JP6645449B2 - Ink set for inkjet recording, cartridge, and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット記録用インクセットと、カートリッジと、画像形成方法とに関する。 The present invention relates to an ink set for inkjet recording, a cartridge, and an image forming method.
インクジェット法による画像形成を行う場合、洗浄液を用いて記録ヘッドの吐出面を洗浄することがある。洗浄液としては、例えば、特許文献1に記載のメンテナンス液が知られている。 When an image is formed by an inkjet method, a discharge surface of a recording head may be cleaned using a cleaning liquid. As a cleaning liquid, for example, a maintenance liquid described in Patent Document 1 is known.
インクジェット法による画像形成方法では、まず、インクジェット記録用インク(以下、単に「インク」と記載することがある)を記録ヘッドの吐出面から記録媒体へ吐出する。記録ヘッドには、多数のノズルが形成されており、ノズルの各々は、吐出面で開口している。そのため、インクは、ノズルの開口(吐出口)から記録媒体へ吐出される。次に、洗浄液を吐出面へ供給する。また、インクを加圧して吐出口から排出させる(パージ動作)。その後、例えばブレードを用いて、吐出面を払拭する(ワイプ動作)。 In an image forming method using an ink jet method, first, ink for ink jet recording (hereinafter, sometimes simply referred to as “ink”) is discharged from a discharge surface of a recording head to a recording medium. A large number of nozzles are formed in the recording head, and each of the nozzles is open on the ejection surface. Therefore, the ink is discharged from the nozzle opening (discharge port) to the recording medium. Next, the cleaning liquid is supplied to the discharge surface. Further, the ink is pressurized and discharged from the discharge port (purge operation). Thereafter, the ejection surface is wiped using, for example, a blade (wiping operation).
インクを吐出した後に吐出面への洗浄液の供給とパージ動作とワイプ動作とを行えば、吐出面に固着しているインク(以下、「固着インク」と記載することがある)を吐出面から除去できる。これにより、固着インクが吐出口を防ぐことを防止できるため、インクの吐出性能を維持できる。 If the cleaning liquid is supplied to the ejection surface, the purge operation and the wiping operation are performed after the ejection of the ink, the ink fixed on the ejection surface (hereinafter, sometimes referred to as “fixed ink”) is removed from the ejection surface. it can. Accordingly, it is possible to prevent the fixed ink from preventing the ejection port, and thus it is possible to maintain the ink ejection performance.
ところで、インクジェット法による画像形成方法では、インクの吐出と吐出面への洗浄液の供給とパージ動作とを行った後に、ワイプ動作を行う。そのため、ワイプ動作を行うとき、吐出面には、洗浄液と、パージ動作で排出されたインク(以下、「パージインク」と記載する)とが、存在する。画像形成に使用されたインクが吐出面に存在することもある。 By the way, in the image forming method by the ink jet method, the wipe operation is performed after the ejection of the ink, the supply of the cleaning liquid to the ejection surface, and the purge operation. Therefore, when performing the wiping operation, the cleaning liquid and the ink discharged by the purge operation (hereinafter, referred to as “purge ink”) exist on the ejection surface. The ink used for image formation may be present on the ejection surface.
吐出面に液体が存在する状態でワイプ動作を行うと、吐出面に存在する液体が、ブレードにより、吐出面の周縁部へ押し流されて、吐出面の周縁部から記録ヘッドの外側面へ回り込むことがある。記録ヘッドの外側面へ回り込んだ液体は、自重により、外側面に沿って垂れ落ちることがある。また、自重により吐出面まで垂れ落ちた液体は、吐出面に濡れ拡がることがある。このように、ワイプ動作後に吐出面が汚染されることがある。ワイプ動作後に吐出面が汚染されると、ワイプ動作後にインクの吐出を再開したときにインクの吐出性能が低下することがある。 When the wiping operation is performed in a state where the liquid is present on the ejection surface, the liquid existing on the ejection surface is swept by the blade to the peripheral portion of the ejection surface, and goes around from the peripheral portion of the ejection surface to the outer surface of the recording head. There is. The liquid that has flowed to the outer surface of the recording head may droop along the outer surface due to its own weight. In addition, the liquid dripping down to the ejection surface due to its own weight may wet and spread on the ejection surface. Thus, the ejection surface may be contaminated after the wiping operation. If the ejection surface is contaminated after the wiping operation, the ejection performance of the ink may decrease when the ejection of the ink is restarted after the wiping operation.
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止可能なインクセットの提供と、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止可能なインクセットを含むカートリッジの提供と、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止可能なインクセットを用いた画像形成方法の提供とを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an ink set capable of preventing contamination of an ejection surface after a wiping operation, and a cartridge including an ink set capable of preventing contamination of an ejection surface after a wiping operation. And an image forming method using an ink set that can prevent contamination of the ejection surface after the wiping operation.
本発明に係るインクジェット記録用インクセットは、水性インクと、水性洗浄液とを有する。前記水性洗浄液は、非イオン性界面活性剤を含有する。前記非イオン性界面活性剤は、分子内にアミノ基を有する。前記水性インクの表面張力と、前記水性洗浄液の表面張力とは、下記式(A)を満たす。
1.1×(前記水性インクの表面張力)≦(前記水性洗浄液の表面張力)≦1.4×(前記水性インクの表面張力)・・・式(A)
The ink set for inkjet recording according to the present invention includes an aqueous ink and an aqueous cleaning liquid. The aqueous cleaning solution contains a nonionic surfactant. The nonionic surfactant has an amino group in the molecule. The surface tension of the aqueous ink and the surface tension of the aqueous cleaning liquid satisfy the following expression (A).
1.1 × (surface tension of the aqueous ink) ≦ (surface tension of the aqueous cleaning liquid) ≦ 1.4 × (surface tension of the aqueous ink) Formula (A)
本発明に係るカートリッジは、上記構成を有するインクジェット記録用インクセットが有する前記水性インクを、収容する第1タンクと、上記構成を有するインクジェット記録用インクセットが有する前記水性洗浄液を、収容する第2タンクと、を含む。 The cartridge according to the present invention includes a first tank that stores the aqueous ink of the inkjet recording ink set having the above configuration, and a second tank that stores the aqueous cleaning liquid of the inkjet recording ink set having the above configuration. And a tank.
本発明に係る画像形成方法は、水性インクを、記録ヘッドの吐出面から記録媒体へ吐出する吐出工程と、水性洗浄液を、前記吐出面へ供給する供給工程と、前記水性インクを、加圧して前記吐出面から排出させるパージ工程と、前記吐出面を、払拭するワイプ工程と、を含む。前記供給工程と、前記パージ工程とは、各々、前記吐出工程よりも後であって前記ワイプ工程よりも前に、行われる。前記水性洗浄液は、非イオン性界面活性剤を含有する。前記非イオン性界面活性剤は、分子内にアミノ基を有する。前記水性インクの表面張力と、前記水性洗浄液の表面張力とは、下記式(A)を満たす。
1.1×(前記水性インクの表面張力)≦(前記水性洗浄液の表面張力)≦1.4×(前記水性インクの表面張力)・・・式(A)
In the image forming method according to the present invention, the aqueous ink is ejected from an ejection surface of a recording head to a recording medium, an aqueous cleaning liquid is supplied to the ejection surface, and the aqueous ink is pressurized. The method includes a purging step of discharging from the discharge surface and a wiping step of wiping the discharge surface. The supply step and the purge step are each performed after the discharge step and before the wipe step. The aqueous cleaning solution contains a nonionic surfactant. The nonionic surfactant has an amino group in the molecule. The surface tension of the aqueous ink and the surface tension of the aqueous cleaning liquid satisfy the following expression (A).
1.1 × (surface tension of the aqueous ink) ≦ (surface tension of the aqueous cleaning liquid) ≦ 1.4 × (surface tension of the aqueous ink) Formula (A)
本発明によれば、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できる。 According to the present invention, contamination of the ejection surface after the wiping operation can be prevented.
本発明の実施形態について説明する。なお、粉体に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、相当数の粒子について測定した値の個数平均である。また、粉体の体積中位径(D50)の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折式粒度分布測定装置(マルバーン社製の「Zetasizer nano−ZS(ゼータサイザー ナノZS)」)を用いて測定した値である。 An embodiment of the present invention will be described. In addition, the evaluation result (value indicating a shape or physical property) of the powder is a number average of values measured for a considerable number of particles unless otherwise specified. If the measured value of the volume median diameter (D 50 ) of the powder is not specified, a laser diffraction particle size distribution analyzer (“Zetasizer nano-ZS” manufactured by Malvern) is used. It is a value measured using.
また、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。また、アクリル及びメタクリルを包括的に「(メタ)アクリル」と総称する場合がある。 Further, a compound and its derivative may be generically referred to by adding “system” after the compound name. When a polymer name is represented by adding “system” after the compound name, it means that the repeating unit of the polymer is derived from the compound or its derivative. In addition, acryl and methacryl may be collectively referred to as “(meth) acryl”.
また、非イオン性界面活性剤のうち、分子内にアセチレン結合を有するアルコールを、「アセチレン型界面活性剤」と記載する。非イオン性界面活性剤のうち、分子内にアミノ基を有する化合物を、「アミン型界面活性剤」と記載する。 Further, among nonionic surfactants, an alcohol having an acetylene bond in a molecule is described as “acetylene-type surfactant”. Among the nonionic surfactants, a compound having an amino group in the molecule is referred to as “amine type surfactant”.
本実施形態に係るインクジェット記録用インクセット(以下、単に「インクセット」と記載することがある)を用いて画像を形成する方法としては、例えば、次に示す方法が挙げられる。詳しくは、まず、インクセットが有する水性インクを、記録ヘッド(インクジェット記録装置が備える記録ヘッド)の吐出面から記録媒体へ吐出する。次に、インクセットが有する水性洗浄液を吐出面へ供給した後に、パージ動作を行う。その後、例えばブレードを用いて、ワイプ動作を行う。 Examples of a method for forming an image using the ink set for inkjet recording according to the present embodiment (hereinafter, may be simply referred to as “ink set”) include the following method, for example. More specifically, first, the aqueous ink of the ink set is discharged from a discharge surface of a recording head (a recording head provided in an inkjet recording apparatus) to a recording medium. Next, a purge operation is performed after the aqueous cleaning liquid of the ink set is supplied to the ejection surface. Thereafter, a wiping operation is performed using, for example, a blade.
[本実施形態に係るインクジェット記録用インクセット]
本実施形態に係るインクセットは、水性インクと、水性洗浄液とを有する。水性洗浄液は、非イオン性界面活性剤を含有する。非イオン性界面活性剤は、分子内にアミノ基を有する。水性インクの表面張力と、水性洗浄液の表面張力とは、下記式(A)を満たす。
1.1×(水性インクの表面張力)≦(水性洗浄液の表面張力)≦1.4×(水性インクの表面張力)・・・式(A)
[Ink set for inkjet recording according to this embodiment]
The ink set according to the present embodiment has an aqueous ink and an aqueous cleaning liquid. The aqueous cleaning solution contains a non-ionic surfactant. Nonionic surfactants have an amino group in the molecule. The surface tension of the aqueous ink and the surface tension of the aqueous cleaning liquid satisfy the following expression (A).
1.1 × (surface tension of aqueous ink) ≦ (surface tension of aqueous cleaning liquid) ≦ 1.4 × (surface tension of aqueous ink) Formula (A)
このように、本実施形態に係るインクセットでは、水性洗浄液がアミン型界面活性剤を含有するため、固着インクを吐出面から除去できる。それだけでなく、式(A)が満たされているため、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できる。ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できれば、ワイプ動作後にインクの吐出を再開した場合であってもインクの吐出性能の低下を防止できる。例えば、水性インクが吐出され難くなることを防止できる。また、水性インクが所望の吐出方向とは異なる方向に吐出されることを防止できる。水性洗浄液の表面張力は、好ましくは水性インクの表面張力の1.10倍以上1.30倍以下であり、より好ましくは水性インクの表面張力の1.10倍以上1.25倍以下である。以下では、まず、水性インクの好ましい構成と固着インクの形成プロセスとを順に説明する。 As described above, in the ink set according to the present embodiment, since the aqueous cleaning liquid contains the amine-type surfactant, the fixed ink can be removed from the ejection surface. In addition, since the expression (A) is satisfied, it is possible to prevent the discharge surface from being contaminated after the wiping operation. If it is possible to prevent the discharge surface from being contaminated after the wiping operation, it is possible to prevent a decrease in the ink discharging performance even when the ink discharge is restarted after the wiping operation. For example, it is possible to prevent the ejection of the aqueous ink from becoming difficult. Further, it is possible to prevent the aqueous ink from being ejected in a direction different from the desired ejection direction. The surface tension of the aqueous cleaning liquid is preferably 1.10 to 1.30 times the surface tension of the aqueous ink, and more preferably 1.10 to 1.25 times the surface tension of the aqueous ink. Hereinafter, first, a preferable configuration of the aqueous ink and a process of forming the fixed ink will be sequentially described.
<水性インクの好ましい構成>
水性インクは、水性溶媒と顔料分散体とを有することが好ましい。顔料分散体は、複数の顔料粒子が水性媒体中において互いに分散されて構成されたものを意味する。顔料粒子は、各々、顔料を含有する顔料コアと、顔料コアの表面に設けられた被覆樹脂とを含むことが好ましい。
<Preferred configuration of aqueous ink>
The aqueous ink preferably has an aqueous solvent and a pigment dispersion. The pigment dispersion means a structure in which a plurality of pigment particles are dispersed in an aqueous medium. Each of the pigment particles preferably includes a pigment core containing a pigment and a coating resin provided on the surface of the pigment core.
水性インクでは、顔料粒子が、互いに分散する。詳しくは、多くの場合、被覆樹脂としては、樹脂塩を使用する。ここで、樹脂塩は、分子内に、電離可能な官能基(例えばCOONa基)を有する。また、水性インクは、十分な量の水性溶媒を含有する。これらのことから、被覆樹脂の表面では、電離が起こり易い。そのため、被覆樹脂の表面には、電気二重層が形成される。被覆樹脂の表面に電気二重層が形成されると、顔料粒子同士が電気的に反発するため、顔料粒子が互いに分散する。 In aqueous inks, pigment particles are dispersed together. Specifically, in many cases, a resin salt is used as the coating resin. Here, the resin salt has an ionizable functional group (for example, a COONa group) in the molecule. Further, the aqueous ink contains a sufficient amount of an aqueous solvent. For these reasons, ionization easily occurs on the surface of the coating resin. Therefore, an electric double layer is formed on the surface of the coating resin. When the electric double layer is formed on the surface of the coating resin, the pigment particles repel each other, so that the pigment particles are mutually dispersed.
<固着インクの形成プロセス>
固着インクは以下に示すプロセスで形成される、と考えられる。
水性インクを記録ヘッドの吐出面から記録媒体へ吐出すると、水性インクが吐出面に付着することがある。水性インクが吐出面に付着すると、水性インクと空気との接触に起因して水性インクが乾燥する。水性インクが乾燥すると、被覆樹脂が膜を形成し易い。
<Fixed ink forming process>
It is considered that the fixed ink is formed by the following process.
When the aqueous ink is ejected from the ejection surface of the recording head to the recording medium, the aqueous ink may adhere to the ejection surface. When the water-based ink adheres to the ejection surface, the water-based ink dries due to the contact between the water-based ink and air. When the aqueous ink dries, the coating resin tends to form a film.
詳しくは、水性インクが乾燥すると、水性インクにおける水性溶媒の含有量が減少するため、被覆樹脂の表面では電離が起こり難くなる。これにより、顔料粒子同士は電気的に反発し難くなるため、顔料粒子は互いに凝集し易くなる。顔料粒子が互いに凝集すると、互いに異なる顔料コアの表面に存在する被覆樹脂が接触し易くなる。その結果、被覆樹脂からなる膜(以下、「樹脂膜」と記載する)が形成され易くなる。このように、水性インクが乾燥すると、顔料コアの凝集体が樹脂膜で被覆される。このようにして、固着インクが形成される。 Specifically, when the water-based ink dries, the content of the water-based solvent in the water-based ink decreases, so that ionization is less likely to occur on the surface of the coating resin. This makes it difficult for the pigment particles to repel each other electrically, so that the pigment particles tend to aggregate with each other. When the pigment particles agglomerate with each other, the coating resins existing on the surfaces of the different pigment cores easily come into contact with each other. As a result, a film made of the coating resin (hereinafter, referred to as “resin film”) is easily formed. Thus, when the aqueous ink dries, the aggregate of the pigment core is covered with the resin film. In this way, a fixed ink is formed.
<所定の効果が得られる理由>
続いて、本実施形態に係るインクセットを用いて画像形成を行えば所定の効果が得られる理由として考えられる事項を説明する。ここで、所定の効果には、固着インクを吐出面から除去できるという効果(効果1)と、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できるという効果(効果2)とが、含まれる。
<Reason for obtaining the desired effect>
Next, a description will be given of possible reasons why a predetermined effect can be obtained by forming an image using the ink set according to the present embodiment. Here, the predetermined effects include an effect that the fixed ink can be removed from the ejection surface (effect 1) and an effect that the contamination of the ejection surface after the wiping operation can be prevented (effect 2).
(効果1)
今般、本発明者らは、水性洗浄液がアミン型界面活性剤を含有していれば、固着インクが吐出面から除去され易いことを突き止めた(後述の実施例1及び比較例1〜3参照)。このような結果が得られた理由として、次に示すことが考えられる。
(Effect 1)
Recently, the present inventors have found that if the aqueous cleaning liquid contains an amine-type surfactant, the fixed ink is easily removed from the ejection surface (see Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 described later). . The following are conceivable reasons for obtaining such a result.
詳しくは、上記<固着インクの形成プロセス>で説明したように、固着インクでは、顔料粒子は、互いに凝集し易い。しかし、多くの場合、固着インクの形成中に、水性洗浄液が吐出面へ供給される。そのため、多くの場合、顔料粒子が互いに凝集する前に、水性洗浄液が吐出面へ供給される。 Specifically, as described in the above <Fixed ink forming process>, in the fixed ink, the pigment particles are likely to aggregate with each other. However, in many cases, the aqueous cleaning liquid is supplied to the ejection surface during formation of the fixed ink. Therefore, in many cases, the aqueous cleaning liquid is supplied to the discharge surface before the pigment particles aggregate with each other.
また、本実施形態では、水性洗浄液は、アミン型界面活性剤を含有する。ここで、アミン型界面活性剤は、分子内にアミノ基を有するため、他の界面活性剤に比べて隣り合う顔料粒子の間へ浸入し易い。そのため、本実施形態における水性洗浄液は、他の界面活性剤を含有する水性洗浄液に比べて、隣り合う顔料粒子の間へ浸入し易い。なお、「他の界面活性剤」には、アミン型界面活性剤とは異なる非イオン性界面活性剤と、カチオン性界面活性剤と、アニオン性界面活性剤と、両性界面活性剤とが含まれる。 In the present embodiment, the aqueous cleaning solution contains an amine type surfactant. Here, since the amine type surfactant has an amino group in the molecule, it easily penetrates between adjacent pigment particles as compared with other surfactants. Therefore, the aqueous cleaning liquid in the present embodiment is more likely to penetrate between adjacent pigment particles than the aqueous cleaning liquid containing another surfactant. The “other surfactants” include nonionic surfactants different from amine surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants. .
さらに、本実施形態では、水性洗浄液の表面張力は、水性インクの表面張力の1.40倍以下である(後述の実施例1〜6及び比較例5参照)。これにより、水性洗浄液は、水性インクに対して高い親和性を示すため、パージインクに対しても高い親和性を示す。よって、吐出面への水性洗浄液の供給とパージ動作とを行うと、パージインクは、水性洗浄液とともに、隣り合う顔料粒子の間へ浸入し易い。 Furthermore, in this embodiment, the surface tension of the aqueous cleaning liquid is 1.40 times or less the surface tension of the aqueous ink (see Examples 1 to 6 and Comparative Example 5 described later). As a result, the aqueous cleaning liquid has a high affinity for the aqueous ink and also has a high affinity for the purge ink. Therefore, when the supply of the aqueous cleaning liquid to the ejection surface and the purging operation are performed, the purge ink easily enters between the adjacent pigment particles together with the aqueous cleaning liquid.
このように、本実施形態では、パージインクは、隣り合う顔料粒子の間へ浸入し易い。これにより、吐出面への水性洗浄液の供給とパージ動作とを行うと、固着インクは、パージインクに溶解され易い。よって、吐出面への水性洗浄液の供給とパージ動作とを行った後にワイプ動作を行うと、固着インクを吐出面から除去できる。 As described above, in the present embodiment, the purge ink easily penetrates between adjacent pigment particles. Thus, when the aqueous cleaning liquid is supplied to the ejection surface and the purge operation is performed, the fixed ink is easily dissolved in the purge ink. Therefore, if the wiping operation is performed after the supply of the aqueous cleaning liquid to the ejection surface and the purging operation, the fixed ink can be removed from the ejection surface.
(効果2)
本実施形態では、水性洗浄液の表面張力は、水性インクの表面張力の1.10倍以上である。一般的には、吐出面への水性洗浄液の供給量は、吐出面へのパージインクの排出量に比べて多い。そのため、ワイプ動作を行うとき、吐出面では、水性洗浄液の存在量が、パージインクの存在量に比べて多い。よって、ワイプ動作を行うときに吐出面に存在する液体(以下、単に「吐出面に存在する液体」と記載する)の物性は、パージインクの物性よりも、水性洗浄液の物性に、支配され易い。したがって、水性洗浄液の表面張力が水性インクの表面張力の1.10倍以上であれば、吐出面に存在する液体の表面張力は大きくなり易い。
(Effect 2)
In the present embodiment, the surface tension of the aqueous cleaning liquid is at least 1.10 times the surface tension of the aqueous ink. Generally, the supply amount of the aqueous cleaning liquid to the discharge surface is larger than the discharge amount of the purge ink to the discharge surface. Therefore, when the wiping operation is performed, the amount of the aqueous cleaning liquid present on the ejection surface is larger than the amount of the purge ink. Therefore, the physical properties of the liquid existing on the ejection surface when performing the wiping operation (hereinafter simply referred to as “the liquid existing on the ejection surface”) are more likely to be governed by the physical properties of the aqueous cleaning liquid than the physical properties of the purge ink. . Therefore, if the surface tension of the aqueous cleaning liquid is at least 1.10 times the surface tension of the aqueous ink, the surface tension of the liquid present on the ejection surface tends to increase.
吐出面に存在する液体の表面張力が大きければ、吐出面に存在する液体は、吐出面に濡れ拡がり難い。したがって、ワイプ動作を行うと、吐出面に存在する液体は、例えばブレードをつたって、垂れ落ち易い。 If the surface tension of the liquid existing on the ejection surface is large, the liquid existing on the ejection surface is unlikely to wet and spread on the ejection surface. Therefore, when the wiping operation is performed, the liquid existing on the ejection surface is likely to hang down, for example, on a blade.
吐出面に存在する液体がブレードをつたって垂れ落ちると、吐出面に存在する液体が記録ヘッドの外側面へ回り込むことを防止できる。これにより、ワイプ動作後に吐出面が汚染されることを防止できる。よって、ワイプ動作後にインクの吐出を再開した場合であっても、インクの吐出性能の低下を防止できる。 When the liquid present on the ejection surface drops along the blade, it can be prevented that the liquid existing on the ejection surface goes around to the outer surface of the recording head. Thereby, it is possible to prevent the ejection surface from being contaminated after the wiping operation. Therefore, even when the ink discharge is restarted after the wiping operation, it is possible to prevent the ink discharge performance from being lowered.
また、ワイプ動作後に吐出面が汚染されることを防止できれば、複数回にわたってワイプ動作を行う場合であっても各々のワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できる。これにより、機械寿命が長い画像形成装置を用いて画像形成を行う場合であっても、画像形成装置の使用期間が機械寿命に達するまでインクの吐出性能を維持できる。以下、一般的なインクセットと対比しながら、本実施形態に係るインクセットをさらに説明する。 Further, if it is possible to prevent the discharge surface from being contaminated after the wiping operation, it is possible to prevent the discharge surface from being contaminated after each wiping operation even when performing the wiping operation a plurality of times. Accordingly, even when an image is formed using an image forming apparatus having a long mechanical life, the ink ejection performance can be maintained until the use period of the image forming apparatus reaches the mechanical life. Hereinafter, the ink set according to the present embodiment will be further described in comparison with a general ink set.
<一般的なインクセットと本実施形態に係るインクセットとの対比>
一般的なインクセットでは、固着インクを吐出面から容易に除去できるという観点から、水性洗浄液の表面張力を水性インクの表面張力よりも小さくして、水性インクに対する水性洗浄液の親和性を高めている。しかし、上述したように、吐出面への水性洗浄液の供給量は、吐出面へのパージインクの排出量に比べて多い。そのため、水性洗浄液の表面張力が水性インクの表面張力に比べて小さければ、吐出面に存在する液体の表面張力は小さくなり易い。
<Comparison between general ink set and ink set according to this embodiment>
In a general ink set, from the viewpoint that the fixed ink can be easily removed from the ejection surface, the surface tension of the aqueous cleaning liquid is made smaller than the surface tension of the aqueous ink to increase the affinity of the aqueous cleaning liquid for the aqueous ink. . However, as described above, the supply amount of the aqueous cleaning liquid to the ejection surface is larger than the discharge amount of the purge ink to the ejection surface. Therefore, if the surface tension of the aqueous cleaning liquid is smaller than the surface tension of the aqueous ink, the surface tension of the liquid existing on the ejection surface tends to be small.
吐出面に存在する液体の表面張力が小さければ、その液体は吐出面に濡れ拡がり易い。そのため、ワイプ動作を行うと、吐出面に存在する液体は、ブレードにより、吐出面の周縁部へ押し流され易く、吐出面の周縁部から記録ヘッドの外側面へ回り込み易い。そして、記録ヘッドの外側面へ回り込んだ液体は、自重により外側面に沿って吐出面まで垂れ落ち易く、吐出面に濡れ拡がり易い。このように、水性洗浄液の表面張力が水性インクの表面張力に比べて小さければ、ワイプ動作後に吐出面が汚染され易い(後述の比較例4)。そのため、ワイプ動作後にインクの吐出を再開したときに、インクの吐出性能が低下することがある。 If the surface tension of the liquid existing on the ejection surface is small, the liquid easily spreads on the ejection surface. Therefore, when the wiping operation is performed, the liquid existing on the ejection surface is easily pushed by the blade to the peripheral portion of the ejection surface, and easily spills from the peripheral portion of the ejection surface to the outer surface of the recording head. Then, the liquid that has flowed to the outer surface of the recording head easily falls down to the ejection surface along the outer surface by its own weight, and is easily wetted and spread on the ejection surface. As described above, if the surface tension of the aqueous cleaning liquid is smaller than the surface tension of the aqueous ink, the ejection surface is likely to be contaminated after the wiping operation (Comparative Example 4 described later). Therefore, when the discharge of the ink is restarted after the wiping operation, the discharge performance of the ink may be reduced.
一方、水性洗浄液の表面張力が水性インクの表面張力に比べて大きければ、吐出面からの固着インクの除去が困難である(後述の比較例6参照)。 On the other hand, if the surface tension of the aqueous cleaning liquid is higher than the surface tension of the aqueous ink, it is difficult to remove the fixed ink from the ejection surface (see Comparative Example 6 described later).
しかし、本実施形態では、水性洗浄液がアミン型界面活性剤を含有するとともに、式(A)が満たされている。これにより、固着インクを吐出面から除去できるとともに、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できる(後述の実施例1〜6参照)。 However, in the present embodiment, the aqueous cleaning liquid contains the amine-type surfactant, and the formula (A) is satisfied. This makes it possible to remove the fixed ink from the ejection surface and prevent contamination of the ejection surface after the wiping operation (see Examples 1 to 6 described later).
なお、後述の比較例4では、水性洗浄液がアミン型界面活性剤を含有していた。しかし、水性洗浄液の表面張力が水性インクの表面張力の1.06倍であった。そのため、記録ヘッドの外側面において液体汚れが確認された。本発明者らは、水性洗浄液の表面張力が水性インクの表面張力の1倍未満であれば(水性洗浄液の表面張力<水性インクの表面張力)、記録ヘッドの外側面における液体汚れがさらに顕著になることを確認している。 In Comparative Example 4 described below, the aqueous cleaning solution contained an amine-type surfactant. However, the surface tension of the aqueous cleaning liquid was 1.06 times the surface tension of the aqueous ink. Therefore, liquid contamination was confirmed on the outer surface of the recording head. The present inventors have found that if the surface tension of the aqueous cleaning liquid is less than one time the surface tension of the aqueous ink (the surface tension of the aqueous cleaning liquid <the surface tension of the aqueous ink), the liquid stain on the outer surface of the recording head becomes more remarkable. I am sure it will be.
[本実施形態に係るカートリッジ]
本実施形態に係るカートリッジは、本実施形態に係るインクセットと、水性インクを収容する第1タンクと、水性洗浄液を収容する第2タンクとを含む。これにより、本実施形態に係るカートリッジをインクジェット記録装置に装填すれば、本実施形態に係るインクセットを用いた画像形成を容易に実施できる。よって、固着インクを吐出面から除去できる。また、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できるため、ワイプ動作後にインクの吐出を再開した場合であってもインクの吐出性能を維持できる。
[Cartridge according to this embodiment]
The cartridge according to the present embodiment includes the ink set according to the present embodiment, a first tank that stores the aqueous ink, and a second tank that stores the aqueous cleaning liquid. Accordingly, if the cartridge according to the present embodiment is loaded in an ink jet recording apparatus, image formation using the ink set according to the present embodiment can be easily performed. Therefore, the fixed ink can be removed from the ejection surface. Further, since the contamination of the ejection surface after the wiping operation can be prevented, the ink ejection performance can be maintained even when the ejection of the ink is restarted after the wiping operation.
[本実施形態に係る画像形成方法]
本実施形態に係る画像形成方法は、吐出工程と、供給工程と、パージ工程と、ワイプ工程とを含む。吐出工程では、水性インクを、記録ヘッドの吐出面から記録媒体へ吐出する。供給工程では、水性洗浄液を、吐出面へ供給する。パージ工程では、水性インク(パージインク)を、加圧して吐出面から排出させる(パージ動作)。ワイプ工程では、吐出面を払拭する(ワイプ動作)。より具体的には、ワイプ工程では、ブレードを用いて、吐出面を払拭する。
[Image Forming Method According to the Present Embodiment]
The image forming method according to the present embodiment includes a discharge step, a supply step, a purge step, and a wipe step. In the ejection step, the aqueous ink is ejected from the ejection surface of the recording head to the recording medium. In the supply step, the aqueous cleaning liquid is supplied to the discharge surface. In the purging step, the water-based ink (purge ink) is pressurized and discharged from the ejection surface (purge operation). In the wiping process, the ejection surface is wiped (wiping operation). More specifically, in the wiping step, the ejection surface is wiped using a blade.
供給工程と、パージ工程とは、各々、吐出工程よりも後であってワイプ工程よりも前に、行われる。より具体的には、供給工程は、パージ工程の前に行われても良いし、パージ工程の後に行われても良いし、パージ工程と同時に行われても良い。 The supply step and the purge step are each performed after the discharge step and before the wipe step. More specifically, the supply step may be performed before the purge step, may be performed after the purge step, or may be performed simultaneously with the purge step.
使用される水性インク及び水性洗浄液については、各々、上記[本実施形態に係るインクジェット記録用インクセット]で説明した通りである。これにより、本実施形態に係る画像形成方法では、固着インクを吐出面から除去できる。また、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できるため、ワイプ動作後にインクの吐出を再開した場合であってもインクの吐出性能を維持できる。 The aqueous ink and the aqueous cleaning liquid to be used are as described in the above [Ink set for inkjet recording according to this embodiment]. Thus, in the image forming method according to the present embodiment, the fixed ink can be removed from the ejection surface. Further, since the contamination of the ejection surface after the wiping operation can be prevented, the ink ejection performance can be maintained even when the ink ejection is restarted after the wiping operation.
本実施形態における水性インクが装填されたインクジェット記録装置を用いて画像形成を行えば、吐出工程とパージ工程とワイプ工程とを行うことができる。また、上述したように、供給工程では、本実施形態に係る水性洗浄液を吐出面へ供給する。水性洗浄液の供給方法としては、例えば、インクジェット法による水性洗浄液の吐出、ローラーを用いた水性洗浄液の塗布、又は水性洗浄液の噴霧が挙げられる。 If an image is formed using the ink jet recording apparatus loaded with the aqueous ink according to the present embodiment, the ejection step, the purge step, and the wipe step can be performed. Further, as described above, in the supply step, the aqueous cleaning liquid according to the present embodiment is supplied to the ejection surface. Examples of the method of supplying the aqueous cleaning liquid include discharge of the aqueous cleaning liquid by an inkjet method, application of the aqueous cleaning liquid using a roller, and spraying of the aqueous cleaning liquid.
本実施形態に係る画像形成方法では、本実施形態に係るカートリッジをインクジェット記録装置に装填して画像を形成しても良いし、別々に準備された水性インク及び水性洗浄液を用いて画像を形成しても良い。 In the image forming method according to the present embodiment, an image may be formed by loading the cartridge according to the present embodiment into an inkjet recording apparatus, or an image may be formed by using separately prepared aqueous ink and aqueous cleaning liquid. May be.
[本実施形態に係る画像形成方法の一例]
以下、図1〜図3を用いて、本実施形態に係る画像形成方法の一例を具体的に説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成方法に使用される画像形成装置の構成を示す図である。図2は、本実施形態に係る画像形成方法の一工程を説明する図であり、より具体的には供給工程を説明する図である。図3は、本実施形態に係る画像形成方法の別の一工程を説明する図であり、より具体的にはパージ動作とワイプ動作とを説明する図である。ここで、図1〜図3に示すX軸、Y軸、及びZ軸は、互いに直交する。また、図2及び図3は、各々、図1に示す画像形成装置1の要部を側面から見た図である。
[One Example of Image Forming Method According to Present Embodiment]
Hereinafter, an example of the image forming method according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus used in the image forming method according to the present embodiment. FIG. 2 is a view for explaining one step of the image forming method according to the present embodiment, and more specifically, a view for explaining a supply step. FIG. 3 is a diagram illustrating another process of the image forming method according to the embodiment, and more specifically, a diagram illustrating a purge operation and a wipe operation. Here, the X axis, the Y axis, and the Z axis shown in FIGS. 1 to 3 are orthogonal to each other. FIGS. 2 and 3 are side views of main parts of the image forming apparatus 1 shown in FIG.
まず、図1に示す画像形成装置1の構成を説明する。図1に示す画像形成装置1は、給紙部3と、記録ヘッド4と、液体収容部5と、用紙搬送部7と、排出部8と、メンテナンスユニット9とを備える。
First, the configuration of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described. The image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a
給紙部3は、給紙カセット31と、給紙ローラー32aとを有する。給紙カセット31には、複数の記録媒体(例えばコピー用紙)Sが重ねられた状態で収納されている。
The
記録ヘッド4には、図2及び図3に示すように、ノズル41と、インク流入口43と、インク流出口45とが形成されている。また、記録ヘッド4は、吐出面47を有する。ノズル41は、吐出面47において開口しており、水性インクを記録媒体S(図1参照)へ向かって吐出する。水性インクは、第1タンク52(図1参照)に収容されている。水性インクは、第1タンク52からインク流入口43を通って記録ヘッド4へ流入し、インク流出口45を通って記録ヘッド4から流出する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the recording head 4 has a
液体収容部5には、図1に示すように、カートリッジ51が設けられている。カートリッジ51は、画像形成装置1に着脱自在に装着される。カートリッジ51は、本実施形態に係るインクセットと、第1タンク52と、第2タンク53とを有する。第1タンク52は、本実施形態における水性インクを収容する。第2タンク53は、本実施形態における水性洗浄液を収容する。
As shown in FIG. 1, a
用紙搬送部7は、第1搬送ユニット71と、第2搬送ユニット72とを有する。排出部8は、排出トレイ81を有する。
The paper transport unit 7 includes a first transport unit 71 and a
メンテナンスユニット9は、スポンジ91と、ブレード92とを有する。スポンジ91と、ブレード92とは、各々、吐出面47(図2及び図3参照)に対向する位置と第2搬送ユニット72に対向する位置(図1に示す位置)との間を移動可能である。スポンジ91は、図2に示すように、上昇方向D1及び下降方向D2の各々の方向に沿って移動可能である。スポンジ91は、水性洗浄液を含浸する。水性洗浄液は、第2タンク53(図1参照)に収容されており、第2タンク53からスポンジ91へ供給される。ブレード92は、図3に示すように、上昇方向D1、下降方向D2、及びワイピング方向D3の各々の方向に沿って移動可能である。ここで、上昇方向D1は、Z軸方向に沿って吐出面47へ近づく方向を意味する。下降方向D2は、Z軸方向に沿って吐出面47から遠ざかる方向を意味する。ワイピング方向D3は、吐出面47に沿う方向を意味する。
The
図1に示す画像形成装置1を用いて画像を記録媒体Sに形成する場合には、まず、給紙ローラー32aが、給紙カセット31に収納された記録媒体Sを最上部から1枚ずつ取り出し、取り出した記録媒体Sを第1搬送ユニット71へ送出する。記録媒体Sが吐出面47(図2参照)に対向する位置に到達すると、水性インクが、吐出面47(より具体的にはノズル41の開口)から記録媒体Sへ吐出される(吐出工程)。その後、記録媒体Sは、第2搬送ユニット72へ送出されて、排出トレイ81へ排出される。
When forming an image on the recording medium S using the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1, first, the
吐出工程では、水性インクが吐出面47に付着することがある。水性インクが吐出面47に付着すると、水性インクと空気との接触に起因して固着インク(不図示)が形成される。そのため、吐出工程の後に、供給工程とパージ工程とワイプ工程とが行われる。
In the ejection step, the aqueous ink may adhere to the
図2を参照しながら、供給工程を説明する。供給工程では、まず、水性洗浄液がスポンジ91に含浸される。次に、スポンジ91が、吐出面47に対向する位置(図2に示す位置)まで移動した後、上昇方向D1に沿って移動して吐出面47に押し当てられる。このとき、スポンジ91が吐出面47に押し当てられた状態(以下、「スポンジ91の押し当て状態」と記載する)が、所定時間、維持されることが好ましい。また、スポンジ91の押し当て状態が維持されながら、スポンジ91が上昇方向D1に沿って移動する動作とスポンジ91が下降方向D2に沿って移動する動作とが繰り返されても良い。また、スポンジ91の押し当て状態が維持されながら、スポンジ91が吐出面47に沿う方向(図2に示すX軸方向に沿う方向)に移動しても良い。
The supply step will be described with reference to FIG. In the supply step, first, the
所定時間が経過すると、スポンジ91が下降方向D2に沿って移動し、スポンジ91の押し当て状態が解除される。これにより、供給工程が終了する。供給工程の後には、パージ工程が行われる。
After the elapse of the predetermined time, the
図3を参照しながら、パージ工程を説明する。パージ工程では、パージ動作が行われる。パージ動作では、記録ヘッド4がパージ処理を行う。これにより、パージインクNfが、吐出面47(より具体的にはノズル41の開口)から強制的に排出される。パージ工程の後に、ワイプ工程が行われる。 The purge step will be described with reference to FIG. In the purging step, a purging operation is performed. In the purging operation, the recording head 4 performs a purging process. Thus, the purge ink Nf is forcibly discharged from the ejection surface 47 (more specifically, the opening of the nozzle 41). After the purge step, a wipe step is performed.
図3を参照しながら、ワイプ工程を説明する。ワイプ工程では、ワイプ動作が行われる。ワイプ動作では、ブレード92が、吐出面47に対向する位置(図3に示す位置)まで移動した後、上昇方向D1に沿って移動して吐出面47に押し当てられる。そして、ブレード92が吐出面47に押し当てられた状態が維持されながら、ブレード92が吐出面47に沿う方向(図3に示すワイピング方向D3)に移動する。これにより、ブレード92が固着インクを除去する。以上、図1〜図3を用いて本実施形態に係る画像形成方法を説明した。以下、水性インクと水性洗浄液とをさらに説明する。
The wiping step will be described with reference to FIG. In the wiping process, a wiping operation is performed. In the wiping operation, the
[水性インク]
水性インクは、記録ヘッドの吐出面から吐出されることが好ましい。以下、水性インクの表面張力と、水性インクを構成する材料と、水性インクの好ましい製造方法とを、順に説明する。
[Water-based ink]
The aqueous ink is preferably ejected from the ejection surface of the recording head. Hereinafter, the surface tension of the water-based ink, the material constituting the water-based ink, and the preferred method of manufacturing the water-based ink will be described in order.
[水性インクの表面張力]
好ましくは、水性インクの表面張力は、25mN/m以上33mN/m以下である。これにより、式(A)が満たされ易い。
[Surface tension of water-based ink]
Preferably, the surface tension of the aqueous ink is from 25 mN / m to 33 mN / m. Thereby, the expression (A) is easily satisfied.
ここで、水性インクの表面張力は、25℃で測定される水性インクの表面張力を意味する。水性インクの表面張力は、例えば、Wilhelmy法(プレート法)に従い、測定される。Wilhelmy法による表面張力の測定において、表面張力測定計としては、例えば、協和界面科学株式会社製「自動表面張力計 DY−300」を使用できる。 Here, the surface tension of the aqueous ink means the surface tension of the aqueous ink measured at 25 ° C. The surface tension of the aqueous ink is measured, for example, according to the Wilhelmy method (plate method). In the measurement of the surface tension by the Wilhelmy method, for example, “Automatic Surface Tensiometer DY-300” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. can be used as the surface tension meter.
[水性インクを構成する材料の例示]
好ましくは、水性インクは、顔料分散体と、水性溶媒とを含有する。より好ましくは、水性インクは、顔料分散体と、水性溶媒と、他の成分とを含有する。他の成分は、界面活性剤と溶解安定剤と保湿剤と浸透剤とpH調整剤とのうちの少なくとも1つを含有することが好ましい。
[Examples of Materials Constituting Aqueous Ink]
Preferably, the aqueous ink contains a pigment dispersion and an aqueous solvent. More preferably, the aqueous ink contains a pigment dispersion, an aqueous solvent, and other components. The other component preferably contains at least one of a surfactant, a dissolution stabilizer, a humectant, a penetrant, and a pH adjuster.
<顔料分散体>
顔料分散体は、複数の顔料粒子を含む。顔料粒子は、各々、顔料コアと、被覆樹脂とを含む。
<Pigment dispersion>
The pigment dispersion includes a plurality of pigment particles. The pigment particles each include a pigment core and a coating resin.
(顔料コア)
顔料コアは、顔料を含有する。顔料としては、例えば、黄色顔料、橙色顔料、赤色顔料、青色顔料、紫色顔料、又は黒色顔料を使用できる。黄色顔料としては、例えばC.I.ピグメントイエロー74、93、95、109、110、120、128、138、139、151、154、155、173、180、185、又は193が挙げられる。橙色顔料としては、例えばC.I.ピグメントオレンジ34、36、43、61、63、又は71が挙げられる。赤色顔料としては、例えばC.I.ピグメントレッド122又は202が挙げられる。赤色顔料として、キナクリドン・マゼンタ(PR122)を使用することもできる。青色顔料としては、例えばC.I.ピグメントブルー15又は15:3が挙げられる。紫色顔料としては、例えばC.I.ピグメントバイオレット19、23、又は33が挙げられる。黒色顔料としては、例えばC.I.ピグメントブラック7が挙げられる。黒色顔料として、カーボンブラックを使用することもできる。
(Pigment core)
The pigment core contains a pigment. As the pigment, for example, a yellow pigment, an orange pigment, a red pigment, a blue pigment, a violet pigment, or a black pigment can be used. Examples of the yellow pigment include C.I. I. Pigment Yellow 74, 93, 95, 109, 110, 120, 128, 138, 139, 151, 154, 155, 173, 180, 185, or 193. Examples of the orange pigment include C.I. I.
水性インクにおける顔料コアの含有量は、4質量%以上8質量%以下であることが好ましい。水性インクにおける顔料コアの含有量が4質量%以上であれば、所望の画像濃度を有する画像が得られ易い。水性インクにおける顔料コアの含有量が8質量%以下であれば、水性インクの流動性が確保され易い。このことによっても、所望の画像濃度を有する画像が得られ易い。また、記録媒体に対する水性インクの浸透性が確保され易い。 The content of the pigment core in the aqueous ink is preferably from 4% by mass to 8% by mass. When the content of the pigment core in the aqueous ink is 4% by mass or more, an image having a desired image density is easily obtained. When the content of the pigment core in the aqueous ink is 8% by mass or less, the fluidity of the aqueous ink is easily ensured. This also makes it easy to obtain an image having a desired image density. Further, the permeability of the aqueous ink into the recording medium is easily ensured.
顔料コアの体積中位径(D50)は、30nm以上200nm以下であることが好ましい。これにより、水性インクの色濃度、色相、又は安定性が向上する。より好ましくは、顔料コアの体積中位径(D50)は70nm以上130nm以下である。 The volume median diameter (D 50 ) of the pigment core is preferably 30 nm or more and 200 nm or less. This improves the color density, hue, or stability of the aqueous ink. More preferably, the pigment core has a volume median diameter (D 50 ) of 70 nm or more and 130 nm or less.
(被覆樹脂)
被覆樹脂は、顔料コアの表面に設けられる。被覆樹脂は、アニオン性を有することが好ましく、例えば、スチレン−アクリル酸系樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、及びビニルナフタレン−マレイン酸共重合体のうちの少なくとも1つであることが好ましい。より好ましくは、被覆樹脂は、スチレン−アクリル酸系樹脂である。被覆樹脂がスチレン−アクリル酸系樹脂であれば、顔料粒子を容易に作製できる。また、顔料コアの分散性を高めることができる。
(Coating resin)
The coating resin is provided on the surface of the pigment core. The coating resin preferably has an anionic property, for example, styrene-acrylic acid-based resin, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid half-ester copolymer, vinylnaphthalene-acrylic acid copolymer, and vinyl It is preferably at least one of a naphthalene-maleic acid copolymer. More preferably, the coating resin is a styrene-acrylic acid-based resin. If the coating resin is a styrene-acrylic acid resin, pigment particles can be easily produced. Further, the dispersibility of the pigment core can be improved.
スチレン−アクリル酸系樹脂は、スチレンに由来する単位と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、又はメタクリル酸エステルに由来する単位とを含む樹脂である。好ましくは、スチレン−アクリル酸系樹脂は、スチレンとアクリル酸とアクリル酸アルキルエステルとの共重合体、スチレンとメタクリル酸とメタクリル酸アルキルエステルとアクリル酸アルキルエステルとの共重合体、スチレンとアクリル酸との共重合体、スチレンとマレイン酸とアクリル酸アルキルエステルとの共重合体、スチレンとメタクリル酸との共重合体、及びスチレンとメタクリル酸アルキルエステルとの共重合体のうちの少なくとも1つである。より好ましくは、スチレン−アクリル酸系樹脂は、スチレンとメタクリル酸とメタクリル酸アルキルエステルとアクリル酸アルキルエステルとの共重合体である。より具体的には、スチレン−アクリル酸系樹脂は、スチレンとメタクリル酸とメタクリル酸メチルとアクリル酸n−ブチルとの共重合体である。 The styrene-acrylic acid-based resin is a resin including a unit derived from styrene and a unit derived from acrylic acid, methacrylic acid, an acrylate, or a methacrylate. Preferably, the styrene-acrylic acid-based resin is a copolymer of styrene, acrylic acid, and alkyl acrylate, a copolymer of styrene, methacrylic acid, alkyl methacrylate, and alkyl acrylate, and styrene and acrylic acid. At least one of a copolymer of styrene, maleic acid and an alkyl acrylate, a copolymer of styrene and methacrylic acid, and a copolymer of styrene and an alkyl methacrylate. is there. More preferably, the styrene-acrylic acid-based resin is a copolymer of styrene, methacrylic acid, alkyl methacrylate, and alkyl acrylate. More specifically, the styrene-acrylic acid resin is a copolymer of styrene, methacrylic acid, methyl methacrylate, and n-butyl acrylate.
被覆樹脂の含有量は、100質量部の顔料コアに対して、15質量部以上100質量部以下であることが好ましい。被覆樹脂の含有量が過小であれば、画像形成後の記録媒体に裏抜けが生じる場合がある。一方、被覆樹脂の含有量が過大であれば、所望の画像濃度が得られない場合がある。 The content of the coating resin is preferably 15 parts by mass or more and 100 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the pigment core. If the content of the coating resin is too small, strike-through may occur on the recording medium after image formation. On the other hand, if the content of the coating resin is excessive, a desired image density may not be obtained.
<水性溶媒>
水性溶媒は、水を含有することが好ましく、より好ましくはイオン交換水を含有する。水性インクにおける水の含有量は、20質量%以上70質量%以下であることが好ましい。これにより、適切な粘度を有する水性インクを提供できる。
<Aqueous solvent>
The aqueous solvent preferably contains water, and more preferably contains ion-exchanged water. The content of water in the aqueous ink is preferably 20% by mass or more and 70% by mass or less. Thereby, an aqueous ink having an appropriate viscosity can be provided.
例えば、水性溶媒は、イオン交換水と、グリセリン及び/又はグリコールと、アルコール及び/又はグリコールエーテルとを含有することが好ましい。水性インクがグリセリン及び/又はグリコールを含有すれば、水性インクの乾燥をさらに防止できる。水性インクがアルコール及び/又はグリコールエーテルを含有すれば、記録媒体に対する水性インクの浸透性を高めることができる。アルコールとしては、例えば、ソルビトールに代表される糖アルコールを使用することもできる。 For example, the aqueous solvent preferably contains ion-exchanged water, glycerin and / or glycol, and alcohol and / or glycol ether. When the aqueous ink contains glycerin and / or glycol, drying of the aqueous ink can be further prevented. When the aqueous ink contains alcohol and / or glycol ether, the permeability of the aqueous ink to the recording medium can be increased. As the alcohol, for example, a sugar alcohol represented by sorbitol can also be used.
グリコールエーテルとしては、例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、又はジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルが挙げられる。 Examples of the glycol ether include diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol mononormal butyl ether, triethylene glycol monoisobutyl ether, triethylene glycol monoisopropyl ether, and diethylene glycol mononormal butyl ether.
<界面活性剤>
水性インクが界面活性剤を含有すれば、記録媒体に対する水性インクの濡れ性が向上する。水性インクが含有する界面活性剤は、非イオン性界面活性剤であることが好ましい。水性インクにおける非イオン性界面活性剤の含有量は、0.05質量%以上2.00質量%以下であることが好ましい。これにより、画像のオフセットを抑制しつつ、画像濃度が向上する。より好ましくは、水性インクは、アセチレン型界面活性剤を含有する。
<Surfactant>
If the aqueous ink contains a surfactant, the wettability of the aqueous ink on the recording medium is improved. The surfactant contained in the aqueous ink is preferably a nonionic surfactant. The content of the nonionic surfactant in the aqueous ink is preferably from 0.05% by mass to 2.00% by mass. Thereby, the image density is improved while suppressing the image offset. More preferably, the aqueous ink contains an acetylene type surfactant.
(アセチレン型界面活性剤)
好ましくは、水性インクにおけるアセチレン型界面活性剤の含有量は、0.55質量%以上0.70質量%以下である。これにより、水性インクの表面張力が25mN/m以上33mN/m以下となり易い。よって、式(A)が満たされ易い。さらに好ましくは、水性インクにおけるアセチレン型界面活性剤の含有量は、0.60質量%以上0.70質量%以下である。なお、水性インクが2種以上のアセチレン型界面活性剤を含有する場合には、水性インクにおけるアセチレン型界面活性剤の含有量の合計が0.55質量%以上0.70質量%以下であることが好ましい。
(Acetylene surfactant)
Preferably, the content of the acetylene-type surfactant in the aqueous ink is 0.55% by mass or more and 0.70% by mass or less. Thereby, the surface tension of the water-based ink tends to be 25 mN / m or more and 33 mN / m or less. Therefore, equation (A) is easily satisfied. More preferably, the content of the acetylene surfactant in the aqueous ink is from 0.60% by mass to 0.70% by mass. When the aqueous ink contains two or more acetylene-type surfactants, the total content of the acetylene-type surfactant in the aqueous ink is 0.55% by mass or more and 0.70% by mass or less. Is preferred.
アセチレン型界面活性剤は、分子内にアセチレン結合を有するアルコールである。分子内にアセチレン結合を有するアルコールは、例えば、分子内にアセチレン結合を有するグリコールと分子内にアセチレン結合を有する1価のアルコールとのうちの少なくとも1つであることが好ましい。アセチレン型界面活性剤として、市販品を使用することもできる。より具体的には、アセチレン型界面活性剤は、日信化学工業株式会社製「オルフィン(登録商標)E1010」であることが好ましい。例えば、日信化学工業株式会社製「オルフィンE1010」は、アセチレンジオールのエチレンオキシド付加物を含み、より具体的にはポリオキシエチレンアセチレニック・グリコールエーテルを含む。 The acetylene type surfactant is an alcohol having an acetylene bond in a molecule. The alcohol having an acetylene bond in the molecule is preferably, for example, at least one of a glycol having an acetylene bond in the molecule and a monohydric alcohol having an acetylene bond in the molecule. As the acetylene-type surfactant, a commercially available product can also be used. More specifically, the acetylene-type surfactant is preferably “Olfin (registered trademark) E1010” manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. For example, "Olfin E1010" manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. contains an ethylene oxide adduct of acetylene diol, and more specifically contains polyoxyethylene acetylenic glycol ether.
<溶解安定剤>
水性インクが溶解安定剤を含有すれば、水性インクに含まれる成分が相溶し易いため、水性インクの溶解状態を安定化できる。溶解安定剤は、好ましくは、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、及びγ−ブチローラークトンのうちの少なくとも1つである。水性インクにおける溶解安定剤の含有量は、好ましくは1質量%以上20質量%以下であり、より好ましくは3質量%以上15質量%以下である。
<Dissolution stabilizer>
If the aqueous ink contains a dissolution stabilizer, the components contained in the aqueous ink are easily compatible with each other, so that the dissolved state of the aqueous ink can be stabilized. The dissolution stabilizer is preferably at least one of 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, and γ-butyrolactone. The content of the dissolution stabilizer in the aqueous ink is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 15% by mass or less.
<保湿剤>
水性インクが保湿剤を含有すれば、水性インクからの液体成分の揮発を抑制できるため、水性インクの粘性を安定化できる。保湿剤は、好ましくは、ポリアルキレングリコール類、アルキレングリコール類、及びグリセリンのうちの少なくとも1つである。ポリアルキレングリコール類は、ポリエチレングリコール、又はポリプロピレングリコールであることが好ましい。アルキレングリコール類は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール(1,3−プロパンジオール)、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、1,3−ブタンジオール、又は1,5−ペンタンジオールであることが好ましい。水性インクにおける保湿剤の含有量は、好ましくは2質量%以上30質量%以下であり、より好ましくは10質量%以上25質量%以下である。
<Moisturizer>
If the water-based ink contains a humectant, volatilization of the liquid component from the water-based ink can be suppressed, so that the viscosity of the water-based ink can be stabilized. The humectant is preferably at least one of polyalkylene glycols, alkylene glycols, and glycerin. The polyalkylene glycols are preferably polyethylene glycol or polypropylene glycol. Alkylene glycols include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, trimethylene glycol (1,3-propanediol), triethylene glycol, tripropylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, and thiol glycol. It is preferably diglycol, 1,3-butanediol, or 1,5-pentanediol. The content of the humectant in the aqueous ink is preferably from 2% by mass to 30% by mass, and more preferably from 10% by mass to 25% by mass.
<浸透剤>
水性インクが浸透剤を含有すれば、記録媒体への水性インクの浸透性が向上する。浸透剤は、好ましくは、1,2−へキシレングリコール、1,2−オクタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、及びジエチレングリコールモノブチルエーテルのうちの少なくとも1つである。水性インクにおける浸透剤の含有量は、好ましくは0.5質量%以上20.0質量%以下である。
<Penetrant>
When the aqueous ink contains a penetrant, the permeability of the aqueous ink to the recording medium is improved. The penetrant is preferably 1,2-hexylene glycol, 1,2-octanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, It is at least one of triethylene glycol monobutyl ether and diethylene glycol monobutyl ether. The content of the penetrant in the aqueous ink is preferably 0.5% by mass or more and 20.0% by mass or less.
<pH調整剤>
水性インクがpH調整剤を含有すれば、水性インクが弱塩基性を示し易い。例えば、水性インクのpHが8.5以上10以下となるように、水性インクにおけるpH調整剤の含有量を決定することが好ましい。
<PH adjuster>
If the aqueous ink contains a pH adjuster, the aqueous ink tends to show weak basicity. For example, it is preferable to determine the content of the pH adjuster in the aqueous ink such that the pH of the aqueous ink is 8.5 or more and 10 or less.
pH調整剤は、アルカリ金属塩であることが好ましい。これにより、水性インクにおける顔料粒子の分散性を高めることができる。アルカリ金属塩は、アルカリ金属の水酸化物であることが好ましい。より好ましくは、アルカリ金属塩は、水酸化リチウムと水酸化ナトリウムと水酸化カリウムと水酸化セシウムとのうちの少なくとも1つを含む。 The pH adjuster is preferably an alkali metal salt. Thereby, the dispersibility of the pigment particles in the aqueous ink can be increased. The alkali metal salt is preferably an alkali metal hydroxide. More preferably, the alkali metal salt contains at least one of lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and cesium hydroxide.
[水性インクの好ましい製造方法]
水性インクの好ましい製造方法は、顔料分散液の調製工程と、顔料分散液と他のインク成分との混合工程とを含む。
[Preferred production method of aqueous ink]
A preferred method for producing an aqueous ink includes a step of preparing a pigment dispersion and a step of mixing the pigment dispersion with other ink components.
<顔料分散液の調製工程>
まず、被覆樹脂を合成する。詳しくは、所定の溶媒に、重合により被覆樹脂を合成可能なモノマー又はプレポリマーと、重合開始剤とを加え、所定の温度で加熱還流を行う。このようにして、被覆樹脂が合成される。より具体的には、イソプロピルアルコールとメチルエチルケトンとの混合液に、スチレンと、(メタ)アクリル酸と、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、重合開始剤とを加え、70℃で加熱還流を行う。これにより、スチレン−アクリル酸系樹脂が合成される。
<Preparation process of pigment dispersion>
First, a coating resin is synthesized. Specifically, a monomer or prepolymer capable of synthesizing a coating resin by polymerization and a polymerization initiator are added to a predetermined solvent, and the mixture is heated and refluxed at a predetermined temperature. Thus, the coating resin is synthesized. More specifically, styrene, (meth) acrylic acid, an alkyl (meth) acrylate, and a polymerization initiator are added to a mixed solution of isopropyl alcohol and methyl ethyl ketone, and the mixture is heated and refluxed at 70 ° C. Thereby, a styrene-acrylic acid-based resin is synthesized.
次に、メディア型分散機を用いて、合成された樹脂と、顔料コアと、水性溶媒とを混練する。このようにして、多数の顔料粒子を含む顔料分散液を得る。メディア型分散機で用いるメディアの粒子径(例えば、ビーズの径)を変えることで、顔料粒子の分散度合、顔料分散液に遊離する樹脂の量、又は顔料粒子の粒子径を調整できる。例えば、メディアの粒子径を小さくするほど、顔料粒子の粒子径が小さくなる傾向がある。 Next, the synthesized resin, the pigment core, and the aqueous solvent are kneaded using a media type disperser. In this way, a pigment dispersion containing a large number of pigment particles is obtained. By changing the particle size (for example, bead size) of the media used in the media type disperser, the degree of dispersion of the pigment particles, the amount of resin released into the pigment dispersion, or the particle size of the pigment particles can be adjusted. For example, the smaller the media particle size, the smaller the pigment particle size tends to be.
<顔料分散液と他のインク成分との混合工程>
得られた顔料分散液と、他のインク成分とを混合する。攪拌機(例えば、新東科学株式会社製「スリーワンモーター(登録商標) BL−600」)を用いて、顔料分散液と他のインク成分とを混合することが好ましい。他のインク成分は、界面活性剤と溶解安定剤と保湿剤と浸透剤とpH調整剤とのうちの少なくとも1つを含有することが好ましい。より好ましくは、他のインク成分は、アセチレン型界面活性剤を含有する。顔料分散液と他のインク成分とを混合した後、必要に応じてろ過を行う。このようにして、水性インクが得られる。
<Mixing step of pigment dispersion and other ink components>
The obtained pigment dispersion is mixed with other ink components. It is preferable to use a stirrer (for example, "Three One Motor (registered trademark) BL-600" manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.) to mix the pigment dispersion with the other ink components. The other ink component preferably contains at least one of a surfactant, a dissolution stabilizer, a humectant, a penetrant, and a pH adjuster. More preferably, the other ink component contains an acetylene-type surfactant. After mixing the pigment dispersion and other ink components, filtration is performed as necessary. Thus, an aqueous ink is obtained.
[水性洗浄液]
水性洗浄液は、記録ヘッドの吐出面の洗浄に使用されることが好ましい。「吐出面の洗浄」には、固着インクを吐出面から除去することが含まれる。また、水性洗浄液は、吐出面の洗浄だけでなく、ワイプ動作において使用されたブレードの洗浄、又は搬送ローラーの洗浄にも使用できる。以下、水性洗浄液の表面張力と、水性洗浄液を構成する材料と、水性洗浄液の好ましい製造方法とを、順に説明する。
[Aqueous cleaning liquid]
The aqueous cleaning liquid is preferably used for cleaning the ejection surface of the recording head. “Cleaning the ejection surface” includes removing the fixed ink from the ejection surface. Further, the aqueous cleaning liquid can be used not only for cleaning the ejection surface, but also for cleaning the blade used in the wiping operation or for cleaning the transport roller. Hereinafter, the surface tension of the aqueous cleaning liquid, the material constituting the aqueous cleaning liquid, and the preferred method of producing the aqueous cleaning liquid will be described in order.
[水性洗浄液の表面張力]
好ましくは、水性洗浄液の表面張力は、34mN/m以上40mN/m以下である。これにより、式(A)が満たされ易い。
[Surface tension of aqueous cleaning liquid]
Preferably, the surface tension of the aqueous cleaning liquid is from 34 mN / m to 40 mN / m. Thereby, the expression (A) is easily satisfied.
ここで、水性洗浄液の表面張力は、25℃で測定される水性洗浄液の表面張力を意味する。水性洗浄液の表面張力は、例えば、Wilhelmy法(プレート法)に従い、測定される。Wilhelmy法による表面張力の測定において、表面張力測定計としては、例えば、協和界面科学株式会社製「自動表面張力計 DY−300」を使用できる。 Here, the surface tension of the aqueous cleaning liquid means the surface tension of the aqueous cleaning liquid measured at 25 ° C. The surface tension of the aqueous cleaning liquid is measured, for example, according to the Wilhelmy method (plate method). In the measurement of the surface tension by the Wilhelmy method, for example, “Automatic Surface Tensiometer DY-300” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. can be used as the surface tension meter.
[水性洗浄液を構成する材料の例示]
上述したように、水性洗浄液は、アミン型界面活性剤を含有する。アミン型界面活性剤については、下記<アミン型界面活性剤>で説明する。
[Examples of materials constituting aqueous cleaning liquid]
As described above, the aqueous cleaning solution contains an amine type surfactant. The amine type surfactant will be described in the following <Amine type surfactant>.
好ましくは、水性洗浄液は、上記<水性溶媒>に記載の水性溶媒と上記<溶解安定剤>に記載の溶解安定剤と上記<保湿剤>に記載の保湿剤とのうちの少なくとも1つを、さらに含有する。これにより、水性インクと水性洗浄液とでは、水性溶媒と溶解安定剤と保湿剤とのうちの少なくとも1つの材料が互いに同一又は類似となる。よって、水性インクに対する水性洗浄液の親和性をさらに高めることができる。したがって、隣り合う顔料粒子の間への水性洗浄液の浸入がさらに容易となる。より具体的には、水性洗浄液は、イオン交換水と、ソルビトールと、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルと、2−ピロリドンと、1,3−プロパンジオールとを含有することが好ましい。 Preferably, the aqueous washing solution contains at least one of the aqueous solvent described in the above <aqueous solvent>, the dissolution stabilizer described in the above <dissolution stabilizer>, and the humectant described in the above <humectant>. Also contains. Accordingly, in the aqueous ink and the aqueous cleaning liquid, at least one material of the aqueous solvent, the dissolution stabilizer, and the humectant is the same or similar to each other. Therefore, the affinity of the aqueous cleaning liquid for the aqueous ink can be further increased. Therefore, penetration of the aqueous cleaning liquid between adjacent pigment particles is further facilitated. More specifically, the aqueous washing liquid preferably contains ion-exchanged water, sorbitol, triethylene glycol mono-normal butyl ether, 2-pyrrolidone, and 1,3-propanediol.
好ましくは、水性洗浄液は、pH調整剤をさらに含有する。これにより、水性洗浄液が弱塩基性を示し易い。これにより、水性インクに対する水性洗浄液の親和性をさらに高めることができるため、隣り合う顔料粒子の間への水性洗浄液の浸入がさらに容易となる。水性洗浄液が含有するpH調整剤としては、上記<pH調整剤>に記載のpH調整剤を使用することが好ましい。 Preferably, the aqueous cleaning solution further contains a pH adjuster. Thereby, the aqueous cleaning liquid tends to show weak basicity. Thereby, the affinity of the aqueous cleaning liquid for the aqueous ink can be further increased, and therefore, the penetration of the aqueous cleaning liquid between the adjacent pigment particles is further facilitated. As the pH adjusting agent contained in the aqueous cleaning solution, it is preferable to use the pH adjusting agent described in the above <pH adjusting agent>.
<アミン型界面活性剤>
アミン型界面活性剤は、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルアミンであることが好ましい。ポリオキシアルキレンアルキルアミンは、下記式(1−1)で表される構造を有することが好ましい。ポリオキシアルキレンアルキルアミンとしては、例えば、花王株式会社製「アミート(登録商標)105A」、花王株式会社製「アミート320」、又は、三洋化成工業株式会社製「ピュアミール(登録商標)EP−300S」を使用できる。
<Amine surfactant>
The amine type surfactant is preferably, for example, a polyoxyalkylene alkylamine. The polyoxyalkylene alkylamine preferably has a structure represented by the following formula (1-1). Examples of the polyoxyalkylene alkylamine include "Amit (registered trademark) 105A" manufactured by Kao Corporation, "Amate 320" manufactured by Kao Corporation, or "Puremir (registered trademark) EP-300S" manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. Can be used.
上記式(1-1)において、R1は炭素数が1以上24以下である炭化水素基を表す。好ましくは、R1は炭素数が1以上24以下であるアルキル基又はアルケニル基を表す。A1O、及びA2Oは、各々独立に、オキシエチレン基とオキシプロピレン基とのうちの少なくとも1つを表す。m1及びn1は、各々、0以上の整数を表し、1≦(m1+n1)≦100を満たす整数を表す。好ましくは、m1及びn1は、各々、0以上の整数を表し、1≦(m1+n1)≦40を満たす整数を表す。 In the above formula (1-1), R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms. Preferably, R 1 represents an alkyl group or an alkenyl group having 1 to 24 carbon atoms. A 1 O and A 2 O each independently represent at least one of an oxyethylene group and an oxypropylene group. m1 and n1 each represent an integer of 0 or more, and represent an integer satisfying 1 ≦ (m1 + n1) ≦ 100. Preferably, m1 and n1 each represent an integer of 0 or more, and represent an integer satisfying 1 ≦ (m1 + n1) ≦ 40.
水性洗浄液におけるアミン型界面活性剤の含有量は、0.1質量%以上20.0質量%以下であることが好ましい。これにより、隣り合う顔料粒子の間へ浸入する水性洗浄液の量を確保できる。よって、隣り合う顔料粒子の間へ浸入するパージインクの量を確保できる。 The content of the amine-type surfactant in the aqueous cleaning solution is preferably 0.1% by mass or more and 20.0% by mass or less. Thereby, the amount of the aqueous cleaning liquid that enters between the adjacent pigment particles can be secured. Therefore, it is possible to secure the amount of the purge ink that enters between adjacent pigment particles.
より好ましくは、水性洗浄液におけるアミン型界面活性剤の含有量は、0.1質量%以上10.0質量%以下である。これにより、水性洗浄液の表面張力が34mN/m以上40mN/m以下となり易い。よって、式(A)が満たされ易い。さらに好ましくは、水性洗浄液におけるアミン型界面活性剤の含有量は、0.5質量%以上7.0質量%以下である。 More preferably, the content of the amine type surfactant in the aqueous cleaning solution is 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less. Thereby, the surface tension of the aqueous cleaning liquid tends to be not less than 34 mN / m and not more than 40 mN / m. Therefore, equation (A) is easily satisfied. More preferably, the content of the amine-type surfactant in the aqueous cleaning solution is 0.5% by mass or more and 7.0% by mass or less.
水性洗浄液が2種以上のアミン型界面活性剤を含有する場合には、水性洗浄液におけるアミン型界面活性剤の含有量の合計が0.1質量%以上20.0質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、水性洗浄液におけるアミン型界面活性剤の含有量の合計が0.1質量%以上10.0質量%以下である。さらに好ましくは、水性洗浄液におけるアミン型界面活性剤の含有量の合計が0.5質量%以上7.0質量%以下である。 When the aqueous cleaning liquid contains two or more amine-type surfactants, the total content of the amine-type surfactants in the aqueous cleaning liquid is preferably from 0.1% by mass to 20.0% by mass. . More preferably, the total content of the amine type surfactant in the aqueous cleaning solution is 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less. More preferably, the total content of the amine type surfactant in the aqueous cleaning solution is 0.5% by mass or more and 7.0% by mass or less.
なお、アミン型界面活性剤は、非イオン性界面活性剤である。そのため、本実施形態における水性洗浄液がアミン型界面活性剤を含有すれば、水性洗浄液の発泡性を低く抑えることができる。また、人体にとって低害な水性洗浄液を提供できる。 Note that the amine type surfactant is a nonionic surfactant. Therefore, when the aqueous cleaning liquid in the present embodiment contains an amine type surfactant, the foaming property of the aqueous cleaning liquid can be suppressed low. In addition, an aqueous cleaning solution that is less harmful to the human body can be provided.
[水性洗浄液の好ましい製造方法]
水性洗浄液の好ましい製造方法は、材料(例えば、アミン型界面活性剤)を所定の配合量で均一に混合する工程を含む。攪拌機(例えば、新東科学株式会社製「スリーワンモーター BL−600」)を用いて材料を混合することが好ましい。材料を混合した後、必要に応じてろ過を行う。
[Preferred production method of aqueous cleaning liquid]
A preferred method for producing the aqueous cleaning liquid includes a step of uniformly mixing a material (for example, an amine type surfactant) at a predetermined blending amount. It is preferable to mix the materials using a stirrer (for example, “Three One Motor BL-600” manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.). After mixing the materials, filtration is performed if necessary.
本発明の実施例を説明する。なお、複数の粒子を含む粉体に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、相当数の粒子について測定した値の個数平均である。誤差が生じる評価においては、誤差が十分小さくなる相当数の測定値を得て、得られた測定値の算術平均を評価値とした。 An embodiment of the present invention will be described. In addition, the evaluation result (the value indicating the shape or the physical property) of the powder including a plurality of particles is a number average of the values measured for a considerable number of particles, unless otherwise specified. In the evaluation in which an error occurs, a considerable number of measured values with which the error is sufficiently small were obtained, and the arithmetic average of the obtained measured values was used as the evaluation value.
実施例及び比較例に係るインクセットA−1〜A−12を用いて、ノズル面における固着インクの拭き取り性能と、記録ヘッドの外側面における液体汚れの有無と、水性インクの着弾精度と、水性洗浄液に対する顔料粒子の安定性とを、評価した。表1に、インクセットA−1〜A−12の各構成を示す。 Using the ink sets A-1 to A-12 according to Examples and Comparative Examples, the wiping performance of the fixed ink on the nozzle surface, the presence or absence of liquid stain on the outer surface of the recording head, the landing accuracy of the aqueous ink, The stability of the pigment particles to the washing liquid was evaluated. Table 1 shows each configuration of the ink sets A-1 to A-12.
以下では、まず、水性インクB−1〜B−8の製造方法と水性洗浄液C−1〜C−8の製造方法とを順に説明する。次に、インクセットA−1〜A−12の評価方法及び評価結果を順に説明する。 Hereinafter, first, the method for producing the aqueous inks B-1 to B-8 and the method for producing the aqueous cleaning liquids C-1 to C-8 will be described in order. Next, evaluation methods and evaluation results of the ink sets A-1 to A-12 will be described in order.
[水性インクの製造方法]
表2に、水性インクB−1〜B−5の各構成を示す。表3に、水性インクB−6〜B−8の各構成を示す。水性インクB−1〜B−8は、各々、シアン顔料を含む水性インク(シアンインク)と、イエロー顔料を含む水性インク(イエローインク)と、マゼンタ顔料を含む水性インク(マゼンタインク)と、ブラック顔料を含む水性インク(ブラックインク)とを含有していた。以下では、シアンインクの製造方法を主に説明する。なお、水性インクの色を表記する必要がない場合には、「水性インク」と記載する。
[Method for producing aqueous ink]
Table 2 shows each constitution of the aqueous inks B-1 to B-5. Table 3 shows each constitution of the aqueous inks B-6 to B-8. The aqueous inks B-1 to B-8 are respectively an aqueous ink containing a cyan pigment (cyan ink), an aqueous ink containing a yellow pigment (yellow ink), an aqueous ink containing a magenta pigment (magenta ink), and black. And an aqueous ink containing a pigment (black ink). Hereinafter, a method for producing a cyan ink will be mainly described. When it is not necessary to indicate the color of the water-based ink, it is described as “water-based ink”.
表2と表3とにおいて、「エーテル」は、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルを意味する。「界面活性剤」は、アセチレン型界面活性剤を意味し、より具体的には日信化学工業株式会社製「オルフィンE1010」を意味する。また、「NaOH水溶液」は、濃度が0.1NであるNaOH水溶液を意味する。また、「顔料分散液L1」の構成は、表4に示すとおりである。 In Tables 2 and 3, "ether" means triethylene glycol mono-n-butyl ether. "Surfactant" means an acetylene-type surfactant, more specifically "Olfin E1010" manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. The “NaOH aqueous solution” means an NaOH aqueous solution having a concentration of 0.1N. The configuration of the “pigment dispersion liquid L1” is as shown in Table 4.
表4において、「樹脂A−Na」とは、水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液で中和された樹脂Aを意味する。また、「顔料」は、シアン顔料とイエロー顔料とマゼンタ顔料とブラック顔料とのうちの何れか1つを意味する。 In Table 4, “Resin A-Na” means the resin A neutralized with an aqueous sodium hydroxide (NaOH) solution. “Pigment” means any one of a cyan pigment, a yellow pigment, a magenta pigment, and a black pigment.
<顔料分散液L1の製造方法>
(樹脂Aの合成)
まず、樹脂Aを合成した。詳しくは、四つ口フラスコ(容量1000mL)に、スターラーと、窒素導入管と、コンデンサー(攪拌機)と、滴下ロートとをセットした。次に、フラスコに、100gのイソプロピルアルコールと300gのメチルエチルケトンとを入れた。フラスコ内容物に窒素をバブリングしながら、70℃で加熱還流を行った。
<Method for producing pigment dispersion liquid L1>
(Synthesis of Resin A)
First, resin A was synthesized. Specifically, a stirrer, a nitrogen inlet tube, a condenser (stirrer), and a dropping funnel were set in a four-necked flask (capacity: 1000 mL). Next, the flask was charged with 100 g of isopropyl alcohol and 300 g of methyl ethyl ketone. The mixture was heated to reflux at 70 ° C. while bubbling nitrogen through the contents of the flask.
また、40.0gのスチレンと、10.0gのメタクリル酸と、40.0gのメタクリル酸メチルと、10.0gのアクリル酸n−ブチルと、0.400gのアゾビスイソブチロニトリル(AIBN、重合開始剤)とを混合して、モノマー溶液を得た。70℃で加熱還流させた状態で、約2時間かけて、モノマー溶液をフラスコに滴下した。滴下後、さらに6時間、70℃で加熱還流を行った。 Also, 40.0 g of styrene, 10.0 g of methacrylic acid, 40.0 g of methyl methacrylate, 10.0 g of n-butyl acrylate, and 0.400 g of azobisisobutyronitrile (AIBN, And a polymerization initiator) to obtain a monomer solution. The monomer solution was dropped into the flask over a period of about 2 hours while heating and refluxing at 70 ° C. After the dropwise addition, the mixture was heated and refluxed at 70 ° C. for further 6 hours.
0.200gのAIBNとメチルエチルケトンとを含有する溶液を、15分かけて、フラスコに滴下した。滴下後、さらに5時間、70℃で加熱還流を行った。このようにして、樹脂A(スチレン−アクリル酸系樹脂)を得た。得られた樹脂Aでは、質量平均分子量(Mw)が20000であり、酸価が100mgKOH/gであった。 A solution containing 0.200 g of AIBN and methyl ethyl ketone was added dropwise to the flask over 15 minutes. After the dropwise addition, the mixture was heated and refluxed at 70 ° C. for another 5 hours. Thus, resin A (styrene-acrylic acid-based resin) was obtained. In the obtained resin A, the mass average molecular weight (Mw) was 20,000, and the acid value was 100 mgKOH / g.
ここで、樹脂Aの質量平均分子量Mwは、ゲルろ過クロマトグラフィー(東ソー株式会社製「HLC−8020GPC」)を用いて、下記条件で、測定された。
カラム:東ソー株式会社製「TSKgel SuperMultiporeHZ−H」(4.6mmI.D.×15cmのセミミクロカラム)
カラム本数:3本
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:0.35mL/分
サンプル注入量:10μL
測定温度:40℃
検出器:IR検出器
なお、検量線は、東ソー株式会社製のTSKgel標準ポリスチレンから、F−40、F−20、F−4、F−1、A−5000、A−2500、及びA−1000の7種とn−プロピルベンゼンとを選択して作成された。
Here, the mass average molecular weight Mw of the resin A was measured using gel filtration chromatography ("HLC-8020GPC" manufactured by Tosoh Corporation) under the following conditions.
Column: “TSKgel SuperMultipore HZ-H” manufactured by Tosoh Corporation (4.6 mm ID × 15 cm semi-micro column)
Number of columns: 3 Eluent: tetrahydrofuran Flow rate: 0.35 mL / min Sample injection volume: 10 μL
Measurement temperature: 40 ° C
Detector: IR detector The calibration curve was obtained from TSKgel standard polystyrene manufactured by Tosoh Corporation, F-40, F-20, F-4, F-1, A-5000, A-2500, and A-1000. And n-propylbenzene were selected.
また、樹脂Aの酸価は、「JIS(日本工業規格)K0070−1992(化学製品の酸価、けん化価、エステル価、よう素価、水酸基価及び不けん化物の試験方法)」に記載の方法に準拠して、求められた。 The acid value of the resin A is described in "JIS (Japanese Industrial Standards) K0070-1992 (Test method for acid value, saponification value, ester value, iodine value, hydroxyl value and unsaponifiable product of chemical products)". In accordance with the method sought.
(顔料分散液L1の調製)
次に、合成された樹脂Aを用いて、顔料分散液L1を調製した。詳しくは、メディア型分散機(ウィリー・エ・バッコーフェン社(WAB社)製「ダイノミル」)のベッセル(容量0.6L)に、6.0質量%の樹脂Aと、15.0質量%のフタロシアニンブルー15:3(シアン顔料、東洋インキ株式会社製「リオノール(登録商標)ブルーFG−7330」)と、0.5質量%の1,2−オクタンジオールと、イオン交換水(残量)とを入れた。
(Preparation of pigment dispersion L1)
Next, a pigment dispersion liquid L1 was prepared using the synthesized resin A. Specifically, 6.0 mass% of resin A and 15.0 mass% of phthalocyanine were added to a vessel (0.6 L in capacity) of a media-type dispersing machine ("Dynomill" manufactured by Willy & Bacoffen (WAB)). Blue 15: 3 (cyan pigment, “Lionol (registered trademark) Blue FG-7330” manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.), 0.5% by mass of 1,2-octanediol, and ion-exchanged water (remaining amount) I put it.
また、樹脂Aの中和に必要な量の水酸化ナトリウム水溶液をベッセルに加えた。ここで、ベッセル内容物のpHが8になるように、NaOH水溶液をベッセルに加えた。より具体的には、中和当量の1.1倍の質量のNaOH水溶液をベッセルに加えた。ベッセルに加えるべきNaの質量は、樹脂Aの質量に加えた。また、NaOH水溶液に含まれる水の質量と中和反応で生じた水の質量とは、イオン交換水の質量に加えた。 Further, an aqueous solution of sodium hydroxide required for neutralizing the resin A was added to the vessel. Here, an aqueous NaOH solution was added to the vessel so that the pH of the vessel contents became 8. More specifically, an aqueous NaOH solution having a mass 1.1 times the neutralization equivalent was added to the vessel. The mass of Na to be added to the vessel was added to the mass of Resin A. The mass of water contained in the NaOH aqueous solution and the mass of water generated by the neutralization reaction were added to the mass of ion-exchanged water.
充填量がベッセルの容量に対して70体積%となるように、メディア(径が0.5mmのジルコニアビーズ)をベッセルに充填した。温度が10℃であり且つ周速が8m/秒である条件でベッセルを水冷しながら、顔料粒子の体積中位径(D50)が70nm以上130nm以下の範囲に入るようにメディア型分散機を用いてベッセル内容物を混練した。このようにして、顔料分散液L1が得られた。 Media (zirconia beads having a diameter of 0.5 mm) was filled in the vessel so that the filling amount was 70% by volume with respect to the capacity of the vessel. While cooling the vessel with water at a temperature of 10 ° C. and a peripheral speed of 8 m / sec, a media-type dispersing machine is used so that the volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles is in the range of 70 nm to 130 nm. Was used to knead the contents of the vessel. Thus, a pigment dispersion L1 was obtained.
ここで、顔料粒子の体積中位径(D50)は、レーザー回折式粒度分布測定装置(マルバーン社製の「Zetasizer nano−ZS(ゼータサイザー ナノZS)」)を用いて測定した値である。 Here, the volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles is a value measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (“Zetasizer nano-ZS” manufactured by Malvern).
<顔料分散液L1と他のインク成分との混合>
表2及び表3に記載の材料を、表2及び表3に記載の配合量でビーカーに入れた。攪拌機(新東科学株式会社製「スリーワンモーター BL−600」)を用いてビーカーの内容物を回転速度400rpmで攪拌して、ビーカーの内容物を均一に混合した。フィルター(孔径5μm)を用いて得られた混合液をろ過し、混合液に含有される異物及び粗大粒子を除去した。このようにして、シアンインク(水性インクB−1〜B−8の各々が含有するシアンインク)を得た。
<Mixing of Pigment Dispersion Liquid L1 with Other Ink Components>
The materials described in Tables 2 and 3 were placed in beakers in the amounts shown in Tables 2 and 3. The contents of the beaker were stirred at a rotation speed of 400 rpm using a stirrer (“Three One Motor BL-600” manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.) to uniformly mix the contents of the beaker. The obtained mixture was filtered using a filter (pore size: 5 μm) to remove foreign substances and coarse particles contained in the mixture. Thus, a cyan ink (cyan ink contained in each of the aqueous inks B-1 to B-8) was obtained.
顔料としてC.I.ピグメントイエロー74を用いて、イエローインク(水性インクB−1〜B−8の各々が含有するイエローインク)を得た。また、顔料としてキナクリドン・マゼンタ(PR122)を用いて、マゼンタインク(水性インクB−1〜B−8の各々が含有するマゼンタインク)を得た。また、顔料としてカーボンブラックを用いて、ブラックインク(水性インクB−1〜B−8の各々が含有するブラックインク)を得た。このようにして、水性インクB−1〜B−8を得た。水性インクB−1〜B−8は、何れも、弱塩基性を示した。より具体的には、水性インクB−1〜B−8のpHは、何れも、8以上10以下であった。 C.I. I. Pigment Yellow 74 was used to obtain a yellow ink (a yellow ink contained in each of the aqueous inks B-1 to B-8). In addition, a magenta ink (magenta ink contained in each of the aqueous inks B-1 to B-8) was obtained using quinacridone magenta (PR122) as a pigment. In addition, a black ink (a black ink contained in each of the aqueous inks B-1 to B-8) was obtained using carbon black as the pigment. Thus, aqueous inks B-1 to B-8 were obtained. The aqueous inks B-1 to B-8 all exhibited weak basicity. More specifically, the pH of each of the aqueous inks B-1 to B-8 was 8 or more and 10 or less.
[水性インクの表面張力の測定方法]
Wilhelmy法に従い、得られた水性インク(水性インクB−1〜B−8)の表面張力を測定した。測定温度は25℃であった。測定結果を表2及び表3に示す。
[Method of measuring surface tension of water-based ink]
The surface tension of the obtained aqueous inks (aqueous inks B-1 to B-8) was measured according to the Wilhelmy method. The measurement temperature was 25 ° C. Tables 2 and 3 show the measurement results.
[水性洗浄液の製造方法]
表5に、水性洗浄液C−1〜C−4の各構成を示す。表6に、水性洗浄液C−5〜C−8の各構成を示す。
[Production method of aqueous cleaning liquid]
Table 5 shows each configuration of the aqueous cleaning liquids C-1 to C-4. Table 6 shows the configurations of the aqueous cleaning liquids C-5 to C-8.
表5と表6とにおいて、「エーテル」は、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルを意味する。「界面活性剤e〜h」は、表7に示すとおりである。また、「NaOH水溶液」は、濃度が0.1NであるNaOH水溶液を意味する。 In Tables 5 and 6, “ether” means triethylene glycol mono-n-butyl ether. "Surfactants e to h" are as shown in Table 7. The “NaOH aqueous solution” means an NaOH aqueous solution having a concentration of 0.1N.
表5及び表6に記載の材料を、表5及び表6に記載の配合量でビーカーに入れた。攪拌機(新東科学株式会社製「スリーワンモーター BL−600」)を用いてビーカーの内容物を回転速度400rpmで攪拌して、ビーカーの内容物を均一に混合した。フィルター(孔径5μm)を用いて得られた混合液をろ過し、混合液に含有される異物及び粗大粒子を除去した。このようにして、水性洗浄液C−1〜C−8を得た。水性洗浄液C−1〜C−8は、何れも、弱塩基性を示した。より具体的には、水性洗浄液C−1〜C−8のpHは、何れも、8以上10以下であった。 The materials described in Tables 5 and 6 were placed in beakers in the amounts shown in Tables 5 and 6. The contents of the beaker were stirred at a rotation speed of 400 rpm using a stirrer (“Three One Motor BL-600” manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.) to uniformly mix the contents of the beaker. The obtained mixture was filtered using a filter (pore size: 5 μm) to remove foreign substances and coarse particles contained in the mixture. Thus, aqueous cleaning liquids C-1 to C-8 were obtained. Each of the aqueous cleaning liquids C-1 to C-8 showed weak basicity. More specifically, the pH of each of the aqueous cleaning solutions C-1 to C-8 was 8 or more and 10 or less.
[水性洗浄液の表面張力の測定方法]
Wilhelmy法に従い、得られた水性洗浄液(水性洗浄液C−1〜C−8)の表面張力を測定した。測定温度は25℃であった。測定結果を表5及び表6に示す。
[Method of measuring surface tension of aqueous cleaning liquid]
According to the Wilhelmy method, the surface tension of the obtained aqueous cleaning liquid (aqueous cleaning liquid C-1 to C-8) was measured. The measurement temperature was 25 ° C. The measurement results are shown in Tables 5 and 6.
[インクセットの評価方法]
<ノズル面における固着インクの拭き取り性能の評価>
まず、評価機を準備した。詳しくは、4つの記録ヘッド(それぞれラインヘッド)を備えるインクジェット記録装置(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製の試作機)を用いた。記録ヘッドは、各々、解像度360dpi(=180dpi×2列)、ノズル数512個(=256個×2列)、液滴量14pL、駆動周波数12.8kHzのピエゾ型ヘッド(コニカミノルタ株式会社製)であった。また、記録ヘッドは、その長手方向が紙の搬送方向に直交するように、間隔20mmで配列されていた。記録ヘッドには、上述の方法で製造された水性インク(実施例又は比較例における水性インク)を充填した。より具体的には、4つの記録ヘッドには、色が互いに異なる水性インクを充填した。また、ノズル面は、洗浄されており、そのため、インクで汚染されていなかった。
[Evaluation method of ink set]
<Evaluation of wiping performance of fixed ink on nozzle surface>
First, an evaluation machine was prepared. Specifically, an ink jet recording apparatus (prototype manufactured by Kyocera Document Solutions Co., Ltd.) equipped with four recording heads (each a line head) was used. The recording head is a piezo type head (manufactured by Konica Minolta) having a resolution of 360 dpi (= 180 dpi × 2 rows), 512 nozzles (= 256 × 2 rows), a droplet amount of 14 pL, and a driving frequency of 12.8 kHz. Met. The recording heads were arranged at intervals of 20 mm such that the longitudinal direction was perpendicular to the paper transport direction. The recording head was filled with the aqueous ink (the aqueous ink in Examples or Comparative Examples) manufactured by the above-described method. More specifically, four recording heads were filled with aqueous inks having different colors. In addition, the nozzle surface was cleaned and, therefore, was not contaminated with ink.
準備した評価機を用いて、耐刷試験を行った。耐刷試験は、温度25℃且つ湿度60%RHの環境下で、搬送速度350mm/秒の条件で、行われた。耐刷試験では、色が互いに異なるソリッド画像(サイズ10cm×10cm、印字率100%)を、記録シート(富士ゼロックス株式会社製「C2」、A4サイズの普通紙)上に重なるように形成し、記録シート5000枚に連続して印刷した。 A printing durability test was performed using the prepared evaluation machine. The printing durability test was performed under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 60% RH at a transport speed of 350 mm / sec. In the printing durability test, solid images having different colors (size 10 cm × 10 cm, printing rate 100%) are formed so as to overlap on a recording sheet (“C2” manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., A4 size plain paper). Printing was continuously performed on 5000 recording sheets.
耐刷試験の後、水性洗浄液(実施例又は比較例における水性洗浄液)をノズル面へ供給した。その後、パージ動作とワイプ動作とを行った。 After the printing durability test, an aqueous cleaning liquid (the aqueous cleaning liquid in Examples or Comparative Examples) was supplied to the nozzle surface. Thereafter, a purge operation and a wipe operation were performed.
ワイプ動作の後、光学顕微鏡を用いてノズル面を観察した。そして、ノズル面におけるインク汚れの有無を確認した。ノズル面における固着インクの拭き取り性能の評価基準を以下に示す。また、評価結果を表8に示す。
優良(◎):ノズル面においてインク汚れが全く確認されなかった
良好(○):ノズル面においてインク汚れが殆ど確認されなかった
不良(×):ノズル面においてインク汚れが明確に確認された
After the wiping operation, the nozzle surface was observed using an optical microscope. Then, the presence or absence of ink contamination on the nozzle surface was confirmed. The evaluation criteria for the wiping performance of the fixed ink on the nozzle surface are shown below. Table 8 shows the evaluation results.
Excellent (A): No ink stain was observed on the nozzle surface. Good (O): Almost no ink stain was observed on the nozzle surface. Bad (X): Ink stain was clearly observed on the nozzle surface.
<記録ヘッドの外側面における液体汚れの有無の評価>
上記<ノズル面における固着インクの拭き取り性能の評価>に記載の方法に従い、耐刷試験と、水性洗浄液の供給と、パージ動作と、ワイプ動作とを順に行った。ワイプ動作後、光学顕微鏡を用いて記録ヘッドの各々の外側面を観察した。そして、記録ヘッドの各々の外側面における液体汚れ(インク汚れと洗浄液汚れ)の有無を確認した。記録ヘッドの外側面における液体汚れの有無の評価基準を以下に示す。また、評価結果を表8に示す。
優良(◎):記録ヘッドの各々の外側面において液体汚れが全く確認されなかった
良好(○):記録ヘッドの各々の外側面において液体汚れが殆ど確認されなかった
不良(×):記録ヘッドの各々の外側面において液体汚れが明確に確認された
<Evaluation of the presence or absence of liquid stain on the outer surface of the recording head>
According to the method described in the above <Evaluation of wiping performance of fixed ink on nozzle surface>, a printing durability test, a supply of an aqueous cleaning liquid, a purge operation, and a wiping operation were sequentially performed. After the wiping operation, each outer surface of the recording head was observed using an optical microscope. Then, the presence or absence of liquid stains (ink stains and cleaning liquid stains) on each outer surface of the recording head was checked. The evaluation criteria for the presence or absence of liquid contamination on the outer surface of the recording head are shown below. Table 8 shows the evaluation results.
Excellent (A): No liquid contamination was observed on each outer surface of the recording head. Good (O): Little liquid contamination was observed on each outer surface of the recording head. Liquid stains were clearly confirmed on each outer surface
<水性インクの着弾精度の評価>
まず、初期の着弾精度(3σ値)を求めた。
次に、上記<ノズル面における固着インクの拭き取り性能の評価>に記載の方法に従い、耐刷試験と、水性洗浄液の供給と、パージ動作と、ワイプ動作とを順に行った。ワイプ動作が終了すると直ちに、着弾精度(3σ値)を求めた。このようにして求められた着弾精度(3σ値)を耐刷後の着弾精度(3σ値)と記載する。
<Evaluation of landing accuracy of water-based ink>
First, the initial landing accuracy (3σ value) was determined.
Next, the printing durability test, the supply of the aqueous cleaning liquid, the purge operation, and the wiping operation were sequentially performed according to the method described in <Evaluation of Wiping Performance of Fixed Ink on Nozzle Surface>. Immediately after the end of the wiping operation, the landing accuracy (3σ value) was determined. The landing accuracy (3σ value) thus obtained is referred to as the landing accuracy after printing (3σ value).
初期の着弾精度(3σ値)と耐刷後の着弾精度(3σ値)との差が3未満であれば、水性洗浄液の供給直後における水性インクの着弾精度は良好である(○)と評価した。一方、初期の着弾精度(3σ値)と耐刷後の着弾精度(3σ値)との差が3以上であれば、水性洗浄液の供給直後における水性インクの着弾精度は不良である(×)と評価した。評価結果を表8に示す。 If the difference between the initial landing accuracy (3σ value) and the landing accuracy after printing (3σ value) is less than 3, the landing accuracy of the aqueous ink immediately after the supply of the aqueous cleaning liquid was evaluated as good (○). . On the other hand, if the difference between the initial landing accuracy (3σ value) and the landing accuracy after printing (3σ value) is 3 or more, the landing accuracy of the aqueous ink immediately after the supply of the aqueous cleaning liquid is poor (×). evaluated. Table 8 shows the evaluation results.
また、上記<ノズル面における固着インクの拭き取り性能の評価>に記載の方法に従い、耐刷試験と、水性洗浄液の供給と、パージ動作と、ワイプ動作とを順に行った。その後、3日間、評価機を放置した。その後、着弾精度(3σ値)を求めた。このようにして求められた着弾精度(3σ値)を放置後の着弾精度(3σ値)と記載する。 Further, in accordance with the method described in the above <Evaluation of the wiping performance of the fixed ink on the nozzle surface>, the printing durability test, the supply of the aqueous cleaning liquid, the purge operation, and the wiping operation were sequentially performed. Thereafter, the evaluation machine was left for three days. Thereafter, the landing accuracy (3σ value) was determined. The landing accuracy (3σ value) obtained in this way is referred to as landing accuracy after leaving (3σ value).
初期の着弾精度(3σ値)と放置後の着弾精度(3σ値)との差が3未満であれば、3日間放置後における水性インクの着弾精度は良好である(○)と評価した。一方、初期の着弾精度(3σ値)と放置後の着弾精度(3σ値)との差が3以上であれば、3日間放置後における水性インクの着弾精度は不良である(×)と評価した。評価結果を表8に示す。 If the difference between the initial landing accuracy (3σ value) and the landing accuracy after standing (3σ value) was less than 3, the landing accuracy of the aqueous ink after standing for 3 days was evaluated as good (○). On the other hand, if the difference between the initial landing accuracy (3σ value) and the landing accuracy after standing (3σ value) is 3 or more, the landing accuracy of the aqueous ink after standing for 3 days was evaluated as poor (×). . Table 8 shows the evaluation results.
着弾精度(3σ値)は、次に示す方法で、求められた。詳しくは、記録シートを搬送しない状態(スタンプ式)で、記録シートに対して4つの記録ヘッドの全ノズルから1ドット吐出を行った。次に、記録シート上の各ドットについて、汎用画像処理システム(王子計測機器株式会社製「DA−6000」)を用いて、着弾精度3σを測定した。得られた測定データ(各ドットの着弾精度3σ)の算術平均値を着弾精度(3σ値)とした。 The landing accuracy (3σ value) was obtained by the following method. Specifically, in a state where the recording sheet is not conveyed (stamp type), one dot is ejected from all the nozzles of the four recording heads to the recording sheet. Next, for each dot on the recording sheet, the landing accuracy 3σ was measured using a general-purpose image processing system (“DA-6000” manufactured by Oji Scientific Instruments). The arithmetic average value of the obtained measurement data (the landing accuracy of each dot is 3σ) was defined as the landing accuracy (3σ value).
着弾精度3σは、式「3σ=3√(σx 2+σy 2)」で表される着弾精度を意味する。式において、σxは、ノズル設計位置からのX方向の位置ずれ量の標準偏差を意味する。また、σyは、ノズル設計位置からのY方向の位置ずれ量の標準偏差を意味する。 The landing accuracy 3σ means the landing accuracy represented by the equation “3σ = 3√ (σ x 2 + σ y 2 )”. In the equation, σ x means the standard deviation of the amount of displacement in the X direction from the nozzle design position. Further, σ y means the standard deviation of the amount of displacement in the Y direction from the nozzle design position.
<水性洗浄液に対する顔料粒子の安定性の評価>
まず、レーザー回折式粒度分布測定装置(マルバーン社製の「Zetasizer nano−ZS(ゼータサイザー ナノZS)」)を用いて、温度25℃環境下で、水性インク(実施例又は比較例における水性インク)に含まれる顔料粒子の体積中位径(D50)を測定した。このようにして測定された顔料粒子の体積中位径(D50)を初期の体積中位径(D50)と記載する。
<Evaluation of stability of pigment particles in aqueous cleaning liquid>
First, using a laser diffraction type particle size distribution analyzer (“Zetasizer nano-ZS” manufactured by Malvern Co., Ltd.) under a temperature of 25 ° C. in an aqueous ink (an aqueous ink in Examples or Comparative Examples) The volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles contained in was measured. The volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles thus measured is referred to as an initial volume median diameter (D 50 ).
次に、容器(容量:300mL)に、水性インクと水性洗浄液(実施例又は比較例における水性洗浄液)とを含む混合液を入れた。混合液では、(水性インク):(水性洗浄液)=1:100(体積比)であった。次に、容器を、温度が60℃に設定された恒温槽に、24時間、入れた。続いて、容器を恒温槽から取り出し、容器内容物の温度が25℃に低下するまで容器を静置した。その後、レーザー回折式粒度分布測定装置(マルバーン社製の「Zetasizer nano−ZS(ゼータサイザー ナノZS)」)を用いて、容器に含まれる顔料粒子の体積中位径(D50)を測定した。このようにして測定された顔料粒子の体積中位径(D50)を混合後の体積中位径(D50)と記載する。 Next, a mixed solution containing the aqueous ink and the aqueous cleaning liquid (the aqueous cleaning liquid in Examples or Comparative Examples) was placed in a container (capacity: 300 mL). In the mixed liquid, (aqueous ink) :( aqueous cleaning liquid) = 1: 100 (volume ratio). Next, the container was placed in a thermostat set at a temperature of 60 ° C. for 24 hours. Subsequently, the container was taken out of the thermostat, and the container was allowed to stand until the temperature of the contents of the container dropped to 25 ° C. Thereafter, the volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles contained in the container was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (“Zetasizer nano-ZS” manufactured by Malvern). In this manner, it referred to as a volume median diameter after mixing volume median diameter of the measured pigment particles (D 50) (D 50) .
下記式を用いて、顔料粒子の体積中位径(D50)の増加率を算出した。顔料粒子の体積中位径(D50)の増加率が5%未満であれば、水性洗浄液に対する顔料粒子の安定性は良好である(○)と評価した。一方、顔料粒子の体積中位径(D50)の増加率が5%以上であれば、水性洗浄液に対する顔料粒子の安定性は不良である(×)と評価した。評価結果を表8に示す。
顔料粒子の体積中位径(D50)の増加率=[混合後の体積中位径(D50)−初期の体積中位径(D50)]×100/初期の体積中位径(D50)
The increase rate of the volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles was calculated using the following equation. When the rate of increase of the volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles was less than 5%, the stability of the pigment particles to the aqueous cleaning solution was evaluated as good (○). On the other hand, if the increase rate of the volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles is 5% or more, the stability of the pigment particles with respect to the aqueous cleaning liquid was evaluated as poor (x). Table 8 shows the evaluation results.
Increase rate of volume median diameter (D 50 ) of pigment particles = [volume median diameter after mixing (D 50 ) −initial volume median diameter (D 50 )] × 100 / initial volume median diameter (D 50 )
[インクセットの評価結果]
表8に、インクセットA−1〜A−12の評価結果を示す。表8において、「比率」には、水性インクの表面張力に対する水性洗浄液の表面張力の割合を示す。評価Aには、ノズル面における固着インクの拭き取り性能の評価結果を示す。評価Bには、記録ヘッドの外側面における液体汚れの有無の評価結果を示す。水性インクの着弾精度の評価結果のうち、水性洗浄液の供給直後における水性インクの着弾精度の評価結果を評価Cに示し、3日間放置後における水性インクの着弾精度の評価結果を評価Dに示す。評価Eには、水性洗浄液に対する顔料粒子の安定性の評価結果を示す。
[Evaluation results of ink set]
Table 8 shows the evaluation results of the ink sets A-1 to A-12. In Table 8, "Ratio" indicates the ratio of the surface tension of the aqueous cleaning liquid to the surface tension of the aqueous ink. Evaluation A shows the evaluation result of the wiping performance of the fixed ink on the nozzle surface. Evaluation B shows the evaluation result of the presence or absence of liquid stain on the outer surface of the recording head. Among the evaluation results of the landing accuracy of the aqueous ink, the evaluation results of the landing accuracy of the aqueous ink immediately after the supply of the aqueous cleaning liquid are shown in Evaluation C, and the evaluation results of the landing accuracy of the aqueous ink after standing for 3 days are shown in Evaluation D. Evaluation E shows the results of evaluating the stability of the pigment particles with respect to the aqueous cleaning liquid.
[考察]
実施例1〜6に係るインクセット(インクセットA−1〜A−6)は、水性インクと、水性洗浄液とを有していた。水性洗浄液は、アミン型非イオン性界面活性剤を含有していた。水性インクの表面張力と、水性洗浄液の表面張力とは、式(A)を満たしていた。
[Discussion]
The ink sets according to Examples 1 to 6 (ink sets A-1 to A-6) had an aqueous ink and an aqueous cleaning liquid. The aqueous cleaning solution contained an amine-type nonionic surfactant. The surface tension of the aqueous ink and the surface tension of the aqueous cleaning liquid satisfied Expression (A).
実施例1〜6に係るインクセットでは、ノズル面における固着インクの拭き取り性能に優れていた。また、ワイプ動作後には、記録ヘッドの外側面には、水性インク、水性洗浄液及びパージインクの何れも、付着していなかった。また、水性洗浄液が吐出面へ供給されてから3日間が経過しても、水性インクの着弾精度を高く維持できた。また、水性洗浄液と水性インクとの混合状態においても、顔料粒子の膨張を防止できた。 In the ink sets according to Examples 1 to 6, the wiping performance of the fixed ink on the nozzle surface was excellent. Further, after the wiping operation, none of the aqueous ink, the aqueous cleaning liquid, and the purge ink had adhered to the outer surface of the recording head. Further, even when three days have elapsed since the aqueous cleaning liquid was supplied to the ejection surface, the landing accuracy of the aqueous ink could be maintained high. Further, even in a mixed state of the aqueous cleaning liquid and the aqueous ink, the expansion of the pigment particles could be prevented.
本発明に係るインクセットは、例えばカラープリンターにおいて画像を形成するために用いることができる。 The ink set according to the present invention can be used for forming an image in a color printer, for example.
4 記録ヘッド
47 吐出面
51 カートリッジ
52 第1タンク
53 第2タンク
S 記録媒体
4 Recording
Claims (5)
前記水性洗浄液は、非イオン性界面活性剤を含有し、
前記非イオン性界面活性剤は、分子内にアミノ基を有し、
前記水性インクの表面張力と、前記水性洗浄液の表面張力とは、下記式(A)を満たし、
前記水性洗浄液の表面張力は、34mN/m以上40mN/m以下であり、
前記非イオン性界面活性剤は、下記式(1−1)で表される構造を有するポリオキシアルキレンアルキルアミンであり、
前記水性インクの表面張力は、25mN/m以上33mN/m以下であり、
前記水性インクは、0.55質量%以上0.70質量%以下の非イオン性界面活性剤を含有し、
前記水性インクが含有する非イオン性界面活性剤は、分子内にアセチレン結合を有するアルコールである、インクジェット記録用インクセット。
1.1×(前記水性インクの表面張力)≦(前記水性洗浄液の表面張力)≦1.4×(前記水性インクの表面張力)・・・式(A)
The aqueous cleaning solution contains a nonionic surfactant,
The nonionic surfactant has an amino group in the molecule,
And surface tension of the water-based ink, and the surface tension of said aqueous cleaning solution, meets the following formula (A),
The aqueous cleaning liquid has a surface tension of 34 mN / m or more and 40 mN / m or less,
The nonionic surfactant is a polyoxyalkylene alkylamine having a structure represented by the following formula (1-1),
The surface tension of the aqueous ink is from 25 mN / m to 33 mN / m,
The aqueous ink contains 0.55% by mass or more and 0.70% by mass or less of a nonionic surfactant,
The ink set for inkjet recording , wherein the nonionic surfactant contained in the aqueous ink is an alcohol having an acetylene bond in a molecule .
1.1 × (surface tension of the aqueous ink) ≦ (surface tension of the aqueous cleaning liquid) ≦ 1.4 × (surface tension of the aqueous ink) Formula (A)
前記水性洗浄液は、前記吐出面の洗浄に使用される、請求項1又は2に記載のインクジェット記録用インクセット。 The aqueous ink is ejected from an ejection surface of a recording head,
The aqueous wash is used for cleaning the ejection face, the ink-jet recording ink set according to claim 1 or 2.
請求項1〜3の何れか一項に記載のインクジェット記録用インクセットが有する前記水性洗浄液を、収容する第2タンクと、
を含む、カートリッジ。 A first tank that contains the aqueous ink of the ink set for inkjet recording according to any one of claims 1 to 3 ,
A second tank containing the aqueous cleaning liquid of the inkjet recording ink set according to any one of claims 1 to 3 ,
Including, cartridge.
水性洗浄液を、前記吐出面へ供給する供給工程と、
前記水性インクを、加圧して前記吐出面から排出させるパージ工程と、
前記吐出面を、払拭するワイプ工程と、
を含み、
前記供給工程と、前記パージ工程とは、各々、前記吐出工程よりも後であって前記ワイプ工程よりも前に、行われ、
前記水性洗浄液は、非イオン性界面活性剤を含有し、
前記非イオン性界面活性剤は、分子内にアミノ基を有し、
前記水性インクの表面張力と、前記水性洗浄液の表面張力とは、下記式(A)を満たし、
前記水性洗浄液の表面張力は、34mN/m以上40mN/m以下であり、
前記非イオン性界面活性剤は、下記式(1−1)で表される構造を有するポリオキシアルキレンアルキルアミンであり、
前記水性インクの表面張力は、25mN/m以上33mN/m以下であり、
前記水性インクは、0.55質量%以上0.70質量%以下の非イオン性界面活性剤を含有し、
前記水性インクが含有する非イオン性界面活性剤は、分子内にアセチレン結合を有するアルコールである、画像形成方法。
1.1×(前記水性インクの表面張力)≦(前記水性洗浄液の表面張力)≦1.4×(前記水性インクの表面張力)・・・式(A)
A supply step of supplying an aqueous cleaning liquid to the discharge surface,
A purging step of discharging the water-based ink from the ejection surface by applying pressure,
A wiping step of wiping the discharge surface,
Including
The supply step and the purge step are each performed after the discharge step and before the wipe step,
The aqueous cleaning solution contains a nonionic surfactant,
The nonionic surfactant has an amino group in the molecule,
And surface tension of the water-based ink, and the surface tension of said aqueous cleaning solution, meets the following formula (A),
The aqueous cleaning liquid has a surface tension of 34 mN / m or more and 40 mN / m or less,
The nonionic surfactant is a polyoxyalkylenealkylamine having a structure represented by the following formula (1-1),
The surface tension of the aqueous ink is from 25 mN / m to 33 mN / m,
The aqueous ink contains 0.55% by mass or more and 0.70% by mass or less of a nonionic surfactant,
The image forming method , wherein the nonionic surfactant contained in the aqueous ink is an alcohol having an acetylene bond in a molecule .
1.1 × (surface tension of the aqueous ink) ≦ (surface tension of the aqueous cleaning liquid) ≦ 1.4 × (surface tension of the aqueous ink) Formula (A)
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