形成の高速化及び高品質化を得ることのできるインク、インクジェット記録装置、及びインクジェット記録方法が求められている。   However, when the recording method disclosed in Patent Document 1 is implemented, there arises a problem that the generation of satellites may not be suppressed yet. Therefore, there is still a need for an ink, an ink jet recording apparatus, and an ink jet recording method that can stably achieve high speed and high quality image formation.

そこで、本発明は、サテライトの発生を抑制し、高速で高品質の画像を形成可能な顔料インク、並びにこれを用いたインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することを目的の一つとする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a pigment ink capable of suppressing the generation of satellites and forming a high-quality image at high speed, and an ink jet recording apparatus and an ink jet recording method using the same.

上記課題を解決するため、本発明者らは、まずサテライトが発生するメカニズムについて詳細に検討した。   In order to solve the above problems, the present inventors first examined in detail the mechanism by which satellites are generated.

シャボン玉は、界面活性剤を水に溶かして水の表面張力を低下させることにより、水が膜になりやすくなり、結果として大きなシャボン玉ができやすくなる。インクジェット方式で吐出されるインクの尾引き(糸引き)も同様のメカニズムであると推測される。インクの表面張力が低い場合、吐出されるインクの尾引きが長くなり、この長い尾引きがインクの飛翔中に主滴とサテライト滴とからなる2つ以上の液滴に分離する。そして、これらが紙などの被記録媒体に付着する結果、画像が乱れることとなる。このように、本発明者らは、インクの表面張力が低い場合にサテライトが発生しやすくなるという関係があることを知見した。   A soap bubble dissolves a surfactant in water to reduce the surface tension of the water, so that the water easily becomes a film, and as a result, a large soap bubble is easily formed. It is presumed that the tailing (threading) of the ink ejected by the ink jet method is the same mechanism. When the surface tension of the ink is low, the tail of the ejected ink becomes long, and this long tail is separated into two or more droplets composed of a main droplet and a satellite droplet during the flight of the ink. Then, as a result of these adhering to a recording medium such as paper, the image is disturbed. Thus, the present inventors have found that there is a relationship that satellites are easily generated when the surface tension of the ink is low.

続いて本発明者らは、上記特許文献1に開示された記録方法においてサテライトが発生する要因を検討した。   Subsequently, the present inventors examined factors that cause satellites in the recording method disclosed in Patent Document 1.

当該記録方法においては、サテライトの発生を抑制するためにインクの表面張力を高くしている。このこと自体は、上記の知見のとおり、サテライトの発生を抑制するための一つの手段である。しかし、インクの表面張力を高くすると、インクの被記録媒体への浸透性が悪くなる。浸透性が悪くなると、被記録媒体上でインクが濡れている状態が維持されるため、記録装置の媒体搬送ローラー(紙搬送ローラー)にインクが付着したり、ブリード(滲み)などの画像不良が生じたり、記録物が手に付着しやすくなったりする。   In this recording method, the surface tension of the ink is increased in order to suppress the generation of satellites. This itself is one means for suppressing the generation of satellites as described above. However, when the surface tension of the ink is increased, the permeability of the ink into the recording medium is deteriorated. If the penetrability deteriorates, the ink is kept wet on the recording medium, so that the ink adheres to the medium conveying roller (paper conveying roller) of the recording apparatus, and image defects such as bleeding (bleeding) occur. Or the recorded matter is likely to adhere to the hand.

このように、上記特許文献1に開示された記録方法では、サテライトの抑制を意図して単純にインクの表面張力を高くする手段を採用しているだけであり、その手段を採用することに伴い新たに発生する問題に対しては何ら解決手段が示されていない点にあることを知見した。   As described above, the recording method disclosed in Patent Document 1 simply employs a means for simply increasing the surface tension of the ink with the intention of suppressing satellites, and accompanying the adoption of that means. It has been found that no solution is shown for newly occurring problems.

続いて本発明者らは、インクの表面張力以外にサテライトが発生する要因を検討した。   Subsequently, the present inventors examined factors that cause satellites in addition to the surface tension of the ink.

例えば、インクの粘度もサテライトが発生する要因として挙げられる。シャボン液に砂糖を添加し液体粘度(膜強度)を上げると大きなシャボン玉ができるようになる。また、はちみつや接着剤のように粘度が高い液体は、液体の流動性に劣り、いつまでも長く伸びるようになる。インクジェット方式で吐出されるインクの尾引きも同様のメカニズムであると推測される。インクの粘度が高い場合、インクの表面張力が低い場合と同様に、インク滴の長い尾引きがインクの飛翔中に2つ以上の液滴に分離する結果、画像が乱れることとなる。   For example, the viscosity of the ink can be cited as a factor for generating satellites. When sugar is added to the soap liquid to increase the liquid viscosity (film strength), large soap bubbles can be formed. In addition, a liquid having a high viscosity such as honey or an adhesive is inferior in fluidity of the liquid, and will elongate for a long time. It is presumed that the trailing mechanism of ink ejected by the ink jet method is the same mechanism. When the viscosity of the ink is high, as in the case where the surface tension of the ink is low, the long tail of the ink droplet separates into two or more droplets during the flight of the ink, resulting in a distorted image.

このように、本発明者らは、インクの粘度が高い場合にもサテライトが発生しやすくなることを知見した。   Thus, the present inventors have found that satellites are easily generated even when the viscosity of the ink is high.

上記の知見にかんがみれば、インクの粘度を下げることが考えられる。しかし、サテライトの発生を抑制するためにインクを低粘度化することは、優れた機能を有するインクになるほど各種の添加剤を多量に含むため一層困難となる。とりわけ、高画質化の目的でインク滴を小さくするために色材濃度を高くした結果、相対的に水分量が低下する場合、あるいは、速乾性を良好にしたりカールを抑制したりする目的で水分量を抑制する場合には、インクの粘度は高くなってしまう。   In view of the above findings, it is conceivable to reduce the viscosity of the ink. However, it is more difficult to reduce the viscosity of the ink in order to suppress the generation of satellites because the ink having an excellent function contains a large amount of various additives. In particular, if the water content is relatively low as a result of increasing the colorant concentration in order to reduce the ink droplets for the purpose of improving the image quality, the water content is relatively decreased, or the water content is used for the purpose of improving the quick drying property or suppressing the curling. When the amount is suppressed, the viscosity of the ink increases.

このように、本発明者らは、単純にインクに優れた機能を付与しようとすると、各種の添加剤を多く加えるため、インクの粘度が高くなってしまい、これによりサテライトが発生するため、サテライトの発生を抑制することは困難であることを知見した。   As described above, the inventors simply added various additives to increase the viscosity of the ink when trying to impart an excellent function to the ink, thereby causing satellites to be generated. It has been found that it is difficult to suppress the occurrence of.

また、サテライトが発生しやすい要因として、高速での記録が挙げられる。高速での記録とは、インクジェットヘッド及び被記録媒体のうち少なくとも一方が移動しながら被記録媒体にインクを吐出する際の、移動の相対速度が大きい記録(相対速度0.5m/s以上)を意味する。高速での記録時に、吐出されるインクにサテライトが発生すると、主滴とサテライト滴との間で着弾(付着)位置のずれが大きくなり、サテライトが記録物において目立つようになる。低速での記録、即ち移動の相対速度が小さい記録(相対速度0.5m/s未満)においては、サテライトが発生しても主滴及びサテライト滴の着弾位置は殆どずれることがない。そのため、低速での記録においてサテライトは特に問題とならない(記録物においてサテライトの影響が目立たない。)。しかしながら、高速での記録における吐出されるインクの着弾精度の低下、特にサテライトの発生は、記録物において非常に目立つため大きな問題である。   Moreover, high-speed recording can be cited as a factor in which satellites are easily generated. High-speed recording refers to recording (relative speed of 0.5 m / s or more) with a high relative speed of movement when ink is ejected onto the recording medium while at least one of the inkjet head and the recording medium is moving. means. When satellites are generated in the ejected ink during high-speed recording, the deviation of the landing (adhesion) position between the main droplets and the satellite droplets increases, and the satellites stand out in the recorded matter. In recording at low speed, that is, recording with a small relative speed of movement (relative speed less than 0.5 m / s), the landing positions of the main droplet and the satellite droplet are hardly shifted even if satellites are generated. For this reason, satellites are not particularly problematic in recording at low speed (the influence of satellites is not noticeable in recorded matter). However, a decrease in the landing accuracy of ejected ink in high-speed recording, particularly the generation of satellites, is a serious problem because it is very conspicuous in the recorded matter.

このように、本発明者らは、従来のインクを用いた場合、特に高速での記録においてサテライトが発生しやすいため、着弾精度が低下し、画質の劣化は避けられないことを知見した。   As described above, the present inventors have found that when conventional ink is used, satellites are likely to be generated particularly in high-speed recording, so that the landing accuracy is lowered and deterioration in image quality is unavoidable.

以上の知見に基づき、本発明者らがさらに検討を行った結果、界面活性剤及びpH調整剤として所定の成分を含有させた顔料インクにより、上記の問題点を解決することができることを見出し、本発明を完成した。   Based on the above knowledge, as a result of further studies by the present inventors, it has been found that the above problems can be solved by the pigment ink containing a predetermined component as a surfactant and a pH adjuster, The present invention has been completed.

即ち、本発明は下記のとおりである。
[1]
2−エチル−1,3−ヘキサンジオールと、不飽和脂肪酸と、アミノ酸と、アルカリ金属水酸化物と、アミンと、を含む、顔料インク。
[2]
前記不飽和脂肪酸がオレイン酸を含む、[1]に記載の顔料インク。
[3]
前記アミノ酸がトリメチルグリシン及びジメチルグリシンのうち少なくともいずれかを含む、[1]又は[2]に記載の顔料インク。
[4]
前記アルカリ金属水酸化物が水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、及び水酸化リチウムからなる群より選択される一種以上を含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の顔料インク。
[5]
前記アミンがトリエタノールアミン及びトリプロパノールアミンのうち少なくともいずれかを含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の顔料インク。
[6]
前記不飽和脂肪酸及び前記アミノ酸のうち少なくともいずれかと、前記アルカリ金属水酸化物及び前記アミンのうち少なくともいずれかと、からなる酸アルカリ塩を含む、[1]〜[5]のいずれかに記載の顔料インク。
[7]
前記酸アルカリ塩が、オレイン酸カリウム、オレイン酸トリプロパノールアミン、オレイン酸トリエタノールアミン、及びアミノ酸カリウムからなる群より選択される一種以上である、[6]に記載の顔料インク。
[8]
被記録媒体に対して0.5m/s以上の相対速度で移動しながら[1]〜[7]のいずれかに記載の顔料インクを吐出するインクジェットヘッドを備える、インクジェット記録装置。
[9]
被記録媒体に対して0.5m/s以上の相対速度で移動するインクジェットヘッドから[1]〜[7]のいずれかに記載の顔料インクを吐出する吐出工程を含む、インクジェット記録方法。
That is, the present invention is as follows.
[1]
A pigment ink comprising 2-ethyl-1,3-hexanediol, an unsaturated fatty acid, an amino acid, an alkali metal hydroxide, and an amine.
[2]
The pigment ink according to [1], wherein the unsaturated fatty acid includes oleic acid.
[3]
The pigment ink according to [1] or [2], wherein the amino acid contains at least one of trimethylglycine and dimethylglycine.
[4]
The pigment ink according to any one of [1] to [3], wherein the alkali metal hydroxide includes one or more selected from the group consisting of potassium hydroxide, sodium hydroxide, and lithium hydroxide.
[5]
The pigment ink according to any one of [1] to [4], wherein the amine contains at least one of triethanolamine and tripropanolamine.
[6]
The pigment according to any one of [1] to [5], comprising an acid alkali salt consisting of at least one of the unsaturated fatty acid and the amino acid, and at least one of the alkali metal hydroxide and the amine. ink.
[7]
The pigment ink according to [6], wherein the acid alkali salt is at least one selected from the group consisting of potassium oleate, tripropanolamine oleate, triethanolamine oleate, and amino acid potassium.
[8]
An inkjet recording apparatus comprising an inkjet head that ejects the pigment ink according to any one of [1] to [7] while moving at a relative speed of 0.5 m / s or more with respect to a recording medium.
[9]
An inkjet recording method comprising an ejection step of ejecting the pigment ink according to any one of [1] to [7] from an inkjet head that moves at a relative speed of 0.5 m / s or more with respect to a recording medium.

本発明の実施形態におけるプリンターの構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of a printer according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるインクジェットヘッドに設けられたノズルの配列を示す概略図である。It is the schematic which shows the arrangement | sequence of the nozzle provided in the inkjet head in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるインクジェットヘッドの内部構成を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an internal configuration of an ink jet head in an embodiment of the present invention.

以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. In addition, this invention is not restrict | limited to the following embodiment, A various deformation | transformation can be implemented within the range of the summary.

本明細書において、「吐出安定性」とは、ノズルの目詰まりがなく常に安定したインクの液滴をノズルから吐出させる性質をいう。「アタック性」とは、記録装置における記録ヘッドやインク流路などを構成する材料に、溶解、膨張、割れ、又は表面の荒れなどが生じる現象をいう。   In this specification, “ejection stability” refers to the property of ejecting ink droplets from nozzles that are always stable without clogging of the nozzles. “Attack” refers to a phenomenon in which a material constituting a recording head, an ink flow path, or the like in a recording apparatus is dissolved, expanded, cracked, or roughened.

[顔料インク]
本発明の一実施形態に係る顔料インクは、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール及び不飽和脂肪酸を含むとともに、アミノ酸、アミン、及びアルカリ金属水酸化物を含む。
[Pigment ink]
The pigment ink according to an embodiment of the present invention includes 2-ethyl-1,3-hexanediol and an unsaturated fatty acid, and includes an amino acid, an amine, and an alkali metal hydroxide.

このように、本実施形態の顔料インクが上記5種類の成分を必須成分として含む意義について、以下説明する。   As described above, the significance of the pigment ink of the present embodiment including the above five types of components as essential components will be described below.

2−エチル−1,3−ヘキサンジオールは、被記録媒体(例えば紙)へのインクの浸透性、インクの乾燥性、及びインクの吐出性に優れた界面活性剤である。その一方で、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールを用いても、吐出されるインクの尾引きは、サテライトが発生しないほど短くならないという不具合がある。   2-Ethyl-1,3-hexanediol is a surfactant excellent in ink permeability to a recording medium (for example, paper), ink drying properties, and ink ejection properties. On the other hand, even when 2-ethyl-1,3-hexanediol is used, there is a problem that the tailing of the ejected ink does not become so short that no satellite is generated.

不飽和脂肪酸は、第1に、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールにおける上記の不具合を解消する目的で用いられる。不飽和脂肪酸は、分子構造上、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールと顕著に相違する。界面活性剤として2−エチル−1,3−ヘキサンジオール及び不飽和脂肪酸を併用すると、構造上の顕著な相違に起因する立体障害によって、吐出されるインク表面において界面活性剤分子間の配列が乱れるため、インクの膜強度が低下すると推測される。インクの尾引きはこの膜強度が大きいため生じることから、結果的に吐出されるインクの糸引きが短くなり、サテライトを大幅に抑制することができると推測される。   First, unsaturated fatty acids are used for the purpose of eliminating the above-mentioned problems in 2-ethyl-1,3-hexanediol. Unsaturated fatty acids are significantly different from 2-ethyl-1,3-hexanediol in molecular structure. When 2-ethyl-1,3-hexanediol and an unsaturated fatty acid are used in combination as a surfactant, the arrangement between the surfactant molecules is disturbed on the surface of the ejected ink due to steric hindrance caused by a significant structural difference. Therefore, it is estimated that the film strength of the ink is lowered. Since the ink tailing is generated due to the high film strength, it is presumed that, as a result, the stringing of the ejected ink is shortened and the satellite can be significantly suppressed.

不飽和脂肪酸は、第2に、アミノ酸、アミン、及びアルカリ金属水酸化物と共にpH調整目的で用いられる。不飽和脂肪酸は酸化されやすく不安定な成分である。そこで、この不安定な不飽和脂肪酸を、当該不飽和脂肪酸自身も含めた4種類の酸アルカリによるpH緩衝効果を利用することで、長期に亘ってサテライトの発生を抑制可能な点で顔料インクの長期安定性を良好なものとする。   Secondly, unsaturated fatty acids are used for pH adjustment purposes with amino acids, amines, and alkali metal hydroxides. Unsaturated fatty acids are oxidizable and unstable components. Therefore, by using this unstable unsaturated fatty acid by utilizing the pH buffering effect of four kinds of acid alkalis including the unsaturated fatty acid itself, it is possible to suppress the generation of satellites over a long period of time. Make long-term stability good.

アミノ酸、アミン、及びアルカリ金属水酸化物は、上記のとおり、上述の不飽和脂肪酸と共に、酸アルカリとしてpH緩衝効果を発揮する成分である。   As described above, the amino acid, amine, and alkali metal hydroxide are components that exhibit a pH buffering effect as an acid alkali together with the unsaturated fatty acid described above.

以下、当該顔料インクに含まれるか又は含まれ得る成分について、説明する。   Hereinafter, components that are or can be included in the pigment ink will be described.

〔顔料〕
本実施形態の顔料インクは、色材として顔料を含む。当該顔料として、以下に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントイエロー 1,3,12,13,14,17,24,34,35,37,42,53,55,74,81,83,95,97,98,100,101,104,108,109,110,117,120,128,138,150,153,155,174,180,198、C.I.ピグメントレッド 1,3,5,8,9,16,17,19,22,38,57:1,90,112,122,123,127、146,184、202、209、C.I.ピグメントバイオレット 1,3,5:1,16,19,23,38、C.I.ピグメントブルー 1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,16、C.I.ピグメントブラック 1,7等を用いることができる。
[Pigment]
The pigment ink of this embodiment contains a pigment as a color material. Examples of the pigment include, but are not limited to, C.I. I. Pigment Yellow 1,3,12,13,14,17,24,34,35,37,42,53,55,74,81,83,95,97,98,100,101,104,108,109, 110, 117, 120, 128, 138, 150, 153, 155, 174, 180, 198, C.I. I. Pigment Red 1,3,5,8,9,16,17,19,22,38,57: 1,90,112,122,123,127,146,184,202,209, C.I. I. Pigment violet 1,3,5: 1,16,19,23,38, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 16, C.I. I. Pigment Black 1, 7, etc. can be used.

これらの顔料は、顔料表面に分散性付与基(親水性官能基及びその塩のうち少なくともいずれか)を直接的又はアルキル基、アルキルエーテル基、アリール基等を介して間接的に結合させる。そして、分散剤なしに水性媒体中に分散又は溶解する自己分散型顔料として加工され、水性媒体中に分散させた顔料分散液として、あるいは、分散剤によって水性媒体中に分散させた顔料分散液として、顔料インクに配合させることが好ましい。分散剤の例としては、スチレン−アクリル酸共重合体樹脂などが挙げられ、その分子量が10,000〜150,000程度のものが、顔料を安定的に分散させる点で好ましい。   In these pigments, a dispersibility-imparting group (at least one of a hydrophilic functional group and a salt thereof) is bonded to the pigment surface directly or indirectly through an alkyl group, an alkyl ether group, an aryl group, or the like. As a pigment dispersion that is processed as a self-dispersing pigment that is dispersed or dissolved in an aqueous medium without a dispersant and dispersed in an aqueous medium, or as a pigment dispersion that is dispersed in an aqueous medium by a dispersant. The pigment ink is preferably blended. Examples of the dispersant include a styrene-acrylic acid copolymer resin, and those having a molecular weight of about 10,000 to 150,000 are preferable from the viewpoint of stably dispersing the pigment.

ブラック色の自己分散型顔料の市販品として、例えば、Cabot社より異なる2種類の製品として販売されている。CAB−O−JET200(スルホン化カーボンブラック)、CAB−O−JET300(カルボキシル化カーボンブラック)(以上、キャボット社(Cabot Corporation)製商品名)、Bonjet Black CW−1(オリエント化学工業社(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD.)製商品名)等が挙げられる。   As commercial products of black self-dispersing pigments, for example, they are sold as two different products from Cabot. CAB-O-JET200 (sulfonated carbon black), CAB-O-JET300 (carboxylated carbon black) (trade name, manufactured by Cabot Corporation), Bonjet Black CW-1 (ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD.) Trade name).

また、これらの顔料は、インクの保存安定性を良好なものとし、かつ、ノズルの目詰まりを効果的に防止するため、その平均粒径が50〜250nmの範囲であることが好ましい。ここで、本明細書において、平均粒径とは、動的光散乱法による球換算50%平均粒径(d50)を意味し、以下のようにして得られる値である。
分散媒中の粒子に光を照射し、この分散媒の前方・側方・後方に配置された検出器によって、発生する回折散乱光を測定する。得られた測定値を利用して、本来は不定形である粒子を、球形であると仮定し、当該粒子の体積と等しい球に換算された粒子集団の全体積を100%として累積カーブを求め、その際の累積値が50%となる点を、「動的光散乱法による球換算50%平均粒径(d50)」とする。上記回折散乱光の測定装置としては、例えば、レーザー回折散乱式粒度分布測定器 LMS−2000e(セイシン企業社(SEISHIN ENTERPRISE Co.,Ltd.)製商品名)などが挙げられる。
These pigments preferably have an average particle size in the range of 50 to 250 nm in order to improve the storage stability of the ink and to effectively prevent nozzle clogging. Here, in this specification, the average particle diameter means a sphere-converted 50% average particle diameter (d50) by a dynamic light scattering method, and is a value obtained as follows.
The particles in the dispersion medium are irradiated with light, and the generated diffracted scattered light is measured by detectors arranged in front, side, and rear of the dispersion medium. Using the measured values obtained, assuming that particles that are originally indefinite are spherical, a cumulative curve is obtained with the total volume of the particle population converted to a sphere equal to the volume of the particles as 100%. The point at which the cumulative value at that time is 50% is defined as “sphere-converted 50% average particle diameter (d50) by dynamic light scattering method”. Examples of the diffraction scattered light measuring apparatus include a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device LMS-2000e (trade name, manufactured by SEISHIN ENTERPRISE Co., Ltd.).

さらに、これらの顔料は、本実施形態の顔料インクの総質量(100質量%)に対して、2〜15質量%の範囲で含有されることが好ましい。含有量が2質量%以上であると、印字濃度が十分なものとなって発色性に優れる。また、含有量が15質量%以下であると、ノズルが目詰まりすることなく、吐出安定性にも優れる。   Furthermore, these pigments are preferably contained in the range of 2 to 15% by mass with respect to the total mass (100% by mass) of the pigment ink of the present embodiment. When the content is 2% by mass or more, the print density becomes sufficient and the color developability is excellent. Further, when the content is 15% by mass or less, the nozzle is not clogged and the discharge stability is excellent.

〔2−エチル−1,3−ヘキサンジオール〕
本実施形態の顔料インクは、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールを含む。2−エチル−1,3−ヘキサンジオールは、ジオール基がほぼ中央に位置する構造を有する非イオン系界面活性剤であり、泡立ちにくい濡れ剤として知られている。2−エチル−1,3−ヘキサンジオールは、分子量も小さく、分子構造としても非常に安定しており、水の表面張力を下げる効果があるため、インクの被記録媒体への浸透性や滲みを適度に制御できる。
[2-ethyl-1,3-hexanediol]
The pigment ink of this embodiment contains 2-ethyl-1,3-hexanediol. 2-Ethyl-1,3-hexanediol is a nonionic surfactant having a structure in which a diol group is located almost in the center, and is known as a wetting agent that hardly foams. 2-Ethyl-1,3-hexanediol has a small molecular weight and a very stable molecular structure, and has the effect of lowering the surface tension of water. It can be controlled moderately.

2−エチル−1,3−ヘキサンジオールの含有量は、顔料インクの総質量(100質量%)に対し、0.3〜8質量%が好ましく、1〜5質量%がより好ましい。含有量が上記範囲内であると、浸透性に優れ、滲みを有効に防止することができる。   The content of 2-ethyl-1,3-hexanediol is preferably 0.3 to 8% by mass and more preferably 1 to 5% by mass with respect to the total mass (100% by mass) of the pigment ink. When the content is within the above range, the permeability is excellent and bleeding can be effectively prevented.

〔不飽和脂肪酸〕
本実施形態の顔料インクは、不飽和脂肪酸を含む。以下、当該不飽和脂肪酸が複数の機能を併せ持つ点について説明する。
[Unsaturated fatty acid]
The pigment ink of this embodiment contains an unsaturated fatty acid. Hereinafter, the point that the unsaturated fatty acid has a plurality of functions will be described.

まず、本実施形態の顔料インクにおいて、上記2−エチル−1,3−ヘキサンジオールと不飽和脂肪酸とを併用することで、以下の効果が得られることを見出した。本実施形態は、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールと不飽和脂肪酸系の界面活性剤の両方を含有する。2−エチル−1,3−ヘキサンジオールは、3次元的な立体構造を有する分子量の低い界面活性剤である。そのため、元々起泡が生じにくく、濡れ性に優れた界面活性剤である。一方、オレイン酸などの不飽和脂肪酸は、直鎖構造を有し、石鹸などにも用いられる起泡が生じやすい界面活性剤である。ところが、この2つを組み合わせると、それぞれの単体よりも起泡が大幅に生じにくくなることを見出した。   First, in the pigment ink of this embodiment, it discovered that the following effects were acquired by using together the said 2-ethyl- 1, 3- hexanediol and unsaturated fatty acid. This embodiment contains both 2-ethyl-1,3-hexanediol and an unsaturated fatty acid surfactant. 2-Ethyl-1,3-hexanediol is a low molecular weight surfactant having a three-dimensional structure. Therefore, it is a surfactant that hardly generates foam and has excellent wettability. On the other hand, unsaturated fatty acids such as oleic acid are surfactants that have a straight-chain structure and are prone to foaming used in soaps and the like. However, it has been found that, when these two are combined, foaming is much less likely to occur than each single substance.

そのため、吐出されるインクの尾引きが短くなり、サテライトが減少する。その理由としては、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールに、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールとは構造の大きく異なる不飽和脂肪酸系界面活性剤を組み合わせることで、吐出されるインク表面への界面活性剤分子の配列を立体障害により乱し、膜強度を低下させると推測される。   For this reason, the tail of the ejected ink is shortened, and the satellite is reduced. The reason for this is that the surface of the ink that is ejected is obtained by combining 2-ethyl-1,3-hexanediol with an unsaturated fatty acid surfactant having a structure significantly different from that of 2-ethyl-1,3-hexanediol. It is presumed that the surfactant molecules are disturbed by steric hindrance and the film strength is lowered.

次に、本実施形態の顔料インクは、pH調整剤として、この不飽和脂肪酸、並びに後述のアミノ酸、アルカリ金属水酸化物、及びアミンという4種類の酸アルカリを含む。一般的には、酸とアルカリの2種類を含むとpH緩衝液効果を持つものが多く知られているが、本実施形態では、それぞれpH緩衝機能以外の機能をも有する4種類のpH調整剤を含む。pHの調整範囲は、インクジェット記録装置の構成材料に対するインクのアタック性を有効に抑制し、目詰まり回復性を確保するため、6〜10の範囲が好ましい。   Next, the pigment ink according to the present embodiment includes the unsaturated fatty acid and four types of acid alkalis such as an amino acid, an alkali metal hydroxide, and an amine described later as a pH adjuster. In general, when two kinds of acids and alkalis are included, many are known to have a pH buffer effect, but in this embodiment, four kinds of pH adjusters each having a function other than the pH buffer function. including. The pH adjustment range is preferably in the range of 6 to 10 in order to effectively suppress ink attack on the constituent materials of the ink jet recording apparatus and to ensure clogging recovery.

また、不飽和脂肪酸は、上記の機能の他に、潤滑剤や浸透剤としての機能も有する。   The unsaturated fatty acid also has a function as a lubricant and a penetrating agent in addition to the above functions.

本実施形態における4種のpH調整剤を組み合わせると、長期安定性のあるpH緩衝機能を有しながら、それ以外の上記機能をそれぞれ十分に発揮でき、相乗効果を発揮できることを見出した。   It has been found that when the four types of pH adjusters in the present embodiment are combined, the above functions other than the above can be sufficiently exhibited and a synergistic effect can be exhibited while having a pH buffer function having long-term stability.

不飽和脂肪酸の中でも炭素2重結合を1つ有する不飽和脂肪酸が好ましい。モノ不飽和脂肪酸としては、例えば、クロトン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エイコセン酸、エルカ酸、及びネルボン酸等が挙げられる。炭素2重結合が2つ以上ある場合、炭素2重結合に挟まれた不安定なメチレン水素が引き抜かれて容易に酸化されるからである。リノール酸やリノレイン酸がその場合に当てはまる。炭素2重結合が1つの不飽和脂肪酸は、不安定なメチレン水素がないため、酸化しづらい点で有利である。
また、顔料インクに含有される不飽和脂肪酸としては常温で液体状のものであることが好ましい。さらに、酸化に対し安定な飽和脂肪酸は常温で固体のものが多くインク中への添加には向かないものが多い。これらの特性を全て満足するものとしてオレイン酸が挙げられる。
以上のことから、上記不飽和脂肪酸はオレイン酸であることが好ましい。
Among unsaturated fatty acids, unsaturated fatty acids having one carbon double bond are preferred. Examples of monounsaturated fatty acids include crotonic acid, myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, elaidic acid, vaccenic acid, gadoleic acid, eicosenoic acid, erucic acid, and nervonic acid. This is because when there are two or more carbon double bonds, unstable methylene hydrogen sandwiched between the carbon double bonds is extracted and easily oxidized. In this case, linoleic acid and linolenic acid are applicable. An unsaturated fatty acid having one carbon double bond is advantageous in that it is difficult to oxidize because there is no unstable methylene hydrogen.
The unsaturated fatty acid contained in the pigment ink is preferably liquid at normal temperature. Furthermore, many saturated fatty acids that are stable against oxidation are solid at room temperature, and many are not suitable for addition to ink. Oleic acid is mentioned as one that satisfies all of these characteristics.
From the above, the unsaturated fatty acid is preferably oleic acid.

不飽和脂肪酸は精製されたものであってもよく、オレイン酸を主成分とするオリーブ油のような植物油であってもよい。   The unsaturated fatty acid may be purified, or may be a vegetable oil such as olive oil based on oleic acid.

不飽和脂肪酸は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   An unsaturated fatty acid may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

不飽和脂肪酸の含有量は、顔料インクの総質量(100質量%)に対し、0.05〜3質量%が好ましく、0.1〜1質量%がより好ましい。上記含有量の範囲内であると、優れた界面活性剤とpH調整剤(酸性側)という2つの機能バランスに優れる。   The content of the unsaturated fatty acid is preferably 0.05 to 3% by mass and more preferably 0.1 to 1% by mass with respect to the total mass (100% by mass) of the pigment ink. When the content is within the above range, the two functional balances of an excellent surfactant and a pH adjuster (acid side) are excellent.

〔アミノ酸〕
本実施形態の顔料インクは、上記のとおり、アミノ酸を含む。
〔amino acid〕
The pigment ink of this embodiment contains an amino acid as described above.

上記4種のpH調整剤の一つであるアミノ酸はアミノ基とカルボキシル基の両方の官能基を持つ優れたpH調整機能の他に、保湿剤や被記録媒体のカール抑制剤としての機能を有する。   The amino acid, which is one of the above four pH adjusters, has a function as a moisturizer and a curling inhibitor for recording media in addition to an excellent pH adjusting function having both amino and carboxyl functional groups. .

アミノ酸としては化学的に安定な3級アミノ酸や4級アミノ酸が好ましい。その中でも、分子量の小さいことから、ジメチルグリシン及びトリメチルグリシンのうち少なくともいずれかが好ましい。   The amino acid is preferably a chemically stable tertiary amino acid or quaternary amino acid. Among them, at least one of dimethylglycine and trimethylglycine is preferable because of its low molecular weight.

アミノ酸は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   An amino acid may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

アミノ酸の含有量は、顔料インクの総質量(100質量%)に対し、1〜30質量%が好ましく、4〜20質量%がより好ましい。上記含有量の範囲内であると、保湿剤や被記録媒体のカール抑制剤としての機能を有する上、酸とアルカリの両性電解質としての優れたpH調整機能も有する。   The content of the amino acid is preferably 1 to 30% by mass and more preferably 4 to 20% by mass with respect to the total mass (100% by mass) of the pigment ink. When the content is within the above range, it has a function as a moisturizing agent and a curling inhibitor for a recording medium, and also has an excellent pH adjusting function as an amphoteric electrolyte of acid and alkali.

〔アミン〕
本実施形態の顔料インクは、上記のとおり、アミンを含む。
[Amine]
The pigment ink of this embodiment contains an amine as described above.

上記4種のpH調整剤の一つであるアミンは、シャンプーや化粧品など人体に易しい弱アルカリ調整剤としての機能を有する。また、アミンを両親媒性とすることでインクの長期安定性に優れるため、上記アミンの中でもアルカノールアミンが好ましい。さらに、アルカノールアミンのうち沸点の高いものを用いることで目詰まりを防ぐことができるため、トリアルカノールアミンがより好ましく、中でもトリプロパノールアミン及びトリエタノールアミンのうち少なくともいずれかがさらに好ましい。   An amine that is one of the above four types of pH adjusters has a function as a weak alkali adjuster that is easy for the human body, such as shampoos and cosmetics. Also, since the amine is amphiphilic and excellent in long-term stability of the ink, alkanolamine is preferable among the above amines. Furthermore, since clogging can be prevented by using an alkanolamine having a high boiling point, trialkanolamine is more preferable, and at least one of tripropanolamine and triethanolamine is more preferable.

なお、アミンは、不飽和脂肪酸と沈澱を形成しやすい欠点があり、アルカリとしてアミン1種類だと安定性に劣る。そこで、アルカリとして、アミンの他に後述のアルカリ金属水酸化物なども含まれる。   In addition, an amine has a fault which is easy to form a precipitate with an unsaturated fatty acid, and when it is one kind of amine as an alkali, it is inferior to stability. Therefore, as the alkali, an alkali metal hydroxide described later is included in addition to the amine.

アミンは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   An amine may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

アミンの含有量は、顔料インクの総質量(100質量%)に対し、0.05〜2質量%が好ましく、0.1〜1質量%がより好ましい。上記含有量の範囲内であると、アミン及びアルカリ金属水酸化物がアルカリ成分としての相乗効果に優れる。   The amine content is preferably 0.05 to 2 mass%, more preferably 0.1 to 1 mass%, based on the total mass (100 mass%) of the pigment ink. An amine and an alkali metal hydroxide are excellent in the synergistic effect as an alkali component as it exists in the range of the said content.

〔アルカリ金属水酸化物〕
本実施形態の顔料インクは、上記のとおり、アルカリ金属水酸化物を含む。
[Alkali metal hydroxide]
The pigment ink of this embodiment contains an alkali metal hydroxide as described above.

上記4種のpH調整剤の一つであるアルカリ金属水酸化物は、優れたアルカリであるものの、金属イオンが有機溶媒や顔料に錯体のように捕獲されやすく長期安定性に劣る。アルカリ金属イオンは、アミンよりも不飽和脂肪酸と沈澱を起こしにくい性質がある。そのため、アルカリとして、アミンとアルカリ金属水酸化物とを併用することで、両者の欠点を互いに補い、特長のみを発揮させることができる。   Alkali metal hydroxide, which is one of the above four kinds of pH adjusters, is an excellent alkali, but metal ions are easily trapped in a complex like an organic solvent or pigment, and have poor long-term stability. Alkali metal ions are less likely to precipitate with unsaturated fatty acids than amines. Therefore, by using an amine and an alkali metal hydroxide in combination as an alkali, both defects can be compensated for and only the features can be exhibited.

アルカリ金属水酸化物としては、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、及び水酸化リチウム(LiOH)からなる群より選択される一種以上が好ましく、NaOH及びKOHのうち少なくともいずれかがより好ましい。   The alkali metal hydroxide is preferably one or more selected from the group consisting of sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), and lithium hydroxide (LiOH), and at least one of NaOH and KOH More preferred.

アルカリ金属水酸化物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   An alkali metal hydroxide may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

アルカリ金属水酸化物の含有量は、顔料インクの総質量(100質量%)に対し、0.01〜1質量%が好ましく、0.03〜0.5質量%がより好ましい。上記含有量の範囲内であると、アミンとアルカリ金属水酸化物のアルカリ成分としての相乗効果に優れる。   The content of the alkali metal hydroxide is preferably 0.01 to 1% by mass and more preferably 0.03 to 0.5% by mass with respect to the total mass (100% by mass) of the pigment ink. When the content is within the above range, the synergistic effect as an alkali component of the amine and the alkali metal hydroxide is excellent.

ここで、上記の不飽和脂肪酸、アミノ酸、アルカリ金属水酸化物、及びアミンは、それぞれ単独物質でインクに含まれていてもよいし、酸アルカリ塩として含まれていてもよい。特に、顔料インクが不飽和脂肪酸及びアミノ酸のうち少なくともいずれかと、アルカリ金属水酸化物及びアミンのうち少なくともいずれかと、からなる酸アルカリ塩を含む場合、上記のpH緩衝効果が一層発揮されるため、好ましいといえる。この酸アルカリ塩として、以下に限定されないが、例えば、オレイン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸リチウム、オレイン酸トリプロパノールアミン、オレイン酸トリエタノールアミン、アミノ酸カリウム、アミノ酸ナトリウム、及びアミノ酸リチウム等が挙げられる。   Here, the unsaturated fatty acid, the amino acid, the alkali metal hydroxide, and the amine may be contained in the ink as a single substance or may be contained as an acid alkali salt. In particular, when the pigment ink contains an acid-alkali salt composed of at least one of an unsaturated fatty acid and an amino acid and at least one of an alkali metal hydroxide and an amine, the pH buffering effect is further exhibited, It can be said that it is preferable. Examples of the acid alkali salt include, but are not limited to, potassium oleate, sodium oleate, lithium oleate, tripropanolamine oleate, triethanolamine oleate, potassium amino acid, amino acid sodium, and lithium amino acid. It is done.

これらの中でも、インクへの溶解性及びpH調整機能に優れ、かつ、顔料や他のインク材料に悪影響を与えないため、オレイン酸カリウム、オレイン酸トリプロパノールアミン、オレイン酸トリエタノールアミン、及びアミノ酸カリウムからなる群より選択される一種以上が好ましい。   Among them, potassium oleate, tripropanolamine oleate, triethanolamine oleate, and amino acid potassium are superior in solubility in ink and pH adjustment function and do not adversely affect pigments and other ink materials. One or more selected from the group consisting of

〔その他の添加剤〕
本実施形態の顔料インクは、上記の添加剤以外の添加剤を含んでいてもよい。そのような添加剤の例を以下に示す。
[Other additives]
The pigment ink of this embodiment may contain additives other than the above-mentioned additives. Examples of such additives are shown below.

(湿潤剤)
インクジェットヘッドのノズル近傍での目詰まりを防止する目的で、本実施形態の顔料インクは、湿潤効果のある水溶性有機溶剤を湿潤剤として添加することが好ましい。
(Wetting agent)
For the purpose of preventing clogging in the vicinity of the nozzles of the inkjet head, it is preferable to add a water-soluble organic solvent having a wetting effect as a wetting agent to the pigment ink of this embodiment.

湿潤剤として、例えば、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、ペンタメチレングリコール、トリメチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、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、ペンタエチレングリコール、数平均分子量2000以下のポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、イソブチレングリコール、アセチレングリコール、2−ブテン−1,4−ジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、メソエリスリトール、ペンタエリスリトール等の多価アルコール類、並びにグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール(ソルビット)、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、及びマルトトリオース等の糖類、糖アルコール類、ヒアルロン酸類、及び尿素類等のいわゆる固体湿潤剤、並びにエタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、及びイソプロパノール等の炭素数1〜4のアルキルアルコール類、並びに2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルー2−イミダゾリジノン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルホキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、及びスルホランが挙げられる。   As the wetting agent, for example, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolpropane, pentamethylene glycol, trimethylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, number Polyethylene glycol having an average molecular weight of 2000 or less, dipropylene glycol, tripropylene glycol, isobutylene glycol, acetylene glycol, 2-butene-1,4-diol, 2-methyl-2,4-pentanediol, mesoerythritol, pentaerythritol, etc. Polyhydric alcohols, as well as glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, aldonic acid, glucose Sugars such as tall (sorbite), maltose, cellobiose, lactose, sucrose, trehalose, and maltotriose, so-called solid wetting agents such as sugar alcohols, hyaluronic acids, and ureas, and ethanol, methanol, butanol, propanol, and C1-C4 alkyl alcohols such as isopropanol, and 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, formamide, acetamide, dimethyl sulfoxide, sorbit, sorbitan, acetin, Examples include diacetin, triacetin, and sulfolane.

湿潤剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   A wetting agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

湿潤剤の含有量は、顔料インクの総質量(100質量%)に対し、10〜50質量%含まれることが好ましい。含有量が上記範囲内であると、顔料インクの適正な物性値(粘度等)を確保し、記録の品質や信頼性を確保することができる。   The content of the wetting agent is preferably 10 to 50% by mass with respect to the total mass (100% by mass) of the pigment ink. When the content is within the above range, it is possible to ensure appropriate physical property values (such as viscosity) of the pigment ink and to ensure recording quality and reliability.

(水)
また、本実施形態の顔料インクには主溶媒として水が含有されると好ましく、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水または超純水を用いることが好ましい。特に紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌処理した水を用いることが、カビやバクテリアの発生を防止して顔料インクの長期保存を可能にする点で好ましい。
(water)
The pigment ink of this embodiment preferably contains water as a main solvent, and it is preferable to use pure water or ultrapure water such as ion exchange water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, or distilled water. In particular, it is preferable to use water sterilized by ultraviolet irradiation or addition of hydrogen peroxide in order to prevent the generation of mold and bacteria and enable long-term storage of the pigment ink.

(酸化防止剤)
本実施形態の顔料インクに含まれ得る酸化防止剤(紫外線吸収剤)としては、例えば、アロハネート、メチルアロハネートなどのアロハネート類、ビウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレットなどのビウレット類など、L−アスコルビン酸及びその塩、並びにランタニドの酸化物などが挙げられる。これらの市販品としては、例えば、ノバルティス(Novartis International AG)社製のTinuvin 328、900、1130、384、292、123、144、622、770、292、Irgacor 252、153、Irganox 1010、1076、1035、MD1024などが用いられる。
(Antioxidant)
Examples of the antioxidant (ultraviolet absorber) that can be contained in the pigment ink of the present embodiment include allohanates such as allophanate and methyl allophanate, biurets such as biuret, dimethylbiuret, and tetramethylbiuret, and L-ascorbine. Examples thereof include acids and salts thereof, and lanthanide oxides. As these commercial items, for example, Tinuvin 328, 900, 1130, 384, 292, 123, 144, 622, 770, 292, Irgacor 252, 153, Irganox 1010, 1076, 1035 manufactured by Novartis International AG MD1024 or the like is used.

酸化防止剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   An antioxidant may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

酸化防止剤の含有量は、顔料インクの総質量(100質量%)に対し、0.5質量%以下が好ましい。上記含有量の範囲内であると、インクの特性を悪化させることなく酸化を効果的に防止することができる。   The content of the antioxidant is preferably 0.5% by mass or less with respect to the total mass (100% by mass) of the pigment ink. When the content is within the above range, oxidation can be effectively prevented without deteriorating ink characteristics.

(防腐剤・防黴剤)
本実施形態の顔料インクに含まれ得る防腐剤・防黴剤としては、例えば、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、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2−ジベンジソチアゾリン−3−オン、ジクロロフェン、ヘキサクロロフェン、p−ヒドロキシ安息香酸エステル、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、デヒドロ酢酸ナトリウム、3,4−イソチアゾリン−3−オン、及び4,4−ジメチルオキサゾリジンが挙げられる。これらの市販品としては、例えば、プロキセルCRL、プロキセルBDN、プロキセルGXL、プロキセルXL−2(1,2−ベンチアゾリン−3−オン)、プロキセルTN(いずれもAvecia社製商品名)等が挙げられる。
(Preservatives / antifungal agents)
Examples of the antiseptic / antifungal agent that can be included in the pigment ink of the present embodiment include sodium benzoate, sodium pentachlorophenol, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium sorbate, sodium dehydroacetate, 1, 2-dibenzisothiazolin-3-one, dichlorophen, hexachlorophene, p-hydroxybenzoate, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), sodium dehydroacetate, 3,4-isothiazolin-3-one, and 4,4- Examples include dimethyl oxazolidine. Examples of these commercially available products include Proxel CRL, Proxel BDN, Proxel GXL, Proxel XL-2 (1,2-benchazolin-3-one), Proxel TN (all are trade names manufactured by Avecia) and the like. .

防腐剤・防黴剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   An antiseptic | preservative and an antifungal agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

防腐剤・防黴剤の含有量は、顔料インクの総質量(100質量%)に対し、0.5質量%以下が好ましい。上記含有量の範囲内であると、インクの特性を悪化させることなく防腐効果及び防黴効果を良好なものとすることができる。   The content of the antiseptic / antifungal agent is preferably 0.5% by mass or less with respect to the total mass (100% by mass) of the pigment ink. When the content is within the above range, the antiseptic and antifungal effects can be improved without deteriorating the ink characteristics.

(浸透促進剤)
水性溶媒(水又は水系有機溶媒)が被記録媒体に浸透することを促進する目的で、本実施形態の顔料インクは、浸透促進剤をさらに含むことが好ましい。水性溶媒が被記録媒体に素早く浸透することによって、画像の滲みが少ない記録物を得ることができる。
(Penetration enhancer)
For the purpose of accelerating the penetration of the aqueous solvent (water or water-based organic solvent) into the recording medium, it is preferable that the pigment ink of this embodiment further contains a penetration accelerator. As the aqueous solvent quickly permeates the recording medium, a recorded matter with less image blur can be obtained.

このような浸透促進剤としては、多価アルコールのアルキルエーテル(グリコールエーテル類ともいう)及び1,2−アルキルジオールのうち少なくともいずれかが好ましく用いられる。多価アルコールのアルキルエーテルとしては、例えば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、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、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ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、1−メチル−1−メトキシブタノール、プロピ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、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、及びジプロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。1,2−アルキルジオールとしては、例えば1,2−ペンタンジオール、及び1,2−ヘキサンジオールなどが挙げられる。これらの他に、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、及び1,8−オクタンジオール等の直鎖炭化水素のジオール類を挙げることができる。   As such a penetration enhancer, at least one of alkyl ethers of polyhydric alcohols (also referred to as glycol ethers) and 1,2-alkyldiols is preferably used. Examples of the alkyl ether of polyhydric alcohol include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol mono Isopropyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol mono-t-butyl ether, diethylene glycol mono-t-butyl ether, 1-methyl-1-methoxybutanol, Lopylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monoisopropyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether , Dipropylene glycol monoisopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, and the like. Examples of the 1,2-alkyldiol include 1,2-pentanediol and 1,2-hexanediol. In addition to these, straight-line such as 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, and 1,8-octanediol. There may be mentioned diols of chain hydrocarbons.

浸透促進剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   A penetration enhancer may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

浸透促進剤の含有量は、顔料インクの総質量(100質量%)に対し、3〜20質量%が好ましい。上記含有量の範囲内であると、顔料インクの被記録媒体への浸透性を良好にすることができ、顔料インクを用いて記録した画像に滲みが発生することを防止でき、かつ、顔料インクの粘度があまり高くならないようにすることができる。   The content of the penetration accelerator is preferably 3 to 20% by mass with respect to the total mass (100% by mass) of the pigment ink. When the content is within the above range, the permeability of the pigment ink into the recording medium can be improved, bleeding can be prevented from occurring in an image recorded using the pigment ink, and the pigment ink can be prevented. It is possible to prevent the viscosity of the resin from becoming too high.

このように、本実施形態によれば、サテライトの発生を抑制し、高速で高品質の画像を形成可能な顔料インクを提供することができる。具体的には、本実施形態によれば、界面活性剤として2−エチル−1,3−ヘキサンジオール及び不飽和脂肪酸を組み合わせるとともに、これらを用いた場合の不具合を解消するためにpH調整剤として上記不飽和脂肪酸自身、アミノ酸、アミン、及びアルカリ金属水酸化物を組み合わせたインク組成により、高速で記録してもインク吐出時におけるサテライトの発生を抑制可能であって長期安定性に優れた顔料インクを提供することができる。   Thus, according to this embodiment, it is possible to provide a pigment ink that can suppress the generation of satellites and can form a high-quality image at high speed. Specifically, according to the present embodiment, 2-ethyl-1,3-hexanediol and an unsaturated fatty acid are combined as a surfactant, and as a pH adjuster in order to eliminate problems when these are used. Pigment ink with excellent long-term stability that can suppress the generation of satellites even during high-speed recording with an ink composition that combines the unsaturated fatty acid itself, amino acid, amine, and alkali metal hydroxide. Can be provided.

[インクジェット記録装置]
以下、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置について、図を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。本実施形態では、本発明に係るインクジェット記録装置として、インクジェットプリンター(以下、単に「プリンター」という。)を例示する。
[Inkjet recording apparatus]
Hereinafter, an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size. In the present embodiment, an inkjet printer (hereinafter simply referred to as “printer”) is illustrated as an inkjet recording apparatus according to the present invention.

図1は、本実施形態におけるプリンター1の構成を示す斜視図である。なお、このプリンター1は、シリアルプリンターを表している。
図1に示すように、プリンター1は、インクジェットヘッド2を搭載すると共にインクカートリッジ3を着脱可能に装着するキャリッジ4と、インクジェットヘッド2の下方に配設され被記録媒体6が搬送されるプラテン5と、キャリッジ4を被記録媒体6の媒体幅方向に移動させるキャリッジ移動機構7と、被記録媒体6を媒体送り方向に搬送する媒体送り機構8と、を有するものである。加えて、プリンター1は、当該プリンター1全体の動作を制御する制御装置CONTを有している。なお、上記媒体幅方向とは、主走査方向(ヘッド走査方向)である。上記媒体送り方向とは、副走査方向(主走査方向に直交する方向)である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a printer 1 according to the present embodiment. The printer 1 represents a serial printer.
As shown in FIG. 1, a printer 1 includes an inkjet head 2 and a carriage 4 on which an ink cartridge 3 is detachably mounted, and a platen 5 disposed below the inkjet head 2 and to which a recording medium 6 is conveyed. And a carriage moving mechanism 7 for moving the carriage 4 in the medium width direction of the recording medium 6 and a medium feeding mechanism 8 for conveying the recording medium 6 in the medium feeding direction. In addition, the printer 1 includes a control device CONT that controls the operation of the entire printer 1. The medium width direction is the main scanning direction (head scanning direction). The medium feeding direction is a sub-scanning direction (a direction orthogonal to the main scanning direction).

インクカートリッジ3は、本実施形態のようにキャリッジ4に装着するものに限らず、これに替えて例えば、プリンター1の筐体側に装着しインク供給チューブを介してインクジェットヘッド2に供給するタイプのものであってもよい。インクカートリッジ3は、例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(Bk)等、互いに異なる色の上記実施形態に係る顔料インクが収容されたものである。   The ink cartridge 3 is not limited to the one mounted on the carriage 4 as in the present embodiment, but instead, for example, a type that is mounted on the housing side of the printer 1 and is supplied to the inkjet head 2 via the ink supply tube. It may be. The ink cartridge 3 contains the pigment ink according to the above-described embodiment having different colors such as yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk).

キャリッジ4は、主走査方向に架設された支持部材であるガイドロッド9に支持された状態で取り付けられたものである。また、キャリッジ4は、キャリッジ移動機構7によりガイドロッド9に沿って主走査方向に移動するものである。   The carriage 4 is attached in a state of being supported by a guide rod 9 which is a support member installed in the main scanning direction. The carriage 4 is moved in the main scanning direction along the guide rod 9 by the carriage moving mechanism 7.

リニアエンコーダ10は、キャリッジ4の主走査方向上における位置を信号で検出するものである。この検出された信号は、位置情報として制御装置CONTに送信されるようになっている。制御装置CONTは、このリニアエンコーダ10からの位置情報に基づいてインクジェットヘッド2の走査位置を認識し、インクジェットヘッド2による記録動作(吐出動作)などを制御するようになっている。また、制御装置CONTは、キャリッジ4の移動速度を可変制御可能な構成となっている。   The linear encoder 10 detects the position of the carriage 4 in the main scanning direction with a signal. This detected signal is transmitted to the control device CONT as position information. The control device CONT recognizes the scanning position of the ink jet head 2 based on the position information from the linear encoder 10 and controls the recording operation (discharge operation) and the like by the ink jet head 2. Further, the control device CONT is configured to be able to variably control the moving speed of the carriage 4.

図2は、本実施形態におけるインクジェットヘッド2に設けられたノズル17の配列を示す概略図である。
図2に示すように、インクジェットヘッド2は、顔料インクを吐出する複数のノズル17が設けられたノズル形成面21Aを有する。インクの吐出面でもあるノズル形成面21Aには、複数のノズル17ごとにノズル列16が形成されている。各ノズル列16においては、例えば異なる色の顔料インクを吐出可能になっている。本実施形態では顔料インクの色に対応して4列、即ちノズル列(ブラック)16(Bk)、ノズル列(マゼンタ)16(M)、ノズル列(シアン)16(C)、及びノズル列(イエロー)16(Y)が設けられている。ノズル列16の各々は、例えば180個のノズル17によって構成されている。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement of the nozzles 17 provided in the inkjet head 2 in the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the inkjet head 2 has a nozzle forming surface 21A provided with a plurality of nozzles 17 for discharging pigment ink. A nozzle row 16 is formed for each of the plurality of nozzles 17 on the nozzle formation surface 21 </ b> A that is also an ink ejection surface. In each nozzle row 16, for example, different color pigment inks can be ejected. In the present embodiment, four rows corresponding to the color of the pigment ink, that is, nozzle row (black) 16 (Bk), nozzle row (magenta) 16 (M), nozzle row (cyan) 16 (C), and nozzle row ( Yellow) 16 (Y) is provided. Each of the nozzle rows 16 is composed of, for example, 180 nozzles 17.

図3は、本実施形態におけるインクジェットヘッド2の内部構成を示す部分断面図である。
図3に示すように、インクジェットヘッド2は、ヘッド本体18と、ヘッド本体18に接続された流路形成ユニット22と、を備えている。流路形成ユニット22は、振動板19と、流路基板20と、ノズル基板21と、を備えると共に、共通インク室29と、インク供給口30と、圧力室31と、を形成する。さらに、流路形成ユニット22は、ダイヤフラム部として機能する島部32と、共通インク室29内の圧力変動を吸収するコンプライアンス部33と、を備える。ヘッド本体18には、固定部材26と共に駆動ユニット24を収容する収容空間23と、顔料インクを流路形成ユニット22に案内する内部流路28と、が形成される。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the internal configuration of the inkjet head 2 in the present embodiment.
As shown in FIG. 3, the inkjet head 2 includes a head main body 18 and a flow path forming unit 22 connected to the head main body 18. The flow path forming unit 22 includes a vibration plate 19, a flow path substrate 20, and a nozzle substrate 21, and forms a common ink chamber 29, an ink supply port 30, and a pressure chamber 31. Furthermore, the flow path forming unit 22 includes an island portion 32 that functions as a diaphragm portion, and a compliance portion 33 that absorbs pressure fluctuation in the common ink chamber 29. The head main body 18 is formed with an accommodation space 23 for accommodating the drive unit 24 together with the fixing member 26, and an internal flow path 28 for guiding the pigment ink to the flow path forming unit 22.

上記構成、即ちピエゾ式のインクジェットヘッド2によれば、ケーブル27を介して駆動ユニット24に駆動信号が入力されると、圧電素子25が伸縮する。これにより、振動板19が圧力室31に接近する方向及び離れる方向に変形(移動)する。このため、圧力室31の容積が変化し、顔料インクを収容した圧力室31の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズル17から、顔料インクが吐出される。   According to the above configuration, that is, the piezo-type inkjet head 2, when a drive signal is input to the drive unit 24 via the cable 27, the piezoelectric element 25 expands and contracts. As a result, the diaphragm 19 is deformed (moved) in a direction toward and away from the pressure chamber 31. For this reason, the volume of the pressure chamber 31 changes and the pressure of the pressure chamber 31 containing the pigment ink fluctuates. Pigment ink is ejected from the nozzle 17 due to this pressure fluctuation.

図1に戻り、インクジェットヘッド2の移動範囲のうちプラテン5の外側の領域には、インクジェットヘッド2の走査起点となるホームポジションが設定されている。このホームポジションには、メンテナンスユニット11が設けられている。メンテナンスユニット11は、印字動作以外でインクジェットヘッド2をキャップ部材12でキャッピングして顔料インクの蒸発を抑制する保湿動作と、インクジェットヘッド2の各ノズル17から顔料インクをキャップ部材12に予備吐出させることで増粘インクによるノズル17の目詰まり防止やノズル17のメニスカスを調整してインクジェットヘッド2から正常に顔料インクを吐出させるフラッシング動作と、キャップ部材12でインクジェットヘッド2をキャッピングした後に不図示の吸引ポンプを駆動させて各ノズル17から粘性が高くなった顔料インクや付着したゴミ等を強制吸引してメニスカスを調整し、インクジェットヘッド2から正常に顔料インクを吐出させる吸引動作(ヘッドクリーニング)と、インクジェットヘッド2のノズル形成面21A(図2参照)をワイプ部材13で払拭(ワイピング)することでノズル17近傍に付着した顔料インクや増粘した顔料インク等を除去したり、ノズル17のメニスカスを破壊してメニスカスを再調整させるパージ処理を行うワイピング動作と、を実行する構成となっている。   Returning to FIG. 1, a home position serving as a scanning start point of the inkjet head 2 is set in a region outside the platen 5 in the movement range of the inkjet head 2. A maintenance unit 11 is provided at the home position. The maintenance unit 11 performs a moisturizing operation for suppressing the evaporation of the pigment ink by capping the inkjet head 2 with the cap member 12 other than the printing operation, and pre-discharges the pigment ink from each nozzle 17 of the inkjet head 2 to the cap member 12. To prevent the nozzle 17 from being clogged by the thickened ink, adjust the meniscus of the nozzle 17 to normally discharge the pigment ink from the inkjet head 2, and suction (not shown) after the inkjet head 2 is capped by the cap member 12. A suction operation (head cleaning) for adjusting the meniscus by forcibly sucking the pigment ink or the adhering dust from the nozzles 17 by driving the pump and adjusting the meniscus, and discharging the pigment ink normally from the inkjet head 2; Inkjet head The wiper member 13 wipes the nozzle forming surface 21A (see FIG. 2) 2 to remove the pigment ink adhering to the vicinity of the nozzle 17 or the thickened pigment ink, or destroys the meniscus of the nozzle 17. And a wiping operation for performing a purge process for readjusting the meniscus.

本実施形態のプリンター1は、インクジェットヘッド2が被記録媒体6に対して0.5m/s以上の相対速度で移動しながら上記実施形態の顔料インクを吐出することで、サテライトの発生を抑制するものである。上記相対速度とは、シリアルプリンターのインクジェットヘッド2においては、キャリッジ4の主走査方向の移動速度に相当するものである。   The printer 1 of this embodiment suppresses the occurrence of satellites by discharging the pigment ink of the above embodiment while the inkjet head 2 moves at a relative speed of 0.5 m / s or more with respect to the recording medium 6. Is. The relative speed corresponds to the moving speed of the carriage 4 in the main scanning direction in the inkjet head 2 of the serial printer.

なお、本実施形態のプリンター1は、本実施形態のシリアルプリンターの替わりに、ヘッドが固定式のラインプリンターであってもよく、このラインプリンターの場合、上記相対速度は、副走査方向の被記録媒体の移動速度に相当するものである。   Note that the printer 1 of this embodiment may be a line printer with a fixed head instead of the serial printer of this embodiment. In this line printer, the relative speed is recorded in the sub-scanning direction. This corresponds to the moving speed of the medium.

本実施形態では、より高速でサテライトが発生しやすく、その影響が大きなプリンターであるほど、得られる効果は大きい。具体的には、上記相対速度が0.8m/s以上においては、サテライトの抑制効果がさらに大きなものとなる。   In the present embodiment, satellites are more likely to be generated at a higher speed, and the greater the effect, the greater the obtained effect. Specifically, when the relative speed is 0.8 m / s or more, the satellite suppressing effect is further increased.

インクジェット方式によるインクの吐出速度は、インク滴の飛翔安定性を良好なものとするため、4〜15m/sとすることが好ましい。吐出速度が4m/s以上であると、被記録媒体上にインクを精度良く付着(着弾)させることが可能となる。また、吐出速度が15m/s以下であると、サテライト滴の発生を効果的に抑制することができる。   The ink ejection speed by the ink jet method is preferably 4 to 15 m / s in order to improve the flight stability of the ink droplets. When the ejection speed is 4 m / s or more, it becomes possible to deposit (land) the ink on the recording medium with high accuracy. Moreover, generation | occurrence | production of a satellite drop can be effectively suppressed as discharge speed is 15 m / s or less.

ここで、サテライトによる影響について、上記相対速度及び上記尾引きの長さの観点から説明する。例えば、尾引きの長さが400μmであるインク滴を7m/sで吐出する場合において、主滴とサテライト滴との着弾時間差は約60μsecとなる。したがって、この場合に、上記相対速度が0.5m/sであれば、主滴とサテライト滴との着弾位置のずれは、上記着弾時間差に基づき30μmとなる。また、同様にして、上記相対速度が1.0m/sであれば、主滴とサテライト滴との着弾位置のずれは60μmとなる。   Here, the influence of the satellite will be described from the viewpoint of the relative speed and the length of the tail. For example, when an ink droplet having a trailing length of 400 μm is ejected at 7 m / s, the landing time difference between the main droplet and the satellite droplet is about 60 μsec. Therefore, in this case, if the relative velocity is 0.5 m / s, the landing position deviation between the main droplet and the satellite droplet is 30 μm based on the landing time difference. Similarly, if the relative velocity is 1.0 m / s, the deviation of the landing position between the main droplet and the satellite droplet is 60 μm.

着弾位置のずれは、得られる記録物の画質に影響を及ぼし、さらに、記録物に対する人間の目の感度は、紙と目との距離が30cmである場合に60μm以上のずれを感知しやすくなるとされていることから、主滴とサテライト滴との着弾位置のずれは好ましくは60μm以内、より好ましくは30μm以内である。   The deviation of the landing position affects the image quality of the obtained recorded material. Furthermore, the sensitivity of the human eye to the recorded material is such that it is easy to detect a deviation of 60 μm or more when the distance between the paper and the eyes is 30 cm. Therefore, the deviation of the landing position between the main droplet and the satellite droplet is preferably within 60 μm, more preferably within 30 μm.

また、上記相対速度が一定である場合は、尾引きの長さが、主滴とサテライト滴との着弾位置のずれに影響を及ぼす。したがって、尾引きの長さが400μm未満となるインクが好ましい。また、尾引きの長さが400μm未満となるインクにすることで、サテライト滴の発生そのものを効果的に抑制することができる。   Further, when the relative speed is constant, the length of the tail affects the deviation of the landing positions of the main droplet and the satellite droplet. Therefore, an ink having a tail length of less than 400 μm is preferable. In addition, by using an ink having a tail length of less than 400 μm, the generation of satellite droplets can be effectively suppressed.

また、本実施形態のプリンター1は、上記のとおり不飽和脂肪酸を含む顔料インクを用いるため、熱による不飽和脂肪酸の酸化の懸念が少ないピエゾ式のインクジェットヘッドを用いることが好ましい。なお、不飽和脂肪酸の添加量が少ない場合には、サーマル式のインクジェットヘッドを用いてもよいが、不飽和脂肪酸の酸化によるノズル詰りの懸念の少ないピエソ式であることがより好ましい。   In addition, since the printer 1 of the present embodiment uses a pigment ink containing an unsaturated fatty acid as described above, it is preferable to use a piezo-type inkjet head that is less susceptible to oxidation of the unsaturated fatty acid by heat. When the amount of unsaturated fatty acid added is small, a thermal ink jet head may be used, but a piezo type with less concern about nozzle clogging due to oxidation of unsaturated fatty acid is more preferable.

このように、本実施形態によれば、サテライトの発生を抑制し、高速で高品質の画像を形成可能なインクジェット記録装置を提供することができる。   Thus, according to the present embodiment, it is possible to provide an ink jet recording apparatus that can suppress the generation of satellites and can form a high-quality image at high speed.

[インクジェット記録方法]
本発明の一実施形態に係るインクジェット記録方法は、上記実施形態のインクジェット記録装置の項で説明したように、被記録媒体6に対して0.5m/s以上の相対速度で移動するインクジェットヘッド2から上記実施形態の顔料インクを吐出する吐出工程を含む。
[Inkjet recording method]
As described in the section of the ink jet recording apparatus of the above embodiment, the ink jet recording method according to one embodiment of the present invention is an ink jet head 2 that moves relative to the recording medium 6 at a relative speed of 0.5 m / s or more. A discharge step of discharging the pigment ink of the above embodiment.

このように、本実施形態によれば、サテライトの発生を抑制し、高速で高品質の画像を形成可能なインクジェット記録方法を提供することができる。   Thus, according to the present embodiment, it is possible to provide an ink jet recording method capable of suppressing the generation of satellites and forming a high-quality image at high speed.

以下、本発明の実施形態を実施例によってさらに具体的に説明するが、本実施形態はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the embodiments are not limited to these examples.

[使用材料]
〔顔料分散体〕
・CAB−O−JET300(キャボット社製商品名、固形分15%)
・BONJET BLACK CW−1(オリエント化学工業社製商品名、顔料分20%)
〔界面活性剤〕
・2−エチル−1,3−ヘキサンジオール
・Triton X−100(Roche Applied Science社製商品名、C1422O(C24O)n、直鎖型の非イオン性の界面活性剤)
〔界面活性剤及びpH調整剤〕
・オレイン酸(東京化成工業社(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)製、モノ不飽和脂肪酸)
・リノール酸(東京化成工業社製、ジ不飽和脂肪酸)
・ステアリン酸(東京化成工業社製、飽和脂肪酸)
〔pH調整剤〕
・トリメチルグリシン(無水ベタイン、東京化成工業社製)
・ジメチルグリシン(N,N−ジメチルグリシン、東京化成工業社製)
・トリプロパノールアミン(トリイソプロパノールアミン、東京化成工業社製)
・トリエタノールアミン(東京化成工業社製)
・水酸化カリウム(関東化学社(KANTO CHEMICAL CO., INC)製)
・水酸化ナトリウム(関東化学社製)
〔浸透促進剤〕
・1,2−ヘキサンジオール
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル(表1中「TEGmBE」と省略)
〔湿潤剤〕
・グリセリン
・トリメチロールプロパン
〔防腐剤・防黴剤〕
・エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム(EDTA)
・プロキセルXL−2
[Materials used]
(Pigment dispersion)
・ CAB-O-JET300 (trade name, solid content 15%, manufactured by Cabot)
・ BONJET BLACK CW-1 (trade name, 20% pigment content, manufactured by Orient Chemical Industries)
[Surfactant]
2-ethyl-1,3-hexanediol Triton X-100 (Roche Applied Science, trade name, C 14 H 22 O (C 2 H 4 O) n , linear nonionic surfactant )
[Surfactant and pH adjuster]
・ Oleic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., monounsaturated fatty acid)
・ Linolic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., diunsaturated fatty acid)
・ Stearic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., saturated fatty acid)
[PH adjuster]
・ Trimethylglycine (anhydrous betaine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Dimethylglycine (N, N-dimethylglycine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Tripropanolamine (Triisopropanolamine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Triethanolamine (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Potassium hydroxide (KANTO CHEMICAL CO., INC)
・ Sodium hydroxide (manufactured by Kanto Chemical)
[Penetration enhancer]
・ 1,2-Hexanediol ・ Triethylene glycol monobutyl ether (abbreviated as “TEGmBE” in Table 1)
[Wetting agent]
・ Glycerin ・ Trimethylolpropane (preservative / antifungal agent)
・ Ethylenediaminetetraacetic acid disodium (EDTA)
・ Proxel XL-2

[実施例1〜5、比較例1〜10]
〔顔料インクの調製〕
表1に示す含有量で各成分を混合し、室温にて2時間攪拌した後、孔径5μmのメンブランフィルターで濾過して、実施例1〜5及び比較例1〜10の各水性顔料インクを調製した。
なお、表1中に示す含有量の単位は質量%であり、表1中、顔料分散液は固形分濃度(顔料の含有量相当)で表している。また、空欄部は無添加であることを表す。また、イオン交換水の「残量」とは、インク全量が100質量%となるようにイオン交換水を加えたことを意味する。
[Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 10]
[Preparation of pigment ink]
Each component was mixed with the content shown in Table 1, stirred for 2 hours at room temperature, and then filtered through a membrane filter having a pore size of 5 μm to prepare each aqueous pigment ink of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 10. did.
In addition, the unit of content shown in Table 1 is the mass%, and in Table 1, the pigment dispersion is represented by solid content concentration (equivalent to pigment content). Moreover, a blank part represents that it is no addition. The “remaining amount” of ion-exchanged water means that ion-exchanged water is added so that the total amount of ink becomes 100% by mass.

Figure 0005636951
Figure 0005636951

表1に示した各顔料インクについて、以下の各評価を行った。   Each of the pigment inks shown in Table 1 was evaluated as follows.

[尾引き長さの評価]
インクジェットプリンターPX−500(セイコーエプソン社(Seiko Epson Corporation)製商品名)のカートリッジに顔料インクを充填し、インクジェット吐出観察装置Dot View(トライテック(Tritek)社製商品名)により吐出されるインクの尾引きの長さを観察した。評価基準は以下のとおりである。結果を表2に示す。
○:尾引きの長さが400μm未満、
×:尾引きの長さが400μm以上。
[Evaluation of tail length]
Ink jet printer PX-500 (trade name, manufactured by Seiko Epson Corporation) is filled with pigment ink, and ink ejected by an inkjet discharge observation device Dot View (trade name, manufactured by Tritek). The length of the tail was observed. The evaluation criteria are as follows. The results are shown in Table 2.
○: The length of the tail is less than 400 μm,
X: The length of the tail is 400 μm or more.

[インクの泡立ち評価]
直径2cm×高さ10cmの円筒状ガラス容器に顔料インク10gを封入して50回振り混ぜ、泡(気泡)と液体との界面から、泡の最高高さまでの高さ(H)を測定した。評価基準は以下のとおりである。結果を表2に示す。
○:5cm未満、
△:5cm以上8cm未満、
×:8cm以上。
[Ink bubbling evaluation]
A cylindrical glass container having a diameter of 2 cm and a height of 10 cm was charged with 10 g of pigment ink and shaken 50 times, and the height (H) from the interface between the bubbles (bubbles) and the liquid to the maximum height of the bubbles was measured. The evaluation criteria are as follows. The results are shown in Table 2.
○: less than 5 cm,
Δ: 5 cm or more and less than 8 cm,
X: 8 cm or more.

[サテライトの確認評価]
作製したインクを、プリンターPX−B500(セイコーエプソン社製商品名)のインクカートリッジに入れ、印字可能状態にした。上記プリンターPX−B500は、ヘッドのキャリッジ速度が1.1m/secのプリンターであるため、キャリッジ速度を0.3〜1.1m/secまで可変できるように改造した。そして、最大キャリッジ速度を0.3、0.5、0.7、及び0.9m/secの4段階に設定して、各最大キャリッジ速度における印字速度とサテライトとの関係を調べた。サテライトについては、セイコーエプソン社製スーパーファイン紙に印字した記録物を光学顕微鏡で観察し、サテライトが有るか否かを確認した。
サテライトは、全く無いのが理想であるが、吐出されるインク滴が空気中で分割するかどうかは確率の問題もあるため、どんな状況においてもサテライトが全く無いということは困難である。したがって、サテライトが発生したとしても記録物上でサテライトが観察されなければよい。すなわち、記録物の主滴とサテライト滴との間隔が60μm未満であればよい。さらに、記録物に対する人間の目の感度は、紙と目の距離が30cmである場合に60μm以上のズレを感知しやすくなるとされている。
以上より、本明細書において、サテライトの有無はより実用的に以下のように判断するものとし、評価基準も同様とした。結果を表2に示す。
◎:サテライトが全く無かった。具体的には、記録物の主滴とサテライト滴との間隔が0μmであった。
○:サテライトが無かった(抑制効果が有った。)。具体的には、記録物の主滴とサテライト滴との間隔が60μm未満であった。
×:サテライトが有った。具体的には、記録物の主滴とサテライト滴との間隔が60μm以上であった。
[Confirmation evaluation of satellite]
The produced ink was put into an ink cartridge of a printer PX-B500 (trade name, manufactured by Seiko Epson Corporation) to be ready for printing. Since the printer PX-B500 is a printer having a head carriage speed of 1.1 m / sec, the printer PX-B500 was modified so that the carriage speed could be varied from 0.3 to 1.1 m / sec. Then, the maximum carriage speed was set in four stages of 0.3, 0.5, 0.7, and 0.9 m / sec, and the relationship between the printing speed and the satellite at each maximum carriage speed was examined. Regarding the satellite, the recorded matter printed on the super fine paper manufactured by Seiko Epson Corporation was observed with an optical microscope to confirm whether or not the satellite was present.
Ideally, there are no satellites, but it is difficult to have no satellites in any situation because there is a problem of probability as to whether the ejected ink droplets are split in the air. Therefore, even if the satellite is generated, it is not necessary to observe the satellite on the recorded matter. That is, the distance between the main droplet and the satellite droplet of the recorded material may be less than 60 μm. Furthermore, the sensitivity of the human eye to the recorded material is supposed to easily detect a deviation of 60 μm or more when the distance between the paper and the eye is 30 cm.
From the above, in this specification, the presence or absence of satellites is determined more practically as follows, and the evaluation criteria are also the same. The results are shown in Table 2.
A: There was no satellite. Specifically, the interval between the main droplet and the satellite droplet of the recorded material was 0 μm.
○: There was no satellite (there was a suppression effect). Specifically, the distance between the main droplet and the satellite droplet of the recorded material was less than 60 μm.
X: There was a satellite. Specifically, the interval between the main droplet and the satellite droplet of the recorded material was 60 μm or more.

[インクの長期安定性評価]
上記サテライトの確認評価においてキャリッジ速度0.9m/secで印字した記録物をプリンターPX−B500(セイコーエプソン社製商品名)のインクカートリッジに入れ、1ヶ月、6ヶ月、及び1年放置した後の、サテライトの変化をそれぞれ観察した。なお、評価基準は、上記サテライトの確認評価のものと同様である。結果を表2に示す。
[Ink long-term stability evaluation]
The recorded matter printed at a carriage speed of 0.9 m / sec in the satellite confirmation evaluation was placed in the ink cartridge of the printer PX-B500 (trade name, manufactured by Seiko Epson), and left for 1 month, 6 months, and 1 year. The satellite changes were observed. The evaluation criteria are the same as those for the satellite confirmation evaluation. The results are shown in Table 2.

Figure 0005636951
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表2より、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールと不飽和脂肪酸を添加したインクは、実施例1〜5、比較例5〜10のように、サテライトの発生が抑制されることが分かった。また、不飽和脂肪酸とアミノ酸とアルカリ金属水酸化物とアミンの4種類を含む場合、実施例1〜5のようにサテライトの発生を長期に亘り安定して抑制できることも分かった。   From Table 2, it was found that the inks to which 2-ethyl-1,3-hexanediol and unsaturated fatty acid were added suppressed the generation of satellite as in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 5 to 10. . Moreover, when it included four types, unsaturated fatty acid, an amino acid, an alkali metal hydroxide, and an amine, it turned out that generation | occurrence | production of a satellite can be stably suppressed over a long term like Examples 1-5.

1…プリンター、2…インクジェットヘッド、3…インクカートリッジ、4…キャリッジ、5…プラテン、6…被記録媒体、7…キャリッジ移動機構、8…媒体送り機構、9…ガイドロッド、10…リニアエンコーダ、11…メンテナンスユニット、12…キャップ部材、13…ワイプ部材、16…ノズル列、16(Bk)…ノズル列(ブラック)、16(M)…ノズル列(マゼンタ)、16(C)…ノズル列(シアン)、16(Y)…ノズル列(イエロー)、17…ノズル、18…ヘッド本体、19…振動板、20…流路基板、21…ノズル基板、21A…ノズル形成面、22…流路形成ユニット、23…収容空間、24…駆動ユニット、25…圧電素子、26…固定部材、27…ケーブル、28…内部流路、29…共通インク室、30…インク供給口、31…圧力室、32…島部、33…コンプライアンス部、CONT…制御装置、Y…イエロー、M…マゼンタ、C…シアン、Bk…ブラック。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer, 2 ... Inkjet head, 3 ... Ink cartridge, 4 ... Carriage, 5 ... Platen, 6 ... Recording medium, 7 ... Carriage moving mechanism, 8 ... Medium feed mechanism, 9 ... Guide rod, 10 ... Linear encoder, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Maintenance unit, 12 ... Cap member, 13 ... Wipe member, 16 ... Nozzle row, 16 (Bk) ... Nozzle row (black), 16 (M) ... Nozzle row (magenta), 16 (C) ... Nozzle row ( Cyan), 16 (Y) ... Nozzle row (yellow), 17 ... Nozzle, 18 ... Head body, 19 ... Vibration plate, 20 ... Channel substrate, 21 ... Nozzle substrate, 21A ... Nozzle formation surface, 22 ... Channel formation Unit: 23 ... Accommodating space, 24 ... Drive unit, 25 ... Piezoelectric element, 26 ... Fixing member, 27 ... Cable, 28 ... Internal channel, 29 ... Common ink chamber, 30 ... Ink supply ports, 31 ... pressure chamber, 32 ... islands, 33 ... compliance portion, CONT ... controller, Y ... yellow, M ... magenta, C ... cyan, Bk ... black.

Claims (9)

2−エチル−1,3−ヘキサンジオールと、不飽和脂肪酸と、アミノ酸と、アルカリ金属水酸化物と、アミンと、を含む、顔料インク。   A pigment ink comprising 2-ethyl-1,3-hexanediol, an unsaturated fatty acid, an amino acid, an alkali metal hydroxide, and an amine. 前記不飽和脂肪酸がオレイン酸を含む、請求項1に記載の顔料インク。   The pigment ink according to claim 1, wherein the unsaturated fatty acid comprises oleic acid. 前記アミノ酸がトリメチルグリシン及びジメチルグリシンのうち少なくともいずれかを含む、請求項1又は2に記載の顔料インク。   The pigment ink according to claim 1 or 2, wherein the amino acid contains at least one of trimethylglycine and dimethylglycine. 前記アルカリ金属水酸化物が水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、及び水酸化リチウムからなる群より選択される一種以上を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の顔料インク。   The pigment ink according to any one of claims 1 to 3, wherein the alkali metal hydroxide includes one or more selected from the group consisting of potassium hydroxide, sodium hydroxide, and lithium hydroxide. 前記アミンがトリエタノールアミン及びトリプロパノールアミンのうち少なくともいずれかを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の顔料インク。   The pigment ink according to any one of claims 1 to 4, wherein the amine contains at least one of triethanolamine and tripropanolamine. 前記不飽和脂肪酸及び前記アミノ酸のうち少なくともいずれかと、前記アルカリ金属水酸化物及び前記アミンのうち少なくともいずれかと、からなる酸アルカリ塩を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の顔料インク。   The pigment according to any one of claims 1 to 5, comprising an acid alkali salt comprising at least one of the unsaturated fatty acid and the amino acid, and at least one of the alkali metal hydroxide and the amine. ink. 前記酸アルカリ塩が、オレイン酸カリウム、オレイン酸トリプロパノールアミン、オレイン酸トリエタノールアミン、及びアミノ酸カリウムからなる群より選択される一種以上である、請求項6に記載の顔料インク。   The pigment ink according to claim 6, wherein the acid alkali salt is at least one selected from the group consisting of potassium oleate, tripropanolamine oleate, triethanolamine oleate, and potassium amino acid. 被記録媒体に対して0.5m/s以上の相対速度で移動しながら請求項1〜7のいずれか1項に記載の顔料インクを吐出するインクジェットヘッドを備える、インクジェット記録装置。   An ink jet recording apparatus comprising: an ink jet head that discharges the pigment ink according to claim 1 while moving at a relative speed of 0.5 m / s or more with respect to a recording medium. 被記録媒体に対して0.5m/s以上の相対速度で移動するインクジェットヘッドから請求項1〜7のいずれか1項に記載の顔料インクを吐出する吐出工程を含む、インクジェット記録方法。   An ink jet recording method comprising a discharge step of discharging the pigment ink according to claim 1 from an ink jet head that moves at a relative speed of 0.5 m / s or more with respect to a recording medium.
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