JPH1112508A - インクジェットプリンター用インク - Google Patents
インクジェットプリンター用インクInfo
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- JPH1112508A JPH1112508A JP20070197A JP20070197A JPH1112508A JP H1112508 A JPH1112508 A JP H1112508A JP 20070197 A JP20070197 A JP 20070197A JP 20070197 A JP20070197 A JP 20070197A JP H1112508 A JPH1112508 A JP H1112508A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pigment
- ink
- yellow
- water
- dispersion
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- Pending
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- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超微粒の特定黄色顔料が均一かつ安定に分散
した、インクジェットプリンター用インクの実現を目的
とする。 【構成】 超微粒の特定黄色顔料としてイソインドリノ
ン系のカラーインデックス番号ピグメントイエロー10
9または縮合アゾ系のカラーインデックス番号ピグメン
トイエロー128の超微粒顔料と、分散剤としてポリオ
キシエチレンアルキルまたはアルキルフェニルエーテル
硫酸エステル塩か、ポリオキシエチレンアルキルまたは
アルキルアリルエーテルリン酸エステル塩、分散媒体と
して水または水と水溶性有機溶剤の混合液の3者を配合
分散することにより、前記の目的を達成する。
した、インクジェットプリンター用インクの実現を目的
とする。 【構成】 超微粒の特定黄色顔料としてイソインドリノ
ン系のカラーインデックス番号ピグメントイエロー10
9または縮合アゾ系のカラーインデックス番号ピグメン
トイエロー128の超微粒顔料と、分散剤としてポリオ
キシエチレンアルキルまたはアルキルフェニルエーテル
硫酸エステル塩か、ポリオキシエチレンアルキルまたは
アルキルアリルエーテルリン酸エステル塩、分散媒体と
して水または水と水溶性有機溶剤の混合液の3者を配合
分散することにより、前記の目的を達成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】 インクジェットプリンター用イ
ンクが、本発明の利用分野である。
ンクが、本発明の利用分野である。
【0002】
【従来の技術】 染料を用いてのインクジェットプリン
ター用インク(以下ジェットインクと略称)は、印刷物
が精細で鮮明色だが耐光性や耐水性に難点がある。染料
の代わりに顔料を用いれば、耐光性や耐水性に優れる
が、精細度や鮮明度と分散安定性の確保が難しい。高耐
光・高耐水性で鮮明色の顔料の選択・微粒化・安定分散
化等、種々の改良努力が行われていて、黒色、赤色、青
色では改良の成果が認められようになってきた。しか
し、黄色顔料ではまだ不十分な状態にある。ジェットイ
ンク用顔料の基本要求事項である高耐光・高耐水性の微
粒体という点において、黄色顔料は他の黒色、赤色、青
色顔料に劣っているのである。カラー印刷では、中間色
は基本色の配合であるため、黄色のみ劣っていると精細
鮮明な印刷が難しく、また経時変化で色調変化が認めら
れるのである。顔料は微粒化するほど安定な分散が難し
くなる。安定な微分散ができないと、顔料粒子は凝集し
て粗大化し、プリンターのノズル詰まりが起こってジェ
ットインクとしての用をなさなくなる。まして低粘性で
あることが必要なジェットインクでの安定分散は難し
い。このような次第で黄色顔料のジェットインクは未だ
不満足な状態にある。
ター用インク(以下ジェットインクと略称)は、印刷物
が精細で鮮明色だが耐光性や耐水性に難点がある。染料
の代わりに顔料を用いれば、耐光性や耐水性に優れる
が、精細度や鮮明度と分散安定性の確保が難しい。高耐
光・高耐水性で鮮明色の顔料の選択・微粒化・安定分散
化等、種々の改良努力が行われていて、黒色、赤色、青
色では改良の成果が認められようになってきた。しか
し、黄色顔料ではまだ不十分な状態にある。ジェットイ
ンク用顔料の基本要求事項である高耐光・高耐水性の微
粒体という点において、黄色顔料は他の黒色、赤色、青
色顔料に劣っているのである。カラー印刷では、中間色
は基本色の配合であるため、黄色のみ劣っていると精細
鮮明な印刷が難しく、また経時変化で色調変化が認めら
れるのである。顔料は微粒化するほど安定な分散が難し
くなる。安定な微分散ができないと、顔料粒子は凝集し
て粗大化し、プリンターのノズル詰まりが起こってジェ
ットインクとしての用をなさなくなる。まして低粘性で
あることが必要なジェットインクでの安定分散は難し
い。このような次第で黄色顔料のジェットインクは未だ
不満足な状態にある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、耐光性耐
水性に優れ、超微粒かつ鮮明色の顔料が、分散媒体中
に、均一かつ安定に分散している黄色顔料のジェットイ
ンクを開発することを課題とする。
水性に優れ、超微粒かつ鮮明色の顔料が、分散媒体中
に、均一かつ安定に分散している黄色顔料のジェットイ
ンクを開発することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】 本発明は、ジェットイ
ンクに適する耐光性耐水性に優れ、超微粒かつ鮮明色の
顔料を選択する一方、分散媒体中に均一かつ安定に分散
させうる分散剤を選択し、さらに両者の組合せの中から
最適組成を見出して、黄色顔料のジェットインクの課題
解決を期するものである。
ンクに適する耐光性耐水性に優れ、超微粒かつ鮮明色の
顔料を選択する一方、分散媒体中に均一かつ安定に分散
させうる分散剤を選択し、さらに両者の組合せの中から
最適組成を見出して、黄色顔料のジェットインクの課題
解決を期するものである。
【0005】インクジェットプリンターは個人生活から
大規模な産業活動の諸局面で使用領域が拡大してきてい
る。基本的な色、いわゆる3原色と黒の4色のインクが
あれば、各色のノズルからのインクの吐出量を変えるこ
とで、インクの配合比率が変わって、希望の色彩が得ら
れる。各ノズルの吐出量はコンピータで制御される。微
細なノズルの集合体であるプリントヘッドで多色刷りが
一時に可能である。このことは高速印刷または高能率印
刷を可能にしている。またプリントヘッドの移動可能範
囲を拡大するという容易な改変、すなわち印刷機本体の
改変を最小限にして大面積印刷にも対応できるのであ
る。環境汚染のないか最小限にしうる水系のインクを使
用することでも優位性がある。
大規模な産業活動の諸局面で使用領域が拡大してきてい
る。基本的な色、いわゆる3原色と黒の4色のインクが
あれば、各色のノズルからのインクの吐出量を変えるこ
とで、インクの配合比率が変わって、希望の色彩が得ら
れる。各ノズルの吐出量はコンピータで制御される。微
細なノズルの集合体であるプリントヘッドで多色刷りが
一時に可能である。このことは高速印刷または高能率印
刷を可能にしている。またプリントヘッドの移動可能範
囲を拡大するという容易な改変、すなわち印刷機本体の
改変を最小限にして大面積印刷にも対応できるのであ
る。環境汚染のないか最小限にしうる水系のインクを使
用することでも優位性がある。
【0006】鮮明色の染料が各色ですでに開発され広く
実用に供されており、ジェットインクでも使用されてい
る。染料は水溶液で使用されるので濃度の均一性は理想
的である。従って印刷機の機械精度の到達可能なレベル
での精細印刷が可能である。しかしながら、染料分子は
光、酸素、水やその他の化学物質に対する抵抗性が不十
分で、それらの照射・接触下に経時的に変質・退色する
欠点がある。すなわち、インクや印刷物のいわゆる耐久
性が不満足なのである。
実用に供されており、ジェットインクでも使用されてい
る。染料は水溶液で使用されるので濃度の均一性は理想
的である。従って印刷機の機械精度の到達可能なレベル
での精細印刷が可能である。しかしながら、染料分子は
光、酸素、水やその他の化学物質に対する抵抗性が不十
分で、それらの照射・接触下に経時的に変質・退色する
欠点がある。すなわち、インクや印刷物のいわゆる耐久
性が不満足なのである。
【0007】一方、顔料は先述のような耐久性では優れ
ているものの、鮮明色性が不満足であるし、水に不溶性
のため分散系での使用が避けられず種々の難点がある。
結晶粒が非常に小さくしかも結晶比率の少ない、より好
ましくは非晶質の顔料が鮮明色性が高い筈であるが、意
外に製造が難しく、高度なノウハウの領域に属し、高コ
ストと相俟って市場での入手は難しい。
ているものの、鮮明色性が不満足であるし、水に不溶性
のため分散系での使用が避けられず種々の難点がある。
結晶粒が非常に小さくしかも結晶比率の少ない、より好
ましくは非晶質の顔料が鮮明色性が高い筈であるが、意
外に製造が難しく、高度なノウハウの領域に属し、高コ
ストと相俟って市場での入手は難しい。
【0008】精細印刷可能であることは、インクに対す
る普遍的要求である。顔料の超微粒化が必要であるが、
顔料の種類やその製法によって微粒化に難易が存在し、
いかなる顔料でも超微粒化できるとは限らないのであ
る。粗大粒子はノズル詰まりの原因になるし、ノズルを
通過しても精細印刷の重大な妨害因子である。
る普遍的要求である。顔料の超微粒化が必要であるが、
顔料の種類やその製法によって微粒化に難易が存在し、
いかなる顔料でも超微粒化できるとは限らないのであ
る。粗大粒子はノズル詰まりの原因になるし、ノズルを
通過しても精細印刷の重大な妨害因子である。
【0009】顔料は非水溶性なので、水系インクとして
は分散系である。微細粒子を微細なまま長期間安定に分
散させる必要がある。分散粒子が微細なほど凝集・粗大
粒子化しやすく、均一で安定な分散が難しくなる。ま
た、インクジェットではインクに低粘性であることが要
求されるので、高粘性である他の印刷法でのインクに比
較して、その分散はより一層難しい条件下にある。
は分散系である。微細粒子を微細なまま長期間安定に分
散させる必要がある。分散粒子が微細なほど凝集・粗大
粒子化しやすく、均一で安定な分散が難しくなる。ま
た、インクジェットではインクに低粘性であることが要
求されるので、高粘性である他の印刷法でのインクに比
較して、その分散はより一層難しい条件下にある。
【0010】顔料の耐久性は概して望ましいレベルにあ
るものの、分子種により差違がある。ジェットインクと
して、耐水性等は十分で問題はないが、耐光性が確保さ
れているかどうかが問題である。各種黄色顔料での濃色
着色紙で耐光性を比較したところ第1表の結果をえた。
表中の耐光性は、露光による変退色が最悪の1級から最
良の8級までの評価である。顔料の分子種は顔料分子の
基本骨格構造での分類であり、同じ骨格構造でも置換基
や置換位置の異なる場合を記載した。同じ黄色系統の顔
料でも、分子種が違うと耐光性のレベルが異なること、
また同系統の分子種でも置換基や置換位置が異なると耐
光性が違うことが明瞭である。
るものの、分子種により差違がある。ジェットインクと
して、耐水性等は十分で問題はないが、耐光性が確保さ
れているかどうかが問題である。各種黄色顔料での濃色
着色紙で耐光性を比較したところ第1表の結果をえた。
表中の耐光性は、露光による変退色が最悪の1級から最
良の8級までの評価である。顔料の分子種は顔料分子の
基本骨格構造での分類であり、同じ骨格構造でも置換基
や置換位置の異なる場合を記載した。同じ黄色系統の顔
料でも、分子種が違うと耐光性のレベルが異なること、
また同系統の分子種でも置換基や置換位置が異なると耐
光性が違うことが明瞭である。
【0011】ジェットインク用黄色顔料に要求される耐
光性のレベルは、印刷物の遭遇する環境条件、暴露光の
波長や強度さらに暴露時間等により異なるが、染料系ジ
ェットインクでの不満を解消し、かつ他の色の顔料の耐
光性を勘案すると、7級以上望ましくは8級である。因
みに他色顔料では、例えば、青色顔料としてよく使われ
るピクメントブルー15:3や赤色顔料のピグメントレ
ッド122の耐光性はともに8級であるし、黒色のカー
ボンブラックも耐光性は8級である。
光性のレベルは、印刷物の遭遇する環境条件、暴露光の
波長や強度さらに暴露時間等により異なるが、染料系ジ
ェットインクでの不満を解消し、かつ他の色の顔料の耐
光性を勘案すると、7級以上望ましくは8級である。因
みに他色顔料では、例えば、青色顔料としてよく使われ
るピクメントブルー15:3や赤色顔料のピグメントレ
ッド122の耐光性はともに8級であるし、黒色のカー
ボンブラックも耐光性は8級である。
【0012】ジェットインク用顔料は耐光性を初めとす
る耐久性が優れているだけでは、不満足である。精細な
印刷が可能なよう超微粒子として、しかもプリンターノ
ズル詰まりを起こさないようインク中に均一かつ安定に
分散していることが肝要である。
る耐久性が優れているだけでは、不満足である。精細な
印刷が可能なよう超微粒子として、しかもプリンターノ
ズル詰まりを起こさないようインク中に均一かつ安定に
分散していることが肝要である。
【0013】顔料は、その分子の種類により安定結晶構
造が異なるが、現実に製造される顔料は、超微細な単結
晶が非晶質体で結合された状態の一次無定型粒子がさら
に凝集結合した二次粒子であるので、無定型粒子であ
る。粒子の大きさは顔料合成の反応条件により、またそ
の後の取り出し条件により二次粒子がさらに凝集する場
合があって、種々異なる。ことに取り出し時に熱処理そ
の他顔料の安定化や色調調節等の処理を行うと、凝集が
進む場合が多い。従って、得られた顔料は、これを粉砕
微粒化してジェットインク用顔料とするのが通例であ
る。顔料の粒子径は、例えばレーザー回析や走査型電子
顕微鏡で測定される。プリンタノズル径や精細印刷の要
求から、顔料の平均粒子径は5μm以下、特に1μm以
下が好ましい。
造が異なるが、現実に製造される顔料は、超微細な単結
晶が非晶質体で結合された状態の一次無定型粒子がさら
に凝集結合した二次粒子であるので、無定型粒子であ
る。粒子の大きさは顔料合成の反応条件により、またそ
の後の取り出し条件により二次粒子がさらに凝集する場
合があって、種々異なる。ことに取り出し時に熱処理そ
の他顔料の安定化や色調調節等の処理を行うと、凝集が
進む場合が多い。従って、得られた顔料は、これを粉砕
微粒化してジェットインク用顔料とするのが通例であ
る。顔料の粒子径は、例えばレーザー回析や走査型電子
顕微鏡で測定される。プリンタノズル径や精細印刷の要
求から、顔料の平均粒子径は5μm以下、特に1μm以
下が好ましい。
【0014】顔料分子種により分子間力が異なるので、
顔料の種類により微粒化の難易度が異なる。本発明者ら
は顔料合成反応まで遡る超微粒子化の検討を行ったとこ
ろ、例えば、縮合アゾ系顔料やイソインドリノン系顔料
は必ずしも容易ではないものの超微粒子化が可能である
が、アントラキノン系やその他の含金属顔料では満足す
べき超微粒子化はできなかった。
顔料の種類により微粒化の難易度が異なる。本発明者ら
は顔料合成反応まで遡る超微粒子化の検討を行ったとこ
ろ、例えば、縮合アゾ系顔料やイソインドリノン系顔料
は必ずしも容易ではないものの超微粒子化が可能である
が、アントラキノン系やその他の含金属顔料では満足す
べき超微粒子化はできなかった。
【0015】黄色顔料の色調は基本的には分子種により
定まり、分子種により異なる。同一顔料でも製造条件で
色調が微妙に異なる。黄色と言っても、赤味がかった黄
色、緑がかった黄色など様々である。鮮明色であること
が望ましいが、それと同時に、他の原色との調合で中間
色調発色の良否が問われる。耐光性のみならずこの観点
からも黄色顔料の中で、イソインドリノン系のカラーイ
ンデックス番号ピグメントイエロー109または縮合ア
ゾ系のカラーインデックス番号ピグメントイエロー12
8が適当である。
定まり、分子種により異なる。同一顔料でも製造条件で
色調が微妙に異なる。黄色と言っても、赤味がかった黄
色、緑がかった黄色など様々である。鮮明色であること
が望ましいが、それと同時に、他の原色との調合で中間
色調発色の良否が問われる。耐光性のみならずこの観点
からも黄色顔料の中で、イソインドリノン系のカラーイ
ンデックス番号ピグメントイエロー109または縮合ア
ゾ系のカラーインデックス番号ピグメントイエロー12
8が適当である。
【0016】本発明の黄色ジェットインクにおいて、分
散媒体は水または水と水溶性有機溶剤の混合液である。
水のみの使用で均一かつ安定なジェットインクを作るこ
とも可能であるが、分散能力の向上と乾燥によるノズル
の目詰まりを防ぐ目的で、保湿剤として少量の水溶性有
機溶剤を添加が不可欠である。
散媒体は水または水と水溶性有機溶剤の混合液である。
水のみの使用で均一かつ安定なジェットインクを作るこ
とも可能であるが、分散能力の向上と乾燥によるノズル
の目詰まりを防ぐ目的で、保湿剤として少量の水溶性有
機溶剤を添加が不可欠である。
【0017】本発明における水溶性有機溶剤とは、少な
くとも水より少ない量であれば、水と任意の割合で相溶
しうる有機溶剤である。その例として、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、
比較的低分子量のポリエチレングリコールやポリプロピ
レングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、N,N−ジ
メチルエタノールアミン、モルホリン等のアルカノール
アミン類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エ
チレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル等のグリコールエーテル類等が挙げら
れる。これらの中で揮発性が低く、臭気もほとんど無い
もののほうがより好ましい。
くとも水より少ない量であれば、水と任意の割合で相溶
しうる有機溶剤である。その例として、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、
比較的低分子量のポリエチレングリコールやポリプロピ
レングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、N,N−ジ
メチルエタノールアミン、モルホリン等のアルカノール
アミン類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エ
チレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル等のグリコールエーテル類等が挙げら
れる。これらの中で揮発性が低く、臭気もほとんど無い
もののほうがより好ましい。
【0018】一般に、顔料を水系の分散媒体に分散させ
るには、分散剤の使用が不可欠である。従来から各種の
分散剤が提案されてきており、それらはアニオン活性
剤、ノニオン活性剤、カチオン活性剤、両性活性剤、高
分子系分散剤に大別される。アニオン活性剤としては、
脂肪酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫
酸エステル塩、アルキルリン酸塩、アルキルスルホコハ
ク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エス
テル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エ
ステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合体、α
−オレフィンスルホン酸塩等が、その例である。ノニオ
ン活性剤の例としては、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ルアリルエーテル、
ポリオキシエチレンアルキルアミン、オキシエチレン/
オキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪
酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、グリセリ
ン脂肪酸エステル等が挙げられる。カチオン活性剤と両
性活性剤の例としては、アルキルアミン類、第四アンモ
ニウム塩類、アルキルベタイン類、アミノキサイド類等
が挙げられる。高分子系分散剤としてはポリアクリル
酸、スチレン/アクリル酸共重合体、スチレン/無水マ
レイン酸共重合体、スチレン/メタクリル酸共重合体、
スチレン/アクリル酸/メタクリル酸共重合体、スチレ
ン/無水マレイン酸/メタクリル酸共重合体またはこれ
らの塩等が挙げられる。
るには、分散剤の使用が不可欠である。従来から各種の
分散剤が提案されてきており、それらはアニオン活性
剤、ノニオン活性剤、カチオン活性剤、両性活性剤、高
分子系分散剤に大別される。アニオン活性剤としては、
脂肪酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫
酸エステル塩、アルキルリン酸塩、アルキルスルホコハ
ク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エス
テル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エ
ステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合体、α
−オレフィンスルホン酸塩等が、その例である。ノニオ
ン活性剤の例としては、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ルアリルエーテル、
ポリオキシエチレンアルキルアミン、オキシエチレン/
オキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪
酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、グリセリ
ン脂肪酸エステル等が挙げられる。カチオン活性剤と両
性活性剤の例としては、アルキルアミン類、第四アンモ
ニウム塩類、アルキルベタイン類、アミノキサイド類等
が挙げられる。高分子系分散剤としてはポリアクリル
酸、スチレン/アクリル酸共重合体、スチレン/無水マ
レイン酸共重合体、スチレン/メタクリル酸共重合体、
スチレン/アクリル酸/メタクリル酸共重合体、スチレ
ン/無水マレイン酸/メタクリル酸共重合体またはこれ
らの塩等が挙げられる。
【0019】本発明者らは、当初平均粒径1.0〜0.
6μmのピグメントイエロー109や同128を水系媒
体に分散させるに当たり、前述の各種分散剤を網羅的に
検討したが、満足すべき結果はえられなかった。分散剤
の種類と使用量により、短日間の分散は確保できる場合
が認められたが、長期に安定な分散状態は確保できなか
った。これに該当する分散剤はポリオキシエチレンアル
キルまたはアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩
か、ボリオキシエチレンアルキルまたはアルキルアリル
エーテルリン酸エステル塩であった。しかしながら、そ
れ以外の多種類の分散剤では短日間の分散もできなかっ
た。
6μmのピグメントイエロー109や同128を水系媒
体に分散させるに当たり、前述の各種分散剤を網羅的に
検討したが、満足すべき結果はえられなかった。分散剤
の種類と使用量により、短日間の分散は確保できる場合
が認められたが、長期に安定な分散状態は確保できなか
った。これに該当する分散剤はポリオキシエチレンアル
キルまたはアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩
か、ボリオキシエチレンアルキルまたはアルキルアリル
エーテルリン酸エステル塩であった。しかしながら、そ
れ以外の多種類の分散剤では短日間の分散もできなかっ
た。
【0020】本発明者らはピグメントイエロー109や
同128の分散をさらに追求した結果、顔料は微細化す
るほど分散が難しくなるという通念に反して、この場合
には、顔料を平均粒径0.2μm以下に超微粒化するこ
とで安定な分散が可能になることを見出して本発明に到
達した。未だその理由は明確ではないが、微粒化で顔料
の表面エネルギーが増大して凝集しやすくなる一方で、
超微粒化で顔料粒子のブラウン運動が活発になって凝集
するのが妨げられていること、しかも本発明の顔料と分
散媒体の組合せにおいて、分散剤としてポリオキシエチ
レンアルキルまたはアルキルフェニルエーテル硫酸エス
テル塩か、ポリオキシエチレンアルキルまたはアルキル
アリルエーテルリン酸エステル塩のみが有効に作用し
て、分散系のエネルギーバランスが分散に有利な状態を
とりえて、安定な分散が可能な状態が実現しているもの
と考えられる。上記以外の活性剤や高分子系分散剤で
は、安定分散可能の条件は見いだせなかった。
同128の分散をさらに追求した結果、顔料は微細化す
るほど分散が難しくなるという通念に反して、この場合
には、顔料を平均粒径0.2μm以下に超微粒化するこ
とで安定な分散が可能になることを見出して本発明に到
達した。未だその理由は明確ではないが、微粒化で顔料
の表面エネルギーが増大して凝集しやすくなる一方で、
超微粒化で顔料粒子のブラウン運動が活発になって凝集
するのが妨げられていること、しかも本発明の顔料と分
散媒体の組合せにおいて、分散剤としてポリオキシエチ
レンアルキルまたはアルキルフェニルエーテル硫酸エス
テル塩か、ポリオキシエチレンアルキルまたはアルキル
アリルエーテルリン酸エステル塩のみが有効に作用し
て、分散系のエネルギーバランスが分散に有利な状態を
とりえて、安定な分散が可能な状態が実現しているもの
と考えられる。上記以外の活性剤や高分子系分散剤で
は、安定分散可能の条件は見いだせなかった。
【0021】以上のことから、本発明の重要な構成要件
である黄色顔料ピグメントイエロー109や同128の
平均粒子径は0.2μm以下である。平均粒子径0.5
μm程度でも比較的長期間の安定な分散が可能であるが
実用上不安がある。平均粒子径が0.2μm以下である
と長期の安定分散が可能である。粒子径が1μmを越え
る粗大粒子の含有率は0%が望ましいが、最大粒径1μ
m以下なら数%程度の存在は許容される。
である黄色顔料ピグメントイエロー109や同128の
平均粒子径は0.2μm以下である。平均粒子径0.5
μm程度でも比較的長期間の安定な分散が可能であるが
実用上不安がある。平均粒子径が0.2μm以下である
と長期の安定分散が可能である。粒子径が1μmを越え
る粗大粒子の含有率は0%が望ましいが、最大粒径1μ
m以下なら数%程度の存在は許容される。
【0022】本発明での他の重要な構成要件である分散
剤は、下記の一般式で表されるポリオキシエチレンアル
キルまたはアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩
(3)か、ポリオキシエチレンアルキルまたはアルキル
アリルエーテルリン酸エステル塩(4)である。 ただし、Rは炭素数4以上20以下のアルキルまたはア
ルキルフェニル、R’はアルキルまたはアルキルアリ
ル、R”はHまたはR(CH2CH2O)n,nはオキ
シエチレン基の平均重合度を表す4以上100以下の正
数、Mはアンモニウム、アミンまたはアルカリ金属等の
塩基である。
剤は、下記の一般式で表されるポリオキシエチレンアル
キルまたはアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩
(3)か、ポリオキシエチレンアルキルまたはアルキル
アリルエーテルリン酸エステル塩(4)である。 ただし、Rは炭素数4以上20以下のアルキルまたはア
ルキルフェニル、R’はアルキルまたはアルキルアリ
ル、R”はHまたはR(CH2CH2O)n,nはオキ
シエチレン基の平均重合度を表す4以上100以下の正
数、Mはアンモニウム、アミンまたはアルカリ金属等の
塩基である。
【0023】分散剤のアルキル基は直鎖または分岐した
炭素数4以上20以下のアルキル基であり、オクチル、
ノニル、ドデシル、ヘキサデシル基等はとくに好まし
い。分散剤のアルキルフェニル基は直鎖または分岐した
アルキル基を置換基として有する炭素数4以上20以下
のアルキルフェニルであり、オクチルフェニル、ノニル
フェニル、ドデシルフェニル基等はとくに好ましい。オ
キシエチレン基の平均重合度n4以上100以下の正数
であり、5以上50以下がとくに好ましい。塩基Mはア
ンモニウム、アミンまたはアルカリ金属であるが、アミ
ンがとくに好ましい。本発明の分散剤は、以上の規定の
全てを満たすとき初めてピグメントイエロー109や同
128の分散剤として機能するのである。顔料用に多種
類の分散剤が提案されているけれども、顔料の種類や性
状を特定すると適切な分散剤がなかなか見当たらず、あ
る狭い範囲に局限されてしまうことが判明したのであ
る。
炭素数4以上20以下のアルキル基であり、オクチル、
ノニル、ドデシル、ヘキサデシル基等はとくに好まし
い。分散剤のアルキルフェニル基は直鎖または分岐した
アルキル基を置換基として有する炭素数4以上20以下
のアルキルフェニルであり、オクチルフェニル、ノニル
フェニル、ドデシルフェニル基等はとくに好ましい。オ
キシエチレン基の平均重合度n4以上100以下の正数
であり、5以上50以下がとくに好ましい。塩基Mはア
ンモニウム、アミンまたはアルカリ金属であるが、アミ
ンがとくに好ましい。本発明の分散剤は、以上の規定の
全てを満たすとき初めてピグメントイエロー109や同
128の分散剤として機能するのである。顔料用に多種
類の分散剤が提案されているけれども、顔料の種類や性
状を特定すると適切な分散剤がなかなか見当たらず、あ
る狭い範囲に局限されてしまうことが判明したのであ
る。
【0024】上述のように選択された顔料、分散剤、水
および親水性溶媒は、顔料の分散安定性およびインクの
粘度等、インクの所望諸特性を満足しうるように配合比
を選択して使用される。
および親水性溶媒は、顔料の分散安定性およびインクの
粘度等、インクの所望諸特性を満足しうるように配合比
を選択して使用される。
【0025】本発明のジェットインクにおいて使用する
顔料の使用割合は、被記録体に十分な着色濃度を与える
濃度であればいずれの濃度でも良いが プリンタノズル
の安定な作動、インクの保存安定性等種々の観点から、
一般的にはインク組成物中で1から10重量%を占める
割合が好ましい。
顔料の使用割合は、被記録体に十分な着色濃度を与える
濃度であればいずれの濃度でも良いが プリンタノズル
の安定な作動、インクの保存安定性等種々の観点から、
一般的にはインク組成物中で1から10重量%を占める
割合が好ましい。
【0026】本発明のジェットインクにおける分散剤の
使用量は、顔料の種類や粒度あるいはジェットインクの
所望粘度によっても異なり、一概に規定しうるものでは
ないが、顔料100重量部に対して大体10から100
重量部の割合で使用するのが好ましい。
使用量は、顔料の種類や粒度あるいはジェットインクの
所望粘度によっても異なり、一概に規定しうるものでは
ないが、顔料100重量部に対して大体10から100
重量部の割合で使用するのが好ましい。
【0027】本発明のジェットインクにおける液媒体に
は水あるいは水と親水性溶媒の混合系が使用されるが、
混合系における親水性溶媒の使用割合は水100重量部
に対して大体100重量部以下であることが好ましい。
は水あるいは水と親水性溶媒の混合系が使用されるが、
混合系における親水性溶媒の使用割合は水100重量部
に対して大体100重量部以下であることが好ましい。
【0028】さらに本発明では、当該分野ですでに知ら
れている添加剤、例えば防腐剤等々の添加剤を必要に応
じて添加することが可能である。特に、分散剤がアニオ
ン系であるのでそれを安定にするため、pH調整剤の添
加で、約9にする必要がある。
れている添加剤、例えば防腐剤等々の添加剤を必要に応
じて添加することが可能である。特に、分散剤がアニオ
ン系であるのでそれを安定にするため、pH調整剤の添
加で、約9にする必要がある。
【0029】本発明のジェットインクは、上記の構成成
分および配合割合からなり、この製造にあたっては各種
の方法が採用できる。たとえば、上記の各種成分を配合
し、これをボールミル、サンドグラインダーミル、スピ
ードラインミル、ロールミル等、従来公知の分散機によ
り顔料を混合摩砕したのち、濃度や粒度その他の物性値
を調整し濾過や遠心分離等で粗大粒子を除去しインクを
得ることができる。
分および配合割合からなり、この製造にあたっては各種
の方法が採用できる。たとえば、上記の各種成分を配合
し、これをボールミル、サンドグラインダーミル、スピ
ードラインミル、ロールミル等、従来公知の分散機によ
り顔料を混合摩砕したのち、濃度や粒度その他の物性値
を調整し濾過や遠心分離等で粗大粒子を除去しインクを
得ることができる。
【0030】以下、本発明について実施例を挙げて説明
する。なお文中にて部とは重量部のことである。顔料の
耐光性はインクを紙上に塗布し、JISK5701にし
たがってキセノンフェードメータで露光し判定した。顔
料の粒度と粒度分布はインクを顔料の分散状態変化させ
ない液で希釈してレーザ回折式粒度分布測定装置にて測
定した。インクにおける顔料の分散安定性はインクを室
温で3ケ月間静置した後とその間の粒度分布の変化、お
よびインクを別途60℃で12時間、−20℃で12時
間静置する熱サイクル試験を7サイクル行った後での粒
度分布の変化を測定して判定した。
する。なお文中にて部とは重量部のことである。顔料の
耐光性はインクを紙上に塗布し、JISK5701にし
たがってキセノンフェードメータで露光し判定した。顔
料の粒度と粒度分布はインクを顔料の分散状態変化させ
ない液で希釈してレーザ回折式粒度分布測定装置にて測
定した。インクにおける顔料の分散安定性はインクを室
温で3ケ月間静置した後とその間の粒度分布の変化、お
よびインクを別途60℃で12時間、−20℃で12時
間静置する熱サイクル試験を7サイクル行った後での粒
度分布の変化を測定して判定した。
【0031】(実施例1)平均粒子径が0.2μmの黄
色顔料ピグメントイエロー109を製造し、その50部
と分散剤であるポリオキシエチレンオレイルエーテル硫
酸エステル塩(商品名:ハイテノール18E、第一工業
製薬製)10部、ジエチレングリコール20部、水16
0部、防腐剤(商品名:プロクセルGXL、ICI製)
2部をボールミルにて分散処理して黄色顔料の分散液を
得た。この分散液にグリセリン150部、ジエチレング
リコール80部、モノエタノールアミン2部、水526
部を加えて混合攪拌したのち、遠心分離にかけて粗大粒
子を取り除き、顔料濃度が5.0%の黄色ジェットイン
クを得た。インクの紙上の耐光性は8級、インク中顔料
粒子は当初の平均粒子径を保っておりインクジェットプ
リンタで順調に精細印刷ができた。顔料の分散安定性を
みる3ケ月の静置および熱サイクル試験後も顔料の凝集
は認められず、順調に精細印刷ができた。なお、この黄
色インクと青色顔料ピクメントブルー15:3のインク
や赤色顔料ピグメントレッド122のインクを等量混合
した中間色の耐光性はともに8級であった。
色顔料ピグメントイエロー109を製造し、その50部
と分散剤であるポリオキシエチレンオレイルエーテル硫
酸エステル塩(商品名:ハイテノール18E、第一工業
製薬製)10部、ジエチレングリコール20部、水16
0部、防腐剤(商品名:プロクセルGXL、ICI製)
2部をボールミルにて分散処理して黄色顔料の分散液を
得た。この分散液にグリセリン150部、ジエチレング
リコール80部、モノエタノールアミン2部、水526
部を加えて混合攪拌したのち、遠心分離にかけて粗大粒
子を取り除き、顔料濃度が5.0%の黄色ジェットイン
クを得た。インクの紙上の耐光性は8級、インク中顔料
粒子は当初の平均粒子径を保っておりインクジェットプ
リンタで順調に精細印刷ができた。顔料の分散安定性を
みる3ケ月の静置および熱サイクル試験後も顔料の凝集
は認められず、順調に精細印刷ができた。なお、この黄
色インクと青色顔料ピクメントブルー15:3のインク
や赤色顔料ピグメントレッド122のインクを等量混合
した中間色の耐光性はともに8級であった。
【0032】(比較例1)実施例1の顔料に代えて平均
粒子径が1.0μmの黄色顔料ピグメントイエロー10
9を用い、実施例1と同じ方法でインクを製造したが、
1日の静置で顔料の沈降が認められ、以後沈降が進行し
た。攪拌により均一分散状態に戻るが、静置すると再び
顔料の沈降が起こった。
粒子径が1.0μmの黄色顔料ピグメントイエロー10
9を用い、実施例1と同じ方法でインクを製造したが、
1日の静置で顔料の沈降が認められ、以後沈降が進行し
た。攪拌により均一分散状態に戻るが、静置すると再び
顔料の沈降が起こった。
【0033】(比較例2)実施例1の分散剤に代わる分
散剤としてソルビタンオレイン酸エステル(商品名:ソ
ルゲン40、第一工業製薬製)を用い、実施例1と同じ
方法でインクを製造したが、静置や熱サイクル試験で顔
料の凝集が起こり、このインクでの順調な印刷はできな
かった。
散剤としてソルビタンオレイン酸エステル(商品名:ソ
ルゲン40、第一工業製薬製)を用い、実施例1と同じ
方法でインクを製造したが、静置や熱サイクル試験で顔
料の凝集が起こり、このインクでの順調な印刷はできな
かった。
【0034】(実施例2)平均粒子径が0.1μmの黄
色顔料ピグメントイエロー109を製造し、その50部
と分散剤であるポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テルリン酸エステル(商品名:プライサーフA212
E、第一工業製薬製)10部、ジエチレングリコール2
0部、水160部、防腐剤(商品名:プロクセルGX
L,ICI製)2部をボールミルにて分散処理して黄色
顔料の分散液を得た。この分散液にグリセリン150
部、ジエチレングリコール80部、ジエタノールアミン
2部、水526部を加えて混合攪拌したのち、遠心分離
にかけて粗大粒子を取り除き、顔料濃度が5.0%の黄
色ジェットインクを得た。インクの紙上の耐光性は8
級、インク中顔料粒子は当初の平均粒子径を保っており
インクジェットプリンタで順調に精細印刷ができた。顔
料の分散安定性をみる3ケ月の静置および熱サイクル試
験後も顔料の凝集は認められず、順調に精細印刷ができ
た。
色顔料ピグメントイエロー109を製造し、その50部
と分散剤であるポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テルリン酸エステル(商品名:プライサーフA212
E、第一工業製薬製)10部、ジエチレングリコール2
0部、水160部、防腐剤(商品名:プロクセルGX
L,ICI製)2部をボールミルにて分散処理して黄色
顔料の分散液を得た。この分散液にグリセリン150
部、ジエチレングリコール80部、ジエタノールアミン
2部、水526部を加えて混合攪拌したのち、遠心分離
にかけて粗大粒子を取り除き、顔料濃度が5.0%の黄
色ジェットインクを得た。インクの紙上の耐光性は8
級、インク中顔料粒子は当初の平均粒子径を保っており
インクジェットプリンタで順調に精細印刷ができた。顔
料の分散安定性をみる3ケ月の静置および熱サイクル試
験後も顔料の凝集は認められず、順調に精細印刷ができ
た。
【0035】(比較例3)実施例2の顔料に代えて平均
粒子径が1.0μmの黄色顔料ピグメントイエロー10
9を用い、実施例2と同じ方法でインクを製造したが、
1日の静置で顔料の沈降が認められ、以後沈降が進行し
た。攪拌により均一分散状態に戻るが、静置すると再び
顔料の沈降が起こった。
粒子径が1.0μmの黄色顔料ピグメントイエロー10
9を用い、実施例2と同じ方法でインクを製造したが、
1日の静置で顔料の沈降が認められ、以後沈降が進行し
た。攪拌により均一分散状態に戻るが、静置すると再び
顔料の沈降が起こった。
【0036】(比較例4)実施例2の分散剤に代わる分
散剤としてポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
(商品名:ノイゲンEA−170、第一工業製薬製)を
用い、実施例2と同じ方法でインクを製造したが、静置
や熱サイクル試験で顔料の凝集が起こり、このインクで
の順調な印刷はできなかった。
散剤としてポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
(商品名:ノイゲンEA−170、第一工業製薬製)を
用い、実施例2と同じ方法でインクを製造したが、静置
や熱サイクル試験で顔料の凝集が起こり、このインクで
の順調な印刷はできなかった。
【0037】(実施例3)平均粒子径が0.2μmの黄
色顔料ピグメントイエロー128を製造し、その50部
と分散剤であるポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テル硫酸エステル塩(商品名:ハイテノールN−08、
第一工業製薬製)10部、ジエチレングリコール20
部、水160部、防腐剤(商品名:プロクセルGXL、
ICI製)2部をボールミルにて分散処理して黄色顔料
の分散液を得た。この分散液にグリセリン150部、ジ
エチレングリコール80部、アンモニア水2部、水52
6部を加えて混合攪拌したのち、遠心分離にかけて粗大
粒子を取り除き、顔料濃度が5.0%の黄色ジェットイ
ンクを得た。インクの紙上の耐光性は8級、インク中顔
料粒子は当初の平均粒子径を保っておりインクジェット
プリンタで順調に精細印刷ができた。顔料の分散安定性
をみる3ケ月の静置および熱サイクル試験後も顔料の凝
集は認められず、順調に精細印刷ができた。
色顔料ピグメントイエロー128を製造し、その50部
と分散剤であるポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テル硫酸エステル塩(商品名:ハイテノールN−08、
第一工業製薬製)10部、ジエチレングリコール20
部、水160部、防腐剤(商品名:プロクセルGXL、
ICI製)2部をボールミルにて分散処理して黄色顔料
の分散液を得た。この分散液にグリセリン150部、ジ
エチレングリコール80部、アンモニア水2部、水52
6部を加えて混合攪拌したのち、遠心分離にかけて粗大
粒子を取り除き、顔料濃度が5.0%の黄色ジェットイ
ンクを得た。インクの紙上の耐光性は8級、インク中顔
料粒子は当初の平均粒子径を保っておりインクジェット
プリンタで順調に精細印刷ができた。顔料の分散安定性
をみる3ケ月の静置および熱サイクル試験後も顔料の凝
集は認められず、順調に精細印刷ができた。
【0038】(比較例5)実施例3の顔料に代えて平均
粒子径が1.0μmの黄色顔料ビグメントイエロー12
8を用い、実施例3と同じ方法でインクを製造したが、
1日の静置で顔料の沈降が認められ、以後沈降が進行し
た。攪拌により均一分散状態に戻るが、静置すると再び
顔料の沈降が起こった。
粒子径が1.0μmの黄色顔料ビグメントイエロー12
8を用い、実施例3と同じ方法でインクを製造したが、
1日の静置で顔料の沈降が認められ、以後沈降が進行し
た。攪拌により均一分散状態に戻るが、静置すると再び
顔料の沈降が起こった。
【0039】(比較例6)実施例3の分散剤に代わる分
散剤としてナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物(商
品名:デモールN、花王製)を用い、実施例3と同じ方
法でインクを製造したが、静置や熱サイクル試験で顔料
の凝集が起こり、このインクでの順調な印刷はできなか
った。
散剤としてナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物(商
品名:デモールN、花王製)を用い、実施例3と同じ方
法でインクを製造したが、静置や熱サイクル試験で顔料
の凝集が起こり、このインクでの順調な印刷はできなか
った。
【0040】(実施例4)平均粒子径が0.2μmの黄
色顔料ピグメントイエロー128を製造し、その50部
と分散剤であるポリオキシエチレンラウリルエーテルリ
ン酸エステル(商品名:プライサーフA208B、第一
工業製薬製)10部、ジエチレングリコール20部、水
160部、防腐剤(商品名:プロクセルGXL、ICI
製)2部をボールミルにて分散処理して黄色顔料の分散
液を得た。この分散液にグリセリン150部、ジエチレ
ングリコール80部、アンモニア水2部、水526部を
加えて混合攪拌したのち、遠心分離にかけて粗大粒子を
取り除き、顔料濃度が5.0%の黄色ジェットインクを
得た。インクの紙上の耐光性は8級、インク中顔料粒子
は当初の平均粒子径を保っておりインクジェットプリン
タで順調に精細印刷ができた。顔料の分散安定性をみる
3ケ月の静置および熱サイクル試験後も顔料の凝集は認
められず、順調に精細印刷ができた。
色顔料ピグメントイエロー128を製造し、その50部
と分散剤であるポリオキシエチレンラウリルエーテルリ
ン酸エステル(商品名:プライサーフA208B、第一
工業製薬製)10部、ジエチレングリコール20部、水
160部、防腐剤(商品名:プロクセルGXL、ICI
製)2部をボールミルにて分散処理して黄色顔料の分散
液を得た。この分散液にグリセリン150部、ジエチレ
ングリコール80部、アンモニア水2部、水526部を
加えて混合攪拌したのち、遠心分離にかけて粗大粒子を
取り除き、顔料濃度が5.0%の黄色ジェットインクを
得た。インクの紙上の耐光性は8級、インク中顔料粒子
は当初の平均粒子径を保っておりインクジェットプリン
タで順調に精細印刷ができた。顔料の分散安定性をみる
3ケ月の静置および熱サイクル試験後も顔料の凝集は認
められず、順調に精細印刷ができた。
【0041】(比較例9)実施例4の顔料に代えて平均
粒子径が1.0μmの黄色顔料ピグメントイエロー12
8を用い、実施例4と同じ方法でインクを製造したが、
1日の静置で顔料の沈降が認められ、以後沈降が進行し
た。攪拌により均一分散状態に戻るが、静置すると再び
顔料の沈降が起こった。
粒子径が1.0μmの黄色顔料ピグメントイエロー12
8を用い、実施例4と同じ方法でインクを製造したが、
1日の静置で顔料の沈降が認められ、以後沈降が進行し
た。攪拌により均一分散状態に戻るが、静置すると再び
顔料の沈降が起こった。
【0042】(比較例10)実施例4の分散剤に代わる
分散剤としてスチレンアクリル共重合体アンモニウム塩
(商品名:ジョンクリル62、ジョンソンポリマー製)
を用い、実施例4と同じ方法でインクを製造したが、静
置や熱サイクル試験で顔料の凝集が起こり、このインク
での順調な印刷はできなかった。
分散剤としてスチレンアクリル共重合体アンモニウム塩
(商品名:ジョンクリル62、ジョンソンポリマー製)
を用い、実施例4と同じ方法でインクを製造したが、静
置や熱サイクル試験で顔料の凝集が起こり、このインク
での順調な印刷はできなかった。
【0043】
【発明の効果】本発明は、耐光性と色調の好ましい黄色
顔料を用いるに当たり、顔料の種類とその粒子径および
分散剤の種類を選択し組み合わせることで、均一かつ安
定に分散したインクジェットプリンター用インクを実現
可能にした。
顔料を用いるに当たり、顔料の種類とその粒子径および
分散剤の種類を選択し組み合わせることで、均一かつ安
定に分散したインクジェットプリンター用インクを実現
可能にした。
Claims (1)
- 【請求項1】 少なくとも、イソインドリノン系のカラ
ーインデックス番号ピグメントイエロー109または縮
合アゾ系のカラーインデックス番号ピグメントイエロー
128である平均粒径0.2μm以下の超微粒顔料と、
分散剤であるポリオキシエチレンアルキルまたはアルキ
ルフェニルエーテル硫酸エステル塩か、ポリオキシエチ
レンアルキルまたはアルキルアリルエーテルリン酸エス
テル塩、分散媒体である水または水と水溶性有機溶剤の
混合液の3者を配合して分散したことを特徴とするイン
クジェットプリンター用インク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20070197A JPH1112508A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | インクジェットプリンター用インク |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20070197A JPH1112508A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | インクジェットプリンター用インク |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1112508A true JPH1112508A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=16428804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20070197A Pending JPH1112508A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | インクジェットプリンター用インク |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1112508A (ja) |
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1997
- 1997-06-20 JP JP20070197A patent/JPH1112508A/ja active Pending
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