JPS60197777A - カラ−画像の形成方法 - Google Patents

カラ−画像の形成方法

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JPS60197777A
JPS60197777A JP59157695A JP15769584A JPS60197777A JP S60197777 A JPS60197777 A JP S60197777A JP 59157695 A JP59157695 A JP 59157695A JP 15769584 A JP15769584 A JP 15769584A JP S60197777 A JPS60197777 A JP S60197777A
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color
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liquid
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JP59157695A
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Masahiro Haruta
春田 昌宏
Shigeo Togano
戸叶 滋雄
Ryuichi Arai
竜一 新井
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、カラー画像の形成方法、より詳しくは、複数
の原色記録液を用いたインクジェット記録法により、高
解像度の鮮明なカラー画像を形成する方法に関する。
〔従来技術〕
インクジェット記録法は、種々の記録液吐出方式(例え
ば、静電吸引方式、圧電素子を用いて記録液に機械的振
動又は変位を与える方式、記録液を加熱して発泡させそ
の圧力を利用する方式等)により、記録液(インク)の
小滴を発生させこれを飛翔させ、それらの一部若しくは
全部を、紙などの被記録材に付着させて記録を行うもの
であるが、騒音の発生が少なく、高速印字、多色印字の
行える記録法として注目されている。
インクジェット記録用の記録液としては、安全性、印刷
適性の面から主に水系のものが使用されており、一方、
被記録材としては、従来通常の紙が一般的に使用されて
きた。液状のインクを用いて記録を行う場合には、一般
に記録液が記録用紙上で滲んで印字がぼけたりしないこ
とが必要であり、また記録液が記録後可及的速やかに乾
燥して不意に紙面を汚染しないことが望ましい。
インクジェット記録法によるカラー画像の形成は、複数
の原色記録液を用いて画像形成を行う所謂減法混色法に
より実施される。この場合の原色カラー記録液としては
、一般にシアン(C)、マゼンタ(M)およびイエロー
(Y)の三原色が使用されている。これらカラー記録液
を同一画素に混合記録して表現することのできる色は、
基本的には次の囲包である。
C+M+B(ブルー) C+Y−G(グリーン) M+y4n (レッド) C+M+Y−+K (ブラック) したがって、C,M及びYの三原色によって表わされる
色は、基本的にはC,M、Y、R,G、B及びKの七色
であり、この七色で構成される多色画像はフォールスカ
ラー画像と称されている。
このような複数のカラー記録液を用いたインクジェット
記録法により、銀塩写真に準する程度のカラー画像を形
成するためには。
1)記録液の被記録材への吸収が速やかであって異色の
インクドツトの重複があった場合でも、後で付着した記
録液が前に付着した記録液と混合したり、インクドツト
を乱したり、流れ出したすしないこと、 2)記録液液滴が被記録材上で拡散し、インクドツトの
径が必要以上に大きくならないこと。
3)インクドツトの形状が真円に近く、またその周辺が
滑らかであること、 4)インクドツトの濃度が高く、ドツト周辺がぼけない
こと、 5)被記録材の色が白く、インクドツトとのコントラス
トが大きいこと、 6)記録液の色が、被記録材のいかんにより変化しない
こと、 7)被記録材の寸法変動(例えば、しわ、のび)が記録
前後で少ないこと、 等の諸要求を満足させる必要がある。
しかしながら、従来、これ等要求を満足させるには、用
いるカラー記録液および被記録材の特性に負うところが
非常に大きいことは理解されているが、現実には叙上の
諸要求に応えるインクジェット記録方法は未だ見当たら
ない状況にある。
すなわち1例えば被記録材と記録液の関係について考察
してみると、事務用紙として用いられている上質紙に対
して通常(水分含有量が70%程度)の記録液を使用し
てインクジェット記録を行うと、インク吸収性が悪く滲
みの度合が不均一でドツトの形状が著しく悪くなる。こ
の紙に対して水分含有量の少ない記録液(水が50%以
下)でインクジェット記録を行なうとインク吸収性は多
少改善されるものの、ドツト形状や色彩性は逆に低下す
る。また市販のノンコート紙に対してインクジェット記
録を行なうと、インク吸収性は水分含有量にかかわらず
十分な特性を発揮するが滲みが大きくドツト形状及び色
彩性が劣る。また、印刷用のコート紙にインクジェット
記録を行なうと水分含有量の多い記録液(水が70%以
上)を用いた場合にはドツト形状、滲みの点は良いが、
ドツト濃度が低く、インク吸収性が非常に悪い、逆に水
分含有量の少ない記録液(水が50%以下)ではインク
吸収性は良くなるが滲みが大きくなり、ドツト濃度も低
い。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、インクジェット記録方式による複数の
カラー記録液を用いたカラー画像の形成における上記諸
要求を満足させる方法を提供することにある。
上記及び他の目的は、以下の本発明によって達成される
〔発明の開示〕
すなわち本発明のカラー画像の形成方法は、色を異にす
る複数種のカラー記録液をもって各々の小液滴を形成し
、かかる小液滴を被記録材に付着させてカラー画像を形
成する方法に於いて、前記記録液の各々の水分含有量が
ほぼ揃ったものを使用することを特徴とする。
本発明にいう水分含有量がほぼ揃った記録液とは、記録
液の各々の水分含有量(重量%)の最大値と最小値との
差が10重量%以内、好ましくは5重量%以内の記録液
をいう。
本発明の方法に使用される複数種のカラー記録液は、各
々染料等の記録剤と液媒体成分とからなる、該記録液の
液媒体成分としては、水と水溶性の各種有機溶剤等との
混合物が使用されるが、カラー記録液中の水の含有量が
20乃至80重量%の範囲内となるよう調整されことが
好ましい、カラー記録液の水分含有量がほぼ等しいもの
を使用することにより、カラー記録液の定着所用時間、
滲み度を等しくし、カラー画像全体として高解像度で鮮
明でバランスのとれた良好な画像を形成することが可能
となる。カラー記録液のいずれかの水分含有量が90重
量%を超える場合には、インク受容層を有する被記録材
を使用してもカラー記録液の被記録材表面に対するアフ
ィニティーが不十分であり記録液の吸収性が低下して記
録液の定着所用時間が長くなりカラー画像全体としての
形成速度が制限されるとともに、記録液同志の重複があ
ったときに異色のカラー記録液の混合が起きたり。
インクドツトの不要な拡大や乱れが生ずるため好ましく
ない、加えてこのようなカラー記録液は吐出安定性、記
録剤の溶解安定性の面でも問題がある。一方、また、カ
ラー記録液中の水分含有量が20重量%に満たない場合
には、インク受容層を有する被記録材を使用しても色彩
性、滲み、ドツト形状が不十分となるため好ましくない
カラー記録液中の水溶性の有機溶剤としては、。
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、5ec−ブチルアルコール、tert−ブ
チルアルコール、イソブチルアルコール等の炭素原子数
がl〜4のアルキルアルコール類ニ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類;アセトン、ジ
アセトンアルコール等のケトン又はケトンアルコール類
;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ポ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の
ポリアルキレングリコール類;エチレングリコール、フ
ロピレンゲリコール、l、 2.6−ヘキサントリオー
ル、千オシグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチ
レングリコール等のアルキレン基が2〜64Nの炭素原
子を含むアルキレングリコール類;グリセリン;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メ
チル(又はエチル)エーテル、トリエチレングリコール
モノメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコール
の低級アルキルエーテル類等が挙げられる。
これら多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリ
コール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモ
ノメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールの
低級アルキルエーテル類は好ましいものである。多価ア
ルコール類は、カラー記録液中の水が蒸発し、記録剤が
析出することに基づくノズルの目詰まり現象を防止する
ための湿潤剤としての効果が大きいため、特に好ましい
ものである。
カラー記録液には可溶化剤を加えることもできる6代表
的な可溶化剤は含窒素複素環式ケトン類であり、その目
的とする作用は、記録剤の液媒に対する溶解性を飛躍的
に向上させることにある。
例えば、N−メチル−2−ピロリドン、1.3−ジメチ
ル−2−イミダゾリジノンが好ましく用いられるもので
ある。
このような成分から調製されるカラー記録液は、それ自
体で記録特性(信号応答性、液滴形成の安定性、吐出安
定性、長時間の連続記録性、長。
期間の記録休止後の吐出安定性)、保存安定性。
被記録材への定着性に優れたものであるが、これらの特
性を更に改善するために、各種添加剤を更に含有させて
もよい0例えばポリビニルアルコール、セルロース類、
水溶性樹脂等の粘度調節剤;カチオン、アこオン又はノ
ニオン系の各種界面活性剤、ジェタノールアミン、トリ
エタノールアミン等の表面張力調整剤;#衝液によるP
H調整剤を挙げることができる。
また、記録液を帯電するタイプのインクジェット記録方
法に使用されるカラー記録液を調合するためには、塩化
リチウム、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム等の無機
塩類等の比抵抗調整剤が添加される。なお、熱エネルギ
ーの作用によって記録液を吐出させるタイプのインクジ
ェット方式に適用する場合には、熱的な物性値(例えば
、比熱、熱膨張係数、熱伝導率等)が調整されることも
ある。
また、インク受容層に含有される充填材粒子は色素吸着
性の高いもの程好ましく、更には多孔性構造を有するも
の“であることが好ましい、これは、記録液中の染料等
記録剤がインク受容層の最表層に捕捉された方が呈色性
が良好となるためである。
本発明の方法にしたがいカラー画像を形成する際に使用
するカラー記録液は、−E述したような成分からなり、
前述したシアン(C)、マゼンタ(M)およびイエロー
(Y)の三原色のカラー記録液を用いる方法が代表的な
ものであるが、目的とするカラー画像の色相に応じ、こ
れらに加えてブラック、更には他の中間色のカラー記録
液を適宜使用することができる。
本発明のカラー画像の形成方法に於いては、従来よりイ
ンクジェット記録に用いられてきた各種の被記録材が使
用できる。しかし、一般に記録液を使用して記録を行な
う場合には、被記録材と記録液の液物性とのマツチング
を計ることが重要である。このような観点からは、上記
カラー記録液と特に良好なマツチングを呈するのは、充
填剤粒子を含有するインク受容層を支持体上に有し、こ
の充填剤粒子の不定形の形状がインク受容層の表面に現
われてなる被記録材であり、本発明の方法・に上記の被
記録材を使用するのが特に好ましい。
この本発明の画像形成方法に使用するのが特に好ましい
充填剤粒子の不定形の形状がインク受容層の表面に現わ
れてなる被記録材は、下記のような構成からなるもので
ある。
該被記録材の支持体としては1紙を使用するのが適当で
あるが、布、多孔性樹脂、木材等の多孔質材料や、樹脂
、金属、ガラス等の非多孔質材料も使用でき、これらの
何れを選定するかは記録目的や用途により異なる。
一方、該インク受容層は、基本的には充填材粒子と結着
剤とから構成される。該充填剤粒子としては、例えばシ
リカ、クレー、タルク、ケイソウ土、炭酸カルシウム、
硫酸カルシウム、!酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛
、サチンホワイト、ケイ酸アルミニウム、リトポン、ア
ルミナ、ゼオライト等の白色系無機顔料;ポリスチレン
、ポリエチレン、尿素−ホルマリン樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、ポリメチルメタクリレート等の有機高分子粒子が挙
げられ、これらの1種以上が用いられる。
被覆層の表面に、多孔性無機顔料粒子の不定形形状が瓦
礫を散在させたように現われるには、使用される多孔性
無機顔料の粒径が1乃至30gm、より好ましくは3乃
至20鱗程度のものであることが望ましい、多孔性無機
顔料の粒径が余りにも大き過ぎるとインクドツトの真円
性が損なわれ、記録画像の解像度が低下するため好まし
くない。
また、インク受容層に含有される充填材粒子は色素吸着
性の高いもの程好ましく、更には多孔性構造を有するも
のであることが好ましい、これは、記録液中の染料等記
録剤がインク受容層の最表層に捕捉された方が呈色性が
良好となるためである。
他方、該結着剤としては、デンプン、ゼラチン、カゼイ
ン、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ、カルボキシメチ
ルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロ
リドン、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド等
の水溶性高分子;合成ゴムラテックス等の合成樹脂ラテ
ックス。
ポリビニルブチラール、ポリビニルクロライド、ポリ酢
酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリ
レート、ポリビニルホルマール、メラミン樹脂、ポリア
ミド、フェノール樹脂、ポリウレタン、アルキッド樹脂
等の有機溶剤可溶性樹脂が挙げられ、これらの1種以上
が用いられる。
また、インク受容層には、分散剤、蛍光染料、PH調整
剤、消泡剤、潤滑剤、防腐剤、界面活性剤等の各種添加
剤を混在させることもできる。
本発明の方法に使用するのが適当な該被記録材は、これ
らのインク受容層各種成分を水等の媒体中に分散させて
調製した塗工液をロールコーチインク法、ロッドバーコ
ーティング法、スプレーコーティング法、エフナイフコ
ーティング法等により支持体上に塗工し、その後可及的
速やかに乾燥させて作製される。塗工液中の充填材粒子
と結着剤の混合比としては、一般に充填剤粒子100重
量部に対して結着剤が10乃至100重量部が適当であ
り、充填材粒子の平均粒径が大きいときには、できるだ
け結着剤の量を少なく用いることが好結果をもたらす、
支持体上のインク受容層の量は、通常1〜50g/m″
程度(乾燥塗工量)の量を支持体上に塗工する。また、
好ましくは2〜30g/rr?程度(乾燥塗工量)塗工
するのがよい。
第1図は、このようにして作成された本発明の記録方法
に使用するのが適当な被記録材のインク受容層表面の約
1500倍の走査型電顕写真であり、その独特な表面状
態がよく示されている。すなわち、インク受容層の主成
分である比較的大きな粒径の不定形の充填材粒子が無作
為に載置されたままの状態でインク受容層の表面に現わ
れ、それら粒子の間にインク吸収孔として機能する大き
な空隙が多数散在し、いわば大小様々な瓦礫を散在させ
たとでも表現すべき表面構造をとっている。勿論、これ
ら表面に現われた充填剤粒子も結着剤によりインク受容
層内に固定されるものであり、インク受容層から容易に
は離脱しない。
〔本発明の効果〕
本発明の方法によれば、複数のカラー記録液として水分
含有量がほぼ等しいものを使用するので、各カラー記録
液の定着所用時間、滲み度がほぼ等しいねのとなり、高
解像度で鮮明なカラー画像が得られる6 しかも環境温
度の変化があっても、常時これらの債れた特性を発揮さ
せることができ、カラー画像の形成方法として優れたも
のである。
〔実施例〕
以下、実施例に従って本発明の方法を更に詳細に説明す
る。
製造例1 充填材粒子としてシリカにプシルE150.tm品名、
日本シリカニ業(株)製、平均粒子径= 5U)を用い
、結着剤としてポリビニルアルコールと SBRラテッ
クスを用いて下記組成に基づき塗工用組成物を作製した
シリカ 100 重量部 ポリビニルアルコール 25/l SBRラテツクス 5 〃 水 500 〃 一方、支−持体としては、JIS P8122に基づく
サイズ度が35秒の〒般上質紙(坪量65g/m″)を
使用し、この支持体上に上記塗工用組成物を乾燥塗工量
15g/ni’の割合でブレードコーター法により塗工
し、常法により乾燥させて被記録材を得た。
得られた被記録材の被覆層表面の約1500倍の走査型
電顕写真を第1図に示す。
製造例2 充填材粒子として炭酸カルシウム(平均粒子径3μ)を
用い、結着剤としてデンプンとSBRラテックスとを用
いて、下記組成に基づき塗工用組成物を作製した。
炭酸カルシウム 100 重量部 デンプン 30〃 SBRラテツクス 101/ 水 300 /メ 一方、支持体としては、実施例1と同じ一般−E質紙を
使用し、この支持体上に上記塗工用組成物を乾燥塗工量
20g/m″の割合でブレードコーター法により塗工し
、常法により乾燥させて被記録材を得た。
参考例1 被記録材としての市販のアートコート紙(商品名:SK
コート、重陽国策パルプ■製)の被積層表面の約150
0倍の走査型電顕写真は第2図に示すようなものであっ
た・ 実施例1 上記製造例1により作製した被記録材に対して、25℃
における粘度がいずれも3.Ocpの下記組成の記録液
を使用し、これら記録液を記録ヘッド内の記録液に熱エ
ネルギーを与えて液滴を発生させ記録を行うオンデマン
ドタイプのマルチヘッド(吐出オリフィス径35鱗1発
熱抵抗体抵抗偵150Ω、駆動電圧3ov、周波数2K
Hz)を有する記録装置へ供給してカラー画像の形成を
実施した。
イエローインク(組成) C,1,アシッドイエロー23 2 重量部ジエチレン
グリコール 3Q // 水 70 〃 マゼンタインク(組成) C,1,アシッドレッド82 2 重量部ジエチレング
リコール 30〃 水 70 〃 シアンインク(組成) C,1,ダイレクトブルー86 2 重量部ジエチレン
グリコール 30〃 水 70 // 得られた記録画像は、鮮明で所定の色調が発現されたも
のであり、ドツト形状、インク吸収性も良好であった。
参考例2〜7 製造例1により作製した被記録材に対して、下記6種の
インクを用いてピエゾ振動子によって記録液を吐出させ
るオンデマンド型インクジェット記録ヘッド(吐出オリ
フィス径50g、ピエゾ振動子駆動電圧60V1周波数
4 K Hz)を有する記録装置を使用してインクジェ
ット記録を実施し、画像特性、記録特性の評価を行っt
インクNo、A (組成) グリセリン 8 重量部 水 90 〃 C,1,ダイレクトブルー86 2 〃インクNo、B
 (組成) グリセリン 28 重量部 水 70 l/ C,1,ダイレクトブルー88 2 ttインク No
、C(組成) エチレングリコール 48 重ti部 水 5o // C,1,ダイレクトブルー88 2 〃インクNo、D
 (組成) ジエチレングリコール 20 重量部 N−メチル−2−ピロリドン 2o〃 エチルセロソルブ 28〃 水 30 // C,X、ダイレクトブルー86 2 〃インク No、
E (組成) ジエチレングリコール lO重量部 N−メチル−2−ピロリドン 3Q ttエチルセロン
ルプ 38/l 水 20 〃 C,1,ダイレクトブルー86 2 〃インクNo、F
(組成) ジエチレングリコール 10 重量部 N−メチル〜2−ピロリドン 40〃 エチルセロソルブ 38 tt 水 10// C,1,ダイレクトブルー882// 各特性の評価結果を表1に示す0表1における各評価項
目の測定は下記の方法に従った。
l)ドツト1度は、印字ドツトをさくらマイクロデンシ
トメーターPUN−5(小西六写真工業(株)製)を用
いて測定した。
2)ドー、ト形状は、印字ドツトを実体**鏡で観察し
て、はぼ円形のものを01円形が多少くずれたものをΔ
、不定形のものを×とした。
3)滲み度は、印字ドツトの直径を実体顕微鏡で測定し
、インクドロップレフトの何倍になったかで示した。
4)色彩鮮明性は、インクジェット記録画像の色の鮮明
さを目視により比較し、最も良いものを0、最も悪いも
のをXとし、o、O1Δ、Xのランク分けをした。
5)インク吸収性は、3ドツト重ね印字した1秒後に、
被記録材表面上にインクの流れ出しがなく、画像の鮮明
なものを0、それ以外を×とした。
参考例8〜13 製造例2により作製した被記録材に対して、参考例2と
同様にして、水分含有量の異る人種のカラー記録液を使
用し、記録特性の評価を実施した。評価結果を表2に示
す。
実施例2〜4 前記参考例2で使用した、インクNo、A (水分含有
量が80重量%のインク)、インクNo、C(水分含有
量が50重量%のインク)、インクNo、F(水分含有
量が10重量%のインク)のそれぞれに対し、染料とし
てC,1,ダイレクトブルー88に代え、C,1,ア゛
ジッドイエロー23およびC,1,アシッドレッド82
をそれぞれ同量使用して水分含有量が異なるイエローイ
ンクおよびマゼンタインクを作製した。このような水分
含有量レベルが異なった水分含有量の等しい3組の原色
カラー記録液を参考例2で使用したインクジェット記録
装置へそれぞれ別に供給して、製造例1により作成した
被記録材を使用してカラー画像の形成を実施した。
水分含有量が80重量%の原色カラー記録液を使用して
形成したカラー画像(実施例2)および水分含有量が5
0重量%の原色カラー記録液を使用して形成したカラー
画像(実施例3)については。
実施例1とほぼ同程度のカラー画像が形成できた。
しかし、水分含有量が10重量%の原色カラー記録液を
使用して形成したカラー画像(実施例4)については、
他の実施例で形成した画像に比較すると滲み度が大きい
ためか、やや画像のシャープさに欠けると同時に、色彩
の鮮明性も幾分低いものであった。
参考例14〜18 被記録材として参考例1のアートコート紙を使用したこ
とを除いては、参考例2〜7と同様にして、粘度の異な
る六種のカラー記録液を使用し、記録特性の評価を実施
した。評価結果を表3に示す。
実施例5 被記録材として参考例1のアートコート紙を使用したこ
とを除いては、実施例1と全く同様にしてカラー画像の
形成を実施した。得られたカラー画像は、解像度は全般
的には比較的良好なものの、被記録材のインク吸収性が
低いため、カラー画像全体としての色彩の鮮明性がやや
低いものであった。
参考例20〜25 被記録材として市販のノンコート紙(商品名:インクジ
ェット記録用紙M、三菱製紙(株)製)を使用したこと
を除いては、参考例2〜7と同様にして、粘度の異なる
六種のカラー記録液を使用し、記録特性の評価を実施し
た。評価結果を表4に示す。
表 −1 楓 表 −2 ! 表 3 表 4
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法で使用するのが適当な被記録材
のインク受容層表面の約1500倍の走査型電子顕微鏡
による図面代用写真である。第2図は、市販のコート紙
の表面の同倍率の走査型電子顕微鏡による図面代用写真
である。 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 昭和59年 特許願 第157895
号2、発明の名称 カラー画像の形成方法 3、補正をする者 事件との関係 出願人 キャノン株式会社 4、代 理 人 住所 東京都港区赤坂1丁目9番20号第16興和ビル
8階 5、補正命令の日付 昭和80年 3月28日:発送日 7、補正の内容 (1)明細書第28頁第3行にある「表面の」の記載の
後に「充填材粒子の形状および配置状態を示す」の記載
を加入する。 (2)明細書第28頁第5行にある「表面の」の記載の
後に「充填材粒子の形状および配置状態を示す」の記載
を加入する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、色を異にする複数種のカラー記録液をもって各々の
    小液滴を形成し、かかる小液滴を被記録材に付着させて
    カラー画像を形成する方法に於いて、前記記録液の各々
    の水分含有量がほぼ揃ったものを使用することを特徴と
    するカラー画像の形成方法。 2、前記記録液の各々の水分含有量が20乃至90重量
    %の範囲内である特許請求の範囲第1項記載のカラー画
    像の形成方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04147866A (ja) * 1990-10-11 1992-05-21 Fujitsu Ltd カラーインクジェット記録方法および装置

Cited By (1)

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JPH04147866A (ja) * 1990-10-11 1992-05-21 Fujitsu Ltd カラーインクジェット記録方法および装置

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