JP4735207B2 - インクジェット記録方法 - Google Patents

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Description

本発明はインクジェット記録方法に関し、特に、紫外線硬化型インクを用いて画像を記録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。また、使用される用途も多岐にわたり、それぞれの目的にあった記録媒体またはインクが使用される。
特に、近年では記録速度の大幅な向上がみられ、軽印刷用途にも耐え得る性能を持つプリンタの開発も行われている。
しかしながら、インクジェットプリンタにおいてその性能を引き出すためには、インクの吸収性を付与したインクジェット専用紙が必要である。
インクの吸収性があまりないコート紙やアート紙、もしくは吸収性の全くないプラスチックフイルム上に記録する際には、異色インク液体同士が記録媒体上で混ざり、色濁りを起こすいわゆるブリード等の課題があり、インクジェットに対して記録媒体の多様性をもたせる上で課題となっていた。
上記の課題において、室温において固体のワックス等を素材とするホットメルト型インク組成物を用い、加熱等により液化し、何らかのエネルギーを加えて噴射させ、記録媒体上に付着しつつ冷却固化して記録ドットを形成するホットメルト型インクジェット記録方法が提案されている。
このインクは室温で固体であるために取り扱い時に汚れることがなく、また、溶融時のインク蒸発量が実質ないためノズルの目詰まりがない。さらに、付着後直ちに固化するため色にじみも少なく、紙質に関係なく良好な印刷品質を提供するインク組成物が提案されている(特許文献1、2参照)。
しかしながらこのような方法で記録された画像は、インクドットが柔らかいワックス状であるため、ドットの盛り上がりに起因する品質の劣化や、擦過性能の不足等の課題があった。
一方、紫外線を露光することにより硬化するインクジェット用インクが開示されている(特許文献3参照)。また、顔料が必須に含有され、かつ重合性材料として三官能以上のポリアクリレートが必須とされており、かつ、ケトン、アルコールを主溶剤とするいわゆる非水系インクが提案されている(特許文献4参照)。また、水系の紫外線重合モノマーを用いたインクが提案されている(特許文献5参照)。
これらの方法では、インク自身を硬化成分により硬化させるため、非吸収性の記録媒体に対しても記録が可能となったが、色剤以外の硬化成分が多量に含有し、かつ揮発しないため記録面がインクドットにより盛り上がり、画質、特に光沢の不自然さを生じさせた。
さらに、従来公知の硬化成分に対しては安全上の懸念点があり、たとえ安全性をクリアしたとしても物質選択の狭さがあり素材、物性の自由な設計を行えないという課題があった。
米国特許第4,391,369号明細書 米国特許第4,484,948号明細書 米国特許第4,228,438号明細書 特公平5−64667号公報 特開平7−224241号公報
本発明の目的は、インク吸収性の少ない、またはインク吸収性のない記録媒体に対してビーディングやカラーブリードの発生がなく、高画質な画像が得られ、光沢ムラや画像濃度ムラ、普通紙に対するコックリングの改良されたインクジェット記録方法を提供することである。
本発明の上記課題は、以下の構成により達成された。
1.少なくとも色剤と、水と、親水性主鎖に複数の側鎖を有し、紫外線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物とを含有するインクジェット用インクを記録媒体の上に吐出して画像形成するインクジェット記録方法において、該記録媒体の上に該インクジェット用インクが着弾した後、305〜375nmに最高照度を有し、該記録媒体の表面上での照度が40〜1000mW/cm2の紫外線を発生する発光ダイオードから紫外線を照射して硬化することを特徴とするインクジェット記録方法。
2.前記記録媒体の上に前記インクジェット用インクが着弾した後、0.001〜1.0秒の間に前記発光ダイオードから紫外線を照射することを特徴とする1に記載のインクジェット記録方法。
3.インクジェット記録ヘッドを収納したキャリッジの両端部に、紫外発光ダイオードを複数個配列したランプを設けたインクジェット記録装置を用いることを特徴とする1または2に記載のインクジェット記録方法。
4.複数色のインクジェット用インクを吐出する各インクジェット記録ヘッドの横に、紫外発光ダイオードを複数個配列したランプを設けたインクジェット記録装置を用いることを特徴とする1または2に記載のインクジェット記録方法。
5.インクジェット記録ヘッドがラインヘッド方式であって、該インクジェット記録ヘッドの下流側に紫外発光ダイオードを複数個配列したランプを設けたインクジェット記録装置を用いることを特徴とする1または2に記載のインクジェット記録方法。
6.前記高分子化合物をインク全質量に対して、0.8〜5.0質量%含有することを特徴とする1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
7.前記親水性主鎖がポリ酢酸ビニルのケン化物であり、かつケン化度が77〜99%、重合度が200〜4000であることを特徴とする1〜6のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
8.前記親水性主鎖に対する前記側鎖の変性率が0.8〜4モル%であることを特徴とする1〜7のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
9.前記インクジェット用インク中に水溶性光重合開始剤を含有することを特徴とする1〜8のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
本発明によれば、インク吸収性の少ない、またはインク吸収性のない記録媒体に対してビーディングやカラーブリードの発生がなく、高画質な画像が得られ、光沢ムラや画像濃度ムラ、普通紙に対するコックリングの改良されたインクジェット記録方法を提供することができる。
本発明者は、親水性主鎖に複数の側鎖を有し、紫外線を照射することにより側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物を含有するインクジェット用インク(以下、単にインクともいう)を記録媒体の上に吐出して画像形成するインクジェット記録方法により、上記課題がほぼ解決されることを見出した。また、上記インクにより、普通紙での印字品質も向上することを見出した。しかしながら、照射する光源によっては発生する熱により、基材の紙が変形したり、硬化状態が加熱により変化したりして、光沢ムラ、画像濃度ムラやコックリング等を発生する場合があることが分かった。
本発明では、親水性主鎖に複数の側鎖を有し、紫外線を照射することにより側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物をインク中に含有することにより、印字した後にインク自身が記録媒体上で硬化反応により増粘(ゲル化)し、異色間の色混じり(カラーブリード)やインクあふれによるまだら(ビーディング)の発生を抑制することができる。従って、吸収性のない記録媒体への直接印字が可能である。
従来も、このように紫外線で硬化する成分をインクに入れる技術はあったが、硬化する成分がモノマーであり、エネルギー効率が悪く、インク中にかなりの量を添加しないと、非吸収性の記録媒体にそのまま印字することができなかった。そのため、画像部の盛り上がりが大きくなり、平滑感の高い画像は得られなかった。
本発明では、硬化成分が少量で済みインク中の総固形分量を10%程度に抑えることができるので、揮発成分が揮発した後の画像部の盛り上がりは非常に薄い。そのため、印刷用紙のような吸収性の低い、あるいは吸収性のない記録媒体に、高画質で平滑性の高い画像をそのまま印字することが可能である。
また、上記インクを記録媒体上に吐出するインクジェット記録方法において、記録媒体上に上記インクが着弾した後、発光波長ピークが305〜375nmの範囲に存在し、かつ記録媒体表面上での照度が40〜1000mW/cm2の紫外線を発生する発光ダイオードから紫外線を照射して硬化することにより、画像濃度ムラや光沢ムラ、コックリングを改良することができた。
これは、発光ダイオードが発熱しないため、インク吐出後の紫外線照射による硬化(ゲル化)反応が制御され、色材と硬化成分である高分子化合物の混在状態が良好になったためであると考えられる。また、発熱しないので、基材が普通紙でも熱による基材の変形や急激なインク乾燥等が抑制され、結果的にコックリングの発生が抑制される。
〈紫外線架橋性高分子化合物〉
本発明に係る親水性主鎖に複数の側鎖を有し、紫外線を照射することにより側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物とは、ポリ酢酸ビニルのケン化物、ポリビニルアセタール、ポリエチレンオキサイド、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、または前記親水性樹脂の誘導体、ならびにこれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種の親水性樹脂に対して、側鎖に光二量化型、光分解型、光重合型、光変性型、光解重合型等の変性基を導入したものである。光重合型の架橋性基が感度、生成される画像の性能の観点から望ましい。
親水性主鎖においては、側鎖の導入に対する簡便性や、取り扱いの観点からポリ酢酸ビニルのケン化物が好ましく、その重合度は200〜4000が好ましく、200〜2000がハンドリングの観点からより好ましい。主鎖に対する側鎖の変性率は0.3〜4モル%が好ましく、0.8〜4モル%が反応性の観点からより好ましい。0.3モル%より小さいと架橋性が不足し本発明の効果が小さくなり、4モル%より大きいと架橋密度が大きくなり硬くてもろい膜となり、膜の強度が落ちてしまう。
光二量化型の変性基としては、ジアゾ基、シンナモイル基、スチルバゾニウム基、スチルキノリウム基等を導入したものが好ましく、例えば、特開昭60−129742号公報等に記載された感光性樹脂(組成物)が挙げられる。
特開昭60−129742号公報記載の感光性樹脂は、ポリビニルアルコール構造体中にスチルバゾニウム基を導入した下記一般式(1)で表される化合物である。
Figure 0004735207
式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基を表し、A-はカウンターアニオンを表す。
特開昭56−67309号公報記載の感光性樹脂は、ポリビニルアルコール構造体中に、下記一般式(2)で表される2−アジド−5−ニトロフェニルカルボニルオキシエチレン構造、または、下記一般式(3)で表され、4−アジド−3−ニトロフェニルカルボニルオキシエチレン構造を有する樹脂組成物である。
Figure 0004735207
また、下記一般式(4)で表される変性基も好ましく用いられる。
Figure 0004735207
式中、Rはアルキレン基または芳香族環を表す。好ましくはベンゼン環である。
光重合型の変性基としては、例えば、特開2000−181062号、同2004−189841号公報に示される下記一般式(5)で表される樹脂が反応性との観点から好ましい。
Figure 0004735207
式中、R2はメチル基または水素原子を表し、nは1または2を表し、Xは−(CH2m−COO−または−O−を表し、Yは芳香族環または単結合手を表し、mは0〜6までの整数を表す。
また、特開2004−161942号公報に記載されている光重合型の下記一般式(6)で表される変性基を、従来公知の水溶性樹脂に用いることも好ましい。
Figure 0004735207
式中、R3はメチル基または水素原子を表し、R4は炭素数2〜10の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表す。
このような紫外線架橋型の樹脂は、インク全質量に対して0.8〜5.0質量%含有することが、好ましい。0.8質量%以上存在することで、架橋効率が向上し、架橋後のインク粘度の急激な上昇によりビーディングやカラーブリードがより好ましくなる。5.0質量%以下の場合は、インク物性やインクヘッド内状態に悪影響しにくくなり、出射性やインク保存性の観点で好ましい。
本発明の紫外線架橋型の樹脂においては、元々ある程度の重合度をもった主鎖に対して側鎖間で架橋結合を介して架橋をするため、一般的な連鎖反応を介して重合する紫外線硬化型の樹脂に対して光子一つ当たりの分子量増加効果が著しく大きい。一方、従来公知の紫外線硬化型の樹脂においては架橋点の数は制御不可能であるため、硬化後の膜の物性をコントロールすることができず、硬くてもろい膜となりやすい。
本発明に用いられる樹脂においては架橋点の数は親水性主鎖の長さと、側鎖の導入量で完全に制御でき、目的に応じたインク膜の物性制御が可能である。
さらに、従来公知の紫外線硬化型インクが色剤以外のほぼ全量が硬化性成分であり、そのため硬化後のドットが盛り上がり、光沢に代表される画質に劣ることに対し、本発明に用いられる樹脂においては必要量が少量ですみ、乾燥成分が多いため乾燥後の画質の向上が図られ、かつ定着性もよい。
(光重合開始剤、増感剤)
本発明においては、光重合開始剤や増感剤を添加するのも好ましい。これらの化合物は溶媒に溶解、または分散した状態か、もしくは感光性樹脂に対して化学的に結合されていてもよい。
適用される光重合開始剤、光増感剤について特に制限はなく、従来公知の物を用いることができる。
適用される光重合開始剤、光増感剤について特に制限はないが、水溶性の物が混合性、反応効率の観点から好ましい。特に4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン(HMPK)、チオキサントンアンモニウム塩(QTX)、ベンゾフェノンアンモニウム塩(ABQ)が水系溶媒への混合性という観点で好ましい。
さらに、樹脂との相溶性の観点から下記一般式(7)で表される4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン(n=1、HMPK)や、そのエチレンオキシド付加物(n=2〜5)がより好ましい。
Figure 0004735207
式中、nは1〜5の整数を表す。
また、他には一例としベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ビス−N,N−ジメチルアミノベンゾフェノン、ビス−N,N−ジエチルアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4′−ジメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;チオキサトン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン、イソプロポキシクロロチオキサントン等のチオキサントン類;エチルアントラキノン、ベンズアントラキノン、アミノアントラキノン、クロロアントラキノン等のアントラキノン類;アセトフェノン類;ベンゾインメチルエーテル等のベンゾインエーテル類;2,4,6−トリハロメチルトリアジン類;1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−フェニルイミダゾール2量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−フェニルイミダゾール2量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2,−ジ(p−メトキシフェニル)−5−フェニルイミダゾール2量体、2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体の2,4,5−トリアリールイミダゾール2量体、ベンジルジメチルケタール、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、フェナントレンキノン、9,10−フェナンスレンキノン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等ベンゾイン類;9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9′−アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体;ビスアシルフォスフィンオキサイド、及びこれらの混合物等が好ましく用いられ、上記は単独で使用しても混合して使用してもかまわない。
これらの光重合開始剤に加え、促進剤等を添加することもできる。これらの例として、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、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等が挙げられる。
これらの光重合開始剤は親水性主鎖に対して、側鎖にグラフト化されていても好ましい。
〔着色剤〕
本発明に係るインクに用いられる色材としては、染料または顔料を用いることが好ましい。
(染料)
本発明で用いることのできる染料としては、特に制限はなく、酸性染料、直接染料、反応性染料等の水溶性染料、分散染料等が挙げられる。
以下、本発明に係るインクに適用可能な染料の具体例を列挙するが、本発明は、これら例示する染料にのみ限定されるものではない。
[水溶性染料]
本発明で用いることのできる水溶性染料としては、例えば、アゾ染料、メチン染料、アゾメチン染料、キサンテン染料、キノン染料、フタロシアニン染料、トリフェニルメタン染料、ジフェニルメタン染料等を挙げることができ、以下にその具体的化合物を挙げる。
〈C.I.アシッドイエロー〉
1、3、11、17、18、19、23、25、36、38、40、42、44、49、59、61、65、67、72、73、79、99、104、110、114、116、118、121、127、129、135、137、141、143、151、155、158、159、169、176、184、193、200、204、207、215、219、220、230、232、235、241、242、246、
〈C.I.アシッドオレンジ〉
3、7、8、10、19、24、51、56、67、74、80、86、87、88、89、94、95、107、108、116、122、127、140、142、144、149、152、156、162、166、168、
〈C.I.アシッドレッド〉
88、97、106、111、114、118、119、127、131、138、143、145、151、183、195、198、211、215、217、225、226、249、251、254、256、257、260、261、265、266、274、276、277、289、296、299、315、318、336、337、357、359、361、362、364、366、399、407、415、
〈C.I.アシッドバイオレット〉
17、19、21、42、43、47、48、49、54、66、78、90、97、102、109、126、
〈C.I.アシッドブルー〉
1、7、9、15、23、25、40、62、72、74、80、83、90、92、103、104、112、113、114、120、127、128、129、138、140、142、156、158、171、182、185、193、199、201、203、204、205、207、209、220、221、224、225、229、230、239、249、258、260、264、278、279、280、284、290、296、298、300、317、324、333、335、338、342、350、
〈C.I.アシッドグリーン〉
9、12、16、19、20、25、27、28、40、43、56、73、81、84、104、108、109、
〈C.I.アシッドブラウン〉
2、4、13、14、19、28、44、123、224、226、227、248、282、283、289、294、297、298、301、355、357、413、
〈C.I.アシッドブラック〉
1、2、3、24、26、31、50、52、58、60、63、107、109、112、119、132、140、155、172、187、188、194、207、222、
〈C.I.ダイレクトイエロー〉
8、9、10、11、12、22、27、28、39、44、50、58、79、86、87、98、105、106、130、132、137、142、147、153、
〈C.I.ダイレクトオレンジ〉
6、26、27、34、39、40、46、102、105、107、118、
〈C.I.ダイレクトレッド〉
2、4、9、23、24、31、54、62、69、79、80、81、83、84、89、95、212、224、225、226、227、239、242、243、254、
〈C.I.ダイレクトバイオレット〉
9、35、51、66、94、95、
〈C.I.ダイレクトブルー〉
1、15、71、76、77、78、80、86、87、90、98、106、108、160、168、189、192、193、199、200、201、202、203、218、225、229、237、244、248、251、270、273、274、290、291、
〈C.I.ダイレクトグリーン〉
26、28、59、80、85、
〈C.I.ダイレクトブラウン〉
44、106、115、195、209、210、222、223、
〈C.I.ダイレクトブラック〉
17、19、22、32、51、62、108、112、113、117、118、132、146、154、159、169、
〈C.I.ベイシックイエロー〉
1、2、11、13、15、19、21、28、29、32、36、40、41、45、51、63、67、70、73、91、
〈C.I.ベイシックオレンジ〉
2、21、22、
〈C.I.ベイシックレッド〉
1、2、12、13、14、15、18、23、24、27、29、35、36、39、46、51、52、69、70、73、82、109、
〈C.I.ベイシックバイオレット〉
1、3、7、10、11、15、16、21、27、39、
〈C.I.ベイシックブルー〉
1、3、7、9、21、22、26、41、45、47、52、54、65、69、75、77、92、100、105、117、124、129、147、151、
〈C.I.ベイシックグリーン〉
1、4、
〈C.I.ベイシックブラウン〉
1、
〈C.I.リアクティブイエロー〉
2、3、7、15、17、18、22、23、24、25、27、37、39、42、57、69、76、81、84、85、86、87、92、95、102、105、111、125、135、136、137、142、143、145、151、160、161、165、167、168、175、176、
〈C.I.リアクティブオレンジ〉
1、4、5、7、11、12、13、15、16、20、30、35、56、64、67、69、70、72、74、82、84、86、87、91、92、93、95、107、
〈C.I.リアクティブレッド〉
2、3、5、8、11、21、22、23、24、28、29、31、33、35、43、45、49、55、56、58、65、66、78、83、84、106、111、112、113、114、116、120、123、124、128、130、136、141、147、158、159、171、174、180、183、184、187、190、193、194、195、198、218、220、222、223、228、235、
〈C.I.リアクティブバイオレット〉
1、2、4、5、6、22、23、33、36、38、
〈C.I.リアクティブブルー〉
2、3、4、5、7、13、14、15、19、21、25、27、28、29、38、39、41、49、50、52、63、69、71、72、77、79、89、104、109、112、113、114、116、119、120、122、137、140、143、147、160、161、162、163、168、171、176、182、184、191、194、195、198、203、204、207、209、211、214、220、221、222、231、235、236、
〈C.I.リアクティブグリーン〉
8、12、15、19、21、
〈C.I.リアクティブブラウン〉
2、7、9、10、11、17、18、19、21、23、31、37、43、46、
〈C.I.リアクティブブラック〉
5、8、13、14、31、34、39、
〈C.I.フードブラック〉
1、2、
等を挙げることができる。
さらに、染料として、下記一般式(8)で表される化合物または一般式(9)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0004735207
上記一般式(8)において、R1は水素原子または置換可能な置換基を表し、水素原子またはフェニルカルボニル基が好ましい。R2は異なってもよく水素原子または置換可能な置換基を表し、水素原子が好ましい。R3は水素原子または置換可能な置換基を表し、水素原子またはアルキル基が好ましい。R4は水素原子または置換可能な置換基を表し、水素原子、アリールオキシ基が好ましい。R5は異なってもよく水素原子または置換可能な置換基を表し、スルホン酸基が好ましい。nは1〜4の整数を表し、mは1〜5の整数を表す。
上記一般式(9)において、Xはフェニル基またはナフチル基を表し、置換可能な置換基で置換されていてもよく、スルホン酸基またはカルボキシル基で置換されていることが好ましい。Yは水素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、アンモニウムイオンまたはアルキルアンモニウムイオンを表す。Reは異なってもよく水素原子またはナフタレン環に置換可能な置換基を表す。qは1または2を表す。pは1〜4の整数を表す。ただし、q+p=5である。Zは置換可能な置換基を表し、カルボニル基、スルホニル基または下記一般式(10)で表される基を表し、特に、下記一般式(10)で表される基が好ましい。
Figure 0004735207
上記一般式(10)において、W1、W2はそれぞれ異なっていてもよいハロゲン原子、アミノ基、水酸基、アルキルアミノ基またはアリールアミノ基を表し、ハロゲン原子、水酸基またはアルキルアミノ基が好ましい。
[分散染料]
また、分散染料としては、アゾ系分散染料、キノン系分散染料、アントラキノン系分散染料、キノフタロン系分散染料等種々の分散染料を用いることができ、以下にその具体的化合物を挙げる。
〈C.I.Disperse Yellow〉
3、4、5、7、9、13、23、24、30、33、34、42、44、49、50、51、54、56、58、60、63、64、66、68、71、74、76、79、82、83、85、86、88、90、91、93、98、99、100、104、108、114、116、118、119、122、124、126、135、140、141、149、160、162、163、164、165、179、180、182、183、184、186、192、198、199、202、204、210、211、215、216、218、224、227、231、232、
〈C.I.Disperse Orange〉
1、3、5、7、11、13、17、20、21、25、29、30、31、32、33、37、38、42、43、44、45、47、48、49、50、53、54、55、56、57、58、59、61、66、71、73、76、78、80、89、90、91、93、96、97、119、127、130、139、142、
〈C.I.Disperse Red〉
1、4、5、7、11、12、13、15、17、27、43、44、50、52、53、54、55、56、58、59、60、65、72、73、74、75、76、78、81、82、86、88、90、91、92、93、96、103、105、106、107、108、110、111、113、117、118、121、122、126、127、128、131、132、134、135、137、143、145、146、151、152、153、154、157、159、164、167、169、177、179、181、183、184、185、188、189、190、191、192、200、201、202、203、205、206、207、210、221、224、225、227、229、239、240、257、258、277、278、279、281、288、298、302、303、310、311、312、320、324、328、
〈C.I.Disperse Violet〉
1、4、8、23、26、27、28、31、33、35、36、38、40、43、46、48、50、51、52、56、57、59、61、63、69、77、
〈C.I.Disperse Green〉
9、
〈C.I.Disperse Brown〉
1、2、4、9、13、19、
〈C.I.Disperse Blue〉
3、7、9、14、16、19、20、26、27、35、43、44、54、55、56、58、60、62、64、71、72、73、75、79、81、82、83、87、91、93、94、95、96、102、106、108、112、113、115、118、120、122、125、128、130、139、141、142、143、146、148、149、153、154、158、165、167、171、173、174、176、181、183、185、186、187、189、197、198、200、201、205、207、211、214、224、225、257、259、267、268、270、284、285、287、288、291、293、295、297、301、315、330、333、
〈C.I.Disperse Black〉
1、3、10、24
等が挙げられる。
(顔料)
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が、アニオン性顔料である、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、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。
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178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。
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74、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128、C.I.ピグメントイエロー138等が挙げられる。
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。
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各種分散機を用いることができる。また、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い。
本発明に係るインクにおいては、顔料表面にスルホン酸、カルボン酸等の極性基をペンダントした自己分散顔料、あるいは高分子分散剤を用いて分散した顔料が好ましい。
本発明に係る高分子分散剤としては、特に制限はなく、水溶性樹脂または非水溶性樹脂が用いられる。これらの高分子としては、例えば、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、メタクリル酸、メタクリル酸誘導体、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単一の単量体からなる重合体、あるいは2種以上の単量体からなる共重合体及びこれらの塩を挙げることができる。またポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、ゼラチン、ポリエチレングリコール等の水溶性高分子も用いることができる。
これら水溶性樹脂のインクに対する含有量としては、0.1〜10質量%が好ましく、さらに好ましくは0.3〜5質量%である。また、これらの水溶性樹脂は二種以上併用することも可能である。
本発明に係るインクに使用する顔料分散体の平均粒径は、500nm以下が好ましく200nm以下がより好ましく、10〜200nmであることが好ましく、10〜150nmがより好ましい。顔料分散体の平均粒径が500nmを越えると、分散が不安定となり、また、顔料分散体の平均粒径が10nm未満になっても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。
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。
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。
〈水溶性溶媒〉
本発明に係るインクに用いられる溶媒としては、水性液媒体が好ましく用いられ、水性液媒体としては、水及び水溶性有機溶剤等の混合溶媒がさらに好ましく用いられる。
好ましく用いられる水溶性有機溶剤の例としては、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)、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)、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、エチレングリコールモノブチルエーテル、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モノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、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モノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル)、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)、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、シクロヘキシルピロリドン、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)等が挙げられる。
〈界面活性剤〉
本発明に係るインクに好ましく使用される界面活性剤としては、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、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、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、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、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル類、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、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、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。
これらの界面活性剤は顔料の分散剤としても用いることができ、特にアニオン性及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。
〈各種添加剤〉
本発明においては、その他に従来公知の添加剤を含有することができる。例えば蛍光増白剤、消泡剤、潤滑剤、防腐剤、増粘剤、帯電防止剤、マット剤、水溶性多価金属塩、酸塩基、緩衝液等pH調整剤、酸化防止剤、表面張力調整剤、非抵抗調整剤、防錆剤、無機顔料等である。
(記録媒体)
〈記録用紙〉
記録媒体に用いられる記録用紙には、塗工紙、非塗工紙があり、塗工紙としては、1m2当たりの塗工量が片面20g前後のアート紙、1m2当たりの塗工量が片面10g前後のコート紙、1m2当たりの塗工量が片面5g前後の軽量コート紙、微塗工紙、マット調仕上げのマットコート紙、ダル調仕上げのダルコート紙、新聞用紙等を挙げることができる。非塗工紙としては、化学パルプ100%使用の印刷用紙A、化学パルプ70%以上使用の印刷用紙B、化学パルプ40%以上70%未満使用の印刷用紙C、化学パルプ40%未満使用の印刷用紙D、機械パルプを含有しカレンダー処理を行ったグラビア用紙等を挙げることができる。さらに詳しくは、「最新紙加工便覧」紙加工便覧編集委員会編、テックタイムス発行、「印刷工学便覧」日本印刷学会編、等に詳細に記載されている。
普通紙としては、非塗工用紙、特殊印刷用紙及び情報用紙の一部に属す、80〜200μmの非コート紙が用いられる。本発明に用いられる普通紙としては、例えば、上級印刷紙、中級印刷紙、下級印刷紙、薄様印刷紙、微塗工印刷用紙、色上質紙等特殊印刷用紙、フォーム用紙、PPC用紙、その他情報用紙等があり、具体的には下記用紙及びこれらを用いた各種の変性/加工用紙があるが、本発明は特にこれらに限定されるものではない。
上質紙及び色上質紙、再生紙、複写用紙・色もの、OCR用紙、ノーカーボン紙・色もの、ユポ60、80、110ミクロン、ユポコート70、90ミクロン等の合成紙、その他片面アート紙68kg、コート紙90kg、フォームマット紙70、90、110kg、発泡PET38ミクロン、みつおりくん(以上、小林記録紙)、OK上質紙、ニューOK上質紙、サンフラワー、フェニックス、OKロイヤルホワイト、輸出上質紙(NPP、NCP、NWP、ロイヤルホワイト)OK書籍用紙、OKクリーム書籍用紙、クリーム上質紙、OK地図用紙、OKいしかり、きゅうれい、OKフォーム、OKH、NIP−N(以上、新王子製紙)、金王、東光、輸出上質紙、特需上質紙、書籍用紙、書籍用紙L、淡クリーム書籍用紙、小理教科書用紙、連続伝票用紙、上質NIP用紙、銀環、金陽、金陽(W)、ブリッジ、キャピタル、銀環書籍、ハープ、ハープクリーム、SKカラー、証券用紙、オペラクリーム、オペラ、KYPカルテ、シルビアHN、エクセレントフォーム、NPIフォームDX(以上、日本製紙)、パール、金菱、ウスクリーム上質紙、特製書籍用紙、スーパー書籍用紙、書籍用紙、ダイヤフォーム、インクジェットフォーム(以上、三菱製紙)、金毯V、金毯SW、白象、高級出版用紙、クリーム金毯、クリーム白象、証券・金券用紙、書籍用紙、地図用紙、複写用紙、HNF(以上、北越製紙)しおらい、電話帳表紙、書籍用紙、クリームしおらい、クリームしおらい中ラフ、クリームしおらい大ラフ、DSK(以上、大昭和製紙)、せんだいMP上質紙、錦江、雷鳥上質、掛紙、色紙原紙、辞典用紙、クリーム書籍、白色書籍、クリーム上質紙、地図用紙、連続伝票用紙(以上、中越パルプ)、OP金桜(チューエツ)、金砂、参考書用紙、交換証用紙(白)、フォーム印刷用紙、KRF、白フォーム、カラーフォーム、(K)NIP、ファインPPC、紀州インクジェット用紙(以上、紀州製紙製)、たいおう、ブライトフォーム、カント、カントホワイト、ダンテ、CM用紙、ダンテコミック、ハイネ、文庫本用紙、ハイネS、ニューAD用紙、ユトリロエクセル、エクセルスーパーA、カントエクセル、エクセルスーパーB、ダンテエクセル、ハイネエクセル、エクセルスーパーC、エクセルスーパーD、ADエクセル、エクセルスーパーE、ニューブライトフォーム、ニューブライトNIP(以上、大王製紙製)、日輪、月輪、雲嶺、銀河、白雲、ワイス、月輪エース、白雲エース、雲岑エース(以上、日本紙業製)、たいおう、ブライトフォーム、ブライトニップ(以上、名古屋パルプ)、牡丹A、金鳩、特牡丹、白牡丹A、白牡丹C、銀鳩、スーパー白牡丹A、淡クリーム白牡丹、特中質紙、白鳩、スーパー中質紙、青鳩、赤鳩、金鳩Mスノービジョン、スノービジョン、金鳩スノービジョン、白鳩M、スーパーDX、はまなすO、赤鳩M、HKスーパー印刷紙(以上、本州製紙製)、スターリンデン(A・AW)、スターエルム、スターメイプル、スターローレル、スターポプラ、MOP、スターチェリーI、チェリーIスーパー、チェリーIIスーパー、スターチェリーIII、スターチェリーIV、チェリーIIIスーパー、チェリーIVスーパー(以上、丸住製紙製)、SHF(以上、東洋パルプ製)、TRP(以上、東海パルプ製)等が挙げられる。
〈各種フィルム〉
各種フィルムとしては、一般的に使用されているものは全て使用できる。例えば、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム等がある。また、写真用印画紙であるレジンコートペーパーや合成紙であるユポ紙等も使用できる。
〈各種インクジェット用記録媒体〉
各種インクジェット用記録媒体としては、基材に吸収性支持体や非吸収性支持体を用いて、表面にインク受容層が形成されたものである。インク受容層としては、コート層、膨潤層、微細空隙層からなるものがある。
膨潤層は水溶性ポリマーからなるインク受容層が膨潤することでインクを吸収する。微細空隙層は2次粒径が20〜200nm程度の無機あるいは有機微粒子とバインダーからなり、100nm程度の微細な空隙がインクを吸収する。
近年は、基材に、紙基材の両面をオレフィン樹脂で被覆したRCペーパーを用いて上記微細空隙層を設けたインクジェット記録媒体が、写真画像の面で好んで用いられている。
図1は、本発明のインクジェット記録方法で用いることのできるインクジェット記録装置の要部の構成の一例を示す正面図である。
インクジェット記録装置1は、ヘッドキャリッジ2、インクジェット記録ヘッド3、305〜375nmに最高照度を有する発光ダイオードを複数個配列したランプである照射手段4、プラテン部5等を備えて構成される。このインクジェット記録装置1は、記録媒体Pの下にプラテン部5が設置されている。プラテン部5は、紫外線を吸収する機能を有しており、記録媒体Pを通過してきた余分な紫外線を吸収する。その結果、高精細な画像を非常に安定に再現できる。
記録媒体Pは、ガイド部材6に案内され、搬送手段(図示せず)の作動により、図1における手前から奥の方向に移動する。ヘッド走査手段(図示せず)は、ヘッドキャリッジ2を図1におけるY方向に往復移動させることにより、ヘッドキャリッジ2に保持されたインクジェット記録ヘッド3の走査を行なう。
ヘッドキャリッジ2は記録媒体Pの上側に設置され、記録媒体P上の画像印刷に用いる色の数に応じてインクジェット記録ヘッド3を複数個、インク吐出口31を下側に配置して収納する。ヘッドキャリッジ2は、図1におけるY方向に往復自在な形態で、インクジェット記録装置1本体に対して設置されており、ヘッド走査手段の駆動により、図1におけるY方向に往復移動する。
なお、図1ではヘッドキャリッジ2がホワイト(W)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、ライトイエロー(Ly)、ライトマゼンタ(Lm)、ライトシアン(Lc)、ライトブラック(Lk)、ホワイト(W)の各インクジェット記録ヘッド3を収納するものとして描図を行なっているが、実施の際にはヘッドキャリッジ2に収納されるインクジェット記録ヘッド3の色数は、適宜決められるものである。また、各インクジェット記録ヘッド3の間に、照射手段4(ランプ)を設けてもよい。
インクジェット記録ヘッド3は、インク供給手段(図示せず)により供給された本発明に係るインクを、内部に複数個備えられた吐出手段(図示せず)の作動により、インク吐出口31から記録媒体Pに向けて吐出する。記録ヘッド3により吐出されるインクは、色剤と、水と、親水性主鎖に複数の側鎖を有し、紫外線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物を含んでいて、紫外線照射によりインクが硬化してゲル化する。
インクジェット記録ヘッド3は、記録媒体Pの一端からヘッド走査手段の駆動により、図1におけるY方向に記録媒体Pの他端まで移動するという走査の間に、記録媒体Pにおける一定の領域(着弾可能領域)に対してインクをインク滴として吐出し、着弾可能領域にインク滴を着弾させる。
上記走査を適宜回数行ない、1領域の着弾可能領域に向けてインクの吐出を行なった後、搬送手段で記録媒体を図1における手前から奥方向に適宜移動させ、再びヘッド走査手段による走査を行ないながら、インクジェット記録ヘッド3により上記着弾可能領域に対し、図1における奥方向に隣接した次の着弾可能領域に対してインクの吐出を行なう。
上述の操作を繰り返して、ヘッド走査手段及び搬送手段と連動してインクジェット記録ヘッド3からインクを吐出することにより、記録媒体P上にインク液滴の集合体からなる画像が形成される。
図2は、インクジェット記録装置の要部の構成の他の一例を示す上面図である。
図2で示したインクジェット記録装置は、ラインヘッド方式と呼ばれており、ヘッドキャリッジ2に、各色のインクジェット記録ヘッド3を、記録媒体Pの全幅をカバーするようにして、複数個、固定配置されている。
一方、ヘッドキャリッジ2の下流側には、同じく記録媒体Pの全幅をカバーするようにして、本発明に係る305〜375nmに最高照度を有する発光ダイオードからなる照射光源8、例えば、図2に示すように走査方向に4個、副走査方向に10個配列して、インク印字面全域をカバーするように配置されている照射手段4が設けられている。
このラインヘッド方式では、ヘッドキャリッジ2及び照射手段4は固定され、記録媒体Pのみが、搬送されて、インク出射及び硬化を行って画像形成を行う。
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、特に断りない限り、実施例中の「%」は「質量%」を表す。
実施例
《インク組成物セットの調製》
〈高分子化合物1の合成〉
グリシジルメタクリレートを56g、p−ヒドロキシベンズアルデヒドを48g、ピリジンを2g、及びN−ニトロソ−フェニルヒドロキシアミンアンモニウム塩を1g、それぞれ反応容器に入れ、80℃の湯浴中で8時間攪拌した。
次に、重合度350、ケン化度88%のポリ酢酸ビニルケン化物の45gをイオン交換水225gに分散した後、この溶液にリン酸を4.5gと上記反応で得られたp−(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)ベンズアルデヒドをポリ酢酸ビニルケン化物に対して変性率が3モル%になる条件で添加し、90℃で6時間攪拌した。得られた溶液を室温まで冷却した後、塩基性イオン交換樹脂を30g加えて1時間攪拌した。次いで、イオン交換樹脂を濾別し、ここに光重合開始剤として、イルガキュア2959(チバスペシャリティケミカルズ社製)を、15%水溶液100gに対して0.4gの割合で混合し、その後イオン交換水にて希釈して高分子化合物1の12%水溶液を得た。
〈高分子化合物2の合成〉
高分子化合物1の合成において、ポリ酢酸ビニルケン化物の架橋基変性率を0.4mol%に変更した以外は同様にして高分子化合物2の12%水溶液を得た。
〈高分子化合物3の合成〉
高分子化合物1の合成において、ポリ酢酸ビニルケン化物の架橋基変性率を4.5mol%に変更した以外は同様にして高分子化合物2の12%水溶液を得た。
〈高分子化合物4の合成〉
高分子化合物1の合成において、ポリ酢酸ビニルケン化物の重合度を180に変更した以外は同様にして高分子化合物4の12%水溶液を得た。
〈高分子化合物5の合成〉
高分子化合物1の合成において、ポリ酢酸ビニルケン化物の重合度を4500に変更した以外は同様にして高分子化合物5の5%水溶液を得た。
〈高分子化合物6の合成〉
ポリアクリル酸(重量平均分子量80万)100gを750gのメタノールに加熱溶解させた後、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル16gと触媒としてピリジン11gを加え、60℃に保ちながら24時間攪拌した、さらに系の温度を95℃に上げ、水を滴下しながらメタノールを溜去した後、イオン交換樹脂(三菱化学製:PK−216H)処理を行い、ピリジンを除去して不揮発性分濃度15%の水溶液を得た。ここに光重合開始剤として、イルガキュア2959(チバスペシャリティケミカルズ社製)を15%水溶液100gに対して0.4gの割合で混合しその後イオン交換水にて希釈して10%の高分子化合物6を得た。
《インクの作製》
〔顔料分散液の調製〕
(イエロー顔料分散液)
以下の各添加剤を混合し、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、イエロー顔料の含有量が10%のイエロー顔料分散液を調製した。
C.I.ピグメントイエロー74 95g
デモールC(花王(株)製) 65g
エチレングリコール 100g
イオン交換水 120g
(マゼンタ顔料分散液)
以下の各添加剤を混合し、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、マゼンタ顔料の含有量が10%のマゼンダ顔料分散液を調製した。このマゼンタ顔料分散液に含まれるマゼンタ顔料粒子の平均粒径は83nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより行った。
C.I.ピグメントレッド122 10部
ジョンクリル61(アクリルスチレン系樹脂分散剤、ジョンソン社製) 3部
グリセリン 15部
イオン交換水 72部
(シアン顔料分散液)
以下の各添加剤を混合し、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、シアン顔料の含有量が10%のシアン顔料分散液を調製した。
C.I.ピグメントブルー15:3 100g
デモールC 68g
ジエチレングリコール 100g
イオン交換水 125g
(ブラック顔料分散液)
以下の各添加剤を混合し、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、ブラック顔料の含有量が10%のブラック顔料分散液を調製した。
トーカブラック#8500(東海カーボン株式会社製) 120g
ジョンクリル62(ジョンソンポリマー株式会社製) 59g
レベノールWX(花王株式会社製) 3g
ジエチレングリコール 100g
イオン交換水 300g
以下、顔料タイプのインクセット1〜10を作製した。
〔インクセット1の作製〕
以下により、イエローインクY1、マゼンタインクM1、シアンインクC1、ブラックインクK1からなるインクセット1を作製した。
(イエローインクY1の作製)
イエロー顔料分散液 20部
高分子化合物1の12%の水溶液 17部
グリセリン 7部
エチレングリコール 15部
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 2部
オルフィンe1010(日信化学社製) 0.2部
以上にイオン交換水を加え全量を100部とし、イエローインクY1を作製した。
(マゼンタインクM1の作製)
イエローインクY1の作製において、イエロー顔料分散液をマゼンダ顔料分散液に変更した以外は同様にしてマゼンダインクM1を作製した。
(シアンインクC1の作製)
イエローインクY1の作製において、イエロー顔料分散液をシアン顔料分散液に変更した以外は同様にしてシアンインクC1を作製した。
(ブラックインクK1の作製)
ブラック顔料分散液 20部
高分子化合物1の12%の水溶液 17部
グリセリン 7部
エチレングリコール 15部
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 2部
オルフィンe1010(日信化学社製) 0.2部
以上にイオン交換水を加え全量を100部とし、ブラックインクK1を作製した。
〔インクセット2の作製〕
以下により、イエローインクY2、マゼンタインクM2、シアンインクC2、ブラックインクK2からなるインクセット2を作製した。
(イエローインクY2の作製)
上記イエローインクY1の作製において、高分子化合物1の12%水溶液に代えて、高分子化合物2の12%水溶液を用いた以外は同様にして、イエローインクY2を作製した。
(マゼンタインクM2の作製)
上記マゼンタインクM1の作製において、高分子化合物1の12%水溶液に代えて、高分子化合物2の12%水溶液を用いた以外は同様にして、マゼンタインクM2を作製した。
(シアンインクC2の作製)
上記シアンインクC1の作製において、高分子化合物1の12%水溶液に代えて、高分子化合物2の12%水溶液を用いた以外は同様にして、シアンインクC2を作製した。
(ブラックインクK2の作製)
上記ブラックインクK1の作製において、高分子化合物1の12%水溶液に代えて、高分子化合物2の12%水溶液を用いた以外は同様にして、ブラックインクK2を作製した。
〔インクセット3の作製〕
以下により、イエローインクY3、マゼンタインクM3、シアンインクC3、ブラックインクK3からなるインクセット3を作製した。
(イエローインクY3の作製)
上記イエローインクY1の作製において、高分子化合物1の12%水溶液に代えて、高分子化合物3の12%水溶液を用いた以外は同様にして、イエローインクY3を作製した。
(マゼンタインクM3の作製)
上記マゼンタインクM1の作製において、高分子化合物1の12%水溶液に代えて、高分子化合物3の12%水溶液を用いた以外は同様にして、マゼンタインクM3を作製した。
(シアンインクC3の作製)
上記シアンインクC1の作製において、高分子化合物1の12%水溶液に代えて、高分子化合物3の12%水溶液を用いた以外は同様にして、シアンインクC3を作製した。
(ブラックインクK3の作製)
上記ブラックインクK1の作製において、高分子化合物1の12%水溶液に代えて、高分子化合物3の12%水溶液を用いた以外は同様にして、ブラックインクK3を作製した。
〔インクセット4の作製〕
以下により、イエローインクY4、マゼンタインクM4、シアンインクC4、ブラックインクK4からなるインクセット4を作製した。
(イエローインクY4の作製)
上記イエローインクY1の作製において、高分子化合物1の12%水溶液に代えて、高分子化合物4の12%水溶液を用いた以外は同様にして、イエローインクY4を作製した。
(マゼンタインクM4の作製)
上記マゼンタインクM1の作製において、高分子化合物1の12%水溶液に代えて、高分子化合物4の12%水溶液を用いた以外は同様にして、マゼンタインクM4を作製した。
(シアンインクC4の作製)
上記シアンインクC1の作製において、高分子化合物1の12%水溶液に代えて、高分子化合物4の12%水溶液を用いた以外は同様にして、シアンインクC4を作製した。
(ブラックインクK4の作製)
上記ブラックインクK1の作製において、高分子化合物1の12%水溶液に代えて、高分子化合物4の12%水溶液を用いた以外は同様にして、ブラックインクK4を作製した。
〔インクセット5の作製〕
以下により、イエローインクY5、マゼンタインクM5、シアンインクC5、ブラックインクK5からなるインクセット5を作製した。
(イエローインクY5の作製)
イエロー顔料分散液 20部
高分子化合物5の5%の水溶液 40部
グリセリン 7部
エチレングリコール 15部
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 2部
オルフィンe1010(日信化学社製) 0.2部
以上にイオン交換水を加え全量を100部とし、イエローインクY5を作製した。
(マゼンタインクM5の作製)
イエローインクY5の作製において、イエロー顔料分散液をマゼンダ顔料分散液に変更した以外は同様にしてマゼンダインクM5を作製した。
(シアンインクC5の作製)
イエローインクY5の作製において、イエロー顔料分散液をシアン顔料分散液に変更した以外は同様にしてシアンインクC5を作製した。
(ブラックインクK5の作製)
ブラック顔料分散液 20部
高分子化合物5の5%の水溶液 40部
グリセリン 7部
エチレングリコール 15部
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 2部
オルフィンe1010(日信化学社製) 0.2部
以上にイオン交換水を加え全量を100部とし、ブラックインクK5を作製した。
〔インクセット6の作製〕
以下により、イエローインクY6、マゼンタインクM6、シアンインクC6、ブラックインクK6からなるインクセット6を作製した。
(イエローインクY6の作製)
イエロー顔料分散液 20部
高分子化合物1の12%の水溶液 4.2部
グリセリン 7部
エチレングリコール 15部
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 2部
オルフィンe1010(日信化学社製) 0.2部
以上にイオン交換水を加え全量を100部とし、イエローインクY6を作製した。
(マゼンタインクM6の作製)
イエローインクY6の作製において、イエロー顔料分散液をマゼンダ顔料分散液に変更した以外は同様にしてマゼンダインクM6を作製した。
(シアンインクC6の作製)
イエローインクY6の作製において、イエロー顔料分散液をシアン顔料分散液に変更した以外は同様にしてシアンインクC6を作製した。
(ブラックインクK6の作製)
イエローインクY6の作製において、イエロー顔料分散液をブラック顔料分散液に変更した以外は同様にしてブラックインクK6を作製した。
〔インクセット7の作製〕
以下により、イエローインクY7、マゼンタインクM7、シアンインクC7、ブラックインクK7からなるインクセット7を作製した。
(イエローインクY7の作製)
イエロー顔料分散液 20部
高分子化合物1の12%の水溶液 43部
グリセリン 7部
エチレングリコール 15部
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 2部
オルフィンe1010(日信化学社製) 0.2部
以上にイオン交換水を加え全量を100部とし、イエローインクY7を作製した。
(マゼンタインクM7の作製)
イエローインクY7の作製において、イエロー顔料分散液をマゼンダ顔料分散液に変更した以外は同様にしてマゼンダインクM7を作製した。
(シアンインクC7の作製)
イエローインクY7の作製において、イエロー顔料分散液をシアン顔料分散液に変更した以外は同様にしてシアンインクC7を作製した。
(ブラックインクK7の作製)
イエローインクY7の作製において、イエロー顔料分散液をブラック顔料分散液に変更した以外は同様にしてブラックインクK7を作製した。
〔インクセット8の作製〕
以下により、イエローインクY8、マゼンタインクM8、シアンインクC8、ブラックインクK8からなるインクセット8を作製した。
(イエローインクY8の作製)
イエロー顔料分散液 20部
高分子化合物6の10%の水溶液 20部
グリセリン 7部
エチレングリコール 15部
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 2部
オルフィンe1010(日信化学社製) 0.2部
以上にイオン交換水を加え全量を100部とし、イエローインクY8を作製した。
(マゼンタインクM8の作製)
イエローインクY8の作製において、イエロー顔料分散液をマゼンダ顔料分散液に変更した以外は同様にしてマゼンダインクM8を作製した。
(シアンインクC8の作製)
イエローインクY8の作製において、イエロー顔料分散液をシアン顔料分散液に変更した以外は同様にしてシアンインクC8を作製した。
(ブラックインクK8の作製)
イエローインクY8の作製において、イエロー顔料分散液をブラック顔料分散液に変更した以外は同様にしてブラックインクK8を作製した。
〔インクセット9の作製〕
以下により、イエローインクY9、マゼンタインクM9、シアンインクC9、ブラックインクK9からなるインクセット9を作製した。
(イエローインクY9の作製)
イエロー顔料分散液 20部
東洋合成工業製RSP(固形分10%) 20部
グリセリン 7部
エチレングリコール 15部
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 2部
オルフィンe1010(日信化学社製) 0.2部
以上にイオン交換水を加え全量を100部とし、イエローインクY9を作製した。
(マゼンタインクM9の作製)
イエローインクY9の作製において、イエロー顔料分散液をマゼンダ顔料分散液に変更した以外は同様にしてマゼンダインクM9を作製した。
(シアンインクC9の作製)
イエローインクY9の作製において、イエロー顔料分散液をシアン顔料分散液に変更した以外は同様にしてシアンインクC9を作製した。
(ブラックインクK9の作製)
イエローインクY9の作製において、イエロー顔料分散液をブラック顔料分散液に変更した以外は同様にしてブラックインクK9を作製した。
〔インクセット10の作製〕
以下により、イエローインクY10、マゼンタインクM10、シアンインクC10とブラックインクK11からなるインクセット10を作製した。
(イエローインクY10の調製)
C.I.ピグメントイエロー74 10部
アジスパーPB821(味の素ファインテクノ製) 3部
アロニックスM5700(東亞合成社製) 7部
エチレンオキシド付加1,6ヘキサンジオールアクリレート 72部
3−メトキシブチルアクリレート 8部
イルガキュア369(チバスペシャリティケミカルズ社製) 5部
上記の各組成物を混合、攪拌した後、得られた溶液をフィルターでろ過して、紫外線硬化型のイエローインクY10を調製した。
(マゼンタインクM10の調製)
C.I.ピグメントRed122 10部
アジスパーPB821(味の素ファインテクノ製) 3部
アロニックスM5700(東亞合成社製) 7部
エチレンオキシド付加1,6ヘキサンジオールアクリレート 72部
3−メトキシブチルアクリレート 8部
イルガキュア369(チバスペシャリティケミカルズ社製) 5部
上記の各組成物を混合、攪拌した後、得られた溶液をフィルターでろ過して、紫外線硬化型のマゼンタインクM10を調製した。
(シアンインクC10の調製)
C.I.ピグメントブルー15:3 10部
アジスパーPB821(味の素ファインテクノ製) 3部
アロニックスM5700(東亞合成社製) 7部
エチレンオキシド付加1,6ヘキサンジオールアクリレート 72部
3−メトキシブチルアクリレート 8部
イルガキュア369(チバスペシャリティケミカルズ社製) 5部
上記の各組成物を混合、攪拌した後、得られた溶液をフィルターでろ過して、紫外線硬化型のシアンインクC10を調製した。
(ブラックインクK10の調製)
カーボンブラック(三菱化学社製、MA−7) 10部
アジスパーPB821(味の素ファインテクノ製) 3部
アロニックスM5700(東亞合成社製) 7部
エチレンオキシド付加1,6ヘキサンジオールアクリレート 72部
3−メトキシブチルアクリレート 8部
イルガキュア369(チバスペシャリティケミカルズ社製) 5部
上記の各組成物を混合、攪拌した後、得られた溶液をフィルターでろ過して、紫外線硬化型のブラックインクK10を調製した。
以下、染料タイプのインクセット11を作製した。
〔インクセット11の作製〕
以下により、イエローインクY11、マゼンタインクM11、シアンインクC11、ブラックインクK11からなるインクセット11を作製した。
(イエローインクY11の作製)
C.I.Acid Yellow23 3部
高分子化合物1の12%の水溶液 17部
グリセリン 7部
エチレングリコール 15部
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 2部
オルフィンe1010(日信化学社製) 0.2部
以上にイオン交換水を加え全量を100部とし、イエローインクY11を作製した。
(マゼンタインクM11の作製)
イエローインクY11の作製において、C.I.Acid Yellow23をC.I.Direct Red227に変更した以外は同様にしてマゼンダインクM11を作製した。
(シアンインクC11の作製)
イエローインクY11の作製において、C.I.Acid Yellow23をC.I.Direct Blue199に変更した以外は同様にしてシアンインクC11を作製した。
(ブラックインクK11の作製)
C.I.Food Black2 4部
高分子化合物1の12%の水溶液 17部
グリセリン 7部
エチレングリコール 15部
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 2部
オルフィンe1010(日信化学社製) 0.2部
以上にイオン交換水を加え全量を100部とし、ブラックインクK11を作製した。
《インクジェット記録方法》
ピエゾ型インクジェットノズルを用いた図1に示す機能を有するインクジェット記録装置を用い、表1に記載の条件で画像印字を行った。インク供給系は、インクタンク、供給パイプ、ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配管、ピエゾヘッドからなる。ピエゾヘッドは、2〜15plのマルチサイズドットを720×720dpi(dpiとは1インチ、即ち2.54cm当たりのドット数を表す)の解像度で吐出できるよう駆動し、吐出した。各インクが着弾した後、キャリッジ両脇のランプユニットにより、瞬時(着弾後1秒未満)に表1に記載の各照射光源より紫外線照射してインクを硬化した。
なお、表1に記載の各照射光源の詳細は、以下の通りである。
(1)LED
日亜化学社製特注品、ピーク波長:365nm、照度:100mW/cm2
(2)メタルハライドランプ
日本電池社製MAL400NL、ピーク波長:365nm、照度:650mW/cm2
照度は岩崎電気社製分光照度計UVPF−A1を用いて測定した。詳しくは、光源と照度計の距離を、紫外線照射光源から記録媒体までの距離と同じにして、記録媒体上での照度と等価な照度して測定した。
Figure 0004735207
《インクジェット記録画像の評価》
上記画像形成方法で記録した各画像について、下記の各評価を行った。
(ビーディング耐性の評価)
上記インクジェット記録方法によりアート紙(王子製紙 SA金藤)に5cm×5cmのマゼンタベタをプリント及び目視観察し、下記の基準に従ってビーディング耐性の評価を行った。
◎:均一な画像である
○:よく見ると分かるまだら状のノイズが5箇所未満存在する
△:よく見ると分かるまだら状のノイズが10箇所未満存在する
×:はっきりとしたまだら状のノイズが10箇所以上存在する
××:まだら状のノイズが20箇所以上存在する
このうち、×、××は製品として問題があるレベルである。
(ブリード耐性の評価)
上記インクジェット記録方法によりアート紙(王子製紙製 SA金藤)にマゼンダベタ地の上に巾200μmの黒細線をプリントした後、目視観察し、下記の基準に従ってブリード耐性の評価を行った。
◎:細線とベタの境界線がはっきりしている
○:わずかに境界がにじんでいる箇所があるが、実用上問題のない品質である
△:境界部ににじみが認められるが、実用上許容限界内の品質である
×:境界部で明らかなにじみの発生が認められ、線幅が1.5倍ほどとなり、実用上問題となる品質である
××:細線とベタ部の境界が不明瞭な品質であり、ブリード耐性が極めて乏しい
(画像平滑感の評価)
上記印字方法によりアート紙(王子製紙製 SA金藤)にJIS X 9201−1995準拠の高精細カラーデジタル標準画像のN3「果物かご」をプリントし、目視観察し、下記の基準に従って画像平滑感の評価を行った。
◎:記録面と下地の平滑感の差がほとんどなく自然である
○:記録面と下地の平滑感が少し異なるが、許容できるレベル
△:記録面の表面にざらざら感を感じるが鑑賞には問題ない
×:記録面の表面がざらざらするように観察され、明らかに平滑性がない
××:目視のみならず触診しても大きなざらざら感が感じられる
(画像濃度ムラの評価)
上記印字方法によりアート紙(王子製紙製 SA金藤)に10cm×10cmの90%グレーを印字し、目視観察し、下記の基準に従って光沢ムラの評価を行った。
○:濃度ムラがほとんどなく自然である
△:濃度ムラが少し感じられる
×:濃度ムラがはっきりと感じられる
(光沢ムラの評価)
上記印字方法によりアート紙(王子製紙製 SA金藤)に10cm×10cmの90%グレーを印字し、目視観察し、下記の基準に従って光沢ムラの評価を行った。
○:光沢ムラがほとんどなく自然である
△:光沢ムラが少し感じられる
×:光沢ムラがはっきりと感じられる
(コックリング)
上記印字方法により上質紙(リコー社製 フルカラーPPC用紙タイプ6000)に10cm×10cmの黒ベタをプリントし印字後のシート面を肉眼により下記基準で判定した。
○:うねりは判らず、美観を損なわない
△:うねりは小さく、美観を損なうことはない
×:うねりは大きく、美観を損なう。
評価の結果を表2に示す。
Figure 0004735207
表2より、本発明のインクジェット記録方法によれば、インク吸収性の少ない、またはインク吸収性のない記録媒体に対してビーディングやカラーブリードの発生がなく、高画質な画像が得られ、光沢ムラや画像濃度ムラ、普通紙に対するコックリングが改良されていることが分かる。
本発明のインクジェット記録方法で用いることのできるインクジェット記録装置の要部の構成の一例を示す正面図である。 本発明のインクジェット記録方法で用いることのできるインクジェット記録装置の要部の構成の他の一例を示す上面図である。
符号の説明
1 インクジェット記録装置
2 ヘッドキャリッジ
3 インクジェット記録ヘッド
31 インク吐出口
4 照射手段
5 プラテン部
6 ガイド部材
7 蛇腹構造
8 照射光源
P 記録媒体

Claims (9)

  1. 少なくとも色剤と、水と、親水性主鎖に複数の側鎖を有し、紫外線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物とを含有するインクジェット用インクを記録媒体の上に吐出して画像形成するインクジェット記録方法において、該記録媒体の上に該インクジェット用インクが着弾した後、305〜375nmに最高照度を有し、該記録媒体の表面上での照度が40〜1000mW/cm2の紫外線を発生する発光ダイオードから紫外線を照射して硬化することを特徴とするインクジェット記録方法。
  2. 前記記録媒体の上に前記インクジェット用インクが着弾した後、0.001〜1.0秒の間に前記発光ダイオードから紫外線を照射することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録方法。
  3. インクジェット記録ヘッドを収納したキャリッジの両端部に、紫外発光ダイオードを複数個配列したランプを設けたインクジェット記録装置を用いることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録方法。
  4. 複数色のインクジェット用インクを吐出する各インクジェット記録ヘッドの横に、紫外発光ダイオードを複数個配列したランプを設けたインクジェット記録装置を用いることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録方法。
  5. インクジェット記録ヘッドがラインヘッド方式であって、該インクジェット記録ヘッドの下流側に紫外発光ダイオードを複数個配列したランプを設けたインクジェット記録装置を用いることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録方法。
  6. 前記高分子化合物をインク全質量に対して、0.8〜5.0質量%含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
  7. 前記親水性主鎖がポリ酢酸ビニルのケン化物であり、かつケン化度が77〜99%、重合度が200〜4000であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
  8. 前記親水性主鎖に対する前記側鎖の変性率が0.8〜4モル%であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
  9. 前記インクジェット用インク中に水溶性光重合開始剤を含有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
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