JP7023615B2 - Inkjet recording method and inkjet recording device - Google Patents

Inkjet recording method and inkjet recording device Download PDF

Info

Publication number
JP7023615B2
JP7023615B2 JP2017100598A JP2017100598A JP7023615B2 JP 7023615 B2 JP7023615 B2 JP 7023615B2 JP 2017100598 A JP2017100598 A JP 2017100598A JP 2017100598 A JP2017100598 A JP 2017100598A JP 7023615 B2 JP7023615 B2 JP 7023615B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
water
nozzle
inkjet recording
based ink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017100598A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017217905A (en
JP2017217905A5 (en
Inventor
大二 岡村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to US15/606,037 priority Critical patent/US10301495B2/en
Publication of JP2017217905A publication Critical patent/JP2017217905A/en
Publication of JP2017217905A5 publication Critical patent/JP2017217905A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7023615B2 publication Critical patent/JP7023615B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Description

本発明は、インクジェット記録方法、及びそれに用いるインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an inkjet recording method and an inkjet recording device used thereof.

近年、インクジェット記録装置は、低電力、低コスト、及び省スペースという利点を活かし、オフィスなどでの利用が増加しつつある。インクジェット記録装置に採用されている記録ヘッドの走査方式として、シリアル方式を挙げることができる。シリアル方式では、紙送り方向(主走査方向)に対して直交する方向(副走査方向)に記録ヘッドを繰り返し移動させて画像を記録する。シリアル方式の記録ヘッドは比較的小さいため、記録装置本体を小型化することができる。 In recent years, inkjet recording devices have been increasingly used in offices and the like, taking advantage of their advantages of low power consumption, low cost, and space saving. As a scanning method of the recording head adopted in the inkjet recording apparatus, a serial method can be mentioned. In the serial method, an image is recorded by repeatedly moving the recording head in a direction (sub-scanning direction) orthogonal to the paper feed direction (main scanning direction). Since the serial type recording head is relatively small, the recording device main body can be miniaturized.

近年では、記録速度(スループット)のさらなる向上のため、吐出口の配列幅を記録媒体の最大幅相当まで延ばした記録ヘッド、すなわちラインヘッドを採用した記録装置が開発されている(特許文献1)。シリアル方式とは異なり、ラインヘッド方式では記録ヘッドの移動は行わずに、用紙の搬送のみが行われるため、記録速度の向上に有利である。 In recent years, in order to further improve the recording speed (throughput), a recording head that extends the arrangement width of the ejection port to the maximum width of the recording medium, that is, a recording device that employs a line head has been developed (Patent Document 1). .. Unlike the serial method, the line head method does not move the recording head, but only conveys the paper, which is advantageous for improving the recording speed.

しかし、記録速度の向上に伴い、連続記録する際に1枚目の記録物の記録部が乾燥する前に、2枚目の記録物が接触することによる汚れ(スミア)の発生が懸念される。このような汚れの発生を抑制すべく、例えば、寿命時間5,000m秒における動的表面張力を制御して定着性が向上した画像を記録しうるインクが提案されている(特許文献2)。また、オフィスなどで用いられる文書には、記録される画像の濃度(光学濃度)に対する要求も高まっている。光学濃度の高い画像や文字を普通紙に記録可能であることは、オフィス用途のインクジェット記録装置には必須であるといえる。 However, with the improvement of the recording speed, there is a concern that stains (smear) may occur due to contact with the second recorded object before the recording unit of the first recorded object dries during continuous recording. .. In order to suppress the occurrence of such stains, for example, an ink capable of recording an image with improved fixability by controlling dynamic surface tension during a life time of 5,000 msec has been proposed (Patent Document 2). In addition, there is an increasing demand for the density (optical density) of recorded images in documents used in offices and the like. It can be said that being able to record images and characters with high optical density on plain paper is indispensable for inkjet recording devices for office use.

一方、ラインヘッドは、シリアルヘッドと比較して、不吐出などが生じた際に、インクの吐出状態を正常な状態へと回復させる性能(回復性)に大きな課題を有している。すなわち、ラインヘッドでは、記録ヘッドが固定されているために、予備吐出などの回復動作を頻繁に行うことができない。ラインヘッドに採用される回復機構としては、例えば、加圧又は吸引によりノズルからインクを強制的に排出させて、インクの吐出状態を回復させる回復機構が提案されている(特許文献3)。 On the other hand, the line head has a big problem in the performance (recoverability) of recovering the ink ejection state to the normal state when non-ejection occurs as compared with the serial head. That is, in the line head, since the recording head is fixed, it is not possible to frequently perform a recovery operation such as preliminary ejection. As a recovery mechanism adopted for the line head, for example, a recovery mechanism has been proposed in which ink is forcibly discharged from a nozzle by pressurization or suction to recover the ink ejection state (Patent Document 3).

特開2010-143147号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-143147 特開2008-001891号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-001891 特開2007-152830号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-152830

光学濃度に優れた画像を記録するには、記録媒体上に顔料を効率良く残存させるためのインク設計が重要である。具体的には、インクの表面張力を制御し、記録媒体へのインクの浸透を遅くして、記録媒体の表面近傍に多くの顔料を残存させる手法などがある。これに対して、画像の定着性を向上させるには、インクの表面張力を制御し、記録媒体に付与されたインクの液体成分を記録媒体に速やかに浸透させることが重要である。すなわち、顔料インクを用いたインクジェット記録装置によって記録する場合、画像の光学濃度と画像の定着性がトレードオフの関係にあると言える。 In order to record an image with excellent optical density, it is important to design an ink to efficiently leave the pigment on the recording medium. Specifically, there is a method of controlling the surface tension of the ink, slowing the penetration of the ink into the recording medium, and leaving a large amount of pigment in the vicinity of the surface of the recording medium. On the other hand, in order to improve the fixability of the image, it is important to control the surface tension of the ink and quickly permeate the liquid component of the ink applied to the recording medium into the recording medium. That is, when recording with an inkjet recording device using pigment ink, it can be said that there is a trade-off relationship between the optical density of the image and the fixability of the image.

さらに、ラインヘッドを備えたインクジェット記録装置においては、さらなる高速記録を実現するためにインクの浸透を早くして画像の定着性をより高める必要がある。このため、ラインヘッドを備えたインクジェット記録装置を使用する場合、記録される画像の光学濃度はさらに低下しやすくなる。そして、特許文献2で提案されたインクであっても、近年の記録速度の飛躍的な上昇に伴って要求される高い定着性を実現するのは困難であることがわかった。 Further, in the inkjet recording apparatus provided with the line head, it is necessary to accelerate the penetration of ink and further improve the fixing property of the image in order to realize higher speed recording. Therefore, when an inkjet recording device provided with a line head is used, the optical density of the recorded image is likely to be further reduced. It has been found that even with the ink proposed in Patent Document 2, it is difficult to realize the high fixing property required with the dramatic increase in recording speed in recent years.

ラインヘッドを備えたインクジェット記録装置で画像を記録する際の定着性を維持しながら光学濃度を向上させるには、画像の発色性を重視してインクを設計する必要がある。しかし、画像の発色性を重視して設計したインクを用いると、回復性が低下するなどのインクジェット記録システムの信頼性が低下しやすくなる。 In order to improve the optical density while maintaining the fixability when recording an image with an inkjet recording device equipped with a line head, it is necessary to design the ink with an emphasis on the color development of the image. However, if an ink designed with an emphasis on the color development of an image is used, the reliability of the inkjet recording system tends to decrease, such as a decrease in recoverability.

特許文献3で提案された回復機構は、インクの加圧又は吸引によって、インク流路から泡を排出しつつ、フレッシュなインクを記録ヘッドに充填する機構である。しかし、過度に増粘したインクがノズル内に固着して残留した場合には、効率よく回復させることは困難であった。これは、加圧などによってインクの流速を単に向上させると、固着が生じていないノズルからのインクの流出が促進されるだけで、固着が生じたノズルからはインクが除去されにくいためである。さらに、特許文献3で提案された回復機構は、吸引動作時用の密閉キャップと、予備吐出の受け皿となるキャップの2つキャップを各ヘッドに対して設ける必要があるため、装置の構造が複雑になるといった課題がある。 The recovery mechanism proposed in Patent Document 3 is a mechanism for filling a recording head with fresh ink while discharging bubbles from an ink flow path by pressurizing or sucking ink. However, when the excessively thickened ink sticks to the nozzle and remains, it is difficult to recover the ink efficiently. This is because simply increasing the flow rate of the ink by pressurization or the like only promotes the outflow of the ink from the nozzles in which the sticking has not occurred, and it is difficult to remove the ink from the nozzles in which the sticking has occurred. Further, in the recovery mechanism proposed in Patent Document 3, the structure of the device is complicated because it is necessary to provide two caps for each head, a sealing cap for suction operation and a cap serving as a tray for preliminary discharge. There is a problem such as becoming.

したがって、本発明の目的は、ラインヘッドを備えた記録装置を使用する場合に、画像の定着性に優れているとともに、光学濃度に優れた画像を記録することが可能であり、かつ、回復性に優れたインクジェット記録方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、上記インクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is that when a recording device provided with a line head is used, it is possible to record an image having excellent image fixing property and an excellent optical density, and the image is recoverable. Is to provide an excellent inkjet recording method. Another object of the present invention is to provide an inkjet recording apparatus used in the inkjet recording method.

上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明によれば、顔料を含有する水性インクを吐出するノズルを有するラインヘッドと、前記ノズルからの前記水性インクの吐出状態を回復させる回復機構と、を備えたインクジェット記録装置を使用して、前記水性インクを記録媒体に付与して画像を記録するインクジェット記録方法であって、前記顔料の平均粒子径が、80nm以上であり、前記水性インクの寿命時間10m秒における動的表面張力が、55mN/m以下であり、前記水性インクが、さらに界面活性剤を含有し、前記界面活性剤が、アセチレングリコール系界面活性剤であり、前記回復機構が、前記ノズル内の前記水性インクを流動させるインク流動機構を含み、前記ノズル内の前記水性インクを加熱して前記水性インクの粘度を低下させながら、前記インク流動機構を作動させて前記ノズル内の前記水性インクを流動させ、前記ノズルからの前記水性インクの吐出状態を回復させることを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。 The above object is achieved by the following invention. That is, according to the present invention, an inkjet recording device including a line head having a nozzle for ejecting water-based ink containing a pigment and a recovery mechanism for recovering the ejection state of the water-based ink from the nozzle is used. In an inkjet recording method in which the water-based ink is applied to a recording medium to record an image, the average particle size of the pigment is 80 nm or more, and the dynamic surface tension of the water-based ink in a life time of 10 msec is high. , 55 mN / m or less, the water-based ink further contains a surfactant, the surfactant is an acetylene glycol-based surfactant, and the recovery mechanism flows the water-based ink in the nozzle. The ink flow mechanism is included to heat the water-based ink in the nozzle to reduce the viscosity of the water-based ink, while operating the ink flow mechanism to flow the water-based ink in the nozzle from the nozzle. Provided is an inkjet recording method characterized by recovering the ejection state of the water-based ink.

本発明によれば、ラインヘッドを備えた記録装置を使用する場合に、画像の定着性に優れているとともに、光学濃度に優れた画像を記録することが可能であり、かつ、回復性に優れたインクジェット記録方法を提供することができる。また、本発明によれば、上記インクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置を提供することができる。 According to the present invention, when a recording device provided with a line head is used, it is possible to record an image having excellent image fixing property, an image having excellent optical density, and excellent recovery property. It is possible to provide an inkjet recording method. Further, according to the present invention, it is possible to provide an inkjet recording apparatus used in the above-mentioned inkjet recording method.

ラインヘッドにより画像を記録するイメージ図である。It is an image diagram which records an image by a line head. インクジェット記録装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of an inkjet recording apparatus. ラインヘッドの一例を模式的に示す図であり、(a)は斜視図、(b)は分解斜視図である。It is a figure which shows an example of a line head schematically, (a) is a perspective view, (b) is an exploded perspective view. ワイピング機構の一例を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は模式図である。It is a figure which shows an example of the wiping mechanism, (a) is a perspective view, (b) is a schematic view. インクをラインヘッドに供給する供給機構の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the supply mechanism which supplies ink to a line head. 図2に示すインクジェット記録装置の制御構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the control structure of the inkjet recording apparatus shown in FIG. 記録手順の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows an example of a recording procedure. 回復動作手順の一例の一部を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows a part of an example of a recovery operation procedure. 回復動作手順の一例の一部を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows a part of an example of a recovery operation procedure.

以下に、好ましい実施の形態を挙げて、さらに本発明を詳細に説明する。本発明においては、化合物が塩である場合は、インク中では塩はイオンに解離して存在しているが、便宜上、「塩を含有する」と表現する。また、インクジェット用の水性インクのことを、単に「インク」と記載することがある。また、物性値は、特に断りのない限り、常温(25℃)における値とする。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. In the present invention, when the compound is a salt, the salt is dissociated into ions and exists in the ink, but for convenience, it is expressed as "containing a salt". Further, the water-based ink for inkjet may be simply referred to as "ink". The physical characteristic values are values at room temperature (25 ° C.) unless otherwise specified.

<インクジェット記録方法>
本発明のインクジェット記録方法は、顔料を含有するインクを吐出するノズルを有するラインヘッドと、ノズルの回復機構とを備えたインクジェット記録装置を使用して、インクを記録媒体に付与して画像を記録するインクジェット記録方法である。そして、顔料の平均粒子径が、80nm以上であり、インクの寿命時間10m秒における動的表面張力が、55mN/m以下である。さらに、回復機構が、インクを流動させるインク流動機構を含み、インク流動機構の作動時にノズル内のインクの粘度を低下させることを特徴とする。
<Inkjet recording method>
In the inkjet recording method of the present invention, an ink jet recording device provided with a line head having a nozzle for ejecting ink containing a pigment and a nozzle recovery mechanism is used to apply ink to a recording medium and record an image. This is an inkjet recording method. The average particle size of the pigment is 80 nm or more, and the dynamic surface tension at the ink life time of 10 msec is 55 mN / m or less. Further, the recovery mechanism includes an ink flow mechanism for flowing ink, and is characterized in that the viscosity of the ink in the nozzle is reduced when the ink flow mechanism is operated.

前述の通り、オフィスなどにおけるインクジェット記録装置の利用拡大を目指す上では、電子写真方式の記録装置に対抗しうる記録速度(スループット)の向上が強く求められる。シリアル方式の記録ヘッドを利用する場合に記録速度を高めるためには、副走査方向における記録ヘッドの移動速度を高めるとともに、1ノズル当たりの吐出回数を増加する(すなわち、吐出周波数を高くする)必要がある。しかし、吐出周波数を高くするには、機械的な制約や、インク収容部から吐出口までのインクの供給(リフィル)が間に合わなくなるなどの各種制約が生ずる。したがって、シリアル方式の記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の記録速度向上には限界がある。 As described above, in order to expand the use of inkjet recording devices in offices and the like, it is strongly required to improve the recording speed (throughput) that can compete with electrophotographic recording devices. In order to increase the recording speed when using the serial type recording head, it is necessary to increase the moving speed of the recording head in the sub-scanning direction and increase the number of ejections per nozzle (that is, increase the ejection frequency). There is. However, in order to increase the ejection frequency, there are various restrictions such as mechanical restrictions and the inability to supply ink (refill) from the ink accommodating portion to the ejection port in time. Therefore, there is a limit to improving the recording speed of an inkjet recording device equipped with a serial recording head.

このような状況に鑑み、近年、記録媒体の搬送方向の幅(最大用紙幅)の全幅にわたってインクを吐出する吐出口(ノズル)が配置されたライン型の記録ヘッド(以下、「ラインヘッド」とも記す)を採用した記録装置が開発されている。ラインヘッドには記録媒体の最大用紙幅に対応した数の吐出口が存在するため、記録ヘッドを移動させる必要がなく、高速記録が可能であるといった利点がある。すなわち、ラインヘッドを採用した記録装置の場合、記録ヘッドを記録媒体の搬送方向(副走査方向)に対して直交する方向(主走査方向)に移動させる必要がない。このため、記録媒体の単位領域が記録ヘッド直下を1回のみ通過する、すなわち「1パス」で画像を記録可能であり、記録に要する時間を短縮化することができる。 In view of this situation, in recent years, a line-type recording head (hereinafter, also referred to as a "line head") in which an ejection port (nozzle) for ejecting ink is arranged over the entire width of the recording medium in the transport direction (maximum paper width). A recording device that employs (described) has been developed. Since the line head has a number of ejection ports corresponding to the maximum paper width of the recording medium, there is no need to move the recording head, and there is an advantage that high-speed recording is possible. That is, in the case of a recording device that employs a line head, it is not necessary to move the recording head in a direction (main scanning direction) orthogonal to the conveying direction (secondary scanning direction) of the recording medium. Therefore, the unit area of the recording medium passes directly under the recording head only once, that is, the image can be recorded in "1 pass", and the time required for recording can be shortened.

本発明者は、ラインヘッドを採用したインクジェット記録装置と、インクジェット用の従来のインクとを組み合わせ、さらなる高速記録について検討を行った。その結果、以下に示すような新たな課題が生ずることがわかった。 The present inventor has investigated further high-speed recording by combining an inkjet recording device that employs a line head with conventional ink for inkjet. As a result, it was found that the following new problems arise.

前述の通り、インクジェット記録装置を使用して記録される画像の光学濃度と定着性はトレードオフの関係にある。そして、記録速度のさらなる向上に伴い、上記のトレードオフの関係はさらに顕著となる傾向にある。画像の定着性は、記録媒体に付与された後のインクの浸透挙動と相関関係にあり、記録媒体に浸透しやすいインクで記録した画像は、定着性が向上する傾向にある。記録媒体への浸透速度が遅いインクを用いて連続記録すると、1枚目の記録媒体に付与されたインクが乾燥する前に次の記録物が接触するためにスミアと呼ばれる汚れが発生しやすくなる。さらに、記録媒体の両面に画像を記録(いわゆる両面印刷)する場合、記録媒体の表裏を逆転するために、記録直後の記録媒体を装置内の反転機構に通す必要がある。このため、インクが乾燥する前に記録装置の反転機構などの一部に記録部が接触してしまい、未定着の画像がその記録媒体の裏面や別の記録媒体を汚してしまうことがある。 As described above, there is a trade-off relationship between the optical density and the fixability of an image recorded by using an inkjet recording device. And, with the further improvement of the recording speed, the above-mentioned trade-off relationship tends to become more remarkable. The fixability of an image has a correlation with the penetration behavior of the ink after being applied to the recording medium, and the image recorded with the ink that easily penetrates the recording medium tends to have improved fixability. When continuous recording is performed using ink having a slow penetration rate into the recording medium, stains called smears are likely to occur because the next recording material comes into contact with the ink applied to the first recording medium before it dries. .. Further, when recording an image on both sides of a recording medium (so-called double-sided printing), it is necessary to pass the recording medium immediately after recording through an inversion mechanism in the apparatus in order to reverse the front and back of the recording medium. For this reason, the recording unit may come into contact with a part of the reversing mechanism of the recording device before the ink dries, and the unfixed image may stain the back surface of the recording medium or another recording medium.

記録される画像の光学濃度と定着性を両立するには、浸透性を付与しながら、発色性に優れたインク設計を行う必要がある。発色性に優れた顔料インクを設計するには、発色性が向上しうる機能を顔料に付与する(例えば、顔料の平均粒子径を大きくする)、顔料の含有量を大きくするなどの方法がある。しかし、上記の方法などによって発色性を向上させたインクを用いると、インクジェット記録装置の信頼性が低下しやすくなる。例えば、平均粒子径の大きい顔料を用いると、沈降による課題が生ずる。顔料粒子の沈降によって局部的に増粘したインクが記録ヘッドのノズルに供給されると、インクの吐出性が低下しやすくなる。また、顔料の含有量を大きくした場合にも、インクの粘度上昇に伴う課題が生じやすくなる。 In order to achieve both the optical density and the fixability of the recorded image, it is necessary to design an ink having excellent color development while imparting permeability. In order to design a pigment ink having excellent color development property, there are methods such as imparting a function capable of improving color development property to the pigment (for example, increasing the average particle size of the pigment) and increasing the content of the pigment. .. However, if an ink whose color development property is improved by the above method or the like is used, the reliability of the inkjet recording apparatus tends to decrease. For example, when a pigment having a large average particle size is used, a problem due to sedimentation arises. When the ink locally thickened by the precipitation of the pigment particles is supplied to the nozzle of the recording head, the ejection property of the ink tends to be deteriorated. Further, even when the content of the pigment is increased, problems associated with the increase in the viscosity of the ink are likely to occur.

特に、ラインヘッドを備えたインクジェット記録装置の場合、記録ヘッドが記録媒体の最大幅に対応する数のノズルを有するため、記録パターンによっては使用ノズルと不使用ノズルに偏りが生ずる場合がある。例えば、顔料粒子が沈降したインクや顔料濃度が高いインクがノズル内に供給された状態で同一のパターンを連続記録する場合、未記録部に対応するノズルはインクを吐出しない状態が継続される。インクを吐出しない状態が継続すると、ノズルの吐出口からインクの液体成分が蒸発してしまい、インクがさらに増粘する。 In particular, in the case of an inkjet recording device provided with a line head, since the recording head has a number of nozzles corresponding to the maximum width of the recording medium, the used nozzles and the unused nozzles may be biased depending on the recording pattern. For example, when the same pattern is continuously recorded in a state where ink in which pigment particles have settled or ink having a high pigment concentration is supplied into the nozzle, the nozzle corresponding to the unrecorded portion continues to be in a state of not ejecting ink. If the state in which the ink is not ejected continues, the liquid component of the ink evaporates from the ejection port of the nozzle, and the ink further thickens.

インクジェット記録装置は、通常、ノズル内のインクをフレッシュな状態(沈降や蒸発が生じていない状態)に保つとともに、ノズルからのインクの吐出状態を正常な状態に回復させるための回復機構を備える。例えば、ある程度連続記録した場合、又は吐出休止状態で長期間放置された場合に回復機構を作動させて、ノズルからのインクの吐出状態を回復させている。しかし、ノズル内のインクが極端に増粘又は固着した場合には、通常の回復動作によってインクの吐出状態を回復させることは困難である。 Inkjet recording devices are usually provided with a recovery mechanism for keeping the ink in the nozzles in a fresh state (a state in which sedimentation or evaporation has not occurred) and for restoring the ink ejection state from the nozzles to a normal state. For example, the recovery mechanism is activated to recover the ink ejection state from the nozzle when continuous recording is performed to some extent or when the ink is left in the ejection pause state for a long period of time. However, when the ink in the nozzle is extremely thickened or fixed, it is difficult to recover the ink ejection state by a normal recovery operation.

シリアルヘッドで画像を連続記録する際には、副走査方向に記録ヘッドを繰り返し移動させる間に、記録ヘッドが記録媒体に対向しない位置で、増粘したインクを予備吐出として排出する。このため、ノズル内のインクが極端に増粘することはなく、ラインヘッドで問題になるレベルにまで回復性が低下することはない。蒸発が生じていない状態での粘度が1~2mPa・sであるインクを一般的なシリアルヘッドに適用すると、およそ10mPa・s程度増粘する。このレベルであれば、記録走査の間の予備吐出で十分に回復させることができる。 When continuously recording an image with the serial head, the thickened ink is discharged as a preliminary ejection at a position where the recording head does not face the recording medium while the recording head is repeatedly moved in the sub-scanning direction. Therefore, the ink in the nozzle does not become extremely thickened, and the recoverability does not decrease to a level that causes a problem in the line head. When an ink having a viscosity of 1 to 2 mPa · s without evaporation is applied to a general serial head, the viscosity is increased by about 10 mPa · s. At this level, preliminary ejection during the recording scan is sufficient to recover.

一方、ラインヘッドでロール紙などの記録媒体に画像を連続記録する際には、記録ヘッドが常に記録媒体に対向する位置にある。したがって、増粘インクを吐出して排出すると、記録媒体に不要なインクが付与されることになり、画像品質が低下してしまうため、このような回復操作を行うことは困難である。蒸発が生じていない状態での粘度が1~2mPa・sであるインクを一般的なラインヘッドに適用すると、10mPa・sをはるかに超え、通常は20mPa・s程度にまで増粘し、局所的には100mPa・sという極めて高い粘度になることすらある。このレベルとなると、従来の回復動作によって回復させることは困難である。 On the other hand, when the line head continuously records an image on a recording medium such as roll paper, the recording head is always in a position facing the recording medium. Therefore, when the thickening ink is ejected and ejected, unnecessary ink is applied to the recording medium, and the image quality is deteriorated. Therefore, it is difficult to perform such a recovery operation. When an ink having a viscosity of 1 to 2 mPa · s without evaporation is applied to a general line head, the viscosity far exceeds 10 mPa · s, and the viscosity is usually increased to about 20 mPa · s, which is localized. Can even have an extremely high viscosity of 100 mPa · s. At this level, it is difficult to recover by the conventional recovery operation.

本発明者は、ラインヘッドを備えたインクジェット記録装置を使用し、長期間放置して顔料が沈降したインク及び顔料の含有量が大きいインクをそれぞれ吐出して、同一パターンを連続記録した。そして、連続記録の途中でノズルチェックパターンを記録した。その結果、不使用ノズルでインクの不吐出や吐出よれが発生していることが判明した。さらに、インクの不吐出や吐出よれを解消するための回復操作を実施したが、不吐出や吐出よれが生じたノズルの全てを回復させることはできなかった。この一連の現象が生じたメカニズムを、本発明者は以下のように推測している。 The present inventor used an inkjet recording apparatus equipped with a line head to eject ink in which pigments had settled and inks having a large pigment content after being left for a long period of time, and continuously recorded the same pattern. Then, the nozzle check pattern was recorded in the middle of continuous recording. As a result, it was found that the unused nozzles did not eject ink or twisted. Further, although a recovery operation was carried out to eliminate the non-ejection and the ejection twist of the ink, it was not possible to recover all the nozzles in which the non-ejection and the ejection twist occurred. The present inventor speculates the mechanism by which this series of phenomena occurs as follows.

同一パターンを連続して記録する場合、インクが充填されたノズルを有するラインヘッドにおいて、記録に使用されるノズルからは規則的にインクが吐出されるため、ノズル内のインクが著しく増粘することはない。一方、インクを吐出しない不使用ノズルにおいては、液体成分の蒸発に伴ってノズル内のインクが増粘する。通常のインクであれば、ノズル内で増粘した場合であっても、一般的なインクジェット記録装置に設けられた回復機構を作動させることで、増粘インクを排出し、インク収容部からインクがノズル内に供給されることで、吐出状態を回復することができる。しかし、長期間放置して顔料が沈降したインクや、顔料を高濃度に含有するインクの場合、ノズル内で著しく増粘し、ひどい場合には固着する。ノズル内でインクが著しく増粘又は固着した場合に、回復機構を何度も作動させると、回復が容易なノズル内でインクが優先的に流動してしまい、それ以外のノズル内ではインクが流動しにくい状態となる。その結果、不使用ノズル内に増粘又は固着したインクが残留してしまい、不吐出や吐出よれが発生すると考えられる。 When the same pattern is continuously recorded, in a line head having a nozzle filled with ink, ink is regularly ejected from the nozzle used for recording, so that the ink in the nozzle is significantly thickened. There is no. On the other hand, in an unused nozzle that does not eject ink, the ink in the nozzle thickens as the liquid component evaporates. With ordinary ink, even if the ink is thickened in the nozzle, the thickened ink is discharged by operating the recovery mechanism provided in a general inkjet recording device, and the ink is discharged from the ink storage portion. By being supplied into the nozzle, the ejection state can be restored. However, in the case of an ink in which the pigment has settled after being left for a long period of time or an ink containing a high concentration of the pigment, the ink is significantly thickened in the nozzle and, in the worst case, sticks. If the recovery mechanism is activated many times when the ink is significantly thickened or stuck in the nozzle, the ink will flow preferentially in the nozzle that is easy to recover, and the ink will flow in the other nozzles. It becomes difficult to do. As a result, thickened or fixed ink remains in the unused nozzles, and it is considered that non-ejection and ejection wrinkles occur.

本発明者は、定着性に優れているとともに光学濃度の高い画像を記録可能な顔料インクで同一パターンを高速で連続記録した場合であっても、回復性の低下を抑制しうるインクジェット記録方法について検討した。その結果、ノズル内のインクを流動させるインク流動機構を含む回復機構を備えたインクジェット記録装置を使用し、このインク流動機構の作動時にノズル内のインクの粘度を低下させることによって、優れた回復性が発揮されることを見出した。 The present inventor relates to an inkjet recording method capable of suppressing a decrease in recoverability even when the same pattern is continuously recorded at high speed with a pigment ink capable of recording an image having excellent fixing property and high optical density. investigated. As a result, an inkjet recording device equipped with a recovery mechanism including an ink flow mechanism for flowing the ink in the nozzle is used, and excellent recovery is achieved by reducing the viscosity of the ink in the nozzle when the ink flow mechanism is operated. Was found to be exhibited.

ノズル内のインクの粘度を低下させる手段としては、インク流動機構の作動時に圧電素子を駆動して変形させることによってノズル内に機械的に圧力変化を生じさせ、ノズル内のインクを搖動する手段を挙げることができる。また、ノズル内のインクの粘度を低下させる手段の他の例としては、インク流動機構の作動時にノズル内のインクに熱エネルギーを付与し、ノズル内のインクを加熱する手段を挙げることができる。 As a means for reducing the viscosity of the ink in the nozzle, a means for mechanically causing a pressure change in the nozzle by driving and deforming the piezoelectric element when the ink flow mechanism is operated to stir the ink in the nozzle. Can be mentioned. Further, as another example of the means for reducing the viscosity of the ink in the nozzle, there is a means for applying thermal energy to the ink in the nozzle when the ink flow mechanism is operated to heat the ink in the nozzle.

以上の通り、本発明者は、ラインヘッドを備えたインクジェット記録装置を使用して画像を高速記録する場合において、画像の定着性及び光学濃度の向上の両立させることが可能な本発明のインクジェット記録方法を見出すに至った。さらに、光学濃度の高い画像を記録する際に生じた回復性の低下といった新たな課題についても、インク流動機構の作動時にノズル内のインクの粘度を低下させる手段を備えた本発明のインクジェット記録装置によって解決し得ることを見出した。 As described above, the present inventor of the present invention can achieve both improvement of image fixability and optical density in the case of high-speed recording of an image by using an inkjet recording apparatus provided with a line head. I came to find a way. Further, regarding a new problem such as a decrease in recoverability caused when recording an image having a high optical density, the inkjet recording apparatus of the present invention provided with a means for reducing the viscosity of the ink in the nozzle when the ink flow mechanism is operated. I found that it could be solved by.

(インクジェット記録装置)
本発明のインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置は、顔料を含有するインクと、その内部に充填されたインクを吐出するノズルを有するラインヘッドと、ノズルからのインクの吐出状態を回復させる回復機構とを備える。ノズルに充填されたインク中の顔料の平均粒子径は、80nm以上であり、インクの寿命時間10m秒における動的表面張力は、55mN/m以下である。また、回復機構は、ノズル内のインクを流動させるインク流動機構を含む。そして、インク流動機構の作動時にノズル内のインクの粘度を低下させる手段をさらに備える。以下、図面を参照しつつ、本発明のインクジェット記録装置の詳細について説明する。
(Inkjet recording device)
The inkjet recording apparatus used in the inkjet recording method of the present invention includes a line head having a nozzle for ejecting ink containing a pigment and ink filled therein, and a recovery mechanism for recovering the ink ejection state from the nozzle. To prepare for. The average particle size of the pigment in the ink filled in the nozzle is 80 nm or more, and the dynamic surface tension at the ink life time of 10 msec is 55 mN / m or less. Further, the recovery mechanism includes an ink flow mechanism for flowing the ink in the nozzle. Further, a means for reducing the viscosity of the ink in the nozzle when the ink flow mechanism is operated is further provided. Hereinafter, the details of the inkjet recording apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、ラインヘッドにより画像を記録するイメージ図である。また、図2は、インクジェット記録装置の一例を示す模式図である。図2に示す記録装置M4000では、記録装置本体にラインヘッド(記録ヘッドH1000)が固定されており、記録媒体47を矢印45の方向に搬送して記録する方式が採用されている。記録装置M4000は、例えば、イエローインク用の記録ヘッドH1000Y、マゼンタインク用の記録ヘッドH1000M、シアンインク用の記録ヘッドH1000C、及びブラックインク用の記録ヘッドH1000Bk(図1)を備える。 FIG. 1 is an image diagram in which an image is recorded by a line head. Further, FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an inkjet recording device. In the recording device M4000 shown in FIG. 2, a line head (recording head H1000) is fixed to the recording device main body, and a method is adopted in which the recording medium 47 is conveyed in the direction of the arrow 45 for recording. The recording device M4000 includes, for example, a recording head H1000Y for yellow ink, a recording head H1000M for magenta ink, a recording head H1000C for cyan ink, and a recording head H1000Bk for black ink (FIG. 1).

図2に示す記録ヘッドH1000Y~H1000Rは、記録装置M4000に載置された記録ヘッドホルダ42によって固定されている。図1及び2では、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色、さらには反応液を別々の記録ヘッドから吐出する構成を示している。勿論、一つの記録素子基板に設けられた複数の吐出口列のそれぞれから、複数のインク、さらには反応液を吐出して画像を記録する構成であってもよい。 The recording heads H1000Y to H1000R shown in FIG. 2 are fixed by a recording head holder 42 mounted on the recording device M4000. FIGS. 1 and 2 show configurations in which yellow, magenta, cyan, and black colors, as well as reaction solutions, are discharged from separate recording heads. Of course, an image may be recorded by ejecting a plurality of inks and reaction liquids from each of a plurality of ejection port rows provided on one recording element substrate.

インクジェット記録装置は、インク中の色材を凝集させる成分を含有する反応液を記録媒体に付与する手段を備えていてもよい。反応液を記録媒体に付与する手段としては、塗布方式によって反応液を記録媒体に塗布する手段や、吐出方式で反応液を記録媒体に付与する手段などを挙げることができる。塗布方式によって反応液を記録媒体に塗布する手段では、例えば、従来公知のローラなどの塗布部材を用いて反応液を記録媒体に塗布する。また、吐出方式で反応液を記録媒体に付与する手段では、例えば、図2に示すような、反応液用のラインヘッド(記録ヘッドH1000R)などの吐出デバイスを用いて反応液を記録媒体に付与する。図1に示すように、4色のインクに対応して4つの記録ヘッドを設ける場合、反応液を記録媒体に付与する手段を別途設けることができる。本発明では、反応液を塗布などの方式で記録媒体に付与した後に、記録ヘッドからインクを吐出して記録媒体に付与することが好ましい。 The inkjet recording apparatus may be provided with means for applying a reaction liquid containing a component that agglomerates the coloring material in the ink to the recording medium. Examples of the means for applying the reaction solution to the recording medium include a means for applying the reaction solution to the recording medium by a coating method, a means for applying the reaction solution to the recording medium by a discharge method, and the like. In the means for applying the reaction solution to the recording medium by the coating method, for example, the reaction solution is applied to the recording medium using a coating member such as a conventionally known roller. Further, in the means for applying the reaction liquid to the recording medium by the discharge method, for example, the reaction liquid is applied to the recording medium by using a discharge device such as a line head for the reaction liquid (recording head H1000R) as shown in FIG. do. As shown in FIG. 1, when four recording heads are provided corresponding to four colors of ink, a means for applying the reaction solution to the recording medium can be separately provided. In the present invention, it is preferable to apply the reaction liquid to the recording medium by a method such as coating, and then eject the ink from the recording head to apply the ink to the recording medium.

給紙カセット46は、その中に普通紙などの記録媒体47が収納されており、装置本体に着脱自在に装着されている。ピックアップローラ48は、給紙カセット46内に収納された記録媒体47のうち、最上面の1枚を送り出す部材である。搬送ローラ49は、ピックアップローラ48より送り出された記録媒体47を搬送路50へと搬送する部材である。また、搬送路50の出口側に配設された搬送ローラ51は、搬送ベルト44に載せた状態で、記録媒体47を記録ヘッドH1000の方向へと搬送する部材である。 The paper cassette 46 contains a recording medium 47 such as plain paper, and is detachably attached to the main body of the apparatus. The pickup roller 48 is a member that sends out one of the uppermost surfaces of the recording media 47 housed in the paper feed cassette 46. The transport roller 49 is a member that transports the recording medium 47 sent out from the pickup roller 48 to the transport path 50. Further, the transport roller 51 arranged on the outlet side of the transport path 50 is a member that transports the recording medium 47 toward the recording head H1000 while being mounted on the transport belt 44.

図3は、ラインヘッドの一例を模式的に示す図であり、(a)は斜視図、(b)は分解斜視図である。図3に示すように、ラインヘッド(記録ヘッドH1000)は、記録素子ユニットH1400と、記録素子ユニットH1400にインクを供給するための液体供給ユニットであるインク供給ユニットH1500とを備える。インク供給ユニットH1500は、インク室(図示せず)に記録装置などの外部からインクを供給するために外部と接続する接続口H1710が形成された接続部H1700を備える。また、記録素子ユニットH1400は、記録素子基板H1100、支持基板H1200、及び配線部材H1300で構成されている。 3A and 3B are views schematically showing an example of a line head, where FIG. 3A is a perspective view and FIG. 3B is an exploded perspective view. As shown in FIG. 3, the line head (recording head H1000) includes a recording element unit H1400 and an ink supply unit H1500 which is a liquid supply unit for supplying ink to the recording element unit H1400. The ink supply unit H1500 includes a connection portion H1700 formed with a connection port H1710 for connecting to the outside in order to supply ink from the outside such as a recording device to the ink chamber (not shown). Further, the recording element unit H1400 is composed of a recording element substrate H1100, a support substrate H1200, and a wiring member H1300.

支持基板H1200は、記録素子基板H1100及び配線部材H1300を保持して固定する部材であり、インク供給ユニットH1500から供給されるインクを記録素子基板H1100に供給するインク供給孔H1210が形成されている。複数の記録素子基板H1100は、支持基板H1200の主面に予め定められた位置精度で配置され、固定されている。また、複数の記録素子基板H1100は、隣接する記録素子基板H1100間で吐出口列の方向に沿って吐出口が連続して配置されるように、支持基板H1200上に千鳥状に配置されている。このように、隣接する記録素子基板H1100のつなぎ目の吐出口を重複させて記録素子基板H1100を配置することによって記録素子基板の位置ずれなどによる画像への影響を補正可能とし、記録幅が長尺なフルラインタイプの記録ヘッドを実現している。 The support substrate H1200 is a member that holds and fixes the recording element substrate H1100 and the wiring member H1300, and is formed with an ink supply hole H1210 that supplies ink supplied from the ink supply unit H1500 to the recording element substrate H1100. The plurality of recording element substrates H1100 are arranged and fixed on the main surface of the support substrate H1200 with predetermined position accuracy. Further, the plurality of recording element substrates H1100 are arranged in a staggered manner on the support substrate H1200 so that the ejection ports are continuously arranged between the adjacent recording element substrates H1100 along the direction of the ejection port row. .. In this way, by arranging the recording element board H1100 so as to overlap the discharge ports at the joints of the adjacent recording element boards H1100, it is possible to correct the influence on the image due to the misalignment of the recording element board, and the recording width is long. A full-line type recording head is realized.

配線部材H1300は、記録素子基板H1100に設けられた記録素子を駆動させる電気的な信号や電力を、記録ヘッドH1000の外部(記録装置)から記録素子基板H1100へと伝達するため、記録素子基板H1100と電気的に接続されている。配線部材H1300としては、フレキシブル配線基板などの可撓性を有するプリント配線基板が用いられる。そして、可撓性を有する配線部材H1300は、記録素子基板H1100と記録装置との電気的接続が容易に行えるよう折り曲げられ、インク供給ユニットH1500に固定されている。 The wiring member H1300 transmits an electric signal or electric power for driving a recording element provided on the recording element substrate H1100 from the outside (recording device) of the recording head H1000 to the recording element substrate H1100, so that the recording element substrate H1100 Is electrically connected to. As the wiring member H1300, a flexible printed wiring board such as a flexible wiring board is used. The flexible wiring member H1300 is bent so that the recording element substrate H1100 and the recording device can be easily electrically connected, and is fixed to the ink supply unit H1500.

インクを吐出する方式としては、インクに力学的エネルギーを付与する方式や、インクに熱エネルギーを付与する方式などを挙げることができる。本発明においては、いずれの方式でインクを吐出するラインヘッドであっても好適に採用することができる。 Examples of the method of ejecting ink include a method of applying mechanical energy to the ink and a method of applying thermal energy to the ink. In the present invention, any line head that ejects ink by any method can be suitably adopted.

インクジェット記録装置は、ラインヘッド内のインクの温度を制御する手段を備えていてもよい。ラインヘッド内のインクの温度は、例えば、ラインヘッドの温度を制御する手段によって制御することができる。ラインヘッドの温度を制御する手段としては、例えば、ラインヘッドに接触するように配設されるインク温度調整用のヒータや、インク吐出用のヒータなどを挙げることができる。インク吐出用のヒータによってインクの温度を制御(加熱又は加温)するには、例えば、インクが吐出しない程度の電流を繰り返し通電すればよい。インクの温度は、例えば、ラインヘッドに設けた温度センサで読み取ることができる。ラインヘッド及びインクの温度は40~70℃に調整されることが好ましい。 The inkjet recording device may include means for controlling the temperature of the ink in the line head. The temperature of the ink in the line head can be controlled, for example, by means for controlling the temperature of the line head. Examples of the means for controlling the temperature of the line head include a heater for adjusting the ink temperature arranged so as to be in contact with the line head, a heater for ejecting ink, and the like. In order to control (heat or heat) the temperature of the ink by the heater for ejecting the ink, for example, a current that does not eject the ink may be repeatedly applied. The temperature of the ink can be read by, for example, a temperature sensor provided on the line head. The temperature of the line head and the ink is preferably adjusted to 40 to 70 ° C.

[ワイピング機構の構成]
インクジェット記録装置の回復機構は、ラインヘッドの吐出口におけるインクの固着や、吐出口面のヌレの状態を回復するためのワイピング機構を備えていてもよい。図4は、ワイピング機構の一例を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は模式図である。図4に示すように、ワイパW1001はクリップ部材W1002で保持されており、クリップ部材W1002は連結部材W1003で保持されている。また、クリップ部材W1002は、スライドレールW1006を移動可能なワイプベースW1011に取り付けられている。ワイプベースW1011は、連結部材W1003を通じ、タイミングベルトW1007の駆動によりスライドレールW1006上を移動することができる。タイミングベルトW1007は、従動プーリW1004及び駆動プーリW1005によって支持されており、駆動プーリW1005には、タイミングベルトW1007を駆動する駆動モータW1010の軸が連結されている。また、回復動作時のワイパW1001の位置を制御するために、スライドレールW1006の両端部にはフォトセンサW1008、W1009が設けられている。ワイピングによる回復動作時には、ワイパW1001がスライドレールW1006によってスライドして移動することにより、ワイパW1001が撓みながら記録ヘッドH1000の吐出口面H1001をワイピングする。
[Configuration of wiping mechanism]
The recovery mechanism of the inkjet recording device may include a wiping mechanism for recovering the sticking of ink at the ejection port of the line head and the wet state of the ejection port surface. 4A and 4B are views showing an example of a wiping mechanism, where FIG. 4A is a perspective view and FIG. 4B is a schematic view. As shown in FIG. 4, the wiper W1001 is held by the clip member W1002, and the clip member W1002 is held by the connecting member W1003. Further, the clip member W1002 is attached to the wipe base W1011 on which the slide rail W1006 can be moved. The wipe base W1011 can move on the slide rail W1006 by driving the timing belt W1007 through the connecting member W1003. The timing belt W1007 is supported by a driven pulley W1004 and a drive pulley W1005, and a shaft of a drive motor W1010 for driving the timing belt W1007 is connected to the drive pulley W1005. Further, in order to control the position of the wiper W1001 during the recovery operation, photosensors W1008 and W1009 are provided at both ends of the slide rail W1006. During the recovery operation by wiping, the wiper W1001 slides and moves by the slide rail W1006, so that the wiper W1001 bends and wipes the discharge port surface H1001 of the recording head H1000.

[インク流動機構の構成]
次に、本発明のインクジェット記録装置の回復機構に含まれる、ノズル内のインクを流動させるインク流動機構について説明する。図5は、インクをラインヘッドに供給する供給機構の一例を示す模式図である。図5に示すように、ポンプP1によって、サブタンクT2からラインヘッドH1000へとインクが供給される。ラインヘッドH1000から溢れたインクはサブタンクT2へと戻される。バルブV1は、回復動作時にラインヘッド内部のインク液室を加圧又は圧力を開放する切り替えのために設けられている。加圧回復時はバルブV1を閉じ、ポンプP1で加圧することによってインク供給経路及びインク流路内の泡の一部が除去される。サブタンクT2内のインク液面は、ラインヘッドH1000の吐出口面との水頭差を一定の範囲で保持するように構成されており、ラインヘッドH1000の吐出口面の負圧を適正な範囲で維持する。サブタンクT2内のインクが不足した場合は、ポンプP2により、メインタンクT1からサブタンクT2へとインクが送られる。各タンク及び各タンクに収容されるインクの温度は、インクジェット記録装置が設置される環境温度に依存するが、例えば、15~45℃の範囲であることが好ましい。
[Structure of ink flow mechanism]
Next, the ink flow mechanism for flowing the ink in the nozzle, which is included in the recovery mechanism of the inkjet recording apparatus of the present invention, will be described. FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a supply mechanism for supplying ink to the line head. As shown in FIG. 5, ink is supplied from the sub tank T2 to the line head H1000 by the pump P1. The ink overflowing from the line head H1000 is returned to the sub tank T2. The valve V1 is provided for switching the ink liquid chamber inside the line head to pressurize or release the pressure during the recovery operation. When the pressure is restored, the valve V1 is closed and the pump P1 pressurizes the ink to remove a part of the bubbles in the ink supply path and the ink flow path. The ink liquid level in the sub tank T2 is configured to maintain the head difference from the discharge port surface of the line head H1000 within a certain range, and maintains the negative pressure of the discharge port surface of the line head H1000 within an appropriate range. do. When the ink in the sub tank T2 is insufficient, the ink is sent from the main tank T1 to the sub tank T2 by the pump P2. The temperature of each tank and the ink contained in each tank depends on the environmental temperature at which the inkjet recording device is installed, but is preferably in the range of, for example, 15 to 45 ° C.

ノズルからのインクの吐出状態を回復させる回復機構が、図4に示すようなワイピング機構のみで構成されている場合、ラインヘッドのノズル内のインクを流動させることができないため、優れた回復性を達成することは困難である。これに対して、本発明のインクジェット記録装置の回復機構は、ノズル内のインクを流動させるインク流動機構を含む。このインク流動機構は、例えば、ノズル内のインクを加圧又は吸引し、ノズル内のインクを流動させることが可能な機構である。さらに、本発明のインクジェット記録装置は、インク流動機構の作動時にノズル内のインクの粘度を低下させる手段を備える。このため、このようなインク流動機構を含む回復機構を備えるインクジェット記録装置を使用すれば、光学濃度に優れた画像を記録しうる増粘又は固着しやすいインクを使用しても、優れた回復性を達成することができる。 When the recovery mechanism for recovering the ink ejection state from the nozzle is composed only of the wiping mechanism as shown in FIG. 4, the ink in the nozzle of the line head cannot be flowed, so that excellent recovery is achieved. It is difficult to achieve. On the other hand, the recovery mechanism of the inkjet recording apparatus of the present invention includes an ink flow mechanism for flowing the ink in the nozzle. This ink flow mechanism is, for example, a mechanism capable of pressurizing or sucking ink in a nozzle to cause the ink in the nozzle to flow. Further, the inkjet recording apparatus of the present invention includes means for reducing the viscosity of the ink in the nozzle when the ink flow mechanism is operated. Therefore, if an inkjet recording device provided with a recovery mechanism including such an ink flow mechanism is used, excellent recovery is achieved even if an ink that is easily thickened or easily fixed and can record an image having excellent optical density is used. Can be achieved.

[制御構成]
図6は、図2に示すインクジェット記録装置の制御構成の一例を示すブロック図である。コントローラ800は主制御部であり、図7~9に示す手順を実行する。コントローラ800は、例えばマイクロコンピュータ形態のCPU801、その手順に対応したプログラムやその他の固定データを格納したROM803、及び画像データを展開する領域や作業用の領域などを設けたRAM805を有する。さらに、コントローラ800は、所定の条件下で回復動作を行うために利用されるタイマ807及びカウンタ809を有している。ホスト装置810は、画像データの供給源であり、記録に関わる画像データの生成、処理などを行うコンピュータであっても、画像読み取り用のリーダ部などであってもよい。画像データ、その他のコマンド、ステータス信号などは、インタフェース(I/F)812を介してコントローラ800と送受信される。
[Control configuration]
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a control configuration of the inkjet recording apparatus shown in FIG. The controller 800 is a main control unit, and executes the procedure shown in FIGS. 7 to 9. The controller 800 has, for example, a CPU 801 in the form of a microcomputer, a ROM 803 that stores programs and other fixed data corresponding to the procedure, and a RAM 805 provided with an area for developing image data, a working area, and the like. Further, the controller 800 has a timer 807 and a counter 809 used to perform a recovery operation under predetermined conditions. The host device 810 is a source of image data, and may be a computer that generates or processes image data related to recording, or may be a reader unit for reading an image. Image data, other commands, status signals, etc. are transmitted to and received from the controller 800 via the interface (I / F) 812.

操作部820は、電源スイッチ822、記録やコピーの開始を指示するためのコピースイッチ824、及び回復動作の起動を指示するための回復スイッチ826など、操作者による指示入力を受容するスイッチで構成される。センサ群830は、吸引ポンプP3(図5)の位置を検出するためのポンプ位置センサ834など、記録装置の状態を検出するためのセンサ群で構成される。ヘッドドライバ840は、記録ヘッド1におけるインク吐出用のヒータ421、及びインク温度調整用のヒータ(サブヒータ429)を駆動する。搬送モータ850は、記録媒体を搬送するためのモータであり、これを駆動するのがモータドライバ852である。 The operation unit 820 is composed of a switch that receives an instruction input by an operator, such as a power switch 822, a copy switch 824 for instructing the start of recording or copying, and a recovery switch 826 for instructing the activation of a recovery operation. To. The sensor group 830 is composed of a sensor group for detecting the state of the recording device, such as a pump position sensor 834 for detecting the position of the suction pump P3 (FIG. 5). The head driver 840 drives a heater 421 for ejecting ink in the recording head 1 and a heater (sub-heater 429) for adjusting the ink temperature. The transport motor 850 is a motor for transporting a recording medium, and the motor driver 852 drives the motor.

次に、インク流動機構の具体的な作動方法について、図5を参照しつつ説明する。ノズル内のインクを加圧して流動させるには、バルブV1を閉じ、バルブV2を開いた状態としてポンプP1で加圧する。これにより、ラインヘッドH1000のノズルH100から増粘したインクが排出される。一方、ノズル内のインクを吸引して流動させるには、バルブV1を閉じ、バルブV2を開いた状態で吐出口面H1001にキャップC10を当接させ、ポンプP3で吸引する。これにより、ラインヘッドH1000のノズルH100から増粘したインク(廃インク75)が排出される。 Next, a specific operation method of the ink flow mechanism will be described with reference to FIG. To pressurize and flow the ink in the nozzle, the valve V1 is closed, the valve V2 is opened, and the pump P1 pressurizes the ink. As a result, the thickened ink is discharged from the nozzle H100 of the line head H1000. On the other hand, in order to suck and flow the ink in the nozzle, the cap C10 is brought into contact with the discharge port surface H1001 with the valve V1 closed and the valve V2 open, and the ink is sucked by the pump P3. As a result, the thickened ink (waste ink 75) is discharged from the nozzle H100 of the line head H1000.

また、バルブV1及びバルブV2をいずれも閉じた状態とし、吐出口面H1001にキャップC10を当接させる。そして、ポンプP3で吸引すると、ノズルH100内(ラインヘッドのインク流路内)が減圧状態になる。この状態でバルブV2を開放すると、サブタンクT2内のインクがヘッド流路内に一気に流れ込み、ノズルH100から増粘したインクが排出される。 Further, both the valve V1 and the valve V2 are closed, and the cap C10 is brought into contact with the discharge port surface H1001. Then, when suction is performed by the pump P3, the inside of the nozzle H100 (inside the ink flow path of the line head) becomes a reduced pressure state. When the valve V2 is opened in this state, the ink in the sub tank T2 flows into the head flow path at once, and the thickened ink is discharged from the nozzle H100.

インク流動機構はノズル内のインクを吸引して流動させる機構であることが、回復性がさらに向上する点で好ましい。ラインヘッドを構成する複数の記録素子基板を一括してキャップした上で吸引してもよく、記録素子基板ごとにキャップした上で吸引してもよい。また、図5に示すようなポンプP3に連結したチューブの先端を各ノズルに掃引させて吸引してもよい。吸引圧力や吸引時間などは、ノズル数やインクの粘度などに応じて適宜設定される。 It is preferable that the ink flow mechanism is a mechanism for sucking and flowing the ink in the nozzle from the viewpoint of further improving the recoverability. A plurality of recording element substrates constituting the line head may be collectively capped and then sucked, or each recording element substrate may be capped and then sucked. Further, the tip of the tube connected to the pump P3 as shown in FIG. 5 may be swept by each nozzle for suction. The suction pressure, suction time, etc. are appropriately set according to the number of nozzles, the viscosity of the ink, and the like.

インクジェット記録装置は、インク流動機構の作動時にノズル内のインクの粘度を低下させる手段を備える。ノズル内のインクの粘度を低下させる手段(方法)は、ラインヘッドの吐出機構に合わせて設定することができる。例えば、力学的エネルギーを利用した吐出機構を有するラインヘッドは、通常、複数のノズルを有するノズル基板と、ノズルに対向配置された圧電材料及び導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクとを備える。そして、印加電圧により圧力発生素子を変位させることで、ノズルからインクを吐出することができる。このような吐出機構を有するラインヘッドを備えたインクジェット記録装置のノズル内のインクの粘度を低下させるには、まず、ノズルからインクが吐出しない程度に圧力発生素子を変位させてノズル内の増粘したインクを揺動する。この揺動により、増粘したインクと、インク流路の上流に存在する比較的低粘度のインクとを混合し、インクを撹拌すれば、ノズル内のインクの粘度を低下させることができる。 The inkjet recording device includes means for reducing the viscosity of the ink in the nozzle when the ink flow mechanism is activated. The means (method) for reducing the viscosity of the ink in the nozzle can be set according to the ejection mechanism of the line head. For example, a line head having a discharge mechanism using mechanical energy usually has a nozzle substrate having a plurality of nozzles, a pressure generating element made of a piezoelectric material and a conductive material arranged opposite to each other, and the pressure generating element. It has an ink that fills the surroundings. Then, by displacing the pressure generating element by the applied voltage, ink can be ejected from the nozzle. In order to reduce the viscosity of the ink in the nozzle of an inkjet recording device equipped with a line head having such a ejection mechanism, first, the pressure generating element is displaced to the extent that the ink is not ejected from the nozzle to increase the viscosity in the nozzle. Shake the ink. By this fluctuation, the thickened ink and the relatively low-viscosity ink existing upstream of the ink flow path are mixed and the ink is agitated, so that the viscosity of the ink in the nozzle can be lowered.

次に、インクに膜沸騰を生じさせるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体(記録素子)を有する、サーマルインクジェット方式のラインヘッドを備えたインクジェット記録装置のノズル内のインクの粘度を低下させる方法について説明する。サーマルインクジェット方式のラインヘッドを備えたインクジェット記録装置の場合には、まず、ノズルからインクが吐出しない程度に熱エネルギーを印加してノズル内の増粘したインクを揺動させる。次いで、さらに熱エネルギーを印加して昇温させることで、ノズル内のインクの粘度を低下させることができる。通常、インクを揺動させるためのエネルギー量は、インクを昇温させるためのエネルギー量よりも大きい。 Next, the viscosity of the ink in the nozzle of an inkjet recording apparatus equipped with a thermal inkjet line head, which has an electric heat converter (recording element) for generating heat energy for causing film boiling in the ink, is reduced. The method will be described. In the case of an inkjet recording device equipped with a thermal inkjet type line head, first, heat energy is applied to such an extent that ink is not ejected from the nozzle, and the thickened ink in the nozzle is shaken. Then, by further applying heat energy to raise the temperature, the viscosity of the ink in the nozzle can be lowered. Usually, the amount of energy for rocking the ink is larger than the amount of energy for raising the temperature of the ink.

勿論、力学的エネルギーを利用した吐出機構を有するラインヘッドに、外部ヒータなどのインクを加熱する手段を設け、加熱によりインクの粘度を低下させてもよい。また、熱エネルギーを利用した吐出機構を有するラインヘッドに、ヒータとは別にインクを揺動させる手段を設け、揺動による撹拌を利用してインクの粘度を低下させてもよい。本発明においては、インク流動機構の作動時に熱エネルギーを投入し、ノズル内のインクを加熱してインクの粘度を低下させることが好ましい。熱エネルギーを生成してインクに投入する手段としては、例えば、記録ヘッドに接触するように配設される温度調整用のヒータや、インク吐出用のヒータなどの電気熱変換体を挙げることができる。ノズル内のインクを加熱するタイミングなどについては後述する。 Of course, the line head having a discharge mechanism using mechanical energy may be provided with a means for heating the ink such as an external heater, and the viscosity of the ink may be lowered by heating. Further, the line head having a discharge mechanism using heat energy may be provided with a means for swinging the ink separately from the heater, and the viscosity of the ink may be lowered by utilizing the stirring by the swing. In the present invention, it is preferable to apply heat energy when the ink flow mechanism is operated to heat the ink in the nozzle to reduce the viscosity of the ink. As a means for generating heat energy and inputting it into ink, for example, an electric heat converter such as a heater for temperature adjustment arranged so as to be in contact with a recording head or a heater for ejecting ink can be mentioned. .. The timing of heating the ink in the nozzle will be described later.

(記録方法)
次に、本発明のインクジェット記録方法の記録手順の具体例について説明する。図7は、記録手順の一例を示す概略図である。ステップS1にて記録指令が検知された場合、必要に応じて、ステップS3にて回復動作が実行される。回復動作が不要と判定された場合は、ステップS5にて予備吐出が実行される。この予備吐出は、吐出口近傍に存在する増粘したインクや異物などを排出するために実施する工程であり、記録動作前に各吐出口からインクを吐出させる。予備吐出としてのインクの吐出は、記録データとは関係なく、予備吐出データに基づいて行われる。ステップS5にて予備吐出が実行された後、直ちにステップS7にて記録動作が実行される。記録動作の終了後、必要に応じて、ステップS9にて回復動作が実行される場合がある。
(Recording method)
Next, a specific example of the recording procedure of the inkjet recording method of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the recording procedure. When the recording command is detected in step S1, the recovery operation is executed in step S3 as necessary. If it is determined that the recovery operation is unnecessary, preliminary discharge is executed in step S5. This preliminary ejection is a step performed to eject thickened ink, foreign matter, etc. existing in the vicinity of the ejection port, and ink is ejected from each ejection port before the recording operation. The ink ejection as the preliminary ejection is performed based on the preliminary ejection data regardless of the recorded data. Immediately after the preliminary discharge is executed in step S5, the recording operation is executed in step S7. After the recording operation is completed, the recovery operation may be executed in step S9, if necessary.

次に、上述のステップS3及びステップS9の回復動作について説明する。図8は、回復動作手順の一例の一部を示す概略図である。ここでは、ノズル内のインクを吸引して流動させる場合を例に挙げて説明する。まず、ステップS21及びステップS27にて、吸引や吐出口面のワイピングの要否を判定する。そして、ステップS21の吸引は、以下の場合に実行される。吸引が実行されない状態が長時間続いた場合、ノズル内のインクは増粘するとともに、インク中に気泡が発生する。これにより、インクの吐出性が低下することがある。このようなインクの吐出性の低下を予防するために、所定条件下でノズル内のインクを吸引する。例えば、記録装置に設けたタイマなどを用いて最終吸引動作からの経過時間を測定し、経過時間が閾値以上となった場合に吸引するように制御する。 Next, the recovery operation of the above-mentioned steps S3 and S9 will be described. FIG. 8 is a schematic diagram showing a part of an example of the recovery operation procedure. Here, a case where the ink in the nozzle is sucked and made to flow will be described as an example. First, in step S21 and step S27, it is determined whether or not suction or wiping of the discharge port surface is necessary. Then, the suction in step S21 is executed in the following cases. If the suction is not executed for a long time, the ink in the nozzle becomes thick and bubbles are generated in the ink. This may reduce the ink ejection property. In order to prevent such deterioration of ink ejection property, the ink in the nozzle is sucked under predetermined conditions. For example, a timer provided in the recording device is used to measure the elapsed time from the final suction operation, and control is performed so that suction is performed when the elapsed time exceeds the threshold value.

また、吸引が実行されない状態で長時間記録した場合、ノズル内や吐出口近傍に気泡が徐々に付着してしまい、インクの吐出性が低下することがある。このようなインクの吐出性の低下を予防するために、所定条件下でノズル内のインクを吸引する。例えば、記録装置に設けたカウンター(吸引用カウンター)などを用いて最終吸引動作時からの累積吐出数を計測し、累積吐出数が閾値以上となった場合に吸引するように制御する。 Further, when recording is performed for a long time without suction being executed, air bubbles may gradually adhere to the inside of the nozzle or the vicinity of the ejection port, and the ink ejection property may be deteriorated. In order to prevent such deterioration of ink ejection property, the ink in the nozzle is sucked under predetermined conditions. For example, a counter (suction counter) provided in the recording device is used to measure the cumulative number of discharges from the final suction operation, and control is performed so that suction is performed when the cumulative number of discharges exceeds the threshold value.

一方、ステップS27のワイピングは、以下の場合に実行される。ワイピングが実行されない状態で長時間記録した場合、吐出口近傍にインク滴が多量に付着してしまい、インクの吐出性が低下することがある。このようなインクの吐出性の低下を抑制するために、所定条件下でワイピングが実行される。例えば、記録装置に設けたカウンター(ワイピング用カウンター)などを用いて最終ワイピング動作時からの累積吐出数を計測し、累積吐出数が閾値以上となった場合にワイピングするように制御する。ステップS21にて吸引が必要と判定されれば、ステップS23にて吸引が実行される。吸引終了後、又はステップS27にてワイピングが必要と判定された場合には、ステップS25にてワイピングが実行される。 On the other hand, the wiping in step S27 is executed in the following cases. If recording is performed for a long time without wiping being executed, a large amount of ink droplets may adhere to the vicinity of the ejection port, and the ink ejection property may deteriorate. Wiping is performed under predetermined conditions in order to suppress such a decrease in ink ejection property. For example, a counter (wiping counter) provided in the recording device is used to measure the cumulative number of discharges from the final wiping operation, and when the cumulative number of discharges exceeds the threshold value, wiping is controlled. If it is determined in step S21 that suction is necessary, suction is executed in step S23. After the suction is completed, or when it is determined in step S27 that wiping is necessary, wiping is executed in step S25.

図9は、回復動作手順の一例の一部を示す概略図である。まず、回復動作に先立って、ステップS29にてノズル内の増粘したインクの粘度を低下させる。ここでは、ノズル内のインクを加熱してインクの粘度を低下させる場合を例に挙げて説明する。加熱を継続した状態で回復動作(インク流動機構の作動)を実行した場合であっても、本発明の効果(回復性)を十分に得ることができる。但し、ノズル内のインクの温度が上昇しすぎると、吐出口からインク中の液体成分が蒸発しやすくなり、吐出口近傍にインクが固着するなど、回復性がかえって低下することも想定される。このため、ステップS31にて適度な温度で加熱を終了するとともに、ステップS33にてノズル内のインクを適度な温度に保つ保温を実行することが好ましい。 FIG. 9 is a schematic diagram showing a part of an example of the recovery operation procedure. First, prior to the recovery operation, the viscosity of the thickened ink in the nozzle is reduced in step S29. Here, a case where the ink in the nozzle is heated to reduce the viscosity of the ink will be described as an example. Even when the recovery operation (operation of the ink flow mechanism) is executed in a state where heating is continued, the effect (recoverability) of the present invention can be sufficiently obtained. However, if the temperature of the ink in the nozzle rises too much, the liquid component in the ink tends to evaporate from the ejection port, and the ink may stick to the vicinity of the ejection port, resulting in a decrease in recoverability. Therefore, it is preferable to finish the heating at an appropriate temperature in step S31 and to keep the ink in the nozzle at an appropriate temperature in step S33.

ノズル内のインクを保温する手段としては、例えば、記録ヘッドに接触するように配設される温度調整用のヒータや、インク吐出用のヒータなどの電気熱変換体を挙げることができる。電気熱変換体を使用してノズル内のインクを保温する場合には、吐出口からインクが吐出されない程度に電気熱変換体を駆動させることが好ましい。ノズル内のインクの加熱温度及び保温温度は、環境温度(25℃)よりも高くすればよく、30℃以上70℃以下とすることが好ましく、40℃以上60℃以下とすることがさらに好ましく、45℃以上55℃以下とすることが特に好ましい。 Examples of the means for keeping the ink in the nozzle warm include an electric heat converter such as a heater for temperature adjustment arranged so as to be in contact with the recording head and a heater for ejecting ink. When the electric heat converter is used to keep the ink in the nozzle warm, it is preferable to drive the electric heat converter to such an extent that the ink is not ejected from the ejection port. The heating temperature and the heat retaining temperature of the ink in the nozzle may be higher than the environmental temperature (25 ° C.), preferably 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, and more preferably 40 ° C. or higher and 60 ° C. or lower. It is particularly preferable that the temperature is 45 ° C. or higher and 55 ° C. or lower.

図9に示すステップS29の加熱及びステップS33の保温のいずれもが、ノズル内のインクを加熱する操作に含まれる。ノズル内のインクの保温を継続した状態で、ステップS35にてノズル内のインクを吸引などして流動させる回復動作が実行される。ステップS35の回復動作が終了した後、ステップS39にて保温を終了するとともに、ステップS41にて予備吐出が実行される。ステップS41の予備吐出は、ステップS35の回復動作の実行時に隣接する異なる色のインクが混入した場合の混色などを抑制すべく、吐出口近傍に存在するインクの混合物を排出するために実行される。 Both the heating in step S29 and the heat retention in step S33 shown in FIG. 9 are included in the operation of heating the ink in the nozzle. While the heat retention of the ink in the nozzle is continued, the recovery operation of sucking and flowing the ink in the nozzle is executed in step S35. After the recovery operation in step S35 is completed, the heat insulation is finished in step S39, and the preliminary discharge is executed in step S41. The preliminary ejection in step S41 is executed to eject a mixture of inks existing in the vicinity of the ejection port in order to suppress color mixing when adjacent inks of different colors are mixed during the recovery operation of step S35. ..

インクが正常に吐出されないなどの不測の事態が生じ、図7に示すように、操作者によりステップS11にて回復スイッチが必要と判定された場合にも、ステップS13にて回復動作が実行される。また、長時間にわたって、記録動作や回復動作が実施されない場合、ステップS15にて、記録装置に設けられたキャップによって吐出口面をキャッピングすることが好ましい。これにより、ノズル内や吐出口近傍へのインクの固着や異物の付着を抑制することができる。キヤップによって吐出口面をキャッピングする場合、ステップS19のキャップクローズに先立って、ステップS17にてワイピングを実行し、吐出口近傍に付着したインク滴などを除去しておくことが好ましい。 As shown in FIG. 7, even when the operator determines that the recovery switch is necessary in step S11 due to an unexpected situation such as ink not being ejected normally, the recovery operation is executed in step S13. .. Further, when the recording operation or the recovery operation is not performed for a long period of time, it is preferable to cap the discharge port surface with a cap provided in the recording device in step S15. As a result, it is possible to prevent ink from sticking to the inside of the nozzle or the vicinity of the ejection port and foreign matter from adhering to the nozzle. When capping the ejection port surface by capping, it is preferable to perform wiping in step S17 prior to closing the cap in step S19 to remove ink droplets and the like adhering to the vicinity of the ejection port.

本発明においては、インク流動機構を作動させる際に、ノズル内のインクの粘度が低下していることが重要である。すなわち、加熱によりインクの粘度を低下させる場合を例に挙げて説明すると、加熱又は保温を継続している状態でインク流動機構を作動させる必要がある。逆に、加熱や保温しても、加熱や保温の停止後にインク流動機構を作動したところで回復性は向上しない。これは、例えば、顔料の凝集によりインクの粘度がきわめて高くなっているような場合には、加熱や保温を停止した時点で粘度が急激に上昇するため、インク流動機構を作動しても回復できないからである。 In the present invention, it is important that the viscosity of the ink in the nozzle is lowered when the ink flow mechanism is operated. That is, to explain the case where the viscosity of the ink is lowered by heating as an example, it is necessary to operate the ink flow mechanism in a state where heating or heat retention is continued. On the contrary, even if the ink is heated or kept warm, the recoverability is not improved when the ink flow mechanism is operated after the heating or heat keeping is stopped. This is because, for example, when the viscosity of the ink is extremely high due to the aggregation of the pigment, the viscosity rises sharply when the heating or heat retention is stopped, so that it cannot be recovered even if the ink flow mechanism is operated. Because.

本発明のインクジェット記録方法により画像を記録する対象の記録媒体としては、どのようなものを用いてもよい。なかでも、普通紙や非コート紙などのコート層を有しない記録媒体、及び、光沢紙やアート紙などのコート層を有する記録媒体のような、浸透性を有する紙を用いることが好ましい。 Any recording medium may be used as a recording medium for recording an image by the inkjet recording method of the present invention. Among them, it is preferable to use a recording medium having no coated layer such as plain paper or uncoated paper, and a paper having permeability such as a recording medium having a coated layer such as glossy paper or art paper.

(インク)
以下、本発明のインクジェット記録方法に用いるインクを構成する各成分やインクの物性などについて詳細に説明する。本発明で用いるインクは、いわゆる「硬化型インク」である必要はない。したがって、本発明で用いるインクは、外部エネルギーの付加により重合しうる重合性モノマーなどの化合物を含有しなくてもよい。
(ink)
Hereinafter, each component constituting the ink used in the inkjet recording method of the present invention, the physical characteristics of the ink, and the like will be described in detail. The ink used in the present invention does not have to be a so-called "curable ink". Therefore, the ink used in the present invention does not have to contain a compound such as a polymerizable monomer that can be polymerized by the addition of external energy.

本発明のインクジェット記録方法に用いるインクの寿命時間10m秒における動的表面張力は、55mN/m以下であり、47mN/m以下であることが好ましい。寿命時間10m秒におけるインクの動的表面張力が上記の範囲内であれば、ラインヘッド備えたインクジェット記録装置で高速記録した場合であっても、画像の定着性を良好な状態とすることができる。寿命時間10m秒におけるインクの動的表面張力は、30mN/m以上であることが好ましい。寿命時間10m秒におけるインクの動的表面張力が30mN/m未満であると、画像の定着性は良好であるが、光学濃度に優れた画像を記録することができない場合がある。インクの動的表面張力は、例えば、後述する界面活性剤の含有量を適宜設定することなどによって調整することができる。 The dynamic surface tension of the ink used in the inkjet recording method of the present invention at a life time of 10 msec is 55 mN / m or less, preferably 47 mN / m or less. As long as the dynamic surface tension of the ink in the life time of 10 msec is within the above range, the image fixability can be improved even when high-speed recording is performed by an inkjet recording device equipped with a line head. .. The dynamic surface tension of the ink at a life time of 10 msec is preferably 30 mN / m or more. When the dynamic surface tension of the ink at the life time of 10 msec is less than 30 mN / m, the fixability of the image is good, but it may not be possible to record an image having excellent optical density. The dynamic surface tension of the ink can be adjusted, for example, by appropriately setting the content of the surfactant described later.

インクの動的表面張力は最大泡圧法によって測定することができる。最大泡圧法は、測定する液体中に浸したプローブ(細管)の先端部分で形成された気泡を放出するために必要な最大圧力を測定し、測定した最大圧力から液体の表面張力を求める方法である。寿命時間は、最大泡圧法において、プローブの先端部分で気泡を形成する際に、気泡が先端部分から離れて新しい気泡の表面が形成された時点から、最大泡圧時(気泡の曲率半径とプローブ先端部分の半径が等しくなる時点)までの時間である。本明細書におけるインクの動的表面張力は、25℃で測定した値である。 The dynamic surface tension of the ink can be measured by the maximum foam pressure method. The maximum bubble pressure method is a method in which the maximum pressure required to release bubbles formed at the tip of a probe (thin tube) immersed in the liquid to be measured is measured, and the surface tension of the liquid is obtained from the measured maximum pressure. be. The lifetime is the maximum foam pressure (radius of curvature of the bubble and the probe) from the time when the bubble is formed at the tip of the probe and the surface of the new bubble is formed away from the tip in the maximum bubble pressure method. It is the time until the radius of the tip part becomes equal). The dynamic surface tension of the ink in the present specification is a value measured at 25 ° C.

[顔料]
本発明のインクジェット記録方法に用いるインクは顔料を含有する。顔料としては、無機顔料及び有機顔料を挙げることができる。顔料としては、分散剤として樹脂を用いる樹脂分散タイプの顔料、及び顔料の粒子表面に親水性基を導入した自己分散タイプの顔料(自己分散顔料)などを用いることができる。分散方法の異なる顔料を併用することもできる。本発明のインクジェット記録方法では、樹脂分散剤を利用しない分散方式を利用することが好ましく、自己分散顔料を用いることがさらに好ましい。
[Pigment]
The ink used in the inkjet recording method of the present invention contains a pigment. Examples of the pigment include an inorganic pigment and an organic pigment. As the pigment, a resin dispersion type pigment using a resin as a dispersant, a self-dispersion type pigment having a hydrophilic group introduced on the particle surface of the pigment (self-dispersion pigment), and the like can be used. Pigments with different dispersion methods can also be used in combination. In the inkjet recording method of the present invention, it is preferable to use a dispersion method that does not use a resin dispersant, and it is more preferable to use a self-dispersing pigment.

樹脂分散タイプの顔料としては、高分子分散剤を使用した樹脂分散型顔料、顔料の粒子の表面を樹脂で被覆したマイクロカプセル型顔料、及び顔料の粒子の表面に高分子を含む有機基が化学的に結合した樹脂結合型顔料などがある。分散方法の異なる顔料を併用することもできる。樹脂としては、(メタ)アクリル酸などのアニオン性基を有するユニットと、芳香環や脂肪族基を有するモノマーなどのアニオン性基を有しないユニットと、少なくとも有する、アクリル樹脂を用いることが好ましい。 As the resin dispersion type pigment, a resin dispersion type pigment using a polymer dispersant, a microcapsule type pigment in which the surface of the pigment particles is coated with a resin, and an organic group containing a polymer on the surface of the pigment particles are chemically used. There are resin-bound pigments that are specifically bonded. Pigments with different dispersion methods can also be used in combination. As the resin, it is preferable to use an acrylic resin having at least a unit having an anionic group such as (meth) acrylic acid and a unit having no anionic group such as a monomer having an aromatic ring or an aliphatic group.

自己分散タイプの顔料としては、顔料の粒子表面にアニオン性基が直接又は他の原子団を介して結合したものを挙げることができる。アニオン性基としては、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、及びホスホン酸基などを挙げることができる。アニオン性基のカウンターイオンとしては、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、及び有機アンモニウムなどのカチオンを挙げることができる。また、他の原子団は、顔料の粒子表面とイオン性基とのスペーサの機能を持つものであり、分子量が1,000以下であることが好ましい。他の原子団としては、炭素数1乃至6程度のアルキレン基;フェニレン基、ナフチレン基などのアリーレン基;エステル基;イミノ基;アミド基;スルホニル基;エーテル基などを挙げることができる。また、これらの基を組み合わせた基であってもよい。 Examples of the self-dispersion type pigment include those in which an anionic group is directly bonded to the particle surface of the pigment or via another atomic group. Examples of the anionic group include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group. Examples of the counter ion of the anionic group include cations such as hydrogen atom, alkali metal, ammonium, and organic ammonium. Further, the other atomic group has a function of a spacer between the particle surface of the pigment and the ionic group, and the molecular weight is preferably 1,000 or less. Examples of other atomic groups include an alkylene group having about 1 to 6 carbon atoms; an arylene group such as a phenylene group and a naphthylene group; an ester group; an imino group; an amide group; a sulfonyl group; an ether group. Further, it may be a group in which these groups are combined.

顔料の平均粒子径は、80nm以上である。顔料の平均粒子径が80nm未満であると、記録される画像の光学濃度が不十分となる。顔料の平均粒子径は、100nm以上であることが好ましい。顔料の平均粒子径が100nm以上であると、より光学濃度の高い画像を記録することができる。また、顔料の平均粒子径は、1000nm以下であることが好ましい。顔料の平均粒子径が1000nm超であると、顔料の沈降が顕著となるため、ノズル内のインクの粘度を低下させる処理をしたとしても、回復性が低くなる場合がある。顔料の平均粒子径は、200nm以下であることが好ましく、150nm以下であることがさらに好ましい。 The average particle size of the pigment is 80 nm or more. If the average particle size of the pigment is less than 80 nm, the optical density of the recorded image will be insufficient. The average particle size of the pigment is preferably 100 nm or more. When the average particle size of the pigment is 100 nm or more, an image having a higher optical density can be recorded. The average particle size of the pigment is preferably 1000 nm or less. When the average particle size of the pigment is more than 1000 nm, the precipitation of the pigment becomes remarkable, so that even if the treatment for reducing the viscosity of the ink in the nozzle is performed, the recoverability may be low. The average particle size of the pigment is preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less.

本明細書における「平均粒子径」とは、動的光散乱方式の粒度分布測定装置を用いて測定される値を意味する。後述の実施例においては、動的光散乱方式の粒度分布測定装置として、商品名「ナノトラックUPA150EX」(日機装製)を使用してD50を測定した。顔料の粒子径分布の50%累積値D50(nm)は、体積基準の粒子径の平均値(体積平均粒子径)である。 As used herein, the term "average particle size" means a value measured using a dynamic light scattering type particle size distribution measuring device. In the examples described later, D 50 was measured using the trade name "Nanotrack UPA150EX" (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) as a dynamic light scattering type particle size distribution measuring device. The 50% cumulative value D 50 (nm) of the particle size distribution of the pigment is an average value (volume average particle size) of the particle size based on the volume.

インク中の顔料の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.10質量%以上15.00質量%以下であることが好ましく、1.00質量%以上10.00質量%以下であることがさらに好ましい。なかでも、2.00質量%以上10.00質量%以下であることが特に好ましい。顔料の含有量が2.00質量%未満であると、記録される画像の光学濃度が低下する場合がある。一方、顔料の含有量が10.00質量%超であると、回復性が低下する場合がある。 The content (% by mass) of the pigment in the ink is preferably 0.10% by mass or more and 15.00% by mass or less, and 1.00% by mass or more and 10.00% by mass or less, based on the total mass of the ink. Is more preferable. Above all, it is particularly preferable that it is 2.00% by mass or more and 10.00% by mass or less. If the pigment content is less than 2.00% by mass, the optical density of the recorded image may decrease. On the other hand, if the pigment content is more than 10.00% by mass, the recoverability may decrease.

[水溶性有機溶剤]
インクは、水性媒体として水を含有する。水としては、脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.00質量%以上95.00質量%以下であることが好ましく、60.00質量%以上95.00質量%以下であることがさらに好ましい。
[Water-soluble organic solvent]
The ink contains water as an aqueous medium. As the water, it is preferable to use deionized water (ion-exchanged water). The content (% by mass) of water in the ink is preferably 50.00% by mass or more and 95.00% by mass or less, and 60.00% by mass or more and 95.00% by mass or less, based on the total mass of the ink. Is more preferable.

インクには、水性媒体として、さらに水溶性有機溶剤を含有させることができる。水溶性有機溶剤としては、インクジェット記録方法に適用されるインクに一般的に用いられているものをいずれも用いることができる。水溶性有機溶剤の具体例としては、炭素数1乃至4のアルキルアルコール類、アミド類、ケトン又はケトアルコール類、エーテル類、ポリアルキレングリコール類、グリコール類、アルキレン基の炭素原子数が2乃至6のアルキレングリコール類、アルキルエーテルアセテート類、多価アルコールのアルキルエーテル類、含窒素化合物類などを挙げることができる。これらの水溶性有機溶剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3.00質量%以上50.00質量%以下であることが好ましく、5.00質量%以上30.00質量%以下であることがさらに好ましい。 The ink can further contain a water-soluble organic solvent as an aqueous medium. As the water-soluble organic solvent, any of those generally used for inks applied to inkjet recording methods can be used. Specific examples of the water-soluble organic solvent include alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms, amides, ketones or keto alcohols, ethers, polyalkylene glycols, glycols, and alkylene groups having 2 to 6 carbon atoms. Alkylene glycols, alkyl ether acetates, alkyl ethers of polyhydric alcohols, nitrogen-containing compounds and the like can be mentioned. These water-soluble organic solvents can be used alone or in combination of two or more. The content (mass%) of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably 3.00% by mass or more and 50.00% by mass or less, and 5.00% by mass or more and 30.00% by mass, based on the total mass of the ink. It is more preferably mass% or less.

水溶性有機溶剤としては、25℃における表面張力が40mN/m以下であるものを用いることが好ましい。25℃における表面張力が40mN/m以下の水溶性有機溶剤を用いることによって、記録媒体へのインクの浸透性が高まり、画像の定着性が向上する。表面張力が40mN/m以下の水溶性有機溶剤の含有量は、寿命時間10m秒におけるインクの動的表面張力が55mN/m以下となるように適宜調整することが好ましい。具体的には、インク中の表面張力が40mN/m以下の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.10質量%以上10.00質量%以下であることが好ましい。 As the water-soluble organic solvent, it is preferable to use a solvent having a surface tension of 40 mN / m or less at 25 ° C. By using a water-soluble organic solvent having a surface tension of 40 mN / m or less at 25 ° C., the permeability of the ink into the recording medium is enhanced and the fixability of the image is improved. The content of the water-soluble organic solvent having a surface tension of 40 mN / m or less is preferably adjusted appropriately so that the dynamic surface tension of the ink with a life time of 10 msec is 55 mN / m or less. Specifically, the content (mass%) of the water-soluble organic solvent having a surface tension of 40 mN / m or less in the ink is 0.10% by mass or more and 10.00% by mass or less based on the total mass of the ink. Is preferable.

25℃における表面張力が40mN/m以下である水溶性有機溶剤の具体例(カッコ内は表面張力の値(単位:mN/m))としては、エタノール(21.3)、イソプロパノール(21.0)などの一級アルコール類;1,2-プロパンジオール(35.9)、2-メチル-1,3-プロパンジオール(39.1)、3-メチル-1,5-ペンタンジオール(38.1)、1,2-ヘキサンジオール(27.6)などのグリコール類;エチレングリコール-モノ-エチルエーテル(28.2)、ジエチレングリコール-モノ-n-ブチルエーテル(29.4)、トリエチレングリコール-モノ-n-ブチルエーテル(31.1)などのグリコールエーテル類などを挙げることができる。なかでも、グリコールエーテル類や1,2-アルカンジオールなどが好ましい。これらの水溶性有機溶剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Specific examples of the water-soluble organic solvent having a surface tension of 40 mN / m or less at 25 ° C. (the value of the surface tension in parentheses (unit: mN / m)) include ethanol (21.3) and isopropanol (21.0). ) And other primary alcohols; 1,2-propanediol (35.9), 2-methyl-1,3-propanediol (39.1), 3-methyl-1,5-pentanediol (38.1). , 1,2-Hexanediol (27.6) and other glycols; ethylene glycol-mono-ethyl ether (28.2), diethylene glycol-mono-n-butyl ether (29.4), triethylene glycol-mono-n -Glycol ethers such as butyl ether (31.1) can be mentioned. Of these, glycol ethers and 1,2-alkanediol are preferable. These water-soluble organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

[界面活性剤]
インクには、界面活性剤を含有させることができる。インク中の界面活性剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.01質量%以上5.00質量%以下であることが好ましく、0.25質量%以上3.00質量%以下であることがさらに好ましい。界面活性剤の種類は特に限定されないが、必要に応じて水溶性有機溶剤などの他の成分と併用することで、寿命時間10m秒におけるインクの動的表面張力を55mN/m以下にすることが可能なものを用いることが好ましい。界面活性剤の具体例としては、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーなどの炭化水素系界面活性剤;パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物などのフッ素系界面活性剤;ポリエーテル変性シロキサン化合物などのシリコーン系界面活性剤などを挙げることができる。なかでも、炭化水素系界面活性剤を用いることが好ましい。これらの界面活性剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、アセチレングリコール系界面活性剤が好ましい。適当量のアセチレングリコール系界面活性剤をインクに含有させることで、寿命時間10m秒におけるインクの動的表面張力を所望の範囲内に容易に調整することができる。
[Surfactant]
The ink can contain a surfactant. The content (% by mass) of the surfactant in the ink is preferably 0.01% by mass or more and 5.00% by mass or less, and 0.25% by mass or more and 3.00% by mass, based on the total mass of the ink. It is more preferably% or less. The type of surfactant is not particularly limited, but the dynamic surface tension of the ink with a life time of 10 msec can be reduced to 55 mN / m or less by using it in combination with other components such as a water-soluble organic solvent as needed. It is preferable to use what is possible. Specific examples of surfactants include hydrocarbon-based surfactants such as ethylene oxide adducts of acetylene glycol, polyethylene glycol alkyl ethers, and polyoxyethylene polyoxypropylene block polymers; and fluorine-based surfactants such as perfluoroalkyl ethylene oxide adducts. Surfactant; A silicone-based surfactant such as a polyether-modified siloxane compound can be mentioned. Above all, it is preferable to use a hydrocarbon-based surfactant. These surfactants can be used alone or in combination of two or more. Of these, acetylene glycol-based surfactants are preferable. By containing an appropriate amount of the acetylene glycol-based surfactant in the ink, the dynamic surface tension of the ink with a life time of 10 msec can be easily adjusted within a desired range.

[その他の成分]
インクには、上記成分の他に、尿素、尿素誘導体、トリメチロールプロパン、及びトリメチロールエタンなどの常温で固体の水溶性有機化合物を含有させてもよい。また、必要に応じて所望の物性値を有するインクとするために、樹脂、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、及び還元防止剤などの種々の添加剤を含有させてもよい。分散剤など各種の用途で樹脂をインクに含有させる場合は、酸価があまり高すぎないものを用いることが好ましい。具体的には、190mgKOH/g以下であることが好ましく、150mgKOH/g以下であることがさらに好ましい。
[Other ingredients]
In addition to the above components, the ink may contain a water-soluble organic compound that is solid at room temperature, such as urea, a urea derivative, trimethylolpropane, and trimethylolethane. In addition, various additives such as resins, pH adjusters, rust inhibitors, preservatives, fungicides, antioxidants, and antioxidants are used to obtain inks with desired physical properties as needed. It may be contained. When the resin is contained in the ink for various purposes such as a dispersant, it is preferable to use one whose acid value is not too high. Specifically, it is preferably 190 mgKOH / g or less, and more preferably 150 mgKOH / g or less.

[インクの物性]
インクの25℃における粘度は、1.0mPa・s以上5.0mPa・s以下であることが好ましく、1.0mPa・s以上3.0mPa・s以下であることがさらに好ましい。また、インクの25℃における表面張力は、28mN/m以上45mN/m以下であることが好ましい。インクの25℃におけるpHは、5以上9以下であることが好ましい。
[Physical characteristics of ink]
The viscosity of the ink at 25 ° C. is preferably 1.0 mPa · s or more and 5.0 mPa · s or less, and more preferably 1.0 mPa · s or more and 3.0 mPa · s or less. Further, the surface tension of the ink at 25 ° C. is preferably 28 mN / m or more and 45 mN / m or less. The pH of the ink at 25 ° C. is preferably 5 or more and 9 or less.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。成分量に関して「部」及び「%」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples as long as the gist thereof is not exceeded. Unless otherwise specified, those described as "parts" and "%" regarding the amount of components are based on mass.

<顔料分散液の調製>
(顔料分散液1)
水5.5gに濃塩酸5gを溶かして得た溶液を5℃に冷却し、4-アミノ-1,2-ベンゼンジカルボン酸1.5gを加えた。5℃の水9gに亜硝酸ナトリウム1.8gを溶かして得た亜硝酸ナトリウム水溶液を、溶液の温度を10℃以下に保った状態で加えた。15分撹拌後、比表面積が220m2/g、DBP吸油量が105mL/100gであるカーボンブラック6g(平均粒子径100nm)を撹拌下で加えた。さらに15分間撹拌して得られたスラリーをろ紙(商品名「標準用濾紙No.2」、アドバンテック製)でろ過した。ろ過物を十分に水洗した後、110℃のオーブンで乾燥させて自己分散カーボンブラックを得た。得られた自己分散カーボンブラックに、自己分散カーボンブラック(顔料)の含有量が10.0%となるように水を加えた。これにより、-C63-(COONa)2基がカーボンブラックの粒子表面に導入された自己分散カーボンブラックが水中に分散した顔料分散液を得た。次いで、イオン交換法によってナトリウムイオンをカリウムイオンに置換して、-C63-(COOK)2基がカーボンブラックの粒子表面に結合している自己分散カーボンブラックが水中に分散した状態の顔料分散液1を得た。得られた顔料分散液1中の顔料(カーボンブラック)の平均粒子径は100nmであった。
<Preparation of pigment dispersion>
(Pigment dispersion liquid 1)
The solution obtained by dissolving 5 g of concentrated hydrochloric acid in 5.5 g of water was cooled to 5 ° C., and 1.5 g of 4-amino-1,2-benzenedicarboxylic acid was added. An aqueous sodium nitrite solution obtained by dissolving 1.8 g of sodium nitrite in 9 g of water at 5 ° C. was added while keeping the temperature of the solution at 10 ° C. or lower. After stirring for 15 minutes, 6 g of carbon black (average particle size 100 nm) having a specific surface area of 220 m 2 / g and a DBP oil absorption of 105 mL / 100 g was added under stirring. The slurry obtained by further stirring for 15 minutes was filtered through a filter paper (trade name “Standard Filter Paper No. 2”, manufactured by Advantech). After thoroughly washing the filtrate with water, it was dried in an oven at 110 ° C. to obtain self-dispersed carbon black. Water was added to the obtained self-dispersed carbon black so that the content of the self-dispersed carbon black (pigment) was 10.0%. As a result, a pigment dispersion liquid in which self-dispersed carbon black in which two -C 6 H 3- (COONa) groups were introduced on the particle surface of carbon black was dispersed in water was obtained. Next, the sodium ion is replaced with potassium ion by an ion exchange method, and the self-dispersed carbon black in which two -C 6 H 3- (COOK) groups are bonded to the particle surface of the carbon black is dispersed in water. Dispersion liquid 1 was obtained. The average particle size of the pigment (carbon black) in the obtained pigment dispersion 1 was 100 nm.

(顔料分散液2)
イオン交換水500.0g及びカーボンブラック15.0gを混合し、15,000rpmで30分間撹拌してカーボンブラック(顔料)を予備湿潤させた。イオン交換水4,485gを加えた後、高圧ホモジナイザーで分散させて分散液を得た。得られた分散液中の顔料の平均粒子径は100nmであった。得られた分散液を高圧容器に移し、圧力3.0MPaで加圧した後、オゾン濃度100ppmのオゾン水を導入して顔料をオゾン酸化処理した。水酸化カリウムを用いてpHを10.0に調整した後、顔料の含有量を調整して、-COOK基がカーボンブラックの粒子表面に結合している自己分散カーボンブラックが水中に分散した状態の顔料分散液2を得た。得られた顔料分散液2中の顔料の含有量は30.0%であり、顔料の平均粒子径は100nmであった。
(Pigment dispersion liquid 2)
500.0 g of ion-exchanged water and 15.0 g of carbon black were mixed and stirred at 15,000 rpm for 30 minutes to pre-wet the carbon black (pigment). After adding 4,485 g of ion-exchanged water, the mixture was dispersed with a high-pressure homogenizer to obtain a dispersion liquid. The average particle size of the pigment in the obtained dispersion was 100 nm. The obtained dispersion was transferred to a high-pressure container, pressurized at a pressure of 3.0 MPa, and then ozone water having an ozone concentration of 100 ppm was introduced to ozone-oxidize the pigment. After adjusting the pH to 10.0 using potassium hydroxide, the pigment content was adjusted so that the self-dispersed carbon black in which the -COOK group was bonded to the particle surface of the carbon black was dispersed in water. Pigment dispersion 2 was obtained. The content of the pigment in the obtained pigment dispersion 2 was 30.0%, and the average particle size of the pigment was 100 nm.

(顔料分散液3)
水溶性樹脂(樹脂分散剤)を中和当量1となる水酸化ナトリウムを用いてイオン交換水に溶解させ、水溶性樹脂の含有量が20.0%である樹脂分散剤の水溶液を調製した。水溶性樹脂としては、スチレン/アクリル酸共重合体(スチレン:アクリル酸(モル比)=33:67、重量平均分子量10,000、酸価200mgKOH/g)を用いた。顔料(カーボンブラック)15.0部、樹脂分散剤の水溶液30.0部、及び水55.0部をサンドグラインダーに入れ、1時間分散処理した。遠心分離処理して粗大粒子を除去した後、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧ろ過し、適量のイオン交換水を加えて顔料分散液3を得た。得られた顔料分散液3中の顔料の含有量は15.0%であり、水溶性樹脂(樹脂分散剤)の含有量は6.0%であり、顔料の平均粒子径は100nmであった。
(Pigment dispersion liquid 3)
A water-soluble resin (resin dispersant) was dissolved in ion-exchanged water using sodium hydroxide having a neutralization equivalent of 1, to prepare an aqueous solution of the resin dispersant having a water-soluble resin content of 20.0%. As the water-soluble resin, a styrene / acrylic acid copolymer (styrene: acrylic acid (molar ratio) = 33:67, weight average molecular weight 10,000, acid value 200 mgKOH / g) was used. 15.0 parts of a pigment (carbon black), 30.0 parts of an aqueous solution of a resin dispersant, and 55.0 parts of water were placed in a sand grinder and dispersed for 1 hour. After centrifuging to remove coarse particles, the mixture was pressure-filtered with a microfilter (manufactured by Fujifilm) having a pore size of 3.0 μm, and an appropriate amount of ion-exchanged water was added to obtain a pigment dispersion liquid 3. The content of the pigment in the obtained pigment dispersion 3 was 15.0%, the content of the water-soluble resin (resin dispersant) was 6.0%, and the average particle size of the pigment was 100 nm. ..

(顔料分散液4)
カーボンブラック500g、アミノフェニル(2-スルホエチル)スルホン45g、及び蒸留水900gを反応器に入れ、温度55℃、回転数300rpmで20分間撹拌した。カーボンブラックの比表面積は220m2/gであり、DBP吸油量は112mL/100gであった。25%の亜硝酸ナトリウム水溶液40gを15分間滴下した後、蒸留水50gを加え、60℃で2時間反応させて反応物を得た。得られた反応物を蒸留水で希釈しながら取り出し、固形分含有量が15.0%となるように調整した。遠心分離処理及び精製処理して不純物を除去し、分散液(1)を得た。分散液(1)中のカーボンブラックは、その粒子表面にアミノフェニル(2-スルホエチル)スルホンの官能基が結合していた。分散液(1)中のカーボンブラックの粒子表面に結合した官能基のモル数は以下のようにして求めた。まず、プローブ式ナトリウム電極を用いて分散液(1)のナトリウムイオン濃度を測定した。次いで、カーボンブラックの単位質量当りのナトリウムイオン濃度に換算し、カーボンブラックに結合した官能基のモル数を求めた。
(Pigment dispersion liquid 4)
500 g of carbon black, 45 g of aminophenyl (2-sulfoethyl) sulfone, and 900 g of distilled water were placed in a reactor and stirred at a temperature of 55 ° C. and a rotation speed of 300 rpm for 20 minutes. The specific surface area of carbon black was 220 m 2 / g, and the DBP oil absorption was 112 mL / 100 g. After dropping 40 g of a 25% sodium nitrite aqueous solution for 15 minutes, 50 g of distilled water was added and reacted at 60 ° C. for 2 hours to obtain a reaction product. The obtained reaction product was taken out while diluting with distilled water, and the solid content was adjusted to 15.0%. Impurities were removed by centrifugation and purification to obtain a dispersion liquid (1). The carbon black in the dispersion liquid (1) had a functional group of aminophenyl (2-sulfoethyl) sulfone bonded to the surface of the particles. The number of moles of the functional group bonded to the surface of the carbon black particles in the dispersion liquid (1) was determined as follows. First, the sodium ion concentration of the dispersion liquid (1) was measured using a probe-type sodium electrode. Then, it was converted into the sodium ion concentration per unit mass of carbon black, and the number of moles of the functional group bonded to carbon black was determined.

次いで、ペンタエチレンヘキサミン溶液を強力に撹拌しながら室温に保ち、1時間かけて分散液(1)を滴下して混合物を得た。このとき、ペンタエチレンヘキサミンの量は、先に測定したナトリウムイオン濃度から算出したナトリウムイオンの量の1~10モル倍とし、溶液の量は分散液(1)と同量とした。得られた混合物を18~48時間撹拌した後に精製処理し、固形分の含有量が10.0%の分散液(2)を得た。分散液(2)中のカーボンブラックは、その粒子表面にペンタエチレンヘキサミンが結合していた。 Then, the pentaethylenehexamine solution was kept at room temperature with vigorous stirring, and the dispersion liquid (1) was added dropwise over 1 hour to obtain a mixture. At this time, the amount of pentaethylenehexamine was 1 to 10 mol times the amount of sodium ions calculated from the previously measured sodium ion concentration, and the amount of the solution was the same as that of the dispersion liquid (1). The obtained mixture was stirred for 18 to 48 hours and then purified to obtain a dispersion liquid (2) having a solid content of 10.0%. The carbon black in the dispersion liquid (2) had pentaethylenehexamine bonded to the particle surface.

スチレン-アクリル酸樹脂190g及び蒸留水1,800gを混合した後、樹脂を中和するのに必要な水酸化カリウムを加えて撹拌し、樹脂を溶解させてスチレン-アクリル酸樹脂水溶液を得た。スチレン-アクリル酸樹脂の重量平均分子量は8,000であり、酸価は140mgKOH/gであり、多分散度Mw/Mn(重量平均分子量Mw、数平均分子量Mn)は1.5であった。得られたスチレン-アクリル酸樹脂水溶液に分散液(2)500gを撹拌下で滴下して混合物を得た。得られた混合物を蒸発皿に移して150℃で15時間加熱して乾燥させた後、室温に冷却して乾燥物を得た。 After mixing 190 g of styrene-acrylic acid resin and 1,800 g of distilled water, potassium hydroxide necessary for neutralizing the resin was added and stirred to dissolve the resin to obtain a styrene-acrylic acid resin aqueous solution. The styrene-acrylic acid resin had a weight average molecular weight of 8,000, an acid value of 140 mgKOH / g, and a polydispersity Mw / Mn (weight average molecular weight Mw, number average molecular weight Mn) of 1.5. 500 g of the dispersion liquid (2) was added dropwise to the obtained styrene-acrylic acid resin aqueous solution with stirring to obtain a mixture. The obtained mixture was transferred to an evaporating dish, heated at 150 ° C. for 15 hours to dry, and then cooled to room temperature to obtain a dried product.

水酸化カリウムを用いてpHを9.0に調整した蒸留水に得られた乾燥物を加え、分散機を用いて分散させた後、1.0mol/L水酸化カリウム水溶液を撹拌下で添加してpHを10~11に調整した。脱塩処理及び精製処理して不純物及び粗大粒子を除去し、樹脂結合型自己分散カーボンブラックが水中に分散した状態の顔料分散液4を得た。得られた顔料分散液4中の顔料の含有量は10.0%であり、pHは10.1であり、顔料の平均粒子径は100nmであった。 The obtained dried product was added to distilled water whose pH was adjusted to 9.0 using potassium hydroxide, dispersed using a disperser, and then a 1.0 mol / L potassium hydroxide aqueous solution was added under stirring. The pH was adjusted to 10-11. Impurities and coarse particles were removed by desalting and refining treatment to obtain a pigment dispersion liquid 4 in which the resin-bonded self-dispersed carbon black was dispersed in water. The content of the pigment in the obtained pigment dispersion 4 was 10.0%, the pH was 10.1, and the average particle size of the pigment was 100 nm.

(顔料分散液5)
自己分散顔料を含む市販のシアン顔料分散液(商品名「CAB-O-JET450C」、キャボット製、顔料の含有量15.0%、顔料の平均粒子径115nm)を顔料分散液5として用いた。
(Pigment dispersion liquid 5)
A commercially available cyan pigment dispersion containing a self-dispersing pigment (trade name "CAB-O-JET450C", manufactured by Cabot, pigment content 15.0%, average particle diameter of pigment 115 nm) was used as the pigment dispersion 5.

(顔料分散液6)
自己分散顔料を含む市販のマゼンタ顔料分散液(商品名「CAB-O-JET465M」、キャボット製、顔料の含有量15.0%、顔料の平均粒子径100nm)を顔料分散液6として用いた。
(Pigment dispersion liquid 6)
A commercially available magenta pigment dispersion containing a self-dispersing pigment (trade name "CAB-O-JET465M", manufactured by Cabot, pigment content 15.0%, average particle diameter of pigment 100 nm) was used as the pigment dispersion 6.

(顔料分散液7)
自己分散顔料を含む市販のイエロー顔料分散液(商品名「CAB-O-JET470Y」、キャボット製、顔料の含有量15.0%、顔料の平均粒子径170nm)を顔料分散液7として用いた。
(Pigment dispersion liquid 7)
A commercially available yellow pigment dispersion containing a self-dispersing pigment (trade name "CAB-O-JET470Y", manufactured by Cabot, pigment content 15.0%, average particle diameter of pigment 170 nm) was used as the pigment dispersion 7.

(顔料分散液8)
平均粒子径80nmのカーボンブラックを用いたこと以外は、前述の顔料分散液1の場合と同様にして顔料分散液8を得た。得られた顔料分散液8中の顔料の平均粒子径は80nmであった。
(Pigment dispersion liquid 8)
A pigment dispersion 8 was obtained in the same manner as in the case of the pigment dispersion 1 described above, except that carbon black having an average particle diameter of 80 nm was used. The average particle size of the pigment in the obtained pigment dispersion 8 was 80 nm.

(顔料分散液9)
平均粒子径99nmのカーボンブラックを用いたこと以外は、前述の顔料分散液1の場合と同様にして顔料分散液9を得た。得られた顔料分散液9中の顔料の平均粒子径は99nmであった。
(Pigment dispersion liquid 9)
A pigment dispersion 9 was obtained in the same manner as in the case of the pigment dispersion 1 described above, except that carbon black having an average particle diameter of 99 nm was used. The average particle size of the pigment in the obtained pigment dispersion 9 was 99 nm.

(顔料分散液10)
平均粒子径130nmのカーボンブラックを用いたこと以外は、前述の顔料分散液1の場合と同様にして顔料分散液10を得た。得られた顔料分散液10中の顔料の平均粒子径は130nmであった。
(Pigment dispersion liquid 10)
A pigment dispersion 10 was obtained in the same manner as in the case of the pigment dispersion 1 described above, except that carbon black having an average particle diameter of 130 nm was used. The average particle size of the pigment in the obtained pigment dispersion 10 was 130 nm.

(顔料分散液11)
平均粒子径70nmのカーボンブラックを用いたこと以外は、前述の顔料分散液1の場合と同様にして顔料分散液11を得た。得られた顔料分散液11中の顔料の平均粒子径は70nmであった。
(Pigment dispersion liquid 11)
A pigment dispersion 11 was obtained in the same manner as in the case of the pigment dispersion 1 described above, except that carbon black having an average particle diameter of 70 nm was used. The average particle size of the pigment in the obtained pigment dispersion 11 was 70 nm.

<顔料の平均粒子径の測定方法>
動的光散乱方式の粒度分布測定装置(商品名「ナノトラックUPA150EX」、日機装製)を用いて測定したD50の値を顔料の平均粒子径とした。顔料の粒子径分布の50%累積値D50(nm)は、体積基準の粒子径の平均値(すなわち、体積平均粒子径)に相当する。
<Measuring method of average particle size of pigment>
The value of D 50 measured using a dynamic light scattering type particle size distribution measuring device (trade name "Nanotrack UPA150EX", manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was taken as the average particle size of the pigment. The 50% cumulative value D 50 (nm) of the particle size distribution of the pigment corresponds to the average value of the volume-based particle size (that is, the volume average particle size).

<インクの調製>
表1-1~1-3の上段に示す各成分(単位:%)を混合して十分に撹拌した後、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧ろ過し、インク1~27を調製した。表1-1~1-3中、水溶性有機溶剤に付した数値は、温度25℃、湿度50%の環境下における水溶性有機溶剤の表面張力(単位:mN/m)である。水溶性有機溶剤の表面張力は、自動表面張力計(商品名「CBVP-Z型」、協和界面科学製)を使用して測定した。
<Ink preparation>
Each component (unit:%) shown in the upper part of Tables 1-1 to 1-3 is mixed and sufficiently stirred, and then pressure-filtered with a microfilter (manufactured by FUJIFILM) having a pore size of 3.0 μm, and ink 1 ~ 27 was prepared. In Tables 1-1 to 1-3, the numerical values attached to the water-soluble organic solvent are the surface tension (unit: mN / m) of the water-soluble organic solvent in an environment of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50%. The surface tension of the water-soluble organic solvent was measured using an automatic surface tension meter (trade name "CBVP-Z type", manufactured by Kyowa Interface Science).

また、表1-1~1-3中の各成分の詳細を以下に示す。
・アセチレノールE100:アセチレングリコール系界面活性剤(川研ファインケミカル製)
・アセチレノールE60:アセチレングリコール系界面活性剤(川研ファインケミカル製)
・NIKKOL BL-9EX:ポリオキシエチレンアルキルエーテル(日光ケミカルズ製)
The details of each component in Tables 1-1 to 1-3 are shown below.
-Acetyleneol E100: Acetylene glycol-based surfactant (manufactured by Kawaken Fine Chemicals)
-Acetyleneol E60: Acetylene glycol-based surfactant (manufactured by Kawaken Fine Chemicals)
-NIKKOL BL-9EX: Polyoxyethylene alkyl ether (manufactured by Nikko Chemicals)

前述の方法により、調製した各インク中の顔料の平均粒子径を測定した。また、調製した各インクの寿命時間10m秒における動的表面張力(γ10m)を測定した。インクの動的表面張力は、最大泡圧法により動的表面張力を測定する装置(商品名「Bubble Pressure Tensiometer BP2」、KRUSS製)を使用して測定した。各インクの顔料の平均粒子径及び10m秒における動的表面張力(γ10m)を表1-1~1-3の下段に示す。 The average particle size of the pigment in each of the prepared inks was measured by the method described above. In addition, the dynamic surface tension (γ10 m) at the life time of 10 msec of each of the prepared inks was measured. The dynamic surface tension of the ink was measured using a device (trade name "Bubble Pressure Tensiometer BP2", manufactured by KRUSS) for measuring the dynamic surface tension by the maximum foam pressure method. The average particle size of the pigment of each ink and the dynamic surface tension (γ10 m) at 10 msec are shown in the lower part of Tables 1-1 to 1-3.

Figure 0007023615000001
Figure 0007023615000001

Figure 0007023615000002
Figure 0007023615000002

Figure 0007023615000003
Figure 0007023615000003

<評価>
図2に示す構成を有するとともに、図4に示すワイピング機構及び図5に示す供給機構を備えたインクジェット記録装置を用意した。本実施例では、1/600inch×1/600inchを1ピクセルと定義し、1ピクセルあたりのインクの付与量が18ngである画像の記録デューティを100%と定義する。各項目の評価結果を表2に示す。以下に示す評価基準で、(「AA」、)「A」及び「B」を許容できるレベルとし、「C」を許容できないレベルとした。
<Evaluation>
An inkjet recording apparatus having the configuration shown in FIG. 2 and having the wiping mechanism shown in FIG. 4 and the supply mechanism shown in FIG. 5 was prepared. In this embodiment, 1/600 inch × 1/600 inch is defined as 1 pixel, and the recording duty of an image in which the amount of ink applied per pixel is 18 ng is defined as 100%. Table 2 shows the evaluation results of each item. In the evaluation criteria shown below, (“AA”,) “A” and “B” were defined as acceptable levels, and “C” was defined as an unacceptable level.

(光学濃度)
上記のインクジェット記録装置を使用し、調製した各インクにより2cm×2cmのベタ画像(記録デューティ100%)を以下に示す3紙の記録媒体(普通紙)に記録して記録物を作製した。
・商品名「PB PAPER」(キヤノン製)
・商品名「BUSINESS MULTIPURPOSE4200 PAPER(ゼロックス製)
・商品名「Bright White Inkjet Paper」(ヒューレッドパッカード製)
(Optical density)
Using the above-mentioned inkjet recording device, a solid image (recording duty 100%) of 2 cm × 2 cm was recorded on the following three recording media (plain paper) with each of the prepared inks to prepare a recorded material.
・ Product name "PB PAPER" (manufactured by Canon)
-Product name "BUSINESS MULTIPURPOSE4200 PAPER (made by Xerox)
-Product name "Bright White Inkjet Paper" (manufactured by Hewlett-Packard)

記録に際しては、以下に示す方法で回復動作を実施した。すなわち、画像の記録に先だって、図5に示すバルブV1を閉じるとともに、バルブV2を開放し、吐出口面H1001をキャッピングした状態としてポンプP3で吸引した。吸引の際には、図9に示す手順にしたがって、回復動作を実行する直前に、インク吐出用ヒータによってインクが吐出しない程度にノズル内のインクを加熱した。その後、記録ヘッドに設けたサブヒータによってノズル内のインクを保温した状態で回復動作を実行した。そして、回復動作の終了直後にノズル内のインクの保温を終了した。この一連の動作を実施した後に、画像(ノズルチェックパターン)を記録し、不吐出のノズルがないことを確認したうえで、上述のベタ画像を記録し、記録物を得た。 At the time of recording, the recovery operation was carried out by the method shown below. That is, prior to recording the image, the valve V1 shown in FIG. 5 was closed, the valve V2 was opened, and the discharge port surface H1001 was capped and sucked by the pump P3. At the time of suction, the ink in the nozzle was heated by the ink ejection heater to the extent that the ink was not ejected immediately before the recovery operation was executed according to the procedure shown in FIG. After that, the recovery operation was executed with the ink in the nozzle kept warm by the sub-heater provided in the recording head. Then, immediately after the end of the recovery operation, the heat retention of the ink in the nozzle was completed. After performing this series of operations, an image (nozzle check pattern) was recorded, and after confirming that there were no non-ejection nozzles, the above-mentioned solid image was recorded to obtain a recorded object.

得られた記録物を1日放置した後、ベタ画像の光学濃度を測定した。顔料種がカーボンブラックであるインクを用いて記録したベタ画像の光学濃度については、反射濃度計(商品名「マクベスRD-918」、マクベス製)を使用して測定した。また、顔料種が有機顔料であるインクを用いて記録したベタ画像の光学濃度については、分光光度計(商品名「Spectrolino」、Gretag Macbeth製)を使用して、光源:D50、視野:2°の条件で測定した。測定した光学濃度の値から、以下に示す評価基準にしたがって光学濃度を評価した。顔料種が有機顔料であるインクで記録した場合はカッコ内の数値を基準として評価した。
A:3紙の平均が1.1以上(0.8以上)であった。
B:3紙の平均が0.9以上1.1未満(0.7以上0.8未満)であった。
C:3紙の平均が0.9未満(0.7未満)であった。
After leaving the obtained recorded material for one day, the optical density of the solid image was measured. The optical density of the solid image recorded using the ink whose pigment type is carbon black was measured using a reflection densitometer (trade name "Macbeth RD-918", manufactured by Macbeth). For the optical density of solid images recorded using ink whose pigment type is an organic pigment, a spectrophotometer (trade name "Spectrolino", manufactured by Gretag Macbeth) was used, and the light source: D50, the field of view: 2 °. It was measured under the condition of. From the measured optical density values, the optical concentrations were evaluated according to the evaluation criteria shown below. When recording with an ink whose pigment type is an organic pigment, the evaluation was made based on the values in parentheses.
A: The average of the three papers was 1.1 or more (0.8 or more).
B: The average of the three papers was 0.9 or more and less than 1.1 (0.7 or more and less than 0.8).
C: The average of 3 papers was less than 0.9 (less than 0.7).

(定着性)
上記のインクジェット記録装置を使用し、調製した各インクにより15cm×15cmのベタ画像(記録デューティ100%)を以下に示す3紙の記録媒体(PPC用紙)に2枚連続で記録して記録物を作製した。記録に際しては、1枚目の記録物の上に2枚目の記録物が積載される排紙形態とした。
・商品名「Hammermill Tidal MP」(インターナショナルペーパー製)
・商品名「STEINBEIS Classic White」(Steinbeis製)
・商品名「Bright White Inkjet Paper」(ヒューレッドパッカード製)
(Fixability)
Using the above-mentioned inkjet recording device, a solid image (recording duty 100%) of 15 cm × 15 cm is continuously recorded on three recording media (PPC paper) shown below with each ink prepared, and a recorded matter is recorded. Made. At the time of recording, a paper ejection form was adopted in which the second recorded material was loaded on the first recorded material.
・ Product name "Hammermill Tidal MP" (manufactured by International Paper)
-Product name "STEINBEIS Classic White" (manufactured by Steinbeis)
-Product name "Bright White Inkjet Paper" (manufactured by Hewlett-Packard)

記録に際しては、上記の「光学濃度」の評価と同様の条件で回復動作を実施した。作製した記録物を目視で確認し、以下に示す評価基準にしたがって画像の定着性を評価した。
AA:2枚目の記録物の裏面が汚染されていなかった。
A:2枚目の記録物の裏面が1紙で汚染されていた。
B:2枚目の記録物の裏面が2紙で汚染されていた。
C:2枚目の記録物の裏面が3紙で汚染されていた。
At the time of recording, a recovery operation was carried out under the same conditions as the above-mentioned evaluation of "optical density". The prepared recorded material was visually confirmed, and the fixability of the image was evaluated according to the evaluation criteria shown below.
AA: The back of the second recording was not contaminated.
A: The back side of the second recorded material was contaminated with one paper.
B: The back side of the second recorded material was contaminated with two papers.
C: The back side of the second recorded material was contaminated with three papers.

(回復性)
調製したインクを常温で放置し、20質量%蒸発させて得た評価インクをラインヘッドのノズル内に充填した。このインクジェット記録装置を使用して、記録媒体の搬送方向と平行に、幅1ドットで長さ20センチの罫線を引いたパターンを600枚の記録媒体に連続して記録した。連続記録の際、回復動作(加圧、吸引、ワイピング)は実行しなかった。連続記録後、記録デューティが10%であるベタ画像を記録して不吐出のノズルの有無を確認した。不吐出のノズルが発生した場合、以下に示す回復動作及び低粘度化工程を実行した。回復動作及び低粘度化工程の組み合わせを表2に示す。そして、回復動作終了後、再度ベタ画像を記録して不吐出のノズルの有無を確認した。
(Recoverability)
The prepared ink was left at room temperature and evaporated by 20% by mass, and the evaluation ink obtained was filled in the nozzle of the line head. Using this inkjet recording device, a pattern drawn with a ruled line having a width of 1 dot and a length of 20 cm was continuously recorded on 600 recording media in parallel with the transport direction of the recording medium. No recovery action (pressurization, suction, wiping) was performed during continuous recording. After continuous recording, a solid image with a recording duty of 10% was recorded to confirm the presence or absence of non-ejection nozzles. When a non-ejection nozzle was generated, the recovery operation and the viscosity reducing step shown below were executed. Table 2 shows the combination of the recovery operation and the low viscosity step. Then, after the recovery operation was completed, a solid image was recorded again to confirm the presence or absence of a non-ejection nozzle.

[回復動作]
i)図5に示すバルブV1を閉じるとともに、バルブV2を開放し、吐出口面H1001をキャッピングした状態としてポンプP3で吸引する。
ii)図5に示すキャップC10がなく、ポンプP3に接続されたチューブの先端を吐出口面H1001に接触させ、全ノズルを掃引して吸引する。
iii)図5に示すバルブV1及びバルブV2をいずれも閉じ、吐出口面H1001をキャッピングした状態としてポンプP3で吸引する。ノズルH100内を減圧状態としてバルブV2を開放する。
iv)図5に示すバルブV1を閉じるとともに、バルブV2を開放し、ポンプP1で加圧する。
v)図4に示すワイパW1001により吐出口面H1001をワイピングする。但し、ノズル内のインクを流動させる回復動作は実行しない。
vi)ワイピング及びノズル内のインクを流動させる回復動作のいずれも実行せず、1枚の記録ごとに16滴分の予備吐出を行う。
[Recovery operation]
i) The valve V1 shown in FIG. 5 is closed, the valve V2 is opened, and the discharge port surface H1001 is capped and sucked by the pump P3.
ii) Without the cap C10 shown in FIG. 5, the tip of the tube connected to the pump P3 is brought into contact with the discharge port surface H1001, and all the nozzles are swept and sucked.
iii) Both the valve V1 and the valve V2 shown in FIG. 5 are closed, and the discharge port surface H1001 is capped and sucked by the pump P3. The valve V2 is opened by setting the inside of the nozzle H100 to a reduced pressure state.
iv) The valve V1 shown in FIG. 5 is closed, the valve V2 is opened, and the pump P1 pressurizes.
v) The discharge port surface H1001 is wiped by the wiper W1001 shown in FIG. However, the recovery operation of flowing the ink in the nozzle is not executed.
vi) Neither wiping nor the recovery operation of flowing the ink in the nozzle is executed, and 16 drops are pre-discharged for each recording.

[インク低粘度化工程]
a)図9に示す手順にしたがって、回復動作を実行する直前に、インク吐出用ヒータによってインクが吐出しない程度にノズル内のインクを加熱した。その後、記録ヘッドに設けたサブヒータによってノズル内のインクを保温した状態で回復動作を実行した。そして、回復動作の終了直後にノズル内のインクの保温を終了した。
b)図9に示す手順にしたがって、回復動作を実行する直前に、インクが吐出しない程度の圧力を発生させてノズル内のインクを搖動した。圧力は、圧電材料を備えたラインヘッドを用い、印加電圧により圧電材料を変位させて発生させた。ノズル内のインクを搖動した後、回復動作を実行した。そして、回復動作の終了直後に圧電材料への電圧の印加を停止することで、揺動を停止した。
c)図9に示す手順において、S33の保温を実行せずに回復動作を実行した。
d)図9に示す手順において、S29の加熱及びS33の保温をいずれも実行せずに回復動作を実行した。
[Ink low viscosity process]
a) According to the procedure shown in FIG. 9, immediately before the recovery operation is executed, the ink in the nozzle is heated to the extent that the ink is not ejected by the ink ejection heater. After that, the recovery operation was executed with the ink in the nozzle kept warm by the sub-heater provided in the recording head. Then, immediately after the end of the recovery operation, the heat retention of the ink in the nozzle was completed.
b) According to the procedure shown in FIG. 9, immediately before the recovery operation was executed, the ink in the nozzle was shaken by generating a pressure to the extent that the ink did not eject. The pressure was generated by using a line head equipped with a piezoelectric material and displacement the piezoelectric material by an applied voltage. After shaking the ink in the nozzle, a recovery operation was performed. Then, by stopping the application of the voltage to the piezoelectric material immediately after the end of the recovery operation, the swing was stopped.
c) In the procedure shown in FIG. 9, the recovery operation was executed without executing the heat retention of S33.
d) In the procedure shown in FIG. 9, the recovery operation was executed without executing the heating of S29 and the heat retention of S33.

参考例1~3の回復性の評価には、ラインヘッドを、シリアルヘッド(インクジェット記録装置、商品名「PIXUS iP3100」と同様のもの)に置き換えた構成としたこと以外は、同様のインクジェット記録装置と評価インクを使用した。そして、記録媒体の搬送方向と直交する方向に、幅1ドットで長さ20センチの罫線を、1のノズルからインクを吐出させる条件として、記録ヘッドの往復走査で600本分、連続して記録した。この記録の際には、記録媒体の両側、かつ、記録媒体に対向しない位置で1本の罫線を記録するごとに、16滴分の予備吐出を行った。それ以外はラインヘッドの場合と同様にして回復性を評価した。 For the evaluation of the recoverability of Reference Examples 1 to 3, the same inkjet recording device is used except that the line head is replaced with a serial head (inkjet recording device, the same as the product name "PIXUS iP3100"). And evaluation ink was used. Then, under the condition that a ruled line having a width of 1 dot and a length of 20 cm is ejected from one nozzle in a direction orthogonal to the transport direction of the recording medium, 600 lines are continuously recorded by reciprocating scanning of the recording head. did. At the time of this recording, a preliminary discharge of 16 drops was performed every time one ruled line was recorded on both sides of the recording medium and at a position not facing the recording medium. Other than that, the recoverability was evaluated in the same manner as in the case of the line head.

以上の操作を全てのノズルが回復するまで繰り返し実行し、以下に示す評価基準にしたがって回復性を評価した。
A:回復動作5回以内で、全てのノズルが回復した。
B:回復動作6回以上10回以内で、全てのノズルが回復した。
C:回復動作10回終了後において、不吐出のノズルがあった。
The above operation was repeated until all nozzles recovered, and the recoverability was evaluated according to the evaluation criteria shown below.
A: All nozzles recovered within 5 recovery operations.
B: All nozzles recovered within 6 to 10 recovery operations.
C: After 10 recovery operations, there was a non-ejection nozzle.

Figure 0007023615000004
Figure 0007023615000004

Claims (15)

顔料を含有する水性インクを吐出するノズルを有するラインヘッドと、前記ノズルからの前記水性インクの吐出状態を回復させる回復機構と、を備えたインクジェット記録装置を使用して、前記水性インクを記録媒体に付与して画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記顔料の平均粒子径が、80nm以上であり、
前記水性インクの寿命時間10m秒における動的表面張力が、55mN/m以下であり、
前記水性インクが、さらに界面活性剤を含有し、
前記界面活性剤が、アセチレングリコール系界面活性剤であり、
前記回復機構が、前記ノズル内の前記水性インクを流動させるインク流動機構を含み、
前記ノズル内の前記水性インクを加熱して前記水性インクの粘度を低下させながら、前記インク流動機構を作動させて前記ノズル内の前記水性インクを流動させ、前記ノズルからの前記水性インクの吐出状態を回復させることを特徴とするインクジェット記録方法。
An inkjet recording apparatus provided with a line head having a nozzle for ejecting water-based ink containing a pigment and a recovery mechanism for recovering the ejection state of the water-based ink from the nozzle is used to record the water-based ink. It is an inkjet recording method that attaches to and records an image.
The average particle size of the pigment is 80 nm or more, and the pigment has an average particle size of 80 nm or more.
The dynamic surface tension of the water-based ink at a life time of 10 msec is 55 mN / m or less.
The water-based ink further contains a surfactant,
The surfactant is an acetylene glycol-based surfactant, and the surfactant is
The recovery mechanism includes an ink flow mechanism for flowing the water-based ink in the nozzle.
While heating the water-based ink in the nozzle to reduce the viscosity of the water-based ink, the ink flow mechanism is operated to flow the water-based ink in the nozzle, and the water-based ink is ejected from the nozzle. An inkjet recording method characterized by recovering.
前記ノズルから前記水性インクを吐出する方式が、前記水性インクに熱エネルギーを付与する方式である請求項1に記載のインクジェット記録方法。 The inkjet recording method according to claim 1, wherein the method of ejecting the water-based ink from the nozzle is a method of applying heat energy to the water-based ink. 前記インク流動機構が、前記ノズル内の前記水性インクを加圧して流動させる機構である請求項1又は2に記載のインクジェット記録方法。 The inkjet recording method according to claim 1 or 2, wherein the ink flow mechanism is a mechanism for pressurizing and flowing the water-based ink in the nozzle. 前記インク流動機構が、前記ノズル内の前記水性インクを吸引して流動させる機構である請求項1又は2に記載のインクジェット記録方法。 The inkjet recording method according to claim 1 or 2, wherein the ink flow mechanism is a mechanism for sucking and flowing the water-based ink in the nozzle. 前記ラインヘッドの前記ノズルに連通するインク供給経路を閉塞した状態で前記ノズル内を減圧状態とした後、前記インク供給経路を開放して、前記ノズル内の前記水性インクを吸引する請求項4に記載のインクジェット記録方法。 The fourth aspect of claim 4 is that after depressurizing the inside of the nozzle with the ink supply path communicating with the nozzle of the line head blocked, the ink supply path is opened to suck the water-based ink in the nozzle. The inkjet recording method described. 前記回復機構が、さらに、前記ラインヘッドの吐出口面をワイピングするワイピング機構を備える請求項1乃至5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。 The inkjet recording method according to any one of claims 1 to 5, wherein the recovery mechanism further includes a wiping mechanism for wiping the discharge port surface of the line head. 前記ノズルから予備吐出データに基づいて前記水性インクを吐出する予備吐出を行う工程を有する請求項1乃至6のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。 The inkjet recording method according to any one of claims 1 to 6, further comprising a step of performing preliminary ejection to eject the water-based ink from the nozzle based on preliminary ejection data. 前記顔料の平均粒子径が、200nm以下である請求項1乃至7のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。 The inkjet recording method according to any one of claims 1 to 7, wherein the average particle size of the pigment is 200 nm or less. 前記水性インクの寿命時間10m秒における動的表面張力が、47mN/m以下である請求項1乃至8のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。 The inkjet recording method according to any one of claims 1 to 8, wherein the dynamic surface tension of the water-based ink at a life time of 10 msec is 47 mN / m or less. 前記水性インクの寿命時間10m秒における動的表面張力が、30mN/m以上である請求項1乃至9のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。 The inkjet recording method according to any one of claims 1 to 9, wherein the dynamic surface tension of the water-based ink at a life time of 10 msec is 30 mN / m or more. 前記水性インク中の前記顔料の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、2.00質量%以上10.00質量%以下である請求項1乃至10のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。 The invention according to any one of claims 1 to 10, wherein the content (% by mass) of the pigment in the water-based ink is 2.00% by mass or more and 10.00% by mass or less based on the total mass of the ink. Inkjet recording method. 前記水性インク中の前記界面活性剤の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、0.25質量%以上3.00質量%以下である請求項1乃至11のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。 The item according to any one of claims 1 to 11, wherein the content (mass%) of the surfactant in the water-based ink is 0.25% by mass or more and 3.00% by mass or less based on the total mass of the ink. The inkjet recording method described. 前記水性インクが、さらに、その表面張力が40mN/m以下の水溶性有機溶剤を含有する請求項1乃至12のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。 The inkjet recording method according to any one of claims 1 to 12 , wherein the water-based ink further contains a water-soluble organic solvent having a surface tension of 40 mN / m or less. 前記水溶性有機溶剤が、グリコールエーテル類及び1,2-アルカンジオール類からなる群より選択される少なくとも1種である請求項13に記載のインクジェット記録方法。 The inkjet recording method according to claim 13 , wherein the water-soluble organic solvent is at least one selected from the group consisting of glycol ethers and 1,2-alkanediols. 顔料を含有する水性インクと、その内部に充填された前記水性インクを吐出するノズルを有するラインヘッドと、前記ノズルからの前記水性インクの吐出状態を回復させる回復機構と、を備えた、請求項1乃至14のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置であって、
前記顔料の平均粒子径が、80nm以上であり、
前記水性インクの寿命時間10m秒における動的表面張力が、55mN/m以下であり、
前記水性インクが、さらに界面活性剤を含有し、
前記界面活性剤が、アセチレングリコール系界面活性剤であり、
前記回復機構が、前記ノズル内の前記水性インクを流動させるインク流動機構を含み、
前記ノズル内の前記水性インクを加熱して前記水性インクの粘度を低下させながら、前記インク流動機構を作動させて前記ノズル内の前記水性インクを流動させ、前記ノズルからの前記水性インクの吐出状態を回復させる手段をさらに備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
A claim comprising a water-based ink containing a pigment, a line head having a nozzle for ejecting the water-based ink filled therein, and a recovery mechanism for recovering the ejection state of the water-based ink from the nozzle. An inkjet recording apparatus used in the inkjet recording method according to any one of 1 to 14 .
The average particle size of the pigment is 80 nm or more, and the pigment has an average particle size of 80 nm or more.
The dynamic surface tension of the water-based ink at a life time of 10 msec is 55 mN / m or less.
The water-based ink further contains a surfactant,
The surfactant is an acetylene glycol-based surfactant, and the surfactant is
The recovery mechanism includes an ink flow mechanism for flowing the water-based ink in the nozzle.
While heating the water-based ink in the nozzle to reduce the viscosity of the water-based ink, the ink flow mechanism is operated to flow the water-based ink in the nozzle, and the water-based ink is ejected from the nozzle. An inkjet recording apparatus comprising further means for recovering the ink jet.
JP2017100598A 2016-06-01 2017-05-22 Inkjet recording method and inkjet recording device Active JP7023615B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/606,037 US10301495B2 (en) 2016-06-01 2017-05-26 Ink jet recording method and ink jet recording apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016109999 2016-06-01
JP2016109999 2016-06-01

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017217905A JP2017217905A (en) 2017-12-14
JP2017217905A5 JP2017217905A5 (en) 2020-11-12
JP7023615B2 true JP7023615B2 (en) 2022-02-22

Family

ID=60658382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017100598A Active JP7023615B2 (en) 2016-06-01 2017-05-22 Inkjet recording method and inkjet recording device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7023615B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7379037B2 (en) * 2018-10-04 2023-11-14 キヤノン株式会社 Inkjet recording method and inkjet recording device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009214307A (en) 2008-03-07 2009-09-24 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2010046969A (en) 2008-08-25 2010-03-04 Brother Ind Ltd Liquid discharge device
JP2012206315A (en) 2011-03-29 2012-10-25 Brother Industries Ltd Liquid droplet jetting apparatus
JP2013071290A (en) 2011-09-27 2013-04-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Inkjet printing device and purging method thereof
JP2014148608A (en) 2013-02-01 2014-08-21 Ricoh Co Ltd Image forming method, ink set for inkjet recording, ink cartridge, inkjet recording device, and recorded material

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3985559B2 (en) * 2002-03-19 2007-10-03 セイコーエプソン株式会社 Discharge device, liquid crystal display device manufacturing method, organic EL device manufacturing method, electron emission device manufacturing method, PDP device manufacturing method, electrophoretic display device manufacturing method, color filter manufacturing method, organic EL manufacturing method , Spacer forming method, metal wiring forming method, lens forming method, resist forming method, and light diffuser forming method
JP2004216809A (en) * 2003-01-17 2004-08-05 Konica Minolta Holdings Inc Method for inkjet recording
JP4954837B2 (en) * 2007-09-21 2012-06-20 富士フイルム株式会社 Liquid discharge head, liquid discharge apparatus, and liquid discharge head manufacturing method
US8262187B2 (en) * 2007-11-27 2012-09-11 Xerox Corporation Off-line printhead inspection and recovery unit for production piezo ink jet architectures
US8044115B2 (en) * 2007-12-27 2011-10-25 Eastman Kodak Company Pigment-based inks with improved jetting latency
JP5266752B2 (en) * 2007-12-28 2013-08-21 ブラザー工業株式会社 Ink jet recording ink, ink cartridge, and ink jet recording apparatus
JP5409485B2 (en) * 2010-03-30 2014-02-05 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Inkjet recording material, inkjet recording apparatus and inkjet recording method using the same
JP5744706B2 (en) * 2011-11-17 2015-07-08 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming method using ink jet recording apparatus
JP2015047716A (en) * 2013-08-30 2015-03-16 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Ink jet recording device, program, and ink jet recording method
JP2015052055A (en) * 2013-09-06 2015-03-19 キヤノンファインテック株式会社 Ink for ink jet recording, ink jet recording method, head for ink jet recording, and ink jet recording apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009214307A (en) 2008-03-07 2009-09-24 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2010046969A (en) 2008-08-25 2010-03-04 Brother Ind Ltd Liquid discharge device
JP2012206315A (en) 2011-03-29 2012-10-25 Brother Industries Ltd Liquid droplet jetting apparatus
JP2013071290A (en) 2011-09-27 2013-04-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Inkjet printing device and purging method thereof
JP2014148608A (en) 2013-02-01 2014-08-21 Ricoh Co Ltd Image forming method, ink set for inkjet recording, ink cartridge, inkjet recording device, and recorded material

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017217905A (en) 2017-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9278527B2 (en) Ink jet recording ink, ink jet recording method, ink jet recording head, and ink jet recording apparatus
JP7379037B2 (en) Inkjet recording method and inkjet recording device
JP7023615B2 (en) Inkjet recording method and inkjet recording device
JP2017105951A (en) Inkjet recording ink, inkjet recording method, inkjet recording head and inkjet recording device
JP2017213800A (en) Inkjet recording method and inkjet recording apparatus
US10301495B2 (en) Ink jet recording method and ink jet recording apparatus
EP2845884A1 (en) Ink jet recording ink, ink jet recording method, ink jet recording head, and ink jet recording apparatus
JP6887873B2 (en) Inkjet recording method and inkjet recording device
JP6611758B2 (en) Inkjet recording method and inkjet recording apparatus
JP2015052054A (en) Inkjet recording ink, recording head, and inkjet recording device
JP2017217909A (en) Inkjet recording method and inkjet recording device
JP2017213798A (en) Inkjet recording method and inkjet recording apparatus
JP7091157B2 (en) Inkjet recording method and inkjet recording device
JP6890988B2 (en) Inkjet recording method and inkjet recording device
JP2017214461A (en) Inkjet recording ink, inkjet recording method and inkjet recording device
JP6843637B2 (en) Inkjet recording method and inkjet recording device
US10828897B2 (en) Ink jet recording method and ink jet recording apparatus
JP7030593B2 (en) Inkjet recording method and inkjet recording device
JP7391592B2 (en) Inkjet recording method and inkjet recording device
US10501650B2 (en) Ink jet recording method and ink jet recording apparatus
JP7433988B2 (en) Inkjet recording method and inkjet recording device
JP6158001B2 (en) Ink jet recording ink, ink jet recording method, ink jet recording head, and ink jet recording apparatus
JP6228634B2 (en) Ink jet recording ink and ink jet recording method
JP2015052056A (en) Ink for inkjet recording, inkjet recording method, head for inkjet recording and inkjet recording device
JP2020203400A (en) Inkjet recording device and image recording method

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20200221

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200521

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201005

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210330

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211012

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220111

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220209

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7023615

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151