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JP2009035629A - Ink-jet ink, ink-jet recording method, ink cartridge, recording unit and ink-jet recording apparatus - Google Patents

Ink-jet ink, ink-jet recording method, ink cartridge, recording unit and ink-jet recording apparatus Download PDF

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JP2009035629A
JP2009035629A JP2007200905A JP2007200905A JP2009035629A JP 2009035629 A JP2009035629 A JP 2009035629A JP 2007200905 A JP2007200905 A JP 2007200905A JP 2007200905 A JP2007200905 A JP 2007200905A JP 2009035629 A JP2009035629 A JP 2009035629A
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JP
Japan
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ink
recording
surfactant
pigment
jet
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Pending
Application number
JP2007200905A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumiaki Fujioka
文章 藤岡
Shinichi Hakamata
慎一 袴田
Sadayuki Sugama
定之 須釜
Takashi Imai
貴志 今井
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink-jet ink which suppresses deposition of a pigment and a dispersant in the ink on a face with a discharge outlet by paying attention to state variation of ink sticking to the face with the discharge hole, and which suppresses faulty discharge by suppression of change in the surface characteristics of the face with the discharge hole. <P>SOLUTION: The ink-jet ink comprises water, a color material, a water-soluble organic solvent and a surfactant, and is characterized in that, when a rate (%) of evaporation of the ink defined by the following expression (1) is in a range of 10-40%, a content of the surfactant in the ink is always not less than the critical micelle concentration of the surfactant; (1) (rate (%) of evaporation of ink)=[((initial mass of ink)-(mass of ink after evaporation))/(initial mass of ink)×100]. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェット用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to an inkjet ink, an inkjet recording method, an ink cartridge, a recording unit, and an inkjet recording apparatus.

近年、インクジェット用インクを用いて形成された画像は、銀塩写真と同レベルの堅牢性(耐光性・耐ガス性)が求められている。このような状況の中、色材として顔料を含有するインク(顔料インク)を用いることで、堅牢性に優れた画像を得られることが知られている。しかし、色材として顔料を含有するインクをインクジェット記録装置で吐出すると、以下のような課題が起こる場合がある。具体的には、記録ヘッドにおけるインクを吐出するための吐出口を有する面(以下、フェイス面という)に、インク中の顔料や分散剤が付着することで、フェイス面の表面特性が変化することにより、吐出不良が発生しやすくなる場合がある。更に、吐出不良が発生すると、インクが意図した位置とは異なる位置に着弾する着弾ヨレ等が発生して、画像品位が低下する場合がある。   In recent years, images formed using inkjet inks are required to have the same level of fastness (light resistance and gas resistance) as silver salt photographs. Under such circumstances, it is known that an image having excellent fastness can be obtained by using an ink containing a pigment (pigment ink) as a coloring material. However, when ink containing a pigment as a coloring material is ejected by an ink jet recording apparatus, the following problems may occur. Specifically, the surface characteristics of the face surface change due to the pigment or dispersant in the ink adhering to the surface (hereinafter referred to as the “face surface”) having an ejection port for ejecting ink in the recording head. As a result, a discharge failure may occur easily. In addition, when ejection failure occurs, landing deviation or the like that occurs at a position different from the position where the ink is intended may occur, and image quality may deteriorate.

このような課題に対して、インクの表面張力を規定して、揮発性成分を20%以上蒸発させた蒸発インクとフェイス面との接触角を制御することで、フェイス面の濡れを均一にして吐出不良を改善することが提案されている(特許文献1参照)。
特開2004−269800号公報
For such a problem, the surface tension of the ink is regulated, and the contact angle between the evaporated ink obtained by evaporating 20% or more of the volatile component and the face surface is controlled to make the face surface wet. It has been proposed to improve ejection defects (see Patent Document 1).
JP 2004-269800 A

しかし、本発明者らの検討によると、従来の方法ではフェイス面の表面特性が変化することにより発生する吐出不良を充分に解決できない場合があることがわかった。本発明者らはこの理由を以下のように推測している。具体的には、フェイス面に付着したインクからは、時間の経過と共に水分等が蒸発するため、常にインク特性は変化している。しかし、従来の方法では、フェイス面に付着したインクの特性が経時と時間の経過と共に変化することを考慮していないためである。   However, according to the study by the present inventors, it has been found that there is a case where the conventional method cannot sufficiently solve the ejection failure caused by the change in the surface characteristics of the face surface. The present inventors presume this reason as follows. Specifically, since ink or the like is evaporated from the ink attached to the face surface as time passes, the ink characteristics are constantly changing. However, this is because the conventional method does not take into consideration that the characteristics of the ink adhering to the face surface change with time.

従って、本発明の目的は、フェイス面に付着したインクの状態変化に着目することでインク中の顔料や分散剤のフェイス面への固着を抑制し、フェイス面の表面特性の変化を抑制することで吐出不良の発生を抑制したインクジェット用インクを提供することにある。又、本発明の別の目的は、前記インクジェット用インクを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to suppress the adhesion of the pigment or the dispersant in the ink to the face surface by focusing on the change in the state of the ink attached to the face surface, and to suppress the change in the surface characteristics of the face surface. An object of the present invention is to provide an inkjet ink that suppresses the occurrence of ejection failure. Another object of the present invention is to provide an ink jet recording method, an ink cartridge, a recording unit, and an ink jet recording apparatus using the ink jet ink.

上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明にかかるインクジェット用インクは、少なくとも、水、色材、水溶性有機溶剤、及び界面活性剤を含有するインクジェット用インクであって、下記式により求められるインクの蒸発率が10%乃至40%の範囲における、前記インク中の前記界面活性剤の含有量が常に前記界面活性剤の臨界ミセル濃度以上に達していることを特徴とする。   The above object is achieved by the present invention described below. That is, the ink-jet ink according to the present invention is an ink-jet ink containing at least water, a colorant, a water-soluble organic solvent, and a surfactant, and has an ink evaporation rate of 10% to In the range of 40%, the content of the surfactant in the ink always reaches or exceeds the critical micelle concentration of the surfactant.

Figure 2009035629
Figure 2009035629

又、本発明の別の実施態様にかかるインクジェット記録方法は、インクをインクジェット方式で吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法において、前記インクが、上記のインクジェット用インクであることを特徴とする。   An ink jet recording method according to another embodiment of the present invention is an ink jet recording method in which ink is ejected by an ink jet method to perform recording on a recording medium, wherein the ink is the ink jet ink described above. To do.

又、本発明の別の実施態様にかかるインクカートリッジは、インクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジにおいて、前記インクが、上記のインクジェット用インクであることを特徴とする。   An ink cartridge according to another embodiment of the present invention is an ink cartridge provided with an ink storage portion for storing ink, wherein the ink is the ink jet ink described above.

又、本発明の別の実施態様にかかる記録ユニットは、インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットにおいて、前記インクが、上記のインクジェット用インクであることを特徴とする。   According to another embodiment of the present invention, there is provided a recording unit comprising an ink storage portion for storing ink and a recording head for discharging ink, wherein the ink is the ink jet ink described above. It is characterized by being.

又、本発明の別の実施態様にかかるインクジェット記録装置は、インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置において、前記インクが、上記のインクジェット用インクであることを特徴とする。   An ink jet recording apparatus according to another embodiment of the present invention is an ink jet recording apparatus having an ink containing portion for containing ink and a recording head for ejecting ink. It is characterized by being ink.

本発明のインクジェット用インクを用いることで、従来の顔料インクよりも、顔料や分散剤のフェイス面への固着を抑制することができる。その結果、フェイス面の表面特性の変化によって生じる吐出不良を抑制し、着弾ヨレを抑制することができる。又、本発明の別の実施態様によれば、前記インクジェット用インクを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置を提供することができる。   By using the ink-jet ink of the present invention, it is possible to suppress sticking of a pigment or a dispersant to the face surface as compared with a conventional pigment ink. As a result, it is possible to suppress ejection failure caused by a change in the surface characteristics of the face surface, and to suppress landing deviation. According to another embodiment of the present invention, an ink jet recording method, an ink cartridge, a recording unit, and an ink jet recording apparatus using the ink jet ink can be provided.

以下に、本発明の好ましい実施の形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。尚、以下の記載において、「インクジェット用インク」を単に「インク」と呼ぶことがある。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments of the present invention. In the following description, “ink-jet ink” may be simply referred to as “ink”.

フェイス面の表面特性の変化(以下、フェイス濡れという)によりインクの着弾ヨレが起こる原因には、様々なことが考えられる。例えば、以下のような現象が考えられる。インクを吐出する際に生じたミスト(主インク滴に付随して生じる微小なインク滴)がフェイス面へ付着した後、ミスト中の成分が蒸発することにより顔料や分散剤が乾固し、その結果、フェイス面の撥水性が低下することが考えられる。記録ヘッドのフェイス面の撥水性が低下した状態で、前記記録ヘッドからインクを高速で連続して吐出すると、次に吐出するインク滴の吐出前に、先に吐出されたインク滴の残渣がノズル内へ戻りづらくなる。その結果、吐出口近傍の付着物とノズル内に戻ろうとするインクがつながった状態になる。つまり、これらの付着物がインク滴を引っ張り、インクの吐出方向がヨレるという現象が起こる、即ち、インク滴の直進性が妨げられる。   There are various possible causes of ink landing deviation due to changes in the surface characteristics of the face surface (hereinafter referred to as face wetting). For example, the following phenomenon can be considered. After the mist generated when ejecting ink (fine ink droplets accompanying the main ink droplets) adheres to the face surface, the components in the mist evaporate, causing the pigment and dispersant to dry out. As a result, it is considered that the water repellency of the face surface is lowered. When ink is continuously ejected from the recording head at a high speed while the water repellency of the face surface of the recording head is lowered, the residue of the ink droplets ejected first is ejected before the ejection of the next ink droplet ejected. Difficult to return inside. As a result, the adhering matter in the vicinity of the discharge port is connected to the ink that is about to return to the nozzle. In other words, a phenomenon occurs in which these deposits pull ink droplets and the ink ejection direction is distorted, that is, the straightness of the ink droplets is hindered.

本発明者らは、上記現象を抑制することを目的として、インクの物性や、インクに用いる水溶性有機溶剤や樹脂の種類やこれらの特性等を様々に変えたインクを調製して検討を行った。その結果、インク中の界面活性剤の含有量が増えるほど、記録ヘッドのフェイス濡れが抑制される傾向があることがわかった。   In order to suppress the above phenomenon, the present inventors have prepared and studied inks in which the physical properties of the ink, the types of water-soluble organic solvents and resins used in the ink, and the characteristics thereof are variously changed. It was. As a result, it was found that the face wetting of the recording head tends to be suppressed as the content of the surfactant in the ink increases.

そこで本発明者らは、下記に示すような3種類に分類したインクをそれぞれ数種類ずつ調製し、更に詳細な検討を行った。
1.インク中の界面活性剤の含有量が、臨界ミセル濃度に全く達していないインク
2.インク中の界面活性剤の含有量が、臨界ミセル濃度の付近にあるインク
3.インク中の界面活性剤の含有量が、臨界ミセル濃度をはるかに越えるインク
こうした検討の結果、先の検討により得られた結果とは異なり、臨界ミセル濃度をはるかに超える含有量の界面活性剤を含有しているインクでも、フェイス濡れによるインクの着弾ヨレが発生する場合があることがわかった。一方、界面活性剤の含有量が臨界ミセル濃度に全く達していないインクでも、フェイス濡れによるインクの着弾ヨレが起こらない場合があることもわかった。これらの事実から、インク中の界面活性剤の含有量を増加することが、必ずしもフェイス濡れという課題に対して良い影響を与えるわけではないことがわかった。
Therefore, the present inventors prepared several types of inks classified into the following three types as shown below, and conducted further detailed studies.
1. 1. Ink in which the surfactant content in the ink does not reach the critical micelle concentration at all. 2. Ink in which the surfactant content in the ink is in the vicinity of the critical micelle concentration Ink whose surfactant content in the ink far exceeds the critical micelle concentration As a result of these studies, a surfactant with a content far exceeding the critical micelle concentration was obtained. It has been found that even when the ink is contained, the landing of the ink due to the wet face may occur. On the other hand, it was also found that even when the surfactant content does not reach the critical micelle concentration at all, the ink landing due to the wetting of the face may not occur. From these facts, it was found that increasing the content of the surfactant in the ink does not necessarily have a positive effect on the problem of face wetting.

本発明者らは上記の結果に基づいて再び検討を行った。その結果、インクを構成する成分が蒸発していく過程に、上記現象が起こる主たる原因があるという結論に至った。   The present inventors conducted a study again based on the above results. As a result, it has been concluded that there is a main cause of the above phenomenon in the process of evaporating the components constituting the ink.

そこで、本発明者らは、インクカートリッジに充填された状態、つまりインクを構成する成分がほとんど蒸発していないインク中の界面活性剤の状態ではなく、ミストとしてフェイス面に付着したインク中の界面活性剤の状態に着目して、更に検討を行った。具体的には、下記に示すような2種類に分類したインクをそれぞれ数種類ずつ調製して検討を行った。
4.インク中の界面活性剤の含有量が、インクを構成する成分が蒸発する過程で、臨界ミセル濃度に達するインク
5.インク中の界面活性剤の含有量が、インクを構成する成分が蒸発する過程で、臨界ミセル濃度に達しないインク
上記の検討の結果、以下のことがわかった。フェイス面に付着したインクの蒸発率が10%に達した時点から更にその後インクの蒸発が進行していく過程で、前記インク中の界面活性剤の含有量が常に臨界ミセル濃度以上であることで、フェイス濡れによるインクの着弾ヨレが抑制されることがわかった。
Therefore, the present inventors do not consider the state of the surfactant in the ink that is filled in the ink cartridge, that is, the component in which the ink is hardly evaporated, but the interface in the ink that adheres to the face surface as a mist. Further investigation was conducted focusing on the state of the activator. Specifically, several types of ink classified into the following two types were prepared and examined.
4). 4. Ink in which the surfactant content in the ink reaches a critical micelle concentration in the process of evaporating the components constituting the ink. Ink in which the content of the surfactant in the ink does not reach the critical micelle concentration in the process of evaporating the components constituting the ink As a result of the above examination, the following was found. In the process in which the evaporation of the ink further proceeds from the time when the evaporation rate of the ink adhering to the face surface reaches 10%, the content of the surfactant in the ink is always above the critical micelle concentration. It was found that the landing of ink due to wet face was suppressed.

本発明におけるインクの蒸発率は、下記式で求められる。   The ink evaporation rate in the present invention is obtained by the following equation.

Figure 2009035629
Figure 2009035629

上記のような効果が得られる理由は定かではないが、本発明者らは以下のように推測している。本発明者らの検討の結果、フェイス面に付着した直後のミストは、液滴のサイズやノズルよりインクが吐出されてからフェイス面に付着するまでの時間を考慮すると、インクを構成する成分が10%程度蒸発した状態であることがわかった。このため、フェイス面における顔料の凝集や分散剤の乾固による固着を抑制するためには、インクの蒸発率が10%程度に達した時点からその後インクの蒸発が進んでいく過程において、顔料の凝集や分散剤の乾固を継続的に抑制する必要がある。   The reason why the above effect is obtained is not clear, but the present inventors presume as follows. As a result of the examination by the present inventors, the mist immediately after adhering to the face surface has components constituting the ink in consideration of the size of the droplet and the time from ink ejection from the nozzle until adhering to the face surface. It was found that about 10% had evaporated. For this reason, in order to suppress the aggregation of the pigment on the face surface and the fixation due to the drying of the dispersing agent, the ink is evaporated in the process in which the ink evaporation proceeds after the ink evaporation rate reaches about 10%. It is necessary to continuously suppress aggregation and drying of the dispersant.

過剰量の界面活性剤が常に存在するインク滴の内部では、界面活性剤の顔料への吸着反応が頻繁に起こる。その結果、顔料や分散剤の溶解性を擬似的に向上することが可能となり、凝集を抑制することができる。この吸着反応が起こる頻度は、インク中の界面活性剤の含有量を常に臨界ミセル濃度以上とすることにより達成することができる。このため、インクの蒸発率が10%に達した時点から、その後インクの蒸発が進行していく間の界面活性剤の含有量が常に臨界ミセル濃度以上であることが必要であると推測される。   In the ink droplets where an excessive amount of surfactant is always present, the adsorption reaction of the surfactant to the pigment frequently occurs. As a result, the solubility of the pigment and the dispersant can be improved in a pseudo manner, and aggregation can be suppressed. The frequency at which this adsorption reaction occurs can be achieved by always setting the content of the surfactant in the ink to a critical micelle concentration or more. For this reason, it is presumed that the content of the surfactant must always be equal to or higher than the critical micelle concentration from the time when the ink evaporation rate reaches 10% while the ink evaporation proceeds thereafter. .

なお、本発明者らは、インクを構成する成分が蒸発する過程で、インク中の界面活性剤の含有量が臨界ミセル濃度以下になった後、再び臨界ミセル濃度以上になるような特性を有するインクを調製して、得られたインクについて検討を行った。その結果、上記特性を有するインクを用いても、フェイス濡れにより起こるインクの着弾ヨレの状態が従来のインクと同レベルで発生することがわかった。このような現象が起こる原因を本発明者らは以下のように推測している。   In addition, the present inventors have a characteristic that, in the process of evaporating the components constituting the ink, the surfactant content in the ink becomes equal to or higher than the critical micelle concentration after being reduced below the critical micelle concentration. An ink was prepared and the obtained ink was examined. As a result, it has been found that even when ink having the above characteristics is used, the state of ink landing caused by face wetting occurs at the same level as conventional ink. The present inventors presume the cause of such a phenomenon as follows.

インク中の界面活性剤の含有量が臨界ミセル濃度以下になった時点で、顔料の分散破壊が急激に進み、顔料の凝集等が起こる。そして、インク中の界面活性剤の含有量が再び臨界ミセル濃度に達することで、再度顔料を分散する効果が発現したとしても、いったん凝集した顔料はこの時点では強固に凝集しているため、安定に分散された状態には戻らため、であると考えられる。   When the content of the surfactant in the ink becomes equal to or lower than the critical micelle concentration, the dispersion destruction of the pigment proceeds rapidly, and the aggregation of the pigment occurs. Even when the surfactant content in the ink reaches the critical micelle concentration again, the effect of dispersing the pigment again is manifested. This is considered to be because the state is returned to the dispersed state.

この事実も、インクの蒸発率が10%以上となった時点から、その後インクの蒸発が進行していく間の界面活性剤の含有量が常に臨界ミセル濃度以上に達していることの重要性を示しているといえる。   This fact also demonstrates the importance of the surfactant content always reaching the critical micelle concentration from the point when the ink evaporation rate reaches 10% or more and then the ink evaporation proceeds. It can be said that it shows.

以上のことから、本発明においては、インクカートリッジに充填された状態のインクではなく、インクを構成する成分の蒸発が進行する過程における状態が重要である。そして、上述の通り、インクの蒸発率が10%に達した時点から、それ以降の界面活性剤の含有量が常に臨界ミセル濃度となっている必要がある。   From the above, in the present invention, the state in the process of evaporating the components constituting the ink is important, not the ink filled in the ink cartridge. As described above, from the point when the evaporation rate of the ink reaches 10%, it is necessary that the content of the surfactant thereafter is always the critical micelle concentration.

なお、本発明者らの更なる検討の結果、初期の状態のインクからインクの蒸発率が40%までの範囲にある間にインク中の界面活性剤の含有量が常に臨界ミセル濃度以上であることでフェイス濡れによるインクの着弾ヨレが実質的に抑制されることがわかった。したがって、インクの蒸発率が10%乃至40%の範囲にある間にインク中の界面活性剤の含有量が常に臨界ミセル濃度以上であることで、フェイス濡れによるインクの着弾ヨレを実質的に抑制することができる。   As a result of further studies by the present inventors, the surfactant content in the ink is always greater than or equal to the critical micelle concentration while the ink evaporation rate is in the range of 40% from the ink in the initial state. As a result, it was found that ink landing due to face wetting was substantially suppressed. Therefore, when the ink evaporation rate is in the range of 10% to 40%, the surfactant content in the ink is always higher than the critical micelle concentration, so that the landing of the ink due to face wetting is substantially suppressed. can do.

本発明における臨界ミセル濃度とは、液体中の界面活性剤の含有量を高めていったときに、前記液体の表面張力が変化しなくなる時点での界面活性剤の含有量のことである。インク中の界面活性剤の含有量が臨界ミセル濃度以上であることは、界面活性剤を含有するインクの表面張力が、該界面活性剤の臨界ミセル濃度以下であることで検証することができる。   The critical micelle concentration in the present invention is the content of the surfactant when the surface tension of the liquid does not change when the content of the surfactant in the liquid is increased. Whether the content of the surfactant in the ink is equal to or higher than the critical micelle concentration can be verified by checking that the surface tension of the ink containing the surfactant is equal to or lower than the critical micelle concentration of the surfactant.

本発明者らが更に検討を行ったところ、インクが、界面活性剤の溶解性が低い水溶性有機溶剤を含有することで、フェイス濡れによるインクの着弾ヨレを顕著に抑制できることがわかった。このような効果が得られる理由を本発明者らは以下のように推測している。   As a result of further investigation by the present inventors, it was found that the ink landing dripping due to wetness of the face can be remarkably suppressed when the ink contains a water-soluble organic solvent having low solubility of the surfactant. The present inventors presume the reason why such an effect is obtained as follows.

上述の通り、含有量がその臨界ミセル濃度以上に達している界面活性剤は、凝集しようとする顔料に作用して、その凝集を抑制する効果を有する。このとき、インクが界面活性剤の溶解性が低い水溶性有機溶剤を含有していることにより、顔料への界面活性剤の配向速度及び配向の頻度を高めることができる。インク中の水溶性有機溶剤が、界面活性剤を容易に溶解できる水溶性有機溶剤のみを含む場合、界面活性剤は水溶性有機溶剤にも溶解した状態となる。このような場合、界面活性剤の含有量が臨界ミセル濃度に達していることにより得られるはずの効果が、水溶性有機溶剤への界面活性剤の溶解にも作用し、本発明の効果を得られない場合がある。しかし、界面活性剤の溶解性が低い水溶性有機溶剤を含有する場合、前記水溶性有機溶剤への界面活性剤の溶解が起こりにくいため、界面活性剤は顔料へ吸着するようになり、本発明の効果をより顕著に得ることができるものと考えられる。   As described above, the surfactant whose content reaches the critical micelle concentration or more acts on the pigment to be aggregated and has an effect of suppressing the aggregation. At this time, since the ink contains a water-soluble organic solvent having low solubility of the surfactant, the orientation speed and orientation frequency of the surfactant to the pigment can be increased. When the water-soluble organic solvent in the ink contains only the water-soluble organic solvent that can easily dissolve the surfactant, the surfactant is dissolved in the water-soluble organic solvent. In such a case, the effect that should be obtained when the surfactant content reaches the critical micelle concentration also affects the dissolution of the surfactant in the water-soluble organic solvent, thereby obtaining the effect of the present invention. It may not be possible. However, in the case of containing a water-soluble organic solvent having low solubility of the surfactant, the surfactant is hardly adsorbed on the pigment because the surfactant is hardly dissolved in the water-soluble organic solvent. It is considered that the effect of can be obtained more remarkably.

本発明においては、界面活性剤の溶解性が低い水溶性有機溶剤として用いることができる水溶性有機溶剤の具体例は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、及び1,2,6−ヘキサントリオール等が挙げられる。   In the present invention, specific examples of the water-soluble organic solvent that can be used as the water-soluble organic solvent having low surfactant solubility include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,5-pentanediol, and 1,2,6- Examples include hexanetriol.

<インク>
(界面活性剤)
本発明のインクは、界面活性剤を含有することが必要である。界面活性剤の種類は、特に限定されるものではなく、アニオン性界面活性剤やノニオン性界面活性剤等、又、アニオン性及びノニオン性の両方の性質を有する重合界面活性剤等を用いることもできる。
<Ink>
(Surfactant)
The ink of the present invention needs to contain a surfactant. The type of surfactant is not particularly limited, and anionic surfactants, nonionic surfactants, and the like, and polymerization surfactants having both anionic and nonionic properties may also be used. it can.

ただし、本発明の効果の点から、ノニオン性の界面活性剤を用いることがより好ましい。具体的には、ノニオン性界面活性剤として、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノール類、アセチレングリコール化合物、アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物等を用いることが好ましい。尚、上記で挙げた界面活性剤は、インクを使用する環境において液体の状態であるものを用いることがより好ましい。   However, it is more preferable to use a nonionic surfactant from the viewpoint of the effect of the present invention. Specifically, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylphenols, acetylene glycol compounds, acetylene glycol ethylene oxide adducts, and the like are preferably used as the nonionic surfactant. The surfactants listed above are more preferably those that are in a liquid state in the environment where the ink is used.

(水性媒体)
インクには、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を用いることができる。水は種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水(脱イオン水)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、10.0質量%以上90.0質量%以下、更には30.0質量%以上80.0質量%以下であることが好ましい。
(Aqueous medium)
An aqueous medium that is a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent can be used for the ink. It is preferable to use ion-exchanged water (deionized water) instead of general water containing various ions. The water content (% by mass) in the ink is 10.0% by mass or more and 90.0% by mass or less, and further 30.0% by mass or more and 80.0% by mass or less based on the total mass of the ink. Is preferred.

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、更には3.0質量%以上40.0質量%以下であることが好ましい。水溶性有機溶剤は、例えば、以下のものを用いることができる。   The content (% by mass) of the water-soluble organic solvent in the ink is 3.0% by mass or more and 50.0% by mass or less, and further 3.0% by mass or more and 40.0% by mass or less based on the total mass of the ink. It is preferable that As the water-soluble organic solvent, for example, the following can be used.

メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール等の炭素数1乃至4のアルキルアルコール類。ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類。アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン類又はケトアルコール類。テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類。ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類。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、トリエチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基の炭素数が2乃至6のアルキレングリコール類。グリセリン。エチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、ジエチレングリコールメチル(又はエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類。N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等。中でも、ジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールのアルキルエーテルが好ましい。   Alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol; Amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide. Ketones or ketoalcohols such as acetone and diacetone alcohol. Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. Polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol. Alkylene glycols having 2 to 6 carbon atoms in the alkylene group, such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, and diethylene glycol; Glycerin. Alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol methyl (or ethyl) ether, triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether. N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. Of these, polyhydric alcohols such as diethylene glycol and alkyl ethers of polyhydric alcohols such as triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether are preferred.

(色材)
色材は、従来のインクに用いられるものであれば、何れのものも用いることができる。本発明においては、色材として顔料を用いることが好ましい。顔料は、分散剤を用いて顔料を分散する樹脂分散タイプの顔料(樹脂分散型顔料)や、顔料粒子の表面に親水性基を導入した自己分散タイプの顔料(自己分散型顔料)を用いることができる。又、顔料粒子の表面に高分子を含む有機基を化学的に結合した顔料(樹脂結合型自己分散顔料)、顔料の分散性を高めて分散剤等を用いることなく分散可能としたマイクロカプセル型顔料等も用いることができる。
(Color material)
Any colorant can be used as long as it is used for conventional inks. In the present invention, it is preferable to use a pigment as the coloring material. For the pigment, use a resin dispersion type pigment (resin dispersion type pigment) that disperses the pigment using a dispersant, or a self dispersion type pigment (self dispersion type pigment) in which a hydrophilic group is introduced on the surface of the pigment particles. Can do. Also, pigments (resin-bonded self-dispersing pigments) in which organic groups containing a polymer are chemically bonded to the surface of pigment particles, microcapsule types that enhance the dispersibility of pigments and can be dispersed without using dispersants, etc. Pigments and the like can also be used.

顔料は、カーボンブラックや有機顔料を用いることが好ましい。インク中の顔料の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として0.1質量%以上10.0質量%以下、更には0.1質量%以上6.0質量%以下とすることが好ましい。   As the pigment, carbon black or an organic pigment is preferably used. The pigment content (% by mass) in the ink is 0.1% by mass or more and 10.0% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or more and 6.0% by mass or less, based on the total mass of the ink. preferable.

ブラックインクには、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラックを顔料として用いることが好ましい。具体的には、例えば、以下の市販品等を用いることができる。レイヴァン:7000、5750、5250、5000ULTRA、3500、2000、1500、1250、1200、1190ULTRA−II、1170、1255(以上、コロンビア製)。ブラックパールズ:L、リーガル:400R、330R、660R、モウグル:L、モナク:700、800、880、900、1000、1100、1300、1400、2000、ヴァルカン:XC−72R(以上、キャボット製)。カラーブラック:FW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170、プリンテックス:35、U、V、140U、140V、スペシャルブラック:6、5、4A、4(以上、デグッサ製)。No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF−88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上、三菱化学製)等。又、本発明のために新たに調製したカーボンブラックを用いることもできる。勿論、本発明はこれらに限定されるものではなく、従来のカーボンブラックを何れも用いることができる。又、カーボンブラックに限定されず、マグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子や、チタンブラック等を顔料として用いてもよい。   For black ink, it is preferable to use carbon black such as furnace black, lamp black, acetylene black and channel black as a pigment. Specifically, for example, the following commercially available products can be used. Ray Van: 7000, 5750, 5250, 5000ULTRA, 3500, 2000, 1500, 1250, 1200, 1190ULTRA-II, 1170, 1255 (above, Colombia). Black Pearls: L, Legal: 400R, 330R, 660R, Moguls: L, Monak: 700, 800, 880, 900, 1000, 1100, 1300, 1400, 2000, Vulcan: XC-72R (above, manufactured by Cabot). Color Black: FW1, FW2, FW2V, FW18, FW200, S150, S160, S170, Printex: 35, U, V, 140U, 140V, Special Black: 6, 5, 4A, 4 (above, manufactured by Degussa). No. 25, no. 33, no. 40, no. 47, no. 52, no. 900, no. 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8, MA100 (above, manufactured by Mitsubishi Chemical) and the like. Carbon black newly prepared for the present invention can also be used. Of course, the present invention is not limited to these, and any conventional carbon black can be used. Further, the material is not limited to carbon black, and magnetic fine particles such as magnetite and ferrite, titanium black, and the like may be used as a pigment.

有機顔料は、具体的には、例えば、以下のものを用いることができる。トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、ピラゾロンレッド等の水不溶性アゾ顔料。リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド2B等の水溶性アゾ顔料。アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーン等の建染染料からの誘導体。フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料。キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ等のキナクリドン系顔料。ペリレンレッド、ペリレンスカーレット等のペリレン系顔料。イソインドリノンイエロー、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系顔料。ベンズイミダゾロンイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッド等のイミダゾロン系顔料。ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジ等のピランスロン系顔料。インジゴ系顔料、縮合アゾ系顔料、チオインジゴ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料。フラバンスロンイエロー、アシルアミドイエロー、キノフタロンイエロー、ニッケルアゾイエロー、銅アゾメチンイエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等。   Specifically, for example, the following can be used as the organic pigment. Water-insoluble azo pigments such as toluidine red, toluidine maroon, Hansa yellow, benzidine yellow and pyrazolone red. Water-soluble azo pigments such as Ritolol Red, Helio Bordeaux, Pigment Scarlet, and Permanent Red 2B. Derivatives from vat dyes such as alizarin, indanthrone and thioindigo maroon. Phthalocyanine pigments such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green. Quinacridone pigments such as quinacridone red and quinacridone magenta. Perylene pigments such as perylene red and perylene scarlet. Isoindolinone pigments such as isoindolinone yellow and isoindolinone orange. Imidazolone pigments such as benzimidazolone yellow, benzimidazolone orange, and benzimidazolone red. Pilanthrone pigments such as pyranthrone red and pyranthrone orange. Indigo pigments, condensed azo pigments, thioindigo pigments, diketopyrrolopyrrole pigments. Flavanthrone yellow, acylamide yellow, quinophthalone yellow, nickel azo yellow, copper azomethine yellow, perinone orange, anthrone orange, dianthraquinonyl red, dioxazine violet, etc.

又、有機顔料をカラーインデックス(C.I.)ナンバーで示すと、例えば、以下のものを用いることができる。C.I.ピグメントイエロー:12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、97、109、110、117、120、125、128、137、138、147、148、150、151、153、154、166、168、180、185等。C.I.ピグメントオレンジ:16、36、43、51、55、59、61、71等。C.I.ピグメントレッド:9、48、49、52、53、57、97、122、123、149、168等。又、同:175、176、177、180、192、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240、254、255、272等。C.I.ピグメントバイオレット:19、23、29、30、37、40、50等。C.I.ピグメントブルー:15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、60、64等。C.I.ピグメントグリーン:7、36等。C.I.ピグメントブラウン:23、25、26等。   Moreover, when an organic pigment is shown by a color index (CI) number, the following can be used, for example. C. I. Pigment Yellow: 12, 13, 14, 17, 20, 24, 74, 83, 86, 93, 97, 109, 110, 117, 120, 125, 128, 137, 138, 147, 148, 150, 151, 153 154, 166, 168, 180, 185, etc. C. I. Pigment Orange: 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, etc. C. I. Pigment Red: 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168 and the like. 175, 176, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240, 254, 255, 272, etc. C. I. Pigment violet: 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50, and the like. C. I. Pigment Blue: 15, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 22, 60, 64, and the like. C. I. Pigment Green: 7, 36 etc. C. I. Pigment Brown: 23, 25, 26, etc.

〔樹脂分散型顔料〕
本発明においては、上記で挙げたような疎水性の顔料を水性媒体中に分散するために、界面活性剤や樹脂等のいわゆる分散剤を用いた樹脂分散型顔料を用いることができる。
(Resin dispersion type pigment)
In the present invention, in order to disperse the hydrophobic pigment as mentioned above in an aqueous medium, a resin-dispersed pigment using a so-called dispersant such as a surfactant or a resin can be used.

界面活性剤には、アニオン性界面活性剤やノニオン性界面活性剤を用いることができる。アニオン性界面活性剤は、例えば、以下のものを用いることができる。脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等。又はこれらの置換誘導体等。ノニオン性界面活性剤は、例えば、以下のものを用いることができる。ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等。ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマー等。又はこれらの置換誘導体等。   As the surfactant, an anionic surfactant or a nonionic surfactant can be used. As the anionic surfactant, for example, the following can be used. Fatty acid salt, alkyl sulfate ester salt, alkylbenzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, alkyl phosphate ester salt, naphthalene sulfonate formalin condensate, polyoxyethylene alkyl sulfate ester salt and the like. Or these substituted derivatives. As the nonionic surfactant, for example, the following can be used. Polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, etc. Polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, glycerin fatty acid ester, oxyethyleneoxypropylene block polymer and the like. Or these substituted derivatives.

樹脂は、例えば、以下に挙げる単量体で構成されるポリマー等を用いることができる。スチレン、ビニルナフタレン、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル、アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマール酸、酢酸ビニル、ビニルアルコール、ビニルピロリドン、アクリルアミド、又はこれらの誘導体等。尚、ポリマーを構成する単量体のうち1つ以上は親水性単量体であることが好ましく、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、又はこれらの塩等を用いても良い。   As the resin, for example, a polymer composed of the following monomers can be used. Styrene, vinyl naphthalene, aliphatic alcohol ester of α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid, acrylic acid, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, vinyl acetate, vinyl alcohol, vinyl pyrrolidone, acrylamide, or derivatives thereof. In addition, it is preferable that at least one monomer constituting the polymer is a hydrophilic monomer, and a block copolymer, a random copolymer, a graft copolymer, or a salt thereof may be used. good.

〔自己分散型顔料〕
本発明においては、顔料自体の分散性を高めた、分散剤等を用いることなく分散可能とした自己分散型顔料を用いることができる。自己分散型顔料には、顔料粒子の表面に親水性基が直接又は他の原子団を介して化学的に結合しているもの等が挙げられる。例えば、顔料粒子の表面に導入された親水性基には、−COOM、−SOM及び−POHM(式中のMは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムを表す。)からなる群から選ばれるもの等が挙げられる。又、上記他の原子団には、炭素原子数1乃至12のアルキレン基、置換若しくは未置換のフェニレン基、又は置換若しくは未置換のナフチレン基等が挙げられる。
(Self-dispersing pigment)
In the present invention, it is possible to use a self-dispersing pigment that has improved dispersibility of the pigment itself and is dispersible without using a dispersant or the like. Self-dispersing pigments include those in which a hydrophilic group is chemically bonded to the surface of pigment particles directly or through other atomic groups. For example, the hydrophilic group introduced on the surface of the pigment particle includes —COOM, —SO 3 M, and —PO 3 HM 2 (wherein M represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium, or organic ammonium). And the like selected from the group consisting of: Examples of the other atomic group include an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenylene group, and a substituted or unsubstituted naphthylene group.

その他にも、表面酸化処理タイプの自己分散型顔料も用いることができる。このような自己分散型顔料には、以下のものが挙げられる。カーボンブラックを次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、カーボンブラックを水中オゾン処理で酸化する方法、オゾン処理した後に酸化剤により湿式酸化し、カーボンブラック表面を改質する方法等によって得られるもの等が挙げられる。   In addition, a self-dispersing pigment of the surface oxidation treatment type can also be used. Examples of such self-dispersing pigments include the following. Obtained by a method of oxidizing carbon black with sodium hypochlorite, a method of oxidizing carbon black by ozone treatment in water, a method of wet oxidation with an oxidizing agent after ozone treatment and modifying the surface of carbon black, etc. Is mentioned.

〔マイクロカプセル型顔料〕
本発明においては、顔料を有機高分子類で被覆してマイクロカプセル化したマイクロカプセル型顔料を用いることができる。顔料をマイクロカプセル化する方法には、化学的製法、物理的製法、物理化学的方法、機械的製法等が挙げられる。具体的には、界面重合法、in−situ重合法、液中硬化被膜法、コアセルベーション(相分離)法、液中乾燥法、融解分散冷却法、気中懸濁被覆法、スプレードライング法、酸析法、転相乳化法等が挙げられる。
[Microcapsule type pigment]
In the present invention, a microcapsule type pigment in which a pigment is coated with an organic polymer and encapsulated can be used. Examples of the method for microencapsulating the pigment include a chemical production method, a physical production method, a physicochemical method, and a mechanical production method. Specifically, interfacial polymerization method, in-situ polymerization method, submerged cured coating method, coacervation (phase separation) method, submerged drying method, melt dispersion cooling method, air suspension coating method, spray drying method , Acid precipitation method, phase inversion emulsification method and the like.

(その他の成分)
本発明にかかるインクは、上記成分の他に、保湿性維持のために、尿素、尿素誘導体、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の保湿性固形分を含有してもよい。インク中の保湿性固形分の含有量(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、更には3.0質量%以上10.0質量%以下とすることが好ましい。
(Other ingredients)
In addition to the above components, the ink according to the present invention may contain a moisturizing solid content such as urea, urea derivatives, trimethylolpropane, trimethylolethane and the like in order to maintain the moisturizing property. The content (% by mass) of the moisturizing solid content in the ink is 0.1% by mass or more and 20.0% by mass or less, and further 3.0% by mass or more and 10.0% by mass or less based on the total mass of the ink. It is preferable that

更に、本発明にかかるインクは、上記成分以外にも必要に応じて、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤等の種々の添加剤を含有してもよい。   In addition to the above components, the ink according to the present invention includes a pH adjuster, a rust inhibitor, a preservative, an antifungal agent, an antioxidant, a reduction inhibitor, an evaporation accelerator, a chelating agent, and the like as necessary. Various additives may be contained.

(インクの物性)
本発明にかかるインクは、記録ヘッドから良好に吐出できる特性を有することが好ましい。このため、インクの粘度は、1mPa・s乃至15mPa・s、更には1mPa・s乃至5mPa・s、又、インクの表面張力は、25mN/m以上、更には25mN/m乃至50mN/mとすることが好ましい。
(Ink physical properties)
It is preferable that the ink according to the present invention has a characteristic that can be favorably ejected from the recording head. Therefore, the viscosity of the ink is 1 mPa · s to 15 mPa · s, further 1 mPa · s to 5 mPa · s, and the surface tension of the ink is 25 mN / m or more, further 25 mN / m to 50 mN / m. It is preferable.

<インクジェット記録方法>
本発明のインクは、インクをインクジェット方式で吐出するインクジェット記録方法に用いることが特に好ましい。インクジェット記録方法は、インクに力学的エネルギーを作用することによりインクを吐出する記録方法や、インクに熱エネルギーを作用することによりインクを吐出する記録方法等がある。特に、本発明においては、熱エネルギーを利用するインクジェット記録方法を好ましく用いることができる。
<Inkjet recording method>
The ink of the present invention is particularly preferably used in an ink jet recording method in which the ink is ejected by an ink jet method. Ink jet recording methods include a recording method in which ink is ejected by applying mechanical energy to the ink, and a recording method in which ink is ejected by applying thermal energy to the ink. In particular, in the present invention, an ink jet recording method using thermal energy can be preferably used.

<インクカートリッジ>
本発明のインクを用いて記録を行うのに好適なインクカートリッジとしては、かかるインクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジが挙げられる。
<Ink cartridge>
As an ink cartridge suitable for recording using the ink of the present invention, an ink cartridge provided with an ink containing portion for containing such ink can be mentioned.

<記録ユニット>
本発明のインクを用いて記録を行うのに好適な記録ユニットは、かかるインクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットが挙げられる。特に、前記記録ヘッドが、記録信号に対応した熱エネルギーをインクに作用することによりインクを吐出する記録ユニットを好ましく用いることができる。特に、本発明においては、金属及び/又は金属酸化物を含有する発熱部接液面を有する記録ヘッドを用いることが好ましい。前記発熱部接液面を構成する金属及び/又は金属酸化物は、具体的には、例えば、Ta、Zr、Ti、Ni、若しくはAl等の金属、又はこれらの金属の酸化物等が挙げられる。
<Recording unit>
A recording unit suitable for performing recording using the ink of the present invention includes a recording unit including an ink storage portion for storing the ink and a recording head for discharging the ink. In particular, a recording unit in which the recording head ejects ink by applying thermal energy corresponding to the recording signal to the ink can be preferably used. In particular, in the present invention, it is preferable to use a recording head having a heat generating part wetted surface containing a metal and / or a metal oxide. Specific examples of the metal and / or metal oxide constituting the heat generating part wetted surface include, for example, metals such as Ta, Zr, Ti, Ni, and Al, and oxides of these metals. .

<インクジェット記録装置>
本発明のインクを用いて記録を行うのに好適なインクジェット記録装置は、かかるインクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置が挙げられる。特に、前記インクを収容するインク収容部を有する記録ヘッドの内部のインクに、記録信号に対応した熱エネルギーを作用することによりインクを吐出するインクジェット記録装置が挙げられる。
<Inkjet recording apparatus>
An ink jet recording apparatus suitable for performing recording using the ink of the present invention includes an ink jet recording apparatus provided with an ink containing portion for containing the ink and a recording head for discharging the ink. In particular, there is an ink jet recording apparatus that ejects ink by applying thermal energy corresponding to a recording signal to ink inside a recording head having an ink storage portion that stores the ink.

以下に、インクジェット記録装置の機構部の概略構成を説明する。インクジェット記録装置は、各機構の役割から、給紙部、搬送部、キャリッジ部、排紙部、クリーニング部、及びこれらを保護し、意匠性を持たせる外装部等で構成される。   Below, the schematic structure of the mechanism part of an inkjet recording device is demonstrated. The ink jet recording apparatus includes a sheet feeding unit, a conveyance unit, a carriage unit, a sheet discharging unit, a cleaning unit, and an exterior unit that protects these parts and provides design properties, based on the role of each mechanism.

図1は、インクジェット記録装置の斜視図である。又、図2及び図3は、インクジェット記録装置の内部機構を説明する図であり、図2は右上部からの斜視図、図3はインクジェット記録装置の側断面図をそれぞれ示す。   FIG. 1 is a perspective view of the ink jet recording apparatus. 2 and 3 are views for explaining the internal mechanism of the ink jet recording apparatus. FIG. 2 is a perspective view from the upper right part, and FIG. 3 is a side sectional view of the ink jet recording apparatus.

給紙を行う際には、給紙トレイM2060を含む給紙部において、記録媒体の所定枚数のみが給紙ローラM2080と分離ローラM2041から構成されるニップ部に送られる。記録媒体はニップ部で分離され、最上位の記録媒体のみが搬送される。搬送部に搬送された記録媒体は、ピンチローラホルダM3000及びペーパーガイドフラッパーM3030に案内されて、搬送ローラM3060とピンチローラM3070とのローラ対に搬送される。搬送ローラM3060とピンチローラM3070とのローラ対は、LFモータE0002の駆動により回転し、この回転により記録媒体がプラテンM3040上を搬送される。   When paper is fed, only a predetermined number of recording media are fed to a nip portion composed of a paper feed roller M2080 and a separation roller M2041 in a paper feed unit including a paper feed tray M2060. The recording medium is separated at the nip portion, and only the uppermost recording medium is conveyed. The recording medium conveyed to the conveyance unit is guided by the pinch roller holder M3000 and the paper guide flapper M3030, and conveyed to the roller pair of the conveyance roller M3060 and the pinch roller M3070. The roller pair of the conveyance roller M3060 and the pinch roller M3070 is rotated by driving of the LF motor E0002, and the recording medium is conveyed on the platen M3040 by this rotation.

記録媒体に画像を形成する際には、キャリッジ部は、記録ヘッドH1001(図4;詳細な構成は後述する)を目的の画像を形成する位置に配置して、電気基板E0014からの信号にしたがって記録媒体にインクを吐出する。記録ヘッドH1001により記録を行いながらキャリッジM4000が列方向に走査する主走査と、搬送ローラM3060により記録媒体を行方向に搬送する副走査とを交互に繰り返すことにより、記録媒体に画像を形成する。画像が形成された記録媒体は、排紙部において、第1の排紙ローラM3110と拍車M3120とのニップに挟まれた状態で搬送されて、排紙トレイM3160に排出される。   When forming an image on a recording medium, the carriage unit arranges a recording head H1001 (FIG. 4; a detailed configuration will be described later) at a position where a target image is formed, and follows a signal from the electric board E0014. Ink is ejected onto the recording medium. An image is formed on the recording medium by alternately repeating main scanning in which the carriage M4000 scans in the column direction while recording is performed by the recording head H1001 and sub-scanning in which the recording medium is conveyed in the row direction by the conveyance roller M3060. The recording medium on which the image is formed is conveyed in a state sandwiched between the nips of the first paper discharge roller M3110 and the spur M3120 at the paper discharge unit, and is discharged to the paper discharge tray M3160.

なお、クリーニング部は、画像を形成する前後の記録ヘッドH1001をクリーニングする。キャップM5010で記録ヘッドH1001の吐出口をキャッピングした状態で、ポンプM5000を作動すると、記録ヘッドH1001の吐出口から不要なインク等が吸引されるようになっている。又、キャップM5010を開いた状態で、キャップM5010の内部に残っているインク等を吸引することにより、残インクによる固着やその他の弊害が起こらないようになっている。   The cleaning unit cleans the recording head H1001 before and after forming an image. When the pump M5000 is operated with the cap M5010 capping the ejection port of the recording head H1001, unnecessary ink or the like is sucked from the ejection port of the recording head H1001. In addition, by sucking ink remaining in the cap M5010 with the cap M5010 open, the remaining ink is prevented from sticking and other problems.

(記録ヘッドの構成)
ヘッドカートリッジH1000の構成について説明する。ヘッドカートリッジH1000は、記録ヘッドH1001と、インクカートリッジH1900を搭載する手段、及びインクカートリッジH1900から記録ヘッドにインクを供給する手段を有しており、キャリッジM4000に対して着脱可能に搭載される。
(Configuration of recording head)
The configuration of the head cartridge H1000 will be described. The head cartridge H1000 has a recording head H1001, means for mounting the ink cartridge H1900, and means for supplying ink from the ink cartridge H1900 to the recording head, and is detachably mounted on the carriage M4000.

図4は、ヘッドカートリッジH1000に、インクカートリッジH1900を装着する様子を示した図である。インクジェット記録装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、淡マゼンタ、淡シアン、及びグリーンの各インクで画像を形成する。したがって、インクカートリッジH1900も7色分が独立に用意されている。なお、上記において、少なくともひとつのインクに、本発明のインクを用いる。そして、図4に示すように、それぞれのインクカートリッジが、ヘッドカートリッジH1000に対して着脱可能となっている。なお、インクカートリッジH1900の着脱は、キャリッジM4000にヘッドカートリッジH1000を搭載した状態でも行うことができる。   FIG. 4 is a diagram showing how the ink cartridge H1900 is mounted on the head cartridge H1000. The ink jet recording apparatus forms an image with yellow, magenta, cyan, black, light magenta, light cyan, and green inks. Therefore, the ink cartridge H1900 is also prepared for seven colors independently. In the above, the ink of the present invention is used as at least one ink. As shown in FIG. 4, each ink cartridge is detachable from the head cartridge H1000. The ink cartridge H1900 can be attached and detached even when the head cartridge H1000 is mounted on the carriage M4000.

図5は、ヘッドカートリッジH1000の分解斜視図である。ヘッドカートリッジH1000は、記録素子基板、プレート、電気配線基板H1300、カートリッジホルダーH1500、流路形成部材H1600、フィルターH1700、シールゴムH1800等で構成される。記録素子基板は第1の記録素子基板H1100及び第2の記録素子基板H1101で構成され、プレートは第1のプレートH1200及び第2のプレートH1400で構成される。   FIG. 5 is an exploded perspective view of the head cartridge H1000. The head cartridge H1000 includes a recording element substrate, a plate, an electric wiring substrate H1300, a cartridge holder H1500, a flow path forming member H1600, a filter H1700, a seal rubber H1800, and the like. The recording element substrate is composed of a first recording element substrate H1100 and a second recording element substrate H1101, and the plate is composed of a first plate H1200 and a second plate H1400.

第1の記録素子基板H1100及び第2の記録素子基板H1101はSi基板であり、その片面にインクを吐出するための複数の記録素子(ノズル)がフォトリソグラフィ技術により形成されている。各記録素子に電力を供給するAl等の電気配線は成膜技術により形成されており、個々の記録素子に対応した複数のインク流路はフォトリソグラフィ技術により形成されている。更に、複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口が裏面に開口するように形成されている。   The first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101 are Si substrates, and a plurality of recording elements (nozzles) for ejecting ink are formed on one side thereof by a photolithography technique. Electric wiring such as Al for supplying electric power to each recording element is formed by a film forming technique, and a plurality of ink flow paths corresponding to individual recording elements are formed by a photolithography technique. Further, an ink supply port for supplying ink to the plurality of ink flow paths is formed to open on the back surface.

図6は、第1の記録素子基板H1100及び第2の記録素子基板H1101の構成を説明する正面拡大図である。H2000〜H2600は、それぞれ異なるインク色に対応する記録素子の列(以下、ノズル列ともいう)である。第1の記録素子基板H1100には、イエローインクのノズル列H2000、マゼンタインクのノズル列H2100、及びシアンインクのノズル列H2200の3色分のノズル列が形成されている。第2の記録素子基板H1101には、淡シアンインクのノズル列H2300、ブラックインクのノズル列H2400、グリーンインクのノズル列H2500、及び淡マゼンタインクのノズル列H2600の4色分のノズル列が形成されている。   FIG. 6 is an enlarged front view illustrating the configuration of the first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101. H2000 to H2600 are arrays of printing elements corresponding to different ink colors (hereinafter also referred to as nozzle arrays). On the first recording element substrate H1100, nozzle rows for three colors, a nozzle row H2000 for yellow ink, a nozzle row H2100 for magenta ink, and a nozzle row H2200 for cyan ink, are formed. On the second recording element substrate H1101, nozzle rows for four colors, a light cyan ink nozzle row H2300, a black ink nozzle row H2400, a green ink nozzle row H2500, and a light magenta ink nozzle row H2600, are formed. ing.

各ノズル列は、記録媒体の搬送方向(副走査方向)に1200dpi(dot/inch;参考値)の間隔で並ぶ768個のノズルによって構成され、約2ピコリットルのインクを吐出する。各吐出口における開口面積は、およそ100μmに設定されている。 Each nozzle row is composed of 768 nozzles arranged at an interval of 1200 dpi (dot / inch; reference value) in the conveyance direction (sub-scanning direction) of the recording medium, and ejects about 2 picoliters of ink. The opening area at each discharge port is set to approximately 100 μm 2 .

以下、図4及び図5を参照して説明する。第1の記録素子基板H1100及び第2の記録素子基板H1101は第1のプレートH1200に接着固定されている。ここには、第1の記録素子基板H1100及び第2の記録素子基板H1101にインクを供給するためのインク供給口H1201が形成されている。更に、第1のプレートH1200には、開口部を有する第2のプレートH1400が接着固定されている。この第2のプレートH1400は、電気配線基板H1300と第1の記録素子基板H1100及び第2の記録素子基板H1101とが電気的に接続されるように、電気配線基板H1300を保持する。   Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. The first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101 are bonded and fixed to the first plate H1200. Here, an ink supply port H1201 for supplying ink to the first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101 is formed. Further, a second plate H1400 having an opening is bonded and fixed to the first plate H1200. The second plate H1400 holds the electrical wiring substrate H1300 so that the electrical wiring substrate H1300 is electrically connected to the first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101.

電気配線基板H1300は、第1の記録素子基板H1100及び第2の記録素子基板H1101に形成されている各ノズルからインクを吐出するための電気信号を印加する。この電気配線基板H1300は、第1の記録素子基板H1100及び第2の記録素子基板H1101に対応する電気配線と、この電気配線端部に位置し、インクジェット記録装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子H1301とを有する。外部信号入力端子H1301は、カートリッジホルダーH1500の背面側に位置決め固定されている。   The electrical wiring substrate H1300 applies an electrical signal for ejecting ink from each nozzle formed on the first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101. The electric wiring board H1300 is arranged on the electric wiring corresponding to the first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101, and an external part for receiving an electric signal from the ink jet recording apparatus. And a signal input terminal H1301. The external signal input terminal H1301 is positioned and fixed on the back side of the cartridge holder H1500.

インクカートリッジH1900を保持するカートリッジホルダーH1500には、流路形成部材H1600が、例えば、超音波溶着により固定され、インクカートリッジH1900から第1のプレートH1200に通じるインク流路H1501を形成する。インクカートリッジH1900と係合するインク流路H1501のインクカートリッジ側端部には、フィルターH1700が設けられており、外部からの塵埃の侵入を防止し得るようになっている。又、インクカートリッジH1900との係合部にはシールゴムH1800が装着され、係合部からのインクの蒸発を防止し得るようになっている。   A flow path forming member H1600 is fixed to the cartridge holder H1500 that holds the ink cartridge H1900, for example, by ultrasonic welding, and forms an ink flow path H1501 that communicates from the ink cartridge H1900 to the first plate H1200. A filter H1700 is provided at the ink cartridge side end of the ink flow path H1501 that engages with the ink cartridge H1900, and can prevent dust from entering from the outside. Further, a seal rubber H1800 is attached to the engaging portion with the ink cartridge H1900 so that ink can be prevented from evaporating from the engaging portion.

更に、上記したように、カートリッジホルダー部と記録ヘッド部H1001とを接着等で結合することで、ヘッドカートリッジH1000が構成される。なお、カートリッジホルダー部は、カートリッジホルダーH1500、流路形成部材H1600、フィルターH1700、及びシールゴムH1800から構成される。又、記録ヘッド部H1001は、第1の記録素子基板H1100及び第2の記録素子基板H1101、第1のプレートH1200、電気配線基板H1300及び第2のプレートH1400から構成される。   Further, as described above, the head cartridge H1000 is configured by bonding the cartridge holder portion and the recording head portion H1001 by bonding or the like. The cartridge holder portion includes a cartridge holder H1500, a flow path forming member H1600, a filter H1700, and a seal rubber H1800. The recording head portion H1001 includes a first recording element substrate H1100, a second recording element substrate H1101, a first plate H1200, an electric wiring substrate H1300, and a second plate H1400.

なお、ここでは記録ヘッドの一形態として、電気信号に応じた膜沸騰をインクに生じさせるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体(記録素子)を用いて記録を行うサーマルインクジェット方式の記録ヘッドについて述べた。この代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第4,723,129号明細書、同第4,740,796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式は、所謂、オンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用することができる。   Here, as an embodiment of the recording head, a thermal ink jet recording head that performs recording using an electrothermal transducer (recording element) that generates thermal energy for causing ink to cause film boiling in accordance with an electrical signal. Said. About this typical structure and principle, for example, what is performed using the basic principle disclosed in US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796 is preferable. . This method can be applied to both a so-called on-demand type and a continuous type.

サーマルインクジェット方式は、オンデマンド型に適用することが特に有効である。オンデマンド型の場合には、インクを保持する液流路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を超える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加する。このことによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、インクに膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応したインク内の気泡を形成できる。この気泡の成長及び収縮により吐出口を介してインクを吐出することで、少なくともひとつの滴を形成する。駆動信号をパルス形状とすると、即時、適切に気泡の成長及び収縮が行われるので、特に応答性に優れたインクの吐出が達成でき、より好ましい。   The thermal ink jet method is particularly effective when applied to an on-demand type. In the case of the on-demand type, at least one drive that applies a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling corresponding to the recording information to the electrothermal transducer disposed corresponding to the liquid flow path holding the ink Apply a signal. As a result, thermal energy is generated in the electrothermal transducer, and film boiling occurs in the ink. As a result, bubbles in the ink corresponding to the drive signal on a one-to-one basis can be formed. At least one droplet is formed by ejecting ink through the ejection port by the growth and contraction of the bubbles. It is more preferable that the driving signal has a pulse shape, since the bubble grows and contracts immediately and appropriately, so that ink discharge with particularly excellent response can be achieved.

又、本発明のインクは、前記のサーマルインクジェット方式に限らず、下記に述べるような、力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置においても好ましく用いることができる。かかる形態のインクジェット記録装置は、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備えてなる。そして、印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インクをノズルから吐出する。   The ink of the present invention is not limited to the thermal ink jet method, and can be preferably used in an ink jet recording apparatus using mechanical energy as described below. An ink jet recording apparatus having such a configuration includes a nozzle forming substrate having a plurality of nozzles, a pressure generating element made of a piezoelectric material and a conductive material disposed to face the nozzles, and ink filling the periphery of the pressure generating element. Become. Then, the pressure generating element is displaced by the applied voltage, and ink is ejected from the nozzle.

インクジェット記録装置は、上記したように、記録ヘッドとインクカートリッジとが別体となったものに限らず、それらが分離不能に一体になったものを用いてもよい。更に、インクカートリッジは、記録ヘッドに対して分離可能又は分離不能に一体化されてキャリッジに搭載されるもの、又、インクジェット記録装置の固定部位に設けられて、チューブ等のインク供給部材を介して記録ヘッドにインクを供給するものでもよい。又、記録ヘッドに対して、好ましい負圧を作用させるための構成をインクカートリッジに設ける場合には、以下の構成とすることができる。即ち、インクカートリッジのインク収容部に吸収体を配置した形態、又は可撓性のインク収容袋とこれに対してその内容積を拡張する方向の付勢力を作用するばね部とを有した形態等とすることができる。又、インクジェット記録装置は、上記したようなシリアル型の記録方式を採るもののほか、記録媒体の全幅に対応した範囲にわたって記録素子を整列させてなるラインプリンタの形態をとるものであってもよい。   As described above, the ink jet recording apparatus is not limited to one in which the recording head and the ink cartridge are separated from each other. Further, the ink cartridge is integrated with the recording head so as to be separable or non-separable and is mounted on the carriage, or is provided at a fixed portion of the ink jet recording apparatus via an ink supply member such as a tube. An ink may be supplied to the recording head. Further, when the ink cartridge is provided with a configuration for applying a preferable negative pressure to the recording head, the following configuration can be adopted. That is, a mode in which an absorber is disposed in the ink storage portion of the ink cartridge, or a mode in which a flexible ink storage bag and a spring portion that exerts a biasing force in the direction of expanding the inner volume of the flexible ink storage bag are provided. It can be. The ink jet recording apparatus may take the form of a line printer in which recording elements are aligned over a range corresponding to the entire width of the recording medium, in addition to the serial type recording method described above.

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更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。なお、「部」又は「%」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited at all by the following Example, unless the summary is exceeded. “Part” or “%” is based on mass unless otherwise specified.

<顔料分散体の調製>
(顔料分散体1の調製)
カーボンブラック10部、酸価が150mgKOH/gであるスチレン−アクリル酸共重合体20部、純水70部を混合し、ジルコニアビーズを充填したバッチ式縦型サンドミル(アイメックス製)を用いて分散した。カーボンブラックは比表面積が200m/gでDBP吸油量が100mL/100gであるものを用いた。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去した。更に、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フィルム製)にて加圧ろ過し、顔料濃度が10%である顔料分散体1を得た。
<Preparation of pigment dispersion>
(Preparation of pigment dispersion 1)
10 parts of carbon black, 20 parts of a styrene-acrylic acid copolymer having an acid value of 150 mgKOH / g, and 70 parts of pure water were mixed and dispersed using a batch type vertical sand mill (made by Imex) filled with zirconia beads. . Carbon black having a specific surface area of 200 m 2 / g and a DBP oil absorption of 100 mL / 100 g was used. Thereafter, coarse particles were removed by centrifugation. Furthermore, pressure filtration was performed with a microfilter (manufactured by Fuji Film) having a pore size of 3.0 μm, and Pigment Dispersion 1 having a pigment concentration of 10% was obtained.

(顔料分散体2の調製)
顔料分散体1の調製で用いたカーボンブラック10部、酸価が270mgKOH/gであるスチレン−アクリル酸共重合体20部、純水70部を混合し、ジルコニアビーズを充填したバッチ式縦型サンドミル(アイメックス製)を用いて分散した。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去した。更に、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フィルム製)にて加圧ろ過し、顔料濃度が10%である顔料分散体2を得た。
(Preparation of pigment dispersion 2)
Batch type vertical sand mill in which 10 parts of carbon black used in preparation of pigment dispersion 1, 20 parts of styrene-acrylic acid copolymer having an acid value of 270 mg KOH / g, 70 parts of pure water are mixed and filled with zirconia beads (Imex) was used for dispersion. Thereafter, coarse particles were removed by centrifugation. Furthermore, pressure filtration was performed with a micro filter (manufactured by Fuji Film) having a pore size of 3.0 μm to obtain Pigment Dispersion 2 having a pigment concentration of 10%.

(顔料分散体3の調製)
カーボンブラック10部、酸価が270mgKOH/gであるスチレン−アクリル酸共重合体20部、純水70部を混合し、ジルコニアビーズを充填したバッチ式縦型サンドミル(アイメックス製)を用いて分散した。カーボンブラックは比表面積が150m/gでDBP吸油量が100mL/100gであるものを用いた。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去した。更に、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フィルム製)にて加圧ろ過し、顔料濃度が10%である顔料分散体3を得た。
(Preparation of pigment dispersion 3)
10 parts of carbon black, 20 parts of a styrene-acrylic acid copolymer having an acid value of 270 mg KOH / g, and 70 parts of pure water were mixed and dispersed using a batch type vertical sand mill (made by Imex) filled with zirconia beads. . Carbon black having a specific surface area of 150 m 2 / g and a DBP oil absorption of 100 mL / 100 g was used. Thereafter, coarse particles were removed by centrifugation. Furthermore, the mixture was filtered under pressure with a micro filter (manufactured by Fuji Film) having a pore size of 3.0 μm to obtain pigment dispersion 3 having a pigment concentration of 10%.

<インクの調製>
下記表1に示す各成分を混合し、充分撹拌した後、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フィルム製)にて加圧ろ過を行い、インク1〜6を調製した。
<Preparation of ink>
Ingredients shown in Table 1 below were mixed and sufficiently stirred, and then pressure filtration was performed with a microfilter having a pore size of 3.0 μm (manufactured by Fuji Film) to prepare inks 1 to 6.

Figure 2009035629
Figure 2009035629

<インクの蒸発率と界面活性剤の含有量の関係>
上記で調製した各インクをシャーレに10g採取して常温で放置した。その後、下記式により求められるインクの蒸発率が2%増えるごとに、インクの表面張力を測定した。
<Relationship between ink evaporation rate and surfactant content>
10 g of each ink prepared above was collected in a petri dish and left at room temperature. Thereafter, the surface tension of the ink was measured every time the ink evaporation rate obtained by the following formula increased by 2%.

Figure 2009035629
Figure 2009035629

このようにして得られたインクの蒸発率と表面張力との関係を図7のグラフにそれぞれ示す。尚、インクの蒸発率が0%の状態(初期の状態)から、インクの蒸発率が40%になるまで、21回の測定を行った。表面張力の測定には、表面張力計CBVP−A3(協和界面科学製)を用いて、測定条件は、測定温度25.0±0.5℃、10mm×24mmの白金プレート10mm×24mmを用いて測定した。   The relationship between the evaporation rate and the surface tension of the ink thus obtained is shown in the graph of FIG. The measurement was performed 21 times from the state where the ink evaporation rate was 0% (initial state) until the ink evaporation rate reached 40%. The surface tension was measured using a surface tension meter CBVP-A3 (manufactured by Kyowa Interface Science), and the measurement conditions were a measurement temperature of 25.0 ± 0.5 ° C., a 10 mm × 24 mm platinum plate 10 mm × 24 mm. It was measured.

図7からわかるように、インク1〜3の表面張力は、インクの蒸発率が10乃至40%の範囲にある間は継続して、アセチレノールEH(界面活性剤)を臨界ミセル濃度で含有する水溶液の表面張力である28mN/m以下であった。このことから、インク1〜3はインクの蒸発率が10%乃至40%の範囲にある間にインク中の界面活性剤の含有量が常に臨界ミセル濃度以上であった。   As can be seen from FIG. 7, the surface tension of the inks 1 to 3 continues while the ink evaporation rate is in the range of 10 to 40%, and an aqueous solution containing acetylenol EH (surfactant) at a critical micelle concentration. The surface tension was 28 mN / m or less. Accordingly, the contents of the surfactant in the ink were always higher than the critical micelle concentration while the ink evaporation rates of the inks 1 to 3 were in the range of 10% to 40%.

<判定結果>
インク1〜6の各インク中の水溶性有機溶剤と界面活性剤の溶解性の関係を表2に示す。表2において、界面活性剤の溶解性が高いものは+、溶解性が低いものは−と表す。
<Judgment result>
Table 2 shows the solubility relationship between the water-soluble organic solvent and the surfactant in each of the inks 1 to 6. In Table 2, those having high solubility of the surfactant are represented by +, and those having low solubility are represented by-.

Figure 2009035629
Figure 2009035629

<評価>
上記で得られたインクを、記録信号に応じて熱エネルギーをインクに付与することによりインクを吐出させるオンデマンド型マルチ記録ヘッドを有するインクジェット記録装置PIXUS850i(キヤノン製)に搭載した。そして、記録デューティ50%の18cm×24cmの画像を記録媒体に2枚記録した後、30分放置し、再び同様の画像を2枚記録する工程を1サイクルとした。このサイクルを10回繰り返した後、PIXUS850iのノズルチェックパターンを1枚記録して、得られたノズルチェックパターンにおける着弾ヨレの状態を目視で確認して、着弾ヨレの評価を行った。又、インクジェット記録装置から記録ヘッドを取り外し、フェイス面を顕微鏡で観察してフェイス濡れの評価を行った。評価基準は下記の通りである。結果を表3に示す。
<Evaluation>
The ink obtained above was mounted on an ink jet recording apparatus PIXUS850i (manufactured by Canon) having an on-demand type multi-recording head that discharges ink by applying thermal energy to the ink according to a recording signal. Then, after recording two 18 cm × 24 cm images with a recording duty of 50% on the recording medium, the process of leaving them for 30 minutes and recording two similar images again was defined as one cycle. After repeating this cycle 10 times, one nozzle check pattern of PIXUS850i was recorded, and the landing deviation state in the obtained nozzle check pattern was visually confirmed to evaluate the landing deviation. Further, the recording head was removed from the ink jet recording apparatus, and the face wetness was evaluated by observing the face surface with a microscope. The evaluation criteria are as follows. The results are shown in Table 3.

(フェイス濡れの評価基準)
A:フェイス面濡れがほとんど発生していなかった。
B:フェイス面濡れが多少発生していたが、初期と10サイクル後でフェイス面の表面特性には影響を与えないレベルであった。
C:フェイス面濡れが発生し、初期と10サイクル後でフェイス面の表面特性が大きく変わっていた。
(Evaluation criteria for face wetting)
A: Face face wetness hardly occurred.
B: Some face wetting occurred, but it was at a level that did not affect the surface characteristics of the face after the initial and after 10 cycles.
C: Wetting of the face surface occurred, and the surface characteristics of the face surface changed greatly after the initial and 10 cycles.

(着弾ヨレの評価基準)
A:ノズルチェックパターンに乱れがなく正常に記録できる。
B:ノズルチェックパターンに若干の乱れはあるが、不吐出はない。
C:ノズルチェックパターンに不吐出や乱れがはっきりと確認され、正常に記録できない。
(Evaluation criteria for impact landing)
A: The nozzle check pattern is not disturbed and can be recorded normally.
B: There is a slight disturbance in the nozzle check pattern, but there is no non-ejection.
C: No ejection or disturbance is clearly confirmed in the nozzle check pattern, and normal recording cannot be performed.

Figure 2009035629
Figure 2009035629

インクジェット記録装置の斜視図である。It is a perspective view of an inkjet recording device. インクジェット記録装置の機構部の斜視図である。It is a perspective view of the mechanism part of an inkjet recording device. インクジェット記録装置の断面図である。It is sectional drawing of an inkjet recording device. ヘッドカートリッジにインクカートリッジを装着する状態を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view illustrating a state where an ink cartridge is mounted on the head cartridge. ヘッドカートリッジの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a head cartridge. ヘッドカートリッジにおける記録素子基板を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a recording element substrate in the head cartridge. インク1〜6における、蒸発率と表面張力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the evaporation rate and the surface tension in the inks 1-6.

符号の説明Explanation of symbols

M2041 分離ローラ
M2060 給紙トレイ
M2080 給紙ローラ
M3000 ピンチローラホルダ
M3030 ペーパーガイドフラッパー
M3040 プラテン
M3060 搬送ローラ
M3070 ピンチローラ
M3110 排紙ローラ
M3120 拍車
M3160 排紙トレイ
M4000 キャリッジ
M5000 ポンプ
M5010 キャップ
E0002 LFモータ
E0014 電気基板
H1000 ヘッドカートリッジ
H1001 記録ヘッド
H1100 第1の記録素子基板
H1101 第2の記録素子基板
H1200 第1のプレート
H1201 インク供給口
H1300 電気配線基板
H1301 外部信号入力端子
H1400 第2のプレート
H1500 タンクホルダー
H1501 インク流路
H1600 流路形成部材
H1700 フィルター
H1800 シールゴム
H1900 インクカートリッジ
H2000 イエローノズル列
H2100 マゼンタノズル列
H2200 シアンノズル列
H2300 淡シアンノズル列
H2400 ブラックノズル列
H2500 グリーンノズル列
H2600 淡マゼンタノズル列
M2041 Separation roller M2060 Paper feed tray M2080 Paper feed roller M3000 Pinch roller holder M3030 Paper guide flapper M3040 Platen M3060 Transport roller M3070 Pinch roller M3110 Paper discharge roller M3120 Spur M3160 Paper discharge tray M4000F Carriage M5000 Pump M500P Head cartridge H1001 Recording head H1100 First recording element substrate H1101 Second recording element substrate H1200 First plate H1201 Ink supply port H1300 Electrical wiring substrate H1301 External signal input terminal H1400 Second plate H1500 Tank holder H1501 Ink channel H1600 Flow path forming member H1700 Luther H1800 seal rubber H1900 ink cartridge H2000 yellow nozzle row H2100 magenta nozzle row H2200 cyan nozzle row H2300 light cyan nozzle row H2400 black nozzle row H2500 green nozzle row H2600 light magenta nozzle row

Claims (6)

少なくとも、水、色材、水溶性有機溶剤、及び界面活性剤を含有するインクジェット用インクであって、
下記式により求められるインクの蒸発率が10%乃至40%の範囲における、前記インク中の前記界面活性剤の含有量が常に前記界面活性剤の臨界ミセル濃度以上に達していることを特徴とするインクジェット用インク。
Figure 2009035629
An ink-jet ink containing at least water, a coloring material, a water-soluble organic solvent, and a surfactant,
The content of the surfactant in the ink always reaches or exceeds the critical micelle concentration of the surfactant when the evaporation rate of the ink determined by the following formula is in the range of 10% to 40%. Ink for inkjet.
Figure 2009035629
前記水溶性有機溶剤が、前記界面活性剤の溶解性の低い水溶性有機溶剤を含有する請求項1に記載のインクジェット用インク。   The inkjet ink according to claim 1, wherein the water-soluble organic solvent contains a water-soluble organic solvent having low solubility of the surfactant. インクをインクジェット方式で吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法において、前記インクが、請求項1又は2に記載のインクジェット用インクであることを特徴とするインクジェット記録方法。   3. An ink jet recording method in which ink is ejected by an ink jet method to perform recording on a recording medium, wherein the ink is the ink jet ink according to claim 1 or 2. インクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジにおいて、前記インクが、請求項1又は2に記載のインクジェット用インクであることを特徴とするインクカートリッジ。   An ink cartridge comprising an ink containing portion for containing ink, wherein the ink is an ink jet ink according to claim 1 or 2. インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットにおいて、前記インクが、請求項1又は2に記載のインクジェット用インクであることを特徴とする記録ユニット。   3. A recording unit comprising an ink containing portion for containing ink and a recording head for ejecting ink, wherein the ink is the ink jet ink according to claim 1 or 2. インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置において、前記インクが、請求項1又は2に記載のインクジェット用インクであることを特徴とするインクジェット記録装置。   3. An ink jet recording apparatus comprising an ink containing portion for containing ink and a recording head for ejecting ink, wherein the ink is the ink jet ink according to claim 1 or 2. apparatus.
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