JP2002178651A - 画像形成方法 - Google Patents

画像形成方法

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JP2002178651A JP2000378527A JP2000378527A JP2002178651A JP 2002178651 A JP2002178651 A JP 2002178651A JP 2000378527 A JP2000378527 A JP 2000378527A JP 2000378527 A JP2000378527 A JP 2000378527A JP 2002178651 A JP2002178651 A JP 2002178651A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 顔料インクを用い、表面光沢によるギラツキ
を改善し、ブロンズ現象を抑制した高級感のあるインク
ジェットプリントの画像形成方法を提供する。 【解決手段】 支持体上に少なくとも一層のインク受容
層を有し、かつ最外層に熱可塑性樹脂粒子を含有する熱
可塑性樹脂層を有する記録媒体に、顔料インクをインク
ジェット法により付着した後、加熱及び加圧を同時に行
うことにより、該熱可塑性樹脂層を透明化する画像形成
方法において、該熱可塑性樹脂層を加熱透明化した後の
表面のJIS−B−0601に規定される測定長さ2.
5mm、カットオフ値0.8mmで測定した時の中心線
平均粗さ(Ra)が0.8〜4μmであることを特徴と
する画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂層上
に顔料インクにより記録後、加熱及び加圧により透明化
処理する画像形成方法に関し、詳しくは表面光沢による
ギラツキを改善して画像上に光沢差が生じないようにし
た高級感のあるインクジェットプリントを与える画像形
成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録はインクの微小液滴
を種々の作動原理により飛翔させて記録媒体に付着さ
せ、画像、文字などの記録を行うものであるが、比較的
高速、低騒音、多色化が容易であるという利点を有して
いる。
【0003】また、近年の技術進歩により、染料インク
によるインクジェットプリントの銀塩写真に迫る高画質
化や装置の低価格化が、その普及を加速させている。
【0004】染料は溶媒に可溶であり、色素分子は分子
状態もしくはクラスター状態で着色している。従って各
分子の環境が似通っているために、その吸収スペクトル
はシャープであり高純度で鮮明な発色を示す。更に粒子
性がなく、散乱光、反射光が発生しないので、透明性が
高く、色相も鮮明である。
【0005】しかしその一方、光化学反応などにより分
子が破壊された場合には分子数の減少がそのまま着色濃
度に反映するために耐光性が悪い。染料インクを用いた
インクジェット記録画像は高画質だが、経時保存による
画像品質低下が大きく、画像保存性の観点で銀塩写真を
凌駕する技術が未だ現れていないのが現状である。
【0006】染料インクに対して、光による退色に強い
画像を必要とする用途向けのインクとして、耐光性が良
好である顔料を着色剤として用いる顔料インクが使用さ
れている。顔料は溶媒に不溶であり、色素分子は粒子を
形成して溶媒に分散した状態で着色に寄与している。表
面の分子が光化学反応等により破壊されたとしてもその
下部に新たな色素分子層があるので見かけ上の着色力低
下が小さく、画像保存性に優れるものの、粒子に起因す
る散乱光、反射光の影響により光沢性の著しい劣下がみ
られる。また顔料を色材として用いた場合の特有の現象
として、ブロンズという現象がある。
【0007】これは、顔料本来の色の他に表面に浮き出
るブロンズ(光沢)を意味し、しばしば問題となる。こ
のブロンズの色相としては、通常顔料本来の余色が浮き
出る。このことからBlue→Red、Green→V
iolet、Red→Yellow、Yellow→B
luish Greenのようなブロンズが発現する。
【0008】このようなブロンズ現象で最も顕著な例
は、いわゆる金属光沢である。金属光沢には界面ブロン
ズと干渉ブロンズの二種類がある。界面ブロンズは粒子
表面における光の選択的反射によって、反射光の中に顔
料の吸収帯の波長成分の割合が大きくなる結果生じる現
象である。これに対して干渉ブロンズは接近する物質か
らの反射光が選択的に干渉することにより生ずるもので
ある。顔料のブロンズは界面ブロンズが主体的である。
【0009】特開平11−208097号において、最
外層が熱可塑性樹脂層である記録媒体に分散剤を含有し
ない顔料インクにより記録後、顔料粒子を熱可塑性樹脂
層中に移動させる技術が開示されている。顔料インクは
記録媒体表面に付着後顔料粒子は熱可塑性樹脂層表面に
存在し、溶媒成分は記録媒体を構成する各層に吸収され
る。続いて顔料粒子を熱可塑性樹脂層中に移動させるこ
とによって、顔料インク特有の印字部の未印字部に対す
る浮き上がりが解消され、平滑性向上に起因する光沢向
上効果が確認された。しかしながら、顔料インクの熱可
塑性樹脂層中への埋め込みが中途半端な場合、印字部、
未印字部に画像状の凹凸が発生し、光沢差が生じる。逆
に顔料インクの埋め込みが十分に行われた場合、画像表
面の平滑性は向上し、印字部と未印字部の光沢差は解消
される。しかし、平滑性が高まることにより奥行き感の
低下、過度の光沢に起因する表面のぎらつきが発生する
場合もある。
【0010】画質は個人の嗜好に依存する場合もある
が、使用する目的により、高級感のあるプリントとして
必要な光沢性や、その他の特性が要求される場合もあ
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、顔料
インクを用いてインクジェット記録をおこなった場合
の、表面光沢によるギラツキを改善して画像上に光沢差
が生じない、かつブロンズ現象を抑制した高級感のある
インクジェットプリントを与える画像形成方法を提供す
ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、以
下の構成によって達成された。
【0013】1.支持体上に少なくとも一層のインク受
容層を有し、かつ最外層に熱可塑性樹脂粒子を含有する
熱可塑性樹脂層を有する記録媒体に、顔料インクをイン
クジェット法により付着した後、加熱及び加圧を同時に
行うことにより、該熱可塑性樹脂層を透明化する画像形
成方法において、該熱可塑性樹脂層を加熱透明化した後
の表面のJIS−B−0601に規定される測定長さ
2.5mm、カットオフ値0.8mmで測定した時の中
心線平均粗さ(Ra)が0.8〜4μmであることを特
徴とする画像形成方法。
【0014】2.粗面化された熱ローラを用いて加熱及
び加圧することを特徴とする前記1に記載の画像形成方
法。
【0015】3.加熱及び加圧する熱ローラが金属ロー
ラ及びシリコンゴムローラから選ばれる少なくとも1種
であることを特徴とする前記1又は2に記載の画像形成
方法。
【0016】4.加熱及び加圧する熱ローラが金属ロー
ラ及びシリコンゴムローラから選ばれる少なくとも1種
のローラであり、かつ該ローラ中に熱源を内蔵している
ことを特徴とする前記1〜3の何れか1項に記載の画像
形成方法。
【0017】5.加熱及び加圧する熱ローラである金属
ローラとシリコンゴムローラ間又は加熱及び加圧する熱
ローラであるシリコンゴムローラと金属ローラ及びシリ
コンゴムローラから選ばれる少なくとも1種のローラ間
の加圧により形成されるニップ幅が1〜20mmである
ことを特徴とする前記1〜4の何れか1項に記載の画像
形成方法。
【0018】6.熱源を内蔵している金属ローラ及びシ
リコンゴムローラから選ばれる少なくとも1種のローラ
の、該熱源による加熱温度が50〜150℃であること
を特徴とする前記1〜5の何れか1項に記載の画像形成
方法。
【0019】7.加熱及び加圧する金属ローラ及びシリ
コンゴムローラから選ばれる少なくとも1種のローラに
より発生する圧力が1平方センチメートル当たり10〜
500Nであることを特徴とする前記1〜6の何れか1
項に記載の画像形成方法。
【0020】本発明を更に詳しく説明する。本発明に係
る画像形成方法は、熱可塑性樹脂層を有する記録媒体に
顔料インクによる記録後、加熱及び加圧を同時におこな
うことによって得られる画像の表面のJIS−B−06
01に規定される測定長さ2.5mm、カットオフ値
0.8mmで測定した時の中心線平均粗さ(Ra)が
0.8〜4μmであることが特徴である。このRaを有
する画像を得る方法としては、粗面化した加熱圧ローラ
を用いる。
【0021】画像表面を粗面化する方法としては、支持
体を予め製造する段階において、その表面に粗面化加工
を施す技術、又はインク受容能を有する塗布液を塗工及
び乾燥した後に、粗面化加工を施す技術等が挙げられる
が、何れも記録媒体製造時の負荷を増加させることとな
り好ましくない。
【0022】この他に記録媒体を粗面化する方法とし
て、インク吸収層にマット剤を添加する方法がある。す
なわち、平坦なインク吸収層中に、公知のマット剤を含
有させると、通常はインク吸収層表面に凸状態が形成さ
れる。マット剤により形成される凸のみによって光沢度
を所望の値の範囲にコントロールしようとすると、公知
のマット剤よりかなり平均粒径の大きなマット剤を使用
する必要が生じ、画像表面の光沢感が所望の範囲にコン
トロールできず、擦り傷がつきやすく、プリント表面の
触感を悪化させることとなり、本発明の効果が得られな
い。本発明に係る熱ローラは金属シリンダ及び/又はシ
リコンゴムローラにより構成されている。そのうち金属
シリンダは鉄やアルミニウムのような一般的な素材でよ
い。熱耐久性、離型性を高める目的でテトラフルオロエ
チレンやポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体等により被覆されている
ことが好ましい。
【0023】これらの樹脂の厚さは20〜200μmが
好ましい。厚すぎると熱応答性に劣り、薄すぎると機械
的強度が低下かつ、表面を粗面化することが困難とな
る。
【0024】上記加熱ローラを粗面化する方法として
は、サンドブラスト、回転させたローラの表面をサンド
ペーパー、布、紙等で擦ってもよい。サンドブラスト法
による場合、投射材として砂、アルミナ、カーボンダム
等の200Mesh以上の大きな粒径を使用するのが好
ましい。
【0025】ローラはシリンダ内部に熱源を内蔵してお
り、この熱源は線状のヒータを有し、ローラの表面温度
を50〜150℃に加熱させるものである。
【0026】本発明に係る熱ローラにおいて、上下ロー
ラ間に圧力を加え、ローラを変形させ、いわゆるニップ
を形成する。ニップ幅としては1〜20mm、好ましく
は1.5〜7mmである。
【0027】本発明に係る熱ローラ間に発生する圧力は
1平方センチメートル当たり10〜500N必要だが、
これより圧力が低いと加熱加圧により顔料粒子が熱可塑
性樹脂層に十分に押し込まれず、また圧力が高すぎると
顔料粒子の押し込みは十分だが、平滑性、光沢性が高す
ぎ、ぎらついた画像となる。
【0028】本発明に係る支持体としては、従来からイ
ンクジェット記録媒体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、これらを貼り合わせた
複合支持体を用いることができる。
【0029】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、本発明の記録媒体は必ずしも無色である必要はな
く、着色された記録媒体であってもよい。
【0030】本発明に係るインクジェット記録媒体では
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ために特に好まし
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。
【0031】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。
【0032】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。
【0033】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、四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。
【0034】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乃至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。
【0035】原紙の坪量は、30乃至250gが好まし
く、特に50乃至200gが好ましい。原紙の厚さは4
0乃至250μmが好ましい。
【0036】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乃至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乃至200gが好ましい。
【0037】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に添加できるサイ
ズ剤と同様のサイズ剤を使用できる。
【0038】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。
【0039】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。
【0040】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。
【0041】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で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10〜30
μmの範囲である。
【0042】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。 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乃至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乃至200
gが好ましい 3.圧縮弾性率≧98.1 MPa 4.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 5.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 6.クラーク剛直度:記録媒体の搬送方向のクラーク剛
直度が50〜300cm 2/100である支持体が好ま
しい 7.原子中の水分:中紙に対して4〜100質量%が好
ましい。
【0043】本発明の記録媒体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、特に全ての層を一
回の塗布で済ます同時塗布が好ましい。
【0044】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。
【0045】本発明に係るインクジェット記録媒体は、
支持体及び最表層で熱可塑性樹脂からなる、インク受容
層及び、色材とインク溶媒成分がインク受容層表面で分
離したのちにインク溶媒成分が吸収される、熱可塑性樹
脂層に隣接する溶媒吸収層により構成されている。
【0046】本発明に係るインク受容層としては、顔料
インクによる記録後、加熱及び加圧を同時に行うことに
より溶融し、被膜化する実質的に熱可塑性微粒子より構
成される。
【0047】本発明における熱可塑性微粒子としては、
ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレ
ン、ポリアクリル酸、ポリメタアクリル酸、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエス
テル、ポリアミド、ポリエーテル及びこれらの共重合体
が用いられる。熱可塑性樹脂を選択するにあたり、考慮
すべき点は、インク受容性、加熱加圧による定着後の光
沢及び、画像堅牢性等がある。インク受容性について
は、熱可塑性微粒子が小さい場合は、顔料インク中の顔
料粒子とインク溶媒の分離が遅くなり、実質的な吸収速
度の低下を招くことになる。また大きすぎる場合は、支
持体上に塗設する際に隣接する溶媒吸収層との接着性
や、塗設乾燥後の膜強度の点から好ましくない。このた
めに好ましい熱可塑性微粒子径としては0.05〜10
μm、より好ましくは0.1〜5μmの範囲である。
【0048】また、熱可塑性微粒子の選択の基準として
はガラス転移点Tgが挙げられる。Tgが極端に低い場
合は、例えば記録媒体製造時の塗布乾燥温度が既にTg
より高く、インク溶媒が透過するための熱可塑性微粒子
による空隙が消失してしまう。またTgが極端に高い場
合は、顔料インクによるインクジェット記録後溶融成膜
するために高温での定着操作が必要となり、装置上の負
荷及び支持体の熱安定性等が問題となる。熱可塑性微粒
子の好ましいTgは50〜150℃である。
【0049】また、画像形成後、記録画像はその経時保
存による画質劣化をできるだけ抑制する必要がある。顔
料インクを用いた場合は、染料インクの様な比較的短期
間での濃度低下、変色を気にする必要はないが、未印字
部の変色をできるだけ抑制する観点で熱可塑性微粒子を
選択する必要がある。
【0050】本発明に係る最表層の熱可塑性樹脂層に隣
接する顔料インクの溶媒吸収層は空隙が形成されている
ことが必要だが、これは各種の無機固体微粒子を皮膜中
に含有させることによって形成される。
【0051】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が用いられる。
【0052】無機微粒子の平均粒径は、粒子そのものあ
るいは空隙型のインク吸収層の断面や表面に現れた粒子
を電子顕微鏡で観察し、100個の任意粒子の粒径を求
めてその単純平均値(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。
【0053】濃度の高い画像が形成され、鮮明な画像が
記録でき、かつ低コストで製造できる等の点からする
と、固体微粒子として、気相法により合成された微粒子
シリカ、コロイダル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
い。
【0054】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。
【0055】現在、このような気相法によって合成され
た微粒子シリカは市販されており、市販の微粒子シリカ
には日本アエロジル社の各種のアエロジルがある。
【0056】本発明の効果を得るためには、無機微粒子
の粒径に特に制限はないが100nm以下が好ましく、
空隙層を形成するために最も適する粒径は化合物によっ
て異なる。例えば、上記気相法シリカの場合、1次粒子
の状態で分散された無機微粒子の1次粒子の平均粒径
(塗設前の分散液状態での粒径)では、4〜20nmが
最も好ましく用いることができる。
【0057】また、溶媒吸収層としては、上記無機微粒
子を用いる他に、例えば特開昭59−148583号、
同55−51583号、同58−72495号等に記載
されている各種親水性樹脂とシリカとの配合液によりな
るインク受容層、特開平9−150574号、同10−
181189号に記載されているアルキレンオキサイド
含有又は、ポリカーボネイトを含有するウレタン樹脂エ
マルジョン等を用いることもできる。
【0058】本発明に係る記録媒体の熱可塑性樹脂層及
び溶媒吸収層において、空隙の総量(空隙容量)は記録
媒体1m2当り20ml以上であることが好ましい。
【0059】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、乾燥性が遅いなどの問
題が生じやすい。
【0060】空隙容量の上限は特に制限されないが、空
隙型のインク吸収層の膜厚を概ね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
は必要で、この点からすると、空隙容量を40ml/m
2以上とすることは難しい。
【0061】本発明において、空隙容量はJ.TAPP
I紙パルプ試験方法、No.51−87、紙及び板紙の
液体吸収性試験方法(ブリストー法)に記載された方法
で測定したとき、吸収時間2秒における液体転移量(m
l/m2)で表される。なお、上記の測定方法では、測
定に純水(イオン交換水)が使用されているが、測定面
積の判別を容易にするために、2%未満の水溶性染料を
含有させてもよい。
【0062】本発明に係るインクジェット記録媒体の塗
布に際して、塗布性を向上させるために増粘剤を用いて
もよい。
【0063】本発明のインクにおいては、吐出安定性、
プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定
性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、
さらに粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防錆剤、防腐剤等を
添加することもできる。
【0064】本発明において、顔料の分散安定性を向上
するため界面活性剤を含有させることが好ましい。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、
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、第四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。
【0065】本発明に使用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。
【0066】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、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1
5、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12
3、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178、C.
I.ピグメントレッド222等が挙げられる。
【0067】オレンジまたはイエロー用の顔料として
は、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94、C.I.
ピグメントイエロー138等が挙げられる。
【0068】グリーンまたはシアン用の顔料としては、
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15:3、
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。
【0069】本発明において用いる顔料インクには必要
に応じて顔料分散剤を含有させてもよい。使用できる顔
料分散剤としては、例えば高級脂肪酸塩、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、
スルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、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、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテ
ル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコー
ル、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
よびこれらの塩をあげることができる。
【0070】顔料の分散方法としては、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
ー等各種を用いることができる。
【0071】本発明の顔料分散体の粗粒分を除去する目
的で遠心分離装置を使用すること、フィルターを使用す
ることも好ましく用いられる。
【0072】本発明のインクに使用する顔料分散体の平
均粒径は10nm以上200nm以下であることが好ま
しく、10nm以上100nm以下がより好ましく10
nm以上50nm以下がさらに好ましい。顔料分散体の
平均粒径が100nm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起こり、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、顔料分散体の平均粒径が10nm未満にな
ると顔料分散体の安定性が悪くなりやすく、インクの保
存安定性が劣化しやすくなる。
【0073】顔料分散体の粒径測定は、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出来る。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。
【0074】本発明におけるインクは、ラテックスを含
有しても良い。本発明における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
種類の例としてはスチレン−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があ
るが、なか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。
【0075】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、中では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。
【0076】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。
【0077】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。
【0078】ラテックスの平均粒子径は光散乱方式やレ
ーザードップラー方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。
【0079】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
関して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
の増大が起こりやすいなどインク保存性の点で問題が生
じることが多い。
【0080】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。
【0081】本発明におけるインクにはこの他に防腐
剤、防黴剤、粘度調整剤等を必要に応じて含有しても良
い。
【0082】本発明のインクジェット記録方法で使用す
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)などを具体的な例と
して挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いて
も構わない。
【0083】
【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、本発明はこれらの実施態様に限定されるもので
はない。尚、実施例中で%は特に断りのない限り質量%
を示す。
【0084】〈酸化チタン分散液−1の調製〉平均粒径
が0.25μmの酸化チタン20kg(石原産業:W−
10)をpH7.5のトリポリリン酸ナトリウムを15
0g、ポリビニルアルコール(クラレ株式会社:PVA
235、平均重合度3500)500g、カチオン性ポ
リマー(P−1)の150g及びサンノブコ株式会社消
泡剤SN381を10g含有する水溶液90リットルに
添加し、高圧ホモジナイザー(三和工業株式会社製)で
分散した後全量を100リットルに仕上げて均一な酸化
チタン分散液−1を得た。
【0085】
【化1】
【0086】〈シリカ分散液−1の調製〉1次粒子の平
均粒径が0.007μmの気相法シリカ(日本アエロジ
ル工業株式会社: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=2.5に調整した6
20リットルの純水中に室温で分散した後に、全量を6
94リットルに純水で仕上げた。この分散液を希釈した
粒子の電子顕微鏡写真を撮影したところ、ほとんどの粒
子が0.01μm以下の平均粒径であり1次粒子まで分
散されていることを確認した(ほとんどの粒子とは85
〜90%の粒子のことをいう)。
【0087】〈シリカ分散液−2の調製〉カチオン性ポ
リマー(P−2)を1.41kg、エタノール4.2リ
ットルを含有する溶液(pH=2.3)18リットルに
25〜30℃の温度範囲で、シリカ分散液−1の69.
4リットルを攪拌しながら20分かけ添加し、ついでホ
ウ酸260gとホウ砂230gを含有する水溶液(pH
=7.3)7.0リットルを約10分かけて添加し、前
記の消泡剤SN381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
げてほぼ透明なシリカ分散液−2を調製した。
【0088】
【化2】
【0089】〈塗布液の調製〉第1層、第2層、第3層
の塗布液を以下の手順で調製した。
【0090】第1層用塗布液 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た。
【0091】 ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235 (平均重合度:3500))の7%水溶液 194.6ml 酸化チタン分散液−1 33ml 第一工業株式会社製:ラテックスエマルジョン・AE−803 18ml 純水で全量を1000mlに仕上げる。塗布液pHは
4.4であった。
【0092】第2層用塗布液 シリカ分散液−2の650mlに40℃で攪拌しなが
ら、以下の添加剤を順次混合した。
【0093】 ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235 (平均重合度3500))の7%溶液 201.6ml 純水で全量を1000mlに仕上げる。塗布液pHは
4.4であった。
【0094】第3層塗布液 シリカ分散液−2の650mlに40℃で攪拌しなが
ら、以下の添加剤を順次混合した。
【0095】 ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235 (平均重合度3500))の7%水溶液 201.6ml シリコン分散液(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製・ BY−22−839) 15ml サポニン50%水溶液 4ml 純水で全量を1000mlに仕上げる。塗布液のpHは
4.5であった。
【0096】上記のように得られた塗布液を下記のフィ
ルターで濾過した。第1層と第2層:東洋濾紙株式会社
製TCP10で2段濾過、第3層:東洋濾紙株式会社製
TCP30で2段濾過。
【0097】第1層(50μm)、第2層(100μ
m)、第3層(50μm)の順になるように各層を、両
面をポリエチレンで被覆した紙支持体(厚みが220μ
mでインク吸収層面のポリエチレン中にはポリエチレン
に対して13質量%のアナターゼ型酸化チタン含有)に
塗布した。括弧内はそれぞれ湿潤膜厚を示し、第1層〜
第3層は同時塗布した。
【0098】塗布はそれぞれの塗布液を40℃で3層式
スライドホッパーで塗布を行い、塗布直後に0℃に保た
れた冷却ゾーンで20秒冷却した後、25℃の風(相対
湿度15%)で60秒間、45℃の風(相対湿度が25
%)で60秒間、50℃の風(相対湿度が25%)で6
0秒間順次乾燥し、20〜25℃、相対湿度が40〜6
0℃の雰囲気下で2分間調湿して試料を巻き取り溶媒吸
収層のみの記録媒体を得た。
【0099】次に以下の処方により熱可塑性樹脂層用の
塗工液を調製した。 AT−2000(スチレン−アクリル酸共重合ラテックス (Tg:80℃、MFT:85℃(株)昭和高分子製)) 50% AS−7180 3% (アクリル系共重合体Na塩水溶液(株)東亞合成化学工業製) 水 47% 前記溶媒吸収層のみ有する記録媒体上に熱可塑性樹脂層
用の塗工液を前記スライドホッパーで、乾燥後の膜厚が
5μmとなるように塗布を行い、上記と同様の乾燥条件
で記録媒体の作製を行った。
【0100】 〈記録媒体への画像記録〉 (イエロー顔料分散体の調製) C.I.ピグメントイエロー128 150g スチレン−アクリル−メタクリル酸メチル共重合体 (分子量10,000、酸価160) 70g エチレングリコール 100g グリセリン 80g イオン交換水 200g を混合し、0.3mmのジルコニアビーズで体積率で6
0%充填した横型ビーズミル(アシザワ(株)製システ
ムゼータミニ)を用いて分散し、イエロー顔料分散体を
得た。得られたイエロー顔料分散体の平均粒径は125
nmであった。尚、顔料インク分散体平均粒径の測定は
ゼータサイザー1000(マルバーン社製)を用いた。
【0101】 (マゼンタ顔料分散体の調製) C.I.ピグメントレッド122 100g デモールC 63g グリセリン 100g イオン交換水 130g を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で6
0%充填した横型ビーズミル(アシザワ(株)製システ
ムゼータミニ)を用いて分散し、マゼンタ顔料分散体を
得た。得られたマゼンタ顔料分散体の平均粒径は65n
mであった。
【0102】 (シアン顔料分散体の調製) C.I.ピグメントブルー15:3 100g デモールC 63g ジエチレングリコール 100g イオン交換水 125g を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で6
0%充填した横型ビーズミル(アシザワ(株)製システ
ムゼータミニ)を用いて分散した後、20,000rp
mで30分間遠心分離処理を行い、シアン顔料分散体を
得た。得られたシアン顔料分散体の平均粒径は55nm
であった。
【0103】 (ブラック顔料分散体の調製) Hostfine Black T(クラリアント(株)製、 平均粒径50nm) 167g ラテックス4(スーパーフレックス460、第一工業製薬(株)製) 78.9g エチレングリコール 200g トリエチレングリコールモノメチルエーテル 120g オルフィンGXL(日信化学(株)製) 4g プロキセルGXL(ゼネカ社製) 2g 以上をイオン交換水で1000gに仕上げ、1μmのミ
リポアフィルターを2度通過させて顔料インクを調製し
た。
【0104】(記録媒体への記録)ノズル粒径20μ
m、駆動周波数12kHz、1色当りのノズル数12
8、同色ノズル密度180dpi(dpiとは2.54
cm当たりのドットの数を表す)であるピエゾ型ヘッド
を搭載し、最大記録密度720×720dpiのオンデ
マンド型のインクジェットを使用して、上記顔料インク
により各色の均一ベタ画像パターンをイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの各色について作製した。
【0105】続いて画像パターンを付与したサンプルに
ついて、直径30mmφの円柱状の鉄シリンダ(上ロー
ラ)と、シリコンゴムローラ(直径30mmφの下ロー
ラ)が共に、テトラフロロエチレン−パーフロロアルキ
ルエーテル共重合体により被覆され、鉄シリンダ内にヒ
ータを内蔵されている定着装置を用いて、鉄ローラが画
像表面に接するように、加熱及び加圧処理をおこなっ
た。尚、鉄ローラに被覆するテトラフロロエチレン−パ
ーフロロアルキルエーテル共重合体の被覆膜厚を100
μmとし、回転させたローラ表面に粗さの異なるサンド
ペーパーを押し当てて、粗面化した。これを用いて印字
後の画像を加熱圧定着した試料101〜108を作製し
た。画像形成後の表面粗さRa値を表1に記載した。印
字後の画像への加熱温度、圧力、それらの付与方法につ
いても表1に記載した。
【0106】上記処理をおこなった画像について、質感
及び印字部のブロンズについて目視評価をおこなった結
果を表1に示す。
【0107】質感及びブロンズの目視判定基準を以下に
示す。 質感 ◎:印字部、未印字部の光沢差なく、ぎらつきがない ○:印字部、未印字部の光沢差なく、多少ぎらつきがあ
るが実用上問題ない △:印字部、未印字部の光沢差ないが、画像全体がぎら
つき実用上問題あり ×:未印字部の光沢高く、印字部光沢低い。
【0108】ブロンズ ◎:ブロンズがほとんど感じられない ○:若干のブロンズがみられるが、実用上問題がない △:実用上問題のあるブロンズがみられる ×:著しいブロンズがみられる。
【0109】
【表1】
【0110】画像表面粗さRa値が低い試料101は、
ブロンズは解消され、印字部、未印字部の光沢差がない
ものの、過度の平滑感に起因すると思われるぎらつきが
みられる。一方、Ra値が1.4及び3.7と大きくな
った試料102、103は印字の有無による光沢差がな
く、ぎらつきも感じられず、ブロンズも解消されてい
る。これに対してRa値が更に大きくなった試料104
は、ブロンズは若干発生し、表面の平滑性の変化に起因
する光沢感の著しい低下がみられる。
【0111】試料105及び106は定着時の温度又は
圧力を試料101〜104から変化させ、定着後のRa
値が試料102と同じになるように加熱ローラの表面を
粗面化し画像形成をおこなった。試料102に対してR
a値は同じだが、光沢差やぎらつきの程度、ブロンズの
発生の度合いは変化しているが実用上の問題がないレベ
ルである。これは定着処理後の表面粗さだけでなく、顔
料粒子が熱可塑性樹脂層中でどのように分布しているか
という点も画質に影響を及ぼしていることを示唆する現
象と推定できる。
【0112】試料107及び108が加熱と加圧のタイ
ミングを分離し画像形成を行ったものであるが、試料1
07については、印字部と未印字部の光沢差、試料10
8については印字の有無によらない光沢の低さを招き、
ブロンズも解消できないことがわかる。
【0113】
【発明の効果】実施例で実証した如く、本発明による画
像形成方法は顔料インクを用いてインクジェット記録を
行った場合の印字部と未印字部の光沢差を生じることな
く、ブロンズが抑えられた高級感のある画像が得られ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 眞一 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 Fターム(参考) 2C056 EA04 EC14 EC29 FA04 FC06 HA45 HA46 2H086 BA05 BA13 BA31 BA34 BA41 2H113 AA04 BB08 BB22 DA47 EA17 FA28 FA29 FA48

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体上に少なくとも一層のインク受容
    層を有し、かつ最外層に熱可塑性樹脂粒子を含有する熱
    可塑性樹脂層を有する記録媒体に、顔料インクをインク
    ジェット法により付着した後、加熱及び加圧を同時に行
    うことにより、該熱可塑性樹脂層を透明化する画像形成
    方法において、該熱可塑性樹脂層を加熱透明化した後の
    表面のJIS−B−0601に規定される測定長さ2.
    5mm、カットオフ値0.8mmで測定した時の中心線
    平均粗さ(Ra)が0.8〜4μmであることを特徴と
    する画像形成方法。
  2. 【請求項2】 粗面化された熱ローラを用いて加熱及び
    加圧することを特徴とする請求項1に記載の画像形成方
    法。
  3. 【請求項3】 加熱及び加圧する熱ローラが金属ローラ
    及びシリコンゴムローラから選ばれる少なくとも1種で
    あることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成
    方法。
  4. 【請求項4】 加熱及び加圧する熱ローラが金属ローラ
    及びシリコンゴムローラから選ばれる少なくとも1種の
    ローラであり、かつ該ローラ中に熱源を内蔵しているこ
    とを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の画像
    形成方法。
  5. 【請求項5】 加熱及び加圧する熱ローラである金属ロ
    ーラとシリコンゴムローラ間又は加熱及び加圧する熱ロ
    ーラであるシリコンゴムローラと金属ローラ及びシリコ
    ンゴムローラから選ばれる少なくとも1種のローラ間の
    加圧により形成されるニップ幅が1〜20mmであるこ
    とを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の画像
    形成方法。
  6. 【請求項6】 熱源を内蔵している金属ローラ及びシリ
    コンゴムローラから選ばれる少なくとも1種のローラ
    の、該熱源による加熱温度が50〜150℃であること
    を特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の画像形
    成方法。
  7. 【請求項7】 加熱及び加圧する金属ローラ及びシリコ
    ンゴムローラから選ばれる少なくとも1種のローラによ
    り発生する圧力が1平方センチメートル当たり10〜5
    00Nであることを特徴とする請求項1〜6の何れか1
    項に記載の画像形成方法。
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