JP2002226741A - インクセット、それを用いたインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents

インクセット、それを用いたインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置

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JP2002226741A
JP2002226741A JP2001023698A JP2001023698A JP2002226741A JP 2002226741 A JP2002226741 A JP 2002226741A JP 2001023698 A JP2001023698 A JP 2001023698A JP 2001023698 A JP2001023698 A JP 2001023698A JP 2002226741 A JP2002226741 A JP 2002226741A
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JP
Japan
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ink
pigment
jet recording
parts
recording
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Pending
Application number
JP2001023698A
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English (en)
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Hideki Takayama
日出樹 高山
Shinichi Sato
真一 佐藤
Shoji Koike
祥司 小池
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間調画像形成の為に淡インクを使用しても
耐光性,耐オゾン性に優れた画像形成が可能なインクジ
ェットインクセットを提供する。 【解決手段】 少なくとも1色のインクが2種類以上の
色材濃度の異なるインクからなり、色材濃度の低いイン
クに顔料、特にイオン性基を有する有機高分子化合物に
よって被覆されてなるマイクロカプセル色材を用い、色
材濃度の高いインクに染料を用いることを特徴とする、
被記録材に画像をインクジェット記録方法で記録するた
めのカラーのインクセット。並びにそれを用いた記録方
法。さらにこのインクセットを組み込んだ記録ユニット
・インクカートリッジ・インクジェット記録装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録に用いられるインクセットに関し、更に詳しくは色材
として顔料及び染料を使用した濃淡インク法において、
淡色部又は混色部であっても優れた耐光性,耐オゾン性
を有する画像を与えるインクセットに関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録方法はフルカラー化
が容易なノンインパクト技術の1つとして注目を集めて
いる。特にビデオイメージをプリントアウトするビデオ
プリンタやパソコンコンピュータグラフィックス(CG)
のハードコピーをプリントアウトするプリンタの記録方
法として、プリンタのテクスチャー(質感)、色再現性、
色調の豊さ等の点で適している。
【0003】インクジェット記録方法には種々の方法が
提案されているが、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックの各インクの各々の1つ以上について、染料濃度の
異なる2種以上のインクを用いるインクジェット記録方
法(濃淡インク法)が特公平02-014905号に開示
されている。上記方法によれば、ハイライト用インク
(淡インク)及びダーク用インク(濃インク)を用いるた
め、画像のハイライト部からダーク部の広い濃度域に亘
って滑らかな色再現が可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記濃
淡インク法において、染料淡インクを用いることは画像
形成上のメリットは大きいが、形成される画像の耐光性
に問題がある。すなわち、染料淡インクを使用している
画像部分が染料濃インクを使用している画像部分より
も、耐光性が低いという問題がある。
【0005】一般にインクジェット記録においては、イ
ンクとして水性インク、すなわち水溶性染料を記録剤と
して用いて行なうことが多く、画像の色調に優れるが、
画像の耐光堅牢度に問題があるものが多く、染料の選択
に困難があった。特に染料濃インクとしてはある程度以
上の濃度で使用する場合には、比較的堅牢なものであっ
ても、染料淡インクとして低濃度領域で使用すると、褪
色が生じ画像の堅牢度が不十分であった。
【0006】この様に染料淡インク特有の耐光性の問題
は、染料分子の集合状態に起因するものと考えられる。
すなわち、高濃度の状態の染料分子は、インク中におい
て多数の分子が集合して大きな集合体となっており、こ
れが記録紙上に記録されても比較的大きな分子会合状態
を保持しており、その為に優れた耐光性を示すものと考
えられる。しかしながら、染料濃度が低い場合すなわち
淡インクの場合には、例え、分子の集合体が形成されて
いてもその大きさが数分子程度と小さく、その為記録紙
上においても十分な集合状態が採れず、光によって発生
したラジカル種や活性酸素(一重項酸素)等によって攻撃
を受け易く、耐光性が低いものと考えられる。
【0007】従って本発明の目的は、中間調画像形成の
為に淡インクを使用しても耐光性,耐オゾン性に優れた
画像形成が可能なインクジェットインクセットを提供す
ることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
により解決される。即ち本発明は、被記録材に画像をイ
ンクジェット記録方法で記録するためのカラーのインク
セットにおいて、少なくとも1色のインクが2種類以上
の色材濃度の異なるインクからなり、色材濃度の低いイ
ンクに顔料を用いることを特徴とし、色材濃度の高いイ
ンクに染料を用いることを特徴とするインクセットであ
る。また、本発明で使用される顔料は、イオン性基を有
する有機高分子化合物によって被覆されてなるマイクロ
カプセル色材であることを特徴とする。本発明で示され
ている1色とは、同一の色相を示すものを表し、特に色
相の制限はない。好ましい色相の例としては、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラック、レッド、グリーン、
ブルー、オレンジ、ブラウン等があげられる。
【0009】本発明のインクセットは、淡インクとして
使用される顔料の濃度が1%以下であり、濃インクとし
て使用される染料の濃度が1%以上である少なくともイ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色調を持つイン
クからなるインクセットであることが好ましい。
【0010】また、本発明は、インクを飛翔させて被記
録材に付与して記録を行なうインクジェット記録方法に
おいて、前記記載のインクセットを用いることを特徴と
したインクジェット記録方法に関するものであり、被記
録材は普通紙も利用できるが、好ましくは、少なくとも
親水性ポリマー及び/又は無機多孔質体を含有したコー
ティング支持体が適用される。
【0011】また、本発明は、インクを収容したインク
収容部、該インクを吐出させるためのヘッド部を備えた
記録ユニットにおいて、該インクが前記記載のインクセ
ットであることを特徴とする記録ユニットに関するもの
である。
【0012】また、本発明は、インクを収容したインク
収容部を備えたインクカートリッジにおいて、該インク
が前記記載のインクセットであることを特徴とするイン
クカートリッジに関するものである。
【0013】また、本発明は、インクを収容したインク
収容部と、該インクを熱エネルギーの作用によりインク
滴として吐出させるためのヘッド部を有する記録ユニッ
トを備えたインクジェット記録装置において、該インク
が前記記載のインクセットであることを特徴とするイン
クジェット記録装置に関するものである。
【0014】また、本発明は、インクを収容したインク
収容部を備えたインクカートリッジと、該インクを熱エ
ネルギーの作用により吐出させるためのヘッド部を備え
たインクジェット記録装置において、該インクが前記記
載のインクセットであることを特徴とするインクジェッ
ト記録装置に関するものであり、インクカートリッジに
収容したインクを、前記記録ヘッドに対して供給するイ
ンク供給部を有することがより好ましい。
【0015】本発明は、被記録材に画像をインクジェッ
ト記録方法で記録するためのカラーのインクセットにお
いて、少なくとも1色のインクが2種類以上の色材濃度
の異なるインクからなり、色材濃度の低いインクに顔料
を用いることを特徴とし、色材濃度の高いインクに染料
を用いることを特徴とし、該顔料が、イオン性基を有す
る有機高分子化合物によって被覆されてなるマイクロカ
プセル色材であることを特徴とするインクセットであ
る。本発明は、インクジェット方法による写真画像形成
の際、淡インクに顔料を用いることにより、染料を淡イ
ンクとして用いたときと同様の色調性を維持しつつ、得
られた画像の耐光性、耐オゾン性を向上することが大き
な特徴であり、本発明で用いられるマイクロカプセル顔
料によって上記特徴に加えて記録物の光沢性及び透明
性、また被記録媒体への浸透性、記録液の保存安定性に
優れるという特徴を持つ。
【0016】
【発明の実施の形態】[作用]本発明では、画像のハイラ
イト部に顔料を色材とした淡インクを、またダーク部に
染料を色材とした濃インクを付与することにより、イン
クジェット画像を形成する。この結果、染料のみによる
濃淡インクセット同様の色調を維持しつつ、あわせて染
料のみによる濃淡インクセットによる画像形成時に比
べ、堅牢度の高い画像を形成することができる。
【0017】顔料のみを色材とした濃淡インクセットを
用いた場合、濃インクによるダーク部の画像形成は、染
料を用いた場合に比べ、画像堅牢度に対しては優れた効
果を発揮するが、色調の点で劣ったものとなり、特に透
明度に関して劣ったものとなる。しかしながら、1重量
%以下のような低い濃度で顔料インクを使用した場合、
ダーク部の画像形成に使用できるような高濃度で顔料イ
ンクを使用した場合に比べ、色調特に透明度に関して大
きく改善される。
【0018】また、染料による淡インクの場合には、分
子の集合体の大きさが数分子程度と小さく、その為記録
紙上においても十分な集合状態が採れず、光によって発
生したラジカル種や活性酸素(一重項酸素)等によって攻
撃を受け易く、耐光性が低いものと考えられるが、顔料
は低濃度であっても染料分子の会合体に比べ大きな粒子
を形成しており、染料を淡インクとしたときに比べ、耐
光性および耐オゾン性が大きく向上する。
【0019】本発明においてマイクロカプセル顔料を用
いる大きな特徴として、このようなマイクロカプセル顔
料は顔料が樹脂によってコーティングされていることか
ら、新たに樹脂をインク中に加えることなく得られる記
録物に光沢感、透明性を付与することができる。加え
て、親水性の樹脂で被覆されたマイクロカプセル顔料は
紙への浸透性に優れるため、この浸透性により擦過性に
も優れることも特徴とする。
【0020】たとえば、特開平11-105308号公
報において普通紙での耐水性実現のために、濃淡インク
法において、濃インクとしてアニオン性染料インクを用
い、淡インクに顔料インクを用いて、染料インクに対し
てはカチオン性物質を付与するが、顔料インクに対して
は付与しないという技術が開示されているが、上記発明
は、普通紙での耐水性は実現できるが、本発明で使用さ
れるマイクロカプセル顔料で達成できる顔料の色調を改
善するものではない。
【0021】顔料を水性インクの色材として用いるため
には、水性媒体中に顔料が安定して分散することが要求
される。一般に、顔料は分散性がよくないため、均一分
散系を得るためには、分散剤を添加して顔料を水性媒体
中に分散させる方法が採られている。しかしながら、こ
の分散剤を使用する方法によっても充分に満足し得る分
散性が得られず、このため、顔料を分散させたインクで
は特に長期保存した場合、増粘、粒径の増大が起こり、
安定性に劣るという問題があった。
【0022】しかし、本発明で用いられるマイクロカプ
セル顔料は、顔料が親水性の樹脂で被覆されていること
により、顔料の表面活性を下げ、分散剤を使用すること
なく安定に分散させることができる。マイクロカプセル
化は、顔料と水溶性樹脂との混合分散に類似しているか
のように見えるが、樹脂が強固かつ均一に被覆したもの
であり、樹脂がはがれ難く、高い安定性を示すものであ
る。
【0023】このため、微分散状態での高い保存安定性
を示し、インク設計に対しても自由度が大きくなる。ま
た、特にシリカ等の多孔性無機酸化物等を塗布したイン
クジェット用コート紙等に本発明のインクセットによ
り、中間調の写真画像を形成した場合、耐光性、耐オゾ
ン性が優れるだけでなく、普通紙に画像を形成した場合
に比べて際立って色調の改善が見られ、色材に染料のみ
を使用した濃淡インクセットで中間調の写真画像を形成
した場合と変わらない色調の画像を形成することができ
る。
【0024】[各実施態様]以下本発明の好ましい実施態
様について述べ、本発明を更に詳細に説明する。
【0025】まず、本発明の水性顔料インクにおいて
は、先ず、色材として顔料がイオン性基を有する有機高
分子化合物によって顔料が被覆されてなるマイクロカプ
セル色材を用いる。
【0026】[マイクロカプセル色材] (マイクロカプセル化の方法)マイクロカプセル化の方法
としては、従来公知の方法として化学的製法、物理的製
法、物理化学的方法、機械的製法等が挙げられる。おも
に界面重合法(2種のモノマーもしくは2種の反応物を
分散相と連続相に別々に溶解しておき、両者の界面にお
いて両物質を反応させて壁膜を形成させる方法)、in-si
tu重合法(液体または気体のモノマーと触媒、もしくは
反応性の物質2種を連続相核粒子側のどちらか一方から
供給して反応を起こさせ壁膜を形成させる方法)、液中
硬化被膜法(芯物質粒子を含む高分子溶液の滴を硬化剤
などにより、液中で不溶化して壁膜を形成する方法)、
コアセルベーション(相分離)法(芯物質粒子を分散して
いる高分子溶液を高分子濃度の高いコアセルベート(濃
厚相)と希薄相に分離させ、壁膜を形成させる方法)、液
中乾燥法(芯物質を壁膜物質の溶液に分散した液を調製
し、この分散液の連続相が混和しない液中に分散液を入
れて、複合エマルションとし、壁膜物質を溶解している
媒質を徐々に除くことで壁膜を形成させる方法)、融解
分散冷却法(加熱すると液状に溶融し常温では固化する
壁膜物質を利用し、この物質を加熱液化し、その中に芯
物質粒子を分散し、それを微細な粒子にして冷却し壁膜
を形成させる方法)、気中懸濁被覆法(粉体の芯物質粒子
を流動床によって気中に懸濁し、気流中に浮遊させなが
ら、壁膜物質のコーティング液を噴霧混合させて、壁膜
を形成させる方法)、スプレードライング法(カプセル化
原液を噴霧してこれを熱風と接触させ、揮発分を蒸発乾
燥させ壁膜を形成させる方法)等が挙げられる。
【0027】特に、インクジェット用途に用いる場合に
は、さらに微細で且つ均一なマイクロカプセル顔料を得
る目的に適している酸析法または転相法を利用すること
がさらに好ましい。
【0028】酸析法はアニオン性基含有有機高分子化合
物類のアニオン性基の一部又はすべてを塩基性化合物で
もって中和し、有機顔料又はカーボンブラックと、水性
媒体中で混練する工程、及び、酸性化合物でもって pH
を中性又は酸性にしてアニオン性基含有有機高分子化合
物類を析出(酸析)させて顔料に固着する工程とからなる
製法によって得られる含水ケーキを、塩基性化合物を用
いてアニオン性基の一部又はすべてを中和させることに
より得る方法である。このようにすることによって、微
細で高顔料分のアニオン性マイクロカプセル化顔料を含
有する水性分散液を製造することができる。
【0029】転相法は水に対して自己分散能又は溶解能
を有するアニオン性有機高分子化合物類と有機顔料又は
カーボンブラックとの複合物または複合体、あるいは有
機顔料又はカーボンブラックと硬化剤及びアニオン性有
機高分子化合物との混合体を有機溶媒相とし、該有機溶
媒相に水を投入するか、あるいは、水中に該有機溶媒相
を投入して、該顔料をマイクロカプセル化するものであ
る。上記転相法において、有機溶媒相中に、記録液用の
ビヒクルや添加剤を混入させて製造しても何等問題はな
い。特に、直接記録液用の分散液を製造できることから
言えば、記録液用のビヒクルを混入させる方がより好ま
しい。
【0030】(溶剤)またマイクロカプセル化の際に用い
られる溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパ
ノール、ブタノール等のアルキルアルコール系、ベンゾ
ール、トルオール、キシロール等の芳香族炭化水素系、
酢酸メチル、エチル、ブチル等のエステル系、クロロホ
ルム、二塩化エチレン等の塩素化炭化水素系、アセト
ン、ジオキサン、セロソルブ系の溶剤等が用いられる。
【0031】(マイクロカプセルのカプセルの材料)マイ
クロカプセルのカプセルの材料は、ポリアミド、ポリウ
レタン、ポリエステル、ポリウレア、エポキシ樹脂、ポ
リカーボネイト、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール
樹脂、シリコーン樹脂、多糖類、ゼラチン、アラビアゴ
ム、デキストラン、カゼイン、タンパク質、天然ゴム、
カルボキシポリメチレン、ポリビニルアルコール、ポリ
ビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、セルロース、エチルセルロース、
メチルセルロース、ニトロセルロース、ヒドロキシエチ
ルセルロース、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリス
チレン、ナイロン、(メタ)アクリル酸の重合体または共
重合体、(メタ)アクリル酸エステルの重合体または共重
合体、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共
重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレ
ン-マレイン酸共重合体、アルギン酸ナトリウム、脂肪
酸、パラフィン、ミツロウ、水ロウ、硬化牛脂、カルナ
バロウ、アルブミン等が用いられる。これらの中でも特
にカルボン酸基またはスルホン酸基等のアニオン性基を
有する有機高分子化合物を使用することが好ましい。
【0032】特に上記の中で界面重合法では、ポリエス
テル、ナイロン、ポリウレタン、ポリビニルピロリド
ン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等が、in-situ重合
法では、(メタ)アクリル酸エステルの重合体または共重
合体、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共
重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド等が、液中
硬化法では、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコ
ール、ゼラチン、アルブミン、エポキシ樹脂等が、コア
セルベーション法では、ゼラチン、セルロース類、カゼ
イン等の組合せが好ましい。
【0033】(アニオン性有機高分子化合物)この中で、
アニオン性有機高分子化合物についてさらに詳細に述べ
ると、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホ
ン酸基の如きアニオン性基を有する有機高分子化合物類
中のアニオン性基を、アンモニアやトリエチルアミンの
如き有機アミンや水酸化ナトリウム、水酸化カリウムや
水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物を用いて中和
することによって得られるものであって、この中和によ
り水に対する自己分散能又は溶解能が付与されたものが
挙げられる。特に望ましい自己分散能又は溶解能は、カ
ルボキシル基を有する有機高分子化合物類中のカルボキ
シル基を、塩基で以て中和せしめるという形のものであ
る。これらアニオン性基含有有機高分子化合物類中に
は、これらのアニオン性基を2種以上有していても良
い。
【0034】そのようなアニオン性基を有する有機高分
子化合物類としては、アニオン性基を中和することによ
り水に対する自己分散能や溶解能を付与することのでき
る物であればよく、例えば、ポリビニル系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、アミノ系樹脂、アクリル系樹脂、エポキ
シ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、
ポリアミド系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノ
ール系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系高分子化合
物、あるいはこれらの混合物などであって、アニオン性
基を有する樹脂等が挙げられる。
【0035】上記アニオン性基を有する有機高分子化合
物類の中でもアクリル系樹脂が好ましく、必須成分とし
てアクリル酸及び/又はメタクリル酸と、そのアルキル
エステル及び/又はそのヒドロキシアルキルエステルと
を含有し、更に必要によりスチレンを含有しているもの
が特に好ましい。
【0036】またその量は、有機顔料またはカーボンブ
ラックに対して 10%以上であることが好ましく、より
好ましくは 20%〜50%である。何故ならば 20%以下で
は十分な分散性や耐擦過性が得られにくくなったり、有
機顔料またはカーボンブラックが十分に微細に分散され
づらくなるといった別な問題を生じる可能性があるから
である。
【0037】[顔料]又、本発明において、上記したマイ
クロカプセル顔料は、1種類に限定されるものではな
く、2種以上を混合して使用して色調を調整してもよ
い。
【0038】(黒色顔料:カーボンブラック)上記顔料イ
ンクの黒色インクに使用される顔料としてはカーボンブ
ラックが好適に使用される。
【0039】例えば、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
ーボンブラック顔料で、例えば、レイヴァン(Raven)70
00、レイヴァン 5750、レイヴァン 5250、レイヴァン 5
000 ULTRA-、レイヴァン 3500、レイヴァン 2000、レイ
ヴァン 1500、レイヴァン 1250、レイヴァン 1200、レ
イヴァン 1190 ULTRA-II、レイヴァン 1170、レイヴァ
ン 1255(以上コロンビア社製)、ブラックパールズ(Bla
ck Pearls)L、リーガル(Regal)400R、リーガル 330
R、リーガル 660R、モウグル(Mogul)L、モナク(Mo
narch)700、モナク 800、モナク 880、モナク 900、モ
ナク 1000、モナク 1100、モナク 1300、モナク 1400、
ヴァルカン(Valcan)XC-72R(以上キャボット社製)、
カラーブラック(Color Black)FW1、カラーブラッ
クFW2、カラーブラックFW2V、カラーブラックF
W 18、カラーブラックFW 200、カラーブラックS 15
0、カラーブラックS160、カラーブラックS170、プリ
ンテックス(Printex)35、プリンテックスU、プリンテ
ックスV、プリンテックス 140U、プリンテックス 140
V、スペシャルブラック(Special Black)6、スペシ
ャルブラック5、スペシャルブラック4A、スペシャル
ブラック4(以上デグッサ社製)、No.25、No.33、No.
40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF-88、
MA600、MA7、MA8、MA100(以上三菱化学社製)
や、本発明のために新たに試作されたものも使用するこ
とができるが、もちろんこれらに限定されるものではな
い。
【0040】(有機顔料)有機顔料として具体的には、ト
ルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザエロー、
ベンジジンエロー、ピラゾロンレッドなどの不溶性アゾ
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などの溶性アゾ顔
料、アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルー
ンなど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など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などの
キナクリドン系顔料、ペリレンレッド、ペリレンスカー
レットなどのペリレン系顔料、イソインドリノンエロ
ー、イソインドリノンオレンジなどのイソインドリノン
系顔料、ベンズイミダゾロンエロー、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
などのピランスロン系顔料、チオインジゴ系顔料、縮合
アゾ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、フラバンス
ロンエロー、アシルアミドエロー、キノフタロンエロ
ー、ニッケルアゾエロー、銅アゾメチンエロー、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のその他の顔料が
例示できる。
【0041】また、有機顔料をカラーインデックス(C.
I.)ナンバーにて示すと、C.I.ピグメントイエロー 1
2、13、14、17、20、24、74、83、86、93、97、109、11
0、117、120、125、128、137、138、147、148、150、15
1、153、154、166、168、180、185、C.I.ピグメントオ
レンジ 16、36、43、51、55、59、61、71、C.I.ピグメ
ントレッド9、48、49、52、53、57、97、122、123、14
9、168、175、176、177、180、192、215、216、217、22
0、223、224、226、227、228、238、240、254、255、27
2、C.I.ピグメントバイオレット 19、23、29、30、3
7、40、50、C.I.ピグメントブルー 15、15:1、15:
3、15:4、15:6、22、60、64、C.I.ピグメントグリー
ン7、36、C.I.ピグメントブラウン 23、25、26 等が
例示できる。
【0042】特にこれらの顔料の中でも、C.I.ピグメ
ントイエロー 74、93、97、110、120、128、138、147、
148、150、151、154、180、185、C.I.ピグメントレッ
ド 122、C.I.ピグメントバイオレット 19、C.I.ピグ
メントブルー 15、15:1、15:3、15:4等がさらに好ま
しい。
【0043】[染料インク]本発明で使用する染料インク
は色材として、アニオン性基を含有する水溶性染料を用
いるのが好ましい。
【0044】(水溶性染料)本発明で使用されるアニオン
性基を含有する水溶性染料としては、カラーインデック
ス(COLOUR INDEX)に記載されている、水溶性の酸性染
料、直接染料及び反応性染料であれば特に限定されるこ
となく使用することが出来る。又、カラーインデックス
に記載のないものでも、アニオン性基、例えば、スルホ
ン基及びカルボキシル基等を有する染料であれば特に制
限されることなく用いられる。尚、ここでいう水溶性染
料の中には、溶解度の pH依存性があるものも当然に含
まれる。
【0045】次に、本発明で使用できるアニオン性基を
含有する水溶性染料としては、例えば、下記の様なもの
が挙げられる。ブラックインクに用いられる染料として
は、例えば、C.I.ダイレクトブラック 17、C.I.ダイ
レクトブラック 19、C.I.ダイレクトブラック 22、C.
I.ダイレクトブラック 31、C.I.ダイレクトブラック3
2、C.I.ダイレクトブラック 51、C.I.ダイレクトブラ
ック 62、C.I.ダイレクトブラック 71、C.I.ダイレク
トブラック 74、C.I.ダイレクトブラック 112、C.I.
ダイレクトブラック 113、C.I.ダイレクトブラック 15
4、C.I.ダイレクトブラック 168、C.I.アシッドブラ
ック2、C.I.アシッドブラック 48、C.I.アシッドブ
ラック 51、C.I.アシッドブラック 52、C.I.アシッド
ブラック 110、C.I.アシッドブラック 115、C.I.アシ
ッドブラック 156、C.I.リアクティブブラック1、C.
I.リアクティブブラック8、C.I.リアクティブブラッ
ク 12、C.I.リアクティブブラック 13、C.I.フードブ
ラック1、C.I.フードブラック2等が挙げられる。
【0046】イエローインクに用いられる染料として
は、例えば、C.I.アシッドイエロー11、C.I.アシッド
イエロー 17、C.I.アシッドイエロー 23、C.I.アシッ
ドイエロー 25、C.I.アシッドイエロー 29、C.I.アシ
ッドイエロー 42、C.I.アシッドイエロー 49、C.I.ア
シッドイエロー 61、C.I.アシッドイエロー 71、C.I.
ダイレクトイエロー 12、C.I.ダイレクトイエロー 2
4、C.I.ダイレクトイエロー 26、C.I.ダイレクトイエ
ロー 44、C.I.ダイレクトイエロー 86、C.I.ダイレク
トイエロー 87、C.I.ダイレクトイエロー 98、C.I.ダ
イレクトイエロー100、C.I.ダイレクトイエロー 130、
C.I.ダイレクトイエロー 142 等が挙げられる。
【0047】マゼンタインクに用いられる染料として
は、C.I.アシッドレッド1、C.I.アシッドレッド6、
C.I.アシッドレッド8、C.I.アシッドレッド 32、C.
I.アシッドレッド 35、C.I.アシッドレッド 37、C.I.
アシッドレッド 51、C.I.アシッドレッド 52、C.I.ア
シッドレッド 80、C.I.アシッドレッド 85、C.I.アシ
ッドレッド 87、C.I.アシッドレッド 92、C.I.アシッ
ドレッド 94、C.I.アシッドレッド 115、C.I.アシッ
ドレッド 180、C.I.アシッドレッド 254、C.I.アシッ
ドレッド 256、C.I.アシッドレッド 289、C.I.アシッ
ドレッド 315、C.I.アシッドレッド 317、C.I.ダイレ
クトレッド1、C.I.ダイレクトレッド4、C.I.ダイレ
クトレッド 13、C.I.ダイレクトレッド 17、C.I.ダイ
レクトレッド 23、C.I.ダイレクトレッド 28、C.I.ダ
イレクトレッド 31、C.I.ダイレクトレッド 62、C.I.
ダイレクトレッド 79、C.I.ダイレクトレッド 81、C.
I.ダイレクトレッド 83、C.I.ダイレクトレッド 89、
C.I.ダイレクトレッド 227、C.I.ダイレクトレッド 2
40、C.I.ダイレクトレッド 242、C.I.ダイレクトレッ
ド 243 等が挙げられる。
【0048】シアンインクに用いられる染料としては、
C.I.アシッドブルー9、C.I.アシッドブルー 22、C.
I.アシッドブルー 40、C.I.アシッドブルー 59、C.I.
アシッドブルー 93、C.I.アシッドブルー 102、C.I.
アシッドブルー 104、C.I.アシッドブルー 113、C.I.
アシッドブルー 117、C.I.アシッドブルー 120、C.I.
アシッドブルー 167、C.I.アシッドブルー 229、C.I.
アシッドブルー 234、C.I.アシッドブルー 254、C.I.
ダイレクトブルー6、C.I.ダイレクトブルー22、C.I.
ダイレクトブルー 25、C.I.ダイレクトブルー 71、C.
I.ダイレクトブルー 78、C.I.ダイレクトブルー 86、
C.I.ダイレクトブルー 90、C.I.ダイレクトブルー 10
6、C.I.ダイレクトブルー 199 等が挙げられる。
【0049】また、上記以外に使用できる染料として、
特開平6-25573号公報、EP0468647 A
1、EP 0468648 A1、及びEP 04686
49A1に開示されている染料も使用できる。
【0050】(油溶性染料)水溶性染料の他に、油溶性染
料を本願発明の水性インクの色材として用いることもで
きる。
【0051】油溶性染料としては、カラーインデックス
(COLOUR INDEX)に記載されているものであれば特に限定
はない。また、カラーインデックスに記載のない新規の
染料であっても、特に制限はない。具体的には、 C.I.ソルベントブルー 33、38、42、45、53、65、67、
70、104、114、115、135 C.I.ソルベントレッド 25、31、86、92、97、118、13
2、160、186、187、219 C.I.ソルベントイエロー1、49、62、74、79、82、8
3、89、90、120、121、151、153、154 等が挙げられ
る。
【0052】(水性媒体)本発明の水性インクに含まれる
水性媒体は、水と水溶性有機溶剤との混合溶媒からなる
が、水溶性有機溶剤としては、インクの乾燥防止効果を
有するものが特に好ましく、又、水は、種々のイオンを
含有する一般の水ではなく、脱イオン水を使用すること
が望ましい。
【0053】本発明で使用する水溶性有機溶剤として
は、具体的には、例えば、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、イソプロプルアルコ
ール、n-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、te
rt-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n-ペン
タノール等の炭素数1〜5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;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、ジプロピレングリ
コール、トリプロピレングリコール、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オキシエチレン
又はオキシプロピレン共重合体;エチレングリコール、
プロピレングリコール、トリメチレングリコール、トリ
エチレングリコール、1,2,6-ヘキサントリオール等
のアルキレン基が2〜6個の炭素原子を含むアルキレン
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
モノメチル(又はエチル)エーテル等の低級アルキルエー
テル類;トリエチレングリコールジメチル(又はエチル)
エーテル、テトラエチレングリコールジメチル(又はエ
チル)エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキルエ
ーテル類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類;
スルホラン、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が挙げられ
る。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でも或いは混
合物としても使用することができる。
【0054】本発明の水性インク中に含有される上記し
たような水溶性有機溶剤の含有量は、特に限定されない
が、インク全重量に対して、好ましくは3〜50 重量%
の範囲である。又、インクに含有される水の含有量は、
インク全重量に対して、好ましくは 50〜95 重量%の範
囲である。又、本発明の水性インクは、所望の物性値を
有するインクとするために、上記した成分の他に必要に
応じて、添加剤として例えば粘度調整剤、消泡剤、防腐
剤、防カビ剤、界面活性剤、酸化防止剤等を添加するこ
とができる。界面活性剤の選択はインクの表面張力が 3
0mN/m以上になるように決定することが好ましい。
【0055】[被記録材]又、上記したような顔料インク
及び染料インクの組み合わせからなる本発明のインクセ
ットは、普通紙等の非コーティングの被記録媒体はもと
より、少なくとも親水性ポリマー及び/又は無機多孔質
体を含有したコーティング支持体からなる被記録媒体に
対し画像を形成した場合に、特に優れた効果が発揮され
る。即ち、このような被記録媒体のインク受容層を構成
する親水性ポリマーや無機多孔質体は、大気中の酸素、
オゾン、種々の光源等を介して、化学的或いは物理的作
用により有機顔料の光退色を促進する傾向があるが、本
発明のインクセットを使用して画像を形成すれば、耐光
性を満足し得る画像が得られる。
【0056】(インク受容層)上記した被記録媒体のイン
ク受容層を構成する親水性ポリマーとしては、従来公知
の物質を使用することができる。例えば、デンプン、カ
ルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロ
キシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、アルギン酸、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルアセタール、ポリエチレンオキサイド、ポリア
クリル酸ナトリウム、架橋型ポリアクリル酸、ポリビニ
ルメチルエーテル、ポリスチレンスルホン酸、4級ポリ
ビニルピリジン、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロ
リドン、ポリアミン、水性ウレタン樹脂、水溶性アクリ
ル樹脂、水溶性エポキシ化合物、水溶性ポリエステル等
を挙げることができる。又、上記ポリマーの変性物、例
えば、カチオン変性ポリビニルアルコール、カチオン変
性ポリビニルピロリドン等のイオン変性物等も適宜使用
することができる。更に、上記被記録媒体のインク受容
層を構成するために用いられる無機多孔質体としては、
シリカゲル、アルミナ、ゼオライト及び多孔質ガラス等
を挙げることができる。
【0057】[インクジェット記録方法及び装置]以上の
ように本発明の水性インクは、インクジェット記録で用
いられる際に、特に効果的である。インクジェット記録
方法としては、インクに力学的エネルギーを作用させて
インクを吐出する記録方法、及びインクに熱エネルギー
を加えてインクの発泡によりインクを吐出するインクジ
ェット記録方法があり、それらのインクジェット記録方
法に本発明の水性インクは特に好適である。
【0058】次に、上記した本発明の水性インクを用い
て記録を行なうのに好適な、本発明のインクジェット記
録装置の一例を以下に説明する。
【0059】(熱エネルギーを利用したインクジェット
記録装置)先ず、熱エネルギーを利用したインクジェッ
ト記録装置の主要部であるヘッド構成の一例を図1及び
図2に示す。図1は、インク流路に沿ったヘッド 13 の
断面図であり、図2は図1のA-B線での切断面図であ
る。ヘッド 13 はインクを通す流路(ノズル)14 を有す
るガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板等
と発熱素子基板 15 とを接着して得られる。発熱素子基
板 15 は酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等
で形成される保護層 16、アルミニウム、金、アルミニ
ウム-銅合金等で形成される電極 17-1 及び 17-2、Hf
2、TaN、TaAl 等の高融点材料から形成される発
熱抵抗体層 18、熱酸化シリコン、酸化アルミニウム等
で形成される蓄熱層 19、シリコン、アルミニウム、窒
化アルミニウム等の放熱性のよい材料で形成される基板
20 よりなっている。
【0060】上記ヘッド 13 の電極 17-1 及び 17-2 に
パルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板 15
のnで示される領域が急速に発熱し、この表面に接して
いるインク 21 に気泡が発生し、その圧力でメニスカス
23 が突出し、インク 21 がヘッドのノズル 14 を通し
て吐出し、吐出オリフィス 22 よりインク小滴 24 とな
り、被記録材 25 に向かって飛翔する。図3には、図1
に示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの一例の外観
図を示す。このマルチヘッドは、マルチノズル26 を有
するガラス板 27 と、図1に説明したものと同じような
発熱ヘッド 28を接着して作られている。
【0061】図4に、このヘッドを組み込んだインクジ
ェット記録装置の一例を示す。図4において、61 はワ
イピング部材としてのブレードであり、その一端はブレ
ード保持部材によって保持固定されており、カンチレバ
ーの形態をなす。ブレード 61 は記録ヘッド 65 による
記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場合、
記録ヘッド 65 の移動経路中に突出した形態で保持され
る。
【0062】62 は記録ヘッド 65 の突出口面のキャッ
プであり、ブレード 61 に隣接するホームポジションに
配置され、記録ヘッド 65 の移動方向と垂直な方向に移
動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行な
う構成を備える。更に、63はブレード 61 に隣接して設
けられるインク吸収体であり、ブレード 61 と同様、記
録ヘッド 65 の移動経路中に突出した形態で保持され
る。上記ブレード 61、キャップ 62 及びインク吸収体
63 によって吐出回復部 64 が構成され、ブレード 61
及びインク吸収体 63 によって吐出口面に水分、塵埃等
の除去が行なわれる。
【0063】65 は、吐出エネルギー発生手段を有し、
吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを
吐出して記録を行なう記録ヘッド、66 は記録ヘッド 65
を搭載して記録ヘッド 65 の移動を行なうためのキャ
リッジである。キャリッジ 66 はガイド軸 67 と摺動可
能に係合し、キャリッジ 66 の一部はモーター 68 によ
って駆動されるベルト 69 と接続(不図示)している。こ
れによりキャリッジ 66 はガイド軸 67 に沿った移動が
可能となり、記録ヘッド 65 による記録領域及びその隣
接した領域の移動が可能となる。
【0064】51 は被記録材を挿入するための給紙部、5
2 は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラー
である。これらの構成により記録ヘッド 65 の吐出口面
と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行につ
れて排紙ローラー 53 を配した排紙部へ排紙される。以
上の構成において記録ヘッド 65 が記録終了してホーム
ポジションへ戻る際、吐出回復部 64 のキャップ 62 は
記録ヘッド 65 の移動経路から退避しているが、ブレー
ド 61 は移動経路中に突出している。その結果、記録ヘ
ッド 65 の吐出口がワイピングされる。
【0065】尚、キャップ 62 が記録ヘッド 65 の吐出
面に当接してキャッピングを行なう場合、キャップ 62
は記録ヘッドの移動経路中に突出するように移動する。
記録ヘッド 65 がホームポジションから記録開始位置へ
移動する場合、キャップ 62及びブレード 61 は上記し
たワイピングの時の位置と同一の位置にある。この結
果、この移動においても記録ヘッド 65 の吐出口面はワ
イピングされる。上述の記録ヘッドのホームポジション
への移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記
録ヘッドが記録のために記録領域を移動する間に所定の
間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、
この移動に伴って上記ワイピングが行なわれる。
【0066】図5は、記録ヘッドにインク供給部材、例
えば、チューブを介して供給されるインクを収容したイ
ンクカートリッジの一例を示す図である。ここで 40 は
供給用インクを収納したインク収容部、例えば、インク
袋であり、その先端にはゴム製の栓 42 が設けられてい
る。この栓 42 に針(不図示)を挿入することにより、イ
ンク袋 40 中のインクをヘッドに供給可能にする。44
は廃インクを受容するインク吸収体である。インク収容
部としてはインクとの接液面がポリオレフィン、特にポ
リエチレンで形成されているものが好ましい。
【0067】本発明で使用されるインクジェット記録装
置としては、上述のように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、図6に示すようなそれ
らが一体になったものにも好適に用いられる。図6にお
いて、70 は記録ユニットであり、この中にはインクを
収容したインク収容部、例えば、インク吸収体が収納さ
れており、かかるインク吸収体中のインクが複数オリフ
ィスを有するヘッド部71 からインク滴として吐出され
る構成になっている。インク吸収体の材料としてはポリ
ウレタンを用いることが本発明にとって好ましい。又、
インク吸収体を用いず、インク収容部が内部にバネ等を
仕込んだインク袋であるような構造でもよい。72 はカ
ートリッジ内部を大気に連通させるための大気連通口で
ある。この記録ユニット 70 は図4に示す記録ヘッド 6
5 に換えて用いられるものであって、キャリッジ 66 に
対して着脱自在になっている。
【0068】(力学的エネルギーを利用したインクジェ
ット記録装置)次に、力学的エネルギーを利用したイン
クジェット記録装置の好ましい一例としては、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、印加電圧
により圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズ
ルから吐出させるオンデマンドインクジェット記録ヘッ
ドを挙げることができる。その記録装置の主要部である
記録ヘッドの構成の一例を図7に示す。
【0069】ヘッドは、インク室(不図示)に連通したイ
ンク流路 80 と、所望の体積のインク滴を吐出するため
のオリフィスプレート 81 と、インクに直接圧力を作用
させる振動板 82 と、この振動板 82 に接合され、電気
信号により変位する圧電素子83 と、オリフィスプレー
ト 81、振動板 82 等を指示固定するための基板 84とか
ら構成されている。
【0070】図7において、インク流路 80 は、感光性
樹脂等で形成され、オリフィスプレート 81 は、ステン
レス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あ
け等により吐出口 85 が形成され、振動板 82 はステン
レス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹
脂フィルム等で形成され、圧電素子 83 は、チタン酸バ
リウム、PZT等の誘電体材料で形成される。以上のよ
うな構成の記録ヘッドは、圧電素子 83 にパルス状の電
圧を与え、歪み応力を発生させ、そのエネルギーが圧電
素子 83 に接合された振動板を変形させ、インク流路 8
0 内のインクを垂直に加圧しインク滴(不図示)をオリフ
ィスプレート 81 の吐出口 85 より吐出して記録を行な
うように動作する。このような記録ヘッドは、図4に示
したものと同様なインクジェット記録装置に組み込んで
使用される。インクジェット記録装置の細部の動作は、
先述と同様に行なうもので差しつかえない。
【0071】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。なお、「部」は特に説明の無い限り、重量基準で
ある。
【0072】[マイクロカプセル顔料分散体] (マイクロカプセルブラック顔料の作製)n-ブチルメタク
リレート 83.8部、n-ブチルアクリレート 89.4部、β-
ヒドロキシエチルメタクリレート 37.5部、メタクリル
酸 26.7部、グリシジルメタクリレート 12.5部及び「パ
ーブチル O」20.0部から成る混合液を調製した。
【0073】次に、メチルエチルケトン 250部をフラス
コに仕込んで、窒素シール下に、攪拌しながら、75℃ま
で昇温させた後、上記の混合液を2時間かけて滴下し、
滴下終了後、更に同温度で 15時間反応させて、固形分
の酸価が 69、数平均分子量 10400 のビニル系樹脂の溶
液を得た。この樹脂溶液の不揮発分は 50%、Tg 35℃
であった。
【0074】(1)顔料混練工程 容量 1000mLのステンレス製ビーカーに、上記の樹脂溶
液(A-5)15.0部、ジメチルエタノールアミン 0.8部及
び「#960(三菱化学社製の中級カーボンブラック:平均粒
子径 16nm)」15部を加え、イオン交換水を加えて総量
が 75部となるようにした後、平均粒子径が 0.5mmの
ジルコニアビーズ 500部を加えた後、サンドミル(カン
ペ家庭塗料株式会社製)を用いて、周速 7.9m/s、温度
20℃で4時間混練を行なった。混練終了後、ジルコニア
ビーズをろ別して、塩基で中和されたカルボキシル基を
有する樹脂と顔料から成る分散体を水に分散したものを
得た。
【0075】(2)ゲル化処理工程 塩基で中和されたカルボキシル基を有する樹脂と顔料か
ら成る分散体を水に分散したものに水を加えて3倍に希
釈した後、オートクレーブ中で、120℃で加熱ゲル化処
理をした。
【0076】(3)酸析工程 ゲル化処理をした後、常温で、ディスパーで攪拌しなが
ら、1mol/L塩酸を樹脂が不溶化して顔料に固着するま
で加えた。この時のpHは3〜5であった。
【0077】(4)ろ過及び水洗工程 樹脂が固着した顔料を含有する水性媒体を吸引ろ過した
後、塩を水洗して、含水ケーキを得た。
【0078】(5)中和、及び、水性媒体の再分散工程 含水ケーキをディスパーを用いて攪拌しながら、分散体
のpHが 8.5〜9.5 となるまで 10%NaOH水溶液を加
えた。更に、1時間攪拌を続けた後、水を加えて、不揮
発分が 20%となるように調整して、カーボンブラック
のアニオン性マイクロカプセル顔料分散液1を得た。
【0079】このようにして得たアニオン性マイクロカ
プセル顔料分散液1中のマイクロカプセル化顔料の粒径
を「UPA-150」(日機装社製のレーザードップラー方
式粒度分布測定機)を用いて測定した結果、マイクロカ
プセル化顔料の体積平均粒子径は 113nmで、1000nm以
上の粒子は0%であった。また、マイクロカプセル中の
顔料の含有量は 67%であった。
【0080】(マイクロカプセルシアン顔料分散体)n-ブ
チルメタクリレート 153.8部、n-ブチルアクリレート 2
0.4部、β-ヒドロキシエチルメタクリレート 37.5部、
メタクリル酸 38.3部及び「パーブチル O」5.0部から
成る混合液を調製した。
【0081】次に、メチルエチルケトン 250部をフラス
コに仕込んで、窒素シール下に、攪拌しながら、75℃ま
で昇温させた後、上記の混合液を2時間かけて滴下し、
滴下終了後、更に同温度で 15時間反応させて、固形分
の酸価が 98、数平均分子量 12500 のビニル系樹脂の溶
液を得た。この樹脂溶液の不揮発分は 51%、Tg 30℃
であった。
【0082】上記の樹脂溶液 22.1部「ファストゲン・
ブルー・TGR」(大日本インキ化学工業(株)製のC.I.
ピグメント・ブルー 15:3、平均粒子径 50nm、最大粒
子径100nm)14.25部、分散助剤としてジメチルアミノメ
チル銅フタロシアニン 0.75部、メチルエチルケトン 7
8.2部、「スーパー・ベッカミン L-109-60」(大日本イ
ンキ化学工業(株)製のメラミン樹脂)4.7部及び平均粒子
径が 0.5mmのセラミック・ビーズ 300部を、ステンレ
ス製容器に入れた後、その混合物を、ビーズミル分散機
を用いて分散させた後、セラミック・ビーズをろ別し
て、マイクロカプセル化顔料用ペーストを調製した。
【0083】次に、上記マイクロカプセル化顔料用ペー
スト 40.0部及びジエタノールアミン 0.4部をポリカッ
プに入れた後、攪拌機を用いて混合し、有機溶媒相とし
た後、この有機溶媒相を攪拌しながら、かつ有機溶媒相
に 45KHzの超音波を照射しながら、有機溶媒相中にイ
オン交換水 50部を 12分間かけて滴下して、自己分散
(転相乳化)させて、アニオン性マイクロカプセル顔料分
散液を得た。
【0084】更に、このマイクロカプセル顔料分散液
を、85℃で蒸留することによって溶剤を留去させた後、
同温度で5時間保持して、カプセル壁のゲル化処理を行
なった。
【0085】このようにして最終的に得たアニオン性マ
イクロカプセル顔料分散液2中のマイクロカプセル化顔
料の粒径を測定した結果、マイクロカプセル化顔料の体
積平均粒子径は 146nmで、最大粒子径は 1000nm以上
の粒子は0%であった。また、マイクロカプセル化顔料
含有水性分散液Gの不揮発分濃度は 24.5%で、マイク
ロカプセル中の顔料の含有量は 51.7%であった。
【0086】(マゼンタマイクロカプセル分散体)スチレ
ン 98.0部、メチルメタクリレート 36.8部、n-ブチルア
クリレート 49.0部、β-ヒドロキシエチルメタクリレー
ト 39.2部、メタクリル酸 27.0部及び「パーブチル
O」5.0部から成る混合液を調製した。
【0087】次に、メチルエチルケトン 250部をフラス
コに仕込んで、窒素シール下に、攪拌しながら、75℃ま
で昇温させた後、上記の混合液を2時間かけて滴下し、
滴下終了後、更に同温度で 15時間反応させて、固形分
の酸価が 76、数平均分子量 17800、Tgが 45℃のビニ
ル系樹脂の溶液を得た。この樹脂溶液の不揮発分は 48
%、Tg 45℃であった。
【0088】上記の樹脂溶液 23.7部、「ファストゲン
・スーパー・マゼンタ・RTS」(大日本インキ化学工
業(株)製のC.I.ピグメント・レッド 122、平均粒子径
45nm、最大粒子径 100nm)14.25部、分散助剤としてジ
メチルアミノメチルキナクリドン 0.75 部、メチルエチ
ルケトン 76.6部、「スーパー・ベッカミン L-109-6
0」(大日本インキ化学工業(株)製のメラミン樹脂)4.7部
及び平均粒子径が 0.5mmのセラミック・ビーズ 300部
を、ステンレス製容器に入れた後、その混合物を、ビー
ズミル分散機を用いて分散させた後、セラミック・ビー
ズをろ別して、マイクロカプセル化顔料用ペーストを調
製した。
【0089】次に、上記マイクロカプセル化顔料用ペー
スト 40.0部及びジエタノールアミン 0.4部をポリカッ
プに入れた後、攪拌機を用いて混合し、有機溶媒相とし
た後、この有機溶媒相を攪拌しながら、かつ有機溶媒相
に 45KHzの超音波を照射しながら、有機溶媒相中にイ
オン交換水 50部を 12分間かけて滴下して、自己分散
(転相乳化)させて、アニオン性マイクロカプセル顔料分
散液を得た。
【0090】更に、このマイクロカプセル顔料分散液
を、85℃で蒸留することによって溶剤を留去させた後、
同温度で5時間保持して、カプセル壁のゲル化処理を行
なった。
【0091】このようにして最終的に得たアニオン性マ
イクロカプセル顔料分散液3中のマイクロカプセル化顔
料の粒径を測定した結果、マイクロカプセル化顔料の体
積平均粒子径は 153nmで、最大粒子径は 1000nm以上
の粒子は0%であった。また、マイクロカプセル化顔料
含有水性分散液の不揮発分濃度は 23.9%で、マイクロ
カプセル中の顔料の含有量は 51.7%であった。
【0092】[樹脂分散顔料分散体の作成] (マゼンタ顔料分散液) ピグメントレッド 122 20部 スチレン-マレイン酸共重合体 (重量平均分子量= 10,000) 4.0部 トリエタノールアミン 3.0部 ジエチレングリコール 1.0部 水 72部 顔料以外の成分をウォーターバスで 70℃に加熱して樹
脂溶液を作成後、ジェットミルで顔料を加えて2時間分
散を行なった。(ガラスビーズ(1mm径)を分散液の 1.
5倍量で充填)。さらに、得られた分散液を遠心処理(12,
000RPM、15分間)を行なって粗大粒子を除去し、水を
加え顔料濃度 10wt%の顔料分散液4を得た。
【0093】(シアン顔料分散液)ピグメントレッド 122
の代わりにピグメントブルー 15:3を2部用意し、上
記マゼンタ分散液の作製の場合と同様の分散処理を行な
って顔料重量濃度 10%のシアン分散液を作製した。こ
れを顔料分散液5とする。
【0094】(イエロー顔料分散液)ピグメントレッド 1
22 の代わりにピグメントイエロー 128 を 20部用意
し、上記マゼンタ分散液の作製の場合と同様の分散処理
を行なって顔料重量濃度 10%のイエロー分散液を作製
した。これを顔料分散液6とする。
【0095】ピグメントレッド 122 の代わりにキャボ
ット社製カーボンブラックのモナク1000 を 20部用意
し、上記マゼンタ分散液の作製の場合と同様の分散処理
を行なって顔料重量濃度 10%のブラック分散液を作製
した。これを顔料分散液7とする。
【0096】[実施例1] (ブラック顔料インクの組成) アニオン性マイクロカプセル顔料分散液1 22.4部 トリメチロールプロパン 6部 グリセリン 6部 ジエチレングリコール 6部 アセチレノールEH(川研ファインケミカル製 アセチレングリコールEO付加物) 0.1部 水 59.5部 以上の成分を混合し、充分攪拌して溶解した後、ポアサ
イズ 2.5 μmのミクロフィルター(富士フイルム製)に
て加圧濾過し、顔料濃度3%のブラックの顔料インクを
調製した。
【0097】(シアン顔料インクの組成) アニオン性マイクロカプセル顔料分散液2 4.8部 トリメチロールプロパン 6部 グリセリン 6部 ジエチレングリコール 6部 アセチレノールEH 0.1部 水 77.1部 以上の成分を混合し、充分攪拌して溶解した後、ポアサ
イズ 2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて
加圧濾過し、顔料濃度 0.6%のシアンの顔料インクを調
製した。
【0098】(マゼンタ顔料インクの組成) アニオン性マイクロカプセル顔料分散液3 6.5部 トリメチロールプロパン 6部 グリセリン 6部 ジエチレングリコール 6部 アセチレノールEH 0.1部 水 75.4部 以上の成分を混合し、充分攪拌して溶解した後、ポアサ
イズ 2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて
加圧濾過し、顔料濃度 0.8%のマゼンタの顔料インクを
調製した。
【0099】(染料イエローインクの組成) C.I.ダイレクト・イエロー 86 1.5部 トリエチレングリコール 10部 アセチレノールEH 1部 イオン交換水 87.5部 上記の成分を混合溶解した後、ポアサイズが 0.22μm
のメンブレンフィルター(商品名:フロロポアフィルタ
ー、住友電工製)にて加圧ろ過し、染料濃度 1.5%のイ
エローインクを得た。
【0100】(染料マゼンタインクの組成) C.I.アシッドレッド 289 2.5部 トリエチレングリコール 10部 アセチレノールEH 1部 イオン交換水 86.5部 上記の成分を混合溶解した後、ポアサイズが 0.22μm
のメンブレンフィルター(商品名:フロロポアフィルタ
ー、住友電工製)にて加圧ろ過し、染料濃度 2.5%のマ
ゼンタインクを得た。
【0101】(染料シアンインクの組成) C.I.ダイレクトブルー 199 3.5部 トリエチレングリコール 10部 アセチレノールEH 1部 イオン交換水 85.5部 上記の成分を混合溶解した後、ポアサイズが 0.22μm
のメンブレンフィルター(商品名:フロロポアフィルタ
ー、住友電工製)にて加圧ろ過し、染料濃度 3.5%のシ
アンインクを得た。
【0102】上記6種のインクセットの 60℃、3ヶ月
の保存試験を行ない、粘度及び粒径(「UPA-150」(日
機装社製のレーザードップラー方式粒度分布測定機)を
用いて測定)した結果、保存前と変化はなかった。
【0103】[実施例2]実施例1のインクセットにおい
て、マゼンタの顔料濃度を 1.2%、シアンの顔料濃度を
1.0%としたものを実施例2のインクセットとする。
【0104】上記インクセットの実施例1と同様の保存
試験を行なったところ、保存前と比べて粘度、粒径の変
化はなかった。
【0105】[実施例3] (マゼンタ顔料インクの組成) 顔料分散液4 8部 グリセリン 10部 ジエチレングリコール 10部 ポリエチレングリコール #400 5部 アセチレノールEH 0.1部 イオン交換水 66.9部 以上の成分を混合し、充分攪拌して溶解した後、ポアサ
イズ 2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて
加圧濾過し、顔料濃度 0.8%のマゼンタの顔料インクを
調製した。
【0106】(シアン顔料インクの組成) 顔料分散液5 6部 グリセリン 10部 ジエチレングリコール 10部 ポリエチレングリコール #400 5部 アセチレノールEH 0.1部 イオン交換水 68.9部 以上の成分を混合し、充分攪拌して溶解した後、ポアサ
イズ 2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて
加圧濾過し、顔料濃度 0.6%のシアンの顔料インクを調
製した。
【0107】以上のように調整した2種の顔料淡インク
と実施例1に記載の染料インク及び顔料ブラックインク
からなるインクセットを実施例3のインクセットとす
る。
【0108】上記インクセットの実施例1と同様の保存
試験を行なったところ、顔料分散液4および5から調製
したインクの粘度、粒径が、保存前に比べてともに増大
した。
【0109】[比較例1] (染料淡マゼンタインクの組成) C.I.アシッドレッド 289 0.8部 トリエチレングリコール 10部 アセチレノールEH 1部 イオン交換水 88.2部 以上に示す成分を混合溶解した後、ポアサイズが 0.22
μmのメンブレンフィルター(商品名:フロロポアフィル
ター、住友電工製)にて加圧濾過し、染料濃度0.8%のマ
ゼンタインクを得た。
【0110】(染料淡シアンインクの組成) C.I.ダイレクトブルー 199 0.8部 トリエチレングリコール 10部 アセチレノールEH 1部 イオン交換水 88.2部 以上に示す成分を混合溶解した後、ポアサイズが 0.22
μmのメンブレンフィルター(商品名:フロロポアフィル
ター、住友電工製)にて加圧濾過し、染料濃度0.8%のシ
アンインクを得た。
【0111】(染料ブラックインクの組成) C.I.フードブラック2 3部 トリエチレングリコール 10部 アセチレノールEH 1部 イオン交換水 86部 以上に示す成分を混合溶解した後、ポアサイズが 0.22
μmのメンブレンフィルター(商品名:フロロポアフィル
ター、住友電工製)にて加圧濾過し、染料濃度3%のブ
ラックインクを得た。
【0112】上記3種の染料インクと実施例1に表記し
た3種の染料インクからなるインクセットを比較例1の
インクセットとする。
【0113】[比較例2] (インクの作製) 顔料分散液4 50部 グリセリン 10部 ジエチレングリコール 10部 ポリエチレングリコール #400 5部 アセチレノールEH 0.1部 イオン交換水 24.9部 以上の成分を混合し、充分攪拌して溶解した後、ポアサ
イズ 2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて
加圧濾過し、顔料濃度5%のマゼンタの顔料インクを調
製した。
【0114】(インクの作製) 顔料分散液5 40部 グリセリン 10部 ジエチレングリコール 10部 ポリエチレングリコール #400 5部 アセチレノールEH 0.1部 イオン交換水 34.9部 以上の成分を混合し、充分攪拌して溶解した後、ポアサ
イズ 2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて
加圧濾過し、顔料濃度4%のシアンの顔料インクを調製
した。
【0115】(インクの作製) 顔料分散液6 40部 グリセリン 10部 ジエチレングリコール 10部 ポリエチレングリコール #400 5部 アセチレノールEH 0.1部 イオン交換水 34.9部 以上の成分を混合し、充分攪拌して溶解した後、ポアサ
イズ 2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて
加圧濾過し、顔料濃度4%のイエローの顔料インクを調
製した。
【0116】(インクの作製) 顔料分散液7 40部 グリセリン 10部 ジエチレングリコール 10部 ポリエチレングリコール #400 5部 アセチレノールEH 0.1部 イオン交換水 34.9部 以上の成分を混合し、充分攪拌して溶解した後、ポアサ
イズ 2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて
加圧濾過し、顔料濃度4%のブラックの顔料インクを調
製した。
【0117】以上のように調整した4種の顔料濃インク
と実施例3に記載の2種の顔料淡インクからなるインク
セットを比較例2のインクセットとする。
【0118】上記インクセットの実施例1と同様の保存
試験を行なったところ、全てのインクの粘度、粒径が、
保存前に比べてともに増大した。
【0119】上記のようにして得られた実施例及び比較
例のインクセットを、記録信号に応じた熱エネルギーを
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
記録ヘッドを複数個有するインクジェットカラー記録装
置に適用して画像を形成し、色調性、耐水性、耐光性、
及び耐オゾン性試験を行なった。
【0120】記録画像の評価は以下の方法で行なった。
【0121】1.色調性:上記のインクセットを用いて、
キヤノン製コピー用紙(PB-paper)、キヤノン製インク
ジェット用コート紙(HR-101)及びキヤノン製光沢フィ
ルム(HG-201)に中間調の画像を形成し、比較例1のイ
ンクセットによる画像に対するそれ以外のインクセット
による画像の色調性についてそれぞれの紙ごとに5人に
よる官能試験により評価した。
【0122】2.耐光性:上記のインクセットを用いて、
キヤノン製コピー用紙(PB-paper)、キヤノン製インク
ジェット用コート紙(HR-101)及びキヤノン製光沢フィ
ルム(HG- 201)に中間調の画像を形成した後 24時間放
置して、更にアトラスフェードメーターで照度 0.39W/
2、相対湿度 70%、温度 50℃、暴露時間 30時間の条
件で試験し、試験前後の画像色度の差を5人による官能
試験により耐光性を評価した。
【0123】3.耐オゾン性:上記のインクセットを用い
て、キヤノン製コピー用紙(PB-paper)、キヤノン製イ
ンクジェット用コート紙(HR-101)及びキヤノン製光沢
フィルム(HG-201)に中間調の画像を形成した後 24時
間放置して、更にオゾンフェードメーターで、オゾン濃
度3ppm、暴露時間2時間の試験をし、耐光性と同様に
試験前後の画像色度の差を5人による官能試験により耐
オゾン性を評価した。
【0124】記録画像の色調性の評価結果及び耐光性、
耐オゾン性の試験結果を下記に記す。
【0125】1.色調性 実施例1のインクセットによる印字では、比較例1のイ
ンクセットによる印字と比べて普通紙、特殊紙ともに大
きな遜色は見られなかったが、特に特殊紙を使用したと
きは、比較例1と変らない色調性を示した。実施例2の
インクセットによる印字では、普通紙に印字したときに
比べて特殊紙に印字したときのほうが良い色調性を示し
たが、実施例1ほどの色調性は示さず、くすんだ色調で
あった。また、実施例3のインクセットによる印字で
は、実施例1、2に比べ普通紙、特殊紙ともに色調性は
良くなかった。比較例2のインクセットによる印字で
は、その他の比較例及び実施例のインクセットによる印
字に比べ大きく色調性が良くなかった。
【0126】2.耐光性 実施例1、2、3及び比較例2のインクセットによる印
字では、普通紙、特殊紙ともに試験前後で画像に変化が
見当たらなかった。しかし、比較例1によるインクセッ
トによる印字では、普通紙、特殊紙ともに退色が激しか
った。
【0127】3.耐オゾン性 実施例1、2、3及び比較例2のインクセットによる印
字では、普通紙、特殊紙ともに試験前後で画像に変化が
見当たらなかった。しかし、比較例1によるインクセッ
トによる印字では、普通紙でやや退色し、特殊紙では退
色が激しかった。
【0128】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
濃インクに染料インク、淡インクにマイクロカプセル顔
料インクを用いることにより、染料インクのみの濃淡イ
ンクセットの場合に比べ、写真画像の色調性を維持しつ
つ、高い堅牢度を持った画像の形成が行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す
縦断面図である。
【図2】インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す
横断面図である。
【図3】図1に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外
観斜視図である。
【図4】インクジェット記録装置の一例を示す概略斜視
図である。
【図5】インクカートリッジの一例を示す縦断面図であ
る。
【図6】記録ユニットの一例を示す斜視図である。
【図7】インクジェット記録ヘッドの別の構成例を示す
概略断面図である。
【符号の説明】
13 ヘッド 14 インク溝 15 発熱ヘッド 16 保護膜 17-1、17-2 電極 18 発熱抵抗体層 19 蓄熱層 20 基板 21 インク 22 吐出オリフィス(微細孔) 23 メニスカス 24 インク小滴 25 被記録材 26 マルチ溝 27 ガラス板 28 発熱ヘッド 40 インク袋 42 栓 44 インク吸収体 45 インクカートリッジ 51 給紙部 52 紙送りローラー 53 排紙ローラー 61 ブレード 62 キャップ 63 インク吸収体 64 吐出回復部 65 記録ヘッド 66 キャリッジ 67 ガイド軸 68 モーター 69 ベルト 70 記録ユニット 71 ヘッド部 72 大気連通口 80 インク流路 81 オリフィスプレート 82 振動板 83 圧電素子 84 基板 85 吐出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09C 3/10 B41J 3/04 101Y (72)発明者 小池 祥司 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2C056 EA13 ED07 FA03 FC01 FC02 2H086 BA02 BA21 BA31 BA34 BA55 BA56 BA62 4J037 AA02 AA30 CC14 CC16 CC22 CC23 CC24 CC25 CC26 CC27 CC28 EE06 EE17 EE28 EE43 FF05 FF06 FF07 FF08 FF22 4J039 AD04 AD09 AE03 AE04 AE05 AE06 AE07 AE08 AE11 BA04 BC39 BC60 BD03 BE01 BE02 BE03 BE04 BE06 BE07 CA03 CA06 DA02 EA15 EA16 EA17 EA19 EA34 EA35 GA24

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被記録材に画像をインクジェット記録方
    法で記録するためのカラーのインクセットにおいて、少
    なくとも1色のインクが2種類以上の色材濃度の異なる
    インクからなり、色材濃度の低いインクに顔料を用い、
    該顔料が水溶性の樹脂によって分散していることを特徴
    とし、色材濃度の高いインクに染料を用いることを特徴
    とするインクセット。
  2. 【請求項2】 該顔料がイオン性基を有する有機高分子
    化合物によって被覆されてなるマイクロカプセル色材で
    ある請求項1に記載のインクセット。
  3. 【請求項3】 該有機高分子化合物がアニオン性基含有
    有機高分子化合物である請求項2に記載のインクセッ
    ト。
  4. 【請求項4】 前記マイクロカプセル色材が、該アニオ
    ン性基含有有機高分子化合物類のアニオン性基の一部又
    はすべてに塩基性化合物を作用させ中和して水に対する
    溶解能を付与し、前記顔料と水性媒体中で混練した後、
    酸性化合物を作用させpHを中性又は酸性にしてアニオ
    ン性基を含有する有機高分子化合物類を析出させて顔料
    に固着することからなる製法によって得られる含水ケー
    キを、再度別途に塩基性化合物を作用させアニオン性基
    の一部又はすべてを中和させて分散させて得られたもの
    である請求項2または3に記載のインクセット。
  5. 【請求項5】 前記マイクロカプセル色材が、水に対し
    て自己分散能を有するアニオン性有機高分子化合物類と
    前記顔料とを含有する混合体を有機溶媒相とし、該有機
    溶媒相に水を投入するか、もしくは水中に該有機溶媒相
    を投入することにより自己分散させて得られたものであ
    る請求項2〜4のいずれかに記載のインクセット。
  6. 【請求項6】 少なくともイエロー,マゼンタ,シアン,
    ブラックからなり、色材濃度の低いインクに用いられる
    顔料濃度が1重量%以下であることを特徴とし、色材濃
    度の高いインクに用いられる染料濃度が1重量%以上で
    ある請求項1〜5のいずれかに記載のインクセット。
  7. 【請求項7】 インクにエネルギーを与えて、インクを
    飛翔させて被記録材に付与して記録を行なうインクジェ
    ット記録方法において、上記インクとして請求項1〜6
    のいずれかに記載のインクセットを用いることを特徴と
    したインクジェット記録方法。
  8. 【請求項8】 該被記録材が普通紙である請求項7のイ
    ンクジェット記録方法。
  9. 【請求項9】 該被記録材が少なくとも親水性ポリマー
    及び/又は無機多孔質体を含有したコーティング支持体
    である請求項7のインクジェット記録方法。
  10. 【請求項10】 前記エネルギーが、熱エネルギーであ
    る請求項7〜9のいずれかに記載のインクジェット記録
    方法。
  11. 【請求項11】 前記エネルギーが、力学的エネルギー
    である請求項7〜9のいずれかに記載のインクジェット
    記録方法。
  12. 【請求項12】 インクを収容したインク収容部、該イ
    ンクを吐出させるためのヘッド部を備えた記録ユニット
    において、該インクが請求項1〜6のいずれかに記載の
    インクセットであることを特徴とする記録ユニット。
  13. 【請求項13】 インクを収容したインク収容部を備え
    たインクカートリッジにおいて、該インクが請求項1〜
    6のいずれかに記載のインクセットであることを特徴と
    するインクカートリッジ。
  14. 【請求項14】 インクを収容したインク収容部と、該
    インクを熱エネルギーの作用によりインク滴として吐出
    させるためのヘッド部を有する記録ユニットを備えたイ
    ンクジェット記録装置において、該インクが請求項1〜
    6のいずれかに記載のインクセットであることを特徴と
    するインクジェット記録装置。
  15. 【請求項15】 インクを収容したインク収容部を備え
    たインクカートリッジと、該インクを熱エネルギーの作
    用により吐出させるためのヘッド部を備えたインクジェ
    ット記録装置において、該インクが請求項1〜6のいず
    れかに記載のインクセットであることを特徴とするイン
    クジェット記録装置。
  16. 【請求項16】 インクカートリッジに収容したインク
    を、前記記録ヘッドに対して供給するインク供給部を有
    する請求項15に記載のインクジェット記録装置。
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