JPH11222569A - インク組成物及びこれを調製する方法 - Google Patents

インク組成物及びこれを調製する方法

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JPH11222569A
JPH11222569A JP10294974A JP29497498A JPH11222569A JP H11222569 A JPH11222569 A JP H11222569A JP 10294974 A JP10294974 A JP 10294974A JP 29497498 A JP29497498 A JP 29497498A JP H11222569 A JPH11222569 A JP H11222569A
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    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/38Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱安定性、粘性率の安定、表面張力、色調範
囲の改善されたサーマルインクジェットプリンタ用イン
クを提供する。 【解決手段】 水、着色料、ベタイン、第三級アミン、
及び化学式[(F2n+1nCH2S)2(CH3)C−CH
2CH2COO-][B+]の物質から成るインク組成物で
あって、nは約8から約20の整数であり、Bは陽イオ
ンである。また、nは10であり、Bは(HO−CH2
CH22NH3 +であってもよい。また、上記の第三級ア
ミンは1−メチルイミダゾールであってもよい。更に、
上記の着色料はカルボキシレート基、スルフォネート
基、或いはカルボキシレート基とスルフォネート基の両
方を持つ陰イオン性の染料である。上述のインク組成物
を調製するには、上記の化学式[(F2n+1nCH2S)
2(CH3)C−CH2CH2COO-][B+]の物質を含
む液体が遠心分離にかけられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はインク組成物、並び
にその調製と使用の方法に関する。更に詳しくは、本発
明はインクジェットプリントへの使用に適切な組成物に
関する。
【0002】
【従来の技術】米国特許第5,019,166号は、染
料、液状の媒体、及び、ポリオキシアルキル化エーテル
類、陰イオン性の二分岐した(bitail)フルオロ
チオアルキル類、アルキルアリールスルフォネート類、
アルキルアミン第四級塩類、並びにこれらの混合物から
成るグループから選択された界面活性剤を含むサーマル
インクジェットプリント用組成物を開示している。又、
同特許に開示されているインク組成物を、サーマルイン
クジェットプリンタから基板上に画像の様式で射出させ
ることから成る画像作成の方法も開示されている。
【0003】米国特許第5,401,303号は、輪郭
の鮮鋭さ(sharp edge acuity)を示す
第一のインクと、低表面エネルギーを持つ第二のインク
の間の界面に見られる後光効果(halo effec
t)を、第一のインクに一定のフッ化炭素化合物を添加
することによって発揮させる方法を開示している。この
場合にも上記の第一のインクの輪郭の鮮明さは維持され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した既知の組成物
及び方法は、それらが意図した目的に叶ってはいるもの
の、改善された特性を持つインク組成物に対する要望は
依然として存続している。加えて、相当期間、特に、高
温に曝された場合に、改善された粘度安定性を示すイン
ク組成物に対する要望もある。更に、当該インクがサー
マルインクジェットプリンタに用いられる場合に、ヒー
ターへの沈着物が低減される様なインク組成物に対する
要望もある。更に、改善された耐水性を示すインク組成
物に対する要望もある。又、優れた色彩領域(colo
r gamut)を与えるインク組成物に対する要望も
ある。加えて、高い光学的密度を持つ画像の作成を可能
にするインク組成物に対する要望もある。更に、上記の
インク中の染料濃度の低減と組み合わせて、優れた色彩
領域と高い光学的密度を与えるインク組成物に対する要
望がある。加えて、望ましい表面張力特性を持つインク
組成物に対する要望もある。潜伏性(latenc
y)、ジター(jitter 乱れ)、液滴の大きさ、
及び移動時間(transit time)の様な特性
に対して望ましい数値を示すインク組成物に対する要望
も、又、存続している。加えて、0.2ミクロンのフィ
ルター通過に改善された濾過性を示し、且つ、大きな粒
子、或いは凝集した粒子の低減を示すインク組成物に対
する要望もある。更に、改善された均質性を示すインク
組成物に対する要望もある。加えて、改善された熱安定
性を示すインク組成物に対する要望もある。又、鮮明な
輪郭を持つ画像の印刷を可能にするインク組成物に対す
る要望もある。加えて、高い固形物の面密度(soli
d area density)を持つ画像の印刷を可能
にするインク組成物に対する要望もある。更に、透き通
しが低減され、従って紙片の両面に印刷する可能性を持
つ紙への画像の印刷を可能にするインク組成物に対する
要望がある。基板上に、画像のサーマルインクジェット
プリントを可能にするインク組成物に対する要望があ
り、ここで、上記基板は印刷後のカール(まるまり)が
軽減されているか、或いは全くないものである。更に、
サーマルインクジェットプリントへの使用に適切なイン
ク組成物に対する要望があり、ここで、作成された画像
は皺が少なく、或いは皺が全くないものである。加え
て、二つ、或いはそれ以上の近接した色彩領域の印刷
で、色彩間の滲みが低減されているか、或いは全くない
印刷を可能にするインク組成物に対する要望がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上述の
利点を持つインク組成物を提供することにある。
【0006】本発明のこれらの、並びに他の目的(或い
は、特定の実施の形態)は、水、着色料、ベタイン、第
三級アミン、及び化学式[(F2n+1nCH2S)2(C
3)C−CH2CH2COO-][B+]の物質から成る
インク組成物を提供することによって達成することが出
来る。ここで、nは約8から20の整数であり、Bは陽
イオンである。ある特定の実施の形態において、nは1
0であり、Bは(HO−CH2CH22NH2 +である。
別の特定の実施の形態において、上記の第三級アミン
は、1−メチルイミダゾールである。本発明の別の実施
の形態は、水、着色料、ベタイン、第三級アミン、化学
式[(F2n+1nCH2S)2(CH3)C−CH2CH2
OO-][B+]で表され、nは約8から約20の整数で
あり、並びにBは陽イオンである材料、及び、カルボキ
シレート基、スルホネート基、或いはカルボキシレート
基とスルホネート基の両方を持つ陰イオン性の染料イン
ク組成物に関する。更に、本発明の別の実施の形態は、
インク組成物を調製する方法に関し、その方法は、
(a)化学式[(F2n+1nCH2S)2(CH3)C−C
2CH2COO-][B+]の物質を含む液状のインク組
成物を調製し、ここで、nは約8から約20の整数であ
り、Bは一つの陽イオンであり、(b)上記の液状の組
成物を遠心分離にかけ、それによって、上記組成物を上
清の頂層と凝集した底層に分離する様にし、(c)上記
の上清の頂層を上記の凝集した底層から分離し、並びに
(d)上記の上清の頂層を水性の液状媒体及び着色料と
混和し、それによってインク組成物を形成することから
成るインク組成物を調製する工程を含む。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明のインクは、水性の液状媒
体を含む。上記の液状媒体は、単一に水から成ることが
出来、或いは、水と水溶性の、又は水と混和し得る有機
成分の混合物から成ることが出来、これらの水溶性、或
いは水と混和し得る有機成分は、例えば、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
類、グリセリン、ジプロピレングリコール類、ポリエチ
レングリコール類、ポリプロピレングリコール類、トリ
プロピレングリコールモノメチルエーテル、アミド類、
エーテル類、尿素、置換尿素類、エーテル類、カルボン
酸類及びそれらの塩類、エステル類、アルコール類、有
機スルフィド類、有機スルフォキシド類、スルフォン類
(例えば、スルフォラン)、アルコール誘導体類、カル
ビトール、ブチルカルビトール、セルソルブ、エーテル
誘導体類、アミノアルコール類、ケトン類、N−メチル
ピロリディノン、2−ピロリディノン、シクロヘキシル
ピロリドン、ヒドロキシエーテル類、アミド類、スルフ
ォキシド類、ラクトン類、多価電解質類、メチルスルフ
ォニルエタノール、イミダゾール、及び他の水溶性、或
いは水と混和し得る物質、並びにこれらの混合物であ
る。水、及び水溶性、或いは水と混和し得る有機の液体
が、液状媒体として選択される場合、水と有機物の比
は、典型的には約100:0から約30:70の範囲に
あり、望ましいのは約97:3から約40:60の範囲
にある。上記の液状媒体の非水性成分は、一般的に、湿
潤剤(保湿剤)として役立ち、水の沸点(100℃)よ
りも高い沸点を持つ。本発明の上記インク組成物中に、
上記の液状媒体は、典型的には、インクの重量の約60
から95パーセント、又、好適には、インクの重量で約
70から約90パーセントの量で存在するが、上記の量
はこれらの範囲外であっても構わない。
【0008】又、本発明のインク組成物には、着色料が
含まれる。染料、色素、それらの混合物等を含め、適当
なものであれば、如何なる着色料でも採用してよい。
【0009】上記のインクの液状媒体と適合し得る適当
な染料或いは染料の混合物には、酸性染料、直接染料、
反応性染料等が含まれ、水溶性の陰イオン性染料が望ま
しい。
【0010】本発明のある特定の実施の形態において、
上記の染料はカルボキシレート基、スルフォネート基、
或いは、カルボキシレート基とスルフォネート基の両方
を持つ陰イオン性の染料である。市販品として購入出来
るこれらの染料の例には、マサチューセッツ州、ダイト
ン市(Dighton)のゼネカカラーズ社(Zene
ca Colours)から入手出来るプロジェットフ
ァスト2(PROJET FAST 2)系統の染料、
例えば、プロジェットファスト シアン 2(PROJ
ET FAST CYAN 2),プロジェットファス
ト イエロー2(PROJET FAST YELLO
W 2)、プロジェットファスト マジェンタ 2(P
ROJET FAST MAGENTA 2),プロジ
ェットファスト ブラック2(PROJET FAST
BLACK 2)等が含まれる。適当な陰イオン性染
料の他の例には、例えば、米国特許第4,963,18
9号及び米国特許第5,062,893号に開示されて
いるものが含まれる。これらの染料の使用により、粘性
率増大に関して改善された熱安定性、百万回のパルス後
にもヒーターへの沈着物が軽減され、或いは全く無いこ
と、改善された耐水性、優れた色彩領域、高い光学的密
度、及びインク中の染料濃度を軽減する能力の様なイン
クの特性が可能となる。
【0011】本発明のインクに対する適当な色素の例に
は、チャネル ブラック(channel blac
k)、ファーネス ブラック(furnace bla
ck)、ランプ ブラック(lamp black)等
の種々のカーボンブラック(黒色顔料)が含まれる。着
色色素には、赤色、緑色、青色、ブラウン、マゼンタ、
シアン、黄色の粒子、並びにこれらの混合物が含まれ
る。
【0012】又、上記のインクには以下の構造式の物質
も含まれ、
【化1】 ここで、nは約8から約20の整数であり、Bは陽イオ
ンである。ある特定の実施の形態において、nは10
で、Bは(HO−CH2CH22NH2 +である。適当な
陽イオンの他の例には、アンモニウム、(HO−CH2
CH23NH+、(HO−CH2CH2)NH3 +、イミダ
ゾリウム、N−メチルイミダゾリウム、或いは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)アミノメタン塩酸塩、トリス
(ヒドロキシメチル)アミノメタンクエン酸水素塩、陽
イオン化1,4−ジアザビシクロ(2,2,2)オクタ
ン等が含まれる。この構造式の物質は、例えば、ニュー
ヨーク州、アーズレイ市(Ardsley)のチバ−ガ
イギー社(Ciba−Geigy)(ノースカロライナ
州、グリーンスボロ(Greensboro,NC)か
らLODYNE P−201として入手出来る。上記の
構造式を持つフッ素化された物質は、上記のインク内に
効果的、或いは望ましい量であれば、如何なる量ででも
存在し、典型的には、その量は、インク重量の約0.1
から約10パーセントの範囲であり、又、好適には、イ
ンク重量の約0.5から約5パーセントの範囲にあるけ
れども、その量は、これらの範囲外であっても構わな
い。
【0013】又、本発明のインク中にはベタインが存在
する。ベタインは、市販品として、例えば、フィンラン
ド、ヘルシンキのFinnsugar Biomedi
cal社より購入出来る。ベタインは、上記インク内に
効果的、或いは望ましい量であれば、如何なる量ででも
存在し、典型的には、その量は、インク重量の約5から
約25パーセントの範囲であり、又、好適には、インク
重量の約10から約20パーセントの範囲にあるけれど
も、その量は、これらの範囲外であっても構わない。
又、本発明のインク類の中には第三級アミンが存在す
る。適当な第三級アミン類には、以下の構造式を持つも
のが含まれ、
【化2】 ここで、R1、R2、及びR3は、各々他から独立してい
て、アルキル基(飽和、不飽和、及び環状アルキル基を
含む)で、好適には1から約10個の炭素原子を、更に
好適には1から約4個の炭素原子を持ち、或いは、置換
されたアルキル基で、好適には1から約4個の炭素原子
を、更に好適には1から約2個の炭素原子を持つてお
り、ここで、上記の置換基は、ヒドロキシ基、アルコキ
シ基であり、好適には、ここで、上記アルコキシ基のア
ルキル部分は1から約4個の炭素原子を、更に好適には
1から約2個の炭素原子等を含み、或いはこの類に他の
基であって、又、ここで、R1、R2、及びR3の内の
2つ、或いはそれ以上が共に結合して環を形成していて
もよい。本発明の上記のインク用の適当な第三級アミン
の例には、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、
トリス[2−(2−メトキシエトキシ)エチル]アミ
ン、イミダゾール、N−ブチルイミダゾール、ジエタノ
ールアミン、及びその他同種類のものが含まれる。本発
明のある特定の実施の形態において、上記の第三級アミ
ンは以下の構造式の1−メチルイミダゾールである。
【0014】
【化3】 一般に、上記の第三級アミンの塩基性がより低い程、結
果としてpH値がより低くなり、インクの安定性、並び
に粘性率の安定が達成され得ると考えられている。例え
ば、N(OCH2CH33の様なアミンの存在は、約
9.5,或いはそれ以上のpH値におけるインクの粘度
の安定を可能にするが、一方、1−メチルイミダゾール
の様なアミンの存在は、約8.5,或いはそれ以上のp
H値におけるインクの粘度の安定を可能にする。上記の
第三級アミンは、上記のインク中に効果的、或いは望ま
しい量であれば、如何なる量ででも存在し、典型的に
は、その量は、インク重量の約1から約25パーセント
の範囲であり、又、好適には、インク重量の約3から約
20パーセントの範囲にあるけれども、その量は、これ
らの範囲外であっても構わない。上記の第三級アミン
が、インクの中に、ベタイン並びに化学式が[(F2n+1
nCH2S)2(CH3)C−CH2CH2COO-
[B+]の物質との組合せで存在すると、改善された均
質性、改善された1.2ミクロンのフィルター濾過性、
及び粘性率上昇に関しての熱安定性の様な利点が与えら
れる。加えて、電子を回収する基が存在する場合に、第
三級アミンの塩基性は低減して、アミンの陽イオン化が
起こるpHを中性の方にずらす。例えば、トリエタノー
ルアミンを、上記インク内の化学式[(F2n+1nCH2
S)2(CH3)C−CH2CH2COO-][B+]の物質
の量の約一倍から約三倍の量で含むインク類の熱安定性
は、約8.5辺りのpHで観察された。さらに塩基性で
あるトリス[2−(2−メトキシエトキシ)エチル]ア
ミンを、上記インク内の化学式[(F2n+1nCH2S)
2(CH3)C−CH2CH2COO-][B+]の物質の量
の約一倍から約三倍の量で含むインク類の熱安定性は、
約9.0辺りのpHで観察された。高度に塩基性である
トリエチルアミンを、上記インク内の化学式[(F2n+1
nCH2S)2(CH3)C−CH2CH2COO-
[B+]の物質の量の約一倍から約三倍の量で含むイン
ク類の熱安定性は、約10.5或いはそれ以上のpHで
観察された。1−メチルイミダゾール(芳香環に連結す
る孤立電子対の結果、トリエタノールアミンよりも塩基
性が低い)を、上記インク内の化学式[(F2n+1n
2S)2(CH3)C−CH2CH2COO-][B+]の
物質の量の約一倍から約三倍の量で含むインク類の熱安
定性は、約8.0或いはそれ以上のpHで観察され、あ
る場合には、約7.6,或いはそれ以上のpHで観察さ
れた。1−メチルイミダゾールを含むインク類は、又、
1×107回のパルス後にもプリントヘッドのヒーター
上へのインクの沈積(kogation)が減少してい
るか、或いは全く無く、そのためサーマルインクジェッ
トプリンターにおいて、これらインクの沈積無しの運転
を可能とした。これらのインク類は、又、噴射中に、顕
微鏡的に微細な相の分離(即ち、リポソームの形成)を
示し、これが固形分と表面積との比を著しく減少する結
果となり、これにより、プリンターのヒーターの表面と
の接触を減少し、上記インクの沈積も減少したものと考
えられている。上記のインク類は、又、約7.6,或い
はそれより高いpH条件に維持されて約60℃に加熱さ
れる場合、肉眼的な相の分離(これは望ましくない)は
何ら示さなかった。塩酸、ぎ酸、りん酸、またはその種
の他のものの様な適当な或いは望ましい何らかの酸を、
少なくとも二つのカルボン酸官能基を持つ単体の化合物
と共に用いて、上記のインクのpHを望ましい程度に調
整することが出来、これらの単体化合物としては、例え
ば、エチレンジアミン四酢酸、アスパラギン酸、クエン
酸、リンゴ酸、グルタール酸、アジピン酸、シュウ酸、
マロン酸、α−ケトグルタール酸、及びその他同種類の
ものが望ましい。
【0015】上記のインク組成物は、一般に、サーマル
インクジェットプリンタへの使用に適当な粘性率のもの
である。室温(即ち、約25℃)において、典型的に、
上記インクの粘性率は僅かに約5センチポアズで、又、
好適には約1から約2.5センチポアズであるけれど
も、上記の粘性率はこの範囲外であってもよい。
【0016】本発明のインク組成物は、如何なる適当
な、或いは望ましいpHのものであってもよい。サーマ
ルインクジェットプリントの幾つかの実施の形態におい
て、典型的なpH値は約8から約9.5であり、又、好
適には約8.0から約9.0であるけれども、上記のp
Hはこれらの範囲外であっても構わない。
【0017】本発明の一つの特定の実施の形態におい
て、化学式[(F2n+1nCH2S)2(CH3)C−CH
2CH2COO-][B+]の物質は、他のインク成分と混
和する前に精製される。この物質は、しばしば供給業者
からコロイド懸濁物として液状で供給される。精製は上
記物質を含む上記液体の遠心分離によって達成される。
上記の液体は、上記の物質を如何なる適当な、或いは望
ましい量で含んでいてもよい。典型的には、化学式
[(F2n+1nCH2S)2(CH3)C−CH2CH2CO
-][B+]の物質は、上記液体中に重量で約20から
約50パーセントの量で、又、好適には、重量で、約2
5から約35パーセントの量で存在するけれども、上記
の量はこれらの範囲外であっても構わない。これらの濃
度を達成するために、典型的には、市販のコロイド懸濁
液を、重量で上記懸濁液の一部分を、重量で約5部分の
水と混和することによって希釈する。遠心分離後、透明
な上清は精製された上記物質を含み、又、乳白色の凝集
した底層は不純物を含む。典型的な遠心分離の速度は、
1分間に約1,000から約20,000回転であり、
又、好適には、1分間に5,000から約15,000
回転であるが、上記の速度はこれらの範囲外であっても
構わない。典型的な遠心分離の時間は、約10から約6
0分であり、又、好適には約15から約30分であるけ
れども、上記の時間はこれらの範囲外でも構わない。こ
の方法の一つの特例において、LODYNE P−20
1は、これは固体重量の約30パーセントの濃度で上記
物質の水溶液として販売されているが、重量で上記LO
DYNE P−201の一部分を、重量で水の五部分と
混和することによって更に希釈される。この混合物は、
次いで、約10,000rpmで約1時間遠心分離さ
れ、それによって、重量で固体物質の約4.25パーセ
ントを含む上清を生じる。上記の精製物質を含むインク
が未精製物質を含むインク類に勝る長所には、増大した
表面張力、改善された1.2ミクロンのフィルター濾過
性、及び粘性率増大に関連する改善された熱安定性が含
まれる。上記の精製された物質を含む上記のインク類
は、又、良好な潜伏性(latency)、ジター(j
itter)特性、粒滴の大きさ、及び移動時間(tr
ansit time)を示す。
【0018】本発明は、又、本発明のインク組成物をイ
ンク噴射式印刷装置に組み入れて、上記のインク組成物
の小滴が、画像のパターンとして基板上へと射出される
様にすることに必然的に伴う過程にも向けられている。
特に望ましい実施の形態において、上記の印刷装置はサ
ーマルインクジェット方法を採用し、ここで、ノズル内
の上記のインクは、画像パターンで選択的に加熱され、
それによって、インクの小滴が画像パターンで噴射され
る様になる。何らかの適当な基板が採用することが出
来、これには、ゼロックス(登録商標)4024紙の様
な普通紙、罫線を引いたノートブック紙、ボンド紙、シ
ャープ社のシリカ被覆紙の様なシリカ被覆紙、十條紙、
及び同種類のもの、透明紙、布地、織物製品、プラスチ
ック、重合体フイルム、金属、及び木材、および類似の
ものの様な無機の基板が含まれる。望ましい実施の形態
においては、上記の過程は、普通紙の様な多孔質の、或
いはインク吸収性の基板への印刷を必然的に伴う。
【0019】
【実施例】実施例1 溶液を以下の様にして調製した。脱イオン水(64.9
9g)を15.01gのベタイン(フィンランド、ヘル
シンキ、Finnsugar Biomedical社
より入手)及び6.01gのトリエタノールアミン(ウ
イスコンシン州、ミルウォーキー、Aldrich C
hemical社より入手)と混和した。これらの物質
を23.8℃で5分間攪拌し、その後、上記のの溶液の
pHは10.64であった。その後、希釈した亜りん酸
(水中に上記の酸を重量で7パーセント)(ニュージャ
ージー州、Cranbury、Rhone Poule
nc社より入手)を0.81gの量で加えて、上記溶液
のpHを23.8℃で9.52にした。引き続き、0.
101gのDOWICIL 150生物致死剤(ミシガ
ン州、ミッドランド、Dow Chemical社より
入手)、3gのLODYNE P−201(ニューヨー
ク州、Ardsley、チバ−ガイギー社より入手)、
及び7.08gの脱イオン水を上記の溶液に加え、この
溶液を次いで30分間攪拌し、その後、同溶液は均質
で、ごく僅かに乳白色を呈し、又、無色であった。次い
で、上記の溶液を1.2ミクロン/#1ワットマン/セ
ライトフイルターを通し、1平方インチ当たり20ポン
ドの圧力で、2分20秒の期間をかけて濾過して、86
gの濾液を得た。新たに濾過された溶液は2.09セン
チポアズの粘性率、及び23.8℃で9.48のpHを
示した。環境条件下に一日放置後、上記溶液は2.05
センチポアズの粘性率を示した。
【0020】着色インクは、次いで以下の様にして調製
された。
【0021】上記の様にして調製された溶液19.30
gに、Acid Yellow 23染料(ニュージャ
ージー州、エルムウッドパーク(Elmwood Pa
rk)、Tricon社より入手した染料の固体を重量
で3パーセント含む溶液として加えて、総量で0.70
13gの染料の固体が加えられる様にした)を添加し、
その後、その黄色溶液を室温で10分間攪拌し、その結
果、黄色インクを得た。
【0022】この様にして調製された上記溶液の19.
31gに、Acid Blue 9染料(ニュージャー
ジー州、エルムウッドパーク(Elmwood Par
k)、Tricon社より入手した染料の固体を、重量
で3パーセント含む溶液として加えて、総量で0.60
09gの染料の固体が加えられる様にした)、及び、
0.11gの脱イオン水を添加し、その後、その藍色の
溶液を室温で10分間攪拌し、その結果、藍色のインク
を得た。
【0023】この様にして調製された上記溶液の19.
34gに、Reactive Red 180染料(ロ
ードアイランド州、コベントリイ(Coventr
y)、ヘキスト社より入手した染料の固体を、重量で3
パーセント含む溶液として加えて、総量で0.7000
gの染料の固体が加えられる様にした)を添加し、その
後、その紫紅色の溶液を室温で10分間攪拌して、その
結果、紫紅色のインクを得た。
【0024】この様にして調製された上記のインクを、
ヒューレット−パッカード社のDJ−500C型感熱イ
ンク噴射式印刷機に組み入れ、1インチ当たり300ド
ットで、種々の普通紙、再生事務用紙、及びペーパータ
オルに印刷を作成した。種々の色彩印刷の間に、5秒の
遅延を採用し、その間に印刷される色(インク)は加熱
ガンで加熱を受けた。その結果得られた印刷物は、色彩
間に何ら滲みを示さなかった。上記のインクを1インチ
当たり600ドットで画像の作出に使用する場合には、
色彩間の滲みを低減するための加熱並びに遅延過程は不
必要と考えられる。
【0025】実施例2 溶液を以下の様にして調製した。脱イオン水(129.
42g)を、30gのベタイン(フィンランド、ヘルシ
ンキ、Finnsugar Biomedical社よ
り入手)及び12gの1−メチルイミダゾール(ウイス
コンシン州、ミルウォーキー、Aldrich Che
mical社より入手)と混和した。これらの物質を2
5.0℃で均質になる迄攪拌した後、上記の溶液のpH
は10.73であった。その後、亜りん酸(水中で上記
の酸を重量で70パーセント)(ニュージャージー州、
Cranbury、Rhone Poulenc社より
入手)を0.82gの量で加えて、上記溶液のpHを2
6.1℃で8.12にした。引き続き、0.2003g
のDOWICIL150生物致死剤(ミシガン州、ミッ
ドランド、Dow Chemical社より入手)、
5.99gのLODYNE P−201(ニューヨーク
州、Ardsley、チバ−ガイギー社より入手)、及
び14.58gの脱イオン水を上記の溶液に加え、この
溶液を次いで30分間攪拌し、その後、同溶液は均質
で、ごく僅かに乳白色を呈し、無色であった。次いで、
上記の溶液を1.2ミクロンのナイロンフイルター及び
5ミクロンのナイロン/セライトフイルターを通して、
1平方インチ当たり20ポンドの圧力で、1分40秒の
期間をかけて濾過した。新たに濾過された溶液は1.9
7センチポアズの粘性率、26.1℃で8.22のp
H、及び31.2ダイン/cmの表面張力を示した。上
記の溶液を、次いで、オーブンに入れて、60℃に20
時間維持し、その後、上記の溶液は2.40センチポア
ズの粘性率を示し、又、相の分離を全く示さなかった。
【0026】この様にして調製された上記の溶液48.
25gに、Acid Yellow23染料(DUAS
YN ACID Yellow XX−SF LP−4
13、ロードアイランド州、コベントリイ(Coven
try)、ヘキスト社より入手)を添加した。上記の黄
色溶液を室温で10分間攪拌し、その結果、2.19セ
ンチポアズの粘性率、及び、26.1℃で8.27のp
Hを持つ黄色インクが形成された。上記の黄色インクを
次いでオーブンに入れ、60℃に20時間維持し、その
後は、上記の黄色インクは2.86センチポアズの粘性
率を示し、相の分離は全く示さなかった。この様にして
調製された上記のインクをサーマルインクジェット試験
装置に組み入れて画像の生成に使用した。31.0ボル
トで8×106回のパルス後に、プリントヘッドのヒー
ター上にはインク沈着の痕跡は全く観察されなかった。
【0027】前述の様にして調製された上記溶液の4
8.25gに、1.76gのReactive Red
180染料(DUASYN Brilliant R
edF3B−SF VP218、ロードアイランド州、
コベントリイ(Coventry)、ヘキスト社より入
手)を加えた。このマゼンタの溶液を室温で10分間攪
拌し、その結果、2.15センチポアズの粘性率と2
6.1℃で8.22のpHを持つマゼンタのインクが形
成された。上記のマゼンタのインクを、次いでオーブン
に入れ、60℃に20時間維持し、その後は、上記のマ
ゼンタのインクは2.09センチポアズの粘性率を示
し、相の分離は全く示さなかった。上記のマゼンタのイ
ンクを、もう一日、環境条件下に維持し、この後は、上
記のマゼンタのインクは、2.15センチポアズの粘性
率を示した。この様にして調製された上記のインクを感
熱インク噴射試験具(test fixture)に組
み入れて画像の生成に使用した。31.0ボルトで4×
106回のパルス後に、プリントヘッドのヒーター上に
はインクの沈着の痕跡は全く観察されなかった。
【0028】前述の様にして調製された上記溶液の4
8.75gに1.49gのAcidBlue 9染料
(DUASYN Acid Blue AE−SF V
P344、ロードアイランド州、コベントリイ(Cov
entry)、ヘキスト社より入手)及び0.25gの
脱イオン水を添加した。このシアンの溶液を室温で10
分間攪拌し、その結果、1.99センチポアズの粘性率
と26.1℃で8.21のpHを持つシアンのインクが
形成された。上記のシアンのインクを、次いでオーブン
に入れ、60℃に20時間維持し、その後は、上記のシ
アンのインクは7.78センチポアズの粘性率を示し、
相の分離は全く示さなかった。上記のシアンのインク
を、もう一日、環境条件下に維持し、その後は、上記の
シアンのインクは、1.99センチポアズの粘性率を示
した。
【0029】この様にして調製された上記各インクを、
ヒューレット−パッカード社のDJ−500C型サーマ
ルインクジェットプリンタに組み入れて、1インチ当た
り300ドットで、種々の普通紙、再生事務用紙、及び
ペーパータオルに印刷を作成した。種々の色彩印刷の間
に、5秒の遅延を採用し、その間に印刷される着色イン
クは加熱ガンで加熱を受けた。その結果得られた印刷物
は、色彩間に何ら滲みを示さなかった。上記のインクを
1インチ当たり600ドットでの画像作出に使用する場
合には、色彩間の滲みを低減するための加熱並びに遅延
過程は不必要と考えられる。
【0030】実施例3 黄色インク組成物を、以下の様にして調製した。66.
65gのPROJETFAST YELLOW 2染料
(染料固体を重量で4.5パーセント含有、マサチュー
セッツ州、Dighton、Zeneca社より入手)
に、15.02gのベタイン(フィンランド、ヘルシン
キ、Finnsugar Biomedical社より
入手)及び6.01gの1−メチルイミダゾール(ウイ
スコンシン州、ミルウォーキー、Aldrich Ch
emical社より入手)を添加した。これらの物質
を、25.4℃で、均質になるまで攪拌し、その後、上
記の溶液のpHは9.09であった。その後、亜りん酸
(水中で上記の酸を重量で70パーセント)(ニュージ
ャージー州、Cranbury、Rhone Poul
enc社より入手)を0.37gの量で加えて、上記溶
液のpHを26.1℃で8.47にした。引き続き、
0.1001gのDOWICIL 150生物致死剤
(ミシガン州、ミッドランド、Dow Chemica
l社より入手)、3.01gのLODYNE P−20
1(ニューヨーク州、Ardsley、チバ−ガイギー
社より入手)、及び8.96gの脱イオン水を上記の溶
液に加えて、この溶液を次いで30分間攪拌し、その
後、同溶液は均質であった。次いで、上記の溶液を1.
2ミクロンのナイロンフイルター及び5ミクロンのナイ
ロン/セライトフイルターを通して、1平方インチ当た
り20ポンドの圧力で、45秒の期間をかけて濾過し
た。新たに濾過された黄色インクは2.17センチポア
ズの粘性率、及び26.1℃で8.52のpHを示し
た。上記の黄色インクを、次いで、オーブンに入れて、
60℃に3日間維持し、その後は、上記の黄色インクは
2.35センチポアズの粘性率を示し、又、相の分離は
全く示さなかった。上記の黄色インクを、更に3日間、
60℃に維持し、その後は、上記の黄色インクは2.6
4センチポアズの粘性率を示した。その後、上記の黄色
のインクを、更に6日間、環境条件下に維持し、その後
は、上記の黄色のインクは、2.09センチポアズの粘
性率を示した。上記の黄色インクを#3線が巻き付けら
れた棒で、コートランド (COURTLAND)40
24 DP紙に適用して画像を形成し、その画像は、環
境条件下に1日間放置した。その後、上記の画像を脱イ
オン水に5分間浸した。上記画像の光学密度は浸漬前は
0.78であったが、浸漬後は0.70であって、90
パーセントの耐水率を示した。
【0031】シアンのインク組成物を、以下の様にして
調製した。66.68gのPROJET FAST CY
AN 2染料(マサチューセッツ州、Dighton、
Zeneca社より入手された染料の固体を重量で4.
5パーセント含む)に、15.01gのベタイン(フィ
ンランド、ヘルシンキ、Finnsugar Biom
edical社より入手)及び6gの1−メチルイミダ
ゾール(ウイスコンシン州、ミルウォーキー、Aldr
ich Chemical社より入手)を添加した。こ
れらの物質を、25.6℃で、均質になるまで攪拌し、
その後、上記の溶液のpHは8.83であった。その
後、亜りん酸(水中で上記の酸を重量で70パーセン
ト)(ニュージャージー州、Cranbury、Rho
ne Poulenc社より入手)を0.22gの量で
加えて、上記溶液のpHを26.1℃で8.49にし
た。引き続き、0.1004gのDOWICIL 15
0生物致死剤(ミシガン州、ミッドランド、Dow C
hemical社より入手)、3.01gのLODYN
E P−201(ニューヨーク州、Ardsley、チ
バ−ガイギー社より入手)、及び9.12gの脱イオン
水を上記の溶液に加え、この溶液を次いで30分間攪拌
し、その後、同溶液は均質であった。次いで、上記の溶
液を1.2ミクロンのナイロンフイルター及び5ミクロ
ンのナイロン/セライトフイルターを通して、1平方イ
ンチ当たり20ポンドの圧力で、2分の期間をかけて濾
過した。新たに濾過されたシアンのインクは2.15セ
ンチポアズの粘性率、及び26.1℃で8.64のpH
を示した。上記のシアンの溶液を、次いで、オーブンに
入れて、60℃に3日間維持し、その後は、上記のシア
ンのインクは2.20センチポアズの粘性率を示し、
又、相の分離は全く示さなかった。上記のシアンのイン
クを、更に3日間、60℃に維持し、その後は、上記の
シアンのインクは2.27センチポアズの粘性率を示し
た。上記のシアンのインクを、引き続いて更に6日間、
環境条件下に維持し、その後は、上記のシアンのインク
は、2.12センチポアズの粘性率を示した。上記のシ
アンのインクを#3線が巻き付けられた棒で、コートラ
ンド (COURTLAND)4024 DP紙に適用し
て画像を形成し、その画像を、環境条件下に1日間放置
した。その後、上記の画像を脱イオン水に5分間浸漬し
た。上記画像の光学密度は浸漬前は1.25であった
が、浸漬後は1.17であって、94パーセントの耐水
率を示した。
【0032】マゼンタのインク組成物を以下の様にして
調製した。60.03gのPROJET FAST MA
GENTA 2染料(重量で染料固体を5パーセント含
む、マサチューセッツ州、Dighton、Zenec
a社より入手)に、5.07gの脱イオン水、15.0
1gのベタイン(フィンランド、ヘルシンキ、Finn
sugar Biomedical社より入手)及び
6.01gの1−メチルイミダゾール(ウイスコンシン
州、ミルウォーキー、Aldrich Chemica
l社より入手)を添加した。これらの物質を、25.6
℃で、均質になるまで攪拌し、その後、上記の溶液のp
Hは8.83であった。その後、亜りん酸(水中で上記
の酸を重量で70パーセント)(ニュージャージー州、
Cranbury、Rhone Poulenc社より
入手)を0.18gの量で加えて、上記溶液のpHを2
6.1℃で8.49にした。引き続き、0.1003g
のDOWICIL150生物致死剤(ミシガン州、ミッ
ドランド、Dow Chemical社より入手)、3
gのLODYNE P−201(ニューヨーク州、Ar
dsley、チバ−ガイギー社より入手)、及び10.
73gの脱イオン水を上記の溶液に加え、この溶液を次
いで30分間攪拌し、その後、同溶液は均質であった。
次いで、上記の溶液を1.2ミクロンのナイロンフイル
ター及び5ミクロンのナイロン/セライトフイルターを
通して、1平方インチ当たり20ポンドの圧力で、43
秒の期間をかけて濾過した。新たに濾過されたマゼンタ
のインクは2.27センチポアズの粘性率、及び26.
1℃で8.56のpHを示した。上記のマゼンタのイン
クを、次いで、オーブンに入れて、60℃に3日間維持
し、その後は、上記のマゼンタのインクは2.27セン
チポアズの粘性率を示し、又、相の分離は全く示さなか
った。上記マゼンタのインクを、その後、更に3日間、
60℃に維持し、その後は、上記マゼンタのインクは
2.35センチポアズの粘性率を示した。上記マゼンタ
のインクを、更に6日間、環境条件下に維持し、この後
は、上記のマゼンタのインクは、2.35センチポアズ
の粘性率を示した。60rpmで15分間攪拌したとこ
ろ、上記インクの粘性率は2.61センチポアズに上昇
した。上記マゼンタのインクを#3線が巻き付けられた
棒で、コートランド (COURTLAND)4024
DP紙に適用して画像を形成し、その画像を、次いで、
環境条件下に1日間放置した。その後、上記の画像を脱
イオン水に5分間浸漬した。上記画像の光学密度は浸漬
前は1.28であったが、浸漬後は1.06であって、
83パーセントの耐水率を示した。
【0033】黒色インク組成物を以下の様にして調製し
た。70.01gのPROJETFAST BLACK
2染料(重量で染料固体を5パーセント含む、マサチュ
ーセッツ州、Dlghton、Zeneca社より入
手)に、15.01gのベタイン(フィンランド、ヘル
シンキ、Finnsugar Biomedical社
より入手)及び6gの1−メチルイミダゾール(ウイス
コンシン州、ミルウォーキー、Aldrich Che
mical社より入手)を添加した。これらの物質を、
25.1℃で、均質になるまで攪拌し、その後、上記の
溶液のpHは8.91であった。その後、亜りん酸(水
中で上記の酸を重量で70パーセント)(ニュージャー
ジー州、Cranbury、Rhone Poulen
c社より入手)を0.31gの量で加えて、上記溶液の
pHを25.9℃で8.43にした。引き続き、0.0
997gのDOWICIL 150生物致死剤(ミシガ
ン州、ミッドランド、Dow Chemical社より
入手)、3.01gのLODYNE P−201(ニュ
ーヨーク州、Ardsley、チバ−ガイギー社より入
手)、及び5.86gの脱イオン水を上記の溶液に加
え、この溶液を次いで30分間攪拌し、その後、同溶液
は均質であった。次いで、上記の溶液を1.2ミクロン
のナイロンフイルター及び5ミクロンのナイロン/セラ
イトフイルターを通して、1平方インチ当たり20ポン
ドの圧力で、40秒の期間をかけて濾過した。新たに濾
過された黒色インクは2.09センチポアズの粘性率、
及び25.9℃で8.62のpHを示した。上記の黒色
インクを、次いで、オーブンに入れて、60℃に3日間
維持し、その後は、上記の黒色インクは2.02センチ
ポアズの粘性率を示し、又、相の分離は全く示さなかっ
た。上記の黒色インクを、更に3日間、60℃に維持
し、その後は、上記の黒色インクは2.19センチポア
ズの粘性率を示した。上記の黒色インクを、更に6日
間、環境条件下に維持し、この後は、上記の黒色のイン
クは、1.99センチポアズの粘性率を示した。上記の
黒色インクを、#3線が巻き付けられた棒で、コートラ
ンド (COURTLAND)4024 DP紙に適用し
て画像を形成し、その画像を、次いで、環境条件下に1
日間放置した。その後、上記の画像を脱イオン水に5分
間浸漬した。上記画像の光学密度は浸漬前は1.31で
あったが、浸漬後は1.28であって、98パーセント
の耐水率を示した。
【0034】実施例4 800gの脱イオン水に200gのLODYNE P−
201(ニューヨーク州、Ardsley、チバ−ガイ
ギー社より入手)を添加し、その結果、淡緑色で乳濁し
たコロイド溶液が形成された。この様にして調製された
上記の溶液を、40g部分ずつ、10,000rpmで
1時間遠心分離し、その後、上清の液をピペットを用い
て凝集した底層から分離した。
【0035】脱イオン水(115.44g)を、45g
のベタイン(フィンランド、ヘルシンキ、Finnsu
gar Biomedical社より入手)及び18g
の1−メチルイミダゾール(ウイスコンシン州、ミルウ
ォーキー、AldrichChemical社より入
手)と混和した。これらの物質を、25.0℃で、均質
になるまで攪拌し、その後、上記の溶液のpHは10.
73であった。その後、亜りん酸(水中で上記の酸を重
量で70パーセント)(ニュージャージー州、Cran
bury、Rhone Poulenc社より入手)を
0.34gの量で加えて、上記溶液のpHを26.3℃
で8.70にした。引き続き、0.2999gのDOW
ICIL 150生物致死剤(ミシガン州、ミッドラン
ド、Dow Chemical社より入手)、上述の遠
心分離によって精製された99.99gのLODYNE
P−201、及び12.19gの脱イオン水を上記の
溶液に加え、この溶液を次いで30分間攪拌し、その
後、同溶液は均質であった。次いで、上記の溶液を1.
2ミクロンのナイロンフイルター及び5ミクロンのナイ
ロン/セライトフイルターを通して、1平方インチ当た
り5ポンドの圧力で、40秒の期間をかけて濾過した。
【0036】この様にして調製された溶液の87.3g
に、2.71gのAcid Yellow 23染料
(DUASYN Acid Yellow XX−SF
LP−413、ニューヨーク州、Ardsley、ヘキ
スト社より入手)を加えた。上記の黄色溶液を室温で3
0分間攪拌し、その結果、25.0℃で、2.29セン
チポアズの粘性率、36.3ダイン/cmの表面張力、
6.58ミリモーの導電率、及び8.87のpHを持つ
黄色インクが形成された。上記の黄色インクを、次い
で、オーブンに入れて、60℃に3日間維持し、その後
は、上記の黄色インクは2.70センチポアズの粘性率
を示した。
【0037】前述の様にして調製された上記の溶液8
7.29gに、2.47gのAcidBlue 9染料
(DUASYN Acid Blue AE−SF VP3
44、ニューヨーク州、Ardsley、ヘキスト社よ
り入手)及び0.21gの脱イオン水を加えた。上記の
シアンの溶液を室温で30分間攪拌し、その結果、2
4.4℃で、2.07センチポアズの粘性率、37.3
ダイン/cmの表面張力、3.80ミリモーの導電率、
及び8.83のpHを持つシアンのインクが形成され
た。上記のシアンのインクを、次いで、オーブンに入れ
て、60℃に3日間維持し、その後は、上記のシアンの
インクは2.05センチポアズの粘性率を示した。
【0038】前述の様にして調製された上記の溶液8
7.3gに、2.7gのReactive Red 1
80染料(DUASYN Brilliant Red
F3B−SF VP218、ニューヨーク州、Ard
sley、ヘキスト社より入手)を加えた。上記マゼン
タの溶液を室温で30分間攪拌し、その結果、24.4
℃で、2.24センチポアズの粘性率、36.7/cm
ダインの表面張力、5.85ミリモーの導電率、及び
8.74のpHを持つマゼンタのインクが形成された。
上記マゼンタのインクを、次いで、オーブンに入れて、
60℃に3日間維持し、その後は、上記マゼンタのイン
クは2.20センチポアズの粘性率を示した。
【0039】この様にして調製された上記各インクを、
ヒューレット−パッカード社のDJ−500C型サーマ
ルインクジェットプリンタに組み入れて、1インチ当た
り300ドットで、種々の普通紙、再生事務用紙、及び
ペーパータオルに印刷を作成した。種々の色彩の印刷の
間に、5秒の遅延を採用し、その間に印刷される着色イ
ンクは加熱ガンで加熱を受けた。
フロントページの続き (72)発明者 エドワード ジェイ ラジガン ジュニア アメリカ合衆国 ニューヨーク州 カレド ニア ウェスト リバー ロード 296

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水、着色料、ベタイン、第三級アミン、
    及び化学式[(F2n +1nCH2S)2(CH3)C−CH
    2CH2COO-][B+]の物質から成るインク組成物で
    あって、ここで、nは約8から約20の整数で、Bは陽
    イオンであることを特徴とするインク組成物。
  2. 【請求項2】 インク組成物を調製する方法であって、
    (a)化学式[(F2n+1nCH2S)2(CH3)C−C
    2CH2COO-][B+]の物質を含む液状の組成物を
    準備し、ここで、nは約8から約20の整数で、Bは陽
    イオンであり、(b)上記の液状の組成物を遠心分離に
    かけ、それによって、上記の組成物を上清の上層と凝集
    した底層とに分離し、(c)上記の上清の頂層を上記の
    凝集した底層から分離し、(d)上記の上清の頂層を水
    溶液の媒体及び着色料と混和してインク組成物を形成す
    ることを特徴とするインク組成物を調製する方法。
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