JP2006299124A - インクジェット記録用水性インクセット及びインクジェット記録方法 - Google Patents

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Shigemi Koga
成美 古賀
Masaya Fujioka
昌也 藤岡
Tomoyo Hamashima
智代 濱嶋
Shigemi Kawai
成美 河合
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Abstract

【課題】インクジェット記録方法において、(i) 高濃度プリント部における色再現範囲を縮小させず、かつインクセットを構成するインク数を最小限に抑えつつ、低濃度プリント部における粒状感を低減させること、(ii)色再現範囲を拡大すること、(iii) 滲みを防止し、鮮明性を向上させること、(iv) 色ムラを防止することを目的とする。
【解決手段】インクジェット記録用水性インクセットにおいて、マゼンタインクとレッドインクが次式(IM)、(IIM)、(IIIM)、(IVM)を満たし、シアンインクとグリーンインク又はシアンインクとブルーインクの動的表面張力も同様の式を満たす。
【数1】
Figure 2006299124


(式中、σ30M =マゼンタインクのライフタイム30msの動的表面張力
σ30R =レッドインクのライフタイム30msの動的表面張力)
【数2】
Figure 2006299124


(式中、σ1000M =マゼンタインクのライフタイム100msの動的表面張力
σ1000R =レッドインクのライフタイム100msの動的表面張力)
【選択図】なし

Description

本発明は、低濃度プリント部における粒状感の低減と、色再現範囲の拡大、レッドインク、ブルーインク又はグリーンインクの記録部分の滲みと色ムラの防止に好適なインクジェット記録用水性インクセット、及びこのインクジェット記録用水性インクセットを使用するインクジェット記録方法に関する。
インクジェット記録方式でカラー画像を表現する場合、一般に、イエローインク(Y)、マゼンタインク(M)及びシアンインク(C)の3色のインクから構成されるインクセット、あるいは、さらにブラックインク(K)を加えた4色のインクから構成されるインクセットが用いられている。
また、インクジェット記録方式において、一般に、画像の階調はインクの吐出によって被記録材上に形成されるドットの密度によって制御される。しかしながら、このような方法で階調を制御すると、低濃度プリント部においてはドット密度が減少するため、相対的に個々のドットが視認され易くなり、その結果として、画像が粒状感を呈するという問題が生じる。
これに対しては、シアンインクに関し、染料濃度の異なる2以上のインクを使用し、かつこれらの染料の種類を異ならせ、濃色インクには、耐光性には劣るが鮮明性に優れる染料を選択し、淡色インクには、鮮明性には劣るが耐光性に優れる染料を選択することが提案されており(特許文献1)、また、マゼンタインクについても同様の提案がなされている(特許文献2)。しかしながら、これらの方法に従うと、粒状感の改善は見られるものの、色再現範囲を拡大することができないという問題がある。
また、一般に、イエローインク、マゼンタインク及びシアンインクの3色のインクから構成されるインクセット、あるいは、さらにブラックインクを加えた4色のインクから構成されるインクセットでは、レッド色は、マゼンタインクとイエローインクを用いて表現されるが、このように2種のインクを用いてレッド色を表現すると、重ね打ちの着弾誤差によってシャープな印字品質や鮮やかな発色性が得にくいという問題があり、同様の問題は、マゼンタインクとシアンインクを用いてブルー色を表現する場合や、シアンインクとイエローインクを用いてグリーン色を表現する場合にも生じていた。
さらに、最近では、テキストのプリントをカラーで行う場合が増加し、本来スムーズで真っ直ぐを理想とするカラーテキストのラインエッジが、著しく波打つ滲みが問題となっている。
滲みの改善に対しては、カラーインクの浸透性を低くする手法が一般的に用いられる。しかしながら、記録紙等の被記録材には、それを構成する繊維の凹凸等の表面状態によって、インクが浸透しやすい部分と浸透しにくい部分とがあり、単にカラーインクの浸透性を低くすると、プリント物には、被記録材の浸透性のばらつきの影響がインクの浸透量のばらつきとなって現れ、単一色を意図した領域に色の濃淡、即ち、色ムラが生じやすくなる。これに対し、色ムラを改善するためにインクの浸透性を高くすると、色ムラは改善するものの、カラーテキストのプリントにおいて滲みが生じる。
特開平1−95093号公報 特開平2−127482号公報
本発明は、前述した問題点を解決するためになされたものであり、マゼンタインクを用いるインクジェット記録方法において、また、必要に応じてシアンインクを用いるインクジェット記録方法において、(i) 高濃度プリント部における色再現範囲を縮小させず、かつインクセットを構成するインク数を最小限に抑えつつ、低濃度プリント部における粒状感を低減させること、(ii)色再現範囲を拡大すること、(iii) 滲みを防止し、鮮明性を向上させること、(iv) 色ムラを防止することを目的とする。
本発明者らは、インクジェット記録用水性インクセットを構成するインクの動的表面張力が、カラー画像の低濃度プリント部における粒状感の低減、滲み、及び色ムラに密接な関係があるという仮説の下に鋭意研究を行った結果、インクの動的表面張力を、30msと1000msという2段階のライフタイムで制御することにより、上述の(i)〜(iv)の目的を同時に達成できることを見出した。
即ち、本発明は、マゼンタインクとレッドインクを備えたインクジェット記録用水性インクセットであって、マゼンタインクとレッドインクの最大泡圧法による測定温度25℃での動的表面張力が次式(IM)、(IIM)、(IIIM)、(IVM)を満たすことを特徴とするインクジェット記録用水性インクセットを提供する。
Figure 2006299124


(式中、σ30M =マゼンタインクのライフタイム30msの動的表面張力
σ30R =レッドインクのライフタイム30msの動的表面張力)
Figure 2006299124


(式中、σ1000M =マゼンタインクのライフタイム1000msの動的表面張力
σ1000R =レッドインクのライフタイム1000msの動的表面張力)
また、本発明は、このインクジェット記録用水性インクセットを使用することを特徴とするインクジェット記録方法を提供し、特に、被記録材上のレッドインク記録部分に、L***表色系による明度指数(L*)が50≦L* ≦65であるマゼンタインクを併用する態様を提供する。
本発明のインクジェット記録用水性インクセットによれば、マゼンタインクとレッドインクの最大泡圧法による測定温度25℃での動的表面張力が前述の式(IM)、(IIM)、(IIIM)、(IVM)を満たすことにより、(i) マゼンタの低濃度プリント部における粒状感を低減すること、(ii) レッド方向の色再現範囲を拡大すること、(iii)マゼンタ色ないしレッド色のプリント部の滲みを防止すること、特に、レッド色のテキストを滲み無く鮮明にシャープにプリントすること、(iv) マゼンタ色ないしレッド色のプリント部の色ムラを防止すること、が可能となる。
また、本発明のインクジェット記録用水性インクセットにおいて、マゼンタインク及びレッドインクに加えて、イエローインク及びシアンクインクを備えることにより、フルカラー画像を色再現性よく形成することが可能となる。
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用水性インクセットを使用してインクジェット記録を行う方法である。この方法でカラープリントを行う場合に、テキストのプリントのように被記録材上で滲みの改善が要求されるような場面では、ライフタイム1000msの動的表面張力が36mN/m以上の浸透性の低いレッドインク、ブルーインクあるいはグリーンインクを多用することにより滲みの抑制されたシャープなプリントをすることが可能となり、イメージのプリントのように被記録材上で粒状感や色ムラが問題となる場面では、上述の浸透性の低いレッドインク、ブルーインクあるいはグリーンインクと、ライフタイム30msの動的表面張力が49mN/m以下の浸透性の高いマゼンタインクあるいはシアンインクとを併用することにより、粒状感、色再現性、滲み及び色ムラを共に改善したカラー画像を得ることができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のインクジェット記録用水性インクセットは、マゼンタインクとレッドインクの最大泡圧法(25℃)でのライフタイム30msの動的表面張力が、前述のように式(IM)、(IIM)を満たす。このライフタイム30msの動的表面張力は、インクジェット記録においてインクが記録紙等の被記録材に付着した直後に被記録材の厚さ方向へ浸透する挙動に関係していると考えられ、この値が低く、被記録材の厚さ方向へインクが充分に浸透するとインクが被記録材の表面に残りにくくなり、粒状感が低減されると考えられる。また、この値が高いと、被記録材の表面における浸透性のばらつきの影響がインクの浸透量のばらつきとなって現れ易く、色ムラの原因となる。
本発明によれば、式(IM)により、マゼンタインクのライフタイム30msの動的表面張力を49mN/m以下、好ましくは46mN/m以下とするので、被記録材の厚さ方向へのマゼンタインクの浸透性を充分に高め、粒状感や色ムラの発生を防止できる。特に、マゼンタインクとして明度指数(L*)が50≦L* ≦65のインクを使用することにより、マゼンタの低濃度プリント部における粒状感を効果的に低減させることができる。これに対し、マゼンタインクのライフタイム30msの動的表面張力が49mN/mを超えるとマゼンタインクの低濃度プリント部における粒状感を充分に低減することができない。
また、式(IIM)により、ライフタイム30msでのマゼンタインクの動的表面張力とレッドインクの動的表面張力の合計値を100mN/m以下、好ましくは96mN/m以下とするので、後述するように、ライフタイム1000msでのレッドインクの動的表面張力を36mN/m以上に高めてレッド色テキストの滲みを防止する場合においても、レッド色イメージ等のレッドインク記録部分ではレッドインクとマゼンタインクとを併用してプリントすることにより、色ムラの発生を防止することができる。これに対し、この合計値が100mN/mを超えると、マゼンタインクとレッドインクの合計の浸透性が低すぎるため、レッドインク記録部分の色ムラを防止できない。
なお、本発明において2つのインクを「併用」するとは、このマゼンタインクとレッドインクの併用を例にとると、記録紙等の被記録材のマゼンタインクを付着させる部分にマゼンタインクを付着させる前、付着させた後、又は同時に、レッドインクを付着させることをいう。ここで、マゼンタインクとレッドインクとは、被記録材上で重なり合ってもよく、互いに隣接するようにしてもよい。
一方、本発明によれば、マゼンタインクとレッドインクの最大泡圧法(25℃)でのライフタイム1000msの動的表面張力が、上述のように式(IIIM)、(IVM)を満たす。このライフタイム1000msの動的表面張力は、インクが被記録材の厚さ方向に浸透した後に、被記録材の表面で滲み広がる挙動に関係していると考えられ、この値が低いと被記録材の表面方向のインクの浸透性が高く、滲みが生じ易い。
本発明によれば、式(IIIM)によりレッドインクのライフタイム1000msの動的表面張力を36mN/m以上、好ましくは40mN/m以上とするので、レッドインク単独でレッド色を表現する場合のレッドの滲みを防止することができる。したがって、レッド色テキストを滲みなく鮮明にプリントすることが可能となる。これに対し、レッドインクのライフタイム1000msの動的表面張力を36mN/m未満とすると、レッドインクの浸透性が高すぎるため、レッド色テキストの滲みを防止することができない。
また、本発明によれば式(IVM)により、ライフタイム1000msでのマゼンタインクの動的表面張力とレッドインクの動的表面張力の合計値を70mN/m以上、好ましくは72mN/m以上とするので、前述のように、ライフタイム30msでのマゼンタインクの動的表面張力を49mN/m以下として粒状感や色ムラを防止する場合においても、マゼンタインクとレッドインクの併用により再現するレッド色イメージ等のレッドインク記録部分の滲みを防止できる。これに対し、ライフタイム1000msでのマゼンタインクの動的表面張力とレッドインクの動的表面張力の合計値を70mN/m未満とすると、マゼンタインクとレッドインクを併用してもレッドインク記録部分における滲みを防止することができない。
このように、本発明のインクジェット記録用水性インクセットによれば、動的表面張力が制御されたマゼンタインクとレッドインクを用いることにより、(i) マゼンタの低濃度プリント部における粒状感を低減すること、(ii) レッド方向の色再現範囲を拡大すること、(iii)マゼンタ色ないしレッド色のプリント部の滲みを防止すること、特に、レッド色テキストを滲み無く鮮明にシャープにプリントすること、(iv) マゼンタ色ないしレッド色のプリント部の色ムラを防止することが可能となり、かかる効果をマゼンタインクとレッドインクの2種のインクにより達成することができる。
なお、本発明のインクジェット記録用水性インクセットを使用する本発明のインクジェット記録方法では、レッド色は、基本的にマゼンタインクとレッドインクを併用して表現するが、テキストや線画等の色ムラがあまり問題とならず、専ら滲みの改善が要求される場合には、レッドインク単独を使用するのが好ましい。
本発明のインクジェット記録用水性インクセットは、さらにインク及び/又はシアンクインクを備えることができ、前述のマゼンタインク及びレッドインクに加えて、イエローインク及びシアンインクを備えることによりフルカラー画像を色再現性よく形成することが可能となる。また、必要に応じてブラックインクを備えても良い。イエローインク、ブラックインクとしては、公知のインクセットに用いられているものを使用することができる。
例えば、イエローインクとしては、L***表色系による色相角(h)が70°〜140°のイエローインクを使用することができる。
本発明のインクジェット記録用水性インクセットに、シアンインクを備える場合には、さらにブルーインク及び/又はグリーンインクを備えることが好ましい。この場合に、シアンインクとブルーインクに、前述のマゼンタインクとレッドインクと同様の、次式(ICB)、(IICB)、(IIICB)、(IVCB)、
Figure 2006299124


(式中、σ30C =シアンインクのライフタイム30msの動的表面張力
σ30B =ブルーインクのライフタイム30msの動的表面張力)
Figure 2006299124


(式中、σ1000C =シアンインクのライフタイム1000msの動的表面張力
σ1000B =ブルーインクのライフタイム1000msの動的表面張力)

の関係を持たせることにより、あるいはシアンインクとグリーンインクに次式(ICG)、(IICG)、(IIICG)、(IVCG)
Figure 2006299124


(式中、σ30C =シアンインクのライフタイム30msの動的表面張力
σ30G =グリーンインクのライフタイム30msの動的表面張力)
Figure 2006299124


(式中、σ1000C =シアンインクのライフタイム1000msの動的表面張力
σ1000G =グリーンインクのライフタイム1000msの動的表面張力)

の関係を持たせることにより、(i) シアンの低濃度プリント部における粒状感を低減すること、(ii) ブルーあるいはグリーン方向の色再現範囲を拡大すること、(iii)シアン色ないしブルー色、あるいはシアン色ないしグリーン色のプリント部の滲みを防止すること、特に、ブルー色やグリーン色のテキストを滲み無く鮮明にシャープにプリントすること、(iv) シアン色ないしブルー色、あるいはシアン色ないしグリーン色のプリント部の色ムラを防止すること、が可能となる。
本発明で規定する動的表面張力の値は、比較的短い寿命の表面張力を測定するのに適した最大泡圧法(バブルプレッシャー法)によるものであり、例えば、協和界面科学(株)製自動動的表面張力計BP−D4を用いて測定することができる。なお、動的表面張力の一般的な測定方法としては、最大泡圧法の他、振動ジェット法、メニスカス法等が知られている。
最大泡圧法による測定では、気体供給源から気体をプローブに送り、インクに浸したプローブ先端から気泡を発生させる。この際の気体流量を変化させることで、気泡発生速度を変え、それに伴い変化するインクからその気泡にかかる圧力より表面張力を測定する。気泡の半径がプローブ先端部分の半径に等しくなるとき、最大圧力(最大泡圧)を示す。このときのインクの動的表面張力σは、次式で表される。
Figure 2006299124


(式中、r=プローブ先端部分の半径
ΔP=は気泡にかかる圧力の最大値と最小値との差)
また、本発明でいうライフタイムとは、最大泡圧後に気泡がプローブから離れて、新しい表面が形成されてから次の最大泡圧に達するまでの時間をいう。
本発明では、インクセットを構成する各インクの光学特性に関し、マゼンタインクのL***表色系による明度指数(L*)を50≦L* ≦65とし、レッドインクのL***表色系による明度指数(L*)を25≦L* ≦50とすることが好ましい。
マゼンタインクを、50≦L* とすることにより、前述の式(IM)により被記録材への浸透性が高いこととの相乗効果により、マゼンタ色を含む低濃度プリント部の粒状感をより一層低減させることができ、また、マゼンタインクをL* ≦65とすることにより、本来のマゼンタ色を再現することができる。
また、レッドインクを25≦L* とすることにより、前述の(IIIM)により被記録材への浸透性が低いことと相まって高濃度プリント部におけるマゼンタ方向の色再現範囲が縮小せず、また、L* ≦50とすることにより、レッド方向の色再現範囲を顕著に拡大し、レッド色の鮮明性を向上させることができる。これに対して、L* >50であると、レッド方向の色再現範囲を充分に得ることが困難となる。
マゼンタインクとレッドインクの色相については、マゼンタインクのL***表色系による色相角(h)を335°≦h≦360°又は0°≦h≦5°とすることが好ましい。この範囲に調整することにより、マゼンタ色を充分に表現することが可能となる。さらに、マゼンタインクの彩度(C*)は80≦C*≦90となるように調整することが好ましい。彩度(C*)をこの範囲内とすることにより、鮮やかなマゼンタ色を再現することが可能となる。
また、レッドインクは、L***表色系による色相角(h)を20°≦h≦35°とすることが好ましい。この範囲に調整することにより、レッド色を充分に再現することが可能となる。さらに、彩度(C*)は80≦C*≦90となるように調整することが好ましい。彩度(C*)をこの範囲に調整することにより、鮮やかなレッド色を再現することが可能となる。
本発明のインクジェット記録用水性インクセットに、前述の式(ICB)、(IICB)、(IIICB)、(IVCB)の関係を満たすシアンインクとブルーインクを備える場合、シアンインクのL***表色系による明度指数(L*)を60≦L* ≦85とし、ブルーインクのL***表色系による明度指数(L*)を35≦L* ≦45とすることが好ましい。
シアンインクを60≦L* とすることにより、式(ICB)により被記録材への浸透性が高いこととの相乗効果により、シアン色を含む低濃度プリント部の粒状感をより一層低減させることができる、また、シアンインクをL* ≦85とすることにより、本来のシアン色を再現することができる。
また、ブルーインクを35≦L* ≦45とすることにより、前述の式(IIICB)により被記録材への浸透性が低いことと相まって高濃度プリント部におけるシアン方向の色再現範囲を縮小させず、また、ブルー方向については、色再現範囲を顕著に拡大し、ブルー色の鮮明性を向上させることができる。
シアンインクとブルーインクの色相に関し、シアンインクのL***表色系による色相角(h)は215°≦h≦255°とすることが好ましい。この範囲に調整することにより、シアン色を充分に表現することが可能となる。さらに、シアンインクの彩度(C*)は40≦C*≦70となるように調整することが好ましい。彩度(C*)をこの範囲内とすることにより、鮮やかなシアン色を再現することが可能となる。
また、ブルーインクは、L***表色系による色相角(h)を270°≦h≦285°とすることが好ましい。この範囲に調整することにより、本来のブルー色を充分に再現することが可能となる。さらに、彩度(C*)は70≦C*≦80となるように調整することが好ましい。彩度(C*)をこの範囲に調整することにより、鮮やかなブルー色を再現することが可能となる。
本発明のインクジェット記録用水性インクセットに、前述の式(ICG)、(IICG)、(IIICG)、(IVCG)の関係を満たすシアンインクとグリーンインクを備える場合、シアンインクは、前述のシアンインクとブルーインクを備える場合と同様に、L***表色系による明度指数(L*)を60≦L* ≦85、彩度(C*)を40≦C*≦70、色相角(h)を215°≦h≦255°とすることが好ましい。
一方、グリーンインクは、L***表色系による明度指数(L*)を35≦L* ≦60とすることが好ましい。これにより、前述の式(IIICG)により被記録材への浸透性が低いことと相まって高濃度プリント部におけるシアン方向の色再現範囲を縮小させず、また、グリーン方向については、色再現範囲を顕著に拡大し、グリーン色の鮮明性を向上させることができる。
また、グリーンインクは、L***表色系による色相角(h)を175°≦h≦215°とすることが好ましい。この範囲に調整することにより、本来のグリーン色を充分に再現することが可能となる。さらに、彩度(C*)は60≦C*≦80となるように調整することが好ましい。彩度(C*)をこの範囲に調整することにより、鮮やかなグリーン色を再現することが可能となる。
本発明における明度指数(L*)、色相角(h)、彩度(C*)は、1976年に国際照明委員会(CIE)で規格化されたL***表色系に基づくものである。なお、日本工業規格(JIS)ではJIS Z 8729に規定されている。
また、本発明において、明度指数(L*)は、光沢紙に各インクを解像度1200×1200dpiベタプリントしたものに対して、分光測色計等を用いて測定される値であり、色相角(h)と彩度(C*)は、同様のベタプリントに対して、まず知覚色度指数(a*、b*)を、分光測色計等を用いて測定し、測定されたa*、b*を用いて次式(1)、(2)により算出される値である。
Figure 2006299124

Figure 2006299124
なお、彩度(C*)は、L***表色系色度図において原点((a*,b*)=(0,0))からの距離を表す。
また、L*、a*及びb*の測定で用いる「光沢紙」とは、ベースペーパー(原紙ペーパー)に表面平滑性が得られるコート層を設けた紙のことをいい、具体的には、画彩(登録商標)光沢仕上げ(富士写真フィルム(株)製)、インクジェットプリンタ用紙(光沢紙)(コクヨ(株)製)、厚手光沢紙(コダック(株)製)等が挙げられる。また、「解像度1200×1200dpiベタプリント」とは、解像度1200×1200dpiの領域が100%被覆されるようにプリントすることである。プリントに使用できるインクジェットプリンタとしては、ブラザー工業(株)製インクジェットプリンタ搭載デジタル複合機MFC−5200J等を挙げることができ、分光測色計としては、Gretag Macbeth社製Spectrolino等を使用することができる。測色条件は、光源:D65、視野角:2°とする。
本発明のインクセットを構成する個々のインクは、それぞれ上述の所定の動的表面張力や、明度指数(L*)、色相角(h)、彩度(C*)を有するように、着色剤、水、及び水溶性有機溶剤を含有する。
各インクに含まれる着色剤としては、水溶性染料及び/又は顔料を挙げることができ、これらを適宜組み合わせて用いることにより所期のインク色に調整する。
即ち、水溶性染料としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料等に代表される水溶性染料が用いられる。また、水溶性染料の構造としては、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、アニリン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料等が好ましい。特に、インクジェット記録方式のインクとして好適で、鮮明性、水溶性、安定性、耐光性その他の要求される性能を満たす水溶性染料としては、C.I.ダイレクトイエロー12,24,26,27,28,33,39,58,86,98,100,13
2及び142、C.I.ダイレクトレッド4,17,28,37,63,75,79,80,81,83及び254、C.I.ダイレクトバイオレット47,48,51,90及び94、C.I.ダイレクトブルー1,6,8,15,22,25,71,76,80,86,87,90,106,108,123,163,165,199及び226、C.I.ダイレクトグリーン1,26,28,59,80及び85等の直接染料;C.I.アシッドイエロー3,11,17,19,23,25,29,38,42,49,59,61,71及び72、C.I.アシッドレッド1,6,8,18,32,35,37,42
,52,85,88,115,133,134,154,186,249、289及び407、C.I.アシッドバイオレット10,34,49及び75、C.I.アシッドブルー9,22,29,40,59,62,93,102,104,112,113,117,120,167,175,183,229及び234、C.I.アシッドグリーン3,5,9,12,15,16,19,25,27,28,36,40,41,43,44,56,73,81,84,104,108及び109等の酸性染料;C.I.ベーシックイエロー40、C.I.ベーシックレッド9,12及び13、C.I.ベーシックバイオレット7,14及び27、C.I.ベーシックブルー1,3,5,7,9,24,25,26,28及び29、C.I.ベーシックグリーン1及び4等の塩基性染料;C.I.リアクティブイエロー2、C.I.リアクティブレッド4,23,24,31及び56、C.I.リアクティブブルー7,13及び49、C.I.リアクティブグリーン5,6,7,8,12,15,19及び21等の反応性染料が挙げられる。
また、顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1,2,3,13,16,74,83,93,128,134及び144、C.I.ピグメントレッド5,7,12,23,48(Mn),57(Ca),112,122,144,170,177,221,254及び264、C.I.ピグメントバイオレット19及び48(Ca)、C.I.ピグメントブルー 1,2,3,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:5,15:6,16,17:1,22,27,28,29,36及び60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。
ブラックインクの着色剤としても、水溶性染料及び/又は顔料を挙げることができ、これらを適宜組み合わせて用いてもよい。水溶性染料としては、例えば、C.I.ダイレクトブラック17,19,32,51,71,108,146,154及び168等の直接染料;C.I.アシッドブラック2,7,24,26,31,52,63,112及び118等の酸性染料;C.I.ベーシックブラック2等の塩基性染料;C.I.フードブラック1及び2等が挙げられる。また、顔料としては、例えば、MA8、MA100(三菱化学(株)製)、カラーブラックFW200(デグサ製)等のカーボンブラックを使用することができる。カーボンブラックとしては、分散剤を用いなくても水に分散可能な自己分散型のものを用いてもよい。自己分散型カーボンブラックは、その表面に、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基又はスルホン基のような少なくとも一種の親水基又はその塩を結合させる処理をすることによって得ることができる。この表面処理の具体例としては、特開平8−3498号公報及び特表2000−513396号公報に記載の方法を挙げることができる。また、自己分散黒色顔料としては、例えば、CAB−O−JET(登録商標)200及び300(キャボット製)、ボンジェット(登録商標)CW1(オリエント化学工業(株)製)等の市販品を利用することも可能である。
各インクにおける水溶性染料の含有量は、所望のプリント濃度や色彩により異なるが、少なすぎると被記録材上での発色が不充分であり、多すぎるとインクジェットヘッドのノズルの目詰まりが起きやすくなるので、好ましくは各インク全量に対して0.1〜15重量%、より好ましくは0.3〜10重量%、特に好ましくは0.5〜5.0重量%の範囲である。
各インクにおける顔料の含有量は、所望のプリント濃度や色彩により異なるが、少なすぎると被記録材上での発色が不充分であり、多すぎるとインクジェットヘッドのノズルの目詰まりが起きやすくなるので、好ましくは各インクの全量に対して1〜15重量%、より好ましくは1〜10重量%の範囲である。
一方、各インクに使用する水は、脱イオン水とすることが好ましい。水の含有量は、水溶性有機溶剤の種類、インク組成、所望のインク特性に応じて決定されるが、少なすぎるとインクの粘度が上昇するためにインクジェットヘッドのノズルからの吐出が困難となり、多すぎると水分蒸発によって着色剤の析出、凝集等が生じ、インクジェットヘッドのノズルの目詰まりが起きやすくなるので、好ましくは各インクの全量に対して10〜95重量%、より好ましくは10〜70重量%、特に好ましくは20〜70重量%の範囲である。
各インクで使用する水溶性有機溶剤は、湿潤剤と浸透剤に大別される。
湿潤剤は、インクジェットヘッドのノズルの目詰まりを防止するためにインクに添加される。湿潤剤の具体例としては、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等の水溶性グリコールが挙げられる。湿潤剤としての水溶性有機溶剤の含有量としては、少なすぎるとインクジェットヘッドのノズルの目詰まりを防止するために不充分であり、多すぎるとインクの粘度が上昇し、吐出が困難となるので、好ましくは各インクの全量に対して5〜50重量%、より好ましくは5
〜40重量%、特に好ましくは5〜35重量%の範囲である。
浸透剤は、プリントした際、インクを速やかに記録紙等の被記録材の内部に浸透させるためにインクに添加される。浸透剤の具体例としては、エチレングリコール系及びプロピレングリコール系のアルキルエーテルに代表されるグリコールエーテル等が挙げられる。エチレングリコール系アルキルエーテルの具体例としては、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル、エチレングリコールイソブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールイソブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコール−n−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールイソブチルエーテル等が挙げられ、プロピレングリコール系アルキルエーテルの具体例としては、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコール−n−プロピルエーテル、プロピレングリコール−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコール−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコール−n−プロピルエーテル、トリプロピレングリコール−n−ブチルエーテル等が挙げられる。浸透剤としての水溶性有機溶剤の含有量は、所期の動的表面張力を得られるように適宜調整する。
本発明のインクセットを構成する各インクには、上述の湿潤剤及び浸透剤の他、インクジェットヘッドの先端部におけるインクの乾燥を防止したり、プリント濃度を高くしたり、鮮やかな発色をさせたりする水溶性有機溶剤を含むことができる。このような水溶性有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール等の低級アルコール;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル;グリセリン;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン;1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。
本発明のインクセットを構成する各インクには、さらに、従来公知の界面活性剤;ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等の粘度調整剤;表面張力調整剤;防黴剤等を必要に応じて添加することができる。
本発明のインクジェット記録方法は、インクジェット記録を、本発明のインクセットを使用して行うものである。インクジェット記録の方式には特に制限はなく、静電吸引方式、圧電素子を用いる方式、サーマル方式などを挙げることができる。
以下に、実験例に基づいて、本発明を具体的に説明する。
実験例1〜13
(1)インクの調製
表1に示したインク組成で、マゼンタインク1を次のように調製した。
まず、水63.5重量部、グリセリン30重量部、トリエチレングリコール−n−ブチルエーテル5重量部、界面活性剤として、ライオン(株)製サンノール(登録商標)DL−1430 0.2重量部を混合して、インク溶媒98.7重量部を調製した。次いで、マゼンタ水溶性染料(C.I.アシッドレッド52)1.3重量部を攪拌中のインク溶媒98.7重量部に加え、さらに30分間撹拌し、孔径1μmのメンブランフィルターにて濾過し、マゼンタインク1を得た。
組成を表1に記載のように変更した以外は、マゼンタインク1と同様の操作を繰り返すことにより、マゼンタインク2〜4、レッドインク1〜3、シアンインク1〜4、ブルーインク1〜3、及びグリーンインク1、2、イエローインクを調製した。
(2)動的表面張力と、L*、a*、b*、hの取得
動的表面張力は、協和界面科学(株)製自動動的表面張力計BP−D4を用いて、測定温度25℃にて、ライフタイム20ms〜5000msの測定条件で測定し、ライフタイム30msと1000msの動的表面張力を求めた。
各インクを所定のインクカートリッジに充填し、インクジェットプリンタ搭載デジタル複合機(ブラザー工業(株)製;MFC−5200J)に装着して、光沢紙(富士写真フ
ィルム(株)製;画彩(登録商標)光沢仕上げ)に解像度1200×1200dpiベタプリントをプリントし、そのベタプリントのL*、a*及びb*を、Gretag Macbeth社製Spectrolino(光源:D65;視野:2°)により測定した。
また、hは、a*及びb*の測定値をもとに、前述の式(1)を用いて求めた。
これらの結果を表1に示す。
(3)インクセットの構成
表1に示したインクを、表2に示したようにインク1、インク2又はインク3として組み合わせ、実験例1〜13のインクセットを構成した。なお、実験例6、実験例10及び実験例13は従来のインクセットに相当する。
(4)インクセットの評価
(4-a)マゼンタ色(M)又はシアン色(C)の粒状感評価
表2に示した各インクセットについて、インクセットを構成するインクを所定のインクカートリッジに充填し、インクジェットプリンタ搭載デジタル複合機(ブラザー工業(株)製;MFC−5200J)に装着し、光沢紙(富士写真フィルム(株)製;画彩(登録商標)光沢仕上げ)に、粒状感評価用としてマゼンタインク及びシアンインクのグラデーションサンプルをプリントした。
得られたグラデーションサンプルの各パッチの明度指数(L*)を(2)と同様に測定し、マゼンタ色又はシアン色のL*=90のパッチに対して、目視にて粒状感を以下の評価基準に基づき評価した。この評価結果を表2に示す。

〇…粒状感が認められない
△…粒状感がほとんど目立たないが、発生している
×…粒状感が目立ち、実用上問題あり
(4-b)レッド色、ブルー色又はグリーン色の色再現評価
(4-a)と同様にプリンタを使用して光沢紙に、レッド色の色再現評価用として、イエローインク、マゼンタインク(1〜4のいずれか一つ)及びレッドインク(1〜3のいずれか一つ)の混合割合を変えて種々の色相のパッチを含むプリントパターンサンプルをプリントし、ブルー色の色再現評価用として、マゼンタインク4、シアンインク(1〜4のいずれか一つ)、ブルーインク(1〜3のいずれか一つ)の混合割合を変えて種々の色相のパッチを含むプリントパターンをプリントし、グリーン色の色再現評価用として、イエローインク、シアンインク(1、3、4のいずれか一つ)及びグリーンインク(1又は2)の混合割合を変えて種々の色相のパッチを含むプリントパターンサンプルをプリントした。
各プリントサンプルより、レッド色、ブルー色又はグリーン色のパッチを選択し、目視にて、各色が充分に表現されているか否かを以下の評価基準に基づき評価した。この評価結果を表2に示す。

〇…高濃度色を充分に表現できている
△…高濃度色を表現できている
×…高濃度色の表現が不足している
(4-c)マゼンタ色又はシアン色の濃度評価
(4-b)のプリントパターンサンプルより、マゼンタ色又はシアン色のパッチを選択し、目視にて、各色が充分に表現されているか否かを以下の評価基準に基づき評価した。この評価結果を表2に示す。

〇…高濃度色を充分に表現できている
△…高濃度色を表現できている
×…高濃度色の表現が不足している
(4-d)レッド色、ブルー色又はグリーン色の滲み評価
(4-a)と同様のプリンタを使用して普通紙(XEROX製;Xerox4200)に、滲み評価用として、レッド色、ブルー色又はグリーン色の線のパターンサンプルを、レッドインク、ブルーインク、又はグリーンインクを単独で用いることによりプリントした。ただし、これらのインクをもたないインクセットにおいては、インクセットを構成する2色のインクの重ね打ちによりプリントした。
得られたプリントパターンサンプルにおいて、レッド色、ブルー色又はグリーン色の滲みを、目視にて、以下の評価基準に基づき評価した。この評価結果を表2に示す。

〇…滲みがほとんどない
△…滲みがやや発生している
×…滲みが明らかに発生している
(4-e)色ムラ評価
(4-a)と同様のプリンタを使用して普通紙(XEROX製;Xerox4200)に、色ムラ評価用として種々の色相のパッチを含むプリントパターンサンプルをプリントした。
得られたプリントパターンサンプルにおいて、特定の色に限らず、パッチ全体の色ムラを、目視にて、以下の評価基準に基づき評価した。この評価結果を表2に示す。

〇…色ムラがほとんど発生していない
△…やや色ムラが発生している
×…色ムラが明らかに発生している
(4-f)総合評価
(4-a)マゼンタ色又はシアン色の粒状感評価、(4-b)レッド色、ブルー色又はグリーン色の色再現評価、(4-c)マゼンタ色又はシアン色の濃度評価、(4-d)レッド色、ブルー色又はグリーン色の滲み評価、(4-e)色ムラ評価の結果から、以下の評価基準により総合評価を行った。結果を表2に示す。

○…すべての評価結果が、○である
△…評価結果のいずれかに、△がある
×…評価結果のいずれかに、×がある



Figure 2006299124

Figure 2006299124


表2に示したように、実験例1及び実験例2では、マゼンタインクが、ライフタイム30msの動的表面張力が充分に低いことにより紙への浸透性が高く、さらに着色剤濃度が低いため、マゼンタ色の低濃度プリント部(L*=90)において粒状感がなかった。
また、実験例1及び実験例2では、レッドインクを用いているために、充分なレッド色を表現することができ、また、このレッドインクはライフタイム1000msの動的表面張力が充分に高く、紙への浸透性が低いのでレッド色の線パターンに滲みが生じず、レッドインクの単独使用のため重ね打ちによる着弾誤差が生ずることもなく、シャープなプリントが得られた。
さらに、カラープリント部の色ムラに関しては、浸透性の低いレッドインクに浸透性の高いマゼンタインクを併用することにより、色ムラの発生を低減させることができた。また、この併用により高濃度のマゼンタ色とレッド色を再現できた。なお、マゼンタインクとレッドインクの併用により充分にレッド色といえる範囲の色を再現できたのは、マゼンタインクの着色剤濃度が低いことにより、レッド色に与える影響が少ないためである。
同様に、実験例7、実験例8、実験例11においても、紙への浸透性が高く、着色剤濃度の低いシアンインクを用いているためにシアン色の低濃度プリント部(L*=90)において粒状感がなかった。また、実験例7及び実験例8ではブルーインクを用い、実験例11ではグリーンインクを用いているために、それぞれ充分なブルー色、グリーン色を表現することができ、また、このブルーインク、グリーンインクは紙への浸透性が低いのでブルー色、グリーン色の線パターンに滲みが生じず、ブルーインク又はグリーンインクの単独使用のため重ね打ちによる着弾誤差が生ずることもなく、シャープなプリントが得られた。
さらに、カラープリント部の色ムラに関しては、浸透性の低いブルーインクあるいはグリーンインクに浸透性の高いシアンインクを併用することにより、色ムラの発生を低減させることができた。また、この併用により高濃度のシアン色とブルー色あるいはグリーン色を再現できた。なお、シアンインクとブルーインクあるいはグリーンインクの併用により充分にブルー色あるいはグリーン色といえる範囲の色を再現できたのは、シアンインクの着色剤濃度が低いことにより、ブルー色やグリーン色に与える影響が少ないためである。
これに対し、実験例3では、マゼンタインクが、ライフタイム30msの動的表面張力が過度に高く、紙への浸透性が過度に低いため、マゼンタ色の低濃度プリント部(L*=90)において粒状感が発生していた。また、ライフタイム30msの動的表面張力について、マゼンタインクとレッドインクの合計値が100mN/m以下ではあるが、カラープリントパターンのマゼンタ低濃度部分はマゼンタインクのみで表現したため、色ムラが発生していた。なお、着色剤濃度の低いマゼンタインクと着色剤濃度の高いレッドインクを併用してマゼンタ低濃度部分を再現しようとしても、着色剤濃度の高いレッドインクの影響が大きくでるので、うまく再現できない。さらに、実験例3では、ライフタイム1000msのレッドインクの動的表面張力が過度に低く、浸透性が過度に高いため、レッド色の線パターンで滲みが発生していた。
実験例3と同様の理由で、実験例9ではシアンインクの浸透性が過度に低いため、シアン色の低濃度プリント部(L*=90)において粒状感と色ムラが発生し、また、ブルーインクの浸透性が過度に高いためブルー色で滲みが発生しており、実験例12ではシアン色の低濃度プリント部(L*=90)において粒状感と色ムラが発生し、グリーンインクの浸透性が過度に高いためにグリーン色の線パターンで滲みが発生していた。
実験例4については、ライフタイム1000msの動的表面張力について、マゼンタインクとレッドインクの合計値が過度に低く、浸透性が過度に高いため、マゼンタインクとレッドインクの併用によるレッド色の線パターンで滲みが発生していた。
実験例5については、マゼンタインク2のライフタイム30mの動的表面張力が過度に高く、浸透性が過度に低いため、マゼンタ色の低濃度プリント部(L*=90)において粒状感が発生し、ライフタイム30msの動的表面張力について、マゼンタインクとレッドインクの合計値が過度に高く、浸透性が低いため、マゼンタインクとレッドインクを併用したプリント部全体に色ムラが発生していた。
実験例6は着色剤濃度の高いマゼンタインクを用いているために、マゼンタ色の低濃度プリント部(L*=90)において粒状感が発生していた。また、マゼンタインクの浸透性が高いため、このマゼンタインクとイエローインクを用いて再現したレッド色の線パターンに滲みが生じていた。さらにレッドインクを用いていないため、レッド色の色再現が劣っていた。
実験例6と同様に、実験例10では、着色剤濃度の高いシアンインクを用いているためにシアン色の低濃度プリント部(L*=90)に粒状感が発生し、シアンインクの浸透性が高いため、このシアンインクとマゼンタインクを用いて再現したブルー色の線パターンに滲みが生じ、ブルー色の色再現が劣っていた。実験例13でも、着色剤濃度の高いシアンインクを用いているためにシアン色の低濃度プリント部(L*=90)に粒状感が発生し、シアンインクの浸透性が高いため、このシアンインクとイエローインクを用いて再現したグリーン色の線パターンに滲みが生じ、グリーン色の色再現が劣っていた。
以上により実験例1及び実験例2は本発明のインクセットとなり、さらに、これらに実験例7、実験例8又は実験例11のインクセットを追加したインクセットは、レッド、ブルー、グリーンの各色の再現性に優れた本発明のフルカラー画像用のインクセットとなる。
本発明のインクジェット記録用水性インクセットは、低濃度プリント部における粒状感を低減し、色再現範囲を拡大し、滲みや色ムラを改善するので、インクジェット記録用プリンタでカラー画像を再現する場合に有用となる。

Claims (14)

  1. マゼンタインクとレッドインクを備えたインクジェット記録用水性インクセットであって、マゼンタインクとレッドインクの最大泡圧法による測定温度25℃での動的表面張力が、次式(IM)、(IIM)、(IIIM)、(IVM)を満たすことを特徴とするインクジェット記録用水性インクセット。
    Figure 2006299124

    (式中、σ30M =マゼンタインクのライフタイム30msの動的表面張力
    σ30R =レッドインクのライフタイム30msの動的表面張力)

    Figure 2006299124


    (式中、σ1000M =マゼンタインクのライフタイム1000msの動的表面張力
    σ1000R =レッドインクのライフタイム1000msの動的表面張力)
  2. マゼンタインクのL***表色系による明度指数(L*)が50≦L* ≦65であり、レッドインクのL***表色系による明度指数(L*)が25≦L* ≦50である請求項1記載のインクジェット記録用水性インクセット。
  3. マゼンタインクのL***表色系による色相角(h)が335°≦h≦360°又は0°≦h≦5°であり、レッドインクのL***表色系による色相角(h)が20°≦h≦35°である請求項1又は2記載のインクジェット記録用水性インクセット。
  4. さらに、イエローインク及び/又はシアンインクを備えた請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェット記録用水性インクセット。
  5. さらに、ブルーインクを備え、シアンインクとブルーインクの最大泡圧法による測定温度25℃での動的表面張力が、次式(ICB)、(IICB)、(IIICB)、(IVCB)を満たす請求項4記載のインクジェット記録用水性インクセット。
    Figure 2006299124


    (式中、σ30C =シアンインクのライフタイム30msの動的表面張力
    σ30B =ブルーインクのライフタイム30msの動的表面張力)



    Figure 2006299124


    (式中、σ1000C =シアンインクのライフタイム1000msの動的表面張力
    σ1000B =ブルーインクのライフタイム1000msの動的表面張力)
  6. シアンインクのL***表色系による明度指数(L*)が60≦L* ≦85であり、ブルーインクのL***表色系による明度指数(L*)が35≦L* ≦45である請求項5記載のインクジェット記録用水性インクセット。
  7. シアンインクのL***表色系による色相角(h)が215°≦h≦255°であり、ブルーインクのL***表色系による色相角(h)が270°≦h≦285°である請求項5又は6記載のインクジェット記録用水性インクセット。
  8. さらに、グリーンインクを備え、シアンインクとグリーンインクの最大泡圧法による測定温度25℃での動的表面張力が、次式(ICG)、(IICG)、(IIICG)、(IVCG)を満たす請求項1〜7のいずれかに記載のインクジェット記録用水性インクセット。
    Figure 2006299124


    (式中、σ30C =シアンインクのライフタイム30msの動的表面張力
    σ30G =グリーンインクのライフタイム30msの動的表面張力)

    Figure 2006299124


    (式中、σ1000C =シアンインクのライフタイム1000msの動的表面張力
    σ1000G =グリーンインクのライフタイム1000msの動的表面張力)
  9. シアンインクのL***表色系による明度指数(L*)が60≦L* ≦85であり、グリーンインクのL***表色系による明度指数(L*)が35≦L* ≦60である請求項8記載のインクジェット記録用水性インクセット。
  10. シアンインクのL***表色系による色相角(h)が215°≦h≦255°であり、グリーンインクのL***表色系による色相角(h)が175°≦h≦215°である請求項8又は9記載のインクジェット記録用水性インクセット。
  11. 請求項1〜10のいずれかに記載のインクジェット記録用水性インクセットを使用することを特徴とするインクジェット記録方法。
  12. 被記録材上のレッドインク記録部分に、L***表色系による明度指数(L*)が50≦L* ≦65であるマゼンタインクを併用する請求項11記載のインクジェット記録方法。
  13. 請求項5〜10のいずれかに記載のインクジェット記録用水性インクセットを使用し、被記録材上のブルーインク記録部分に、L***表色系による明度指数(L*)が60≦L* ≦85であるシアンインクを併用するインクジェット記録方法。
  14. 請求項8〜10のいずれかに記載のインクジェット記録用水性インクセットを使用し、被記録材上のグリーンインク記録部分にL***表色系による明度指数(L*)が60≦L* ≦85であるシアンインクを併用するインクジェット記録方法。



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