JP2001353961A - インクジェット画像形成方法及びインクジェット画像記録液 - Google Patents

インクジェット画像形成方法及びインクジェット画像記録液

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JP2001353961A
JP2001353961A JP2000179808A JP2000179808A JP2001353961A JP 2001353961 A JP2001353961 A JP 2001353961A JP 2000179808 A JP2000179808 A JP 2000179808A JP 2000179808 A JP2000179808 A JP 2000179808A JP 2001353961 A JP2001353961 A JP 2001353961A
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jet
pigment
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Atsushi Asatake
敦 朝武
Hirotaka Iijima
裕隆 飯島
Shinichi Suzuki
眞一 鈴木
Makoto Kaga
誠 加賀
Hidenobu Oya
秀信 大屋
Masaki Nakamura
正樹 中村
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、画質と画像保存性に優れた
インクジェット記録画像を形成する画像形成方法とイン
クジェット画像記録液を提供することである。 【解決手段】 無機微粒子を含有する空隙層を有するイ
ンクジェット記録材料表面に、水、インク溶剤および顔
料を含有するインクジェット画像記録液の2色以上用い
画像を形成するインクジェット画像形成方法において、
インクジェット画像記録液が、式1で表されるDST値
が20mN/m以上のインク溶剤を含有し、かつ1色が
2つ以上の濃度の異なる同色インクであるインクジェッ
ト画像記録液セットを用いることを特徴とするインクジ
ェット画像形成方法。 式1:DST値=(25℃における純水の表面張力)−
(25℃における5%インク溶剤水溶液の表面張力)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット画
像形成方法に関し、詳しくは無機微粒子を含有する空隙
層を有するインクジェット記録材料と、少なくとも水、
インク溶剤および顔料を含有するインクジェット画像記
録液(以降、単にインクとも言う)とそれを用いたイン
クジェット画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録方法は比較的簡単な
装置で、高精細な画像の記録が可能であり、各方面で急
速な発展を遂げている。広範囲の分野でインクジェット
記録方式を採用したプリンタが製造されており、またそ
の用途に応じてインクや記録材料の種類も多岐に亘って
いる。
【0003】近年、風景画やポートレート等、高い画質
を要求される画像の形成を目的とした、いわゆる写真画
質を訴求したインクジェットプリンタやインク記録材料
を用いた画像形成方法が開発、提案されている。例え
ば、2つ以上の色材濃度の異なる同色インクを用いたイ
ンクジェットプリンタでは、低濃度のインクを多量に記
録材料上に打ちこむことで、濃度を維持すると共に粒状
感の低減を達成している。また、防水性の支持体上に無
機微粒子を含有する空隙層(以降、色材受容層ともい
う)を有するインクジェット記録材料が開発されてい
る。該記録材料においては、インクがその空隙に毛細管
現象により急速に吸収されること、空隙層内部には大き
な空隙部分を有し、多量のインクを内部に保持すること
ができること及び高い光沢を有することの三点の特徴が
要求される。これらの特性を組み合わせることにより形
成されるインクジェット画像は、画質に非常に優れ、従
来のハロゲン化銀写真感光材料を用いる画像形成方法に
より形成される画像と同等あるいはそれ以上の画質を達
成するに至っている。
【0004】しかしながら、上記のインクジェット画像
形成方法においては、主に染料インクを用いており、耐
光性やにじみ等の画像保存性が、未だにハロゲン化銀写
真感光材料により形成された画像の保存性には遠く及ば
ない欠点を有していた。これらの画像保存性を改良する
ため、保存性に優れる顔料を着色剤として用いる顔料イ
ンクが開発されている。しかし、この顔料インクを用い
てインクジェット画像を形成する場合、上述した耐光性
やにじみに優れるものの、光学濃度が低い、光沢に劣る
等の画質上の欠点を有していた。さらに、顔料インクを
前述の無機微粒子を含有する空隙層を有するインクジェ
ット記録材料上に吐出させた場合、記録材料上のドット
の直径が、染料インクを用いた場合のドットの直径に比
較して小さくなってしまい、画質が著しく劣化する現象
が明らかとなっていた。具体的には、反射濃度が低く、
光沢も低下し、さらにインクジェット記録の走査方向の
筋が明瞭となってしまうバンディング現象等の欠点が存
在し、ハロゲン化銀写真感光材料により形成された画像
に比較し、大きな画質上の欠点を有していた。
【0005】特に、前述の2つ以上の色材濃度の異なる
同色インクを用いたインクジェットプリンタで、顔料イ
ンクを前述の無機微粒子を含有する空隙層を有するイン
クジェット記録材料上に吐出させた場合、低濃度インク
でのドットの縮小が、かえって粒状感を際だたせてしま
い、より一層画質が劣るように観察される結果となるこ
とが明らかとなった。
【0006】一方、高画質化を目的に、インクジェット
ヘッドより吐出される液滴の液量を減少させる技術が開
発されている。これは、個々の液滴を小さくすることに
より、インクジェット記録材料上でのドット径を小さく
し、その結果、粒状感を減少させようとする試みであ
る。染料インクを用いた場合、液滴量とドット径とは比
例して減少するため、それに応じてプリンタの駆動制御
(例えば、画像記録密度)を適切に行うことにより、バ
ンディング現象を抑制することができ、画質の劣化を招
くことはない。しかしながら、顔料インクを用いた場
合、インクジェット記録材料上でのドット径の減少は、
インク液滴量の減少よりも大きく、そのため染料インク
と同様にプリンタを駆動制御しても、バンディング現象
が発生してしまう。また、インク液滴量を増加すること
で、染料インク同等のドット径を達成することはできる
が、その場合、インクジェット記録材料上へのインク打
ち込み量が極端に増加し、その結果、シャドウ部のよう
な濃度の高い部分においてインクが吸収しきれず、画質
が大幅に劣化してしまう欠点を有していた。
【0007】インクジェット画像形成方法においては、
インクジェットヘッドより吐出された液滴が、記録材料
表面上に着弾した後、記録材料の深さ方向と水平方向に
浸透、拡散することで適度な直径を有するドットが形成
される。ここで、前述の空隙層を有するインクジェット
記録材料においては、インクが空隙を通して速やかに深
さ方向に浸透するため、直径が小さくなる傾向がある。
特に、顔料インクを用いた場合、記録材料表面の水平方
向に液滴が拡散する前に、水や有機溶剤等のインク画像
記録液を形成する溶剤部分が、深さ方向に速やかに浸透
してしまう。特に、無機微粒子を含有する空隙層を有す
る記録材料においては、顔料粒子が普通紙やコート紙の
ような記録材料内部に入り難くいため、顔料粒子同士が
速やかに固着し、ドットの直径が染料インクを用いた場
合に比較して著しく小さくとどまってしまう欠点を有し
ていた。このため、光沢の低下、バンディング現象の発
生、さらには粒状感の顕在化といった欠点が顕著とな
り、画質が大幅に劣化する欠点を発現するに至ってい
る。
【0008】上記の顔料インクを用いた場合の画質低下
を改良する技術として、例えば、特開平6−88048
号公報には、界面活性剤の濃度として、純水に対する臨
界ミセル濃度よりも大きく、かつ水性インクの臨界ミセ
ル濃度よりも小さく設定される画像形成方法が開示され
ている。しかし、上記方法はいわゆる普通紙を用いる場
合の画質向上を目的とした技術であり、記録材料に対す
る浸透速度を向上させることに特徴がある。そのため、
本願で問題としている空隙層を有するインクジェット記
録材料を用いた場合には、逆にドットの直径が小さくな
ってしまい、画質が一層劣化してしまう欠点を有してい
る。また、特開平11−240145号公報には、自己
分散型顔料とアニオン型染料とを含み、さらにブリスト
ウ法におけるKa値が1ml・m-2・msec-1/2未満
であることを特徴とするインクを用いる画像形成方法が
開示されている。この技術は、インクの吸収速度を調整
することで染料部分と顔料部分のドットの拡がりを均等
にし、結果的に大きなドットの直径を与えることに成功
している。しかしながら、上記技術を用いても、空隙層
を有するインクジェット記録材料を用いた場合には、空
隙層への浸透速度が速く、結果的にドットの直径は十分
に拡大せず、画質は向上できない欠点を有していること
が判明している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
鑑みなされたものであり、その目的は、画質と画像保存
性に優れたインクジェット記録画像を形成する画像形成
方法とインクジェット画像記録液を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、以
下の構成により達成された。
【0011】1.支持体上に無機微粒子を含有する空隙
層を有するインクジェット記録材料表面に、少なくとも
水、インク溶剤および顔料を含有するインクジェット画
像記録液の少なくとも2色を用いて画像を形成するイン
クジェット画像形成方法において、該インクジェット画
像記録液が、前記式1で表されるDST値が20mN/
m以上のインク溶剤を含有し、かつ少なくとも1色が2
つ以上の濃度の異なる同色インクジェット画像記録液か
ら構成されるインクジェット画像記録液セットを用いる
ことを特徴とするインクジェット画像形成方法。
【0012】2.支持体上に無機微粒子を含有する空隙
層を有するインクジェット記録材料表面に、少なくとも
水、インク溶剤および顔料を含有するインクジェット画
像記録液の少なくとも2色を用いて画像を形成するイン
クジェット画像形成方法において、該インクジェット画
像記録液が、25℃における表面張力が30mN/m以
下のインク溶剤を含有し、かつ少なくとも1色が2つ以
上の濃度の異なる同色インクジェット画像記録液から構
成されるインクジェット画像記録液セットを用いること
を特徴とするインクジェット画像形成方法。
【0013】3.インクジェットヘッドより吐出される
インク液滴量が、10pl以下であることを特徴とする
前記1または2項記載のインクジェット画像形成方法。
【0014】4.少なくとも水、前記式1の条件を満た
すインク溶剤及び顔料を含有することを特徴とするイン
クジェット画像記録液。
【0015】本発明者らは、顔料を用いたインクジェッ
ト記録材料における画像劣化の要因について鋭意検討を
行い、従来の顔料インクを用いた場合に画質が劣化する
原因として、顔料インクを用いた場合に記録材料上のド
ットの直径が小さいことが理由であることを見いだし
た。
【0016】一般に、染料は均一にインク中に溶解して
いるため、染料インクを用いた場合、インクジェットヘ
ッドより吐出された液滴が、記録材料表面上に着弾した
後、記録材料表面および内部に浸透、拡散して行く過程
で溶剤部分と共に移動する。そのため、溶剤とほぼ等し
い大きさのドットを与える傾向にある。一方、顔料イン
クの場合、顔料は溶解されずに分散しているので、顔料
インクが記録材料上に着弾した後、顔料粒子同士が速や
かに固着してしまい、ドットの直径が染料インクを用い
た場合に比較して、著しく小さくとどまってしまう。特
に、近年の高画質画像を出力する目的で開発された、無
機微粒子を含有している空隙層を有するインクジェット
記録材料を用いた場合、この傾向は顕著である。
【0017】これを改善するため鋭意検討した結果、前
記式1で表されるDST値が、20mN/m以上のイン
ク溶剤を含有するインクジェット用インクを用いるこ
と、あるいは表面張力が30mN/m以下のインク溶剤
を含有するインクジェット用インクを用いることによ
り、目的とする高画質のインクジェット記録画像を得る
ことができることを見いだした。同時に顔料インクが固
有する優れた保存性が発揮され、インクジェット記録画
像としても優れた画像保存性、すなわち耐光性、耐熱湿
性等を示すことを見出し、本発明に至った次第である。
【0018】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材料には、インク保持能を有する空
隙層が形成されていることが必要であり、該空隙層は、
主に親水性バインダーと無機微粒子の軟凝集により形成
されるものである。
【0019】従来より、皮膜中に空隙を形成する方法は
種々知られており、例えば、2種以上のポリマーを含有
する均一な塗布液を支持体上に塗布し、乾燥過程でこれ
らのポリマーを互いに相分離させて空隙を形成する方
法、固体微粒子および親水性または疎水性バインダーを
含有する塗布液を支持体上に塗布し、乾燥後に、インク
ジェット記録材料を水あるいは適当な有機溶剤を含有す
る液に浸漬し、固体微粒子を溶解させて空隙を形成する
方法、皮膜形成時に発泡する性質を有する化合物を含有
する塗布液を塗布後、乾燥過程でこの化合物を発泡させ
て皮膜中に空隙を形成する方法、多孔質固体微粒子と親
水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗布し、
多孔質微粒子中や微粒子間に空隙を形成する方法、親水
性バインダーに対して概ね等量以上(好ましくは1.0
倍以上)の容積を有する固体微粒子及びまたは微粒子油
滴と親水性バインダーを含有する塗布液を支持体上に塗
布して固体微粒子の間に空隙を形成する方法等が知られ
ているが、本発明においては、空隙層に無機固体微粒子
を含有していることが一つの特徴であり、該無機微粒子
の平均粒径は、100nm以下であることが好ましい。
【0020】上記の目的で使用される無機微粒子として
は、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、カオリン、クレー、タルク、硫
酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜
鉛、水酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、ハイドロタルサ
イト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウ
ム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダル
シリカ、アルミナ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイ
ト、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、水酸
化マグネシウム等の白色無機顔料等を挙げることができ
る。
【0021】無機微粒子の平均粒径とは、粒子そのもの
あるいは空隙層の断面や表面に現れた粒子を電子顕微鏡
で観察し、1000個の任意の粒子の粒径を求め、その
単純平均値(個数平均)として求められる。ここで個々
の粒子の粒径は、その投影面積に等しい円を仮定したと
きの直径で表したものである。
【0022】濃度の高い画像形成、あるいは鮮明な画像
記録及び低コストでの製造等の観点からすると、固体微
粒子としては、シリカ及びアルミナまたはアルミナ水和
物から選ばれた固体微粒子を用いることが好ましく、特
にシリカが好ましい。
【0023】シリカとしては、通常の湿式法で合成され
たシリカ、コロイダルシリカあるいは気相法で合成され
たシリカ等が好ましく用いられるが、本発明において
は、特に好ましく用いられる微粒子シリカとしては、コ
ロイダルシリカまたは気相法で合成された微粒子シリカ
であり、中でも気相法により合成された微粒子シリカ
は、高い空隙率が得られるだけでなく、カチオン性ポリ
マーに添加したときに粗大凝集体が形成されにくいので
好ましい。また、アルミナまたはアルミナ水和物は、結
晶性であっても非晶質であってもよく、また、不定形粒
子、球状粒子、針状粒子など任意の形状のものを使用す
ることができる。本発明の無機微粒子は、カチオン性ポ
リマーと混合する前の微粒子分散液が、一次粒子まで分
散された状態にあるものが好ましい。
【0024】本発明の効果を得るためには、支持体上の
無機微粒子は、その粒径が100nm以下であることが
好ましい。例えば、上記気相法微粒子シリカの場合、一
次粒子の状態で分散された無機微粒子の平均粒径(塗設
前の分散液状態での粒径)は、100nm以下のものが
好ましく、より好ましくは4〜50nm、最も好ましく
は4〜20nmである。
【0025】最も好ましく用いられる、一次粒子の平均
粒径が4〜20nmである気相法により合成されたシリ
カとしては、例えば、日本アエロジル社のアエロジルが
市販されている。この気相法微粒子シリカは、水中に、
例えば、三田村理研工業株式会社製のジェットストリー
ムインダクターミキサーなどにより吸引分散すること
で、比較的容易に一次粒子まで分散することが出来る。
【0026】本発明で用いる親水性バインダーとして
は、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ポリエ
チレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリ
ル酸、ポリアクリルアミド、ポリウレタン、デキストラ
ン、デキストリン、カラーギーナン(κ、ι、λ等)、
寒天、プルラン、水溶性ポリビニルブチラール、ヒドロ
キシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等
が挙げられる。これらの親水性バインダーは、2種以上
併用することも可能である。
【0027】本発明で好ましく用いられる親水性バイン
ダーは、ポリビニルアルコールである。本発明で好まし
く用いられるポリビニルアルコールには、ポリ酢酸ビニ
ルを加水分解して得られる通常のポリビニルアルコール
の他に、末端をカチオン変性したポリビニルアルコール
やアニオン性基を有するアニオン変性ポリビニルアルコ
ール等の変性ポリビニルアルコールも含まれる。酢酸ビ
ニルを加水分解して得られるポリビニルアルコールは、
平均重合度が1000以上のものが好ましく用いられ、
特に平均重合度が1500〜5000のものが好まし
い。ケン化度は、70〜100%のものが好ましく、8
0〜99.5%のものが特に好ましい。
【0028】カチオン変性ポリビニルアルコールとして
は、例えば、特開昭61−10483号公報に記載され
ている、第1〜3級アミノ基や第4級アンモニウム基を
上記ポリビニルアルコールの主鎖または側鎖中に有する
ポリビニルアルコールであり、カチオン性基を有するエ
チレン性不飽和単量体と酢酸ビニルとの共重合体をケン
化することにより得られる。カチオン性基を有するエチ
レン性不飽和単量体としては、例えば、トリメチル−
(2−アクリルアミド−2,2−ジメチルエチル)アン
モニウムクロライド、トリメチル−(3−アクリルアミ
ド−3,3−ジメチルプロピル)アンモニウムクロライ
ド、N−ビニルイミダゾール、N−ビニル−2−メチル
イミダゾール、N−(3−ジメチルアミノプロピル)メ
タクリルアミド、ヒドロキシルエチルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、トリメチル−(2−メタクリルアミ
ドプロピル)アンモニウムクロライド、N−(1,1−
ジメチル−3−ジメチルアミノプロピル)アクリルアミ
ド等が挙げられる。
【0029】カチオン変性ポリビニルアルコールのカチ
オン変性基含有単量体の比率は、酢酸ビニルに対して
0.1〜10モル%、好ましくは0.2〜5モル%であ
る。
【0030】アニオン変性ポリビニルアルコールは、例
えば、特開平1−206088号公報に記載されている
アニオン性基を有するポリビニルアルコール、特開昭6
1−237681号公報、および同63−307979
9号公報に記載されているビニルアルコールと水溶性基
を有するビニル化合物との共重合体及び特開平7−28
5265号公報に記載されている水溶性基を有する変性
ポリビニルアルコール等が挙げられる。
【0031】また、ノニオン変性ポリビニルアルコール
としては、例えば、特開平7−9758号公報に記載さ
れているポリアルキレンオキサイド基をビニルアルコー
ルの一部に付加したポリビニルアルコール誘導体、特開
平8−25795号公報に記載されている疎水性基を有
するビニル化合物とビニルアルコールとのブロック共重
合体等が挙げられる。ポリビニルアルコールとして、重
合度や変性の種類違いなど2種類以上を併用することも
できる。
【0032】色材受容層である空隙層で用いられる無機
微粒子の添加量は、要求されるインク吸収容量、空隙層
の空隙率、無機微粒子の種類、親水性バインダーの種類
に大きく依存するが、一般には記録材料1m2当たり、
5〜30g、好ましくは10〜25gである。
【0033】また、色材受容層に用いられる無機微粒子
と親水性バインダーの比率は、質量比で通常2:1〜2
0:1であり、特に3:1〜10:1であることが好ま
しい。
【0034】分子内に第4級アンモニウム塩基を有する
カチオン性の水溶性ポリマーは、インクジェット記録材
料1m2当たり通常0.1〜10g、好ましくは0.2
〜5gの範囲で用いられる。
【0035】本発明に係るインクジェット記録材料は、
光沢性に優れ、高い空隙率を皮膜の脆弱性を劣化させず
に得るために、前記親水性バインダーが硬膜剤により硬
膜されていることが好ましい。
【0036】硬膜剤は、一般的には前記親水性バインダ
ーと反応し得る基を有する化合物あるいは親水性バイン
ダーが有する異なる基同士の反応を促進するような化合
物であり、親水性バインダーの種類に応じて適宜選択し
て用いられる。
【0037】硬膜剤の具体例としては、例えば、エポキ
シ系硬膜剤(ジグリシジルエチルエーテル、エチレング
リコールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオー
ルジグリシジルエーテル、1,6−ジグリシジルシクロ
ヘキサン、N,N−ジグリシジル−4−グリシジルオキ
シアニリン、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グ
リセロールポリグリシジルエーテル等)、アルデヒド系
硬膜剤(ホルムアルデヒド、グリオキザール等)、活性
ハロゲン系硬膜剤(2,4−ジクロロ−4−ヒドロキシ
−1,3,5−s−トリアジン等)、活性ビニル系化合
物(1,3,5−トリスアクリロイル−ヘキサヒドロ−
s−トリアジン、ビスビニルスルホニルメチルエーテル
等)、ほう酸およびその塩、ほう砂、アルミ明礬等が挙
げられる。特に、好ましい親水性バインダーとして、ポ
リビニルアルコールまたはカチオン変性ポリビニルアル
コールを使用する場合には、ほう酸およびその塩又はエ
ポキシ系硬膜剤から選ばれる硬膜剤を使用するのが好ま
しい。最も好ましいのは、ほう酸およびその塩から選ば
れる硬膜剤である。
【0038】本発明で用いることのできるほう酸または
その塩としては、硼素原子を中心原子とする酸素酸およ
びその塩のことを示し、具体的には、オルトほう酸、2
ほう酸、メタほう酸、4ほう酸、5ほう酸、8ほう酸お
よびそれらの塩が含まれる。
【0039】上記硬膜剤の使用量は、親水性バインダー
の種類、硬膜剤の種類、無機微粒子の種類や親水性バイ
ンダーに対する比率等により変化するが、通常親水性バ
インダー1g当たり5〜500mg、好ましくは10〜
300mgである。
【0040】上記硬膜剤は、本発明の色材受容層形成用
の水溶性塗布液を塗布する際に、該塗布液中に添加して
もよく、あるいは、予め硬膜剤を含有する塗布液を塗布
してある支持体上に、本発明の色材受容層形成用の水溶
性塗布液を塗布しても良い。また、硬膜剤を含有してい
ない本発明の色材受容層形成用の水溶性塗布液を塗布、
乾燥した後、硬膜剤溶液をオーバーコートするなどして
供給することができるが、製造効率の観点からは、本発
明の色材受容層形成用の水溶性塗布液中に硬膜剤を添加
して塗布する方法が好ましい。
【0041】本発明に係るインクジェット記録材料で
は、得られる画像の耐水性を改良する目的で、カチオン
性ポリマーを添加することもできる。用いられるカチオ
ン性ポリマーは、特に限定なく使用可能であるが、特に
好ましいものは、質量平均分子量が2000〜1000
00のものである。
【0042】カチオン性ポリマーは、好ましくは第4級
アンモニウム塩基を有するポリマーであり、特に好まし
くは第4級アンモニウム塩基を有するモノマーの単独重
合体または他の共重合し得る1又は2以上のモノマーと
の共重合体である。
【0043】空隙層において、空隙の総量(空隙容量)
は記録材料1m2当り20ml以上であることが好まし
い。空隙容量が20ml/m2未満の場合、印字時のイ
ンク量が少ない場合には、インク吸収性は良好であるも
のの、インク量が多くなるとインクが完全に吸収され
ず、画質を低下させたり、乾燥性の遅れを生じるなどの
要因となり好ましくない。
【0044】空隙容量の上限は、特に制限されないが、
空隙層の膜厚を概ね50μm以下にすることが、ひび割
れ等の皮膜の物理特性を悪化させないために好ましい。
【0045】インク保持能を有する空隙層において、固
形分容量に対する空隙容量の比率を空隙率という。本発
明において、空隙率を50%以上にすることが、不必要
に膜厚を厚くさせないで空隙を効率的に形成できる点で
好ましい。
【0046】本発明で用いることのできる支持体として
は、従来からインクジェット記録材料に用いられている
支持体、例えば、普通紙、アート紙、コート紙およびキ
ャストコート紙などの紙支持体、プラスティック支持
体、両面をポリオレフィンで被覆した紙支持体、これら
を張り合わせた複合支持体等を適宜選択して用いること
ができる。上記支持体と空隙層の接着強度を大きくする
等の目的で、空隙層の塗布に先立って、支持体にコロナ
放電処理や下引処理等を行うことが好ましい。さらに、
本発明に係る記録材料は、必ずしも無色である必要はな
く、着色された記録材料であってもよい。
【0047】本発明に係るインクジェット記録材料で
は、原紙支持体の両面をポリエチレンでラミネートした
紙支持体を用いることが、記録画像が写真画質に近く、
しかも低コストで高品質の画像が得られる点で特に好ま
しい。そのようなポリエチレンでラミネートした紙支持
体について以下に説明する。
【0048】紙支持体に用いられる原紙は、木材パルプ
を主原料とし、必要に応じて木材パルプに加えてポリプ
ロピレンなどの合成パルプあるいはナイロンやポリエス
テルなどの合成繊維を用いて抄紙される。木材パルプと
してはLBKP、LBSP、NBKP、NBSP、LD
P、NDP、LUKP、NUKPのいずれも用いること
が出来るが短繊維分の多いLBKP、NBSP、LBS
P、NDP、LDPをより多く用いることが好ましい。
但し、LBSPおよびまたはLDPの比率は10質量%
以上、70質量%以下が好ましい。
【0049】上記パルプには不純物の少ない化学パルプ
(硫酸塩パルプや亜硫酸塩パルプ)が好ましく用いら
れ、又、漂白処理を行って白色度を向上させたパルプも
有用である。
【0050】原紙中には、高級脂肪酸、アルキルケテン
ダイマー等のサイズ剤、炭酸カルシウム、タルク、酸化
チタンなどの白色顔料、スターチ、ポリアクリルアミ
ド、ポリビニルアルコール等の紙力増強剤、蛍光増白
剤、ポリエチレングリコール類等の水分保持剤、分散
剤、4級アンモニウム等の柔軟化剤などを適宜添加する
ことが出来る。
【0051】抄紙に使用するパルプの濾水度は、CSF
の規定で200〜500mlが好ましく、また、叩解後
の繊維長がJIS−P−8207に規定される24メッ
シュ残分の質量%と42メッシュ残分の質量%との和が
30〜70%が好ましい。なお、4メッシュ残分の質量
%は20質量%以下であることが好ましい。
【0052】原紙の坪量は、30〜250gが好まし
く、特に50〜200gが好ましい。原紙の厚さは、4
0〜250μmが好ましい。
【0053】原紙は、抄紙段階または抄紙後にカレンダ
ー処理して高平滑性を与えることも出来る。原紙密度は
0.7〜1.2g/m2(JIS−P−8118)が一
般的である。更に、原紙剛度はJIS−P−8143に
規定される条件で20〜200gが好ましい。
【0054】原紙表面には、表面サイズ剤を塗布しても
良く、表面サイズ剤としては前記原紙中添加できるサイ
ズと同様のサイズ剤を使用できる。
【0055】原紙のpHは、JIS−P−8113で規
定された熱水抽出法により測定された場合、5〜9であ
ることが好ましい。
【0056】原紙表面および裏面を被覆するポリエチレ
ンは、主として低密度のポリエチレン(LDPE)およ
び/または高密度のポリエチレン(HDPE)であるが
他のLLDPEやポリプロピレン等も一部使用すること
が出来る。
【0057】特に、空隙層側のポリエチレン層は写真用
印画紙で広く行われているようにルチルまたはアナター
ゼ型の酸化チタンをポリエチレン中に添加し、不透明度
および白色度を改良したものが好ましい。酸化チタン含
有量は、ポリエチレンに対して通常3〜20質量%、好
ましくは4〜13質量%である。
【0058】ポリエチレン被覆紙は光沢紙として用いる
ことも、また、ポリエチレンを原紙表面上に溶融押し出
してコーティングする際に、いわゆる型付け処理を行っ
て通常の写真印画紙で得られるようなマット面や絹目面
を形成した物も本発明で使用できる。
【0059】原紙の表裏のポリエチレンの使用量は、空
隙層やバック層を設けた後の低湿および高湿下でのカー
ルを最適化するように選択されるが、通常空隙層側のポ
リエチレン層が20〜40μm、バック層側が10〜3
0μmの範囲である。
【0060】更に上記ポリエチレンで被覆紙支持体は以
下の特性を有していることが好ましい。
【0061】1.引っ張り強さ:JIS−P−8113
で規定される強度で縦方向が2〜30kg、横方向が1
〜20kgであることが好ましい 2.引き裂き強度はJIS−P−8116による規定方
法で縦方向が10〜200g、横方向が20〜200g
が好ましい 3.圧縮弾性率≧98.1MPa 4.表面ベック平滑度:JIS−P−8119に規定さ
れる条件で20秒以上が光沢面としては好ましいが、い
わゆる型付け品ではこれ以下であっても良い 5.表面粗さ:JIS−B−0601に規定された表面
粗さが、基準長さ2.5mm当たり最大高さは10μm
以下であることが好ましい 6.不透明度:JIS−P−8138に規定された方法
で測定したときに80%以上、特に85〜98%が好ま
しい 7.白さ:JIS−Z−8729で規定されるL*
*、b*が、L*=80〜95、a*=−3〜+5、b*
=−6〜+2であることが好ましい 8.表面光沢度:JIS−Z−8741に規定される6
0度鏡面光沢度が10〜95%であることが好ましい 9.クラーク剛直度:記録材料の搬送方向のクラーク剛
直度が50〜300cm2/100である支持体が好ま
しい 10.中紙の含水率:中紙に対して通常2〜100質量
%、好ましくは2〜6質量% 本発明に係るインクジェット記録材料の空隙層および下
引き層など必要に応じて適宜設けられる各種の親水性層
を支持体上に塗布する方法は、公知の方法から適宜選択
して行うことが出来る。好ましい方法は、各層を構成す
る塗布液を支持体上に塗設して乾燥して得られる。この
場合、2層以上を同時に塗布することもでき、特に全て
の親水性バインダー層を一回の塗布で済ます同時塗布が
好ましい。
【0062】塗布方式としては、ロールコーティング
法、ロッドバーコーティング法、エアナイフコーティン
グ法、スプレーコーティング法、カーテン塗布方法ある
いは米国特許第2,681,294号公報記載のホッパ
ーを使用するエクストルージョンコート法が好ましく用
いられる。
【0063】本発明のインクジェット画像形成方法にお
いては、少なくとも水、インク溶剤および顔料を含有す
るインクジェット画像記録液を用いることが一つの特徴
である。更に、上記インク溶剤が、前記式1で表される
DST値が20mN/m以上の溶剤を用いることが特徴
の一つである。
【0064】DST値としては、20mN/m以上であ
ることが特徴であるが、好ましくは30〜60mN/m
であり、さらに好ましくは35〜50mN/mである。
【0065】本発明で好ましく用いられるインク溶剤の
例を、表1に示す。
【0066】
【表1】
【0067】これらの好ましいインク溶剤のうち、多価
アルコールエーテル誘導体および1,2−ジオールが、
特に好ましい。
【0068】更に、請求項2に係る発明では、インクジ
ェット画像記録液が表面張力が30mN/m以下のイン
ク溶剤を含有することが、一つの特徴であり、好ましく
は20〜30mN/mであり、さらに好ましくは22〜
28mN/mである。
【0069】本発明に好ましく用いられるインク溶剤の
例を、表2に示す。
【0070】
【表2】
【0071】これらの好ましいインク溶剤は、インクジ
ェット画像記録液の表面張力を低下させることから、い
わゆる界面活性剤と同じ効果を有しているが、界面活性
剤のような強力な界面活性作用を有さないことが好まし
い。一般的な界面活性剤は、水溶液中で、低濃度でミセ
ルを形成する特徴を示す。本発明の好ましいインク溶剤
は、このようなミセル形成能力を有していないことが好
ましい。これは強い界面活性作用を有する場合、分子間
の相互作用が強いため、1%以上の濃度になると、イン
クの粘性を著しく増加させてしまう欠点があるためであ
る。
【0072】また、これらのインク溶剤としては、沸点
が低すぎないことが好ましい。沸点が低いと、インクが
記録ヘッド上で乾燥してしまい、その結果顔料が記録ヘ
ッド上で析出、固化して出力特性に悪影響を及ぼし、最
悪の場合、ノズルの目詰まりを生じ、正常な出力が行え
ない状況を引き起こす要因となる。このような事態を防
ぐため、インク溶剤としては150℃以上の沸点を有す
ることが望ましい。
【0073】また、インク溶剤として分子量の大きい高
分子化合物を用いると、乾燥によりノズルの目詰まりに
つながる場合があり、好ましくない。本発明で用いられ
るインク溶剤としては、分子量が小さいことが好まし
く、具体的には200以下であることが好ましい。
【0074】本発明においては、上記の好ましいインク
溶剤に加え、さらに他のインク溶剤を使用することもで
き、そのようなインク溶剤としては、水溶性の有機溶剤
が好ましく、具体的にはアルコール類(例えば、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、
ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノー
ル、ターシャリーブタノール、ペンタノール、ヘキサノ
ール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等)、
多価アルコール類(例えば、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、ポリプロピレングリコール、ブチレングリ
コール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセ
リン、ヘキサントリオール、チオジグリコール等)、多
価アルコールエーテル類(例えば、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、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
リコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート、トリエチ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ジメチルエーテル、ト
リプロピレングリコールジメチルエーテル等)、アミン
類(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミ
ン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−
エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジア
ミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタ
ミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレント
リアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等)、アミ
ド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルム
アミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類
(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリド
ン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミ
ダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチル
スルホキシド等)、スルホン類(例えば、スルホラン
等)、スルホン酸塩類(例えば1−ブタンスルホン酸ナ
トリウム塩等)、尿素、アセトニトリル、アセトン等が
挙げられる。
【0075】本発明において、インクは界面活性剤を含
有しても良い。本発明のインクに好ましく使用される界
面活性剤としては、例えば、ジアルキルスルホコハク酸
塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類
等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエー
テル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン
・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニ
オン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第4級アンモ
ニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。特
に、アニオン性界面活性剤およびノニオン性界面活性剤
を好ましく用いることができる。
【0076】本発明に用いることのできる顔料として
は、従来公知の有機及び無機顔料が使用できる。例え
ば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレ
ートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペ
リレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナク
リドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、
イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔
料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料
レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラッ
ク、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の
無機顔料が挙げられる。
【0077】具体的な有機顔料を以下に例示する。マゼ
ンタまたはレッド用の顔料としては、例えば、C.I.
ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、
C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッ
ド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメン
トレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.
I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレ
ッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、
C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメント
レッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.
I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッ
ド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.
ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド1
78、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられ
る。
【0078】オレンジまたはイエロー用の顔料として
は、例えば、C.I.ピグメントオレンジ31、C.
I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエ
ロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.
ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー
15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグ
メントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー9
4、C.I.ピグメントイエロー138等が挙げられ
る。
【0079】グリーンまたはシアン用の顔料としては、
例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグ
メントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー1
5:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグ
メントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が
挙げられる。
【0080】本発明においては、少なくとも1色におい
て、2つ以上の濃度の異なる同色インクジェット記録液
から構成されるインクジェット画像記録液セットを用い
ることが一つの特徴であるが、3色以上において、2つ
以上の濃度の異なる同色インクジェット記録液から構成
されるインクジェット画像記録液セットを用いることが
さらに好ましい。これは、低濃度のインクジェット記録
液を用いることで、粒状感を減少させ、いわゆる「ざら
つき感」のない高画質な画像を形成することが可能とな
る。そのため、人間の視感度の高いマゼンタインクある
いはシアンインクにおいて濃度の異なる2つ以上のイン
クジェット記録液を用いることが好ましい。本発明にお
ける濃度が異なるインクジェット画像記録液セットの濃
度比は、任意な値で良く特に制限はないが、滑らかな階
調再現を行うためには、高濃度インク(濃色インクとも
言う)と低濃度インク(淡色インクとも言う)との比
[(低濃度インクの濃度)÷(高濃度インクの濃度)]
は、0.1〜1.0の間にあることが好ましく、0.2
〜0.5の間にあることがさらに好ましく、0.25〜
0.4の間にあることが特に好ましい。
【0081】本発明においては、必要に応じて顔料分散
剤を使用してもよく、使用できる顔料分散剤としては、
前記の界面活性剤に加え、例えば、アルキル硫酸塩、ア
ルキルエステル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキ
ルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリ
ン酸塩、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポ
リオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活
性剤、あるいはスチレン、スチレン誘導体、ビニルナフ
タレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイ
ン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導
体、フマル酸、フマル酸誘導体から選ばれた2種以上の
単量体からなるブロック共重合体、ランダム共重合体お
よびこれらの塩を挙げることができる。
【0082】顔料の分散方法としては、例えば、ボール
ミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテ
ータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジ
ナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシ
ェーカー等の公知の方法を適宜選択して用い、顔料分散
体を調製することができる。また、顔料分散体の粗粒子
成分を除去する目的で、遠心分離装置やフィルターを併
せて使用することも好ましい形態の一例である。
【0083】本発明に係るインクで使用する分散した顔
料粒子の平均粒径は、10〜200nmであることが好
ましく、10〜150nmがより好ましく、10〜10
0nmがさらに好ましい。顔料分散体の平均粒径が15
0nmを越えると、光沢メディアに記録した画像では光
沢感の劣化が生じ、トランスペアレンシーメディアに記
録した画像では著しい透明感の劣化が起こる。また、分
散した顔料粒子の平均粒径が10nm未満になると、顔
料粒子の安定性が悪くなりやすく、インクの保存安定性
の劣化を招く結果となり好ましくない。
【0084】顔料分散粒子の粒径は、光散乱法、電気泳
動法、レーザードップラー法等を用いた市販の粒径測定
機器により求めることができる。また、透過型電子顕微
鏡による粒子像撮影を少なくとも100粒子以上に対し
て行い、この像をImage−Pro(メディアサイバ
ネティクス製)等の画像解析ソフトを用いて統計的処理
を行うことによっても求めることが可能である。
【0085】本発明におけるインクは、ラテックスを含
有しても良い。本発明でいうラテックスとは、媒質中に
分散状態にあるポリマー粒子のことを指す。ポリマーの
種類としては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合
体、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重
合体、アクリル酸エステル共重合体、ポリウレタン、シ
リコン−アクリル共重合体およびアクリル変性フッ素樹
脂等を挙げることができ、その中でもアクリル酸エステ
ル、ポリウレタンおよびシリコン−アクリル共重合体が
好ましい。
【0086】ラテックスの製造に用いられる乳化剤とし
ては、低分子量の界面活性剤が用いられるのが一般的で
あるが、その他高分子量の界面活性剤(例えば、可溶化
基がポリマーにグラフト結合しているタイプや可溶化基
を持つ部分と不溶性の部分を連結させたブロックポリマ
ーのタイプ等がある)を乳化剤として用いたり、あるい
は可溶化基をラテックスの中心ポリマーに直接結合させ
ることにより乳化剤を用いずに分散されているラテック
スも存在する。この様な乳化剤に高分子量の界面活性剤
を用いるラテックスおよび乳化剤を使用しないラテック
スは、ソープフリーラテックスと呼ばれている。本発明
に使用するラテックスとしては、乳化剤の種類、形態を
問わないが、インクの保存安定性に優れるソープフリー
ラテックスを用いることがより好ましい。
【0087】また、最近は中心ポリマーが均一であるラ
テックス以外に、ポリマー粒子の中心部と外縁部で組成
を異にしたコア・シェルタイプのラテックスも存在する
が、このタイプのラテックスも好ましく用いることがで
きる。
【0088】本発明におけるラテックスの平均粒径は1
50nm以下が好ましく、50nm以下がより好まし
い。ラテックスの平均粒子径は、光散乱法式やレーザー
ドップラー法式を用いた市販の測定装置を使用して簡便
に計測することが可能である。
【0089】本発明におけるラテックスの固形分添加量
は、インクの全質量に対して0.1質量%以上10質量
%以下であり、0.3質量%以上5質量%以下であるこ
とが特に好ましい。添加量0.1質量%未満では、耐水
性に対し十分な効果を発揮することが難しく、また10
質量%を越えると、経時でインク粘度の上昇や顔料分散
粒径の増大が起こり易くなり、インク保存性の点で問題
が生じることが多い。
【0090】本発明においては、電気伝導度調節剤を用
いることもでき、例えば、塩化カリウム、塩化アンモニ
ウム、硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、塩化ナトリウ
ムなどの無機塩や、トリエタノールアミン等の水性アミ
ン等が挙げられる。
【0091】本発明におけるインクには、その他に防腐
剤、防黴剤、粘度調整剤等を必要に応じて含有しても良
い。
【0092】本発明のインクジェット画像形成方法で使
用するインクジェットヘッドは、オンデマンド方式でも
コンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式と
しては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビ
ティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピスト
ン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、
電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット
型、バブルジェット(登録商標)型等)、静電吸引方式
(例えば、電界制御型、スリットジェット型等)及び放
電方式(例えば、スパークジェット型等)などを挙げる
ことができる。好ましくは電気−機械変換方式である
が、いずれの吐出方式を用いても構わない。
【0093】請求項3に係る発明では、インクジェット
ヘッドより吐出されるインク液滴量が、10pl以下で
あることが特徴であり、6pl以下の液滴量であること
がさらに好ましい。これは、液滴を小さくすることで、
粒状感を減少させ、いわゆる「ざらつき感」のない高画
質な画像を形成することが可能となる。
【0094】本発明においては、インクジェットヘッド
には多数のインクジェットノズルが装備されているのが
好ましく、64ノズル以上装備されていることがより好
ましく、128ノズル以上装備されていることがさらに
好ましい。これは、低濃度のインクジェット画像記録液
を小液滴で吐出する場合、目的とする画像濃度を得るた
めには多量の液滴を吐出しなければならないため、画像
形成時間が必要以上に長くなってしまう。そのため、ノ
ズル数を増やすことで、画像形成時間を短縮することが
できる。
【0095】ドットの直径は、さまざまな方法により測
定することができるが、例えば、透過型あるいは反射型
光学顕微鏡により、少なくとも100ドット以上につい
て画像撮影を行い、この像をImage−Pro(メデ
ィアサイバネティクス製)等の画像解析ソフトを用いて
統計的処理を行うことによっても求めることができる。
【0096】本発明に係るインクジェット記録材料の空
隙層および必要に応じて設けられるその他の構成層に
は、前記した以外に各種の添加剤を添加することが出来
る。
【0097】例えば、ポリスチレン、ポリアクリル酸エ
ステル類、ポリメタクリル酸エステル類、ポリアクリル
アミド類、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン、またはこれらの共重合体、
尿素樹脂、またはメラミン樹脂等の有機ラテックス微粒
子、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレ
ジルホスフェート、シリコンオイル等の油滴微粒子、カ
チオンまたはノニオンの各種界面活性剤、特開昭57−
74193号公報、同57−87988号公報及び同6
2−261476号公報に記載の紫外線吸収剤、特開昭
57−74192号、同57−87989号公報、同6
0−72785号公報、同61−146591号公報、
特開平1−95091号公報及び同3−13376号公
報等に記載されている退色防止剤、特開昭59−429
93号公報、同59−52689号公報、同62−28
0069号公報、同61−242871号公報および特
開平4−219266号公報等に記載されている蛍光増
白剤、硫酸、リン酸、クエン酸、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、炭酸カリウム等のpH調整剤、消泡剤、
防腐剤、増粘剤、帯電防止剤、マット剤等の公知の各種
添加剤を含有させることもできる。
【0098】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、実施例中における%表示は、特に断りのない限り
質量%を表す。
【0099】実施例1 《インクジェット記録材料の作製》以下に示す方法に従
って、インクジェット記録材料を作製した。
【0100】(インクジェット記録材料1の作製) 〈シリカ分散液1の調製〉1次粒子の平均粒径が約0.
007μmの気相法シリカ(日本アエロジル工業社製:
A300)125kgを、三田村理研工業株式会社製の
ジェットストリーム・インダクターミキサーTDSを用
いて、硝酸でpHを2.5に調整した620Lの純水中
に室温で吸引分散した後、全量を694Lに純水で仕上
げた。
【0101】〈シリカ分散液2の調製〉カチオンポリマ
ー(P−1)を1.63kg、エタノール2.2L、n
−プロパノール1.5Lを含むpHが2.3の水溶液1
8Lに、25〜30℃の温度範囲で、上記シリカ分散液
1の69.4Lを攪拌しながら20分かけて添加し、つ
いで、ホウ酸260gとホウ砂230gを含むpHが
7.3の水溶液7.0Lを10分間かけて添加し、消泡
剤SN381(サンノプコ社製)を1g添加した。この
混合液を三和工業株式会社製高圧ホモジナイザーで2
4.5MPaの圧力で2回分散し、全量を純水で97リ
ットルに仕上げ、ほぼ透明な平均粒径が0.007μm
のシリカ粒子よりなるシリカ分散液2を調製した。
【0102】
【化1】
【0103】〈塗布液1の調製〉ついで、上記作製した
シリカ分散液2を用いて、下記の塗布液1を調製した。
【0104】シリカ分散液2の600mlに40℃で攪
拌しながら、以下の添加剤を順次混合し、塗布液1を調
製した。
【0105】 ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA203)の10% 水溶液 6ml ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235)の5% 水溶液 260ml ポリアルキレンポリアミン・ジシアンジアミド系重縮合物 (日本化薬株式会社製:カヤフィックスM) 0.4g 純水で全量を1000mlに仕上げた。塗布液1のpH
は、4.4であった。
【0106】〈塗布及びインクジェット記録材料の作
製〉厚さ170g/m2の原紙の両面をポリエチレンで
被覆し、インク受容層側(空隙層側)のポリエチレン層
中には、8質量%のアナターゼ型酸化チタンを含有し、
インク受容層面側に0.05g/m2のゼラチン下引き
層、反対側にTgが約80℃のラテックス性ポリマーを
0.2g/m2含有するバック層を有するポリエチレン
コート紙に、上記塗布液1を湿潤膜厚が210μmにな
るように塗布し、約7℃に一度冷却した後、20〜65
℃の温風を吹き付けて乾燥し、インクジェット記録材料
1を作製した。
【0107】(インクジェット記録材料2の作製) 〈シリカ分散液3の調製〉1次粒子の平均粒径が約0.
012μmの気相法シリカ(株式会社トクヤマ製:QS
−20)125kgを、三田村理研工業株式会社製のジ
ェットストリーム・インダクターミキサーTDSを用い
て、硝酸でpHを2.5に調整した620Lの純水中に
室温で吸引分散した後、全量を694Lに純水で仕上げ
た。
【0108】〈シリカ分散液4の調製〉カチオンポリマ
ー(P−1)を1.14kg、エタノール2.2L、n
−プロパノール1.5Lを含むpHが2.3の水溶液1
8Lに、シリカ分散液3の69.4Lを攪拌しながら添
加し、ついで、ホウ酸260gとホウ砂230gを含む
水溶液7.0Lを添加し、消泡剤SN381(サンノプ
コ株式会社製)を1g添加した。この混合液を、三和工
業株式会社製高圧ホモジナイザーで24.5MPaの圧
力で2回分散し、全量を純水で97リットルに仕上げ、
ほぼ透明な平均粒径が0.012μmのシリカ粒子より
なるシリカ分散液4を調製した。
【0109】〈塗布液の調製〉次に、上記作製したシリ
カ分散液4を用いて、下記の塗布液2を調製した。
【0110】シリカ分散液4の600mlを40℃で攪
拌しながら、以下の添加剤を順次混合し、塗布液2を調
製した。
【0111】 ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA203)の10% 水溶液 6ml ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235)の5% 水溶液 260ml 純水で全量を1000mlに仕上げる。
【0112】〈塗布及びインクジェット記録材料の作
製〉厚さ170g/m2の原紙の両面をポリエチレンで
被覆し、インク受容層側(空隙層側)のポリエチレン層
中には、8質量%のアナターゼ型酸化チタンを含有し、
インク受容層面側に0.05g/m2のゼラチン下引き
層、反対側にTgが約80℃のラテックス性ポリマーを
0.2g/m2含有するバック層を有するポリエチレン
コート紙に、上記塗布液2を湿潤膜厚が210μmにな
るように塗布し、約7℃に一度冷却した後、20〜65
℃の温風を吹き付けて乾燥し、インクジェット記録材料
2を作製した。
【0113】(インクジェット記録材料3の作製)含水
率が6.5質量%の坪量170g/m2の写真用原紙の
裏面に押し出し塗布法により密度が0.92の低密度ポ
リエチレンを30μmの厚さで塗布した。ついで、表側
にアナターゼ型酸化チタン5.5質量%含有する、密度
が0.92の低密度ポリエチレンを35μmの厚さで溶
融押し出し塗布コータを用いて塗布して、両面をポリエ
チレンで被覆した支持体を作製した。ついで、溶融押し
出し塗布直後に、表面に規則的な凹凸の高さを有するク
ーリングロールを使用して、冷却しながらポリエチレン
表面に型付処理を行った。なお、この表面の凹凸をJI
S B−0601に規定される基準長2.5mm、カッ
トオフ値0.8mmで測定したときの中心線平均荒さ
(Ra)は1.45μmであった。
【0114】以上により得られた支持体上に、上記作製
した塗布液2を湿潤膜厚が210μmとなるよう塗布
し、約7℃に一度冷却した後、20〜65℃の温風を吹
き付けて乾燥し、インクジェット記録材料3を作製し
た。
【0115】(インクジェット記録材料4の作製)前記
インクジェット記録材料1の作製において、シリカ分散
液2に代えて、特開平11−1060号公報の実施例1
に記載の方法に従い作製した無機微粒子としてアルミナ
水和物のコロイダルゾルとポリビニルアルコール溶液を
含有する分散物を用いた以外は同様にして、インクジェ
ット記録材料4を作製した。
【0116】以上により作製したインクジェット記録材
料1〜4の表面を走査型電子顕微鏡により観察したとこ
ろ、いずれのインクジェット記録材料においても、空隙
部の存在が確認された。
【0117】 《インクジェット画像記録液(インク)の調製》 (マゼンタ顔料分散液の調製) C.I.ピグメントレッド122 105g ジョンクリル61(アクリル−スチレン系樹脂、ジョンソン社製)60g エチレングリコール 100g イオン交換水 130g これらを混合し、0.5mmのジルコニアビーズを体積
率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散
し、マゼンタ顔料分散液を得た。得られた顔料分散物の
平均粒径は85nmであった。尚、粒径測定はマルバー
ン社製ゼータサイザ1000により行った。
【0118】 (インク1の調製) マゼンタ顔料分散液 113g トリエチレングリコールモノブチルエーテル 150g ペレックスOT−P(花王社製) 3g プロキセルGXL(アビシア社製) 0.2g これらをイオン交換水で1000gに仕上げ、十分に攪
拌した後、孔径1ミクロンのミリポアフィルター濾過機
に二度通過させ、インク1を調製した。
【0119】さらにマゼンタ顔料濃度、インク溶剤種お
よびインク溶剤濃度を表3に記載の内容に変更した以外
は、インク1と同様にしてインク2〜20を調製した。
なお、表3中の溶剤濃度には、顔料分散液より持ち込ま
れるエチレングリコールの量は含んでいない。
【0120】
【表3】
【0121】《インクジェット画像記録液セットの作
製》上記作製したインク1〜20を用いて、表4に記載
の2種のインクA、Bよりなるインクジェット画像記録
液セット1〜17を作製した。また、同時にセイコーエ
プソン社製カラーインクジェットプリンタPM770C
用の純正マゼンタ染料カラーインクの濃色インク(表中
の*1)および淡色インク(表中の*2)からなる比較
のインクジェット画像記録液セット18を準備した。
【0122】
【表4】
【0123】《インクジェット画像記録材料への画像記
録》以上により作製した各インクジェット画像記録液セ
ットを、吐出ノズル数が128、ノズル径が22μm、
吐出周波数が30kHzであるピエゾ方式インクジェッ
トヘッドを2機搭載したインクジェット試験機を用い、
表4に示す組み合わせで、前記作製したインクジェット
記録材料1〜4上に720dpiの画素密度でウェッジ
画像を出力し、インクジェット画像101〜127を作
製した。なお、画像記録に際しては、上記ノズルの駆動
電圧を変化させ、液滴速度が8m/secとなるように
調整した。この時、吐出されたインク液滴量を測定した
ところ、すべて6plであった。また、低〜中濃度部域
では低濃度インクジェット画像記録液を中心に、高濃度
部域では高濃度のインクジェット画像記録液を中心に出
力するよう、駆動条件を適宜設定した。なお、本発明で
言うdpiとは、2.54cm(1inch)当たりの
ドット数をいう。
【0124】実施例で用いたピエゾ方式インクジェット
試験機のヘッドの構成図及びヘッドの断面図を図1に示
す。
【0125】図1の(a)では、説明のために5本の吐
出ノズルを有するヘッド1を例示しているが、本実施例
では128本のノズルを有するヘッドを用いた。ピエゾ
素子2の変位によりインク液滴の吐出を行わせるピエゾ
素子2が各吐出ノズルに対応してヘッド上に設けられて
いる。また、ピエゾ素子2に対して駆動信号や加熱用信
号を供給するドライバIC3がインク流路(インク溜ま
り)上に配置されている。また、ピエゾ素子2の近傍の
吐出ノズル上にサーミスタ4が設けられていて、測温手
段を構成している。図1の(b)は、図1の(a)にお
けるA−Aラインでのヘッドの断面図である。
【0126】《各出力画像の特性評価》 (最高濃度の測定)得られた各出力画像について、光学
濃度計(X−Rite社製X−Rite938)を用い
て濃度測定を行い、最高反射濃度値(Dmax)を測定
した。
【0127】(粒状性の評価)得られた各出力画像の粒
状性を、下記の方法に則り、目視にて評価した。
【0128】各試料の光学濃度計(X−Rite社製X
−Rite938)により測定した反射濃度が、約0.
1付近の濃度部(濃度部A)と、0.8付近の濃度部
(濃度部B)の2点について粒状性を、以下に示す4段
階のランクで評価した。
【0129】4:A、Bどちらの濃度部でも粒状性を認
識しない 3:A濃度部でやや粒状性が目立つ 2:A濃度部ではっきり粒状性を認識できる(ざらつい
て見える) 1:A、B双方の濃度部で粒状性をはっきり認識できる
(ざらついて見える) なお、上記評価ランクで、3〜4が実用上問題のないレ
ベルと判断した。
【0130】(耐光性の評価)得られた各出力画像試料
をキセノンフェードメーター(照度7万ルクス)で7日
間光照射し、耐光性を評価した。評価は、反射濃度が
1.0の濃度点について初期濃度を測定し、次いで7日
光照射後の残存濃度の比率を求め、残存率として表し
た。
【0131】以上により得られた評価結果を同じく表4
に示す。表4より明らかなように、本発明に係る出力画
像試料は、いずれも高い画像濃度を有し、耐光性に優
れ、かつ粒状感に優れる結果となった。これに対し、比
較試料では、耐光性には優れるものの最高画像濃度およ
び粒状性に劣る結果となった。また、染料インクを用い
た画像試料124は、画像濃度と粒状性に優れるものの
耐光性が大幅に劣る結果となった。
【0132】実施例2 《インクジェット画像記録液(インク)の調製》下記に
示す方法に従って、イエローインク、マゼンタインク、
シアンインク及びブラックインクを調製した。
【0133】 (イエローインクの調製) 〈イエロー顔料分散液の調製〉 C.I.ピグメントイエロー74 95g デモールC(花王社製) 65g エチレングリコール 100g イオン交換水 120g 上記各添加物を混合し、0.5mmのジルコニアビーズ
を体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて
分散し、イエロー顔料分散液を得た。得られた顔料分散
物の平均粒径は122nmであった。
【0134】 〈イエローインク21、22の調製〉 イエロー顔料分散液 100g エチレングリコール 50g トリエチレングリコールモノブチルエーテル 100g オルフィン1010(日信化学社製) 5g プロキセルGXL(アビシア社製) 0.2g 上記各添加物を混合し、イオン交換水を用いて1000
gに仕上げ、十分に攪拌した後、孔径1ミクロンのミリ
ポアフィルター濾過機に二度通過させ、イエローインク
21を得た。
【0135】ついで、上記イエローインク21の調製に
おいて、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを
同質量のエチレングリコールに代えた以外は同様にし
て、イエローインク22を調製した。
【0136】(マゼンタインクの調製)実施例1で調製
したインク3を濃色マゼンタインクとし、インク4を淡
色マゼンタインクとして用いた。また、比較用インクと
して、同じく実施例1で調製したインク13およびイン
ク14を用いた。
【0137】 (シアンインクの調製) 〈シアン顔料分散液の調製〉 C.I.ピグメントブルー15:3 100g デモールC(花王社製) 68g ジエチレングリコール 100g イオン交換水 125g 上記の各添加物を混合し、0.5mmのジルコニアビー
ズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用い
て分散し、シアン顔料分散液を得た。得られた顔料分散
物の平均粒径は105nmであった。
【0138】 〈シアンインク23、24の調製〉 シアン顔料分散液 98g 1,2−ヘキサンジオール 100g エチレングリコール 50g レベノールWX(花王社製) 3g プロキセルGXL(アビシア社製) 0.2g 上記各添加物を混合し、イオン交換水で1000gに仕
上げ、十分に攪拌した後、孔径1ミクロンのミリポアフ
ィルター濾過機を二度通過させ、濃色のシアンインク2
3を得た。
【0139】次いで、上記シアンインク23の1,2−
ヘキサンジオールを同質量のグリセリンに代えた以外同
様にして、濃色のシアンインク24を調製した。
【0140】 〈シアンインク25、26の調製〉 シアン顔料分散液 24.5g 1,2−ペンタンジオール 100g エチレングリコール 50g レベノールWX(花王社製) 3g プロキセルGXL(アビシア製) 0.2g 上記各添加物を混合し、イオン交換水で1000gに仕
上げ、十分に攪拌した後、孔径1ミクロンのミリポアフ
ィルター濾過機を二度通過させ、淡色のシアンインク2
5を得た。
【0141】次いで、上記シアンインク25の1,2−
ヘキサンジオールを同質量のグリセリンに代えた以外は
同様にして、淡色のシアンインク26を調製した。
【0142】 (ブラックインクの調製) 〈ブラックインク27、28の調製〉 Hostfine Black T(クラリアント社製、平均粒子径 50nm) 167g トリエチレングリコールモノブチルエーテル 150g エチレングリコール 75g レベノールWX(花王社製) 3g プロキセルGXL(アビシア社製) 0.2g 上記各添加物を混合し、イオン交換水で1000gに仕
上げ、十分に攪拌した後、孔径1ミクロンのミリポアフ
ィルター濾過機を二度通過させ、ブラックインク27を
得た。
【0143】次いで、上記ブラックインク27のトリエ
チレングリコールモノブチルエーテルを同質量のジエチ
レングリコールに代えた以外は同様にして、ブラックイ
ンク28を調製した。
【0144】《インクジェット画像記録液セットの作
製》以上のようにして調製した各インクを、表5記載の
組み合わせになるようにして、インクジェット画像記録
液セット201〜209を作製した。
【0145】
【表5】
【0146】《インクジェット画像記録材料への画像記
録》上記作製したインクジェット画像記録液セット20
1〜209を用いて、実施例1と同様に、ピエゾ方式イ
ンクジェットヘッドを6機搭載したインクジェット試験
機を用い、表5に記載の組み合わせとなるように実施例
1で作製したインクジェット記録材料1〜4上に144
0dpiの画素密度で、インクジェット画像201〜2
09を作製した。なお、画像記録に際しては、上記各ノ
ズルの駆動電圧を適宜変化させ、液滴速度が8m/se
cとなるように調整した。この時、吐出されたインク液
滴の量を測定したところ、6plであった。また、低〜
中濃度部域では淡色濃度インクジェット画像記録液を中
心に、高濃度部域では濃色のインクジェット画像記録液
を中心に出力するよう、駆動条件を設定した。なお、出
力画像としては、財団法人・日本規格協会発行の高精細
カラーデジタル標準画像データ「N5・自転車」(19
95年12月発行)を使用した。
【0147】《各出力画像の特性評価》得られた各出力
プリントのチャート部分、時計部分、背後の布部分及び
果物・野菜部分を目視にて判定し、以下の基準に則り、
インク吸収性及び粒状性を評価し、得られた結果を同じ
く表5に示す。
【0148】(インク吸収性の評価) A:時計部分・チャート部分の境界での色滲みが全く認
められない B:時計部分で僅かに境界の滲みが認められるが、チャ
ート部分では滲みがない C:時計部分で文字が殆ど潰れており、またチャート部
分の境界領域で滲みも約半数以下で認められる D:チャートの境界部分の大部分で境界色滲みが認めら
れる なお、評価において、A及びBランクが実用上問題のな
いレベルと判断した。
【0149】(粒状性の評価) a:背後の布部分および果物・野菜部分で粒状性が判別
できない b:果物・野菜部分で粒状性が若干目立つ c:果物・野菜部分で粒状性がはっきり認識できる(ざ
らついて見える) d:背後の布部分および果物・野菜部分で粒状性がはっ
きり認識できる(ざらついて見える) なお、評価において、a及びbランクが実用上問題のな
いレベルと判断した。
【0150】上記特性を評価した結果、表5より明らか
なように、比較試料では、普通紙を用いた組み合わせの
画像試料では、インク吸収性において空隙層を有する記
録材料1〜3を用いた画像試料に対し明らかに劣ってい
ることがわかる。
【0151】また、空隙層を有する記録材料を用いて
も、本発明のインクジェット画像記録液セットを用いた
画像試料201〜204は、比較のインクジェット画像
記録液セットを用いた試料に比較し、いずれの画像試料
も十分なインク吸収性を有し、かつ優れた粒状性を有す
る出力画像を得ることができた。
【0152】
【発明の効果】本発明により、画質と画像保存性に優れ
たインクジェット記録画像を形成する画像形成方法とイ
ンクジェット画像記録液を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像記録に用いられるピエゾ方式イン
クジェット試験機のヘッドの一例を示す構成図および断
面図。
【符号の説明】
1 ヘッド 2 ピエゾ素子 3 ドライバIC 4 サーミスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B41J 3/04 101Z (72)発明者 加賀 誠 東京都日野市さくら町1番地コニカ株式会 社内 (72)発明者 大屋 秀信 東京都日野市さくら町1番地コニカ株式会 社内 (72)発明者 中村 正樹 東京都日野市さくら町1番地コニカ株式会 社内 Fターム(参考) 2C056 EA04 EA13 EC07 EC42 ED07 FC01 FC02 FC06 2H086 BA01 BA03 BA15 BA33 BA53 BA55 BA60 4J039 BA04 BC07 BC09 BC13 BC16 BC31 BC33 BC35 BC36 BC37 BC39 BC44 BC50 BC51 BC53 BC54 BC55 BC60 BE01 BE12 CA06 EA15 EA16 EA17 EA19 EA21 EA34 EA42 FA02 GA24

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体上に無機微粒子を含有する空隙層
    を有するインクジェット記録材料表面に、少なくとも
    水、インク溶剤および顔料を含有するインクジェット画
    像記録液の少なくとも2色を用いて画像を形成するイン
    クジェット画像形成方法において、該インクジェット画
    像記録液が、下記式1で表されるDST値が20mN/
    m以上のインク溶剤を含有し、かつ少なくとも1色が2
    つ以上の濃度の異なる同色インクジェット画像記録液か
    ら構成されるインクジェット画像記録液セットを用いる
    ことを特徴とするインクジェット画像形成方法。 式1 DST値=(25℃における純水の表面張力)−(25
    ℃における5%インク溶剤水溶液の表面張力)
  2. 【請求項2】 支持体上に無機微粒子を含有する空隙層
    を有するインクジェット記録材料表面に、少なくとも
    水、インク溶剤および顔料を含有するインクジェット画
    像記録液の少なくとも2色を用いて画像を形成するイン
    クジェット画像形成方法において、該インクジェット画
    像記録液が、25℃における表面張力が30mN/m以
    下のインク溶剤を含有し、かつ少なくとも1色が2つ以
    上の濃度の異なる同色インクジェット画像記録液から構
    成されるインクジェット画像記録液セットを用いること
    を特徴とするインクジェット画像形成方法。
  3. 【請求項3】 インクジェットヘッドより吐出されるイ
    ンク液滴量が、10pl以下であることを特徴とする請
    求項1または2記載のインクジェット画像形成方法。
  4. 【請求項4】 少なくとも水、前記式1の条件を満たす
    インク溶剤及び顔料を含有することを特徴とするインク
    ジェット画像記録液。
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