JP2000273376A - インクジェット用記録液及びインクジェット記録方法 - Google Patents

インクジェット用記録液及びインクジェット記録方法

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JP2000273376A
JP2000273376A JP11077817A JP7781799A JP2000273376A JP 2000273376 A JP2000273376 A JP 2000273376A JP 11077817 A JP11077817 A JP 11077817A JP 7781799 A JP7781799 A JP 7781799A JP 2000273376 A JP2000273376 A JP 2000273376A
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JP
Japan
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group
ink jet
organic solvent
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jet recording
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JP11077817A
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English (en)
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Hitoshi Morimoto
仁士 森本
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、低湿度環境下でも、吐出安
定性が優れるために、長時間予備吐出を行わなくても良
いインクジェット用インクを提供することにある。 【解決手段】 少なくとも、水、着色剤、高沸点有機溶
媒及び吸湿性の固体の有機化合物を含有することを特徴
とするオンデマンド型インクジェット用記録液。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はオンデマンド型イン
クジェットプリンター用インクに関するもので、詳しく
は、特に低湿度条件下での吐出安定性が改良されたイン
クジェット用インクに関するものである。
【0002】
【従来の技術】制御されたインクを被記録材に噴射する
ことによって情報を記録するインクジェット記録方法
は、記録ヘッドを被記録材に接触させないので、騒音が
なく、高速記録が可能であり、また普通紙に記録できる
等の利点を有している。
【0003】この様なインクジェット記録方法に使用す
るインクとしては、多くの場合、各種の染料または顔料
及びこれを溶解または分散する水または水溶性有機溶媒
を基本成分とし、必要に応じてこれに各種添加剤が添加
されたものが知られ、且つ使用されている。
【0004】この様なインクには、(1)記録ヘッドの
ノズルにおいて、目詰まりを起こさないこと、(2)吐
出特性(飛翔安定性、周波数応答性等)を満足するため
に、適当な物性値を有していること、(3)インクと接
触する材料を腐食させないこと、(4)長時間の保存に
対して安定であること、(5)さまざまな環境下で安定
に吐出が行われること、等が要求される。
【0005】更に、インクが被記録材に印字された場合
の諸特性としては、(6)速乾性であること、(7)印
字品質が良いこと、(8)記録像としての保存性(耐光
性、耐水性等)が良いこと、等が要求される。
【0006】特に、オンデマンド型インクジェットプリ
ンターは、必要な時しかインク滴を吐出しないためエネ
ルギーの無駄が少なく、かつ構造が簡単なため、非常に
多く用いられている。ところが、オンデマンド型インク
ジェットプリンターでは、特に低湿度環境下で一定時間
以上キャップされていたりあるいは吐出されていない吐
出口において、水の蒸発、乾燥による吐出口付近のイン
ク粘度が上昇し、正常な吐出が行なわれなくなる欠点が
ある。
【0007】具体的には、吐出時の液滴速度が減少し、
後続の液滴と合体して液滴量が増えたり、着弾精度が悪
化することで、画像が乱れる原因となる。甚だしい場合
には吐出が行えなくなることもある。
【0008】この現象を防ぐために通常はキャップ内や
特別の吐出場所に記録と関係のない予備吐出を行うこと
が有効である。しかし予備吐出を行うために記録を頻繁
に中断すると、記録時間が長くなり好ましくない。
【0009】一方、粘度調節のために有機溶媒を多量に
含有させると、乾燥に必要な時間が長くなったり、画像
保存時に高湿度条件にさらされたとき滲みによる画像の
変化が発生する。そのため、有機溶媒の含有量を増やさ
ずに粘度を調節し、また乾燥時の吐出不良をなくす方法
が求められていた。
【0010】また、特にインクジェット記録の高細精化
にともないインク液滴量が少ないインクジェットプリン
ターがもとめられておりこれらのプリンターでは、乾燥
により正常な吐出が行なわれなくなる現象が顕著に見ら
れる。
【0011】なぜなら、乾燥しやすさは空気に接触する
液体の面積に比例する。つまりノズル開口径の二乗に比
例する。しかし、液滴量はほぼ開口径の3乗に比例す
る。そのため、液滴量を減らしても乾燥しやすさは、あ
まり減少しないためである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる現状に
鑑みなされたものであって、本発明の目的は、低湿度環
境下でも、吐出安定性が優れるために、長時間予備吐出
を行わなくても良いインクジェット用インクを提供する
ことにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の目的は以下の手段
によって達成される。
【0014】1.少なくとも、水、着色剤、高沸点有機
溶媒及び吸湿性の固体の有機化合物を含有することを特
徴とするオンデマンド型インクジェット用記録液。
【0015】2.少なくとも、水、着色剤、高沸点有機
溶媒及び25℃、湿度50%、1気圧の条件下において
潮解性の固体の有機化合物を含有することを特徴とする
オンデマンド型インクジェット用記録液。
【0016】3.少なくとも、水、着色剤、高沸点有機
溶媒及び一般式〔1〕であらわされる化合物を含有する
ことを特徴とするオンデマンド型インクジェット用記録
液。
【0017】
【化3】
【0018】式中、Rは水素原子、又は置換基を表し、
mは1〜4の整数を表す。
【0019】4.少なくとも、水、着色剤、高沸点有機
溶媒及び一般式〔2〕であらわされる化合物を含有する
ことを特徴とするオンデマンド型インクジェット用記録
液。
【0020】
【化4】
【0021】式中、R1、R2、R3、R4は各々独立に、
水素原子、置換または無置換の、アルキル基、芳香族
基、複素環基を表す。また、R1とR2、2とR3、R3
4又R4とR1は芳香族環もしくは複素環を形成しても
良い。Xはハロゲンまたは有機酸残基をあらわす。nは
1〜4の整数である。
【0022】5.少なくとも、水、着色剤、高沸点有機
溶媒及びアゾール構造を有する化合物を含有することを
特徴とするオンデマンド型インクジェット用記録液。
【0023】6.少なくとも、水、着色剤、高沸点有機
溶媒及びイセチオン酸、3−アミノピリジン、ジヒドロ
キシアセトン二量体または1−(3−スルホプロピル)
ピリジニウムヒドロキシベタインを含有することを特徴
とするオンデマンド型インクジェット用記録液。
【0024】7.少なくとも、水、着色剤、高沸点有機
溶媒及びピリジン−N−オキシド、トリス(ヒドロキシ
メチル)アミノエタン、エチルアミン、チアミン、コリ
ン、ベンジルトリメトリメチルアミン、テトラエチルア
ミン、ピラゾールまたは4−ヒドロキシメチル−5−メ
チルイミダゾールを含有することを特徴とするオンデマ
ンド型インクジェット用記録液。
【0025】8.高沸点有機溶媒の50重量%以上が一
般式〔3〕であらわされる化合物である前記1〜7のい
ずれか1項に記載のオンデマンド型インクジェット用記
録液。
【0026】一般式〔3〕 H−(OCH2CH2l−OH ここにおいてlは1〜50の整数を表す。
【0027】9.高沸点有機溶媒の50重量%以上がエ
チレングリコールである前記1〜7のいずれか1項に記
載のオンデマンド型インクジェット用記録液。
【0028】10.前記1〜9から選ばれる1項に記載
のオンデマンド型インクジェット用記録液を、最小液滴
量が10pl以下であるインクジェット吐出装置に用い
ることを特徴とするオンデマンド型インクジェット記録
方法。
【0029】11.前記1〜9から選ばれる1項に記載
のオンデマンド型インクジェット用記録液を、最小液滴
量が7pl以下であるインクジェット吐出装置に用いる
ことを特徴とするオンデマンド型インクジェット記録方
法。
【0030】12.前記1〜9から選ばれる1項に記載
のオンデマンド型インクジェット用記録液を、最小液滴
量が5pl以下であるインクジェット吐出装置に用いる
ことを特徴とするオンデマンド型インクジェット記録方
法。
【0031】インクジェット用記録液(インク)は、基
本的成分として少なくとも、水、着色剤、高沸点有機溶
媒を含有している。そのうち、高沸点有機溶媒は、イン
クの乾燥性を調整し、インクヘッドのノズルにおけるイ
ンクの乾燥を防ぎ、休止後にもスムースなインクの再吐
出が行われるように、又被記録媒体上に印字されたとき
には、速やかに乾燥し、かつインクの滲みが少なくなる
ように、添加されているもので、エチレングリコール
や、ジエチレングリコールのような高極性の高沸点有機
溶媒がこの目的で使用されている。しかしながら、画像
の高細精化が近年望まれており、そのためには、インク
液滴の小粒径化が必要とされる。ところが、インク液滴
を小粒径化すると、ヘッドでのインクの乾燥がより起こ
りやすくなり、ノズルの詰まりが発生しやすくなる。従
って、これを抑えるために、エチレングリコール等の湿
潤剤の含量を増やしてゆかなければならない。しかしこ
れを行うとインクが乾きにくくなり、又記録媒体上での
滲みが非常に多くなってしまう。従って、高細精の画像
を得る為にインクの液滴を小さくして、かつ乾燥を遅ら
せずに記録媒体上に印字したときのインクの滲みを起こ
させないようにする技術が望まれている。
【0032】本発明者らは、インク組成物中に、固体で
あって、かつ気相中の水分を吸収する性質を有する有機
化合物を含有せしめることにより、上記の目的が達成さ
れることを見いだした。
【0033】本発明における気相中の水分を吸収する性
質をもつ固体の有機化合物とは、固体であってかつ吸湿
性の化合物及び、潮解性化合物である。固体の有機化合
物とは25℃、湿度50%、1気圧下で固体の状態であ
り、かつ以下に定義する吸湿性を示す有機化合物、或い
は潮解性を示す有機化合物である。これらの有機化合物
の吸湿性は、放置したときに、吸われた水分が固体表面
付近に溜まっている吸着現象とは区別される。
【0034】本発明に用いる固体の吸湿性有機化合物と
はいわゆる標準条件、25℃、1気圧下で固体であり、
温度25℃、湿度20%、1気圧の条件下で1昼夜放置
した後、さらに25℃、湿度80%、1気圧下で1昼夜
放置した時に、気相中の水分を吸収して重量が0.5%
以上増加する性質を有する化合物である。
【0035】又、潮解性化合物は、吸収した水分に溶解
する化合物であり、化合物固体の飽和水溶液の水蒸気圧
が、25℃、湿度50%、1気圧下の水蒸気の分圧より
も小さい化合物である。どのような化合物が潮解性を有
するかについての一般的な法則はないが、いくつかのよ
く知られているものも含め上記吸湿性化合物のうちには
これらのものも含まれている。
【0036】これらの化合物を用いることにより、イン
クの保水性を高め、インクヘッドでの乾燥を防ぎ、ノズ
ルのつまりをなくすと同時に被記録媒体に印字した後
に、滲みが少なく、乾燥のしやすいインクを得ることが
できる。従来の保水性をもたせるために用いられる化合
物は液体を用いていたためにインクの乾燥性と、ノズル
の目詰まりが両立出来ない。
【0037】本発明の固体の吸湿性、潮解性有機化合物
を用いる事で、上記の効果が得られる理由は正確には判
らないが、インクとして溶解している状態ではその吸湿
性や、潮解性のために十分な保湿性を発揮するが、被記
録媒体上に印字され、揮発性の成分が揮発する過程では
固体としての性質がでてくるために、乾燥がはやく滲み
が少ないと考えられる。
【0038】吸湿性化合物、或いは潮解性化合物として
は、上記の条件を満足するものであればいかなるもので
もよいが、例えば、DL−リンゴ酸ナトリウム、イセチ
オン酸ナトリウム、2−クロロエチルアミン塩酸塩、ト
リメチロールエタン、N−メチルグリシン、N−メチル
モルホリン−N−オキシド、N−メチルイミダゾール、
トリメチロールプロパン、トリス(ヒドロキシメチル)
アミノエタン塩酸塩、フェニルトリメチルアンモニウム
クロライド、エチルアミン塩酸塩、イセチオン酸ナトリ
ウム、ジヒドロキシアセトン二量体、ベンゼンスルホン
酸ナトリウム、ベンジルトリエチルアンモニウムクロラ
イド、1,3−ベンゼンジスルホン酸ナトリウム、チア
ミン、塩化コリン、DL−カルニチン塩酸塩、トリエタ
ノールアミン塩酸塩、ベンジルトリメチルアンモニウム
クロライド、ベタイン(グリシンベタインのこと)、ジ
メチルアミン塩酸塩、1−メチル−2−ピロリドン、ア
ミノアセトリトリル塩酸塩、イミアルコール塩酸塩、4
−ピコリン−N−オキシド、1−(3−スルホプロピ
ル)ピリジニウムヒドロキシベタイン、トリメチルアミ
ン−N−オキシド水和物、テトラエチルアンモニウムク
ロリド、4−メチルイミダゾール、4−ヒドロキシメチ
ル−5−メチルイミダゾール塩酸塩、ピラゾールなどが
あげられる。
【0039】吸湿性化合物或いは潮解性化合物として好
ましい化合物は、前記一般式〔1〕で表される化合物で
ある。
【0040】前記一般式〔1〕において、Rで表される
置換基としては、低級アルキル基(例えば、メチル基、
エチル基、プロピル基等)、ハロゲン原子(例えば、フ
ッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、ビニル基、アリー
ル基(例えば、フェニル基、p−トリル基、p−ブロモ
フェニル基等)、トリフルオロメチル基、アルコキシ基
(例えば、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ
基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、p
−トリルオキシ基等)、シアノ基、スルホニル基(例え
ば、メタンスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニ
ル基、p−トルエンスルホニル基等)、アルコキシカル
ボニル基(例えば、エトキシカルボニル基、ブトキシカ
ルボニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、ビスカ
ルボキシメチルアミノ基等)、アリール基(例えば、フ
ェニル基、カルボキシフェニル基等)、複素環基(例え
ば、テトラヒドロフルフリル基、2−ピロリジノン−1
−イル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、ベンゾ
イル基等)、ウレイド基(例えば、ウレイド基、3−メ
チルウレイド基、3−フェニルウレイド基等)、チオウ
レイド基(例えば、チオウレイド基、3−メチルチオウ
レイド基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ、
エチルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニル
チオ基等)、複素環チオ基(例えば、2−チエニルチオ
基、3−チエニルチオ、2−イミダゾリルチオ基等)、
カルボニルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、プロ
パノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等)、アシルア
ミノ基(例えば、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ基
等)、チオアミド基(例えば、チオアセトアミド基、チ
オベンゾイルアミノ基等)等の基をあらわし、これらは
又、例えば、スルホ基、カルボキシ基、ホスフォノ基、
スルファート基、ヒドロキシ基、メルカプト基、スルフ
ィノ基、カルバモイル基(例えば、カルバモイル基、N
−メチルカルバモイル基、N,N−テトラメチレンカル
バモイル基等)、スルファモイル基(例えば、スルファ
モイル基、N,N−3−オキサペンタメチレンアミノス
ルホニル基等)、スルホンアミド基(例えば、メタンス
ルホンアミド、ブタンスルホンアミド基等)、スルホニ
ルアミノカルボニル基(例えば、メタンスルホニルアミ
ノカルボニル、エタンスルホニルアミノカルボニル基
等)、アシルアミノスルホニル基(例えば、アセトアミ
ドスルホニル、メトキシアセトアミドスルホニル基
等)、アシルアミノカルボニル基(例えば、アセトアミ
ドカルボニル、メトキシアセトアミドカルボニル基
等)、スルフィニルアミノカルボニル基(例えば、メタ
ンスルフィニルアミノカルボニル基、エタンスルフィニ
ルアミノカルボニル基等)等の親水性の基で置換されて
いても良い。又、mは1〜5までの整数を表し、複数の
Rが置換されている場合Rはそれぞれ異なっていてもよ
い。又複数のRであらわされる置換基が隣接して置換さ
れている時、これらは互に連結して新たな環を形成し、
新たにたとえばキノリン環やテトラヒドロキノリン環、
イソキノリン環等を形成してもよい。又、これらの環は
前述した基でさらに置換されていてもよい。
【0041】以上のピリジン−N−オキサイド系化合物
の中には潮解性化合物として代表的な化合物もいくつか
含まれるが、それらも含め以下に代表例をあげる。
【0042】1.ピリジン−N−オキシド 2.3−ピコリン−N−オキシド 3.4−ピコリン−N−オキシド 4.4−メトキシピリジン−N−オキシド 5.2,5−ルチジン−N−オキシド 6.コリジン−N−オキシド 7.3−エチル−4−メチルピリジン−N−オキシド 8.キノリン−N−オキシド 本発明はこれらに限定されるものではない。
【0043】上記の固体である吸湿性化合物、潮解性化
合物のうち、好ましい別の分類に属するものとしては更
に前記の一般式〔2〕で表される化合物が挙げられる。
【0044】一般式〔2〕の化合物において、式中、R
1、R2、R3、R4は各々独立に、水素原子、アルキル基
(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロ
ピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ネオペ
ンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキ
シル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル
基、ノニル基、デシル基、2−ブチルヘキシル基、ドデ
シル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシ
ル基等の直鎖、分岐、環状のアルキル基等)、芳香族基
(例えば、フェニル基、ナフチル基等)、複素環基(例
えば、ピリジル基、フリル基、チエニル基等)を表す。
【0045】これらの基はさらに適当な置換基で置換さ
れていてもよく、適当な置換基としては、アルキル基
(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロ
ピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ネオペ
ンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキ
シル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル
基、ノニル基、デシル基、2−ブチルヘキシル基、ドデ
シル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシ
ル基等の直鎖、分岐、環状のアルキル基等)、アルコキ
シ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基
等)、アルコキシカルボニル基(例えばメトキシカルボ
ニル基)、カルバモイル基(例えばメチルカルバモイル
基)またはアシル基(例えばアセチル基、ベンゾイル
基、プロパノイル基)に加えて、アルケニル基(例え
ば、ビニル基、アリル基、2−ブテニル基等)、アルキ
ニル基(例えば、プロパルギル基等)、アラルキル基
(例えば、ベンジル基等)、芳香族基(例えば、フェニ
ル基、ナフチル基等)、複素環基(例えば、少なくとも
1つの窒素原子、酸素原子、硫黄原子から選ばれた原子
を有する5または6員のヘテロ環基等)、シアノ基、ス
ルホ基、カルボキシル基、ニトロ基またはアミノ基(例
えば、無置換アミノ基、炭素数1〜20のアルキルアミ
ノ基、炭素数2〜40のジアルキルアミノ基、アニリノ
基、炭素数7〜30のN−アルキルアニリノ基)、ハロ
ゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子等)、ヒドロキ
シル基、アンモニオ基、スルファモイル基(例えば、無
置換スルファモイル基、炭素数2〜40のジアルキルス
ルファモイル基、炭素数1〜20のアルキルスルファモ
イル基フェニルスルファモイル基、炭素数7〜26のN
−アルキル、N−フェニルスルファモイル基等)、ウレ
イド基(例えば、無置換ウレイド基、炭素数1〜20の
アルキルウレイド基、炭素数2〜40のジアルキルウレ
イド基、フェニルウレイド基等)、アミジノ基、ヒドラ
ジノ基、ヒドロキシアミノ基、グアニジノ基、メルカプ
ト基、ホスホノ基及び、ホスフィン基等があげられる。
また、R1とR2、R2とR3、R3とR4又R4とR1は芳香
族環もしくは複素環を形成しても良い。
【0046】Xはカウンターイオンであり、ハロゲンま
たは有機酸をあらわす。nはカウンターイオンの価数を
表し、1〜4までの整数である。ハロゲンとは、フッ
素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチンをさす。有機酸と
は、酸性をもつ有機化合物全体の総称であり、カルボン
酸、スルホン酸、スルフィン酸、フェノール、エノー
ル、チオフェノール、イミド、オキシム、芳香族スルフ
ォンアミド、第1級および第2級ニトロ化合物などの官
能基や骨核を持つ有機化合物である。
【0047】以下に代表的な有機酸を挙げるが本発明は
これらに限定されるものではない。
【0048】例えば、シュウ酸、酒石酸、安息香酸、フ
タル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、メタンスル
ホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン
酸、ベンゼンスルフィン酸、p−トルエンスルフィン
酸、フェノール、ピクリン酸、アセチルアセトン、チオ
フェノール、サクシンイミド、グルタルイミド、フタル
イミド、ベンズアルドオキシム、ベンゼンスルホンアミ
ドなどである。
【0049】これらの化合物のうちにはアミン化合物が
酸にて中和された塩が含まれ、好ましい化合物を形成す
る。特に塩化物もしくは塩酸塩が好ましい。
【0050】これらを含めた一般式〔2〕で表される好
ましい化合物の例としては、以下のものが挙げられる。
【0051】1.2−クロロエチルアミン塩酸塩 2.トリス(ヒドロキシメチル)アミノエタン塩酸塩 3.フェニルトリメチルアンモニウムクロライド 4.エチルアミン塩酸塩 5.ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド 6.DL−カルニチン塩酸塩 7.トリエタノールアミン塩酸塩 8.ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド 9.ジメチルアミン塩酸塩 10.アミノアセトリトリル塩酸塩 11.アルコール塩酸塩 12.4−ヒドロキシメチル−5−メチルイミダゾール
塩酸塩 本発明における好ましい固体かつ吸湿性有機化合物とし
てはさらに、アゾール類が挙げられる。これらのアゾー
ル類としては、5員複素環で環内にある異原子が2個以
上で、しかも異原子のうち、少なくとも1個以上は窒素
原子であるアゾール環構造を分子内に有する化合物を指
す。以下に代表的なアゾールを挙げるが本発明はこれら
に限定されるものではない。
【0052】イミダゾール、オキサゾール、チアゾー
ル、セレナゾール、ピラゾール、イソオキサゾール、イ
ソチアゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,5
−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、1,3,
4−トリアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、
1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジ
アゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3
−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,
2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾー
ル、1,2,3,4−テトラゾール、1,2,3,4−
オキサトリアゾール、1,2,3,5−チアトリアゾー
ル、インダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾトリア
ゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾチアゾリン、プリン
である。
【0053】これら上記の化合物の中、特に有用な化合
物として、イセチオン酸、3−アミノピリジン、ジヒド
ロキシアセトン2量体、1−(3−スルホプロピル)ピ
リジニウムヒドロキシベタイン、ピリジン−N−オキシ
ド、トリス(ヒドロキシメチル)アミノエタン、エチル
アミン、チアミン、コリン、ベンジルトリメトリメチル
アミン、テトラエチルアミン、ピラゾールまたは4−ヒ
ドロキシメチル−5−メチルイミダゾールが挙げられ
る。
【0054】本発明のこれらの化合物は、高沸点有機溶
媒として前記の一般式〔3〕で表される化合物と同時に
用いる時、最も効果を発揮する。
【0055】本発明における一般式〔3〕であらわされ
る高極性高沸点有機溶媒の例としては、 1.エチレングリコール 2.ジエチレングリコール 3.トリエチレングリコール 4.テトラエチレングリコール 5.ポリエチレングリコール200 6.ポリエチレングリコール300 7.ポリエチレングリコール600 等の化合物である。本発明はこれらの化合物に限定され
るものではない。
【0056】これらの中で最も好ましい化合物はエチレ
ングリコールである。
【0057】本発明のインクに使用される一般式〔3〕
であらわされる化合物の含有量は、インク全重量に対し
て5%〜50%であるのが好ましい。
【0058】又、これらの高沸点有機溶媒はこれまで使
用されている、液体の高沸点有機溶媒と併用してもよ
い。但しその場合、インクに含まれる高極性高沸点有機
溶媒全体の50重量%以上が、好ましくは80重量%以
上、さらに好ましくは90重量%が前記一般式〔3〕で
表される化合物であることが好ましい。
【0059】中でもエチレングリコールを高沸点有機溶
媒として、そのインク全体に含まれる高極性高沸点有機
溶媒の50重量%以上、好ましくは80重量%以上、さ
らに好ましくは90重量%が含むものが好ましい。
【0060】これらの高沸点有機溶媒との併用により、
インクヘッドのつまりがなく、吐出安定性に優れ、被記
録媒体上に記録したときに乾燥性がよく、インクの滲み
のない性能の優れたインクジェット用記録液を与えるこ
とができる。
【0061】本発明のインクジェット用記録液は、特に
インク液滴が小さい場合にその効果を発揮する。本発明
においては、最小液滴量が10pl以下であるインクジ
ェット吐出装置に用いる場合、効果が大きい。中でも好
ましいのは最小液滴量が7pl以下であるインクジェッ
ト吐出装置に用いる場合であり、更に好ましいのは、最
小液滴量が5pl以下であるインクジェット吐出装置に
用いるばあいである。
【0062】これらのインクジェット用記録液を用いる
ことで、小さな液滴での高細精な、文字や画像の再現に
適した、吐出安定性がよく、印字や画像の滲みのない優
れた品質のインクジェット記録方法を提供することが出
来る。
【0063】本発明における最小液滴量とは、ノズル先
端より吐出されるインクの、25℃における液滴体積を
指し、又液滴の大きさが可変である場合は、最小の液滴
体積を指す。
【0064】本発明のうち好ましいのは、着色剤として
水溶性染料を含有するインクジェット用インクである
が、当該水溶性染料とは、水溶性直接染料、酸性染料、
反応性染料、塩基性染料から選ばれるものであって、こ
れらを単独あるいは複数種類を併用しても良い。これら
の染料は、所望に応じて適宜選択して使用される溶媒中
に溶解して使用する。以下に代表的染料を挙げるが、本
発明はこれらに限定されるものではない。
【0065】〈直接染料〉 C.I.ダイレクトイェロー 1、4、8、11、1
2、24、26、27、28、33、39、44、5
0、58、85、86、100、110、120、13
2、142、144 C.I.ダイレクトレッド 1、2、4、9、11、
13、17、20、23、24、28、31、33、3
7、39、44、47、48、51、62、63、7
5、79、80、81、83、89、90、94、9
5、99、220、224、227、243 C.I.ダイレクトブルー 1、2、6、8、15、
22、25、71、76、78、80、86、87、9
0、98、106、108、120、123、163、
165、192、193、194、195、196、1
99、200、201、202、203、207、23
6、237 C.I.ダイレクトブラック 2、3、7、17、1
9、22、32、38、51、56、62、71、7
4、75、77、105、108、112、117、1
54 〈酸性染料〉 C.I.アシッドイェロー 2、3、7、17、19、
23、25、29、38、42、49、59、61、7
2、99 C.I.アシッドオレンジ 56、64 C.I.アシッドレッド 1、8、14、18、2
6、 32、37、42、52、57、72、74、
80、87、115、119、131、133、13
4、143、154、186、249、254、256 C.I.アシッドバイオレット 11、34、75 C.I.アシッドブルー 1、7、9、29、87、
126、138、171、175、183、234、2
36、249 C.I.アシッドグリーン 9、12、19、27、4
1 C.I.アシッドブラック 1、2、7、24、26、
48、52、58、60、94、107、109、11
0、119、131、155 <反応性染料> C.I.リアクティブイエロー 1、2、3、13、1
4、15、17、37、42、76、95、168、1
75; C.I.リアクティブレッド 2、6、11、21、2
2、23、24、33、45、111、112、11
4、180、218、226、228、235; C.I.リアクティブブルー 7、14、15、18、
19、21、25、38、49、72、77、176、
203、220、230、235; C.I.リアクティブオレンジ 5、12、13、3
5、95; C.I.リアクティブブラウン 7、11、33、3
7、46; C.I.リアクティブグリーン 8、19; C.I.リアクティブバイオレット 2、4、6、8、
21、22、25; C.I.リアクティブブラック 5、8、31、39 〈塩基性染料〉 C.I.ベーシックイェロー 11、14、21、32 C.I.ベーシックレッド 1、2、9、12、13 C.I.ベーシックバイオレット 3、7、14 C.I.ベーシックブルー 3、9、24、25 本発明のインクに用いることの出来る染料としては、こ
の他にキレート染料及びいわゆる銀色素漂白法感光材料
(例えばチバガイギー製チバクローム)に用いられるア
ゾ染料を挙げることが出来る。
【0066】キレート染料に関しては例えば英国特許第
1,077,484号に記載されている。
【0067】銀色素漂白法感光材料アゾ染料に関して
は、例えば英国特許第1,039,458号、同第1,
004,957号、同第1,077,628号、米国特
許第2,612,448号に記載されている。
【0068】本発明のインクに用いる水溶性染料の含有
量は、インク全重量に対して、1〜10重量%であるの
が好ましい。
【0069】本発明のインクには又、高沸点溶媒の他に
有機溶媒が含まれていてもよくこれらの有機溶媒として
は、炭素数1〜4のアルキルアルコール類(例えばメチ
ルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコ
ール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコー
ル、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアル
コール、イソブチルアルコール等)、アミド類(例えば
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)、ケ
トンあるいはケトアルコール類(例えばアセトン、ジア
セトンアルコール等)、エーテル類(例えばテトラヒド
ロフラン、ジオキサン等)、アルキレン基が3〜6個の
炭素原子を含むアルキレングリコール類(例えばプロピ
レングリコール、ブチレングリコール、1,2,6−ヘ
キサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリ
コール等)、グリセリン、多価アルコールの低級アルキ
ルエーテル類(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(またはエチル)エーテル、
トリエチレングリコールモノメチル(またはエチル)エ
ーテル等)等が挙げられる。
【0070】インク中の上記有機溶媒の含有量は、全重
量に対して5重量%未満である。
【0071】本発明では、着色剤として顔料および分散
染料を用いることができる。これらの顔料および分散染
料は、必要に応じて適宜選択して使用される溶媒中に分
散して使用する。代表的な例を以下に挙げるが、本発明
はこれらに限定されるものではない。
【0072】本発明に好ましい分散染料は、C.I.D
isperse Yellow 3、4、5、7、9、
13、24、30、33、34、42、44、49、5
0、51、54、56、58、60、63、64、6
6、68、71、74、76、79、82、83、8
5、86、88、90、91、93、98、99、10
0、104、114、116、118、119、12
2、124、126、135、140、141、14
9、160、162、163、164、165、17
9、180、182、183、186、192、19
8、199、202、204、210、211、21
5、216、218、224;C.I.Dispers
e Orange 1、3、5、7、11、13、1
7、20、21、25、29、30、31、32、3
3、37、38、42、43、44、45、47、4
8、49、50、53、54、55、56、57、5
8、59、61、66、71、73、76、78、8
0、89、90、91、93、96、97、119、1
27、130、139、142;C.I.Disper
se Red 1、4、5、7、11、12、13、1
5、17、27、43、44、50、52、53、5
4、55、56、58、59、60、65、72、7
3、74、75、76、78、81、82、86、8
8、90、91、92、93、96、103、105、
106、107、108、110、111、113、1
17、118、121、122、126、127、12
8、131、132、134、135、137、14
3、145、146、151、152、153、15
4、157、159、164、167、169、17
7、179、181、183、184、185、18
8、189、190、191、192、200、20
1、202、203、205、206、207、21
0、221、224、225、227、229、23
9、240、257、258、277、278、27
9、281、288、298、302、303、31
0、311、312、320、324、328;C.
I.Disperse Violet 1、4、8、2
3、26、27、28、31、33、35、36、3
8、40、43、46、48、50、51、52、5
6、57、59、61、63、69、77;C.I.D
isperse Green 9;C.I.Dispe
rse Brown 1、2、4、9、13、19;
C.I.Disperse Blue3、7、9、1
4、16、19、20、26、27、35、43、4
4、54、55、56、58、60、62、64、7
1、72、73、75、79、81、82、83、8
7、91、93、94、95、96、102、106、
108、112、113、115、118、120、1
22、125、128、130、139、141、14
2、143、146、148、149、153、15
4、158、165、167、171、173、17
4、176、181、183、185、186、18
7、189、197、198、200、201、20
5、207、211、214、224、225、25
7、259、267、268、270、284、28
5、287、288、291、293、295、29
7、301、315、330、333;C.I.Dis
perse Black 1、3、10、24;等が挙
げられる。
【0073】また、本発明に好ましい顔料としては、カ
ーボンブラック顔料(C.I.Pigment Bla
ck 7);C.I.Pigment Yellow
12、13、14、16、17、73、74、75、8
3、108、109、110、180、182;C.
I.Pigment Red 5、7、12、112、
123、168、184、202;C.I.Pigme
nt Blue 1、2、3、15:3、16、22、
60;C.I.Vat Blue 4、60;以上の他
にレッド、グリーン、ブルー、中間色が必要とされる場
合には以下の顔料を単独或いは併用して用いることが好
ましい。
【0074】C.I.Pigment Red 20
9、224、177、194;C.I.Pigment
Orange 43;C.I.Vat Violet
3;C.I.Pigment Violet 19、
23、37;C.I.Pigment Green 3
6、7;C.I.Pigment Blue 15、6
が用いられる。
【0075】本発明にかかわるインクで用いられる顔料
及び分散染料は、分散剤及びその他所望する諸目的に応
じて必要な添加物と共に混合して分散機により分散して
用いる。
【0076】分散機としては従来公知のボールミル、サ
ンドミル、ラインミル、高圧ホモジナイザー等が使用で
きる。
【0077】分散剤としては界面活性剤が用いられる。
本発明に用いられる界面活性剤としては陽イオン性、陰
イオン性、両性、非イオン性のいずれも用いることがで
きる。
【0078】陽イオン性界面活性剤としては、脂肪族ア
ミン塩、脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム
塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリ
ニウム塩などが挙げられる。陰イオン性界面活性剤とし
ては、脂肪酸石鹸、N−アシル−N−メチルグリシン
塩、N−アシル−N−メチル−β−アラニン塩、N−ア
シルグルタミン酸塩、アシル化ペプチド、アルキルスル
フォン酸塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキ
ルナフタレンスルフォン酸塩、ジアルキルスルホコハク
酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィン
スルホン酸塩、N−アシルメチルタウリン、硫酸化油、
高級アルコール硫酸エステル塩、第2級高級アルコール
硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、第2級高級
アルコールエトキシサルフェート、ポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル硫酸塩、モノグリサルフェー
ト、脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩、アルキ
ルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン酸エステル
塩等が挙げられる。
【0079】両性界面活性剤としては、カルボキシベタ
イン型、スルホベタイン型、アミノカルボン酸塩、イミ
ダゾリニウムベタイン等が挙げられる。
【0080】非イオン活性剤としては、ポリオキシエチ
レン2級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアル
キルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステロール
エーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、ポリオ
キシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、
ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオ
キシエチレンヒマシ油、硬化ヒマシ油、ポリオキシエチ
レンソルビトール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコ
ール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリ
セリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プ
ロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エス
テル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン
脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ア
ルキルアミンオキサイド、アセチレングリコール、アセ
チレンアルコール等が挙げられる。
【0081】本発明のインクには吐出後のインク液滴の
メディア中への浸透を加速するために界面活性剤を使用
することができる。用いることができる界面活性剤とし
ては、インクに対して保存安定性等の悪影響を及ぼさな
いものであれば特に限定されるものではなく、上記の分
散剤として使用する界面活性剤と同様のものを用いる事
ができる。
【0082】また、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、電気伝導度調節剤としては、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
エタノールアミンなどの水溶性アミンがある。
【0083】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。
【0084】本発明のインクはいかなるオンデマンド型
インクジェット記録方式に対しても用いることができ
る。オンデマンド型方式としては、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。
【0085】
【実施例】実施例により本発明を更に具体的に説明する
が、本発明はこの実施例における形態に限定されるもの
ではない。
【0086】実施例1 以下に示す構成のA液とB液を適当な割合で混合するこ
とで、粘度4.5cpに調節しインク組成物No.1〜
30を作成した。
【0087】 A液 染料(表1及び表2に記載) 5.0% ゼネカ社 プロキセルGXL(D) 0.1% 化合物(表1及び表2に記載) 30% 高沸点有機溶媒(表1及び表2に記載) (表1及び表2に記載) イオン交換水 残部 B液 染料(A液と同じ) 5.0% ゼネカ社 プロキセルGXL(D) 0.1% 高沸点有機溶媒(A液と同じ) (A液と同じ) イオン交換水 残部 吐出ノズル数=64、ノズル径=22μm、吐出周波数
=30KHZであるピエゾ方式インクジェットヘッドに
て吐出させ、吐出速度を測定した。この時の液滴量は7
plであった。
【0088】インクジェットヘッドの構成は図1のよう
になっている。図1では、説明のために5本の吐出ノズ
ルを有するヘッドを例示している。ピエゾ素子Pの変位
によりインク液滴の吐出を行わせるピエゾ素子P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Pに対して駆動信号や加熱用信号を供給する
Dで表されるドライバICがインク流路(インク溜り)
上に配置されている。
【0089】また、ピエゾ素子近傍の吐出ノズル上にサ
ーミスタSが設けられていて、測温手段を構成してい
る。インクジェットヘッドはインクタンクTからインク
の供給を受けるようになっている。(a)はこれを上部
から見た図。(b)はこのA−Aでの断面図を示してい
る。
【0090】先ず、温度24℃、湿度25%にて、連続
吐出を行い、ピエゾ素子の駆動電圧を変化させて液滴速
度が8m/sとなるよう調整した。
【0091】その後、表1及び表2に示される一定時間
吐出を休止した後、再度吐出を行い、再吐出後最初に吐
出された液滴の速度を測定した。液滴速度は吐出に連動
させたストロボスコープにより吐出後の時間と移動距離
から求めた。
【0092】また、コニカ フォトジェットペーパーQ
P上に1ドットのみ吐出を行い、24℃、湿度80%の
条件で3日間保存後のドット形状の変化から滲みを目視
で評価した。
【0093】滲みの評価は ○ ドット周辺に滲みがなく良好 × ドット周辺に滲みがみられる により評価した。結果を表1、2に示す。
【0094】
【表1】
【0095】
【表2】
【0096】本発明のインクは吸湿性のない固体を配合
した比較例のインクに比べて吐出速度の低下が少ない。
又、液体だけを用いた比較例よりもドットの滲みが少な
いことがわかる。
【0097】実施例2 インク組成物No.1〜No.30を用い、吐出ノズル
数=64、ノズル径=25μm、吐出周波数=30KH
Zであるピエゾ方式インクジェット試験器を用い、休止
時間を2.0秒とした以外は実施例1と同様に実験を行
った。この時の液滴量は10plであった。結果を表3
に示す。
【0098】
【表3】
【0099】本発明のインクは比較例のインクに比べて
吐出速度の低下が少なく、滲みも少ないことがわかる。
【0100】実施例3 インク組成物No.1〜No.30を用い、吐出ノズル
数=64 ノズル径=25μm 吐出周波数=30KH
Zであるピエゾ方式インクジェット試験器を用い、休止
時間を0.2秒とした以外は実施例1と同様に実験を行
った。この時の液滴量は10plであった。結果を表4
に示す。
【0101】
【表4】
【0102】この条件においても本発明のインクは比較
例のインクに比べて吐出速度の低下が少なく、滲みも少
ないことがわかる。
【0103】
【発明の効果】低湿度環境下で、長時間予備吐出を行わ
なくても、吐出安定性が良いインクジェット用インクが
提供でき高細精記録に適するインクを得ることが出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】インクジェットヘッドの構成を示す図
【符号の説明】
D ドライバIC P ピエゾ素子 S サーミスタ T インクタンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C056 FC01 2H086 BA52 BA55 BA59 BA62 4J039 AE07 BA04 BA29 BC05 BC07 BC09 BC10 BC12 BC16 BC19 BC32 BC33 BC34 BC36 BC37 BC43 BC44 BC46 BC47 BC50 BC51 BC52 BC53 BC54 BC55 BC56 BC65 BE01 BE03 BE04 BE05 BE06 BE08 BE12 BE15 CA03 CA06 EA10 EA11 EA15 EA16 EA17 EA19 EA41 EA42 EA44 EA47 GA24

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも、水、着色剤、高沸点有機溶
    媒及び吸湿性の固体の有機化合物を含有することを特徴
    とするオンデマンド型インクジェット用記録液。
  2. 【請求項2】 少なくとも、水、着色剤、高沸点有機溶
    媒及び25℃、湿度50%、1気圧の条件下において潮
    解性の固体の有機化合物を含有することを特徴とするオ
    ンデマンド型インクジェット用記録液。
  3. 【請求項3】 少なくとも、水、着色剤、高沸点有機溶
    媒及び一般式〔1〕であらわされる化合物を含有するこ
    とを特徴とするオンデマンド型インクジェット用記録
    液。 【化1】 〔式中、Rは水素原子、又は置換基を表し、mは1〜4
    の整数を表す。〕
  4. 【請求項4】 少なくとも、水、着色剤、高沸点有機溶
    媒及び一般式〔2〕であらわされる化合物を含有するこ
    とを特徴とするオンデマンド型インクジェット用記録
    液。 【化2】 〔式中、R1、R2、R3、R4は各々独立に、水素原子、
    置換または無置換の、アルキル基、芳香族基、複素環基
    を表す。また、R1とR2、R2とR3、R3とR4又R4
    1は芳香族環もしくは複素環を形成しても良い。Xは
    ハロゲンまたは有機酸残基をあらわす。nは1〜4の整
    数である。〕
  5. 【請求項5】 少なくとも、水、着色剤、高沸点有機溶
    媒及びアゾール構造を有する化合物を含有することを特
    徴とするオンデマンド型インクジェット用記録液。
  6. 【請求項6】 少なくとも、水、着色剤、高沸点有機溶
    媒及びイセチオン酸、3−アミノピリジン、ジヒドロキ
    シアセトン二量体または1−(3−スルホプロピル)ピ
    リジニウムヒドロキシベタインを含有することを特徴と
    するオンデマンド型インクジェット用記録液。
  7. 【請求項7】 少なくとも、水、着色剤、高沸点有機溶
    媒及びピリジン−N−オキシド、トリス(ヒドロキシメ
    チル)アミノエタン、エチルアミン、チアミン、コリ
    ン、ベンジルトリメトリメチルアミン、テトラエチルア
    ミン、ピラゾールまたは4−ヒドロキシメチル−5−メ
    チルイミダゾールを含有することを特徴とするオンデマ
    ンド型インクジェット用記録液。
  8. 【請求項8】 高沸点有機溶媒の50重量%以上が一般
    式〔3〕であらわされる化合物である請求項1〜7のい
    ずれか1項に記載のオンデマンド型インクジェット用記
    録液。 一般式〔3〕 H−(OCH2CH2l−OH 〔ここにおいてlは1〜50の整数を表す。〕
  9. 【請求項9】 高沸点有機溶媒の50重量%以上がエチ
    レングリコールである請求項1〜7のいずれか1項に記
    載のオンデマンド型インクジェット用記録液。
  10. 【請求項10】 請求項1〜9から選ばれる1項に記載
    のオンデマンド型インクジェット用記録液を、最小液滴
    量が10pl以下であるインクジェット吐出装置に用い
    ることを特徴とするオンデマンド型インクジェット記録
    方法。
  11. 【請求項11】 請求項1〜9から選ばれる1項に記載
    のオンデマンド型インクジェット用記録液を、最小液滴
    量が7pl以下であるインクジェット吐出装置に用いる
    ことを特徴とするオンデマンド型インクジェット記録方
    法。
  12. 【請求項12】 請求項1〜9から選ばれる1項に記載
    のオンデマンド型インクジェット用記録液を、最小液滴
    量が5pl以下であるインクジェット吐出装置に用いる
    ことを特徴とするオンデマンド型インクジェット記録方
    法。
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