JP4122098B2 - サーマルインクジェットプリンティング用インキ組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はインキ組成物に関し、更にインキ組成物の使用に関わるプロセスに関する。更に詳しくは、本発明は、インクジェットプリンティングプロセスにおいて使用に適する組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
米国特許第5,019,166号は、染料、液状媒体、ならびにポリオキシアルキル化エーテル、アニオン性ビテール(bitail)フルオロチオアルキル、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルアミン四級塩およびそれらの混合物を含む群から選ばれた界面活性剤を配合したサーマルインクジェットプリンティング組成物を開示している。ここで開示されたインキ組成物をサーマルインクジェットプリンタから画像方向に基板上に噴射させることを含む画像生成に関するプロセスも開示している。
【0003】
米国特許第5,401,303号は、特定のフッ化炭化水素化合物を第一のインキに添加することにより、鮮明なエッジ明瞭度を示す第一のインキと低い表面エネルギーを有する第二のインキとの間の界面でみられるハロー効果に対処するプロセスを開示している。第一のインキのエッジ明瞭度は維持される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
公知の組成物およびプロセスはその所期の目的に適するものの、サーマルインクジェットプリンティングプロセスにおいて使用に適する改善されたインキ組成物に対する要求が存在する。加えて、pH値9.0未満において保存性を改善したインキ組成物に対する要求が存在する。更に、pH と温度に対する粘度安定性を改善したインキ組成物に対する要求が存在する。そのうえ、粘度を低下させたインキ組成物に対する要求が存在する。噴射特性を改善したインキ組成物に対する要求も存在する。加えて、迅速に調整できるインキ組成物に対する要求が存在する。更に、濾過特性を改善したインキ組成物に対する要求が存在する。そのうえ、様々なカラーのインキを隣接場所で印刷する場合、カラー間滲出を少なくしたインキ組成物に対する要求が存在する。多様な着色剤が適すると共に、インキ成分と親和するインキ組成物に対する要求が更に存在する。加えて、表面張力値が約25ダイン/cmを上回るインキ組成物に対する要求が存在する。更に、湿潤特性を改善したインキ組成物に対する要求が存在する。そのうえ、インクジェットプリンタにおける回収性(recoverbility)の特性を改善したインキ組成物に対する要求が存在する。色域の拡大を可能にするインキ組成物に対する要求も存在する。加えて、インキを紙の様な基板上に印刷する時にカールを少なくしたプリントを可能にするインキ組成物に対する要求が存在する。更に、インキを透明基板上に印刷する時に透明透過性および湿潤特性を改善したプリントを可能にするインキ組成物に対する要求が存在する。そのうえ、ラテンシー(latency)特性を改善したインキ組成物に対する要求が存在する。紙上に印刷する時に透き通しが少ないインキ組成物に対する要求が更に存在する。更に、多様な基板上に印刷するのに適したインキ組成物に対する要求が存在する。加えて、長時間にわたって均質性を維持するインキ組成物に対する要求が存在する。更に、生成したプリントが加熱または高周波乾燥等の様な乾燥促進プロセスで処理される場合、カラー間滲出特性において更に改善されたインキ組成物に対する要求が存在する。
【0005】
上記した要請に対応したインキ組成物を提供するのが本発明の目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
特定のフッ化炭化水素を含む組成物を超音波処理し、着色剤と混合してインキ組成物を調整することにより、上記の改善を達成する。また、フッ化炭化水素液晶構造を含むインキ組成物により、上記の改善を達成する。
【0007】
本発明(またはその特定の実施形態)のこれらの目的およびその他の目的は、(a)水、(b)着色剤および(C)化学式〔(F3C(F2C)nCH=CHCH2OCH(OH)CH2)2NCH2COO-〕〔X+〕において、Xは陽イオンであり、nは3から20の整数である物質、を含むインキ組成物を提供することにより達成することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
[実施形態1] インキ組成物の調整
本発明のインキは、水性液状展色剤を含有する。水性液状展色剤は、水だけを含むものであってもよいし、またはエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、アミド、エーテル、ウレア、置換ウレア、エーテル、カルボン酸およびそれらの塩、エステル、アルコール、有機硫化物、有機スルホキシド、スルホン(スルホランの様な)、アルコール誘導体、カルビトール、ブチルカルビトール、セルソルブ、エーテル誘導体、アミノアルコール、ケトン、N−メチルピロリドン、2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、ヒドロキシエーテル、アミド、スルホキシド、ラクトン、高分子電解質、メチルスルホニルエタノール、イミダゾール、ベタインの様な水溶性または水混和性有機成分およびその他の水溶性物質または水混和性物資ならびにそれらの混合物と水との混合物を含むものであってもよい。水と水溶性または水混和性有機液との混合物が水性液状展色剤として選ばれる場合、水対有機液の比は、代表的には約100:0から約30:70、および好ましくは約97:3から約40:60の範囲である。水性液状展色剤の非水成分は、一般に、水(100℃)より沸点が高い湿潤剤として作用する。本発明のインキ組成物において、水性液状展色剤は、代表的にはインキの約80から約99.9重量%、および好ましくはインキの約90から99重量%の量で存在する。但し、その量はこれらの範囲外であってもよい。
【0009】
本発明のインキ組成物は着色剤も含有している。染料、顔料およびそれらの混合物等を含め、適切ないずれの着色剤も使用できる。
【0010】
インキ水性展色剤と親和性の適切な染料または染料の混合物には酸性染料、直接染料および反応染料等が挙げられ、水溶性アニオン染料が好ましい。
【0011】
本発明のインキに適する顔料の例には、ガスブラック、ファーネスブラックおよびランプブラック等の様な様々なカーボンブラックが挙げられる。着色顔料には、レッド、グリーン、ブルー、ブラウン、マゼンタ、シアンおよびイエロー粒子ならびにそれらの混合物が挙げられる。
【0012】
インキは以下の化学式の物質も含有している。
【0013】
【化1】
ここにX+は陽イオンであり、nは約8から約20、好ましくは約4から約15、および更に好ましくは約5から約11の整数である。適切な陽イオンの例には、アンモニウム、(HO−CH2CH2)2NH2 +、(HO−CH2CH2)3NH+、(HO−CH2CH2)NH3 +、イミダゾリウム、N−メチルイミダゾリウムまたはN−ブチルイミダゾリウムの様なイミダゾリウム陽イオン、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンヒドロクロリド、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンヒドロシトレートおよびプロトン化1,4−ジアザビシクロ(2.2.2)オクタン等が挙げられる。この化学式の物質は、例えば、ニューヨーク州、アーズリー(ノースカロライナ州、グリーンズボロ)に所在するチバガイギー(Ciba−Geigy)から、上式中、nは変動値であって平均値が約9の化合物の混合物を含有するロジン(LODYNE)P−502として入手できる。
【0014】
フッ化物は、インキ中に有効なまたは必要ないずれの量においても存在し、代表的には、その量はインキの約0.1から約10重量%、好ましくは、インキの約0.25から約6重量%、更に好ましくは、インキの約0.5から約5重量%、およびそれより更に好ましくは、インキの約1から約4重量%の範囲である。但し、その量はこれらの範囲外であってもよい。
【0015】
本発明の好ましい1実施形態において、フッ化物として以下の化学式のものを挙げることができる。
【0016】
【化2】
尚、上記においてnは5である。この物質は、例えば、ニューヨーク州、アーズリー(ノースカロライナ州、グリーンズボロ)に所在するチバガイギー(Ciba−Geigy)から、この物質の実質的にすべてが各フッ化炭化水素鎖中に厳密に6個の炭素原子を有するフッ化炭化水素を含有するロジン(LODYNE)P−502Lとして入手できる。この物質を含有するインキは、フッ化炭化水素および/またはインキが超音波処理または高剪断混合を受けない場合でさえ、保存性が改善される。上記したnが変動値である化学式のフッ化炭化水素の混合物を含有するインキは、一部の染料と親和性があることがあり、別の染料とでは保存性が低下することがあるのに対して、これらの物質はまた、様々な染料と組合せて良好な保存性を示す。従って、インキ製造プロセスは単純化され、成分を単純に混合して最適な性能を得る以外の手順は不要である。
【0017】
また、他の1実施形態において、インキは以下の化学式の別のフッ化炭化水素物質を含有させることもできる。
【0018】
【化3】
上記においてnは約8から約20の整数であり、Bは陽イオンである。特定の1実施形態において、nは10、Bは(HO−CH2CH2)2NH2 +である。適切な陽イオンのその他の例には、アンモニウム、(HO−CH2CH2)3NH+、(HO−CH2CH2)NH3 +、イミダゾリウム、N−メチルイミダゾリウムまたはN−ブチルイミダゾリウムの様なイミダゾリウム陽イオン、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンヒドロクロリド、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンヒドロシトレートおよびプロトン化1,4−ジアザビシクロ(2.2.2)オクタン等が挙げられる。この化学式の物質は、例えば、ニューヨーク州、アーズリー(ノースカロライナ州、グリーンズボロ)に所在するチバガイギー(Ciba−Geigy)からロジン(LODYNE)P−201として入手できる。この実施形態において、インキ中のフッ化炭化水素混合物は、化学式〔(F2n+1CnCH2CH2S)2(CH3)C−CH2CH2COO-〕〔B+〕、nは約8から約20の整数であり、Bは陽イオンであるフッ化物を約75から95重量%、好ましくは約85から83重量%、および更に好ましくはフッ化炭化水素混合物の約90重量%含有し、また、化学式〔(F3C(F2C)nCH=CHCH2OCH(OH)CH2)2NCH2COO-〕〔X+〕を有し、X+は陽イオンであり、nは約3から約20の整数であるフッ化物を約5から25重量%、好ましくは約7から15重量%、更に好ましくはフッ化炭化水素混合物の約10重量%を含有する。但し、各フッ化炭化水素の他のフッ化炭化水素に対する相対量は、これらの範囲外であってもよい。この実施形態において、インキ中のフッ化炭化水素の合計量は、代表的には、インキの約0.1から約6重量%、および好ましくはインキの約2から約4重量%である。但し、その量は、これらの範囲外であってもよい。特定の理論に全く限定されないが、インキ組成物が主要量の化学式〔(F2n+1CnCH2CH2S)2(CH3)C−CH2CH2COO-〕〔B+〕のフッ化物と、主要量の化学式〔(F3C(F2C)nCH=CHCH2OCH(OH)CH2)2NCH2COO-〕〔X+〕のフッ化物とを含むフッ化炭化水素混合物を含有する場合、インキ中に形成されるリポゾームのサイズは小さくなり、よってインキの保存性が改善されると考えられる。
【0019】
本発明の別の特定の実施形態において、インキは水、着色剤、式中、X+は陽イオンであり、nは約8から約20である以下の化学式の物質、およびベタイン、シクロヘキシルピロリドン、ブチルカルビトール(ジエチレングリコールモノブチルエーテル)、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルまたはそれらの混合物等から選ばれた浸透剤物質を含む。
【0020】
【化4】
浸透剤物質は、代表的には、約0.1から約20重量%、および好ましくは約3から約15重量%の有効なまたは必要ないずれの量でも存在する。但し、その量は、これらの範囲外であってもよい。この特定の実施形態のインキは、粘度が減少することが多いため界面活性剤を含有するインキより好ましい。
【0021】
インキ組成物は、一般に、サーマルインクジェットプリンティングプロセスに用いるのに適切な粘度のものである。インキの粘度は、室温(すなわち、約25℃)において、代表的には、約10センチポイズ未満、および好ましくは約1から約5センチポイズ、更に好ましくは、約1から約4センチポイズである。但し、その粘度はこの範囲外であってもよい。
【0022】
本発明のインキ組成物は、適切なまたは必要ないずれのpHであってもよい。サーマルインクジェットプリンティングプロセスの様な一部の実施形態の場合、代表的なpH値は、約7.75から約9.25、および好ましくは約8.25から約8.75である。但し、pHはこれらの範囲外であってもよい。
【0023】
特定の1実施形態において、インキは超音波処理されて、フッ化炭化水素物質により形成されたインキ中のリポソームの粒子サイズは小さくなる。この実施形態において、インキは、代表的には約5から約90分間、好ましくは約10から約60分間、および好ましい実施形態において約20分間、比較的小さい強度で超音波処理される。本発明の別の特定の実施形態において、フッ化炭化水素物質は、他のインキ成分と混合する前に超音波処理される。この第二の実施形態において、フッ化炭化水素は、供給業者から受入れた形態において(この形態がフッ化炭化水素を含有する液体と想定する)、または水と、水と1種以上の必要な緩衝成分との混合物と、または水と一種以上の必要なその他のインキ成分との混合物、等と混合した後のいずれかにおいて超音波処理することができる。特に好ましい実施形態において、超音波処理された液は、約15重量%の量のフッ化炭化水素物質および約85重量%の量の水を含有する。別の特に好ましい実施形態において、超音波処理された液は、約15重量%の量のフッ化炭化水素物質および約20重量%の量の1,4−ジアザビシクロ(2.2.2)オクタンならびに約65重量%の量の水を含有する。更に別の特に好ましい実施形態において、超音波処理された液は、約9から約10重量%の量のフッ化炭化水素物質、約6から約7重量%の量の1,4−ジアザビシクロ(2.2.2)オクタン、約4から約5重量%の量の臭化ヘキサメトニウムの様なビス第四化合物、約2から約3重量%の量のクエン酸の様な酸および残量の水を含有する。
【0024】
超音波処理プロセスの特定の1例は以下の通りである。約15重量%のフッ化炭化水素を含有する水溶液としてチバガイギー(Ciba−Geigy)から入手したロジン(LODYNE)P−502を25グラムごとに分ける。各例において、ロジン(LODYNE)P−502の25グラムの部分を30グラムのバイアル瓶に入れる。バイアル瓶を20キロヘルツで調整した550ソニック・ディスメンブレータ(フィッシャー・サイエンティフィック社(Fisher Scientific Co.)から入手)に入れ、電源を30秒ごとにオン・オフ調整しながら、ロジン(LODYNE)P−502を5の振幅設定において10分間超音波処理する。その後、バイアル瓶を一晩放置する。その後、バイアル瓶の最上層を用いてインキ組成物を調整する。
【0025】
超音波処理プロセス中にインキの過度の加熱を避けるため、インキをプロセス中にジャケットで冷却したり、および/または超音波処理を連続でなくパルスにしたりすることができる。例えば、5分間の超音波処理を必要とするプロセスの場合、プロセスは、10分間に交互に一秒オン、一秒オフでパルスをかけることができる。超音波処理によるリポゾームサイズの減少は、インキの保存性の改善およびインキの粘度の低下の様な利点をもたらす。超音波処理はまた、リポゾーム粒子の直径の範囲を狭くする。
【0026】
更に別の特定の実施形態において、フッ化炭化水素、インキいずれも配合プロセス中に超音波処理されない。ある温度で液晶相を示すインクジェットプリンティングに適するインキは公知であり、例えば、米国特許第5,492,559号、米国特許第5,551,973号および米国特許第5,643,357号に開示されており、本願に引用して援用する。チバガイギー(Ciba−Geigy)から入手できるロジン(LODYNE)P−502の様なフッ化炭化水素物質は、製造業者から受領した時、偏光照明下における顕微鏡検査により観察される液晶を含んでいる。フッ化炭化水素、ならびにベタイン/ジプロピレングリコールおよびベタイン/イミダゾールの様なその他のインキ展色剤成分を含有するインキは、フッ化炭化水素液晶構造を有している。様々なカラーの2種以上のこれらのインキをヒューレット・パッカード(Hewlett−Packard)のデスクジェット(Deskjet)(登録商標)500Cの様なサーマルインクジェットプリンタに装填し、普通紙の様な基板上に印刷する場合、生じた多色画像は、インキ組成物に配合する前にフッ化炭化水素に超音波処理した同一組成のインキおよびインキ調整後に超音波処理した同一組成のインキと比較して、カラー間滲出防止特性が改善される。
【0027】
[実施の形態2]
本発明は、本発明のインキ組成物をインクジェットプリンティング装置に装填することと、基板上にインキ組成物の滴を画像方向のパターン内で噴射させることとが関わるプロセスにも関する。特に好ましい実施形態において、プリンティング装置は、ノズル中のインキを画像方向のパターン内で選択的に加熱して、インキの滴を画像方向のパターン内で噴射させるサーマルインクジェットプロセスを用いる。ゼロックス(登録商標)4024ペーパーの様な普通紙、罫ノート紙、ボンド紙、シャープ・カンパニー(Sharp Company)のシリカコート紙および十条紙等の様なシリカコート紙、透明材料、織物、織物製品、プラスチック、高分子フィルム、金属および木材等の様な無機基板を含め、適切ないずれの基板も用いることができる。好ましい実施形態において、このプロセスには、多孔質基板または普通紙の様なインキ吸収基板上へのプリンティングが関わる。
【0028】
【実施例】
[実施例Ia]
約15重量%のフッ化炭化水素を含有する水溶液としてチバガイギー(Ciba−Geigy)から入手したロジン(LODYNE)P−502を25グラムごとに分けた。各例において、ロジン(LODYNE)P−502の25グラムを30グラムのバイアル瓶に入れた。バイアル瓶を20キロヘルツで調整した550ソニック・ディスメンブレータ(フィッシャー・サイエンティフィック社(Fisher Scientific Co.)から入手)に入れ、電源を30秒ごとにオン・オフ調整しながら、ロジン(LODYNE)P−502を5の振幅設定において10分間超音波処理した。その後、バイアル瓶を一晩放置した。その後、バイアル瓶の最上層を用いてインキ組成物を調整した。
【0029】
その後、インキ組成物を以下の成分の単純混合により調整した。この場合、調整するすべてのインキに対して相対量の染料および殺虫剤を一定とし、相対量のロジン(LODYNE)P−502、イミダゾールおよび水を以下に示した範囲にわたって変動させた。
【0030】
【表1】
インキ系におけるロジンP−502およびイミダゾールの変動量の影響を観察することにより、こうして調整したインキ組成物の保存性の特性を試験した。この情報から作成した安定性線図(分布図)を図1に示した。安定性線図において、三角形は、インキ中の水、ロジン(LODYNE)P−502およびイミダゾールの相互に対する相対量を表す(その他のインキ成分を無視)。三角形の各頂点は、水/ロジン(LODYNE)P−502/イミダゾール系において、三角形の頂点の成分が100重量%であり、その他の2成分が0重量%であったインキを表す。例えば、図1において、三角形の左側の頂点は、水を含有するがイミダゾール、ロジン(LODYNE)P−502いずれも含有しないインキを表す。三角形の各辺は、水/ロジン(LODYNE)P−502/イミダゾール系において、三角形をつなぐ各頂点を表す2成分が変動量であり、当該の三角形辺の対向頂点の成分が0重量%であったインキ組成物を表す。例えば、図1において、三角形の底辺は、変動量の水およびロジン(LODYNE)P−502を含有するが、イミダゾールを含有しないインキを表す。変動量の3種の全成分を含有するインキ組成物は、三角形の各境界線内に表される。
【0031】
図1の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキは、8フィートのアームの遠心分離機において2400rpm、30分間での遠心沈降法において均質性を維持した。
【0032】
【表2】
理想的な保存性の特性を有するインキは、以下の成分を下記の量の範囲内で含有していた。
【0033】
【表3】
[実施例Ib]
インキがすべて一定量のクエン酸を含有していた以外は、実施例Iaのプロセスを繰返した。
【0034】
【表4】
インキ系におけるロジンP−502およびイミダゾールの変動量の影響を観察することにより、こうして調整したインキ組成物の保存性の特性を試験した。インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキは、8フィートのアームの遠心分離機を用い、2400rpm、30分間での遠心沈降法により均質性を維持した。
【0035】
【表5】
これらの範囲内で、これらの3成分の相対量に関する好ましい範囲は以下の通りであった。
【0036】
【表6】
[実施例II]
各例において、調整したインキにクエン酸を添加してpH8.75に調整した以外は、実施例Iaのプロセスを繰返した。
【0037】
【表7】
インキ系におけるロジンP−502およびイミダゾールの変動量の影響を観察することにより、こうして調整したインキ組成物の保存性の特性を試験した。この情報から作成した安定性線図を図2に示した。図2の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキは、8フィートのアームの遠心分離機を用い、2400rpm、30分間での遠心沈降法により均質性を維持した。
【0038】
【表8】
これらの範囲内で、これらの3成分の相対量に関する好ましい範囲は以下の通りであった。
【0039】
【表9】
理想的な保存性の特性を有するインキは、かくして、以下の成分を下記の量の範囲内で含有していた。
【0040】
【表10】
[実施例III]
インキがすべて一定量のベタインを含有すると共に、各例において、調整したインキにクエン酸を添加してpH8.75に調整した以外は、実施例Iaのプロセスを繰返した。
【0041】
【表11】
インキ系におけるロジンP−502およびイミダゾールの変動量の影響を観察することにより、こうして調整したインキ組成物の保存性の特性を試験した。この情報から作成した安定性線図を図3に示した。図3の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキは、8フィートのアームの遠心分離機において2400rpm、30分間での遠心沈降法において均質性を維持した。
【0042】
【表12】
これらの範囲内で、これらの3成分の相対量に関する好ましい範囲は以下の通りであった。
【0043】
【表13】
理想的な保存性の特性を有するインキは、以下の成分を下記の量の範囲内で含有していた。
【0044】
【表14】
[実施例IV]
インキがすべて一定量のシクロヘキシルピロリドンおよび一定量のクエン酸を含有する以外は、実施例Iaのプロセスを繰返した。
【0045】
【表15】
インキ系におけるロジンP−502およびイミダゾールの変動量の影響を観察することにより、こうして調整したインキ組成物の保存性の特性を試験した。この情報から作成した安定性線図を図4に示した。図4の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキは、6ヶ月間の貯蔵後において均質性を維持した。
【0046】
【表16】
これらの範囲内で、これらの3成分の相対量に関する好ましい範囲は以下の通りであった。
【0047】
【表17】
理想的な保存性の特性を有するインキは、以下の成分を下記の量の範囲内で含有していた。
【0048】
【表18】
[実施例V]
インキがすべて一定量のシクロヘキシルピロリドンを含有すると共に、各例において、調整したインキにクエン酸を添加してpH8.75に調整した以外は、実施例Iaのプロセスを繰返した。
【0049】
【表19】
インキ系におけるロジンP−502およびイミダゾールの変動量の影響を観察することにより、こうして調整したインキ組成物の保存性の特性を試験した。この情報から作成した安定性線図を図5に示した。図5の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキは、6ヶ月間の貯蔵後において均質性を維持した。
【0050】
【表20】
これらの範囲内で、これらの3成分の相対量に関する好ましい範囲は以下の通りであった。
【0051】
【表21】
理想的な保存性の特性を有するインキは、以下の成分を下記の量の範囲内で含有していた。
【0052】
【表22】
[実施例VI]
インキがすべて一定量のシクロヘキシルピロリドンを含有すると共に、各例において、調整したインキにクエン酸を添加してpH8.25に調整した以外は、実施例Iaのプロセスを繰返した。
【0053】
【表23】
インキ系におけるロジンP−502およびイミダゾールの変動量の影響を観察することにより、こうして調整したインキ組成物の保存性の特性を試験した。この情報から作成した安定性線図を図6に示した。図6の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキは、8フィートのアームの遠心分離機において2400rpm、30分間での遠心沈降法において均質性を維持した。
【0054】
【表24】
これらの範囲内で、これらの3成分の相対量に関する好ましい範囲は以下の通りであった。
【0055】
【表25】
理想的な保存性の特性を有するインキは、以下の成分を下記の量の範囲内で含有していた。
【0056】
【表26】
[実施例VII]
インキがすべて一定量のSOLSPERSE 27,000ポリマーを含有すると共に、各例において、調整したインキにクエン酸を添加してpH8.75に調整した以外は、実施例Iaのプロセスを繰返した。
【0057】
【表27】
インキ系におけるロジンP−502およびイミダゾールの変動量の影響を観察することにより、こうして調整したインキ組成物の保存性の特性を試験した。この情報から作成した安定性線図を図7に示した。図7の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキは、6ヶ月間の貯蔵後において均質性を維持した。
【0058】
【表28】
図7の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキはまた、6ヶ月間の貯蔵後において均質性を維持した。
【0059】
【表29】
理想的な保存性の特性を有するインキは、以下の成分を下記の量の範囲内で含有していた。
【0060】
【表30】
[実施例VIII]
インキがすべて一定量のベタインおよび一定量のシクロヘキシルピロリドンを含有すると共に、各例において、調整したインキにクエン酸を添加してpH8.75に調整した以外は、実施例Iaのプロセスを繰返した。
【0061】
【表31】
インキ系におけるロジンP−502およびイミダゾールの変動量の影響を観察することにより、こうして調整したインキ組成物の保存性の特性を試験した。この情報から作成した安定性線図を図8に示した。図8の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキは、8フィートのアームの遠心分離機において2400rpm、30分間での遠心沈降法において均質性を維持した。
【0062】
【表32】
これらの範囲内で、これらの3成分の相対量に関する好ましい範囲は以下の通りであった。
【0063】
【表33】
理想的な保存性の特性を有するインキは、以下の成分を下記の量の範囲内で含有していた。
【0064】
【表34】
[実施例IX]
インキがすべて一定量のベタインおよび一定量のSOLSPERSE 27,000ポリマーを含有すると共に、各例において、調整したインキにクエン酸を添加してpH8.75に調整した以外は、実施例Iaのプロセスを繰返した。
【0065】
【表35】
インキ系におけるロジンP−502およびイミダゾールの変動量の影響を観察することにより、こうして調整したインキ組成物の保存性の特性を試験した。この情報から作成した安定性線図を図9に示した。図9の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキは、6ヶ月間の貯蔵後において均質性を維持した。
【0066】
【表36】
図9の安定性線図がまた示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキは、6ヶ月間の貯蔵後において均質性を維持した。
【0067】
【表37】
これらの範囲内で、これらの3成分の相対量に関する好ましい範囲は以下の通りであった。
【0068】
【表38】
理想的な保存性の特性を有するインキは、以下の成分を下記の量の範囲内で含有していた。
【0069】
【表39】
[実施例X]
インキがすべて一定量のシクロヘキシルピロリドンおよび一定量のSOLSPERSE 27,000ポリマーを含有すると共に、各例において、調整したインキにクエン酸を添加してpH8.75に調整した以外は、実施例Iaのプロセスを繰返した。
【0070】
【表40】
インキ系におけるロジンP−502およびイミダゾールの変動量の影響を観察することにより、こうして調整したインキ組成物の保存性の特性を試験した。この情報から作成した安定性線図を図10に示した。図10の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキは、6ヶ月間の貯蔵後において均質性を維持した。
【0071】
【表41】
図10の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキはまた、6ヶ月間の貯蔵後において均質性を維持した。
【0072】
【表42】
図10の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキはまた、6ヶ月間の貯蔵後において均質性を維持した。
【0073】
【表43】
これらの範囲内で、これらの3成分の相対量に関する好ましい範囲は以下の通りであった。
【0074】
【表44】
理想的な保存性の特性を有するインキは、以下の成分を下記の量の範囲内で含有していた。
【0075】
【表45】
[実施例XI]
インキがすべて一定量のベタイン、一定量のシクロヘキシルピロリドンおよび一定量のSOLSPERSE 27,000ポリマーを含有すると共に、各例において、調整したインキにクエン酸を添加してpH8.75に調整した以外は、実施例Iaのプロセスを繰返した。
【0076】
【表46】
インキ系におけるロジンP−502およびイミダゾールの変動量の影響を観察することにより、こうして調整したインキ組成物の保存性の特性を試験した。この情報から作成した安定性線図を図11に示した。図11の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキは、8フィートのアームの遠心分離機において2400rpm、30分間での遠心沈降法において均質性を維持した。
【0077】
【表47】
図11の安定性線図が示す通り、インキが以下の様な相対量(相互に対して、およびその他のインキ成分を無視)の水、イミダゾールおよびロジン(LODYNE)P−502を含有した場合、インキはまた、8フィートのアームの遠心分離機において2400rpm、30分間での遠心沈降法において均質性を維持した。
【0078】
【表48】
これらの範囲内で、これらの3成分の相対量に関する好ましい範囲は以下の通りであった。
【0079】
【表49】
理想的な保存性の特性を有するインキは、以下の成分を下記の量の範囲内で含有していた。
【0080】
【表50】
[実施例XII]
インキ組成物を以下の通り調整した。脱イオン水(94.75グラム)およびイミダゾール(20グラム、ウイスコンシン州、ミルウォーキーに所在するアルドリッチ・ケミカル社 (Aldrich Chemical Co.)から入手)を混合して、23.7℃でpH10.18の混合物を生成させた。次に、混合物のpHを亜燐酸(0.8074グラム、ニュージャージー州、クランベリに所在するローンプーラン(Rhone−Poulenc)から入手)の添加により調整し、混合物のpHを25℃で8.75にした。その後、ベタイン(30グラム、フィンランドのヘルシンキに所在するフィンシュガー・バイオプロダクツ(FinnSugar Bioproducts)から入手)、ダウシル150/200殺虫剤(0.2グラム、ミシガン州、ミッドランドに所在するダウケミカル社(Dow Chemical Co.)から入手)、サーフィノールGA界面活性剤(0.8グラム、ペンシルバニア州、アレンタウンに所在するエアープロダクツ&ケミカルズ社(Air Products & Chemicals Co.)から入手)、プロジェクトファーストイエロー2染料(6グラム、マサチュセッツ州、ダイトンに所在するゼネカ・カラーズ(Zeneca Colors)から入手、固形物のみ(溶媒除去))、ロジンP−502(42.26グラム、14.2重量%固形物、ニューヨーク州、アーズリーに所在するチバガイギー(Ciba−Geigy)から入手、実施例Iaに記載したプロセスにより最初に超音波処理)および追加の脱イオン水(5.18グラム)を混合物に添加した。次に、混合物を30分間ロールで練り、その後、10分12秒間、2 lb/in2 (約0.908kg/(2.54cm)2)で1.2μmの47mm Versapore−1200フィルターを通して濾過した。こうして調整したインキ組成物は、25℃で粘度3.96センチポイズ、表面張力22.9ダイン/cm、23.5℃でpH8.77、および伝導度が7.10ミリモーであった。6ヶ月の貯蔵後、インキの粘度は4.01センチポイズであった。
【0081】
[実施例XIII]
インキ組成物を以下の通り調整した。脱イオン水(23.68グラム)およびイミダゾール(5グラム、ウイスコンシン州、ミルウォーキーに所在するアルドリッチ・ケミカル社(Aldrich Chemical Co.)から入手)を混合して、18.7℃でpH10.95の混合物を生成させた。次に、混合物に2−ケトグルタル酸(0.2504グラム、ウイスコンシン州、ミルウォーキーに所在するアルドリッチ・ケミカル社 (Aldrich Chemical Co.)から入手)を添加して、20.4℃でpH8.75に調整した。その後、サルコシン(7.5グラム、ウイスコンシン州、ミルウォーキーに所在するアルドリッチ・ケミカル社(Aldrich Chemical Co.)から入手)、ダウシル150/200殺虫剤(0.05グラム、ミシガン州、ミッドランドに所在するダウケミカル社(Dow Chemical Co.)から入手)、サーフィノールGA界面活性剤(0.208グラム、ペンシルバニア州、アレンタウンに所在するエアープロダクツ&ケミカルズ社(Air Products &Chemicals Co.)から入手)、プロジェクトファーストイエロー2染料(1.5グラム、マサチュセッツ州、ダイトンに所在するゼネカ・カラーズ(Zeneca Colors)から入手、固形物のみ(溶媒除去))、ロジンP−502(10.56グラム、14.2重量%固形物、ニューヨーク州、アーズリーに所在するチバガイギー(Ciba−Geigy)から入手、実施例Iaに記載したプロセスにより最初に超音波処理)および追加の脱イオン水(1.25グラム)を混合物に添加した。次に、混合物を30分間ロールで練り、その後、3分22秒間、2 lb/in2 で1.2μmの47mm Versapore−1200フィルターを通して濾過した。こうして調整したインキ組成物は、25℃で粘度4.84センチポイズ、表面張力25.2ダイン/cm、24.5℃でpH8.56、および伝導度が8.56ミリモーであった。
【0082】
[実施例XIV]
以下の成分の単純混合によりインキ組成物を調整した。
【0083】
【表51】
混合物を30秒間、10 lb/in2 (約4.54kg/(2.54cm)2)で1.2μmのVERSAPORE−1200フィルターを通して濾過した。できたインキは、粘度が25℃で2.25センチポイズであった。インキを50℃で5日間保存した後、インキは、25℃で粘度2.21センチポイズであった。インキは、伝導度8.84ミリモー/cm2、表面張力28.6ダイン/cm、24.8℃でpH8.78であった。インキは、2700rpm、30分間での遠心沈降後において単一相を維持した。インキは、5日間静置後において単一相を維持した。インキを#3線巻棒でコートランド(Courtland)4024DPイメージ・シリーズ・エリート・ペーパー(フェルト側)上に塗布したところ、生じた画像は3秒で乾燥した。
【0084】
[実施例XV]
以下の成分の単純混合によりインキ組成物を調整した。
【0085】
【表52】
できたインキは、25℃で粘度3.21センチポイズであった。インキを50℃で5日間保存した後、インキは、25℃で粘度3.11センチポイズであった。インキは、伝導度3.75ミリモー/cm2、表面張力26.3ダイン/cm、22.8℃でpH8.67であった。インキは、2700rpm、30分間での遠心沈降後において単一相を維持した。インキは、5日間静置後において単一相を維持した。インキを#3線巻棒でコートランド(Courtland)4024DPイメージ・シリーズ・エリート・ペーパー(フェルト側)上に塗布したところ、生じた画像は0.5秒で乾燥した。
【0086】
[実施例XVI]
以下の成分の単純混合によりインキ組成物を調整した。
【0087】
【表53】
できたインキは、25℃で粘度2.86センチポイズであった。インキを50℃で5日間保存した後、インキは、25℃で粘度2.81センチポイズであった。インキは、伝導度4.02ミリモー/cm2、表面張力25.6ダイン/cm、22.6℃でpH8.51であった。インキは、2700rpm、30分間での遠心沈降後において単一相を維持した。インキは、5日間静置後において単一相を維持した。インキを#3線巻棒でコートランド(Courtland)4024DPイメージ・シリーズ・エリート・ペーパー(フェルト側)上に塗布したところ、生じた画像は0.5秒で乾燥した。
【0088】
[実施例XVII]
以下の成分の単純混合によりインキ組成物を調整した。
【0089】
【表54】
できたインキは、25℃で粘度3.86センチポイズであった。インキを50℃で5日間保存した後、インキは、25℃で粘度3.86センチポイズであった。インキは、伝導度2.81ミリモー/cm2、表面張力24.1ダイン/cm、23.3℃でpH8.58であった。インキは、2700rpm、30分間での遠心沈降後において単一相を維持した。インキは、5日間静置後において単一相を維持した。インキを#3線巻棒でコートランド(Courtland)4024DPイメージ・シリーズ・エリート・ペーパー(フェルト側)上に塗布したところ、生じた画像は0.5秒で乾燥した。
【0090】
[実施例XVIII]
以下の成分の単純混合によりインキ組成物を調整した。
【0091】
【表55】
できたインキは、25℃で粘度6.71センチポイズであった。インキを50℃で5日間保存した後、インキは、25℃で粘度4.81センチポイズであった。インキは、伝導度3.42ミリモー/cm2、表面張力26.0ダイン/cm、21.9℃でpH8.62であった。インキは、2700rpm、30分間での遠心沈降後において単一相を維持した。インキは、5日間静置後において単一相を維持した。
【0092】
[実施例XIX]
約15重量%のフッ化炭化水素を含有する水溶液としてチバガイギー(Ciba−Geigy)から入手した200グラムのロジンP−502を550ソニック・ディスメンブレータ(フィッシャー・サイエンティフィック社(Fisher Scientific Co.)から入手)に入れて、この物質を2時間超音波処理することにより超音波処理した。その後、ロジンP−502は3.14センチポイズの粘度を示した。数週間静置後、超音波処理物中に若干の沈泥が観察された。超音波処理したフッ化炭化水素物質から調整したインキ組成物は、超音波処理時の温度が高いほど、保存性が改善され、粘度が低下すると考えられる。
【0093】
[実施例XX]
以下の成分の単純混合によりインキ組成物を調整した。
【0094】
【表56】
混合物を10秒間、2 lb/in2 で1.2μmのVERSAPORE−1200フィルターを通して濾過した。できたインキは、25℃で粘度3.87センチポイズ、伝導度13.8ミリモー/cm2、表面張力20.2ダイン/cm、25℃でpH8.88であった。インキは、1000Gの力、30分間での遠心沈降後において単一相を維持した。
【0095】
[実施例XXI]
以下の成分の単純混合によりインキ組成物を調整した。
【0096】
【表57】
混合物を55秒間、2 lb/in2 で1.2μmのVERSAPORE−1200フィルターを通して濾過した。できたインキは、25℃で粘度4.46センチポイズ、伝導度10.8ミリモー/cm2、表面張力19ダイン/cm、25℃でpH8.92であった。インキは、1000Gの力、30分間での遠心沈降後において単一相を維持した。
【0097】
[実施例XXII]
以下の成分の混合によりインキ組成物を調整した。
【0098】
【表58】
できたインキをその後7秒間、2 lb/in2 で1.2μmの47mm Magnaナイロンフィルターを通して濾過した。こうして調整したインキ組成物は、25℃で粘度2.14センチポイズ、25℃でpH7.73、表面張力19ダイン/cm、伝導度5.15ミリモーであった。
【0099】
こうして調整したインキ組成物をその後ヒューレット・パッカード(Hewlett−Packard)694Cサーマルインクジェットプリンタに装填し、ゼロックス(登録商標)4024DPペーパーおよびゼロックス(登録商標)イメージ・シリーズ・エリート・ペーパー上に印刷した。また、標準HP694カーボンブラック含有インキでブラック画像をペーパー上に印刷した。こうして形成されたプリントは、カラー間滲出が少なく、MFLEN値が15であった。
【0100】
[比較例A]
以下の成分の混合によりインキ組成物を調整した。
【0101】
【表59】
できたインキをその後3秒間、2 lb/in2 で1.2μmの47mm Magnaナイロンフィルターを通して濾過した。こうして調整したインキ組成物は、25℃で粘度2.09センチポイズ、25℃でpH10.2、表面張力21.6ダイン/cm、伝導度9ミリモーであった。
【0102】
こうして調整したインキ組成物をその後ヒューレット・パッカード(Hewlett−Packard)694Cサーマルインクジェットプリンタに装填し、ゼロックス(登録商標)4024DPペーパーおよびゼロックス(登録商標)イメージ・シリーズ・エリート・ペーパー上に印刷した。また、標準HP694カーボンブラック含有インキでブラック画像をペーパー上に印刷した。こうして形成されたプリントは、カラー間滲出が大きく、MFLEN値が45であった。
【0103】
[比較例B]
以下の成分の混合によりインキ組成物を調整した。
【0104】
【表60】
できたインキをその後20秒間、2 lb/in2 で1.2μmの47mm Magnaナイロンフィルターを通して濾過した。こうして調整したインキ組成物は、25℃で粘度2.07センチポイズ、25℃でpH8.4、表面張力18.3ダイン/cm、伝導度29.8ミリモーであった。
【0105】
こうして調整したインキ組成物をその後ヒューレット・パッカード(Hewlett−Packard)694Cサーマルインクジェットプリンタに装填し、ゼロックス(登録商標)4024DPペーパーおよびゼロックス(登録商標)イメージ・シリーズ・エリート・ペーパー上に印刷した。また、標準HP694カーボンブラック含有インキでブラック画像をペーパー上に印刷した。こうして形成されたプリントは、カラー間滲出が大きく、MFLEN値が30であった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例Iaにおけるインキ組成物中の水、イミダゾール及びロジンP−502の安定性を有する含有濃度の分布図である。
【図2】 実施例IIにおけるインキ組成物中の水、イミダゾール及びロジンP−502の安定性を有する含有濃度の分布図である。
【図3】 実施例IIIにおけるインキ組成物中の水、イミダゾール及びロジンP−502の安定性を有する含有濃度の分布図である。
【図4】 実施例IVにおけるインキ組成物中の水、イミダゾール及びロジンP−502の安定性を有する含有濃度の分布図である。
【図5】 実施例Vにおけるインキ組成物中の水、イミダゾール及びロジンP−502の安定性を有する含有濃度の分布図である。
【図6】 実施例VIにおけるインキ組成物中の水、イミダゾール及びロジンP−502の安定性を有する含有濃度の分布図である。
【図7】 実施例VIIにおけるインキ組成物中の水、イミダゾール及びロジンP−502の安定性を有する含有濃度の分布図である。
【図8】 実施例VIIIにおけるインキ組成物中の水、イミダゾール及びロジンP−502の安定性を有する含有濃度の分布図である。
【図9】 実施例IXにおけるインキ組成物中の水、イミダゾール及びロジンP−502の安定性を有する含有濃度の分布図である。
【図10】 実施例Xにおけるインキ組成物中の水、イミダゾール及びロジンP−502の安定性を有する含有濃度の分布図である。
【図11】 実施例XIにおけるインキ組成物中の水、イミダゾール及びロジンP−502の安定性を有する含有濃度の分布図である。
Claims (3)
- (a)着色剤、ならびに(b)(i)水、および(ii)化学式〔(F3C(F2C)nCH=CHCH2OCH(OH)CH2)2NCH2COO-〕〔X+〕を有し、Xは陽イオンであり、nは3から20の整数であるフッ化物を含む液状展色剤、を含有するインキ組成物。
- (i)化学式〔(F3C(F2C)nCH=CHCH2OCH(OH)CH2)2NCH2COO-〕〔X+〕を有し、Xは陽イオンであり、nは3から20の整数であるフッ化物を含む組成物を超音波処理する工程と、(ii)前記組成物を着色剤と混合してインキを形成する工程と、を含み、
前記工程(i)及び前記工程( ii )のうち少なくともいずれかにおいて、水を前記フッ化物と、あるいは前記フッ化物及び前記着色剤と混合することを特徴とするインキ組成物の調整方法。 - 請求項1に記載のインキ組成物であって、インキ組成物が液晶を含むことを特徴とするインキ組成物。
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