JP2004331751A - Inkjet ink - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain ink which not only satisfies reliability related to preceding ink-jet recording in a pit-in system but also has excellent weather resistance and excellent long-term storage stability of an ink supply path in a pit-in system. <P>SOLUTION: The ink-jet ink is obtained by using at least diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and pentaethylene glycol as the solvent components of water-based ink. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【００１８】
（上記一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、アルコキシ基、置換アルコキシ基、アリール基又は置換アリール基を表し、Ｒ２及びＲ４は、各々独立に、水素原子、アルキル基又は置換アルキル基を表し、Ｒ３は、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アルコキシ基、置換アルコキシ基、アリールオキシ基、置換アリールオキシ基又はハロゲン原子を表す。Ｘ１は、カルボキシル基若しくはその塩、又はスルホン酸基若しくはその塩を表す。ｎは、１又は２を表す。）
【００１９】
【化４】

【００２０】
（上記一般式（ＩＩ）中、Ａｒ１は、置換若しくは未置換のフェニル基、或いは置換若しくは未置換のナフチル基を表わし、Ａｒ２は、アセチル基、ベンゾイル基、１，３，５−トリアジニル基、ＳＯ_２−Ｃ_６Ｈ_５基或いはＳＯ_２−Ｃ_６Ｈ_４−ＣＨ_３基のいずれかを表す。Ｍはスルホン酸基の対イオンであり、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム或いは有機アンモニウムのいずれかを表す）。
【００２１】
一方、それぞれのエチレングリコール化合物の含有量は、０．２質量％≦トリエチレングリコール含有量、ペンタエチレングリコール含有量≦テトラエチレングリコール含有量≦３質量％≦ジエチレングリコール含有量≦１０質量％であり、各エチレングリコール化合物の含有量総和が５〜１５質量％であることが好ましい。
【００２２】
また、前記インク供給路の大気開放となる部分が、内径０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の内径の中空のニードル状構造の開口端である場合に上記構成のインクの効果はより顕著なものとなる。
【００２３】
本発明にかかるインクの構成によれば、このような大気開放された細管内で６０℃４８時間（湿度２０％ＲＨ以下）の条件下で色材やその他の成分の結晶形成がなく、粘性の液体の状態を維持し得るものである。このインクの液体状態での維持は、エチレングリコール化合物として分子量の異なる少なくとも３種の化合物が含有されていることで、ニードルの開口部におけるインクと大気との界面において水分等の蒸発とともにこれらの分子量の異なるエチレングリコール化合物の分子がバランスよく緻密な混合状態で含まれる相が形成され、この相が障壁となって水分の蒸発が抑えられるとともに、これらのエチレングリコール化合物自体にも染料などの析出の可能性のある成分が溶解していることによって得られるものと考えられる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明をより詳細に説明する。
【００２５】
まず、本発明の主内容を説明する前に、本発明を適用するインクジェット記録装置の構成を説明する。
〔基本構成〕
図１は本発明に係る装置の基本構成を示す斜視図である。図１において、１００は記録ヘッドを含むキャリッジで、矢印Ａ方向に往復移動する。２００はプリンタ本体である。記録媒体である紙等は矢印Ｂ方向から送り込まれ、ＬＦローラ２０１と対となるＬＦピンチローラ（図示せず）との間に挟まれつつ、プラテン２０２上を、矢印ＢからＣの方向（副走査方向）に搬送され、排紙ローラ（図示せず）に挟まれながら矢印Ｃ方向へ排紙される。
【００２６】
記録ヘッドは、キャリッジ１００と共に矢印Ａ方向に（主走査方向に）移動しつつ、画像信号に応じてインク吐出口からインクを吐出することにより、プラテン２０２上の記録媒体に一行分の画像を記録する。この記録ヘッドによる一行分の記録動作と、搬送系による矢印Ｃ方向への（副走査方向への）記録媒体の所定量の搬送動作とを繰り返すことによって、記録媒体上に順次画像を記録する。
【００２７】
記録ヘッドを含むキャリッジ１００は、ガイド軸２０３とリードスクリュー２０４に沿って矢印Ａの主走査方向に往復移動しながら、インクを吐出する。キャリッジ１００のリードスクリュー２０４に対する軸受けの内側には突出するスクリューピンがバネによって取り付けられている．そして、リードスクリュー２０４の外周部に形成された螺旋溝に対して、スクリューピンの先端がはまり合うことによって、リードスクリュー２０４の回転がキャリッジ１００の往復移動に変換される．
キャリッジ１００は、図２で後述するが、この場合Ｙ，Ｍ，Ｃのインクを吐出可能なインクジェット記録ヘッド１１０（図２参照）と、その記録ヘッド１１０にインクを供給するインク収容部材であるサブタンク１１１とからなっている。記録ヘッド１１０には、矢印Ａ方向（主走査方向）と交差する方向に沿って並ぶ、複数のインク吐出口１１２が形成されている。インク吐出口は、サブタンクから供給されたインクを吐出することが可能な、複数のノズルにて構成されている。インクを吐出させるためのエネルギーの発生手段としては、ノズル毎に備えた電気熱変換体を用いることができる。その電気熱変換体は、発熱駆動されることによってノズル内のインク中に気泡を発生させ、その発泡エネルギーによってインク吐出口からインク滴を吐出させる。
【００２８】
サブタンクは、小さな容積で設計されており、少なくとも記録媒体１枚分の画像記録に必要な量のインクを収容する大きさとなっている。
【００２９】
キャリッジ１００の主走査移動に関して、その位置はキャリッジに搭載されたエンコーダセンサ（図示せず）と、プリンタ本体側のリニアスケール（図示せず）とによって検出される。また、キャリッジ１００がホームポジションに移動したことは、本体側のＨＰセンサー（図示せず）とによって検出される。
【００３０】
キャリッジ１００とプラテン２０２の間隙の距離は図示しない調整機構により調整されて、インク吐出口１１２とプラテン２０２上の記録媒体との間の距離（「ノズル〜紙間距離」ともいう）は、所定の用紙を使用した場合には約０．８ｍｍとなるように調整されている。
【００３１】
また動力源として、リードスクリュー２０４は、スクリューギア、アイドラギア、およびモータギアを介して、キャリッジモータ２０５によって回転駆動される。またキャリッジはフレキシブルケーブル（図示せず）を通じて本体基板に接続されている。ＬＦローラ２０１やＬＦピンチローラ、排紙ローラも、スクリューギア、アイドラギア、およびモータギアを介して、ＬＦモータ（図示せず）によって回転駆動される。他にインクの吸引等を行うためのピストンポンプ４００が動力源としてある。
【００３２】
プラテン２０２の下には図示しないインクパック３００がセットされている。インクパックは矢印Ｄ方向から本体にセットされ、通常はキャリッジ１００のサブタンク１１１とは分離された状態であるが、インク供給動作時には後述する機構によって両者は接続され、インクパックからサブタンクへとインクが供給される。
【００３３】
また図１中、記録ヘッドの下には記録ヘッドのノズル面の乾燥を防止するキャップ（図示せず、図２中では２０６）があり、キャップはインクの吸引手段でもあるので以下吸引キャップと称す。吸引キャップ内にはインク吸収体が敷かれている。吸引キャップ下面からは大気連通用のチューブと、吸引用のチューブとが配管されていて、大気連通チューブは大気連通弁に、吸引チューブはピストンポンプ４００につながっている。（図２参照）
なお、記録ヘッドをワイプするためのワイパー部材等に関しては、図示していないが必要に応じて適宜設けるようにしても良い。
【００３４】
〔ピットインインク供給系・回復系の動作説明〕
図２はピットインインク供給系と吸引回復系の構成を概念的に説明する図である。図２のインクパック３００は、本体に対して着脱可能であり、本例の場合は、図１で示したようにインクパック３００は本体のプラテン２０３の下方に矢印Ｄ方向から差し込まれることにより本体に装着される。
【００３５】
インクパック３００には、従来例で述べたメインタンクに相当するインク袋３０１がインク色分（Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の３色のインクを個別に収容するように３つ）と、廃インク吸収体３０２が収容されている。
【００３６】
以降、ピットインインク供給系、及び回復系の動作概念を、図２を用いて詳細に説明する。
〔ピットインインク供給系〕
本体に装着されたインクパック３００のジョイントゴム３０３は、ホームポジションに移動したキャリッジ１００側の中空ニードル１１３の直下に位置するようになっている。本体には、ジョイントゴム３０３の下方に位置するジョイントフォーク（図示せず）が備えられており、そのジョイントフォークがジョイントゴム３０３を上に動かすことにより、ニードル１１３がジョイントゴム３０３に挿入される。これにより、インクパック３００側のインク袋３０１と、キャリッジ１００側のサブタンク１１１との間でインク供給路が形成される。
（この図では、マゼンタのインク袋が、マゼンタのサブタンクに連結している様子を示している。）
また本体にはホームポジション位置にて、キャリッジ１００のエアー吸引口１１４に接続するためのエアーキャップ４０１が備えられている。サブタンク１１１はその上の気液分離膜１１６と、気液分離膜上部のエアー室１１５を介してエアー吸引口１１４へとつながっている。一方エアーキャップ４０１は、エアー吸引チューブ４０２を通して、負圧発生源としてのピストンポンプ４００の一方の側に接続されている。エアーキャップ４０１は、図示しない別の動力によってインク供給時にキャリッジ１００のエアー吸引口１１４周囲に密着される。これにより、キャリッジ１００側のエアー室１１５とピストンポンプ４００とが連結し、エアー吸引路が形成される。
【００３７】
このようにインク袋３０１とサブタンク１１１との間のインク供給路が形成され、またエアー室１１５とピストンポンプ４００との間のエアー吸引路が形成されたならば、ピストンポンプ４００内のシリンダが図中矢印Ｅ方向に移動することで、エアー室のエアーを吸引する。すると、気液分離膜１１６を介してサブタンク１１１内のエアーが引かれてサブタンク内が減圧され、インク袋３０１からサブタンクへとインクが供給される。
【００３８】
そして、サブタンク内のインクが気液分離膜１１６に達するまでインクが充分に補給されたときに、その気液分離膜がインクの通過を阻止するため、インクの補給は自動的に停止する。気液分離膜は、各色サブタンクの上部に備えられており、各色毎にインクの補給を自動的に停止させる。
【００３９】
インクの供給が終了したキャリッジ１００の記録ヘッド１１０に対しては、エアーキャップ４０１が離脱する。またジョイントフォークが下降することによって、ニードルもジョインドゴムから抜去される。
【００４０】
〔回復系〕
ホームポジション位置にて記録ヘッドに対して吸引キャップ２０６をキャッピングする。吸引キャップ２０６は、吸引チューブ４０３を通してピストンポンプ４００の他方に連結されている。記録ヘッドに対して吸引キャップをしてから、ピストンポンプ４００内のシリンダを図中矢印Ｆ方向へと移動することで、吸引キャップ内のエアーを吸引し負圧を発生させて記録ヘッド１１０のインク吐出口１１２からインクを吸引排出（いわゆる吸引回復）させることができる。
【００４１】
また、記録ヘッド１１０は、必要に応じて画像の記録に寄与しないインクを吸引キャップ２０６内に吐出させる（いわゆる予備吐出）こともできる。吸引キャップ２０６内のインクは、ピストンポンプ４００から、廃液チューブ４０４と廃液ジョイント（図示せず）を通して、インクパック３００内の廃インク吸収体３０２に排出される。
【００４２】
４０２、４０３、４０４等のチューブに対しては必要に応じて、図示しない弁が設けられていて、各動作時には、それらの弁を開閉し所望の動作を行い、他の吸引や排出動作に影響を与えないようになっている。
【００４３】
ピストンポンプ４００は、ポンプの動作位置がホームポジションにあることを検出するポンプＨＰセンサ（図示せず）により、プリンタのスタンバイ状態ではポンプのＨＰ側、ここでは図中右側に待機している。
【００４４】
なお吸引キャップには大気連通チューブ４０５とその開閉を制御する大気連通弁４０６が備えられている。
【００４５】
〔補足説明〕
以上が一般的なピットインインク供給方式を用いたインク供給・回復系の動作の概略説明であるが、以下に補足的にこれらの構成部品に関して説明する。
【００４６】
図２において、インクパック３００内には、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の３色のインクが充填されている３つのインク袋３０１が収容されている。これら３つのインク袋はポリプロピレン製の袋に対してアルミラミネートされており、インクの蒸発をほぼゼロに防いでいる。
【００４７】
キャリッジ１００には、Ｙ，Ｍ，Ｃのインクを別々に貯留するサブタンク１１１が形成されており、ここではサブタンクの材質は成形性の良いポリサルフォンを用いている。
【００４８】
サブタンク１１１の各インクの収容部（サブタンク内部）には、ポリプロピレン繊維などのインクを吸収保持するインク吸収体（スポンジ）１１７がほぼ充塞されている。
サブタンク１１１の各インクの導入部には、図２で説明したように、下方に突出された貫通孔を有するニードル（インク供給針）１１３が各色ごとに設けられている。ニードル１１３の材質はＳＵＳで、中空構造となっており、先端部分に穴が開いていてメインタンクからサブタンクにインク供給が可能となっている。
【００４９】
サブタンク１１１の上方には気液分離膜（多孔質膜とも言う）が設けられており、撥水、撥油処理が施され、空気の通過を許容しかつインクの通過を阻止する膜が各色ごとに備えられている。この気液分離膜によれば、インクの通過が阻止されるので、サブタンク１１１内のインクの液面が膜まで達したとき、インクの補給は自動的に停止される。
【００５０】
サブタンク１１１の気液分離膜上部のエアー室１１５はエアー吸引口１１４に連通されている。このエアー吸引口１１４は、インク供給時にキャリッジ１００がホームポジションに移動したときに、エアーキャップ４０１と連結可能になり、ピストンポンプ４００の一方のシリンダ室と接続可能となる。エアーキャップ４０１の材質はシリコンゴムなどが好ましく、キャリッジ側のエアー吸引口１１４周囲を密閉する必要がある。
【００５１】
吸引キャップ１０３は記録ヘッドのノズルからのインクの蒸発を防ぐために水蒸気透過率の低い塩素化ブチルゴム等が好ましい。
【００５２】
ピストンポンプ４００に接続される、エアー吸引チューブ４０２、吸引チューブ４０３および廃液チューブ４０４等のチューブはシリコンゴムなどが用いられるが、水蒸気透過率の低い塩素化ブチルゴムを用いてもよい。
【００５３】
〔インクの構成〕
これ以降は、本発明にかかるインクについて説明する。本発明のインクは、前述したようなピットインのシステムに使用され、特にメインタンクとサブタンクが分離状態である場合には、サブタンクに接続されたインク供給路が大気開放構成となることによって水成分の蒸発が進行するインクジェット記録ユニットに使用されるインクであって、水性媒体と、色材と、エチレングリコール化合物として、少なくともジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール及びペンタエチレングリコールを含むものである。低分子量成分としては、更にエチレングリコールが含まれていてもよい。
【００５４】
インクに用いる水溶性色剤としては、先に挙げた（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）の染料の少なくとも一種類を用いることが好ましい。これらの染料は、デジタルカメラのモバイルプリンタなどの写真プリント用途を考えた場合に、発色性と耐候堅牢性の観点から好ましく使用される染料である。これらの染料のインク中での濃度は０．１質量％以上１０．０質量％以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．５質量％以上６質量％以下である。
【００５５】
上記先に挙げた一般式（Ｉ）の染料の好ましい具体例は、以下の構造を有する。
【００５６】
【化５】

【００５７】
【化６】

【００５８】
【化７】

【００５９】
上記一般式（ＩＩ）の染料の好ましい具体例は、以下の構造を有する。
【００６０】
【化８】

【００６１】
【化９】

【００６２】
【化１０】

【００６３】
本発明にかかるインクに含まれるエチレングリコール化合物は溶媒として作用するものであり、ピットインシステムにおけるインク供給路の長期保存安定性のため、より詳しくは、サブタンクに接続されたインク供給路が大気開放構成で放置された場合でも、染料の析出固着を抑制するために使用される。さらに、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール及びペンタエチレングリコールの４種のすべての成分が共存することによって本発明にかかる効果が発現される。
【００６４】
この溶剤セットによる染料析出抑制機構は以下のように推測される。
【００６５】
開口状態にあるニードル中には、少量ではあるが、内壁にインクが残留することやサブタンク内の自由インクがニードルの先端に移動してくることがありうる。ここで、ニードルが開口状態であるために、インク中の水分が蒸発し、染料が溶剤と共に濃縮される。一般的には、インクジェットインクでは染料に対する溶解性を有する溶剤が使用されることが多い。しかしながら、溶剤のみによって染料を完全に溶解し続けるためには、染料量に対して多量の溶剤を必要とする。多量の溶剤をインクに使用することが可能であれば問題はないが、インクの吐出特性の観点から、溶剤量を増やしインク粘度を上昇させることが難しい場合も多い。そのため溶剤量を減らすと染料の析出が起こってしまう。そこで、本発明では、染料溶解性を有する、分子量の異なる少なくとも４種類のエチレングリコール化合物を必要とする。この効果は、４種類の溶剤としてのエチレングリコール化合物がそれぞれのエチレンオキサイドユニット数による分子量の違いによって、水分の蒸発に伴う溶剤の濃縮の過程における拡散の速度が異なり、濃縮インク中における存在分布に偏りが生じることによると推察される。
【００６６】
濃縮の結果、分子量が大きく拡散の遅い、ペンタエチレングリコールがインク濃縮滴の最外殻に多く分布し、次いでテトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、最も内側にはジエチレングリコールが多く存在するようになると考えられる。染料（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）の溶解度という点では、相対的に分子量の小さいエチレングリコール化合物の方が染料溶解性が高く、染料はより親和性の高い分子量の低いジエチレングリコール相に比較的選択的に封入されるように濃縮されていくと考えられる。
【００６７】
さらに詳しく説明すると、この特異的な効果は以下の２点に集約されると推測される。
１．濃縮インク滴には外側（空気界面）に向かって、分子量が異なるエチレングリコール化合物（具体的にはエチレンオキサイドユニット数の異なるグリコール）がより連続的に分布することによって、染料の溶解と濃縮状態にムラが生じず、さらに最外殻に多く存在し、揮発性に乏しい、ペンタエチレングリコールやテトラエチレングリコールにも染料溶解性があることで、特異的に少量の溶剤で染料の析出を抑制できる。
２．実際には各エチレングリコール化合物はそれぞれの層で混在しながら分布しているが、染料と親和性が高いジエチレングリコールなどに染料は主に封入され、さらにその周りをテトラ、ペンタエチレングリコールが囲い込む構成であると考えられる。このような構成によって染料相互の相互作用が起きづらく、結晶生成が阻害され、析出を抑制できる。
【００６８】
さらに、これら以外の染料を可溶化することのできるグリコール類を更にインクに含有させることができる。その化合物としてはエチレングリコールを挙げることができる。
【００６９】
各エチレングリコール化合物のインク中での含有割合は、少なくとも０．２質量％とすることが好ましい。更に、それぞれのエチレングリコール化合物の含有量は０．２質量％≦トリエチレングリコール含有量、ペンタエチレングリコール含有量≦テトラエチレングリコール含有量≦３質量％≦ジエチレングリコール含有量≦１０質量％であり、偶数のエチレンオキサイドを有するエチレングリコール化合物を主機能溶剤とし、奇数のエチレンオキサイドを有する化合物を副（層間連結）溶剤とする構成にすると少量で機能を発現させることが可能である。
【００７０】
また、各エチレングリコールの含有量総和が５〜１５質量％であると、発明の効果という点と、インク吐出性やその他のインクジェットインクとしての信頼性を向上させることがさらに可能になる。
【００７１】
各エチレングリコール化合物の染料溶解度は、１０質量％以上であることが好ましい。さらに、これらのエチレングリコール化合物の熱分解温度が１８０℃で熱分解しないものであることが好ましい。
【００７２】
さらに、インクの水性媒体は、水単独、あるいは水と水溶性有機溶剤との混合物から構成することができる。水のインク中での含有量は、インク全量に対して５０〜８５質量％、好ましくは ６０〜８０質量％の範囲とすることができる。また、上記エチレングリコール化合物以外の水溶性有機溶剤のインク中での含有量は、インク全量に対して０．０〜４５質量％、好ましくは５．０〜２０．０質量％の範囲とすることができる。
【００７３】
なお、上記水溶性有機溶剤としては、具体的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｎ−ペンタノール等の炭素数１−５のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレン又はオキシプロピレン付加重合体；プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレングリコール、ペンタンジオール、へキシレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，２，６−ヘキサントリオール等のトリオール類；チオジグリコール；ビスヒドロキシエチルスルホン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル、ブチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル、ブチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル、ブチル）エーテル等の低級アルキルグリコールエーテル類；トリエチレングリコールジメチル（又はエチル）エーテル、テトラエチレングリコールジメチル（又はエチル）エーテル等の低級ジアルキルグリコールエーテル類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類；スルホラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン及び１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でも或いは混合物としても使用することができる。
【００７４】
また、インクには、必要に応じて、インクに所望の性能を与えるための、消泡剤、表面張力調整剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、蛍光促進剤、酸化防止剤、蒸発促進剤、防錆剤、防カビ剤等の添加剤を配合してもよい。
【００７５】
以上のようなエチレングリコール化合物の特性を十分に生かすために、インクの粘度は１．５ｍＰａ・ｓ〜４．０ｍＰａ・ｓ、特に好ましくは２．０ｍＰａ・ｓ〜３．０ｍＰａ・ｓの範囲であることが望ましい。
【００７６】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。尚、文中、％とあるのは特に断りのない限り質量基準である。下記表１の各成分を充分混合溶解した後、ポアサイズ０．２μｍフィルター（富士フィルム製）で加圧濾過し、インクを調製した。
【００７７】
インクの粘度は２．０ｍＰａ・ｓ〜２．５ｍＰａ・ｓの間である。
【００７８】
【表１】

【００７９】
【表２】

【００８０】
（評価）
以下の評価の結果を表２に示す。
（１）ピットインシステムにおけるインク供給路開口部での長期保存信頼性（染料析出有無）
図１に示すプリンタに各実施例および比較例のインクをそれぞれ充填し、印字チェック用のパターンを印字後、６０℃（湿度５〜２０％ＲＨ）環境下にプリントヘッドはキャップし、ニードルは開口状態で放置した。１ヶ月、２ヶ月。３ヶ月放置後ニードル先端観察を行い、その後ピットインインク供給を行いピットイン動作確認および印字チェックを行った。
◎：３ヶ月の保存まで析出が発生せず、インク供給も問題なく行える。
○：２ヶ月以上の保存試験において、若干の析出が発生しているが、インク供給自体は問題ない。
×：１ヶ月時点で析出が発生し、場合によっては閉塞状態になりインク供給ができないことがある。また、インク供給はできても印字に乱れが生じている場合がある。
【００８１】
（２）耐光堅牢性
プリンタに各実施例および比較例のインクを充填して、フォト光沢紙（ＰＲ−１０１；キヤノン製）に１００％デューティのベタ印字を行った後、印字物を２４時間自然乾燥させ、紫外線カットフィルターを装着したキセノンフェードメーターＣｉ３０００（アトラス社製）にて（槽内温度３５℃、相対湿度６０％）１００時間曝露照射した。試験前後の印字物のベタ部の濃度を反射濃度計マクベスＲＤ−９１８（商品名：マクベス社製）で測定し、濃度残存率を求め、下記基準にて耐光性の評価をした。
◎：濃度残存率が８０％以上
○：濃度残存率が６０％以上８０％未満
×：濃度残存率が６０％未満
【００８２】
【表３】

【００８３】
【発明の効果】
本発明にかかるインクを用いることによって、ピットインシステムにおいて、これまでのインクジェット記録に関する信頼性を満足するだけでなく、耐候性に優れ、さらにピットインシステムにおけるインク供給路の長期保存安定性に優れたインクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の小型プリンタの斜視図である。
【図２】図１のプリンタのインク供給回復系を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１００ キャリッジ
１１０ 記録ヘッド
１１１ サブタンク
１１２ インク吐出ノズル
１１３ ニードル
１１４ エアー吸引口
１１５ エアー室
１１６ 気液分離膜
２００ プリンタ本体
３００ インクパック
３０１ インク袋
３０２ 廃インク吸収体
３０２ ジョイントゴム
４００ ピストンポンプ
４０１ エアーキャップ
４０２ エアー吸引チューブ
４０３ 吸引チューブ
４０４ 廃液チューブ
４０５ 大気連通チューブ
４０６ 大気連通弁
５００ ＡＳＩＣ
５０９ ＥＥＰＲＯＭ
５１５ 内部電池
５０１ ポンプモータードライバ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink used for inkjet recording.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As an inkjet recording apparatus, there is a so-called serial scan type in which a recording head as a recording unit and an ink tank as an ink container are interchangeably mounted on a carriage movable in a main scanning direction. In this recording method, an image is sequentially recorded on a recording medium by repeating main scanning of a carriage on which a recording head and an ink tank are mounted and sub-scanning feed of the recording medium.
[0003]
Using such a serial scan recording method, a small printer specialized for a digital camera (in this case, the maximum printing width is about A6 width and so-called L size of a photograph can be printed), or a PDA (Personal) In order to realize a smaller printer (in this case, the maximum printing width is about the size of a business card or a card) suitable for a Digital Assistants (personal information terminal) or a camera, the size of the carriage itself is small. Therefore, it is necessary to extremely reduce the ink capacity of the ink tank mounted thereon. However, if the capacity of the ink tank on the carriage is extremely small, there is a possibility that the ink tank will be replaced frequently or that the ink tank must be replaced during the printing operation.
[0004]
Therefore, in order to solve such a problem, every time the carriage moves to a predetermined standby position, an ink storage member (hereinafter referred to as a main tank) provided separately from the carriage. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-334982 discloses an ink supply system (hereinafter, referred to as a "pit-in ink supply system" for convenience) in which ink is supplied to an ink storage member (hereinafter, referred to as a sub-tank) on a carriage at an appropriate timing. (Patent Document 1) and the like.
[0005]
According to this pit-in ink supply method, for example, every time printing is performed on one recording medium, the carriage is moved to a predetermined standby position, and the sub tank and the main tank on the carriage are connected by a joint member. The ink is supplied from the main tank to the sub-tank in the connected state, and the ink corresponding to the maximum amount of ink that may be used in printing of at least one sheet is held in the sub-tank. The problem caused by the extremely small ink capacity of the sub tank is eliminated.
[0006]
Further, with respect to ink, studies are being made from the viewpoints of long-term storage properties, ink ejection properties from a print head, and more recently, light fastness of a printed image. For example, JP-A-2002-179958 (Patent Document 2) and JP-A-2002-285055 (Patent Document 3) disclose solvents used in ink. Further, JP-A-2002-240323 (Patent Document 4) discloses an ink effective for the pit-in system.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2000-334982 A
[Patent Document 2]
JP 2002-179958 A
[Patent Document 3]
JP-A-2002-285055
[Patent Document 4]
JP 2002-240323 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventors have further studied the inks effective for the pit-in system, and the following new problems have occurred.
[0009]
In a pit-in system, a needle (hollow needle) as shown in JP-A-2002-240323 may be used in a supply flow path between a main ink tank and a sub tank. When the present inventors loaded ink suitable for an ink jet head into these systems and left it under a high-temperature and low-humidity environment for a long period of time, the ink supply path was separated and the opening ( In the case where the opening end is open to the atmosphere, the dye precipitates so as to protrude into the opening of the needle, and in the worst case, the opening is clogged, making it impossible to supply ink. There was a case.
[0010]
Further, the fixing property of the nozzle portion of the print head when left in a very high temperature environment for a long time is not always sufficient.
[0011]
In particular, these phenomena were remarkable in an ink using a dye having high coloring property and high weather fastness for photographic printing.
[0012]
These inks were excellent in evaluating the sticking resistance of a print head for a printer that is assumed to be installed indoors such as an office or a home. That is, this problem cannot be explained by the simple relationship between the water evaporation phenomenon of the ink and the sticking of the ink components.
[0013]
The present invention has been made in view of such circumstances, and in a pit-in system, not only satisfies the reliability of the conventional ink jet recording but also has excellent weather resistance, and furthermore, a long-term storage of the ink supply path in the pit-in system. It is an object to provide an ink having excellent stability.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The ink for an ink jet recording unit according to the present invention includes a main tank for storing ink, a sub-tank that can be separated and connected to the main tank via an ink supply path, and an ink for discharging ink supplied from the sub-tank. A recording head, comprising, when the main tank and the sub-tank are in a separated state, an ink used in an ink jet recording unit in which a part of the ink supply path is open to the atmosphere,
The ink is characterized by containing an aqueous medium, a coloring material, and at least diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and pentaethylene glycol as ethylene glycol compounds.
[0015]
Note that this ink may further contain ethylene glycol. Further, it is preferable that the ethylene glycol compound does not thermally decompose at a thermal decomposition temperature of 180 ° C.
[0016]
On the other hand, as coloring materials of the ink, dyes represented by the following (I) and (II) and C.I. I. At least one of Direct Yellow 132 (dye (III)) is suitably used.
[0017]
Embedded image

[0018]
(In the above general formula (I), R1 represents an alkoxy group, a substituted alkoxy group, an aryl group or a substituted aryl group, R2 and R4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a substituted alkyl group; Represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an alkoxy group, a substituted alkoxy group, an aryloxy group, a substituted aryloxy group or a halogen atom, and X1 represents a carboxyl group or a salt thereof, or a sulfonic acid group or a salt thereof. And n represents 1 or 2.)
[0019]
Embedded image

[0020]
(In the above general formula (II), Ar1 represents a substituted or unsubstituted phenyl group or a substituted or unsubstituted naphthyl group, and Ar2 represents an acetyl group, a benzoyl group, a 1,3,5-triazinyl group, a SO ₂ -C ₆ H ₅ Group or SO ₂ -C ₆ H ₄ -CH ₃ Represents any of the groups. M is a counter ion of a sulfonic acid group, and represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium or organic ammonium).
[0021]
On the other hand, the content of each ethylene glycol compound is 0.2% by mass ≦ triethylene glycol content, pentaethylene glycol content ≦ tetraethylene glycol content ≦ 3% by mass ≦ diethylene glycol content ≦ 10% by mass, The total content of each ethylene glycol compound is preferably 5 to 15% by mass.
[0022]
Further, when the portion of the ink supply path that is open to the atmosphere is an open end of a hollow needle-shaped structure having an inner diameter of 0.1 mm or more and 0.4 mm or less, the effect of the ink having the above configuration is more remarkable. Become.
[0023]
According to the configuration of the ink according to the present invention, no crystals of the coloring material and other components are formed under the conditions of 60 ° C. for 48 hours (humidity: 20% RH or less) in such a capillary tube open to the atmosphere, The liquid state can be maintained. The maintenance of the ink in the liquid state is based on the fact that at least three kinds of compounds having different molecular weights are contained as ethylene glycol compounds. A phase containing molecules of different ethylene glycol compounds in a well-balanced and densely mixed state is formed, and this phase acts as a barrier to suppress the evaporation of water, and these ethylene glycol compounds themselves also cause precipitation of dyes and the like. It is believed that it is obtained by dissolving the potential components.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.
[0025]
First, before describing the main contents of the present invention, the configuration of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied will be described.
(Basic configuration)
FIG. 1 is a perspective view showing a basic configuration of an apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a carriage including a recording head, which reciprocates in the direction of arrow A. Reference numeral 200 denotes a printer main body. The recording medium, such as paper, is fed in the direction of arrow B, and is sandwiched between the LF roller 201 and a paired LF pinch roller (not shown), and moves on the platen 202 in the direction from arrow B to (Scanning direction), and is ejected in the direction of arrow C while being sandwiched between sheet ejection rollers (not shown).
[0026]
The recording head moves in the direction of arrow A (in the main scanning direction) together with the carriage 100, and discharges ink from ink discharge ports in response to image signals, thereby recording an image for one line on a recording medium on the platen 202. I do. Images are sequentially recorded on the recording medium by repeating the recording operation for one line by the recording head and the conveying operation of the recording medium by a predetermined amount in the direction of arrow C (in the sub-scanning direction) by the conveying system.
[0027]
The carriage 100 including the recording head ejects ink while reciprocating in the main scanning direction indicated by the arrow A along the guide shaft 203 and the lead screw 204. A screw pin protruding inside the bearing for the lead screw 204 of the carriage 100 is attached by a spring. The rotation of the lead screw 204 is converted into a reciprocating movement of the carriage 100 by the tip of the screw pin fitting into the spiral groove formed on the outer peripheral portion of the lead screw 204.
The carriage 100 will be described later with reference to FIG. 2. In this case, an ink jet recording head 110 (see FIG. 2) capable of discharging Y, M, and C inks, and a sub-tank as an ink storage member that supplies the recording head 110 with ink. 111. The recording head 110 has a plurality of ink ejection ports 112 arranged in a direction intersecting the direction of arrow A (main scanning direction). The ink ejection port is configured by a plurality of nozzles capable of ejecting ink supplied from the sub tank. As a means for generating energy for ejecting ink, an electrothermal converter provided for each nozzle can be used. The electrothermal transducer generates bubbles in the ink in the nozzles by being driven to generate heat, and causes the ink droplets to be ejected from the ink ejection ports by the foaming energy.
[0028]
The sub-tank is designed with a small volume, and has a size that stores at least an amount of ink necessary for image recording of one recording medium.
[0029]
The position of the main scanning movement of the carriage 100 is detected by an encoder sensor (not shown) mounted on the carriage and a linear scale (not shown) on the printer body side. The movement of the carriage 100 to the home position is detected by an HP sensor (not shown) on the main body side.
[0030]
The distance of the gap between the carriage 100 and the platen 202 is adjusted by an adjustment mechanism (not shown), and the distance between the ink ejection port 112 and the recording medium on the platen 202 (also referred to as “distance between the nozzle and the paper”) is a predetermined value. It is adjusted to be about 0.8 mm when using paper.
[0031]
As a power source, the lead screw 204 is rotationally driven by a carriage motor 205 via a screw gear, an idler gear, and a motor gear. The carriage is connected to the main board through a flexible cable (not shown). The LF roller 201, the LF pinch roller, and the discharge roller are also rotationally driven by an LF motor (not shown) via a screw gear, an idler gear, and a motor gear. In addition, a piston pump 400 for sucking ink or the like is used as a power source.
[0032]
An ink pack 300 (not shown) is set below the platen 202. The ink pack is set in the main body in the direction of arrow D and is normally separated from the sub-tank 111 of the carriage 100. However, at the time of the ink supply operation, both are connected by a mechanism described later, and the ink flows from the ink pack to the sub-tank. Supplied.
[0033]
In FIG. 1, a cap (not shown, 206 in FIG. 2) for preventing the nozzle surface of the print head from drying is provided below the print head. The cap is also a suction means for ink, and is hereinafter referred to as a suction cap. . An ink absorber is laid inside the suction cap. From the lower surface of the suction cap, a tube for air communication and a tube for suction are connected, and the air communication tube is connected to the air communication valve, and the suction tube is connected to the piston pump 400. (See Fig. 2)
A wiper member for wiping the recording head is not shown, but may be provided as needed.
[0034]
[Description of operation of pit-in ink supply system and recovery system]
FIG. 2 is a diagram conceptually illustrating a configuration of a pit-in ink supply system and a suction recovery system. The ink pack 300 shown in FIG. 2 is detachable from the main body. In this example, the ink pack 300 is inserted below the platen 203 of the main body from the direction of arrow D as shown in FIG. Attached to.
[0035]
In the ink pack 300, the ink bag 301 corresponding to the main tank described in the conventional example individually stores inks of three colors of ink colors (Y (yellow), M (magenta), and C (cyan)). 3) and a waste ink absorber 302 is accommodated.
[0036]
Hereinafter, the operation concept of the pit-in ink supply system and the recovery system will be described in detail with reference to FIG.
[Pit-in ink supply system]
The joint rubber 303 of the ink pack 300 mounted on the main body is located immediately below the hollow needle 113 on the carriage 100 side moved to the home position. The main body is provided with a joint fork (not shown) located below the joint rubber 303, and the joint fork moves the joint rubber 303 upward, so that the needle 113 is inserted into the joint rubber 303. Thus, an ink supply path is formed between the ink bag 301 on the ink pack 300 side and the sub tank 111 on the carriage 100 side.
(This figure shows a state in which the magenta ink bag is connected to the magenta sub-tank.)
Further, the main body is provided with an air cap 401 for connecting to the air suction port 114 of the carriage 100 at the home position. The sub-tank 111 is connected to an air suction port 114 via a gas-liquid separation film 116 above and an air chamber 115 above the gas-liquid separation film. On the other hand, the air cap 401 is connected to one side of a piston pump 400 as a negative pressure source through an air suction tube 402. The air cap 401 is brought into close contact with the periphery of the air suction port 114 of the carriage 100 when supplying ink by another power (not shown). Thereby, the air chamber 115 on the carriage 100 side and the piston pump 400 are connected, and an air suction path is formed.
[0037]
If an ink supply path is formed between the ink bag 301 and the sub tank 111 and an air suction path is formed between the air chamber 115 and the piston pump 400, the cylinder in the piston pump 400 is The air in the air chamber is sucked by moving in the direction of the middle arrow E. Then, the air in the sub tank 111 is drawn through the gas-liquid separation film 116 to reduce the pressure in the sub tank, and the ink is supplied from the ink bag 301 to the sub tank.
[0038]
When the ink in the sub tank is sufficiently replenished until the ink reaches the gas-liquid separation film 116, the replenishment of the ink is automatically stopped because the gas-liquid separation film prevents the passage of the ink. The gas-liquid separation membrane is provided on the upper part of each color sub-tank, and automatically stops the supply of ink for each color.
[0039]
The air cap 401 is detached from the recording head 110 of the carriage 100 to which the supply of the ink has been completed. When the joint fork is lowered, the needle is also removed from the joint rubber.
[0040]
(Recovery system)
At the home position, the suction cap 206 is capped with respect to the recording head. The suction cap 206 is connected to the other side of the piston pump 400 through the suction tube 403. After a suction cap is applied to the recording head, the cylinder in the piston pump 400 is moved in the direction of arrow F in the drawing to suction air in the suction cap and generate a negative pressure, thereby causing the ink in the recording head 110 to move. The ink can be sucked and discharged from the ejection port 112 (so-called suction recovery).
[0041]
Further, the recording head 110 can also discharge ink that does not contribute to recording of an image into the suction cap 206 as needed (so-called preliminary discharge). The ink in the suction cap 206 is discharged from the piston pump 400 to the waste ink absorber 302 in the ink pack 300 through the waste liquid tube 404 and a waste liquid joint (not shown).
[0042]
Valves (not shown) are provided for the tubes such as 402, 403, and 404 as necessary, and at each operation, these valves are opened and closed to perform desired operations and affect other suction and discharge operations. Is not given.
[0043]
The piston pump 400 is on standby at the HP side of the pump in the standby state of the printer, here on the right side in the figure, by a pump HP sensor (not shown) that detects that the operating position of the pump is at the home position.
[0044]
The suction cap is provided with an atmosphere communication tube 405 and an atmosphere communication valve 406 for controlling opening and closing thereof.
[0045]
[Supplemental explanation]
The above is a brief description of the operation of the ink supply / recovery system using the general pit-in ink supply method. These components will be supplementarily described below.
[0046]
In FIG. 2, three ink bags 301 filled with three color inks of Y (yellow), M (magenta), and C (cyan) are accommodated in the ink pack 300. These three ink bags are aluminum-laminated with a polypropylene bag to prevent evaporation of the ink to almost zero.
[0047]
A sub-tank 111 for separately storing Y, M, and C inks is formed on the carriage 100. Here, the material of the sub-tank is polysulfone having good moldability.
[0048]
An ink absorber (sponge) 117 that absorbs and holds ink such as polypropylene fiber is substantially filled in the ink storage section (inside the sub tank) of the sub tank 111.
As described with reference to FIG. 2, a needle (ink supply needle) 113 having a through hole protruding downward is provided for each color at the ink introduction portion of the sub tank 111. The material of the needle 113 is SUS and has a hollow structure, and has a hole at the tip so that ink can be supplied from the main tank to the sub tank.
[0049]
A gas-liquid separation film (also referred to as a porous film) is provided above the sub-tank 111, and is subjected to a water-repellent and oil-repellent treatment, and a film that allows the passage of air and blocks the passage of ink is provided for each color. It is prepared for. According to this gas-liquid separation film, the passage of ink is prevented, so that when the liquid level of the ink in the sub tank 111 reaches the film, the supply of ink is automatically stopped.
[0050]
An air chamber 115 above the gas-liquid separation membrane of the sub tank 111 is communicated with an air suction port 114. This air suction port 114 can be connected to the air cap 401 when the carriage 100 moves to the home position during ink supply, and can be connected to one cylinder chamber of the piston pump 400. The material of the air cap 401 is preferably silicon rubber or the like, and it is necessary to seal around the air suction port 114 on the carriage side.
[0051]
The suction cap 103 is preferably made of chlorinated butyl rubber having a low water vapor transmission rate in order to prevent evaporation of ink from the nozzles of the recording head.
[0052]
As the tubes connected to the piston pump 400, such as the air suction tube 402, the suction tube 403 and the waste liquid tube 404, silicon rubber or the like is used, but chlorinated butyl rubber having a low water vapor transmission rate may be used.
[0053]
[Ink composition]
Hereinafter, the ink according to the present invention will be described. The ink of the present invention is used in the pit-in system as described above, and particularly when the main tank and the sub-tank are separated from each other, the ink supply path connected to the sub-tank has an open-to-atmosphere configuration so that the water component is reduced. An ink used for an ink jet recording unit in which evaporation proceeds, which contains an aqueous medium, a coloring material, and at least diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and pentaethylene glycol as an ethylene glycol compound. As the low molecular weight component, ethylene glycol may be further contained.
[0054]
As the water-soluble coloring agent used in the ink, it is preferable to use at least one of the dyes (I), (II) and (III) described above. These dyes are preferably used from the viewpoints of color developability and weather fastness when a photographic print application such as a mobile printer of a digital camera is considered. The concentration of these dyes in the ink is preferably from 0.1% by mass to 10.0% by mass, more preferably from 0.5% by mass to 6% by mass.
[0055]
Preferred specific examples of the above-mentioned dyes of the general formula (I) have the following structures.
[0056]
Embedded image

[0057]
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[0058]
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[0059]
Preferred specific examples of the dye of the general formula (II) have the following structure.
[0060]
Embedded image

[0061]
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[0062]
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[0063]
The ethylene glycol compound contained in the ink according to the present invention acts as a solvent, and for long-term storage stability of the ink supply path in the pit-in system, more specifically, the ink supply path connected to the sub tank is open to the atmosphere. It is used to suppress the deposition and fixation of the dye even when left unattended. Furthermore, the effects of the present invention are exhibited by the coexistence of all four components of diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and pentaethylene glycol.
[0064]
The mechanism for suppressing dye precipitation by this solvent set is presumed as follows.
[0065]
In the needle in the open state, a small amount of ink may remain on the inner wall, or free ink in the sub-tank may move to the tip of the needle. Here, since the needle is in the open state, the water in the ink evaporates, and the dye is concentrated together with the solvent. In general, a solvent having a solubility for a dye is often used in an inkjet ink. However, in order to completely dissolve the dye only by the solvent, a large amount of the solvent is required with respect to the amount of the dye. There is no problem if a large amount of solvent can be used for the ink, but it is often difficult to increase the amount of solvent and increase the viscosity of the ink from the viewpoint of ink ejection characteristics. Therefore, if the amount of the solvent is reduced, precipitation of the dye occurs. Therefore, in the present invention, at least four types of ethylene glycol compounds having dye solubility and having different molecular weights are required. This effect is due to the difference in the molecular weight of the four types of ethylene glycol compounds as solvents depending on the number of ethylene oxide units. It is presumed that this is due to bias.
[0066]
As a result of the concentration, it is thought that pentaethylene glycol, which has a large molecular weight and slow diffusion, is distributed more in the outermost shell of the concentrated ink droplet, and then tetraethylene glycol, triethylene glycol, and diethylene glycol are more present in the innermost part. . In terms of the solubility of the dyes (I), (II) and (III), the ethylene glycol compound having a relatively small molecular weight has higher dye solubility, and the dye has higher affinity than the diethylene glycol phase having a lower molecular weight. It is conceivable that it is concentrated so as to be selectively and selectively encapsulated.
[0067]
More specifically, this specific effect is presumed to be summarized in the following two points.
1. In the concentrated ink droplets, ethylene glycol compounds having different molecular weights (specifically, glycols having different numbers of ethylene oxide units) are more continuously distributed toward the outside (air interface), so that the dye is dissolved and concentrated. Non-uniformity does not occur, and furthermore, a large amount is present in the outermost shell and has poor volatility. Dye solubility is also present in pentaethylene glycol or tetraethylene glycol, so that precipitation of the dye can be suppressed specifically with a small amount of solvent.
2. Actually, each ethylene glycol compound is distributed while being mixed in each layer, but the dye is mainly encapsulated in diethylene glycol etc., which has high affinity for the dye, and the surroundings are surrounded by tetra and pentaethylene glycol It is considered to be. With such a configuration, interaction between the dyes hardly occurs, crystal formation is inhibited, and precipitation can be suppressed.
[0068]
Further, glycols capable of solubilizing other dyes can be further contained in the ink. Examples of the compound include ethylene glycol.
[0069]
The content of each ethylene glycol compound in the ink is preferably at least 0.2% by mass. Further, the content of each ethylene glycol compound is 0.2% by mass ≦ triethylene glycol content, pentaethylene glycol content ≦ tetraethylene glycol content ≦ 3% by mass ≦ diethylene glycol content ≦ 10% by mass, and When an ethylene glycol compound having ethylene oxide is used as a main functional solvent and a compound having an odd number of ethylene oxide is used as a sub (interlayer connecting) solvent, the function can be exhibited with a small amount.
[0070]
Further, when the total content of each ethylene glycol is 5 to 15% by mass, it is possible to further improve the effect of the invention, the ink ejection property, and the reliability as another inkjet ink.
[0071]
The dye solubility of each ethylene glycol compound is preferably 10% by mass or more. Further, it is preferable that the ethylene glycol compound does not thermally decompose at a thermal decomposition temperature of 180 ° C.
[0072]
Further, the aqueous medium of the ink can be composed of water alone or a mixture of water and a water-soluble organic solvent. The content of water in the ink can be in the range of 50 to 85% by mass, preferably 60 to 80% by mass, based on the total amount of the ink. The content of the water-soluble organic solvent other than the ethylene glycol compound in the ink is in the range of 0.0 to 45% by mass, preferably 5.0 to 20.0% by mass based on the total amount of the ink. Can be.
[0073]
Note that, as the water-soluble organic solvent, specifically, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n Alkyl alcohols having 1 to 5 carbon atoms such as pentanol; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ketones or keto alcohols such as acetone and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; Or oxyethylene or oxypropylene addition polymers such as tripropylene glycol, polyethylene glycol and polypropylene glycol; propylene glycol, trimethylene glycol, butylene glycol Alkylene glycols having an alkylene group containing 2 to 6 carbon atoms, such as benzene, pentanediol and hexylene glycol; triols such as glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,6-hexanetriol; Diglycol; bishydroxyethyl sulfone; lower alkyl glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl, butyl) ether, diethylene glycol monomethyl (or ethyl, butyl) ether, and triethylene glycol monomethyl (or ethyl, butyl) ether; triethylene Lower dialkyl glycol ethers such as glycol dimethyl (or ethyl) ether and tetraethylene glycol dimethyl (or ethyl) ether; monoethanolamine, diethanol Amines, alkanolamines such as triethanolamine; sulfolane, N- methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. The water-soluble organic solvents as described above can be used alone or as a mixture.
[0074]
In addition, the ink, if necessary, for giving the desired performance to the ink, an antifoaming agent, a surface tension adjusting agent, a pH adjusting agent, a viscosity adjusting agent, a fluorescence accelerator, an antioxidant, an evaporation accelerator, Additives such as a rust inhibitor and a fungicide may be added.
[0075]
In order to make full use of the characteristics of the ethylene glycol compound as described above, the viscosity of the ink is in the range of 1.5 mPa · s to 4.0 mPa · s, particularly preferably 2.0 mPa · s to 3.0 mPa · s. It is desirable.
[0076]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but these do not limit the scope of the present invention. In the following description, "%" is based on mass unless otherwise specified. After sufficiently mixing and dissolving each of the components shown in Table 1 below, the mixture was filtered under pressure with a 0.2 μm pore size filter (manufactured by Fuji Film) to prepare an ink.
[0077]
The viscosity of the ink is between 2.0 mPa · s and 2.5 mPa · s.
[0078]
[Table 1]

[0079]
[Table 2]

[0080]
(Evaluation)
Table 2 shows the results of the following evaluations.
(1) Long-term storage reliability at the opening of the ink supply path in the pit-in system (with or without dye deposition)
The printer shown in FIG. 1 was filled with the inks of Examples and Comparative Examples, and after printing a pattern for checking printing, the print head was capped under an environment of 60 ° C. (5 to 20% RH), and the needle was opened. Left in the state. 1 month, 2 months. After standing for 3 months, the tip of the needle was observed, and then pit-in ink was supplied to check the pit-in operation and check printing.
A: Precipitation does not occur until storage for 3 months, and ink supply can be performed without any problem.
：: In the storage test for 2 months or more, slight precipitation occurred, but there was no problem with ink supply itself.
X: Precipitation occurs at one month, and in some cases, the ink may not be able to be supplied due to a closed state. In addition, even if ink can be supplied, printing may be disturbed.
[0081]
(2) Light fastness
The printer was filled with the inks of Examples and Comparative Examples, and solid printing was performed on photo glossy paper (PR-101; manufactured by Canon) at 100% duty. With a xenon fade meter Ci3000 (manufactured by Atlas Co.) equipped with (a tank temperature of 35 ° C. and a relative humidity of 60%) for 100 hours. The density of the solid portion of the printed matter before and after the test was measured with a reflection densitometer Macbeth RD-918 (trade name: manufactured by Macbeth Co., Ltd.), the residual density was determined, and the light resistance was evaluated according to the following criteria.
A: Residual concentration is 80% or more
：: Concentration residual rate is 60% or more and less than 80%
×: Residual concentration is less than 60%
[0082]
[Table 3]

[0083]
【The invention's effect】
By using the ink according to the present invention, in the pit-in system, an ink that not only satisfies the reliability related to the conventional ink jet recording, but also has excellent weather resistance, and further has excellent long-term storage stability of the ink supply path in the pit-in system. Can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a small printer of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an ink supply recovery system of the printer of FIG.
[Explanation of symbols]
100 carriage
110 recording head
111 sub tank
112 Ink ejection nozzle
113 Needle
114 Air suction port
115 air chamber
116 Gas-liquid separation membrane
200 Printer body
300 ink pack
301 ink bag
302 Waste ink absorber
302 joint rubber
400 piston pump
401 air cap
402 Air suction tube
403 suction tube
404 Waste liquid tube
405 atmosphere communication tube
406 Atmospheric communication valve
500 ASIC
509 EEPROM
515 Internal battery
501 Pump motor driver

Claims (6)

A main tank for storing ink, a sub tank that can be separated and connected to the main tank via an ink supply path, and a recording head for discharging ink supplied from the sub tank; When the main tank and the sub-tank are in a separated state, the ink used in the ink jet recording unit having a portion that is open to the atmosphere in the ink supply path,
An ink characterized in that the ink contains an aqueous medium, a coloring material, and at least diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and pentaethylene glycol as ethylene glycol compounds. The ink according to claim 1, wherein the ethylene glycol compound does not thermally decompose at a thermal decomposition temperature of 180 ° C. The coloring material may include the following (I), (II) and C.I. I. The ink according to claim 1, which is at least one kind of dye represented by Direct Yellow 132.

(In the above general formula (I), R1 represents an alkoxy group, a substituted alkoxy group, an aryl group or a substituted aryl group, R2 and R4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a substituted alkyl group; Represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an alkoxy group, a substituted alkoxy group, an aryloxy group, a substituted aryloxy group or a halogen atom, and X1 represents a carboxyl group or a salt thereof, or a sulfonic acid group or a salt thereof. And n represents 1 or 2.)

(In the above general formula (II), Ar1 represents a substituted or unsubstituted phenyl group or a substituted or unsubstituted naphthyl group, and Ar2 represents an acetyl group, a benzoyl group, a 1,3,5-triazinyl group, a SO Represents a _2- C ₆ H ₅ group or a SO ₂ -C ₆ H ₄ —CH ₃ group, and M is a counter ion of a sulfonic acid group, and represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium or an organic ammonium. Represent). The content of each ethylene glycol compound is 0.2% by mass ≦ triethylene glycol content, pentaethylene glycol content ≦ tetraethylene glycol content ≦ 3% by mass ≦ diethylene glycol content ≦ 10% by mass. The ink according to any one of claims 1 to 3, wherein the total content of the compounds is 5 to 15% by mass. The ink according to any one of claims 1 to 4, wherein the portion of the ink supply passage that is open to the atmosphere is an open end of a hollow needle-like structure having an inner diameter of 0.1 mm or more and 0.4 mm or less. The ink according to any one of claims 1 to 5, wherein the viscosity of the ink is in a range of 2.0 mPa · s to 3.0 mPa · s.

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