JP7707359B2 - Inkjet recording method - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット記録方法に関する。 The present invention relates to an inkjet recording method .
インクジェット記録方法によれば、様々な記録媒体に画像を記録することができる。近年、装置構成の簡略化や小型化、及び初期使用時の記録までの準備の短縮化を目的として、水性インクが収容されたインク収容部に記録ヘッドが組み込まれた構成のインクカートリッジを搭載したインクジェット記録装置が普及している。また、ビジネス分野においては、文章とカラーの図表などを含む文章を普通紙などの記録媒体に記録する際にもインクジェット記録方法が利用されている。このような用途では、吐出よれによる画像の乱れが生じにくいことや、耐水性及び耐擦過性に優れた画像を記録可能なように、樹脂を含有するインクに対するニーズがますます高まっている。 The inkjet recording method allows images to be recorded on various recording media. In recent years, inkjet recording devices equipped with ink cartridges in which a recording head is built into an ink storage section that contains water-based ink have become widespread, with the aim of simplifying and miniaturizing the device configuration and shortening the preparation time until initial use. In addition, in the business field, inkjet recording methods are also used when recording text, including text and colored diagrams, on recording media such as plain paper. In such applications, there is an increasing need for inks that contain resins, which are less susceptible to image distortion due to uneven ejection and can record images that are excellent in water resistance and abrasion resistance.
画像の乱れが生ずる原因の一つである吐出よれの発生を抑制すべく、洗浄液を用いた洗浄手段を採用する手法が知られている。また、吐出口面に固着したインクを効率的に除去しうる、空隙を有するシート状の払拭部材を備えたインクジェット記録装置が提案されている(特許文献1)。 A method is known that employs a cleaning means using a cleaning liquid to prevent the occurrence of irregular ejection, which is one of the causes of image distortion. In addition, an inkjet recording device has been proposed that is equipped with a sheet-like wiping member with voids that can efficiently remove ink that has adhered to the ejection port surface (Patent Document 1).
本発明者らは、記録ヘッドが組み込まれたインクカートリッジと、この記録ヘッドの吐出口面をワイピングする手段とを備えたインクジェット記録装置を用意した。そして、このインクジェット記録装置の記録ヘッドから有機顔料及び樹脂を含有する水性インクを吐出して画像を記録することについて検討したところ、装置の初期使用の開始直後に吐出よれが発生しやすいことが判明した。従来、吐出よれは、ある程度のインクを吐出した後や、不使用期間があった後に装置を再び使用するような場合に生じていたため、初期使用の開始直後の吐出よれは、従来の吐出よれとは異なる原因で生ずる課題であることになる。また、染料インクや、樹脂を含有しないインクを用いたところ、初期使用の開始直後に吐出よれが発生しないことがわかった。 The inventors prepared an inkjet recording device equipped with an ink cartridge incorporating a recording head and a means for wiping the nozzle surface of the recording head. They then investigated the use of aqueous ink containing organic pigments and resin to record an image from the recording head of this inkjet recording device, and found that irregular ejection was likely to occur immediately after the device began to be used for the first time. Conventionally, irregular ejection occurred after a certain amount of ink had been ejected or when the device was used again after a period of non-use, so irregular ejection immediately after the start of initial use is a problem caused by a different cause than conventional irregular ejection. Furthermore, when dye ink or ink not containing resin was used, it was found that irregular ejection did not occur immediately after the start of initial use.
さらに、インク収容部と一体となっていない記録ヘッドから有機顔料及び樹脂を含有する水性インクを吐出したところ、初期使用の開始直後の吐出よれが発生しないことがわかった。すなわち、初期使用の開始直後に発生する吐出よれは、有機顔料及び樹脂を含有する水性インクを記録ヘッドが組み込まれたインクカートリッジの記録ヘッドから吐出して画像を記録する場合に生ずる課題であることが判明した。 Furthermore, when aqueous ink containing organic pigments and resins was ejected from a recording head that was not integrated with the ink storage section, it was found that no irregular ejection occurred immediately after the start of initial use. In other words, it was found that irregular ejection that occurs immediately after the start of initial use is an issue that arises when an image is recorded by ejecting aqueous ink containing organic pigments and resins from the recording head of an ink cartridge in which the recording head is built.
したがって、本発明の目的は、初期使用の開始直後における吐出よれの発生を抑制しつつ、耐水性及び耐擦過性に優れた画像を記録することが可能なインクジェット記録方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、このインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an inkjet recording method capable of recording images with excellent water resistance and abrasion resistance while suppressing the occurrence of irregular ejection immediately after the start of initial use. Another object of the present invention is to provide an inkjet recording device for use in this inkjet recording method.
すなわち、本発明によれば、有機顔料及び樹脂を含有する水性インクと、前記水性インクを収容するインク収容部と、前記インク収容部から供給される前記水性インクを吐出する吐出口が形成された吐出口面を有する、前記インク収容部に組み込まれた記録ヘッドと、前記吐出口面をワイピングするワイピング手段と、を備えるインクジェット記録装置を使用し、前記吐出口から吐出した前記水性インクを記録媒体に付与して画像を記録する工程を有するインクジェット記録方法であって、前記記録ヘッドの前記吐出口面に、使用時に剥離される、粘着剤で形成された粘着層を有する保護テープが貼着されており、前記保護テープの剥離方向と、前記ワイピング手段による前記吐出口面のワイピング方向とが、略直交する又は逆方向であることを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。
That is, according to the present invention, there is provided an inkjet recording method that uses an inkjet recording device comprising: an aqueous ink containing an organic pigment and a resin; an ink storage section that stores the aqueous ink; a recording head incorporated in the ink storage section that has an ejection port surface formed with ejection ports for ejecting the aqueous ink supplied from the ink storage section; and a wiping means that wipes the ejection port surface, and that includes a step of applying the aqueous ink ejected from the ejection port to a recording medium to record an image, wherein a protective tape having an adhesive layer formed from an adhesive that is peeled off when used is attached to the ejection port surface of the recording head, and the peeling direction of the protective tape and the wiping direction of the ejection port surface by the wiping means are approximately perpendicular or opposite to each other .
本発明によれば、初期使用の開始直後における吐出よれの発生を抑制しつつ、耐水性及び耐擦過性に優れた画像を記録することが可能なインクジェット記録方法を提供することができる。また、本発明によれば、このインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an inkjet recording method capable of recording images with excellent water resistance and abrasion resistance while suppressing the occurrence of irregular ejection immediately after the start of initial use. In addition, according to the present invention, it is possible to provide an inkjet recording device used in this inkjet recording method.
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、さらに本発明を詳細に説明する。本発明においては、化合物が塩である場合は、インク中では塩はイオンに解離して存在しているが、便宜上、「塩を含有する」と表現する。また、インクジェット用の水性インクのことを、単に「インク」と記載することがある。物性値は、特に断りのない限り、常温(25℃)における値である。保護テープの剥離方向、吐出口面のワイピング方向、及び吐出口列の配列方向について、これらが互いに「略平行」、「略同方向」、及び「略逆方向」であることを、「略」を省略して「平行」、「同方向」、及び「逆方向」とそれぞれ記載することがある。 The present invention will be described in more detail below with reference to preferred embodiments. In the present invention, when the compound is a salt, the salt is dissociated into ions in the ink, but for convenience, it is expressed as "containing salt". In addition, water-based ink for inkjet may be simply referred to as "ink". Physical property values are values at room temperature (25°C) unless otherwise specified. Regarding the peeling direction of the protective tape, the wiping direction of the ejection port surface, and the arrangement direction of the ejection port array, when these are "approximately parallel", "approximately the same direction", and "approximately opposite directions", they may be described as "parallel", "same direction", and "opposite directions" respectively, with "approximately" omitted.
本発明者らは、インクを吐出する吐出口が形成された吐出口面を有する、インク収容部に記録ヘッドが組み込まれたインクカートリッジを用意した。そして、用意したインクカートリッジ使用し、有機顔料及び樹脂を含有するインクを、保護テープを剥離して開封した直後の記録ヘッドから吐出する際に生ずる吐出よれについて解析した。インク収容部と記録ヘッドが一体に形成されたインクカートリッジは、通常、インクの蒸発を抑制すべく、粘着層を有する保護テープが記録ヘッドの吐出口面に貼着され、吐出口が塞がれた状態で保管される。そして、初回の使用時(初期使用の開始時)には、密閉容器に梱包されたインクカートリッジを開封し、保護テープを剥離してから記録装置に装着し、画像の記録を開始する。しかし、保護テープを剥離した際に、粘着層を形成する粘着剤の一部が吐出口面に付着した状態で残存することがあり、残存した粘着剤によってインクの吐出よれが発生することがわかった。 The inventors prepared an ink cartridge in which a recording head is incorporated in an ink storage section having an ejection port surface where ejection ports for ejecting ink are formed. Then, using the prepared ink cartridge, they analyzed the ejection irregularities that occur when ink containing an organic pigment and a resin is ejected from the recording head immediately after peeling off the protective tape and opening the package. Ink cartridges in which an ink storage section and a recording head are integrally formed are usually stored in a state where a protective tape having an adhesive layer is attached to the ejection port surface of the recording head to suppress evaporation of the ink, and the ejection port is blocked. Then, when the ink cartridge is used for the first time (at the start of initial use), the ink cartridge packed in a sealed container is opened, the protective tape is peeled off, and the ink cartridge is mounted on a recording device to start recording an image. However, when the protective tape is peeled off, a part of the adhesive forming the adhesive layer may remain attached to the ejection port surface, and it was found that the remaining adhesive causes the ejection irregularities of the ink.
但し、染料インクや、樹脂を含有しない有機顔料インクを用いた場合には、記録ヘッドの吐出口面に粘着剤が付着した状態であっても、吐出よれは発生しないことがわかった。インクの吐出よれが発生した記録ヘッドについて、貼着した保護テープを剥離した吐出口面を観察したところ、粘着剤の付着残りが確認された。また、保護テープの貼着前の吐出口面の各種インクとの接触角、並びに保護テープを貼着及び剥離後の吐出口面の各種インクと接触角を測定した。その結果、樹脂を含有するインクとの接触角が特有に、保護テープの貼着前後で大きく相違することがわかった。すなわち、粘着剤が付着した状態の吐出口面は、樹脂を含有するインクが濡れやすくなり、吐出よれが発生したと考えられる。 However, it was found that when dye ink or organic pigment ink that does not contain resin is used, irregular ejection does not occur even when adhesive is attached to the ejection port surface of the recording head. When the ejection port surface of the recording head where irregular ink ejection occurred was observed after the attached protective tape was peeled off, adhesive residue was confirmed. In addition, the contact angle of the ejection port surface with various inks before the protective tape was attached, and the contact angle of the ejection port surface with various inks after the protective tape was attached and peeled off were measured. As a result, it was found that the contact angle with the ink containing resin was uniquely different before and after the protective tape was attached. In other words, it is thought that the ejection port surface with adhesive attached is more easily wetted by the ink containing resin, causing irregular ejection.
記録ヘッドを備えるヘッドカートリッジに、インク収容部をセットするタイプの記録ユニットを用いる場合、インク収容部に記録ヘッドが組み込まれたインクカートリッジにおいて必要となる、吐出口からのインクの蒸発を抑制する必要がない。このため、記録ヘッドを備えるヘッドカートリッジに、インク収容部をセットするタイプの記録ユニットを用いる場合、残存した粘着剤に起因するインクの吐出よれは発生しない。 When using a recording unit in which an ink storage section is set in a head cartridge equipped with a recording head, there is no need to suppress the evaporation of ink from the ejection ports, which is necessary in ink cartridges in which a recording head is built into the ink storage section. Therefore, when using a recording unit in which an ink storage section is set in a head cartridge equipped with a recording head, ink ejection irregularities caused by residual adhesive do not occur.
本発明者らは、保護テープの剥離方向と、ワイピング手段による吐出口面のワイピング方向とを、同一方向にして、吐出口面の状態を確認した。その結果、交差する又は逆方向にした場合と異なり、残存した粘着剤の除去が不十分となって、インクの吐出よれの発生を抑制することが困難であることがわかった。さらに、本発明者らは、ワイピング手段の一つであるワイパの材質や、ワイピングに用いる洗浄液の組成について検討した。例えば、空隙を有するシート状の払拭部材を用いたところ、残存した粘着剤の除去効率が向上し、初期使用の開始直後におけるインクの吐出よれの発生を抑制することができた。但し、吐出口面を構成する撥水材が削れやすくなるなど、吐出口面が劣化しやすくなり、長時間の使用によりインクの吐出よれが発生しやすくなることがわかった。また、インクの再溶解性を向上させうる、保湿性が良好な溶剤などの「良溶媒」を多く含有する洗浄液を用いてワイピングしたところ、残存した粘着剤を除去する効果が弱いことがわかった。また、物質の溶解性が良好な溶剤などの「貧溶媒」を多く含有する洗浄液を用いてワイピングしたところ、残存した粘着剤の除去効率は向上したが、インクが凝集しやすくなり、不吐出や吐出よれが発生しやすくなる場合があることがわかった。 The inventors checked the state of the ejection port surface by setting the peeling direction of the protective tape and the wiping direction of the ejection port surface by the wiping means to the same direction. As a result, unlike when the directions cross or are reversed, it was found that the remaining adhesive was not sufficiently removed, making it difficult to suppress the occurrence of irregular ejection of ink. Furthermore, the inventors investigated the material of the wiper, which is one of the wiping means, and the composition of the cleaning liquid used for wiping. For example, when a sheet-like wiping member having voids was used, the efficiency of removing the remaining adhesive was improved, and it was possible to suppress the occurrence of irregular ejection of ink immediately after the start of initial use. However, it was found that the ejection port surface was easily deteriorated, such as the water-repellent material constituting the ejection port surface being easily scraped off, and that irregular ejection of ink was easily caused by long-term use. In addition, when wiping was performed using a cleaning liquid containing a large amount of "good solvents" such as solvents with good moisturizing properties that can improve the resolubility of ink, it was found that the effect of removing the remaining adhesive was weak. In addition, when wiping was performed using a cleaning solution that contained a large amount of a "poor solvent," such as a solvent that has good solubility for the substance, the efficiency of removing the remaining adhesive improved, but it was found that the ink was more likely to aggregate, which could lead to non-ejection or irregular ejection.
本発明者らは、吐出口面のワイピング条件及びインクの組成についてさらに検討した。その結果、以下に示す構成とすることで、初期使用の開始直後における吐出よれの発生を抑制しつつ、ビジネス文書などに要求される耐水性及び耐擦過性に優れた画像を記録可能となることを見出した。 The inventors further investigated the wiping conditions of the ejection port surface and the composition of the ink. As a result, they discovered that by using the composition shown below, it is possible to suppress the occurrence of ejection irregularities immediately after the start of initial use, while recording images with excellent water resistance and abrasion resistance, which are required for business documents, etc.
すなわち、本発明のインクジェット記録方法では、有機顔料及び樹脂を含有するインクと、インクを収容するインク収容部と、インク収容部に組み込まれた記録ヘッドとを備えるインクジェット記録装置を使用する。記録ヘッドは、インク収容部から供給されるインクを吐出する吐出口が形成された吐出口面を有する。インクジェット記録装置は、さらに、吐出口面をワイピングするワイピング手段を備える。記録ヘッドの吐出口面には、吐出口からのインクの蒸発を抑制すべく、粘着剤で形成された粘着層を有する保護テープが貼着されており、この保護テープは、インクジェット記録装置の初回の使用時に剥離される。そして、保護テープの剥離方向と、ワイピング手段による吐出口面のワイピング方向とが、交差する又は逆方向である。 That is, in the inkjet recording method of the present invention, an inkjet recording device is used that includes an ink containing an organic pigment and a resin, an ink storage section that stores the ink, and a recording head built into the ink storage section. The recording head has an ejection port surface in which ejection ports are formed for ejecting ink supplied from the ink storage section. The inkjet recording device further includes a wiping means that wipes the ejection port surface. A protective tape having an adhesive layer formed of an adhesive is attached to the ejection port surface of the recording head in order to suppress evaporation of ink from the ejection ports, and this protective tape is peeled off when the inkjet recording device is used for the first time. The peeling direction of the protective tape and the wiping direction of the ejection port surface by the wiping means intersect or are opposite directions.
記録ヘッドの吐出口面から保護テープを剥離すると、保護テープの粘着層を形成する粘着剤の一部が、「毛羽立ったような状態」で吐出口面に残存する。そこで、保護テープの剥離方向と、ワイピング手段による吐出口面のワイピング方向とを、交差する又は逆方向にすると、毛羽立ったような状態で残存した粘着剤を効率よく除去することができると考えられる。これにより、初期使用の開始直後におけるインクの吐出よれの発生を抑制することができる。 When the protective tape is peeled off from the nozzle surface of the recording head, part of the adhesive that forms the adhesive layer of the protective tape remains on the nozzle surface in a "fluffy state". Therefore, it is believed that by making the direction in which the protective tape is peeled off and the direction in which the nozzle surface is wiped by the wiping means cross or are opposite directions, the adhesive that remains in a fluffy state can be efficiently removed. This makes it possible to suppress the occurrence of irregular ink ejection immediately after the start of initial use.
<インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置>
本発明のインクジェット記録方法は、インクと、インクを収容するインク収容部と、記録ヘッドと、記録ヘッドの吐出口面をワイピングするワイピング手段と、を備えるインクジェット記録装置を使用する記録方法である。インクは、有機顔料及び樹脂を含有する。記録ヘッドは、インク収容部から供給されるインクを吐出する吐出口が形成された吐出口面を有する、インク収容部に組み込まれた記録ヘッドである。本発明のインクジェット記録方法は、記録ヘッドの吐出口から吐出したインクを記録媒体に付与して画像を記録する工程を有する。記録ヘッドの吐出口面には、使用時に剥離される、粘着剤で形成された粘着層を有する保護テープが貼着されている。そして、保護テープの剥離方向と、ワイピング手段による吐出口面のワイピング方向とが、交差する又は逆方向である。
<Inkjet recording method and inkjet recording apparatus>
The inkjet recording method of the present invention is a recording method using an inkjet recording device including ink, an ink storage section for storing the ink, a recording head, and a wiping means for wiping the nozzle surface of the recording head. The ink contains an organic pigment and a resin. The recording head is a recording head incorporated in the ink storage section, and has a nozzle surface in which nozzles for ejecting ink supplied from the ink storage section are formed. The inkjet recording method of the present invention includes a step of applying ink ejected from the nozzles of the recording head to a recording medium to record an image. A protective tape having an adhesive layer formed of an adhesive, which is peeled off when used, is attached to the nozzle surface of the recording head. The peeling direction of the protective tape and the wiping direction of the nozzle surface by the wiping means intersect or are opposite directions.
また、本発明のインクジェット記録装置は、インクと、インクを収容するインク収容部と、記録ヘッドと、記録ヘッドの吐出口面をワイピングするワイピング手段と、を備える。インクは、有機顔料及び樹脂を含有する。記録ヘッドは、インク収容部から供給されるインクを吐出する吐出口が形成された吐出口面を有する、インク収容部に組み込まれた記録ヘッドである。記録ヘッドの吐出口面には、使用時に剥離される、粘着剤で形成された粘着層を有する保護テープが貼着されている。そして、保護テープの剥離方向と、ワイピング手段による吐出口面のワイピング方向とが、交差する又は逆方向である。 The inkjet recording device of the present invention comprises ink, an ink storage section that stores the ink, a recording head, and a wiping means that wipes the nozzle surface of the recording head. The ink contains an organic pigment and a resin. The recording head is a recording head incorporated in the ink storage section, and has a nozzle surface in which nozzles that eject ink supplied from the ink storage section are formed. A protective tape having an adhesive layer formed of an adhesive, which is peeled off when used, is attached to the nozzle surface of the recording head. The peeling direction of the protective tape and the wiping direction of the nozzle surface by the wiping means intersect or are opposite directions.
(インクジェット記録装置)
図1は、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を模式的に示す図面であり、(a)は斜視図、(b)はカバー部材を開いた状態の斜視図である。図1に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置1は、外装2と、外装2の上面に設けられたカバー部材3とを有する。カバー部材3は、上下方向に開閉可能な部材であり、上方向に開放することで、インクジェット記録装置1の内部を見ることができる。インクジェット記録装置1の形状は略直方体であり、後方に給紙トレイ4を備える。(b)では、給紙トレイ4を外装2から伸ばした状態を示している。図1及び2は、簡単のために、1色のインクを搭載する装置について示したが、インク種やインク数は図1及び2に示したものに限られない。
(Inkjet recording device)
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an inkjet recording device of the present invention, in which (a) is a perspective view and (b) is a perspective view with a cover member open. As shown in FIG. 1, the inkjet recording device 1 of this embodiment has an exterior 2 and a cover member 3 provided on the upper surface of the exterior 2. The cover member 3 is a member that can be opened and closed in the vertical direction, and the inside of the inkjet recording device 1 can be seen by opening it in the upward direction. The inkjet recording device 1 has a shape of a substantially rectangular parallelepiped and is provided with a paper feed tray 4 at the rear. (b) shows a state in which the paper feed tray 4 is extended from the exterior 2. For simplicity, FIGS. 1 and 2 show a device equipped with ink of one color, but the type of ink and the number of inks are not limited to those shown in FIGS. 1 and 2.
図2は、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態の内部構造を模式的に示す斜視図である。図2に示す実施形態のインクジェット記録装置1は、外装の後方側に給紙トレイ4を備える。給紙トレイ4には、紙などの記録媒体が配置される。インクジェット記録装置1の内部には、記録ユニット8が配置されている。記録ユニット8の下部には記録ヘッドが設けられている。記録ユニット8は、図2中のy方向に往復移動しながら、記録ヘッドの吐出口からインクを吐出する。給紙トレイ4に配置された記録媒体は、給紙ローラ5及び搬送ローラ6によって前方のx方向へと送られ、プラテン7に到達して支持される。プラテン7で支持された記録媒体は、記録ヘッドと対向した位置に配置され、この状態で記録ヘッドから記録媒体にインクが吐出される。吐出されたインクは記録媒体に付着し、記録媒体に画像が記録される。インクジェット記録装置1には、さらに、記録ヘッドの吐出口面を含む領域に当接し、吐出口を覆うキャップ9がホームポジションに設けられている。記録ユニット8がホームポジションにある状態で、ワイパ20により記録ヘッド1の吐出口面がワイピングされる。 2 is a perspective view showing a schematic internal structure of an embodiment of an inkjet recording device of the present invention. The inkjet recording device 1 of the embodiment shown in FIG. 2 has a paper feed tray 4 on the rear side of the exterior. A recording medium such as paper is placed in the paper feed tray 4. A recording unit 8 is placed inside the inkjet recording device 1. A recording head is provided under the recording unit 8. The recording unit 8 ejects ink from the nozzles of the recording head while moving back and forth in the y direction in FIG. 2. The recording medium placed on the paper feed tray 4 is sent forward in the x direction by the paper feed roller 5 and the transport roller 6, and reaches and is supported by the platen 7. The recording medium supported by the platen 7 is placed in a position facing the recording head, and in this state, ink is ejected from the recording head onto the recording medium. The ejected ink adheres to the recording medium, and an image is recorded on the recording medium. The inkjet recording device 1 further has a cap 9 at the home position that abuts against an area including the nozzle surface of the recording head and covers the nozzles. When the recording unit 8 is in the home position, the wiper 20 wipes the nozzle surface of the recording head 1.
図3は、記録ユニット(インクカートリッジ)の一例を模式的に示す斜視図である。図3に示すように、記録ユニット8は、熱可塑性樹脂などの材料で形成された筐体であるインク収容部10と、インク収容部10に組み込まれた記録ヘッド11とを有する。つまり、記録ヘッド11はインク収容部10に一体的に形成されている。インク収容部10には、有機顔料及び樹脂を含有するインクが収容されている。記録ヘッド11は、インク収容部10から供給されるインクを吐出する吐出口が形成された吐出口面30を有する。記録ヘッド11の吐出口面30には、インクカートリッジの初期使用時に剥離される、粘着剤で形成された粘着層を有する保護テープ50が貼着されている。保護テープ50の剥離方向は、例えば、以下のように規制することができる。剥離方向に沿った剥離テープの端部に、記録ヘッドに接着していない非接着部としてのタブ40を設ける。こうすることで、タブ40から保護テープの長手方向に剥離しやすくなり、剥離方向を規制することができる。より簡易かつ確実に剥離方向を規制するためには、剥離方向と交差する方向には非接着部を設けないことが好ましい。また、保護テープ50の剥離方向は、記録ヘッド11の吐出口列の配列方向と交差する方向であることが好ましい。特に、図3に示すように、保護テープ50の剥離方向をX-X’とするとともに、記録ヘッド11の吐出口列の配列方向がY-Y’の方向であることがさらに好ましい。保護テープの構成や剥離方向は図3に示したものに限られない。 Figure 3 is a perspective view showing a schematic example of a recording unit (ink cartridge). As shown in Figure 3, the recording unit 8 has an ink storage section 10, which is a housing made of a material such as a thermoplastic resin, and a recording head 11 built into the ink storage section 10. That is, the recording head 11 is formed integrally with the ink storage section 10. The ink storage section 10 contains ink containing an organic pigment and a resin. The recording head 11 has an ejection port surface 30 in which an ejection port for ejecting ink supplied from the ink storage section 10 is formed. A protective tape 50 having an adhesive layer formed of an adhesive, which is peeled off at the time of initial use of the ink cartridge, is attached to the ejection port surface 30 of the recording head 11. The peeling direction of the protective tape 50 can be regulated, for example, as follows. A tab 40 is provided as a non-adhesive portion that is not adhered to the recording head at the end of the peeling tape along the peeling direction. This makes it easier to peel off the protective tape from the tab 40 in the longitudinal direction of the protective tape, and the peeling direction can be regulated. In order to more simply and reliably regulate the peeling direction, it is preferable that no non-adhesive portion is provided in the direction intersecting the peeling direction. It is also preferable that the peeling direction of the protective tape 50 is a direction intersecting the arrangement direction of the nozzle array of the recording head 11. In particular, as shown in FIG. 3, it is even more preferable that the peeling direction of the protective tape 50 is X-X' and the arrangement direction of the nozzle array of the recording head 11 is Y-Y'. The configuration and peeling direction of the protective tape are not limited to those shown in FIG. 3.
記録ヘッドのインク吐出方式としては、ピエゾ素子などにより発生させた力学的エネルギーをインクに付与して吐出する方式や、電気熱変換体(ヒーター)などにより発生させた熱エネルギーをインクに付与して吐出する方式などがある。いずれのインク吐出方式を採用してもよい。 The ink ejection method of the recording head can be a method in which mechanical energy generated by a piezoelectric element or the like is applied to the ink to eject it, or a method in which thermal energy generated by an electrothermal converter (heater) or the like is applied to the ink to eject it. Either ink ejection method can be used.
保護テープは、水などのインク中の蒸発しうる成分が記録ヘッドの吐出口から蒸発するのを抑制するために用いられる部材である。保護テープは、粘着剤で形成された粘着層を有する。粘着剤としては、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、及びエチレンビニルアセテート(EVA)などを挙げることができ、アクリル系粘着剤及びシリコーン系粘着剤が好ましく、シリコーン系粘着剤がさらに好ましい。シリコーン系粘着剤を用いると、アクリル系などの他の粘着剤を用いた場合に比して、インクジェット用の水性インクに一般的なpH(アルカリ性)であっても、インクによる粘着剤の劣化が生じにくい。このため、粘着剤の付着残りが生じにくく、吐出よれの発生を抑制しやすい。粘着層は、例えば、シート状又はフィルム状の基材の表面上に形成されている。基材としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)などの樹脂材料を用いることができる。 The protective tape is a member used to prevent evaporable components in the ink, such as water, from evaporating from the nozzle of the recording head. The protective tape has an adhesive layer formed of an adhesive. Examples of adhesives include acrylic adhesives, silicone adhesives, and ethylene vinyl acetate (EVA), with acrylic adhesives and silicone adhesives being preferred, and silicone adhesives being more preferred. When a silicone adhesive is used, the adhesive is less likely to be deteriorated by the ink, even at a pH (alkaline) that is common for water-based inks for inkjet printing, compared to when other adhesives such as acrylic adhesives are used. For this reason, adhesive residue is less likely to be left behind, making it easier to prevent ejection irregularities. The adhesive layer is formed on the surface of, for example, a sheet-like or film-like substrate. Resin materials such as polyethylene terephthalate (PET) can be used as the substrate.
インクジェット記録装置は、記録ヘッドの吐出口面をワイピングするワイピング手段を備える。そして、前述の通り、保護テープの剥離方向と、ワイピング手段による吐出口面のワイピング方向とが、交差する又は逆方向である。交差する方向である場合、剥離方向とワイピング方向とのなす角は、0°以外の任意の角度とすることができる。なかでも、剥離方向とワイピング方向とが略直交することが好ましい。なお、逆方向である場合、剥離方向とワイピング方向とのなす角は、実質的に0°である。保護テープの剥離方向と、ワイピング手段による吐出口面のワイピング方向とは、交差する方向であることが特に好ましい。また、ワイピング手段による吐出口面のワイピング方向と吐出口列の配列方向とが略平行であり、かつ、これらの方向が、保護テープの剥離方向と交差することが特に好ましい。ワイピング手段としては、例えば、吐出口面に当接して摺動しうるワイパなどを用いることができる。ワイパの形状は、ブレード状であることが好ましい。ブレード状のワイパを用いることで、吐出口面の払拭性をより高めることができる。ワイパの構成材料としては、ゴム弾性を有するものが好ましい。ワイパの構成材料としては、例えば、ウレタン樹脂で形成されるゴム材料(ウレタンゴム)などを挙げることができる。 The inkjet recording device is equipped with a wiping means for wiping the discharge port surface of the recording head. As described above, the peeling direction of the protective tape and the wiping direction of the discharge port surface by the wiping means intersect or are opposite directions. When the directions intersect, the angle between the peeling direction and the wiping direction can be any angle other than 0°. In particular, it is preferable that the peeling direction and the wiping direction are approximately perpendicular to each other. When the directions are opposite, the angle between the peeling direction and the wiping direction is substantially 0°. It is particularly preferable that the peeling direction of the protective tape and the wiping direction of the discharge port surface by the wiping means are intersecting directions. It is also particularly preferable that the wiping direction of the discharge port surface by the wiping means and the arrangement direction of the discharge port row are approximately parallel, and that these directions intersect with the peeling direction of the protective tape. For example, a wiper that can slide in contact with the discharge port surface can be used as the wiping means. The shape of the wiper is preferably blade-shaped. By using a blade-shaped wiper, the wiping ability of the discharge port surface can be further improved. The wiper is preferably made of a material having rubber elasticity. For example, the wiper may be made of a rubber material (urethane rubber) made of urethane resin.
ワイパの厚さは、0.4mm以上1.1mm以下であることが好ましい。ワイパの厚さが0.4mm未満であると、吐出口面に付着した粘着剤の除去効率がやや低下することがある。一方、ワイパの厚さが1.1mm超であると、記録ヘッドの吐出口面を傷つけやすくなる場合があり、長時間の使用によって吐出よれがやや発生しやすくなることがある。 The thickness of the wiper is preferably 0.4 mm or more and 1.1 mm or less. If the thickness of the wiper is less than 0.4 mm, the efficiency of removing adhesive adhering to the nozzle surface may be slightly reduced. On the other hand, if the thickness of the wiper is more than 1.1 mm, it may be more likely to damage the nozzle surface of the recording head, and irregular ejection may be more likely to occur after long-term use.
ワイピング時のワイパの移動速度は、15mm/s以上130mm/s以下であることが好ましい。ワイパの移動速度が15mm/s未満であると、記録ヘッドの吐出口面を傷つけやすくなる場合があり、長時間の使用によって吐出よれがやや発生しやすくなることがある。一方、ワイパの移動速度が130mm/s超であると、吐出口面に付着した粘着剤の除去効率がやや低下することがある。 The wiper movement speed during wiping is preferably 15 mm/s or more and 130 mm/s or less. If the wiper movement speed is less than 15 mm/s, the nozzle surface of the recording head may be easily damaged, and irregular ejection may be somewhat more likely to occur after prolonged use. On the other hand, if the wiper movement speed exceeds 130 mm/s, the efficiency of removing adhesive adhering to the nozzle surface may be somewhat reduced.
図4は、記録ユニットの一例を模式的に示す図面であり、(a)は斜視図、(b)は分解した状態の斜視図である。図4に示す記録ユニット8は、筐体であるインク収容部10と、記録ヘッド11とを有する。インク収容部10には、他の部材を介在させることなく記録ヘッド11が貼り合わされている。インク収容部10は熱可塑性樹脂などの材料で形成された筐体であるために軽量である。さらに、インク収容部10には、放熱板などの他の部材を介在させることなく記録ヘッド11が貼り合わされているため、記録ユニット8全体が小型化及び軽量化されている。このような記録ユニット8を用いることで、インクジェット記録装置全体を小型化及び軽量化することができる。放熱板としては、アルミナなどの金属酸化物などの材質で形成されているものを挙げることができる。インク収容部10と記録ヘッド11との間には、放熱板などの他の部材を介在させる必要はない。但し、記録ヘッド11をインク収容部10に固定するための、接着剤などで形成される接着層は存在してもよい。 Figure 4 is a diagram showing an example of a recording unit, (a) is a perspective view, and (b) is a perspective view in an exploded state. The recording unit 8 shown in Figure 4 has an ink storage section 10, which is a housing, and a recording head 11. The recording head 11 is attached to the ink storage section 10 without any other members. The ink storage section 10 is a housing made of a material such as a thermoplastic resin, and is therefore lightweight. Furthermore, the recording head 11 is attached to the ink storage section 10 without any other members such as a heat sink, so the entire recording unit 8 is made smaller and lighter. By using such a recording unit 8, the entire inkjet recording device can be made smaller and lighter. Examples of heat sinks include those made of materials such as metal oxides such as alumina. There is no need to interpose other members such as a heat sink between the ink storage section 10 and the recording head 11. However, an adhesive layer formed of an adhesive or the like for fixing the recording head 11 to the ink storage section 10 may be present.
記録ヘッド11には、インクを吐出する複数の吐出口や、インクを吐出するための熱エネルギーを発生させるエネルギー発生素子などが設けられている。エネルギー発生素子などは、例えば、電気配線部材14を通じて供給される電力によって駆動させることができる。エネルギー発生素子は熱エネルギーを発生させる素子であり、発生させた熱エネルギーの作用によって吐出口からインクを吐出させることができる。 The recording head 11 is provided with a number of ejection ports for ejecting ink, and energy generating elements for generating thermal energy for ejecting ink. The energy generating elements can be driven, for example, by power supplied through the electrical wiring member 14. The energy generating elements are elements that generate thermal energy, and the action of the generated thermal energy can cause ink to be ejected from the ejection ports.
記録ヘッド11は、複数の吐出口で構成される吐出口列が同一の記録素子基板に配列された吐出口面を有する。吐出口列は、記録ユニットの往復移動方向(主走査方向)と略直交する方向(副走査方向)に配列されていることが好ましい。記録素子基板には複数の吐出口列を配列してもよく、この場合、一つの記録ユニットで複数のインクを吐出することが可能であり、インクジェット記録装置の全体を小型化することができる。 The recording head 11 has an ejection port surface in which an ejection port array made up of multiple ejection ports is arranged on the same recording element substrate. The ejection port array is preferably arranged in a direction (sub-scanning direction) that is approximately perpendicular to the direction of reciprocating movement of the recording unit (main scanning direction). Multiple ejection port arrays may be arranged on the recording element substrate. In this case, it is possible to eject multiple inks with one recording unit, and the entire inkjet recording device can be made smaller.
インク収容部10内には、スポンジ状のインク吸収体12a~12cが収納されている。また、インク収容部10の重力方向下方には、フィルタ13a~13cがそれぞれ配置されている。スポンジ状のインク吸収体12a~12cの毛管力を利用して負圧を発生させることで、吐出口からインクが漏出しないようにすることができる。また、フィルタ13a~13cを配置することで、ごみなどの微細な異物が吐出口に侵入するのを防止することができる。 Sponge-like ink absorbers 12a-12c are stored inside the ink storage section 10. Filters 13a-13c are also arranged below the ink storage section 10 in the direction of gravity. By using the capillary force of the sponge-like ink absorbers 12a-12c to generate negative pressure, it is possible to prevent ink from leaking out of the ejection ports. In addition, by arranging the filters 13a-13c, it is possible to prevent fine foreign matter such as dust from entering the ejection ports.
記録ヘッドは、記録ヘッド内のインクを加温する加温手段を有することが好ましい。加温手段は、記録ヘッド内のインクを、インク中の界面活性剤の曇点以上の温度に加温しうる手段であればよい。このような加温手段としては、例えば、記録ヘッドに接触するように配設されるインク温度調整用のヒーターや、インク吐出用のヒーターなどを挙げることができる。インク吐出用のヒーターによってインクを加温するには、例えば、インクが吐出しない程度の電流を繰り返し通電すればよい。記録ヘッド内のインク温度は、40℃以上70℃以下に加温することが好ましい。 The recording head preferably has a heating means for heating the ink in the recording head. The heating means may be any means capable of heating the ink in the recording head to a temperature equal to or higher than the cloud point of the surfactant in the ink. Examples of such heating means include a heater for adjusting the ink temperature that is arranged in contact with the recording head, and a heater for ink ejection. To heat the ink using a heater for ink ejection, for example, it is sufficient to repeatedly pass a current that is not strong enough to eject the ink. The ink temperature in the recording head is preferably heated to a temperature between 40°C and 70°C.
記録ヘッド11を構成する記録素子基板の吐出口面の材質としては、例えば、エポキシ樹脂などの樹脂材料を挙げることができる。樹脂材料で形成された吐出口面に、撥水処理がなされた記録ヘッドを用いると、吐出口面に付着したインクによる吐出特性の低下を抑制しやすいために好ましい。特に、保護テープをより剥離しやすくなるとともに、粘着剤が吐出口面にさらに残存しにくくなる。また、吐出口面に残存した粘着剤をワイピングによってより除去しやすくなる。 Examples of the material of the ejection port surface of the recording element substrate constituting the recording head 11 include resin materials such as epoxy resin. Using a recording head with an ejection port surface formed of a resin material that has been treated to be water repellent is preferable because it makes it easier to suppress deterioration of ejection characteristics due to ink adhering to the ejection port surface. In particular, this makes it easier to peel off the protective tape and makes it even more difficult for adhesive to remain on the ejection port surface. In addition, adhesive remaining on the ejection port surface can be more easily removed by wiping.
記録ヘッドの吐出口面は、撥水処理されていることが好ましい。吐出口面を撥水処理するための方法としては、撥水性材料をスプレーなどで付与する方法、真空蒸着やプラズマ重合により撥水性材料を付着させる方法、などを挙げることができる。吐出口面の撥水性は、水の接触角を測定することにより評価することができる。水の接触角が70°以上であれば「撥水性」であると判断でき、水の接触角が90°以上であることが好ましい。水との接触角は、純水(イオン交換水)を用い、一般的な接触角計を使用して測定することができる。接触角計としては、例えば、自動接触角測定機(商品名「CA-W」、協和界面科学製)などを挙げることができる。 The discharge port surface of the recording head is preferably treated to be water-repellent. Methods for treating the discharge port surface to be water-repellent include a method of applying a water-repellent material by spraying, etc., and a method of attaching a water-repellent material by vacuum deposition or plasma polymerization. The water repellency of the discharge port surface can be evaluated by measuring the contact angle with water. If the contact angle with water is 70° or more, it can be determined to be "water-repellent," and it is preferable that the contact angle with water is 90° or more. The contact angle with water can be measured using pure water (ion-exchanged water) and a general contact angle meter. Examples of contact angle meters include an automatic contact angle measuring machine (product name "CA-W", manufactured by Kyowa Interface Science).
吐出口面を撥水処理するための撥水性材料としては、フッ素系樹脂の化合物などを挙げることができる。撥水面は、これらの材料で形成された一様な樹脂膜として形成されていることが好ましく、この樹脂膜はニッケルなどの金属を含まないことが好ましい。フッ素系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、環状構造を有するフッ素樹脂などを挙げることができる。また、フッ素化エポキシ樹脂、フッ素化ポリイミド樹脂、フッ素化ポリアミド樹脂、フッ素化アクリル樹脂、フッ素化ウレタン樹脂、フッ素化シロキサン樹脂、及びこれらの変性樹脂などの、フッ素原子を含有するその他の樹脂などを挙げることができる。また、撥水性材料として、珪素原子を含む化合物やシリコーン系樹脂を用いてもよい。なかでも、高度な撥水性が得られることから、フルオロアルキル基を有する加水分解性シラン化合物、及び、カチオン重合性基を有する加水分解性シラン化合物の縮合物を用いることが好ましい。また、この縮合物を、紫外線などの活性エネルギー線の照射により硬化させたシリコーン系樹脂を挙げることができる。加水分解性シラン化合物は、その分子構造中にアルコキシ基などの加水分解性基を有する。また、カチオン重合性基としては、環状エーテル基、環状ビニルエーテル基などを挙げることができる。 Examples of water-repellent materials for the water-repellent treatment of the discharge port surface include compounds of fluororesins. The water-repellent surface is preferably formed as a uniform resin film made of these materials, and this resin film preferably does not contain metals such as nickel. Examples of fluororesins include polytetrafluoroethylene resins and fluororesins having a cyclic structure. Examples of other resins containing fluorine atoms, such as fluorinated epoxy resins, fluorinated polyimide resins, fluorinated polyamide resins, fluorinated acrylic resins, fluorinated urethane resins, fluorinated siloxane resins, and modified resins thereof, can also be mentioned. In addition, compounds containing silicon atoms and silicone-based resins may also be used as water-repellent materials. Among these, it is preferable to use a hydrolyzable silane compound having a fluoroalkyl group and a condensate of a hydrolyzable silane compound having a cationic polymerizable group, since a high level of water repellency can be obtained. In addition, examples of silicone-based resins obtained by curing this condensate by irradiation of active energy rays such as ultraviolet rays can also be mentioned. The hydrolyzable silane compound has a hydrolyzable group such as an alkoxy group in its molecular structure. Examples of the cationic polymerizable group include a cyclic ether group and a cyclic vinyl ether group.
(水性インク)
本発明のインクジェット記録方法は、有機顔料及び樹脂を含有するインクを使用し、吐出口から吐出したインクを記録媒体に付与して画像を記録する工程を有する。以下、インクを構成する成分などについて説明する。
(Water-based ink)
The inkjet recording method of the present invention includes a step of recording an image by applying the ink containing an organic pigment and a resin to a recording medium by ejecting the ink from an ejection orifice.
[色材]
インクの色材としては、有機顔料(以下、単に「顔料」とも記す)を用いる。顔料としては、例えば、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、イミダゾロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ジオキサジン顔料、及びペリノン顔料などを挙げることができる。
[Colorant]
The coloring material of the ink is an organic pigment (hereinafter, simply referred to as "pigment"). Examples of the pigment include an azo pigment, a phthalocyanine pigment, a quinacridone pigment, an isoindolinone pigment, an imidazolone pigment, a diketopyrrolopyrrole pigment, a dioxazine pigment, and a perinone pigment.
水性インク中の有機顔料の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.5質量%以上10.0質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以上8.0質量%以下であることがさらに好ましい。 The content (mass %) of organic pigment in the aqueous ink is preferably 0.5% to 10.0% by mass, based on the total mass of the ink, and more preferably 1.0% to 8.0% by mass.
顔料の分散方式としては、分散剤として樹脂(樹脂分散剤)を用いた樹脂分散顔料や、顔料の粒子表面に親水性基が結合している自己分散顔料などを挙げることができる。また、顔料の粒子表面に樹脂を含む有機基を化学的に結合させた樹脂結合型顔料や、顔料の粒子の表面を樹脂などで被覆したマイクロカプセル顔料などを用いることができる。 Examples of pigment dispersion methods include resin-dispersed pigments, which use a resin (resin dispersant) as a dispersant, and self-dispersed pigments, in which hydrophilic groups are bonded to the pigment particle surface. In addition, resin-bonded pigments, in which organic groups containing resin are chemically bonded to the pigment particle surface, and microencapsulated pigments, in which the surface of pigment particles is coated with a resin or the like, can also be used.
顔料を水性媒体中に分散させるための樹脂分散剤としては、アニオン性基の作用によって顔料を水性媒体中に分散させうるものを用いることが好ましい。樹脂分散剤としては、後述の樹脂、なかでも水溶性樹脂を用いることができる。水性インク中の樹脂分散剤の含有量(質量%)は、有機顔料の含有量(質量%)に対する質量比率で、0.1倍以上0.6倍以下であることが好ましい。上記の質量比率が0.6倍超であると、画像の耐擦過性が向上する傾向にあるが、初期使用の開始直後に吐出よれが生じやすくなる傾向にある。 As a resin dispersant for dispersing the pigment in the aqueous medium, it is preferable to use one that can disperse the pigment in the aqueous medium by the action of anionic groups. As the resin dispersant, a resin as described below, particularly a water-soluble resin, can be used. The content (mass %) of the resin dispersant in the aqueous ink is preferably 0.1 to 0.6 times the mass ratio of the content (mass %) of the organic pigment. If the mass ratio is more than 0.6 times, the scratch resistance of the image tends to improve, but the ejection irregularity tends to occur easily immediately after the start of initial use.
自己分散顔料としては、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基などのアニオン性基が、顔料の粒子表面に直接又は他の原子団(-R-)を介して結合しているものを用いることができる。アニオン性基は、酸型及び塩型のいずれであってもよく、塩型である場合は、その一部が解離した状態及び全てが解離した状態のいずれであってもよい。アニオン性基が塩型である場合において、カウンターイオンとなるカチオンとしては、アルカリ金属カチオン、アンモニウム、有機アンモニウムなどを挙げることができる。他の原子団(-R-)の具体例としては、炭素原子数1乃至12の直鎖又は分岐のアルキレン基;フェニレン基やナフチレン基などのアリーレン基;カルボニル基;イミノ基;アミド基;スルホニル基;エステル基;エーテル基などを挙げることができる。また、これらの基を組み合わせた基であってもよい。 As the self-dispersing pigment, a pigment having an anionic group such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, or a phosphonic acid group bonded directly or via another atomic group (-R-) to the particle surface of the pigment can be used. The anionic group may be either an acid type or a salt type, and if it is a salt type, it may be either partially dissociated or completely dissociated. When the anionic group is a salt type, examples of the cation that serves as the counter ion include an alkali metal cation, ammonium, and organic ammonium. Specific examples of the other atomic group (-R-) include a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms; an arylene group such as a phenylene group or a naphthylene group; a carbonyl group; an imino group; an amide group; a sulfonyl group; an ester group; and an ether group. The pigment may also be a group that is a combination of these groups.
[樹脂]
インクは、樹脂を含有する。水性インク中の樹脂の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上20.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上15.0質量%以下であることがさらに好ましい。水性インク中の樹脂の含有量(質量%)は、有機顔料の含有量(質量%)に対する質量比率で、0.1倍以上1.0倍以下であることが好ましく、0.1倍以上0.6倍以下であることが好ましい。この樹脂の含有量は、顔料を分散するための分散剤を含む値である。
[resin]
The ink contains a resin. The content (mass%) of the resin in the aqueous ink is preferably 0.1% by mass or more and 20.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or more and 15.0% by mass or less, based on the total mass of the ink. The content (mass%) of the resin in the aqueous ink is preferably 0.1 times or more and 1.0 times or less, and more preferably 0.1 times or more and 0.6 times or less, in terms of mass ratio to the content (mass%) of the organic pigment. This content of the resin is a value including a dispersant for dispersing the pigment.
樹脂は、(i)顔料の分散状態を安定化させるため、すなわち、樹脂分散剤やその補助としてインクに添加することができる。また、(ii)記録される画像の各種特性を向上させるためにインクに添加することができる。樹脂の形態としては、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、及びこれらの組み合わせなどを挙げることができる。また、樹脂は、水性媒体に溶解しうる水溶性樹脂であってもよく、水性媒体中に分散する樹脂粒子であってもよい。なかでも、水溶性樹脂が好ましく、この水溶性樹脂は顔料を分散させるための樹脂分散剤であることが好ましい。 The resin can be added to the ink (i) to stabilize the dispersion state of the pigment, that is, as a resin dispersant or its auxiliary. Also, (ii) to improve various characteristics of the recorded image. Examples of the resin form include block copolymers, random copolymers, graft copolymers, and combinations of these. The resin may be a water-soluble resin that can be dissolved in an aqueous medium, or may be resin particles that are dispersed in an aqueous medium. Of these, water-soluble resins are preferred, and the water-soluble resin is preferably a resin dispersant for dispersing the pigment.
樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、多糖類、ポリペプチド類などを挙げることができる。なかでも、記録ヘッドの吐出口からの吐出特性の観点から、アクリル樹脂が好ましい。アクリル樹脂としては、アニオン性基を有するユニット及びアニオン性基を有しないユニットを構成ユニットとして有するものが好ましい。アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリレートなどのアクリル系モノマーに由来するユニットを有する樹脂である。アクリル樹脂の形態としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体、及びこれらの組み合わせなどを挙げることができる。 Examples of resins include acrylic resins, polyester resins, urethane resins, urea resins, polysaccharides, and polypeptides. Among these, acrylic resins are preferred from the viewpoint of ejection characteristics from the ejection ports of the recording head. Acrylic resins are preferred that have as their constituent units a unit having an anionic group and a unit not having an anionic group. Acrylic resins are resins that have units derived from acrylic monomers such as (meth)acrylic acid and (meth)acrylate. Examples of the form of acrylic resins include random copolymers, block copolymers, graft copolymers, and combinations of these.
重合によりアクリル樹脂を構成するユニットとなるモノマーとしては、アニオン性基を有するモノマー及びアニオン性基を有しないモノマーを挙げることができる。通常、アニオン性基を有するモノマーは重合により親水性ユニットとなり、アニオン性基を有しないモノマーは重合により疎水性ユニットとなる。 Examples of monomers that become units that constitute acrylic resins upon polymerization include monomers that have an anionic group and monomers that do not have an anionic group. Usually, monomers that have an anionic group become hydrophilic units upon polymerization, and monomers that do not have an anionic group become hydrophobic units upon polymerization.
アニオン性基を有するモノマーとしては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボン酸基を有するモノマー;これらのモノマーの無水物や塩などを挙げることができる。アニオン性基を有するモノマーの塩を構成するカチオンとしては、リチウムカチオン、ナトリウムカチオン、カリウムカチオン、アンモニウムカチオン、及び有機アンモニウムカチオンなどを挙げることができる。 Examples of monomers having an anionic group include monomers having a carboxylic acid group such as (meth)acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, and fumaric acid; anhydrides and salts of these monomers; and the like. Examples of cations constituting the salts of monomers having an anionic group include lithium cations, sodium cations, potassium cations, ammonium cations, and organic ammonium cations.
アニオン性基を有しないモノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン、ベンジル(メタ)アクリレート、2-ビニルピリジン、4-ビニルピリジン、1-ビニルイミダゾールなどの芳香族基を有するモノマー;エチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(n-、iso-、t-)ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステルなどを挙げることができる。 Examples of monomers that do not have an anionic group include monomers that have an aromatic group, such as styrene, α-methylstyrene, benzyl (meth)acrylate, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, and 1-vinylimidazole; and (meth)acrylic acid esters, such as ethyl (meth)acrylate, methyl (meth)acrylate, (iso)propyl (meth)acrylate, (n-, iso-, and t-)butyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl (meth)acrylate.
なかでも、(メタ)アクリル酸に由来する親水性ユニットと、芳香環を有するモノマー及び(メタ)アクリル酸エステル系モノマーの少なくとも一方に由来する疎水性ユニットとを有するアクリル樹脂が好ましい。特に、(メタ)アクリル酸に由来する親水性ユニットと、スチレン及びα-メチルスチレンの少なくとも一方のモノマーに由来する疎水性ユニットとを有するアクリル樹脂が好ましい。これらのアクリル樹脂は、顔料と相互作用しやすいため、水性媒体中に顔料を分散させるための樹脂分散剤として好適である。 Among these, acrylic resins having a hydrophilic unit derived from (meth)acrylic acid and a hydrophobic unit derived from at least one of a monomer having an aromatic ring and a (meth)acrylic acid ester monomer are preferred. In particular, acrylic resins having a hydrophilic unit derived from (meth)acrylic acid and a hydrophobic unit derived from at least one of styrene and α-methylstyrene are preferred. These acrylic resins easily interact with pigments, making them suitable as resin dispersants for dispersing pigments in aqueous media.
ウレタン樹脂は、例えば、ポリイソシアネートとポリオールを反応させて得ることができる。また、鎖延長剤をさらに反応させたものであってもよい。オレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレンなどを挙げることができる。 Urethane resins can be obtained, for example, by reacting polyisocyanate with polyol. They may also be obtained by further reacting with a chain extender. Examples of olefin resins include polyethylene and polypropylene.
[水性媒体]
インクは、水性媒体として少なくとも水を含有する水性のインクである。インクには、水、又は水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有させることができる。なお、インクは、水溶性有機溶剤を含有することが好ましい。水としては、脱イオン水やイオン交換水を用いることが好ましい。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、50.0質量%以上95.0質量%以下であることが好ましい。水溶性有機溶剤としては、アルコール類、グリコール類、グリコールエーテル類、含窒素化合物類などのインクジェット用のインクに使用可能なものをいずれも用いることができる。インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3.0質量%以上50.0質量%以下であることが好ましく、15.0質量%以上30.0質量%以下であることがさらに好ましい。
[Aqueous medium]
The ink is an aqueous ink containing at least water as an aqueous medium. The ink may contain water or an aqueous medium that is a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. The ink preferably contains a water-soluble organic solvent. As the water, deionized water or ion-exchanged water is preferably used. The content (mass%) of water in the ink is preferably 50.0 mass% or more and 95.0 mass% or less based on the total mass of the ink. As the water-soluble organic solvent, any of those usable in inkjet inks, such as alcohols, glycols, glycol ethers, and nitrogen-containing compounds, can be used. The content (mass%) of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably 3.0 mass% or more and 50.0 mass% or less based on the total mass of the ink, and more preferably 15.0 mass% or more and 30.0 mass% or less based on the total mass of the ink.
インクは、環状アミド構造を有する化合物、アルカンジオール、及びアミン化合物からなる群より選択される少なくとも1種の水溶性有機溶剤を含有することが好ましく、少なくとも2種の水溶性有機溶剤を含有することがさらに好ましい。これらの水溶性有機溶剤を含有するインクを用いることで、初期使用の開始直後の吐出よれをさらに抑制することができる。環状アミド構造を有する化合物としては、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドンなどを挙げることができる。アルカンジオールは炭素数2乃至8程度の飽和炭化水素鎖に2つのヒドロキシ基が置換した化合物であり、1,2-ヘキサンジオール、1,5-ペンタンジオール、及び1,6-ヘキサンジオールなどを挙げることができる。アミン化合物としては、トリエタノールアミンなどを挙げることができる。 The ink preferably contains at least one water-soluble organic solvent selected from the group consisting of compounds having a cyclic amide structure, alkanediols, and amine compounds, and more preferably contains at least two water-soluble organic solvents. By using ink containing these water-soluble organic solvents, it is possible to further suppress uneven ejection immediately after the start of initial use. An example of a compound having a cyclic amide structure is 1-(2-hydroxyethyl)-2-pyrrolidone. Alkanediols are compounds in which two hydroxy groups are substituted on a saturated hydrocarbon chain having about 2 to 8 carbon atoms, and examples of such compounds include 1,2-hexanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol. An example of an amine compound is triethanolamine.
[界面活性剤]
インクは、さらに界面活性剤を含有することが好ましい。また、インクは、曇点を有する界面活性剤を含有することが特に好ましい。そして、本発明のインクジェット記録方法は、さらに、加温手段で界面活性剤の曇点以上に記録ヘッド内のインクを加温した後、ワイピング手段で吐出口面をワイピングする工程を有することが好ましい。これにより、いわゆる「曇点洗浄」が可能となり、吐出口面に付着した粘着剤の除去効率をより向上させることが可能となり、初期使用の開始直後の吐出よれをさらに抑制することができる。界面活性剤の曇点は、ノニオン性界面活性剤の水溶液を加熱した際に、溶質(ノニオン性界面活性剤)と水が分離して水溶液が曇り始める温度を指し、JIS K 3211:1990に1047として規定されている。後述する実施例では、界面活性剤の1.0質量%水溶液を加熱した際に曇り始める温度を測定した。
[Surfactant]
The ink preferably further contains a surfactant. It is particularly preferable that the ink contains a surfactant having a cloud point. The inkjet recording method of the present invention further includes a step of heating the ink in the recording head to a temperature equal to or higher than the cloud point of the surfactant by a heating means, and then wiping the discharge port surface by a wiping means. This enables so-called "cloud point cleaning", which can further improve the efficiency of removing the adhesive attached to the discharge port surface, and can further suppress discharge irregularities immediately after the start of initial use. The cloud point of a surfactant refers to the temperature at which a solute (nonionic surfactant) and water separate when an aqueous solution of a nonionic surfactant is heated, and the aqueous solution begins to cloud, and is specified as 1047 in JIS K 3211:1990. In the examples described below, the temperature at which a 1.0 mass% aqueous solution of the surfactant begins to cloud when heated was measured.
界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、及びノニオン性界面活性剤などを挙げることができる。なかでも、アセチレングリコール系界面活性剤及びポリオキシエチレンアルキルエーテルなどのノニオン性界面活性剤を用いることが好ましい。インク中の界面活性剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、0.1質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上2.0質量%以下であることがさらに好ましい。なかでも、0.1質量%以上1.0質量%以下であることが特に好ましい。 Examples of surfactants include anionic surfactants, cationic surfactants, and nonionic surfactants. Of these, it is preferable to use nonionic surfactants such as acetylene glycol surfactants and polyoxyethylene alkyl ethers. The content (mass %) of the surfactant in the ink is preferably 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less, based on the total mass of the ink, and more preferably 0.1% by mass or more and 2.0% by mass or less. Of these, it is particularly preferable that the content is 0.1% by mass or more and 1.0% by mass or less.
[その他の成分]
インクには、さらに、必要に応じて、消泡剤、pH調整剤、粘度調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤などの種々の添加剤を含有させてもよい。
[Other ingredients]
The ink may further contain various additives, such as an antifoaming agent, a pH adjuster, a viscosity adjuster, an antirust agent, an antiseptic, an antifungal agent, an antioxidant, and an antireducing agent, as required.
[インクの物性]
インクは、インクジェット方式に適用する水性インクである。したがって、信頼性の観点から、その物性値を適切に制御することが好ましい。具体的には、25℃におけるインクの表面張力は、20mN/m以上60mN/m以下であることが好ましい。また、25℃におけるインクの粘度は、1.0mPa・s以上10.0mPa・s以下であることが好ましい。25℃におけるインクのpHは、7.0以上9.5以下であることが好ましく、8.0以上9.5以下であることがさらに好ましい。
[Ink properties]
The ink is a water-based ink applied to an inkjet method. Therefore, from the viewpoint of reliability, it is preferable to appropriately control the physical property values. Specifically, the surface tension of the ink at 25° C. is preferably 20 mN/m or more and 60 mN/m or less. In addition, the viscosity of the ink at 25° C. is preferably 1.0 mPa·s or more and 10.0 mPa·s or less. The pH of the ink at 25° C. is preferably 7.0 or more and 9.5 or less, and more preferably 8.0 or more and 9.5 or less.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。成分量に関して「部」及び「%」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited in any way to the following examples as long as it does not deviate from the gist of the invention. The terms "parts" and "%" used to describe the amounts of components are by weight unless otherwise specified.
<顔料分散液の調製>
(顔料分散液1)
酸価120mgKOH/g、重量平均分子量10,000のスチレン-アクリル酸共重合体(水溶性樹脂)を、その酸価と等モル量の水酸化カリウムで中和した。C.I.ピグメントブルー15:3 10.0部、中和したスチレン-アクリル酸共重合体(固形分)3.0部、及びイオン交換水85.0部を混合して混合物を得た。サンドグラインダーを使用して得られた混合物を1時間分散した後、遠心分離処理して粗大粒子を除去した。さらに、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム製)で加圧ろ過して、C.I.ピグメントブルー15:3が樹脂によって水中に分散された状態の顔料分散液1を得た。顔料分散液1中の顔料の含有量は15.0%、樹脂(樹脂分散剤)の含有量は4.5%であった。
<Preparation of Pigment Dispersion>
(Pigment Dispersion 1)
A styrene-acrylic acid copolymer (water-soluble resin) having an acid value of 120 mgKOH/g and a weight average molecular weight of 10,000 was neutralized with potassium hydroxide in an amount equimolar to the acid value. A mixture was obtained by mixing 10.0 parts of C.I. Pigment Blue 15:3, 3.0 parts of the neutralized styrene-acrylic acid copolymer (solid content), and 85.0 parts of ion-exchanged water. The mixture obtained was dispersed for 1 hour using a sand grinder, and then centrifuged to remove coarse particles. The mixture was then filtered under pressure with a microfilter (manufactured by Fujifilm) having a pore size of 3.0 μm to obtain a pigment dispersion 1 in which C.I. Pigment Blue 15:3 was dispersed in water by the resin. The pigment content in the pigment dispersion 1 was 15.0%, and the resin (resin dispersant) content was 4.5%.
(顔料分散液2)
C.I.ピグメントブルー15:3に代えて、C.I.ピグメントレッド122を用いたこと以外は、前述の顔料分散液1と同様の手順で、顔料分散液2を得た。顔料分散液2中の顔料の含有量は15.0%、樹脂(樹脂分散剤)の含有量は4.5%であった。
(Pigment Dispersion 2)
Pigment dispersion 2 was obtained in the same manner as in the above-mentioned pigment dispersion 1, except that C.I. Pigment Red 122 was used instead of C.I. Pigment Blue 15:3. The pigment content in pigment dispersion 2 was 15.0%, and the resin (resin dispersant) content was 4.5%.
(顔料分散液3)
C.I.ピグメントブルー15:3に代えて、C.I.ピグメントイエロー74を用いたこと以外は、前述の顔料分散液1と同様の手順で、顔料分散液3を得た。顔料分散液3中の顔料の含有量は15.0%、樹脂分散剤の含有量は4.5%であった。
(Pigment Dispersion 3)
Pigment dispersion 3 was obtained in the same manner as in the above-mentioned pigment dispersion 1, except that C.I. Pigment Blue 15:3 was replaced with C.I. Pigment Yellow 74. The pigment content in pigment dispersion 3 was 15.0%, and the resin dispersant content was 4.5%.
(顔料分散液4)
顔料種が有機顔料(C.I.ピグメントブルー15:4)である自己分散顔料を含有する市販の顔料分散液(商品名「CAB-O-JET250C」、キャボット製、顔料の含有量15.0%)を顔料分散液4とした。
(Pigment Dispersion 4)
A commercially available pigment dispersion containing a self-dispersing pigment in which the pigment type is an organic pigment (C.I. Pigment Blue 15:4) (product name "CAB-O-JET250C", manufactured by Cabot Corporation, pigment content 15.0%) was used as pigment dispersion 4.
(顔料分散液5)
C.I.ピグメントブルー15:3に代えて、無機顔料(カーボンブラック)を用いたこと以外は、前述の顔料分散液1と同様の手順で、顔料分散液5を得た。顔料分散液5中の顔料の含有量は15.0%、樹脂分散剤の含有量は4.5%であった。
(Pigment Dispersion 5)
Pigment Dispersion 5 was obtained in the same manner as in the above-described Pigment Dispersion 1, except that an inorganic pigment (carbon black) was used instead of C.I. Pigment Blue 15:3. The pigment content in Pigment Dispersion 5 was 15.0%, and the resin dispersant content was 4.5%.
(顔料分散液6)
顔料種が無機顔料(カーボンブラック)である自己分散顔料を含有する市販の顔料分散液(商品名「CAB-O-JET300」、キャボット製、顔料の含有量15.0%)を顔料分散液6とした。
(Pigment Dispersion 6)
A commercially available pigment dispersion containing a self-dispersing pigment in which the pigment type is an inorganic pigment (carbon black) (product name "CAB-O-JET300", manufactured by Cabot Corporation, pigment content 15.0%) was used as pigment dispersion 6.
<染料水溶液の調製>
C.I.ダイレクトブルー199を水に溶解させて、C.I.ダイレクトブルー199の含有量が15.0%である染料水溶液を得た。
<Preparation of Dye Aqueous Solution>
C.I. Direct Blue 199 was dissolved in water to obtain an aqueous dye solution having a C.I. Direct Blue 199 content of 15.0%.
<アクリル樹脂の調製>
スチレン81.0部及びアクリル酸19.0部を常法にしたがって共重合して、アクリル樹脂(水溶性樹脂)を合成した。アクリル樹脂の酸価と等モル量の水酸化カリウムでアクリル樹脂中のカルボン酸基を中和して樹脂を溶解させた後、適量の純水を添加して、樹脂の含有量が20.0%であるアクリル樹脂の水溶液を得た。アクリル樹脂の酸価は148mgKOH/gであり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したアクリル樹脂の重量平均分子量は10,000であった。
<Preparation of acrylic resin>
Styrene 81.0 parts and acrylic acid 19.0 parts were copolymerized according to a conventional method to synthesize an acrylic resin (water-soluble resin). The carboxylic acid group in the acrylic resin was neutralized with potassium hydroxide in an amount equivalent to the acid value of the acrylic resin to dissolve the resin, and then an appropriate amount of pure water was added to obtain an aqueous solution of the acrylic resin with a resin content of 20.0%. The acid value of the acrylic resin was 148 mgKOH/g, and the weight average molecular weight of the acrylic resin measured by gel permeation chromatography was 10,000.
<インクの調製>
表1-1及び1-2の上段に示す各成分(単位:%)を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズが2.5μmであるポリプロピレンフィルター(ポール製)にて加圧ろ過を行って各インクを調製した。表1-1及び1-2中、「サーフィノール465」は、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物(Air Products製、エチレンオキサイド基の付加モル数:10)の商品名である。1.0%水溶液について測定した「サーフィノール465」の曇点は55℃であった。
<Ink Preparation>
Each ink was prepared by mixing the components (unit: %) shown in the upper rows of Tables 1-1 and 1-2, thoroughly stirring the mixture, and then filtering under pressure using a polypropylene filter (manufactured by Pall) having a pore size of 2.5 μm. In Tables 1-1 and 1-2, "Surfynol 465" is the trade name of an ethylene oxide adduct of acetylene glycol (manufactured by Air Products, number of moles of ethylene oxide groups added: 10). The cloud point of "Surfynol 465", measured on a 1.0% aqueous solution, was 55° C.
<記録ユニット(インクカートリッジ)の構成>
図3に示すような、熱エネルギーを付与してインクを吐出させる方式の記録ヘッドを、放熱板を介さずにインク収容部10に直接貼り付けた記録ユニット(インクカートリッジ)用意した。記録ヘッドとしては、エポキシ樹脂で形成された吐出口面を撥水剤によって撥水処理したものを用いた。撥水剤は、フルオロアルキル基を有する加水分解性シラン化合物(フルオロメチル基及びメトキシ基を有する化合物)と、カチオン重合性基を有する加水分解性シラン化合物(エポキシ基及びエトキシ基を有する化合物)との縮合物を硬化させた樹脂である。自動接触角測定機(商品名「CA-W」、協和界面科学製)を用いて測定した、撥水処理された吐出口面の水との接触角は、90°以上であった。記録ユニット1~4の記録ヘッドの吐出口面30には、保護テープ50が貼着されている。記録ユニット5の記録ヘッドの吐出口面には保護テープを貼付せず、密閉状態で覆うことのできる保護キャップで吐出口面を覆った。保護テープ50の剥離方向(図3中、「X→X’」、「Y’→Y」、又は「Y→Y’」)を表2に示す。記録ヘッドを構成する記録素子基板には、384個の吐出口が600dpiの配列密度で配列された吐出口列がY-Y’方向に設けられている。1つの吐出口から吐出されるインク滴の質量は、5.5ngである。
<Configuration of Recording Unit (Ink Cartridge)>
A recording unit (ink cartridge) was prepared in which a recording head, which ejects ink by applying thermal energy as shown in FIG. 3, was directly attached to an ink storage unit 10 without a heat sink. The recording head used had an ejection port surface made of epoxy resin and treated with a water repellent agent. The water repellent agent was a resin obtained by hardening a condensate of a hydrolyzable silane compound having a fluoroalkyl group (a compound having a fluoromethyl group and a methoxy group) and a hydrolyzable silane compound having a cationic polymerizable group (a compound having an epoxy group and an ethoxy group). The contact angle of the water repellent treated ejection port surface with water, measured using an automatic contact angle measuring device (product name "CA-W", manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), was 90° or more. A protective tape 50 was attached to the ejection port surface 30 of the recording heads of recording units 1 to 4. A protective tape was not attached to the ejection port surface of the recording head of recording unit 5, and the ejection port surface was covered with a protective cap that can be covered in a sealed state. The peeling direction of the protective tape 50 ("X→X'", "Y'→Y", or "Y→Y'" in FIG. 3) is shown in Table 2. The recording element substrate constituting the recording head has an ejection port array in the YY' direction, in which 384 ejection ports are arranged at an array density of 600 dpi. The mass of the ink droplet ejected from one ejection port is 5.5 ng.
<評価>
(インクジェット記録装置)
インクジェット記録装置として、商品名「PIXUS TS5130S」(キヤノン製)を用意した。用意したインクジェット記録装置に、吐出口面をワイピングするワイピング手段であるウレタン樹脂製のブレード状のワイパ(厚さ1.0mm)及び表3に示す記録ユニットを組み込んだ。そして、図3に示すY→Y’方向に20mm/sの速度でワイピングするように制御した。本実施例においては、1/600インチ×1/600インチの単位領域に、1滴当たりの質量が5.5ngであるインク滴を2滴付与する条件で記録したベタ画像の記録デューティを100%と定義する。本発明においては、以下に示す各項目の評価基準で、「AAA」、「AA」、「A」、及び「B」を許容できるレベルとし、「C」を許容できないレベルとした。評価結果を表3に示す。
<Evaluation>
(Inkjet recording device)
As an inkjet recording apparatus, a product name "PIXUS TS5130S" (manufactured by Canon) was prepared. A blade-shaped wiper (thickness 1.0 mm) made of urethane resin, which is a wiping means for wiping the discharge port surface, and a recording unit shown in Table 3 were incorporated into the prepared inkjet recording apparatus. Then, wiping was controlled to be performed at a speed of 20 mm/s in the Y→Y' direction shown in FIG. 3. In this embodiment, the recording duty of a solid image recorded under the condition that two ink droplets with a mass of 5.5 ng per droplet are applied to a unit area of 1/600 inch×1/600 inch is defined as 100%. In the present invention, in the evaluation criteria for each item shown below, "AAA", "AA", "A" and "B" were defined as acceptable levels, and "C" was defined as unacceptable levels. The evaluation results are shown in Table 3.
(吐出よれ)
表3に示す各インクを、表3に示す記録ユニットのインク収容部に充填した。インク収容部を形成する部材を透過してのインクの蒸発を抑制するため、得られた記録ヘッドをポリプロピレン製の容器に入れて、ポリエチレンテレフタラートのフィルムを熱溶着して密閉した。この容器を、温度60℃、相対湿度20%の恒温槽に入れ、1か月保存した。記録ヘッドを保存して用いたのは、より厳しい条件で吐出よれを評価するためである。保存後の記録ヘッドに、ワイピングを含む回復動作を実行した。回復動作の際には、表3に示す温度にインクを加温した。その後、PIXUS TS5130Sのノズルチェックパターンを記録し、インクの吐出よれの発生の有無を確認した。吐出よれが発生した場合、回復動作を実行するとともに、ノズルチェックパターンを再度記録した。すべての吐出口からのインクの吐出状態が正常となるまで回復動作及びノズルチェックパターンの記録を繰り返し実行した。そして、すべての吐出口からのインクの吐出状態が正常となるまでに要した回復動作の回数を測定し、以下に示す評価基準にしたがって初期使用の開始直後の吐出よれを評価した。
AAA:1回の回復動作で吐出よれが発生しなくなり、吐出口面にインクが付着しなかった。
AA:1回の回復動作で吐出よれが発生しなくなったが、吐出口面にインクが付着していた。
A:2回の回復動作で吐出よれが発生しなくなった。
B:3回の回復動作で吐出よれが発生しなくなった。
C:3回の回復動作でも吐出よれが発生していた。
(Discharge distortion)
Each ink shown in Table 3 was filled into the ink storage section of the recording unit shown in Table 3. In order to prevent the ink from evaporating through the member forming the ink storage section, the obtained recording head was placed in a polypropylene container and sealed by heat welding a polyethylene terephthalate film. This container was placed in a thermostatic chamber at a temperature of 60° C. and a relative humidity of 20% and stored for one month. The recording head was stored and used in order to evaluate irregular ejection under more severe conditions. A recovery operation including wiping was performed on the recording head after storage. During the recovery operation, the ink was heated to the temperature shown in Table 3. Thereafter, a nozzle check pattern of PIXUS TS5130S was recorded to check whether irregular ejection of ink occurred. If irregular ejection occurred, a recovery operation was performed and the nozzle check pattern was recorded again. The recovery operation and recording of the nozzle check pattern were repeatedly performed until the ink ejection state from all ejection ports became normal. The number of recovery operations required until the ink ejection state from all the ejection ports returned to normal was then measured, and ejection irregularities immediately after the start of initial use were evaluated according to the following evaluation criteria.
AAA: After one recovery operation, irregular ejection no longer occurred, and ink did not adhere to the ejection port surface.
AA: The irregular ejection did not occur after one recovery operation, but ink was still attached to the ejection port surface.
A: The uneven ejection did not occur after two recovery operations.
B: The uneven ejection did not occur after three recovery operations.
C: Irregular ejection occurred even after three recovery operations.
(画像特性)
上記のインクジェット記録装置を使用し、記録デューティ100%である2cm×2cmのベタ画像を以下に示す記録媒体1及び2にそれぞれ記録した。記録条件は、温度25℃、相対湿度50%とした。記録したベタ画像を温度25℃、相対湿度50%の環境に1日間置いた後、以下に示す手順にしたがって画像の「耐水性」及び「耐擦過性」をそれぞれ評価するとともに、以下に示す評価基準にしたがって画像特性を評価した。
[記録媒体]
・記録媒体1:普通紙(商品名「CS-680」、キヤノン製)
・記録媒体2:光沢紙(商品名「光沢ゴールド」、キヤノン製)
[画像特性]
A:「耐水性」及び「耐擦過性」のいずれも「a」又は「b」であった。
C:「耐水性」及び「耐擦過性」の少なくとも一方が「c」であった。
(Image characteristics)
Using the above-mentioned inkjet recording device, a 2 cm x 2 cm solid image with a recording duty of 100% was recorded on each of the following recording media 1 and 2. The recording conditions were a temperature of 25°C and a relative humidity of 50%. After the recorded solid image was left in an environment of a temperature of 25°C and a relative humidity of 50% for one day, the "water resistance" and "abrasion resistance" of the image were evaluated according to the procedures described below, and the image characteristics were evaluated according to the evaluation criteria described below.
[Recording medium]
Recording medium 1: Plain paper (product name "CS-680", manufactured by Canon)
Recording medium 2: Glossy paper (product name "Glossy Gold", manufactured by Canon)
[Image characteristics]
A: Both the "water resistance" and the "abrasion resistance" were rated "a" or "b".
C: At least one of the "water resistance" and the "abrasion resistance" was rated "c".
[耐水性]
ベタ画像を記録した記録媒体1(普通紙)を純水に浸漬した後、ベタ画像を目視で確認し、以下に示す評価基準にしたがって画像の耐水性を評価した。
a:色材の滲み出しが確認されなかった。
b:色材の滲み出しが確認されたが問題のないレベルであった。
c:問題のあるレベルの色材の滲み出しが確認された。
[water resistance]
After the recording medium 1 (plain paper) on which a solid image was recorded was immersed in pure water, the solid image was visually observed and the water resistance of the image was evaluated according to the following evaluation criteria.
a: No bleeding of coloring material was observed.
b: Bleeding of coloring material was observed, but at a level that was not problematic.
c: Problematic level of bleeding of coloring material was observed.
[耐擦過性]
記録媒体2(光沢紙)に記録したベタ画像の上にシルボン紙(3cm×3cm)及び分銅(360g)を載置した。分銅を載せた状態でシルボン紙をベタ画像上で1度移動させてからベタ画像の状態を目視で確認し、以下に示す評価基準にしたがって画像の耐擦過性を評価した。
a:画像に削れが確認されなかった。
b:画像に削れが確認されたが、下地は見えていなかった。
c:画像に削れが確認され、下地が見えていた。
[Abrasion resistance]
Silbon paper (3 cm x 3 cm) and a weight (360 g) were placed on a solid image recorded on recording medium 2 (glossy paper). With the weight placed on it, the Silbon paper was moved once over the solid image, and the condition of the solid image was then visually confirmed, and the scratch resistance of the image was evaluated according to the following evaluation criteria.
A: No scraping was observed in the image.
b: Scraping was observed in the image, but the base was not visible.
c: Scraping was confirmed in the image, and the base was visible.
なお、実施例1及び実施例14の吐出よれの評価結果はいずれもAAAランクであったが、実施例1のほうが実施例14よりも相対的に優れていた。 The evaluation results for irregular discharge in both Example 1 and Example 14 were AAA rank, but Example 1 was relatively better than Example 14.
なお、本実施形態の開示は、以下の方法及び構成を含む。
(方法1)有機顔料及び樹脂を含有する水性インクと、前記水性インクを収容するインク収容部と、前記インク収容部から供給される前記水性インクを吐出する吐出口が形成された吐出口面を有する、前記インク収容部に組み込まれた記録ヘッドと、前記吐出口面をワイピングするワイピング手段と、を備えるインクジェット記録装置を使用し、
前記吐出口から吐出した前記水性インクを記録媒体に付与して画像を記録する工程を有するインクジェット記録方法であって、
前記記録ヘッドの前記吐出口面に、使用時に剥離される、粘着剤で形成された粘着層を有する保護テープが貼着されており、
前記保護テープの剥離方向と、前記ワイピング手段による前記吐出口面のワイピング方向とが、交差する又は逆方向であることを特徴とするインクジェット記録方法。
(方法2)前記樹脂が、水溶性樹脂である方法1に記載のインクジェット記録方法。
(方法3)前記水性インク中の前記有機顔料の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、0.5質量%以上10.0質量%以下である方法1又は2に記載のインクジェット記録方法。
(方法4)前記水性インク中の前記樹脂の含有量(質量%)が、インク全質量を基準として、0.1質量%以上20.0質量%以下である方法1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法5)前記水性インク中の、前記樹脂の含有量(質量%)が、前記有機顔料の含有量(質量%)に対する質量比率で、0.1倍以上0.6倍以下である方法1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法6)前記水性インクが、さらに、環状アミド構造を有する化合物、アルカンジオール、及びアミン化合物からなる群より選択される少なくとも1種の水溶性有機溶剤を含有する方法1乃至5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法7)前記水性インクが、さらに、環状アミド構造を有する化合物、アルカンジオール、及びアミン化合物からなる群より選択される少なくとも2種の水溶性有機溶剤を含有する方法1乃至5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法8)前記粘着剤が、シリコーン系粘着剤である方法1乃至7のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法9)前記保護テープの剥離方向と、前記ワイピング手段による前記吐出口面のワイピング方向とが、交差する方法1乃至8のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法10)前記ワイピング手段による前記吐出口面のワイピング方向と、前記吐出口面において複数の前記複数の吐出口で構成される吐出口列の配列方向とが、略平行である方法1乃至9のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法11)前記ワイピング手段が、ブレード状のワイパである方法1乃至10のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法12)前記ワイパの構成材料が、ウレタン樹脂で形成されるゴム材料である方法11に記載のインクジェット記録方法。
(方法13)前記ワイパの厚さが、0.4mm以上1.1mm以下である方法11又は12に記載のインクジェット記録方法。
(方法14)前記ワイピング手段により前記吐出口面をワイピングする際の前記ワイピング手段の移動速度が、15mm/s以上130mm/s以下である方法1乃至13のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(方法15)前記記録ヘッドが、前記記録ヘッド内の前記水性インクを加温する加温手段を有し、
前記水性インクが、さらに、界面活性剤を含有し、
さらに、前記加温手段で前記界面活性剤の曇点以上に前記記録ヘッド内の前記水性インクを加温した後、前記ワイピング手段で前記吐出口面をワイピングする工程を有する方法1乃至14のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(構成1)有機顔料及び樹脂を含有する水性インクと、前記水性インクを収容するインク収容部と、前記インク収容部から供給される前記水性インクを吐出する吐出口が形成された吐出口面を有する、前記インク収容部に組み込まれた記録ヘッドと、前記吐出口面をワイピングするワイピング手段と、を備えるインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの前記吐出口面に、使用時に剥離される、粘着剤で形成された粘着層を有する保護テープが貼着されており、
前記保護テープの剥離方向と、前記ワイピング手段による前記吐出口面のワイピング方向とが、交差する又は逆方向であることを特徴とするインクジェット記録装置。
The disclosure of this embodiment includes the following methods and configurations.
(Method 1) An inkjet recording apparatus is used, the inkjet recording apparatus comprising: an ink storage section for storing the water-based ink; a recording head incorporated in the ink storage section, the recording head having an ejection port surface formed with ejection ports for ejecting the water-based ink supplied from the ink storage section; and a wiping means for wiping the ejection port surface;
An inkjet recording method comprising a step of applying the water-based ink ejected from the ejection orifice to a recording medium to record an image,
a protective tape having an adhesive layer formed of an adhesive, the adhesive layer being peeled off when the recording head is used, is attached to the ejection port surface of the recording head;
11. The ink jet recording method according to claim 10, wherein a direction in which the protective tape is peeled off and a direction in which the wiping means wipes the ejection port surface are intersecting or opposite to each other.
(Method 2) The ink-jet recording method according to Method 1, wherein the resin is a water-soluble resin.
(Method 3) The inkjet recording method according to Method 1 or 2, wherein the content (mass %) of the organic pigment in the aqueous ink is 0.5 mass % or more and 10.0 mass % or less based on the total mass of the ink.
(Method 4) The inkjet recording method according to any one of Methods 1 to 3, wherein the content (mass %) of the resin in the aqueous ink is from 0.1 mass % to 20.0 mass % based on the total mass of the ink.
(Method 5) An inkjet recording method described in any one of Methods 1 to 4, wherein the content (mass %) of the resin in the aqueous ink is 0.1 to 0.6 times the content (mass %) of the organic pigment in terms of mass ratio.
(Method 6) The inkjet recording method according to any one of Methods 1 to 5, wherein the aqueous ink further contains at least one water-soluble organic solvent selected from the group consisting of compounds having a cyclic amide structure, alkanediols, and amine compounds.
(Method 7) The inkjet recording method according to any one of Methods 1 to 5, wherein the aqueous ink further contains at least two water-soluble organic solvents selected from the group consisting of compounds having a cyclic amide structure, alkanediols, and amine compounds.
(Method 8) The inkjet recording method according to any one of Methods 1 to 7, wherein the adhesive is a silicone-based adhesive.
(Method 9) The ink jet recording method according to any one of Methods 1 to 8, wherein a peeling direction of the protective tape and a wiping direction of the ejection port surface by the wiping means intersect.
(Method 10) An inkjet recording method described in any one of Methods 1 to 9, wherein the wiping direction of the nozzle surface by the wiping means and the arrangement direction of an nozzle array composed of a plurality of the nozzles on the nozzle surface are approximately parallel to each other.
(Method 11) The ink jet recording method according to any one of Methods 1 to 10, wherein the wiping means is a blade-shaped wiper.
(Method 12) The ink jet recording method according to Method 11, wherein the wiper is made of a rubber material formed from a urethane resin.
(Method 13) The ink jet recording method according to Method 11 or 12, wherein the wiper has a thickness of 0.4 mm or more and 1.1 mm or less.
(Method 14) The ink jet recording method according to any one of Methods 1 to 13, wherein the moving speed of the wiping means when wiping the ejection port surface with the wiping means is 15 mm/s or more and 130 mm/s or less.
(Method 15) The recording head has a heating means for heating the water-based ink in the recording head,
The water-based ink further contains a surfactant,
15. The inkjet recording method according to any one of Methods 1 to 14, further comprising a step of heating the aqueous ink in the recording head to a temperature equal to or higher than the cloud point of the surfactant by the heating means, and then wiping the ejection port surface by the wiping means.
(Configuration 1) An inkjet recording apparatus comprising: an aqueous ink containing an organic pigment and a resin; an ink container for containing the aqueous ink; a recording head incorporated in the ink container, the recording head having an ejection port surface formed with ejection ports for ejecting the aqueous ink supplied from the ink container; and a wiping device for wiping the ejection port surface,
a protective tape having an adhesive layer formed of an adhesive, the adhesive layer being peeled off when the recording head is used, is attached to the ejection port surface of the recording head;
11. An ink jet recording apparatus, comprising: a peeling direction of the protective tape and a wiping direction of the ejection port surface by the wiping means, the peeling direction being intersecting or opposite to each other.
Claims (15)
前記吐出口から吐出した前記水性インクを記録媒体に付与して画像を記録する工程を有するインクジェット記録方法であって、
前記記録ヘッドの前記吐出口面に、使用時に剥離される、粘着剤で形成された粘着層を有する保護テープが貼着されており、
前記保護テープの剥離方向と、前記ワイピング手段による前記吐出口面のワイピング方向とが、略直交する又は逆方向であることを特徴とするインクジェット記録方法。 using an ink jet recording apparatus comprising: an aqueous ink containing an organic pigment and a resin; an ink storage section for storing the aqueous ink; a recording head incorporated in the ink storage section, the recording head having an ejection port surface formed with ejection ports for ejecting the aqueous ink supplied from the ink storage section; and a wiping means for wiping the ejection port surface;
An inkjet recording method comprising a step of applying the water-based ink ejected from the ejection orifice to a recording medium to record an image,
a protective tape having an adhesive layer formed of an adhesive, the adhesive layer being peeled off when the recording head is used, is attached to the ejection port surface of the recording head;
2. The ink jet recording method according to claim 1, wherein a direction in which the protective tape is peeled off and a direction in which the wiping means wipes the ejection port surface are substantially perpendicular to each other or opposite to each other.
前記水性インクが、さらに、界面活性剤を含有し、
さらに、前記加温手段で前記界面活性剤の曇点以上に前記記録ヘッド内の前記水性インクを加温した後、前記ワイピング手段で前記吐出口面をワイピングする工程を有する請求項1乃至14のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。 the recording head has a heating means for heating the water-based ink in the recording head,
The water-based ink further contains a surfactant,
15. The inkjet recording method according to claim 1, further comprising a step of wiping the ejection port surface with the wiping means after heating the aqueous ink in the recording head to a temperature equal to or higher than the cloud point of the surfactant with the heating means.
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