JP2021053957A - インクジェット記録装置、インクジェット記録方法、及びインク組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】分散色材が沈降しても分散の回復が容易なインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インク組成物と、インク組成物が収容されるインク収容体7a,7b,7c,7dと、インク組成物を吐出する記録ヘッド3と、記録ヘッドを往復移動可能なキャリッジ4と、を備えたインクジェット記録装置1であって、キャリッジはインク収容体を一体として搭載し、インク収容体は、インク組成物を充填するための開閉可能な注入口71を有し、インク組成物は、分散色材を含有し、分散色材の体積平均粒子径が105.0nm以下である。【選択図】図1

Description

本発明は、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法、及びインク組成物に関する。
家庭用、オフィス用などの比較的小型のインクジェット記録装置の分野において、インクを記録ヘッドに供給するためのインク収容体の容量を大きくすることや、インクジェット記録装置の本体のサイズを小型化することが要請されている。
従来のシリアル型のインクジェット記録装置には、記録ヘッドに対してインク組成物を供給する容器として、小容量のカートリッジや、大容量のインクタンクが用いられてきた。カートリッジは、記録ヘッドを往復移動させるための機構であるキャリッジに、記録ヘッドとともに搭載され、ユーザーによりキャリッジに対して着脱可能な容器である。しかし、カートリッジは容量が小さいために交換の頻度が高かった。
そこで、例えば特許文献1には、大容量のインクタンクが提案されている。インクタンクを大容量にすることにより、交換や注ぎ足しの頻度を小さくできる。
特開2019−019220号公報
しかしながら、インクタンクが大きいと、キャリッジに搭載することが難しく、インクタンクをキャリッジに搭載せずに、インクタンク内のインク組成物をチューブ等を介して記録ヘッドに供給している。ところが、インクタンクの容量が大きいと、インクの注ぎ足しの頻度を小さくできるものの、これにより水分の蒸発等による組成の変化が積算され、インクの組成が変化し、注ぎ足しによっても組成を初期の状態に戻すことが難しかった。
インク組成物の初期の組成において、分散性の成分が良好に分散していたとしても、経時的な組成変化により、分散色材等の分散成分が徐々に沈降してしまい、色ムラを生じることがあった。
本発明に係るインクジェット記録装置の一態様は、
インク組成物と、
前記インク組成物が収容されるインク収容体と、
前記インク組成物を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを往復移動可能なキャリッジと、
を備えたインクジェット記録装置であって、
前記キャリッジは前記インク収容体を一体として搭載し、
前記インク収容体は、前記インク組成物を充填するための開閉可能な注入口を有し、
前記インク組成物は、分散色材を含有し、前記分散色材の体積平均粒子径が105.0nm以下である。
上記インクジェット記録装置の態様において、
前記インク組成物は、前記分散色材を前記インク組成物の全量に対して2.0質量%以上7.0質量%以下含有してもよい。
上記インクジェット記録装置のいずれかの態様において、
前記インク組成物は、前記分散色材を前記インク組成物の全量に対して4.0質量%以上7.0質量%以下含有してもよい。
上記インクジェット記録装置のいずれかの態様において、
前記分散色材は、自己分散色材であってもよい。
上記インクジェット記録装置のいずれかの態様において、
前記インク組成物は、有機溶剤を含有し、前記有機溶剤のうち、SP値が16.0未満の有機溶剤の含有量は、前記インク組成物の全量に対して18.0質量%未満であり、前記有機溶剤のうち、SP値が16.0以上の有機溶剤の含有量は、前記SP値が16.0未満の有機溶剤の含有量に対し、質量比で1/2以下であってもよい。
上記インクジェット記録装置のいずれかの態様において、
前記インク組成物の23℃における静的表面張力は、25mN/s以上50mN/s以下であってもよい。
上記インクジェット記録装置のいずれかの態様において、
前記キャリッジは、さらにインク収容体として、水溶性染料インク組成物が収容される水溶性染料インク収容体を搭載し、
前記記録ヘッドは、前記水溶性染料インク組成物及び前記インク組成物を吐出してもよい。
本発明に係るインク組成物の一態様は、
インク組成物であって、前記インク組成物は体積平均粒子径が105.0nm以下である分散色材を含有するインク組成物であり、
前記インク組成物が収容されるインク収容体と、前記インク組成物を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを往復移動可能なキャリッジと、を備え、
前記キャリッジは前記インク収容体を一体として搭載し、
前記インク収容体が、前記インク組成物を充填するための開閉可能な注入口を有する、インクジェット記録装置に用いられる、インク組成物。
本発明に係るインクジェット記録方法の一態様は、
インク組成物と、前記インク組成物が収容されるインク収容体と、前記インク組成物を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを往復移動可能なキャリッジと、を備えたインクジェット記録装置を用いた記録方法であって、
前記キャリッジは前記インク収容体を一体として搭載し、
前記インク収容体は、前記インク組成物を充填するための開閉可能な注入口を有し、
前記インク組成物は、体積平均粒子径が105.0nm以下である分散色材を含有し、
前記記録ヘッドから前記インク組成物を吐出し、記録媒体に前記インク組成物を付着させることを含む、インクジェット記録方法。
実施形態に係るインクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図。 実施形態に係るインク収容体を模式的に示す斜視図。
以下に本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
1.インクジェット記録装置
本実施形態のインクジェット記録装置は、インク組成物と、インク組成物が収容されるインク収容体と、インク組成物を吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドを往復移動可能なキャリッジと、を備える。
1.1.インク組成物
本実施形態のインクジェット記録装置に備えられるインク組成物は、分散色材を含有し、前記分散色材の体積平均粒子径が105.0nm以下である。
1.1.1.分散色材
分散色材とは、溶媒に溶解しない色材であり、例えば、顔料、分散染料である。溶媒に不溶又は難溶の顔料、染料としては、特に限定されず、無機顔料、有機顔料、油溶染料、分散染料等が挙げられる。また顔料、染料の色相も限定されず、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等のいわゆるプロセスカラーや、白色、蛍光色、光輝色等のいわゆる特色であってもよい。
無機顔料としては、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、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ等を用いることができる。
カーボンブラックとしては、三菱化学株式会社製のNo.2300、900、MCF88、No.20B、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No2200B等が挙げられる。また、カーボンブラックとしてはデグサ社製のカラーブラックFW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170、プリテックス35、U、V、140U、スペシャルブラック6、5、4A、4、250等を例示できる。また、カーボンブラックとしてはコロンビアカーボン社製のコンダクテックスSC、ラーベン1255、5750、5250、5000、3500、1255、700等を例示できる。また、カーボンブラックとしてはキャボット社製のリガール400R、330R、660R、モグルL、モナーク700、800、880、900、1000、1100、1300、1400、エルフテックス12等を例示できる。さらに、カーボンブラックとしてはオリヱント化学工業株式会社製のBONJET
BLACK CW−1、CW−1S、CW−2、CW−3、M−800等を例示できる。
有機顔料としては、キナクリドン系顔料、キナクリドンキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラピリミジン系顔料、アンサンスロン系顔料、インダンスロン系顔料、フラバンスロン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリノン系顔料、キノフタロン系顔料、アントラキノン系顔料、チオインジゴ系顔料、ベンツイミダゾロン系顔料、イソインドリノン系顔料、アゾメチン系顔料又はアゾ系顔料等を例示できる。
シアン顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15:3、15:4、15:34、16、22、60等;C.I.バットブルー4、60等が挙げられ、好ましくは、C.I.ピグメントブルー15:3、15:4、及び60からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物を例示できる。
マゼンタ顔料としては、C.I.ピグメントレッド5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、168、184、202、C.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられ、好ましくはC.I.ピグメントレッド122、202、及び209、C.I.ピグメントバイオレット19からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物を例示できる。
イエロー顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、13、14C、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、119、110、114、128、129、138、150、151、154、155、180、185、等が挙げられ、好ましくはC.I.ピグメントイエロー74、109、110、128、及び138からなる群から選択される一種又は二種以上の混合物を例示できる。
オレンジ顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ36若しくは43又はこれらの混合物を例示できる。グリーンインクジェット記録用水系インクに使用される顔料としては、C.I.ピグメントグリーン7若しくは36又はこれらの混合物を例示できる。
光輝性顔料としては、媒体に付着させたときに光輝性を呈しうるものであれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、及び銅からなる群より選択される1種又は2種以上の合金(金属顔料ともいう)の金属粒子や、パール光沢を有するパール顔料を挙げることができる。パール顔料の代表例としては、二酸化チタン被覆雲母、魚鱗箔、酸塩化ビスマス等の真珠光沢や干渉光沢を有する顔料が挙げられる。また、光輝性顔料は、水との反応を抑制するための表面処理が施されていてもよい。
また、白色顔料としては、金属酸化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の金属化合物が挙げられる。金属酸化物としては、例えば二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等が挙げられる。また、白色顔料には、中空構造を有する粒子を用いてもよい。
また、分散染料、油溶染料としては、インクビヒクル中で溶解せずに分散する色材であればいずれも用いることができ、アゾ系、金属錯塩アゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリアリルメタン系等を例示できる。
分散染料としては、C.I.ディスパースレッド60、82、86、86:1、167:1、279、C.I.ディスパースイエロー64、71、86、114、153、233、245、C.I.ディスパースブルー27、60、73、77、77:1、87、257、367、C.I.ディスパースバイオレット26、33、36、57、C.I.ディスパースオレンジ30、41、61等を例示できる。
上記例示した顔料、染料は一例であり、これらの顔料、染料は一種又は二種以上を用いてよいし、顔料と染料とを併用しても構わない。
分散色材は、インク中で安定に分散できることが好ましい。例えば、オゾン、次亜塩素酸、発煙硫酸等により、顔料表面を酸化、あるいはスルホン化して顔料粒子の表面を修飾することにより、自己分散型の顔料として使用してもよいし、高分子分散剤によって分散させて使用してもよい。
分散色材が、自己分散色材である場合には、例えばインク収容体の中において、気液界面での凝集物がさらに生じにくくすることができる。さらに、分散色材が、自己分散色材
である場合には、分散色材自体の粒子径が小さくても、良好な発色を確保しやすい。
1.1.2.分散色材の粒子径
本実施形態のインクジェット記録装置のインク組成物では、分散色材は、インク組成物の状態で体積基準の平均粒子径(D50)(「体積平均粒子径」ともいう。)を測定した場合に、105.0nm以下となるように選択される。上記例示した分散色材を一種又は2種以上組み合わせて用いる場合であっても同様である。また、上記例示した分散色材をビーズミル等により粉砕・再分散し、これを用いてもよい。ここで、体積平均粒子径は、インク組成物となった場合の分散質の粒子の体積平均粒子径であり、例えば樹脂分散剤を用いて分散された分散色材である場合でも、樹脂分散剤によって被覆された粒子の体積平均粒子径を指す。
インク組成物における分散色材の体積平均粒子径は、好ましくは100.0nm以下、より好ましくは90.0nm以下、さらに好ましくは80.0nm以下である。インク組成物における分散色材の体積平均粒子径が上記範囲であれば、色材粒子が沈降しにくく、分散安定性を良好にできる。また、体積平均粒子径が上記範囲であれば、インクジェット記録装置のノズルの目詰まり等を生じにくくすることができる。さらに、インク組成物における分散色材の体積平均粒子径が前記範囲内であれば、形成する画像の色濃度を十分に満足できる。
インク組成物における分散色材の体積平均粒子径は、レーザー回折散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置により測定することができる。粒度分布測定装置としては、例えば、大塚電子株式会社製、粒子径測定システムELSZ−1000が挙げられる。また、測定において、インク組成物を適宜に希釈して行うことができる。
1.1.3.分散色材の含有量
インク組成物は、分散色材をインク組成物の全量に対して2.0質量%以上7.0質量%以下含有することが好ましく、3.0質量%以上7.0質量%以下含有することがさらに好ましく、4.0質量%以上7.0質量%以下含有することがさらに好ましい。本実施形態のインク組成物は、分散色材の体積平均粒子径が小さいので、7.0質量%と比較的高濃度としても吐出安定性を良好に維持できる。
分散色材の含有量が2.0質量%以上とすることにより、画像の発色性をより良好にできる。また、分散色材の含有量が7.0質量%以下とすることにより、沈降がより良好に抑制され、インク組成物の吐出安定性をより良好にすることができる。さらに、分散色材の含有量が4.0質量%以上7.0質量%以下という比較的高い含有量であっても、沈降が抑制される。沈降の抑制の観点からは、分散色材の含有量の上限は、より好ましくは6.5質量%以下、特に好ましくは5.0質量%以下である。
1.1.4.その他の成分
インク組成物は、上記成分の他に、(1)水、(2)有機溶剤、(3)界面活性剤、(4)その他の成分を含有してもよい。
(1)水
本実施形態に係るインク組成物は、水を含んでもよい。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を極力除去したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加等によって滅菌した水を用いると、インク組成物を長期保存する場合に細菌類や真菌類の発生を抑制することができる。
水の含有量は、インク組成物の総量(100質量%)に対して、好ましくは40質量%以上であり、より好ましくは45質量%以上であり、さらに好ましくは50質量%以上である。水の含有量が40質量%以上であることにより、インク組成物が比較的低粘度となる。また、水の含有量の上限は、インク組成物の総量に対して、好ましくは90質量%以下であり、より好ましくは85質量%以下であり、さらに好ましくは80質量%以下である。
(2)有機溶剤
インク組成物は、有機溶剤を含有してもよい。インク組成物は、有機溶剤を含有しなくてもよいが、有機溶剤を含有することにより、乾燥性と吐出安定性の両立がより容易となる。有機溶剤は水溶性の有機溶剤であることが好ましい。
有機溶剤の機能の一つは、記録媒体に対するインク組成物の濡れ性を向上させることや、インク組成物の保湿性を高めることが挙げられる。有機溶剤としては、多価アルコール類、エステル類、アルキレングリコールエーテル類、環状エステル類、含窒素溶剤、等を挙げることができる。含窒素溶剤としては環状アミド類、非環状アミド類などを挙げることができる。非環状アミド類としてはアルコキシアルキルアミド類などが挙げられる。
1,2−アルカンジオール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール(別名:プロパン−1,2−ジオール)、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオール等のアルカンジオール類)、ポリオール類(例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール(別名:1,3−ブチレングリコール)、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチルペンタン−2,4−ジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン等)等が挙げられる。
エステル類としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブ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アセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、等のグリコールモノアセテート類、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールアセテートプロピオネート、エチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートプロピオネート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、プロピレングリコールアセテートプロピオネート、プロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートプロピオネート、等のグリコールジエステル類が挙げられる。
アルキレングリコールエーテル類としては、アルキレングリコールのモノエーテル又はジエーテルであればよく、アルキルエーテルが好ましい。具体例としては、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イソプロピルエーテル、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、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、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エチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピ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プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル類、及び、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、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ジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、プロピ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ジエチルエーテル、ジプロピ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ジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等のアルキレングリコールジアルキルエーテル類が挙げられる。
環状エステル類としては、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、β−ブチロラクトン、β−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、β−ヘキサノラクトン、γ−ヘキサノラクトン、δ−ヘキサノラクトン、β−ヘプタノラクトン、γ−ヘプタノラクトン、δ−ヘプタノラクトン、ε−ヘプタノラクトン、γ−オクタノラクトン、δ−オクタノラクトン、ε−オクタノラクトン、δ−ノナラクトン、ε−ノナラクトン、ε−デカノラクトン等の環状エステル類(ラクトン類)、並びに、それらのカルボニル基に隣接するメチレン基の水素が炭素数1〜4のアルキル基によって置換された化合物を挙げることができる。
アルコキシアルキルアミド類としては、例えば、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、3−メトキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド、3−メトキシ−N,N−メチルエチルプロピオンアミド、3−エトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、3−エトキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド、3−エトキシ−N,N−メチルエチルプロピオンアミド、3−n−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、3−n−ブトキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド、3−n−ブトキシ−N,N−メチルエチルプロピオンアミド、3−n−プロポキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、3−n−プロポキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド、3−n−プロポキシ−N,N−メチルエチルプロピオンアミド、3−iso−プロポキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、3−iso−プロポキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド、3−iso−プロポキシ−N,N−メチルエチルプロピオンアミド、3−tert−ブトキシ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、3−tert−ブトキシ−N,N−ジエチルプロピオンアミド、3−tert−ブトキシ−N,N−メチルエチルプロピオンアミド、等を例示することができる。
環状アミド類としては、ラクタム類が挙げられ、例えば、2−ピロリドン、1−メチル−2−ピロリドン、1−エチル−2−ピロリドン、1−プロピル−2−ピロリドン、1−ブチル−2−ピロリドン、等のピロリドン類などが挙げられる。これらは後述する樹脂粒子の皮膜化を促進させる点で好ましく、特に2−ピロリドンがより好ましい。
また、非環状アミド類として、下記式(1)で表される化合物であるアルコキシアルキルアミド類を用いることも好ましい。
−O−CHCH−(C=O)−NR ・・・(1)
上記式(1)中、Rは、炭素数1以上4以下のアルキル基を示し、R及びRは、それぞれ独立にメチル基又はエチル基を示す。「炭素数1以上4以下のアルキル基」は、直鎖状又は分岐状のアルキル基であることができ、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基であることができる。上記式(1)で表される化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
インク組成物は、上記例示した有機溶剤を一種単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。インク組成物に有機溶剤を配合する場合、インク組成物全体に対する有機溶剤の合計の含有量は、3.0質量%以上30.0質量%以下、好ましくは5.0質量%以上25.0質量%以下、より好ましくは10.0質量%以上20.0質量%以下である。
本実施形態のインク組成物が有機溶剤を含有する場合、有機溶剤のうち、SP値が16.0未満の有機溶剤の含有量が、インク組成物の全量に対して18.0質量%未満であり、かつ、有機溶剤のうち、SP値が16.0以上の有機溶剤の含有量が、SP値が16.0未満の有機溶剤の含有量に対し、質量比で1/2以下とすることがより好ましい。
この場合において、SP値が16.0未満の有機溶剤の含有量は、インク組成物の全量に対して15.0質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましく、6質量%以下であることが特に好ましい。さらにSP値が16.0以上の有機溶剤の含有量は、SP値が16.0未満の有機溶剤の含有量に対し、1/3以下、より好ましくは1/4以下、さらに好ましくは1/5以下である。
ここで、溶解度パラメーター(SP値)について説明する。本発明におけるSP値とは、ハンセン(Hansen)法に基づくSP値である。ハンセン法はSP値δを3つの項に分類し、δ=δ +δ +δ と表して算出したものである。δ、δ、δはそれぞれ分散力項、双極子間力項、水素結合力項に相当する溶解度パラメーターである。
また、SP値の単位は、(cal/cm1/2であり、SP値は、「分子間の相互作用が似ている2つの物質は、互いに溶解しやすい」との考えに基づいておりハンセン氏により提唱された値である(HSPとも称される。)。計算により見積もることができる他、実験的、経験的に求めることができ、各種の文献にその値の記載があるものが多い。本実施形態において、SP値は、計算ソフトウエアであるHansen−Solubility HSPiPを用いて導出した値を用いることができる。
以下に限定されないが、有機溶剤及びそのHansen法に基づくSP値を例示する。メタノール(SP値:14.84)、エタノール(SP値:11.8)、2−プロパノール(SP値:12.7)、n−プロピルアルコール(SP値:11.8)、1,3−ブタンジオール(SP値:14.47)、1,2−ヘキサンジオール(SP値:12.2)、ブトキシプロパノール(SP値:8.9)、ジプロピレングリコール(SP値:12.9)、トリエチレングリコール(SP値:13.8)、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール(SP値:11.6)、テトラエチレングリコール(SP値:12.6)、グリセリン(SP値:16.5)、ヘキサン(SP値:7.45)、シクロヘキサン(SP値:8.40)、3,5,5−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オン(SP値:8.87
)、キシレン(SP値:8.95)、エチルベンゼン(SP値:8.93)、γ−ブチロラクトン(SP値:14.8)、2−ピロリドン(γ−ブチロラクタム)(SP値:14.2)、酢酸ブチル(SP値:8.70)、エチルオクタノエート(SP値:8.3)、3−メトキシブチルアセテート(SP値:8.71)、オレイン酸(SP値:8.69)、ドデシルアクリレート(SP値:8.63)、ジエチルエーテル(SP値:7.82)、エチルプロピルエーテル(SP値:8.8)、エチレングリコールモノメチルエーテル(SP値:11.4)、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル(SP値:9.2)、エチレングリコールモノブチルエーテル(SP値:9.8)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(SP値:10.7)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(SP値:9.5)、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(SP値:8.7)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(SP値:9.4)、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(SP値:8.3)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(SP値:8.1)、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル(SP値:7.9)、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル(SP値:8.1)、ジエチレングリコールジブチルエーテル(SP値:7.7)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(SP値:10.4)、プロピレングリコールn−プロピルエーテル(SP値9.8)、プロピレングリコールn−ブチルエーテル(SP値:9.7)、プロピレングリコールモノフェニルエーテル(SP値:9.4)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(SP値:9.6)、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル(SP値:10.9)、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル(SP値:9.5)、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル(SP値:9.4)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(SP値:7.88)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(SP値:10.5)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(SP値:10.0)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(SP値:8.7)、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル(SP値:8.0)、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(SP値:9.1)、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル(SP値:9.3)、トリプロピレングリコールジメチルエーテル(SP値:7.4)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(SP値:8.7)、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート(SP値:8.96)、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(SP値:8.91)、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(SP値:8.85)、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(SP値:8.94)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(SP値:8.6)。
有機溶剤のうち、SP値が16.0未満の有機溶剤の含有量が、インク組成物の全量に対して18.0質量%未満であり、かつ、有機溶剤のうち、SP値が16.0以上の有機溶剤の含有量が、SP値が16.0未満の有機溶剤の含有量に対し、質量比で1/2以下とすれば、インク組成物の記録媒体への浸透速度を緩やかにすることができる。本実施形態のインク組成物は、上述の通り、分散色材の粒子径が比較的小さく、これにより記録媒体の内部への侵入が生じやすく記録物の発色性が弱まる場合があるが、有機溶剤を適切に選択して浸透速度を緩慢にすることで、記録媒体の表面にインク組成物を滞留させ、発色性を向上してもよい。
(3)界面活性剤
界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、両性界面活性剤のいずれでもよく、これらを組み合わせて用いてもよい。
界面活性剤の市販品としては、サーフィノールSE、サーフィノール61、サーフィノール104、サーフィノール420、サーフィノール82、サーフィノールDF110D
、サーフィノール104S、サーフィノール104PG50、サーフィノール420、サーフィノール82、サーフィノールMD−20、サーフィノール485、オルフィンE1004、オルフィンE4300、オルフィンE1010(以上、商品名、アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学工業社製)、ノイゲンET−116B、ノイゲンDL−0415、ノイゲンET−106A、ノイゲンDH−0300、ノイゲンYX−400、ノイゲンEA−160(以上、商品名、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤、第一工業製薬社製)、ニューコール1006、1006−AL(商品名、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤、日本乳化剤株式会社製)、BYK−348(商品名、シリコーン系界面活性剤、ビックケミー・ジャパン株式会社製)、エマルゲン1108(商品名、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、花王株式会社製)、KF−6011、KF−6013、KF−6004、KF−6020、KF−6043、KF−643、KF−640、KF−351A、KF−354L、KF−945、X−22−6191、X−22−4515、KF−6015、KF−6017、KF−6038(以上、商品名、ポリシロキサン系界面活性剤、信越シリコーン株式会社製)、L−720、L−7002、FZ−2123、FZ−2105、L−7604、FZ−2104、FZ−2116、FZ−2120(以上、商品名、ポリシロキサン系界面活性剤、東レ・ダウコーニング社製)等を用いることができる。
両性界面活性剤としては、例えば、アルキルピリジウム塩、アルキルアミノ酸塩、アルキルジメチルベタイン等を挙げることができる。両性界面活性剤の例としては、下記式(b−1)で表されるベタイン系界面活性剤を挙げることができる。
(R)−N−[L−(COOM) ・・・(b−1)
(式(b−1)中、Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、又は複素環基を表す。Lは2価以上の連結基を表す。Mは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム基、プロトン化された有機アミンもしくは含窒素複素環基、4級アンモニウムイオン基を表し、式(b−1)中のN原子からなるアンモニウムイオンの対イオンとなる場合は、カチオンとして存在しない基を表す。qは1以上の整数を表し、rは1以上4以下の整数を表す。pは0以上4以下の整数を表し、p+rは3もしくは4である。p+rが4である場合はNは4級アミンを構成する窒素原子となる。pが2以上の時はRは同じでも異なっていてもよい。qが2以上の時はCOOMは同じでも異なっていてもよい。rが2以上の時はL−(COOM)は同じでも異なっていてもよい。)
さらにインク組成物は、前記式(b−1)で表されるベタイン系界面活性剤が、下記式(b−2)で表される化合物であることが好ましい。
(R)(R)(R)N−X−COO ・・・(b−2)
(式(b−2)中、R〜Rは、それぞれ独立に炭素数が1〜20のアルキル基を表し、Xは、2価の連結基を表す。)
さらにインク組成物は、前記式(b−2)で表される化合物が、下記式(b−3)で表される化合物(ミリスチルベタイン;或いはテトラデシル−N,N−ジメチルグリシン)であることが好ましい。
(n−C1429)(CH−CH−COO ・・・(b−3)
界面活性剤の含有量は、インク組成物の全質量に対して、好ましくは0.01質量%以上2.0質量%以下であり、より好ましくは0.05質量%以上1.50質量%以下であり、さらに好ましくは0.10質量%以上1.20質量%以下である。界面活性剤の含有量が0.01質量%以上であることにより、例えば、吐出安定性を向上させることができ
る。
(4)その他の成分
インク組成物は、その他の成分として、pH調整剤、防かび剤・防腐剤、キレート化剤、防錆剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤等を含有してもよい。
pH調整剤としては、例えば、尿素類、アミン類、モルホリン類、ピペラジン類、アルカノールアミン等のアミノアルコール類、を例示できる。尿素類としては、尿素、エチレン尿素、テトラメチル尿素、チオ尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等、が挙げられる。アミン類としては、ジエタノールアミン等が挙げられる。pH調整剤を含有することにより、例えば、インク流路を形成する部材からの不純物の溶出を抑制したり、促進したりすることができ、インク組成物の洗浄性を調節することができる。
防かび剤・防腐剤としては、プロキセルCRL、プロキセルBDN、プロキセルGXL、プロキセルXL2、プロキセルIB、又はプロキセルTN(いずれも商品名、Lonza社製)などを挙げることができる。防かび剤・防腐剤を含有することにより、カビや細菌の増殖を抑制することができ、インク組成物の保存性がより良好となる。
キレート化剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸塩(EDTA)や、エチレンジアミンのニトリロトリ酢酸塩、ヘキサメタリン酸塩、ピロリン酸塩、又はメタリン酸塩等が挙げられる。
1.1.5.インク組成物の表面張力
インク組成物の23℃における静的表面張力は、25mN/s以上70mN/s以下、好ましくは25mN/s以上50mN/s以下、さらに好ましくは26mN/s以上45mN/s以下、特に好ましくは26mN/s以上40mN/s以下である。静的表面張力がこのような範囲であれば、インク組成物の記録媒体への浸透速度を十分に緩慢にすることができ、記録媒体の表面にインク組成物を滞留させ、発色性を向上させやすい。
インク組成物の表面張力は、例えば、水、有機溶剤、及び界面活性剤の少なくとも一方の、種類、組合せ、及び使用量の少なくとも1つを調節することにより、調整することができる。なお、インク組成物の23℃における静的表面張力は、例えば、23℃の環境下で白金プレートをインク組成物で濡らした状態で、自動表面張力計CBVP−Z(協和界面科学社製)を用いて測定することができる。
1.1.6.インク組成物の用途
上述のインク組成物は、上述の通り、分散色材を含有し、その体積平均粒子径が105.0nm以下となっている。そして、該インク組成物と、インク組成物が収容されるインク収容体と、インク組成物を吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドを往復移動可能なキャリッジと、を備え、キャリッジがインク収容体を一体として搭載し、インク収容体が、インク組成物を充填するための開閉可能なインク注入口を有する、インクジェット記録装置に用いられる。以下、本実施形態のインクジェット記録装置について述べる。
1.2.インクジェット記録装置の構成
本実施形態のインクジェット記録装置は、上述のインク組成物を備えるが、インク組成物以外の構成について、インクジェット記録装置1を一例として概略的に説明する。インクジェット記録装置1は、インク組成物と、インク組成物が収容されるインク収容体7と、インク組成物を吐出する記録ヘッド3と、記録ヘッド3を往復移動可能なキャリッジ4と、を備え、キャリッジ4がインク収容体7を一体として搭載し、インク収容体7が、インク組成物を充填するための開閉可能なインク注入口71を有する。なお、以下の説明に
用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
インクジェット記録装置1は、インク組成物の微小な液滴を吐出するインク組成物吐出部としての記録ヘッド3によって、記録媒体2に液滴を着弾させて記録を行う装置である。図1は、インクジェット記録装置1を示す概略斜視図である。
図1に示すように、インクジェット記録装置1は、記録ヘッド3、キャリッジ4、主走査機構5、プラテンローラー6、インクジェット記録装置1全体の動作を制御する制御部(図示せず)を有する。キャリッジ4は、記録ヘッド3を搭載すると共に、記録ヘッド3に供給されるインク組成物を収納するインク収容体7a,7b,7c,7dを搭載している。すなわちキャリッジ4は、記録ヘッド3を往復移動可能とし、インク収容体7a,7b,7c,7dを一体として搭載している。なお、図示のインク収容体7a,7b,7c,7dは、それぞれインク収容体7の例を示している。
インク収容体7a,7b,7c,7dは、ユーザーによってキャリッジ4から着脱することができないように固定されている。すなわち、キャリッジ4がインク収容体7を一体として搭載している。なお、キャリッジ4がインク収容体7を一体として搭載する構成としては、キャリッジ4とは別に製造されたインク収容体7がキャリッジ4にネジや接着剤等の手段により固定されるものであってもよく、キャリッジ4とインク収容体7とが一体成形されるものであってもよい。インク収容体7a,7b,7c,7dは、キャリッジ4に固定された状態で、開閉可能なインク注入口71からインク組成物をユーザーが充填、注ぎ足し等を行う態様となっている。インク収容体7の詳細については後述する。
主走査機構5は、キャリッジ4に接続されたタイミングベルト8、タイミングベルト8を駆動するモーター9、ガイド軸10を有する。ガイド軸10は、キャリッジ4の支持部材として、キャリッジ4の走査方向、すなわち主走査方向に架設されている。キャリッジ4は、タイミングベルト8を介してモーター9によって駆動され、ガイド軸10に沿って往復移動が可能である。これにより、主走査機構5は、キャリッジ4を主走査方向に往復移動させる機能を有する。
プラテンローラー6は、記録を行う記録媒体2を、上記主走査方向と直交する副走査方向、すなわち、記録媒体2の長さ方向に搬送する機能を有する。これにより、記録媒体2は副走査方向に搬送される。記録ヘッド3及びインク収容体7a,7b,7c,7dが搭載されるキャリッジ4は、記録媒体2の幅方向と略一致する主走査方向に往復移動が可能であり、記録ヘッド3は記録媒体2に対して主走査方向及び副走査方向へ相対的に走査が可能に構成される。
インク収容体7a,7b,7c,7dは、独立した4つのインク収容体である。インク収容体7a,7b,7c,7dには、それぞれ同種又は異種のインク組成物を収容することができる。これらのインク収容体には、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー等の色を呈するインク組成物が個別に収納され、任意に組み合わせて用いることが可能である。図1では、インク収容体の数を4個としているが、これに限定されるものではない。インク収容体7a,7b,7c,7dの底部には、各インク収容体に収納されたインク組成物を記録ヘッド3へ供給するための排出口(図1では隠れている)が設けられている。インク収容体7a,7b,7c,7dは、キャリッジ4に一体として搭載されているため、カートリッジ式のように供給口が露出することがない。そのため、供給口から気泡等が混入することを抑制することができる。
記録ヘッド3は、インク収容体7a,7b,7c,7dから供給されるインク組成物を
制御部(図示せず)による制御のもとで複数のノズルから記録媒体2に噴射して付着させる手段である。記録ヘッド3は、インク組成物を付着させる記録媒体2と対向する面に、インク組成物を吐出して記録媒体2へ付着させる複数のノズル(図1では隠れている)を備える。これらの複数のノズルは列状に配列されてノズル列が形成され、ノズル列は各色インク組成物に対応して個別に配置される。各インク組成物は、各インク収容体から記録ヘッド3に供給され、記録ヘッド3内のアクチュエーター(図示せず)によって、ノズルから液滴として吐出される。吐出されたインク組成物の液滴は記録媒体2に着弾し、記録媒体2にインク組成物による画像、テキスト、模様、色彩等が形成される。
ここで、記録ヘッド3では、駆動手段であるアクチュエーターとして圧電素子を用いているが、この方式に限定されない。例えば、アクチュエーターとしての振動板を静電吸着により変位させる電気機械変換素子や、加熱によって生じる気泡によってインク組成物を液滴として吐出させる電気熱変換素子を用いてもよい。
なお、図1において示すX−Y−Z座標系は、X方向が記録ヘッド3及びインク収容体7a,7b,7c,7dの移動方向(すなわちキャリッジ4の移動方向)であるとともに、当該インクジェット記録装置1の幅方向である。また、Y方向がインクジェット記録装置1の奥行き方向(すなわち記録媒体2の移動方向)、Z方向がインクジェット記録装置1の高さ方向を示している。また、図1において+Y方向をインクジェット記録装置1の前面側あるいは前方側とし、−Y方向をインクジェット記録装置1の背面側あるいは後方側とする。また、インクジェット記録装置1の前面側から見て右側を+X方向、左側を−X方向とする。また、+Z方向をインクジェット記録装置1の上方(上部、上面等を含む)とし、−Z方向をインクジェット記録装置1の下方(下部、下面等を含む)とする。
1.3.インク収容体
上記のインクジェット記録装置1にはインク収容体7a,7b,7c,7dの4つのインク収容体が備えられているが、いずれもインク組成物を充填するための開閉可能なインク注入口71を有する。以下、インク収容体7a,7b,7c,7dのいずれとしても用いることができるインク収容体7について図2を参照しながら説明する。図2は、インク収容体7を模式的に示す斜視図である。なお、図2において示すX−Y−Z座標系は、X方向が記録ヘッド3及びインク収容体7の移動方向(すなわちキャリッジ4の移動方向)である。
1.3.1.インク収容体の形状等
インク収容体7は、少なくとも、インク組成物を充填するための開閉可能なインク注入口71を有する。図2の例では、インク収容体7は、インク注入口71、収容室72と、インク排出口74と、を有する。
収容室72は、インク組成物を収容する。収容室72は、筐体により区画されて略直方体の形状を有している。収容室72を区画する壁は、プラスチック成形体やフィルム等により構成される。収容室72を区画する壁は、ポリプロピレンにより構成されることが好ましい。図2では筐体の厚さは省略して描かれている。また、収容室72及び筐体は、インク組成物を収容、排出でき、キャリッジ4に固定して搭載できる限りにおいて任意の形状とすることができる。例えば、収容室72内には、筐体の構造的強度を高めるためにリブやピラー等の部材が設けられてもよい。
インク収容体7は、X方向の幅が小さい形状となっており、X方向がキャリッジ4の移動方向(主走査方向)に一致している。インク収容体7は、キャリッジ4の動作にともなって、X方向に揺動される。インク収容体7のX方向の幅は、例えば、1cm以上10cm以下であり、好ましくは2cm以上7cm以下である。インク収容体7のX方向の幅が
この程度であれば、収容室72のX方向における最大の幅を、0.6cm以上、好ましくは1.6cm以上とすることができる。
収容室72の容積は、一般的なインクカートリッジよりも大きく、例えば、10mL以上500mL以下、好ましくは20mL以上300mL以下、より好ましくは30mL以上200mL以下、さらに好ましくは50mL以上200mL以下である。
インク収容体7及び収容室72の寸法を上記程度とすることにより、キャリッジ4の動作にともなってインク収容体7が揺動された場合に、かかる揺動を利用して収容されたインク組成物を振とう、撹拌することができる。
収容室72は、インク注入口71及びインク排出口74に連通している。インク注入口71は、収容室72に連通する開口である。インク注入口71は、収容室72の上方(Z方向における上)に形成されている。インク注入口71には、図示せぬ蓋部材が設けられる。蓋部材は、開閉可能となっており、インク組成物の注ぎ足し等の必要に応じてユーザー等により操作される。なお、ここで蓋部材としてはインク組成物の流路にあって自動で開閉する逆止弁は含まない。
インク排出口74は、インク注入口71は、収容室72に連通する開口である。インク排出口74は、収容室72の下方(Z方向における下)に形成されている。インク排出口74は、収容室72に収容されたインク組成物を記録ヘッド3に向かって排出する開口である。インク排出口74には、後述するフィルター80が設けられている。
インク組成物は、インク注入口71から収容室72に導入され、インク排出口74から排出される。インク組成物が収容室72に導入される場合には、重力の作用により、下方(Z方向における下)側に貯留され、上方(Z方向における上)側には気体が存在する状態となる。インクジェット記録装置1を用いた記録によりインク組成物が記録ヘッド3から吐出される際には、インク排出口74から吐出量に従ったインク組成物が排出される。なお、インク収容体7は、収容室72の内圧を調節する開口や弁、内部のインク組成物の量を検出する検出部等を備えてもよい。
インク組成物は、インク組成物が接する収容室72の材質に対する接触角が45°以下であることが好ましい。収容室72の材質に対する接触角インク組成物の接触角は40°以下であることがより好ましく、さらに好ましくは35°以下である。接触角が45°以下の場合には、特に初期充填時に気泡を巻き込み難くなり、気泡を生じ難くなる点で好ましい。
1.3.2.複数のインク収容体
本実施形態のインクジェット記録装置は、複数のインク収容体を有してもよいことは既に述べたが、上述のインク組成物は、複数のインク収容体のうちの少なくとも1つに収容されればよい。上述のインク組成物が、インクジェット記録装置に搭載される全てのインク収容体に収容される以外の場合、残りのインク収容体には、例えば、水溶性染料を含むインク組成物、すなわち水溶性染料インク組成物が収容されてもよい。
すなわち、本実施形態のインクジェット記録装置1において、キャリッジ4は、さらにインク収容体7として、水溶性染料インク組成物が収容される水溶性染料インク収容体を搭載してもよい。そしてこの場合には、記録ヘッド3は、水溶性染料インク組成物及び上述のインク組成物を吐出するようにしてもよい。
水溶性染料インク収容体は、上述したインク収容体7と同様であるので、説明を省略す
る。水溶性染料インク組成物としては、以下のようなものを採用できる。
水溶性染料インク組成物は、水溶性染料を含む。水溶性染料インク組成物に含有される水溶性染料としては、水溶性である限り特に限定されない。水溶性染料としては、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る。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、132、225、227、C.I.ダイレクトブルー1、2、15、71、86、87、98、165、199、202、C.I.ダイレクトブラック19、38、51、71、154、168、171、195、C.I.リアクティブレッド14、32、55、79、141、249、C.I.リアクティブブラック3、4、35が挙げられる。
また、染料としては、下記式(y−1)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
(y−1)
(式(y−1)では、4つのスルホン酸基を含むが、それらはそれぞれ独立にスルホン酸塩の形態であってもよい。式(y−1)で表される化合物の塩のカウンターイオンとしては、水素イオン(プロトン)、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等が挙げられ、4つのスルホン酸基におけるカウンターイオンは同じでも異なってもよい。)
下記式(y−2)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
・・・(y−2)
(式(y−2)では、4つのカルボキシ基を含むが、それらはそれぞれ独立にカルボン酸塩の形態であってもよい。式(y−2)で表される化合物の塩のカウンターイオンとしては、水素イオン(プロトン)、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等が挙げられ、4つのカルボキシ基におけるカウンターイオンは同じでも異なってもよい。)
下記式(y−3)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
・・・(y−3)
(式(y−3)では、4つのカルボキシ基を含むが、それらはそれぞれ独立にカルボン酸塩の形態であってもよい。式(y−3)で表される化合物の塩のカウンターイオンとしては、水素イオン(プロトン)、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等が挙げられ、4つのカルボキシ基におけるカウンターイオンは同じでも異なってもよい。)
下記式(y−4)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
(y−4)
下記式(y−5)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
(y−5)
下記式(m−1)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
・・・(m−1)
(式(m−1)で表される化合物の塩のカウンターイオンとしては、水素イオン(プロトン)、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等が挙げられ、4つのカルボキシ基、2つのスルホン酸基におけるカウンターイオンは同じでも異なってもよい。)
下記式(m−2)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
・・・(m−2)
(式(m−2)で表される化合物の塩のカウンターイオンとしては、水素イオン(プロトン)、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等が挙げられ、4つのカルボキシ基、6つのスルホン酸基におけるカウンターイオンは同じでも異なってもよい。)
下記式(m−3)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
・・・(m−3)
(式(m−3)中、R、R、R及びR10は、それぞれ独立に、アルキル基を表す。R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又はアリールオキシ基を表し、アルキル基、アルコキシ基、及びアリールオキシ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、ヒドロキシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、アルコキシ基、シアノ基、ハロゲン原子、及びイオン性基からなる置換基群より選択される少なくとも1種の置換基を有していてもよい。R、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、又は下記式(m−3’)で表されるアシルアミノ基を表し、R、R、R及びRの少なくとも1つは下記式(m−3’)で表されるアシルアミノ基である。Zは、SOH基、SOM基(Mはアンモニウムイオン又はアルカリ金属イオンを表す)、又はスルファモイル基を表す。R、R、R、R、R及びRの少なくとも1つが、イオン性基で置換されている場合には、nは0乃至3の整数を表し、イオン性基で置換されていない場合には、nは1ないし3の整数を表し、Zが存在する場合は芳香環の少なくとも1つの水素原子の位置に置換している。)
Figure 2021053957
・・・(m−3’)
(式(m−3’)中、R11は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルケニル基、又はヘテロ環基を表し、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルケニル基、及びヘテロ環基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、シアノ基、アルキルアミノ基、スルホアルキル基、カルバモイル基、スルファモイル基、スルホニルアミノ基、ハロゲン原子、及びイオン性基からなる置換基群より選択される少なくとも1種の置換基を有していてもよい。*は式(m−3)の芳香環との結合部位を表す。)
(式(m−3)で表される化合物の塩のカウンターイオンとしては、水素イオン(プロト
ン)、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等が挙げられる。)
下記式(m−4)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
(m−4)
(式(m−4)で表される化合物の塩のカウンターイオンとしては、水素イオン(プロトン)、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等が挙げられ、4つのスルホン酸基におけるカウンターイオンは同じでも異なってもよい。)
下記式(m−5)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
(m−5)
(式(m−5)において、nは、1又は2であり、3つのMは、それぞれ、ナトリウム又はアンモニウムであり、3つのMは同一でも異なっていてもよく、Rは、カルボキシ基で置換された炭素原子数1〜8のモノアルキルアミノ基である。)
下記式(c−1)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
(c−1)
(式(c−1)中、bは、0≦b≦4を満たし、cは、0≦c≦4を満たし、b+cは、1≦(b+c)≦4を満たす整数を表し、環A、A及びAは、それぞれ、ベンゼン環、2,3−ピリジン環及び3,2−ピリジン環から選択され、かつ、環A、A及びAの少なくとも一つは、2,3−ピリジン環又は3,2−ピリジン環であり、環A、A及びAは同一でも異なっていてもよい。)
(式(c−1)で表される化合物の塩のカウンターイオンとしては、水素イオン(プロトン)、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等が挙げられ、スルホン酸基におけるカウンターイオンは同じでも異なってもよい。)
下記式(c−2)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
・・・(c−2)
(式(c−2)で表される化合物の塩のカウンターイオンとしては、水素イオン(プロトン)、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等が挙げられ、4つのスルホン酸基におけるカウンターイオンは同じでも異なってもよい。)
下記式(c−3)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
・・・(c−3)
(式(c−3)で表される化合物の塩のカウンターイオンとしては、水素イオン(プロトン)、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等が挙げられ、2つのスルホン酸基におけるカウンターイオンは同じでも異なってもよい。)
下記式(c−4)で表される化合物又はその塩、
Figure 2021053957
・・・(c−4)
(式(c−4)中、環A、B、C、及びDはそれぞれ独立に芳香性を有する6員環であり、かつ、環A、B、C、及びDの少なくともひとつはピリジン環又はピラジン環である。Eはアルキレン基である。Xは、スルホ置換アニリノ基、カルボキシ置換アニリノ基、又はホスホノ置換アニリノ基であり、該置換アニリノ基はさらに、スルホン酸基、カルボキシ基、ホスホノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基、アセチルアミノ基、ウレイド基、アルキル基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン、アルキルスルホニル基、及びアルキルチオ基からなる群から選ばれる置換基を1乃至4個有してもよい。Yはヒドロキシ基又はアミノ基である。aは、1.0≦a≦2.0を満たし、bは、0.0≦b≦3.0を満たし、cは、0.1≦c≦3.0を満たし、かつ、a、b及びcは、1.0≦a+b+c≦4.0を満たす。)
(式(c−4)で表される化合物の塩のカウンターイオンとしては、水素イオン(プロトン)、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等が挙げられる。)
下記式(c−5)で表される化合物又はその塩、及び、
Figure 2021053957
・・・(c−5)
(式(c−5)で表される化合物の塩のカウンターイオンとしては、水素イオン(プロトン)、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等が挙げられ、3つのスルホン酸基におけるカウンターイオンは同じでも異なってもよい。)
下記式(c−6)で表される化合物又はその塩から選択される少なくとも1種を挙げることができる。
Figure 2021053957
(c−6)
(式(c−6)中、環A、A及びAは、それぞれ、ベンゼン環、2,3−ピリジン環及び3,2−ピリジン環から選択され、かつ、環A、A及びAの少なくとも一つは、2,3−ピリジン環又は3,2−ピリジン環であり、環A、A及びAは同一でも異なっていてもよく、aは、1.0≦a≦3.0を満たし、bは、0.2≦b≦1.8を満たし、cは、0.8≦c≦1.6を満たし、かつ、a、b及びcは、0≦a+b+c≦4を満たし、xは、1≦z≦3を満たす整数であり、Rは、炭素原子数1以上6以下の直鎖アルキレン基である。)
これらの水溶性染料は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
水溶性染料の合計の含有量は、水溶性染料インク組成物の総質量(100質量%)に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましい。色材を含まない、若しくは、着色することを目的としない程度に色材を含有する(例えば0.1質量%以下)、クリア組成物(クリアインク)としてもよい。
水溶性染料インク組成物は、上記水溶性染料の他に、水、有機溶剤、界面活性剤、その他の成分を含有できるが、これらの成分については、上述のインク組成物の項で述べたと同様であるので説明を省略する。
インクジェット記録装置1が、キャリッジ4に、さらにインク収容体7として、水溶性染料インク組成物が収容される水溶性染料インク収容体を搭載し、記録ヘッド3から、水溶性染料インク組成物及び上述のインク組成物を吐出する場合には、以下のような効果を得ることができる。
分散色材インク組成物は、色材が静電的な作用により分散している。そのため、イオンの濃度の比較的高い染料インクと混合することで、色材の分散が破壊され、色材の凝集が生じることがある。例えば、1つの記録ヘッドから、分散色材インク及び水溶性染料インクが吐出される場合には、直接インク同士が混合しなくてもミスト等による混合が生じて、ノズルプレートに凝集物が付着して吐出不良等の原因となる場合がある。また、インクジェット記録装置1に、インクのフラッシング等に用いられる吸引キャップが設けられる場合に、分散色材インク及び水溶性染料インクを同時に吸引することにより、キャップ内で色材の凝集が生じることがあり、キャップ内に堆積物を生じる場合がある。
インクジェット記録装置1では、キャリッジ4に水溶性染料インク収容体、及び上述の分散色材のインク組成物が搭載された場合、上述の通り、分散色材のインク組成物中の分散色材の粒径が小さいので、同一の記録ヘッドで他のノズルから水溶性染料インク組成物を使用する場合であっても、分散色材インク組成物と水溶性染料インク組成物が接触した際に生じる凝集物や、キャップ内での堆積物の発生量を低減することができる。
2.インクジェット記録方法
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、上述した、インク組成物と、インク組成物が収容されるインク収容体と、インク組成物を吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドを往復移動可能なキャリッジと、を備え、キャリッジはインク収容体を一体として搭載し、インク収容体は、インク組成物を充填するための開閉可能なインク注入口を有している、インクジェット記録装置を用いた記録方法である。そして、インク組成物は、分散色材を含有し、分散色材の体積平均粒子径が105.0nm以下である。
記録媒体としては、特に限定されず、インク組成物を吸収する記録面を有するものであっても、インク組成物を吸収する記録面を有しないものであってもよい。したがって記録媒体としては、特に制限はなく、例えば、紙、フィルム、布、金属、ガラス、高分子等を用いることができる。
3.実施例及び比較例
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下、「部」「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。
3.1.インク組成物の調製
実施例及び比較例のインク組成物の組成を表1に示す。インク組成物は、表1に記載の成分を混合し、30分以上撹拌し、濾過することにより調製した。各成分の混合方法としては、メカニカルスターラーを備えた容器に、材料を順次添加して撹拌、混合した。その後フィルター濾過をして各例(実施例1〜11、比較例1〜5)のインク組成物とした。なお、表1に示す各成分の含有量を示す数値の単位は質量%である。
Figure 2021053957
表1中の成分は以下の通りである。
・自己分散色材(1):カーボンブラック(オリヱント化学工業株式会社製 CW−1)・自己分散色材(2):カーボンブラック(オリヱント化学工業株式会社製 CW−3)・自己分散色材(3):カーボンブラック(オリヱント化学工業株式会社製 CW−2)・樹脂分散色材(1):C.I.ピグメントレッド122を用いて、下記樹脂にて分散
・樹脂分散色材(2):C.I.ピグメントイエロー74を用いて、下記樹脂にて分散
・グリセリン:Hansen法に基づくSP値=16.5
・1,2−ヘキサンジオール:Hansen法に基づくSP値=12.2
・2−ピロリドン:Hansen法に基づくSP値=14.2
・オルフィンE1010:Hansen法に基づくSP値=10.14(商品名、アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学工業社製)
(樹脂分散色材(1)、(2)の作成)
有機溶媒(メチルエチルケトン)20質量部、重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール)0.03質量部、重合開始剤、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(プロピレンオキサイド=9)15質量部、ポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)モノメタクリレート(プロピレンオキサイド基=7、エチレンオキサイド基=5)15質量部、メタクリル酸12質量部、スチレンモノマー50質量部、スチレンマクロマー10質量部、ベンジルメタクリレート10部を用い、窒素ガス置換を十分に行った反応容器内に入れて75℃攪拌下で重合し、モノマー成分100質量部に対してメチルエチルケトン40質量部に溶解した2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル0.9質量部を加え、80℃で1時間熟成させ、ポリマー溶液を得た。
メチルエチルケトン45質量部に上記で得られた水不溶性ポリマーを7.5質量部溶解させて、その中に20%の水酸化ナトリウム水溶液(中和剤)を所定量加えて塩生成基を中和し、さらに顔料として上記C.I.ピグメントレッド122を20質量部加えてビーズミルで2時間混練した。このようにして得られた混練物にイオン交換水120質量部を加えて攪拌した後、減圧下、6℃でメチルエチルケトンを除去し、さらに一部の水を除去することにより、固形分濃度が20質%の樹脂分散色材(1)の樹脂被覆型顔料分散液を得た。
C.I.ピグメントレッド122をC.I.ピグメントイエロー74に変更した以外は同様にして、固形分濃度が20質%の樹脂分散色材(2)の樹脂被覆型顔料分散液を得た。なお、表中の色材の配合量は、固形分に換算したものである。
また、表1には、試験に用いたインク収容体の配置を記載した。「オン」は、オンキャリッジのことを指し、上記実施形態で説明したようなキャリッジに搭載されたインク収容体を用いたことを指す。「オフ」は、オフキャリッジのことを指し、インク収容体がキャリッジに搭載されておらず、装置筐体に設置されたインク収容体からチューブを介してキャリッジに搭載された記録ヘッドにインク組成物が供給されることを指す。
さらに、表1には、各例のインク組成物を純水で10倍に希釈し、大塚電子株式会社製、粒子径測定システムELSZ−1000を用いて測定した体積平均粒子径(D50)(nm)を記載した。さらに、表1には、インク組成物の23℃における静的表面張力(mN/s)は、23℃の環境下で白金プレートをインク組成物で濡らした状態で、自動表面張力計CBVP−Z(協和界面科学社製)を用いて測定した値を記載した。また、表中には記載しないが、各実施例のインク組成物は、後述の評価に用いたインクタンクの内壁面に対する接触角がいずれも40°以下であった。
3.2.評価方法
以下のようにして各例のインク組成物について評価を行った。
3.2.1.沈降の評価
評価機として、オンキャリッジ(実施例1−11、比較例1−3)では、セイコーエプソン株式会社製 PX−S170Tの改造機を用いた。改造機は、キャリッジにポリプロピレン製のインク収容体が一体的に搭載されており、インク供給口からインク組成物を抜き取れるように改造された。評価機として、オフキャリッジ(比較例4,5)では、セイコーエプソン株式会社製 EW−M770Tを用いた。EW−M770Tは、インク収容体が筐体に設置されており、チューブを介してキャリッジの記録ヘッドにインク組成物が移送される。
測定方法は、各例のインクを、上記評価機のインク収容体にそれぞれ充填し、6か月放置した。6か月放置後に、キャリッジを20往復動かし、インク収容体の内側底面のインク組成物を抜き取り、分光光度計にて、吸光度を測定した。放置前に測定した吸光度からの変化率を以下の式により算出し、以下の評価基準で評価してその結果を表1に記載した。評価結果がA又はBである場合、本願発明の効果が得られているといえる。
吸光度変化率={(放置後吸光度/放置前吸光度)−1}×100
(評価基準)
A:吸光度変化率が1%未満であること
B:吸光度変化率が1%以上3%未満であること
C:吸光度変化率が3%以上5%未満であること
D:吸光度変化率が5%以上であること
3.2.2.凝集性の評価
凝集性の評価として、水溶性染料インク組成物と、各例のインク組成物とをそれぞれ混合して分散粒子径の変化を観測した。水溶性染料インク組成物の組成は、C.I.ダイレクトイエロー86:3.0質量%、グリセリン:10.0質量%、1,2−ヘキサンジオール:3.0質量%、オルフィンE1010:1.0質量%、純水:残量、とした。
評価は、大塚電子株式会社製、粒子径測定システムELSZ−1000を用いた。
各例のインク組成物と、水溶性染料インク組成物と、をそれぞれ等量混合し、石英セルに注入し、体積平均粒子径を測定した。各例について、混合の前後の粒子径の変化率を計算した。以下の評価基準で評価し、その結果を表1に記載した。
A:粒径変化率が200%未満
B:粒径変化率が200%以上300%未満
C:粒径変化率が300%以上
3.2.3.画質の評価
各例のインク組成物を、各例のプリンターを用いて、普通紙にそれぞれベタパターンを記録した。プリンターの設定はデフォルトモードとした。得られたベタ部分について、測色機il(Xrite社製)を用いて色濃度(OD)を測定した。以下の評価基準で評価し、その結果を表1に記載した。
A:ODが1.25以上
B:ODが1.15以上、1.25未満
C:ODが1.15未満
3.3.評価結果
表1に示されるように、分散色材を含有し、分散色材の体積平均粒子径が105.0nm以下であるインク組成物と、インク組成物が収容されるインク収容体と、インク組成物を吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドを往復移動可能なキャリッジと、を備えたインクジ
ェット記録装置であって、キャリッジがインク収容体を一体として搭載し、インク収容体が、インク組成物を充填するための開閉可能なインク注入口を有するインクジェット記録装置である、各実施例では、インク組成物の分散色材の沈降が抑制されることが分かった。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
1…インクジェット記録装置、2…記録媒体、3…記録ヘッド、4…キャリッジ、5…主走査機構、6…プラテンローラー、7,7a,7b,7c,7d…インク収容体、8…タイミングベルト、9…モーター、10…ガイド軸、71…インク注入口、72…収容室、73…導出路、74…インク排出口

Claims (9)

  1. インク組成物と、
    前記インク組成物が収容されるインク収容体と、
    前記インク組成物を吐出する記録ヘッドと、
    前記記録ヘッドを往復移動可能なキャリッジと、
    を備えたインクジェット記録装置であって、
    前記キャリッジは前記インク収容体を一体として搭載し、
    前記インク収容体は、前記インク組成物を充填するための開閉可能な注入口を有し、
    前記インク組成物は、分散色材を含有し、前記分散色材の体積平均粒子径が105.0nm以下である、インクジェット記録装置。
  2. 請求項1において、
    前記インク組成物は、前記分散色材を前記インク組成物の全量に対して2.0質量%以上7.0質量%以下含有する、インクジェット記録装置。
  3. 請求項1又は請求項2において、
    前記インク組成物は、前記分散色材を前記インク組成物の全量に対して4.0質量%以上7.0質量%以下含有する、インクジェット記録装置。
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
    前記分散色材は、自己分散色材である、インクジェット記録装置。
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
    前記インク組成物は、有機溶剤を含有し、前記有機溶剤のうち、SP値が16.0未満の有機溶剤の含有量は、前記インク組成物の全量に対して18.0質量%未満であり、前記有機溶剤のうち、SP値が16.0以上の有機溶剤の含有量は、前記SP値が16.0未満の有機溶剤の含有量に対し、質量比で1/2以下である、インクジェット記録装置。
  6. 請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
    前記インク組成物の23℃における静的表面張力は、25mN/s以上50mN/s以下である、インクジェット記録装置。
  7. 請求項1ないし請求項6のいずれか一項において、
    前記キャリッジは、さらにインク収容体として、水溶性染料インク組成物が収容される水溶性染料インク収容体を搭載し、
    前記記録ヘッドは、前記水溶性染料インク組成物及び前記インク組成物を吐出する、インクジェット記録装置。
  8. インク組成物であって、前記インク組成物は体積平均粒子径が105.0nm以下である分散色材を含有するインク組成物であり、
    前記インク組成物が収容されるインク収容体と、前記インク組成物を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを往復移動可能なキャリッジと、を備え、
    前記キャリッジは前記インク収容体を一体として搭載し、
    前記インク収容体が、前記インク組成物を充填するための開閉可能な注入口を有する、インクジェット記録装置に用いられる、インク組成物。
  9. インク組成物と、前記インク組成物が収容されるインク収容体と、前記インク組成物を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを往復移動可能なキャリッジと、を備えたインクジェット記録装置を用いた記録方法であって、
    前記キャリッジは前記インク収容体を一体として搭載し、
    前記インク収容体は、前記インク組成物を充填するための開閉可能な注入口を有し、
    前記インク組成物は、体積平均粒子径が105.0nm以下である分散色材を含有し、
    前記記録ヘッドから前記インク組成物を吐出し、記録媒体に前記インク組成物を付着させることを含む、インクジェット記録方法。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002121435A (ja) * 2000-10-12 2002-04-23 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録用再充填インク及びその再充填方法
JP2006342202A (ja) * 2005-06-07 2006-12-21 Fuji Xerox Co Ltd インク用水性顔料分散体、インクジェット記録用インク、インクジェット記録用インクタンク及びインクジェット記録装置、並びにインクジェット記録方法
JP2007056217A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録用インクセット、並びに、これを用いたインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置
JP2007216423A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット用液体組成物、インクジェット用インクセット、インクジェット用液体組成物タンク、インクジェット用インクタンク、インクジェット記録方法、並びに、インクジェット記録装置
JP2007217472A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット用液体組成物、インクジェット用インクセット、インクジェット用インクタンク、インクジェット記録方法、並びに、インクジェット記録装置
JP2013010197A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Seiko Epson Corp 液滴吐出装置およびインクセット
JP2018161852A (ja) * 2017-03-27 2018-10-18 セイコーエプソン株式会社 記録装置
JP2019069587A (ja) * 2017-10-06 2019-05-09 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5745137A (en) 1992-08-12 1998-04-28 Hewlett-Packard Company Continuous refill of spring bag reservoir in an ink-jet swath printer/plotter
JP3238805B2 (ja) 1993-09-30 2001-12-17 キヤノン株式会社 インクタンク、インクジェット用カートリッジ及びインクジェット記録方法
US5619239A (en) 1993-11-29 1997-04-08 Canon Kabushiki Kaisha Replaceable ink tank
US5746818A (en) * 1995-08-31 1998-05-05 Seiko Epson Corporation Pigment ink composition capable of forming image having no significant bleeding or feathering
JP2000263806A (ja) 1999-03-18 2000-09-26 Copyer Co Ltd 画像形成装置
US6505923B1 (en) 1999-06-24 2003-01-14 Canon Kabushiki Kaisha Liquid supply system, liquid supply container and negative pressure generating member container used for the same system, and ink jet recording apparatus using the same system
US6619776B2 (en) 2001-03-30 2003-09-16 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming device capable of detecting existence of ink and ink cartridge with high accuracy
US20030083396A1 (en) * 2001-07-23 2003-05-01 Ylitalo Caroline M. Ink jet ink compositions
WO2003057787A1 (fr) * 2002-01-08 2003-07-17 Ricoh Company Ltd. Ensemble d'encres, procede d'impression par jet d'encre et imprimante
WO2003066752A1 (fr) * 2002-02-05 2003-08-14 Ricoh Company Ltd. Encre pour impression a jet d'encre, jeu d'encres, cartouche d'encre, imprimante et procede d'impression
CN1261304C (zh) 2002-09-30 2006-06-28 佳能株式会社 墨水供应系统及其容纳和补充容器、喷墨记录装置及墨盒
ATE452947T1 (de) * 2004-10-22 2010-01-15 Seiko Epson Corp Tinte für den tintenstrahldruck
US7300145B2 (en) 2005-03-10 2007-11-27 Fuji Xerox Co., Ltd. Treatment liquid for ink jet, treatment liquid tank for ink jet, ink set for ink jet, ink tank for ink jet, ink jet recording method, and ink jet recording apparatus
JP2007169528A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Fuji Xerox Co Ltd インク、インクセット、記録方法、インクカートリッジ、及び記録装置
JP5224092B2 (ja) 2007-09-14 2013-07-03 株式会社リコー 記録用インク、並びにインクメディアセット、インクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置、及びインクジェット記録方法
JP5178423B2 (ja) 2008-09-16 2013-04-10 富士フイルム株式会社 画像記録方法
WO2011065095A1 (ja) * 2009-11-30 2011-06-03 コニカミノルタホールディングス株式会社 インクジェット画像形成方法及びインクジェットインクセット
JP2011194584A (ja) 2010-03-17 2011-10-06 Seiko Epson Corp 液体収容容器及び液体噴射装置
JP5618054B2 (ja) * 2010-04-05 2014-11-05 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録装置およびメンテナンス方法
JP5747611B2 (ja) * 2011-03-30 2015-07-15 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録方法および記録物
JP5757405B2 (ja) * 2011-04-01 2015-07-29 株式会社リコー インクジェット用記録インクセット及びこれを用いたインクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成方法及び画像形成物
JP5884296B2 (ja) 2011-05-20 2016-03-15 セイコーエプソン株式会社 液体容器、液体容器を備えた液体噴射装置、および液体容器の製造方法
JP2012246460A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Seiko Epson Corp インク組成物およびインクジェット記録方法
JP5757215B2 (ja) 2011-10-14 2015-07-29 株式会社リコー インクジェット用インク、インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置
JP5903841B2 (ja) 2011-11-09 2016-04-13 セイコーエプソン株式会社 液体消費装置
JP2013129708A (ja) 2011-12-20 2013-07-04 Seiko Epson Corp インクジェット記録用白色系インク、記録装置
US9085173B2 (en) 2012-01-13 2015-07-21 Seiko Epson Corporation Ink jet recording method and recording apparatus
EP2843010B1 (en) 2012-04-23 2018-12-19 Seiko Epson Corporation Ink composition for ink-jet recording, ink supply system, and ink-jet recording device
JP6015913B2 (ja) * 2012-09-14 2016-10-26 株式会社リコー インクジェット記録用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、画像形成方法、画像形成物
JP2014198816A (ja) 2012-09-26 2014-10-23 富士フイルム株式会社 アゾ化合物、水溶液、インク組成物、インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクジェット記録用インクカートリッジ、及びインクジェット記録物
JP6037111B2 (ja) 2012-11-02 2016-11-30 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録用のインク、インクジェット記録システム
JP6281675B2 (ja) * 2012-11-08 2018-02-21 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録システムおよびインクジェット記録方法
CN105542570A (zh) * 2014-10-24 2016-05-04 精工爱普生株式会社 喷墨油墨组合物和喷墨记录方法
US9776424B2 (en) 2014-12-22 2017-10-03 Ricoh Company, Ltd. Image forming set, image forming apparatus, and image forming method
US9708499B2 (en) 2015-05-15 2017-07-18 Seiko Epson Corporation Ink composition for ink jet
CN107735464B (zh) 2015-06-25 2021-08-24 花王株式会社 水性油墨
JP2018122464A (ja) 2017-01-31 2018-08-09 セイコーエプソン株式会社 液体容器の製造方法、および、液体容器
JP6880952B2 (ja) * 2017-04-07 2021-06-02 セイコーエプソン株式会社 水系インクジェットインク組成物、インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置の制御方法
JP2019019220A (ja) 2017-07-18 2019-02-07 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録用インクセット、インクジェット記録方法
US10562312B2 (en) 2017-10-06 2020-02-18 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting apparatus
JP7013779B2 (ja) 2017-10-10 2022-02-01 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
JP2019147339A (ja) * 2018-02-28 2019-09-05 セイコーエプソン株式会社 記録方法及び白色インク組成物
JP7218571B2 (ja) 2018-12-27 2023-02-07 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置、インクジェット記録方法及び顔料捺染インク組成物
JP7279503B2 (ja) 2019-05-15 2023-05-23 セイコーエプソン株式会社 記録装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002121435A (ja) * 2000-10-12 2002-04-23 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録用再充填インク及びその再充填方法
JP2006342202A (ja) * 2005-06-07 2006-12-21 Fuji Xerox Co Ltd インク用水性顔料分散体、インクジェット記録用インク、インクジェット記録用インクタンク及びインクジェット記録装置、並びにインクジェット記録方法
JP2007056217A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録用インクセット、並びに、これを用いたインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置
JP2007216423A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット用液体組成物、インクジェット用インクセット、インクジェット用液体組成物タンク、インクジェット用インクタンク、インクジェット記録方法、並びに、インクジェット記録装置
JP2007217472A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット用液体組成物、インクジェット用インクセット、インクジェット用インクタンク、インクジェット記録方法、並びに、インクジェット記録装置
JP2013010197A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Seiko Epson Corp 液滴吐出装置およびインクセット
JP2018161852A (ja) * 2017-03-27 2018-10-18 セイコーエプソン株式会社 記録装置
JP2019069587A (ja) * 2017-10-06 2019-05-09 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置

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