JP2014173078A - インクジェット用インク、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置及びインク記録物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水、水溶性有機物、水分散性着色剤、を少なくとも含有するインクジェット用インクにおいて、前記水溶性有機物が(A)インク全体中の前記水溶性有機物の含有量が35〜60wt%であり、(B)該水溶性有機物としてジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、を合わせたものを水溶性有機物全体の50質量%以上含有し、(C)前記水分散性着色剤がジェミナルビスホスホン酸基又はジェミナルビスホスホン酸塩基で改質された改質顔料であることを特徴とするインクジェット用インク。
【選択図】図1
Description
近年、益々高速化のニーズが高まっているが、プリンタの高速化にともないメディア上での乾燥性が問題となっている。乾燥性が悪いと、ヘッドからインクを印字後、印字面が乾燥していない状態で記録メディアが搬送される際に、搬送用のローラに接触した際に、インクがローラに付着して画像を汚してしまう。この現象をオフセット性という。
特に乾燥性の問題は、吸収性性能の低いコート紙、アート紙で顕著であり、乾燥装置の大型化を招く。
溶剤に分散し易い分散体として、ジェミナルビスホスホン酸基又はジェミナルビスホスホン酸塩基で改質された改質顔料の分散体、インクに関する検討がされている(特許文献1の特表2011−515535号公報、特許文献2のWO−2007/053563号公報)。しかしながら、間欠吐出信頼性に対する検討はなされていない。
(1)「水、水溶性有機物、水分散性着色剤、を少なくとも含有するインクジェット用インクにおいて、前記水溶性有機物が(A)インク全体中の前記水溶性有機物の含有量が35〜60wt%であり、(B)該水溶性有機物としてジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、を合わせたものを水溶性有機物全体の50質量%以上含有し、(C)前記水分散性着色剤がジェミナルビスホスホン酸基又はジェミナルビスホスホン酸塩基で改質された改質顔料であることを特徴とするインクジェット用インク。」
(2)「前記インクの温湿度23℃80%RHのときの、インクに使用する水溶性有機物が(1)〜(n)まであるとすると、次の計算式(1)による平衡水分量が5〜15質量%以下であることを特徴とする前記(1)に記載のインク;
(ただし、式中、nは、インクに使用する水溶性有機物が(1)〜(n)まであるとするときの種類数を示す。)
(ただし、式中、nは、インクに使用する水溶性有機物が(1)〜(n)まであるとするときの種類数を示す。)。」
(3)「前記水溶性有機物として、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、β−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、2−ピロリドンのいずれかを5wt%以上20wt%以下含有することを特徴とする前記(1)または(2)に記載のインクジェット用インク。」
(4)「前記水溶性有機物として、温湿度23℃80%RHのときの平衡水分量が30wt%以上の多価アルコールを5〜20%含有していることを特徴とする前記(1)乃至(3)のいずれかに記載のインクジェット用インク。」
(5)「支持体の少なくとも一方の面上に塗工層を有する記録用メディアであり、前記塗工層を有する面が、動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の前記記録用メディアへの転移量が1〜15ml/m2である記録メディアに前記(1)乃至(4)のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを刺激印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法。」
(6)「前記(1)乃至(4)のいずれかに記載のインクジェット用インクを記録用インクを容器中に収容してなるインクカートリッジ。」
(7)「前記(6)に記載のインクカートリッジを具備してなるインクジェット記録装置。」
(8)「前記(1)乃至(4)のいずれかに記載のインクジェット用インクを飛翔させて形成された画像を有してなることを特徴とするインク記録物。」
本発明の記録用インクは、水、水溶性有機物(湿潤剤や界面活性剤等)、及び、水分散性着色剤を少なくとも含有し、更に必要に応じて浸透剤、消泡剤、防錆剤、防カビ剤、水分散性の樹脂、及びその他の成分を含有してなる。
本発明の水溶性有機物とは、15℃〜35℃において、インク中で分散媒である水に溶解している有機物成分を指し、具体的には、水溶性湿潤剤、界面活性剤、水溶性高分子材料、浸透剤、防錆剤、防カビ剤、染料のことである。インク中で水相に溶解せずに分散している有機顔料、無機顔料、樹脂化合物、は水溶性有機物に含まれない。
水溶性有機物として、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソブチルエーテルを使用すると、ジェミナルビスホスホン酸基又はジェミナルビスホスホン酸塩基で改質された改質顔料との組合せで、放置後の粘度上昇を抑えられるので、吐出信頼性に効果がある。さらに、
水溶性有機物として、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、2−ピロリドン、β−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、2−ピロリドンを使用すると、保存安定性に効果がある。1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、2−ピロリドン、β−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、2−ピロリドンの含有量は5%以上20%以下にすることで、オフセット性が良好である。
本発明において、前記インクとして、温湿度23℃80%RHのときの平衡水分量が5〜15wt%以下にすることで、オフセット性、吐出信頼性に効果がある。
なお、平衡水分量とは、水溶性有機物と水との混合物を一定温度、湿度の空気中に開放して、溶液中の水の蒸発と空気中の水のインクへの吸収が平衡状態になったときの水分量を言う。具体的には、平衡水分量は、塩化カリウム飽和水溶液を用いデシケーター内の温湿度を温度23±1℃、湿度80±3%に保ち、このデシケーター内に各水溶性有機物を1gずつ秤量したシャーレを質量変化がなくなるまでの期間保管し、次の計算式(2)により求めることができる。
3−メチル−1,3−ブタンジオール(bp203℃、23%)、イソブチルジグリコール(bp220℃、10wt%)、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(bp242℃、13wt%)、2−(2−イソプロピルオキシエトキシ)エタノール(bp207℃、18wt%)、イソプロピルグリコール(bp142℃、15wt%)、ジエチルジグリコール(bp189℃、10wt%)、プロピルプロピレングリコール(bp150℃、17wt%)、クエン酸トリブチル(bp234℃、4wt%)、プロピルプロピレンジグリコール(bp220℃、5wt%)、ブチルプロピレンブリコール(bp170℃、6wt%)、ブチルプロピレンジグリコール(bp212℃、3wt%)、メチルプロピレングリコールアセテート(bp146℃、8wt%)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(bp216℃、20wt%)、N,N−ジメチルアクリルアミド(bp171℃、31%)、N,N−ジエチルアクリルアミド(bp56℃/3mmHg、11%)、ジプロピレングリコール(bp232℃)、1,5−ペンタンジオール(bp242℃)、プロピレングリコール(bp187℃)、2−メチル−2,4−ペンタンジオール(bp197℃)、エチレングリコール(bp196−198℃)、トリプロピレングリコール(bp267℃)、ヘキシレングリコール(bp197℃)、ポリエチレングリコール(粘調液体〜固体)、ポリプロピレングリコール(bp187℃)、1,6−ヘキサンジオール(bp253−260℃)、1,2,6−ヘキサントリオール(bp178℃)、などが挙げられる。
エチレングリコールモノエチルエーテル(bp135℃)、エチレングリコールモノブチルエーテル(bp171℃)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(bp194℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(bp197℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(bp231℃)、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル(bp229℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(bp132℃)、エチレングリコールモノフェニルエーテル(bp237℃)、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。
該糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類、四糖類を含む)、多糖類、などが挙げられる。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、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、などが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど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、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖(例えば、糖アルコール(一般式:HOCH2(CHOH)nCH2OH(ただし、nは2〜5の整数を表す)で表わされる。)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
次に本発明に使用される改質顔料について説明する。
前記改質顔料は、顔料表面に少なくとも一つのジェミナルビスホスホン酸基又はジェミナルビスホスホン酸塩基で改質された改質顔料であり、分散剤の不存在下でも水分散性を示す顔料である。一般的には、「自己分散性顔料」と称することが多い。
種々のカーボンブラック(Pigment Black 7)、たとえばチャンネルブラック、ファーネスブラック、ガスブラック、ランプブラックを含み、たとえば、Regal(登録商標)、Black Pearls(登録商標)、Elftex(登録商標)、Monarch(登録商標)、Mogul(登録商標)およびVulcan (登録商標)の商標でCabot Corporationから入手し得るカーボンブラック(たとえば、Black Pearls(登録商標) 2000、Black Pearls (登録商標)1400、Black Pearls(登録商標) 1300、Black Pearls(登録商標) 1100、Black Pearls(登録商標) 1000、Black Pearls(登録商標) 900、Black Pearls(登録商標) 880、Black Pearls(登録商標) 800、Black Pearls(登録商標) 700、Black Pearls(登録商標) 570、Black Pearls(登録商標) L、Elftex(登録商標) 8、Monarch(登録商標) 1400、Monarch(登録商標) 1300、Monarch (登録商標)1100、Monarch(登録商標) 1000、Monarch(登録商標) 900、Monarch(登録商標) 880、Monarch(登録商標) 800、Monarch(登録商標) 700、Regal(登録商標) 660、Mogul(登録商標) L、Regal(登録商標) 330、Regal(登録商標) 400およびVulcan(登録商標) P)、SENSIJET BlackSDP100(SENSIENT)、SENSIJET BlackSDP1000(SENSIENT)、SENSIJET BlackSDP2000(SENSIENT)等のカーボンブラックが挙げられる。
例えば、表面処理した顔料としては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものが好適である。
前記アニオン性親水基としては、例えば、−COOM、−SO3M、−PO3HM、−PO3M2、−SO2NH2、−SO2NHCOR(ただし、Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表す。Rは、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表す)等が挙げられる。これらの中でも、−COOM、−SO3Mが無機顔料及び有機顔料表面に結合されたものを用いることが好ましい。
また、前記親水基中における「M」は、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、等が挙げられる。前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。前記アニオン性に帯電した有機顔料を得る方法としては、有機顔料表面に−COONaを導入する方法として、例えば、有機顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化による方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられる。
顔料の所望の性質に依存して、窒素吸着により測定すると、広範囲のBET表面積を有する。
顔料は、好ましくは約10m2/g〜約1500m2/g、もっと好ましくは約20m2/g〜約600m2/g、そして最も好ましくは約50m2/g〜約300m2/gの表面積を有する。
所望の表面積が所望の適用のために利用が容易ではない場合、顔料を比較的小さい粒径にするために、所望であれば顔料は一般的なサイズ減少または粉砕処理(例えば、ボールミル粉砕、又はジェットミル粉砕、又は超音波処理)をすれば良い。
顔料は広範囲のジブチルフタレート吸収(DBP)値(顔料の構造または分岐の尺度である)を有し得る。
例えば、顔料はDBP値が約25〜400mL/100g(約30〜200mL/100g、および約50〜150mL/100gを含む)を持つカーボンブラックが好ましい。
本発明の改質顔料を含む分散体が次の概括的な手順の1つを用いて調製された。
その方法は、顔料に式(1)又は式(2)で示される化合物を反応させて、さらに水への分散性を高めるため、ホスホン酸基をアルカリ金属および有機アンモニウムで置換するのが望ましい。
≪方法A≫
カーボンブラック20g、式(1)の化合物又は式(2)の化合物20ミリモルおよびイオン交換高純水200mLを室温環境下Silversonミキサー(6000rpm)で混合した。得られるスラリーのpHが4より高い場合は、硝酸20ミリモルを添加する。30分後に、少量のイオン交換高純水に溶解された亜硝酸ナトリウム(20ミリモル)を上記混合物にゆっくりと添加する。さらに、撹拌しながら60℃に加温し、1時間反応させた。カーボンブッラクに式(1)の化合物又は式(2)の化合物を付加した改質顔料が生成できる。次いで、pHをNaOH水溶液により10に調整することにより、30分後に改質顔料分散体は得られる。少なくとも1つのジェミナルビスホスホン酸基またはジェミナルビスホスホン酸ナトリウム塩と結合した顔料を含んだ分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、さらに超音波分散を行って固形分を濃縮した改質顔料分散体が得た。
ProcessAll 4HV ミキサー(4L)に、乾燥カーボンブラック500g、イオン交換高純水1Lおよび式(1)の化合物又は式(2)の化合物1モルを充填する。次いで、混合物を10分間、60℃に加温しながら300rpmで強く混合した。これに20%亜硝酸ナトリウム水性溶液[式(1)の化合物又は式(2)の化合物に基づき1モル当量]を15分間掛けて添加した。60℃に加温しながら、三時間混合撹拌した。上記反応物をイオン交換高純水750mLで希釈しながら取り出し、得られた改質顔料分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、さらに超音波分散を行って固形分を濃縮した改質顔料分散体が得た。さらに、粗大粒子が多い場合は、遠心分離機等を用いて除去することが望ましい。
前記水分散性着色剤の前記インクジェット記録用インクにおける含有量は、固形分で1〜15質量%が好ましく、2〜10質量%がより好ましい。2〜10質量%にすると、インクの吐出性が良好であり、経済的にも好ましい。
さらに、前記インクの経時保存でもインクの安定性が高く、水分蒸発時の粘度上昇も抑制されインクであり、ヘッド維持装置での維持装置インク固着性及び吐出信頼性も非常優れたインクとなった。
前記水分散性樹脂としては、造膜性(画像形成性)に優れ、かつ高撥水性、高耐水性、高耐候性を備えて、高耐水性で高画像濃度(高発色性)の画像記録に有用である。例えば、縮合系合成樹脂、付加系合成樹脂、天然高分子化合物などが挙げられる。
前記縮合系合成樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。前記付加系合成樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂などが挙げられる。前記天然高分子化合物としては、例えば、セルロース類、ロジン類、天然ゴムなどが挙げられる。
この中でも、特にアクリル−シリコーン樹脂微粒子及びフッ素系樹脂微粒子が好ましい。また、前記水分散性樹脂を2種類以上併用することは全く問題ない。
前記フルオロオレフィン単位としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば−CF2CF2−、−CF2CF(CF3)−、−CF2CFCl−などが挙げられる。
前記ビニルエーテル単位としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、下記表1に示されるものなどが挙げられる。
このようなフッ素系樹脂微粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、大日本インキ化学工業株式会社製のフルオネートFEM−500、FEM−600、ディックガードF−52S、F−90、F−90M、F−90N,アクアフランTE−5A;旭硝子株式会社製のルミフロンFE4300、FE4500、FE4400、アサヒガードAG−7105、AG−950、AG−7600、AG−7000、AG−1100などが挙げられる。
前記水分散性樹脂は、ホモポリマーとして使用されてもよく、また、コポリマーして使用して複合系樹脂として用いてもよく、単相構造型及びコアシェル型、パワーフィード型エマルジョンのいずれのものも使用できる。
前記単官能の(メタ)アクリル酸エステル単量体類としては、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、メタクリロキシエチルトリメチルアンモニウム塩、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n−アミルアクリレート、イソアミルアクリレート、n−へキシルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、シクロへキシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、グリシジルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、アクリロキシエチルトリメチルアンモニウム塩、などが挙げられる。
前記アリル化合物単量体類としては、例えば、アリルスルホン酸その塩、アリルアミン、アリルクロライド、ジアリルアミン、ジアリルジメチルアンモニウム塩等が挙げられる。
前記オレフィン単量体類としては、例えば、エチレン、プロピレン等が挙げられる。
前記ジエン単量体類としては、例えば、ブタジエン、クロロプレン等が挙げられる。
前記不飽和炭素を持つオリゴマー類としては、例えば、メタクリロイル基を持つスチレンオリゴマー、メタクリロイル基を持つスチレン−アクリロニトリルオリゴマー、メタクリロイル基を持つメチルメタクリレートオリゴマー、メタクリロイル基を持つジメチルシロキサンオリゴマー、アクリロイル基を持つポリエステルオリゴマー等が挙げられる。
前記界面活性剤として、水分散性着色剤の種類や、水溶性有機溶剤の組合せによって分散安定性を損なわず、表面張力が低く、浸透性、レベリング性の高いものが好ましく、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤から選択される少なくとも1種が好適である。これらの中でも、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アセチレングリコール又はアセチレンアルコール系界面活性剤が特に好ましい。
これら界面活性剤は、1種を単独、又は2種以上を混合して用いることができる。
上記のノニオン系フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないため好ましく、特に一般式(3)及び一般式(4)で表わされるフッ素系界面活性剤が好ましい。
(1)アニオン系フッ素系界面活性剤
前記一般式(4)で表される化合物の好ましい例としては、表面張力を下げる能力が高く浸透性が高い等の理由により次のa)〜z)式の化合物が挙げられる。
b)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)25−C12H25
c)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)30−C12H25
d)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)20−C14H29
e)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)30−C14H29
f)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)20−C16H33
g)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)23−C16H33
h)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)25−C16H33
i)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)30−C16H33
j)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)40−C16H33
k)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)20−C18H37
l)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)30−C18H37
m)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)40−C18H37
n)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)23−CH2CH(OH)CH2−C4F9
o)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)35−CH2CH(OH)CH2−C4F9
p)C4F9−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)45−CH2CH(OH)CH2−C4F9
q)C6F13−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)21−C12H25
r)C6F13−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)25−C12H25
s)C6F13−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)30−C12H25
t)C6F13−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)23−CH2CH(OH)CH2−C6F13
u)C6F13−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)35−CH2CH(OH)CH2−C6F13
v)C6F13−CH2CH(OH)CH2O−(CH2CH2O)45−CH2CH(OH)CH2−C6F13
上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。この市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431(いずれも、住友スリーエム株式会社製);メガファックF−470、F−1405、F−474(いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製);ゾニール(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR(いずれも、DuPont社製);FT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW(いずれも、株式会社ネオス社製)、ポリフォックスPF−136A,PF−156A、PF−151N、PF−154、PF−159(オムノバ社製)、ユニダインDSN−403N(ダイキン工業株式会社製)などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、DuPont社製のFS−300、株式会社ネオス製のFT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW、オムノバ社製のポリフォックスPF−151N及びダイキン工業株式会社製のユニダインDSN−403Nが特に好ましい。
上記アセチレングリコール又はアセチレンアルコール系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、ダイノール604、ダイノール607(エアプロダクツ・アンド・ケミカルズ社)、サーフィノール104、サーフィノール420、サーフィノール440、サーフィノールSE(日信化学工業株式会社)、オルフィンE1004、オルフィンE1010、オルフィンEXP.4001、オルフィンEXP.4200、オルフィンEXP.4051F、オルフィンEXP.4123(日信化学工業株式会社)などが挙げられる。
上記のノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレン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、などが挙げられる。
上記のインクジェット記録用インクは、浸透性と水への溶解性を両立させるために、浸透剤として炭素数8〜11の非湿潤剤性ポリオール化合物又はグリコールエーテル化合物を少なくとも1種を含有することが好ましい。ここで、非湿潤剤性とは、25℃の水中において0.2〜5.0質量%の間の溶解度を有することを意味する。これらの浸透剤の中でも、一般式(22)で表される1,3−ジオール化合物が好ましく、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール[溶解度:4.2%(25℃)]、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール[溶解度:2.0%(25℃)]が特に好ましい。
0.1〜4.0質量%の範囲であれば、インクのメディアへの浸透性が良くなり、ドットの埋まりが良くなる。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、pH調整剤、抑泡剤(消泡剤)、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
本実施形態において、前記抑泡剤は、インクジェット用インクに微量添加することによって、その発泡を抑えるために用いられる。ここで、発泡とは液体が薄い膜になって空気を包むことである。この泡の生成にはインクジェット記録用インクの表面張力や粘度等の特性が関与する。即ち、水のように表面張力が高い液体は、液体の表面積をできるだけ小さくしようとする力が働くために、発泡し難い。これに対し、高粘度で高浸透性のインクジェット記録用インクは、表面張力が低いために発泡し易く、溶液の粘性により生成した泡が維持されやすく消泡し難い。
これに対し下記一般式(23)の抑泡剤は、表面張力を低下させる働きがフッ素系界面活性剤ほど強くないものの、該フッ素系界面活性剤に対する相溶性が高い。このため、抑泡剤が効率的に泡膜に取り込まれ、フッ素系界面活性剤と抑泡剤との表面張力の違いにより泡膜の表面が局部的に不均衡な状態となり、泡が破壊すると考えられる。
前記アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール等が挙げられる。
前記アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
前記アンモニウムの水酸化物としては、例えば、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。
前記アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
前記フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]2,4,8,10−テトライキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、などが挙げられる。
本実施形態の画像形成方法に用いられるインクジェット記録用インクは、水分散性着色剤、水溶性有機溶剤、水分散性樹脂、界面活性剤、浸透剤及び水、更に必要に応じてその他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、更に必要に応じて攪拌混合して製造する。この攪拌混合は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシェイカー、超音波分散機等により行うことができ、攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行うことができる。
本実施形態のインクジェット記録用インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力等が以下の範囲であることが好ましい。
ここで、前記粘度は、例えば、粘度計(RE−550L、東機産業株式会社製)を使用して、25℃で測定することができる。
前記記録用インクの表面張力としては、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。前記表面張力が、35mN/m以下にすると、記録用メディア上のインクのレベリング良くなる。
前記記録用メディアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシート、汎用印刷紙などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記インク記録物は、高画質で滲みがなく、経時安定性に優れ、各種の印字乃至画像の記録された資料等として各種用途に好適に使用することができる。
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記記録用インクを容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを少なくとも有するものなどが好適に挙げられる。
ここで、図1は、本発明のインクカートリッジ201を示す概略図であり、図2は、図1のインクカートリッジの変形例を示す概略図である。
図1に示すように、インク注入口242から本発明の前記記録用インクがインク袋241内に充填され、排気した後、該インク注入口242は融着により閉じられる。
使用時には、ゴム部材からなるインク排出口243に、図3で後述するインクジェット記録装置本体101の針が刺されて、前記インクが装置本体101に供給される。
インク袋241は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。
このインク袋241は、図2に示すように、通常、プラスチックス製のカートリッジケース244内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
本実施形態の画像形成方法は、前記インクジェット用インクに刺激を印加し、記録用媒体に、前記インクジェット用インクを飛翔させて画像を形成するインク飛翔工程を有する。前記記録媒体に、画像濃度、裏抜け、にじみ等の画質向上のために、記録媒体へインクを付着させる前後のいずれか、または両方に、処理液を塗布する工程を有していても良い。
前記インク飛翔工程は、前記本発明の記録用インクに、刺激(エネルギー)を印加し、該記録用インクを飛翔させて記録用メディアに画像を形成する工程である。
前記インク飛翔手段は、前記本発明の記録用インクに、刺激(エネルギー)を印加し、該記録用インクを飛翔させて記録用メディアに画像を形成する手段である。該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、例えば、インク吐出用の各種のノズル、などが挙げられる。
本発明においては、前記インクジェットヘッドの液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材の少なくとも一部がシリコン及びニッケルの少なくともいずれかを含む材料から形成されることが好ましい。
また、前記インクジェットノズルのノズル直径は、30μm以下が好ましく、1〜20μmがより好ましい。
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
キャリッジ133には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色の記録用インク滴を吐出する4個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド134を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド134を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
この給紙部から給紙された用紙142を記録ヘッド134の下方側で搬送するための搬送部として、用紙142を静電吸着して搬送するための搬送ベルト151と、給紙部からガイド145を介して送られる用紙142を搬送ベルト151との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ152と、略鉛直上方に送られる用紙142を略90°方向転換させて搬送ベルト151上に倣わせるための搬送ガイド153と、押さえ部材154で搬送ベルト151側に付勢された先端加圧コロ155とが備えられる。また、搬送ベルト151表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ156が備えられている。
このインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙142が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙142は、ガイド145で案内され、搬送ベルト151とカウンタローラ152との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド153で案内されて先端加圧コロ155で搬送ベルト151に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
このとき、帯電ローラ156によって搬送ベルト157が帯電されており、用紙142は、搬送ベルト151に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ133を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド134を駆動することにより、停止している用紙142にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙142を所定量搬送後、次行の記録を行う。記録終了信号又は用紙142の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙142を排紙トレイ103に排紙する。
そして、サブタンク135内の記録用インクの残量ニヤエンドが検知されると、インクカートリッジ201から所要量の記録用インクがサブタンク135に補給される。
本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録された記録物は、本発明のインク記録物である。
本発明のインク記録物は、記録用メディア上に、本発明の前記記録用インクを用いて形成された画像を有してなる。
また、本発明のインク記録物は、本発明の前記インクメディアセットにおける記録用メディア上に、本発明の前記インクメディアセットにおける記録用インクを用いて形成された画像を有してなる。
前記記録用メディアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、普通紙、光沢紙、汎用印刷紙などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記インク記録物は、高画質で滲みがなく、経時安定性に優れ、各種の印字乃至画像の記録された資料等として各種用途に好適に使用することができる。
以下に示すようにして、各顔料分散液を調製した。
(調製例1)
−表面改質ブラック顔料分散体(1)の調製−
Cabot Corporation製Black Pearls (登録商標)1000(BET表面積343m2/gおよびDBPA105mL/100gを有するカーボンブラック)100gと式(1)の化合物100ミリモルおよびイオン交換高純水1Lを室温環境下Silversonミキサー(6000rpm)で混合した。得られるスラリーのpHが4より高い場合は、硝酸100ミリモルを添加する。30分後に、少量のイオン交換高純水に溶解された亜硝酸ナトリウム(100ミリモル)を上記混合物にゆっくりと添加する。さらに、撹拌しながら60℃に加温し、1時間反応させた。カーボンブッラクに式(1)の化合物を付加した改質顔料が生成できる。次いで、pHをNaOH水溶液により10に調整することにより、30分後に改質顔料分散体は得られる。少なくとも1つのジェミナルビスホスホン酸基またはジェミナルビスホスホン酸ナトリウム塩と結合した顔料を含んだ分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、さらに超音波分散を行って固形分を20%に濃縮した改質顔料分散体が得た。表面処理レベルは0.75mmol/gであり、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)で測定された体積平均粒径(D50)は120nmであった。さらに、ナトリウムイオン含有量をTOA−DKKイオンメータIM−32Pを用いて測定し、27868ppmであり、元素分析測定したリン(P)の量は、2.31%であった。
−表面改質ブラック顔料分散体(2)の調製−
ProcessAll 4HV ミキサー(4L)に、Cabot Corporation製Black Pearls (登録商標)880(BET表面積220m2/gおよびDBPA105mL/100gを有するカーボンブラック)500gにイオン交換高純水1Lおよび式(1)の化合物1モルを添加する。次いで、混合物を10分間、60℃に加温しながら300rpmで強く混合した。これに20%亜硝酸ナトリウム水性溶液[式(1)の化合物に基づき1モル当量]を15分間掛けて添加した。60℃に加温しながら、三時間混合撹拌した。上記反応物をイオン交換高純水750mLで希釈しながら取り出し、得られた改質顔料分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、さらに超音波分散を行って固形分を20%に濃縮した改質顔料分散体が得た。表面処理レベルは0.5mmol/gであり、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)で測定された体積平均粒径(D50)は104nmであった。さらに、ナトリウムイオン含有量をTOA−DKKイオンメータIM−32Pを用いて測定し、19940ppmであり、元素分析測定したリン(P)の量は、2.20%であった。
−表面改質ブラック顔料分散体(3)の調製−
ProcessAll 4HV ミキサー(4L)に、Cabot Corporation製Black Pearls (登録商標)880(BET表面積220m2/gおよびDBPA105mL/100gを有するカーボンブラック)500gにイオン交換高純水1Lおよび式(2)の化合物175ミリモルを添加する。次いで、混合物を10分間、60℃に加温しながら300rpmで強く混合した。これに20%亜硝酸ナトリウム水性溶液[式(2)の化合物に基づき175ミリモル当量]を15分間掛けて添加した。60℃に加温しながら、三時間混合撹拌した。上記反応物をイオン交換高純水750mLで希釈しながら取り出し、得られた改質顔料分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、さらに超音波分散を行って固形分を20%に濃縮した改質顔料分散体が得た。表面処理レベルは0.35mmol/gであり、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)で測定された体積平均粒径(D50)は114nmであった。さらに、ナトリウムイオン含有量をTOA−DKKイオンメータIM−32Pを用いて測定し、12792ppmであり、元素分析測定したリン(P)の量は、1.08%であった。
−表面改質マゼンタ顔料分散体(1)の調製−
Sun Chemical製微粒子径Pigment Red 122を100gと式(2)の化合物50ミリモルおよびイオン交換高純水1Lを室温環境下Silversonミキサー(6000rpm)で混合した。30分後に、少量のイオン交換高純水に溶解された亜硝酸ナトリウム(100ミリモル)を上記混合物にゆっくりと添加する。さらに、撹拌しながら60℃に加温し、1時間反応させた。Pigment Red 122に式(2)の化合物を付加した改質顔料が生成できる。次いで、pHを水酸化テトラメチルアンモニウムによりpH10に調整することにより、30分後に改質顔料分散体は得られる。少なくとも1つのジェミナルビスホスホン酸基またはジェミナルビスホスホン酸テトラメチルアンモニウム塩と結合した顔料を含んだ分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、さらに超音波分散を行って固形分を20%に濃縮した改質顔料分散体が得た。表面処理レベルは0.50mmol/gであり、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)で測定された体積平均粒径(D50)は111nmであった。さらに、元素分析測定したリン(P)の量は、0.26%であった。
−表面改質マゼンタ顔料分散体(2)の調製−
SENSIENT製SMART Magenta 3122BA(Pigment Red 122表面処理分散体、顔料固形分14.5%)を690gと式(2)の化合物50ミリモルおよびイオン交換高純水500mLを室温環境下Silversonミキサー(6000rpm)で混合した。30分後に、少量のイオン交換高純水に溶解された亜硝酸ナトリウム(100ミリモル)を上記混合物にゆっくりと添加する。さらに、撹拌しながら60℃に加温し、1時間反応させた。Pigment Red 122に式(2)の化合物を付加した改質顔料が生成できる。次いで、pHを水酸化テトラメチルアンモニウムによりpH10に調整することにより、30分後に改質顔料分散体は得られる。少なくとも1つのジェミナルビスホスホン酸基またはジェミナルビスホスホン酸テトラメチルアンモニウム塩と結合した顔料を含んだ分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、さらに超音波分散を行って固形分を20%に濃縮した改質顔料分散体が得た。表面処理レベルは0.50mmol/gであり、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)で測定された体積平均粒径(D50)は106nmであった。さらに、元素分析測定したリン(P)の量は、0.25%であった。
−表面改質シアン顔料分散体(1)の調製−
SENSIENT製SMART Cyan 3154BA(Pigment Blue 15:4表面処理分散体、顔料固形分14.5%)を690gと式(1)の化合物50ミリモルおよびイオン交換高純水500mLを室温環境下Silversonミキサー(6000rpm)で混合した。30分後に、少量のイオン交換高純水に溶解された亜硝酸ナトリウム(100ミリモル)を上記混合物にゆっくりと添加する。さらに、撹拌しながら60℃に加温し、1時間反応させた。Pigment Blue 15:4に式(1)の化合物を付加した改質顔料が生成できる。次いで、pHを水酸化テトラメチルアンモニウムによりpH10に調整することにより、30分後に改質顔料分散体は得られる。少なくとも1つのジェミナルビスホスホン酸基またはジェミナルビスホスホン酸テトラメチルアンモニウム塩と結合した顔料を含んだ分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、さらに超音波分散を行って固形分を20%に濃縮した改質顔料分散体が得た。表面処理レベルは0.50mmol/gであり、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)で測定された体積平均粒径(D50)は113nmであった。さらに、元素分析測定したリン(P)の量は、0.27%であった。
−表面改質イエロー顔料分散体(1)の調製−
SENSIENT製SMART Yellow 3074BA(Pigment Yellow 74表面処理分散体、顔料固形分14.5%)を690gと式(2)の化合物50ミリモルおよびイオン交換高純水500mLを室温環境下Silversonミキサー(6000rpm)で混合した。30分後に、少量のイオン交換高純水に溶解された亜硝酸ナトリウム(100ミリモル)を上記混合物にゆっくりと添加する。さらに、撹拌しながら60℃に加温し、1時間反応させた。Pigment Yellow 74に式(2)の化合物を付加した改質顔料が生成できる。次いで、pHを水酸化テトラブチルアンモニウムによりpH10に調整することにより、30分後に改質顔料分散体は得られる。少なくとも1つのジェミナルビスホスホン酸基またはジェミナルビスホスホン酸テトラブチルアンモニウム塩と結合した顔料を含んだ分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、さらに超音波分散を行って固形分を20%に濃縮した改質顔料分散体が得た。表面処理レベルは0.50mmol/gであり、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)で測定された体積平均粒径(D50)は142nmであった。さらに、元素分析測定したリン(P)の量は、0.26%であった。
−表面改質ブラック顔料分散体(4)の調製−
CTAB比表面積が150m2/g、DBP吸油量100ml/100gのカーボンブラック90gを、2.5規定の硫酸ナトリウム溶液3000mlに添加し、温度60℃、速度300rpmで攪拌し、10時間反応させて酸化処理を行った。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。
得られたカーボンブラックを水洗し、乾燥させて、固形分20質量%となるよう純水中に分散させ、充分に撹拌してブラック顔料分散液を得た。このブラック顔料分散液における顔料分散体の体積平均粒径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ103nmであった。
<マゼンタ顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製>
−ポリマー溶液Aの調製−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた1Lのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート4.0g、スチレンマクロマー4.0g、及びメルカプトエタノール0.4gを混合し、65℃に昇温した。次に、スチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート36.0g、ヒドロキシルエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスメチルバレロニトリル2.4g、及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を2.5時間かけて、フラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を0.5時間かけて、フラスコ内に滴下した。65℃で1時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8gを添加し、更に1時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン364gを添加し、濃度が50質量%のポリマー溶液Aを800g得た。
ポリマー溶液Aを28gと、C.I.ピグメントレッド122を42g、1mol/Lの水酸化カリウム水溶液13.6g、メチルエチルケトン20g、及びイオン交換水13.6gを十分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。得られたペーストを純水200gに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータ用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、更に粗大粒子を除くためにこの分散液を平均孔径5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにて加圧濾過し、顔料濃度15質量%、固形分濃度20質量%のマゼンタ顔料含有ポリマー微粒子分散液を得た。得られたマゼンタ顔料含有ポリマー微粒子分散液におけるポリマー微粒子の体積平均粒径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ127nmであった。
−シアン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
調製例3において、顔料としてのC.I.ピグメントレッド122を、フタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)に変更した以外は、調製例3と同様にして、シアン顔料含有ポリマー微粒子分散液を調製した。得られたシアン顔料含有ポリマー微粒子分散液におけるポリマー微粒子について、体積平均粒径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ93nmであった。
−イエロー顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
調製例3において、顔料としてのC.I.ピグメントレッド122を、モノアゾイエロー顔料(C.I.ピグメントイエロー74)に変更した以外は、調製例3と同様にして、イエロー顔料含有ポリマー微粒子分散液を調製した。得られたイエロー顔料含有ポリマー微粒子分散液におけるポリマー微粒子について、体積平均粒径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ76nmであった。
−カーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
調製例3において、顔料としてのC.I.ピグメントレッド122を、カーボンブラック(デグサ社製、FW100)に変更した以外は、調製例3と同様にして、カーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液を調製した。得られたカーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液におけるポリマー微粒子について、体積平均粒径(D50)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA−EX150)により測定したところ104nmであった。
後述の表2に示されるように、下記処方のインク組成物を作成し、pHが9になるように水酸化リチウム10%水溶液にて調整した。その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行い、インク組成物を得た。
表面ブラック顔料分散体(1)・・・・・・・・・・・・・・・・・・7質量部
アクリルシリコーン樹脂エマルジョン・・・・・・・(固形分として)2質量部
1,3−ブタンジオール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5質量部
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジン・・・・・・・・・・・・・・5質量部
ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル・・・・・・・・・・30質量部
2−エチルー1,3−へキサンジオール・・・・・・・・・・・・・・2質量部
界面活性剤DSN404N・・・・・・・・・・・・・・・・・0.30質量部
防カビ剤Proxel GXL・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.05質量部
純水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・残部
合計・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・100質量部
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例2(インク製造例2)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例3(インク製造例3)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例4(インク製造例4)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例5(インク製造例5)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例6(インク製造例6)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例7(インク製造例7)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例8(インク製造例8)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例8(インク製造例8)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例8(インク製造例8)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例9(インク製造例9)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例10(インク製造例10)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例11(インク製造例11)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例12(インク製造例12)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例13(インク製造例13)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例14(インク製造例14)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例15(インク製造例15)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例16(インク製造例16)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、実施例17(インク製造例17)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例1 (インク製造例18)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例2(インク製造例19)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例3(インク製造例20)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例4(インク製造例21)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例5(インク製造例22)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例6(インク製造例23)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例7(インク製造例24)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例8(インク製造例25)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例9(インク製造例26)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例10(インク製造例27)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例11(インク製造例28)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例12(インク製造例29)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例13(インク製造例30)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例14(インク製造例31)のインクを製造した。
実施例1のインク処方に変えて、後述の表2に示される処方のインク原料を用いた他は、実施例1と同様にして、比較例15(インク製造例32)のインクを製造した。
*顔料分散液(上記記載の調製したもの)
*SENSIJET SMART Magenta 3122BA :SENSIENT社製(表面処理顔料分散体)
*SENSIJET SMART Cyan 3154BA :SENSIENT社製(表面処理顔料分散体)
*SENSIJET SMART Yellow 3074BA :SENSIENT社製(表面処理顔料分散体)
*SENSIJET Black SDP2000 :SENSIENT社製(表面処理顔料分散体)
*アクリル−シリコーン樹脂エマルジョン:昭和高分子株式会社製、ポリゾールROY6312、固形分40質量%、平均粒子径171nm、最低造膜温度(MFT)=20℃
*ポリウレタンエマルジョン:DIC社製、ハイドランAPX−101H、固形分45質量%、平均粒子径160nm、最低造膜温度(MFT)=20℃
*ゾニールFS−300:フッ素系界面活性剤、ポリオキシエチレンパーフロロアルキルエーテル(Dupont社製、有効成分40質量%)
*DSN403N:フッ素系界面活性剤(ダイキン工業社製、有効成分98質量%以上)
*メガファックF−444:フッ素系界面活性剤、パーフルオロアルキル基含有エチレンオキサイド付加物(DIC製、有効成分100質量%)
*Proxel GXL:1,2−benzisothiazolin−3−oneを主成分とした防カビ剤(アビシア社製、成分20質量%、ジプロピレングリコール含有)
*KM−72F:自己乳化型シリコーン消泡剤(信越シリコーン株式会社製、成分100質量%)
<インク粘度測定>
インクの粘度は、粘度計(RE−550L、東機産業株式会社製)を使用して、25℃で測定した。
実施例及び比較例のインクを、33mm口径のガラス製シャーレに、小数点4桁まで測定可能な精密上皿電子天秤で2.5g秤量採取した。次いで、温度23±0.5℃、湿度20±5%のESPEC製恒温恒湿器(ModelPL−3KP)に常圧にて保管し、3時間後のサンプルを取り出してインク粘度を測定する。
○: 100mPa・s未満
△: 100〜1000mPa・s
×: 1000mPa・s越える
取り出したサンプルは、粘度計(RE−550L、東機産業株式会社製)を使用して、25℃で測定した。
実施例及び比較例のインクを、65℃恒温槽内に4週間静置し、恒温槽へ静置前と静置後のインクの粘度変化率を測定した。
○:粘度変化5%未満、△:粘度変化5%以上10%未満
温度23℃、50%RHに調整された環境下、インクジェットプリンタ(IPSIO GXe5500、株式会社リコー製)を用い、インクの吐出量が均しくなるようにピエゾ素子の駆動電圧を変動させ、記録用メディアに同じ付着量のインクが付くように設定を行った。Microsoft Word2000で作成したチャートの各色「四角ベタ」の設定は以下とした。
RGBカラーモデル
Black: 赤(R)0、緑(G)0、青(B)0
Yellow: 赤(R)255、緑(G)255、青(B)0
Magenta: 赤(R)255、緑(G)0、青(B)255
Cyan: 赤(R)0、緑(G)0、青(B)255
Microsoft Word2000で作成したチャートの各色「四角ベタ」チャートを記録用メディアに打ち出し、印字面の40mmの長さの「四角ベタ」部に、印字後30秒後、直径40mmのポリエチレン製の円筒状のローラを加重5Nの強さで押し当てながら転がし、円筒状のローラかにインクが再転写した部分をX−Rite938にて測色し、下記評価基準により判定した。印字モードはプリンタ添付のドライバで「普通紙−標準きれい」モードカラーマッチングoffで印字した。記録メディアは、OKトップコート+(王子製紙製)に印字した。
○: 0.10未満、
△: 0.10以上0.2未満、
×: 0.2以上、
Microsoft Word2000にて作成した一色当りA4サイズ用紙の面積5%をベタ画像にて塗りつぶすチャートを連続200枚、MyPaper(株式会社NBSリコー製)に打ち出し、打ち出し後の各ノズルの吐出乱れから評価した。印字モードはプリンタ添付のドライバで普通紙のユーザー設定より「普通紙−標準速い」モードを「色補正なし」と改変したモードを使用した。吐出安定性評価は、23±1℃50±5%RHで評価した。
○:吐出乱れなし
△:若干吐出乱れあり
×:吐出しないところがある
35℃±1℃15±5%RHの環境下で、ヘッドクリーニングを実施してから2時間静置後、Microsoft Word2000にて作成した一色当りA4サイズ用紙の面積5%をベタ画像にて塗りつぶすチャートを1枚、MyPaper(株式会社NBSリコー製)に打ち出し、各ノズルの吐出乱れから評価した。印字モードはプリンタ添付のドライバで普通紙のユーザー設定より「普通紙−標準速い」モードを「色補正なし」と改変したモードを使用した。
○:吐出乱れなし
△:若干吐出乱れあり
×:10%を超えるノズルで吐出しないところがある
*MyPaper:(株式会社NBSリコー製)(上質紙)坪量69.6g/m2
*OKトップコート+:(王子製紙株式会社製)(グロスコート紙)坪量79.1g/m2
本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機、などに特に好適に適用することができる。
102 給紙トレイ
103 排紙トレイ
104 インクカートリッジ装填部
111 上カバー
112 前面
115 前カバー
131 ガイドロッド
132 ステー
133 キャリッジ
134 記録ヘッド
135 サブタンク
141 用紙積載部
142 用紙
144 分離パッド
151 搬送ベルト
152 再度カウンタローラ
156 帯電ローラ
157 搬送ローラ
158 テンションローラ
171 分離爪
172 排紙ローラ
173 排紙コロ
181 両面給紙ユニット
201 インクカートリッジ
241 インク袋
242 インク注入口
243 インク排出口
244 カートリッジケース
Claims (8)
- 水、水溶性有機物、水分散性着色剤、を少なくとも含有するインクジェット用インクにおいて、前記水溶性有機物が(A)インク全体中の前記水溶性有機物の含有量が35〜60wt%であり、(B)該水溶性有機物としてジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、を合わせたものを水溶性有機物全体の50質量%以上含有し、(C)前記水分散性着色剤がジェミナルビスホスホン酸基又はジェミナルビスホスホン酸塩基で改質された改質顔料であることを特徴とするインクジェット用インク。
- 前記水溶性有機物として、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、β−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、2−ピロリドンのいずれかを5wt%以上20wt%以下含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインクジェット用インク。
- 前記水溶性有機物として、温湿度23℃80%RHのときの平衡水分量が30wt%以上の多価アルコールを5〜20%含有していることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のインクジェット用インク。
- 支持体の少なくとも一方の面上に塗工層を有する記録用メディアであり、前記塗工層を有する面が、動的走査吸液計で測定した接触時間100msにおける純水の前記記録用メディアへの転移量が1〜15ml/m2である記録メディアに請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを刺激印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法。
- 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のインクジェット用インクを記録用インクを容器中に収容してなるインクカートリッジ。
- 請求項7に記載のインクカートリッジを具備してなるインクジェット記録装置。
- 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のインクジェット用インクを飛翔させて形成された画像を有してなることを特徴とするインク記録物。
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