JP5810673B2 - Liquid ejection head and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、液体吐出ヘッド及び該液体吐出ヘッドを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using the liquid ejection heads及 beauty liquid discharge head.

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像記録装置(画像形成装置)として用いるインクジェット記録装置において使用するインクジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する液室(加圧室、吐出室、圧力室、加圧液室等ともいう)と、この液室内のインクを加圧する圧力発生手段(駆動手段、或いはエネルギー発生手段)とを備え、圧力発生手段を駆動することにより液室内のインクを加圧してノズルからインク滴を吐出させるものである。
従来、インクジェットヘッドとしては、圧電素子を用いて液室の壁面を形成する振動板を変形させインク滴を吐出させるようにしたもの(特許文献1参照)、発熱抵抗体を用いて液室内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるようにしたもの(特許文献2参照)、液室の壁面を形成する振動板と電極とを平行に配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることでインク滴を吐出させるようにしたもの(特許文献3等参照)などが知られている。
An inkjet head used in an inkjet recording apparatus used as an image recording apparatus (image forming apparatus) such as a printer, a facsimile, a copying apparatus, or a plotter has a nozzle for ejecting ink droplets and a liquid chamber (pressurization chamber, Discharge chamber, pressure chamber, pressurized liquid chamber, etc.) and pressure generating means (driving means or energy generating means) for pressurizing ink in the liquid chamber, and by driving the pressure generating means, The ink is pressurized and ink droplets are ejected from the nozzles.
Conventionally, as an ink jet head, a diaphragm that forms a wall surface of a liquid chamber is deformed using a piezoelectric element to discharge ink droplets (see Patent Document 1), and ink is generated in a liquid chamber using a heating resistor. Ink droplets are ejected at a pressure generated by generating bubbles by heating bubbles (see Patent Document 2), and a diaphragm and an electrode forming a wall surface of a liquid chamber are arranged in parallel, and the diaphragm and the electrode There are known ones in which ink droplets are ejected by deforming a diaphragm by an electrostatic force generated between them (see Patent Document 3, etc.).

ところで、インクジェットヘッドは、液室、この液室にインクを供給する流体抵抗部、流体抵抗部を介して液室に供給するための共通インク液室、インク滴を吐出するためのノズル孔或いはノズル溝などの各種流路を形成する必要があり、例えば、液室などの流路を形成するための流路基板(液室基板)とノズルを有するノズル板などの部材を接合してヘッドが形成される。
従来、インクジェットヘッドを構成する部材の接合は、一般的に湿式の接着剤やフィルム接着剤などを用いて行われているが、この他に、液室基板やノズル板としてシリコン基板を用いた場合には、直接接合や金属材料を介した共晶接合、金属材料を用いた場合には陽極接合なども行われている。
By the way, the ink jet head has a liquid chamber, a fluid resistance portion for supplying ink to the liquid chamber, a common ink liquid chamber for supplying the liquid chamber via the fluid resistance portion, a nozzle hole or a nozzle for discharging ink droplets. Various flow paths such as grooves need to be formed. For example, a head is formed by joining a flow path substrate (liquid chamber substrate) for forming a flow path such as a liquid chamber and a member such as a nozzle plate having nozzles. Is done.
Conventionally, the members constituting the inkjet head are generally joined using a wet adhesive or a film adhesive, but in addition to this, a silicon substrate is used as a liquid chamber substrate or a nozzle plate For example, direct bonding, eutectic bonding via a metal material, and anodic bonding when a metal material is used are also performed.

インクジェットヘッドは接着部の端部がインクに曝されており、またインク吐出の圧力が部材間にかかる。これらの吐出サイクルは数kHzであり、高周波の圧力変動を受けるため接着部の劣化が進みやすい。そのため一般的な接着よりも耐液性が求められる。
ところで、一般的に2つの部材の接合を行う場合には、部品精度を保ち、信頼性の高い接合を実現しなければならないという要請がある。ところが、インクジェットヘッドにおいては、接合される部位はインクと接触する部位が多く、このインクとの接触は、接合剤自体を劣化させたり、接合界面に浸透し剥離を生じさせたりするため、信頼性に関して大きな問題を引き起こすことになる。
そのため接着剤はインクに対して耐性を持ち、かつ接合界面への浸透乖離を極力抑えて十分な接合強度を持つものが望まれているが、全てのインクに対して有効な接着剤は存在せず、特定のインクに対する低劣化な接着剤の選定も極めて困難であった。
In the ink jet head, the end portion of the bonded portion is exposed to ink, and ink discharge pressure is applied between the members. These discharge cycles are several kHz and are subject to high-frequency pressure fluctuations, so that the deterioration of the bonded portion is likely to proceed. Therefore, liquid resistance is required rather than general adhesion.
By the way, when joining two members generally, there exists a request | requirement that components precision must be maintained and highly reliable joining must be implement | achieved. However, in ink jet heads, there are many parts that are in contact with ink, and this contact with ink deteriorates the bonding agent itself or permeates the bonding interface and causes peeling. Will cause major problems.
For this reason, it is desired that the adhesive be resistant to ink and have sufficient bonding strength with minimal penetration permeation to the bonding interface. However, there is no effective adhesive for all inks. In addition, it was extremely difficult to select a low-degradation adhesive for a specific ink.

近年、家庭用インクジェットプリンタや産業用インクジェットプロッタが普及したため水系インクや油系インクを吐出する機会が増えており、これらのインクに対応する接着剤も見出されている。
しかし最近は、紙媒体への印字におけるカールの抑制や非吸収性フィルム媒体への印字のためのインクが開発されており、従来の水系インクや油系インクとは異なる特性を有している。すなわち特許文献4に示されるようにカール抑制インクはインク中の水分を抑え溶剤を増やした組成を有しており、従来の水系インクのように水の特性が強く出たものではなく水溶性有機溶剤の特性がより強く表れたインクとなっている。また特許文献5に示されるような非吸収性フィルム媒体への印字インクは、メチルピロリドンのような溶解性の高い溶媒を多く用いたインクとなっており、従来の水性インクに比べて有機物への攻撃性が高くなっている。
これらのインクは、水を伴ったインクでありながら有機溶剤の特性が強く出ているため従来の水系インクよりも有機構造体への浸透性が増している。そのため水系インクに対して用いていた接着剤を用いると接着剤にインクが浸透しやすく、また界面への水分の浸透が有るため、金属や酸化膜のように接着表面が親水性であるものの場合に接着強度を著しく低下させるという問題がある。
In recent years, household ink jet printers and industrial ink jet plotters have become widespread, and the opportunity to eject water-based inks and oil-based inks has increased. Adhesives corresponding to these inks have also been found.
Recently, however, inks for curling in printing on paper media and inks for printing on non-absorbent film media have been developed, and have different characteristics from conventional water-based inks and oil-based inks. That is, as shown in Patent Document 4, the curl suppression ink has a composition in which the moisture in the ink is suppressed and the solvent is increased, and the water characteristic is not as strong as the conventional water-based ink, but the water-soluble organic matter. The ink has a stronger solvent characteristic. Further, the printing ink on the non-absorbing film medium as shown in Patent Document 5 is an ink using a highly soluble solvent such as methyl pyrrolidone, and is more organic. Aggressiveness is high.
Although these inks are inks with water, the characteristics of the organic solvent are strong, so that the penetrability into the organic structure is increased as compared with the conventional water-based inks. For this reason, if the adhesive used for water-based ink is used, the ink can easily penetrate into the adhesive, and the moisture permeates into the interface, so that the adhesive surface is hydrophilic like metal or oxide film. However, there is a problem that the adhesive strength is significantly reduced.

本発明は、アミド系水溶性有機溶剤を含む水溶性有機溶剤を用いたインクなどの液体に対しても耐性を持ち、ノズル板と流路板との接合に接着強度低下などの問題を生じない液体吐出ヘッド、及び該液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置の提供を目的とする。 The present invention is resistant to a liquid such as an ink using a water-soluble organic solvent including an amide-based water-soluble organic solvent, and does not cause a problem such as a decrease in adhesive strength in joining the nozzle plate and the flow path plate. liquid ejecting heads, and to provide an image forming apparatus having a liquid discharge head and an object.

上記課題は、次の1)〜)の発明によって解決される。
1) 液滴を吐出する吐出口が形成されたノズル板を、前記吐出口が連通する液室を形成した流路板に接合した液体吐出ヘッドであって、前記ノズル板と流路板とがフッ素系エポキシ接着剤で接合されており、該フッ素系エポキシ接着剤の硬化物と、20〜60重量%のアミド系水溶性有機溶剤、水、着色剤、及び界面活性剤を含有するインクとの接触角が60°以上であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2) 前記アミド系水溶性有機溶剤が、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、及び下記一般式(1)の化合物から選ばれた少なくとも一つであることを特徴とする1)に記載の液体吐出ヘッド。

Figure 0005810673
(上記式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。)

) 1)又は2)に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。 The above-described problems are solved by the following inventions 1) to 3 ).
1) A liquid discharge head in which a nozzle plate on which a discharge port for discharging droplets is formed is joined to a flow path plate on which a liquid chamber communicated with the discharge port is formed, wherein the nozzle plate and the flow path plate are Bonded with a fluorine-based epoxy adhesive, and a cured product of the fluorine-based epoxy adhesive and an ink containing 20 to 60% by weight of an amide-based water-soluble organic solvent, water, a colorant, and a surfactant A liquid discharge head having a contact angle of 60 ° or more.
2) The amide water-soluble organic solvent is at least one selected from N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, and a compound represented by the following general formula (1). The liquid discharge head according to 1), wherein
Figure 0005810673
(In the above formula, R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)

3 ) An image forming apparatus comprising the liquid discharge head according to 1) or 2).

本発明によれば、アミド系水溶性有機溶剤を含む水溶性有機溶剤を用いたインクなどの液体に対しても耐性を持ち、ノズル板と流路板との接合に接着強度低下などの問題を生じない液体吐出ヘッド、及び該液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置を提供できる。 According to the present invention, it is resistant to liquids such as ink using a water-soluble organic solvent including an amide-based water-soluble organic solvent, and there is a problem such as a decrease in adhesive strength in joining the nozzle plate and the channel plate. It caused no liquid discharge heads, and can provide an image forming apparatus having a liquid ejection head.

液体吐出ヘッドの構成の一例を示す液室長手方向の部分断面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional view in the liquid chamber longitudinal direction showing an example of the configuration of the liquid discharge head. 液体吐出ヘッドの構成の一例を示す液室短手方向(ノズルの並び方向)の部分断面図。FIG. 6 is a partial cross-sectional view in the liquid chamber short direction (nozzle arrangement direction) showing an example of the configuration of the liquid discharge head. 液体吐出ヘッドを搭載した画像形成装置(インクジェット記録装置)の一例を示す斜視説明図。FIG. 3 is an explanatory perspective view illustrating an example of an image forming apparatus (inkjet recording apparatus) on which a liquid discharge head is mounted. 画像形成装置(インクジェット記録装置)の機構部の側面説明図。Side surface explanatory drawing of the mechanism part of an image forming apparatus (inkjet recording device).

以下、上記本発明について詳しく説明する。
<接着剤に関して>
インクの成分である親水性有機溶剤や水分が、接着剤や接着界面に浸透することにより剥離を促進し接着強度を低下させる原因となっている。そのため接着剤へのインクの浸透を抑えることが重要となる。インクの浸透を抑制するには、硬化後の構造面からは接着剤の密度を向上させて接着剤の膨潤を押さえ込むことが必要であり、化学面からはインクと交わりにくい材料組成とし浸透を防ぐことが必要となる。
エポキシ接着剤は複数のエポキシ基が3次元架橋を行うことで接着するため、他の接着剤に比べて架橋密度が高く膨潤しにくいことが特徴となっている。そのため従来の水系インクに対して効果的な接着剤となっている。しかし、カールの抑制インクや非吸収性フィルム媒体用のインクのような親水性有機溶剤が多いインクでは、従来のエポキシ接着剤だけでは接着強度の低下を抑制できない。
しかし、エポキシ接着剤にフッ素系の構成成分を添加すると、接着剤へのインクの浸透を抑制することが可能となり、接着剤の膨潤を防ぐことが出来る。そのため接着強度の低下を抑制することが出来るため、従来では使用できなかった親水性有機溶剤の多いインクや高溶解性溶媒を添加したインクに対して耐性を持つ接着剤を作製することが出来る。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<About adhesives>
The hydrophilic organic solvent and moisture, which are ink components, penetrate into the adhesive and the bonding interface, thereby promoting peeling and reducing the adhesive strength. Therefore, it is important to suppress ink penetration into the adhesive. In order to suppress ink penetration, it is necessary to suppress the swelling of the adhesive by increasing the density of the adhesive from the structural surface after curing, and from a chemical aspect, the material composition is difficult to cross ink and prevents penetration. It will be necessary.
The epoxy adhesive is characterized in that a plurality of epoxy groups are bonded by performing three-dimensional crosslinking, so that the crosslinking density is higher than other adhesives and is difficult to swell. Therefore, it is an effective adhesive for conventional water-based inks. However, inks with a large amount of hydrophilic organic solvent such as curling suppression ink and non-absorbing film medium ink cannot suppress a decrease in adhesive strength only with a conventional epoxy adhesive.
However, when a fluorine-based component is added to the epoxy adhesive, it is possible to suppress the penetration of the ink into the adhesive, and it is possible to prevent the adhesive from swelling. Therefore, since it is possible to suppress a decrease in adhesive strength, it is possible to produce an adhesive having resistance to an ink with a large amount of a hydrophilic organic solvent and an ink to which a highly soluble solvent that has not been conventionally used can be added.

本発明では、液滴を吐出する吐出口が形成されたノズル板を、前記吐出口が連通する液室を形成した流路板に接合して液体吐出ヘッドを作製するに際し、接合に用いるフッ素系エポキシ接着剤の硬化物と、20〜60重量%のアミド系水溶性有機溶剤、水、着色剤、及び界面活性剤を含有するインクとの接触角が60°以上であるようなフッ素系エポキシ接着剤を選択して用いる。なお、フッ素系エポキシ接着剤は塗布性がよくないため、実際に液体吐出ヘッドの作製に用いられたことはないと思われるが、本発明ではインクとの関係で最適な接着剤となる。
上記組成のインクとの接触角が60°以上であれば、ノズル板と流路板との接合部において接着強度低下などの問題は生じない。インク成分の接着剤への浸透はインクと接着剤との親和性を低くすることにより抑制できる。親和性が高い場合はインクと接着剤との接触角が低くなり、親和性が低い場合は接触角が高くなる。接触角が60°未満ではインクと接着剤の親和性が高くなり過ぎ、接着剤内にインク成分が浸透し、接着剤樹脂部が軟化するため接着強度を保持することが出来なくなってしまう。また浸透したインクにより接着剤と基材との界面が腐食してしまい強度を保持することが出来なくなる。したがって、接着剤内部へインクが浸透しないように接触角を60°以上とする必要がある。
In the present invention, when a liquid discharge head is manufactured by bonding a nozzle plate having a discharge port for discharging droplets to a flow path plate having a liquid chamber communicating with the discharge port, a fluorine-based material used for bonding is used. Fluorine epoxy adhesive having a contact angle of 60 ° or more between a cured product of the epoxy adhesive and an ink containing 20 to 60% by weight of an amide water-soluble organic solvent, water, a colorant, and a surfactant. An agent is selected and used. It should be noted that since the fluorine-based epoxy adhesive is not good in applicability, it seems that it has not actually been used in the production of a liquid discharge head, but in the present invention, it is an optimal adhesive in relation to ink.
If the contact angle with the ink having the above composition is 60 ° or more, problems such as a decrease in adhesive strength do not occur at the joint between the nozzle plate and the flow path plate. The penetration of the ink component into the adhesive can be suppressed by reducing the affinity between the ink and the adhesive. When the affinity is high, the contact angle between the ink and the adhesive is low, and when the affinity is low, the contact angle is high. If the contact angle is less than 60 °, the affinity between the ink and the adhesive becomes too high, the ink component penetrates into the adhesive, and the adhesive resin portion is softened, so that the adhesive strength cannot be maintained. Further, the penetrated ink corrodes the interface between the adhesive and the substrate, and the strength cannot be maintained. Therefore, the contact angle needs to be 60 ° or more so that the ink does not penetrate into the adhesive.

上記物性を満足するエポキシ接着剤に用いることが可能なフッ素系化合物は、エポキシ接着剤の硬化反応において反応に関与する官能基を持っているものが好ましく、より好ましいものとして次のようなエポキシ基を有するフッ素化合物が挙げられる。
1,2−エポキシ−1H,1H,2H,3H,3H−ヘプタデカフルオロウンデカン、ヘキサフルオロエポキシプロパン、3−パーフルオロブチル−1,2−エポキシプロパン、3−パーフルオロヘキシル−1,2−エポキシプロパン、3−(2,2,3,3−テトラフルオロエポキシ)−1,2−エポキシプロパン、3−(1H,1H,5H−オクタフルオロペンチロキシ)−1,2−エポキシプロパン、3−(1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプチロキシ)−1,2−エポキシプロパン、1,4−ビス(2′,3′−エポキシプロピル)−パーフルオロ−n−ブタン、1,6−ビス(2′,3′−エポキシプロピル)−パーフルオロ−n−ヘキサン、ビスフェノールヘキサフルオロアセトンジグリシジルエーテル、1,3−ビス(ヘキサフルオロ−2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼンジグリシジルエーテルなど。
The fluorine-based compound that can be used in the epoxy adhesive satisfying the above physical properties preferably has a functional group involved in the reaction in the curing reaction of the epoxy adhesive, and more preferably the following epoxy group Fluorine compounds having
1,2-epoxy-1H, 1H, 2H, 3H, 3H-heptadecafluoroundecane, hexafluoroepoxypropane, 3-perfluorobutyl-1,2-epoxypropane, 3-perfluorohexyl-1,2-epoxy Propane, 3- (2,2,3,3-tetrafluoroepoxy) -1,2-epoxypropane, 3- (1H, 1H, 5H-octafluoropentyloxy) -1,2-epoxypropane, 3- ( 1H, 1H, 7H-dodecafluoroheptyloxy) -1,2-epoxypropane, 1,4-bis (2 ′, 3′-epoxypropyl) -perfluoro-n-butane, 1,6-bis (2 ', 3'-epoxypropyl) -perfluoro-n-hexane, bisphenol hexafluoroacetone diglycidyl ether, 1,3-bis (he Such Safuruoro -2-hydroxy-2-propyl) benzene diglycidyl ether.

またエポキシ基が付与されたものでなくても、活性水素をもつフッ素化合物からエポキシ基をもつ化合物を誘導することは可能であり、一例として、水酸基やアミノ基を持つフッ素化合物とエピクロルヒドリンとの反応物が挙げられる。水酸基に対して等モルのエピクロルヒドリンを反応させれば単分子のエポキシ基含有化合物が主生成物として得られ、等モル未満の場合は分子間架橋が進みオリゴマーやポリマーが得られる。
これらの反応に用いられるフッ素化合物としては、水酸基やアミノ基を複数持つものの方がエポキシ樹脂として使用したときの硬化物の分子量が大きくなりやすく、3次元架橋を起こすことにより堅くなり、溶剤による膨潤を引き起こしにくくなるので、耐インク性の高い接着剤となる。
In addition, it is possible to derive a compound having an epoxy group from a fluorine compound having active hydrogen even if it is not provided with an epoxy group. For example, a reaction between a fluorine compound having a hydroxyl group or an amino group and epichlorohydrin. Things. When equimolar epichlorohydrin is reacted with a hydroxyl group, a monomolecular epoxy group-containing compound is obtained as a main product, and when it is less than equimolar, intermolecular crosslinking proceeds and an oligomer or polymer is obtained.
As fluorine compounds used in these reactions, those having a plurality of hydroxyl groups and amino groups tend to have a large molecular weight when used as an epoxy resin, become harder due to three-dimensional crosslinking, and are swollen by a solvent. This makes it an adhesive with high ink resistance.

次に、水酸基やアミノ基を持つフッ素化合物の具体例を示すが、これらに限定されるわけではない。
<水酸基が一つのもの)
1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール、2,2,2−トリフルロエタノール、4,4,4−トリフルロ−1−ブタノール、4,4,5,5,5−ペンタフルロ−1−ペンタノール、2−(パーフルオロヘキシル)エタノール、3−(2−パーフルオロヘキシルエトキシ)−1,2−ジヒドロキシプロパン、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−ペンタデカフルオロ−1−オクタノール、2,2−ビス(トリフルオロメチル)プロパノール、1H,1H,3H−ヘキサフルオロブタノール、2H−ヘキサフルオロ−2−プロパノール、1H,1H,7H−ドデカフルオロヘキサノール、1H,1H,3H−テトラフルオロプロパノール、6−(パーフルオロ−1−メトキシエチル)ヘキサノール、1H,1H−2,5−ジ(トリフルオロメチル)−3,6−ジオキサウンデカフルオロノナノール、6−(パーフルオロヘキシル)ヘキサノール、3−(パーフルオロヘキシル)プロパノール、2−(パーフルオロヘキシル)エタノール、2−パーフルオロプロポキシ−2,3,3,3−テトラフルオロプロパノール、6−(パーフルオロブチル)ヘキサノール、3−(パーフルオロブチル)プロパノール、2−(パーフルオロブチル)エタノール、1H,1H−ヘプタフルオロブタノール、6−(パーフルオロエチル)ヘキサノール、1H,1H−ペンタフルオロプロパノール、1H,1H−トリフルオロエタノールなど。
Next, specific examples of the fluorine compound having a hydroxyl group or an amino group are shown, but the invention is not limited thereto.
<One with one hydroxyl group)
1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol, 2,2,2-trifluoroethanol, 4,4,4-trifluoro-1-butanol, 4,4,5,5,5 -Pentafluoro-1-pentanol, 2- (perfluorohexyl) ethanol, 3- (2-perfluorohexylethoxy) -1,2-dihydroxypropane, 2,2,3,3,4,4,5,5 , 6,6,7,7,8,8,8-pentadecafluoro-1-octanol, 2,2-bis (trifluoromethyl) propanol, 1H, 1H, 3H-hexafluorobutanol, 2H-hexafluoro- 2-propanol, 1H, 1H, 7H-dodecafluorohexanol, 1H, 1H, 3H-tetrafluoropropanol, 6- (perfluoro-1-methoxyethyl) hexano 1H, 1H-2,5-di (trifluoromethyl) -3,6-dioxaundecafluorononanol, 6- (perfluorohexyl) hexanol, 3- (perfluorohexyl) propanol, 2- ( Perfluorohexyl) ethanol, 2-perfluoropropoxy-2,3,3,3-tetrafluoropropanol, 6- (perfluorobutyl) hexanol, 3- (perfluorobutyl) propanol, 2- (perfluorobutyl) ethanol 1H, 1H-heptafluorobutanol, 6- (perfluoroethyl) hexanol, 1H, 1H-pentafluoropropanol, 1H, 1H-trifluoroethanol and the like.

<水酸基が二つのもの:ジオール>
2−ヒドロキシ−2−フェニル−ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(ヘキサフルオロ−2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼン、1,4−ビス(ヘキサフルオロ−2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼン、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7−ドデカフルオロ−1,8−オクタンジオール、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1,6−ヘキサンジオールなど。

<アミノ基が一つのもの)
p−フルオロアニリン、3,4−ジフルオロアニリン、1H,1H−ヘプタフルオロブチルアミン、1H,1H−トリデカフルオロヘプチルアミンなど。
<Three hydroxyl groups: diol>
2-hydroxy-2-phenyl-hexafluoropropane, 1,3-bis (hexafluoro-2-hydroxy-2-propyl) benzene, 1,4-bis (hexafluoro-2-hydroxy-2-propyl) benzene, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-dodecafluoro-1,8-octanediol, 2,2,3,3,4,4,5,5- Octafluoro-1,6-hexanediol and the like.

<Those with one amino group)
p-fluoroaniline, 3,4-difluoroaniline, 1H, 1H-heptafluorobutylamine, 1H, 1H-tridecafluoroheptylamine and the like.

<多官能のもの>
5−トリフルオロメチルウラシル、2,2−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2′−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジンなど。
また官能基を有するフッ素樹脂オリゴマーを利用することも可能であり、同様の反応を用いてエポキシ基を導入して使用することが出来る。このようなオリゴマーとしては、OMNOVA社のPolyfox PF−636、PF−6320、PF−656、PF−6520などが挙げられる。
<Multifunctional>
5-trifluoromethyluracil, 2,2-bis (3,4-dimethylphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4- Aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane, 2,2 -Bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine and the like.
Moreover, it is also possible to use the fluororesin oligomer which has a functional group, and it can introduce and use an epoxy group using the same reaction. Examples of such oligomers include Polyfox PF-636, PF-6320, PF-656, and PF-6520 manufactured by OMNOVA.

上記フッ素化合物は、Dupont、ダイキン、旭硝子、セントラル硝子、OMNOVA、東ソーエフテック、ユニマテック、三菱マテリアル電子化成から購入できる。
上記フッ素化合物の中で、ビスフェノールヘキサフルオロアセトンジグリシジルエーテルがエポキシ接着剤の混和性に優れており、接着剤としての機能を阻害せずに効果を示すため望ましい。
上記フッ素化合物の添加量は、エポキシ接着剤硬化物に対してフッ素原子が18〜50重量%含まれているようにすることが好ましく、より好ましくは20〜40重量%である。フッ素原子が50重量%を超えると接着界面にフッ素原子が配向するため、接着界面への接着剤の密着力が低下し接着強度が低下してしまう。そのため界面強度を高めるためにカップリング剤が多量に必要となる。逆に18重量%よりも少ないと接着剤の撥インク性が低くなり、接着剤へのインク浸透が起こって接着強度が低下してしまう。
The above fluorine compounds can be purchased from Dupont, Daikin, Asahi Glass, Central Glass, OMNOVA, Tosoh F-Tech, Unimatec, and Mitsubishi Materials Electronic Chemicals.
Among the above fluorine compounds, bisphenol hexafluoroacetone diglycidyl ether is desirable because it is excellent in the miscibility of the epoxy adhesive and exhibits an effect without impairing the function as an adhesive.
The addition amount of the fluorine compound is preferably 18 to 50% by weight, more preferably 20 to 40% by weight, based on the epoxy adhesive cured product. If the fluorine atom exceeds 50% by weight, the fluorine atom is oriented at the adhesion interface, so that the adhesive strength of the adhesive to the adhesion interface is reduced and the adhesion strength is reduced. Therefore, a large amount of coupling agent is required to increase the interfacial strength. On the other hand, if the amount is less than 18% by weight, the ink repellency of the adhesive is lowered, ink penetration into the adhesive occurs, and the adhesive strength is lowered.

接着強度を高めるためには、接着界面にアンカー剤を作用させてイオン結合や共有結合により接着剤と部材を強固に固定することが効果的である。接着部材が金属である場合、油性インクでは水素結合により強固に固定されるが、水性インクでは接着界面に浸透した水によって水素結合が切られてしまうため接着強度が著しく低下してしまう。そこで接着剤と部材間で共有結合を持たせることが望ましい。
金属とエポキシ接着剤を共有結合で結合させるには、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤を用いることが効果的である。その方法としては、接着される金属部材表面をカップリング剤で直接処理しても良いし、カップリング剤との結合性を高める表面処理を行ってからカップリング剤処理をしても良く、これにより強固な結合が得られる。
カップリング処理の前に行う表面処理としては、シランカップリング剤に対してはSiOやSiCスパッタ処理が非常に効果的であり、また、TiOやTiN処理はチタネート系カップリング剤だけでなくシランカップリング剤に対しても効果的である。これらの前処理は厚く処理を行うと処理層の強度が接着強度に影響してしまうため、極力薄層であることが望ましい。
In order to increase the adhesive strength, it is effective to cause the anchor agent to act on the adhesive interface and firmly fix the adhesive and the member by ionic bond or covalent bond. When the adhesive member is a metal, the oil-based ink is firmly fixed by hydrogen bonding, but in the case of the water-based ink, the hydrogen bond is cut by water that has penetrated the bonding interface, so that the adhesive strength is significantly reduced. Therefore, it is desirable to have a covalent bond between the adhesive and the member.
In order to bond a metal and an epoxy adhesive by a covalent bond, it is effective to use a silane coupling agent, a titanate coupling agent, or an aluminate coupling agent. As the method, the surface of the metal member to be bonded may be directly treated with a coupling agent, or after the surface treatment for improving the binding property with the coupling agent is performed, the coupling agent treatment may be performed. Thus, a strong bond can be obtained.
As the surface treatment to be performed before the coupling treatment, SiO 2 or SiC sputtering treatment is very effective for the silane coupling agent, and the TiO 2 or TiN treatment is not only a titanate coupling agent. It is also effective for silane coupling agents. Since these pretreatments are thick, the strength of the treatment layer affects the adhesive strength.

これらの処理に用いるカップリング剤の例を以下に示す。
・シランカップリング剤
2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、N−2−アミノエチル−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−アミノエチル−3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(1,3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ビス(3−(トリメトキシシリルプロピル)エチレンジアミン、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−トリエトキシシリル−1−プロパンアミン、3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、N−(2−ビニルベンジンアミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、1,2−エタンジアミン、N−(3−トリメトキシシリルプロピル)−N−(エテニルフェニルメチル)誘導体・塩酸塩、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなど。
シランカップリング剤の有機性基に関してはエポキシ樹脂と反応する官能基を有するものが好ましく、上記のカップリング剤はその一例である。これらは信越化学、東レダウコーニング、チッソなどから購入できる。
Examples of coupling agents used for these treatments are shown below.
Silane coupling agent 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane N-2-aminoethyl-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2-aminoethyl-3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2 -Aminoethyl-3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, (1,3-dimethylbutylidene) propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxy Silane, N, N-bis (3- (to Limethoxysilylpropyl) ethylenediamine, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3-triethoxysilyl-1-propanamine, 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane, aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane Hydrochloride, hydrochloride of N- (2-vinylbenzidineaminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 1,2-ethanediamine, N- (3-trimethoxysilylpropyl) -N- (ethenylphenylmethyl) ) Derivatives / hydrochlorides, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3- Isocyanate Such as pills triethoxysilane.
Regarding the organic group of the silane coupling agent, those having a functional group that reacts with the epoxy resin are preferable, and the above-mentioned coupling agent is an example. These can be purchased from Shin-Etsu Chemical, Toray Dow Corning, Chisso and others.

・チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤
テトラ−i−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタン、チタニウム−i−プロポキシオクチレングリコレート、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタン、ポリ(ジ−i−プロポキシ・オキシチタン)、ポリ(ジ−n−ブトキシ・オキシチタン)、ジ−n−ブトキシ・ビス(トリエタノールアミナト)チタン、ジイソプロポキシ・ビス(トリエタノ−ルアミネ−ト)チタン、イソプロピルトリ(N−アミドエチル・アミノエチル)チタネート、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートなど。
チタネート系、アルミネート系カップリング剤は無機表面に高分子有機被膜を形成することにより接着剤の濡れ性を向上させて接着強度を向上させる。上記したのは一例でありこれらに限定されるものではない。これらのカップリング剤は三菱ガス化学、日本曹達、味の素ファインテクノなどから購入できる。
上記カップリング剤のうち、エポキシ基又はアミノ基をもつカップリング剤が好ましく、カップリング剤をエポキシ接着剤に添加して効果を発揮させるためには、接着剤の有効期間及び常温で反応が進まないことから、エポキシ基のカップリング剤が望ましい。
-Titanate coupling agent, aluminate coupling agent tetra-i-propoxy titanium, tetra-n-butoxy titanium, tetrakis (2-ethylhexyloxy) titanium, titanium-i-propoxyoctylene glycolate, di-i- Propoxy bis (acetylacetonato) titanium, poly (di-i-propoxy oxytitanium), poly (di-n-butoxy oxytitanium), di-n-butoxy bis (triethanolaminato) titanium, di Isopropoxy bis (triethanolamine) titanium, isopropyl tri (N-amidoethylaminoethyl) titanate, acetoalkoxyaluminum diisopropylate and the like.
Titanate and aluminate coupling agents improve the adhesive strength by improving the wettability of the adhesive by forming a polymer organic coating on the inorganic surface. The above is an example, and the present invention is not limited thereto. These coupling agents can be purchased from Mitsubishi Gas Chemical, Nippon Soda and Ajinomoto Fine Techno.
Among the above coupling agents, a coupling agent having an epoxy group or an amino group is preferable. In order to exert the effect by adding the coupling agent to the epoxy adhesive, the reaction proceeds at the effective period of the adhesive and at room temperature. In view of this, an epoxy group coupling agent is desirable.

また、エポキシ接着剤を使用する際には、半硬化状態(Bステージ状態)を取ることが出来る接着剤の方が、部材接着を精密に微調整してから接着することができるため望ましい。なお、「Bステージ状態」とは、エポキシ樹脂と硬化剤の反応の中間的な段階のことで、硬化の途中で未だ反応性を保持している状態であり、塗布に適した溶液の初期状態に比べて、溶剤成分の飛散や一次的な反応によりゲル状〜固体となって、エポキシ樹脂の流動性が著しく低下した状態を指す。
このBステージ状態を得るにはエポキシ接着剤の硬化温度を高温に引き上げる必要があり、硬化剤の種類によって選択可能である。このような硬化剤は熱潜在性硬化触媒あるいは熱潜在性硬化促進剤と呼ばれることもあり、その種類は特に制限されず、混合した際に室温ではエポキシ基を重合させる能力が低く、加熱によりエポキシ基を重合させる能力を発揮する化合物であればよい。
Further, when using an epoxy adhesive, an adhesive capable of taking a semi-cured state (B stage state) is desirable because it can be adhered after finely adjusting the member adhesion. The “B stage state” is an intermediate stage of the reaction between the epoxy resin and the curing agent, and is a state in which the reactivity is still maintained during the curing, and an initial state of a solution suitable for coating. Compared to the above, it indicates a state in which the fluidity of the epoxy resin is remarkably lowered due to the scattering of the solvent component or the primary reaction resulting in gel to solid.
In order to obtain this B stage state, it is necessary to raise the curing temperature of the epoxy adhesive to a high temperature, which can be selected depending on the type of the curing agent. Such a curing agent is sometimes called a thermal latent curing catalyst or a thermal latent curing accelerator, and the type thereof is not particularly limited, and when mixed, has a low ability to polymerize epoxy groups at room temperature. Any compound that exhibits the ability to polymerize groups may be used.

具体的には脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン、芳香族ポリアミン、ポリアミノアミド等の1級、2級アミン類、酸無水物類、カルボン酸、フェノール類、メルカプタン類、イソシアネート類等の硬化剤、3級アミン類、イミダゾール類等のアニオン重合触媒、ルイス酸類等のカチオン重合触媒、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジド類、N,N−ジメチル尿素誘導体、アミンアダクト類、メラミン類、アミンイミド類、ハロゲン化ホウ素錯体、ブロックカルボン酸類、及びそれらの変性物、それらのアダクト化物、それらのマイクロカプセル化物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの熱潜在性硬化剤は、単独で又は2種類以上を混合して使用することができる。
これらの中で好ましいのは、ジシアンジアミド、N,N−ジメチル尿素誘導体、室温で固体のイミダゾール、固体分散型アミンアダクト系潜在性硬化剤、アミン化合物とエポキシ化合物との反応生成物(アミン−エポキシアダクト系)、アミン化合物とイソシアネート化合物又は尿素化合物との反応生成物(尿素型アダクト系)である。
これら潜在性硬化促進剤は、三菱化学、四国化成工業、味の素ファインテクノ、アデカ、旭化成ケミカルズ、富士化成工業などの会社から購入することができる。
Specifically, curing agents such as primary, secondary amines, acid anhydrides, carboxylic acids, phenols, mercaptans, isocyanates such as aliphatic polyamines, alicyclic polyamines, aromatic polyamines, polyaminoamides, Anionic polymerization catalysts such as tertiary amines and imidazoles, cationic polymerization catalysts such as Lewis acids, dicyandiamide, organic acid dihydrazides, N, N-dimethylurea derivatives, amine adducts, melamines, amine imides, boron halide complexes , Block carboxylic acids, and modified products thereof, adducts thereof, microencapsulates thereof, and the like, but are not limited thereto. These thermal latent curing agents can be used alone or in admixture of two or more.
Among these, dicyandiamide, N, N-dimethylurea derivative, imidazole solid at room temperature, solid dispersion type amine adduct-based latent curing agent, reaction product of amine compound and epoxy compound (amine-epoxy adduct) System), a reaction product of an amine compound and an isocyanate compound or a urea compound (urea type adduct system).
These latent curing accelerators can be purchased from companies such as Mitsubishi Chemical, Shikoku Kasei Kogyo, Ajinomoto Fine Techno, Adeka, Asahi Kasei Chemicals, and Fuji Kasei Kogyo.

エポキシ接着剤を構成するエポキシ樹脂については、エポキシ基を有する多官能化合物を使用することにより、三次元架橋した硬化物が得られる。エポキシ樹脂としては、グリシジル基の結合部位によって、グリシジルエ−テル系、グリシジルエステル系、グリシジルアミン系などに分けることができ、また結合母体となる化合物によっても幅広い化合物が得られている。接着剤に用いるエポキシ樹脂の種類は特に制限されず、結合材料とインクの特性に応じて最適なものを選択することが可能である。
インクに対する浸透性を抑制し膨潤を無くすためには、エポキシ樹脂の親水性を低減させて三次元架橋を増やす必要がある。そのため膨潤に対してはグリシジルアミン系のような多官能エポキシ樹脂や、ノボラック樹脂のグリシジルエーテル化合物などが好ましい。ただし部材への濡れ性や吸着性の面を考慮する必要があり、複数の混合物としても良い。また金属への水素結合性からビスフェノールAのグリシジルエーテルが好ましく、分子量も大きいほど弾性に富む樹脂構成となり得るが、インクに対する膨潤や水素結合の切断もあるため、適切に混合して使用することが好ましい。
これらのエポキシ樹脂は、三菱化学、四国化成工業、アデカ、DICを含め多数の会社から発売されており、何れからも購入することが出来る。
About the epoxy resin which comprises an epoxy adhesive, the hardened | cured material bridge | crosslinked three-dimensionally is obtained by using the polyfunctional compound which has an epoxy group. Epoxy resins can be classified into glycidyl ethers, glycidyl esters, glycidylamines, etc., depending on the glycidyl group binding site, and a wide range of compounds are obtained depending on the compound serving as the binding matrix. The type of epoxy resin used for the adhesive is not particularly limited, and an optimal one can be selected according to the properties of the bonding material and the ink.
In order to suppress the permeability to the ink and eliminate the swelling, it is necessary to reduce the hydrophilicity of the epoxy resin and increase the three-dimensional crosslinking. Therefore, a polyfunctional epoxy resin such as a glycidylamine type or a novolak resin glycidyl ether compound is preferable for swelling. However, it is necessary to consider the wettability and adsorbability to the member, and a plurality of mixtures may be used. In addition, glycidyl ether of bisphenol A is preferable from the viewpoint of hydrogen bonding to metal, and the resin structure may be more elastic as the molecular weight increases. However, since there are swelling with respect to ink and cleavage of hydrogen bonds, it is necessary to mix them appropriately. preferable.
These epoxy resins are sold by a number of companies including Mitsubishi Chemical, Shikoku Kasei Kogyo, Adeka, and DIC, and can be purchased from any of them.

エポキシ接着剤としては無溶剤でも良いが、適度な粘度になるように溶剤で希釈することもできる。希釈溶剤としてはエポキシ基と反応性を有する活性水素を持つ溶剤よりも、活性水素のない溶剤の方が接着剤の保存性の面から好ましいが、部材への濡れ性や乾燥速度、粘度等の面から自由に選択することが可能であり、完全に溶解した状態ではなく分散した状態であっても乾燥時に接着剤層が形成されるなら、問題なく使用可能である。
溶剤の乾燥に関しては、室温でよいが、反応しない範囲で加温してもよい。また減圧乾燥を行うことも可能であり、減圧乾燥により高沸点の溶剤を使用してもエポキシ樹脂を反応させずに乾燥させることができる。
使用する溶剤は、エポキシ樹脂、硬化剤、その他の添加剤に応じて自由に選択することができるが、硬化反応を安定的に進めるためにも不純物が管理された溶剤が望ましい。
エポキシ接着剤には、上記エポキシ樹脂や硬化剤、溶剤、カップリング剤以外に、フィラーやその他のバインダー樹脂、粘度調整剤などを含有させてもよい。フィラーとしてはシリカやアルミナのような無機粒子でも、メラミン樹脂やアクリル樹脂のような樹脂微粒子でも良い。また粘度調整剤として高級脂肪酸アマイドなどを添加し、接着剤の塗工に適した粘度に調整することも可能である。また泡による塗布斑が塗膜に発生しないようにするために抑泡剤や消泡剤を添加しても良い。
The epoxy adhesive may be solventless, but can be diluted with a solvent so as to have an appropriate viscosity. As a diluting solvent, a solvent without active hydrogen is more preferable than a solvent having active hydrogen reactive with an epoxy group from the viewpoint of storage stability of the adhesive, but the wettability to members, drying speed, viscosity, etc. It is possible to select freely from the surface, and even if it is not completely dissolved but dispersed, it can be used without any problem if the adhesive layer is formed upon drying.
Regarding the drying of the solvent, it may be performed at room temperature, but may be heated as long as it does not react. Further, drying under reduced pressure is possible, and even if a solvent having a high boiling point is used by drying under reduced pressure, the epoxy resin can be dried without reacting.
The solvent to be used can be freely selected according to the epoxy resin, the curing agent, and other additives, but a solvent in which impurities are controlled is desirable in order to stably advance the curing reaction.
In addition to the epoxy resin, the curing agent, the solvent, and the coupling agent, the epoxy adhesive may contain a filler, other binder resin, a viscosity modifier, and the like. The filler may be inorganic particles such as silica and alumina, or resin fine particles such as melamine resin and acrylic resin. It is also possible to add a higher fatty acid amide or the like as a viscosity adjusting agent to adjust the viscosity to be suitable for adhesive coating. Further, a foam suppressor or an antifoaming agent may be added so that coating spots due to foam do not occur in the coating film.

<インクに関して>
本発明が解決しようとする課題に関連する、ノズル板と流路板の接着剤や接着強度に悪影響を与えるインク(インクジェット用インク)は、少なくともアミド系水溶性有機溶剤、水、着色剤及び界面活性剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有する。アミド系水溶性有機溶剤は水溶性有機溶剤の一部として用いるものであるが、その割合は水溶性有機溶剤全体の20〜60重量%とする。
<Ink>
The ink (inkjet ink) that adversely affects the adhesive and adhesive strength between the nozzle plate and the flow path plate related to the problem to be solved by the present invention is at least an amide water-soluble organic solvent, water, a colorant, and an interface. It contains an activator, and further contains other components as necessary. The amide-based water-soluble organic solvent is used as a part of the water-soluble organic solvent, and the proportion thereof is 20 to 60% by weight of the whole water-soluble organic solvent.

・水溶性有機溶剤(湿潤剤)
アミド系水溶性有機溶剤の例としては水溶性アミド化合物が挙げられる。水溶性アミド化合物は一般に多くの有機化合物や無機塩を溶解することが可能な極性溶媒であり、水から有機溶剤まで幅広い溶剤と混合することができる。そのため記録媒体に対する濡れ性や溶解性、他の成分の混和安定性などを向上させる効果が得られる。
このような水溶性アミド化合物の例としては、環状アミド化合物として、2−ピロリドン(bp250℃)、N−メチル−2−ピロリドン(bp202℃)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(bp226℃)、ε−カプロラクタム(bp270℃)、γ−ブチロラクトン(bp204−205℃)など、非環状アミド化合物として、ホルムアミド(bp210℃)、N−メチルホルムアミド(bp199−201℃)、N,N−ジメチルホルムアミド(bp153℃)、N,N−ジエチルホルムアミド(bp176−177℃)、N,N−ジメチルアセトアミド(bp165℃)などが挙げられる。
・ Water-soluble organic solvent (wetting agent)
Examples of the amide-based water-soluble organic solvent include water-soluble amide compounds. The water-soluble amide compound is generally a polar solvent capable of dissolving many organic compounds and inorganic salts, and can be mixed with a wide range of solvents from water to organic solvents. Therefore, the effect of improving the wettability and solubility with respect to the recording medium and the mixing stability of other components can be obtained.
Examples of such water-soluble amide compounds include 2-pyrrolidone (bp 250 ° C.), N-methyl-2-pyrrolidone (bp 202 ° C.), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (bp 226) as cyclic amide compounds. C), ε-caprolactam (bp 270 ° C.), γ-butyrolactone (bp 204-205 ° C.), etc., as acyclic amide compounds, formamide (bp 210 ° C.), N-methylformamide (bp 199-201 ° C.), N, N-dimethyl Examples include formamide (bp 153 ° C.), N, N-diethylformamide (bp 176 to 177 ° C.), N, N-dimethylacetamide (bp 165 ° C.) and the like.

また非環状アミド化合物の一種である下記一般式(1)で示されるアミド化合物も含まれる。

Figure 0005810673
(上記式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
Moreover, the amide compound shown by following General formula (1) which is 1 type of an acyclic amide compound is also contained.
Figure 0005810673
(In the above formula, R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)

上記一般式で示される水溶性アミド化合物は、アルキル基の長さによって親水性が異なり、水や有機溶剤への混和性が異なる。アルキル基がメチル基のものは、沸点が216℃と高く、温度23℃、相対湿度80%環境中の平衡水分量も39.2重量%高く、しかも液粘度が25℃環境で1.48mPa・sと非常に低い。さらに、他の水溶性有機溶剤及び水に非常に溶解し易いので、インクの低粘度化が可能となり、インクに用いる水溶性有機溶剤としては非常に好ましい。この水溶性アミド化合物を含有させたインクは、保存安定性、吐出安定性が良好であり、且つインク吐出装置の維持装置に優しいインクとなる。
またアルキル基がブチル基のものは水へ自在に溶解し、流動パラフィンやn−ヘキサンへの溶解性もあり、沸点が252℃と高く、インクへの浸透向上剤や可溶化剤として添加することができる。
The water-soluble amide compound represented by the above general formula has different hydrophilicity depending on the length of the alkyl group, and has different miscibility with water or an organic solvent. When the alkyl group is a methyl group, the boiling point is as high as 216 ° C., the equilibrium moisture content in the environment of 23 ° C. and 80% relative humidity is also 39.2% by weight, and the liquid viscosity is 1.48 mPa · s in an environment of 25 ° C. s and very low. Furthermore, since it is very easy to dissolve in other water-soluble organic solvents and water, it is possible to reduce the viscosity of the ink, which is very preferable as a water-soluble organic solvent used in the ink. The ink containing the water-soluble amide compound has good storage stability and ejection stability, and is an ink that is gentle to the maintenance device of the ink ejection device.
If the alkyl group is a butyl group, it dissolves freely in water, has solubility in liquid paraffin and n-hexane, has a high boiling point of 252 ° C., and should be added as an ink penetration enhancer or solubilizer. Can do.

上記環状及び非環状アミド化合物は何れも溶解性が高く、従来の接着剤に対しても溶解性が高いためインクへの添加量を増やすことが困難であった。そのため積層型ヘッドのような接着剤を用いているインクジェットヘッドでは、使用するインクへのアミド化合物の添加量は10重量%以下であり、多量に添加すると積層間の接着剤を攻撃してしまい接着強度の低下を招くという問題点があった。
これに対し、本発明の液体吐出ヘッドの場合は、インク中に水溶性アミド化合物を20重量%以上添加することが可能となる。インク中の水溶性アミド化合物の添加量は、印字画像のベタ均一性の面から20重量%以上が好ましいが、60重量%を超えると、紙面上での乾燥性に劣り更に普通紙上の文字品位が低下することがあるので好ましくない。
Both the cyclic and non-cyclic amide compounds have high solubility, and high solubility in conventional adhesives, making it difficult to increase the amount added to the ink. Therefore, in an inkjet head using an adhesive such as a laminated head, the amount of amide compound added to the ink used is 10% by weight or less. There was a problem that the strength was reduced.
In contrast, in the case of the liquid discharge head of the present invention, it is possible to add 20% by weight or more of a water-soluble amide compound in the ink. The addition amount of the water-soluble amide compound in the ink is preferably 20% by weight or more from the viewpoint of solid uniformity of the printed image. However, if it exceeds 60% by weight, the dryness on the paper surface is inferior and the character quality on plain paper is further reduced. Is not preferred because it may decrease.

また上記水溶性アミド化合物と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、温度23℃、相対湿度80%環境中の平衡水分量が30重量%以上である多価アルコールを少なくとも1種含み、平衡水分量及び沸点がかなり高い湿潤剤A(温度23℃、相対湿度80%環境中の平衡水分量が30重量%以上、好ましくは40重量%以上、沸点が250℃以上のもの)、及び、平衡水分量は高いが沸点が比較的低い湿潤剤B(温度23℃、相対湿度80%での平衡水分量が30重量%以上で、沸点が140℃以上250℃未満のもの)を含有することが好ましい。
前記多価アルコール中、常圧で沸点250℃を越える湿潤剤Aとしては、1,2,3−ブタントリオール(bp175℃/33hPa、38重量%)、1,2,4−ブタントリオール(bp190〜191℃/24hPa、41重量%)、グリセリン(bp290℃、49重量%)、ジグリセリン(bp270℃/20hPa、38重量%)、トリエチレングリコール(bp285℃、39重量%)、テトラエチレングリコール(bp324〜330℃、37重量%)等が挙げられ、沸点140℃以上250℃未満の湿潤剤Bとしては、ジエチレングリコール(bp245℃、43重量%)、1,3−ブタンジオール(bp203〜204℃、35重量%)等が挙げられる。中でも好ましいのは、グリセリンと1,3−ブタンジオールである。
The water-soluble organic solvent used by mixing with the water-soluble amide compound includes at least one polyhydric alcohol having an equilibrium water content of 30% by weight or more in an environment at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 80%, Wetting agent A having a fairly high equilibrium water content and boiling point (having a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 80%, an equilibrium water content of 30% by weight or more, preferably 40% by weight or more, and a boiling point of 250 ° C. or more), and Contains wetting agent B (high equilibrium water content but relatively low boiling point, with equilibrium water content of 30% by weight or more at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 80% and a boiling point of 140 ° C. or more and less than 250 ° C.) Is preferred.
In the polyhydric alcohol, the wetting agent A having a boiling point exceeding 250 ° C. at normal pressure includes 1,2,3-butanetriol (bp 175 ° C./33 hPa, 38 wt%), 1,2,4-butanetriol (bp 190 to 191 ° C./24 hPa, 41 wt%), glycerin (bp 290 ° C., 49 wt%), diglycerin (bp 270 ° C./20 hPa, 38 wt%), triethylene glycol (bp 285 ° C., 39 wt%), tetraethylene glycol (bp 324) The wetting agent B having a boiling point of 140 ° C. or higher and lower than 250 ° C. includes diethylene glycol (bp 245 ° C., 43 wt%), 1,3-butanediol (bp 203-204 ° C., 35 Weight%) and the like. Of these, glycerin and 1,3-butanediol are preferred.

これら湿潤剤A、湿潤剤Bは、いずれも温度23℃、相対湿度80%環境中の平衡水分量が30重量%以上の吸湿性が高い材料であるが、湿潤剤Bは、湿潤剤Aよりも蒸発性が比較的高い。
湿潤剤Aと湿潤剤Bを組合せて用いる場合の両者の含有重量比B/Aは、他の添加剤の種類や量にも少なからず依存するので一概に云えないが、10/90〜90/10の範囲が好ましい。
なお、上記平衡水分量は、塩化カリウム/塩化ナトリウム飽和水溶液を用いたデシケーター内を温度23±1℃、相対湿度80±3%に保ち、この中に各水溶性有機溶剤を1gずつ秤量したシャーレを保管し、飽和する水分量を次の式により求めたものである。
飽和水分量(%)=〔有機溶剤が吸収した水分量/(有機溶剤量+有機溶剤が吸収
した水分量)〕×100
上記多価アルコールを水溶性有機溶剤全体の50重量%以上用いると、吐出安定性確保やインク吐出装置の維持装置での廃インク固着防止に優れるので好ましい。
These wetting agent A and wetting agent B are both highly hygroscopic materials having an equilibrium moisture content of 30% by weight or more in an environment at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 80%. Is relatively highly evaporable.
The weight ratio B / A of both when wetting agent A and wetting agent B are used in combination depends on the type and amount of other additives, so it cannot be generally stated, but 10/90 to 90 / A range of 10 is preferred.
The above equilibrium water content is maintained in a desiccator using a saturated aqueous solution of potassium chloride / sodium chloride at a temperature of 23 ± 1 ° C. and a relative humidity of 80 ± 3%, and a petri dish in which 1 g of each water-soluble organic solvent is weighed. Is stored, and the amount of water saturated is determined by the following equation.
Saturated water content (%) = [Moisture absorbed by organic solvent / (Amount of organic solvent + Absorbed by organic solvent]
Water amount)] × 100
Use of the polyhydric alcohol in an amount of 50% by weight or more based on the total amount of the water-soluble organic solvent is preferable because it is excellent in securing ejection stability and preventing waste ink sticking in a maintenance device of the ink ejection device.

またインクには、上記湿潤剤A、B以外にも、必要に応じて湿潤剤A、Bの一部に代えて、又は湿潤剤A、Bに加えて、その他の水溶性有機溶剤(湿潤剤)を併用することができる。
併用可能な水溶性有機溶剤(湿潤剤)としては、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、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、その他の水溶性有機溶剤(湿潤剤)が含まれる。
前記多価アルコール類としては、例えば、ジプロピレングリコール(bp232℃)、1,5−ペンタンジオール(bp242℃)、3−メチル−1,3−ブタンジオール(bp203℃)、プロピレングリコール(bp187℃)、2−メチル−2,4−ペンタンジオール(bp197℃)、エチレングリコール(bp196−198℃)、トリプロピレングリコール(bp267℃)、ヘキシレングリコール(bp197℃)、ポリエチレングリコール(粘稠液体 0固体)、ポリプロピレングリコール(bp187℃)、1,6−ヘキサンジオール(bp253〜260℃)、1,2,6−ヘキサントリオール(bp178℃)、トリメチロールエタン(固体、mp199〜201℃)、トリメチロールプロパン(固体、mp61℃)などが挙げられる。
In addition to the above-mentioned wetting agents A and B, other water-soluble organic solvents (wetting agents) may be used in the ink in place of the wetting agents A and B as necessary or in addition to the wetting agents A and B. ) Can be used in combination.
Water-soluble organic solvents (wetting agents) that can be used in combination include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, amines, sulfur-containing compounds, propylene carbonate, ethylene carbonate, and other water-soluble substances. Organic solvent (wetting agent) is included.
Examples of the polyhydric alcohols include dipropylene glycol (bp 232 ° C), 1,5-pentanediol (bp 242 ° C), 3-methyl-1,3-butanediol (bp 203 ° C), and propylene glycol (bp 187 ° C). 2-methyl-2,4-pentanediol (bp 197 ° C.), ethylene glycol (bp 196-198 ° C.), tripropylene glycol (bp 267 ° C.), hexylene glycol (bp 197 ° C.), polyethylene glycol (viscous liquid 0 solid) , Polypropylene glycol (bp 187 ° C.), 1,6-hexanediol (bp 253 to 260 ° C.), 1,2,6-hexane triol (bp 178 ° C.), trimethylol ethane (solid, mp 199 to 201 ° C.), trimethylol propane ( Solid, mp61 ° C) And so on.

前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル(bp135℃)、エチレングリコールモノブチルエーテル(bp171℃)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(bp194℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(bp197℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(bp231℃)、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル(bp229℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(bp132℃)などが挙げられる。
前記多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル(bp237℃)、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。
前記アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン(bp170℃)、ジエタノールアミン(bp268℃)、トリエタノールアミン(bp360℃)、N,N−ジメチルモノエタノールアミン(bp139℃)、N−メチルジエタノールアミン(bp243℃)、N−メチルエタノールアミン(bp159℃)、N−フェニルエタノールアミン(bp282〜287℃)、3−アミノプロピルジエチルアミン(bp169℃)などが挙げられる。
前記含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド(bp139℃)、スルホラン(bp285℃)、チオジグリコール(bp282℃)などが挙げられる。
Examples of the polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether (bp 135 ° C.), ethylene glycol monobutyl ether (bp 171 ° C.), diethylene glycol monomethyl ether (bp 194 ° C.), diethylene glycol monoethyl ether (bp 197 ° C.), and diethylene glycol monoethyl ether. Examples include butyl ether (bp 231 ° C.), ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether (bp 229 ° C.), propylene glycol monoethyl ether (bp 132 ° C.), and the like.
Examples of the polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether (bp 237 ° C.) and ethylene glycol monobenzyl ether.
Examples of the amines include monoethanolamine (bp 170 ° C), diethanolamine (bp268 ° C), triethanolamine (bp360 ° C), N, N-dimethylmonoethanolamine (bp139 ° C), N-methyldiethanolamine (bp243 ° C). ), N-methylethanolamine (bp 159 ° C.), N-phenylethanolamine (bp 282 to 287 ° C.), 3-aminopropyldiethylamine (bp 169 ° C.) and the like.
Examples of the sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide (bp 139 ° C.), sulfolane (bp 285 ° C.), thiodiglycol (bp 282 ° C.), and the like.

その他の固体湿潤剤としては、糖類などが好ましい。
糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類、四糖類を含む)、多糖類、などが挙げられる。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、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などが挙げられる。
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、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。
また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖{例えば、糖アルコール〔一般式:HOCH(CHOH)CHOH、ただし、nは2〜5の整数〕で表わされる。}、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
Other solid wetting agents are preferably sugars.
Examples of saccharides include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides), polysaccharides, and the like. Specific examples include glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, maltose, cellobiose, lactose, sucrose, trehalose, maltotriose, and the like.
Here, the polysaccharide means a saccharide in a broad sense, and is used to include a substance that exists widely in nature such as α-cyclodextrin and cellulose.
The derivatives of these saccharides are represented by the reducing sugars of the saccharides described above {for example, sugar alcohol [general formula: HOCH 2 (CHOH) n CH 2 OH, where n is an integer of 2 to 5]). }, Oxidized sugar (eg, aldonic acid, uronic acid, etc.), amino acid, thioic acid and the like. Among these, sugar alcohols are preferable, and specific examples include maltitol and sorbit.

・着色剤
着色剤については、耐候性の面から主として顔料が用いられるが、耐候性を劣化させない範囲内で色調調整のため染料を併用しても構わない。好ましい染料は酸性染料及び直接性染料である。
無機顔料としては、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロ−、カドミウムレッド、クロムイエロ−に加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
有機顔料としては、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、特に水と親和性の良いものが好ましく用いられる。
-Colorant As for the colorant, a pigment is mainly used from the viewpoint of weather resistance, but a dye may be used in combination for color tone adjustment within a range not deteriorating the weather resistance. Preferred dyes are acid dyes and direct dyes.
Inorganic pigments were manufactured by known methods such as contact method, furnace method, thermal method, in addition to titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, and chromium yellow. Carbon black can be used.
Organic pigments include azo pigments (including azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments), polycyclic pigments (eg, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazines). Pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinofullerone pigments, etc.), dye chelates (for example, basic dye type chelates, acidic dye type chelates), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, and the like can be used. Among these pigments, those having particularly good affinity with water are preferably used.

顔料としては、少なくとも1種の親水基が直接又は他の原子団を介して結合するように表面改質された自己分散型のものが好ましい。この顔料を得るには、顔料の表面に、特定の官能基(スルホン酸基やカルボキシル基等の官能基)を化学的に結合させるか、又は、次亜ハロゲン酸及び/又はその塩を用いて湿式酸化処理するなどの方法が用いられる。中でも好ましいのは、顔料の表面にカルボキシル基が結合し水中に分散されている形態である。この場合、顔料の表面に結合したカルボキシル基により、分散安定性が向上し、高品位な印字品質が得られるとともに、印字後の記録媒体の耐水性がより向上する。
また、この形態のインクは乾燥後の再分散性に優れるため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドのノズル付近のインクの水分が蒸発した場合でも目詰まりを起こさず、簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字が行えるようになる。また、この自己分散型の顔料は、後述する界面活性剤及び浸透剤と組み合わせた時に、特に相乗効果が大きく、より信頼性の高い、高品位な画像を得ることが可能となる。
The pigment is preferably a self-dispersing pigment whose surface is modified so that at least one hydrophilic group is bonded directly or via another atomic group. In order to obtain this pigment, a specific functional group (functional group such as sulfonic acid group or carboxyl group) is chemically bonded to the surface of the pigment, or hypohalous acid and / or a salt thereof is used. A method such as wet oxidation is used. Among these, a form in which carboxyl groups are bonded to the surface of the pigment and dispersed in water is preferable. In this case, the carboxyl group bonded to the surface of the pigment improves the dispersion stability, obtains high-quality print quality, and further improves the water resistance of the recording medium after printing.
In addition, since this form of ink has excellent redispersibility after drying, printing is suspended for a long period of time, and clogging does not occur even when the water content of the ink near the nozzles of the inkjet head evaporates, making it easy with a simple cleaning operation. Can be printed well. In addition, this self-dispersing pigment has a particularly large synergistic effect when combined with a surfactant and a penetrating agent, which will be described later, and it is possible to obtain a more reliable and high-quality image.

上記形態の顔料に加え、ポリマー微粒子に顔料を含有させたポリマーエマルジョンを使用することも可能である。顔料を含有させたポリマーエマルジョンとは、ポリマー微粒子中に顔料を封入したもの、及び/又はポリマー微粒子の表面に顔料を吸着させたものである。この場合、全ての顔料が封入及び/又は吸着している必要はなく、該顔料の一部がエマルジョン中に分散にしていてもよい。
ポリマーエマルジョンを形成するポリマーとしてはビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー等が挙げられるが、特に好ましいのはビニル系ポリマー及びポリエステル系ポリマーであり、その例としては特開2000−53897号公報、2001−139849号公報に開示されているポリマーが挙げられる。
インク中の着色剤の添加量は1〜15重量%程度が好ましく、より好ましくは3〜12重量%程度である。
It is also possible to use a polymer emulsion in which a pigment is contained in fine polymer particles in addition to the pigment in the above form. The polymer emulsion containing a pigment is one in which a pigment is encapsulated in polymer fine particles and / or a pigment adsorbed on the surface of the polymer fine particles. In this case, it is not necessary for all the pigments to be encapsulated and / or adsorbed, and a part of the pigments may be dispersed in the emulsion.
Examples of the polymer that forms the polymer emulsion include vinyl polymers, polyester polymers, polyurethane polymers, and the like. Particularly preferred are vinyl polymers and polyester polymers, and examples thereof include JP-A-2000-53897. , 2001-139849, and polymers disclosed therein.
The amount of the colorant added to the ink is preferably about 1 to 15% by weight, more preferably about 3 to 12% by weight.

・界面活性剤
界面活性剤としてはアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤が用いられる。色材の種類や湿潤剤、水溶性有機溶剤の組合せによって、分散安定性を損なわない界面活性剤を選択する。
アニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、琥珀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などが挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、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ポリオキシプロピレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどが挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。具体例として以下に挙げるものが好適に使用されるが、これらに限定されるわけではない。ラウリルジメチルアミンオキシド、ミリスチルジメチルアミンオキシド、ステアリルジメチルアミンオキシド、ジヒドロキシエチルラウリルアミンオキシド、ポリオキシエチレンヤシ油アルキルジメチルアミンオキシド、ジメチルアルキル(ヤシ)ベタイン、ジメチルラウリルベタイン等が挙げられる。
このような界面活性剤は日光ケミカルズ、日本エマルジョン、日本触媒、東邦化学、花王、アデカ、ライオン、青木油脂、三洋化成などの界面活性剤メーカーから容易に入手できる。
-Surfactant An anionic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant, and a fluorochemical surfactant are used as the surfactant. A surfactant that does not impair the dispersion stability is selected depending on the combination of the color material, the wetting agent, and the water-soluble organic solvent.
Examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecyl benzene sulfonate, oxalate sulfonate, laurate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt, and the like.
Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene Examples thereof include alkylphenyl ether, polyoxyethylene alkylamine, and polyoxyethylene alkylamide.
Examples of amphoteric surfactants include lauryl aminopropionate, lauryl dimethyl betaine, stearyl dimethyl betaine, and lauryl dihydroxyethyl betaine. Specific examples below are preferably used, but are not limited thereto. Examples include lauryl dimethylamine oxide, myristyl dimethylamine oxide, stearyl dimethylamine oxide, dihydroxyethyl lauryl amine oxide, polyoxyethylene coconut oil alkyl dimethyl amine oxide, dimethyl alkyl (coconut) betaine, and dimethyl lauryl betaine.
Such surfactants are readily available from surfactant manufacturers such as Nikko Chemicals, Nippon Emulsion, Nippon Shokubai, Toho Chemical, Kao, Adeka, Lion, Aoki Oil, Sanyo Kasei.

また、上記以外のノニオン性界面活性剤としてアセチレングリコール系界面活性剤がある。その例としては、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オールなどが挙げられ、市販品としてエアープロダクツ社(米国)のサーフィノール104、82、465、485、TGなどがあるが、特にサーフィノール465、104、TGが良好な印字品質を示す。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、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エチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物、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及びこの硫酸エステル塩、フッ素系脂肪族系ポリマーエステルが挙げられる。市販品としては、サーフロンS−111、S−112、S−113、S121、S131、S132、S−141、S−145(旭硝子社製)、フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431、FC−4430(住友スリーエム社製)、FT−110、250、251、400S(ネオス社製)、ゾニールFS−62、FSA、FSE、FSJ、FSP、TBS、UR、FSO、FSO−100、FSN N、FSN−100、FS−300、FSK(Dupont社製)、ポリフォックスPF−136A、PF−156A、PF−151N(OMNOVA社製)などがあり、メーカより容易に入手できる。
Moreover, there is an acetylene glycol surfactant as a nonionic surfactant other than the above. Examples thereof include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 3,5-dimethyl-1- Hexin-3-ol and the like are listed, and there are commercially available products such as Surfynol 104, 82, 465, 485, and TG from Air Products (USA). Surfhinol 465, 104, and TG in particular have good print quality. Show.
Fluorosurfactants include perfluoroalkyl sulfonate, perfluoroalkyl carboxylate, perfluoroalkyl phosphate ester, perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, perfluoroalkyl betaine, perfluoroalkylamine oxide compounds, Examples thereof include polyoxyalkylene ether polymers having a fluoroalkyl ether group in the side chain, sulfate salts thereof, and fluorine-based aliphatic polymer esters. Commercially available products include Surflon S-111, S-112, S-113, S121, S131, S132, S-141, S-145 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Fullrad FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431, FC-4430 (manufactured by Sumitomo 3M), FT-110, 250, 251, 400S (manufactured by Neos), Zonyl FS-62, FSA, FSE, FSJ, FSP, TBS, UR, FSO, FSO-100, FSN N, FSN-100, FS-300, FSK (manufactured by Dupont), Polyfox PF-136A, PF-156A, PF-151N ( OMNOVA) and can be easily obtained from the manufacturer.

前記界面活性剤は、これらに限定されるものではなく、単独で用いても、複数のものを混合して用いてもよい。単独では記録液中で容易に溶解しない場合も、混合することで可溶化され、安定に存在することができる。
界面活性剤総量として浸透性の効果を発揮するためには、インク中に0.01〜5.0重量%含まれていることが望ましい。界面活性剤総量が0.01重量%未満では添加した効果が無く、5.0重量%より多い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の発生といった問題が発生する。更に、多くの物性の普通紙に対応するために0.5〜2.0重量%がより好ましい
The surfactant is not limited to these, and may be used alone or in combination. Even if it is not easily dissolved by itself in the recording liquid, it can be solubilized by mixing and exist stably.
In order to exert a penetrating effect as the total amount of the surfactant, it is desirable that the ink is contained in an amount of 0.01 to 5.0% by weight. If the total amount of the surfactant is less than 0.01% by weight, there is no effect of addition, and if it is more than 5.0% by weight, the permeability to the recording medium becomes unnecessarily high, and the image density decreases and the occurrence of show-through occurs. Will occur. Furthermore, 0.5 to 2.0% by weight is more preferable in order to cope with plain paper having many physical properties.

−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、浸透剤、水分散性樹脂、pH調整剤、防腐防黴剤、キレート剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、消泡剤などが挙げられる。
-Other ingredients-
The other components are not particularly limited and may be appropriately selected as necessary. For example, a penetrant, a water-dispersible resin, a pH adjuster, an antiseptic / antifungal agent, a chelating agent, an antirust agent, an oxidation agent Examples thereof include an inhibitor, an ultraviolet absorber, an oxygen absorber, a light stabilizer, and an antifoaming agent.

・浸透剤
浸透剤としては、20℃の水に対する溶解度が0.2〜5.0重量%のポリオールの少なくとも1種を含有することが望ましい。
このようなポリオールのうち、脂肪族ジオールとしては、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、5−ヘキセン−1,2−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールなどが挙げられる。中でも最も望ましいものは2−エチル−1,3−ヘキサンジオール及び2、2、4−トリメチル−1、3−ペンタンジオールである。
その他の併用できる浸透剤としては、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール等の低級アルコール類などが挙げられるが、インク中に溶解し、所望の物性に調整できるものであれば、これらに限らない。
-Penetration agent As a penetration agent, it is desirable to contain at least 1 sort (s) of the polyol whose solubility with respect to 20 degreeC water is 0.2 to 5.0 weight%.
Among such polyols, aliphatic diols include 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 3,3-dimethyl-1,2-butanediol, and 2,2-diethyl-1,3. -Propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,4-dimethyl-2,4-pentanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 5-hexene-1 , 2-diol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, and the like. Of these, 2-ethyl-1,3-hexanediol and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol are the most desirable.
Other penetrants that can be used in combination include polyhydric alcohols such as diethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and tetraethylene glycol chlorophenyl ether. Alkyl and aryl ethers, lower alcohols such as ethanol, and the like, but are not limited thereto as long as they can be dissolved in ink and adjusted to desired physical properties.

水への溶解度が低いものであっても、前述の水溶性アミド化合物により可溶化されてインクから析出しないものであれば、浸透剤として利用可能である。
従来のインクでは水溶性アミド化合物の添加量が少なかったため可溶化効果が小さかったが、本発明のインクでは水溶性アミド化合物を多く添加できるため、従来では使用できなかった難溶性有機物も添加することができる。そのため浸透が困難であった印刷用コート紙などにも浸透させることが可能となる。
浸透剤の添加量はインク全体の0.1〜4.0重量%の範囲が望ましい。浸透剤の添加量が0.1重量%よりも少ないと、速乾性が得られず滲んだ画像となる。逆に、添加量が4.0重量%よりも多いと着色剤の分散安定性が損なわれ、ノズルが目詰まりしやすくなったり、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の発生といった問題が発生する。
Even if the solubility in water is low, it can be used as a penetrant as long as it is solubilized by the above-mentioned water-soluble amide compound and does not precipitate from the ink.
In conventional inks, the amount of water-soluble amide compound added was small, so the effect of solubilization was small. However, in the ink of the present invention, since a large amount of water-soluble amide compound can be added, it is also necessary to add poorly soluble organic substances that could not be used conventionally. Can do. For this reason, it is possible to penetrate into coated paper for printing which has been difficult to penetrate.
The amount of penetrant added is preferably in the range of 0.1 to 4.0% by weight of the total ink. When the amount of penetrant added is less than 0.1% by weight, quick drying cannot be obtained and a blurred image is obtained. On the other hand, if the added amount is more than 4.0% by weight, the dispersion stability of the colorant is impaired, the nozzle is likely to be clogged, the permeability to the recording medium becomes higher than necessary, and the image density is reduced. Problems such as reduction and occurrence of strikethrough occur.

・水分散性樹脂
水分散性樹脂としては、縮合系合成樹脂(ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、珪素樹脂など)や、付加系合成樹脂(ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂など)、天然高分子(セルロース類、ロジン類、天然ゴムなど)を用いることができる。
これらの樹脂はホモポリマーでもコポリマーでも良く、単相構造型、コアシェル型、パワーフィード型エマルジョンの何れも使用できる。
水分散性樹脂としては、樹脂自身が親水基を持ち自己分散性を有するもの、樹脂自身は分散性を持たず界面活性剤や親水基を持つ樹脂により分散性を付与したものを使用する。特にポリエステル樹脂やポリウレタン樹脂のアイオノマーや不飽和単量体の乳化及び懸濁重合によって得られた樹脂粒子のエマルジョンが最適である。
・ Water-dispersible resins Water-dispersible resins include condensation-type synthetic resins (polyester resin, polyurethane resin, polyepoxy resin, polyamide resin, polyether resin, silicon resin, etc.) and addition-type synthetic resins (polyolefin resin, polystyrene type). Resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl ester resins, polyacrylic acid resins, unsaturated carboxylic acid resins, etc.) and natural polymers (celluloses, rosins, natural rubber, etc.) can be used.
These resins may be homopolymers or copolymers, and any of single phase structure type, core shell type, and power feed type emulsions can be used.
As the water-dispersible resin, a resin itself having a hydrophilic group and having a self-dispersibility, or a resin itself having no dispersibility and imparted with a surfactant or a resin having a hydrophilic group is used. In particular, an emulsion of resin particles obtained by emulsification and suspension polymerization of an ionomer or an unsaturated monomer of a polyester resin or a polyurethane resin is optimal.

不飽和単量体の乳化重合の場合、不飽和単量体、重合開始剤、界面活性剤、連鎖移動剤、キレート剤、pH調整剤などを添加した水中で反応を行って樹脂エマルジョンを得るため、容易に水分散性樹脂を得ることができ、樹脂構成を容易に替えやすいため目的の性質を作りやすい。
使用可能な不飽和単量体としては、不飽和カルボン酸類、(メタ)アクリル酸エステル単量体類、(メタ)アクリル酸アミド単量体類、芳香族ビニル単量体類、ビニルシアン化合物単量体類、ビニル単量体類、アリル化合物単量体類、オレフィン単量体類、ジエン単量体類、不飽和炭素を持つオリゴマー類などを単独及び複数組み合わせて用いることができる。これらの単量体を組み合わせることにより柔軟に性質を改質することが可能であり、オリゴマー型重合開始剤を用いて重合反応、グラフト反応を行うことで樹脂の特性を改質することもできる。
In the case of emulsion polymerization of unsaturated monomers, in order to obtain a resin emulsion by performing a reaction in water to which an unsaturated monomer, a polymerization initiator, a surfactant, a chain transfer agent, a chelating agent, a pH adjusting agent, etc. are added. Thus, a water-dispersible resin can be easily obtained, and the desired properties can be easily produced because the resin configuration can be easily changed.
Usable unsaturated monomers include unsaturated carboxylic acids, (meth) acrylic acid ester monomers, (meth) acrylic acid amide monomers, aromatic vinyl monomers, vinyl cyanide compounds A monomer, a vinyl monomer, an allyl compound monomer, an olefin monomer, a diene monomer, an oligomer having an unsaturated carbon, and the like can be used alone or in combination. The properties can be flexibly modified by combining these monomers, and the properties of the resin can also be modified by performing a polymerization reaction or a graft reaction using an oligomer type polymerization initiator.

不飽和単量体を単独で又は複数組み合わせて用い、重合開始剤を用いて樹脂化することにより、柔軟に水分散性樹脂の性質を改質することが可能である。またこのような水分散性樹脂は強アルカリ性、強酸性下では分散破壊や加水分解などの分子鎖の断裂が引き起こされるため、pHは4〜12が望ましい。特に水分散性着色剤との混和性の点からpHが6〜11が好ましく、pHが7〜9がより好ましい。
水分散性樹脂の粒径は分散液の粘度と関係しており、組成が同じものでは粒径が小さくなるほど同一固形分での粘度が大きくなる。インク化した時に過剰な高粘度にならないためにも水分散性樹脂の平均粒子径は50nm以上が望ましい。また粒径が数十μmになるとインクジェットヘッドのノズル口より大きくなるため使用できない。ノズル口より小さくても粒子径の大きな粒子がインク中に存在すると吐出性を悪化させることが知られており、インク吐出性を阻害しないために平均粒子径は500nm以下が望ましく、150nm以下がより好ましい。
水分散性樹脂は水分散性着色剤を紙面に定着させる働きを持ち、常温で被膜化して着色剤の定着性を向上させることが望まれている。そのためには最低造膜温度(MFT)が常温以下で、特に20℃以下であることが望ましい。しかしガラス転移温度が−40℃以下になると、樹脂被膜の粘稠性が強くなり印字物にタックが生じるため、ガラス転移温度が−30℃以上の水分散性樹脂が望ましい。
It is possible to flexibly modify the properties of the water-dispersible resin by using an unsaturated monomer alone or in combination, and converting it into a resin using a polymerization initiator. Further, such a water-dispersible resin has a strong alkalinity and a strong acidity, and thus the molecular chain is broken such as dispersion breakage and hydrolysis. Therefore, the pH is preferably 4 to 12. In particular, the pH is preferably 6 to 11 and more preferably 7 to 9 from the viewpoint of miscibility with the water-dispersible colorant.
The particle size of the water-dispersible resin is related to the viscosity of the dispersion. When the composition is the same, the viscosity at the same solid content increases as the particle size decreases. The average particle size of the water-dispersible resin is desirably 50 nm or more so that the viscosity does not become excessively high when the ink is formed. If the particle size is several tens of μm, it becomes larger than the nozzle opening of the ink jet head and cannot be used. It is known that the presence of particles having a large particle diameter in the ink, even if smaller than the nozzle opening, deteriorates the discharge performance. In order not to impair the ink discharge performance, the average particle diameter is preferably 500 nm or less, more preferably 150 nm or less. preferable.
The water-dispersible resin has a function of fixing the water-dispersible colorant on the paper surface, and it is desired to form a film at room temperature to improve the fixability of the colorant. For this purpose, it is desirable that the minimum film-forming temperature (MFT) is normal temperature or lower, particularly 20 ° C. or lower. However, when the glass transition temperature is −40 ° C. or lower, the resin film becomes more viscous and the printed matter is tacky. Therefore, a water dispersible resin having a glass transition temperature of −30 ° C. or higher is desirable.

・pH調整剤
pH調整剤としては、インクに悪影響を及ぼさずにpHを7〜11に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルコールアミン類、アルカリ金属元素の水酸化物、アンモニウムの水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。
pHが7未満又は11を超えるとインクジェットヘッドやインク供給ユニットを溶かし出す量が大きく、インクの変質や漏洩、吐出不良などの不具合が生じることがある。
前記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。
前記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、水酸化カリウムなどが挙げられる。
前記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などが挙げられる。
前記ホスホニウム水酸化物としては、例えば、第4級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。
前記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。
PH adjuster The pH adjuster is not particularly limited as long as it can adjust the pH to 7 to 11 without adversely affecting the ink, and can be appropriately selected according to the purpose. And alkali metal element hydroxides, ammonium hydroxides, phosphonium hydroxides, alkali metal carbonates, and the like.
When the pH is less than 7 or more than 11, the amount of the ink jet head or the ink supply unit that melts is large, and problems such as ink deterioration, leakage, and ejection failure may occur.
Examples of the 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 and quaternary ammonium hydroxide.
Examples of the phosphonium hydroxide include quaternary phosphonium hydroxide.
Examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate.

・防腐防黴剤
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。
・キレート剤
キレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等がある。
・防錆剤
防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。
-Antiseptic / antifungal agent Examples of the antiseptic / antifungal agent include sodium dehydroacetate, sodium sorbate, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium benzoate, and sodium pentachlorophenol.
Chelating agent Examples of the chelating agent include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uramil diacetate, and the like.
-Rust preventive agent Examples of the rust preventive agent include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexylammonium nitrite.

・酸化防止剤
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが挙げられる。
・紫外線吸収剤
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤などが挙げられる。
・消泡剤
消泡剤としては、シリコーン消泡剤、ポリエーテル消泡剤、脂肪酸エステル消泡剤などが挙げられる。また一般的な消泡剤を併用し、破泡効果を高めるため無機微粒子を多量に含むものを使用する場合は、該消泡剤を用いたインクにおける、粒径0.5μm以上の粗大粒子の含有量を3.0×10(個/5μL)以下とし、かつ粒径が1〜5μmの粒子の前記粗大粒子における量を1個数%以下とする必要があるため、前記無機微粒子を適宜除去する必要がある。
-Antioxidants Examples of antioxidants include phenolic antioxidants (including hindered phenolic antioxidants), amine antioxidants, sulfur antioxidants, and phosphorus antioxidants. .
UV absorbers Examples of UV absorbers include benzophenone UV absorbers, benzotriazole UV absorbers, salicylate UV absorbers, cyanoacrylate UV absorbers, and nickel complex UV absorbers.
-Antifoaming agent Examples of antifoaming agents include silicone antifoaming agents, polyether antifoaming agents, and fatty acid ester antifoaming agents. In addition, when a general antifoaming agent is used in combination and an ink containing a large amount of inorganic fine particles is used in order to enhance the bubble breaking effect, coarse particles having a particle diameter of 0.5 μm or more in the ink using the antifoaming agent are used. The content of the particles is 3.0 × 10 7 (pieces / 5 μL) or less, and the amount of particles having a particle size of 1 to 5 μm in the coarse particles needs to be 1% by number or less. There is a need to.

上記インクは、着色剤、水溶性有機溶剤(湿潤剤)、界面活性剤、浸透剤、水分散性樹脂、水、及び必要に応じて他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、更に必要に応じて攪拌混合して製造する。
前記分散は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシャイカー、超音波分散機等により行うことができ、攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行うことができる。
The above-mentioned ink is further necessary by dispersing or dissolving a colorant, a water-soluble organic solvent (wetting agent), a surfactant, a penetrating agent, a water-dispersible resin, water, and other components as necessary in an aqueous medium. According to the above, the mixture is mixed by stirring.
The dispersion can be performed by, for example, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a paint shaker, an ultrasonic disperser, etc., and stirring and mixing are performed by a stirrer using a normal stirring blade, a magnetic stirrer, a high-speed disperser, or the like. be able to.

インクの物性には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
例えばインクの25℃での粘度は3〜20mPa・sが好ましい。粘度を3mPa・s以上とすることにより、印字濃度や文字品位を向上させる効果が得られる。また、粘度を20mPa・s以下に抑えることにより、吐出性を確保することができる。なお、粘度は、例えば粘度計(RL−550、東機産業社製)を使用して測定することができる。
インクの表面張力は、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。表面張力が35mN/mを超えると、記録媒体上のインクのレベリングが起こり難く、乾燥時間の長時間化を招くことがある。
インクの色には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが挙げられる。
種々の色のインクを2種以上組み合わせたインクセットを使用して記録を行うと、多色画像を形成することができ、全色併用したインクセットを使用して記録を行うと、フルカラー画像を形成することができる。
The physical properties of the ink are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
For example, the viscosity of the ink at 25 ° C. is preferably 3 to 20 mPa · s. By setting the viscosity to 3 mPa · s or more, the effect of improving the printing density and the character quality can be obtained. Moreover, discharge property is securable by suppressing a viscosity to 20 mPa * s or less. The viscosity can be measured using, for example, a viscometer (RL-550, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
The surface tension of the ink is preferably 35 mN / m or less, more preferably 32 mN / m or less at 25 ° C. If the surface tension exceeds 35 mN / m, leveling of the ink on the recording medium is difficult to occur and the drying time may be prolonged.
There is no restriction | limiting in particular in the color of an ink, Although it can select suitably according to the objective, For example, yellow, magenta, cyan, black etc. are mentioned.
When recording is performed using an ink set in which two or more inks of various colors are combined, a multicolor image can be formed. When recording is performed using an ink set in which all colors are combined, a full color image is formed. Can be formed.

インクは、インク流路内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの(特開平2−51734号公報参照)、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させるいわゆるサーマル型のもの(特開昭61−59911号公報参照)、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることによりインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの(特開平6−71882号公報参照)などのいずれのインクジェットヘッドを搭載するプリンタにも使用できる。   The ink uses a piezoelectric element as pressure generating means for pressurizing the ink in the ink flow path, deforms a diaphragm that forms the wall surface of the ink flow path, changes the volume in the ink flow path, and discharges ink droplets. Piezo type (refer to Japanese Patent Laid-Open No. 2-51734), so-called thermal type that generates bubbles by heating ink in an ink flow path using a heating resistor (see Japanese Patent Laid-Open No. 61-59911). ), The diaphragm and the electrode forming the wall surface of the ink flow path are arranged opposite to each other, and the diaphragm is deformed by an electrostatic force generated between the vibration plate and the electrode, thereby changing the volume of the ink flow path to change the ink. It can also be used in a printer equipped with any ink jet head such as an electrostatic type that discharges droplets (see JP-A-6-71882).

<ヘッド構成>
図1、図2は、画像形成装置における記録ユニットを構成する液体吐出ヘッド1の構成を示したものであり、図1は液室長手方向に沿う部分断面図、図2は液室短手方向(ノズルの並び方向)の部分断面図である。
液室吐出ヘッド1は、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板11と、流路板11の下面に接合した例えば金属材料層と樹脂材料層で形成した振動板12と、流路板11の上面に接合したノズル板13とを接合して積層し、これらによって、液滴(インク滴など)を吐出するノズル14が連通する流路であるノズル連通路15と液室16と、液室16にインクを供給するための共通液室17に連通するインク供給口18などを形成してある。流路板11と振動板12及びノズル板13は、それぞれ位置決め孔を持っており、これらに接着剤を塗布したのちに同一の位置決めピンに挿入することで位置決め接合される。
ここで、流路板11は、例えば結晶面方位(110)の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液(KOH)などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることによりノズル連通路15と液室16となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。
<Head configuration>
1 and 2 show a configuration of a liquid discharge head 1 that constitutes a recording unit in an image forming apparatus. FIG. 1 is a partial sectional view along the longitudinal direction of the liquid chamber, and FIG. It is a fragmentary sectional view of (arrangement direction of a nozzle).
The liquid chamber discharge head 1 includes, for example, a flow path plate 11 formed by anisotropic etching of a single crystal silicon substrate, and a vibration plate 12 formed of, for example, a metal material layer and a resin material layer bonded to the lower surface of the flow path plate 11. And a nozzle plate 13 bonded to the upper surface of the flow path plate 11 are bonded and stacked, and thereby, a nozzle communication path 15 that is a flow path through which a nozzle 14 that discharges droplets (ink droplets, etc.) communicates with the liquid. A chamber 16 and an ink supply port 18 communicating with a common liquid chamber 17 for supplying ink to the liquid chamber 16 are formed. The flow path plate 11, the vibration plate 12, and the nozzle plate 13 each have a positioning hole, and after being applied with an adhesive, they are positioned and joined by being inserted into the same positioning pin.
Here, the flow path plate 11 is formed by, for example, subjecting the single crystal silicon substrate having the crystal plane orientation (110) to an anisotropic etching using an alkaline etching solution such as an aqueous potassium hydroxide solution (KOH) and the nozzle communication passage 15 and the liquid plate. Although a recess or a hole serving as the chamber 16 is formed, it is not limited to a single crystal silicon substrate, and other stainless steel substrates, photosensitive resins, and the like can also be used.

振動板12は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法(電鋳法)で作製しているが、この他に、金属板や金属と樹脂板との接合部材、多結晶シリコン板をエッチングしたものなどを用いることもできる。
ノズル板13は各液室16に対応して直径10〜30μmのノズル14を形成し、流路板11に接着剤で接合してある。このノズル板13としては、ステンレス、ニッケルなどの金属、金属とポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂との組み合せ、シリコン、及びそれらの組み合わせからなるものを用いることができる。
ノズル板のノズル面には撥水処理を施している。この撥水処理により、ノズル面の汚れ、吐出曲がり、不吐出等の吐出不良を防止することができる。この撥水処理による撥水膜の形成手段は、真空蒸着でも良いし、適当な溶媒に溶解させて塗布しても良い。
真空蒸着は、例えば、真空雰囲気下でRFグロー放電を起こさせ、プラズマ雰囲気下に前記液体吐出ヘッドのオリフィス面を表面処理して、ノズル面上に撥水膜を形成することができる。なお、材料及び真空槽内の真空度によっては、常温〜200℃程度の低温で撥水膜を形成することもできる。
The vibration plate 12 is formed from a nickel metal plate, and is produced by, for example, an electroforming method (electroforming method). In addition to this, a metal plate, a joining member between a metal and a resin plate, polycrystalline silicon, or the like. A material obtained by etching a plate can also be used.
The nozzle plate 13 forms nozzles 14 having a diameter of 10 to 30 μm corresponding to the respective liquid chambers 16 and is bonded to the flow path plate 11 with an adhesive. The nozzle plate 13 may be made of a metal such as stainless steel or nickel, a combination of a metal and a resin such as a polyimide resin film, silicon, or a combination thereof.
The nozzle surface of the nozzle plate is subjected to water repellent treatment. By this water repellent treatment, it is possible to prevent discharge defects such as dirt on the nozzle surface, discharge bending, and non-discharge. The means for forming the water repellent film by the water repellent treatment may be vacuum deposition or may be applied after being dissolved in a suitable solvent.
In vacuum deposition, for example, an RF glow discharge is caused in a vacuum atmosphere, and the orifice surface of the liquid discharge head is surface-treated in a plasma atmosphere to form a water repellent film on the nozzle surface. Depending on the material and the degree of vacuum in the vacuum chamber, the water repellent film can also be formed at a low temperature of about room temperature to about 200 ° C.

また、塗布については、例えば、撥水性材料を有機溶剤に溶解させ、ワイヤーバーやドクターブレードなどの治具でコーティングする方法、スピンコーターによって回転塗布する方法、スプレー塗布する方法、塗工液を満たした容器に浸漬し塗工(ディッピング)する方法などがある。
撥水性材料としては、フッ素原子を有する有機化合物、特にフルオロアルキル基を有する有機物、ジメチルシロキサン骨格を有する有機ケイ素化合物等が使用できる。また、別の撥水性材料として、シリコン原子を有する有機化合物、特にアルキルシロキサン基を有する有機化合物が使用できる。
撥水膜の膜厚は5μm以下が好ましく、より好ましくは2μm以下である。膜厚が5μmを超えると、塗膜の乾燥が遅くなり、生産性が悪くなったり機械的耐久性が損なわれたりする場合があり、ワイピングしたときに剥がれが生じるおそれがある。
As for coating, for example, a method of dissolving a water-repellent material in an organic solvent and coating it with a jig such as a wire bar or a doctor blade, a method of spin coating with a spin coater, a method of spray coating, satisfying the coating solution There is a method of dipping in a container.
As the water-repellent material, an organic compound having a fluorine atom, particularly an organic substance having a fluoroalkyl group, an organic silicon compound having a dimethylsiloxane skeleton, or the like can be used. As another water-repellent material, an organic compound having a silicon atom, particularly an organic compound having an alkylsiloxane group can be used.
The thickness of the water repellent film is preferably 5 μm or less, more preferably 2 μm or less. When the film thickness exceeds 5 μm, drying of the coating film is delayed, productivity may be deteriorated or mechanical durability may be impaired, and peeling may occur when wiping is performed.

更に液体吐出ヘッド1は、振動板12を変形させて液室16内の液を加圧するための圧力発生手段(アクチュエータ手段)である電気機械変換素子としての2列(図2では1列のみ図示)の積層型圧電素子19と、この圧電素子19を接合固定するベース基板20とを備えている。なお、圧電素子19の間には支柱部21を設けてある。この支柱部21は圧電素子部材を分割加工することにより、圧電素子19と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。また、圧電素子19には、図示しない駆動回路(駆動IC)を搭載したFPCケーブル22を接続してある。
そして、振動板12の周縁部をフレーム部材23に接合し、このフレーム部材23には、圧電素子19及びベース基板20などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部24及び共通液室17となる凹部、この共通液室17に外部から液を供給するための液供給孔25を形成してある。このフレーム部材23は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂又はポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成する。
圧電素子19は、圧電材料26と内部電極27とを交互に積層した積層型圧電素子(ここではPZT)である。この圧電素子19の交互に異なる端面に引き出された各内部電極17には個別電極28及び共通電極29が接続されている。また、1つの基板20に1列の圧電素子19が設けられる構造とすることもできる。
Further, the liquid discharge head 1 is deformed by the diaphragm 12 to pressurize the liquid in the liquid chamber 16, and two rows as electromechanical conversion elements which are pressure generating means (actuator means) (only one row is shown in FIG. 2). ) And a base substrate 20 to which the piezoelectric element 19 is bonded and fixed. A strut portion 21 is provided between the piezoelectric elements 19. The column portion 21 is a portion formed at the same time as the piezoelectric element 19 by dividing the piezoelectric element member. However, since the drive voltage is not applied, the column portion 21 is a simple column. Further, an FPC cable 22 equipped with a drive circuit (drive IC) (not shown) is connected to the piezoelectric element 19.
The peripheral edge of the diaphragm 12 is joined to the frame member 23, and the frame member 23 serves as a through-hole 24 and a common liquid chamber 17 that accommodates an actuator unit composed of the piezoelectric element 19 and the base substrate 20. A recess and a liquid supply hole 25 for supplying liquid from the outside to the common liquid chamber 17 are formed. The frame member 23 is formed by injection molding with a thermosetting resin such as an epoxy resin or polyphenylene sulfite, for example.
The piezoelectric element 19 is a stacked piezoelectric element (here, PZT) in which piezoelectric materials 26 and internal electrodes 27 are alternately stacked. An individual electrode 28 and a common electrode 29 are connected to each internal electrode 17 drawn out on the alternately different end faces of the piezoelectric element 19. Further, a structure in which one row of piezoelectric elements 19 is provided on one substrate 20 may be employed.

上記液体吐出ヘッド1においては、例えば圧電素子19に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子19が収縮し、振動板12が下降して液室16の容積が膨張することにより液室16内に液が流入し、その後、圧電素子19に印加する電圧を上げて圧電素子19を積層方向に伸長させ、振動板12をノズル14方向に変形させて液室16の容積/体積を収縮させることにより、液室16内のインクが加圧され、ノズル14からインク滴が吐出(噴射)される。そして、圧電素子19に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板12が初期位置に復元し、液室16が膨張して負圧が発生して共通液室18から液室16内にインクが充填される。そこで、ノズル14のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与え方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。
In the liquid ejection head 1, for example, the voltage applied to the piezoelectric element 19 is lowered from the reference potential, the piezoelectric element 19 contracts, and the diaphragm 12 descends to expand the volume of the liquid chamber 16, thereby expanding the liquid chamber 16. Then, the liquid flows in, and then the voltage applied to the piezoelectric element 19 is increased to extend the piezoelectric element 19 in the stacking direction, and the diaphragm 12 is deformed toward the nozzle 14 to contract the volume / volume of the liquid chamber 16. As a result, the ink in the liquid chamber 16 is pressurized, and ink droplets are ejected (jetted) from the nozzle 14. Then, by returning the voltage applied to the piezoelectric element 19 to the reference potential, the diaphragm 12 is restored to the initial position, the liquid chamber 16 expands and a negative pressure is generated, and ink is supplied from the common liquid chamber 18 into the liquid chamber 16. Is filled. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle 14 is attenuated and stabilized, the operation proceeds to the next droplet discharge.
Note that the driving method of the head is not limited to the above example (drawing-pushing), and striking or pushing can be performed depending on how the drive waveform is given.

<画像形成装置>
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドをインクジェットヘッドとして搭載した画像形成装置(インクジェット記録装置)の一例について図3及び図4を参照して説明する。なお、図3は該記録装置の斜視説明図、図4は該記録装置の機構部の側面説明図である。
このインクジェット記録装置は、記録装置本体111の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した本発明に係るインクジェットヘッド、該ヘッドにインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部112等を収納し、装置本体111の下方部には前方側から多数枚の用紙113を積載可能な給紙カセット(或いは給紙トレイでもよい)114を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙113を手差しで給紙するための手差しトレイ115を開倒することができ、給紙カセット114又は手差しトレイ115から給送される用紙113を取り込み、印字機構部112によって所望の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ116に排紙する。
<Image forming apparatus>
Next, an example of an image forming apparatus (inkjet recording apparatus) in which the liquid ejection head according to the present invention is mounted as an inkjet head will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a perspective explanatory view of the recording apparatus, and FIG. 4 is a side explanatory view of a mechanism portion of the recording apparatus.
The ink jet recording apparatus includes a printing mechanism unit including a carriage movable in the main scanning direction inside the recording apparatus main body 111, an ink jet head according to the present invention mounted on the carriage, an ink cartridge for supplying ink to the head, and the like. 112 and the like, and a paper feed cassette (or a paper feed tray) 114 on which a large number of sheets 113 can be stacked from the front side can be detachably attached to the lower part of the apparatus main body 111. The manual feed tray 115 for manually feeding the paper 113 can be opened, the paper 113 fed from the paper feed cassette 114 or the manual feed tray 115 is taken in, and a desired image is recorded by the printing mechanism unit 112. Thereafter, the paper is discharged to a paper discharge tray 116 mounted on the rear side.

印字機構部112は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド121と従ガイドロッド122とでキャリッジ123を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ123にはイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出するヘッド124を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
また、キャリッジ123にはヘッド124に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ125を交換可能に装着している。
インクカートリッジ125は、上方に大気と連通する大気口、下方にインクジェットヘッドにインクを供給する供給口、内部にインクが充填された多孔質体を有し、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。
なお、ここでは各色のヘッド124を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する1個のヘッドでもよい。
ここで、キャリッジ123は後方側(用紙搬送方向下流側)を主ガイドロッド121に摺動自在に嵌装し、前方側(用紙搬送方向上流側)を従ガイドロッド122に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ123を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ127で回転駆動される駆動プーリ128と従動プーリ129との間にタイミングベルト130を張装し、このタイミングベルト130をキャリッジ123に固定しており、主走査モータ127の正逆回転によりキャリッジ123が往復駆動される。
The printing mechanism 112 holds a carriage 123 slidably in the main scanning direction by a main guide rod 121 and a sub guide rod 122 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown). A head 124 that ejects ink droplets of each color (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk) is arranged in a direction crossing a plurality of ink ejection ports with the main scanning direction, and the ink droplet ejection direction. Is attached facing down.
In addition, each ink cartridge 125 for supplying each color ink to the head 124 is replaceably mounted on the carriage 123.
The ink cartridge 125 has an air port that communicates with the atmosphere at the top, a supply port that supplies ink to the ink jet head at the bottom, and a porous body filled with ink inside, and is supplied to the ink jet head by the capillary force of the porous body. The supplied ink is maintained at a slight negative pressure.
Although the heads 124 for each color are used here, a single head having nozzles for ejecting ink droplets for each color may be used.
Here, the carriage 123 is slidably fitted to the main guide rod 121 on the rear side (downstream side in the paper conveyance direction), and is slidably mounted on the sub guide rod 122 on the front side (upstream side in the paper conveyance direction). doing. In order to move and scan the carriage 123 in the main scanning direction, a timing belt 130 is stretched between a driving pulley 128 and a driven pulley 129 that are rotationally driven by a main scanning motor 127. The carriage 123 is reciprocally driven by forward and reverse rotations of the main scanning motor 127.

一方、給紙カセット114にセットした用紙113をヘッド124の下方側に搬送するために、給紙カセット114から用紙113を分離給装する給紙ローラ131及びフリクションパッド132と、用紙113を案内するガイド部材133と、給紙された用紙113を反転させて搬送する搬送ローラ134と、この搬送ローラ134の周面に押し付けられる搬送コロ135及び搬送ローラ134からの用紙113の送り出し角度を規定する先端コロ136とを設けている。
搬送ローラ134は副走査モータ137によってギヤ列を介して回転駆動される。そして、キャリッジ123の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ134から送り出された用紙113をヘッド124の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材139を設けている。この印写受け部材139の用紙搬送方向下流側には、用紙113を排紙方向へ送り出すために回転駆動する搬送コロ141、拍車142を設け、さらに用紙113を排紙トレイ116に送り出す排紙ローラ143及び拍車144と、排紙経路を形成するガイド部材145、146とを配設している。
On the other hand, in order to convey the sheet 113 set in the sheet cassette 114 to the lower side of the head 124, the sheet 113 is guided from the sheet feeding cassette 114 to the sheet feeding roller 131 and the friction pad 132. A guide member 133, a transport roller 134 that reverses and transports the fed paper 113, a transport roller 135 that is pressed against the peripheral surface of the transport roller 134, and a tip that defines the feed angle of the paper 113 from the transport roller 134 A roller 136 is provided.
The transport roller 134 is rotationally driven by a sub-scanning motor 137 through a gear train. A printing receiving member 139 is provided as a paper guide member for guiding the paper 113 fed from the transport roller 134 below the head 124 corresponding to the range of movement of the carriage 123 in the main scanning direction. On the downstream side of the printing receiving member 139 in the sheet conveyance direction, a conveyance roller 141 and a spur 142 that are rotationally driven to send the sheet 113 in the sheet discharge direction are provided, and a sheet discharge roller that further feeds the sheet 113 to the sheet discharge tray 116. 143 and a spur 144, and guide members 145 and 146 forming a paper discharge path are disposed.

記録時には、キャリッジ123を移動させながら画像信号に応じてヘッド124を駆動することにより、停止している用紙113にインクを吐出して1行分を記録し、用紙113を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙113の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙113を排紙する。
また、キャリッジ123の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド124の吐出不良を回復するための回復装置147を配置している。回復装置147はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ123は印字待機中にはこの回復装置147側に移動されてキャッピング手段でヘッド124をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
At the time of recording, the head 124 is driven according to the image signal while moving the carriage 123, thereby ejecting ink onto the stopped sheet 113 to record one line, and after the sheet 113 is conveyed by a predetermined amount, Records lines. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the sheet 113 reaches the recording area, the recording operation is terminated and the sheet 113 is discharged.
A recovery device 147 for recovering defective ejection of the head 124 is disposed at a position outside the recording area on the right end side in the movement direction of the carriage 123. The recovery device 147 includes a cap unit, a suction unit, and a cleaning unit. The carriage 123 is moved to the recovery device 147 side during printing standby, and the head 124 is capped by the capping unit, and the ejection port portion is kept in a wet state to prevent ejection failure due to ink drying. Further, by ejecting ink that is not related to recording during recording or the like, the ink viscosity of all the ejection ports is made constant and stable ejection performance is maintained.

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でヘッド124の吐出口(ノズル)を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜(不図示)に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
このように、このインクジェット記録装置では本発明に係るインクジェットヘッドを搭載しているので、コストの低減を図ることができる。
なお、上記実施形態においては、本発明に係る液体吐出ヘッドをインクジェットヘッドとして用いたが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する液体吐出ヘッド、遺伝子分析試料を吐出する液体吐出ヘッドなどにも適用可能である。
また、上記実施形態では、振動板を有する電気機械変換素子を駆動手段に用いたヘッドについて説明したが、その他の静電型ヘッド、サーマル型ヘッド(但し、振動板はない)にも適用することができる。
When a discharge failure occurs, the discharge port (nozzle) of the head 124 is sealed by the capping unit, and bubbles and the like are sucked out from the discharge port by the suction unit through the tube. Is removed by the cleaning means to recover the ejection failure. Further, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir (not shown) installed at the lower part of the main body and absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.
Thus, since this ink jet recording apparatus is equipped with the ink jet head according to the present invention, the cost can be reduced.
In the above embodiment, the liquid discharge head according to the present invention is used as an inkjet head. However, a liquid discharge head that discharges droplets other than ink, for example, a liquid resist for patterning, and a liquid that discharges a gene analysis sample. It can also be applied to a discharge head or the like.
In the above embodiment, a head using an electromechanical transducer having a diaphragm as a driving unit has been described. However, the present invention can also be applied to other electrostatic heads and thermal heads (however, there is no diaphragm). Can do.

以下、実施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 and a comparative example are shown and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited at all by these Examples.

(エポキシ樹脂の調製例)
<フッ化エポキシ樹脂1>
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−ヘキサフルオロプロパンとエピクロルヒドリンを常法に従って反応させ、融点75℃のエポキシ当量232(g/eq.)のビスフェノールヘキサフルオロアセトンジグリシジルエーテルを得た。

<フッ化エポキシ樹脂2>
1,3−ビス(ヘキサフルオロ−2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼンとエピクロルヒドリンを常法に従って反応させ、液状のエポキシ当量271(g/eq.)の1,3−ビス(ヘキサフルオロ−2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼンジグリシジルエーテルを得た。
(Preparation example of epoxy resin)
<Fluorinated epoxy resin 1>
2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -hexafluoropropane and epichlorohydrin were reacted according to a conventional method to obtain bisphenol hexafluoroacetone diglycidyl ether having an melting point of 75 ° C. and an epoxy equivalent of 232 (g / eq.).

<Fluorinated epoxy resin 2>
1,3-bis (hexafluoro-2-hydroxy-2-propyl) benzene and epichlorohydrin are reacted according to a conventional method, and 1,3-bis (hexafluoro-2-) of liquid epoxy equivalent 271 (g / eq.) Is reacted. Hydroxy-2-propyl) benzenediglycidyl ether was obtained.

(フッ素系エポキシ接着剤の調製例)
表1の調製例1〜4の各欄に示す材料を用いて、以下の手順でフッ素系エポキシ接着剤を調製した。なお、表1中の数値は重量部である。
まずエポキシ樹脂、フィラー、及び溶剤を混合し、超音波洗浄機で30分間プレ分散した後、一時間攪拌を行って均一に混合した。この混合液に対して溶剤に溶かした硬化剤を添加し、15分間攪拌した。この分散液を細口径5μmのPTFEメンブランフィルターにより加圧濾過し、粗大粒子やごみを除去して調製例1〜4のフッ素系エポキシ接着剤を得た。
なお、表1中の材料の詳細は次のとおりである。
・三菱化学製 エピコート828:ビスフェノールA型エポキシ樹脂
・三菱化学製 エピコート152:フェノールノボラック型エポキシ樹脂
・三菱化学製 エピキュアDICY15:ジシアンジアミド
・四国化成工業 キュアゾール2Pz:2−フェニルイミダゾール
・EVONIK製 AEROSIL RY200:疎水性コロイダルシリカ
・信越化学製 KBM−403:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
(Preparation example of fluorine-based epoxy adhesive)
Using the materials shown in the respective columns of Preparation Examples 1 to 4 in Table 1, fluorine-based epoxy adhesives were prepared by the following procedure. In addition, the numerical value in Table 1 is a weight part.
First, an epoxy resin, a filler, and a solvent were mixed, pre-dispersed with an ultrasonic cleaner for 30 minutes, and then stirred for 1 hour to mix uniformly. A curing agent dissolved in a solvent was added to the mixed solution and stirred for 15 minutes. This dispersion was subjected to pressure filtration through a PTFE membrane filter having a small diameter of 5 μm to remove coarse particles and dust to obtain the fluorine-based epoxy adhesives of Preparation Examples 1 to 4.
The details of the materials in Table 1 are as follows.
-Mitsubishi Chemical Epicoat 828: Bisphenol A type epoxy resin-Mitsubishi Chemical Epicoat 152: phenol novolac type epoxy resin-Mitsubishi Chemical Epicure DICY15: Dicyandiamide-Shikoku Kasei Co., Ltd. Curesol 2Pz: 2-Phenylimidazole Colloidal silica-Shin-Etsu Chemical KBM-403: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane


Figure 0005810673
Figure 0005810673

上記調製例1〜4のエポキシ接着剤の固形分の割合(重量%)及び乾燥固形分中のフッ素含有率(重量%)を表2に示す。

Figure 0005810673
Table 2 shows the solid content ratio (% by weight) of the epoxy adhesives of Preparation Examples 1 to 4 and the fluorine content (% by weight) in the dry solid content.
Figure 0005810673

(インクの調製例)
<ポリマ−溶液の調製>
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えた1Lのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート4.0g、スチレンマクロマー4.0g及びメルカプトエタノール0.4gを混合し、65℃に昇温した。
次にスチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート36.0g、ヒドロキシルエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスメチルバレロニトリル2.4g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を2.5時間かけてフラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を0.5時間かけてフラスコ内に滴下した。65℃で1時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8gを添加し、更に1時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン364gを添加し、濃度が50重量%のポリマー溶液800gを得た。
(Example of ink preparation)
<Preparation of polymer solution>
After sufficiently replacing nitrogen gas in the 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas inlet tube, reflux tube and dropping funnel, 11.2 g of styrene, 2.8 g of acrylic acid, 12.0 g of lauryl methacrylate, Polyethylene glycol methacrylate 4.0 g, styrene macromer 4.0 g and mercaptoethanol 0.4 g were mixed and heated to 65 ° C.
Next, 100.8 g of styrene, 25.2 g of acrylic acid, 108.0 g of lauryl methacrylate, 36.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 60.0 g of hydroxylethyl methacrylate, 36.0 g of styrene macromer, 3.6 g of mercaptoethanol, azobismethylvaleronitrile A mixed solution of 2.4 g and methyl ethyl ketone 18 g was dropped into the flask over 2.5 hours. After dropping, a mixed solution of 0.8 g of azobismethylvaleronitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 0.5 hours. After aging at 65 ° C. for 1 hour, 0.8 g of azobismethylvaleronitrile was added and further aging was performed for 1 hour. After completion of the reaction, 364 g of methyl ethyl ketone was added to the flask to obtain 800 g of a polymer solution having a concentration of 50% by weight.

<顔料含有ポリマー微粒子水分散体の調製>
上記ポリマー溶液28gとC.I.ピグメントブルー15:3を26g、1mol/Lの水酸化カリウム水溶液13.6g、メチルエチルケトン20g及びイオン交換水13.6gを十分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。得られたペーストを純水200gに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、顔料分20重量%のシアンポリマー微粒子の水分散体を得た。
<Preparation of pigment-containing polymer fine particle aqueous dispersion>
28 g of the polymer solution and C.I. I. 26 g of CI Pigment Blue 15: 3, 13.6 g of a 1 mol / L aqueous potassium hydroxide solution, 20 g of methyl ethyl ketone and 13.6 g of ion-exchanged water were sufficiently stirred and then kneaded using a roll mill. The obtained paste was put into 200 g of pure water and sufficiently stirred, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator to obtain an aqueous dispersion of cyan polymer fine particles having a pigment content of 20% by weight.

<顔料樹脂分散液の調製>
ジョンクリル679(BASF社製、分子量7000、酸価200)を7.7g、トリエタノールアミン22.5g、2−プロパノール0.8gと水331gを混合攪拌し溶解した均一な状態とした。そこに、C.I.ピグメントブルー15:3を155g撹拌しながら混合して、ビーズミルにより顔料を2時間分散した。純水483gを添加して超遠心分離機で粗大粒子を除去し、顔料分15.5重量%のシアン顔料樹脂分散液を得た。
<Preparation of pigment resin dispersion>
7.7 g of Joncryl 679 (manufactured by BASF, molecular weight 7000, acid value 200), 22.5 g of triethanolamine, 0.8 g of 2-propanol and 331 g of water were mixed and stirred to obtain a uniform state. There, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 was mixed while being stirred, and the pigment was dispersed by a bead mill for 2 hours. 483 g of pure water was added, and coarse particles were removed with an ultracentrifuge to obtain a cyan pigment resin dispersion having a pigment content of 15.5% by weight.

<インクの調製>
表3の調製例5〜13の各欄に示す材料を用いて、以下の手順でインクを調製した。
まず湿潤剤、浸透剤、界面活性剤、及び水を混合し、一時間攪拌して均一に混合した。この混合液に対して着色剤を添加し一時間攪拌した。この分散液を0.8μmセルロースアセテートメンブランフィルターにより加圧濾過し、粗大粒子やごみを除去して調製例5〜13のインクを得た。なお、表3中の数値は重量部である。
また、表3中の材料の詳細は次のとおりである。
・花王ケミカル製エマルゲンLS−106:ポリオキシアルキレンアルキルアルコール
エーテル(ノニオン性界面活性剤)
・ビックケミー製BYK−348:ポリエーテル変性シロキサン
(ノニオン性界面活性剤)
<Preparation of ink>
Using the materials shown in the respective columns of Preparation Examples 5 to 13 in Table 3, inks were prepared according to the following procedure.
First, a wetting agent, a penetrating agent, a surfactant, and water were mixed and stirred for 1 hour to mix uniformly. A colorant was added to the mixture and stirred for 1 hour. This dispersion was subjected to pressure filtration through a 0.8 μm cellulose acetate membrane filter to remove coarse particles and dust to obtain inks of Preparation Examples 5 to 13. The numerical values in Table 3 are parts by weight.
The details of the materials in Table 3 are as follows.
・ Emulgen LS-106 manufactured by Kao Chemicals: Polyoxyalkylene alkyl alcohol ether (nonionic surfactant)
BYK-348 manufactured by Big Chemie: Polyether-modified siloxane (nonionic surfactant)

Figure 0005810673
Figure 0005810673

(エポキシ接着剤の評価)
上記調製例1〜4のエポキシ接着剤と、上記調製例5〜13のインクを表4に示すように組み合わせ、各エポキシ接着剤の特性を評価した。
(Evaluation of epoxy adhesive)
The epoxy adhesives of Preparation Examples 1 to 4 and the inks of Preparation Examples 5 to 13 were combined as shown in Table 4, and the properties of each epoxy adhesive were evaluated.

(i)インク膨潤性
エポキシ接着剤を1mm厚となるように型に流し込み、23℃で減圧(1000Pa)下、1時間乾燥させた。流し込みと乾燥のプロセスを4回繰り返したのち、80℃で減圧(1000Pa)下、24時間乾燥させた。その後、大気圧に戻し、180℃で5時間、反応硬化させて接着剤のブロックを作製した。型から取り外したブロックをインクに浸漬し、50℃で40時間、超音波照射して加速劣化させ、ブロックの膨潤率により次の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:膨潤率が5%以下
×:膨潤率が5%を超える
(I) Ink Swellability An epoxy adhesive was poured into a mold so as to have a thickness of 1 mm, and dried at 23 ° C. under reduced pressure (1000 Pa) for 1 hour. After the process of pouring and drying was repeated 4 times, it was dried at 80 ° C. under reduced pressure (1000 Pa) for 24 hours. Thereafter, the pressure was returned to atmospheric pressure, and reaction curing was performed at 180 ° C. for 5 hours to prepare an adhesive block. The block removed from the mold was immersed in ink, accelerated and deteriorated by ultrasonic irradiation at 50 ° C. for 40 hours, and evaluated according to the following criteria based on the block swelling rate.
〔Evaluation criteria〕
○: Swelling rate is 5% or less ×: Swelling rate exceeds 5%

(ii)接触角
エポキシ接着剤の硬化物からなる平板に対してインクを3μL滴下し、インクとエポキシ接着剤とで形成される接触角を自動接触角測定装置(DataPhysics製OCA200H)により測定した。
(Ii) Contact angle 3 μL of ink was dropped on a flat plate made of a cured epoxy adhesive, and the contact angle formed by the ink and the epoxy adhesive was measured with an automatic contact angle measuring device (OCA200H manufactured by Data Physics).

(iii)Bステージ性
接着剤を測定用のパンに入れ、乾燥後の乾燥物の200℃までのエポキシ硬化発熱量を計測して評価した。乾燥条件A〔23℃、減圧(1000Pa)、1時間〕と、乾燥条件B(50℃、大気圧、1時間)とのDSCによる発熱量を計測し、次の式により未反応率を算出した。評価基準は下記のとおりである。
未反応率(%)
=(乾燥条件Aの発熱量−乾燥条件Bの発熱量)÷乾燥条件Aの発熱量×100
〔評価基準〕
○:未反応率が90%以上
×:未反応率が90%未満
(Iii) B-stage property The adhesive was put in a pan for measurement, and the epoxy cured heat generation up to 200 ° C of the dried product after drying was measured and evaluated. The calorific value by DSC of the drying condition A [23 ° C., reduced pressure (1000 Pa), 1 hour] and the drying condition B (50 ° C., atmospheric pressure, 1 hour) was measured, and the unreacted rate was calculated by the following formula. . The evaluation criteria are as follows.
Unreacted rate (%)
= (Calorific value of drying condition A-calorific value of drying condition B) / calorific value of drying condition A x 100
〔Evaluation criteria〕
○: Unreacted rate is 90% or more ×: Unreacted rate is less than 90%

(iv)初期接着性
以下のような剥離強度試験を行った。
幅140μm、長さ2000μmのスリットを150dpiピッチで形成し、このスリット群が4列に配列し、スリット位置が42.3μmずつずれて配置された、幅19mm、厚み40μmの圧延SUS304平板(接着面積率は64.7%)の接着面に対して、エポキシ接着剤を乾燥膜厚で0.5μmになるように塗布し、100℃で3分間、溶剤を揮発乾燥させた。次いで、幅19mm、厚み50μmの圧延SUS304平板と重ね合わせて240cN・mで加圧しつつ加熱し、180℃で5時間で接着硬化させた。
接着したサンプルについて、卓上型材料試験機(オリエンテック社製、テンシロンSTA−1150)により90°方向剥離強度測定20mm/minの速度で5mm剥離させたときの平均剥離強度を測定し、次の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:1N以上
△:0.5N以上、1N未満
×:0.5N未満
(Iv) Initial adhesiveness The following peel strength test was conducted.
A rolled SUS304 flat plate having a width of 19 mm and a thickness of 40 μm formed by forming slits having a width of 140 μm and a length of 2000 μm at a pitch of 150 dpi, the slit groups being arranged in four rows, and the slit positions being shifted by 42.3 μm. The epoxy adhesive was applied to the adhesive surface with a rate of 64.7% so that the dry film thickness was 0.5 μm, and the solvent was evaporated and dried at 100 ° C. for 3 minutes. Subsequently, it was superposed on a rolled SUS304 flat plate having a width of 19 mm and a thickness of 50 μm, heated while being pressurized at 240 cN · m, and adhesively cured at 180 ° C. for 5 hours.
For the adhered sample, the average peel strength when peeled 5 mm at a rate of 90 mm direction peel strength measurement 20 mm / min with a desktop material testing machine (Orientec Corp., Tensilon STA-1150) was measured, and the following standard It was evaluated with.
〔Evaluation criteria〕
○: 1N or more △: 0.5N or more, less than 1N ×: Less than 0.5N

(v)接着信頼性
上記剥離強度試験における硬化接着後、サンプルを50℃で1ヶ月間インクに浸漬した
。次いで、剥離試験を行い、次の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:1N以上
△:0.5N以上、1N未満
×:0.5N未満
(V) Adhesion reliability After curing adhesion in the peel strength test, the sample was immersed in ink at 50 ° C. for 1 month. Next, a peel test was performed and evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
○: 1N or more △: 0.5N or more, less than 1N ×: Less than 0.5N

(インクジェットヘッド吐出評価)
図1、図2に示す構造の液体吐出ヘッドの流路板に、調製例1〜4の各接着剤を塗布した後、乾燥させ、半硬化状態(Bステージ状態)とした。次いで、前記流路板とノズル板とを位置合わせして接合し、位置合わせがずれないようにSUS製の治具によりノズル板側と流路板側の両側から加圧しつつ加熱して評価用のインクジェットヘッドを作製した。
これらのインクジェットヘッドについて、表4に示す接着剤とインクの組合せにより、以下のようにして、インク充填性と耐インク信頼性を評価した。

(a)インク充填性
インクジェットヘッドに対して、ヘッドにインクを供給できるように配管し、ノズル面側から50kPaで1分間吸引後、ヘッド面をメンテナンスし適切な負圧を形成して吐出させたときの、吐出率(吐出ノズル数/全ノズル数×100)を次の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:吐出率98%以上
△:吐出率90%以上、98%未満
×:吐出率90%未満

(b)耐インク信頼性
インクを充填したインクジェットヘッドを、60℃で3ヶ月間放置し、放置後の吐出速度の状態を次の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:全ノズルの吐出速度が放置前の平均に対して±10%未満の場合
×:全ノズルの吐出速度が放置前の平均に対して±10%以上の場合
(Inkjet head ejection evaluation)
The adhesives of Preparation Examples 1 to 4 were applied to the flow path plate of the liquid discharge head having the structure shown in FIGS. 1 and 2, and then dried to obtain a semi-cured state (B stage state). Next, the flow path plate and the nozzle plate are aligned and joined, and heated while being pressurized from both sides of the nozzle plate side and the flow path plate side with a SUS jig so that the alignment is not shifted. An ink jet head was prepared.
With respect to these ink jet heads, the ink filling properties and the ink resistance reliability were evaluated by the combinations of adhesives and inks shown in Table 4 as follows.

(A) Ink filling property Piping was performed so that ink could be supplied to the ink-jet head. After suction from the nozzle surface at 50 kPa for 1 minute, the head surface was maintained and an appropriate negative pressure was formed and discharged. The discharge rate (number of discharge nozzles / total number of nozzles × 100) was evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
○: Discharge rate of 98% or more Δ: Discharge rate of 90% or more and less than 98% ×: Discharge rate of less than 90%

(B) Ink resistance reliability The ink jet head filled with ink was left at 60 ° C. for 3 months, and the state of the discharge speed after being left was evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
○: When the discharge speed of all nozzles is less than ± 10% of the average before leaving ×: When the discharge speed of all nozzles is ± 10% or more of the average before leaving

(カール評価)
上記ヘッドを印字装置に取り付け、A4用紙に対して印刷範囲ぎりぎりに設定したベタチャートを記録媒体に打ち出し、印字後、5秒以内に印字面を裏にして平らな面に置いたときの、記録媒体の4隅の平らな面からの高さを測定し、下記評価基準により判定した。記録媒体として、大王製紙社製リサイクルPPCを用い、評価は3回行って最も悪いものを判定値とした。
〔評価基準〕
○:20mm未満
△:20mm以上、40mm未満
×:40mm以上
(Curl evaluation)
When the above-mentioned head is attached to the printing device, a solid chart set to the limit of the printing range for A4 paper is ejected onto the recording medium, and recording is performed when the printing surface is placed on a flat surface with the printing surface facing down within 5 seconds after printing. The height from the flat surfaces at the four corners of the medium was measured and judged according to the following evaluation criteria. As a recording medium, a recycled PPC made by Daio Paper Co., Ltd. was used, and the evaluation was performed three times.
〔Evaluation criteria〕
○: Less than 20 mm Δ: 20 mm or more, less than 40 mm ×: 40 mm or more

Figure 0005810673
Figure 0005810673

1 液室吐出ヘッド
11 流路板
12 振動板
13 ノズル板
14 ノズル
15 ノズル連通路
16 液室
17 共通液室
18 インク供給口
19 圧電素子
20 ベース基板
21 支柱部
22 FPCケーブル
23 フレーム部材
24 貫通部
25 液供給孔
26 圧電材料
27 内部電極
28 個別電極
29 共通電極
31 金属層
32 樹脂層
33 ダイアフラム部
34 位置決めピン孔
35 液供給孔
111 画像形成装置本体
112 印字機構部
113 用紙
114 給紙カセット
115 手差しトレイ
116 排紙トレイ
121 主ガイドロッド
122 従ガイドロッド
123 キャリッジ
124 ヘッド
125 インクカートリッジ
127 主走査モータ
128 駆動プーリ
129 従動プーリ
130 タイミングベルト
131 給紙ローラ
132 フリクションパッド
133 ガイド部材
134 搬送ローラ
135 搬送コロ
136 先端コロ
137 副走査モータ
139 印写受け部材
141 搬送コロ
142 拍車
143 排紙ローラ
144 拍車
145 ガイド部材
146 ガイド部材
147 回復装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid chamber discharge head 11 Flow path plate 12 Vibrating plate 13 Nozzle plate 14 Nozzle 15 Nozzle communication path 16 Liquid chamber 17 Common liquid chamber 18 Ink supply port 19 Piezoelectric element 20 Base substrate 21 Strut portion 22 FPC cable 23 Frame member 24 Through portion 25 Liquid supply hole 26 Piezoelectric material 27 Internal electrode 28 Individual electrode 29 Common electrode 31 Metal layer 32 Resin layer 33 Diaphragm part 34 Positioning pin hole 35 Liquid supply hole 111 Image forming apparatus main body 112 Printing mechanism part 113 Paper 114 Paper feed cassette 115 Manual feed Tray 116 Paper discharge tray 121 Main guide rod 122 Subordinate guide rod 123 Carriage 124 Head 125 Ink cartridge 127 Main scanning motor 128 Drive pulley 129 Driven pulley 130 Timing belt 131 Feed roller 132 Flick Yonpaddo 133 guide member 134 conveying rollers 135 transport roller 136 distal roller 137 sub-scanning motor 139 marked copy receiving member 141 conveying roller 142 spur 143 paper discharge roller 144 spur 145 guide members 146 guide member 147 recovery device

特開平2−51734号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-51734 特開昭61−59911号公報JP-A-61-59911 特開平6−71882号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-71882 特開2005−220296号公報JP 2005-220296 A 特許第4277898号公報Japanese Patent No. 4277898

Claims (3)

液滴を吐出する吐出口が形成されたノズル板を、前記吐出口が連通する液室を形成した流路板に接合した液体吐出ヘッドであって、前記ノズル板と流路板とがフッ素系エポキシ接着剤で接合されており、該フッ素系エポキシ接着剤の硬化物と、20〜60重量%のアミド系水溶性有機溶剤、水、着色剤、及び界面活性剤を含有するインクとの接触角が60°以上であることを特徴とする液体吐出ヘッド。   A liquid discharge head in which a nozzle plate on which a discharge port for discharging droplets is formed is joined to a flow path plate on which a liquid chamber communicated with the discharge port is formed, wherein the nozzle plate and the flow path plate are fluorine-based Contact angle between a cured product of the fluorine-based epoxy adhesive and an ink containing 20 to 60% by weight of an amide-based water-soluble organic solvent, water, a colorant, and a surfactant, which are bonded with an epoxy adhesive Is a liquid discharge head characterized by being 60 ° or more. 前記アミド系水溶性有機溶剤が、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、及び下記一般式(1)の化合物から選ばれた少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
Figure 0005810673
(上記式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
The amide water-soluble organic solvent is at least one selected from N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, and a compound represented by the following general formula (1). The liquid discharge head according to claim 1, wherein the liquid discharge head is provided.
Figure 0005810673
(In the above formula, R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the liquid discharge head according to claim 1.
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