JP2014145049A - インクセット - Google Patents

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Abstract

【課題】グラデーションパッチの色再現性に優れ、及びカラーインコンスタンシーに優れるインクセットを提供することを目的とする。
【解決手段】カーボンブラックを含む濃ブラックインクと、カーボンブラックを前記濃ブラックインクよりも少ない含有割合で含む淡ブラックインクと、を含むインクセットであって、
前記濃ブラックインクは、少なくとも第1の色材と第2の色材とを含み、
前記淡ブラックインクは、前記第1の色材を含み、前記第2の色材を実質的に含まず、
前記第1の色材及び前記第2の色材は、それぞれ、シアン色材、マゼンタ色材、バイオレット色材、及びグリーン色材からなる群より選択される、
インクセット。
【選択図】なし

Description

本発明は、インクセットに関する。
カーボンブラックのみを色材として含むブラックインクを用いて黒色から白色へと階調が変化する無彩色画像のグラデーションパッチを作製し、その色相を測定すると、後に詳述する図1に示す通り、a値、b値が純粋な無彩色である中心(a値=0、b値=0)からずれて色再現性に劣ることが知られている。具体的には、このグラデーションパッチは、白色に近いときの色相はa座標中心にあり、カーボンブラックの付与量が多くなるにつれ、わずかに黄色みがかった黒色となり、カーボンブラックの付与量がさらに多くなって、ドットの埋まりが多くなると色相は再びa座標中心に戻ってくるという傾向にある。ここで、「色再現性」とは、あらゆる濃度において色相の変化が少ない性質をいう。
そこで、無彩色画像の色と色との境目に発生する薄い黄色の画像形成を防止することにより、無彩色の色再現性に優れたブラックインクセットを提供することを目的として、複数のブラックインク組成物からなるブラックインクセットであって、前記複数のブラックインク組成物が、着色剤として、カーボンブラックと、マゼンタ顔料と、シアン顔料とを含んでなるものであり、前記複数のブラックインク組成物におけるカーボンブラックの添加量がそれぞれ異なり、かつ、前記マゼンタ顔料と前記シアン顔料の添加量が前記複数のブラックインク組成物の彩度Cの値を全て3以下とする量とされてなる、インクセットが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−55592号公報
しかしながら、引用文献1に記載のインクセットでは、グレーインクのように濃度の低いインクを混色する際に、2種類以上の顔料を極めて少ない量添加することになる。このようなインク組成物は、顔料の添加量に少量の誤差が生じた場合であっても、色相の大きな変化に繋がり、製造上のロットバラツキを生じさせる。また、カラーインコンスタンシー(color inconstancy:光源依存性)はブラックインクに含まれるカーボンブラックに起因する分光特性、即ちカーボンブラックの含有割合によって影響を受けるが、従来のインクセットのグレーインクのようなカーボンブラックの濃度の低いインクではカラーインコンスタンシーにも劣る。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、色再現性(以下、「ニュートラル性」ともいう。)に優れ、かつカラーインコンスタンシーに優れるインクセットを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、所定の濃ブラックインクと、所定の淡ブラックインクとを含むインクセットであれば上記問題点を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
〔1〕
カーボンブラックを含む濃ブラックインクと、カーボンブラックを前記濃ブラックインクよりも少ない含有割合で含む淡ブラックインクと、を含むインクセットであって、
前記濃ブラックインクは、少なくとも第1の色材と第2の色材とを含み、
前記淡ブラックインクは、前記第1の色材を含み、前記第2の色材を実質的に含まず、
前記第1の色材及び前記第2の色材は、それぞれ、シアン色材、マゼンタ色材、バイオレット色材、及びグリーン色材からなる群より選択される、
インクセット。
〔2〕
前記第1の色材はシアン色材である、前項〔1〕に記載のインクセット。
〔3〕
前記第1の色材はシアン色材であり、前記第2の色材はマゼンタ色材であり、
前記濃ブラックインクは、前記カーボンブラック3〜8質量%と、前記第1の色材0.5〜4質量%と、前記第2の色材0.5〜4質量%とを含む、前項〔1〕又は〔2〕に記載のインクセット。
〔4〕
前記淡ブラックインクは、前記カーボンブラックを、前記淡ブラックインク中の前記第1の色材に対して3倍以上10倍以下の含有割合で含む、前項〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載のインクセット。
〔5〕
前記淡ブラックインクは、前記カーボンブラックを、1.5質量%未満含む、前項〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のインクセット。
〔6〕
前記第1の色材はフタロシアニン顔料であり、前記第2の色材はキナクリドン顔料である、前項〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載のインクセット。
〔7〕
前記淡ブラックインクは、l色空間におけるb軸との距離|a|が3以内である、前項〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載のインクセット。
〔8〕
前項〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載のインクセットを用いて画像を記録する、記録方法。
カーボンブラックのみを色材として含む濃ブラックインクBk3のグラデーションパッチについて色相を示す図である。 濃ブラックインクBk1、濃ブラックインクBk2、及び淡ブラックインクLk2のグラデーションパッチについて色相の変化を示す図である。 淡ブラックインクLk1及び淡ブラックインクLk2のカラーインコンスタンシーを示す図である。
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
〔インクセット〕
本実施形態のインクセットは、カーボンブラックを含む濃ブラックインクと、カーボンブラックを濃ブラックインクよりも少ない含有割合で含む淡ブラックインクと、を含むインクセットであって、濃ブラックインクは、少なくとも第1の色材と第2の色材とを含み、淡ブラックインクは、第1の色材を含み、第2の色材を実質的に含まず、第1の色材と第2の色材とは、シアン色材、マゼンタ色材、バイオレット色材、及びグリーン色材からなる群より選択される。
〔濃ブラックインク〕
濃ブラックインクは、カーボンブラックと、カーボンブラック以外に少なくとも第1の色材と第2の色材とを含む。
(カーボンブラック)
カーボンブラックとしては、特に限定されないが、例えば、No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(以上、三菱化学社(Mitsubishi Chemical Corporation)製)、Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255、Raven 700等(以上、コロンビアカーボン(Carbon Columbia)社製)、Rega1 400R、Rega1 330R、Rega1 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400等(キャボット社(CABOT JAPAN K.K.)製)、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color B1ack S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4等(以上、デグッサ(Degussa)社製)等が挙げられる。
(第1の色材及び第2の色材)
第1の色材及び第2の色材は、シアン色材、バイオレット色材、マゼンタ色材、グリーン色材からなる群より選択される。第1の色材及び第2の色材を用いることで、色味を補正することができる。このなかでも、第1の色材はシアン色材であることが好ましい。第1の色材がシアン色材であることにより、濃ブラックインク及び後述する淡ブラックインク用いて記録媒体上で調色された色の色相は、aは0に近くなりb軸に沿いやすい。このことは、各濃度において調色に必要なインクの種類を最小限に抑えることができることを意味する。これにより、調色及びLUT(ルックアップテーブル)作成が容易になる。また、記録媒体上で調色された色の色相が、例えば後に詳述する図1に示すように、a空間で斜めに延びるようなインクの場合と比較して、各インクの付与量に応じて調色するインク種を変更する手間が省け、調色がより容易になる。また、後述する淡ブラックインクはシアン顔料を含むことにより、調色した濃インクとの色相のずれ(以下、単に「色ずれ」ともいう。)がより少なく、ニュートラル性が高いものとなる。これは、マゼンタ色材等の色相と、カーボンブラック単体の色相とが近いため、マゼンタ色材等よりもシアン色材の方が調色効果が高いことに起因する。
第1の色材はシアン色材であり、第2の色材はマゼンタ色材であり、濃ブラックインクは、カーボンブラック2〜8質量%と、第1の色材0.5〜4質量%と、第2の色材0.5〜4質量%とを含むことが好ましく、カーボンブラック3〜5質量%と、第1の色材1.0〜2.5質量%と、第2の色材1.0〜2.5質量%とを含むことがより好ましく、カーボンブラック3〜5質量%と、第1の色材2〜2.5質量%と、第2の色材2〜2.5質量%とを含むことがさらに好ましい。このような濃ブラックインクであることにより、カーボンブラック本来の色味(特にa値とb値)が調色されるので、濃ブラックインクのニュートラル性がより高まる。なお、インク組成物中の各色材の含有量は以下のようにして求めることができる。インク組成物の希釈液(水溶液)をUV−vis分光光度計で測定しインク組成物の分光特性を得る。得られたインク組成物の分光特性の各ピークは各色材に対応するので、色材単体の分光特性とインク組成物の分光特性を比較することで、インク組成物中の各色材の含有量を算出することができる。
また、濃ブラックインクに含まれるカーボンブラックの含有割合は、濃ブラックインクに含まれる上記第1の色材及び上記第2の色材の含有割合の合計よりも多いことが好ましい。具体的には、濃ブラックインク中の色材の合計100質量%に対して、カーボンブラックの含有割合は、51〜75質量%が好ましく、51〜70質量%がより好ましく、51〜65質量%がさらに好ましい。このような含有割合であることにより、よりカラーインコンスタンシーに優れた色味のインクとなる。
(シアン色材)
シアン色材は、染料又は顔料として公知のものを適宜使用することができる。シアン色材としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:34、15:4、16、18、22、25、60、65、及び66等が挙げられる。このなかでも、第1の色材としてフタロシアニン顔料を用いることが好ましい。フタロシアニン顔料としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15:3、15:4、15:34、16、22、60及びC.I.バットブルー4、60等が挙げられる。これらは、1種単独で用いても又は2種以上併用してもよい。フタロシアニン顔料を用いることにより、発色性、耐候性等がより良好な画像を形成出来る。
(マゼンタ色材)
マゼンタ色材は、染料又は顔料として公知のものを適宜使用することができる。マゼンタ色材としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、88、112、114、122、123、144、146、149、150、166、168、170、171、175、176、177、178、179、184、185、187、202、209、219、224、245及びC.I.ピグメントヴァイオレット19、又はこれらの固溶体顔料等が挙げられる。このなかでも、第2の色材としてキナクリドン顔料を用いることが好ましい。キナクリドン顔料としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントレッド5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、15:1、112、122、123、168、184、202、209、ピグメントヴァイオレット19、又はこれらの固溶体顔料が挙げられる。これらは、1種単独で用いても又は2種以上併用してもよい。キナクリドン顔料を用いることにより、発色性、耐候性等がより良好な画像を形成出来る。
(バイオレット色材)
バイオレット色材は、染料又は顔料として公知のものを適宜使用することができる。バイオレット色材としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメントバイオレット3、23、32、33、36、38、43、及び50等が挙げられる。このなかでも、第2の色材としてピグメントヴァイオレット23を用いることが好ましい。ピグメントヴァイオレット23を用いることにより、発色性、耐候性等がより良好な画像を形成出来る。上述の色材は、1種単独で用いても又は2種以上併用してもよい。
(グリーン色材)
グリーン色材は、染料又は顔料として公知のものを適宜使用することができる。グリーン色材としては、特に限定されないが、フタロシアニン系の顔料が好ましく、より好ましい例としては、C.I.ピグメントグリーン36及び7等が挙げられる。これらは、1種単独で用いても又は2種以上併用してもよい。これによって、発色性、耐候性等がより良好な画像を形成出来る。
〔淡ブラックインク〕
淡ブラックインクは、カーボンブラックを上記濃ブラックインクよりも少ない含有割合で含み、上記第1の色材を含み、上記第2の色材を実質的に含まない。第1の色材を含むことにより、インク材料の共通化が可能となりコストダウンも図ることができる。また、淡ブラックインクにおいては、カーボンブラックの補色のために複数の色材を使用すると、一つ一つの色材の添加量は極めて微量になる。微量な添加量に製造上コントロールする事は困難であり、各インクごとのロットバラツキを生じさせやすい。よって、淡ブラックインクは上記第2の色材を実質的に含まないことがよい。ここで、「実質的に含まない」とは、添加する意義を十分に発揮する量以上含有させないことを意味し、具体的には、含有割合が淡ブラックインクの総質量(100質量%)に対して、例えば0.1質量%以下であり、好ましくは0.05質量%以下、より好ましくは0.01質量%以下である。
淡ブラックインクは、カーボンブラックを、淡ブラックインク中の第1の色材に対して3倍以上10倍以下の含有割合で含むことが好ましく、4倍以上9倍以下の含有割合で含むことがより好ましい。カーボンブラックの含有割合が上記範囲であることにより、カラーインコンスタンシーにより優れる。また、カーボンブラックの含有割合が上記範囲であることにより、淡ブラックインクを用いて記録媒体上で調色された色の色相は、aは0に近くなりb軸に沿いやすい。このように、b軸に沿わせることで各濃度において調色に必要な色を統一することができる。これにより、調色及びLUT(ルックアップテーブル)作成が容易になる。また、記録媒体上で調色された色の色相がa空間で斜めに延びるようなインクの場合と比較して、各インクの付与量に応じて調色するインク種を変更する手間が省け、調色がより容易になる。
図3は、後で詳述するが、淡ブラックインクに光を照射したときの反射率の傾向を示す図であり、横軸は照射光の波長、縦軸は反射率を示す。図3に示すように反射スペクトルがなだらかである(照射光の波長の変化に伴う反射率の変化が小さい)ほど、カラーインコンスタンシーがより高くなる。カーボンブラックの比率を高くすることで、各波長の照射光に対する反射スペクトルをなだらかに制御することができる。カラーインコンスタンシーに優れる観点から、第一の色材としてはシアン色材及びマゼンタ色材が好ましい。なお、反射スペクトルのなだらかさについては、実施例に記載の方法により評価することができる。
淡ブラックインクは、カーボンブラックを、1.5質量%未満含むことが好ましく、1.2質量%未満含むことがより好ましく、1.0質量%未満含むことがさらに好ましい。含有割合が上記範囲であることにより、ロットのバラツキが生じやすく、本発明を実施する利点が特に高い。また、記録媒体(メディア)が非吸収メディアである場合には、淡ブラックインクは、カーボンブラックを1.2質量%未満含むことが好ましく、1質量%未満含むことがより好ましく、0.6質量%未満含むことがさらに好ましい。非吸収メディアである場合に含有割合が上記範囲であることにより、より優れた画質を得られる組成となる。
淡ブラックインクは、l色空間におけるb軸との距離|a|(aの絶対値)が3以内であることが好ましく、2以内であることがより好ましく、1以内であることがさらに好ましい。また、距離|a|の下限は特に制限されず、小さいほど好ましい。l色空間におけるb軸との最大距離が上記範囲内であることにより、淡ブラックインクの色相がb軸に沿うことができる。このような場合であれば、補色に用いるインクの選定が容易になり、その結果記録媒体上での、あるいはLUT作成における色の調整もより容易となり、色の階調表現もより良好にすることができる。
本実施形態の濃ブラックインク及び淡ブラックインクは必要に応じてその他の添加剤を含むことができる。以下、含まれうる添加剤について説明するが、添加剤はこれらに限定されない。
(分散剤)
本実施形態の濃ブラックインク及び淡ブラックインクは、色材を溶媒中に分散させる分散剤を含むことができる。分散剤としては、従来の顔料分散液を調製するのに用いられている分散剤、例えば高分子分散剤、界面活性剤を利用することができる。
高分子分散剤としては、特に限定されないが、例えば、天然高分子、合成高分子が挙げられる。天然高分子としては、特に限定されないが、具体的には、にかわ、ゼラチン、ガゼイン、アルブミン等のタンパク質類;アラビアゴム、トラガントゴム等の天然ゴム類;サボニン等のグルコシド類;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、アルギン酸アンモニウム等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、エチルヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体等が挙げられる。
また、合成高分子としては、特に限定されないが、具体的には、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−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体等のアクリル系樹脂;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−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体等のスチレン−アクリル酸樹脂;スチレン−マレイン酸;スチレン−無水マレイン酸;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;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等の酢酸ビニル系共重合体及びこれらの塩が挙げられる。これらのなかで、特に疎水性基を持つモノマーと親水性基を持つモノマーとの共重合体、及び、疎水性基と親水性基とを合わせ持ったモノマーからなる重合体が好ましく、また上記の塩としては、ジエチルアミン、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、モルホリン等との塩が挙げられる。これらの共重合体は、重量平均分子量が3,000〜30,000であるのが好ましく、より好ましくは5,000〜15,000である。
このなかでも、高分子分散剤としては、アクリル酸系水溶性樹脂が好ましい。ここでアクリル酸系水溶性樹脂とは、アクリル酸を構成成分として含んでなる樹脂をいい、好ましくはアクリル酸を主成分とする樹脂からなるものをいう。
アクリル酸系水溶性樹脂としては、特に限定されないが、具体的には、アクリル酸共重合物、メタクリル酸共重合物、アクリル酸−マレイン酸共重合物、アクリル酸−メタクリル酸共重合物、アクリル酸−メタクリル酸−アクリル酸エチル共重合物、アクリル酸−メタクリル酸−アクリロニトリル共重合物、アクリル酸−n−ブチルメタクリレート共重合物、アクリル酸−メチルメタクリレート共重合物、アクリル酸アルキルエステル重合物、アクリル酸アルキル−アクリルアミド共重合物、アクリル酸アルキル−アクリル酸共重合物、アクリル酸アルキル−アクリル酸−アルキルアクリルアミド共重合物、アクリル酸アルキル−アクリル酸−イタコン酸共重合物、アクリル酸アルキル−アクリル酸−イタコン酸アルキル共重合物、アクリル酸アルキル−アクリル酸−3−ブテン−2,3−トリカルボン酸共重合物、アクリル酸アルキル−アクリル酸ヒドロキシアルキル共重合物、アクリル酸アルキル−イタコン酸共重合物、アクリル酸アルキル−エチレングリコールジメタクリレート共重合物、アクリル酸アルキル−クロロ酢酸ビニル共重合物、アクリル酸アルキル−ジアセトンアクリルアミド共重合物、アクリル酸アルキル−ジビニルベンゼン共重合物、アクリル酸アルキル−ビニルピリジン共重合物、アクリル酸アルキル−マレイン酸アルキル共重合物、アクリル酸アルキル−メタクリル酸共重合物、アクリル酸アルキル−メタクリル酸−ジアリルフタレート共重合物、アクリル酸エチル−メタクリル酸メチル−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物、アクリル酸エチル−メタクリル酸グリシジル−アクリルアミド−スチレン共重合物、アクリル酸オクチル−メタクリル酸メチル−イタコン酸トリフェニル共重合物、アクリル酸オクチル−メタクリル酸メチル−メタクリル酸トリフェニル共重合物、アクリル酸オクチル−メタクリル酸メチル−マレイン酸トリフェニル共重合物、アクリル酸トリブロモフェニル重合物、アクリル酸トリプロモフェニル−クロロスチレン共重合物、及びこれらの塩(例えばLi、Na、K、Ca、Mg、Al等の金属塩)が挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの樹脂は、慣用方法によって製造することができる。または市販されている樹脂を用いることもできる。これら樹脂は、上記した共重合の態様によっては制限されず、例えばブロック共重合体、グラフト共重合体、ランダム共重合体、又はこれらの混合物であってもよい。
また、分散剤として用いることのできる界面活性剤としては、特に限定されないが、具体的には、脂肪酸塩類、高級アルキルジカルボン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩類、高級アルキルスルホン酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、スルホ琥珀酸エステル塩、ナフテン酸塩、液体脂肪油硫酸エステル塩類、アルキルアリルスルホン酸塩類等の陰イオン界面活性剤;脂肪酸アミン塩、第四アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム等の陽イオン界面活性剤;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エステル類、ソルビタンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル類等の非イオン性界面活性剤等が挙げられる。上記した界面活性剤は濃ブラックインク及び淡ブラックインクに添加されることで、界面活性剤としての機能をも果たすことは当業者であれば理解するであろう。分散剤の添加量は、本実施形態の濃ブラックインクの全重量又は淡ブラックインクの全重量に対して0.01〜10質量%が好ましく、より好ましくは0.05〜5質量%である。
(水、水溶性有機溶媒)
本実施形態の濃ブラックインク及び淡ブラックインクは、水及び水溶性有機溶媒を含むことができる。水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることができる。
水溶性有機溶媒としては、特に限定されないが、例えば、低沸点有機溶剤及び高沸点有機溶媒が挙げられる。低沸点有機溶剤としては、特に限定されないが、具体的には、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、iso−ブタノール、n−ペンタノール等が挙げられる。特に一価アルコールが好ましい。低沸点有機溶媒の添加量は、濃ブラックインクの全重量又は淡ブラックインクの全重量に対して1〜30質量%が好ましく、より好ましくは2〜10質量%である。
また、高沸点有機溶媒剤としては、特に限定されないが、具体的には、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、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の多価アルコール類;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、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、トリエチエ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等の多価アルコールのアルキルエーテル類;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、トリエタノールアミン等が挙げられる。
この中でも沸点が180℃以上の水溶性有機溶媒が好ましい。沸点が180℃以上の水溶性有機溶媒の使用は濃ブラックインク及び淡ブラックインクの保水性と湿潤性をより向上させる。この結果、濃ブラックインク及び淡ブラックインクを長期間保管しても着色剤の凝集や粘度の上昇が比較的少なくなり、より優れた保存安定性を実現できる。さらに、開放状態(室温で空気に触れている状態)で放置しても流動性と再分散性をより長時間維持できる濃ブラックインク及び淡ブラックインクが実現できる。さらに、インクジェット記録方法においては、印刷中もしくは印刷中断後の再起動時にノズルの目詰まりを抑制でき、より高い吐出安定性が得られる。
沸点が180℃以上の水溶性有機溶媒の例としては、特に限定されないが、具体的には、エチレングリコール(沸点:197℃;以下括弧内は沸点を示す)、プロピレングリコール(187℃)、ジエチレングリコール(245℃)、ペンタメチレングリコール(242℃)、トリメチレングリコール(214℃)、2−ブテン−1,4−ジオール(235℃)、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール(243℃)、2−メチル−2,4ーペンタンジオール(197℃)、N−メチル−2−ピロリドン(202℃)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(257〜260℃)、2−ピロリドン(245℃)、グリセリン(290℃)、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(243℃)、ジプロピレングリコールモノエチルグリコール(198℃)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(190℃)、ジプロピレングリコール(232℃)、トリエチレングリコルモノメチルエーテル(249℃)、テトラエチレングリコール(327℃)、トリエチレングリコール(288℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(230℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(202℃)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(194℃)が挙げられる。沸点が200℃以上であるものが好ましい。これら水溶性有機溶媒は1種単独で用いても又は2種以上併用してもよい。
これら高沸点有機溶媒の含有割合は、本実施形態の濃ブラックインクの全重量又は淡ブラックインクの全重量に対して好ましくは1〜30質量%であり、より好ましくは2〜20質量%である。
(界面活性剤)
本実施形態の濃ブラックインク及び淡ブラックインクは、界面活性剤をさらに含むことができる。界面活性剤としては、特に限定されないが、具体的には、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩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、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド等のノニオン性界面活性剤;N,N−ジメチル−N−アルキル−N−カルボキシメチルアンモニウムベタイン、N,N−ジアルキルアミノアルキレンカルボン酸塩、N,N,N−トリアルキル−N−スルホアルキレンアンモニウムベタイン、N,N−ジアルキル−N,N−ビスポリオキシエチレンアンモニウム硫酸エステルベタイン、2−アルキル−1−カルボキシメチル−1−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等の両性界面活性剤等が挙げられる。これらは1種単独で用いても又は2種以上併用してもよい。
本実施形態の濃ブラックインク及び淡ブラックインクは、グリコールエーテル類をさらに含むことができる。グリコールエーテル類は、上記した水溶性有機溶媒としても用いられうるものである。グリコールエーテル類としては、特に限定されないが、具体的には、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メチルエーテルアセテート、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−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、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−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、1−メチル−1−メトキシブタノール、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エチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル等が挙げられる。これらは、1種単独で用いても又は2種以上併用してもよい。
本実施形態の濃ブラックインク及び淡ブラックインクは、アセチレングリコール系界面活性剤をさらに含むことができる。アセチレングリコール系界面活性剤を含むことにより、濃ブラックインク及び淡ブラックインクの記録媒体への浸透性をより高くでき、種々の記録媒体においてにじみのより少ない印刷が期待できる。本実施形態において用いられるアセチレングリコール系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、下記一般式(I)で表わされる化合物が挙げられる。
[上記式中、m+nは0以上50以下であり、R、R、R、及びRは独立してアルキル基(好ましくは炭素数6以下のアルキル基)を表す]
上記の一般式(I)で表される化合物の中で特に好ましくは2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3オール等が挙げられる。上記の一般式(I)で表されるアセチレングリコール系界面活性剤として市販品を利用することも可能であり、その具体例としてはサーフィノール104、82、465、485、又はTG(いずれもAir Products and Chemicals.Inc.より入手可能)、オルフィンSTG、オルフィンE1010(以上 日信化学社製 商品名)が挙げられる。界面活性剤の添加量は本実施形態の濃ブラックインクの全重量及び淡ブラックインクの全重量に対して0.01〜10質量%であり、より好ましくは0.1〜5質量%である。
(その他の成分)
本実施形態の濃ブラックインク及び淡ブラックインクは、三級アミン、水酸化アルカリ、アルギン酸誘導体、糖及び糖の誘導体をさらに含むことができる。これらの成分を含むことにより、濃ブラックインク及び淡ブラックインクは、湿潤性、分散安定性、ノズルの目詰まり安定性により優れるものとなる。
三級アミンとしては、特に限定されないが、具体的には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ブチルジエタノールアミン等が挙げられる。これらは1種単独で用いても又は2種以上併用してもよい。三級アミンの添加量は本実施形態の濃ブラックインクの全重量又は淡ブラックインクの全重量に対して0.01〜10質量%が好ましく、より好ましくは0.1〜5質量%である。
水酸化アルカリとしては、特に限定されないが、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムが挙げられる。これらは、1種単独で用いても又は2種以上併用してもよい。水酸化アルカリの添加量は本実施形態の濃ブラックインクの全重量又は淡ブラックインクの全重量に対して0.01〜5質量%が好ましく、より好ましくは0.05〜3質量%である。
アルギン酸誘導体としては、特に限定されないが、具体的には、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルギン酸アルカリ金属塩;トリエタノールアミン塩等のアルギン酸有機塩;アルギン酸アンモニウム塩等が挙げられる。これらは1種単独で用いても又は2種以上併用してもよい。アルギン酸誘導体の添加量は、本実施形態の濃ブラックインクの全重量又は淡ブラックインクの全重量に対して0.001〜5質量%であり、より好ましくは0.01〜3質量%である。
糖としては、特に限定されないが、例えば、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類及び四糖類を含む)及び多糖類が挙げられ、具体的には、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール、(ソルビット)、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等が挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、アルギン酸、α−シクロデキストリン、セルロース等自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。また、これらの糖の誘導体としては、上記した糖類の還元糖[(例えば、糖アルコール(一般式HOCH(CHOH)CHOH(ここで、n=2〜5の整数を表す)で表される]、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸等)、アミノ酸、チオ糖等が挙げられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビット等が挙げられる。これらは1種単独で用いても又は2種以上併用してもよい。糖又は糖の誘導体の添加量は本実施形態の濃ブラックインクの全重量又は淡ブラックインクの全重量に対して、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは1〜10質量%である。
本実施形態の濃ブラックインク及び淡ブラックインクは、防腐剤、pH調整剤、溶解助剤、酸化防止剤、キレート化剤等をさらに含むことができる。防腐剤としては、特に限定されないが、具体的には、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2−ジベンジソチアゾリン−3−オン(ICI社のプロキセルCRL、プロキセルBDN、プロキセルGXL、プロキセルXL−2、プロキセルTN)等が挙げられる。さらに、pH調整剤、溶解助剤、又は酸化防止剤としては、特に限定されないが、具体的には、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、モルホリン等のアミン類及びそれらの変成物;水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等の無機塩類、水酸化アンモニウム、四級アンモニウム水酸化物(テトラメチルアンモニウム等)、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム等の炭酸塩類その他燐酸塩等;N−メチル−2−ピロリドン、尿素、チオ尿素、テトラメチル尿素等の尿素類;アロハネート、メチルアロハネート等のアロハネート類;ビウレット、ジメチルビウレット、テトラメチルビウレット等のビウレット類等;L−アスコルビン酸及びその塩を挙げることができる。また、キレート化剤としては、特に限定されないが、具体的には、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)が挙げられる。
本実施形態のインクセットは、上記濃ブラックインク及び淡ブラックインクと、他のインク組成物とを含む、カラーインクセットとすることもできる。他のインク組成物の着色剤及び組成成分は、印刷方法を勘案して適宜決定することができる。カラーインクセットとしては、特に限定されないが、具体的には、上記濃ブラックインク及び淡ブラックインクと、マゼンタインク組成物、シアンインク組成物、又はイエローインク組成物とを組み合わせたもの;ライトマゼンタインク組成物、ライトシアンインク組成物、又はライトイエローインク組成物、とを上記したカラーインクセットを組み合わせたものが挙げられる。なお、マゼンタインク組成物及びシアンインク組成物におけるそれぞれの顔料は、本実施形態の濃ブラックインク又は淡ブラックインクの説明においてで述べたものと様であってよい。イエローインクに使用される顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、13、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、109、110、114、128、129、138、150、151、154、155、180、及び185等が挙げられる。さらに、シアンインク組成物、マゼンタインク組成物、イエローインク組成物における、分散剤、水溶性有機溶媒、界面活性剤等、の添加成分及びその添加量についてもまた、上記濃ブラックインク又は淡ブラックインクの説明において述べたものと同様のものを使用することができる。
〔濃ブラックインク、淡ブラックインク、及びその他のインク組成物の製造方法〕
本実施形態の濃ブラックインク、淡ブラックインク、及びその他のインク組成物は、上記成分を適切な方法で分散、混合することによって製造することができる。顔料と、分散剤と、水とを分散機(例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータミル、ヘンシェルミキサー、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、ジェットミル、オングミル等)で混合して、均一な分散液を調製する。次に、残部の水と、水溶性有機溶媒と、界面活性剤等の残りの成分を加えてさらに混合攪拌してインク溶液を調製する。充分に攪拌した後に、目詰まりの原因となる粗大粒子及び異物を除去するためにろ過を行って目的の濃ブラックインク及び淡ブラックインクを得ることができる。
〔記録方法〕
本実施形態の記録方法は、上記インクセットを用いて画像を記録する方法である。黒から白までの無彩色画像及び有彩色画像は、各インクセットのインク組成物を出力して、記録密度を変化させる事によって得る事が出来る。また、本発明のインクセットを用いた記録方法は、事によって、ニュートラル性やカラーインコンスタンシー等の種々の特性が良好な画像を記録可能となる。
以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
[インク組成物用の材料]
下記の実施例、比較例、及び参考例において使用したインク組成物用の主な材料は、以下の通りである。
〔有機溶剤〕
・1,2−ヘキサンジオール
・2−ピロリドン
・プロピレングリコール
〔樹脂エマルジョン〕
・スチレン−アクリル酸共重合体系樹脂エマルジョン(Tg:85℃、平均粒子径:140nm)
〔ポリエチレンワックス〕
・AQUACER515(BYK社製商品名)
〔シリコン系界面活性剤〕
・BYK348(BYK社製商品名)
〔アセチレングリコール系消泡剤〕
・サーフィノールDF110D(日信化学工業社製商品名、HLB値:3)
〔pH調整剤〕
・トリエタノールアミン
[インク組成物の調製]
各材料を下記の表1に示す組成(質量%)で混合し、十分に撹拌し、表2に示す色材を有する濃ブラックインクBk1〜3、淡ブラックインクLk1〜4を作製した。
[インクジェット記録方法(実施例、比較例)]
上記で調製した濃ブラックインクBk1〜3、淡ブラックインクLk1〜4をPX−G930(セイコーエプソン(株)製インクジェット印刷装置商品名)の専用インクカートリッジに充填した。各インク組成物を出力して黒から白までの画像のグラデーションパッチ(記録密度を5%刻みで増やした20種のパッチ)を記録媒体(JT5829R:MACtac社製)にインクジェット法により記録した。
〔L、a、bの測定方法〕
濃ブラックインクBk1〜3、淡ブラックインクLk1〜4のグラデーションパッチの色相(L、a、b)を、分光測光器Spectrolino(商品名、GretagMacbeth社製)を用いて測定した。その際の条件は、光源D50、視野角2°とした。白色標準に関しては、測定器付属のもの(DIN5033)を使用した。L値50付近のパッチの測定データを表3に示す。
〔ニュートラル性の評価方法〕
濃ブラックインクBk1〜3、淡ブラックインクLk1〜4のニュートラル性は、得られたa値及びb値に基づいて下記評価基準により評価した。濃ブラックインクBk1〜3についての結果を、下記表4に示す。
(評価基準)
A:図2に示す通りニュートラル性が極めて高い。
B:図2に示す通りニュートラル性が高いが、Bk1よりも劣る。
C:図1に示す通り明らかにニュートラル性が低い。
また、Bk3のグラデーションパッチの色相の変化を図1に示し、Bk1、Bk2、及びLk2のグラデーションパッチの色相の変化を図2に示す。
〔カラーインコンスタンシー(CII)の測定方法〕
分光測光器Spectrolino(商品名、GretagMacbeth社製)を用いて、濃ブラックインクBk1〜3、淡ブラックインクLk1〜4のグラデーションパッチの各波長における反射スペクトルを測定した。その際の条件は、光源D50、視野角2°、380nm〜730nm 10nm間隔とした。Lk1、Lk2の評価結果を、下記表5に示す。
(評価基準)
○:380nm〜730nmにおける10nm間隔のスペクトルがなだらかであり、ピークがない
×:380nm〜730nmにおける10nm間隔のスペクトルにピークが存在する
また、Lk1、Lk2のスペクトルを図3に示す。Lk2のように反射スペクトルがなだらかである方が、色の見え方が光源に依存することなく一定となりやすい。即ち、カラーインコンスタンシーが良くなる。
カラーインコンスタンシーの向上は、Bk、Lkに含まれるカーボンブラックに起因する分光特性、即ちカーボンブラックの含有割合によってほとんど決まる。そのため、カラーインコンスタンシー向上の観点からは、淡ブラックインクにおける色材のうちカーボンブラックの割合が高いほうが望ましい。しかしながら、淡ブラックインクでカーボンブラックの割合を高くすると、図1に示すのと同様に、黄色がかるため、ニュートラル性との両立が難しかった。また、色材の総量が少ない淡ブラックインクの場合に、複数種類の顔料を添加するのは製造上の問題で困難でもあった。この点、本発明の淡ブラックインクに該当するLk2〜3であれば、濃ブラックインクとの組み合わせにより、カーボンブラックの含有割合が比較的多くてもグラデーションパッチの色調を保つことが可能であり、色再現性に優れる。具体的には、図2に示されるようにLk2はb軸に沿う傾向があり色相はBk1と異なっていたが、Bk1及びLk2のインクセットとした場合とBk1及びLk1のインクセットとした場合とを比較すると、カラーインコンスタンシーの面で、Bk1及びLk2のインクセットのほうが優れていた。また、ニュートラル性については、Lk1とLk2〜4をインク単独で比較するとLk1の方が優れた結果となったが、色濃度が淡ブラックインクは色材濃度が極めて低い事より、濃ブラックインクと組み合わせたインクセットにおいては実質的に同一の色再現性となった。また、Lk2〜4は色材の総量が少ないインクであるが、色材種類を少なく抑える事も可能となり、これを用いたインクセットは製造上のロット差を抑えることも可能となった。よって、Lk2〜Lk4を採用したインクセットは総合的に優れていた。以上のように、本発明の淡ブラックインクに該当するLk2〜3を含む本発明のインクセットはカラーインコンスタンシーに優れ、ニュートラル性も両立できるものとなる。同様に、Lk4は、カーボンブラックの量が全体の色材量において支配的であるため、カラーインコンスタンシーに優れていた。また、濃ブラックインクと組み合わせる事によってニュートラル性も両立できるものとなる。
〔実施例1〕
Bk1と、Lk2とをPX−G930の専用インクカートリッジに充填した。そのインクセットにおける各インク組成物を出力して黒から白までの画像のグラデーションパッチを記録媒体(JT5829R:MACtac社製)にインクジェット法によりベタパターンで記録した。
〔実施例2〕
Bk1と、Lk3とをPX−G930の専用インクカートリッジに充填した。そのインクセットにおける各インク組成物を出力して黒から白までの画像のグラデーションパッチを記録媒体(JT5829R:MACtac社製)にインクジェット法によりベタパターンで記録した。
〔比較例1〕
Bk3と、Lk3とをPX−G930の専用インクカートリッジに充填した。そのインクセットにおける各インク組成物を出力して黒から白までの画像のグラデーションパッチを記録媒体(JT5829R:MACtac社製)にインクジェット法によりベタパターンで記録した。
〔比較例2〕
Bk2と、Lk1とをPX−G930の専用インクカートリッジに充填した。そのインクセットにおける各インク組成物を出力して黒から白までの画像のグラデーションパッチを記録媒体(JT5829R:MACtac社製)にインクジェット法によりベタパターンで記録した。
〔比較例3〕
Bk3と、Lk1とをPX−G930の専用インクカートリッジに充填した。そのインクセットにおける各インク組成物を出力して黒から白までの画像のグラデーションパッチを記録媒体(JT5829R:MACtac社製)にインクジェット法によりベタパターンで記録した。
[ニュートラル性]
本発明の濃ブラックインクと、淡ブラックインクとを含む実施例1〜2のインクセットは、BkによるLkの調色が容易であるのでニュートラル性は高くなった。
[カラーインコンスタンシー]
本発明の濃ブラックインクと、淡ブラックインクとを含む実施例1〜2のインクセットは、カーボンブラック含有率の高いLkインクを使用しているのでカラーインコンスタンシーはよくなる。
本発明は、黒色から白色へと階調が変化する無彩色画像を印刷するためのインクセットとして産業上の利用可能性を有する。

Claims (8)

  1. カーボンブラックを含む濃ブラックインクと、カーボンブラックを前記濃ブラックインクよりも少ない含有割合で含む淡ブラックインクと、を含むインクセットであって、
    前記濃ブラックインクは、少なくとも第1の色材と第2の色材とを含み、
    前記淡ブラックインクは、前記第1の色材を含み、前記第2の色材を実質的に含まず、
    前記第1の色材及び前記第2の色材は、それぞれ、シアン色材、マゼンタ色材、バイオレット色材、及びグリーン色材からなる群より選択される、
    インクセット。
  2. 前記第1の色材はシアン色材である、請求項1に記載のインクセット。
  3. 前記第1の色材はシアン色材であり、前記第2の色材はマゼンタ色材であり、
    前記濃ブラックインクは、前記カーボンブラック3〜8質量%と、前記第1の色材0.5〜4質量%と、前記第2の色材0.5〜4質量%とを含む、請求項1又は2に記載のインクセット。
  4. 前記淡ブラックインクは、前記カーボンブラックを、前記淡ブラックインク中の前記第1の色材に対して3倍以上10倍以下の含有割合で含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクセット。
  5. 前記淡ブラックインクは、前記カーボンブラックを、1.5質量%未満含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクセット。
  6. 前記第1の色材はフタロシアニン顔料であり、前記第2の色材はキナクリドン顔料である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクセット。
  7. 前記淡ブラックインクは、l色空間におけるb軸との距離|a|が3以内である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクセット。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のインクセットを用いて画像を記録する、記録方法。
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