CN106009921B - 喷墨用颜料分散体及其制造方法、油墨组以及图像形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及喷墨用颜料分散体及其制造方法、油墨组以及图像形成方法,所述喷墨用颜料分散体含有式(A)表示的颜料(A)、式(B)表示的颜料(B)和水,颜料(A)与颜料(B)的含有质量比超过1.0。式(A)中,R1为氰基且R2为H、或者R1为H且R2为叔丁基。式(B)中,R3为H且R4为Cl,或者R3为H且R4为H,或者R3为H且R4为苯基;所述油墨组使用了喷墨用颜料分散体。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨用颜料分散体及其制造方法、油墨组以及图像形成方法。
背景技术
在通过喷墨法进行的图像形成中,作为油墨,使用在液体中分散颜料而成的颜料分散体。
例如,作为使用了C.I.(Colour Index,颜料索引)颜料橙71作为颜料的喷墨用的油墨,已知含有C.I.颜料橙71、碳数为4以上的1,2-烷二醇和特定的醇化合物的喷墨用的油墨(参照例如日本特开2013-91704号公报)。
另外,颜料还被用于液晶显示装置等中使用的滤色器的着色。
例如,已知将红色颜料和C.I.颜料橙71分散到树脂中而成的红色树脂组合物以及使用了该红色树脂组合物的滤色器的制造方法(参照例如日本特开平11-310715号公报)。
发明内容
发明所要解决的课题
因此,作为通过喷墨法进行的图像形成中使用的喷墨用颜料分散体(油墨),从降低环境负荷和提高作业性等观点出发,作为分散介质,有时使用含水的水系的颜料分散体(油墨)。
但是,颜料中,特别是C.I.颜料橙71和C.I.颜料橙73均为难以分散到含水的介质(以下有时也记为“水系介质”)中的颜料。颜料在水系介质中的分散性与使颜料分散在水系介质中而获得的颜料分散体的保存稳定性和喷出稳定性相关。
因此,对于含有C.I.颜料橙71或C.I.颜料橙73、和水的颜料分散液(例如日本特开2013-91704号公报中记载的油墨),期望提高保存稳定性和喷出稳定性。
这里,“喷出稳定性”是指能够从喷墨头稳定地喷出颜料分散体的性质。喷出稳定性例如通过能够从喷墨头连续地喷出的性质即“连续喷出性”来评价。
另外,日本特开平11-310715号公报中记载的红色树脂组合物不是水系的组合物而是不含水而含有溶剂的溶剂系的组合物。此外,日本特开平11-310715号公报中记载的红色树脂组合物为以红色颜料为主要颜料的红色组合物。因此,日本特开平11-310715号公报中,完全不关注C.I.颜料橙71本身在水系介质中的分散性。
本发明是鉴于上述情况而完成的,本发明以实现以下目的为课题。
即,本发明的目的在于,提供保存稳定性和喷出稳定性优异的喷墨用颜料分散体及其制造方法、以及使用了上述喷墨用颜料分散体的油墨组和图像形成方法。
用于解决课题的手段
用于解决课题的具体手段如下。
<1>一种喷墨用颜料分散体,其含有下述式(A)表示的颜料(A)、下述式(B)表示的颜料(B)和水,
所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比超过1.0。
式(A)中,关于2个R1和2个R2,2个R1均表示氰基且2个R2均表示氢原子、或者2个R1均表示氢原子且2个R2均表示叔丁基。
式(B)中,关于2个R3和2个R4,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氯原子,或者2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氢原子,或者2个R3均表示氢原子且2个R4均表示苯基。
<2>根据<1>所述的喷墨用颜料分散体,其中,所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比为1.1~50。
<3>根据<1>或<2>所述的喷墨用颜料分散体,其中,所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比为1.1~25。
<4>根据<1>~<3>中任一项所述的喷墨用颜料分散体,其中,所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比为1.1~10。
<5>根据<1>~<4>中任一项所述的喷墨用颜料分散体,其中,式(A)中,2个R1均表示氰基且2个R2均表示氢原子。
<6>根据<1>~<5>中任一项所述的喷墨用颜料分散体,其中,式(B)中,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氯原子。
<7>根据<1>~<6>中任一项所述的喷墨用颜料分散体,其中,式(A)中,2个R1均表示氰基且2个R2均表示氢原子;式(B)中,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氯原子。
<8>根据<1>~<7>中任一项所述的喷墨用颜料分散体,其进一步含有树脂粒子。
<9>根据<1>~<8>中任一项所述的喷墨用颜料分散体,其进一步含有树脂分散剂。
<10>根据<1>~<9>中任一项所述的喷墨用颜料分散体,其进一步含有水溶性溶剂。
<11>一种喷墨用颜料分散体的制造方法,其为制造<1>~<10>中任一项所述的喷墨用颜料分散体的方法,其具有:
将至少所述颜料(A)、所述颜料(B)和水混合、进行分散处理得到所述喷墨用颜料分散体的工序。
<12>根据<11>所述的喷墨用颜料分散体的制造方法,其中,得到所述喷墨用颜料分散体的工序包含:
将所述颜料(A)和所述颜料(B)混合、得到颜料混合物的步骤,和
将至少所述颜料混合物和水混合、进行分散处理得到所述喷墨用颜料分散体的步骤。
<13>一种油墨组,其包含:
作为<1>~<10>中任一项所述的喷墨用颜料分散体的油墨、和
含有使所述油墨中的成分凝聚的酸的处理液。
<14>一种图像形成方法,其具有:
通过喷墨法将作为<1>~<10>中任一项所述的喷墨用颜料分散体的油墨施予到记录介质上、形成图像的油墨施予工序,和
将含有使所述油墨中的成分凝聚的酸的处理液施予到所述记录介质上的处理液施予工序。
发明效果
根据本发明,提供保存稳定性和喷出稳定性优异的喷墨用颜料分散体及其制造方法、以及使用了上述喷墨用颜料分散体的油墨组和图像形成方法。
附图说明
图1为表示图像形成的实施中使用的喷墨记录装置的构成例的概略构成图。
具体实施方式
以下,对本发明的喷墨用颜料分散体及其制造方法、以及使用了上述喷墨用颜料分散体的油墨组和图像形成方法详细地进行说明。
本说明书中,使用“~”表示的数值范围表示将“~”前后所记载的数值分别作为最小值和最大值并包含在内的范围。
本说明书中,“(甲基)丙烯酸”为包含丙烯酸和甲基丙烯酸这两者的概念,“(甲基)丙烯酸酯”为包含丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯这两者的概念。
〔喷墨用颜料分散体〕
本发明的喷墨用颜料分散体(以下也仅记为“颜料分散体”)含有下述式(A)表示的颜料(A)、下述式(B)表示的颜料(B)和水,颜料(A)与颜料(B)的含有质量比(以下也记为“含有质量比〔颜料(A)/颜料(B)〕”)超过1.0。
式(A)中,关于2个R1和2个R2,2个R1均表示氰基且2个R2均表示氢原子,或者2个R1均表示氢原子且2个R2均表示叔丁基。
式(B)中,关于2个R3和2个R4,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氯原子,或者2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氢原子,或者2个R3均表示氢原子且2个R4均表示苯基。
颜料(A)中,2个R1均表示氰基且2个R2均表示氢原子的方式的颜料为C.I.(ColourIndex)颜料橙71(PO71)。
颜料(A)中,2个R1均表示氢原子且2个R2均表示叔丁基的方式的颜料为C.I.颜料橙73(PO73)。
即,颜料(A)为PO71或PO73。
颜料(B)中,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氯原子的方式的颜料为C.I.颜料红254(以下也记为“PR254”)。
颜料(B)中,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氢原子的方式的颜料为C.I.颜料红255(以下也记为“PR255”)。
颜料(B)中,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示苯基的方式的颜料为C.I.颜料红264(以下也记为“PR264”)。
即,颜料(B)为PR254、PR255或PR264。
另外,本发明的喷墨用颜料分散体被用作喷墨用的油墨(有时也被称为“油墨组合物”)。
如上所述,颜料(A)(PO71或PO73)为难以分散在含水介质(水系介质)中的颜料。因此,对于含有颜料(A)和水的颜料分散体,期望提高保存稳定性和喷出稳定性(从喷墨头喷出的喷出稳定性)。
关于这点,本发明的颜料分散体通过在颜料(A)之外进一步含有颜料(B),与含有颜料(A)而不含有颜料(B)的颜料分散体相比,保存稳定性和喷出稳定性提高。
其中,从喷墨头喷出的喷出稳定性通过从喷墨头喷出的连续喷出性来评价(参照后述的实施例)。
利用本发明的颜料分散体获得上述效果(保存稳定性和喷出稳定性的提高)的理由推测如下。
颜料(A)和颜料(B)如从式(A)和式(B)可知的,具有相同的骨架(详细而言为二酮吡咯并吡咯(DPP)骨架)。颜料(A)与颜料(B)的区别在于DPP骨架上取代的取代基(R1~R4)的种类。即,颜料(A)和颜料(B)可以称为相似而非的颜料。因此考虑,本发明的颜料分散体中,与颜料(A)相似而非的颜料(B)通过作为针对颜料(A)的协合剂发挥功能,与含有颜料(A)而不含有颜料(B)时相比,颜料(A)在水系介质中的分散稳定性提高。根据本发明的颜料分散体,考虑由于该分散稳定性的提高,获得保存稳定性提高和喷出稳定性提高的效果。
另外,本发明的颜料分散体中,含有质量比〔颜料(A)/颜料(B)〕超过1.0是指本发明的颜料分散体为具有橙色色相的颜料分散体。
关于该橙色色相,本发明者研究结果清楚了,在使用含有作为橙色颜料的颜料(A)和作为红色颜料的颜料(B)的本发明的颜料分散体形成的图像中,与使用含有颜料(A)而不含有颜料(B)的颜料分散体形成的图像相比,获得了橙色色相的鲜艳度提高的未曾预料到的效果。
以下,色相只要没有特殊说明,是指橙色色相,色相提高只要没有特殊说明,是指橙色色相的鲜艳度提高。
另外,本发明的颜料分散体可以仅含有1种颜料(A)(即PO71或PO73),也可以含有2种(即PO71和PO73)。
本发明的颜料分散体含有2种颜料(A)时,颜料(A)的含量(含有质量)是指2种颜料(A)的总含量(总含有质量)。
另外,本发明的颜料分散体可以仅含有1种颜料(B)(即PR254、PR255或PR264),也可以含有2种以上(即选自PR254、PR255和PR264中的2种以上)。
本发明的颜料分散体含有2种以上颜料(B)时,颜料(B)的含量(含有质量)是指2种以上的颜料(B)的总含量(总含有质量)。
即,本说明书中的含有质量比〔颜料(A)/颜料(B)〕是指至少1种颜料(A)的总含有质量与至少1种的颜料(B)的总含有质量之比。
另外,后述的“颜料(A)和颜料(B)的总含量”是指至少1种的颜料(A)的总含量与至少1种的颜料(B)的总含量的合计。
从更有效地获得本发明效果的角度出发,本发明的颜料分散体优选仅含有1种颜料(A)。
作为含有质量比〔颜料(A)/颜料(B)〕,从进一步提高保存稳定性和色相的观点出发,优选为1.1以上、更优选为1.5以上、特别优选为2.0以上。
含有质量比〔颜料(A)/颜料(B)〕的上限没有特殊限制,从进一步提高保存稳定性、喷出稳定性和色相的观点出发,作为含有质量比〔颜料(A)/颜料(B)〕,优选为50以下,更优选为25以下,进一步优选为15以下,进一步优选为10以下,进一步优选为8.0以下,特别优选为6.0以下。
含有质量比〔颜料(A)/颜料(B)〕从进一步提高保存稳定性、喷出稳定性和色相的观点出发,优选为1.1~50、更优选为1.1~25、特别优选为1.1~10。
本发明的颜料分散体从进一步提高图像的耐擦性的观点出发,优选含有树脂粒子。
另外,通常,当颜料分散体含有树脂粒子时,与颜料分散体不含有树脂粒子时相比,有颜料的分散稳定性降低、颜料分散体的保存稳定性和喷出稳定性降低的倾向。
但是,本发明的颜料分散体如上所述,由于不仅含有颜料(A)还含有颜料(B),因此即使在进一步含有树脂粒子的情况下,也较高地维持颜料分散体的保存稳定性和喷出稳定性。换言之,当本发明的颜料分散体进一步含有树脂粒子时,与本发明的颜料分散体不含有树脂粒子时相比,颜料(B)带来的改善效果(保存稳定性和喷出稳定性的效果)更加显著地发挥(即颜料(B)带来的改善幅度增大)。
这里,树脂粒子是指由树脂形成的粒子。
树脂粒子在为由树脂形成的粒子这点上与将颜料粒子表面的至少一部分包覆的树脂分散剂不同。
上述树脂粒子从进一步提高该树脂粒子的分散稳定性的观点出发,优选具有羧基的自分散性聚合物粒子。
具有羧基的自分散性聚合物粒子的优选方式在后叙述。
以下,对本发明的颜料分散体中可含有的各成分进行说明。
<颜料>
本发明的颜料分散体含有颜料(A)和颜料(B)。
颜料(A)如上所述,为PO71或PO73。作为颜料(A),从颜料分散体的分散稳定性和颜料分散体的色相的观点出发,特别优选为PO71。
颜料(B)如上所述,为PR254、PR255或PR264。作为颜料(B),从颜料分散体的分散稳定性和颜料分散体的色相的观点出发,特别优选为PR254。
本发明的颜料分散体的特别优选的方式为:颜料(A)为PO71且颜料(B)为PR254的方式。
含有质量比〔颜料(A)/颜料(B)〕如上所述超过1.0,优选范围也如上所述。
本发明的颜料分散体中的颜料(A)和颜料(B)的总含量从图像浓度的观点出发,相对于颜料分散体的总量,优选为0.5质量%~35质量%、更优选为1质量%~30质量%、进一步优选为1质量%~20质量%、进一步优选为2质量%~10质量%、特别优选为2质量%~6质量%。
本发明的颜料分散体还可以含有除颜料(A)和颜料(B)以外的其他颜料。作为其他颜料,可从日本特开2012-162655号公报、日本特开2013-47311号公报等中记载的公知的颜料中适当选择使用。
但是,从更有效地获得本发明效果的观点出发,本发明的颜料分散体优选实质上不含有除颜料(A)和颜料(B)以外的其他颜料。含有时,其他颜料的含量相对于颜料分散体的总量,优选为2质量%以下、更优选为1质量%以下、进一步优选为0.5质量%以下。
<分散剂>
本发明的颜料分散体优选含有使颜料(A)和颜料(B)分散的分散剂。
作为分散剂,优选树脂分散剂。
作为树脂分散剂,可以为由水溶性树脂形成的水溶性树脂分散剂,也可以为由非水溶性树脂形成的非水溶性树脂分散剂。
本说明书中,“水溶性”是指在水中能够溶解一定浓度以上的性质。作为“水溶性”,优选在25℃的水100g中溶解5g以上(更优选为10g以上)的性质。
本发明的颜料分散体含有树脂分散剂时,树脂分散剂优选将由颜料(A)和颜料(B)构成的颜料粒子的表面的至少一部分包覆。
以下,有时也将由颜料(A)和颜料(B)构成的颜料粒子的表面的至少一部被树脂分散剂包覆而成的粒子称为“树脂包覆颜料粒子”。
树脂分散剂对颜料粒子表面的至少一部分的包覆可通过日本特开2009-190379号公报中记载的方法等以往公知的方法来进行。
树脂分散剂优选具有至少一个亲水性结构单元和至少一个疏水性结构单元。
这里,作为亲水性结构单元,优选包含至少一个亲水性基团的结构单元。
作为亲水性基团,可列举出非离子性基团、羧基、磺酸基、磷酸基等,优选羧基。其中,作为非离子性基团,可列举出羟基、(氮原子为无取代的)酰胺基、氧化烯烃聚合物(例如,聚氧乙烯、聚氧丙烯等)来源的基团、糖醇来源的基团等。
亲水性结构单元与疏水性结构单元的含有质量比〔亲水性结构单元:疏水性结构单元〕优选为10:90~40:60的范围、更优选为10:90~30:70的范围、特别优选为10:90~25:75的范围。
作为亲水性结构单元,优选为具有酸性基团(例如羧基、磺酸基、磷酸基等)的结构单元、更优选具有羧基的结构单元。
作为具有羧基的构成单元,可列举出(甲基)丙烯酸、丙烯酸β-羧基乙酯、富马酸、衣康酸、马来酸、巴豆酸等来源的构成单元,其中优选(甲基)丙烯酸和丙烯酸β-羧基乙酯来源的结构单元,进一步优选(甲基)丙烯酸来源的结构单元。
作为疏水性结构单元,可列举出(甲基)丙烯酸酯来源的结构单元和含有芳香族基单体来源的结构单元。
其中,作为疏水性结构单元,优选选自(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯和它们的衍生物中的至少1种来源的结构单元,进一步优选(甲基)丙烯酸苄酯来源的结构单元。
树脂分散剂中可以1种单独含有这些疏水性结构单元,也可以含有2种以上。
作为树脂分散剂,可优选使用例如(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯-(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯共聚物等。
树脂分散剂从分散性的观点出发,优选具有带羧基的亲水性结构单元。
作为树脂分散剂的酸值,优选为90mgKOH/g~150mgKOH/g、更优选为100mgKOH/g~120mgKOH/g。
其中,酸值通过JIS标准(JISK0070、1992)中记载的方法来测定。
作为树脂分散剂的重均分子量,优选为1,000~100,000、更优选为3,000~50,000、进一步优选为5,000~40,000。
重均分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定。GPC使用HLC-8020GPC(TOSOH株式会社制),作为色谱柱,使用TSKgel(注册商标)Super Multipore HZ-H(TOSOH株式会社制、4.6mmID×15cm)3根,作为洗脱液,使用THF(四氢呋喃)。另外,作为条件,使试样浓度为0.45质量%、使流速为0.35ml/分钟、使样品注入量为10μl、使测定温度为40℃,使用RI检测器进行。另外,标准曲线由TOSOH株式会社制“标准试样TSK standard,polystyrene”:“F-40”、“F-20”、“F-4”、“F-1”、“A-5000”、“A-2500”、“A-1000”、“正丙基苯”这8个样品来制作。
当本发明的颜料分散体含有树脂分散剂时,作为颜料(p)与树脂分散剂(s)的含有质量比〔p:s〕,优选为10:1~10:8的范围、更优选为10:1~10:7的范围、进一步优选为10:3~10:7的范围。
作为分散状态下的上述树脂包覆颜料粒子(由颜料(A)和颜料(B)构成的颜料粒子的表面的至少一部分被树脂分散剂包覆而成的粒子)的体积平均粒径,优选为10nm~300nm、更优选为50nm~250nm、进一步优选为80nm~200nm。体积平均粒径为300nm以下时,色再现性良好,通过喷墨法进行打滴时的打滴特性变得良好,当为10nm以上时,耐光性变得良好。
分散状态下的树脂包覆颜料粒子的体积平均粒径使用Nano Trak粒度分布测定装置UPA-EX150(日机装株式会社制)通过动态光散射法来测定。
<水>
本发明的颜料分散体含有水。
即,本发明的颜料分散体为水系的组合物。因此,与不含有水而含有溶剂的溶剂系的组合物相比,在环境负荷降低和作业性提高等这方面是有利的。
本发明的颜料分散体中的水的含量没有特殊限制,相对于颜料分散体的总量,优选为40质量%以上、更优选为50质量%以上、进一步优选为60质量%以上。
本发明的颜料分散体中的水的含量的上限可考虑颜料(A)和颜料(B)等的量来适当设定,水的含量相对于颜料分散体的总量,优选为99质量%以下、更优选为95质量%以下、特别优选为90质量%以下。
<水溶性溶剂>
本发明的颜料分散体从进一步提高喷出稳定性的观点出发,优选含有水溶性溶剂。
作为水溶性溶剂,可以没有特别限制地使用公知的水溶性溶剂。
作为水溶性溶剂,可列举出例如甘油、1,2,6-己三醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、五乙二醇、二丙二醇等二醇类;2-丁烯-1,4-二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,2-辛二醇、1,2-己二醇、1,2-戊二醇、4-甲基-1,2-戊二醇等烷二醇等的多元醇类;日本特开2011-42150号公报的第0116段中记载的糖类或糖醇类、透明质酸类、碳原子数为1~4的烷基醇类、二醇醚类、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮;等。
另外,作为水溶性溶剂,还可列举出下述结构式(I)表示的化合物。
结构式(I)中,l、m和n各种独立地表示0以上的整数,且l+m+n=0~15满足。其中,l+m+n优选为3~12的范围、更优选为3~10的范围。结构式(I)中,AO表示氧化乙烯基或氧化丙烯基。其中,优选氧化丙烯基。l+m+n≥2时,2以上的AO可以相同也可以不同。
作为结构式(I)表示的化合物,优选甘油或甘油的氧化烯烃加成物。
以下,示出结构式(I)表示的化合物的例子。但是,本发明并不限定于这些。以下,括号内的数字表示SP值。
·nC4H9O(AO)4-H
(AO=EO或PO(EO:PO=1:1)、SP值=20.1)
·nC4H9O(AO)10-H
(AO=EO或PO(EO:PO=1:1)、SP值=18.8)
·HO(A'O)40-H
(A'O=EO或PO(EO:PO=1:3)、SP值=18.7)
·HO(A”O)55-H
(A”O=EO或PO(EO:PO=5:6)、SP值=18.8)
·HO(PO)3-H(SP值=24.7)
·HO(PO)7-H(SP值=21.2)
·1,2-己二醇(SP值=27.4)
其中,EO、PO分别表示氧化乙烯基、氧化丙烯基。
甘油的氧化烯烃加成物还可以使用已上市的市售品。例如,作为聚氧丙基化甘油(聚丙二醇与甘油的醚),可列举出SANNIX(注册商标)GP-250(平均分子量为250)、SANNIXGP-400(平均分子量为400)、SANNIX GP-600(平均分子量为600)〔以上由三洋化成工业株式会社制〕、LEOCON(注册商标)GP-250(平均分子量为250),LEOCON GP-300(平均分子量为300)、LEOCON GP-400(平均分子量为400)、LEOCON GP-700(平均分子量为700)〔以上由Lion株式会社制〕、聚丙三醇二醇-三醇型(平均分子量为300、平均分子量为700)〔以上由和光纯药工业株式会社制〕等。
本发明的颜料分散体含有水溶性溶剂时,所含有的水溶性溶剂可以仅为1种也可以为2种以上。
本发明的颜料分散体中的水溶性溶剂的含量(2种以上时为总含量)相对于颜料分散体的总量,优选为2质量%~30质量%、更优选为5质量%~30质量%、进一步优选为8质量%~30质量%、特别优选为10质量%~25质量%。
<树脂粒子>
本发明的颜料分散体优选含有至少1种树脂粒子(即由树脂形成的粒子)。由此,图像的耐擦性更为提高。
特别是,本发明的颜料分散体含有树脂粒子且使用该颜料分散体和后述的处理液形成图像时,图像的耐擦性进一步提高。
更详细而言,树脂粒子在与记录介质(特别是记录介质中的处理液或使其干燥而成的区域)接触时,由于颜料分散体中分散变得不稳定、发生凝聚而增粘,因此具有将颜料分散体固定化的功能。由此,图像的耐擦性更为提高。此外,颜料分散体对记录介质的密合性等也更为提高。
其中,树脂粒子在为由树脂形成的粒子这点上与上文所述的树脂包覆颜料粒子相区別。
另外,如上所述,本发明的颜料分散体含有树脂粒子时,与本发明的颜料分散体不含有树脂粒子时相比,颜料(B)所带来的改善效果(保存稳定性和喷出稳定性的改善效果)更为显著地发挥(即颜料(B)所带来的改善幅度更大)。
作为树脂粒子,从分散性的观点出发,优选自分散性聚合物粒子。
自分散性聚合物粒子是指由自分散性聚合物形成的粒子。
自分散性聚合物是指在没有表面活性剂存在下、通过相转移乳化法形成分散状态时,通过聚合物自身的官能团(特别是酸性基团或其盐)而能够在水系介质中成为分散状态的水不溶性聚合物。
这里,分散状态包括在水系介质中水不溶性聚合物以液体状态分散而成的乳化状态(乳液)、和在水系介质中水不溶性聚合物以固体状态分散而成的分散状态(悬浮液)这两者的状态。
自分散性聚合物从颜料分散体在记录介质上的固着性的观点出发,优选水不溶性聚合物能够以固体状态分散而成的分散状态的自分散性聚合物。
作为自分散性聚合物的乳化或分散状态、即自分散性聚合物的水性分散物的制备方法,可列举出相转移乳化法。作为相转移乳化法,可列举出例如在将自分散性聚合物溶解或分散到溶剂(例如亲水性有机溶剂等)中后,不添加表面活性剂而直接投入水中,以将自分散性聚合物所具有的成盐基团(例如羧基等的酸性基团)中和的状态搅拌、混合,将溶剂除去后,得到成为乳化或分散状态的水性分散物的方法。
作为自分散性聚合物粒子,可以从日本特开2010-64480号公报的第0090~0121段、日本特开2011-068085号公报的第0130~0167段和日本特开2011-62998号公报的第0180~0234段中记载的自分散性聚合物粒子中选择使用。
作为构成树脂粒子(优选为自分散性聚合物粒子)的树脂(优选为自分散性聚合物),优选包含脂环式(甲基)丙烯酸酯来源的结构单元中的至少1种、具有碳数为1~8的链状烷基的(甲基)丙烯酸酯来源的结构单元中的至少1种、和含羧基单体来源的结构单元中的至少1种的聚合物(以下也记为“聚合物B”)。
作为脂环式(甲基)丙烯酸酯,优选以下的化合物。
脂环式(甲基)丙烯酸酯中,作为单环式(甲基)丙烯酸酯,可列举出(甲基)丙烯酸环丙酯、(甲基)丙烯酸环丁酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环庚酯、(甲基)丙烯酸环辛酯、(甲基)丙烯酸环壬酯、(甲基)丙烯酸环癸酯等环烷基的碳数为3~10的(甲基)丙烯酸环烷酯等。
脂环式(甲基)丙烯酸酯中,作为2环式(甲基)丙烯酸酯,可列举出(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯等。
脂环式(甲基)丙烯酸酯中,作为3环式(甲基)丙烯酸酯,可列举出(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸二环戊烷酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯等。
其中,优选2环式(甲基)丙烯酸酯或3环式(甲基)丙烯酸酯,更优选(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯或(甲基)丙烯酸二环戊烷酯。
作为相对于聚合物B的总量的脂环式(甲基)丙烯酸酯来源的结构单元的含量(2种以上时为总含量),优选为20质量%~90质量%、更优选为40质量%~80质量%、进一步优选为40质量%~70质量%、特别优选为30质量%~70质量%。
作为具有碳数为1~8的链状烷基的(甲基)丙烯酸酯,更优选为具有碳数为1~4的链状烷基的(甲基)丙烯酸酯,特别优选为(甲基)丙烯酸甲酯或(甲基)丙烯酸乙酯。这里,链状烷基是指具有直链或支链的烷基。
作为相对于聚合物B的总量的具有碳数为1~8的链状烷基的(甲基)丙烯酸酯来源的结构单元的含量(2种以上时为总含量),优选为10质量%~80质量%、更优选为20质量%~70质量%、特别优选为20质量%~60质量%。
作为含羧基单体,具体而言,可列举出(甲基)丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸、柠康酸、2-甲基丙烯酰氧基甲基琥珀酸等,特别优选(甲基)丙烯酸。
作为相对于聚合物B的总量的含羧基单体来源的结构单元的含量(2种以上时为总含量),优选为1质量%~30质量%、更优选为3质量%~25质量%、特别优选为5质量%~20质量%。
作为构成树脂粒子(优选为自分散性聚合物粒子,以下相同)的树脂(优选为自分散性聚合物,以下相同)的重均分子量,优选为3000~20万、更优选为10000~20万、进一步优选为30000~15万。通过使重均分子量为3000以上,能够有效地降低水溶性成分量。另外,通过使重均分子量为20万以下,能够提高自分散稳定性。
重均分子量可利用凝胶渗透色谱法(GPC)通过与上述树脂分散剂的重均分子量同样的方法来测定。
作为构成树脂粒子的树脂的酸值(KOHmg/g),从自分散性等的观点出发,优选为20以上且200以下、更优选为22以上且120以下、进一步优选为25以上且100以下、特别优选为30以上且80以下。
以下,示出构成树脂粒子的树脂的具体例子,但本发明并不限于这些。其中,括号内表示共聚成分的质量比。
·甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸异冰片酯/甲基丙烯酸共聚物(20/72/8)
·甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸异冰片酯/甲基丙烯酸共聚物(38/52/10)
·甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸异冰片酯/甲基丙烯酸二环戊烷酯/甲基丙烯酸共聚物(20/62/10/8)
·甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸二环戊烷酯/甲基丙烯酸共聚物(20/72/8)
作为树脂粒子的体积平均粒径,优选为10nm~400nm的范围、更优选为10nm~200nm的范围、进一步优选为10nm~100nm的范围、特别优选为10nm~50nm的范围。
树脂粒子的体积平均粒径可通过与上文所述的分散状态下的树脂包覆颜料粒子的体积平均粒径同样的方法来测定。
本发明的颜料分散体含有树脂粒子(优选自分散性聚合物粒子)时,相对于颜料分散体的总量,树脂粒子的含量(2种以上时为总含量)优选为1~30质量%、更优选为2~20质量%、特别优选为2~10质量%。
当上述含量为1质量%以上时,图像的耐擦性更为提高。
当上述含量为30质量%以下时,能够进一步提高油墨的喷出性,并且在抑制低温环境下的析出物的产生这点上也是有利的。
<表面活性剂>
本发明的颜料分散体根据需要可以含有至少1种表面活性剂。表面活性剂例如可以用作表面张力调节剂。
作为表面活性剂,可有效地使用具有在分子内一并持有亲水部和疏水部的结构的化合物,可以任意使用阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、两性表面活性剂、非离子性表面活性剂和甜菜碱系表面活性剂。此外,还可以将上述的树脂分散剂用作表面活性剂。
作为表面活性剂,从抑制油墨的打滴干扰的观点出发,优选非离子性表面活性剂,其中更优选炔二醇衍生物(炔二醇系表面活性剂)。
作为炔二醇系表面活性剂,可列举出例如2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的氧化烯烃加成物等,优选选自其中的至少1种。作为这些化合物的市售品,可列举出例如日信化学工业公司的OLFINE(注册商标)E1010等的E系列。
作为除炔二醇系表面活性剂以外的表面活性剂,优选氟系表面活性剂。作为氟系表面活性剂,可列举出阴离子系表面活性剂、非离子系表面活性剂、甜菜碱系表面活性剂,其中更优选阴离子系表面活性剂。作为阴离子系表面活性剂的例子,可列举出CAPSTONE(注册商标)FS-63、CAPSTONE FS-61(Dupont公司制)、FTERGENT(注册商标)100、FTERGENT 110、FTERGENT 150(株式会社NEOS公司制)、CHEMGUARD(注册商标)S-760P(Chemguard Inc.公司制)等。
颜料分散体中含有表面活性剂(表面张力调节剂)时,从通过喷墨方式良好地进行颜料分散体的喷出的观点出发,优选含有能够将颜料分散体的表面张力调节至20mN/m~60mN/m调整的范围的量的表面活性剂,从表面张力的角度出发,更优选为20mN/m~45mN/m、进一步优选为25mN/m~40mN/m。
这里,颜料分散体的表面张力使用Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z(协和界面科学株式会社制)在液温为25℃的条件下测定的值。
本发明的颜料分散体含有表面活性剂时,表面活性剂的具体量没有特殊限定,相对于颜料分散体的总量,优选为0.1质量%以上、更优选为0.1质量%~10质量%、进一步优选为0.2质量%~3质量%。
<尿素>
本发明的颜料分散体可以含有尿素。
尿素由于保湿功能高,因此作为固体润湿剂,可有效地抑制油墨不期望的干燥或凝固。
本发明的颜料分散体含有尿素时,尿素的含量相对于颜料分散体的总量,优选为1质量%以上且20质量%以下、更优选为1质量%以上且15质量%以下、进一步优选为3质量%以上且10质量%以下。
<其他成分>
本发明的颜料分散体除了上述成分外还可以根据需要含有其他成分。
作为其他成分,可列举出例如除尿素以外的固体润湿剂、硅溶胶、消泡剂、无机盐、防褪色剂、乳化稳定剂、浸透促进剂、紫外线吸收剂、防腐剂、防霉剂、pH调节剂、粘度调节剂、防锈剂、螯合剂等公知的添加剂。
另外,本发明的颜料分散体可以为含有至少1种聚合性化合物的活性能量线(例如紫外线)固化型的颜料分散体。
此时,颜料分散体优选进一步含有(使用后述的处理液时,颜料分散体和处理液中的至少一种)聚合引发剂。
作为聚合性化合物,可列举出例如2011-184628号公报的第0128~0144段、日本特开2011-178896号公报的第0019~0034段或日本特开2015-25076的第0065~0086段等中记载的聚合性化合物(例如2官能以上的(甲基)丙烯酰胺化合物)。
作为聚合引发剂,可列举出例如日本特开2011-184628号公报的第0186~0190段、日本特开2011-178896号公报的第0126~0130段或日本特开2015-25076的第0041~0064段中记载的公知的聚合引发剂。
<颜料分散体的优选物性>
本发明的颜料分散体的物性没有特殊限制,优选以下的物性。
本发明的颜料分散体从凝聚速度和组合物的分散稳定性的观点出发,优选25℃(±1℃)下的pH为7.5以上。
关于颜料分散体的pH(25℃±1℃),优选pH为7.5~13、更优选为7.5~10。
作为本发明的颜料分散体的粘度,从凝聚速度的观点出发,优选为0.5mPa·s~10mPa·s的范围、更优选为1mPa·s~7mPa·s的范围。
粘度使用VISCOMETER TV-22(TOKI SANGYO CO.LTD制)在30℃的条件下测定。
作为本发明的颜料分散体在25℃(±1℃)下的表面张力,优选为60mN/m以下、更优选为20mN/m~50mN/m、进一步优选为25mN/m~45mN/m。当颜料分散体的表面张力在上述范围内时,记录介质中卷曲的发生得到抑制,因此是有利的。表面张力使用AutomaticSurface Tensiometer CBVP-Z(协和界面科学株式会社制)通过平板法进行测定。
〔喷墨用颜料分散体的制造方法〕
作为制造上述本发明的喷墨用颜料分散体的方法,适宜以下实施方式的制造方法。
即,本实施方式的喷墨用颜料分散体的制造方法具有将至少颜料(A)、颜料(B)和水混合、进行分散处理得到喷墨用颜料分散体的工序(以下也记为“第1工序”)。
通过本实施方式的制造方法,与分别制造将颜料(A)分散在水中而成的分散体和将颜料(B)分散在水中而成的分散体、然后将它们混合得到颜料分散体的方法相比,颜料(A)的分散性优异。因此,能够得到保存稳定性和喷出稳定性优异的颜料分散体。
关于颜料(A)和颜料(B)如上文所述,它们的优选范围也如上文所述。
第1工序的优选方式为包含下述步骤的方式:将颜料(A)和颜料(B)混合得到颜料混合物的步骤、和将至少上述颜料混合物和水混合、进行分散处理得到喷墨用颜料分散体的步骤。
通过该方式,与分别制造将颜料(A)分散在水中而成的分散体和将颜料(B)分散在水中而成的分散体、然后将它们混合得到颜料分散体的方法相比,颜料(A)的分散性特别优异。因此,能够得到保存稳定性和喷出稳定性特别优异的颜料分散体。
但是,第1工序的方式并不限于上述优选的方式,还可以为在水中同时或分别添加颜料(A)和颜料(B),接着进行分散处理的方式等其他方式。
第1工序中的混合和分散处理可以按照公知的手法进行。
第1工序中的混合和分散处理可以使用例如双辊磨、三辊磨、球磨机、珠磨机、转筒筛、分散机、捏合机、双向捏合机、匀浆器、混合机、单轴挤出机、双轴挤出机等。
其中,关于混合和分散处理的详细情况,还可参照T.C.Patton著“Paint Flow andPigment Dispersion”(1964年John Wiley and Sons公司刊)等中的记载。
另外,第1工序中,将至少颜料(A)、颜料(B)和水混合,但所混合的对象物并不仅限于颜料(A)、颜料(B)和水。第1工序中,除了颜料(A)、颜料(B)和水之外,还可以混合其他成分。
作为其他成分,优选分散剂(优选树脂分散剂)。分散剂的优选范围如上所述。
另外,本实施方式的制造方法还可以具有除第1工序以外的工序。
作为除第1工序以外的工序,可列举出在通过第1工序获得的颜料分散体(喷墨用颜料分散体)中进一步添加成分的第2工序。
作为在第2工序中添加的成分,可列举出上文所述的颜料分散体中可含有的各成分(例如水溶性溶剂、表面活性剂、尿素、树脂粒子等)中的至少1种。另外,作为在第2工序中添加的成分,还可列举出水。
〔油墨组〕
本实施方式的油墨组含有作为上述本发明的喷墨用颜料分散体的油墨、和含有使该油墨中的成分凝聚的酸(以下也记为“酸性化合物”)的处理液。
通过本实施方式的油墨组,能够形成耐擦性优异的图像。
<处理液>
处理液含有至少1种酸性化合物。
(酸性化合物)
作为酸性化合物,可列举出可使油墨的pH降低的酸性物质。
作为酸性化合物,可以使用有机酸性化合物和无机酸性化合物中的任一种,还可以将有机酸性化合物中的至少1种与无机酸性化合物中的至少1种。
-有机酸性化合物-
作为有机酸性化合物,可列举出具有酸性基团的有机化合物。
作为酸性基团,可列举出磷酸基、膦酸基、次磷酸基、硫酸基、磺酸基、亚磺酸基和羧基等。本实施方式中,酸性基团从油墨的凝聚速度的观点出发,优选为磷酸基或羧基、更优选为羧基。
具有羧基的有机化合物(有机羧酸)优选聚丙烯酸、乙酸、二醇酸、丙二酸、苹果酸(优选DL-苹果酸)、马来酸、抗坏血酸、琥珀酸、戊二酸、富马酸、柠檬酸、酒石酸、邻苯二甲酸、4-甲基邻苯二甲酸、乳酸、磺酸、正磷酸、吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、吡咯羧酸、呋喃羧酸、吡啶羧酸、香豆素酸、噻吩羧酸、尼克酸或这些化合物的衍生物、或者它们的盐(例如多价金属盐)等。这些化合物可以1种使用,也可以2种以上并用。
作为有机羧酸,从油墨的凝聚速度的观点出发,优选2价以上的羧酸(以下也记为多元羧酸),更优选丙二酸、苹果酸、马来酸、琥珀酸、戊二酸、富马酸、酒石酸、4-甲基邻苯二甲酸或柠檬酸,进一步优选为丙二酸、苹果酸、酒石酸或柠檬酸。
有机酸性化合物优选pKa低。
由此,通过与pKa更低的有机酸性化合物接触,使通过羧基等弱酸性的官能团分散稳定化的油墨中的颜料或聚合物粒子等粒子的表面电荷减少,能够使分散稳定性降低。
处理液所含的有机酸性化合物优选pKa低、在水中的溶解度高、价数为2价以上,更优选在比使油墨中的粒子分散稳定化的官能团(例如羧基等)的pKa更低的pH区域具有高的缓冲能力的2价或3价的酸性物质。
-无机酸性化合物-
作为无机酸性化合物,可列举出磷酸、硝酸、亚硝酸、硫酸、盐酸等,但并不特别限定于这些。作为无机酸性化合物,从图像部的光泽不均的发生抑制和油墨的凝聚速度的观点出发,最优选磷酸。
磷酸在形成钙盐(磷酸钙)时在水中的溶解度(25℃)为0.0018g/水100g,较小。因此,处理液所含的无机酸性化合物为磷酸时,钙盐不溶解而被固定化,抑制图像部表面发生的光泽不均的发生的效果优异。
特别是,作为记录介质,使用具有含有碳酸钙的涂布层的记录介质时,作为处理液所含的无机酸性化合物,磷酸是有利的。
处理液所含的酸性化合物的总量没有特殊限制,从油墨的凝聚速度的观点出发,相对于处理液的总量,优选为5质量%~40质量%、更优选为10质量%~30质量%。
当作为酸性化合物将有机酸性化合物和无机酸性化合物并用时,有机酸性化合物与无机酸性化合物的含有比从凝聚速度和抑制光泽不均的观点出发,相对于有机酸性化合物的含量的无机酸性化合物的含量优选为5摩尔%~50摩尔%、更优选为10摩尔%~40摩尔%、进一步优选为15摩尔%~35摩尔%。
处理液除了酸性化合物外,还可以根据需并用多价金属盐和/或阳离子性聚合物等其他凝聚成分。
关于多价金属盐和阳离子性聚合物,可使用例如日本特开2011-042150号公报的第0155~0156段中记载的多价金属盐和阳离子性聚合物。
(水溶性高分子化合物)
处理液优选含有至少一种水溶性高分子化合物。
作为水溶性高分子化合物,没有特殊限定,可以使用聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等公知的水溶性高分子化合物。
另外,作为水溶性高分子化合物,也适合使用后述的特定高分子化合物、或日本特开2013-001854号公报的第0026~0080段中记载的水溶性高分子化合物。
水溶性高分子化合物的重均分子量没有特殊限定,可以为例如10000~100000、优选为20000~80000、更优选为30000~80000。
另外,处理液中的水溶性高分子化合物的含量没有特殊限定,相对于处理液的总量,优选为0.1质量%~10质量%、更优选为0.1质量%~4质量%、进一步优选为0.1质量%~2质量%、进一步优选为0.1质量%~1质量%。
当含量为0.1质量%以上时,能够进一步促进油墨滴的扩展,当含量为10质量%以下时,能够进一步抑制处理液的增粘。另外,当含量为10质量%以下时,能够进一步抑制处理液中的泡导致的处理液的涂布不均。
作为水溶性高分子化合物,优选包含具有离子性基团(优选阴离子性基团)的亲水性的结构单元的高分子化合物(以下也记为“特定高分子化合物”)。由此,能够进一步促进施予到记录介质上的油墨滴的扩展,进一步抑制图像的粗糙。
作为特定高分子化合物中的离子性基团,可列举出羧基、磺酸基、磷酸基、硼酸基、氨基、铵基或它们的盐等。其中,优选为羧基、磺酸基、磷酸基或它们的盐,更优选为羧基、磺酸基、或它们的盐,进一步优选为磺酸基或其盐。
作为具有离子性基团(优选阴离子性基团)的亲水性的结构单元,优选具有离子性基团(优选阴离子性基团)的(甲基)丙烯酰胺化合物来源的结构单元。
作为水溶性高分子化合物中的具有离子性基团(优选阴离子性基团)的亲水性的结构单元的含量,在水溶性高分子化合物的总质量中,例如可以为10质量%~100质量%、优选为10质量%~90质量%、更优选为10质量%~70质量%、进一步优选为10质量%~50质量%、进一步优选为20质量%~40质量%。
作为特定高分子化合物,更优选包含具有上述离子性基团(优选阴离子性基团、特别优选磺酸基)的亲水性的结构单元中的至少一种、和疏水性的结构单元中的至少一种。通过包含疏水性的结构单元,特定高分子化合物变得更易于存在于处理液表面,因此施予至记录介质上的油墨滴的扩展被进一步促进、图像的粗糙感被进一步抑制。
作为疏水性的结构单元,优选(甲基)丙烯酸酯(优选(甲基)丙烯酸的C1-4烷基酯)来源的结构单元。
特定高分子化合物中的疏水性的结构单元的含量在特定高分子化合物的总质量中,例如可以为10质量%~90质量%、优选为30质量%~90质量%、更优选为50质量%~90质量%、进一步优选为60质量%~80质量%。
(水)
处理液优选含有水。
水的含量相对于处理液的总质量,优选为50质量%~90质量%、更优选为60质量%~80质量%。
(水溶性溶剂)
处理液优选含有水溶性溶剂中的至少1种。
作为水溶性溶剂,具体而言,可以将本发明的颜料分散体可含有的水溶性溶剂同样地用在处理液中。
其中,从抑制卷曲的观点出发,优选为聚亚烷基二醇或其衍生物,更优选为选自二乙二醇单烷基醚、三乙二醇单烷基醚、二丙二醇、三丙二醇单烷基醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧乙烯聚氧丙二醇中的至少1种。
作为水溶性溶剂在处理液中的含量,从涂布性等观点出发,相对于处理液整体,优选为3质量%~20质量%、更优选为5质量%~15质量%。
-表面活性剂-
处理液可以含有表面活性剂中的至少1种。
表面活性剂可用作表面张力调节剂。作为表面张力调节剂,可列举出非离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、甜菜碱表面活性剂等。其中,从油墨的凝聚速度的观点出发,优选非离子性表面活性剂或阴离子性表面活性剂。
作为表面活性剂,还可列举出日本特开昭59-157636号公报的第37~38页和Research Disclosure No.308119(1989年)中作为表面活性剂列举的化合物。另外,还可列举出日本特开2003-322926号、日本特开2004-325707号、日本特开2004-309806号的各公报中记载的氟(氟代烷基系)系表面活性剂和有机硅系表面活性剂等。
作为处理液中的表面活性剂的含量,没有特殊限制,优选为处理液的表面张力达到50mN/m以下的含量,更优选为达到20mN/m~50mN/m的含量、进一步优选为达到30mN/m~45mN/m的含量。
(其他添加剂)
处理液根据需要还可以含有除上述以外的其他成分。
作为处理液中可含有的其他成分,与上文所述的颜料分散体中可含有的其他成分是同样的。
(处理液的物性)
处理液从油墨的凝聚速度的观点出发,25℃(±1℃)下的pH优选为0.1~0.5。
当处理液的pH为0.1以上时,记录介质的粗糙感进一步降低、图像部的密合性进一步提高。
当处理液的pH为0.5以下时,凝聚速度进一步提高、记录介质上的油墨形成的墨点(油墨墨点)的合一进一步得到抑制、图像的粗糙感进一步降低。
处理液的pH(25℃±1℃)更优选为0.2~0.4。
作为处理液的粘度,从油墨的凝聚速度的观点出发,优选为0.5mPa·s~10mPa·s的范围、更优选为1mPa·s~5mPa·s的范围。粘度使用VISCOMETER TV-22(TOKI SANGYOCO.LTD制)在25℃的条件下进行测定。
作为处理液在25℃(±1℃)下的表面张力,优选为60mN/m以下、更优选为20mN/m~50mN/m、进一步优选为30mN/m~45mN/m。处理液的表面张力在上述范围内时,记录介质中卷曲的发生得到抑制,是有利的。处理液的表面张力使用Automatic Surface TensiometerCBVP-Z(协和界面科学株式会社制)通过平板法进行测定。
〔图像形成方法〕
本实施方式的图像形成方法具有:将上述作为本发明的喷墨用颜料分散体的油墨通过喷墨法施予到记录介质上、形成图像的油墨施予工序,和将含有使上述油墨中的成分凝聚的酸的处理液施予到上述记录介质上的处理液施予工序。
通过本实施方式的图像形成方法,能够形成耐擦性优异的图像。
作为记录介质,可以使用通常市售的记录介质,例如王子制纸株式会社制的“OKPRINCE JOSHITSU”、日本制纸株式会社制的“SHIRAOI(注册商标)”、日本制纸株式会社制的“New NPI(注册商标)JOSHITSU”等优质纸(A)、王子制纸株式会社制的“OK EVER LIGHT(注册商标)COAT”、日本制纸株式会社制的“AURORA S”等微涂覆纸;王子制纸株式会社制的“OKCOAT L”、日本制纸株式会社制的“AURORA L”等轻质涂覆纸(A3);王子制纸株式会社制的“OK TOP COAT(注册商标)+”、日本制纸株式会社制的“AURORA COAT”等涂覆纸(A2、B2);王子制纸株式会社制的“OK金藤(注册商标)+”和三菱制纸株式会社制的“特菱ART”等铜版纸(A1);王子制纸株式会社制的“NEW AGE(注册商标)”、“OK TOP COAT(注册商标)MAT”、日本制纸株式会社的“U-LIGHT(注册商标)”、三菱制纸株式会社的“NEW V MAT”、中越Pulp工业株式会社的“雷鸟MAT COAT N”等消光纸(A2);日本大昭和板纸株式会社制的“AIBEST(注册商标)”、北越纪州制纸株式会社制的“PERFECT W”、王子制纸株式会社制的“BUON IVORY(注册商标)+”、王子制纸株式会社制的“OK PLAU”、日本大昭和板纸株式会社制的“F1CARD”、北越纪州制纸株式会社制的“NO BACK W”、北越纪州制纸株式会社制的“HIGH LUCKY(注册商标)”、王子制纸株式会社的“OK L CARD”、三菱制纸株式会社制的“PEARL DELUX(注册商标)”、王子制纸株式会社制的“PC GREEN 100”、北越纪州制纸株式会社的“NewDV”、北越纪州制纸株式会社制的“MARI COAT(注册商标)”、王子制纸株式会社制的“UFCOAT”等厚纸等。
另外,作为记录介质,还可以使用喷墨记录用的各种照片专用纸。
<油墨施予工序>
油墨施予工序为将油墨(上述本发明的颜料分散体)通过喷墨法施予到记录介质上的工序。
本工序中,可将油墨选择性地施予到记录介质上、形成所期望的可视图像。
通过喷墨法进行的图像形成通过赋予能量,将油墨喷出到所期望的记录介质上、形成着色图像。其中,作为本实施方式优选的喷墨法,可应用日本特开2003-306623号公报的第0093~0105段中记载的方法。
喷墨法没有特别限制,可以任意地采用公知的方式,例如利用静电引力使油墨喷出的电荷控制方式、利用压电元件的振动压力的按需滴墨(drop on demand)方式(压力脉冲方式)、将电信号转变为声束、照射油墨并利用放射压使油墨喷出的声喷墨方式、及将油墨加热形成气泡、利用产生的压力的热喷墨(Bubble jet(注册商标))方式等。作为喷墨法,特别可以有效地利用下述喷墨法:通过日本特开昭54-59936号公报中记载的方法,使受到热能量作用的油墨急剧地发生体积变化,在该状态变化所产生的作用力的作用下使油墨从喷嘴喷出。
作为喷墨头,有使用短尺寸的串行头、边使头沿着记录介质的宽度方向扫描边进行记录的往返(shuttle)方式、和使用了与记录介质的1条边的整个区域对应地排列有记录元件的行式头(line head)的行式(line)方式。行式方式中,通过使记录介质沿着与记录元件的排列方向交叉的方向扫描,能够在记录介质的整个面上进行图像记录,而不需要扫描短尺寸头的走纸机构(carriage)等搬运体系。另外,也不需要走纸机构的移动和记录介质的复杂的扫描控制而仅记录介质移动,因此比往返方式更能够实现记录速度的高速化。本发明的图像形成方法可以任意地使用这些方式,但通常,当使用于不进行虚拟喷出(dummyjet)的行式方式时,喷出精度及图像的耐擦性的提高效果大。
作为从喷墨头喷出的油墨的液滴量,从获得高精细的图像的观点出发,优选为1pl(皮升)~10pl、更优选为1.5pl~6pl。另外,从改善图像不均、连续色调的连接的观点出发,将不同液滴量组合进行喷出也是有效的,即使在这种情况下,本实施方式也适合使用。
<处理液施予工序>
本实施方式的图像形成方法中,具有将处理液施予到记录介质上的处理液施予工序。
处理液施予工序通过将含有使油墨中的成分凝聚的酸性化合物的处理液施予到记录介质上、使处理液与油墨接触而进行图像化。此时,以油墨中的树脂粒子为代表的分散粒子凝聚、图像被固定化到记录介质上。
其中,关于处理液的优选方式,如上所述。
处理液的施予可以使用涂布法、喷墨法、浸渍法等公知的方法来进行。作为涂布法,可以通过使用了棒涂机、挤压模涂布机(extrusion die coater)、气刀涂布机、刮板涂布机、杆涂机、刮刀涂布机、挤出涂布机(squeeze coater)、逆转辊涂布机、棒涂机等公知的涂布方法来进行。关于喷墨法的详细情况,如上文所述。
处理液施予工序可以任意地设置在油墨施予工序之前或之后。
本实施方式中,优选在处理液施予工序之后设置油墨施予工序。
具体而言,优选在将油墨施予到记录介质上之前,预先施予用于使油墨中的成分(上述的分散粒子)凝聚的处理液,然后按照与施予到记录介质上的处理液接触的方式施予油墨进行图像化的方式。由此,能够使喷墨记录高速化,即使进行高速记录也能够得到浓度、解像度高的图像。
作为处理液的施予量,只要能够使油墨凝聚则没有特殊限制,优选可以使凝聚成分的施予量为0.1g/m2以上的量。其中,优选凝聚成分的施予量达到0.2g/m2~2.0g/m2的量。当凝聚成分的施予量为0.1g/m2以上时,能够应对油墨的各种使用形态而保持良好的高速凝聚性。另外,凝聚成分的施予量为2.0g/m2以下时,从对所施予的记录介质的表面性没有影响(光泽的变化等)的角度出发,是优选的。
另外,本实施方式中,优选在处理液施予工序后设置油墨施予工序,在将处理液施予到记录介质上后,至油墨施予期间,使记录介质上的处理液干燥(优选加热干燥)。由此,能够获得防止洇渗和油墨着色性提高的效果,其结果,能够记录色浓度和色相的良好的可视图像。处理液的加热干燥机构和方法的优选方式与后述的干燥工序的优选方式中的图像的加热干燥机构和方法是同样的。
<干燥工序>
本实施方式的图像形成方法优选具有油墨施予工序和处理液施予工序后的使图像干燥的干燥工序。
作为上述干燥,优选加热干燥。
作为用于进行图像的加热干燥的机构,可列举出加热器等公知的加热机构、吹风机等公知的送风机构和将它们组合而成的手段。
作为用于进行图像的加热干燥的方法,可列举出例如从记录介质的与图像形成面相反一侧用加热器等施加热的方法、向记录介质的图像形成面吹送温风或热风的方法、从记录介质的图像形成面或与图像形成面相反一侧用红外线加热器施加热的方法、它们多种组合而成的方法等。
图像的加热干燥时的加热温度优选为60℃以上、更优选为65℃以上、特别优选为70℃以上。
加热温度的上限没有特殊限制,作为上限,可列举出例如100℃、优选90℃。
图像的加热干燥的时间没有特殊限制,优选为3秒~60秒、更优选为5秒~30秒、特别优选为5秒~20秒。
<喷墨记录装置>
能够用于本实施方式的图像形成方法的图像形成装置没有特别限制,可以使用日本特开2010-83021号公报、日本特开2009-234221号公报、日本特开平10-175315号公报等中记载的公知的图像形成装置。
下面,参照图1对适于实施本实施方式的图像形成方法的喷墨记录装置的一个例子具体地进行说明。
图1为表示喷墨记录装置整体的构成例的概略构成图。
如图1所示,喷墨记录装置在朝向记录介质的搬运方向(图中的箭头方向)上依次配设有具备作为用于涂布处理液的辊材的网纹传墨辊20和与其接触的涂布辊22的处理液施予部12、具备用于使所施予的处理液干燥的加热机构(未图示)的处理液干燥区13、用于将各种油墨喷出的油墨喷出部14、和用于使喷出的油墨干燥的油墨干燥区15。
被供给至该喷墨记录装置的记录介质在搬运辊的作用下,从由填装了记录介质的盒中由供给记录介质的供纸部依次被送至处理液施予部12、处理液干燥区13、油墨喷出部14、油墨干燥区15,然后集聚在集聚部。搬运除了使用搬运辊的方法外,还可以采用利用了筒状部件的筒搬运方式、皮带搬运方式、使用了载物台的载物台搬运方式等。
多个配置的搬运辊中,至少1个辊可以为传递电机(未图示)的动力的驱动辊。通过电机进行旋转的驱动辊以恒速旋转,从而使记录介质能够沿规定的方向以规定的搬运量搬运。
处理液施予部12中设置有部分浸渍在贮存有处理液的贮存罐地配置的网纹传墨辊20和与网纹传墨辊20接触的涂布辊22。网纹传墨辊20是用于将预先规定的量的处理液供给至记录介质的与记录面相向配置的涂布辊22的辊材。通过从网纹传墨辊20适量供给的涂布辊22,处理液被均匀涂布在记录介质上。
涂布辊22按照能够与对向辊24成对地搬运记录介质的方式构成,记录介质从涂布辊22与对向辊24之间通过被送至处理液干燥区13。
在处理液施予部12的记录介质搬运方向的下游侧配置有处理液干燥区13。处理液干燥区13可以使用加热器等公知的加热机构、利用了吹风机等的送风的送风机构、或者它们组合而成的机构构成。关于加热机构,可列举出在与记录介质的处理液施予面相反的一侧(例如在将记录介质自动搬运时载置记录介质进行搬运的搬运机构的下方)设置加热器等发热体的方法、向记录介质的处理液施予面施加温风或热风的方法、使用了红外线加热器的加热法等,也可以将这些方法多种组合进行加热。
另外,随着记录介质的种类(材质、厚度等)、环境温度等的不同,记录介质的表面温度也发生变化,因此优选在设置对记录介质的表面温度进行测量的测量部、和将在测量部测得的记录介质的表面温度的值反馈给加热控制部的控制机构进行温度控制的情况下施予处理液。作为对记录介质的表面温度进行测量的测量部,优选接触或非接触的温度计。
另外,还可以使用溶剂除去辊等将溶剂除去。作为其它方式,还可以采用用气刀将剩余的溶剂从记录介质除去的方式。
油墨喷出部14配置在处理液干燥区13的记录介质搬运方向下游侧。油墨喷出部14中配置有与贮存黑色(K)、青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、特色油墨(A)和特色油墨(B)的各色油墨的各油墨贮存部连接的记录用头(油墨喷出用头)30K、30C、30M、30Y、30A和30B。未图示的各油墨贮存部中贮存有与各色相对应的含有颜料、树脂粒子、水溶性溶剂和水的油墨,在图像记录时,根据需要供给至各油墨喷出用头30K、30C、30M、30Y。
本实施方式中,作为特色油墨(A)和特色油墨(B)中的任一个,使用作为本发明的颜料分散体的油墨(橙色油墨)。即,作为本发明的颜料分散体的油墨从油墨喷出用头30A和30B中的任一个喷出。
本实施方式的喷墨记录装置中,油墨喷出用头30A和30B中的另一个可以省略。另外,除了油墨喷出用头30A和30B外,还可以具备其他的特色油墨喷出用头。
油墨喷出用头30K、30C、30M、30Y、30A和30B从记录介质的与记录面相对配置的喷出喷嘴将与各图像对应的油墨喷出。由此,各色油墨被施予到记录介质的记录面上,彩色图像得以记录。
油墨喷出用头30K、30C、30M、30Y、30A和30B均为遍及记录介质上所记录的图像的最大记录宽度(最大记录宽度)地排列有多个喷出口(喷嘴)的整行式头(full line head)。与边使短尺寸的往返头沿记录介质的宽度方向(在记录介质搬运面中与搬运方向垂直的方向)往复扫描、边进行记录的串行型的头相比,能够在记录介质上高速地进行图像记录。本实施方式中,虽然可以任意地采用串行型的记录、或能够进行较高速的记录的方式例如1次扫描即形成1行的一次通过(single pass)方式的记录,但根据本实施方式的图像记录方法,即使采用一次通过方式也能够得到再现性高的高品质的图像。
这里,油墨喷出用头30K、30C、30M、30Y、30A和30B全部为相同结构。
处理液的施予量和油墨的施予量优选根据需要进行调节。例如可以根据记录介质的不同,改变处理液的施予量,以调节处理液与油墨混合而成的凝聚物的粘弹性等物性。
油墨干燥区15配置在油墨喷出部14的记录介质搬运方向下游侧。油墨干燥区15可以与处理液干燥区13同样地构成。
另外,喷墨记录装置中还可以在从供纸部到集聚部的搬运路径中配置对记录介质实施加热处理的加热机构。例如可以通过在处理液干燥区13的上游侧、油墨喷出部14与油墨干燥区15之间等期望的位置设置加热机构,使记录介质升温至所期望的温度,由此来高效地进行干燥、定影。
实施例
以下,通过实施例对本发明进一步具体地进行说明,但只要不超出本发明的主旨,则本发明并不限于以下的实施例。其中,只要没有特别说明,“份”和“%”均为质量基准。
以下实施例中的“树脂包覆颜料粒子的分散液”和“油墨”均为“颜料分散体”的一个方式。
〔实施例1〕
<水溶性树脂分散剂P-1的合成>
通过将甲基丙烯酸(172份)、甲基丙烯酸苄酯(828份)和异丙醇(375份)混合,制备单体供给组合物。另外,通过将2,2-偶氮双(2-甲基丁腈)(22.05份)和异丙醇(187.5份)混合,制备引发剂供给组合物。
接着,将异丙醇(187.5份)在氮气氛下加热至80℃,向其中用2小时滴加上述单体供给组合物和上述引发剂供给组合物的混合物。滴加结束后进一步保持至80℃4小时,然后冷却至25℃。
冷却后,将溶剂减压除去,得到重均分子量为约30,000、酸值为112mgKOH/g的水溶性树脂分散剂P-1。
<树脂包覆颜料粒子的分散液的制作>
向上述获得的水溶性树脂分散剂P-1(150份)中加入氢氧化钾水溶液,由此得到pH为9且水溶性树脂分散剂浓度为25质量%的水溶性树脂分散剂水溶液。
另外,将表1所示的颜料(A)和颜料(B)按照表1所示的质量比〔颜料(A)/颜料(B)〕混合,得到颜料混合物。
将上述水溶性树脂分散剂水溶液(97.2份)、上述颜料混合物(48.6份)、水(78.2份)和二丙二醇(100份)混合,用珠磨机(珠粒直径为0.1mmΦ、氧化锆珠粒)进行分散处理,得到相对于分散液总量的颜料(A)和颜料(B)的总含量为12质量%的树脂包覆颜料粒子的分散液(颜料分散体)。
将获得的分散液中的树脂包覆颜料粒子的体积平均粒径用Nano Trak粒度分布测定装置UPA-EX150(日机装株式会社制)通过动态光散射法进行测定。将结果示于表1。
<油墨的制作>
将下述组成的下述成分混合,得到油墨(详细而言为橙色油墨)。
需要说明的是,获得的油墨也为颜料分散体的一个方式。
-油墨(橙色油墨)的组成-
<评价>
使用获得的油墨进行以下的评价。
将评价结果示于表1。
(保存稳定性的评价)
将上述获得的油墨25g加入30ml聚乙烯制瓶中,接着将该聚乙烯制瓶保存在设定在60℃的恒温槽中2周。
测定上述保存前后的油墨的粘度,按照下式算出Δ粘度。
Δ粘度=(60℃保存2周后的油墨粘度)-(保存前的油墨粘度)
粘度的测定使用VISCOMETER TV-22(TOKI SANGYO CO.LTD制)在油墨的温度为30℃的条件下进行。
基于获得的Δ粘度,按照以下的评价基准对保存稳定性进行评价。
Δ粘度越小,油墨的保存稳定性越优异,因此优选。另外,Δ粘度越大,油墨的保存稳定性越差。
下述评价基准中,为A、B、C时,是在实用上的容许范围内。
-保存稳定性的评价基准-
A:Δ粘度≤0.3mPa·s
B:0.3mPa·s<Δ粘度≤0.6mPa·s
C:0.6mPa·s<Δ粘度≤1.0mPa·s
D:1.0mPa·s<Δ粘度≤2.0mPa·s
E:2.0mPa.s<Δ粘度
(连续喷出性的评价)
作为喷出稳定性的评价,进行以下所示的连续喷出性的评价。
准备株式会社Ricoh制的打印机头(GELJET(注册商标)GX5000)。
将该打印机头固定在与图1所示的喷墨记录装置具有同样构成的喷墨记录装置中。该固定时的打印机头的配置为如下的配置:该打印机头的96个喷嘴排列的行式头的方向为相对于与载物台的移动方向相同平面正交的方向倾斜75.7°。
接着,将上述获得的油墨从上述96个喷嘴以油墨液滴量为2pL、喷出频率为24kHz连续喷出45分钟。其中,该喷出开始时预先确认油墨从全部的96个喷嘴喷出。
45分钟的连续喷出结束后,计数能够喷出到最后的喷嘴数(45分钟连续喷出结束后的喷出喷嘴数)。用该喷出喷嘴数通过下式算出油墨喷出率,按照下述的评价基准进行油墨的连续喷出性的评价。
其中,实用上可容许的是被分类为A、B和C者。
油墨喷出率(%)=(45分钟连续喷出结束后的喷出喷嘴数)/(总喷嘴数)×100
上式中,总喷嘴数为96。
-连续喷出性的评价基准-
A:45分钟连续喷出结束后的油墨喷出率为100%。
B:45分钟连续喷出结束后的油墨喷出率为98%以上且小于100%。
C:45分钟连续喷出结束后的油墨喷出率为96%以上且小于98%。
D:45分钟连续喷出结束后的油墨喷出率为94%以上且小于96%。
E:45分钟连续喷出结束后的油墨喷出率小于94%。
(色相的鲜艳度的评价)
使用上述油墨和上述喷墨记录装置,将喷出量设定为2.0pL,将橙色的整面图像描绘到OKTOP COAT(注册商标)127gms(王子制纸公司制)和NPI(注册商标)FORM NEXT-IJ70(日本制纸公司制)的各用纸上。
5位评价者用目视观察获得的整面图像,各评价者按照下述评价分数打分。
接着,求出5位评价者的评价分数的平均分,基于获得的平均分,按照下述评价基准对色相进行评价。
-评价分数-
5:整面图像为非常鲜艳的橙色色相,浓度也非常浓。
4:整面图像的橙色色相鲜艳、浓度也浓。
3:整面图像的橙色色相的鲜艳度差、浓度也稀薄,但为实用上可容许的范围。
2:整面图像没有橙色色相的鲜艳度、浓度也稀薄,为实用上会带来障碍的品质。
1:整面图像完全没有橙色色相的鲜艳度、浓度也非常稀薄,为实用上会带来障碍的品质。
-色相的评价基准-
A:5位评价者的评价分数的平均分为4.5以上且5.0以下。
B:5位评价者的评价分数的平均分为4.0以上且小于4.5。
C:5位评价者的评价分数的平均分为3.5以上且小于4.0。
D:5位评价者的评价分数的平均分为3.0以上且小于3.5。
E:5位评价者的评价分数的平均分小于3.0。
〔实施例2~9、比较例1和2〕
除了将颜料(A)的种类、颜料(B)的种类和质量比〔颜料(A)/颜料(B)〕的组合变更为下述表1所示的组合以外,进行与实施例1同样的操作。
实施例2~9以及比较例1和2中,使颜料(A)和颜料(B)的总量为与实施例1相同的量。
特别是,比较例1和2中,不使用颜料(B)而使用与实施例1中的颜料(A)和颜料(B)的总量相同量的颜料(A)。
将结果示于表1。
表1
如表1所示,质量比〔颜料(A)/颜料(B)〕(即油墨中的颜料(A)与颜料(B)的含有质量比)超过1.0的实施例1~9的油墨(颜料分散体)的保存稳定性和连续喷出性(即喷出稳定性,以下相同)优异。
与此相对,比较例1的油墨的保存稳定性和连续喷出性差,比较例2的油墨的连续喷出性差。
此外,由实施例1~9的油墨形成的图像与由比较例1和2的油墨形成的图像相比,橙色色相的鲜艳度也优异。
实施例1~9的油墨中,量比〔颜料(A)/颜料(B)〕在1.1~25的范围内的实施例2~9的油墨的保存稳定性和连续喷出性特别优异。
实施例2~9的油墨中,量比〔颜料(A)/颜料(B)〕在1.1~10的范围内的实施例3~9的油墨的连续喷出性特别优异。
〔实施例101〕
除了将实施例4中的油墨的组成变更为以下的组成以外,进行与实施例4同样的操作。将结果示于表2。
-实施例101的油墨(橙色油墨)的组成-
-自分散性聚合物粒子B-01的制作-
自分散性聚合物粒子B-01如下地进行制作。
在具备搅拌机、温度计、回流冷却管和氮气导入管的2升三口烧瓶中加入甲乙酮560.0g并升温至87℃。接着,在保持反应容器内的回流状态的情况下(以下,保持回流状态直至反应结束),向反应容器内的甲乙酮按照用2小时滴加完成的方式等速滴加由甲基丙烯酸甲酯220.4g、甲基丙烯酸异冰片酯301.6g、甲基丙烯酸58.0g、甲乙酮108g和“V-601”(和光纯药工业株式会社制的聚合引发剂;二甲基2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯))2.32g构成的混合溶液。滴加结束后,搅拌1小时,然后对该搅拌1小时后的溶液进行下述工序(1)的操作。
工序(1):加入由“V-601”1.16g和甲乙酮6.4g构成的溶液,搅拌2小时。
接着,重复4次上述工序(1)的操作,然后进一步加入由“V-601”1.16g和甲乙酮6.4g构成的溶液、继续搅拌3小时(将至此的操作称为“反应”)。
反应结束后,将溶液的温度降温至65℃,加入异丙醇163.0g、放冷,由此得到含有甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸异冰片酯/甲基丙烯酸(=38/52/10[质量比])共聚物的聚合溶液(固体成分浓度为41.0%)。
上述共聚物的重均分子量(Mw)为63000、酸值为65.1(mgKOH/g)。
接着,称量获得的聚合溶液317.3g(固体成分浓度为41.0%),向其中加入异丙醇46.4g、20%马来酸酐水溶液1.65g(水溶性酸性化合物,相对于共聚物以马来酸计相当于0.3%)和2摩尔/L的NaOH水溶液40.77g,将反应容器内的液体温度升温至70℃。
接着,向升温至70℃的溶液以10ml/分钟的速度滴加蒸馏水380g,进行水分散化(分散工序)。
其后,在减压下将反应容器内的液体温度保持在70℃、1.5小时,由此将异丙醇、甲乙酮和蒸馏水合计馏去287.0g(溶剂除去工序)。向获得的液体中添加PROXEL GXL(S)(ArchChemicals Japan株式会社制)0.278g(相对于聚合物固体成分以苯并异噻唑啉-3-酮计为440ppm)。
将获得的液体用1μm的过滤器过滤,将滤液回收,由此得到固体成分浓度为26.5%的自分散性聚合物粒子B-01的水性分散物。
将获得的自分散性聚合物粒子B-01的水性分散物用离子交换水稀释,由此制备固体成分浓度为25.0%的溶液。对获得的固体成分浓度为25.0%的溶液物性进行测定,结果为pH为7.8、导电度为461mS/m、粘度为14.8mPa·s。
〔实施例102、比较例101〕
实施例102中,将实施例101中的“实施例4中的树脂包覆颜料粒子的分散液”变更为实施例5中的树脂包覆颜料粒子的分散液;比较例101中,将实施例101中的“实施例4中的树脂包覆颜料粒子的分散液”变更为比较例1中的树脂包覆颜料粒子的分散液,除此以外,进行与实施例101同样的操作。
将结果示于表2。
表2
如表1和表2所示,含有树脂粒子(自分散性聚合物粒子,以下相同)且含有颜料(A)而不含有颜料(B)的比较例101的油墨(参照表2)与不含有树脂粒子且含有颜料(A)而不含有颜料(B)的比较例1的油墨(参照表1)相比,保存稳定性和连续喷出性进一步降低。
与此相对,含有树脂粒子、颜料(A)和颜料(B)的实施例101的油墨(参照表2)与不含有树脂粒子而含有颜料(A)和颜料(B)的实施例4的油墨(参照表1)显示同等的保存稳定性和连续喷出性。
同样,含有树脂粒子、颜料(A)和颜料(B)的实施例102的油墨(参照表2)与不含有树脂粒子而含有颜料(A)和颜料(B)的实施例5的油墨(参照表1)维持同等的保存稳定性和连续喷出性。
由以上结果确认了,油墨含有树脂粒子时,与油墨不含有树脂粒子时相比,颜料(B)所带来的保存稳定性和连续喷出性的改善效果更为显著(即改善幅度进一步增大)。
〔使用了处理液的图像形成的例子〕
使用含有树脂粒子的实施例101和102的油墨、和含有使油墨中的成分凝聚的酸的处理液来形成图像,由此与不使用处理液来图像形成时相比,能够进一步提高图像的耐擦性。
(处理液)
作为处理液,例如可以使用以下组成的处理液。
关于以下组成的处理液的物性,例如粘度为2.9mPa·s(25℃)、表面张力为41.0mN/m(25℃)、pH为0.7(25℃)。
这里,粘度、表面张力和pH分别使用VISCOMETER TV-22(TOKI SANGYO CO.LTD制)、Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z(协和界面科学株式会社制)和pH计WM-50EG(东亚DDK株式会社制)进行测定。
-处理液的组成-
水溶性聚合物1
水溶性聚合物1可以按照日本特开2013-001854的第0200~0204段和第0229段进行合成。
(图像形成)
使用了处理液的图像形成方法的例子如下所示。
与实施例1中的连续喷出性的评价同样地准备株式会社Ricoh制GELJET(注册商标)GX5000打印机头(即96个喷嘴排列的行式头),将该打印机头固定配置在与上文图1所示的喷墨记录装置同样的构成的喷墨记录装置上。
作为记录介质,准备例如OKTOP COAT(注册商标)(王子制纸株式会社制),依次进行下述的处理液施予工序、油墨施予工序和干燥工序,在记录介质上形成图像(记录)。
-处理液施予工序-
将作为记录介质的OKTOP COAT(注册商标)固定到喷墨记录装置的载物台上,接着使固定有记录介质的载物台沿直线方向以500mm/秒恒速移动,同时将上述处理液用绕线棒涂布机按照达到约1.5g/m2的方式涂布到记录介质上。
在处理液的施予结束的部位,在处理液向该部位施予结束后的1.5秒后用吹风机在50℃的条件下开始处理液的干燥,在处理液施予结束后的3.5秒后结束干燥。此时的干燥时间为2秒。
-油墨施予工序-
使处理液的干燥结束后的记录介质以载物台速度为50mm/秒恒速移动,同时对施予了记录介质的处理液的面从上述打印机头以行方式喷出实施例101或102的油墨,形成图像。油墨喷出在处理液的干燥结束后2秒以内开始。
关于油墨的喷出条件,例如使油墨液滴量为3.5pL、喷出频率为24kHz、解像度为1200dpi×1200dpi(dot per inch)。
-干燥工序-
将刚印画后的图像在70℃下干燥10秒。
由此,能够形成耐擦性特别优异的图像。
Claims (32)
2.根据权利要求1所述的喷墨用颜料分散体,其中,所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比为1.1~50。
3.根据权利要求1所述的喷墨用颜料分散体,其中,所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比为1.1~25。
4.根据权利要求1所述的喷墨用颜料分散体,其中,所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比为1.1~10。
5.根据权利要求1所述的喷墨用颜料分散体,其中,式(A)中,2个R1均表示氰基且2个R2均表示氢原子。
6.根据权利要求1所述的喷墨用颜料分散体,其中,式(B)中,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氯原子。
7.根据权利要求1所述的喷墨用颜料分散体,其中,式(A)中,2个R1均表示氰基且2个R2均表示氢原子;式(B)中,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氯原子。
8.根据权利要求1所述的喷墨用颜料分散体,其进一步含有树脂粒子。
9.根据权利要求1所述的喷墨用颜料分散体,其进一步含有树脂分散剂。
10.根据权利要求1所述的喷墨用颜料分散体,其进一步含有水溶性溶剂。
11.一种喷墨用颜料分散体的制造方法,其为制造权利要求1~10中任一项所述的喷墨用颜料分散体的方法,其具有:
将至少所述颜料(A)、所述颜料(B)和水混合、进行分散处理得到所述喷墨用颜料分散体的工序。
12.根据权利要求11所述的喷墨用颜料分散体的制造方法,其中,得到所述喷墨用颜料分散体的工序包含:
将所述颜料(A)和所述颜料(B)混合、得到颜料混合物的步骤,和
将至少所述颜料混合物和水混合、进行分散处理得到所述喷墨用颜料分散体的步骤。
13.一种油墨组,其包含:
作为喷墨用颜料分散体的油墨、和
含有使所述油墨中的成分凝聚的酸的处理液;
其中,所述喷墨用颜料分散体含有下述式(A)表示的颜料(A)、下述式(B)表示的颜料(B)和水,
所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比超过1.0,
所述颜料分散体中的水的含量相对于所述颜料分散体的总量为40质量%以上;
式(A)中,关于2个R1和2个R2,2个R1均表示氰基且2个R2均表示氢原子、或者2个R1均表示氢原子且2个R2均表示叔丁基;
式(B)中,关于2个R3和2个R4,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氯原子,或者2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氢原子,或者2个R3均表示氢原子且2个R4均表示苯基。
14.根据权利要求13所述的油墨组,其中,所述颜料分散体中的所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比为1.1~50。
15.根据权利要求13所述的油墨组,其中,所述颜料分散体中的所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比为1.1~25。
16.根据权利要求13所述的油墨组,其中,所述颜料分散体中的所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比为1.1~10。
17.根据权利要求13所述的油墨组,其中,式(A)中,2个R1均表示氰基且2个R2均表示氢原子。
18.根据权利要求13所述的油墨组,其中,式(B)中,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氯原子。
19.根据权利要求13所述的油墨组,其中,式(A)中,2个R1均表示氰基且2个R2均表示氢原子;式(B)中,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氯原子。
20.根据权利要求13所述的油墨组,其中,所述颜料分散体进一步含有树脂粒子。
21.根据权利要求13所述的油墨组,其中,所述颜料分散体进一步含有树脂分散剂。
22.根据权利要求13所述的油墨组,其中,所述颜料分散体进一步含有水溶性溶剂。
23.一种图像形成方法,其具有:
通过喷墨法将作为喷墨用颜料分散体的油墨施予到记录介质上、形成图像的油墨施予工序,和
将含有使所述油墨中的成分凝聚的酸的处理液施予到所述记录介质上的处理液施予工序;
其中,所述喷墨用颜料分散体含有下述式(A)表示的颜料(A)、下述式(B)表示的颜料(B)和水,
所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比超过1.0,
所述颜料分散体中的水的含量相对于所述颜料分散体的总量为40质量%以上;
式(A)中,关于2个R1和2个R2,2个R1均表示氰基且2个R2均表示氢原子、或者2个R1均表示氢原子且2个R2均表示叔丁基;
式(B)中,关于2个R3和2个R4,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氯原子,或者2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氢原子,或者2个R3均表示氢原子且2个R4均表示苯基。
24.根据权利要求23所述的图像形成方法,其中,所述颜料分散体中的所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比为1.1~50。
25.根据权利要求23所述的图像形成方法,其中,所述颜料分散体中的所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比为1.1~25。
26.根据权利要求23所述的图像形成方法,其中,所述颜料分散体中的所述颜料(A)与所述颜料(B)的含有质量比为1.1~10。
27.根据权利要求23所述的图像形成方法,其中,式(A)中,2个R1均表示氰基且2个R2均表示氢原子。
28.根据权利要求23所述的图像形成方法,其中,式(B)中,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氯原子。
29.根据权利要求23所述的图像形成方法,其中,式(A)中,2个R1均表示氰基且2个R2均表示氢原子;式(B)中,2个R3均表示氢原子且2个R4均表示氯原子。
30.根据权利要求23所述的图像形成方法,其中,所述颜料分散体进一步含有树脂粒子。
31.根据权利要求23所述的图像形成方法,其中,所述颜料分散体进一步含有树脂分散剂。
32.根据权利要求23所述的图像形成方法,其中,所述颜料分散体进一步含有水溶性溶剂。
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