JPH02233783A - インク及び記録方法 - Google Patents

インク及び記録方法

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JPH02233783A
JPH02233783A JP1052813A JP5281389A JPH02233783A JP H02233783 A JPH02233783 A JP H02233783A JP 1052813 A JP1052813 A JP 1052813A JP 5281389 A JP5281389 A JP 5281389A JP H02233783 A JPH02233783 A JP H02233783A
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JP
Japan
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dye
ink
water
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formulas
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JP1052813A
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Inventor
Kazuo Iwata
岩田 和夫
Katsuhiro Shirota
勝浩 城田
Osamu Nishiwaki
西脇 理
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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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】 (産業上の利用分野) 本発明はインク及びそれを用いる記録方法に関し、更に
詳しくは特に室内変色性が改良された黒色画像を与える
水性インク及び該インクを用いる記録方法、特にインク
ジェット記録方法に関する。
(従来の技術) 従来、万年筆、フエルトベン等のインク及びインクジェ
ットM?a録用のインクとしては、水溶性染料を水性媒
体中に溶解した水性インクが使用されており、これらの
水性インクにおいてはペン先やインク吐出ノズルでのイ
ンクの目詰りを防止するべく一般に水溶性有機溶剤が添
加されている。
これらの従来のインクにおいては、十分な濃度の画像を
与えること、ペン先やノズルでの目詰りを生じないこと
、被記録材上での乾燥性が良いこと、滲みが少ないこと
、保存安定性に優わること、特に熱エネルギーを利用す
るインクジェット方式では耐熱性に優れること等が要求
され、又、形成される画像が十分な耐光性及び耐水性等
を有することが要求されている。
又、種々の色相のインクが種々の色相の染料から調製さ
れているが、それらのうち黒色インクはモノカラー及び
フルカラー画像の両方に使用され最も重要なインクであ
る。これらの黒色インクの染料としては従来は種々の性
能を考慮して主としてC.I.フードブラック2が使用
されてきた(特開昭59−93766号及び同59−9
3768号公報参照)。
(発明が解決しようとしている問題点)前記種々の要求
性能のうちで特に形成される画像の耐光性が重要である
画像の耐光性としては、従来は主として直射日光や各種
照明光による褪色が問題視され、これらの褪色の問題は
耐光性に優れた染料の選択によって解決が図られてきて
おり、C.!.フードブラック2が耐光性に優れた染料
として知られ、更にこれを改良するものとして特開昭6
3−22874号、同62−39676号、同62−2
50063号及び同62−199667号公報及び特願
昭63−184743号明細書に記載された染料(前記
一般式(I)Aび(■)で表される染料)が提案されて
いる。
しかしながら、最近ではこれらの褪色に加えて画像の変
色の問題がクロズアップされてきた。即ち、従来のイン
クによる画像は褪色のみだけでなく、変色の問題があり
、この変色とは濃度はあまり変化しないが色相が変化す
ることであり、特に最も多量に使用される黒色インクに
おいては、黒色が茶色に変色する茶変の問題が重要であ
って、特にフルカラー画像の場合にはこの茶変によって
画像品質が急激に低下する. この茶変の問題は、直射日光の当らない室内でも進行し
、又、画像を形成する為の被記録材の種類によっても変
色が促進され、従来広く使用されてきたC.I.フード
ブラック2ではこの茶変の問題は避けられなかった。
特に、インクの発色性、鮮明性、解像性等の画像品質を
高める為に、紙等の基村上に顔料とバインダーとを含む
インク受容層を形成したいわゆるコート紙の場合には、
普通紙の場合には変色の問題が少ないインクであ?ても
著しく茶変を生じ、この問題は単に耐光性の良好な染料
の選択では解決出来ないものであった。
従って本発明の目的は、前述の如き一般的要求性能を満
たすとともに、更にコート紙上においても茶変の問題を
生じない画像を与えることが出来るインク及び記録方法
を提供することである。
(問題点を解決する為の手段) 上記目的は以下の本発明によって達成される。
即ち,本発明は,水溶性染料.水溶性有機溶剤及び水を
含むインクにおいて、上記水溶性染料が少なくとも(1
》下記一般式(1)で表される染料及び/又は下記一般
式(II)で表される染料、(2) フタロシアニン骨
格を有する染料及び(3》赤〜紫〜青の色調を有する含
金アゾ染料を含有することを特徴とするインク及び該イ
ンクを使用する記録方法である。
(上記一般式工及び■においてxl乃至x7は水素原子
、リチウム、ナトリウム、カリウム及び第4級アンモニ
ウム化合物の1種又は混合物を示す。) (作  用) インクの染料として、特定の染料を選択し、これら選択
された染料を別の水溶性染料によって調色することによ
り、漆黒であり且つコート紙であっても室内変色、即ち
茶変の少ない画像を与える黒インクが提供される。
又、本発明の第二の発明では、上記インクを用いてコー
ト紙上に漆黒で且つ茶変の少ない黒色画像を提供するこ
とが出来る。
(好ましい実施態様) 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。
本発明のインクにおいて使用する染料は、(1)前記一
般式(I)で表される染料及び/又は前記一般式(II
)で表される染料(以下A染料と称する)、(2)フタ
ロシアニン骨格を有する染料(以下B染料と称する)及
び(3)赤〜紫〜青の色調を有する含金アゾ染料(以下
C染料と称する)の混合物である。
これらの染料のスルホン酸基はナトリウム塩が一般的で
はあるが、目的や必要に応じてリチウム、カリウム及び
4級アンモニウム化合物の一種又は混合物としてもよい
。又、本発明においては、A染料、B染料及びC染料は
夫々単独の化合物である必要はなく、目的や必要に応じ
て混合して使用してもよい。
A染料は耐水性及び直射日光に対する耐光性が良好な染
料であるが、コート紙に印字した記録画像を室内に放置
しておくと、4乃至90日程度で印字部が緑味の黒〜暗
い茶味の黒から明るい茶色に変色してしまうという欠点
(茶変)を有している。
B染料はフタロシアニン骨格を有する染料であり、青く
シアン)の染料としてよく知れらているもので、一般的
にはA染料と同じく耐水性及び直射日光に対する耐光性
が良好な染料であるが、電子写真紙等の普通紙に印字す
ると暗い青絵になることが多く、且つコート紙に印字し
た記録画像を室内に放置しておくと、4乃至90日程度
で印字部が暗い青緑に変色してしまう欠点(,U変)を
有している. C染料としては青〜紫〜赤の色調を有する含金アゾ染料
であればよく、モノアゾ、ジスアゾ等、いずれの構造で
あってもよい。
本発明はA染料、B染料及びC染料とを併用することを
特徴とするものであるが、A染料、B染料及びC染料の
組合せだけでは好ましい色調が得られない場合には、他
の調色用の染料を併用してもよい。
A染料の具体例としては下記の染料が挙げられるが、こ
れらの染料に限定されない。
[一般式(I)の染料の具体例] A−1:一般式(I)においてX,乃至X4が全てナト
リウムである染料 A−2:一般式(I)においてX,乃至X4がナトリム
:リチウム=l:3の混合物である染料 A−3二一般式(I)l.mおイテX +乃至x4がカ
リウム:水素=3=1の混合物である染料 A−4:一般式(r)においてX1乃至x4がアンモニ
ウム:ナトリウム=3=1の混合物である染料 [一般式(II)の染料の具体例] A−5=一般式(n)klmおいてx5乃至X,が全て
リチウムである染料 A−6:一般式(■)においてx5乃至x7がリチウム
二水素:2:1である染料 A−7:一般式(I1)においてx5乃至Xフがカリウ
ム:ナトリウム=1:2である染料A−8=一般式(■
)においてx5乃至X7が全てN”H2 (CH2C}
120H) 2である染料B染料の具体例としては、 C.I.ダイレクトブルー86、87、189、199
、262 (:.I.アシッドプル−185,197、228、2
43、249、254、275、279C.I.リアク
ティブブルー3、7、11、14、15、18、21、
23、25、30、35、38、41、48、57、5
B、63、71、72、77、85、88、91、92
、95等が挙げられる。
更にC染料の具体例としては、 C.I.ダイレクトレッド83、243(:.I.ダイ
レクトバイオレット47、C.I.ダイレクトブルー7
6、90、98C.I.リアクティブレッド6、23 C.I.リアクリイブバイオレット2 特開昭63−46259号公報にて開示された染料、 特開昭63−46260号公報にて開示された染料(以
上銅含金染料)、 C.I.アシッドレッド186 C.!.アシッドブル−158、161(以上クロム含
金染料)等が挙げられる。
上記のA染料、B染料及びC染料の使用量は本発明の目
的を達成する限りいずれも量でもよく特に限定されない
が、これらの染料の好ましい混合比は重量比でA:B:
C=100:10乃至200 : 5乃至100の範囲
である。
本発明のインクにおける上記A乃至C染料の合計使用量
については特に制限するものではないが、一般的にはイ
ンク全重量の0.1乃至15重量%、好ましくは0.3
乃至lO重量%、より好ましくは1.5乃至6重量%を
占める量である。
本発明のインクに使用するのに好適な水性媒体は、水又
は水と水溶性有機溶剤との混合溶媒であり、特に好適な
ものは水と水溶性有機溶剤との混合溶媒であって、水溶
性有機溶剤としてインクの乾燥防止効果を有する多価ア
ルコールを含有するものである。又、水としては、種々
のイオンを含有する一般の水でなく、脱イオン水を使用
するのが好ましい. 水と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、例え
ば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロビ
ルアルコール、イソプロビルアルコール、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、n−ペンタノー
ル等の炭素数1乃至5のアルキルアルコール類:ホルム
アミド、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、2−ブタノン、ジアセトンア
ルコール等のケトン又はケトアルコール類;テトラヒド
口フラン、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、プロピレングリ
コール、トリメチレングリコール、プチレンゲリコール
、トリエチレングリコール、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、ジ
エチレングリコール等のアルキレン基が2乃至6個の炭
素原子を含むアルキレングリコール類;グリセリン:エ
チレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、
ジエチレングリコール千ノメチル(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
;トリエチレングリコールジメチル(又はエチル)エー
テル、テトラエチレングリコールジメチル(又はエチル
)エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキルエーテ
ル類:スルホラン、N−メチル−2−ビロリドン、1.
3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。
以上の如き有機溶剤から適当なものを選択して使用する
が、特にインクの目詰り防止にはグリセリン又は重合度
2乃至6のポリエチレンオキシドが良く、画像濃度及び
吐出安定性の点では含窒素環状化合物又はポリアルキレ
ンオキシドのエーテル化合物が良く、更に周波数応答性
には低級アルコールや界面活性剤の使用が好ましい。従
って本発明において好ましい溶媒組成は水の他に上記の
如き各種成分を含む組成である。
インク中の上記水溶性有機溶剤の含有量は一般にはイン
クの全!i量の2乃至80重量%、好ましくは3乃至5
0重量%、より好ましくは4乃至40重1%の範囲であ
る。
又、使用する水はインク全体の45重量%以上、好まし
くは60重量%以上を占める割合であり、水の量が少な
いと形成された画像中に低揮発性の有機溶媒が多く残り
、染料のマイグレーション、画像の滲み等の問題が生じ
るので好ましくない。
又、本発明のインクは上記の成分の外に必要に応じて、
ρH調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤等を包含し得
る。上記のインクにおいて使用するpHの調整剤として
は、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン等の各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチ
ウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、炭
酸ナトリウム、硼酸ナトリウム等の無機アルカリ剤、酢
酸リチウム等の有機酸塩,有機酸や鉱酸が挙げられる。
以上の如き本発明のインクは、25℃における粘度が1
乃至20cP、好ましくは1乃至10cPで、表面張力
が4 0 dyne/ c■以上、好ましくは50dy
ne/cm以上で、pHが4乃至10程度の物性を有す
るのが好ましい。
本発明の記録方法は、上記インクを用いることを特徴と
する記録方法であり、記録方法及び被記録材は特に限定
されないが、特に記録方法としてはインクジェット方式
が、そして被記録材としてはコート紙を用いる方法が特
に効果的である。
インクジェット方式としては従来公知のいずれの方式で
もよく特に限定されないが、本発明では、例えば、特開
昭54−59936号公報に記載されている方式であり
、熱エネルギーの作用を受けてインクに急激な体積変化
を生じさせ、この状態変化による作用力によってインク
をノズルから吐出させる方式が特に有用である。
即ち、この方式では、従来のインクの場合には装置内の
発熱ヘッド上に異物が沈着し、インク不吐出等の問題が
発生する恐れがあったが、本発明のインクはこの様な異
物の沈着が生じないので安定した記録が可能である。
本発明において使用する被記録材は、一般の普通紙、上
質紙、コート紙、OHP等用のプラスチックフイルム等
いずれの被記録材でも使用することが出来るが、特にコ
ート紙を用いた場合に顕著な効果が奏される。
これらのコート紙とは、普通紙や上質紙等の紙を基材と
して、その表面に顔料とバインダーとならなるインク受
容層を設けてインクによる発色性、鮮明性、ドット形状
等の改善を目的としたものである。
これらのコート紙の場合には顔料としてBET比表面積
が35乃至650m″/gの合成シリカ等の微細な顔料
を用いたものが発色性や鮮明性に優れた画像を与えるが
、従来のインクを用いた場合には、その理論的理由は不
明ながら、特に黒色インクによる画像は時間経過ととも
に茶変の問題が顕著であり、黒色モノカラー画像は勿論
、フルカラー画像においても大きな問題を生じている。
又、これらのコート紙と同様に紙基材上に顔料とバイシ
ダーからなる薄い層を設け、この層中に基材である紙の
繊維が混在している被記録材も同様な問題を生じている
以上の如きコート紙において、本発明のインクを用いて
黒色モノカラ−画像又はフルカラー画像を形成しても上
記の如き茶変の問題が生じないことを見い出した。従っ
て本発明の方法によれば、BET比表面積が35乃至6
50m″/gの顔料を用いたコート紙は勿論、それ以下
のBET比表面積の顔料を用いたコート紙、更には普通
紙その他任意の被記録材を用いて長期間室内変色を生じ
ない記録画像を提供することが出来る。
尚、インクジェット方式による記録方法及び上記の如き
種々の被記録材は公知であり、又、本出願人等により提
案されているが、これらの記録方法及び被記録材はいず
れも本発明においてそのまま使用出来る. (実施例) 次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。尚、文中部又は%とあるのは特に断りの無い限り
重量基準である。
実施例1乃至5 下記成分を混合し、十分攪拌して溶解後、ボアサイズ0
.45μmのフロロボアフィルター(住友電工製)にて
加圧濾過し、5種類の本発明にインクを調製した。
丈▲班1(インク−1) 前記具体例A−6の染料      1.0部C.X.
ダイレクトブルー199     1.0部C.I.ダ
イレクトバイオレット47   0.3iffiポリエ
チレングリコール400   20.0部エチレングリ
コール       15.O部1.3−ジメチル−2
−イミダゾリジノン5.0部 トリエタノールアミン        0.1部1,2
−ペンズイソチアゾリン−3−オン(防腐剤)    
          0.01郎水         
         58.0部叉施例ユ(インクー2) 前記具体例A−1の染料      0,6部前記具体
例A−7の染料      1.4部C.I.ダイレク
トブルー86      0.2部C.夏.ダイレクト
レッド83       0.3部C.I.ダイレクト
オレンジ39(調色用)0.2部 ポリエチレングリコール300   15、o部ジエチ
レングリコール      10.0部スルホラン  
          10.0部炭酸ナトリウム   
       0.2部水             
      62.0部夾施例l(インク−3) 前記具体例A−2の染料 1.5部 前記具体例A−5の染料 C.1.ダイレクトブルー87 C.I.リアクティブレッド23 グリセリン ジエチレングリコール エタタノール 水 叉鳳廻A(インクー4) 前記具体例A−3の染料 C.I.リアクティブプル−38 C.I.リアクティブバイオレット2 ジエチレングリコール エタノール 水 友▲廻1(インク−5) 前記具体例A−8の染料 C.1.アシッドプル−185 C.I.アシッドブル−158 ジエチレングリコール ジエタノールアミン 0. 1. 0. 25. 5. 67. 0部 5部 2部 θ部 0部 0部 0部 7部 2部 6部 O部 O部 5部 θ部 5郎 Ss O部 1部 永                    51.O
部比較例1乃至5 実施例1と同様にして比較例のインク−6乃至10を得
た。
ル蚊廻1(インク−6) 実施例1のインクのC.I.ダイレクトブルー199の
1.0部を全て具体例A−6の染料1.0部に置換した
以外は全く同一の組成。
止蚊侃l(インク−7) 実施例2のインクのC.I.ダイレクトレッド83の0
.3部を具体例A−1の染料0.3部に置換した以外は
全く同一の組成. ■蚊班ユ(インク−8) 実施例3のインクの具体例A−2染料の1.5部とA−
5染料1.0部をC−1.フードブラック2の2.5部
に置換した以外は全く同一の組成。
止蚊億A(インクー9) 実施例4のインクのC.I.リアクティプブルー38の
1.2部とC.I.リアクティブバイオレット2の0.
6部を具体例A−3の染料1.8部に置換した以外は全
く同一の組成。
ル蚊廻j(インク−10) 実施例5のインクの具体例A−8染料3.0部をc.r
.フードブラック2の3.0部に置換した以外は全く同
一の組成。
使用例 実施例1乃至5及び比較例1乃至5のインクをインクジ
ェットプリンタに搭載して印字を行い、得られた記録画
像の評価を行った。印字条件を使用例1乃至5に示す。
又、評価結果を第1表に示す。
使用例1 キヤノン■製のインクジェットプリンタBJ80Aを一
部改造し、実施例1及び比較例1に示したインク(イン
ク−1及びインクー6)を搭載して、被記録材としてB
J−80A用インクジェットプリンタ用紙(コート紙、
キヤノン■製)を用いてテストパターンを印字し、後記
評価方法及び評価基準T,乃至T3に示す方法で評価を
行った。
使用例2 キヤノン■製のインクジェットプリンタBJ−8OAを
一部改造し、実施例2及び比較例2に示したインク(イ
ンク−2及びインク−7)を搭載して、被記録材として
インクジェット用コート紙NM(商品名:三菱製紙■製
)を用いてテストパターンを印字し、使用例1と同様に
して評価を行った。
使用例3 キヤノン■製のインクジェットプリンタBJ−130を
一部改造し、実施例3及び比較例3に示したインク(イ
ンク−3及びインクー8)を搭載して、被記録材として
コピー用紙ゼロックス4024DP (商標:米国Xe
rox Corp製、非コート紙)を用いてテストパタ
ーンを印字し、使用例1と同様にして評価を行った。
使用例4 キヤノン■製のインクジェット方式の複写機であるキヤ
ノンカラーバブルジェットコビア1(商品名)を一部改
造し、黒色インクとして実施例4及び比較例4に示した
インク(インク−4及びインクー9)を搭載して、被記
録材としてカラーバブルジェットコピア1の専用紙(コ
ート紙)を用いてテストパターンを印字し、使用例1と
同様にして評価を行った。
使用例5 米国ヒューレットパッカニド社製のインクジェットプリ
ンタ・ペイントジェット(商品名)の黒インクのプリン
トカートリッジを一部改造し、実施例5及び比較例5に
示したインク(インク−5及びインク−10)を搭載し
て、被記録材としてペイントジェットに同梱されている
紙(コート紙)を用いてテストパターンを印字し、使用
例1と同様にして評価を行った。
評価方法及び評価基準 T,:印字物の耐水性 1 01mX 3 0ls程度のべタ印字を行ったテス
トビースを室内に12時間程度放置し、光学濃度(OD
D)を測定する。テストピースを静水(イオン交換水)
に5分間浸漬し、その後風乾してテストピースの浸漬後
の光学濃度(002)を測定し、OD残存率(一(00
2/ODI)X 100(’k>)を求め評価を行った
a:OD残存率≧9 0 (!k) b=70≦OD残存率< 9 0 (%)c:50≦O
D残存率< 7 0 (!k)d:OD残存率< 5 
0 (!ji)T,:’Ell字物の直射光による耐光
性1 0n+mX 3 0ma+程度のべタ印字を行っ
たテストビースを室内に12時間程度放置し、光学濃度
(001)を測定する。テストビースにアトラスキヤノ
ンフェードテスター(Ci35:商品名)を用いてキヤ
ノン光を50±3時間照射し、テストビースのキセノン
光照射後の光学濃度(002)を測定する。OD残存率
(= (oo2/oo.)xtoo(’!))を求め、
下記基準により評価を行った。
a:OD残存率≧9 0 (*) b:70≦OD残存率< 9 0 (%)c:50≦O
D残存率< 7 0 (!k)d:OD残存率< S 
O (t) T3 :印字物の室内放置による変色(茶変)T,.T
,と同様なテストビースを、茶変の促進法としてオゾン
濃度が常に0.1±0.05体積%の範囲に保たれる遮
光された槽内に印字物を30分間放置して試験前後の印
字物の色度(ll+aIlb+1)を測定した。
a:ΔEc+g(L”a@b’)≦10b:10<△E
c+g(L”a”b”)≦20C:△Ec+E(L”a
’b”) >20(以下余白) ′7    1   ー 1 エ    ンク Tl:印字物の耐水性 T2=印字物の耐光性 T3:室内放置による変色 ーヌエ」L二桝一 aabaa aaaaa aaaaa −且己」[二医一 f 1    ンク    6  7  8  9  
10T1:印字物の耐水性 aadaa T2:印字物の耐光性 aaaaa T,二室内放置による変色  cbacc(効  果) 以上で明らかな様に本発明のインク及び記録方法を用い
れば、画像の耐水性、耐光性、室内での変色性が改良さ
れた画像を得ることが可能となった。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水溶性染料、水溶性有機溶剤及び水を含むインク
    において、上記水溶性染料が少なくとも(1)下記一般
    式( I )で表される染料及び/又は下記一般式(II)
    で表される染料、(2)フタロシアニン骨格を有する染
    料及び(3)赤〜紫〜青の色調を有する含金アゾ染料を
    含有することを特徴とするインク。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (上記一般式 I 及びIIにおいてX_1乃至X_7は水
    素原子、リチウム、ナトリウム、カリウム及び第4級ア
    ンモニウム化合物の1種又は混合物を示す。)
  2. (2)インクを被記録材に付与して行う記録方法におい
    て、上記インクが、水溶性染料、水溶性有機溶剤及び水
    を含み、上記水溶性染料が少なくとも(1)下記一般式
    ( I )で表される染料及び/又は下記一般式(II)で
    表される染料、(2)フタロシアニン骨格を有する染料
    及び(3)赤〜紫〜青の色調を有する含金アゾ染料を含
    有するインクであることを特徴とする記録方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (上記一般式 I 及びIIにおいてX_1乃至X_7は水
    素原子、リチウム、ナトリウム、カリウム及び第4級ア
    ンモニウム化合物の1種又は混合物を示す。)
  3. (3)記録をインクジェット方式で行う請求項2に記載
    の記録方法。
  4. (4)被記録材が顔料とバインダーとからなるインク受
    容層を表面に有する被記録材である請求項2に記載の記
    録方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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