JP5655645B2 - インクジェット記録用インクセット、並びにインクカートリッジ、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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そこで、前記カラーブリードの問題を解決することを目的として、前記染料インクと顔料インクとの浸透性の差を小さくするために、前記顔料インクの浸透性を高める方法が提案されており、例えば、分散剤を用いた顔料を微粒子化したインク、顔料表面に親水基を付与することで微粒子化したインク、顔料表面をポリマーで被覆して微粒子化したインクなどが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
しかしながら、前記分散剤を用いた顔料を微粒子化したインク、及び顔料表面に親水基を付与することで微粒子化したインクは、前記顔料インクの浸透性が高くなりすぎ、紙の繊維中に顔料が浸透してしまい、充分な画像濃度が得られないという問題がある。また、前記顔料表面をポリマーで被覆して微粒子化したインクは、前記顔料インクの粒子自体の浸透性が低く、界面活性剤を添加して表面張力を低下させても、前記染料インクとの浸透性の差を調節することが難しいという問題がある。
特に、カラー染料インクからなるベタ画像上に、ブラック顔料インクを印字することにより生じるカラーブリードの発生は、顔料、染料の違いに加え、配合量にも差があるため、浸透性のバランスがとりにくく、解消することが極めて困難であるという課題がある。
そこで、前記カールやインクの裏抜けの問題を解決することを目的として、印字後、印字物を加熱し、インク中に含まれる水分を蒸発させ、カールやインクの裏抜けを抑制するという方法が提案されている(例えば、特許文献4参照)。
しかしながら、前記提案では、加熱のためにエネルギーを必要とするため、省エネルギー性能に反するという問題、加熱乾燥するためのスペースが必要となり、省スペースでなくなるという問題がある。
そこで、前記吐出安定性の問題を解決することを目的として、インクの低粘度化を確保するために、基準濃度に対して2倍濃縮したときの粘度変化率が10倍以内となるようにした顔料インクが提案されている(例えば、特許文献5参照)。
しかしながら、顔料濃度が低く、低粘度であり、このようなインクを普通紙に印字しても高画質化を達成することは難しいという問題がある。
<1> 少なくともブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを含むインクジェット記録用インクセットにおいて、前記シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクが、少なくとも水溶性染料、下記構造式(1)で表される水溶性有機溶剤、及び水を含み、該水溶性有機溶剤の含有量(S)と該水の含有量(W)との比率(S/W)が、1.6<S/W≦3.5であり、前記ブラックインクが、少なくともポリエステル系ポリマー又はビニル系ポリマーで被覆されたカーボンブラックを水に分散させた着色ポリマーエマルジョン粒子、界面活性剤、下記構造式(1)で表される水溶性有機溶剤、及び水を含み、該水溶性有機溶剤の含有量(S)と該水の含有量(W)との比率(S/W)が、1≦S/W≦1.6であることを特徴とするインクジェット記録用インクセットである。
<2> 水溶性有機溶剤が、下記構造式(1)−1で表されるN,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド、及び下記構造式(1)−2で表されるN,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミドの少なくともいずれかである前記<1>に記載のインクジェット記録用インクセットである。
<4> シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクが、更に、界面活性剤を含む前記<1>から<3>のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットである。
<5> 界面活性剤が、下記構造式(2)で表される化合物、及び下記構造式(3)で表される化合物の少なくともいずれかである前記<1>から<4>のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットである。
<6> シアンインクにおける水溶性染料が、下記構造式(4)で表される化合物である前記<1>から<5>のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットである。
<7> マゼンタインクにおける水溶性染料が、下記構造式(5)で表される化合物である前記<1>から<6>のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットである。
<8> イエローインクにおける水溶性染料が、下記構造式(6)で表される化合物、及び下記構造式(7)で表される化合物のいずれかである前記<1>から<7>のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットである。
<9> ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクの25℃における粘度が、5mPa・s以上20mPa・s以下であり、かつ、引火点を有さない前記<1>から<8>のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットである。
<10> 前記<1>から<9>のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットを容器中に収容してなることを特徴とするインクカートリッジである。
<11> 前記<1>から<9>のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットに刺激を印加し、前記インクジェット記録用インクセットを飛翔させて記録用メディア上に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インクジェット記録方法である。
<12> 前記<1>から<9>のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットに刺激を印加し、前記インクジェット記録用インクセットを飛翔させて記録用メディア上に画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録装置である。
<13> 記録メディア上に、前記<1>から<9>のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットを用い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である。
本発明におけるインクジェット記録用インクセットは、少なくとも、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを含み、水を液媒体として使用するインクセットである。
前記シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインク(以下、カラーインクと称することがある)は、少なくとも、水溶性染料、前記構造式(1)で表される水溶性有機溶剤、及び水を含み、更に、界面活性剤を含むことが好ましく、必要に応じてその他の成分を含む。
前記水溶性染料としては、カラーインクの染料として用いることができるものであれば、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、直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記直接染料としては、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、(1)C.I.ダイレクトレッド2、4、9、23、26、31、39、62、63、72、75、76、79、80、81、83、84、89、92、95、111、173、184、207、211、212、214、218、221、223、224、225、226、227、232、233、240、241、242、243、247など;(2)C.I.ダイレクトバイオレット7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100、101など;(3)C.I.ダイレクトイエロー8、9、11、12、27、28、29、33、35、39、41、44、50、53、58、59、68、86、87、93、95、96、98、100、106、108、109、110、130、132、142、144、161、163など;(4)C.I.ダイレクトブルー1、10、15、22、25、55、67、68、71、76、77、78、80、84、86、87、90、98、106、108、109、151、156、158、159、160、168、189、192、193、194、199、200、201、202、203、207、211、213、214、218、225、229、236、237、244、248、249、251、252、264、270、280、288、289、291など;(5)C.I.ダイレクトブラック9、17、19、22、32、51、56、62、69、77、80、91、94、97、108、112、113、114、117、118、121、122、125、132、146、154、166、168、173、195、199などが挙げられる。
前記酸性染料としては、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、(1)C.I.アシッドレッド35、42、52、57、62、80、82、111、114、118、119、127、128、131、143、151、154、158、249、254、257、261、263、266、289、299、301、305、336、337、361、396、397など;(2)C.I.アシッドバイオレット5、34、43、47、48、90、103、126など;(3)C.I.アシッドイエロー17、19、23、25、39、40、42、44、49、50、61、64、76、79、110、127、135、143、151、159、169、174、190、195、196、197、199、218、219、222、227など;(4)C.I.アシッドブルー9、25、40、41、62、72、76、78、80、82、92、106、112、113、120、127:1、129、138、143、175、181、205、207、220、221、230、232、247、258、260、264、271、277、278、279、280、288、290、326など;(5)C.I.アシッドブラック7、24、29、48、52:1、172などが挙げられる。
前記塩基性染料としては、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、(1)C.I.ベーシックイエロー1、2、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、40、41、45、49、51、53、63、465、67、70、73、77、87、91など;(2)C.I.ベーシックレッド2、12、13、14、15、18、22、23、24、27、29、35、36、38、39、46、49、51、52、54、59、68、69、70、73、78、82、102、104、109、112など;(3)C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、11、27など;(4)C.I.ベーシックブルー1、3、5、7、9、21、22、26、35、41、45、47、54、62、65、66、67、69、75、77、78、89、92、93、105、117、120、122、124、129、137、141、147、155など;(5)C.I.ベーシックブラック2、8などが挙げられる。
前記反応性染料としては、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、(1)C.I.リアクティブイエロー1、2、3、5、11、13、14、15、17、18、20、21、22、23、24、25、26、27、29、35、37、40、41、42、47、51、55、65、67など;(2)C.I.リアクティブレッド1、3、13、14、17、19、21、22、23,24、25、26、29、31、32、35、37、40、41、43、44、45、46、49、55、60、66、74、79、96、97、180など;(3)C.I.リアクティブバイオレット1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33、34など;(4)C.I.リアクティブブルー1、2、3、5、7、8、10、13、14、15、17、18、19、21、23、25、26、27、28、29、32、35、38、41、63、80、95など;(5)C.I.リアクティブブラック3、4、5、7、8、11、12、14、17、21、23、26、31、32、34などが挙げられる。
前記水溶性有機溶剤は、少なくとも、下記構造式(1)で表されるアルコキシプロピオンアミドを含み、下記構造式(1)で表されるアルコキシプロピオンアミドの中でも、湿潤剤として働き、保存安定性、及び吐出安定性に優れたインクを作製することができる点で、下記構造式(1)−1で表されるN,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド、下記構造式(1)−2で表されるN,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミドが、好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記構造式(1)−1で表されるN,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミドの市販品としては、例えば、N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド(出光興産株式会社製、商品名「エクアミドM−100」)などが挙げられる。
前記構造式(1)−2で表されるN,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミドの市販品としては、例えば、N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミド(出光興産株式会社製、商品名「エクアミドB100」)などが挙げられる。
これらの中でも、湿潤剤として働き、保存安定性、及び吐出安定性に優れたインクを作製することができる点で、グリセリン、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、トリエタノールアミン、3−エチル−3−オキセタンメタノールなどが好ましく、浸透剤として働き、浸透性の効果を得ることができる点で、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールが好ましい。
前記水溶性有機溶剤を浸透剤として用いる場合のカラーインクにおける含有量としては、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、0.1質量%〜5質量%が好ましく、0.5質量%〜3質量%がより好ましい。
前記水としては、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、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、超純水などが挙げられる。
前記水のカラーインクにおける含有量としては、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、15質量%〜55質量%が好ましく、20質量%〜45質量%がより好ましい。
前記水溶性有機溶剤の含有量(S)と水の含有量(W)との比率(S/W)としては、カラーインクの場合、1.6<S/W≦3.5である。
前記比(S/W)が、1.6以下であると、カールし易く、カラーブリードが発生することがあり、前記比(S/W)が、3.5を超えると、前記水溶性有機溶剤の含有量が多くなり、水溶性染料が析出し、インク中で結晶化するという弊害や、沸点の高い水溶性有機溶剤を用いた際に、インク自体に引火点をもつ場合があるため、製品の安全性を確保できなくなることがある。一方、前記比(S/W)が、好ましい範囲にあると、カラーブリードを解消することができ、普通紙に印刷してもカールやインクの裏抜けが生じることなく、吐出安定性が良好となる点で、有利である。
前記界面活性剤は、浸透性を付与する働きがあり、インクに添加することで、表面張力が低下し、ノズルへのインク充填性が向上し、吐出の安定性が向上することに加え、記録媒体にインク滴が着弾した後の該記録媒体中への浸透が速くなるため、フェザリングやカラーブリードを軽減することができる。前記カラーインクにおいても、好適に用いることができる。
これらの中でも、ノニオン性界面活性剤、フッ素系界面活性剤が好ましい。
前記ブラックインクは、少なくとも、ポリエステル系ポリマー又はビニル系ポリマーで被覆されたカーボンブラック(顔料)を水に分散させた着色ポリマーエマルジョン粒子、界面活性剤、前記構造式(1)で表される水溶性有機溶剤、及び水を含み、更に必要に応じてその他の成分を含む。
前記着色ポリマーエマルジョン粒子としては、前記ブラックインクの顔料として用いることができるものであり、ポリエステル系ポリマー又はビニル系ポリマーで被覆されたカーボンブラック(顔料)を水に分散させたものであれば、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。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記ポリエステル系ポリマーとしては、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、多価カルボン酸類と多価アルコール類とからなるポリマーなどが挙げられる。
前記ビニル系ポリマーとしては、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、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−クロルスチレン、ジビニルベンゼン等のビニル系芳香族炭化水素;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸n−ペンチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸3−(メチル)ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシルアクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸3−(メチル)ブチル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ドデシル等の(メタ)アクリル酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸;(メタ)アクリルアミド、N−置換マレイミド、無水マレイン酸、(メタ)アクリロニトリル、ビニルケトン、酢酸ビニル、塩化ビニリデンなどの重合性モノマーが重合してなるポリマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で重合してもよく、2種以上を併用して重合してもよい。
前記カーボンブラック(顔料)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、カーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類が挙げられ、具体的には、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などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記濃度が、1質量%未満であると、着色力が不十分であるため、画像濃度が劣ることがあり、前記濃度が15質量%を超えると、インクの保存安定性が低下することがある。
前記着色ポリマーエマルジョン粒子の製造方法としては、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、前記ビニル系ポリマー又は前記ポリエステル系ポリマー中に前記カーボンブラック(顔料)を封入することで、水に分散させて、エマルジョン化する方法が挙げられる。この場合、前記カーボンブラック(顔料)が、封入乃至吸着している必要はなく、分散安定性を損なわない範囲で、前記カーボンブラック(顔料)が分散されていればよい。
これらの中でも、特にインクジェット記録用インクに用いる点で、酸析法、転相乳化法、界面重合法などにより、エマルジョン化する方法が好ましい。
前記着色ポリマーエマルジョン粒子の平均粒径としては、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、20nm以上200nm以下が好ましく、30nm以上150nm以下がより好ましく、50nm以上100nm以下が特に好ましい。
前記平均粒径が、20nm未満であると、印字画像の画像濃度が低下し、インクの保存安定性も悪化することがあり、200nmを超えると、インク保存時の増粘凝集や印写時のノズルの詰まりが生じやすくなることがある。
前記界面活性剤としては、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、前記カラーインクで用いられる界面活性剤と同様のものが挙げられる。
前記界面活性剤として前記構造式(2)で表される化合物のブラックインクにおける含有量としては、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、水への溶解性が0.1質量%未満と低い点で、0.01質量%〜0.5質量%が好ましく、0.05質量%〜0.2質量%がより好ましい。
前記界面活性剤として前記構造式(3)で表される化合物のブラックインクにおける含有量としては、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、インクに適度な浸透性を付与し、前記カラーインクと前記ブラックインクとの間で生じるカラーブリードを効果的に改善する点で、0.01質量%〜0.5質量%が好ましく、0.02質量%〜0.2質量%がより好ましい。
前記水溶性有機溶剤としては、前記構造式(1)で表されるアルコキシプロピオンアミドであれば、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、前記カラーインクで用いられる水溶性有機溶剤と同様のものを用いることができる。
前記水溶性有機溶剤を湿潤剤として用いる場合のブラックインクにおける含有量としては、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、30質量%〜70質量%が好ましく、45質量%〜60質量%がより好ましい。
前記水溶性有機溶剤を浸透剤として用いる場合のブラックインクにおける含有量としては、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、0.1質量%〜5質量%が好ましく、0.5質量%〜3質量%がより好ましい。
前記水としては、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、前記カラーインクで用いられる水と同様のものが挙げられる。
前記水のブラックインクにおける含有量としては、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、25質量%〜65質量%が好ましく、35質量%〜50質量%がより好ましい。
前記水溶性有機溶剤の含有量(S)と水の含有量(W)との比率(S/W)としては、ブラックインクの場合、1≦S/W≦1.6である。
前記比(S/W)が、1未満であると、前記水溶性有機溶剤の含有量が少なくなり、前記水の含有量が増加することから、普通紙に印字した場合に、カールが発生し、印字後の紙の搬送に支障をきたし、印字面が擦れることによる画像の汚れや、紙詰まりが発生することがあり、前記比(S/W)が、1.6を超えると、カラーインクとの間でカラーブリードを発生することがある。一方、前記比(S/W)が、好ましい範囲にあると、カラーブリードを解消することができ、普通紙に印刷してもカールやインクの裏抜けが生じることなく、吐出安定性が良好となる点で、有利である。
前記カラーインク、及び前記ブラックインクのどちらにも、必要に応じて、その他の成分を含むことができる。前記その他の成分としては、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、湿潤剤、pH調整剤が好適に挙げられ、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、コゲーション防止剤、酸素吸収剤、光安定化剤などが挙げられる。
前記湿潤剤としては、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、糖類が挙げられ、具体的には、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類及び四糖類を含む)、多糖類などが挙げられ、より具体的には、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、前記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こととする。
前記糖類の誘導体としては、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、前記糖類の還元糖、酸化糖、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらの中でも、還元糖が好ましく、前記還元糖としては、例えば、マルチトール、ソルビット等の糖アルコールなどが挙げられる。
前記pH調整剤としては、アルカリ性に保つことで分散状態を安定化し、吐出を安定化することができるものであれば、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、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のアルコールアミン類;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物;第4級アンモニウム水酸化物等のアンモニウム水酸化物;第4級ホスホニウム水酸化物等のホスホニウム水酸化物;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩が好ましい。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。
前記防腐防黴剤としては、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、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウムなどが挙げられる。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。
前記キレート試薬としては、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、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどが挙げられる。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。
前記防錆剤としては、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、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。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。
前記酸化防止剤としては、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、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)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが挙げられる。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。
前記紫外線吸収剤としては、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、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤などが挙げられる。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。
前記コゲーション防止剤としては、ヒーターに電流を流して記録液を瞬間的に加熱し、記録液が発泡する力を利用して記録液を吐出するサーマル式ヘッドにおける不具合を解消することができるものであれば、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、ポリリン酸、ポリアミノカルボン酸、アルドン酸、ヒドロキシカルボン酸、ポリオールリン酸エステル等及びこれらの塩;アミノ基を有する酸及びその塩;メチル基又はメチレン基とカルボキシル基とを有する酸のアンモニウム塩などが挙げられる。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。
前記インクジェット記録用インクセットにおけるカラーインクの調製方法としては、水溶性染料、水溶性有機溶剤、及び水、必要に応じて、界面活性剤、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。
前記インクジェット記録用インクセットにおけるブラックの調製方法としては、着色ポリマーエマルジョン粒子、界面活性剤、水溶性有機溶剤、及び水、必要に応じて、界面活性剤、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。
前記攪拌混合する方法としては、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、通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機などにより攪拌混合する方法が挙げられる。
前記インクジェット記録用インクセットにおける各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るが、粘度、表面張力、pHなどが、以下の範囲であることが好ましい。
前記粘度が、5mPa・s以上であると、印字濃度や文字品位を向上させる効果が得られ、25mPa・s以下であると、吐出性を確保することができる点で有利である。
なお、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。
前記表面張力が、35mN/mを超えると、記録用メディア上のインクのレベリングが起こりにくく、乾燥時間の長時間化を招くことがある。
本発明のインクジェット記録用インクセットは、インクジェット記録方式による画像記録装置(プリンター等)において好適に使用することができ、例えば、印字又は印字前後に被記録用紙及び前記記録用インクを50℃〜200℃で加熱し、印字定着を促進する機能を有するプリンター等に使用することもでき、特に、以下に示す、本発明のインクカートリッジ、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るが、アルミニウムラミネートフィルムで形成されたインク袋、樹脂フィルムで形成されたインク袋などを少なくとも有する容器が好ましい。
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、後述する図3におけ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おり、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。
本発明のインクカートリッジ201は、本発明の前記記録用インクを収容し、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ることができ、後述する本発明のインクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
本発明のインクジェット記録装置は、インク飛翔手段を少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は、前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
前記インク飛翔工程は、本発明のインクジェット記録用インクセットにおけるインクに、刺激(エネルギー)を印加し、インク吐出用の各種のノズルから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、本発明のインクジェット記録用インクセットにおけるインクに、刺激(エネルギー)を印加し、インク吐出用の各種のノズルから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。
前記その他の手段としては、特に限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、刺激発生手段、制御手段などが挙げられる。
前記その他の工程としては、特に限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、刺激発生工程、制御工程などが挙げられる。
前記刺激発生手段及び刺激発生工程としては、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、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられ、具体的には、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等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が挙げられる。
前記制御手段及び制御工程としては、前記各手段及び各工程の動きを制御することができるものであれば、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などが挙げられる。
図3に示すインクジェット記録装置は、装置本体101と、装置本体101に装着した用紙を装填するための給紙トレイ102と、装置本体101に装着され画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ103と、インクカートリッジ装填部104とを有する。インクカートリッジ装填部104の上面には、操作キーや表示器などの操作部105が配置されている。インクカートリッジ装填部104は、インクカートリッジ200の脱着を行うための開閉可能な前カバー115を有している。111は上カバー、112は前カバーの前面である。
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の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。
本発明のインク記録物は、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である。前記インク記録物は、記録用メディア上に、本発明のインクジェット記録用インクセット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、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。
本発明のインク記録物は、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。
<着色ポリマーエマルジョン粒子A>
−ポリエステル系ポリマーaの合成−
前記着色ポリマーエマルジョン粒子の製造に用いるポリエステル系ポリマーaを、下記原料を用いて合成した。前記原料を、脱水管、温度計、窒素ガス導入管及び撹拌装置を備えた容量2リットルの四つ口フラスコに入れ、脱水しながら3時間かけて180℃まで昇温させて脱水縮合反応を行い、ポリエステル系ポリマーa(ポリエステル樹脂)を得た。
[原料]
・デカン酸エポキシエステル(ポリエステル原材料) 10.0質量部
(ジャパンエポキシレジン株式会社、商品名「カージュラ E−10P」)
・多価カルボン酸類 27.0質量部
(アジピン酸、関東化学株式会社製)
・多価カルボン酸類 42.0質量部
(ヘキサヒドロ無水フタル酸、関東化学株式会社製)
・多価アルコール類 2.0質量部
(ネオペンチルグリコール、関東化学株式会社製)
・トリメチロールプロパン(溶剤) 26.0質量部
・ジブチル錫ジオキサイド(触媒) 0.1質量部
前記着色ポリマーエマルジョン粒子Aを、下記原料を用いて、酸析法により製造した。
まず、前記ポリエステル系ポリマーa(15.0質量部)を、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール(1.0質量部)を加えてイオン交換水(72.0質量部)に溶解させた後、カーボンブラック(12.0質量部)を加えて充分に湿潤したところで、φ0.5mmジルコニアビーズを充填した混練装置(WAB社製、製品名「ダイノーミル KDL A型」)を用いて、2,000rpmで40分間混練を行なった。
次に、得られたミルベースに1規定の塩酸(3質量部)を加えて撹拌した後、イオン交換水(400.0質量部)を加えて良く撹拌し、遠心分離器を用いて顔料ペーストと水に分離し、上澄み液を除去する操作を数回繰り返した。
そして、塩基性化合物として、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール(0.5質量部)を加え、再び、前記混練装置で混練を行った後、ミルベースを取り出し、1μmのフィルターで濾過して、着色ポリマーエマルジョン粒子A(カーボンブラック濃度20質量%)を得た。
[原料]
・カーボンブラック 12.0質量部
(デグサ社製、商品名「FW100」)
・前記ポリエステル系ポリマーa 15.0質量部
・2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール 1.5質量部
(pH調整剤及び溶剤)
・塩酸(1規定)(凝集剤) 3.0質量部
・イオン交換水 472.0質量部
<着色ポリマーエマルジョン粒子B>
−ビニル系ポリマーbの合成−
前記着色ポリマーエマルジョン粒子の製造に用いる、ビニル系ポリマーbを、下記原料1及び2を用いて合成した。
まず、前記ビニル系ポリマーbの原料として、下記原料1及び2を、それぞれ、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フラスコ内に、十分に窒素ガスで置換した後に仕込み、65℃に昇温させた。
次に、前記原料1及び2を混合したものを、2.5時間かけて昇温したフラスコ内に滴下した後、アゾビスジメチルバレロニトリル(0.8質量部)と、メチルエチルケトン(18.0質量部)との混合溶液を、0.5時間かけてフラスコ内に滴下した。
そして、65℃で1時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル(0.8質量部)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(364.0質量部)を添加し、濃度50質量%のビニル系ポリマーb(ビニル樹脂)溶液(800.0質量部)を得た。
[原料1]
・スチレン(ビニル系ポリマーの重合性モノマー) 11.2質量部
・アクリル酸(ビニル系ポリマーの重合性モノマー) 2.8質量部
・ラウリルメタクリレート 12.0質量部
・ポリエチレングリコールメタクリレート 4.0質量部
・スチレンマクロマー 4.0質量部
(東亜合成株式会社製、商品名「AS−6」)
・メルカプトエタノール 0.4質量部
[原料2]
・スチレン(ビニル系ポリマーの重合性モノマー) 100.8質量部
・アクリル酸(ビニル系ポリマーの重合性モノマー) 25.2質量部
・ラウリルメタクリレート 108.0質量部
・ポリエチレングリコールメタクリレート 36.0質量部
・ヒドロキシエチルメタクリレート 60.0質量部
・スチレンマクロマー 36.0質量部
(東亜合成株式会社製、商品名「AS−6」)
・メルカプトエタノール 3.6質量部
・アゾビスジメチルバレロニトリル 2.4質量部
・メチルエチルケトン 18.0質量部
前記着色ポリマーエマルジョン粒子Bを、下記原料を用いて製造した。
まず、前記ビニル系ポリマーb溶液(800.0質量部)と、カーボンブラック(40.0質量部)とを十分に攪拌した後、3本ロールミル(ノリタケカンパニー社製:NR−84A)を用いて20回混練した。
次に、得られたペーストをイオン交換水(200.0質量部)に投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトンと水を留去し、着色ポリマーエマルジョン粒子B(カーボンブラック濃度20質量%)を得た。
[原料]
・カーボンブラック 40.0質量部
(デグサ社製、商品名「FW100」)
・前記ビニル系ポリマーb溶液 800.0質量部
・イオン交換水 200.0質量部
<着色ポリマーエマルジョン粒子Cの製造>
まず、下記高分子分散剤(7.5質量部)を水に加えて溶解し、続いてカーボンブラック(20.0質量部)を混合及び攪拌して充分に湿潤したところで、φ0.5mmジルコニアビーズを充填した混練装置(WAB社製、製品名「ダイノーミルKDL A型」)を用いて、2,000rpmで60分間混練を行なった。
そして、得られたミルベースを取り出し、1μmのフィルターで濾過して、顔料濃度20質量%のカーボンブラック分散体Cを得た。
[原料]
・カーボンブラック 20.0質量部
(デグサ社製、商品名「FW100」)
・スチレン−アクリル系高分子分散剤 7.5質量部
(BASFジャパン社製、商品名「ジョンクリル819」)
・イオン交換水 残量
<着色粒子Dの製造>
カーボンブラック(300.0質量部)を、水(1,000.0質量部)に良く混合した後、次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度12モル%)(450.0質量部)を滴下して、100℃〜105℃で8時間撹拌した。
次に、この液に、更に次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度12モル%)(100.0質量部)を加え、φ0.5mmジルコニアビーズを充填した混練装置(WAB社製、製品名「ダイノーミルKDL A型」)を用いて、2,000rpmで2時間分散した。
そして、得られたスラリーを水で10倍に希釈し、水酸化リチウムでpHを調整した後、電導度0.2mS/cmまで限外濾過膜で脱塩濃縮した後、遠心処理により粗大粒子を除き、1μmのフィルターで濾過して、顔料濃度20質量%の着色粒子Dを得た。
[原料]
・カーボンブラック 300.0質量部
(デグサ社製、商品名「FW100」)
・次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度12モル%) 550.0質量部
・イオン交換水 残量
<インクジェット記録用インクセット1>
実施例1として、インクジェット記録用インクセット1(1−K、1−C、1−M、1−Y)を用いた。各インクの組成を表1に示す。
下記原料をイオン交換水に溶解し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用ブラックインク(1−K)を得た。
[原料]
・着色ポリマーエマルジョン粒子A(顔料) 20.0質量部
・界面活性剤 2.0質量部
(ポリオキシアルキレン(C2〜C3)−2−
パーフルオロアルキル(C4〜C16)エチルエーテル)
(デュポン社製、商品名「FS−300」、固形分40%)
・水溶性有機溶剤 12.0質量部
(下記構造式(1)−2で表される化合物)
(出光興産株式会社製、商品名「エクアミドB100」)
・水溶性有機溶剤 37.5質量部
(3−メチル−1,3−ブタンジオール)
・水溶性有機溶剤 1.5質量部
(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)
・防腐防黴剤(アベシア社製、商品名「プロキセルLV」) 0.1質量部
・イオン交換水 残量
下記原料をイオン交換水に溶解し、0.2μmのフィルターでろ過してインクジェット記録シアンインク(1−C)を得た。
[原料]
・水溶性染料
(下記構造式(8)で表される化合物) 2.5質量部
(日本化薬(株)社製、商品名「Kayaset Blue J−FG」)
・水溶性有機溶剤 12.0質量部
(前記構造式(1)−2で表される化合物)
・水溶性有機溶剤 47.0質量部
(3−メチル−1,3−ブタンジオール)
・水溶性有機溶剤 1.5質量部
(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)
・防腐防黴剤(アベシア社製、商品名「プロキセルLV」) 0.1質量部
・イオン交換水 残量
前記シアンインク(1−C)の水溶性染料を、下記構造式(9)で表される化合物(クラリアントジャパン(株)社製、商品名「Duasyn Brillant Red F3B−SF liquid」)2.0質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用マゼンタインク(1−M)を得た。
前記シアンインク(1−C)の水溶性染料を、下記構造式(10)で表される化合物(ダイワ化成(株)社製、商品名「IJ YELLOW 205H」)2.0質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用イエローインク(1−Y)を得た。
<インクジェット記録用インクセット2>
実施例2として、インクジェット記録用インクセット2(2−K、2−C、2−M、2−Y)を用いた。各インクの組成を表1に示す。
下記原料をイオン交換水に溶解し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用ブラックインク(2−K)を得た。
[原料]
・着色ポリマーエマルジョン粒子A(顔料) 20.0質量部
・水溶性有機溶剤 37.5質量部
(下記構造式(1)−1で表される化合物)
(出光興産株式会社製、商品名「エクアミドM−100」)
・水溶性有機溶剤 19.0質量部
(前記構造式(1)−2で表される化合物)
・水溶性有機溶剤 2.0質量部
(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)
・水溶性有機溶剤 0.5質量部
(トリエタノールアミン)
・界面活性剤 0.1質量部
(下記構造式(2)−1で表される化合物)
(日信化学工業(株)社製、商品名「エンバイロジェムAD01」)
・界面活性剤 0.05質量部
(下記構造式(3)−1で表される化合物)
(ダイキン化学工業(株)社製、商品名「ユニダインDNS−403N」)
・防腐防黴剤(アベシア社製、商品名「プロキセルLV」) 0.1質量部
・イオン交換水 残量
下記原料をイオン交換水に溶解し、0.2μmのフィルターでろ過してインクジェット記録シアンインク(2−C)を得た。
[原料]
・水溶性染料 2.5質量部
(下記構造式(4)−1で表される化合物)
(ダイワ化成(株)社製、商品名「Direct Blue 86」)
・水溶性有機溶剤 37.5質量部
(前記構造式(1)−1で表される化合物)
・水溶性有機溶剤 37.5質量部
(前記構造式(1)−2で表される化合物)
・水溶性有機溶剤 0.5質量部
(トリエタノールアミン)
・防腐防黴剤(アベシア社製、商品名「プロキセルLV」) 0.1質量部
・イオン交換水 残量
前記シアンインク(2−C)の水溶性染料を、下記構造式(5)−1で表される化合物(日本化薬(株)社製、商品名「JPD Magenta R−01 Liquid」)2.0質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用マゼンタインク(2−M)を得た。
前記シアンインク(2−C)の水溶性染料を、下記構造式(7)−1で表される化合物(日本化薬(株)社製、商品名「KST Yellow J−GW Liquid」)2.0質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用イエローインク(2−Y)を得た。
<インクジェット記録用インクセット3>
実施例3として、インクジェット記録用インクセット3(3−K、3−C、3−M、3−Y)を用いた。各インクの組成を表1に示す。
下記原料をイオン交換水に溶解し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用ブラックインク(3−K)を得た。
[原料]
・着色ポリマーエマルジョン粒子B(顔料) 12.5質量部
・水溶性有機溶剤 15.0質量部
(前記構造式(1)−1で表される化合物
・水溶性有機溶剤 37.5質量部
(1,3−ブタンジオール)
・水溶性有機溶剤 2.0質量部
(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)
・界面活性剤 1.25質量部
(ポリオキシアルキレン(C2〜C3)−2−
パーフルオロアルキル(C4〜C16)エチルエーテル)
(デュポン社製、商品名「FS−300」、固形分40%)
・界面活性剤 0.1質量部
(前記構造式(2)−1で表される化合物)
・pH調整剤 0.5質量部
(2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール)
・防腐防黴剤(アベシア社製、商品名「プロキセルLV」) 0.1質量部
・イオン交換水 残量
下記原料をイオン交換水に溶解し、0.2μmのフィルターでろ過してインクジェット記録シアンインク(3−C)を得た。
[原料]
・水溶性染料 2.5質量部
(下記構造式(4)−2で表される化合物)
(富士フィルムイメージングカラーラント(株)社製、
商品名「PRO−JET Cyan 1 Liquid」)
・水溶性有機溶剤 20.0質量部
(前記構造式(1)−1で表される化合物)
・水溶性有機溶剤 50.0質量部
(1,3−ブタンジオール)
・水溶性有機溶剤 2.0質量部
(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)
・pH調整剤 0.5質量部
(2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール)
・防腐防黴剤(アベシア社製、商品名「プロキセルLV」) 0.1質量部
・イオン交換水 残量
前記シアンインク(3−C)の水溶性染料を、前記構造式(5)−1で表される化合物2.0質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用マゼンタインク(3−M)を得た。
前記シアンインク(3−C)の水溶性染料を、下記構造式(6)−1で表される化合物(ランクセス(株)社製、商品名「BAYSCRIPT Yellow GGN liquid」)2.0質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用イエローインク(3−Y)を得た。
<インクジェット記録用インクセット4>
実施例4として、インクジェット記録用インクセット4(4−K、4−C、4−M、4−Y)を用いた。各インクの組成を表1に示す。
下記原料をイオン交換水に溶解し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用ブラックインク(4−K)を得た。
[原料]
・着色ポリマーエマルジョン粒子B(顔料) 20.0質量部
・水溶性有機溶剤 46.0質量部
(前記構造式(1)−1で表される化合物)
・水溶性有機溶剤 2.0質量部
(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)
・水溶性有機溶剤 0.5質量部
(トリエタノールアミン)
・界面活性剤 0.1質量部
(前記構造式(2)−1で表される化合物)
・界面活性剤 0.02質量部
(前記構造式(3)−1で表される化合物)
・防腐防黴剤(アベシア社製、商品名「プロキセルLV」) 0.1質量部
・イオン交換水 残量
下記原料をイオン交換水に溶解し、0.2μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用シアンインク(4−C)を得た。
[原料]
・水溶性染料 2.5質量部
(前記構造式(4)−2で表される化合物)
・水溶性有機溶剤 59.5質量部
(前記構造式(1)−1で表される化合物)
・水溶性有機溶剤 2.0質量部
(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)
・水溶性有機溶剤 0.5質量部
(トリエタノールアミン)
・防腐防黴剤(アベシア社製、商品名「プロキセルLV」) 0.1質量部
・イオン交換水 残量
前記シアンインク(4−C)の水溶性染料を、下記構造式(5)−2で表される化合物(ダイワ化成(株)社製、商品名「Acid Red 254」)2.0質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用マゼンタインク(4−M)を得た。
前記シアンインク(4−C)の水溶性染料を、前記構造式(6)−1で表される化合物1.4質量部と、前記構造式(7)−1で表される化合物0.6質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用イエローインク(4−Y)を得た。
<インクジェット記録用インクセット5>
実施例5として、インクジェット記録用インクセット5(5−K、5−C、5−M、5−Y)を用いた。各インクの組成を表1に示す。
下記原料をイオン交換水に溶解し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用ブラックインク(5−K)を得た。
[原料]
・着色ポリマーエマルジョン粒子A(顔料) 40.0質量部
・水溶性有機溶剤 14.0質量部
(前記構造式(1)−1で表される化合物)
・水溶性有機溶剤 18.0質量部
(1,3−ブタンジオール)
・水溶性有機溶剤 14.0質量部
(グリセリン)
・水溶性有機溶剤 2.0質量部
(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)
・界面活性剤 0.1質量部
(前記構造式(2)−1で表される化合物)
・界面活性剤 1.25質量部
(ポリオキシアルキレン(C2〜C3)−2−
パーフルオロアルキル(C4〜C16)エチルエーテル)
(デュポン社製、商品名「FS−300」、固形分40%)
・pH調整剤 0.2質量部
(2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール)
・防腐防黴剤(アベシア社製、商品名「プロキセルLV」) 0.1質量部
・イオン交換水 残量
下記原料をイオン交換水に溶解し、0.2μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用シアンインク(5−C)を得た。
[原料]
・水溶性染料 4.5質量部
(前記構造式(4)−1で表される化合物)
・水溶性有機溶剤 14.0質量部
(前記構造式(1)−1で表される化合物)
・水溶性有機溶剤 24.0質量部
(1,3−ブタンジオール)
・水溶性有機溶剤 14.0質量部
(グリセリン)
・水溶性有機溶剤 14.0質量部
(3−エチル−3−オキセタンメタノール)
・界面活性剤 0.1質量部
(前記構造式(2)−1で表される化合物)
・pH調整剤 0.3質量部
(2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール)
・防腐防黴剤(アベシア社製、商品名「プロキセルLV」) 0.1質量部
・イオン交換水 残量
(トリエタノールアミン)
前記シアンインク(5−C)の水溶性染料を、前記構造式(5)−1で表される化合物4.0質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用マゼンタインク(5−M)を得た。
前記シアンインク(5−C)の水溶性染料を、前記構造式(7)−1で表される化合物4.5質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用イエローインク(5−Y)を得た。
<インクジェット記録用インクセット6>
実施例6として、インクジェット記録用インクセット6(6−K、6−C、6−M、6−Y)を用いた。各インクの組成を表1に示す。
下記原料をイオン交換水に溶解し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用ブラックインク(6−K)を得た。
[原料]
・着色ポリマーエマルジョン粒子B(顔料) 25.0質量部
・水溶性有機溶剤 20.0質量部
(前記構造式(1)−1で表される化合物)
・水溶性有機溶剤 27.0質量部
(前記構造式(1)−2で表される化合物)
・水溶性有機溶剤 2.0質量部
(2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)
・水溶性有機溶剤 0.3質量部
(トリエタノールアミン)
・界面活性剤 0.1質量部
(前記構造式(2)−1で表される化合物)
・界面活性剤 0.05質量部
(前記構造式(3)−1で表される化合物)
・防腐防黴剤(アベシア社製、商品名「プロキセルLV」) 0.1質量部
・イオン交換水 残量
前記ブラックインク(6−K)の着色ポリマーエマルジョン粒子B(顔料)を前記構造式(4)−2で表される水溶性染料3.0質量部に、前記構造式(1)−1で表される水溶性有機溶剤20.0質量部を25.0質量部に、前記構造式(1)−2で表される水溶性有機溶剤25.0質量部を34.0質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用シアンインク(6−C)を得た。
前記シアンインク(6−C)の水溶性染料を、前記構造式(5)−2で表される化合物2.5質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用マゼンタインク(6−M)を得た。
前記シアンインク(6−C)の水溶性染料を、前記構造式(6)−1で表される化合物1.4質量部と、前記構造式(7)−1で表される化合物0.6質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用イエローインク(6−Y)を得た。
<インクジェット記録用インクセット7>
実施例7として、インクジェット記録用インクセット7(4−K、3−C、6−M、2−Y)を用いた。各インクの組成を表1に示す。
<比較インクジェット記録用インクセット1>
比較例1として、比較インクジェット記録用インクセット1(7−K、3−C、3−M、3−Y)を用いた。各インクの組成を表2に示す。
なお、ブラックインク(7−K)は、実施例3で用いた[着色ポリマーエマルジョン粒子B]を、比較製造例1で製造した[着色ポリマーエマルジョン粒子C]に変えたこと以外は、同様にして調製することにより得た。
<比較インクジェット記録用インクセット2>
比較例2として、比較インクジェット記録用インクセット2(8−K、3−C、3−M、3−Y)を用いた。各インクの組成を表2に示す。
なお、ブラックインク(8−K)は、実施例3で用いた[着色ポリマーエマルジョン粒子B]を、比較製造例2で製造した[着色粒子D]に変えたこと以外は、同様にして調製することにより得た。
<比較インクジェット記録用インクセット3>
比較例3として、比較インクジェット記録用インクセット3(9−K、3−C、3−M、3−Y)を用いた。各インクの組成を表2に示す。
なお、ブラックインク(9−K)は、実施例3で用いた[着色ポリマーエマルジョン粒子B]を、[水溶性染料(下記構造式(11)で表される化合物(フードブラック2))]2.5質量部に変えたこと以外は、同様にして調製することにより得た。
<比較インクジェット記録用インクセット4>
比較例4として、比較インクジェット記録用インクセット4(10−K、10−C、10−M、10−Y)を用いた。各インクの組成を表2に示す。
なお、ブラックインク(10−K)は、実施例3で用いた[水溶性有機溶剤(前記構造式(1)−1で表される化合物)]15.0質量部を、[グリセリン]8.5質量部に減量し、減量分をイオン交換水で調整したこと以外は、同様にして調製することにより得た。
また、カラーインク(10−C、10−M、10−Y)は、実施例3で用いた[水溶性有機溶剤(構造式(1)−1で表される化合物)]20.0質量部を、[グリセリン]24.0質量部に増量し、増量分をイオン交換水で調整したこと以外は、同様にして調製することにより得た。
<比較インクジェット記録用インクセット5>
比較例5として、比較インクジェット記録用インクセット5(11−K、11−C、11−M、11−Y)を用いた。各インクの組成を表2に示す。
なお、ブラックインク(11−K)は、実施例5で用いた[水溶性有機溶剤(1,3−ブタンジオール)]18.0質量部を、10.0質量部に減量し、減量分をイオン交換水で調整したこと以外は、同様にして調製することにより得た。
また、カラーインク(11−C、11−M、11−Y)は、実施例5で用いた[水溶性有機溶剤(1,3−ブタンジオール)]24.0質量部を、16.5質量部に減量し、減量分をイオン交換水で調整したこと以外は、同様にして調製することにより得た。
<比較インクジェット記録用インクセット6>
比較例6として、比較インクジェット記録用インクセット6(12−K、12−C、12−M、12−Y)を用いた。各インクの組成を表2に示す。
なお、ブラックインク(12−K)は、実施例7で用いた[水溶性有機溶剤(前記構造式(1)−2で表される化合物)]20.0質量部を、29.2質量部に増量し、増量分をイオン交換水で調整したこと以外は、同様にして調製することにより得た。
また、カラーインク(12−C、12−M、12−Y)は、実施例6で用いた[水溶性有機溶剤(前記構造式(1)−2で表される化合物)]を、42.0質量部に変えたこと以外は、同様にして調製することにより得た。
<比較インクジェット記録用インクセット7>
比較例7として、比較インクジェット記録用インクセット7(12−K、10−C、11−M、11−Y)を用いた。各インクの組成を表2に示す。
<比較インクジェット記録用インクセット8>
比較例8として、比較インクジェット記録用インクセット8(4−K、11−C、11−M、10−Y)を用いた。各インクの組成を表2に示す。
<比較インクジェット記録用インクセット9>
比較例9として、比較インクジェット記録用インクセット9(10−K、1−C、1−M、1−Y)を用いた。各インクの組成を表2に示す。
<比較インクジェット記録用インクセット10>
比較例10として、比較インクジェット記録用インクセット10(12−K、1−C、1−M、1−Y)を用いた。各インクの組成を表2に示す。
<比較インクジェット記録用インクセット11>
比較例11として、比較インクジェット記録用インクセット11(13−K、13−C、13−M、13−Y)(特開2007−177077号公報に記載のインクセット)を用いた。各インクの組成を表2に示す。
下記原料をイオン交換水に溶解し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用ブラックインク(13−K)を得た。
[原料]
・着色ポリマーエマルジョン粒子C(顔料) 20.0質量部
・ジプロピレングリコールモノエチルエーテル 76.2質量部
・イオン交換水 残量
下記原料をイオン交換水に溶解し、1μmのフィルターでろ過してインクジェット記録用シアンインク(13−C)を得た。
[原料]
・水溶性染料 4.0質量部
(前記構造式(4)−2で表される化合物)
・ジプロピレングリコールモノエチルエーテル 76.8質量部
・イオン交換水 残量
前記シアンインク(13−C)の水溶性染料を、前記構造式(5)−2で表される化合物4.0質量部に変えたこと以外は、同様にして、インクジェット記録用マゼンタインク(13−M)を得た。
前記シアンインク(13−C)の水溶性染料を、前記構造式(6)−1で表される化合物5.0質量部に変え、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルを76.0質量部に減量したこと以外は、同様にして、インクジェット記録用イエローインク(13−Y)を得た。
GLY:グリセリン、MBD:3−メチル−1,3−ブタンジオール、13BD:1,3−ブタンジオール、EHO:3−エチル−3−オキセタンメタノール、DPGmME:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、2E13HD:2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、FS−300:ポリオキシアルキレン(C2〜C3)−2−パーフルオロアルキル(C4〜C16)エチルエーテル、TEA:トリエタノールアミン、AEPD:2-アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール、LV:プロキセルLVを表す。
GLY:グリセリン、MBD:3−メチル−1,3−ブタンジオール、13BD:1,3−ブタンジオール、EHO:3−エチル−3−オキセタンメタノール、DPGmME:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、2E13HD:2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、FS−300:ポリオキシアルキレン(C2〜C3)−2−パーフルオロアルキル(C4〜C16)エチルエーテル、TEA:トリエタノールアミン、AEPD:2-アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール、LV:プロキセルLVを表す。
実施例1〜7及び比較例1〜11で作製したインクジェット記録用インクセットについて、以下の評価を行った。評価結果を表3〜表6に示す。
実施例1〜7及び比較例1〜11で作製したインクジェット記録用インクセットにおける各インクについて、25℃における粘度を測定した結果を、表3及び表4に示す。測定は、回転式粘度計(東機産業社製RE−80L)を用いて行い、測定条件は、標準コーンローター(1°34’×R24)、サンプル液量1.2mL、回転数50rpmで、3分間行った。
実施例1〜7及び比較例1〜11で作製したインクジェット記録用インクセットにおける各インクについて、引火点を測定した結果を、表3及び表4に示す。測定方法は、クリーブランド開放式引火点試験法を用い、JIS−K2265に記載される方法に従い実施した。
実施例1〜7及び比較例1〜11で作製したインクジェット記録用インクセットを、前述した図3及び図4の構造のプリンター(株式会社リコー製、製品名「IPSiO GX5000」)に充填してセットし、以下の方法で吐出安定性の評価を行った。
ノズルプレートをセットしたプリンターを用いて10分間連続印字を行ない、ヘッド面にインクが付着した状態で、保湿キャップをしたプリンターを、50℃60%RH環境下にて、1ヶ月間放置した後、クリーニングを実施して、放置前と同等に復帰させた。この後、以下の条件で間欠印写試験を行ない吐出安定性を評価した。
前記間欠試験は、印刷パターンチャートを20枚連続で印字後、20分間印字を実施しない休止状態にし、これを50回繰り返し、累計で1000枚印写後、もう1枚同チャートを印写した時の5%チャートベタ部の筋、白抜け、噴射乱れの有無を目視にて、以下の基準で評価した。なお、印刷パターンは、画像領域中、印字面積が、紙面全面積中、各色印字面積が5%であるチャートにおいて、各インクを100%dutyで印字した。印字条件は、記録密度は600×300dpi、ワンパス印字とした。下記の基準で評価した結果を、表5及び表6に記載する。◎及び○が許容範囲である。
[評価基準]
◎:ベタ部にスジ,白抜け,噴射乱れが無い
○:ベタ部にスジ,白抜け,噴射乱れが若干認められる
△:ベタ部にスジ,白抜け,噴射乱れが認められる
×:ベタ部全域にわたってスジ,白抜け,噴射乱れが認められる
実施例1〜7及び比較例1〜11で作製したインクジェット記録用インクセットを、前述した図3及び図4の構造のプリンターIPSiO GX5000(株式会社リコー製)に充填してセットし、印刷試験用紙は前記の普通紙A、Bを使用して、記録密度600×300dpi、ワンパスでA4全面べた画像の印字を行った。インクの付着量は300mg/A4〜340mg/A4に調整し、印字終了から10分後の画像を、印字面を下にして平らな机の上に置き、紙の端面と基準面との距離を、スケールを用いて測定した。紙の右端と左端での測定値を平均した値をカール量とした。下記の基準で評価した結果を、表5及び表6に記載する。◎及び○が許容範囲である。
[評価基準]
普通紙A:BP−PAPER GF−500(A4、キヤノン株式会社製)
普通紙B:マイリサイクルペーパー100(A4、株式会社リコー製)
[評価基準]
◎:5mm未満
○:5mm以上20mm未満
△:20mm以上50mm未満
×:両端が回り込んで紙が筒状になっている
実施例1〜7及び比較例1〜11で作製したインクジェット記録用インクセットを、前述した図3及び図4の構造のプリンターIPSiO GX5000(株式会社リコー製)に充填してセットし、印刷試験用紙は前記の普通紙A、Bを使用して、記録密度600×300dpi、ワンパスでべた画像の印字を行った。印字乾燥後、画像裏面の画像濃度を反射型カラー分光測色濃度計(X−Rite社製)で測定し、印字していない白紙の測定値を差し引くことで、裏抜け濃度を求めた。下記の基準で評価した結果を、表5及び表6に記載する。◎及び○が許容範囲である。
[評価基準]
◎:0.1未満
○:0.1以上0.2未満
△:0.2以上0.4未満
×:0.4以上
実施例1〜7及び比較例1〜11で作製したインクジェット記録用インクセットを、充填した上記プリンターを用いマゼンタ、シアン、イエローのベタ画像部中にブラックインクの文字を印字する印刷パターンを用い、試験用紙としてマイペーパー(株式会社リコー製)を用いて印字を行った。印字条件は100%duty、記録密度600×300dpi、ワンパス印字とした。
カラーインクとブラックインク間のカラーブリード(にじみ)を目視にて、下記の基準で評価した結果を、表5及び表6に記載する。◎及び○が許容範囲である。
[評価基準]
◎:カラーブリードの発生がなく、黒文字が鮮明に認識できる。
○:カラーブリードが若干発生し、黒文字が少しにじむ。
△:カラーブリードが発生し、黒文字がにじむが認識は可能である。
×:カラーブリードが発生し、黒文字の認識が困難である。
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
105 操作部
111 上カバー
112 前カバーの前面
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 用紙載置部(圧板)
142 用紙
143 給紙コロ
144 分離パッド
145 ガイド
151 搬送ベルト
152 カウンタローラ
153 搬送ガイド
154 押さえ部材
155 先端加圧コロ
156 帯電ローラ
157 搬送ローラ
158 テンションローラ
161 ガイド部材
171 分離爪
172 排紙ローラ
173 排紙コロ
181 両面給紙ユニット
182 手差し給紙部
200 インクカートリッジ
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 (13)
- 少なくともブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを含むインクジェット記録用インクセットにおいて、
前記シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクが、少なくとも水溶性染料、下記構造式(1)で表される水溶性有機溶剤、及び水を含み、該水溶性有機溶剤の含有量(S)と該水の含有量(W)との比率(S/W)が、1.6<S/W≦3.5であり、
前記ブラックインクが、少なくともポリエステル系ポリマー又はビニル系ポリマーで被覆されたカーボンブラックを水に分散させた着色ポリマーエマルジョン粒子、界面活性剤、下記構造式(1)で表される水溶性有機溶剤、及び水を含み、該水溶性有機溶剤の含有量(S)と該水の含有量(W)との比率(S/W)が、1≦S/W≦1.6であることを特徴とするインクジェット記録用インクセット。
- 水溶性有機溶剤が、下記構造式(1)−1で表されるN,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド、及び下記構造式(1)−2で表されるN,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミドの少なくともいずれかである請求項1に記載のインクジェット記録用インクセット。
- 水溶性有機溶剤として、更に、グリセリン、1,3−ブタンジオール、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、トリエタノールアミン、及び3−エチル−3−オキセタンメタノールの少なくともいずれかを含む請求項1から2のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセット。
- シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクが、更に、界面活性剤を含む請求項1から3のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセット。
- 界面活性剤が、下記構造式(2)で表される化合物、及び下記構造式(3)で表される化合物の少なくともいずれかである請求項1から4のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセット。
- シアンインクにおける水溶性染料が、下記構造式(4)で表される化合物である請求項1から5のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセット。
- マゼンタインクにおける水溶性染料が、下記構造式(5)で表される化合物である請求項1から6のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセット。
- イエローインクにおける水溶性染料が、下記構造式(6)で表される化合物、及び下記構造式(7)で表される化合物のいずれかである請求項1から7のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセット。
- ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクの25℃における粘度が、5mPa・s以上20mPa・s以下であり、かつ、引火点を有さない請求項1から8のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセット。
- 請求項1から9のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットを容器中に収容してなることを特徴とするインクカートリッジ。
- 請求項1から9のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットに刺激を印加し、前記インクジェット記録用インクセットを飛翔させて記録用メディア上に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インクジェット記録方法。
- 請求項1から9のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットに刺激を印加し、前記インクジェット記録用インクセットを飛翔させて記録用メディア上に画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録装置。
- 記録メディア上に、請求項1から9のいずれかに記載のインクジェット記録用インクセットを用い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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