JP2018119078A - Ink set for ink jet recording, cartridge, and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット記録用インクセットと、カートリッジと、画像形成方法とに関する。 The present invention relates to an ink set for inkjet recording, a cartridge, and an image forming method.
インクジェット法による画像形成を行う場合、洗浄液を用いて記録ヘッドの吐出面を洗浄することがある。洗浄液としては、例えば、特許文献1に記載のメンテナンス液が知られている。 When image formation is performed by an inkjet method, the discharge surface of the recording head may be cleaned using a cleaning liquid. As the cleaning liquid, for example, a maintenance liquid described in Patent Document 1 is known.
インクジェット法による画像形成方法では、まず、インクジェット記録用インク(以下、単に「インク」と記載することがある)を記録ヘッドの吐出面から記録媒体へ吐出する。記録ヘッドには、多数のノズルが形成されており、ノズルの各々は、吐出面で開口している。そのため、インクは、ノズルの開口(吐出口)から記録媒体へ吐出される。次に、洗浄液を吐出面へ供給する。また、インクを加圧して吐出口から排出させる(パージ動作)。その後、例えばブレードを用いて、吐出面を払拭する(ワイプ動作)。 In an image forming method using an ink jet method, first, ink for ink jet recording (hereinafter sometimes simply referred to as “ink”) is discharged from a discharge surface of a recording head onto a recording medium. A large number of nozzles are formed in the recording head, and each of the nozzles opens at the discharge surface. Therefore, the ink is ejected from the nozzle opening (ejection port) to the recording medium. Next, the cleaning liquid is supplied to the discharge surface. Further, the ink is pressurized and discharged from the discharge port (purge operation). Thereafter, the ejection surface is wiped using, for example, a blade (wiping operation).
インクを吐出した後に吐出面への洗浄液の供給とパージ動作とワイプ動作とを行えば、吐出面に固着しているインク(以下、「固着インク」と記載することがある)を吐出面から除去できる。これにより、固着インクが吐出口を防ぐことを防止できるため、インクの吐出性能を維持できる。 If the cleaning liquid is supplied to the ejection surface, the purge operation, and the wiping operation are performed after the ink is ejected, the ink adhered to the ejection surface (hereinafter sometimes referred to as “fixed ink”) is removed from the ejection surface. it can. Thereby, since it is possible to prevent the fixed ink from preventing the ejection port, it is possible to maintain the ink ejection performance.
ところで、インクジェット法による画像形成方法では、インクの吐出と吐出面への洗浄液の供給とパージ動作とを行った後に、ワイプ動作を行う。そのため、ワイプ動作を行うとき、吐出面には、洗浄液と、パージ動作で排出されたインク(以下、「パージインク」と記載する)とが、存在する。画像形成に使用されたインクが吐出面に存在することもある。 By the way, in the image forming method by the ink jet method, the wiping operation is performed after the ink is discharged, the cleaning liquid is supplied to the discharge surface, and the purge operation is performed. Therefore, when the wiping operation is performed, the cleaning liquid and the ink discharged by the purge operation (hereinafter referred to as “purge ink”) exist on the ejection surface. Ink used for image formation may be present on the ejection surface.
吐出面に液体が存在する状態でワイプ動作を行うと、吐出面に存在する液体が、ブレードにより、吐出面の周縁部へ押し流されて、吐出面の周縁部から記録ヘッドの外側面へ回り込むことがある。記録ヘッドの外側面へ回り込んだ液体は、自重により、外側面に沿って垂れ落ちることがある。また、自重により吐出面まで垂れ落ちた液体は、吐出面に濡れ拡がることがある。このように、ワイプ動作後に吐出面が汚染されることがある。ワイプ動作後に吐出面が汚染されると、ワイプ動作後にインクの吐出を再開したときにインクの吐出性能が低下することがある。 When a wipe operation is performed in a state where there is liquid on the ejection surface, the liquid present on the ejection surface is pushed by the blade to the peripheral edge of the ejection surface and goes around from the peripheral edge of the ejection surface to the outer surface of the recording head. There is. The liquid that has entered the outer surface of the recording head may sag along the outer surface due to its own weight. In addition, the liquid that drips down to the discharge surface due to its own weight may spread wet on the discharge surface. Thus, the discharge surface may be contaminated after the wiping operation. If the ejection surface is contaminated after the wiping operation, the ink ejection performance may deteriorate when the ink ejection is resumed after the wiping operation.
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止可能なインクセットの提供と、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止可能なインクセットを含むカートリッジの提供と、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止可能なインクセットを用いた画像形成方法の提供とを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an ink set capable of preventing contamination of the ejection surface after the wiping operation and a cartridge including the ink set capable of preventing contamination of the ejection surface after the wiping operation. And an image forming method using an ink set capable of preventing contamination of the ejection surface after the wiping operation.
本発明に係るインクジェット記録用インクセットは、水性インクと、水性洗浄液とを有する。前記水性洗浄液は、非イオン性界面活性剤を含有する。前記非イオン性界面活性剤は、分子内にアミノ基を有する。前記水性インクの表面張力と、前記水性洗浄液の表面張力とは、下記式(A)を満たす。
1.1×(前記水性インクの表面張力)≦(前記水性洗浄液の表面張力)≦1.4×(前記水性インクの表面張力)・・・式(A)
The ink set for inkjet recording according to the present invention includes a water-based ink and a water-based cleaning liquid. The aqueous cleaning liquid contains a nonionic surfactant. The nonionic surfactant has an amino group in the molecule. The surface tension of the water-based ink and the surface tension of the water-based cleaning liquid satisfy the following formula (A).
1.1 × (surface tension of the water-based ink) ≦ (surface tension of the water-based cleaning liquid) ≦ 1.4 × (surface tension of the water-based ink) Formula (A)
本発明に係るカートリッジは、上記構成を有するインクジェット記録用インクセットが有する前記水性インクを、収容する第1タンクと、上記構成を有するインクジェット記録用インクセットが有する前記水性洗浄液を、収容する第2タンクと、を含む。 The cartridge according to the present invention stores a first tank that stores the water-based ink included in the ink set for ink-jet recording having the above-described configuration, and a second tank that stores the water-based cleaning liquid included in the ink set for ink-jet recording having the above-described configuration. And a tank.
本発明に係る画像形成方法は、水性インクを、記録ヘッドの吐出面から記録媒体へ吐出する吐出工程と、水性洗浄液を、前記吐出面へ供給する供給工程と、前記水性インクを、加圧して前記吐出面から排出させるパージ工程と、前記吐出面を、払拭するワイプ工程と、を含む。前記供給工程と、前記パージ工程とは、各々、前記吐出工程よりも後であって前記ワイプ工程よりも前に、行われる。前記水性洗浄液は、非イオン性界面活性剤を含有する。前記非イオン性界面活性剤は、分子内にアミノ基を有する。前記水性インクの表面張力と、前記水性洗浄液の表面張力とは、下記式(A)を満たす。
1.1×(前記水性インクの表面張力)≦(前記水性洗浄液の表面張力)≦1.4×(前記水性インクの表面張力)・・・式(A)
An image forming method according to the present invention includes a discharge step of discharging a water-based ink from a discharge surface of a recording head onto a recording medium, a supply step of supplying an aqueous cleaning liquid to the discharge surface, and pressurizing the water-based ink. A purge step of discharging from the discharge surface, and a wiping step of wiping the discharge surface. The supply process and the purge process are each performed after the ejection process and before the wiping process. The aqueous cleaning liquid contains a nonionic surfactant. The nonionic surfactant has an amino group in the molecule. The surface tension of the water-based ink and the surface tension of the water-based cleaning liquid satisfy the following formula (A).
1.1 × (surface tension of the water-based ink) ≦ (surface tension of the water-based cleaning liquid) ≦ 1.4 × (surface tension of the water-based ink) Formula (A)
本発明によれば、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できる。 According to the present invention, contamination of the ejection surface after the wiping operation can be prevented.
本発明の実施形態について説明する。なお、粉体に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、相当数の粒子について測定した値の個数平均である。また、粉体の体積中位径(D50)の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折式粒度分布測定装置(マルバーン社製の「Zetasizer nano−ZS(ゼータサイザー ナノZS)」)を用いて測定した値である。 An embodiment of the present invention will be described. In addition, the evaluation result (a value indicating the shape or physical properties) of the powder is the number average of the values measured for a considerable number of particles unless otherwise specified. The measured value of the volume median diameter (D 50 ) of the powder is a laser diffraction particle size distribution measuring device (“Zetasizer nano-ZS” manufactured by Malvern, Inc.) unless otherwise specified. It is the value measured using.
また、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。また、アクリル及びメタクリルを包括的に「(メタ)アクリル」と総称する場合がある。 In addition, a compound and a derivative thereof may be generically named by adding “system” after the compound name. When the name of a polymer is expressed by adding “system” after the compound name, it means that the repeating unit of the polymer is derived from the compound or a derivative thereof. Acrylic and methacrylic are sometimes collectively referred to as “(meth) acrylic”.
また、非イオン性界面活性剤のうち、分子内にアセチレン結合を有するアルコールを、「アセチレン型界面活性剤」と記載する。非イオン性界面活性剤のうち、分子内にアミノ基を有する化合物を、「アミン型界面活性剤」と記載する。 Further, among nonionic surfactants, an alcohol having an acetylene bond in the molecule is referred to as an “acetylene type surfactant”. Among nonionic surfactants, a compound having an amino group in the molecule is referred to as “amine-type surfactant”.
本実施形態に係るインクジェット記録用インクセット(以下、単に「インクセット」と記載することがある)を用いて画像を形成する方法としては、例えば、次に示す方法が挙げられる。詳しくは、まず、インクセットが有する水性インクを、記録ヘッド(インクジェット記録装置が備える記録ヘッド)の吐出面から記録媒体へ吐出する。次に、インクセットが有する水性洗浄液を吐出面へ供給した後に、パージ動作を行う。その後、例えばブレードを用いて、ワイプ動作を行う。 Examples of a method for forming an image using the ink set for inkjet recording according to the present embodiment (hereinafter sometimes simply referred to as “ink set”) include the following methods. Specifically, first, the water-based ink included in the ink set is ejected from the ejection surface of the recording head (the recording head included in the inkjet recording apparatus) onto the recording medium. Next, a purge operation is performed after supplying the aqueous cleaning liquid of the ink set to the ejection surface. Thereafter, a wiping operation is performed using, for example, a blade.
[本実施形態に係るインクジェット記録用インクセット]
本実施形態に係るインクセットは、水性インクと、水性洗浄液とを有する。水性洗浄液は、非イオン性界面活性剤を含有する。非イオン性界面活性剤は、分子内にアミノ基を有する。水性インクの表面張力と、水性洗浄液の表面張力とは、下記式(A)を満たす。
1.1×(水性インクの表面張力)≦(水性洗浄液の表面張力)≦1.4×(水性インクの表面張力)・・・式(A)
[Ink set for inkjet recording according to this embodiment]
The ink set according to the present embodiment includes an aqueous ink and an aqueous cleaning liquid. The aqueous cleaning liquid contains a nonionic surfactant. Nonionic surfactants have an amino group in the molecule. The surface tension of the aqueous ink and the surface tension of the aqueous cleaning liquid satisfy the following formula (A).
1.1 × (surface tension of water-based ink) ≦ (surface tension of aqueous cleaning liquid) ≦ 1.4 × (surface tension of water-based ink) Formula (A)
このように、本実施形態に係るインクセットでは、水性洗浄液がアミン型界面活性剤を含有するため、固着インクを吐出面から除去できる。それだけでなく、式(A)が満たされているため、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できる。ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できれば、ワイプ動作後にインクの吐出を再開した場合であってもインクの吐出性能の低下を防止できる。例えば、水性インクが吐出され難くなることを防止できる。また、水性インクが所望の吐出方向とは異なる方向に吐出されることを防止できる。水性洗浄液の表面張力は、好ましくは水性インクの表面張力の1.10倍以上1.30倍以下であり、より好ましくは水性インクの表面張力の1.10倍以上1.25倍以下である。以下では、まず、水性インクの好ましい構成と固着インクの形成プロセスとを順に説明する。 Thus, in the ink set according to the present embodiment, since the aqueous cleaning liquid contains the amine-type surfactant, the fixed ink can be removed from the ejection surface. In addition, since the formula (A) is satisfied, contamination of the ejection surface after the wiping operation can be prevented. If contamination of the ejection surface after the wiping operation can be prevented, a decrease in ink ejection performance can be prevented even when ink ejection is resumed after the wiping operation. For example, it is possible to prevent water-based ink from becoming difficult to be ejected. Further, it is possible to prevent the water-based ink from being ejected in a direction different from the desired ejection direction. The surface tension of the aqueous cleaning liquid is preferably 1.10 to 1.30 times the surface tension of the aqueous ink, more preferably 1.10 to 1.25 times the surface tension of the aqueous ink. In the following, first, a preferable configuration of the water-based ink and a formation process of the fixed ink will be described in order.
<水性インクの好ましい構成>
水性インクは、水性溶媒と顔料分散体とを有することが好ましい。顔料分散体は、複数の顔料粒子が水性媒体中において互いに分散されて構成されたものを意味する。顔料粒子は、各々、顔料を含有する顔料コアと、顔料コアの表面に設けられた被覆樹脂とを含むことが好ましい。
<Preferred configuration of water-based ink>
The aqueous ink preferably has an aqueous solvent and a pigment dispersion. A pigment dispersion means a composition in which a plurality of pigment particles are dispersed in an aqueous medium. Each of the pigment particles preferably includes a pigment core containing a pigment and a coating resin provided on the surface of the pigment core.
水性インクでは、顔料粒子が、互いに分散する。詳しくは、多くの場合、被覆樹脂としては、樹脂塩を使用する。ここで、樹脂塩は、分子内に、電離可能な官能基(例えばCOONa基)を有する。また、水性インクは、十分な量の水性溶媒を含有する。これらのことから、被覆樹脂の表面では、電離が起こり易い。そのため、被覆樹脂の表面には、電気二重層が形成される。被覆樹脂の表面に電気二重層が形成されると、顔料粒子同士が電気的に反発するため、顔料粒子が互いに分散する。 In aqueous ink, pigment particles are dispersed with each other. Specifically, in many cases, a resin salt is used as the coating resin. Here, the resin salt has an ionizable functional group (for example, COONa group) in the molecule. The aqueous ink contains a sufficient amount of an aqueous solvent. Therefore, ionization is likely to occur on the surface of the coating resin. Therefore, an electric double layer is formed on the surface of the coating resin. When the electric double layer is formed on the surface of the coating resin, the pigment particles repel each other, so that the pigment particles are dispersed with each other.
<固着インクの形成プロセス>
固着インクは以下に示すプロセスで形成される、と考えられる。
水性インクを記録ヘッドの吐出面から記録媒体へ吐出すると、水性インクが吐出面に付着することがある。水性インクが吐出面に付着すると、水性インクと空気との接触に起因して水性インクが乾燥する。水性インクが乾燥すると、被覆樹脂が膜を形成し易い。
<Fixed ink formation process>
It is considered that the fixing ink is formed by the following process.
When water-based ink is discharged from the discharge surface of the recording head onto the recording medium, the water-based ink may adhere to the discharge surface. When the water-based ink adheres to the ejection surface, the water-based ink is dried due to contact between the water-based ink and air. When the water-based ink is dried, the coating resin tends to form a film.
詳しくは、水性インクが乾燥すると、水性インクにおける水性溶媒の含有量が減少するため、被覆樹脂の表面では電離が起こり難くなる。これにより、顔料粒子同士は電気的に反発し難くなるため、顔料粒子は互いに凝集し易くなる。顔料粒子が互いに凝集すると、互いに異なる顔料コアの表面に存在する被覆樹脂が接触し易くなる。その結果、被覆樹脂からなる膜(以下、「樹脂膜」と記載する)が形成され易くなる。このように、水性インクが乾燥すると、顔料コアの凝集体が樹脂膜で被覆される。このようにして、固着インクが形成される。 Specifically, when the water-based ink is dried, the content of the water-based solvent in the water-based ink is reduced, so that ionization hardly occurs on the surface of the coating resin. Thereby, the pigment particles are less likely to be electrically repelled, and the pigment particles are likely to aggregate with each other. When the pigment particles are aggregated with each other, the coating resins present on the surfaces of the different pigment cores are likely to come into contact with each other. As a result, a film made of a coating resin (hereinafter referred to as “resin film”) is easily formed. As described above, when the water-based ink is dried, the aggregate of the pigment core is covered with the resin film. In this way, a fixed ink is formed.
<所定の効果が得られる理由>
続いて、本実施形態に係るインクセットを用いて画像形成を行えば所定の効果が得られる理由として考えられる事項を説明する。ここで、所定の効果には、固着インクを吐出面から除去できるという効果(効果1)と、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できるという効果(効果2)とが、含まれる。
<Reason for obtaining the desired effect>
Subsequently, items that can be considered as a reason why a predetermined effect can be obtained by performing image formation using the ink set according to the present embodiment will be described. Here, the predetermined effect includes an effect that the fixed ink can be removed from the ejection surface (effect 1) and an effect that the contamination of the ejection surface after the wiping operation can be prevented (effect 2).
(効果1)
今般、本発明者らは、水性洗浄液がアミン型界面活性剤を含有していれば、固着インクが吐出面から除去され易いことを突き止めた(後述の実施例1及び比較例1〜3参照)。このような結果が得られた理由として、次に示すことが考えられる。
(Effect 1)
Recently, the present inventors have found that if the aqueous cleaning liquid contains an amine-type surfactant, the fixed ink is easily removed from the ejection surface (see Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 described later). . The following can be considered as the reason why such a result was obtained.
詳しくは、上記<固着インクの形成プロセス>で説明したように、固着インクでは、顔料粒子は、互いに凝集し易い。しかし、多くの場合、固着インクの形成中に、水性洗浄液が吐出面へ供給される。そのため、多くの場合、顔料粒子が互いに凝集する前に、水性洗浄液が吐出面へ供給される。 Specifically, as described in the above <fixed ink formation process>, in the fixed ink, the pigment particles easily aggregate together. However, in many cases, the aqueous cleaning liquid is supplied to the ejection surface during the formation of the fixed ink. Therefore, in many cases, the aqueous cleaning liquid is supplied to the ejection surface before the pigment particles aggregate with each other.
また、本実施形態では、水性洗浄液は、アミン型界面活性剤を含有する。ここで、アミン型界面活性剤は、分子内にアミノ基を有するため、他の界面活性剤に比べて隣り合う顔料粒子の間へ浸入し易い。そのため、本実施形態における水性洗浄液は、他の界面活性剤を含有する水性洗浄液に比べて、隣り合う顔料粒子の間へ浸入し易い。なお、「他の界面活性剤」には、アミン型界面活性剤とは異なる非イオン性界面活性剤と、カチオン性界面活性剤と、アニオン性界面活性剤と、両性界面活性剤とが含まれる。 In the present embodiment, the aqueous cleaning liquid contains an amine-type surfactant. Here, since the amine type surfactant has an amino group in the molecule, it easily enters between adjacent pigment particles as compared with other surfactants. Therefore, the aqueous cleaning liquid in the present embodiment is more likely to enter between adjacent pigment particles as compared to aqueous cleaning liquids containing other surfactants. The “other surfactant” includes a nonionic surfactant different from the amine type surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and an amphoteric surfactant. .
さらに、本実施形態では、水性洗浄液の表面張力は、水性インクの表面張力の1.40倍以下である(後述の実施例1〜6及び比較例5参照)。これにより、水性洗浄液は、水性インクに対して高い親和性を示すため、パージインクに対しても高い親和性を示す。よって、吐出面への水性洗浄液の供給とパージ動作とを行うと、パージインクは、水性洗浄液とともに、隣り合う顔料粒子の間へ浸入し易い。 Furthermore, in this embodiment, the surface tension of the aqueous cleaning liquid is 1.40 times or less the surface tension of the aqueous ink (see Examples 1 to 6 and Comparative Example 5 described later). Accordingly, the aqueous cleaning liquid has a high affinity for the water-based ink, and thus has a high affinity for the purge ink. Therefore, when the aqueous cleaning liquid is supplied to the discharge surface and the purge operation is performed, the purge ink easily enters between adjacent pigment particles together with the aqueous cleaning liquid.
このように、本実施形態では、パージインクは、隣り合う顔料粒子の間へ浸入し易い。これにより、吐出面への水性洗浄液の供給とパージ動作とを行うと、固着インクは、パージインクに溶解され易い。よって、吐出面への水性洗浄液の供給とパージ動作とを行った後にワイプ動作を行うと、固着インクを吐出面から除去できる。 Thus, in this embodiment, the purge ink is likely to enter between adjacent pigment particles. Thus, when the aqueous cleaning liquid is supplied to the ejection surface and the purge operation is performed, the fixed ink is easily dissolved in the purge ink. Therefore, when the wiping operation is performed after the aqueous cleaning liquid is supplied to the ejection surface and the purge operation is performed, the fixed ink can be removed from the ejection surface.
(効果2)
本実施形態では、水性洗浄液の表面張力は、水性インクの表面張力の1.10倍以上である。一般的には、吐出面への水性洗浄液の供給量は、吐出面へのパージインクの排出量に比べて多い。そのため、ワイプ動作を行うとき、吐出面では、水性洗浄液の存在量が、パージインクの存在量に比べて多い。よって、ワイプ動作を行うときに吐出面に存在する液体(以下、単に「吐出面に存在する液体」と記載する)の物性は、パージインクの物性よりも、水性洗浄液の物性に、支配され易い。したがって、水性洗浄液の表面張力が水性インクの表面張力の1.10倍以上であれば、吐出面に存在する液体の表面張力は大きくなり易い。
(Effect 2)
In the present embodiment, the surface tension of the aqueous cleaning liquid is 1.10 times or more the surface tension of the aqueous ink. In general, the amount of aqueous cleaning liquid supplied to the ejection surface is larger than the amount of purge ink discharged to the ejection surface. Therefore, when the wiping operation is performed, the amount of aqueous cleaning liquid present on the ejection surface is larger than the amount of purge ink present. Therefore, the physical properties of the liquid present on the ejection surface when performing the wiping operation (hereinafter simply referred to as “liquid present on the ejection surface”) are more easily governed by the physical properties of the aqueous cleaning liquid than the physical properties of the purge ink. . Therefore, if the surface tension of the aqueous cleaning liquid is 1.10 times or more the surface tension of the aqueous ink, the surface tension of the liquid existing on the ejection surface tends to increase.
吐出面に存在する液体の表面張力が大きければ、吐出面に存在する液体は、吐出面に濡れ拡がり難い。したがって、ワイプ動作を行うと、吐出面に存在する液体は、例えばブレードをつたって、垂れ落ち易い。 If the surface tension of the liquid existing on the discharge surface is large, the liquid existing on the discharge surface is difficult to spread on the discharge surface. Therefore, when the wiping operation is performed, the liquid present on the ejection surface is likely to sag, for example, by passing through a blade.
吐出面に存在する液体がブレードをつたって垂れ落ちると、吐出面に存在する液体が記録ヘッドの外側面へ回り込むことを防止できる。これにより、ワイプ動作後に吐出面が汚染されることを防止できる。よって、ワイプ動作後にインクの吐出を再開した場合であっても、インクの吐出性能の低下を防止できる。 When the liquid existing on the discharge surface falls down by passing through the blade, it is possible to prevent the liquid existing on the discharge surface from flowing into the outer surface of the recording head. Thereby, it is possible to prevent the discharge surface from being contaminated after the wiping operation. Therefore, even when the ink ejection is resumed after the wiping operation, it is possible to prevent the ink ejection performance from being deteriorated.
また、ワイプ動作後に吐出面が汚染されることを防止できれば、複数回にわたってワイプ動作を行う場合であっても各々のワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できる。これにより、機械寿命が長い画像形成装置を用いて画像形成を行う場合であっても、画像形成装置の使用期間が機械寿命に達するまでインクの吐出性能を維持できる。以下、一般的なインクセットと対比しながら、本実施形態に係るインクセットをさらに説明する。 Further, if it is possible to prevent the discharge surface from being contaminated after the wiping operation, contamination of the discharge surface after each wiping operation can be prevented even when the wiping operation is performed a plurality of times. As a result, even when image formation is performed using an image forming apparatus having a long mechanical life, the ink ejection performance can be maintained until the service life of the image forming apparatus reaches the mechanical life. Hereinafter, the ink set according to the present embodiment will be further described in comparison with a general ink set.
<一般的なインクセットと本実施形態に係るインクセットとの対比>
一般的なインクセットでは、固着インクを吐出面から容易に除去できるという観点から、水性洗浄液の表面張力を水性インクの表面張力よりも小さくして、水性インクに対する水性洗浄液の親和性を高めている。しかし、上述したように、吐出面への水性洗浄液の供給量は、吐出面へのパージインクの排出量に比べて多い。そのため、水性洗浄液の表面張力が水性インクの表面張力に比べて小さければ、吐出面に存在する液体の表面張力は小さくなり易い。
<Contrast between general ink set and ink set according to this embodiment>
In a general ink set, from the viewpoint that the fixed ink can be easily removed from the ejection surface, the surface tension of the aqueous cleaning liquid is made smaller than the surface tension of the aqueous ink to increase the affinity of the aqueous cleaning liquid for the aqueous ink. . However, as described above, the amount of aqueous cleaning liquid supplied to the ejection surface is larger than the amount of purge ink discharged to the ejection surface. For this reason, if the surface tension of the aqueous cleaning liquid is smaller than the surface tension of the aqueous ink, the surface tension of the liquid existing on the ejection surface tends to be small.
吐出面に存在する液体の表面張力が小さければ、その液体は吐出面に濡れ拡がり易い。そのため、ワイプ動作を行うと、吐出面に存在する液体は、ブレードにより、吐出面の周縁部へ押し流され易く、吐出面の周縁部から記録ヘッドの外側面へ回り込み易い。そして、記録ヘッドの外側面へ回り込んだ液体は、自重により外側面に沿って吐出面まで垂れ落ち易く、吐出面に濡れ拡がり易い。このように、水性洗浄液の表面張力が水性インクの表面張力に比べて小さければ、ワイプ動作後に吐出面が汚染され易い(後述の比較例4)。そのため、ワイプ動作後にインクの吐出を再開したときに、インクの吐出性能が低下することがある。 If the surface tension of the liquid existing on the discharge surface is small, the liquid tends to wet and spread on the discharge surface. Therefore, when the wiping operation is performed, the liquid existing on the ejection surface is easily pushed away by the blade to the peripheral portion of the ejection surface, and easily flows from the peripheral portion of the ejection surface to the outer surface of the recording head. Then, the liquid that has entered the outer surface of the recording head tends to sag along the outer surface to the ejection surface due to its own weight, and easily spreads on the ejection surface. Thus, if the surface tension of the aqueous cleaning liquid is smaller than the surface tension of the aqueous ink, the ejection surface is easily contaminated after the wiping operation (Comparative Example 4 described later). Therefore, when ink ejection is resumed after the wiping operation, the ink ejection performance may deteriorate.
一方、水性洗浄液の表面張力が水性インクの表面張力に比べて大きければ、吐出面からの固着インクの除去が困難である(後述の比較例6参照)。 On the other hand, if the surface tension of the aqueous cleaning liquid is larger than the surface tension of the aqueous ink, it is difficult to remove the fixed ink from the ejection surface (see Comparative Example 6 described later).
しかし、本実施形態では、水性洗浄液がアミン型界面活性剤を含有するとともに、式(A)が満たされている。これにより、固着インクを吐出面から除去できるとともに、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できる(後述の実施例1〜6参照)。 However, in this embodiment, the aqueous cleaning liquid contains an amine surfactant and the formula (A) is satisfied. Accordingly, the fixed ink can be removed from the ejection surface, and contamination of the ejection surface after the wiping operation can be prevented (see Examples 1 to 6 described later).
なお、後述の比較例4では、水性洗浄液がアミン型界面活性剤を含有していた。しかし、水性洗浄液の表面張力が水性インクの表面張力の1.06倍であった。そのため、記録ヘッドの外側面において液体汚れが確認された。本発明者らは、水性洗浄液の表面張力が水性インクの表面張力の1倍未満であれば(水性洗浄液の表面張力<水性インクの表面張力)、記録ヘッドの外側面における液体汚れがさらに顕著になることを確認している。 In Comparative Example 4 described later, the aqueous cleaning solution contained an amine type surfactant. However, the surface tension of the aqueous cleaning liquid was 1.06 times the surface tension of the aqueous ink. Therefore, liquid contamination was confirmed on the outer surface of the recording head. When the surface tension of the aqueous cleaning liquid is less than one times the surface tension of the aqueous ink (surface tension of the aqueous cleaning liquid <surface tension of the aqueous ink), the liquid stain on the outer surface of the recording head becomes more prominent. Confirm that it will be.
[本実施形態に係るカートリッジ]
本実施形態に係るカートリッジは、本実施形態に係るインクセットと、水性インクを収容する第1タンクと、水性洗浄液を収容する第2タンクとを含む。これにより、本実施形態に係るカートリッジをインクジェット記録装置に装填すれば、本実施形態に係るインクセットを用いた画像形成を容易に実施できる。よって、固着インクを吐出面から除去できる。また、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できるため、ワイプ動作後にインクの吐出を再開した場合であってもインクの吐出性能を維持できる。
[Cartridge according to this embodiment]
The cartridge according to the present embodiment includes the ink set according to the present embodiment, a first tank that stores aqueous ink, and a second tank that stores aqueous cleaning liquid. Accordingly, if the cartridge according to the present embodiment is loaded into the ink jet recording apparatus, image formation using the ink set according to the present embodiment can be easily performed. Therefore, the fixed ink can be removed from the ejection surface. Further, since the contamination of the ejection surface after the wiping operation can be prevented, the ink ejection performance can be maintained even when the ink ejection is resumed after the wiping operation.
[本実施形態に係る画像形成方法]
本実施形態に係る画像形成方法は、吐出工程と、供給工程と、パージ工程と、ワイプ工程とを含む。吐出工程では、水性インクを、記録ヘッドの吐出面から記録媒体へ吐出する。供給工程では、水性洗浄液を、吐出面へ供給する。パージ工程では、水性インク(パージインク)を、加圧して吐出面から排出させる(パージ動作)。ワイプ工程では、吐出面を払拭する(ワイプ動作)。より具体的には、ワイプ工程では、ブレードを用いて、吐出面を払拭する。
[Image Forming Method According to the Present Embodiment]
The image forming method according to the present embodiment includes a discharge process, a supply process, a purge process, and a wipe process. In the ejection step, water-based ink is ejected from the ejection surface of the recording head onto the recording medium. In the supplying step, the aqueous cleaning liquid is supplied to the discharge surface. In the purge step, water-based ink (purge ink) is pressurized and discharged from the ejection surface (purge operation). In the wiping process, the ejection surface is wiped off (wiping operation). More specifically, in the wiping process, the ejection surface is wiped using a blade.
供給工程と、パージ工程とは、各々、吐出工程よりも後であってワイプ工程よりも前に、行われる。より具体的には、供給工程は、パージ工程の前に行われても良いし、パージ工程の後に行われても良いし、パージ工程と同時に行われても良い。 The supply process and the purge process are each performed after the discharge process and before the wiping process. More specifically, the supply process may be performed before the purge process, may be performed after the purge process, or may be performed simultaneously with the purge process.
使用される水性インク及び水性洗浄液については、各々、上記[本実施形態に係るインクジェット記録用インクセット]で説明した通りである。これにより、本実施形態に係る画像形成方法では、固着インクを吐出面から除去できる。また、ワイプ動作後における吐出面の汚染を防止できるため、ワイプ動作後にインクの吐出を再開した場合であってもインクの吐出性能を維持できる。 The water-based ink and the water-based cleaning liquid to be used are as described above in [Ink set for inkjet recording according to this embodiment]. Thereby, in the image forming method according to the present embodiment, the fixed ink can be removed from the ejection surface. Further, since the contamination of the ejection surface after the wiping operation can be prevented, the ink ejection performance can be maintained even when the ink ejection is resumed after the wiping operation.
本実施形態における水性インクが装填されたインクジェット記録装置を用いて画像形成を行えば、吐出工程とパージ工程とワイプ工程とを行うことができる。また、上述したように、供給工程では、本実施形態に係る水性洗浄液を吐出面へ供給する。水性洗浄液の供給方法としては、例えば、インクジェット法による水性洗浄液の吐出、ローラーを用いた水性洗浄液の塗布、又は水性洗浄液の噴霧が挙げられる。 If image formation is performed using the ink jet recording apparatus loaded with the water-based ink in the present embodiment, the discharge process, the purge process, and the wipe process can be performed. Further, as described above, in the supplying step, the aqueous cleaning liquid according to the present embodiment is supplied to the ejection surface. Examples of the supply method of the aqueous cleaning liquid include discharge of the aqueous cleaning liquid by an ink jet method, application of the aqueous cleaning liquid using a roller, or spraying of the aqueous cleaning liquid.
本実施形態に係る画像形成方法では、本実施形態に係るカートリッジをインクジェット記録装置に装填して画像を形成しても良いし、別々に準備された水性インク及び水性洗浄液を用いて画像を形成しても良い。 In the image forming method according to the present embodiment, an image may be formed by loading the cartridge according to the present embodiment into an ink jet recording apparatus, or an image is formed using separately prepared aqueous ink and aqueous cleaning liquid. May be.
[本実施形態に係る画像形成方法の一例]
以下、図1〜図3を用いて、本実施形態に係る画像形成方法の一例を具体的に説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成方法に使用される画像形成装置の構成を示す図である。図2は、本実施形態に係る画像形成方法の一工程を説明する図であり、より具体的には供給工程を説明する図である。図3は、本実施形態に係る画像形成方法の別の一工程を説明する図であり、より具体的にはパージ動作とワイプ動作とを説明する図である。ここで、図1〜図3に示すX軸、Y軸、及びZ軸は、互いに直交する。また、図2及び図3は、各々、図1に示す画像形成装置1の要部を側面から見た図である。
[One Example of Image Forming Method According to this Embodiment]
Hereinafter, an example of the image forming method according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus used in the image forming method according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram for explaining one process of the image forming method according to the present embodiment, and more specifically for explaining the supply process. FIG. 3 is a diagram for explaining another process of the image forming method according to the present embodiment, and more specifically for explaining a purge operation and a wipe operation. Here, the X axis, the Y axis, and the Z axis shown in FIGS. 1 to 3 are orthogonal to each other. 2 and 3 are views of the main part of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 as viewed from the side.
まず、図1に示す画像形成装置1の構成を説明する。図1に示す画像形成装置1は、給紙部3と、記録ヘッド4と、液体収容部5と、用紙搬送部7と、排出部8と、メンテナンスユニット9とを備える。
First, the configuration of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described. The image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a
給紙部3は、給紙カセット31と、給紙ローラー32aとを有する。給紙カセット31には、複数の記録媒体(例えばコピー用紙)Sが重ねられた状態で収納されている。
The
記録ヘッド4には、図2及び図3に示すように、ノズル41と、インク流入口43と、インク流出口45とが形成されている。また、記録ヘッド4は、吐出面47を有する。ノズル41は、吐出面47において開口しており、水性インクを記録媒体S(図1参照)へ向かって吐出する。水性インクは、第1タンク52(図1参照)に収容されている。水性インクは、第1タンク52からインク流入口43を通って記録ヘッド4へ流入し、インク流出口45を通って記録ヘッド4から流出する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the recording head 4 is formed with a
液体収容部5には、図1に示すように、カートリッジ51が設けられている。カートリッジ51は、画像形成装置1に着脱自在に装着される。カートリッジ51は、本実施形態に係るインクセットと、第1タンク52と、第2タンク53とを有する。第1タンク52は、本実施形態における水性インクを収容する。第2タンク53は、本実施形態における水性洗浄液を収容する。
As shown in FIG. 1, a
用紙搬送部7は、第1搬送ユニット71と、第2搬送ユニット72とを有する。排出部8は、排出トレイ81を有する。
The
メンテナンスユニット9は、スポンジ91と、ブレード92とを有する。スポンジ91と、ブレード92とは、各々、吐出面47(図2及び図3参照)に対向する位置と第2搬送ユニット72に対向する位置(図1に示す位置)との間を移動可能である。スポンジ91は、図2に示すように、上昇方向D1及び下降方向D2の各々の方向に沿って移動可能である。スポンジ91は、水性洗浄液を含浸する。水性洗浄液は、第2タンク53(図1参照)に収容されており、第2タンク53からスポンジ91へ供給される。ブレード92は、図3に示すように、上昇方向D1、下降方向D2、及びワイピング方向D3の各々の方向に沿って移動可能である。ここで、上昇方向D1は、Z軸方向に沿って吐出面47へ近づく方向を意味する。下降方向D2は、Z軸方向に沿って吐出面47から遠ざかる方向を意味する。ワイピング方向D3は、吐出面47に沿う方向を意味する。
The
図1に示す画像形成装置1を用いて画像を記録媒体Sに形成する場合には、まず、給紙ローラー32aが、給紙カセット31に収納された記録媒体Sを最上部から1枚ずつ取り出し、取り出した記録媒体Sを第1搬送ユニット71へ送出する。記録媒体Sが吐出面47(図2参照)に対向する位置に到達すると、水性インクが、吐出面47(より具体的にはノズル41の開口)から記録媒体Sへ吐出される(吐出工程)。その後、記録媒体Sは、第2搬送ユニット72へ送出されて、排出トレイ81へ排出される。
When the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is used to form an image on the recording medium S, first, the
吐出工程では、水性インクが吐出面47に付着することがある。水性インクが吐出面47に付着すると、水性インクと空気との接触に起因して固着インク(不図示)が形成される。そのため、吐出工程の後に、供給工程とパージ工程とワイプ工程とが行われる。
In the ejection process, water-based ink may adhere to the
図2を参照しながら、供給工程を説明する。供給工程では、まず、水性洗浄液がスポンジ91に含浸される。次に、スポンジ91が、吐出面47に対向する位置(図2に示す位置)まで移動した後、上昇方向D1に沿って移動して吐出面47に押し当てられる。このとき、スポンジ91が吐出面47に押し当てられた状態(以下、「スポンジ91の押し当て状態」と記載する)が、所定時間、維持されることが好ましい。また、スポンジ91の押し当て状態が維持されながら、スポンジ91が上昇方向D1に沿って移動する動作とスポンジ91が下降方向D2に沿って移動する動作とが繰り返されても良い。また、スポンジ91の押し当て状態が維持されながら、スポンジ91が吐出面47に沿う方向(図2に示すX軸方向に沿う方向)に移動しても良い。
The supplying process will be described with reference to FIG. In the supplying step, first, the
所定時間が経過すると、スポンジ91が下降方向D2に沿って移動し、スポンジ91の押し当て状態が解除される。これにより、供給工程が終了する。供給工程の後には、パージ工程が行われる。
When the predetermined time has elapsed, the
図3を参照しながら、パージ工程を説明する。パージ工程では、パージ動作が行われる。パージ動作では、記録ヘッド4がパージ処理を行う。これにより、パージインクNfが、吐出面47(より具体的にはノズル41の開口)から強制的に排出される。パージ工程の後に、ワイプ工程が行われる。 The purge process will be described with reference to FIG. In the purge process, a purge operation is performed. In the purge operation, the recording head 4 performs a purge process. Thereby, the purge ink Nf is forcibly discharged from the ejection surface 47 (more specifically, the opening of the nozzle 41). A wiping process is performed after the purging process.
図3を参照しながら、ワイプ工程を説明する。ワイプ工程では、ワイプ動作が行われる。ワイプ動作では、ブレード92が、吐出面47に対向する位置(図3に示す位置)まで移動した後、上昇方向D1に沿って移動して吐出面47に押し当てられる。そして、ブレード92が吐出面47に押し当てられた状態が維持されながら、ブレード92が吐出面47に沿う方向(図3に示すワイピング方向D3)に移動する。これにより、ブレード92が固着インクを除去する。以上、図1〜図3を用いて本実施形態に係る画像形成方法を説明した。以下、水性インクと水性洗浄液とをさらに説明する。
The wiping process will be described with reference to FIG. In the wiping process, a wiping operation is performed. In the wiping operation, the
[水性インク]
水性インクは、記録ヘッドの吐出面から吐出されることが好ましい。以下、水性インクの表面張力と、水性インクを構成する材料と、水性インクの好ましい製造方法とを、順に説明する。
[Water-based ink]
The water-based ink is preferably ejected from the ejection surface of the recording head. Hereinafter, the surface tension of the water-based ink, the material constituting the water-based ink, and a preferable method for producing the water-based ink will be described in order.
[水性インクの表面張力]
好ましくは、水性インクの表面張力は、25mN/m以上33mN/m以下である。これにより、式(A)が満たされ易い。
[Surface tension of water-based ink]
Preferably, the surface tension of the water-based ink is 25 mN / m or more and 33 mN / m or less. Thereby, the formula (A) is easily satisfied.
ここで、水性インクの表面張力は、25℃で測定される水性インクの表面張力を意味する。水性インクの表面張力は、例えば、Wilhelmy法(プレート法)に従い、測定される。Wilhelmy法による表面張力の測定において、表面張力測定計としては、例えば、協和界面科学株式会社製「自動表面張力計 DY−300」を使用できる。 Here, the surface tension of the water-based ink means the surface tension of the water-based ink measured at 25 ° C. The surface tension of the water-based ink is measured, for example, according to the Wilhelmy method (plate method). In the measurement of the surface tension by the Wilhelmy method, for example, an “automatic surface tension meter DY-300” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. can be used as the surface tension meter.
[水性インクを構成する材料の例示]
好ましくは、水性インクは、顔料分散体と、水性溶媒とを含有する。より好ましくは、水性インクは、顔料分散体と、水性溶媒と、他の成分とを含有する。他の成分は、界面活性剤と溶解安定剤と保湿剤と浸透剤とpH調整剤とのうちの少なくとも1つを含有することが好ましい。
[Examples of materials constituting water-based ink]
Preferably, the aqueous ink contains a pigment dispersion and an aqueous solvent. More preferably, the water-based ink contains a pigment dispersion, an aqueous solvent, and other components. The other component preferably contains at least one of a surfactant, a dissolution stabilizer, a humectant, a penetrant, and a pH adjuster.
<顔料分散体>
顔料分散体は、複数の顔料粒子を含む。顔料粒子は、各々、顔料コアと、被覆樹脂とを含む。
<Pigment dispersion>
The pigment dispersion includes a plurality of pigment particles. Each of the pigment particles includes a pigment core and a coating resin.
(顔料コア)
顔料コアは、顔料を含有する。顔料としては、例えば、黄色顔料、橙色顔料、赤色顔料、青色顔料、紫色顔料、又は黒色顔料を使用できる。黄色顔料としては、例えばC.I.ピグメントイエロー74、93、95、109、110、120、128、138、139、151、154、155、173、180、185、又は193が挙げられる。橙色顔料としては、例えばC.I.ピグメントオレンジ34、36、43、61、63、又は71が挙げられる。赤色顔料としては、例えばC.I.ピグメントレッド122又は202が挙げられる。赤色顔料として、キナクリドン・マゼンタ(PR122)を使用することもできる。青色顔料としては、例えばC.I.ピグメントブルー15又は15:3が挙げられる。紫色顔料としては、例えばC.I.ピグメントバイオレット19、23、又は33が挙げられる。黒色顔料としては、例えばC.I.ピグメントブラック7が挙げられる。黒色顔料として、カーボンブラックを使用することもできる。
(Pigment core)
The pigment core contains a pigment. As the pigment, for example, a yellow pigment, an orange pigment, a red pigment, a blue pigment, a purple pigment, or a black pigment can be used. Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment yellow 74, 93, 95, 109, 110, 120, 128, 138, 139, 151, 154, 155, 173, 180, 185, or 193. Examples of the orange pigment include C.I. I.
水性インクにおける顔料コアの含有量は、4質量%以上8質量%以下であることが好ましい。水性インクにおける顔料コアの含有量が4質量%以上であれば、所望の画像濃度を有する画像が得られ易い。水性インクにおける顔料コアの含有量が8質量%以下であれば、水性インクの流動性が確保され易い。このことによっても、所望の画像濃度を有する画像が得られ易い。また、記録媒体に対する水性インクの浸透性が確保され易い。 The content of the pigment core in the water-based ink is preferably 4% by mass or more and 8% by mass or less. When the content of the pigment core in the water-based ink is 4% by mass or more, an image having a desired image density is easily obtained. If the content of the pigment core in the water-based ink is 8% by mass or less, the fluidity of the water-based ink is easily secured. This also makes it easy to obtain an image having a desired image density. Further, the permeability of the water-based ink to the recording medium is easily ensured.
顔料コアの体積中位径(D50)は、30nm以上200nm以下であることが好ましい。これにより、水性インクの色濃度、色相、又は安定性が向上する。より好ましくは、顔料コアの体積中位径(D50)は70nm以上130nm以下である。 The volume median diameter (D 50 ) of the pigment core is preferably 30 nm or more and 200 nm or less. This improves the color density, hue, or stability of the water-based ink. More preferably, the volume median diameter (D 50 ) of the pigment core is 70 nm or more and 130 nm or less.
(被覆樹脂)
被覆樹脂は、顔料コアの表面に設けられる。被覆樹脂は、アニオン性を有することが好ましく、例えば、スチレン−アクリル酸系樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、及びビニルナフタレン−マレイン酸共重合体のうちの少なくとも1つであることが好ましい。より好ましくは、被覆樹脂は、スチレン−アクリル酸系樹脂である。被覆樹脂がスチレン−アクリル酸系樹脂であれば、顔料粒子を容易に作製できる。また、顔料コアの分散性を高めることができる。
(Coating resin)
The coating resin is provided on the surface of the pigment core. The coating resin preferably has an anionic property, for example, styrene-acrylic acid resin, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid half ester copolymer, vinylnaphthalene-acrylic acid copolymer, and vinyl. It is preferably at least one of naphthalene-maleic acid copolymers. More preferably, the coating resin is a styrene-acrylic acid resin. If the coating resin is a styrene-acrylic acid resin, pigment particles can be easily produced. Further, the dispersibility of the pigment core can be enhanced.
スチレン−アクリル酸系樹脂は、スチレンに由来する単位と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、又はメタクリル酸エステルに由来する単位とを含む樹脂である。好ましくは、スチレン−アクリル酸系樹脂は、スチレンとアクリル酸とアクリル酸アルキルエステルとの共重合体、スチレンとメタクリル酸とメタクリル酸アルキルエステルとアクリル酸アルキルエステルとの共重合体、スチレンとアクリル酸との共重合体、スチレンとマレイン酸とアクリル酸アルキルエステルとの共重合体、スチレンとメタクリル酸との共重合体、及びスチレンとメタクリル酸アルキルエステルとの共重合体のうちの少なくとも1つである。より好ましくは、スチレン−アクリル酸系樹脂は、スチレンとメタクリル酸とメタクリル酸アルキルエステルとアクリル酸アルキルエステルとの共重合体である。より具体的には、スチレン−アクリル酸系樹脂は、スチレンとメタクリル酸とメタクリル酸メチルとアクリル酸n−ブチルとの共重合体である。 The styrene-acrylic acid resin is a resin including a unit derived from styrene and a unit derived from acrylic acid, methacrylic acid, an acrylic ester, or a methacrylic ester. Preferably, the styrene-acrylic acid resin is a copolymer of styrene, acrylic acid, and alkyl acrylate, a copolymer of styrene, methacrylic acid, alkyl methacrylate, and alkyl acrylate, styrene and acrylic acid. A copolymer of styrene, maleic acid and alkyl acrylate, a copolymer of styrene and methacrylic acid, and a copolymer of styrene and alkyl methacrylate. is there. More preferably, the styrene-acrylic acid resin is a copolymer of styrene, methacrylic acid, a methacrylic acid alkyl ester, and an acrylic acid alkyl ester. More specifically, the styrene-acrylic acid resin is a copolymer of styrene, methacrylic acid, methyl methacrylate, and n-butyl acrylate.
被覆樹脂の含有量は、100質量部の顔料コアに対して、15質量部以上100質量部以下であることが好ましい。被覆樹脂の含有量が過小であれば、画像形成後の記録媒体に裏抜けが生じる場合がある。一方、被覆樹脂の含有量が過大であれば、所望の画像濃度が得られない場合がある。 The content of the coating resin is preferably 15 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the pigment core. If the content of the coating resin is too small, there may be a case where the recording medium after the image formation is exposed. On the other hand, if the content of the coating resin is excessive, a desired image density may not be obtained.
<水性溶媒>
水性溶媒は、水を含有することが好ましく、より好ましくはイオン交換水を含有する。水性インクにおける水の含有量は、20質量%以上70質量%以下であることが好ましい。これにより、適切な粘度を有する水性インクを提供できる。
<Aqueous solvent>
The aqueous solvent preferably contains water, more preferably ion-exchanged water. The water content in the water-based ink is preferably 20% by mass or more and 70% by mass or less. Thereby, the water-based ink which has a suitable viscosity can be provided.
例えば、水性溶媒は、イオン交換水と、グリセリン及び/又はグリコールと、アルコール及び/又はグリコールエーテルとを含有することが好ましい。水性インクがグリセリン及び/又はグリコールを含有すれば、水性インクの乾燥をさらに防止できる。水性インクがアルコール及び/又はグリコールエーテルを含有すれば、記録媒体に対する水性インクの浸透性を高めることができる。アルコールとしては、例えば、ソルビトールに代表される糖アルコールを使用することもできる。 For example, the aqueous solvent preferably contains ion-exchanged water, glycerin and / or glycol, and alcohol and / or glycol ether. If the water-based ink contains glycerin and / or glycol, the water-based ink can be further prevented from drying. If the water-based ink contains alcohol and / or glycol ether, the permeability of the water-based ink to the recording medium can be improved. As the alcohol, for example, a sugar alcohol typified by sorbitol can be used.
グリコールエーテルとしては、例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、又はジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルが挙げられる。 Examples of the glycol ether include diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol mononormal butyl ether, triethylene glycol monoisobutyl ether, triethylene glycol monoisopropyl ether, and diethylene glycol mononormal butyl ether.
<界面活性剤>
水性インクが界面活性剤を含有すれば、記録媒体に対する水性インクの濡れ性が向上する。水性インクが含有する界面活性剤は、非イオン性界面活性剤であることが好ましい。水性インクにおける非イオン性界面活性剤の含有量は、0.05質量%以上2.00質量%以下であることが好ましい。これにより、画像のオフセットを抑制しつつ、画像濃度が向上する。より好ましくは、水性インクは、アセチレン型界面活性剤を含有する。
<Surfactant>
If the water-based ink contains a surfactant, the wettability of the water-based ink with respect to the recording medium is improved. The surfactant contained in the water-based ink is preferably a nonionic surfactant. The content of the nonionic surfactant in the water-based ink is preferably 0.05% by mass or more and 2.00% by mass or less. Thereby, the image density is improved while suppressing the offset of the image. More preferably, the water-based ink contains an acetylene type surfactant.
(アセチレン型界面活性剤)
好ましくは、水性インクにおけるアセチレン型界面活性剤の含有量は、0.55質量%以上0.70質量%以下である。これにより、水性インクの表面張力が25mN/m以上33mN/m以下となり易い。よって、式(A)が満たされ易い。さらに好ましくは、水性インクにおけるアセチレン型界面活性剤の含有量は、0.60質量%以上0.70質量%以下である。なお、水性インクが2種以上のアセチレン型界面活性剤を含有する場合には、水性インクにおけるアセチレン型界面活性剤の含有量の合計が0.55質量%以上0.70質量%以下であることが好ましい。
(Acetylene type surfactant)
Preferably, the content of the acetylene type surfactant in the water-based ink is 0.55% by mass or more and 0.70% by mass or less. Thereby, the surface tension of water-based ink tends to be 25 mN / m or more and 33 mN / m or less. Therefore, the formula (A) is easily satisfied. More preferably, the content of the acetylene type surfactant in the water-based ink is 0.60% by mass or more and 0.70% by mass or less. When the water-based ink contains two or more acetylene-type surfactants, the total content of the acetylene-type surfactant in the water-based ink is 0.55% by mass or more and 0.70% by mass or less. Is preferred.
アセチレン型界面活性剤は、分子内にアセチレン結合を有するアルコールである。分子内にアセチレン結合を有するアルコールは、例えば、分子内にアセチレン結合を有するグリコールと分子内にアセチレン結合を有する1価のアルコールとのうちの少なくとも1つであることが好ましい。アセチレン型界面活性剤として、市販品を使用することもできる。より具体的には、アセチレン型界面活性剤は、日信化学工業株式会社製「オルフィン(登録商標)E1010」であることが好ましい。例えば、日信化学工業株式会社製「オルフィンE1010」は、アセチレンジオールのエチレンオキシド付加物を含み、より具体的にはポリオキシエチレンアセチレニック・グリコールエーテルを含む。 The acetylene type surfactant is an alcohol having an acetylene bond in the molecule. The alcohol having an acetylene bond in the molecule is preferably at least one of, for example, a glycol having an acetylene bond in the molecule and a monovalent alcohol having an acetylene bond in the molecule. A commercial item can also be used as an acetylene type surfactant. More specifically, the acetylene type surfactant is preferably “Olfin (registered trademark) E1010” manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. For example, “Olfin E1010” manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. contains an ethylene oxide adduct of acetylene diol, and more specifically contains polyoxyethylene acetylenic glycol ether.
<溶解安定剤>
水性インクが溶解安定剤を含有すれば、水性インクに含まれる成分が相溶し易いため、水性インクの溶解状態を安定化できる。溶解安定剤は、好ましくは、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、及びγ−ブチローラークトンのうちの少なくとも1つである。水性インクにおける溶解安定剤の含有量は、好ましくは1質量%以上20質量%以下であり、より好ましくは3質量%以上15質量%以下である。
<Dissolution stabilizer>
If the water-based ink contains a dissolution stabilizer, the components contained in the water-based ink are easily compatible, so that the dissolved state of the water-based ink can be stabilized. The dissolution stabilizer is preferably at least one of 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, and γ-butyrolacton. The content of the dissolution stabilizer in the water-based ink is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 15% by mass or less.
<保湿剤>
水性インクが保湿剤を含有すれば、水性インクからの液体成分の揮発を抑制できるため、水性インクの粘性を安定化できる。保湿剤は、好ましくは、ポリアルキレングリコール類、アルキレングリコール類、及びグリセリンのうちの少なくとも1つである。ポリアルキレングリコール類は、ポリエチレングリコール、又はポリプロピレングリコールであることが好ましい。アルキレングリコール類は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール(1,3−プロパンジオール)、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、1,3−ブタンジオール、又は1,5−ペンタンジオールであることが好ましい。水性インクにおける保湿剤の含有量は、好ましくは2質量%以上30質量%以下であり、より好ましくは10質量%以上25質量%以下である。
<Humectant>
If the water-based ink contains a humectant, the volatilization of the liquid component from the water-based ink can be suppressed, so that the viscosity of the water-based ink can be stabilized. The humectant is preferably at least one of polyalkylene glycols, alkylene glycols, and glycerin. The polyalkylene glycol is preferably polyethylene glycol or polypropylene glycol. Alkylene glycols include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, trimethylene glycol (1,3-propanediol), triethylene glycol, tripropylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiol Diglycol, 1,3-butanediol, or 1,5-pentanediol is preferred. The content of the humectant in the water-based ink is preferably 2% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably 10% by mass or more and 25% by mass or less.
<浸透剤>
水性インクが浸透剤を含有すれば、記録媒体への水性インクの浸透性が向上する。浸透剤は、好ましくは、1,2−へキシレングリコール、1,2−オクタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、及びジエチレングリコールモノブチルエーテルのうちの少なくとも1つである。水性インクにおける浸透剤の含有量は、好ましくは0.5質量%以上20.0質量%以下である。
<Penetration agent>
If the water-based ink contains a penetrant, the penetrability of the water-based ink into the recording medium is improved. The penetrant is preferably 1,2-hexylene glycol, 1,2-octanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, At least one of triethylene glycol monobutyl ether and diethylene glycol monobutyl ether. The content of the penetrant in the aqueous ink is preferably 0.5% by mass or more and 20.0% by mass or less.
<pH調整剤>
水性インクがpH調整剤を含有すれば、水性インクが弱塩基性を示し易い。例えば、水性インクのpHが8.5以上10以下となるように、水性インクにおけるpH調整剤の含有量を決定することが好ましい。
<PH adjuster>
If the water-based ink contains a pH adjuster, the water-based ink tends to exhibit weak basicity. For example, it is preferable to determine the content of the pH adjusting agent in the aqueous ink so that the pH of the aqueous ink is 8.5 or more and 10 or less.
pH調整剤は、アルカリ金属塩であることが好ましい。これにより、水性インクにおける顔料粒子の分散性を高めることができる。アルカリ金属塩は、アルカリ金属の水酸化物であることが好ましい。より好ましくは、アルカリ金属塩は、水酸化リチウムと水酸化ナトリウムと水酸化カリウムと水酸化セシウムとのうちの少なくとも1つを含む。 The pH adjuster is preferably an alkali metal salt. Thereby, the dispersibility of the pigment particles in the aqueous ink can be enhanced. The alkali metal salt is preferably an alkali metal hydroxide. More preferably, the alkali metal salt comprises at least one of lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and cesium hydroxide.
[水性インクの好ましい製造方法]
水性インクの好ましい製造方法は、顔料分散液の調製工程と、顔料分散液と他のインク成分との混合工程とを含む。
[Preferred production method of water-based ink]
A preferred method for producing a water-based ink includes a step of preparing a pigment dispersion and a step of mixing the pigment dispersion with other ink components.
<顔料分散液の調製工程>
まず、被覆樹脂を合成する。詳しくは、所定の溶媒に、重合により被覆樹脂を合成可能なモノマー又はプレポリマーと、重合開始剤とを加え、所定の温度で加熱還流を行う。このようにして、被覆樹脂が合成される。より具体的には、イソプロピルアルコールとメチルエチルケトンとの混合液に、スチレンと、(メタ)アクリル酸と、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、重合開始剤とを加え、70℃で加熱還流を行う。これにより、スチレン−アクリル酸系樹脂が合成される。
<Pigment dispersion preparation process>
First, a coating resin is synthesized. Specifically, a monomer or prepolymer capable of synthesizing a coating resin by polymerization and a polymerization initiator are added to a predetermined solvent, and the mixture is heated to reflux at a predetermined temperature. In this way, the coating resin is synthesized. More specifically, styrene, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, and a polymerization initiator are added to a mixed solution of isopropyl alcohol and methyl ethyl ketone, and the mixture is heated to reflux at 70 ° C. Thereby, a styrene-acrylic acid resin is synthesized.
次に、メディア型分散機を用いて、合成された樹脂と、顔料コアと、水性溶媒とを混練する。このようにして、多数の顔料粒子を含む顔料分散液を得る。メディア型分散機で用いるメディアの粒子径(例えば、ビーズの径)を変えることで、顔料粒子の分散度合、顔料分散液に遊離する樹脂の量、又は顔料粒子の粒子径を調整できる。例えば、メディアの粒子径を小さくするほど、顔料粒子の粒子径が小さくなる傾向がある。 Next, the synthesized resin, the pigment core, and the aqueous solvent are kneaded using a media-type disperser. In this way, a pigment dispersion containing a large number of pigment particles is obtained. By changing the particle diameter (for example, bead diameter) of the media used in the media type disperser, the degree of dispersion of the pigment particles, the amount of resin released to the pigment dispersion, or the particle diameter of the pigment particles can be adjusted. For example, the smaller the particle diameter of the media, the smaller the particle diameter of the pigment particles.
<顔料分散液と他のインク成分との混合工程>
得られた顔料分散液と、他のインク成分とを混合する。攪拌機(例えば、新東科学株式会社製「スリーワンモーター(登録商標) BL−600」)を用いて、顔料分散液と他のインク成分とを混合することが好ましい。他のインク成分は、界面活性剤と溶解安定剤と保湿剤と浸透剤とpH調整剤とのうちの少なくとも1つを含有することが好ましい。より好ましくは、他のインク成分は、アセチレン型界面活性剤を含有する。顔料分散液と他のインク成分とを混合した後、必要に応じてろ過を行う。このようにして、水性インクが得られる。
<Mixing process of pigment dispersion and other ink components>
The obtained pigment dispersion is mixed with other ink components. It is preferable to mix the pigment dispersion and the other ink components using a stirrer (for example, “Three-One Motor (registered trademark) BL-600” manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.). The other ink component preferably contains at least one of a surfactant, a dissolution stabilizer, a humectant, a penetrating agent, and a pH adjusting agent. More preferably, the other ink component contains an acetylene type surfactant. After mixing the pigment dispersion and the other ink components, filtration is performed as necessary. In this way, an aqueous ink is obtained.
[水性洗浄液]
水性洗浄液は、記録ヘッドの吐出面の洗浄に使用されることが好ましい。「吐出面の洗浄」には、固着インクを吐出面から除去することが含まれる。また、水性洗浄液は、吐出面の洗浄だけでなく、ワイプ動作において使用されたブレードの洗浄、又は搬送ローラーの洗浄にも使用できる。以下、水性洗浄液の表面張力と、水性洗浄液を構成する材料と、水性洗浄液の好ましい製造方法とを、順に説明する。
[Aqueous cleaning solution]
The aqueous cleaning liquid is preferably used for cleaning the ejection surface of the recording head. “Cleaning the ejection surface” includes removing the fixed ink from the ejection surface. Further, the aqueous cleaning liquid can be used not only for cleaning the ejection surface but also for cleaning the blade used in the wiping operation or cleaning the transport roller. Hereinafter, the surface tension of the aqueous cleaning liquid, the material constituting the aqueous cleaning liquid, and a preferred method for producing the aqueous cleaning liquid will be described in order.
[水性洗浄液の表面張力]
好ましくは、水性洗浄液の表面張力は、34mN/m以上40mN/m以下である。これにより、式(A)が満たされ易い。
[Surface tension of aqueous cleaning solution]
Preferably, the surface tension of the aqueous cleaning liquid is 34 mN / m or more and 40 mN / m or less. Thereby, the formula (A) is easily satisfied.
ここで、水性洗浄液の表面張力は、25℃で測定される水性洗浄液の表面張力を意味する。水性洗浄液の表面張力は、例えば、Wilhelmy法(プレート法)に従い、測定される。Wilhelmy法による表面張力の測定において、表面張力測定計としては、例えば、協和界面科学株式会社製「自動表面張力計 DY−300」を使用できる。 Here, the surface tension of the aqueous cleaning liquid means the surface tension of the aqueous cleaning liquid measured at 25 ° C. The surface tension of the aqueous cleaning liquid is measured, for example, according to the Wilhelmy method (plate method). In the measurement of the surface tension by the Wilhelmy method, for example, an “automatic surface tension meter DY-300” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. can be used as the surface tension meter.
[水性洗浄液を構成する材料の例示]
上述したように、水性洗浄液は、アミン型界面活性剤を含有する。アミン型界面活性剤については、下記<アミン型界面活性剤>で説明する。
[Examples of materials constituting aqueous cleaning liquid]
As described above, the aqueous cleaning liquid contains an amine type surfactant. The amine type surfactant will be described in the following <Amine type surfactant>.
好ましくは、水性洗浄液は、上記<水性溶媒>に記載の水性溶媒と上記<溶解安定剤>に記載の溶解安定剤と上記<保湿剤>に記載の保湿剤とのうちの少なくとも1つを、さらに含有する。これにより、水性インクと水性洗浄液とでは、水性溶媒と溶解安定剤と保湿剤とのうちの少なくとも1つの材料が互いに同一又は類似となる。よって、水性インクに対する水性洗浄液の親和性をさらに高めることができる。したがって、隣り合う顔料粒子の間への水性洗浄液の浸入がさらに容易となる。より具体的には、水性洗浄液は、イオン交換水と、ソルビトールと、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルと、2−ピロリドンと、1,3−プロパンジオールとを含有することが好ましい。 Preferably, the aqueous cleaning liquid contains at least one of the aqueous solvent described in <Aqueous solvent>, the dissolution stabilizer described in <Solubility stabilizer>, and the humectant described in <Moisturizer>. Furthermore, it contains. Thereby, in the water-based ink and the water-based cleaning liquid, at least one material of the water-based solvent, the dissolution stabilizer, and the humectant is the same or similar to each other. Therefore, the affinity of the aqueous cleaning liquid for the aqueous ink can be further increased. Therefore, it becomes easier for the aqueous cleaning liquid to enter between adjacent pigment particles. More specifically, the aqueous cleaning liquid preferably contains ion-exchanged water, sorbitol, triethylene glycol mononormal butyl ether, 2-pyrrolidone, and 1,3-propanediol.
好ましくは、水性洗浄液は、pH調整剤をさらに含有する。これにより、水性洗浄液が弱塩基性を示し易い。これにより、水性インクに対する水性洗浄液の親和性をさらに高めることができるため、隣り合う顔料粒子の間への水性洗浄液の浸入がさらに容易となる。水性洗浄液が含有するpH調整剤としては、上記<pH調整剤>に記載のpH調整剤を使用することが好ましい。 Preferably, the aqueous cleaning liquid further contains a pH adjuster. Thereby, an aqueous washing | cleaning liquid tends to show weak basicity. Thereby, since the affinity of the aqueous cleaning liquid with respect to the aqueous ink can be further increased, the infiltration of the aqueous cleaning liquid between the adjacent pigment particles is further facilitated. As the pH adjusting agent contained in the aqueous cleaning liquid, it is preferable to use the pH adjusting agent described in the above <pH adjusting agent>.
<アミン型界面活性剤>
アミン型界面活性剤は、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルアミンであることが好ましい。ポリオキシアルキレンアルキルアミンは、下記式(1−1)で表される構造を有することが好ましい。ポリオキシアルキレンアルキルアミンとしては、例えば、花王株式会社製「アミート(登録商標)105A」、花王株式会社製「アミート320」、又は、三洋化成工業株式会社製「ピュアミール(登録商標)EP−300S」を使用できる。
<Amine type surfactant>
The amine type surfactant is preferably, for example, a polyoxyalkylene alkylamine. The polyoxyalkylene alkylamine preferably has a structure represented by the following formula (1-1). Examples of the polyoxyalkylene alkylamine include “Amate (registered trademark) 105A” manufactured by Kao Corporation, “Amate 320” manufactured by Kao Corporation, or “Puamyl (registered trademark) EP-300S manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. Can be used.
上記式(1-1)において、R1は炭素数が1以上24以下である炭化水素基を表す。好ましくは、R1は炭素数が1以上24以下であるアルキル基又はアルケニル基を表す。A1O、及びA2Oは、各々独立に、オキシエチレン基とオキシプロピレン基とのうちの少なくとも1つを表す。m1及びn1は、各々、0以上の整数を表し、1≦(m1+n1)≦100を満たす整数を表す。好ましくは、m1及びn1は、各々、0以上の整数を表し、1≦(m1+n1)≦40を満たす整数を表す。 In the above formula (1-1), R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms. Preferably, R 1 represents an alkyl group or an alkenyl group having 1 to 24 carbon atoms. A 1 O and A 2 O each independently represent at least one of an oxyethylene group and an oxypropylene group. m1 and n1 each represents an integer of 0 or more, and represents an integer satisfying 1 ≦ (m1 + n1) ≦ 100. Preferably, m1 and n1 each represents an integer of 0 or more, and represents an integer satisfying 1 ≦ (m1 + n1) ≦ 40.
水性洗浄液におけるアミン型界面活性剤の含有量は、0.1質量%以上20.0質量%以下であることが好ましい。これにより、隣り合う顔料粒子の間へ浸入する水性洗浄液の量を確保できる。よって、隣り合う顔料粒子の間へ浸入するパージインクの量を確保できる。 The content of the amine surfactant in the aqueous cleaning liquid is preferably 0.1% by mass or more and 20.0% by mass or less. Thereby, the quantity of the aqueous washing | cleaning liquid which permeates between adjacent pigment particles is securable. Therefore, the amount of purge ink that enters between adjacent pigment particles can be secured.
より好ましくは、水性洗浄液におけるアミン型界面活性剤の含有量は、0.1質量%以上10.0質量%以下である。これにより、水性洗浄液の表面張力が34mN/m以上40mN/m以下となり易い。よって、式(A)が満たされ易い。さらに好ましくは、水性洗浄液におけるアミン型界面活性剤の含有量は、0.5質量%以上7.0質量%以下である。 More preferably, the content of the amine surfactant in the aqueous cleaning liquid is 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less. Thereby, the surface tension of the aqueous cleaning liquid tends to be 34 mN / m or more and 40 mN / m or less. Therefore, the formula (A) is easily satisfied. More preferably, the content of the amine surfactant in the aqueous cleaning liquid is 0.5% by mass or more and 7.0% by mass or less.
水性洗浄液が2種以上のアミン型界面活性剤を含有する場合には、水性洗浄液におけるアミン型界面活性剤の含有量の合計が0.1質量%以上20.0質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、水性洗浄液におけるアミン型界面活性剤の含有量の合計が0.1質量%以上10.0質量%以下である。さらに好ましくは、水性洗浄液におけるアミン型界面活性剤の含有量の合計が0.5質量%以上7.0質量%以下である。 When the aqueous cleaning liquid contains two or more amine type surfactants, the total content of amine type surfactants in the aqueous cleaning liquid is preferably 0.1% by mass or more and 20.0% by mass or less. . More preferably, the total content of the amine type surfactant in the aqueous cleaning liquid is 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less. More preferably, the total content of the amine type surfactant in the aqueous cleaning liquid is 0.5% by mass or more and 7.0% by mass or less.
なお、アミン型界面活性剤は、非イオン性界面活性剤である。そのため、本実施形態における水性洗浄液がアミン型界面活性剤を含有すれば、水性洗浄液の発泡性を低く抑えることができる。また、人体にとって低害な水性洗浄液を提供できる。 The amine type surfactant is a nonionic surfactant. Therefore, if the aqueous cleaning liquid in this embodiment contains an amine type surfactant, the foamability of the aqueous cleaning liquid can be kept low. In addition, an aqueous cleaning liquid that is less harmful to the human body can be provided.
[水性洗浄液の好ましい製造方法]
水性洗浄液の好ましい製造方法は、材料(例えば、アミン型界面活性剤)を所定の配合量で均一に混合する工程を含む。攪拌機(例えば、新東科学株式会社製「スリーワンモーター BL−600」)を用いて材料を混合することが好ましい。材料を混合した後、必要に応じてろ過を行う。
[Preferred production method of aqueous cleaning liquid]
A preferable method for producing the aqueous cleaning liquid includes a step of uniformly mixing a material (for example, an amine type surfactant) in a predetermined blending amount. The materials are preferably mixed using a stirrer (for example, “Three-One Motor BL-600” manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.). After mixing the materials, filter if necessary.
本発明の実施例を説明する。なお、複数の粒子を含む粉体に関する評価結果(形状又は物性などを示す値)は、何ら規定していなければ、相当数の粒子について測定した値の個数平均である。誤差が生じる評価においては、誤差が十分小さくなる相当数の測定値を得て、得られた測定値の算術平均を評価値とした。 Examples of the present invention will be described. Note that the evaluation result (a value indicating the shape or physical properties) of the powder containing a plurality of particles is the number average of the values measured for a considerable number of particles unless otherwise specified. In the evaluation in which an error occurs, a considerable number of measurement values with which the error is sufficiently small are obtained, and the arithmetic average of the obtained measurement values is used as the evaluation value.
実施例及び比較例に係るインクセットA−1〜A−12を用いて、ノズル面における固着インクの拭き取り性能と、記録ヘッドの外側面における液体汚れの有無と、水性インクの着弾精度と、水性洗浄液に対する顔料粒子の安定性とを、評価した。表1に、インクセットA−1〜A−12の各構成を示す。 Using the ink sets A-1 to A-12 according to Examples and Comparative Examples, the wiping performance of the fixed ink on the nozzle surface, the presence or absence of liquid stains on the outer surface of the recording head, the landing accuracy of the aqueous ink, and the aqueous The stability of the pigment particles with respect to the cleaning liquid was evaluated. Table 1 shows the configurations of the ink sets A-1 to A-12.
以下では、まず、水性インクB−1〜B−8の製造方法と水性洗浄液C−1〜C−8の製造方法とを順に説明する。次に、インクセットA−1〜A−12の評価方法及び評価結果を順に説明する。 Below, first, the manufacturing method of water-based ink B-1 to B-8 and the manufacturing method of aqueous cleaning liquid C-1 to C-8 are demonstrated in order. Next, evaluation methods and evaluation results of ink sets A-1 to A-12 will be described in order.
[水性インクの製造方法]
表2に、水性インクB−1〜B−5の各構成を示す。表3に、水性インクB−6〜B−8の各構成を示す。水性インクB−1〜B−8は、各々、シアン顔料を含む水性インク(シアンインク)と、イエロー顔料を含む水性インク(イエローインク)と、マゼンタ顔料を含む水性インク(マゼンタインク)と、ブラック顔料を含む水性インク(ブラックインク)とを含有していた。以下では、シアンインクの製造方法を主に説明する。なお、水性インクの色を表記する必要がない場合には、「水性インク」と記載する。
[Method for producing water-based ink]
Table 2 shows the configurations of the water-based inks B-1 to B-5. Table 3 shows the configurations of the water-based inks B-6 to B-8. Water-based inks B-1 to B-8 are respectively water-based ink containing cyan pigment (cyan ink), water-based ink containing yellow pigment (yellow ink), water-based ink containing magenta pigment (magenta ink), and black And a water-based ink containing a pigment (black ink). Hereinafter, a method for producing cyan ink will be mainly described. When there is no need to indicate the color of the water-based ink, it is described as “water-based ink”.
表2と表3とにおいて、「エーテル」は、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルを意味する。「界面活性剤」は、アセチレン型界面活性剤を意味し、より具体的には日信化学工業株式会社製「オルフィンE1010」を意味する。また、「NaOH水溶液」は、濃度が0.1NであるNaOH水溶液を意味する。また、「顔料分散液L1」の構成は、表4に示すとおりである。 In Tables 2 and 3, “ether” means triethylene glycol mononormal butyl ether. “Surfactant” means an acetylene type surfactant, and more specifically, “Olfin E1010” manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. The “NaOH aqueous solution” means an NaOH aqueous solution having a concentration of 0.1N. The composition of “pigment dispersion L1” is as shown in Table 4.
表4において、「樹脂A−Na」とは、水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液で中和された樹脂Aを意味する。また、「顔料」は、シアン顔料とイエロー顔料とマゼンタ顔料とブラック顔料とのうちの何れか1つを意味する。 In Table 4, “resin A-Na” means resin A neutralized with an aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH). “Pigment” means any one of a cyan pigment, a yellow pigment, a magenta pigment, and a black pigment.
<顔料分散液L1の製造方法>
(樹脂Aの合成)
まず、樹脂Aを合成した。詳しくは、四つ口フラスコ(容量1000mL)に、スターラーと、窒素導入管と、コンデンサー(攪拌機)と、滴下ロートとをセットした。次に、フラスコに、100gのイソプロピルアルコールと300gのメチルエチルケトンとを入れた。フラスコ内容物に窒素をバブリングしながら、70℃で加熱還流を行った。
<Method for Producing Pigment Dispersion Liquid L1>
(Synthesis of Resin A)
First, resin A was synthesized. Specifically, a stirrer, a nitrogen introducing tube, a condenser (stirrer), and a dropping funnel were set in a four-necked flask (capacity 1000 mL). The flask was then charged with 100 g isopropyl alcohol and 300 g methyl ethyl ketone. The flask was heated to reflux at 70 ° C. while bubbling nitrogen through the contents.
また、40.0gのスチレンと、10.0gのメタクリル酸と、40.0gのメタクリル酸メチルと、10.0gのアクリル酸n−ブチルと、0.400gのアゾビスイソブチロニトリル(AIBN、重合開始剤)とを混合して、モノマー溶液を得た。70℃で加熱還流させた状態で、約2時間かけて、モノマー溶液をフラスコに滴下した。滴下後、さらに6時間、70℃で加熱還流を行った。 Also 40.0 g styrene, 10.0 g methacrylic acid, 40.0 g methyl methacrylate, 10.0 g n-butyl acrylate, 0.400 g azobisisobutyronitrile (AIBN, And a polymerization initiator) to obtain a monomer solution. The monomer solution was added dropwise to the flask over about 2 hours in a state heated to reflux at 70 ° C. After the dropwise addition, the mixture was further refluxed at 70 ° C. for 6 hours.
0.200gのAIBNとメチルエチルケトンとを含有する溶液を、15分かけて、フラスコに滴下した。滴下後、さらに5時間、70℃で加熱還流を行った。このようにして、樹脂A(スチレン−アクリル酸系樹脂)を得た。得られた樹脂Aでは、質量平均分子量(Mw)が20000であり、酸価が100mgKOH/gであった。 A solution containing 0.200 g of AIBN and methyl ethyl ketone was added dropwise to the flask over 15 minutes. After the dropwise addition, the mixture was further refluxed at 70 ° C. for 5 hours. Thus, Resin A (styrene-acrylic acid resin) was obtained. In the obtained resin A, the mass average molecular weight (Mw) was 20000, and the acid value was 100 mgKOH / g.
ここで、樹脂Aの質量平均分子量Mwは、ゲルろ過クロマトグラフィー(東ソー株式会社製「HLC−8020GPC」)を用いて、下記条件で、測定された。
カラム:東ソー株式会社製「TSKgel SuperMultiporeHZ−H」(4.6mmI.D.×15cmのセミミクロカラム)
カラム本数:3本
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:0.35mL/分
サンプル注入量:10μL
測定温度:40℃
検出器:IR検出器
なお、検量線は、東ソー株式会社製のTSKgel標準ポリスチレンから、F−40、F−20、F−4、F−1、A−5000、A−2500、及びA−1000の7種とn−プロピルベンゼンとを選択して作成された。
Here, the mass average molecular weight Mw of the resin A was measured under the following conditions using gel filtration chromatography (“HLC-8020GPC” manufactured by Tosoh Corporation).
Column: “TSKgel SuperMultipore HZ-H” manufactured by Tosoh Corporation (semi-micro column of 4.6 mm ID × 15 cm)
Number of columns: 3 Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 0.35 mL / min Sample injection volume: 10 μL
Measurement temperature: 40 ° C
Detector: IR detector In addition, a calibration curve is F-40, F-20, F-4, F-1, A-5000, A-2500, and A-1000 from TSKgel standard polystyrene made from Tosoh Corporation. 7 types and n-propylbenzene were selected.
また、樹脂Aの酸価は、「JIS(日本工業規格)K0070−1992(化学製品の酸価、けん化価、エステル価、よう素価、水酸基価及び不けん化物の試験方法)」に記載の方法に準拠して、求められた。 The acid value of the resin A is described in “JIS (Japanese Industrial Standard) K0070-1992 (acid acid value, saponification value, ester value, iodine value, hydroxyl value, and unsaponified test method for chemical products)”. Required in accordance with the method.
(顔料分散液L1の調製)
次に、合成された樹脂Aを用いて、顔料分散液L1を調製した。詳しくは、メディア型分散機(ウィリー・エ・バッコーフェン社(WAB社)製「ダイノミル」)のベッセル(容量0.6L)に、6.0質量%の樹脂Aと、15.0質量%のフタロシアニンブルー15:3(シアン顔料、東洋インキ株式会社製「リオノール(登録商標)ブルーFG−7330」)と、0.5質量%の1,2−オクタンジオールと、イオン交換水(残量)とを入れた。
(Preparation of pigment dispersion L1)
Next, using the synthesized resin A, a pigment dispersion L1 was prepared. Specifically, 6.0% by mass of resin A and 15.0% by mass of phthalocyanine were added to a vessel (capacity 0.6 L) of a media-type disperser (“Dynomill” manufactured by Willy et Bacofen (WAB)). Blue 15: 3 (cyan pigment, “Lionol (registered trademark) Blue FG-7330” manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.), 0.5% by mass of 1,2-octanediol, and ion-exchanged water (remaining amount) I put it in.
また、樹脂Aの中和に必要な量の水酸化ナトリウム水溶液をベッセルに加えた。ここで、ベッセル内容物のpHが8になるように、NaOH水溶液をベッセルに加えた。より具体的には、中和当量の1.1倍の質量のNaOH水溶液をベッセルに加えた。ベッセルに加えるべきNaの質量は、樹脂Aの質量に加えた。また、NaOH水溶液に含まれる水の質量と中和反応で生じた水の質量とは、イオン交換水の質量に加えた。 Further, an aqueous sodium hydroxide solution necessary for neutralizing the resin A was added to the vessel. Here, an aqueous NaOH solution was added to the vessel so that the pH of the vessel content was 8. More specifically, an aqueous NaOH solution having a mass 1.1 times the neutralization equivalent was added to the vessel. The mass of Na to be added to the vessel was added to the mass of Resin A. The mass of water contained in the NaOH aqueous solution and the mass of water generated by the neutralization reaction were added to the mass of ion-exchanged water.
充填量がベッセルの容量に対して70体積%となるように、メディア(径が0.5mmのジルコニアビーズ)をベッセルに充填した。温度が10℃であり且つ周速が8m/秒である条件でベッセルを水冷しながら、顔料粒子の体積中位径(D50)が70nm以上130nm以下の範囲に入るようにメディア型分散機を用いてベッセル内容物を混練した。このようにして、顔料分散液L1が得られた。 The vessel was filled with media (zirconia beads having a diameter of 0.5 mm) so that the filling amount was 70% by volume with respect to the vessel capacity. The media-type disperser is adjusted so that the volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles falls within the range of 70 nm or more and 130 nm or less while water-cooling the vessel under conditions where the temperature is 10 ° C. and the peripheral speed is 8 m / sec. The vessel contents were kneaded. Thus, a pigment dispersion L1 was obtained.
ここで、顔料粒子の体積中位径(D50)は、レーザー回折式粒度分布測定装置(マルバーン社製の「Zetasizer nano−ZS(ゼータサイザー ナノZS)」)を用いて測定した値である。 Here, the volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles is a value measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (“Zetasizer nano-ZS (Zetasizer Nano ZS)” manufactured by Malvern).
<顔料分散液L1と他のインク成分との混合>
表2及び表3に記載の材料を、表2及び表3に記載の配合量でビーカーに入れた。攪拌機(新東科学株式会社製「スリーワンモーター BL−600」)を用いてビーカーの内容物を回転速度400rpmで攪拌して、ビーカーの内容物を均一に混合した。フィルター(孔径5μm)を用いて得られた混合液をろ過し、混合液に含有される異物及び粗大粒子を除去した。このようにして、シアンインク(水性インクB−1〜B−8の各々が含有するシアンインク)を得た。
<Mixing of pigment dispersion L1 and other ink components>
The materials described in Table 2 and Table 3 were put in a beaker with the blending amounts described in Table 2 and Table 3. Using a stirrer (“Three-One Motor BL-600” manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.), the contents of the beaker were stirred at a rotation speed of 400 rpm to uniformly mix the contents of the beaker. The liquid mixture obtained using a filter (pore
顔料としてC.I.ピグメントイエロー74を用いて、イエローインク(水性インクB−1〜B−8の各々が含有するイエローインク)を得た。また、顔料としてキナクリドン・マゼンタ(PR122)を用いて、マゼンタインク(水性インクB−1〜B−8の各々が含有するマゼンタインク)を得た。また、顔料としてカーボンブラックを用いて、ブラックインク(水性インクB−1〜B−8の各々が含有するブラックインク)を得た。このようにして、水性インクB−1〜B−8を得た。水性インクB−1〜B−8は、何れも、弱塩基性を示した。より具体的には、水性インクB−1〜B−8のpHは、何れも、8以上10以下であった。 As a pigment, C.I. I. A yellow ink (yellow ink contained in each of water-based inks B-1 to B-8) was obtained using Pigment Yellow 74. Further, magenta ink (magenta ink contained in each of water-based inks B-1 to B-8) was obtained using quinacridone / magenta (PR122) as a pigment. Further, black ink (black ink contained in each of water-based inks B-1 to B-8) was obtained using carbon black as a pigment. In this way, aqueous inks B-1 to B-8 were obtained. All of the water-based inks B-1 to B-8 exhibited weak basicity. More specifically, the pH of each of the water-based inks B-1 to B-8 was 8 or more and 10 or less.
[水性インクの表面張力の測定方法]
Wilhelmy法に従い、得られた水性インク(水性インクB−1〜B−8)の表面張力を測定した。測定温度は25℃であった。測定結果を表2及び表3に示す。
[Measurement method of surface tension of water-based ink]
According to the Wilhelmy method, the surface tension of the obtained water-based inks (water-based inks B-1 to B-8) was measured. The measurement temperature was 25 ° C. The measurement results are shown in Tables 2 and 3.
[水性洗浄液の製造方法]
表5に、水性洗浄液C−1〜C−4の各構成を示す。表6に、水性洗浄液C−5〜C−8の各構成を示す。
[Method for producing aqueous cleaning liquid]
Table 5 shows the configurations of the aqueous cleaning liquids C-1 to C-4. Table 6 shows the configurations of the aqueous cleaning liquids C-5 to C-8.
表5と表6とにおいて、「エーテル」は、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテルを意味する。「界面活性剤e〜h」は、表7に示すとおりである。また、「NaOH水溶液」は、濃度が0.1NであるNaOH水溶液を意味する。 In Tables 5 and 6, “ether” means triethylene glycol mononormal butyl ether. “Surfactants e to h” are as shown in Table 7. The “NaOH aqueous solution” means an NaOH aqueous solution having a concentration of 0.1N.
表5及び表6に記載の材料を、表5及び表6に記載の配合量でビーカーに入れた。攪拌機(新東科学株式会社製「スリーワンモーター BL−600」)を用いてビーカーの内容物を回転速度400rpmで攪拌して、ビーカーの内容物を均一に混合した。フィルター(孔径5μm)を用いて得られた混合液をろ過し、混合液に含有される異物及び粗大粒子を除去した。このようにして、水性洗浄液C−1〜C−8を得た。水性洗浄液C−1〜C−8は、何れも、弱塩基性を示した。より具体的には、水性洗浄液C−1〜C−8のpHは、何れも、8以上10以下であった。
The materials described in Table 5 and Table 6 were put in a beaker with the blending amounts described in Table 5 and Table 6. Using a stirrer (“Three-One Motor BL-600” manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.), the contents of the beaker were stirred at a rotation speed of 400 rpm to uniformly mix the contents of the beaker. The liquid mixture obtained using a filter (pore
[水性洗浄液の表面張力の測定方法]
Wilhelmy法に従い、得られた水性洗浄液(水性洗浄液C−1〜C−8)の表面張力を測定した。測定温度は25℃であった。測定結果を表5及び表6に示す。
[Measurement method of surface tension of aqueous cleaning liquid]
According to the Wilhelmy method, the surface tension of the obtained aqueous cleaning liquid (aqueous cleaning liquids C-1 to C-8) was measured. The measurement temperature was 25 ° C. The measurement results are shown in Tables 5 and 6.
[インクセットの評価方法]
<ノズル面における固着インクの拭き取り性能の評価>
まず、評価機を準備した。詳しくは、4つの記録ヘッド(それぞれラインヘッド)を備えるインクジェット記録装置(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製の試作機)を用いた。記録ヘッドは、各々、解像度360dpi(=180dpi×2列)、ノズル数512個(=256個×2列)、液滴量14pL、駆動周波数12.8kHzのピエゾ型ヘッド(コニカミノルタ株式会社製)であった。また、記録ヘッドは、その長手方向が紙の搬送方向に直交するように、間隔20mmで配列されていた。記録ヘッドには、上述の方法で製造された水性インク(実施例又は比較例における水性インク)を充填した。より具体的には、4つの記録ヘッドには、色が互いに異なる水性インクを充填した。また、ノズル面は、洗浄されており、そのため、インクで汚染されていなかった。
[Evaluation method of ink set]
<Evaluation of wiping performance of fixed ink on nozzle surface>
First, an evaluation machine was prepared. Specifically, an ink jet recording apparatus (prototype manufactured by Kyocera Document Solutions Inc.) having four recording heads (each line head) was used. Each of the recording heads has a resolution of 360 dpi (= 180 dpi × 2 rows), 512 nozzles (= 256 × 2 rows), a droplet amount of 14 pL, and a driving frequency of 12.8 kHz (manufactured by Konica Minolta, Inc.). Met. The recording heads were arranged at an interval of 20 mm so that the longitudinal direction thereof was orthogonal to the paper transport direction. The recording head was filled with the water-based ink produced by the above-described method (water-based ink in Examples or Comparative Examples). More specifically, the four recording heads were filled with water-based inks having different colors. Also, the nozzle surface was washed and therefore was not contaminated with ink.
準備した評価機を用いて、耐刷試験を行った。耐刷試験は、温度25℃且つ湿度60%RHの環境下で、搬送速度350mm/秒の条件で、行われた。耐刷試験では、色が互いに異なるソリッド画像(サイズ10cm×10cm、印字率100%)を、記録シート(富士ゼロックス株式会社製「C2」、A4サイズの普通紙)上に重なるように形成し、記録シート5000枚に連続して印刷した。 A printing durability test was performed using the prepared evaluation machine. The printing durability test was performed under the conditions of a conveyance speed of 350 mm / second in an environment of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 60% RH. In the printing durability test, solid images having different colors (size 10 cm × 10 cm, printing rate 100%) were formed so as to overlap on a recording sheet (“C2” manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., A4 size plain paper) Printing was continuously performed on 5000 recording sheets.
耐刷試験の後、水性洗浄液(実施例又は比較例における水性洗浄液)をノズル面へ供給した。その後、パージ動作とワイプ動作とを行った。 After the printing durability test, an aqueous cleaning liquid (aqueous cleaning liquid in Examples or Comparative Examples) was supplied to the nozzle surface. Thereafter, a purge operation and a wipe operation were performed.
ワイプ動作の後、光学顕微鏡を用いてノズル面を観察した。そして、ノズル面におけるインク汚れの有無を確認した。ノズル面における固着インクの拭き取り性能の評価基準を以下に示す。また、評価結果を表8に示す。
優良(◎):ノズル面においてインク汚れが全く確認されなかった
良好(○):ノズル面においてインク汚れが殆ど確認されなかった
不良(×):ノズル面においてインク汚れが明確に確認された
After the wiping operation, the nozzle surface was observed using an optical microscope. And the presence or absence of ink stains on the nozzle surface was confirmed. Evaluation criteria for the wiping performance of the fixed ink on the nozzle surface are shown below. The evaluation results are shown in Table 8.
Excellent (◎): No ink stain was confirmed on the nozzle surface. Good (○): Little ink stain was confirmed on the nozzle surface. Bad (x): Ink stain was clearly confirmed on the nozzle surface.
<記録ヘッドの外側面における液体汚れの有無の評価>
上記<ノズル面における固着インクの拭き取り性能の評価>に記載の方法に従い、耐刷試験と、水性洗浄液の供給と、パージ動作と、ワイプ動作とを順に行った。ワイプ動作後、光学顕微鏡を用いて記録ヘッドの各々の外側面を観察した。そして、記録ヘッドの各々の外側面における液体汚れ(インク汚れと洗浄液汚れ)の有無を確認した。記録ヘッドの外側面における液体汚れの有無の評価基準を以下に示す。また、評価結果を表8に示す。
優良(◎):記録ヘッドの各々の外側面において液体汚れが全く確認されなかった
良好(○):記録ヘッドの各々の外側面において液体汚れが殆ど確認されなかった
不良(×):記録ヘッドの各々の外側面において液体汚れが明確に確認された
<Evaluation of presence or absence of liquid contamination on outer surface of recording head>
In accordance with the method described in <Evaluation of wiping performance of fixed ink on nozzle surface>, a printing durability test, an aqueous cleaning liquid supply, a purge operation, and a wipe operation were sequentially performed. After the wiping operation, the outer surface of each recording head was observed using an optical microscope. And the presence or absence of the liquid stain | pollution | contamination (ink stain | pollution | contamination and washing | cleaning liquid stain | pollution | contamination) on each outer surface of the recording head was confirmed. Evaluation criteria for the presence or absence of liquid contamination on the outer surface of the recording head are shown below. The evaluation results are shown in Table 8.
Excellent (A): No liquid contamination was observed on the outer surface of each recording head. Good (O): Almost no liquid contamination was observed on the outer surface of each recording head. Liquid contamination was clearly confirmed on each outer surface
<水性インクの着弾精度の評価>
まず、初期の着弾精度(3σ値)を求めた。
次に、上記<ノズル面における固着インクの拭き取り性能の評価>に記載の方法に従い、耐刷試験と、水性洗浄液の供給と、パージ動作と、ワイプ動作とを順に行った。ワイプ動作が終了すると直ちに、着弾精度(3σ値)を求めた。このようにして求められた着弾精度(3σ値)を耐刷後の着弾精度(3σ値)と記載する。
<Evaluation of landing accuracy of water-based ink>
First, initial landing accuracy (3σ value) was obtained.
Next, in accordance with the method described in <Evaluation of performance for wiping off fixed ink on nozzle surface>, a printing durability test, an aqueous cleaning liquid supply, a purge operation, and a wiping operation were sequentially performed. Immediately after completion of the wiping operation, the landing accuracy (3σ value) was obtained. The landing accuracy (3σ value) thus determined is referred to as the landing accuracy after printing (3σ value).
初期の着弾精度(3σ値)と耐刷後の着弾精度(3σ値)との差が3未満であれば、水性洗浄液の供給直後における水性インクの着弾精度は良好である(○)と評価した。一方、初期の着弾精度(3σ値)と耐刷後の着弾精度(3σ値)との差が3以上であれば、水性洗浄液の供給直後における水性インクの着弾精度は不良である(×)と評価した。評価結果を表8に示す。 If the difference between the initial landing accuracy (3σ value) and the landing accuracy after printing (3σ value) is less than 3, the landing accuracy of the aqueous ink immediately after the supply of the aqueous cleaning liquid was evaluated as good (◯). . On the other hand, if the difference between the initial landing accuracy (3σ value) and the landing accuracy after printing (3σ value) is 3 or more, the landing accuracy of aqueous ink immediately after the supply of the aqueous cleaning liquid is poor (×). evaluated. The evaluation results are shown in Table 8.
また、上記<ノズル面における固着インクの拭き取り性能の評価>に記載の方法に従い、耐刷試験と、水性洗浄液の供給と、パージ動作と、ワイプ動作とを順に行った。その後、3日間、評価機を放置した。その後、着弾精度(3σ値)を求めた。このようにして求められた着弾精度(3σ値)を放置後の着弾精度(3σ値)と記載する。 Further, in accordance with the method described in <Evaluation of wiping performance of fixed ink on nozzle surface>, a printing durability test, an aqueous cleaning liquid supply, a purge operation, and a wipe operation were sequentially performed. Thereafter, the evaluation machine was left for 3 days. Thereafter, the landing accuracy (3σ value) was determined. The landing accuracy (3σ value) obtained in this way is described as the landing accuracy after leaving (3σ value).
初期の着弾精度(3σ値)と放置後の着弾精度(3σ値)との差が3未満であれば、3日間放置後における水性インクの着弾精度は良好である(○)と評価した。一方、初期の着弾精度(3σ値)と放置後の着弾精度(3σ値)との差が3以上であれば、3日間放置後における水性インクの着弾精度は不良である(×)と評価した。評価結果を表8に示す。 If the difference between the initial landing accuracy (3σ value) and the landing accuracy after standing (3σ value) is less than 3, the landing accuracy of the water-based ink after standing for 3 days was evaluated as good (◯). On the other hand, if the difference between the initial landing accuracy (3σ value) and the landing accuracy after standing (3σ value) is 3 or more, the landing accuracy of the water-based ink after leaving for three days was evaluated as poor (×). . The evaluation results are shown in Table 8.
着弾精度(3σ値)は、次に示す方法で、求められた。詳しくは、記録シートを搬送しない状態(スタンプ式)で、記録シートに対して4つの記録ヘッドの全ノズルから1ドット吐出を行った。次に、記録シート上の各ドットについて、汎用画像処理システム(王子計測機器株式会社製「DA−6000」)を用いて、着弾精度3σを測定した。得られた測定データ(各ドットの着弾精度3σ)の算術平均値を着弾精度(3σ値)とした。 The landing accuracy (3σ value) was determined by the following method. Specifically, one dot was ejected from all nozzles of the four recording heads on the recording sheet in a state where the recording sheet was not conveyed (stamp type). Next, for each dot on the recording sheet, the landing accuracy 3σ was measured using a general-purpose image processing system (“DA-6000” manufactured by Oji Scientific Instruments). The arithmetic average value of the obtained measurement data (landing accuracy of each dot 3σ) was defined as the landing accuracy (3σ value).
着弾精度3σは、式「3σ=3√(σx 2+σy 2)」で表される着弾精度を意味する。式において、σxは、ノズル設計位置からのX方向の位置ずれ量の標準偏差を意味する。また、σyは、ノズル設計位置からのY方向の位置ずれ量の標準偏差を意味する。 The landing accuracy 3σ means the landing accuracy represented by the expression “3σ = 3√ (σ x 2 + σ y 2 )”. In the equation, σ x means a standard deviation of the positional deviation amount in the X direction from the nozzle design position. Σ y means a standard deviation of the amount of positional deviation in the Y direction from the nozzle design position.
<水性洗浄液に対する顔料粒子の安定性の評価>
まず、レーザー回折式粒度分布測定装置(マルバーン社製の「Zetasizer nano−ZS(ゼータサイザー ナノZS)」)を用いて、温度25℃環境下で、水性インク(実施例又は比較例における水性インク)に含まれる顔料粒子の体積中位径(D50)を測定した。このようにして測定された顔料粒子の体積中位径(D50)を初期の体積中位径(D50)と記載する。
<Evaluation of pigment particle stability with respect to aqueous cleaning liquid>
First, using a laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus (“Zetasizer nano-ZS (Zetasizer nano-ZS)” manufactured by Malvern) under a temperature of 25 ° C. environment, aqueous ink (aqueous ink in Examples or Comparative Examples) The volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles contained in was measured. The volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles thus measured is described as the initial volume median diameter (D 50 ).
次に、容器(容量:300mL)に、水性インクと水性洗浄液(実施例又は比較例における水性洗浄液)とを含む混合液を入れた。混合液では、(水性インク):(水性洗浄液)=1:100(体積比)であった。次に、容器を、温度が60℃に設定された恒温槽に、24時間、入れた。続いて、容器を恒温槽から取り出し、容器内容物の温度が25℃に低下するまで容器を静置した。その後、レーザー回折式粒度分布測定装置(マルバーン社製の「Zetasizer nano−ZS(ゼータサイザー ナノZS)」)を用いて、容器に含まれる顔料粒子の体積中位径(D50)を測定した。このようにして測定された顔料粒子の体積中位径(D50)を混合後の体積中位径(D50)と記載する。 Next, a mixed liquid containing an aqueous ink and an aqueous cleaning liquid (aqueous cleaning liquid in Examples or Comparative Examples) was placed in a container (capacity: 300 mL). In the mixed solution, (aqueous ink) :( aqueous cleaning solution) = 1: 100 (volume ratio). Next, the container was placed in a thermostatic bath whose temperature was set to 60 ° C. for 24 hours. Subsequently, the container was taken out from the thermostatic bath, and the container was allowed to stand until the temperature of the container contents dropped to 25 ° C. Thereafter, the volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles contained in the container was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (“Zetasizer nano-ZS” manufactured by Malvern). In this manner, it referred to as a volume median diameter after mixing volume median diameter of the measured pigment particles (D 50) (D 50) .
下記式を用いて、顔料粒子の体積中位径(D50)の増加率を算出した。顔料粒子の体積中位径(D50)の増加率が5%未満であれば、水性洗浄液に対する顔料粒子の安定性は良好である(○)と評価した。一方、顔料粒子の体積中位径(D50)の増加率が5%以上であれば、水性洗浄液に対する顔料粒子の安定性は不良である(×)と評価した。評価結果を表8に示す。
顔料粒子の体積中位径(D50)の増加率=[混合後の体積中位径(D50)−初期の体積中位径(D50)]×100/初期の体積中位径(D50)
The increase rate of the volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles was calculated using the following formula. When the increase rate of the volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles was less than 5%, the stability of the pigment particles with respect to the aqueous cleaning liquid was evaluated as good (◯). On the other hand, when the increase rate of the volume median diameter (D 50 ) of the pigment particles was 5% or more, it was evaluated that the stability of the pigment particles with respect to the aqueous cleaning liquid was poor (x). The evaluation results are shown in Table 8.
Increase rate of volume median diameter (D 50 ) of pigment particles = [volume median diameter after mixing (D 50 ) −initial volume median diameter (D 50 )] × 100 / initial volume median diameter (D 50 )
[インクセットの評価結果]
表8に、インクセットA−1〜A−12の評価結果を示す。表8において、「比率」には、水性インクの表面張力に対する水性洗浄液の表面張力の割合を示す。評価Aには、ノズル面における固着インクの拭き取り性能の評価結果を示す。評価Bには、記録ヘッドの外側面における液体汚れの有無の評価結果を示す。水性インクの着弾精度の評価結果のうち、水性洗浄液の供給直後における水性インクの着弾精度の評価結果を評価Cに示し、3日間放置後における水性インクの着弾精度の評価結果を評価Dに示す。評価Eには、水性洗浄液に対する顔料粒子の安定性の評価結果を示す。
[Ink set evaluation results]
Table 8 shows the evaluation results of ink sets A-1 to A-12. In Table 8, “Ratio” indicates the ratio of the surface tension of the aqueous cleaning liquid to the surface tension of the aqueous ink. Evaluation A shows the evaluation result of the wiping performance of the fixed ink on the nozzle surface. Evaluation B shows the evaluation result of the presence or absence of liquid contamination on the outer surface of the recording head. Among the evaluation results of the landing accuracy of the water-based ink, the evaluation result of the landing accuracy of the water-based ink immediately after the supply of the aqueous cleaning liquid is shown in Evaluation C, and the evaluation result of the landing accuracy of the water-based ink after being left for 3 days is shown in Evaluation D. Evaluation E shows the evaluation results of the stability of the pigment particles with respect to the aqueous cleaning liquid.
[考察]
実施例1〜6に係るインクセット(インクセットA−1〜A−6)は、水性インクと、水性洗浄液とを有していた。水性洗浄液は、アミン型非イオン性界面活性剤を含有していた。水性インクの表面張力と、水性洗浄液の表面張力とは、式(A)を満たしていた。
[Discussion]
The ink sets according to Examples 1 to 6 (ink sets A-1 to A-6) had a water-based ink and a water-based cleaning liquid. The aqueous cleaning solution contained an amine type nonionic surfactant. The surface tension of the water-based ink and the surface tension of the water-based cleaning liquid satisfied the formula (A).
実施例1〜6に係るインクセットでは、ノズル面における固着インクの拭き取り性能に優れていた。また、ワイプ動作後には、記録ヘッドの外側面には、水性インク、水性洗浄液及びパージインクの何れも、付着していなかった。また、水性洗浄液が吐出面へ供給されてから3日間が経過しても、水性インクの着弾精度を高く維持できた。また、水性洗浄液と水性インクとの混合状態においても、顔料粒子の膨張を防止できた。 In the ink sets according to Examples 1 to 6, the wiping performance of the fixed ink on the nozzle surface was excellent. In addition, after the wiping operation, none of the water-based ink, the water-based cleaning liquid, and the purge ink adhered to the outer surface of the recording head. In addition, even when three days have passed since the aqueous cleaning liquid was supplied to the ejection surface, the landing accuracy of the aqueous ink could be maintained high. In addition, expansion of the pigment particles could be prevented even in a mixed state of the aqueous cleaning liquid and the aqueous ink.
本発明に係るインクセットは、例えばカラープリンターにおいて画像を形成するために用いることができる。 The ink set according to the present invention can be used for forming an image in a color printer, for example.
4 記録ヘッド
47 吐出面
51 カートリッジ
52 第1タンク
53 第2タンク
S 記録媒体
4
Claims (8)
前記水性洗浄液は、非イオン性界面活性剤を含有し、
前記非イオン性界面活性剤は、分子内にアミノ基を有し、
前記水性インクの表面張力と、前記水性洗浄液の表面張力とは、下記式(A)を満たす、インクジェット記録用インクセット。
1.1×(前記水性インクの表面張力)≦(前記水性洗浄液の表面張力)≦1.4×(前記水性インクの表面張力)・・・式(A) Having water-based ink and water-based cleaning liquid,
The aqueous cleaning liquid contains a nonionic surfactant,
The nonionic surfactant has an amino group in the molecule,
The ink set for inkjet recording, wherein the surface tension of the water-based ink and the surface tension of the water-based cleaning liquid satisfy the following formula (A).
1.1 × (surface tension of the water-based ink) ≦ (surface tension of the water-based cleaning liquid) ≦ 1.4 × (surface tension of the water-based ink) Formula (A)
前記水性洗浄液は、前記吐出面の洗浄に使用される、請求項1〜4の何れか一項に記載のインクジェット記録用インクセット。 The water-based ink is ejected from the ejection surface of the recording head,
The ink set for inkjet recording according to claim 1, wherein the aqueous cleaning liquid is used for cleaning the ejection surface.
前記水性インクは、0.55質量%以上0.70質量%以下の非イオン性界面活性剤を含有し、
前記水性インクが含有する非イオン性界面活性剤は、分子内にアセチレン結合を有するアルコールである、請求項1〜5の何れか一項に記載のインクジェット記録用インクセット。 The surface tension of the water-based ink is 25 mN / m or more and 33 mN / m or less,
The water-based ink contains 0.55% by mass or more and 0.70% by mass or less of a nonionic surfactant,
The ink set for inkjet recording according to any one of claims 1 to 5, wherein the nonionic surfactant contained in the water-based ink is an alcohol having an acetylene bond in a molecule.
請求項1〜6の何れか一項に記載のインクジェット記録用インクセットが有する前記水性洗浄液を、収容する第2タンクと、
を含む、カートリッジ。 A first tank that contains the water-based ink included in the ink set for inkjet recording according to any one of claims 1 to 6;
A second tank for storing the aqueous cleaning liquid included in the ink set for inkjet recording according to any one of claims 1 to 6;
Including the cartridge.
水性洗浄液を、前記吐出面へ供給する供給工程と、
前記水性インクを、加圧して前記吐出面から排出させるパージ工程と、
前記吐出面を、払拭するワイプ工程と、
を含み、
前記供給工程と、前記パージ工程とは、各々、前記吐出工程よりも後であって前記ワイプ工程よりも前に、行われ、
前記水性洗浄液は、非イオン性界面活性剤を含有し、
前記非イオン性界面活性剤は、分子内にアミノ基を有し、
前記水性インクの表面張力と、前記水性洗浄液の表面張力とは、下記式(A)を満たす、画像形成方法。
1.1×(前記水性インクの表面張力)≦(前記水性洗浄液の表面張力)≦1.4×(前記水性インクの表面張力)・・・式(A) A discharge step of discharging the water-based ink from the discharge surface of the recording head to the recording medium;
A supply step of supplying an aqueous cleaning liquid to the discharge surface;
A purge step of pressurizing and discharging the water-based ink from the ejection surface;
A wiping step of wiping the discharge surface;
Including
The supply step and the purge step are each performed after the discharge step and before the wipe step,
The aqueous cleaning liquid contains a nonionic surfactant,
The nonionic surfactant has an amino group in the molecule,
The surface tension of the water-based ink and the surface tension of the water-based cleaning liquid satisfy the following formula (A).
1.1 × (surface tension of the water-based ink) ≦ (surface tension of the water-based cleaning liquid) ≦ 1.4 × (surface tension of the water-based ink) Formula (A)
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