JP2019001974A - 後処理液、光輝性インク及び後処理液のセット、印刷方法、及び印刷装置 - Google Patents

後処理液、光輝性インク及び後処理液のセット、印刷方法、及び印刷装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 光輝性インクを用いた印刷後に樹脂を含む後処理液を付着させる場合に、樹脂の含有量が少ないと耐擦性が不足し、樹脂の含有量が多いと画像の金属光沢性が低下するので、耐擦性及び金属光沢性の両立は、困難である。【解決手段】 後処理液は、銀粒子を2質量%以上15質量%以下含有する光輝性インクを用いた印刷における後処理に用いられ、水と、樹脂粒子と、を含有し、樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上100nm以下であり、樹脂粒子の含有量は、2質量%以上20質量%以下である【選択図】図1

Description

本発明は、後処理液、光輝性インク及び後処理液のセット、印刷方法、及び印刷装置に関する。
金属光沢は、人々にきらびやかな印象を与えるなどの理由で、各種意匠に採用されている。例えば、金色の金属光沢は富の象徴として、或いは、銀色の金属光沢は、落ち着いた風合いを表すため、各種の物品に付与される。金属光沢を付与するため、光輝性顔料を含み、金属光沢を有する光輝性インクが利用されている。このうち、銀色の金属光沢を有する光輝性インクは、他色のインクと組み合わせて用いることで、金色を含む様々な色の金属光沢の画像を形成できるため、汎用性が高い。近年、インクジェットによる印刷が普及しており、インクジェットでも金属光沢を有する画像を形成したいという要請がある。
金属光沢性を維持しつつ、耐擦性および耐水性に優れた光輝性領域を形成するために、特許文献1には、光輝性顔料を含む光輝性領域上に付着させるインクジェット用樹脂インク組成物が提案されている。
しかし、光輝性インクを用いた印刷後に樹脂を含む後処理液を付着させる場合に、樹脂の含有量が少ないと耐擦性が不足し、樹脂の含有量が多いと画像の金属光沢性が低下するので、耐擦性及び金属光沢性の両立は、困難である。
請求項1に係る発明は、銀粒子を2質量%以上15質量%以下含有する光輝性インクを用いた印刷における後処理に用いられ、水と、樹脂粒子と、を含有し、前記樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上100nm以下であり、前記樹脂粒子の含有量は、2質量%以上20質量%以下である。
本発明によると、光輝性インクを用いた印刷後に樹脂を含む後処理液を付着させる場合に、耐擦性が不足したり、画像の金属光沢性が低下したりすることを防ぐことができるという効果を奏する。
図1は、記録装置の一例を示す斜視説明図である。 図2は、メインタンクの一例を示す斜視説明図である。
以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
本発明の後処理液は、銀粒子を2質量%以上15質量%以下含有する光輝性インクを用いた印刷における後処理に用いられ、水と樹脂粒子と、を含有し、樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上100nm以下であり、樹脂粒子の含有量は、2質量%以上20質量%以下である。このような後処理液を用いることで、光輝性顔料による印刷物の耐擦過性、金属光沢性が改良され、メタリックカラーのバリエーションが増加する。以下、後処理液、及び光輝性インクのうち任意のものを、「インク」と表す。
<<光輝性インク>>
光輝性インクは、銀粒子を2質量%以上15質量%含有し、必要に応じてその他の成分を含有する。
<銀粒子>
銀粒子は、優れた金属光沢を有する画像を形成するために用いられる。光輝性インクにおける銀粒子の含有量は、上記のとおり2〜15質量%以下である必要がある。なお、特に説明がない限り、「〜」は、その前後の値、又は比を含む範囲である。銀粒子の含有量が2質量%以上であると、光沢感のある画像が得られ、銀粒子の含有量が15質量%を以下であると、光輝性インクの吐出安定性が向上する。
銀粒子は、その表面に保護コロイドが付着した銀コロイドとして、水系分散媒中に分散していることが好ましい。これにより、銀粒子の水系分散媒への分散性が特に優れたものとなり、光輝性インクの保存安定性が著しく向上する。
銀コロイドは、いかなる方法で調整されたものであってもよい。例えば、特開2006−299329号公報に記載されているように、銀イオンを、溶液中、保護コロイドの存在下で還元剤により還元することにより銀コロイドを調整してもよい。銀コロイドを調整する際に、還元反応の前後の任意の時点で水溶液に界面活性剤等を加えると、金属粒子の分散安定性は、更に向上する。
銀粒子の体積平均粒径は、還元反応の条件、すなわち、還元剤の添加速度や反応温度を調整することにより制御される。例えば、還元剤の添加速度を遅くしたり、反応液の温度を低くしたりすることで、より小さい体積平均粒径の光輝性インクが得られる。
保護コロイドとしては、銀粒子表面を保護する役割を果たす有機物であれば特に制限されないが、好ましくは、カルボキシル基を有する有機化合物、及び分散剤ポリマー等が例示される。これらは、単独で使用してもよいし、併用してもよいが、併用したほうが、相乗効果があるため好ましい。
−カルボキシル基を有する有機化合物−
カルボキシル基を有する有機化合物は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。カルボキシル基を有する有機化合物におけるカルボキシル基の数は、1分子あたり、1以上であり、好ましくは1〜10であり、より好ましくは1〜5であり、更に好ましくは1〜3である。カルボキシル基を有する有機化合物は、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。
カルボキシル基を有する有機化合物において、一部又は全部のカルボキシル基は、塩、例えば、アミンとの塩、金属塩等を形成していてもよい。この場合、すべてのカルボキシル基が、塩、特に、アミンとの塩又はアミン塩等の塩基性化合物との塩を形成しておらず、遊離のカルボキシル基を有することが好ましい。
カルボキシル基を有する有機化合物は、カルボキシル基以外の官能基、若しくは金属化合物又は金属ナノ粒子に対する配位性基等を有していてもよい。カルボキシル基以外の官能基又は配位性基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子から選択される少なくとも1種のヘテロ原子を有する基;アミノ基、置換アミノ基(ジアルキルアミノ基等)、イミノ基(−NH−)、窒素環基(ピリジル基などの5〜8員窒素環基、カルバゾール基、モルホリニル基など)、アミド基(−CON<)、シアノ基、ニトロ基等の窒素原子を有する基;ヒドロキシル基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基);ホルミル基;カルボニル基(−CO−);エステル基(−COO−);酸素環基(テトラヒドロピラニル基等の5〜8員酸素環基等)等の酸素原子を有する基;チオ基、チオール基、チオカルボニル基(−SO−)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基などの炭素数1〜4のアルキルチオ基等)、スルホ基、スルファモイル基、スルフィニル基(−SO−)等の硫黄原子を有する基;これらの塩を形成したアンモニウム塩基等の基が例示される。これらの官能基は、一種単独で、又は2種以上組み合わせて用いてもよい。
カルボキシル基を有する有機化合物は、アミノ基、置換アミノ基、イミノ基、アンモニウム塩基等のカルボキシル基と塩を形成可能な塩基性基を有していないことが好ましい。
カルボキシル基を有する有機化合物として、具体的には、モノカルボン酸、ポリカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、又はオキシカルボン酸等のカルボン酸が例示される。
モノカルボン酸としては、脂肪族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸、例えば、安息香酸、ナフトエ酸等の炭素数7以上12以下の芳香族モノカルボン酸等が例示される。飽和脂肪族モノカルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプリル酸、カプロン酸、ヘキサン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、シクロヘキサンカルボン酸、デヒドロコール酸、コラン酸等の炭素数1以上34以下、好ましくは炭素数1以上30以下の脂肪族モノカルボン酸等が例示される。不飽和脂肪族モノカルボン酸としては、オレイン酸、エルカ酸、リノール酸、アビエチン酸等の炭素数4以上34以下、好ましくは炭素数10以上30以下の不飽和脂肪族モノカルボン酸等が例示される。
ポリカルボン酸としては、脂肪族ポリカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸等が例示される。脂肪族ポリカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの炭素数2以上14以下、好ましくは炭素数2以上10以下の脂肪族飽和ポリカルボン酸等の脂肪族飽和ポリカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ソルビン酸、テトラヒドロフタル酸などの炭素数4以上14以下、好ましくは炭素数4以上10以下の脂肪族不飽和ポリカルボン酸等が例示される。芳香族ポリカルボン酸としては、フタル酸、トリメリット酸等の炭素数8以上12以下の芳香族ポリカルボン酸等が例示される。
ヒドロキシカルボン酸としては、ヒドロキシモノカルボン酸、ヒドロキシポリカルボン酸等が例示される。ヒドロキシモノカルボン酸としては、グリコール酸、乳酸、オキシ酪酸、グリセリン酸、6−ヒドロキシヘキサン酸、コール酸、デオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、12−オキソケノデオキシコール酸、グリコール酸、リトコール酸、ヒオデオキシコール酸、ウルソデオキシコール酸、アポコール酸、タウロコール酸等の炭素数が、例えば、2以上50以下、好ましくは2以上34以下、さらに好ましくは2以上30以下の脂肪族ヒドロキシモノカルボン酸等;サリチル酸、オキシ安息香酸、没食子酸等の炭素数が、例えば、7以上12以下の芳香族ヒドロキシモノカルボン酸等が例示される。ヒドロキシポリカルボン酸としては、タルトロン酸、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸等の炭素数が、例えば、2以上10以下の脂肪族ヒドロキシポリカルボン酸等が例示される。
保護コロイドに用いるカルボキシル基を有する有機化合物として、脂肪族ヒドロキシモノカルボン酸及び脂肪族ヒドロキシポリカルボン酸等の脂肪族ヒドロキシカルボン酸は好適である。脂肪族ヒドロキシカルボン酸としては、脂環族ヒドロキシカルボン酸、又は脂環族骨格を有するヒドロキシカルボン酸は好ましい。脂環族ヒドロキシカルボン酸、又は脂環族骨格を有するヒドロキシカルボン酸としては、コール酸等が例示され、その炭素数としては、6以上34以下、好ましくは、10以上34以下、より好ましくは、16以上30以下が例示される。
カルボキシル基を有する有機化合物は、銀粒子の凝集を抑制する効果が大きい点で、嵩高い構造を有することが好ましい。このようなカルボキシル基を有する有機化合物としては、コール酸等の多環式脂肪族ヒドロキシカルボン酸、好ましくは炭素数10以上34以下、より好ましくは、炭素数14以上34以下、特に好ましくは炭素数18以上30以下の縮合多環式脂肪族ヒドロキシカルボン酸;デヒドロコール酸、コラン酸等の多環式脂肪族カルボン酸、好ましくは炭素数10以上34以下、より好ましくは炭素数14以上34以下、更に好ましくは炭素数18以上30以下の縮合多環式脂肪族カルボン酸が例示される。
なお、カルボン酸は、塩を形成していてもよく、無水物、水和物であってもよい。ここで、すべてのカルボン酸は、塩、特に、アミンとの塩等の塩基性化合物との塩を形成していないことが好ましい。
カルボキシル基を有する有機化合物の数平均分子量は、46〜900の範囲が一例である1,000以下、好ましくは、50〜700の範囲が一例である800以下、より好ましくは、100〜500の範囲が一例である600以下であってもよい。また、カルボキシル基を有する有機化合物のpKa値は、1〜10の範囲が一例である1以上、好ましくは、2〜8の範囲が一例である2以上であってもよい。なお、数平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC: Gel Permeation Chromatography)により測定することができる。
保護コロイドは、カルボキシル基を有する有機化合物と分散剤ポリマーとの組み合わせにより形成されてもよい。このような組合せで保護コロイドを形成することにより、粗大粒子が著しく少ない銀粒子を含む銀コロイドが得られる。また、特定の保護コロイドの組合せにより、粗大粒子が少ないにもかかわらず、銀粒子の割合を大きくでき、銀コロイド及びその分散液の保存安定性が向上する。
分散剤ポリマー又は高分子型分散剤としては、銀粒子を被覆可能であれば特に限定されないが、両親媒性の分散剤ポリマー又はオリゴマー型分散剤等が好適である。
分散剤ポリマーとして、通常、塗料、インクなどで着色剤の分散に用いられている任意の分散剤を用いてもよい。分散剤ポリマーとして、より具体的には、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体等のスチレン系樹脂;(メタ)アクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸共重合体等のアクリル系樹脂;水溶性ウレタン樹脂;水溶性アクリルウレタン樹脂;水溶性エポキシ樹脂;水溶性ポリエステル系樹脂;ニトロセルロース;エチルセルロース等のアルキルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース等のアルキル−ヒドロキシアルキルセルロース、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等のヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のカルボキシアルキルセルロースなどのセルロースエーテル類等のセルロース誘導体;ポリビニルアルコール;液状の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ポリアルキレングリコール;ゼラチン、デキストリン等の天然ポリマー;ポリエチレンスルホン酸塩;ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物等が例示される。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。
両親媒性の分散剤ポリマーとしては、親水性モノマーで構成された親水性ユニット又は親水性ブロックを含む水溶性樹脂、及び水分散性樹脂等の樹脂が例示される。
親水性モノマーとしては、付加重合系モノマーとして、アクリル酸、メタクリル酸等の(メタ)アクリル系単量体等のカルボキシル基含有単量体;マレイン酸等の不飽和多価カルボン酸、無水マレイン酸等の酸無水物基含有単量体;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ビニルフェノール等のヒドロキシル基含有単量体、並びに、縮合系モノマーとして、エチレンオキシド等のアルキレンオキシド等が例示される。縮合系モノマーは、例えば、ヒドロキシル基含有モノマーにおけるヒドロキシル基等の活性基との反応により、親水性ユニットを形成してもよい。また、親水性モノマーは、1種単独で又は2種以上組み合わせて親水性ユニットを形成してもよい。
分散剤ポリマーは、少なくとも親水性ユニット又は親水性ブロックを含んでいればよく、親水性モノマーの単独重合体、又は、親水性モノマーと例えば、ポリアクリル酸又はその塩等の共重合体であってもよく、上記の例示のスチレン系樹脂やアクリル系樹脂等のように、親水性モノマーと疎水性モノマーとのコポリマーであってもよい。
疎水性モノマー(非イオン性モノマー)としては、(メタ)アクリル酸エステルなどの(メタ)アクリル系モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系モノマー;α−炭素数2以上20以下オレフィン(エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ドデセン等)などのオレフィン系モノマー;酢酸ビニル、酪酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル系モノマーなどが例示される。(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸−n−ブチル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル等の炭素数1以上20以下の(メタ)アクリル酸アルキル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等の(メタ)アクリル酸シクロアルキル、(メタ)アクリル酸フェニル等の(メタ)アクリル酸アリール、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸−2−フェニルエチル等の(メタ)アクリル酸アラルキルなどが例示される。疎水性モノマーは、単独で又は2種以上組み合わせて疎水性ユニットを形成してもよい。
分散剤ポリマーは、ランダムコポリマー、交互共重合体、ブロックコポリマー、くし型コポリマーなどであってもよい。また、コポリマーは、例えば、親水性モノマーで構成された親水性ブロックと、疎水性モノマーで構成された疎水性ブロックとを有するブロックコポリマー、若しくは、くし型グラフトコポリマーであってもよい。
ブロックコポリマーの構造は、特に限定されず、ジブロック構造、トリブロック構造(ABA型、BAB型)などであってもよい。また、くし型コポリマーにおいて、主鎖は、親水性ブロックであってもよく、疎水性ブロックであってもよく、親水性ブロック及び疎水性ブロックであってもよい。
分散剤ポリマーにおいて、例えば、エチレンオキシド等のアルキレンオキシドからなる親水性ユニットにより、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシド等のポリアルキレンオキシドからなる親水性の縮合系ブロックが形成されていてもよい。
分散剤ポリマーにおいて、ポリアルキレンオキシド等の親水性ブロックとポリオレフィンブロック等の疎水性ブロックとは、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合などの連結基を介して結合していてもよい。結合は、例えば、ポリオレフィン等の疎水性ブロックを、不飽和カルボン酸、(無水)マレイン酸等の無水物、ラクタム、アミノカルボン酸、ヒドロキシルアミン、ジアミン等の変性剤で変性した後、変性基と親水性ブロックとを反応させることで導入される。
また、例えば、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシル基やカルボキシル基等の親水性基を有するモノマーから得られるポリマーと、例えば、エチレンオキシドなどの縮合系の親水性モノマーとを反応又は結合させることにより得られる、主鎖が疎水性ブロックで構成されたくし型コポリマーを、分散剤ポリマーとして用いることもできる。
分散剤ポリマーにおける親水性と疎水性とのバランスを調整するため、共重合成分として、親水性の非イオン性モノマーを使用してもよい。このような共重合成分としては、2−(2−メトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、数平均分子量200〜1,000のポリエチレングリコールモノメタクリレート等のアルキレンオキシユニット、特にエチレンオキシユニットを有するモノマー又はオリゴマーなどが例示される。また、カルボキシル基などの親水性基を、例えば、エステル化により変性することで親水性と疎水性とのバランスを調整してもよい。
分散剤ポリマーは、官能基を有していてもよい。この官能基としては、カルボキシル基などの酸基、酸無水物基、スルホン酸基などのスルホ基、ヒドロキシル基などが例示される。これらの官能基は、単独で又は2種以上組み合わせて用いてもよい。これらの官能基の中でも、酸基が好ましく、カルボキシル基がより好ましい。
また、分散剤ポリマーがカルボキシル基等の酸基を有している場合、一部又は全部の酸基は、アミンとの塩、金属塩等の塩を形成していてもよいが、すべての酸基が塩を形成していないこと、すなわち、酸基の一部が遊離していることが好ましい。
酸基、特に、カルボキシル基を有する分散剤ポリマーの酸価は、2mgKOH/g以上100mgKOH/g以下の範囲が一例である1mgKOH/g以上が好ましく、4mgKOH/g以上90mgKOH/g以下の範囲が一例である3mgKOH/g以上がより好ましく、6mgKOH/g以上80mgKOH/g以下の範囲が一例である5mgKOH/g以上がさらに好ましく、8mgKOH/g以上70mgKOH/g以下の範囲が一例である7mgKOH/g以上が特に好ましい。また、酸価は、通常、3mgKOH/g以上50mgKOH/g以下、好ましくは、5mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であってもよい。なお、酸基を有する分散剤ポリマーにおいて、アミン価は0又は実質的に0であってもよい。なお、実質的に0とは、検出限界に満たない量を示す。
なお、分散剤ポリマーにおいて、官能基の位置は、特に限定されず、主鎖であってもよく、側鎖であってもよく、主鎖及び側鎖であってもよい。このような官能基は、例えば、ヒドロキシル基等の親水性モノマー又は親水性ユニット由来の官能基であってもよく、例えば、無水マレイン酸等の官能基を有する共重合性モノマーの共重合によりポリマー中に導入されてもよい。官能基は、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。なお、分散剤ポリマーとして、特開2004−207558号公報の記載の高分子分散剤(高分子顔料分散剤)を使用してもよい。
分散剤ポリマーは、市販品であってもよい。市販品の分散剤ポリマー又は少なくとも両親媒性の分散剤で構成された分散剤としては、ソルスパース13240、ソルスパース13940、ソルスパース32550、ソルスパース31845、ソルスパース24000、ソルスパース26000、ソルスパース27000、ソルスパース28000、ソルスパース41090等のソルスパースシリーズ[アビシア社製];ディスパービック160、ディスパービック161、ディスパービック162、ディスパービック163、ディスパービック164、ディスパービック166、ディスパービック170、ディスパービック180、ディスパービック182、ディスパービック184、ディスパービック190、ディスパービック191、ディスパービック192、ディスパービック193、ディスパービック194、ディスパービック2001、ディスパービック2050等のディスパービックシリーズ[ビックケミー株式会社製];EFKA−46、EFKA−47、EFKA−48、EFKA−49、EFKA−1501、EFKA−1502、EFKA−4540、EFKA−4550、ポリマー100、ポリマー120、ポリマー150、ポリマー400、ポリマー401、ポリマー402、ポリマー403、ポリマー450、ポリマー451、ポリマー452、ポリマー453[EFKAケミカル株式会社製];アジスパーPB711、アジスパーPAl11、アジスパーPB811、アジスパーPB821、アジスパーPW911等のアジスパーシリーズ[味の素株式会社製];フローレンDOPA−158、フローレンDOPA−22、フローレンDOPA−17、フローレンTG−700、フローレンTG−720W、フローレン−730W、フローレン−740W、フローレン−745W等のフローレンシリーズ[共栄社化学株式会社製];ジョンクリル678、ジョンクリル679、ジョンクリル62などのジョンクリルシリーズ[ジョンソンポリマー株式会社製]などが例示される。これらのうち、酸基を有する分散剤ポリマーとしては、ディスパービック190、ディスパービック194などが例示される。
分散剤ポリマーの数平均分子量としては、1,500以上100,000以下が好ましく、2,000以上80,000以下がより好ましく、2,000以上60,000以下がより好ましく、3,000以上50,000以下がより好ましく、5,000以上30,000以下がさらに好ましく、7,000以上20,000以下が特に好ましい。なお、数平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定することができる。
<<後処理液>>
後処理液は、上記の光輝性インクを用いた印刷における後処理に用いられ、水と、樹脂粒子と、必要に応じて、有機溶剤と、色材などのその他の成分と、を含有する。以下、後処理液の各成分について説明する。
<樹脂粒子>
後処理液における樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上100nm以下であり、10nm以上30nm以下がより好ましい。体積平均粒径が、10nm以上30nm以下であると、塗膜の金属光沢(光沢度)と耐擦過性と、吐出安定性と、が、両立する。
樹脂粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択され、ポリウレタン樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、アクリル樹脂粒子、スチレン樹脂粒子、ブタジエン樹脂粒子、スチレン−ブタジエン樹脂粒子、アクリルスチレン樹脂粒子、アクリルシリコーン樹脂粒子などが例示される。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。これらの中でも、印刷物の耐擦過性を向上させるため、ポリウレタン樹脂粒子が好ましい。
ポリウレタン樹脂粒子としては、ポリカーボネートウレタン樹脂粒子、ポリエステルウレタン樹脂粒子、ポリエーテルウレタン樹脂粒子などが例示される。これらの中でも、含有量が多くても、印刷画像の光沢度への影響が比較的小さい点でポリエステルウレタン樹脂粒子は、好ましい。
また、ポリウレタン樹脂粒子は、ポリオールを用いて合成され、特に制限されないが、印刷画像の光沢度が比較的高くなるという点で、例えば、ポリエステルポリオール等のポリオールに由来する構造を有することが好ましい。ポリエステルポリオールに由来する構造の具体例としては、ポリエステルポリオールそのものの他、ポリエステルポリオールがイソシアネートと反応して形成されるウレタン結合などが例示される。
樹脂粒子は、分散剤により水性媒体中に分散する強制乳化型であってもよいが、塗膜に分散剤が残り強度を下げることを防止する点から、分子構造中にアニオン性基を有する、いわゆる自己乳化型が好適である。自己乳化型の樹脂粒子におけるアニオン性基の酸価としては、水分散性、耐擦過性、及び耐薬品性の点から、5mgKOH/g以上100mgKOH/g以下が好ましく、5mgKOH/mg以上50mgKOH/mg以下がより好ましい。
自己乳化型の樹脂粒子におけるアニオン性基としては、カルボキシル基、カルボキシレート基、スルホン酸基、スルホネート基等が例示される。これらの中でも、良好な水分散安定性を維持する点から、一部又は全部が塩基性化合物等によって中和されたカルボキシレート基やスルホネート基が好ましい。アニオン性基を樹脂中に導入するには、アニオン性基を持ったモノマーを使用して樹脂を重合すればよい。
樹脂粒子の水分散体にアニオン性基の中和に使用できる塩基性化合物を添加することで、アニオン性基を有する樹脂粒子の水分散体を製造してもよい。この場合、塩基性化合物としては、アンモニア、トリエチルアミン、ピリジン、モルホリン等の有機アミン;モノエタノールアミン等のアルカノールアミン;Na、K、Li、Ca等を含む金属塩基化合物などが例示される。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。
強制乳化型の樹脂粒子を、例えば、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤等の界面活性剤などを用いて分散させて、水分散体を調整してもよい。界面活性剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、耐水性の点から、ノニオン性界面活性剤が好ましい。
ノニオン性界面活性剤としては、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レンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンプロピレンポリオール、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシアルキレン多環フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートなどが例示される。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。これらの中でも、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脂肪酸エステル、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アミンが好ましい。
アニオン性界面活性剤としては、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、メチルタウリル酸塩、スルホコハク酸塩、エーテルスルホン酸塩、エーテルカルボン酸塩、脂肪酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、アルキルアミン塩、第四級アンモニウム塩、アルキルベタイン、アルキルアミンオキシドなどが例示される。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。これらの中でも、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、スルホコハク酸塩が好ましい。
界面活性剤の含有量は、樹脂粒子全量に対して、0.1質量%以上30質量%以下が好ましく、5質量%以上20質量%以下がより好ましい。含有量が、0.1質量%以上30質量%以下であると、樹脂が適切に造膜し、付着性や耐水性に優れたインクが得られ、印刷物がブロッキングしにくくなる。
後処理液中の粒子の分散性を向上させ、塗膜の硬度を高め、耐擦過性を向上させるため、後処理液中に含まれる樹脂粒子の含有量は2質量%以上20質量%以下である。含有量がこの範囲であれば、光沢度と耐擦過性を最も良く両立させることができる。含有量が2質量%未満であると耐擦過性が低下し、20質量%を超えると光沢度が低下することがある。
なお、後処理液だけでなく、光輝性インクが上記の樹脂粒子を含有してもよい。この場合、樹脂粒子の含有量としては、光輝性インク全量に対して、5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましい。樹脂粒子の含有量が、5質量%以下であると、光輝性インクの保存安定性、及び吐出安定性が向上し、形成される画像の金属光沢が向上する。
<色材>
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。また、混晶を使用しても良い。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
無機顔料として、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
顔料の具体例として、黒色用としては、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(C.I.ピグメントブラック7)類、または銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料があげられる。
さらに、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138、150、153、155、180、185、213、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、207、208、209、213、219、224、254、264、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3、15:4(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36、等がある。
染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー 17,23,42,44,79,142、C.I.アシッドレッド 52,80,82,249,254,289、C.I.アシッドブルー 9,45,249、C.I.アシッドブラック 1,2,24,94、C.I.フードブラック 1,2、C.I.ダイレクトイエロー 1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173、C.I.ダイレクトレッド 1,4,9,80,81,225,227、C.I.ダイレクトブルー 1,2,15,71,86,87,98,165,199,202、C.I.ダイレクドブラック 19,38,51,71,154,168,171,195、C.I.リアクティブレッド 14,32,55,79,249、C.I.リアクティブブラック 3,4,35が挙げられる。
インク中の色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な定着性や吐出安定性の点から、0.1質量%以上15質量%以下が好ましく、より好ましくは1質量%以上10質量%以下である。
色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な定着性や吐出安定性の点から、後処理液全量に対し、0.1質量%以上15質量%以下が好ましく、より好ましくは1質量%以上10質量%以下である。
<<その他の成分>>
以下、光輝性インク、及び後処理液に用いられる、有機溶剤、水、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤等のその他の成分について説明する。
<有機溶剤>
本発明に使用する有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、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、1,2−ペンタンジオール、1,3−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,3−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、エチル−1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ペトリオール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、テトラエチ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等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、3−メトキシ−N,N-ジメチルプロピオンアミド、3−ブトキシ−N,N-ジメチルプロピオンアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が250℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。
炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数8以上のポリオール化合物の具体例としては、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールなどが挙げられる。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、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、テトラエチ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等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。
有機溶剤のインク中における含有量は、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、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上60質量%以下がより好ましい。
また、有機溶剤として、例えば、2,4,7,9−テトラメチルデカン−4,7−ジオール、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンなども好適に用いることができる。
<水>
水は、インクの主な媒体である。水としては、イオン性の不純物の影響を極力低減するため、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、超純水が好ましい。また、紫外線照射、又は過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、インクを長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができるので好ましい。
水の含有量としては、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、インク全量に対して、25質量%以上75質量%以下が好ましく、30質量%以上60質量%以下がより好ましい。含有量が、25質量%以上75質量%以下であると、インクの環境負荷を低減できるため好ましい。
<防腐防黴剤>
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オンなどが挙げられる。
<防錆剤>
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
<pH調整剤>
pH調整剤としては、pHを7以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
<<インクセット>>
上記の光輝性インク、及び後処理液を有するインクセットを用いて印刷することで、耐擦性、及び金属光沢性の優れた画像が得られる。上記のとおり、後処理液が、顔料などの色材を含有する場合には、豊富なバリエーションのメタリックカラーの画像を形成できるようになる。
<<印刷方法>>
上記の光輝性インク、及び後処理液を用いた印刷方法は、特に制限はないが、上記の光輝性インクを被印刷物に付与する工程と、光輝性インクが付与された被印刷物に、上記の後処理液を付与する工程と、を有する。
なお、インクの使用方法としては、インクジェット記録方法に制限されず、広く使用することが可能である。インクジェット記録方法以外にも、例えば、ブレードコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法、スプレーコート法などが挙げられる。
<印刷物>
印刷物は、上記のインクを用いて形成される。印刷物は、被印刷物と、被印刷物上の印刷層と、を有し、更に必要に応じてその他の層を有する。印刷層は、上記の光輝性インクの固形分と、上記の後処理液の固形分と、を有する。
<被印刷物>
印刷物において、被印刷物の表面粗さは、1.0〜3.0μmであることが好ましい。この範囲の表面粗さであれば、良好な金属光沢面が得られる。被印刷物としては、公知の記録媒体が用いられる。
記録に用いる記録媒体としては、特に限定されないが、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、OHPシート、汎用印刷紙等が挙げられる。
記録媒体としては特に制限はなく、普通紙、光沢紙、特殊紙、布などを用いることもできるが、非浸透性基材を用いても良好な画像形成が可能である。
前記非浸透性基材とは、水透過性、吸収性が低い表面を有する基材であり、内部に多数の空洞があっても外部に開口していない材質も含まれ、より定量的には、ブリストー(Bristow)法において接触開始から30msec1/2までの水吸収量が10mL/m以下である基材をいう。
前記非浸透性基材としては、例えば、塩化ビニル樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネートフィルムなどのプラスチックフィルムを、好適に使用することができる。
記録媒体としては、一般的な記録媒体として用いられるものに限られず、壁紙、床材、タイル等の建材、Tシャツなど衣料用等の布、テキスタイル、皮革等を適宜使用することができる。また、記録媒体を搬送する経路の構成を調整することにより、セラミックスやガラス、金属などを使用することもできる。
<印刷層>
印刷層は、銀粒子、及び上記の樹脂粒子により形成される樹脂を含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。その他の成分として、顔料などの色材を含む場合には、銀粒子と色材の混色により、豊富なバリエーションのメタリックカラーの画像が得られる。
以下、印刷方法の一例として、インクジェット方式の記録装置により、画像を形成する記録方法について説明する。なお、以下では、インクとして、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のインクが記載されているが、本実施形態では、これらのインクに代えて、あるいは、これらのインクに加えて、上記の光輝性のインク、及び後処理液が用いられる。
<<記録装置、記録方法>>
本発明のインクは、インクジェット記録方式による各種記録装置、例えば、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、立体造形装置などに好適に使用することができる。
本発明において、記録装置、記録方法とは、記録媒体に対してインクや各種処理液等を吐出することが可能な装置、当該装置を用いて記録を行う方法である。記録媒体とは、インクや各種処理液が一時的にでも付着可能なものを意味する。
この記録装置には、インクを吐出するヘッド部分だけでなく、記録媒体の給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
記録装置、記録方法は、加熱工程に用いる加熱手段、乾燥工程に用いる乾燥手段を有しても良い。加熱手段、乾燥手段には、例えば、記録媒体の印字面や裏面を加熱、乾燥する手段が含まれる。加熱手段、乾燥手段としては、特に限定されないが、例えば、温風ヒーター、赤外線ヒーターを用いることができる。加熱、乾燥は、印字前、印字中、印字後などに行うことができる。
また、記録装置、記録方法は、インクによって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、幾何学模様などのパターン等を形成するもの、3次元像を造形するものも含まれる。
また、記録装置には、特に限定しない限り、吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。
更に、この記録装置には、卓上型だけでなく、A0サイズの記録媒体への印刷も可能とする広幅の記録装置や、例えばロール状に巻き取られた連続用紙を記録媒体として用いることが可能な連帳プリンタも含まれる。
記録装置の一例について図1乃至図2を参照して説明する。図1は同装置の斜視説明図である。図2はメインタンクの斜視説明図である。記録装置の一例としての画像形成装置400は、シリアル型画像形成装置である。画像形成装置400の外装401内に機構部420が設けられている。ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色用のメインタンク410(410k、410c、410m、410y)の各インク収容部411は、例えば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。インク収容部411は、例えば、プラスチックス製の収容容器ケース414内に収容される。これによりメインタンク410は、各色のインクカートリッジとして用いられる。
一方、装置本体のカバー401cを開いたときの開口の奥側にはカートリッジホルダ404が設けられている。カートリッジホルダ404には、メインタンク410が着脱自在に装着される。これにより、各色用の供給チューブ436を介して、メインタンク410の各インク排出口413と各色用の吐出ヘッド434とが連通し、吐出ヘッド434から記録媒体へインクを吐出可能となる。
上記の記録装置(印刷装置の一例)は、上記の光輝性インク及び後処理液をそれぞれ収容する収容手段と、被印刷物に上記の光輝性インクを付与する手段と、光輝性インクが付与された被印刷物に、上記の後処理液を付与する手段と、必要に応じて、その他の手段と、を有する。
また、本発明の用語における、画像形成、記録、印字、印刷等は、いずれも同義語とする。
記録媒体、メディア、被印刷物は、いずれも同義語とする。
以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。
なお、光輝性インク中の「銀粒子の含有量」、及び後処理液中の「樹脂粒子の体積平均粒径」、及び「樹脂の含有量」は、以下のようにして求めた。
(光輝性インク中の銀粒子含有量の求め方)
[1]光輝性インクの質量W1(g)を測定した。
[2]試料をマッフル炉(ヤマト科学株式会社製;FO100型)により10℃/分の昇温速度で700℃まで加熱することによりインクビヒクルを揮発させ、揮発後の試料の質量W2(g)を測定した。
[3]W2/W1×100により光輝性インク中の銀濃度(質量%)を算出した。
(後処理液中の樹脂粒子の体積平均粒径、及び樹脂含有量の求め方)
樹脂粒子の体積平均粒径は、後処理液を用いて、透過型電子顕微鏡(日本電子株式会社製)により測定した。また前記後処理液中の樹脂の含有量は、遠心分離器により樹脂成分を分離することによって測定した。
(銀粒子分散液の調製)
硝酸銀66.8g、カルボキシル基を有する分散剤ポリマー(ビッグケミージャパン株式会社製、「ディスパービック190」、溶媒:水、不揮発成分40質量%、酸価:10mgKOH/g、アミン価:0mgKOH/g)7.2g、及びコール酸(和光純薬工業株式会社製)1.8gを、イオン交換水100gに投入し、激しく撹拌し、懸濁液を得た。この懸濁液に対して、ジメチルアミノエタノール(和光純薬工業株式会社製)100gを、水温が50℃を超えないように徐々に加えたのち、水温50℃のウォーターバス中で3時間加熱撹拌して反応液を得た。得られた反応液を、ガラスフィルタ(ADVANTEC社製、「GC−90」、平均孔径:0.8μm)にてろ過し、銀を15質量%含む銀粒子分散液を得た。この分散液について、透過型電子顕微鏡(日本電子株式会社製)にて銀粒子の粒径を確認したところ、一次粒子の体積平均粒径は50nmであった。
<銀インクの調製例1>
下記の成分を混合撹拌した後、平均孔径が0.22μmポリプロピレンフィルター(商品名:PP013022、株式会社ワットマン製)にてろ過して、銀インク1(光輝性インク)を得た。
・銀粒子分散液 33.4質量%
・ポリエステルウレタン樹脂分散液1(三洋化成社製、ユーコートUWS−145、体積平均粒径:20nm) 0.3質量%
・2,4,7,9−テトラメチルデカン−4,7−ジオール 0.5質量%
・1,2−プロパンジオール(沸点:188℃) 26.0質量%
・3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(沸点:240℃) 15.0質量%
・防腐防黴剤(商品名:プロキセルLV、アビシア社製) 0.1質量%
・イオン交換水(上記成分との合計が100質量%となるように調整して添加)
<銀インクの調製例2>
インク中の銀粒子の固形分含有量が2質量%となるように、銀粒子分散液の添加率を変更した以外は、銀インクの調製例1と同様にして、銀インク2(光輝性インク)を得た。
<銀インクの調製例3>
インク中の銀粒子の固形分含有量が15質量%となるように、銀粒子分散液の添加率を変更した以外は、銀インクの調製例1と同様にして、銀インク3(光輝性インク)を得た。
<銀インクの調製例4>
インク中の銀粒子の固形分含有量が1質量%となるように、銀粒子分散液の添加率を変更した以外は、銀インクの調製例1と同様にして、銀インク4(光輝性インク)を得た。
<銀インクの調製例5>
インク中の銀粒子の固形分含有量が16質量%となるように、銀粒子分散液の添加率を変更した以外は、銀インクの調製例1と同様にして、銀インク5(光輝性インク)を得た。
(樹脂粒子を含む樹脂分散液)
以下の樹脂分散液を用いて、樹脂粒子を含む後処理液を調整した。樹脂分散液の固形分濃度はいずれも30質量%である。
・ポリエステルウレタン樹脂分散液1(三洋化成社製、ユーコートUWS−145、体積平均粒径:20nm)
・ポリエステルウレタン樹脂分散液2(第一工業製薬社製、スーパーフレックス170、体積平均粒径:10nm)
・ポリエステルウレタン樹脂分散液3(三井化学社製、WS−5984、体積平均粒径:100nm)
・ポリエステルウレタン樹脂分散液4(大日本インキ化学工業社製、ハイドランAP−40F、体積平均粒径:7nm)
・ポリエステルウレタン樹脂分散液5(第一工業製薬社製、スーパーフレックス500M、体積平均粒径:120nm)
・ポリカーボネートウレタン樹脂分散液(体積平均粒径:20nm)
・アクリル樹脂分散液(体積平均粒径:20nm)
・ポリカーボネートウレタン樹脂分散液
撹拌機、還流冷却管、及び温度計を挿入した反応容器に、ポリカーボネートジオール(1,6−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートとの反応生成物(数平均分子量(Mn):1,200))1,500g、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA)220g、及びN−メチルピロリドン(NMP)1,347gを窒素気流下で仕込み、60℃に加熱してDMPAを溶解させた。次いで、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート1,445g(5.5モル)、及びジブチルスズジラウリレート(触媒)2.6gを反応容器に加えて90℃まで加熱し、5時間かけてウレタン化反応を行い、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得た。この反応混合物を80℃まで冷却し、これにトリエチルアミン149gを添加、混合したものの中から、4,340gを抜き出して、強撹拌下にて、水5,400g、及びトリエチルアミン15gの混合溶液の中に加えた。次いで、氷1,500gを投入し、35質量%の2−メチル−1,5−ペンタンジアミン水溶液626gを加えて鎖延長反応を行い、固形分濃度が30質量%となるように溶媒を留去し、脂環式ジイソシアネートに由来する構造を有するポリカーボネートウレタン樹脂分散液を得た。また、得られた樹脂分散液の体積平均粒径は20nmであった。
・アクリル樹脂分散液
撹拌機、還流コンデンサー、滴下装置、及び温度計を備えた反応容器に、イオン交換水900g、及びラウリル硫酸ナトリウム1gを仕込み、撹拌下に窒素置換しながら70℃まで昇温した。内温を70℃に保ち、重合開始剤として過硫酸カリウム2gを反応容器に添加し、溶解後、予めイオン交換水450g、ラウリル硫酸ナトリウム3gにアクリルアミド20g、スチレン365g、ブチルアクリレート545g、及びメタクリル酸10gを撹拌機に加えて作製した乳化物を、反応溶液内に連続的に6時間かけて滴下した。滴下終了後、3時間の熟成を行った。得られた水性粒子を常温まで冷却した後、イオン交換水と水酸化ナトリウム水溶液とを添加して固形分濃度30質量%、pH8に調整し、アクリル樹脂粒子を含むアクリル樹脂分散液を得た。また、得られた樹脂分散液の体積平均粒径は20nmであった。
(顔料分散液の調製例1:シアン顔料分散液の調製)
C.I.ピグメントブルー15:3(商品名:クロモファインブルーA−220JC、大日精化工業株式会社製)15質量部、アニオン界面活性剤(商品名:パイオニンA−51−B、竹本油脂株式会社製)2質量部、及びイオン交換水83質量部をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル(KDL型、株式会社シンマルエンタープライゼス製、メディア:直径0.3mmジルコニアボール)にて7時間循環分散して、顔料固形分濃度が15質量%であるシアン顔料分散液を得た。
(顔料分散液の調製例2:マゼンタ顔料分散液の調製)
C.I.ピグメントブルー15:3を、C.I.ピグメントレッド122(山陽色素社製)に変更した以外は、顔料分散液の調製例1と同様にして、顔料固形分濃度が15質量%であるマゼンタ顔料分散液を得た。
(顔料分散液の調製例3:イエロー顔料分散液の調製)
C.I.ピグメントブルー15:3を、C.I.ピグメントイエロー155(クラリアント社製)に変更した以外は、顔料分散液の調製例1と同様にして、顔料固形分濃度が15質量%であるイエロー顔料分散液を得た。
(顔料分散液の調製例4:ブラック顔料分散液の調製)
C.I.ピグメントブルー15:3を、カーボンブラック(エボニックジャパン社製)に変更した以外は、顔料分散液の調製例1と同様にして、顔料固形分濃度が15質量%であるブラック顔料分散液を得た。
<後処理液の調製例1:クリアインク1の調製>
下記処方の材料を混合撹拌した後、平均孔径が0.2μmポリプロピレンフィルターにて濾過してクリアインク1を得た。
−処方−
・ポリエステルウレタン樹脂分散液1 23.0質量%
・シリコーン系界面活性剤(商品名:KF−351A、信越化学工業株式会社製)
1.25質量%
・2,4,7,9−テトラメチルデカン−4,7−ジオール(東京化成工業株式会社製)
0.625質量%
・1,2−プロパンジオール(東京化成工業株式会社製、bp:188℃)
25.0質量%
・3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(東京化成工業株式会社製、bp:240℃)
18.75質量%
・防腐防黴剤(商品名:プロキセルLV、アビシア社製)
0.125質量%
・イオン交換水 31.25質量%
<後処理液の調製例2:クリアインク2の調製>
ポリエステルウレタン樹脂分散液1をポリエステルウレタン樹脂分散液2に変えたこと以外は、クリアインク1の調製例と同様にして、クリアインク2を得た。
<後処理液の調製例3:クリアインク3の調製>
ポリエステルウレタン樹脂分散液1をポリエステルウレタン樹脂分散液3に変えたこと以外は、クリアインク1の調製例と同様にして、クリアインク3を得た。
<後処理液の調製例4:クリアインク4の調製>
インク中における樹脂粒子の含有量が2質量%となるようにポリエステルウレタン樹脂分散液1の添加量を変えたこと以外は、クリアインク1の調製例と同様にして、クリアインク4を得た。
<後処理液の調製例5:クリアインク5の調製>
インク中における樹脂粒子の含有量が20質量%となるようにポリエステルウレタン樹脂分散液1の添加量を変えたこと以外は、クリアインク1の調製例と同様にして、クリアインク5を得た。
<後処理液の調製例6:クリアインク6の調製>
ポリエステルウレタン樹脂分散液1をポリカーボネートウレタン樹脂分散液に変えたこと以外は、クリアインク1の調製例と同様にして、クリアインク6を得た。
<後処理液の調製例7:クリアインク7の調製>
ポリエステルウレタン樹脂分散液1をアクリル樹脂分散液に変えたこと以外は、クリアインク1の調製例と同様にして、クリアインク7を得た。
<後処理液の調製例8:クリアインク8の調製>
ポリエステルウレタン樹脂分散液1をポリエステルウレタン樹脂分散液4に変えたこと以外は、クリアインク1の調製例と同様にして、クリアインク8を得た。
<後処理液の調製例9:クリアインク9の調製>
ポリエステルウレタン樹脂分散液1をポリエステルウレタン樹脂分散液5に変えたこと以外は、クリアインク1の調製例と同様にして、クリアインク9を得た。
<後処理液の調製例10:クリアインク10の調製>
インク中における樹脂粒子の含有量が1質量%となるようにポリエステルウレタン樹脂分散液1の添加量を変えたこと以外は、クリアインク1の調製例と同様にして、クリアインク10を得た。
<後処理液の調製例11:クリアインク11の調製>
インク中における樹脂粒子の含有量が25質量%となるようにポリエステルウレタン樹脂分散液1の添加量を変えたこと以外は、クリアインク1の調製例と同様にして、クリアインク11を得た。
<後処理液の調製例12:シアンインクの調製>
下記処方の材料を混合撹拌した後、平均孔径が0.2μmであるポリプロピレンフィルターにて濾過してシアンインクを得た。
−処方−
・シアン顔料分散液 20.0質量%
・ポリエステルウレタン樹脂分散体1 23.0質量%
・シリコーン系界面活性剤(商品名:KF−351A、信越化学工業株式会社製)
1.0質量%
・2,4,7,9−テトラメチルデカン−4,7−ジオール(東京化成工業株式会社製) 0.5質量%
・1,2−プロパンジオール(東京化成工業株式会社製、bp:188℃)
20.0質量%
・3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(東京化成工業株式会社製、bp:240℃) 15.0質量%
・防腐防黴剤(商品名:プロキセルLV、アビシア社製) 0.1質量%
・イオン交換水 20.4質量%
<後処理液の調製例13:マゼンタインクの調製>
シアン顔料分散液をマゼンタ顔料分散液に変えた以外は、後処理液の調製例12と同様にして、マゼンタインクを得た。
<後処理液の調製例14:イエローインクの調製>
シアン顔料分散液をイエロー顔料分散液に変えた以外は、後処理液の調製例12と同様にして、イエローインクを得た。
<後処理液の調製例15:ブラックインクの調製>
シアン顔料分散液をブラック顔料分散液に変えたこと以外は、後処理液の調製例12と同様にして、ブラックインクを得た。
(実施例1)
銀インク1とクリアインク1を用い、印刷媒体(被印刷物)としてインクジェット用光沢紙(画彩写真仕上げValue、富士フイルム株式会社製)を用いて、インクジェット用プリンタ(装置名:IPSIO GXe5500、株式会社リコー製)にて、室温25℃の環境下で、印刷媒体に対して、最初に光輝性インクを印刷した後、次に後処理液を重ねて印刷し、3cm四方の印刷物(ベタ画像)を得た。
次に、以下のようにして、「耐擦過性」、「光沢度」、及び「吐出安定性」を評価した。結果を下記表2に示す。
(耐擦過性)
乾燥後の印刷物を学振型磨耗堅牢度試験機(装置名:AB−301、テスター産業株式会社製)にセットし、接触部に白綿布(JIS L 0803に準拠)を取り付けた摩擦子(荷重:300g)にて10回擦り、その劣化具合を目視にて観察し、以下評価基準に基づいて、「耐擦過性」を評価した。なお、傷の数が5本以上あり、下地(被印刷物)の大部分が露出してしまっている(ランク4)と、印刷物の耐擦過性が十分でなく、実用性が低い。
−評価基準−
ランク1:傷の数が3本未満であり、下地(被印刷物)も見えない
ランク2:傷の数が3本以上5未満であり、下地も見えない
ランク3:傷の数が5本以上あり、下地(被印刷物)が一部見える
ランク4:傷の数が5本以上あり、下地(被印刷物)の大部分が露出している
(光沢度)
乾燥後の印刷物の煽り角度20℃での光沢度を、精密光沢度計(装置名:GM−26DS、株式会社村上色彩技術研究所製)を用いて測定し、下記評価基準に基づいて、「光沢度」を評価した。なお、光沢度の値が、150未満(ランク4)であると、金属光沢を感じられなくなる。
−評価基準−
ランク1:700以上
ランク2:450以上700未満
ランク3:150以上450未満
ランク4:150未満
(吐出安定性)
乾燥後の印刷物におけるノズル抜けの発生した数を目視にて確認し、下記評価基準に基づいて、「吐出安定性」を評価した。なお、ノズル抜けの数が10以上(ランク3)であると、印刷物にムラやスジが生じ、実用性が低い。なお、使用したプリンタのノズル数は、192個である。
−評価基準−
ランク1:ノズル抜けの数が0以上4以下
ランク2:ノズル抜けの数が5以上9以下
ランク3:ノズル抜けの数が10以上
(実施例2〜13及び比較例1〜6)
光輝性インクと後処理液の組み合わせを下記表1に示すものに変更した以外は、実施例1と同様にして印刷し、評価した。
Figure 2019001974
Figure 2019001974
表2に示す結果から、光輝性インクの銀粒子の含有量を2〜15質量%とし、後処理液中の樹脂粒子の体積平均粒径を10〜100nm、含有量を2〜20質量%とすることにより、光沢度と耐擦過性に優れた印刷物が得られる。また、カラーの後処理液を用いることで、且つ豊富なバリエーションのメタリックカラーを表現できるインクを提供できたことがわかる。
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1>銀粒子を2質量%以上15質量%以下含有する光輝性インクを用いた印刷における後処理に用いられ、水と、樹脂粒子と、を含有し、前記樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上100nm以下であり、前記樹脂粒子の含有量は、2質量%以上20質量%以下である後処理液。
<2>前記樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上30nm以下である請求項1に記載の後処理液。
<3>前記樹脂粒子が、ポリオールに由来する構造を有するポリウレタン樹脂である請求項1又は2に記載の後処理液。
<4>銀粒子を2質量%以上15質量%以下含有する光輝性インクと、前記光輝性インクを用いた印刷における後処理に用いられる後処理液と、を有し、前記後処理液は、水と、樹脂粒子と、を含有し、前記樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上100nm以下であり、前記樹脂粒子の含有量は、2質量%以上20質量%以下である光輝性インク及び後処理液のセット。
<5>前記後処理液は、色材を含有する請求項4に記載の光輝性インク及び後処理液のセット。
<6>銀粒子を2質量%以上15質量%以下含有する光輝性インクを被印刷物に付与する工程と前記光輝性インクが付与された被印刷物に、水と樹脂粒子とを含有する後処理液を付与する工程と、を有し、前記後処理液は、水と、樹脂粒子と、を含有し、前記樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上100nm以下であり、前記樹脂粒子の含有量は、2質量%以上20質量%以下である印刷方法。
<7>銀粒子を2質量%以上15質量%以下含有する光輝性インクを被印刷物に付与する光輝性インク付与手段と、前記光輝性インクが付与された被印刷物に、水と樹脂粒子とを含有する後処理液を付与する後処理液付与手段と、を有し、前記後処理液は、水と、樹脂粒子と、を含有し、前記樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上100nm以下であり、前記樹脂粒子の含有量は、2質量%以上20質量%以下である印刷装置。
400 画像形成装置
401 画像形成装置の外装
401c 装置本体のカバー
404 カートリッジホルダ
410 メインタンク
410k、410c、410m、410y ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色用のメインタンク
411 インク収容部
413 インク排出口
414 収容容器ケース
420 機構部
434 吐出ヘッド
436 供給チューブ
特開2013−91761号公報

Claims (7)

  1. 銀粒子を2質量%以上15質量%以下含有する光輝性インクを用いた印刷における後処理に用いられ、
    水と、樹脂粒子と、を含有し、
    前記樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上100nm以下であり、
    前記樹脂粒子の含有量は、2質量%以上20質量%以下である
    後処理液。
  2. 前記樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上30nm以下である請求項1に記載の後処理液。
  3. 前記樹脂粒子が、ポリオールに由来する構造を有するポリウレタン樹脂である請求項1又は2に記載の後処理液。
  4. 銀粒子を2質量%以上15質量%以下含有する光輝性インクと、
    前記光輝性インクを用いた印刷における後処理に用いられる後処理液と、を有し、
    前記後処理液は、
    水と、樹脂粒子と、を含有し、
    前記樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上100nm以下であり、
    前記樹脂粒子の含有量は、2質量%以上20質量%以下である
    光輝性インク及び後処理液のセット。
  5. 前記後処理液は、色材を含有する請求項4に記載の光輝性インク及び後処理液のセット。
  6. 銀粒子を2質量%以上15質量%以下含有する光輝性インクを被印刷物に付与する工程と
    前記光輝性インクが付与された被印刷物に、水と樹脂粒子とを含有する後処理液を付与する工程と、を有し、
    前記後処理液は、
    水と、樹脂粒子と、を含有し、
    前記樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上100nm以下であり、
    前記樹脂粒子の含有量は、2質量%以上20質量%以下である
    印刷方法。
  7. 銀粒子を2質量%以上15質量%以下含有する光輝性インク及び後処理液をそれぞれ収容する収容手段と、
    光輝性インクを被印刷物に付与する光輝性インク付与手段と、
    前記光輝性インクが付与された被印刷物に、水と樹脂粒子とを含有する後処理液を付与する後処理液付与手段と、を有し、
    前記後処理液は、
    水と、樹脂粒子と、を含有し、
    前記樹脂粒子の体積平均粒径は、10nm以上100nm以下であり、
    前記樹脂粒子の含有量は、2質量%以上20質量%以下である
    印刷装置。
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