JP2003096358A - インクジェット用インクとそれを用いたインクジェットカートリッジ、インクジェット画像記録方法及びインクジェット記録画像 - Google Patents
インクジェット用インクとそれを用いたインクジェットカートリッジ、インクジェット画像記録方法及びインクジェット記録画像Info
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- JP2003096358A JP2003096358A JP2001291121A JP2001291121A JP2003096358A JP 2003096358 A JP2003096358 A JP 2003096358A JP 2001291121 A JP2001291121 A JP 2001291121A JP 2001291121 A JP2001291121 A JP 2001291121A JP 2003096358 A JP2003096358 A JP 2003096358A
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Abstract
及び滲み耐性に優れたインクジェット用インクとそれを
用いたインクジェットカートリッジ、インクジェット画
像記録方法及びインクジェット記録画像を提供すること
にある。 【解決手段】 染料を含有した樹脂からなる着色微粒
子、染料を被覆した樹脂からなる着色微粒子及び染料を
含有した樹脂の表面を更に樹脂で被覆した着色微粒子か
ら選ばれる少なくとも1種の着色微粒子と、顔料粒子と
を含有するインクジェット用インクであり、該インクジ
ェット用インクの下記式(1)で表される再分散係数が
0.5〜5であることを特徴とするインクジェット用イ
ンク。式(1):再分散係数=再分散後の着色微粒子及
び顔料粒子の二次体積平均粒子径/再分散前の着色微粒
子及び顔料粒子の二次体積平均粒子径。
Description
インクとそれを用いたインクジェットカートリッジ、イ
ンクジェット画像記録方法及びインクジェット記録画像
に関する。
滴を種々の作動原理により飛翔させて記録媒体に付着さ
せ、画像、文字等の記録を行うものであるが、比較的高
速、低騒音、多色化が容易であるという利点を有してい
る。
によるインクジェットプリントが、その銀塩写真に迫る
高画質や装置の低価格化に伴い、その普及を加速させて
いる。
状態もしくはクラスター状態で着色している。従って、
各分子の環境が似通っているために、その吸収スペクト
ルはシャープであり高純度で鮮明な発色を呈する。更
に、粒子に起因する粒状パターンがなく、また、散乱光
や反射光が発生しないため、透明性が高く色相も鮮明な
インクジェット画像を得ることができる。
子が破壊された場合には、分子数の減少がそのまま着色
濃度に反映するために、耐光性が悪いという欠点を有し
ている。染料インクを用いたインクジェット記録画像
は、高画質であるが、経時保存による画像品質の低下が
大きく、画像保存性の観点で銀塩写真を凌駕する技術が
未だ現れていないのが現状である。
画像を必要とする用途向けのインクとして、耐光性が良
好である顔料を着色剤として用いる顔料インクが使用さ
れている。しかしながら、顔料は染料と比べて顔料粒子
として存在するため、光の散乱を受けやすく、透明感の
ない画像を与えるので、色再現性の点で染料には及ばな
い欠点があった。
沢性、色再現性に優れた点を有しているものの、耐光性
に劣り、逆に、顔料インクは、耐光性に優れているもの
の粒状性、光沢性、色再現性に劣るという相反する特性
である。
インクの問題点を解決する方策として、エマルジョン、
ラテックス等の樹脂微粒子を添加することが古くから検
討されている。特開昭55−18418号には、「ゴ
ム、樹脂等の成分を乳化剤により微細粒子の形で水中に
分散せしめた一種のコロイド溶液」であるラテックスを
添加したインクジェット記録用の記録剤に関する提案が
ある。該特許提案のようにラテックスを添加して耐光堅
牢性を改善したり、滲み防止効果を持たせるためには、
染料の使用量以上のラテックスが必要となり分散安定
性、吐出安定性を確保することは非常に困難で、更に得
られる画像として、粒状性や光沢性の点で写真画像に匹
敵する画像を得るには至っていないのが現状である。
水性、耐光堅牢性の低い問題を解決するため、油溶性染
料、疎水性染料等により水分散性樹脂を着色する方法の
提案がインクジェット記録用インクとしてなされてい
る。例えば、特開昭55−139471号、同58−4
5272号、特開平3−250069号、同8−253
720号、同8−92513号、同8−183920
号、特開2001−11347等には油溶性染料によっ
て染色された乳化重合粒子または分散した重合粒子を用
いたインクが提案されている。このような着色微粒子を
用いた水性インクにおいては、粒子表面や粒子外に染料
が存在すると、耐光性効果が減じられ、分散安定性、吐
出安定性、耐光堅牢性等の諸性能を高めることは困難で
あり、更に得られる画像として、粒状性や光沢性の点で
写真画像に匹敵する画像を得るには至っていないのが現
状である。
レート染料を含浸させた着色微粒子が、また、特開20
01−139607では、キレート染料を含浸したコア
シェル型の二重構造からなる着色微粒子が提案されてい
るが、いずれも写真画像に匹敵する画像を得るには満足
のいくレベルではない。
上にインク中に分散させているインクが知られている
が、染料を着色微粒子とすることで、通常の染料インク
に比較すると常温高湿下での滲みや耐水性は改良するこ
とができるが、これらのインクを高温高湿下で長期間保
存することにより画像が滲む欠点を有していた。
微粒子含有水性インクは、従来の水溶性染料、顔料分散
体を用いた水性インクの問題点を克服し、高い記録品位
を実現する可能性を秘めたものではあるが、各種の問題
を残しており更なる改良が求められている。
鑑みなされたのであり、その目的は、インクジェット記
録画像の粒状性、光沢性及び滲み耐性に優れたインクジ
ェット用インクとそれを用いたインクジェットカートリ
ッジ、インクジェット画像記録方法及びインクジェット
記録画像を提供することにある。
下の構成により達成された。
子、染料を被覆した樹脂からなる着色微粒子及び染料を
含有した樹脂の表面を更に樹脂で被覆した着色微粒子か
ら選ばれる少なくとも1種の着色微粒子と、顔料粒子と
を含有するインクジェット用インクであり、該インクジ
ェット用インクの前記式(1)で表される再分散係数が
0.5〜5であることを特徴とするインクジェット用イ
ンク。
ていることを特徴とする前記1項に記載のインクジェッ
ト用インク。
とする前記1または2項に記載のインクジェット用イン
ク。
ることを特徴とする前記1〜3項のいずれか1項に記載
のインクジェット用インク。
10〜150nmであることを特徴とする前記1〜4項
のいずれか1項に記載のインクジェット用インク。
0〜150nmであることを特徴とする前記1〜5項の
いずれか1項に記載のインクジェット用インク。
下であることを特徴とする前記1〜6項のいずれか1項
に記載のインクジェット用インク。
であることを特徴とする前記1〜7項のいずれか1項に
記載のインクジェット用インク。
特徴とする前記1〜8項のいずれか1項に記載のインク
ジェット用インク。
を特徴とする前記1〜8項のいずれか1項に記載のイン
クジェット用インク。
を特徴とする前記1〜8項のいずれか1項に記載のイン
クジェット用インク。
活性剤とを含有することを特徴とする前記1〜8項のい
ずれか1項に記載のインクジェット用インク。
分散液を含有することを特徴とする前記1〜12項のい
ずれか1項に記載のインクジェット用インク。
載のインクジェット用インクを少なくとも1つ収容した
インク収容部を有することを特徴とするインクジェット
カートリッジ。
載のインクジェット用インクを少なくとも1つ用いて画
像形成することを特徴とするインクジェット画像記録方
法。
載のインクジェット用インクを少なくとも1つ用いて、
インクジェット画像記録を行うことにより形成されたこ
とを特徴とするインクジェット記録画像。
による出力画像の粒状性、光沢性と滲み耐性の改良に関
し鋭意検討を重ねた結果、染料を含有した樹脂からなる
着色微粒子、染料を被覆した樹脂からなる着色微粒子及
び染料を含有した樹脂の表面を更に樹脂で被覆した着色
微粒子から選ばれる少なくとも1種の着色微粒子と顔料
インクとを含有するインクジェット用インク(以下、単
にインクともいう)を用い、かつインクの前記式(1)
で表される再分散係数を0.5〜5の範囲とすることに
より、画像特性である粒状性、光沢性と滲み耐性を両立
できることを見いだし、本発明に至った次第である。
粒子状でインク中に分散させているインクが知られてい
るが、染料を着色微粒子とすることで、通常の染料イン
クに比較すると常温高湿下での滲みや耐水性は改良する
ことができるが、これらのインクを高温高湿下で長期間
保存することにより画像がにじむ欠点を有していたが、
本発明者らが鋭意検討を行った結果、特定の再分散性を
有する着色微粒子と顔料粒子とを共存させることによ
り、画像特性と滲み耐性を両立できることを見いだした
ものである。
により形成した画像は、高温高湿下で長期間保存するこ
とにより、着色微粒子同士が融着を起こす。また、粒子
分散状態が破壊されると、周囲に残存するインク溶剤、
空気中の水分等と混ざり合い、液状化を起こし、色材が
移動することにより滲みを生ずるものと考えられる。こ
の現象に対し、特定の再分散性を有する着色微粒子と顔
料粒子とを共存させることで、改善できることが判明し
た。
は、明らかではないが、優れた再分散性を有する着色微
粒子は、基本特性として高温高湿下で融着しにくいが、
さらに顔料粒子と併用することにより、顔料粒子は着色
微粒子間に介在し、着色微粒子の融着をより一層防止す
ることにより、滲みが改良されたものと推測している。
イオン量、インク溶剤量を特定の範囲に設定すること、
界面活性剤を用いることにより、本発明の目的、効果が
より一層発揮されることを見いだしたものである。
請求項1に係る発明では、インクジェット用インクが、
染料を含有した樹脂からなる着色微粒子、染料を被覆し
た樹脂からなる着色微粒子及び染料を含有した樹脂の表
面を更に樹脂で被覆した着色微粒子から選ばれる少なく
とも1種の着色微粒子と顔料粒子を含有することが一つ
の特徴である。
について説明する。本発明に係る着色微粒子は、各種の
方法で調製することができる。例えば、モノマー中に油
溶性染料を溶解させ、水中で乳化後、重合によりポリマ
ー中に染料を封入する方法、ポリマーと染料を有機溶剤
中に溶解し、水中で乳化した後有機溶剤を除去する方
法、染料溶液に多孔質のポリマー微粒子を添加し、染料
を微粒子に吸着、含浸させる方法等が挙げられ、更に、
それらの着色微粒子をポリマーで被覆するシェル化法も
用いることができる。
アの水系サスペンションに水溶性のポリマー分散剤を添
加し吸着させる方法、モノマーを徐々に滴下し、重合と
同時にコア表面に沈着させる方法、あるいは、有機溶剤
に溶解したポリマーを徐々に滴下し、析出と同時にコア
表面に吸着させる方法などがある。更に一段階でコアシ
ェル形成する方法も考えられる。例えば、コアとなるポ
リマーと染料をシェルとなるポリマーに溶解または分散
し、水中で懸濁後重合する方法や、その液を活性剤ミセ
ルを含有する水中に徐々に滴下しながら乳化重合してい
く方法などがある。あるいは、重合後にコアとなりうる
モノマーとシェルとなりうるモノマーに染料を溶解また
は分散し、懸濁重合あるいは乳化重合する方法がある。
ものでなくても、シェル化したものでも、特に制限はな
いが、発明の効果から考えて好ましくはシェル化したも
のである。その場合、シェルに用いられるポリマー量
が、総ポリマー量の5質量%以上95質量%以下である
ことが好ましい。5質量%より少ないとシェルの厚みが
不十分で、染料を多く含有するコアの一部が粒子表面に
現れ易くなる。また、シェルのポリマーが多すぎると、
コアの染料保護機能の低下を起こし易い。さらに好まし
くは10質量%以上90質量%以下である。
以上1000質量%以下であることが好ましい。染料が
ポリマーに比して少なすぎると、吐出後の画像濃度が上
がらず、また、染料の比率が高いとポリマーの保護能が
十分に得られない。
は、実際にコアシェル化されているかの評価が重要であ
る。本発明においては、個々の粒子径が150nm以下
と非常に微小であるため、分析方法は分解能の観点から
限られる。このような目的に沿う分析方法としては、透
過型電子顕微鏡(TEM)や飛行時間型二次イオン質量
分析装置(TOF−SIMS)などが適用できる。TE
Mによりコアシェル化した着色微粒子を観察する場合、
カーボン支持膜上に分散液を塗布、乾燥させ観察するこ
とができる。TEMの観察像は、通常モノクロであるた
め、コアシェル化されているかどうかを評価するため
に、着色微粒子を染色する必要がある。コアだけの着色
微粒子を染色しそのTEM観察を行い、シェルを設けた
ものと比較する。さらに、シェルを設けた微粒子と設け
ていない微粒子を混合し、染色し、染色度合いの異なる
微粒子の割合がシェルの有無に一致しているかの確認を
行う。TOF−SIMSでは、粒子表面にシェルを設け
ることで表面近傍の染料がコアだけの時よりも減少して
いることを確認する。染料にコアシェルのポリマーに含
有されていない元素がある場合、その元素をプローブと
して色材含有量の少ないシェルが設けられたかを確認す
ることができる。そのような元素がない場合、適当な染
色剤を用いてシェル中の染料含有量がシェルを設けてい
ないものと比較することができる。コアシェル粒子をエ
ポキシ樹脂内に包埋し、ミクロトームで超薄切片を作
製、染色を行うことでコアシェル化はより明瞭に観察で
きる。ポリマーや、染料にプローブとなりうる元素があ
る場合、TEMによってコアシェルの組成、染料のコア
とシェルへの分布量を見積もることもできる。
化と、適当な乳化法の選定が重要である。構成条件は用
いる染料、ポリマーによって異なるが、水中のサスペン
ションであるので、コアポリマーよりシェルポリマーの
方が一般的に親水性が高いことが必要である。また、シ
ェルポリマーに含有される染料は、コアポリマー中より
少ないことが好ましく、染料もシェルポリマーよりも親
水性の低いことが必要である。親水性や疎水性は、例え
ば、溶解性パラメータ(SP)を用いて見積もることが
できる。溶解性パラメータは、その値や、測定、計算法
がPOLYMER HANDBOOK 第4版(JOH
N WILEY & SONS,INC.)675ペー
ジからの記載が参考になる。
は、その数平均分子量が500〜100000、特に1
000〜30000であることが、印字後の塗膜強度、
その耐久性及びサスペンションの形成性の点から好まし
い。
能であるが、用いるポリマーのうち、少なくとも1種以
上はTgが10℃以上であるものを用いる方が好まし
い。
てのポリマーを使用可能であるが、特に好ましいポリマ
ーは、主な官能基としてアセタール基を含有するポリマ
ー、炭酸エステル基を含有するポリマー、水酸基を含有
するポリマー、および、エステル基を有するポリマーで
あり、特に最表部のシェル部分を構成するポリマーは、
水酸基を有していることが好ましい。上記のポリマー
は、置換基を有していてもよく、その置換基は直鎖状、
分岐、あるいは環状構造をとっていてもよい。また、上
記の官能基を有するポリマーは、各種のものが市販され
ているが、常法によって合成することもできる。また、
これらの共重合体は、例えば1つのポリマー分子中にエ
ポキシ基を導入しておき、後に他のポリマーと縮重合さ
せたり、光や放射線を用いてグラフト重合を行っても得
られる。
リマーとしては、ポリビニルブチラール樹脂などが挙げ
られる。例えば、電気化学工業株式会社製の#2000
−L、#3000−1、#3000−2、#3000−
4、#3000−K、#4000−1、#4000−
2、#5000−A、#6000−C、#6000−E
P、あるいは積水化学工業製のBL−1、BL−1H、
BL−2、BL−2H、BL−5、BL−10、BL−
S、BL−SH、BX−10、BX−L、BM−1、B
M−2、BM−5、BM−S、BM−SH、BH−3、
BH−6、BH−S、BX−1、BX−3、BX−5、
KS−10、KS−1、KS−3、KS−5などがあ
る。
リビニルアルコール)の誘導体として得られるが、もと
のPVAの水酸基のアセタール化は最大でも80mol
%程度であり、通常は50mol%から、80mol%
程度である。なお、ここで言うアセタールは狭義の1,
1−ジエトキシエタン基を指すのではなく、オルトアル
デヒドとの化合物一般を指す。水酸基については、特に
規定はないが、最表部のシェル部分を構成するポリマー
では、水酸基を含有モノマーを5〜50mol%である
ことが好ましく、さらに好ましくは10〜30mol%
である。また、アセチル基の含有率に特に規定はない
が、10mol%以下であることが好ましい。主な官能
基としてアセタールを含有するポリマーとは、ポリマー
中に含まれる酸素原子のうち、少なくとも30mol%
以上がアセタール基を形成していることをいう。
るポリマーとして、三菱エンジニアリングプラスチック
ス株式会社製のユピタールシリーズなども使用可能であ
る。
ポリマーとしては、ポリカーボネート樹脂が挙げられ
る。たとえば、三菱エンジニアリングプラスチックス株
式会社製のユーピロンシリーズ、ノバレックスシリーズ
がある。ユーピロンシリーズはビスフェノールAを原料
として作られており、測定法によってその値は異なるが
各種の分子量のものを用いることができる。ノバレック
スシリーズでは分子量が2〜3万、ガラス転移点150
℃付近のものを用いることができるが、これらに限るも
のではない。
るポリマーとは、ポリマー中に含まれる酸素原子のう
ち、少なくとも30mol%以上が炭酸エステル基の形
成に寄与していることをいう。
ーとしては、たとえば、PVAがあげられる。PVAの
有機溶剤への溶解度は小さいものが多いが、けん化価の
小さいPVAであれば、有機溶剤への溶解度は上昇す
る。水溶性が高いPVAは水相中に添加しておき有機溶
剤除去後に、ポリマーのサスペンションに吸着させるよ
うにして使用することもできる。
でき、たとえば、クラレのポバールPVA−102、P
VA−117、PVA−CSA、PVA−617、PV
A−505などのほか、特殊銘柄のサイズ剤用PVA、
熱溶融成形用PVA、その他機能性ポリマーとして、K
L−506、C−118、R−1130、M−205、
MP−203、HL−12E、SK−5102、などを
用いることができる。けん化度は50mol%以上のも
のが一般的であるが、LM−10HDのように40mo
l%程度であっても、これを用いることは可能である。
このようなPVA以外でも主な官能基として水酸基を有
するものが使用可能であるが、ポリマー中に含まれる酸
素原子のうち少なくとも20mol%以上が水酸基を形
成しているものが使用可能である。
リマーとしては、たとえばメタクリル樹脂が挙げられ
る。旭化成製デルペットシリーズの560F、60N、
80N、LP−1、SR8500、SR6500などを
用いることができる。主な官能基としてエステル基を含
有するポリマーとは、ポリマー中に含まれる酸素原子の
うち、少なくとも30mol%以上がエステル基を形成
していることをいう。
種以上を混合して用いてもよい。また、これらのポリマ
ーが質量比で50%以上含まれていれば、他のポリマー
や無機物のフィラーが含有されていてもよい。
も好ましいが、たとえば水酸基を含有するポリマーと、
各種のポリマーを共重合させる方法として、水酸基をグ
リシジルメタクリレートのようなエポキシ基を有するモ
ノマーと反応させ、その後、懸濁重合でメタクリル酸エ
ステルモノマーと共重合させ、得ることができる。
子に用いられるポリマーは、該インク中に0.5〜50
質量%配合されることが好ましく、0.5〜30質量%
配合されることが更に好ましい。上記ポリマーの配合量
が0.5質量%に満たないと、色材の保護能が十分でな
く、50質量%を超えると、サスペンションのインクと
しての保存安定性が低下したり、ノズル先端部でのイン
ク蒸発に伴うインクの増粘やサスペンションの凝集が起
こることによってプリンタヘッドの目詰りが起こる場合
があるので、上記範囲内とすることが好ましい。
量%配合されることが好ましく、1.5〜25質量%配
合されることが更に好ましい。上記染料の配合量が1質
量%に満たないと印字濃度が不十分であり、30質量%
を超えるとサスペンションの経時安定性が低下し、凝集
等による粒径増大の傾向があるので、上記範囲内とする
ことが好ましい。
記色材を封入したポリマーのサスペンションからなり、
該サスペンションには、従来公知の各種添加剤、例えば
多価アルコール類のような湿潤剤、分散剤、シリコーン
系等の消泡剤、クロロメチルフェノール系等の防黴剤及
び/又はEDTA等のキレート剤、又、亜硫酸塩等の酸
素吸収剤等が含有されていてもよい。
レングリコール、プロピレングリコール、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、ポリエチレングリコール、グリセリン、ジエ
チレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノn−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ
メチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、メチルカ
ルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトー
ル、エチルカルビトールアセテート、ジエチルカルビト
ール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ト
リエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレン
グリコールモノメチルエーテル等の多価アルコール及び
そのエーテル、アセテート類、N−メチル−2−ピロリ
ドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、トリエタノ
ールアミン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド等の
含窒素化合物類、ジメチルサルフォキサイドの一種又は
二種以上を使用することができる。これらの湿潤剤の配
合量に特に制限はないが、上記インク中に好ましくは
0.1〜50質量%配合することができ、更に好ましく
は0.1〜30質量%配合することができる。
るものではないが、そのHLB値が8〜18であること
が、分散剤としての効果が発現し、サスペンションの粒
子径の増大抑制効果がある点から好ましい。
る。そのような市販品としては、例えば花王(株)製の
分散剤デモールSNB,MS,N,SSL,ST,P
(商品名)が挙げられる。
明のインク中に、0.01〜10質量%配合されること
が好ましい。該化合物の配合量が0.01質量%に満た
ないとサスペンションの小粒径化が困難であり、10質
量%を超えるとサスペンションの粒径が増大したりサス
ペンション安定性が低下し、ゲル化するおそれがあるの
で、上記範囲内とすることが好ましい。
く、市販品を使用することができる。そのような市販品
としては、例えば信越シリコーン製のKF96、66、
69、KS68、604、607A、602、603、
KM73、73A、73E、72、72A、72C、7
2F、82F、70、71、75、80、83A、8
5、89、90、68−1F、68−2F(商品名)等
が挙げられる。これら化合物の配合量に特に制限はない
が、本発明の着色微粒子含有水性インク中に、0.00
1〜2質量%配合されることが好ましい。該化合物の配
合量が0.001質量%に満たないとインク調製時に泡
が発生し易く、又、インク内での小泡の除去が難しく、
2質量%を超えると泡の発生は抑えられるものの、印字
の際、インク内でハジキが発生し印字品質の低下が起こ
る場合があるので、上記範囲内とすることが好ましい。
いて説明する。本発明の染料インクは、各種の乳化法で
製造することができる。
ができる。それらの例は、例えば、「機能性乳化剤・乳
化技術の進歩と応用展開 シー エム シー」の86ペ
ージの記載にまとめられている。本発明においては、特
に、超音波、高速回転せん断、高圧による乳化分散装置
を使用することが好ましい。
チ式と連続式の2通りが使用可能である。バッチ式は、
比較的少量のサンプル作製に適し、連続式は大量のサン
プル作製に適する。連続式では、たとえば、UH−60
0SR(株式会社エスエムテー製)のような装置を用い
ることが可能である。このような連続式の場合、超音波
の照射時間は、分散室容積/流速×循環回数で求めるこ
とができる。超音波照射装置が複数ある場合は、それぞ
れの照射時間の合計としてもとめられる。超音波の照射
時間は実際上に3秒以上必要であり、それ以内で乳化が
完了するのであれば、超音波乳化分散装置を必要としな
い。また、10000秒以上必要であると、工程の負荷
が大きく、実際上は乳化剤の再選択などにより乳化分散
時間を短くする必要がある。そのため10000秒以上
は必要でない。さらに好ましくは、10秒以上、200
0秒以内である。
は、「機能性乳化剤・乳化技術の進歩と応用展開 シー
エム シー」の255〜256ページに記載されてい
るような、ディスパーミキサーや、251ページに記載
されているようなホモミキサー、256ページに記載さ
れているようなウルトラミキサーなどが使用できる。こ
れらの型式は、乳化分散時の液粘度によって使い分ける
ことができる。これらの高速回転せん断による乳化分散
機では、攪拌翼の回転数が重要である。ステーターとの
クリアランスは通常0.5mm程度で、極端に狭くはで
きないので、せん断力は主として攪拌翼の周速に依存す
る。周速が5m/sec以上150m/sec以内であ
れば本発明の乳化・分散に使用できる。周速が遅い場
合、乳化時間を延ばしても小粒径化が達成できない場合
が多く、150m/secにするにはモーターの性能を
極端に上げる必要があるからである。さらに好ましく
は、20〜100m/secである。
(エスエムテー製)などが使用できるが、その乳化・分
散能力は、試料にかけられる圧力に依存する。圧力は、
10MPa以上500MPa以下が好ましい。また、必
要に応じて数回にわたり乳化・分散を行い、目的の粒径
を得ることができる。圧力が低すぎる場合、何度乳化分
散を行っても目的の粒径は達成できない場合が多く、ま
た、圧力を500MPaにするためには、装置に大きな
負荷がかかり実用的ではない。さらに好ましくは、50
MPa以上200MPa以下である。
よいが、必要に応じて組み合わせて使用することが可能
である。コロイドミルや、フロージェットミキサなども
単独では本発明の目的を達成できないが、上述した装置
との組み合わせにより、単時間で乳化・分散を可能にす
るなど本発明の効果を高めることが可能である。
いるほか、いわゆる転相乳化によっても製造することが
できる。
記染料と共にエステル、ケトンなどの有機溶剤に溶解さ
せ、必要に応じて中和剤を加えて該ポリマー中のカルボ
キシル基をイオン化し、次いで水相を加えた後、上記有
機溶剤を留去して水系に転相することからなる。
ことにより、上記エステル、ケトン系溶剤を除去すると
共に、所定量の水を除去して、所望の濃度を有する本発
明の着色微粒子含有水性インクが得られる。
特に制限はなく、油性染料、分散染料、直接染料、酸性
染料及び塩基性染料等の例を挙げることができるが、本
発明においては、油性染料を用いることが好ましい。色
相としてはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、ブ
ルー、グリーン、レッドが好ましく用いられ、特に好ま
しくは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各染
料である。油溶性染料の中には、水溶性染料を長鎖の塩
基と造塩することにより油溶性を示す染料も含まれる。
油性染料としては、以下に限定されるものではないが、
特に好ましい具体例としては、例えば、オリエント化学
工業株式会社製 Valifast Yellow 4
120、Valifast Yellow 3150、
Valifast Yellow 3108、Vali
fast Yellow 2310N、Valifas
t Yellow 1101、Valifast Re
d 3320、Valifast Red 3304、
Valifast Red 1306、Valifas
t Blue 2610、Valifast Blue
2606、Valifast Blue 1603、
Oil Yellow GG−S、OilYellow
3G、Oil Yellow 129、Oil Ye
llow107、Oil Yellow 105、Oi
l Scarlet 308、Oil Red RR、
Oil Red OG、Oil Red 5B、Oil
Pink 312、Oil Blue BOS、Oil
Blue 613、Oil Blue 2N、Oil
Black BY、Oil Black BS、Oi
l Black 860、Oil Black 597
0、Oil Black 5906、Oil Blac
k 5905、日本化薬株式会社製 Kayaset
Yellow SF−G、Kayaset Yello
w K−CL、Kayaset Yellow GN、
Kayaset Yellow A−G、Kayase
t Yellow 2G、Kayaset Red S
F−4G、Kayaset Red K−BL、Kay
aset Red A−BR、KayasetMage
nta312、Kayaset Blue K−FL、
有本化学工業株式会社製 FS Yellow 101
5、FS Magenta 1404、FS Cyan
1522、FS Blue 1504、C.I.So
lvent Yellow 88、Solvent Y
ellow 83、Solvent Yellow 8
2、Solvent Yellow 79、Solve
nt Yellow 56、Solvent Yell
ow 29、Solvent Yellow 19、S
olvent Yellow 16、Solvent
Yellow 14、Solvent Yellow
04、Solvent Yellow 03、Solv
ent Yellow 02、Solvent Yel
low 01、C.I.Solvent Red84:
1、C.I.Solvent Red 84、C.I.
SolventRed 218、C.I.Solven
t Red 132、C.I.Solvent Red
73、C.I.Solvent Red 72、C.
I.Solvent Red 51、C.I.Solv
ent Red 43、C.I.Solvent Re
d 27、C.I.Solvent Red 24、S
olvent Red 18、Solvent Red
01、SolventBlue 70、Solven
t Blue 67、Solvent Blue44、
Solvent Blue 40、Solvent B
lue 35、Solvent Blue 11、 S
olvent Blue 02、Solvent Bl
ue 01、Solvent Black 43、C.
I.Solvent Black 70、C.I.So
lvent Black 34、C.I.Solven
t Black 29、C.I.Solvent Bl
ack 27、C.I.Solvent Black
22、C.I.Solvent Black 7、C.
I.Solvent Black 3、C.I.Sol
vent Violet 3、C.I. Solven
t Green3及び7等が挙げられる。
−20559号、同10−30061号に示されるよう
な、金属錯体色素も好ましく用いられ、好ましい構造と
しては下記一般式(1)で表されるものである。
可能な色素を表す。Aは色素以外の配位子を表し、lは
1ないし3、mは0、1、2、3を表す。mが0のとき
lは2または3を表し、その場合Dyeは同種でも異な
っていてもよい。Mで表される金属イオンとしては、例
えばAl、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Mo、N
i、Sn、Ti、Pt、Pd、Zr及びZnのイオンが
挙げられる。色調、各種耐久性からNi、Cu、Cr、
Co、Zn、Feのイオンが特に好ましい。更に好まし
くはNiイオンである。
素としては種々の色素構造が考えられるが、共役メチン
色素、アゾメチン色素、アゾ色素骨格に配位基を有する
ものが好ましい。
ではないが、特に好ましい具体例としては、C.I.デ
ィスパーズイエロー5、42、54、64、79、8
2、83、93、99、100、119、122、12
4、126、160、184:1、186、198、1
99、204、224及び237;C.I.ディスパー
ズオレンジ13、29、31:1、33、49、54、
55、66、73、118、119及び163;C.
I.ディスパーズレッド54、60、72、73、8
6、88、91、92、93、111、126、12
7、134、135、143、145、152、15
3、154、159、164、167:1、177、1
81、204、206、207、221、239、24
0、258、277、278、283、311、32
3、343、348、356及び362;C.I.ディ
スパーズバイオレット33;C.I.ディスパーズブル
ー56、60、73、87、113、128、143、
148、154、158、165、165:1、16
5:2、176、183、185、197、198、2
01、214、224、225、257、266、26
7、287、354、358、365及び368;並び
にC.I.ディスパーズグリーン6:1及び9等が挙げ
られる。
顔料粒子を用いることが一つの特徴である。
公知の有色有機あるいは有色無機顔料を用いることがで
きる。例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ
顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニ
ン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔
料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオイン
ジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等
の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レー
キ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニ
リンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブ
ラック等の無機顔料が挙げられるが、本発明はこれらに
限定されるものではない。
ンタまたはレッド用の顔料としては、例えば、C.I.
ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、
C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッ
ド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメン
トレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.
I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレ
ッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、
C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメント
レッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.
I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッ
ド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.
ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド1
78、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられ
る。
は、例えば、C.I.ピグメントオレンジ31、C.
I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエ
ロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.
ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー
15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグ
メントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー9
3、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメ
ントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー13
8等が挙げられる。
例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグ
メントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー1
5:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグ
メントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が
挙げられる。
ば、C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメン
トブラック6、C.I.ピグメントブラック7等が挙げ
られる。
て、上記着色微粒子と顔料粒子との比率は、1:99〜
99:1の範囲であれば特に制限はないが、好ましくは
10:90〜90:10であり、より好ましくは20:
80〜80:20である。
と顔料粒子とを含有するインクジェット用インクが、前
記式(1)で表される再分散係数が0.5〜5であるこ
とが一つの特徴である。
や顔料粒子の分散安定性、凝集性を表す尺度であり、前
記式(1)で表されるように、着色微粒子と顔料粒子と
の再分散前の体積平均粒子径に対する、再分散後の着色
微粒子と顔料粒子との体積平均粒子径の比で表す。な
お、本発明における体積平均粒子径は、二次粒子径で測
定した値である。
子との体積平均粒子径は、調製したインクの二次粒子径
を表し、再分散後の着色微粒子と顔料粒子との体積平均
粒子径とは、インクを乾燥した後、水、あるいは有機溶
剤等のインク媒体中に乾燥した着色微粒子と顔料粒子と
を添加、解膠した後の着色微粒子と顔料粒子との二次粒
子径の平均値であり、式(1)で表される再分散係数が
小さいほど、解膠性、分散性に優れ、凝集体の発生が少
ないことを表し、再分散係数1は再分散前後で二次粒子
径の変化がないことを意味する。
l採取し、これを洗浄済みのシャーレ上に均一に広げた
後、常温、常湿下で1週間放置して、乾燥する。次い
で、乾燥物に1mlの水を添加し、ガラス棒を用いて、
2分間攪拌して再分散させて、乾燥前及び再分散後の顔
料溶液中の着色微粒子と顔料粒子との体積平均粒子径を
下記の方法で測定する。
法、電気泳動法、レーザードップラー法等を用いた市販
の粒径測定機器により求めることができ、具体的粒径測
定装置としては、例えば、島津製作所製のレーザー回折
式粒径測定装置SLAD1100、粒径測定機(HOR
IBA LA−920)、マルバーン製ゼータサイザー
1000等を挙げることができる。
ることが特徴であるが、好ましくは0.5〜4、さらに
好ましくは0.5〜3、特に好ましくは0.5〜2であ
る。
した範囲にする手段として、特に制限はないが、例え
ば、後述の本発明に係る表面に極性基を有する顔料粒子
とすること、界面活性剤の種類及び添加量を最適化する
こと、各粒子の二次粒径分布をコントロールすること、
粒子の分散手段とその分散条件を最適化すること等の各
手段を適宜選択、あるいは組み合わせることにより、所
望の再分散度を得ることができる。
ては、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライタ
ー、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロ
イドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジ
ェットミル、ペイントシェーカー等の各種分散機を挙げ
ることができる。
面に極性基を有していることが特徴である。
子とは、顔料粒子表面に直接極性基で修飾させた顔料、
あるいは有機顔料母核を有する有機物で直接に又はジョ
イントを介して極性基が結合しているもの(以下、顔料
誘導体という)をいう。
カルボン酸基、燐酸基、硼酸基、水酸基が挙げられる
が、好ましくはスルホン酸基、カルボン酸基であり、更
に好ましくは、スルホン酸基である。
料粒子を得る方法としては、例えば、WO97/487
69号公報、特開平11−57458号公報、同11−
189739号公報、特開2000−265094公報
等に記載の顔料粒子表面をスルホン化剤、酸化剤等を用
いて修飾する方法、特開平11−49974号公報、特
開2000−273383公報、同2000−3030
14公報等に記載の顔料誘導体をミリングなどの処理で
顔料粒子表面に吸着させる方法、特願2000−377
068、同2001−1495、同2001−2349
66に記載の顔料を顔料誘導体と共に溶媒で溶解した
後、貧溶媒中で晶析させる方法等を挙げることができ、
いずれの方法でも容易に、表面に極性基を有する顔料粒
子を得ることができる。
塩の状態でも良いし、あるいはカウンター塩を有してい
ても良い。カウンター塩としては、例えば、無機塩(リ
チウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシ
ウム、アルミニウム、ニッケル、アンモニウム)、有機
塩(トリエチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、
ピリジニウム、トリエタノールアンモニウム等)が挙げ
られ、好ましくは1価の価数を有するカウンター塩であ
る。
面分子の0.1〜50%の範囲で修飾することが好まし
く、より好ましくは0.1〜20%である。
に対して0.1mol%以上50mol%以下が好まし
い。0.1mol%未満では顔料粒子の成長及び凝集を
抑制する効果が少なくなり、50mol%を越えると期
待する程の効果が得られない。
2で規定するインクジェット用インクのpHが、7.0
以上であることが特徴であるが、好ましくは8.0〜1
0.0である。本発明の染料インクに使用される水性媒
体で用いられるpH調整剤としては、例えば、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
ミン等の各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リ
チウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸物等の
無機アルカリ剤、有機酸や、鉱酸が挙げられる。
〜3のいずれか1項で規定するインクジェット用インク
の表面張力が、25〜45mN/mであることが特徴で
あり、好ましくは30〜40mN/mである。本発明の
インクの表面張力の調整手段としては、後述の各種界面
活性剤を用いて、種類及び添加量を適宜調整することが
好ましい。
積平均粒子径が10〜150nmであることが特徴であ
り、好ましくは20〜120nm、特に好ましくは20
〜90nmであり、本発明で規定する体積平均粒子径と
することにより、本発明の効果をいかんなく発揮するこ
とができ好ましい。
の体積平均粒子径が10〜150nmであることが特徴
であり、好ましくは10〜100nm、特に好ましくは
20〜70nmであり、本発明で規定する体積平均粒子
径とすることにより、本発明の効果をいかんなく発揮す
ることができ好ましい。
電気泳動法、レーザードップラー法等を用いた市販の粒
径測定機器により求めることができ、具体的粒径測定装
置としては、例えば、島津製作所製のレーザー回折式粒
径測定装置SLAD1100、粒径測定機(HORIB
A LA−920)、マルバーン製ゼータサイザー10
00等を挙げることができる。
属イオン含有量が、5ppm以下であることが特徴であ
り、好ましくは0.1〜3ppm、特に好ましくは0.
1〜1ppmである。インク中の多価金属イオンの含有
量を、上記で規定した量とすることにより、高い分散安
定性を有するインクを得ることができる。
ば、Fe3+、Sr2+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Z
r2+、Ni2+、Al3+などを挙げることができ、それら
は硫酸塩、塩化物、硝酸塩、酢酸塩、有機アンモニウム
塩、EDTA塩等で含有されている。
量が、5〜70質量%であることが特徴であり、好まし
くは10〜60質量%、特に好ましくは20〜50質量
%である。
いが、水溶性の有機溶媒が好ましく、具体的にはアルコ
ール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、
セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール、ペ
ンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベン
ジルアルコール等)、多価アルコール類(例えば、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、ポリエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリ
コール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペン
タンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオ
ジグリコール等)、多価アルコールエーテル類(例え
ば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレン
グリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモ
ノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレング
リコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエー
テル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチ
レングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエ
チレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレング
リコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコール
モノブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチル
エーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテ
ル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等)、
アミン類(例えば、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、N−メチルジエタノール
アミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、
N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレン
ジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペ
ンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレ
ントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等)、
アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホ
ルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素
環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロ
リドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、2−オ
キサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノ
ン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシ
ド等)、スルホン類(例えば、スルホラン等)、スルホ
ン酸塩類(例えば1−ブタンスルホン酸ナトリウム塩
等)、尿素、アセトニトリル、アセトン等が挙げられ
る。
発明ではアニオン界面活性剤を、また請求項10に係る
発明ではノニオン界面活性剤を、また請求項11に係る
発明ではカチオン界面活性剤を、また請求項12に係る
発明ではアニオン界面活性剤とノニオン界面活性剤とを
含有していることが特徴である。
として、特に制限はないが、例えば、ジアルキルスルホ
コハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂
肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルア
リルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシ
エチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類
等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第四
級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げら
れる。特にアニオン性界面活性剤およびノニオン性界面
活性剤を好ましく用いることができる。
剤も用いることができ、例えば、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−ア
クリル酸共重合体、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−マレイン酸共重
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−メタクリル酸共重合体、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
レイン酸共重合体等を挙げることができる。
性高分子または水不溶性高分子分散液を含有しているこ
とが特徴である。
天然高分子が挙げられ、その具体例としては、にかわ、
ゼラチン、ガゼイン、若しくはアルブミンなどのたんぱ
く質類、アラビアゴム、若しくはトラガントゴムなどの
天然ゴム類、サボニンなどのグルコシド類、アルギン酸
及びアルギン酸プロピレングリコールエステル、アルギ
ン酸トリエタノールアミン、若しくはアルギン酸アンモ
ニウムなどのアルギン酸誘導体、メチルセルロース、カ
ルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、若しくはエチルヒドロキシルセルロースなどのセル
ロース誘導体が挙げられる。
成高分子が挙げられ、ポリビニルアルコール類、ポリビ
ニルピロリドン類、ポリアクリル酸、アクリル酸−アク
リルニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−アクリル
ニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共
重合体、若しくはアクリル酸−アクリル酸エステル共重
合体などのアクリル系樹脂、スチレン−アクリル酸共重
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−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−
α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、若しくはス
チレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸
エステル共重合体などのスチレンアクリル酸樹脂、スチ
レン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸
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、及び酢酸ビニル
−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレ
ン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合
体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−ア
クリル酸共重合体などの酢酸ビニル系共重合体及びそれ
らの塩が挙げられる。これらの中で、特に好ましい例と
しては、ポリビニルピロリドン類が挙げられる。
200,000以下が好ましい。更には、3,000以
上20,000以下がより好ましい。1,000未満で
は着色微粒子の成長及び凝集を抑制する効果が少なくな
り、200,000を越えると粘度上昇、溶解不良等の
問題が発生し易くなる。
量に対して10質量%以上1,000質量%以下が好ま
しい。更には、50質量%以上200質量%以下がより
好ましい。10質量%未満では着色微粒子や顔料粒子の
成長及び凝集を抑制する効果が少なくなり、1000質
量%を越えると粘度上昇、溶解不良等の問題が発生し易
くなる。
性高分子分散液(以下、ラテックスともいう)として、
特に制限はないが、例えば、スチレン−ブタジエン共重
合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン共
重合体、アクリル酸エステル共重合体、ポリウレタン、
シリコン−アクリル共重合体およびアクリル変性フッ素
授脂等のラテックスが挙げられる。ラテックスは、乳化
剤を用いてポリマー粒子を分散させたものであっても、
また乳化剤を用いないで分散させたものであってもよ
い。乳化剤としては界面活性剤が多く用いられるが、ス
ルホン酸基、カルボン酸基等の水に可溶な基を有するポ
リマー(例えば、可溶化基がグラフト結合しているポリ
マー、可溶化基を持つ単量体と不溶性の部分を持つ単量
体とから得られるポリマー)を用いることも好ましい。
テックスを用いることが特に好ましい。ソープフリーラ
テックスとは、乳化剤を使用していないラテックス、お
よびスルホン酸基、カルボン酸基等の水に可溶な基を有
するポリマー(例えば、可溶化基がグラフト結合してい
るポリマー、可溶化基を持つ単量体と不溶性の部分を持
つ単量体とから得られるポリマー)を乳化剤として用い
たラテックスのことを指す。
子全体が均一であるポリマー粒子を分散したラテックス
以外に、粒子の中心部と外縁部で組成を異にしたコア・
シェルタイプのポリマー粒子を分散したラテックスも存
在するが、このタイプのラテックスも好ましく用いるこ
とができる。
ポリマー粒子の平均粒径は10nm以上、300nm以
下であり、10nm以上、100nm以下であることが
より好ましい。ラテックスの平均粒径が300nmを越
えると、画像の光沢感の劣化が起こり、10nm未満で
あると耐水性、耐擦過性が不十分となる。ラテックス中
のポリマー粒子の平均粒子径は、光散乱法、電気泳動
法、レーザードップラー法を用いた市販の粒径測定機器
により求めることができる。
形分添加量としてインクの全質量に対して0.1質量%
以上、20質量%以下となるように添加されるが、ラテ
ックスの固形分添加量を0.5質量%以上、10%質量
%以下とすることが特に好ましい。ラテックスの固形分
添加量が0.1質量%未満では、耐水性に関して十分な
効果を発揮させることが難しく、また20質量%を越え
ると、経時でインク粘度の上昇が起こったり、着色微粒
子や顔料粒子の分散粒径の増大が起こりやすくなる等イ
ンク保存性の点で問題が生じることが多い。
に、必要に応じて、出射安定性、プリントヘッドやイン
クカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その
他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例
えば、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等
を適宜選択して用いることができ、例えば、流動パラフ
ィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェー
ト、シリコンオイル等の油滴微粒子、特開昭57−74
193号、同57−87988号及び同62−2614
76号に記載の紫外線吸収剤、特開昭57−74192
号、同57−87989号、同60−72785号、同
61−146591号、特開平1−95091号及び同
3−13376号等に記載されている退色防止剤、特開
昭59−42993号、同59−52689号、同62
−280069号、同61−242871号および特開
平4−219266号等に記載されている蛍光増白剤等
を挙げることができる。
通紙、コート紙、インク液を吸収して膨潤するインク受
容層を設けた膨潤型インクジェット用記録紙、多孔質の
インク受容層を持った空隙型インクジェット用記録紙、
また基紙の代わりにポリエチレンテレフタレートフィル
ムなどの樹脂支持体を用いたものも用いることができる
が、記録媒体としては、多孔質インクジェット記録媒体
を用いることが好ましく、この組み合わせにより本発明
の効果を最も発揮することができる。
具体的には、空隙型インクジェット用記録紙又は空隙型
インクジェット用フィルムを挙げることができ、これら
はインク吸収能を有する空隙層が設けられている記録媒
体であり、空隙層は、主に親水性バインダーと無機微粒
子の軟凝集により形成されるものである。
る方法として種々知られており、例えば、二種以上のポ
リマーを含有する均一な塗布液を支持体上に塗布し、乾
燥過程でこれらのポリマーを互いに相分離させて空隙を
形成する方法、固体微粒子及び親水性又は疎水性バイン
ダーを含有する塗布液を支持体上に塗布し、乾燥後に、
インクジェット記録用紙を水或いは適当な有機溶媒を含
有する液に浸漬して固体微粒子を溶解させて空隙を作製
する方法、皮膜形成時に発泡する性質を有する化合物を
含有する塗布液を塗布後、乾燥過程でこの化合物を発泡
させて皮膜中に空隙を形成する方法、多孔質固体微粒子
と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布
し、多孔質微粒子中や微粒子間に空隙を形成する方法、
親水性バインダーに対して概ね等量以上の容積を有する
固体微粒子及び/又は微粒子油滴と親水性バインダーを
含有する塗布液を支持体上に塗布して固体微粒子の間に
空隙を作製する方法などが挙げられるが、本発明のイン
クを用いる上では、いずれも方法で設けられても、良い
結果を与える。
いることのできるインクジェットヘッドとしては、オン
デマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。
また、吐出方式としては、電気−機械変換方式(例え
ば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、
ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアー
ドウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマ
ルインクジェット型、バブルジェット(登録商標)型
等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジ
ェット型等)及び放電方式(例えば、スパークジェット
型等)などを具体的な例として挙げることができるが、
いずれの吐出方式を用いても構わない。
するが、本発明はこれらに限定されない。なお、特に説
明がない限りは、「部」は「質量部」を表す。
散液1〜12を調製した。下記に、調製の一例を示す。
100.0gのポリビニルブチラール(積水化学製BL
−10、平均重合度250)、100.0gの黒色油溶
性染料(Oil Black 860;オリエント化学
製)及び1500gの酢酸エチルをセパラブルフラスコ
に入れ、フラスコ内を窒素ガスで置換した後、攪拌して
上記ポリビニルブチラール及び黒色染料を完全に溶解さ
せた。次いで、ラウリル硫酸ナトリウム7.5gを含む
水溶液1300gを滴下、撹拌した後、クリアミックス
WモーションCLM−0.8W(エムテクニック製)を
用いて、300秒間乳化した。その後、減圧下で酢酸エ
チルを除去し、黒色染料を含浸するコア型着色微粒子分
散液を得た。
溶解し、ヒーターを付して70℃に加温後、更に、7
5.0gのスチレン及び22.0gの2−ヒドロキシエ
チルメタクリレートの混合液を滴下しながら5時間反応
させてコアシェル型着色微粒子分散液8を得た。分散液
中の着色微粒子の平均粒径は84nmであった。なお、
本発明でいう平均粒径は、大塚電子製レーザー粒径解析
システムを用いて行った体積平均粒子径である。
記載した以外の着色微粒子分散液についても、表1に示
す組成で上記調製例に準じて調製した。なお、着色微粒
子分散液1及び2の調製に用いたコアポリマーは、それ
ぞれ特開2001−19880公報および同2001−
139607公報に記載の方法に準じて調製した。
の調製〉6モル/Lの塩酸水10g中に、スルファニル
酸1.5gを加えて溶解させた。その後、溶液を5℃ま
で冷却し、亜硝酸ナトリウム1.8gを添加し溶解させ
る。ここにC.I.ピグメントレッド122(PV F
astPink EB−Trans、クラリアント製:
PR122と略す)の粉末5.0gを加え、攪拌しなが
ら80℃まで加熱する。そのまま窒素ガスの発生が止ま
るまで反応を続けた後、室温まで冷却した。次いで、ア
セトンを加えて顔料粒子分散液を濾過した後、イオン交
換水中に分散し、さらに限外濾過を行い塩分を除去し、
顔料粒子分散液105を調製した。なお、顔料粒子分散
液105中の顔料粒子表面の極性基は、極性基2であ
る。
において、表2に記載の顔料種類(カーボンブラック)
を用い、かつスルファニル酸に代えて下記化合物を用い
た以外は同様にして、顔料粒子分散液101〜103を
調製した。顔料粒子分散液101は、スルファニル酸の
代わりに臭化3−アミノ−N−エチルピリジニウムを用
いた。なお、顔料粒子表面の極性基は、極性基1であ
る。また、顔料粒子分散液102は、上記顔料粒子分散
液105に対し、顔料のみカーボンブラックに変更した
ものであり、顔料粒子表面の極性基は、極性基2であ
る。また、顔料粒子分散液103は、スルファニル酸の
代わりにアントラニル酸を用いた。なお、顔料粒子表面
の極性基は、極性基3である。
製〉PR122を100部、モノスルホキナクリドンを
8部、水を1000部混合し、0.3mmのジルコニア
ビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシ
ザワ製 システムゼータミニ)を用いて分散した後、限
外濾過を行い未吸着のモノスルホキナクリドンを除去し
ながら濃縮し、顔料粒子分散液106を調製した。顔料
粒子分散液106中の顔料粒子表面には、モノスルホキ
ナクリドンが吸着している。
製〉上記顔料粒子分散液106の調製において、モノス
ルホキナクリドンに代えてモノスルホフタロシアニン銅
を用いた以外は同様にして、顔料粒子分散液104を調
製した。なお、顔料粒子分散液104中の顔料粒子表面
には、モノスルホフタロシアニン銅が吸着している。
製〉C.I.ピグメントレッド122を100部、モノ
スルホキナクリドンを10部、ポリビニルピロリドンを
100部、ジメチルスルホキシドを1000部、さらに
10%水酸化ナトリウム水溶液を250部混合、溶解
し、2000部のイオン交換水中に攪拌しながら滴下し
た。その際、同時に限外濾過を行い、電気伝導度が20
00μS/mとなるよう、滴下速度を調整した。滴下終
了後、さらに濃縮し、顔料粒子分散液107を調製し
た。顔料粒子分散液107中の顔料粒子表面には、モノ
スルホキナクリドンが吸着している。
定〉各着色微粒子分散液及び顔料粒子分散液を、SA−
5(ペレックスOT−P)の0.1%水溶液で1000
倍に希釈した後、マルバーン製ゼータサイザー1000
を用いて測定した。
12、顔料粒子分散液101〜107の詳細を、表1、
表2に示す。
細は、以下の通りである。 P−1:t−ブチルメタクリレート/N,N−ジメチル
アミノエチルメタクリレート/メトキシポリエチレング
リコール(9)メタクリレート/シリコーンマクロマー
/n−ドデシルメタクリレート=43/40/10/5
/2 (染料溶解後に、ポリマー5部に対して30%グルコー
ル酸水溶液を3.2部加えて中和した) P−2:スチレン/ラウリルメタクリレート/2−ヒド
ロキシエチルアクリレート/ポリエチレングリコールメ
タクリレート/メタクリル酸/シリコーンマクロマー/
エチルメルカプタン=30/25/15/10/10/
10/1 (染料溶解後にメタクリル酸を水酸化カリウムで中和し
た)=89/1 PMMA:ポリメタクリル酸メチル PVB:ポリビニルブチラール P−3:スチレン/2−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト=50/50 P−4:スチレン/2−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト=75/25 SA−1:コータミン24P(花王製、カチオン界面活
性剤) SA−2:エマルゲンLS−110(花王製、ノニオン
界面活性剤) SA−3:ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム C.B.:カーボンブラック(三菱化学製、MA−7)
粒子分散液及び顔料粒子分散液を用い、インク1〜41
を調製した。各インクの調製においては、各着色微粒子
分散液または顔料粒子分散液に、純水および表3、4に
記載のインク溶媒、多価金属イオン水溶液、界面活性
剤、高分子化合物を、表3、4に記載の各粒子濃度とな
るように加えて調製した。なお、各分散液は、インク中
の色材濃度が3%となるようにその添加量を適宜調整し
た。ただし、分散液中の色材濃度が不足し、インク中の
色材濃度を3%に調整できない場合には、着色微粒子分
散液を減圧下で、水を除去、濃縮して再調製した。
オン、アルミニウムイオン、カルシウムイオンを用いる
場合には、それぞれ塩化第二鉄、塩化アルミニウム、塩
化カルシウムの0.1%水溶液で添加し、表3、4に記
載の多価金属イオン濃度となるように調整した。なお、
表中に記載の多価金属イオン量は、最も高濃度の多価金
属イオンの種類とその濃度を表示した。また、pHは
0.1モル/Lの硝酸水溶液および水酸化ナトリウム水
溶液を用い、表3、4に記載の値となるように調整し
た。
細は、以下の通りである。 EG:エチレングリコール gly:グリセリン TEGBE:トリエチレングリコールモノブチルエーテ
ル DEG:ジエチレングリコール PYR:2−ピロリジノン IPA:イソプロパノール PG:プロピレングリコール TMP:トリメチロールプロパン HDO:1,2−ヘキサンジオール SA−4:オルフィンE1010(日信化学製、ノニオ
ン界面活性剤) SA−5:アセチレノールEH(川研ファインケミカル
製、ノニオン界面活性剤) SA−6:ペレックスOT−P(花王製、アニオン界面
活性剤) SA−7:レベノールWX(花王製、アニオン界面活性
剤) P−5:タケラックW−605(武田薬品製、ウレタン
系ソープフリーラテックス) P−6:Nipol LX844B(日本ゼオン製、ア
クリル系ラテックス) P−7:タケラックW−6060(武田薬品製、ウレタ
ン系ソープフリーラテックス) P−8:Nipol SX1105(日本ゼオン製、ス
チレン−ブタジエン系ソープフリーラテックス)
て、下記に記載の方法に従って、インク及びインク中の
粒子の各特性について測定を行った。
取し、これを洗浄済みのシャーレ上に均一に広げた後、
常温、常湿下で1週間放置して、乾燥する。次いで、乾
燥物に1mlの水を添加し、ガラス棒を用いて、2分間
攪拌して再分散させて、乾燥前及び再分散後のインク中
の着色微粒子及び顔料粒子の体積平均粒子径を下記の方
法で測定した。
ンクを1000倍に希釈した後、マルバーン製ゼータサ
イザー1000を用いて測定し、前記式(1)に従い再
分散係数を求めた。
張力は、常法に従い測定した。
記載する。
ートリッジに収納した後、カラーインクジェットプリン
ターPM820C(エプソン製)を用いて画像を出力し
た。出力画像としては、出力濃度を0%から100%の
間を16段階に分割したウェッジ画像(各濃度について
3cm×3cmのパッチ状に出力)を用いた。同時に同
じデータを、デジタルミニラボQD−21 PLUS
(コニカ製)を用い、コニカカラーQAペーパータイプ
A7上に出力し、現像処理して比較用のカラー銀塩写真
画像を得た。
写真同等の粒状性が得られたか否かを判定するため、上
記で作成したウェッジ画像を、同時に作成した比較用の
カラー銀塩写真画像と比較評価した。評価は20人の一
般評価者による目視評価を行い、以下の基準に則り判定
した。
れたか否かを判定するため、上記で作成したウェッジ画
像を、同時に作成した比較用のカラー銀塩写真画像と比
較評価した。評価は20人の一般評価者による目視評価
を行い、以下の基準に則り判定した。
0℃、80%RHの恒温恒湿器中で7日間保存した後、
画像の縁の鮮明さを室温下で保存しておいた同じ画像と
比較して保存前後の変化を評価した。評価は20人の一
般評価者による目視評価を行い、以下の基準に則り判定
した。
人が16人以上 B:保存前後で変化していないと評価した人が12人〜
15人 C:保存前後で変化していないと評価した人が8人〜1
1人 D:保存前後で変化していないと評価した人が7人以下 以上により得られた各評価結果を表6に示す。
状性、光沢性及び滲み耐性のいずれの項目においても低
い評価結果となった。
の試料においても粒状性と光沢性において、基準として
用いたカラー銀塩写真画像と同等以上の画像特性を有し
ており、更に滲み耐性に優れていることを確認すること
ができた。
製)実施例1に記載の調製例1に準じ、イエローおよび
シアン各色の着色微粒子分散液を調製した。ここでイエ
ロー染料としてはFS Yellow 1015(有本
化学製)を、シアン染料としてはFS Blue 15
04(有本化学製)を用いた。また、マゼンタ着色微粒
子としては表1に示す着色微粒子分散液11を、ブラッ
ク着色微粒子としては表1に示す着色微粒子分散液8を
用いた。
イエローおよびシアン各色の顔料粒子分散液を調製し
た。ここで、イエロー顔料としてはPigment Y
ellow 128を用い、またモノスルホキナクリド
ンの代わりに下記化合物(A)を用いた。なお、化合物
(A)は、従来公知の方法により合成できる。シアン顔
料としてはPigment Blue 15:3を用
い、モノスルホキナクリドンの代わりにスルホフタロシ
アニン銅を、ジメチルスルホキシドと10%水酸化ナト
リウム水溶液の代わりに濃硫酸を用いた。
す顔料粒子分散液107を用い、ブラック顔料粒子とし
ては表2に示す顔料粒子分散液102を用いた。
微粒子および顔料粒子分散液を用い、表4のインク38
の内容に準じ、各色インクを調製した。ここで、色材濃
度としては、ラージフォーマットインクジェットプリン
ター・イグアス1044SD(コニカ製)用の純正の吸
光度と同じとなるようそれぞれ調整し、各色共に濃淡二
色ずつのインクを調製し、インクジェットカートリッジ
に収納した。
カートリッジを、吐出ノズル数=512、ノズル径=2
5μm、吐出周波数=30kHzであるピエゾ方式イン
クジェットヘッドを八機搭載したインクジェット試験機
を用い、コニカインクジェットペーパーPhotoli
ke QP上に、1440×720dpi(dpiとは
2.54cm当たりのドットの数を表す)の画素密度で
画像データを出力した。
液滴速度が8m/secとなるように調整した。この
時、吐出されたインク液滴の量を測定したところ、7p
lであった。
ット画像記録液を中心に、高濃度部域では高濃度のイン
クジェット画像記録液を中心に出力するよう、駆動条件
を設定した。
機のヘッド1の構成は図1(a)のようになっている。
またヘッド1のA−Aでの断面図を図1(b)に示す。
ノズルを有するヘッド1を例示しているが、実施例では
128本のノズルを有するヘッドを用いた。ピエゾ素子
の変位によりインク液滴の吐出を行わせるピエゾ素子2
が各吐出ノズルに対応してヘッド上に設けられている。
また、ピエゾ素子に対して駆動信号や加熱用信号を供給
するドライバIC3がインク流路(インク溜まり)上に
配置されている。
ーミスタ4が設けられていて、測温手段を備えてる。
たウェッジ画像と、財団法人・日本規格協会発行の、高
精細カラーデジタル標準画像データ「N5・自転車」
(1995年12月発行)を用いた。
デジタルミニラボQD−21 PLUS(コニカ製)を
用い、コニカカラーQAペーパータイプA7上に出力
し、現像処理して比較用のカラー銀塩写真画像を得た。
方法により、粒状性、光沢性、および滲み耐性を評価し
た。滲み耐性については、実施例1の結果と同様に、各
色とも良好な結果を示した。また、粒状性および光沢性
についても、比較のカラー銀塩写真画像と同等以上の良
好な結果を示した。
の粒状性、光沢性及び滲み耐性に優れたインクジェット
用インクとそれを用いたインクジェットカートリッジ、
インクジェット画像記録方法及びインクジェット記録画
像を提供するができた。
試験機のヘッドの一例を示す概略図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 染料を含有した樹脂からなる着色微粒
子、染料を被覆した樹脂からなる着色微粒子及び染料を
含有した樹脂の表面を更に樹脂で被覆した着色微粒子か
ら選ばれる少なくとも1種の着色微粒子と、顔料粒子と
を含有するインクジェット用インクであり、該インクジ
ェット用インクの下記式(1)で表される再分散係数が
0.5〜5であることを特徴とするインクジェット用イ
ンク。 式(1) 再分散係数=再分散後の着色微粒子及び顔料粒子の二次
体積平均粒子径/再分散前の着色微粒子及び顔料粒子の
二次体積平均粒子径 - 【請求項2】 前記顔料粒子が、表面に極性基を有して
いることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット
用インク。 - 【請求項3】 pHが、7.0以上であることを特徴と
する請求項1または2に記載のインクジェット用イン
ク。 - 【請求項4】 表面張力が、25〜45mN/mである
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の
インクジェット用インク。 - 【請求項5】 前記着色微粒子の体積平均粒子径が、1
0〜150nmであることを特徴とする請求項1〜4の
いずれか1項に記載のインクジェット用インク。 - 【請求項6】 前記顔料粒子の体積平均粒子径が、10
〜150nmであることを特徴とする請求項1〜5のい
ずれか1項に記載のインクジェット用インク。 - 【請求項7】 多価金属イオン含有量が、5ppm以下
であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に
記載のインクジェット用インク。 - 【請求項8】 インク溶剤含有量が、5〜70質量%で
あることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記
載のインクジェット用インク。 - 【請求項9】 アニオン界面活性剤を含有することを特
徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジ
ェット用インク。 - 【請求項10】 ノニオン界面活性剤を含有することを
特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のインク
ジェット用インク。 - 【請求項11】 カチオン界面活性剤を含有することを
特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のインク
ジェット用インク。 - 【請求項12】 アニオン界面活性剤とノニオン界面活
性剤とを含有することを特徴とする請求項1〜8のいず
れか1項に記載のインクジェット用インク。 - 【請求項13】 水溶性高分子または水不溶性高分子分
散液を含有することを特徴とする請求項1〜12のいず
れか1項に記載のインクジェット用インク。 - 【請求項14】 請求項1〜13のいずれか1項に記載
のインクジェット用インクを少なくとも1つ収容したイ
ンク収容部を有することを特徴とするインクジェットカ
ートリッジ。 - 【請求項15】 請求項1〜13のいずれか1項に記載
のインクジェット用インクを少なくとも1つ用いて画像
形成することを特徴とするインクジェット画像記録方
法。 - 【請求項16】 請求項1〜13のいずれか1項に記載
のインクジェット用インクを少なくとも1つ用いて、イ
ンクジェット画像記録を行うことにより形成されたこと
を特徴とするインクジェット記録画像。
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