JPH02151674A - Ink jet recording process - Google Patents
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Abstract
Description
[産業上の利用分野]
本発明は、オンデイマント型インクジェット記録方法に
関し、特に印字安定性を改良したインクジェット記録方
法に関する。
[従来の技術]
オンデイマント型インクジェット記録装置は、第1図の
ように基本的にはインク噴出ヘッド10インク供給管1
6、インクタンク17がら成り、電気信号に応じて圧電
素子11がたわむことによりキャビティ13のインクが
圧縮されノズルオリフィス12よりインク滴として噴出
され、記録を行なうものである。
該記録方法は、キャビティ13にとどまった気泡が電気
信号が印加されて圧電素子がたわんだ時に圧力を吸収し
、ノズルオリフィスより安定したインク滴を発生させな
かったり、インク滴自体を発生させなかったりして印字
に悪影響をおよぼす等、気泡に対して非常に弱点を持つ
ことがわかっている。従って、キャビティ内の気泡を速
やかに排出できるかどうかは、オンデイマント型インク
ジェット記録方法においては非常に重要な問題である。
また、インク噴出ヘッド、インク供給管、インクタンク
からなるインク系部材は、種種の材質からできているが
、成形性、コスト、その他の要求特性から、その多くは
プラスチックからできているのが現状である。さらにプ
ラスチックは量産性があること、成形できること、溶着
できること、耐薬品性が優れていること、低コストであ
ること等インクジェット用ヘッド材質としても十分なメ
リットを持っているため広く検討されている。
しかし、インク系部材がプラスチックの場合、−船釣に
表面エネルギーが低いため液体が濡れにくいという特性
があり、それが原因で印字安定性がよくないという問題
を抱えていた。
そこで、プラスチックの表面を処理し、濡れ性を上げて
から使うという試みが行なわれていた。[Industrial Field of Application] The present invention relates to an on-day inkjet recording method, and particularly to an inkjet recording method with improved printing stability. [Prior Art] As shown in FIG. 1, an on-day cloak type inkjet recording apparatus basically includes an ink ejection head 10 and an ink supply pipe 1.
6. It consists of an ink tank 17, and when the piezoelectric element 11 bends in response to an electric signal, the ink in the cavity 13 is compressed and ejected as ink droplets from the nozzle orifice 12, thereby performing recording. In this recording method, air bubbles remaining in the cavity 13 absorb pressure when an electric signal is applied and the piezoelectric element deflects, and do not generate ink droplets that are more stable than the nozzle orifice or do not generate ink droplets themselves. It is known that air bubbles are extremely sensitive to air bubbles, which can adversely affect printing. Therefore, whether bubbles in the cavity can be quickly discharged is a very important issue in the on-demand inkjet recording method. Ink-related components, including ink ejection heads, ink supply tubes, and ink tanks, are made of various materials, but due to moldability, cost, and other required characteristics, most of them are currently made of plastic. It is. Furthermore, plastic is being widely considered as an inkjet head material because it has sufficient advantages such as mass production, moldability, welding, excellent chemical resistance, and low cost. However, when the ink-based member is made of plastic, it has a property of being difficult to wet with liquid due to its low surface energy, which causes the problem of poor printing stability. Therefore, attempts have been made to treat the surface of plastic to improve its wettability before use.
しかし、プラスチックの表面処理は、工程が煩雑である
こと、処理効果の持続性にも問題があること、コストが
大幅にアップすること等の問題を残しているのが現状で
ある。
従って、本発明の目的は、プラスチックの低コストとい
う特徴を損なうことなく、印字安定性の優れた、しかも
高印字品質を与えることができるインクジェット記録方
法を提供することにある。
[課題を解決するための手段]
本発明は、インクジェット記録方法において、インク系
部材がプラスチックから成り、JIS3362−197
0の起泡力と泡の安定性試験法によって得られるインク
の起泡力が、10から200mm、または泡の安定性が
10から200mmであるインクを用いることを特徴と
する。さらに、インク噴出ヘッドがガラスから、インク
供給管、インクタンクがプラスチック材からなり、JI
S3362−1970の起泡力と泡の安定性試験法によ
って得られるインクの起泡力が、10から200mm、
または泡の安定性が10から200mmであるインクを
用いることを特徴とする。また、インク系部材において
インク噴出ヘッドがプラスチック材からなり、JI33
362−1970の起泡力と泡の安定性試験法によって
得られるインクの起泡力が、50から200mm、また
は泡の安定性が50から200mmであるインクを用い
ることを特徴とする。
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明者らは、インク系部材であるプラスチックの濡れ
の改良について、インクに添加材等を加えて検討した結
果、インクの泡立ちが印字安定性及び印字品質等の記録
特性に大きな影響与えていることがわかった。そこで、
インクの泡立ちをJIS3362−1970の起泡力と
泡の安定性試験法によって測定した結果、インクの起泡
力が、10から200mm、または泡の安定性が10か
ら200mmであるインクを用いれば、印字安定性及び
印字品質等の記録特性をいずれも満足できることがわか
った。また、インク噴出ヘッドがプラスチック材からな
る場合は、JIS3362−1970の気泡力と泡の安
定性試験法によって得られるインクの起泡力が50から
200mm、または泡の安定性が50から200mmで
あるインクを用いれば、印字安定性及び印字品質等の記
録特性を満足することがわかった。
インク系部材のプラスチックとしては、柔軟性、耐熱性
、成形精度、耐インク性、気体透過性、コスト等の要求
特性を満足するものを適宜選択することができ、具体的
には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、塩化
ビニル、ポリアセタール、テフロン、アクリル樹脂、A
S樹脂、ABS樹脂等が挙げられる。
また、本発明で使われるプラスチックヘッドは、ポリサ
ルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、ポ
リエーテルイミド等の非品性樹脂を用いるのが良好であ
るが、要求特性を満足するものであれば上記以外のプラ
スチックも用いることができる。
[実施例]
以下、本発明を実施例に沿って詳細に説明する。
まず、以下に示すくインク組成物a〉を基本組成として
プラスチックの濡れ性を改良するための添加剤としてオ
レイン酸カリウム、ラウリン酸ナトリウムの添加量を変
え、インクを調製した。第1表、第2表に添加量とJI
S3362−1970の起泡力と泡の安定性試験法によ
って得られる起泡力と、泡の安定性の結果を示す。
第1表
(オレイン酸カリウム)
くインク組成物a〉
染料 C,1,ダイレクトブラック 191%
溶剤 グリセリン 10%水
*残量
第2表
(ラウリン酸カリウム)
第1表、第2表に示すインクを用いて以下に示す記録特
性を評価した。
印字復帰試験
連続印字において、ドツト抜けや、印字乱れ等のトラブ
ル時の復帰時間を測定する。復帰動作は、ヘッドノズル
側から、ポンプにより毎分2mlのインクを吸引する方
法による。
す部材を用いた3通りの条件によりそれぞれの最適な条
件で記録特性を評価した。
第3表
インク系の構成部材と最適な印字条件
印字安定性試験
連続印字を行いトータル印字ライン数をその間に発生し
たドツト抜けの回数で割り、平均印字ライン数を算出す
る。その値が、5万うイン以上であれば良好と判断する
。
印字品質
XerOX P(富士Xerox)に印字を行ない滲み
の有無を判断し、滲みのないものを良好とする。
さらに、インク噴出ヘッド、インク供給管、インクタン
クのインク系部材としては、第3表に示第4表
インク系の構成部材
−N Ol
第6表
インク系の構成部材
−N o。
第5表
インク系の構成部材
−NO1
第4表、第5表、第6表に示すように起泡力及び泡の安
定性が、大きすぎても小さすぎても各記録特性を満足で
きなくなる。従って、上記結果から添加剤の種類や、添
加量にかかわらずJIS3362−1970の起泡力と
泡の安定性試験方法によって得られる起泡力が、10か
ら200mm、または泡の安定性が10から200mm
であるインクを用いれば要求特性を十分満足するインク
ジェット記録特性を得られることがわかった。また、イ
ンク系部材においてインク噴出ヘッドがプラスチック材
から成る場合は、JIS3362−1970の起泡力と
泡の安定性試験方法によって得られる起泡力が、50か
5200mm、または泡の安定性が50から200mm
であるインクを用いることで要求特性を満足するインク
ジェット記録特性を得ることができる。
さらに、第7表に示す組成のインクを調製しJIS33
62−1970の起泡力と泡の安定性を測定し、前記と
同様な印字復帰試験、印字安定性、印字品質を第3表に
示す構成部材からなるNo。
■、 No。
第7表
2の方法で評価した。
第8表
インク系の構成部材−No、1−
第9表
インク系の構成部材−No、2−
第8表、第9表にその結果を示す。
インク系部材が、プラスチックから成るインクジェット
記録方法においては、界面活性剤のような添加剤を含む
場合も染料の特性による場合もJI33362−197
0の起泡力と泡の安定性試験法によって得られるインク
の起泡力が、10から200mm、または、泡の安定性
が10から200mmであるインクを用いることで印字
特性の優れたインクジェット記録方法を得ることができ
る。また、インク系部材において、インク噴出ヘッドが
プラスチック材から成る場合は、JIS3362−19
70の試験方法によって得られる起泡力が、50から2
00mm、または泡の安定性が50から200mmであ
るインクを用いることで要求特性を満足するインクジェ
ット記録方法を得ることができる。
[発明の効果]
本発明によれば、濡れ性の悪いプラスチックから成るヘ
ッドにおいて、ドツト抜は等のトラブルを速やかに解消
することができる。また、プラスチックに対する濡れ性
を上げても、紙の上での濡れ性は滲みのないレベルを保
っており、高品質の印字を得ることができる。
また、濡れを得るために逆効果として泡立ちというデメ
リットがあったが、本発明のインクは起泡力と、泡の安
定性を管理して使えうので、印字安定性を含め泡による
トラブルはなく、十分な記録特性を持つことができる
また、今までプラスチックの濡れ性を改良するためにプ
ラスチックの表面処理を行ない濡れ性を上げるという工
程があったが、その工程も省略する事ができ低コストで
量産性があるというプラスチックのメリットを十分生か
すことができる。However, the surface treatment of plastics currently has problems such as the complicated process, the sustainability of the treatment effect, and a significant increase in cost. Therefore, an object of the present invention is to provide an inkjet recording method that can provide excellent print stability and high print quality without sacrificing the low cost characteristic of plastics. [Means for Solving the Problems] The present invention provides an inkjet recording method in which the ink-based member is made of plastic and complies with JIS3362-197.
It is characterized by using an ink having a foaming power of 0 and a foaming power of 10 to 200 mm obtained by a foam stability test method, or a foam stability of 10 to 200 mm. Furthermore, the ink ejection head is made of glass, the ink supply tube and the ink tank are made of plastic, and the JI
The foaming power of the ink obtained by the foaming power and foam stability test method of S3362-1970 is 10 to 200 mm,
Alternatively, it is characterized by using an ink having bubble stability of 10 to 200 mm. In addition, in the ink system member, the ink ejection head is made of plastic material, and JI33
It is characterized by using an ink having a foaming power of 50 to 200 mm, or a foam stability of 50 to 200 mm, as determined by the foaming power and foam stability test method of 362-1970. The present invention will be explained in more detail below. The present inventors investigated ways to improve the wetting of plastic, which is an ink-based component, by adding additives to the ink, and found that the bubbling of the ink has a significant impact on recording characteristics such as print stability and print quality. I understand. Therefore,
As a result of measuring the foaming of ink using the foaming power and foam stability test method of JIS3362-1970, if an ink with foaming power of 10 to 200 mm or foam stability of 10 to 200 mm is used, It was found that recording characteristics such as printing stability and printing quality were all satisfied. In addition, when the ink ejection head is made of plastic material, the foaming power of the ink obtained by the bubble strength and foam stability test method of JIS 3362-1970 is 50 to 200 mm, or the foam stability is 50 to 200 mm. It has been found that the use of ink satisfies recording characteristics such as print stability and print quality. Plastics for ink-based components can be selected as appropriate to satisfy required properties such as flexibility, heat resistance, molding accuracy, ink resistance, gas permeability, cost, etc. Specifically, polyethylene, polypropylene, etc. , nylon, vinyl chloride, polyacetal, Teflon, acrylic resin, A
Examples include S resin and ABS resin. Furthermore, the plastic head used in the present invention is preferably made of non-grade resin such as polysulfone, polycarbonate, polyethersulfone, polyetherimide, etc., but other than the above as long as it satisfies the required characteristics. Plastic can also be used. [Examples] Hereinafter, the present invention will be described in detail based on Examples. First, inks were prepared using the following ink composition a> as a basic composition and varying the amounts of potassium oleate and sodium laurate as additives for improving the wettability of plastics. Tables 1 and 2 show the amount added and JI
The results of the foaming power and foam stability obtained by the foaming power and foam stability test method of S3362-1970 are shown. Table 1 (potassium oleate) Ink composition a> Dye C, 1, Direct Black 191% Solvent Glycerin 10% Water
*Remaining amount Table 2 (potassium laurate) The recording characteristics shown below were evaluated using the inks shown in Tables 1 and 2. Print recovery test During continuous printing, the recovery time is measured when problems such as missing dots or irregular printing occur. The return operation is performed by sucking ink at a rate of 2 ml per minute from the head nozzle side using a pump. The recording characteristics were evaluated under three conditions using each of the three optimal conditions. Table 3 Ink system components and optimal printing conditions Printing stability test Perform continuous printing and divide the total number of printed lines by the number of missing dots that occurred during that period to calculate the average number of printed lines. If the value is 50,000 yen or more, it is judged to be good. Print quality: Print on XerOX P (Fuji Xerox) to determine the presence or absence of bleeding, and those with no bleeding are considered good. Further, ink-based members of the ink ejection head, ink supply pipe, and ink tank are shown in Table 3: Table 4: Ink-based structural members - No. 6 Table 6: Ink-based structural members - No. Table 5 Ink system components - No. 1 As shown in Tables 4, 5, and 6, if the foaming power and foam stability are too large or too small, each recording characteristic will not be satisfied. . Therefore, from the above results, regardless of the type of additive or the amount added, the foaming power obtained by the foaming power and foam stability test method of JIS 3362-1970 is 10 to 200 mm, or the foam stability is 10 to 200 mm. 200mm
It has been found that inkjet recording characteristics that fully satisfy the required characteristics can be obtained by using an ink that satisfies the required characteristics. In addition, when the ink ejection head of the ink system member is made of plastic material, the foaming force obtained by the foaming force and foam stability test method of JIS 3362-1970 is 50 or 5200 mm, or the foam stability is 50 mm. 200mm from
By using an ink that satisfies the required characteristics, it is possible to obtain inkjet recording characteristics that satisfy the required characteristics. Furthermore, an ink having the composition shown in Table 7 was prepared and JIS33
The foaming power and foam stability of No. 62-1970 were measured, and the same printing recovery test as above was carried out, and the printing stability and printing quality were determined using the structural members shown in Table 3. ■、No. Evaluation was made using the method shown in Table 7-2. Table 8: Ink system components - No. 1 - Table 9: Ink system components - No. 2 - Tables 8 and 9 show the results. In an inkjet recording method where the ink system member is made of plastic, JI33362-197 applies whether it contains additives such as surfactants or due to the characteristics of the dye.
Inkjet recording with excellent printing characteristics by using an ink with a foaming power of 10 to 200 mm, or a foam stability of 10 to 200 mm, as determined by the foaming power and foam stability test method. How can you get it? In addition, in ink-based members, if the ink ejection head is made of plastic material, JIS3362-19
The foaming power obtained by the test method of 70 is from 50 to 2
By using an ink having a bubble stability of 00 mm or 50 to 200 mm, it is possible to obtain an inkjet recording method that satisfies the required characteristics. [Effects of the Invention] According to the present invention, problems such as spotting in a head made of plastic with poor wettability can be quickly solved. Furthermore, even if the wettability to plastic is increased, the wettability on paper remains at a level that does not cause bleeding, making it possible to obtain high-quality prints. In addition, there was a disadvantage of foaming as an adverse effect to obtain wetness, but since the ink of the present invention can be used by controlling the foaming power and foam stability, there are no problems caused by foam, including printing stability. , can have sufficient recording properties.In addition, in order to improve the wettability of plastic, there was a process of surface treatment of plastic to increase wettability, but this process can be omitted and the cost is low. The advantage of plastics, which can be mass-produced, can be fully utilized.
第1図はオンデイマント型インクジェット記録装置の原
理図。
以上
出願人 セイコーエプソン株式会社
代理人 弁理士 鈴木喜三部他1名FIG. 1 is a diagram showing the principle of an on-day inkjet recording device. Applicant Seiko Epson Co., Ltd. Agent Patent attorney Kizobe Suzuki and one other person
Claims (3)
の少なくとも一部がプラスチック材からなり、JIS3
362−1970の起泡力と泡の安定性試験法によって
得られるインクの起泡力が、10から200mm、また
は泡の安定性が10から200mmであるインクを用い
ることを特徴とするインクジェット記録方法。(1) In the inkjet recording method, at least a part of the ink system member is made of plastic material, and JIS 3
An inkjet recording method characterized by using an ink having a foaming power of 10 to 200 mm, or a foam stability of 10 to 200 mm, as determined by the foaming power and foam stability test method of 362-1970. .
管、インクタンクがプラスチック材からなることを特徴
とする請求項1記載のインクジェット記録方法。(2) The inkjet recording method according to claim 1, wherein the ink ejection head is made of glass, and the ink supply tube and the ink tank are made of plastic material.
スチック材からなり、JIS3362−1970の起泡
力と泡の安定性試験法によって得られるインクの起泡力
が、50から200mm、または泡の安定性が50から
200mmであるインクを用いることを特徴とするイン
クジェット記録方法。(3) In the ink system member, the ink ejection head is made of a plastic material, and the foaming power of the ink obtained by the foaming power and foam stability test method of JIS 3362-1970 is 50 to 200 mm, or the foam stability An inkjet recording method characterized by using ink having a diameter of 50 to 200 mm.
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