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JP2010121034A - Ink, inkjet recording method, ink cartridge, recording unit and inkjet recording apparatus - Google Patents

Ink, inkjet recording method, ink cartridge, recording unit and inkjet recording apparatus Download PDF

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JP2010121034A
JP2010121034A JP2008295794A JP2008295794A JP2010121034A JP 2010121034 A JP2010121034 A JP 2010121034A JP 2008295794 A JP2008295794 A JP 2008295794A JP 2008295794 A JP2008295794 A JP 2008295794A JP 2010121034 A JP2010121034 A JP 2010121034A
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recording
pigment
cartridge
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Application number
JP2008295794A
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Japanese (ja)
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Hideki Takayama
日出樹 高山
Satoru Iwata
哲 岩田
Hiroko Nishiwaki
裕子 西脇
Yuhei Shimizu
悠平 清水
Kohei Nakagawa
光平 中川
Eiichi Nakada
栄一 中田
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Canon Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a red ink that forms an image exhibiting far more excellent glossiness than conventional inks and is suitably applicable for inkjet. <P>SOLUTION: The ink comprise at least C.I. Pigment Red 254 as a pigment and further contains a 1, 2-alkanediol and a polyoxyethylene alkyl ether. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェット用にも好適に適用可能な、特定の顔料を含有するインク、前記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に関する。   The present invention relates to an ink containing a specific pigment, an ink jet recording method using the ink, an ink cartridge, a recording unit, and an ink jet recording apparatus that can be suitably applied to ink jet.

インクジェット記録方法によって得られる画像の耐光性、耐ガス性、さらには耐水性などの堅牢性を優れたものとするために、色材として顔料を含有する顔料インクが用いられるようになってきている。しかし、顔料と同様に色材として用いられる染料を含有する染料インクと比較して、顔料インクを用いた場合には、得られる画像の発色性が劣る場合があることや、光沢を有する記録媒体などに記録した場合、画像の光沢性が十分に得られないという課題がある。   In order to improve the light fastness, gas resistance and water fastness of the image obtained by the ink jet recording method, pigment ink containing a pigment as a coloring material has been used. . However, in comparison with a dye ink containing a dye used as a coloring material in the same manner as a pigment, when a pigment ink is used, the color developability of the resulting image may be inferior, and a glossy recording medium However, there is a problem that the glossiness of the image cannot be obtained sufficiently.

発色性に関しては、シアン、マゼンタ、及びイエローの基本3原色のインクを用いる場合、従来の顔料インクで形成した画像は、染料インクで記録した画像と比較して、色再現領域が狭く、十分な発色性が得られているとは言えなかった。このため、堅牢性に優れる色材である顔料を使用したインクであっても、色再現領域を広げることが強く要求されている。例えば、上記基本3原色のインクの他に、レッド、グリーン、ブルー、オレンジ、バイオレットなど、基本3原色以外の色相を有する色材を用いたいわゆる特色インクを追加し、色再現領域の拡大を目的とした提案がなされている(特許文献1及び2参照)。また、レッドインクで記録される色再現領域の彩度を高めるために、顔料としてC.I.ピグメントレッド254を用いたインクや該インクを含むインクセットに関する提案がある(特許文献3及び4参照)。   With regard to color development, when using inks of the three primary colors of cyan, magenta, and yellow, the image formed with the conventional pigment ink has a narrow color reproduction area compared with the image recorded with the dye ink, and sufficient It could not be said that color development was obtained. For this reason, even for inks using pigments, which are color materials with excellent fastness properties, it is strongly required to expand the color reproduction region. For example, in addition to the basic three primary color inks, a so-called special color ink using a color material having a hue other than the basic three primary colors such as red, green, blue, orange, violet, etc. is added to increase the color reproduction region. (See Patent Documents 1 and 2). In order to increase the saturation of the color reproduction region recorded with red ink, C.I. I. There are proposals related to ink using Pigment Red 254 and ink sets containing the ink (see Patent Documents 3 and 4).

また、光沢性に関しては、顔料は粒子の形状を有するため、顔料インクを用いて光沢を有する記録媒体などに記録した場合に得られる画像の光沢性は未だに十分なレベルとは言えない。これは、以下のような理由によるものである。インクジェット記録方法に使用する顔料インクには、通常、インク中において分散している状態の平均粒子径が100nm程度である顔料を含有させる。光沢を有する記録媒体にこのようなインクを付与すると、粒子径を有さないため記録媒体に浸透する染料とは異なり、顔料は記録媒体のインク受容層の細孔に浸透しづらいため、記録媒体の表面やその近傍に定着する。このため、光沢を有する記録媒体において、インクが付与された領域では、インクが付与されていない領域と比較して平滑性が相対的に低下し、光沢性が低下するのである。このため、記録媒体の表面に形成されたインクのドットの平滑性を高めることで画像の光沢性を向上させることを目的として、インクに1,2−アルカンジオールを含有させることに関する提案がある(特許文献5参照)。
国際公開第99/05230号パンフレット 特開2000−248217号公報 特開2004−155830号公報 特開2007−119708号公報 特開2005−194500号公報
Regarding the glossiness, since the pigment has a particle shape, the glossiness of an image obtained when recording on a glossy recording medium using pigment ink is still not at a sufficient level. This is due to the following reasons. The pigment ink used in the ink jet recording method usually contains a pigment having an average particle diameter of about 100 nm in a dispersed state in the ink. When such an ink is applied to a glossy recording medium, since the pigment does not have a particle size and unlike a dye that penetrates the recording medium, the pigment does not easily penetrate the pores of the ink receiving layer of the recording medium. It settles on or near the surface. For this reason, in the glossy recording medium, the smoothness is relatively lowered in the region where the ink is applied compared to the region where the ink is not applied, and the glossiness is lowered. For this reason, there is a proposal regarding the inclusion of 1,2-alkanediol in the ink for the purpose of improving the glossiness of the image by increasing the smoothness of the ink dots formed on the surface of the recording medium ( (See Patent Document 5).
WO99 / 05230 Pamphlet JP 2000-248217 A JP 2004-155830 A JP 2007-119708 A JP 2005-194500 A

そこで、本発明者らは、好ましいレッドの色相を有する顔料であるC.I.ピグメントレッド254に着目した。そして、該顔料を含有する、レッドのインクを用いて得られる画像の光沢性を従来のレベルよりもはるかに向上したレベルとするための検討を行った。具体的には、前記顔料と1,2−アルカンジオールとを共に含有するインクについて検討を行った。その結果、前記顔料と1,2−アルカンジオールを併用することにより、併用しない場合と比較して、得られる画像の光沢性はある程度向上することが確認された。しかし、記録媒体へのインクの付与量が多くなるほど、すなわち、複数のドットが重なれば重なるほど画像の光沢性は低下し、優れた光沢性のレベルには依然として達しないことがわかった。つまり、前記顔料は、従来、画像の光沢性を向上するとされている1,2−アルカンジオールとを単純に併用しても、十分なレベルの光沢性を有する画像が得られるようなインクとはならないことがわかった。   Accordingly, the present inventors have proposed C.I., which is a pigment having a preferred red hue. I. We focused on Pigment Red 254. Then, studies were conducted to make the glossiness of an image obtained using a red ink containing the pigment much higher than the conventional level. Specifically, an ink containing both the pigment and 1,2-alkanediol was examined. As a result, it was confirmed that the combined use of the pigment and 1,2-alkanediol improves the glossiness of the obtained image to some extent as compared to the case where the pigment is not used in combination. However, it has been found that as the amount of ink applied to the recording medium increases, that is, as the plurality of dots overlap, the glossiness of the image decreases and still does not reach an excellent level of glossiness. In other words, the pigment is an ink that can provide an image having a sufficient level of gloss even when used in combination with 1,2-alkanediol, which is conventionally considered to improve the gloss of an image. I knew it would n’t be.

したがって、本発明の目的は、従来のインクと比較してはるかに優れた光沢性を有する画像を形成することができる、インクジェット用にも好適に適用可能な、レッドのインクを提供することにある。また、本発明の別の目的は、前記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。   Therefore, an object of the present invention is to provide a red ink that can form an image having a gloss that is far superior to that of conventional inks and that can be suitably applied to inkjet. . 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.

上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明にかかるインクは、少なくとも顔料として、C.I.ピグメントレッド254を含有するインクであって、さらに、1,2−アルカンジオール及びポリオキシエチレンアルキルエーテルを含有することを特徴とする。   The above object is achieved by the present invention described below. That is, the ink according to the present invention contains at least C.I. I. An ink containing CI Pigment Red 254, which further contains 1,2-alkanediol and polyoxyethylene alkyl ether.

また、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であって、前記インクが、上記構成の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 an ink having the above-described configuration. And

また、本発明の別の実施態様にかかるインクカートリッジは、インクを収容してなるインク収容部を備えたインクカートリッジであって、前記インクが、上記構成の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 including an ink storage portion that stores ink, wherein the ink is ink having the above-described configuration.

また、本発明の別の実施態様にかかる記録ユニットは、インクを収容してなるインク収容部と、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であって、前記インクが、上記構成のインクであることを特徴とする。   Further, a recording unit according to another embodiment of the present invention is a recording unit including an ink storage portion that stores ink and a recording head for discharging ink, wherein the ink has the above-described configuration. It is characterized by being the ink of this.

また、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、インクを収容してなるインク収容部と、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であって、前記インクが、上記構成のインクであることを特徴とする。   In addition, an ink jet recording apparatus according to another embodiment of the present invention is an ink jet recording apparatus including an ink containing portion that contains ink, and a recording head for ejecting ink, wherein the ink includes: The ink is configured as described above.

本発明によれば、従来のインクと比較してはるかに優れた光沢性を有する画像を形成することができる、インクジェット用にも好適に適用可能な、レッドのインクを提供することができる。また、本発明の別の実施態様によれば、前記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。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the red ink which can form the image which has the gloss which was far superior compared with the conventional ink, and can be applied suitably also for inkjet can be provided. 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 can be provided.

以下、好適な実施の形態を挙げて本発明を詳細に説明する。なお、以下の記載において、C.I.ピグメントレッド254のことを単に「顔料」と呼ぶことがある。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments. In the following description, C.I. I. Pigment Red 254 may be simply referred to as “pigment”.

本発明は、C.I.ピグメントレッド254及び1,2−アルカンジオールを含有するインクにおいて生じる上記の技術課題を解決するためになされたものである。本発明者らは上記技術課題に対して、C.I.ピグメントレッド254及び1,2−アルカンジオールを含有するインクに、各種の化合物を添加することで得られる画像の光沢性のレベルについて検討を行った。その結果、C.I.ピグメントレッド254及び1,2−アルカンジオールを含有するインクに、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを添加することで、画像の光沢性が特に顕著に向上することがわかった。ポリオキシエチレンアルキルエーテルを使用することで、画像の光沢性が向上するメカニズムについて、本発明者らは以下のように考えている。   The present invention relates to C.I. I. The present invention has been made to solve the above-described technical problems that occur in inks containing CI Pigment Red 254 and 1,2-alkanediol. In order to solve the above technical problem, the present inventors have proposed C.I. I. The gloss level of the image obtained by adding various compounds to the ink containing CI Pigment Red 254 and 1,2-alkanediol was examined. As a result, C.I. I. It has been found that the glossiness of the image is remarkably improved by adding polyoxyethylene alkyl ether to the ink containing CI Pigment Red 254 and 1,2-alkanediol. The present inventors consider the mechanism of improving the glossiness of an image by using polyoxyethylene alkyl ether as follows.

先にも述べたように、画像の光沢性が十分に得られないのは、画像の表面の平滑性が低いためである。したがって、画像の光沢性を向上させるためには、複数のドットが重なるような領域においても、ドット(画像)が高い平滑性を有すればよいと言える。また、ドットが高い平滑性を有すれば、記録媒体における非記録部分と画像の部分とにおいても段差が認識されにくくなり、記録媒体の全領域に渡って均一な光沢性を呈するようになる。   As described above, the glossiness of the image is not sufficiently obtained because the surface smoothness of the image is low. Therefore, in order to improve the glossiness of the image, it can be said that the dot (image) should have high smoothness even in a region where a plurality of dots overlap. In addition, if the dots have high smoothness, it is difficult to recognize the level difference between the non-recording portion and the image portion of the recording medium, and uniform glossiness is exhibited over the entire area of the recording medium.

ここで、ドットの平滑性を高めるためには、以下のようにすればよい。すなわち、記録ヘッドから吐出された液滴の状態のインクが記録媒体に付着してインクのドットが形成される際に、インク中の水性媒体などの液体成分が記録媒体に吸収される以前に、記録媒体の表面において該ドットが速やかに濡れ拡がるようにすればよい。つまり、記録媒体の表面において濡れ広がりやすいようなインクは、濡れ広がりにくいインクに比べて、形成されるドットの高さを抑えることができるのである。このようにして、記録媒体の非記録部分とドットが形成された部分(画像の部分)の段差が抑えられるため、濡れ広がり性が大きいインクは、濡れ広がり性が小さいインクに比べて、光沢性が顕著に向上する。   Here, in order to improve the smoothness of the dots, the following may be performed. That is, when ink in the form of droplets ejected from the recording head adheres to the recording medium and ink dots are formed, before the liquid component such as an aqueous medium in the ink is absorbed by the recording medium, What is necessary is just to make it so that the dot spreads quickly on the surface of the recording medium. That is, the ink that easily spreads on the surface of the recording medium can suppress the height of the formed dots as compared with the ink that hardly wets and spreads. In this way, since the level difference between the non-recording portion of the recording medium and the dot-formed portion (image portion) is suppressed, the ink with high wettability is more glossy than the ink with low wettability. Is significantly improved.

1,2−アルカンジオールは、記録ヘッドからインクが吐出された直後、すなわち液滴が形成された際に速やかに液滴の界面張力を低下させる作用がある。このため、1,2−アルカンジオールを含有するインクは、記録媒体の表面においてインクが濡れ広がりやすく、ある程度画像の光沢性を向上することができると考えられる。   1,2-alkanediol has the effect of quickly reducing the interfacial tension of the droplet immediately after the ink is ejected from the recording head, that is, when the droplet is formed. For this reason, it is considered that the ink containing 1,2-alkanediol tends to wet and spread on the surface of the recording medium and can improve the glossiness of the image to some extent.

画像品位をより向上させるためにインクジェット記録方法において近年多用されるいわゆる多パス記録では、得られる画像の光沢性が低下しやすいという課題がある。この多パス記録とは、記録ヘッドを主走査方向に2回以上走査させることによって単位領域の画像を記録する方法であり、記録媒体の単位領域に対して、記録ヘッドのn回の走査によって画像を形成する画像形成方法がnパス記録(nは1以上)である。上記の単位領域とは、解像度に対応した1画素や1回の記録ヘッドの走査で形成される画像の領域である1バンドなどのことであり、種々の領域として設定することができる。   In so-called multi-pass recording that is frequently used in recent years in the ink jet recording method in order to further improve the image quality, there is a problem that the glossiness of the obtained image tends to decrease. This multi-pass recording is a method of recording an image of a unit area by causing the recording head to scan twice or more in the main scanning direction. The image is obtained by scanning the recording head n times with respect to the unit area of the recording medium. Is an n-pass recording (n is 1 or more). The unit area refers to one pixel corresponding to the resolution or one band that is an area of an image formed by one scan of the recording head, and can be set as various areas.

多パス記録を行う場合、先の記録パスで形成されたドットが記録媒体に定着し終わった後に、それに続く記録パスでドットが形成されることになり、これらのドットはその少なくとも端部が重なることが多い。このため、多パス記録を行う場合は、複数のドット間に段差が生じることで、ドットの平滑性がより低くなり、光沢性が低下しやすい。したがって、多パス記録を行うような場合にも、画像の光沢性を高いレベルで得るためには、先の記録パスで形成されたドットとその上に形成されるドット、すなわち後の記録パスで付与されるドットとの相溶性を考慮する必要がある。例えば、先に形成されたドット、つまり、記録媒体にほぼ定着しているようなドットの上に後から付与されるインク滴が相溶性を有するようにすれば、複数のドット間における段差を抑えることができ、平滑性が高くなるため、光沢性の向上が期待できる。   When performing multi-pass printing, after the dots formed in the previous printing pass are fixed on the printing medium, dots are formed in the subsequent printing pass, and at least the edges of these dots overlap. There are many cases. For this reason, when multi-pass printing is performed, a level difference is generated between a plurality of dots, so that the smoothness of the dots becomes lower and the glossiness tends to decrease. Therefore, even when performing multi-pass printing, in order to obtain a high level of glossiness of the image, the dots formed in the previous printing pass and the dots formed thereon, that is, the subsequent printing pass are used. It is necessary to consider compatibility with the applied dots. For example, if ink droplets to be applied later are made compatible with dots formed earlier, that is, dots that are substantially fixed on the recording medium, steps between the plurality of dots are suppressed. Since the smoothness is high, the gloss can be improved.

上記のような技術思想に基づいて本発明者らが検討を行った結果、本発明で使用するC.I.ピグメントレッド254及び1,2−アルカンジオールを含有するインクに、さらにポリオキシエチレンアルキルエーテルを含有させるというインクの構成に至った。かかる構成のインクによれば、先に形成されたドットが記録媒体に定着するまでの時間を若干長くすることが可能となる。このため、先に形成されたドットとその上に付与されるインク滴との相溶性を向上させることで、複数のドット間における段差が抑制され、平滑性が高くなり、光沢性が顕著に向上すると考えられる。   As a result of the study by the present inventors based on the above technical idea, the C.I. I. The ink composition was such that polyoxyethylene alkyl ether was further contained in the ink containing CI Pigment Red 254 and 1,2-alkanediol. According to the ink having such a configuration, it is possible to slightly increase the time until the previously formed dots are fixed on the recording medium. For this reason, by improving the compatibility between the previously formed dots and the ink droplets applied thereon, the step between the dots is suppressed, the smoothness is increased, and the glossiness is remarkably improved. I think that.

<インク>
以下、本発明のインクを構成する成分などについて詳細に説明する。
<Ink>
Hereinafter, the components constituting the ink of the present invention will be described in detail.

(顔料:C.I.ピグメントレッド254)
本発明のインクに使用する顔料は、C.I.ピグメントレッド254である。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15.0質量%以下、さらには0.5質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。インクを構成する水性媒体中への顔料の分散方式としては、分散剤として樹脂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。また、顔料粒子の表面に高分子を含む有機基を化学的に結合させた顔料(樹脂結合型の自己分散型顔料)や、顔料粒子の表面の少なくとも一部を樹脂などにより被覆したマイクロカプセル型顔料なども用いることができる。勿論、これらの分散方法の異なる顔料を組み合わせて用いてもよい。
(Pigment: CI Pigment Red 254)
The pigment used in the ink of the present invention is C.I. I. Pigment Red 254. The pigment content (% by mass) in the ink is 0.1% by mass or more and 15.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or more and 10.0% by mass or less based on the total mass of the ink. preferable. As a dispersion method of the pigment in the aqueous medium constituting the ink, a resin dispersion type pigment (resin dispersion type pigment) in which the pigment is dispersed using a resin as a dispersant, or a hydrophilic group is introduced on the surface of the pigment particle. Self-dispersed pigments (self-dispersed pigments) can be used. Also, pigments (resin-bonded self-dispersing pigments) in which organic groups containing polymers are chemically bonded to the surface of the pigment particles, or microcapsule types in which at least a part of the surface of the pigment particles is coated with a resin or the like Pigments can also be used. Of course, these pigments having different dispersion methods may be used in combination.

〔樹脂分散型顔料〕
分散剤として樹脂を用いて顔料を分散する樹脂分散タイプの顔料を使用する場合、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に分散させることができるものが好ましい。分散剤として使用することができる樹脂としては、具体的には、例えば、以下のものが挙げられる。スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体。スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体。スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体。スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸−マレイン酸ハーフエステル共重合体、又はこれらの塩など。
(Resin dispersion type pigment)
When using a resin dispersion type pigment in which a pigment is dispersed using a resin as a dispersant, the resin dispersant is preferably one that can disperse the pigment in an aqueous medium by the action of an anionic group. Specific examples of the resin that can be used as the dispersant include the following. Styrene-acrylic acid copolymer, styrene-acrylic acid-alkyl acrylate copolymer. Styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer. Styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer. Styrene-maleic acid half ester copolymer, vinyl naphthalene-acrylic acid copolymer, vinyl naphthalene-maleic acid copolymer, styrene-maleic anhydride-maleic acid half ester copolymer, or salts thereof.

本発明においては、分散剤として使用する樹脂は、その酸価が、50mgKOH/g以上300mgKOH/g以下のものを用いることが好ましい。また、その重量平均分子量が、1,000以上30,000以下、さらには3,000以上15,000以下の樹脂を用いることが好ましい。また、インク中の樹脂の含有量は、インク中における顔料の含有量に対して、質量比率で、0.1倍以上3.0倍以下であること、すなわち、樹脂の含有量/顔料の含有量=0.1以上3.0以下であることが好ましい。なお、この場合の樹脂及び顔料の含有量の値は、インク全質量を基準とした場合における各成分の含有量のことである。   In the present invention, the resin used as the dispersant is preferably one having an acid value of 50 mgKOH / g or more and 300 mgKOH / g or less. Further, it is preferable to use a resin having a weight average molecular weight of 1,000 to 30,000, more preferably 3,000 to 15,000. The resin content in the ink is 0.1 to 3.0 times by mass with respect to the pigment content in the ink, that is, the resin content / pigment content. The amount is preferably 0.1 or more and 3.0 or less. In this case, the value of the content of the resin and the pigment is the content of each component based on the total mass of the ink.

〔自己分散型顔料〕
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を使用する場合、親水性基としてはアニオン性基などのイオン性基を用いることが好ましい。自己分散型顔料は、分散剤を使用することなく顔料を水性媒体中に分散させることができるものである。このような自己分散型顔料としては、顔料粒子の表面にアニオン性基などのイオン性基を結合させたアニオン性顔料が挙げられる。前記イオン性基としては、具体的には、例えば、−COOM、−SOM、−POHM、−POなどが挙げられる。上記式中、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であり、Rは炭素原子数1乃至12のアルキル基、置換若しくは非置換のフェニル基、又は置換若しくは非置換のナフチル基である。上記アニオン性基において「M」として表したもののうち、アルカリ金属の具体例としては、例えば、Li、Na、K、Rb、及びCsなどが挙げられる。また、有機アンモニウムの具体例としては、例えば、以下のものが挙げられる。すなわち、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、メタノールアンモニウム、ジメタノールアンモニウム、トリメタノールアンモニウムなどが挙げられる。
(Self-dispersing pigment)
In the case of using a self-dispersion type pigment having a hydrophilic group introduced on the surface of the pigment particle, it is preferable to use an ionic group such as an anionic group as the hydrophilic group. Self-dispersing pigments are those that can disperse the pigment in an aqueous medium without using a dispersant. Examples of such a self-dispersing pigment include an anionic pigment in which an ionic group such as an anionic group is bonded to the surface of pigment particles. The ionic group, specifically, for example, -COOM, -SO 3 M, -PO 3 HM, and the like -PO 3 M 2. In the above formula, M is a hydrogen atom, alkali metal, ammonium, or organic ammonium, and R is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenyl group, or a substituted or unsubstituted naphthyl group. . Among those represented as “M” in the anionic group, specific examples of the alkali metal include Li, Na, K, Rb, and Cs. Moreover, as a specific example of organic ammonium, the following are mentioned, for example. That is, methylammonium, dimethylammonium, trimethylammonium, ethylammonium, diethylammonium, triethylammonium, methanolammonium, dimethanolammonium, trimethanolammonium and the like can be mentioned.

〔樹脂結合型の自己分散型顔料〕
顔料粒子の表面に高分子を含む有機基を化学的に結合させた顔料を使用する場合、顔料粒子の表面に直接又は他の原子団を介して化学的に結合させた官能基と、イオン性モノマー及び疎水性モノマーの共重合体と、の反応物を含むものを用いることが好ましい。このような樹脂結合型の自己分散型顔料も、分散剤を使用することなく顔料を水性媒体中に分散させることができるものである。
[Resin-bonded self-dispersing pigment]
When using a pigment in which an organic group containing a polymer is chemically bonded to the surface of the pigment particle, a functional group chemically bonded to the surface of the pigment particle directly or through another atomic group, and ionicity It is preferable to use those containing a reaction product of a copolymer of a monomer and a hydrophobic monomer. Such resin-bonded self-dispersing pigments can also be dispersed in an aqueous medium without using a dispersant.

〔マイクロカプセル型顔料〕
顔料粒子の表面の少なくとも一部を樹脂などにより被覆したマイクロカプセル型顔料を使用する場合、顔料をマイクロカプセル化する方法としては、化学的製法、物理的製法、物理化学的方法、機械的製法などの従来公知の方法を利用することができる。具体的には、例えば、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、転相乳化法などが挙げられる。顔料粒子の表面を被覆する物質としては、有機高分子化合物などの樹脂を使用することが好ましい。
[Microcapsule type pigment]
When a microcapsule type pigment in which at least a part of the surface of the pigment particle is coated with a resin or the like is used, a method for microencapsulating the pigment includes a chemical production method, a physical production method, a physicochemical method, a mechanical production method, etc. The conventionally known method can be used. Specifically, for example, 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 Examples thereof include a drying method, an acid precipitation method, and a phase inversion emulsification method. It is preferable to use a resin such as an organic polymer compound as the substance that coats the surface of the pigment particles.

<1,2−アルカンジオール>
本発明のインクは、1,2−アルカンジオールを含有することが必要である。1,2−アルカンジオールとしては、例えば、1,2−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオール、1,2−ノナンジオールなどが挙げられる。インク中の1,2−アルカンジオールの含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、1.0質量%以上20.0質量%以下、さらには1.0質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。
<1,2-alkanediol>
The ink of the present invention needs to contain 1,2-alkanediol. Examples of the 1,2-alkanediol include 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-heptanediol, 1,2- Examples include octanediol and 1,2-nonanediol. The content (% by mass) of 1,2-alkanediol in the ink is 1.0% by mass or more and 20.0% by mass or less, and further 1.0% by mass or more and 10.0% by mass based on the total mass of the ink. % Or less is preferable.

本発明のインクに用いる1,2−アルカンジオールは、アルキル基の炭素数が5乃至8であることが好ましい。具体的には、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、及び1,2−オクタンジオールから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。炭素数が5未満であると画像の光沢性を向上する効果が小さくなる場合があり、炭素数が8を越えるとほとんど水に溶解せず、水に溶解させるためには何らかの共溶媒が必要となる場合がある。   The 1,2-alkanediol used in the ink of the present invention preferably has 5 to 8 carbon atoms in the alkyl group. Specifically, it is preferably at least one selected from 1,2-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-heptanediol, and 1,2-octanediol. When the number of carbon atoms is less than 5, the effect of improving the glossiness of the image may be reduced. When the number of carbon atoms exceeds 8, it hardly dissolves in water, and some co-solvent is required to dissolve in water. There is a case.

<ポリオキシエチレンアルキルエーテル>
本発明のインクは、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを含有することが必要である。ポリオキシエチレンアルキルエーテルは、下記式で表される構造を有するものである。インク中のポリオキシエチレンアルキルエーテルの含有量(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、さらには0.1質量%以上3.0質量%以下であることが好ましい。
<Polyoxyethylene alkyl ether>
The ink of the present invention needs to contain polyoxyethylene alkyl ether. The polyoxyethylene alkyl ether has a structure represented by the following formula. The content (% by mass) of the polyoxyethylene alkyl ether in the ink is 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less, and further 0.1% by mass or more and 3.0% by mass based on the total mass of the ink. The following is preferable.

Figure 2010121034
Figure 2010121034

(上記式中、Rはアルキル基、nは整数である。)
本発明のインクに使用するポリオキシエチレンアルキルエーテルは、その疎水基である上記式中のR(アルキル基)の炭素数が界面活性能を有するような範囲、例えば、炭素数が12乃至22であればよい。具体的には、例えば、ラウリル基(12)、セチル基(16)、ステアリル基(18)、オレイル基(18)、ベヘニル基(22)などが挙げられる(括弧内の数値はアルキル基の炭素数である)。また、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの親水部である上記式中のn、すなわちエチレンオキサイド基の数は10以上、また、40以下であることが好ましい。
(In the above formula, R is an alkyl group, and n is an integer.)
The polyoxyethylene alkyl ether used in the ink of the present invention has a hydrophobic group in which the carbon number of R (alkyl group) in the above formula has a surface activity, for example, 12 to 22 carbon atoms. I just need it. Specific examples include a lauryl group (12), a cetyl group (16), a stearyl group (18), an oleyl group (18), a behenyl group (22), etc. Number). Further, n in the above formula which is a hydrophilic part of polyoxyethylene alkyl ether, that is, the number of ethylene oxide groups is preferably 10 or more and 40 or less.

ポリオキシエチレンアルキルエーテルのグリフィン法により求められるHLB値が13以上20以下であるものを用いることが好ましい。HLB値が13未満であるとドットの定着を緩和する作用が小さくなり、光沢性を向上する効果が十分に得られない場合がある。なお、HLB値の上限は後述する通り20であり、本発明で使用できるポリオキシエチレンアルキルエーテルのHLB値の上限も20以下である。   It is preferable to use a polyoxyethylene alkyl ether having an HLB value determined by the Griffin method of 13 or more and 20 or less. If the HLB value is less than 13, the effect of alleviating dot fixing is reduced, and the effect of improving glossiness may not be sufficiently obtained. The upper limit of the HLB value is 20 as will be described later, and the upper limit of the HLB value of the polyoxyethylene alkyl ether that can be used in the present invention is 20 or less.

ここで、グリフィン法について説明する。グリフィン法によるHLB値は、界面活性剤の親水基の式量と分子量から下記式(1)により求めることができる。グリフィン法によるHLB値は界面活性剤の親水性や親油性の程度を示すものであり、0から20の値を取る。このHLB値が低いほど界面活性剤の親油性すなわち疎水性が高くなり、逆に、HLB値が高いほど界面活性剤の親水性が高くなる。   Here, the Griffin method will be described. The HLB value by the Griffin method can be obtained from the following formula (1) from the formula weight and molecular weight of the hydrophilic group of the surfactant. The HLB value by the Griffin method indicates the degree of hydrophilicity or lipophilicity of the surfactant, and takes a value of 0 to 20. The lower the HLB value, the higher the lipophilicity or hydrophobicity of the surfactant. Conversely, the higher the HLB value, the higher the hydrophilicity of the surfactant.

Figure 2010121034
Figure 2010121034

(水性媒体)
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い。
(Aqueous medium)
For the ink, water or an aqueous medium that is a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent can be used. The content (% by mass) of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably 3.0% by mass or more and 50.0% by mass or less based on the total mass of the ink.

水溶性有機溶剤は、水溶性であれば特に制限はなく、以下に挙げるようなものを1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。具体的には、例えば、以下の水溶性有機溶剤を用いることができる。
メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノールなどの炭素数1乃至4のアルカノール類。1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチルー1,5−ペンタンジオールなどの上記で挙げた1,2−アルカンジオール以外のアルカンジオール類。N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどのカルボン酸アミド類。アセトン、メチルエチルケトン、2−メチル−2−ヒドロキシペンタン−4−オンなどのケトン類又はケトアルコール類。テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル類。エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、チオジグリコールなどのアルキレングリコール類。グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、アセチレングリコール誘導体などの多価アルコール類。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モノメチル(又はエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノエチル(又はブチル)エーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテル類。平均分子量200乃至1,000の、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール類。2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メチルモルホリンなどの複素環類。ジメチルスルホキシドなどの含硫黄化合物。
The water-soluble organic solvent is not particularly limited as long as it is water-soluble, and those listed below can be used alone or in combination of two or more. Specifically, for example, the following water-soluble organic solvents can be used.
C1-C4 alkanols, such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, tert-butanol. 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol and the like mentioned above -Alkanediols other than alkanediols. Carboxylic acid amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide. Ketones or ketoalcohols such as acetone, methyl ethyl ketone, 2-methyl-2-hydroxypentan-4-one; Cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. Alkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexylene glycol and thiodiglycol; Polyhydric alcohols such as glycerin, 1,2,6-hexanetriol, and acetylene glycol derivatives; Alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, triethylene glycol monoethyl (or butyl) ether. Polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol having an average molecular weight of 200 to 1,000. Heterocycles such as 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-methylmorpholine. Sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide.

水は脱イオン水(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。   It is preferable to use deionized water (ion exchange water) as the water. The content (% by mass) of water in the ink is preferably 50.0% by mass or more and 95.0% by mass or less based on the total mass of the ink.

(その他の成分)
インクには、上記成分の他に、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などの常温で固体の水溶性有機化合物を含有してもよい。また、必要に応じて所望の物性値を有するインクとするために、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐剤、防黴剤などの種々の添加剤を含有してもよい。
(Other ingredients)
In addition to the above components, the ink may contain a water-soluble organic compound that is solid at room temperature, such as urea, urea derivatives, trimethylolpropane, and trimethylolethane. In addition, various additives such as a surfactant, an antifoaming agent, a pH adjusting agent, an antiseptic, and an antifungal agent may be contained in order to obtain an ink having a desired physical property value as necessary.

<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して記録媒体に記録を行う本発明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などがある。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 used in the ink jet recording method of the present invention in which recording is performed on a recording medium by ejecting the ink 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本発明のインクカートリッジが挙げられる。
<Ink cartridge>
As an ink cartridge suitable for performing recording using the ink of the present invention, the ink cartridge of the present invention provided with an ink storage portion for storing 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としては、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本発明の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などの金属、又はこれらの金属の酸化物などが挙げられる。
<Recording unit>
As a recording unit suitable for performing recording using the ink of the present invention, there is a recording unit of the present invention provided with an ink storage portion for storing such 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としては、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本発明の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>
As an ink jet recording apparatus suitable for performing recording using the ink of the present invention, an ink jet recording apparatus of the present invention including an ink storage portion for storing such ink and a recording head for discharging the ink can be cited. It is done. 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などで構成される。   Below, the schematic structure of the mechanism part of an inkjet recording device is demonstrated. The ink jet recording apparatus is composed of a paper feed unit, a transport unit, a carriage unit, a paper discharge unit, a cleaning unit, and an exterior unit that protects these parts and provides design properties in accordance with 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。また、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 diagrams 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 performing recording 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などが吸引されるようになっている。また、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など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, sticking due to the remaining ink and other problems do not occur.

(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。図4は、ヘッドカートリッジH1000の構成を示した図であり、また、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。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. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the head cartridge H1000, and is a diagram showing how the ink cartridge H1900 is mounted on the head cartridge H1000. 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.

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、及びレッド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H1900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。   The ink jet recording apparatus forms an image with each of yellow, magenta, cyan, black, light magenta, light cyan, and red 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 H1900 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などで構成される。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など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。さらに、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、レッドインクのノズル列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。各ノズル列は、記録媒体の搬送方向(副走査方向)に所定の間隔で並ぶ複数個のノズルによって構成されている。ノズルの数はインクの種類ごとに同じであっても、異なっていてもよい。   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 red ink nozzle row H2500, and a light magenta ink nozzle row H2600, are formed. ing. Each nozzle row is composed of a plurality of nozzles arranged at a predetermined interval in the recording medium conveyance direction (sub-scanning direction). The number of nozzles may be the same or different for each type of ink.

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。さらに、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。また、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 the ink can be prevented from evaporating from the engaging portion.

さらに、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とを接着などで結合することで、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。また、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。   Furthermore, 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.

また、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。さらに、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、また、インクジェット記録装置の固定部位に設けられて、チューブなど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。また、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。すなわち、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などとすることができる。また、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採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 in a separable or non-separable manner and mounted on the carriage, and 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 applies a biasing force in the direction of expanding the inner volume of the flexible ink storage bag are provided. It can be. In addition to the serial type recording method described above, the ink jet recording apparatus may also 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.

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、下記実施例により限定されるものではない。なお、以下の記載で、「部」及び「%」とあるものは特に断らない限り質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further in detail, unless the summary is exceeded, this invention is not limited by the following Example. In the following description, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

<顔料分散液の調製>
顔料(C.I.ピグメントレッド254)10部、分散剤20部、及びイオン交換水70部を混合し、バッチ式縦型サンドミルを用いて3時間分散した。前記分散剤としては、酸価210mgKOH/g、重量平均分子量8,000のスチレン−アクリル酸共重合体を、10%水酸化ナトリウム水溶液で中和することにより得られたものを用いた。遠心分離処理によって粗大粒子を除去し後、さらに、ポアサイズ3.0μmのセルロースアセテートフィルター(アドバンテック製)にて加圧ろ過し、顔料の含有量が10%、樹脂(分散剤)の含有量が20%である顔料分散液を得た。
<Preparation of pigment dispersion>
10 parts of a pigment (CI Pigment Red 254), 20 parts of a dispersant, and 70 parts of ion-exchanged water were mixed and dispersed for 3 hours using a batch type vertical sand mill. As the dispersant, one obtained by neutralizing a styrene-acrylic acid copolymer having an acid value of 210 mgKOH / g and a weight average molecular weight of 8,000 with a 10% aqueous sodium hydroxide solution was used. After removing coarse particles by centrifugation, the mixture is further filtered under pressure with a cellulose acetate filter (manufactured by Advantech) having a pore size of 3.0 μm, and the pigment content is 10% and the resin (dispersant) content is 20. % Pigment dispersion was obtained.

<インクの調製>
下記表1に示す各成分を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズ0.8μmのセルロースアセテートフィルター(アドバンテック製)にて加圧ろ過を行い、実施例及び比較例の各インクをそれぞれ調製した。なお、下記表1中、EMALEX 709及び712、並びにNIKKOL BC−40TXはいずれもポリオキシエチレンアルキルエーテルであり、これらのアルキル基(R)、エチレンオキサイド基の数(n)、及びHLB値はそれぞれ以下の通りである。
EMALEX 709:R=ラウリル基、n=9、HLB値=12(日本エマルジョン製)
EMALEX 712:R=ラウリル基、n=12、HLB値=13(日本エマルジョン製)
NIKKOL BC−40TX:R=セチル基、n=40、HLB値=20(日光ケミカルズ製)
<Preparation of ink>
The components shown in Table 1 below were mixed and sufficiently stirred, and then pressure filtration was performed with a cellulose acetate filter having a pore size of 0.8 μm (manufactured by Advantech) to prepare inks of Examples and Comparative Examples. In Table 1 below, EMALEX 709 and 712, and NIKKOL BC-40TX are all polyoxyethylene alkyl ethers, and the number of these alkyl groups (R), ethylene oxide groups (n), and HLB values are respectively It is as follows.
EMALEX 709: R = lauryl group, n = 9, HLB value = 12 (manufactured by Nippon Emulsion)
EMALEX 712: R = lauryl group, n = 12, HLB value = 13 (manufactured by Nippon Emulsion)
NIKKOL BC-40TX: R = cetyl group, n = 40, HLB value = 20 (manufactured by Nikko Chemicals)

Figure 2010121034
Figure 2010121034

<評価>
上記で得られた実施例及び比較例の各インクをそれぞれ充填したインクカートリッジを、インクジェット記録装置(商品名:PIXUS 990i;キヤノン製)のマゼンタインクのポジションに装着した。そして、キヤノン写真用紙・光沢ゴールドGL−101(キヤノン製)に、記録デューティを50%及び150%としたベタ画像をそれぞれ記録した。得られた記録物の各記録デューティの画像について、マイクロヘイズメータープラス(BYKガードナー製)を用いて、画像の部分の20°光沢度を測定し、光沢性の評価を行った。光沢性の評価基準は下記の通りである。評価結果を表2に示す。
AA:20°光沢度が80以上であった
A:20°光沢度が60以上80未満であった
B:20°光沢度が60未満であった
<Evaluation>
The ink cartridges filled with the inks of Examples and Comparative Examples obtained above were mounted at the magenta ink position of the ink jet recording apparatus (trade name: PIXUS 990i; manufactured by Canon Inc.). Then, solid images with a recording duty of 50% and 150% were recorded on Canon photographic paper / Glossy Gold GL-101 (manufactured by Canon). For each recording duty image of the obtained recorded matter, the glossiness was evaluated by measuring the 20 ° glossiness of the image portion using a micro haze meter plus (manufactured by BYK Gardner). The evaluation criteria for glossiness are as follows. The evaluation results are shown in Table 2.
AA: 20 ° glossiness was 80 or more A: 20 ° glossiness was 60 or more and less than 80 B: 20 ° glossiness was less than 60

Figure 2010121034
Figure 2010121034

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.

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 カートリッジホルダー
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 レッドノズル列
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 Cartridge holder H1501 Ink channel H1600 Flow path forming member H17 0 filter 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 Red nozzle row H2600 light magenta nozzle row

Claims (7)

少なくとも顔料として、C.I.ピグメントレッド254を含有するインクであって、
さらに、1,2−アルカンジオール及びポリオキシエチレンアルキルエーテルを含有することを特徴とするインク。
At least as a pigment, C.I. I. An ink containing CI Pigment Red 254,
Further, an ink comprising 1,2-alkanediol and polyoxyethylene alkyl ether.
前記1,2−アルカンジオールが、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、及び1,2−オクタンジオールから選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載のインク。   The 1,2-alkanediol is at least one selected from 1,2-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-heptanediol, and 1,2-octanediol. Ink. 前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルのHLB値が、13以上20以下である請求項1又は2に記載のインク。   The ink according to claim 1 or 2, wherein the polyoxyethylene alkyl ether has an HLB value of 13 or more and 20 or less. 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であって、前記インクが、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の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。   4. An ink jet recording method for recording on a recording medium by ejecting ink by an ink jet method, wherein the ink is the ink according to any one of claims 1 to 3. インクを収容してなるインク収容部を備えたインクカートリッジであって、前記インクが、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の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 containing ink, wherein the ink is the ink according to any one of claims 1 to 3. インクを収容してなるインク収容部と、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であって、前記インクが、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクであることを特徴とする記録ユニット。   4. A recording unit comprising an ink containing portion containing ink and a recording head for discharging ink, wherein the ink is the ink according to claim 1. Recording unit characterized by. インクを収容してなるインク収容部と、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であって、前記インクが、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の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。   4. An ink jet recording apparatus comprising an ink containing portion containing ink and a recording head for discharging ink, wherein the ink is the ink according to claim 1. An ink jet recording apparatus.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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