JPS6081266A - モノアゾ系染料及び該染料を含有する記録液 - Google Patents

モノアゾ系染料及び該染料を含有する記録液

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JPS6081266A
JPS6081266A JP58188654A JP18865483A JPS6081266A JP S6081266 A JPS6081266 A JP S6081266A JP 58188654 A JP58188654 A JP 58188654A JP 18865483 A JP18865483 A JP 18865483A JP S6081266 A JPS6081266 A JP S6081266A
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liquid
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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】 本発明は新規な記録液、特に記録ヘッドに設けられた微
細な吐出口(吐出オリフィス)から吐出させ、液滴とし
て飛翔させて記録を行なう記録方式に適した記録液共#
≠444−し牡斤電−−(1,・−廣に関する。
従来から紙等の被記録材に記録を行なう筆記具(万年鉛
−フエルトベン等)には、インクとして各種の染料を水
またはその他の有機溶剤に溶解せしめたものが使用され
ている。
またピエゾ振動子による振動或いは高電圧印加による静
電引力等によシ記録ヘッド内の液体(インクと称される
液滴(droplet) )を吐出オリフイスから吐出
飛翔させて記録を行なう所謂インクジェット記録方法が
知られているが、これにも各種染料を水又は有機溶剤等
に溶解した記録液が使用されている。しかし一般の万年
車フェルトペン等の文具用インクに比べるとインクジェ
ット用記録液は、多くの特性で一層厳密な条件が要求さ
れる。
斯かる記録液は、記録剤(染料又は顔料が用いられる)
及びこれを溶解又は分散する液媒体(水又は各種有機溶
剤酸いはこれらの混合物が用いられる)を基本的成分と
し、又必要に応じて各種添加剤が添加されている。
この様なインクジェット記録法には、液滴の発生方法及
び液滴の飛翔方向の制御方法によって、種々の方式がる
る。その−例を第7図に示す。
即ち第1図の装置はピエゾ振動子を翁する記録ヘッド部
に記録(M号を与え、該信号に応じて記録液の液滴を発
生させて記録を行なうものである。第1図において、/
は記録ヘッドで、ピ3、ヘッド内の液室ダ及び吐出口(
吐出オリスイス)左を有している。液室ダ内には貯蔵タ
ンク乙に貯えられた記録液7が、供給管gによって導入
されている。尚、供給管gの途中には場合によって、ポ
ンプ或いはフィルター等の中間処理手段りが設けられる
こともある。そしてピエゾ振動子2aには、信号処理手
段(例えばパルス変換器)10によって記録信号Iから
パルスに変換された信号が印加され、該信号に応じて液
室グ内の記録液に圧力変化が生ずる。その結果、記録液
7は吐出オリフィス左から液滴//となって吐出飛翔し
、被記録材7.2の表面に記録が行なわれる。
又、上記の装置以外にも種々のタイプの装置が知られて
おシ、例えば、第2図に示す様に、第1図の変形例とし
て液室グをノズル状にし、その外周部に円筒状のピエゾ
振動子を設置した装置がある(この装置に於ける液滴の
発生の機構は、本質的に第1図に示した装置と同じであ
る)0又、帯電しだ液滴を連続的に発生させ該液滴の一
部を記録に使用する装置p1或いは又、記録ヘッドの室
内の記録液に記録信号に対応した熱エネルギーを与え、
該エネルギーにより液滴を発生させる装置等も知られて
いる。
その7例を第3−a図、第3−b図、第9図に示す。
ヘッド/3はインクを通す壽/りを有するガラス、セラ
ミックス、又はプラスチック板等と、感熱記録に用いら
れる発熱ヘッド15(図では薄膜ヘッドが示されている
か、これに限定されるものではない)とを接着して得ら
れる。発熱ヘッド/Sはば化シリコン等で形成される保
護膜/乙、アルミニウム電極/7−/、/7−u、ニク
ロム等で形成される発熱抵抗体層/g、蓄熱層/9、ア
ルミナ等の放熱性の良い基板2oより成っている。
インクコ/は吐出オリフィス2.2まで来てお9、圧力
Pによりメニスカス23を形成している。
今、電極/7−/、/’1−一に電気信号が別わると、
発熱ヘッド/Sのnで示される領域が急激に発熱し、こ
こに接しているインク2/に気泡が発生し、その圧力で
メニスカス23が突出し、インクa/が吐出しオリフィ
ス22より記録小滴2グとなり、被記録材−!左に向っ
て飛翔する。第弘図には第3−a図に示すヘッドを多数
並べたマルチヘッドの外観図を示す。該マルチヘッドは
マルチ溝24を有するカシス板、27と、第J−a図に
説明したものと同様な発厳シヘッド2gを接着してつく
られている。
なお、第3− a図は、インク流路にiDっだヘッド/
3の断面図であり、第3−b図は第3−a図のA−B線
での切断面である。
従来、この種の記録液として例えば特公昭5゜−g3A
/号、特公昭!;/−’IO’1g1l−号、特公昭s
λ−/3/2ルー/3/昭左コー/3/コア号、!11
開昭!;0−9!;00g号の各公報に示される様に各
種染料、顔料を水系または非水系溶媒に溶解或いは分散
させたものが知られている。この種の記録液の好捷しい
条件としては (1)吐出条件(圧電素子の駆動電圧、駆動周波数、オ
リフィスの形状と材質、オリフィス径等)にマツチング
した液物性(粘度。
表面張力、電導度等)を有していること、(2)長期保
存に対して安定で目詰まりを起さないこと、 (3)被記録材(紙、フィルム等)に対して定着が速く
ドツトの周辺が(′骨らかでにじみの小さいこと、 (4) 印字された画像の色調が鮮明でC朋が高いこと
、 (5)印字された画像の耐水性・耐光性が缶れているこ
と、 (6)記録液が周辺材料(容器、連結チューブ。
シール材等)を侵さないこと、 (7)臭気、毒性、引火性等の安全性に侵れたものであ
ること 等が挙げられる。
上記の様な諸特性を同時に満足させることは和尚に困難
である。前記した従来技術は、この点で不満足なもので
あった。
jυ「かる目的の記録に適用する記録、液は基A・、的
に染料とその温媒とから組成さ扛るもので心るので、上
記の記録液44性は染料同右の性質に左右垢れるところ
が大きい。従って、記録液が上記特性を具備するように
染料を選択することは斯かる技術分野に於てきわめてM
要な技術であるO 本発明は、上記(1)〜(5)の特性f:晶足するよう
な記録液の提供をその目的とするものであゐ。
不発明は、記録間を形成する成分である記録剤及びこの
記録剤を溶解又は分散する為の液媒体を含む記録液に於
て、記録剤とし−C下記一般式〔1〕 低級アルキル基、低級アルコキシ基、低級アシルアミノ
基、ニトロ基、ノ・ロゲン原子、−C00M基又は−C
1031ν1基を表わし、Mはアルカリ金属、アンモニ
ウム又はアミン類を表わし、Xはアセチル基、ベンゾイ
ル基、ハラトルエンスルホニル基又ハク−クロル−6−
ヒドロキシ−/、3.左−トリアジンーコーイル基を表
わす)で示される染料を含有することを特徴とするモノ
アゾ系染料含有記録液をその要旨とするものでおる。
以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
上記一般式〔I〕において、低級アルキル基としてはメ
チル基、エチル基等が単けられる。低級アルコキシ基と
してはメトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。低級ア
シルアミノ基としてはアセチルアミノ基、プロピオニル
アミノ基等が挙げられる。ハロゲン原子としては塩素原
子、臭素原子等が挙げられる。アルカリ金属としてはL
i、Ha、に等が挙げられる。アミン類としてはトリエ
タノールアミンが挙げられる。
また−000M基の置換位置はQがフェニル基を表わす
場合にはアゾ基に対してオルソ位が好ましく、Qがナフ
チル基を表わす場合にはべり位が好ましい。
] ■ ヨ■ 本発明の染料は例えば、技報堂発行の114+11 a
t豊著「理論製造染旧化掌」〔昭、fl]4L3年り月
75日発行)第sgo頁第3〜//行あるいは技報堂発
行の細E[l豊著「新染料化学」(昭和ダg年/ユ月2
7日発行)第q/I/頁第ユ6行〜第ダダユ頁第72行
等の記載に準じて以下の方法により製造することができ
る。
下記一般式(If) (式中Q1はフェニル基又はナフチル基を表わす)で表
わされるアミン類を垣間、硫酸等の稀鉱酸中で亜硝酸ソ
ーダ等を用いてジアゾ化した抜工(式中Xは前記内容を
表わす) で表わされるナフトール類とカップリングすることによ
って容易に得られる。
前記本発明に係る染料は従来知られている染料に較べ、
前記要求特性に対し優れた性能を示すO 例えば本発明に係る染料は□下記化合物(1)に較べ印
字された画像の耐光性が優れている。
又、下記化合物(2)及び(3)に較べると長期保存に
対し安定で目詰まりを起こさない等の明確な優位性を示
す。
(アシッド レッド−3!;) t (リアクティブ レッド−77) (アンットアンスラセンブラウンPG)本発明によれば
、粘匿・表面張力等の物性イ直が適正範囲内にあシ、微
細な吐出オリフィスをiづまりさせず、充分に高い濃度
の記録画像を与え、保存中に物性値変化あるいは固形分
の析出を生じることなく、被記録材の種類を制限せずに
種々の部材に記録が行え、定着速度が大きく、耐水性、
耐光性、耐摩耗性および解像度のすぐれた画像を与える
記録液が得られる。
上述の色成分、つまり染料の含有量は、液媒体成分の種
類、記録液に要求される特性等に依存して決定されるが
、一般には記録液全重量に対して、重鍛パーセントで0
./−ユO%、好ましくはO0左〜15饅、より好まし
くは/〜10悌の範囲とされる。該染料はもちろん単独
で若しくは一種以上を組合わせて、あるいは該染料を必
須成分としてこの他に他の直接染料、酸性染料などの各
fjlj m8料を併用して使用することができる。
本発明の記録液を組成するための液媒体成分としては、
水あるいは水と水溶性の各種有機溶剤との混合物が使用
される。水溶性の41機m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−7’ロピルアルコ
ール、インクロビルアルコール、n−ブチルアル:I−
/L/、 5ec−メチルアルコール、tert−ブチ
ルアルコールイソブチルアルコール キルアルコール湘;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、ジオキプ゛ン等のエーテル類;N−メチル−ニ
ーピロリド°ン/,3ージメチルーコーイミダゾリジノ
ン等の含窒素板界環式ケトン類;ポリエチレングリコー
ル、ポリグロビレングリコール等の,l−’ IJアル
キL/ y f IJコール知;エチレングリコール、
プロピレングリコール、フチレンクリコール、トリエチ
レングリコール、へ2,b−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〃(2〜6個の炭垢原子を含む
アルキレングリコール類;クリセリン;エチレングリコ
ールメチルエーテル エチル)エーテル、トリエチレングリコールモコールの
低級アルキルエーテル類等がわげられる。
記録液中の上記水溶性有機溶剤の含有量は、一般には記
録液全重量に対してM全パーセントで5−9!襲、好ま
しくは70〜go係、より好甘しくはコθ〜SO%の範
囲とされる。
この時の水の含有量は、上記溶剤成分のa 04、その
組成或いは所望される記録液の特性に依存して広い範囲
で決定されるが、記録液全重量に対して一般に70〜9
θ係、好ましく;は10〜7θ裂、より好ましくはユO
〜? 0 5Gの範囲内とされる。
本発明の記録液の製造法としては、特に困河りな処理を
必要とせず、必要成分を通常の方法により混合すればよ
い。
この様な成分から調合される本発明の記録液は、それ自
体で記録特性(信号応答性,′#.滴形成の安定性.吐
出安定性,長時間の連続記録性。
長ルj間の記録休止後の吐出安定性)、保存安延性−2
古酋P0炒へのりせ碧桁ー前ーd貿2斜i而イルの配光
性、耐候性、耐水性等いずれもバランスのとれた優れた
ものである。そしてこの様な特性ヶ更に改良する為に、
従来から知られている各種添加剤を更に添加含有せしめ
ても良い。
物見td、 、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X %剤;カチオン、アニオン或い
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;緩衝液によ
るpH調整剤、防又、記録液を帯電するタイプのインぞ
ジェット記録方法に使用される記録液を調合する為には
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′J!Jn剤が添加される。
尚、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
整されることもめる。
以下、本発明を実施例で更に詳細に説明するが、本発明
は、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例/ イオン交換水(以後水と略す) 77重量部ジエチレン
グリコール −i 5 重量74p計 100重量部 上記の各成分をi器の中で充分混合溶解し、孔径/μの
テフロンフィルターで加圧口過しだのち、真空ポンプを
用いて脱気処理し7記録液とした。得られた記録液を用
いて、ピエゾ振動子によって記録液を吐出させるオンデ
マンド型記録ヘッド(吐出オリフィス径Sθμ・ピエゾ
振動子駆動電圧bov、周波数l/、KH2)を有する
記録装置により、下記の(T、 )〜(T5)の検討を
行なったところ、いずれも良好な結果を得た。
(T1)記録液の長期保存性:記録液をガラス容器に密
閉し、−,30℃と60℃で6力月間保存したのちでも
不溶分の析出は認められず、液の物性や色調にも変化が
なかった。
(T2)吐出安定性:室温、3℃、り0℃の雰囲気中で
それぞれ、2.lI待時間連続吐出を行なったが、いず
れの条件でも終始安定した高品質の記録が行なえた。
(T、)吐出応答性:、2秒毎の間欠吐出とツカ月間放
置後の吐出について調べたが、いずれの場合もオリフィ
ス先端での目詰りがなく安定で均一に記録された。
(T4)記録画像の品質:記録された画(シには製置が
高く鮮明であった。室内光に、?カ月さらしたのちの儂
度の低下皐は/係以下であり、寸だ、水中に/分間浸し
た場合、画イ3ばつにじみはきわめてわずかであった。
(T5)各種被記録材に対する定着性二下表に記載の被
記録材で印字/汐秒後印字部を指でこすり画像ずれ長ヒ
゛ニジミの有無を判定した、いずれも画像ずれ及1/A
−シミ等がなく優れた定着性を示した。
実施例ユ 水 t、、4H量gB 1寸−メチルーーーピロリドン 15」取部ジエチレン
グリコール 79重量部 計 ioo重量部 実M1例/と同様にして上記のXli成の記録液を調製
し、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な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35μ、発熱抵抗体抵抗値/3
0Ω、駆動電圧、30V、周波数2 KHz )を有す
る記録装置を用いて実施例/と同様に(T、)〜(T5
)の検討を行なったが、全ての検討実験に於て優れた結
果を得1=。
実施例3 水 フタ重量部 エチレングリコール 20重量部 /、3−ジメチル=コーイミダゾリジノン 3oz=部
計 100重量部 実施例/と同様にして上記の組成の記録液を調製し、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
させ記録を行な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35μ、発熱抵抗体抵抗値/SOΩ、
a rJh電圧30v1周波数2 KHz )を有する
記録装置を用いて実施例1と同様に(T、)〜(T5)
の検討を行なったが、全ての検討実験に於て優れた結果
を得たO 実施例ケ 水 乙oM量部 ジエチレングリコール 36重量部 計 700重量部 実施例/と同様にして上記の組成の記録液を調製し、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
させ記録を行な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35μ、発熱抵抗体抵抗値lSOΩ、
駆動電圧3θ■、周波数、2 KH2)を有する記録装
置を用いて実施例/と同様に(T1)〜(T、)の検討
を行なったが、全ての検討実験に於て優れた結果を得た
実施例5 水 乙乙■UiI″r、部 ジエチレングリコールモノメチルエーテ)し 30i、
atTJ言i / 0 0Mp44部 芙施例/と同様にして上記の組成の記録液を調製し、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
させ記録を行な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35μ、発熱抵抗体抵抗値/SθΩ、
駆動電圧30V、周波数2 KH2)を有する記録装置
を用いて実施例1と同様に(T、)〜(T5)の検討を
行なったが、全ての検討実験に於て優れた結果を得た0 と同様な方法で調合した。これ等の組成物をフェルトベ
ンに充填し、中質紙(白牡丹二本州製紙)に第記して耐
水性及びキャップをはラーして一グ時間放IJi後の凪
記住を調べた。
本′″A施例の記録液は1射水性及び放11゛L後の亀
記尚、実施例乙に於て染料化合物扁/7の代りに屋ダ、
乙、7、g1ワ、10、//、/2、/3,1g及び/
?を用いたがいずれも良好々結果を得た。
参考例/ 〔A/の染料の合成〕 アントラニル酸/ 、?、7 gを3%塩酸277のに
加え、3時間攪拌して均一なスラリーとした。
これに氷5ooyを加えて3℃に冷却した。このスラリ
ー中に、水7.7CCに亜硝酸ソーダ7.3gを溶解し
た水溶液を加えた。次いで3℃に保持しつつ7時間攪拌
してジアゾ化した後、スルファミン>3gを加えて残存
する亜硝酸ソーダを消去しジアゾ液を得た。また、N−
ベンゾイルH酸ダ、2.39を水gsoωに加えた後、
2S係苛性ソーダ水溶液20ωを加えてpHを9に調整
した。これに氷googを加え3℃とした後、p11g
〜10.温度a−5℃に保ちつつ前記ジアゾ液、氷20
0fi及び2g%苛性ソーダ35CCを交互に加えてカ
ンプリングを行った。
同温度で5時間撹拌した後食塩5ooiを加えて色素を
塩析した。析出した色素を7濾過した後1.20%食塩
水5oocr−で洗浄し、ウェットケーキダθOfIを
得た。このウェットケーキを脱塩処理した後乾燥して目
的の染料53.911を得た。
収率はgり、6饅でめった。元素分析の結果は次のとお
りであった。
参考例コ [: 16.2の染料の合成〕 アントラニルe/3.79を3係塩酸λり1lccに加
え3時間攪拌して均一なスラリーとした。
これに氷200gを加えて3℃に冷却した。このスラリ
ー中に、水73cI1.に亜硝酸ソーダ7.3pを溶解
した水溶液を加えた。次いで3℃に保持しつつ7時間攪
拌してジアゾ化した後スルファミンH3Eを加えて残存
する亜硝h¥ソーダを消去しジアゾ液を得た。N−アセ
チルH酸、71/gを水gsocr、に加えた後、2&
係苛性ソーダ水溶液20(Lを加えてpHを9に調整し
た。これに氷gooiを加え3℃とした後、pHg〜/
 0゜温度コ〜SCを保ちつつ前記ジアゾ液、氷−20
0I及び2g%苛性ソーダ3scx、を交互に加えてカ
ップリングを行った。同温度で5時間攪拌した後食塩5
ooyを加えて、色素を塩析した。
析出した色素を漣過しだ後、20%食塩水SOO伝で洗
浄し、ウェットケーキagoiを得た。
このウェットケーキを脱塩処理した後乾燥して目的の染
料グg、ltyを得だ。収率はgダ、2%であった。元
素分析の結果は次のとおりであった。
参考例3 〔j6)乙の染料の合成〕 アニリンーー、S−ジカルボン酸/ g、/ 9を6係
塩l欲36コωに加え3時間」vL拌して均一なスラリ
ーとした。これに氷200Eを加えて3℃に冷却した。
このスラリー中に、水73弘に亜硝酸ソーダ7.3gを
溶解した水溶液を加えた。
次いで3℃に保持しつつS時間攪拌してジアゾ化した後
スルファミンH3gを加えて残存する亜硝酸ソーダを消
去しジアゾ液を得た。N−アセチルH酸j i/ 9を
水gsoωに加えた後25%苛性ソーダ水溶液20cc
を加えてpHを9に調整した。これに氷gooyを加え
3℃とした後、pHg〜/θ、温度コ〜S℃を保ちつつ
前記ジアゾ液、氷200g及び、2.t%苛性ソーダ7
0ωを交互に加えて、カップリングを行った。同温度で
5時間攪拌した後食塩soogを加えて、色素を塩析し
た。析出した色素を濾過しだ後、20%食塩水SOOω
で洗浄し、ウェットケーキq3ogを得た。このウェッ
トケーキを脱塩処理した後乾燥して目的の染料’Ig、
、3pを得だ。収率は76.5係であった。元素分析の
結果は次のとおりであった。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は夫々、インクジェット記録装置の模
式図である。 第J−a図、第3−b図は別の記録装置の要部縦断面図
および同横断面図である。 第り図は第3−a図、第、?−b図に図示したヘッドを
マルチ化したヘッドの外観斜視図である。 但し、図において /・・・記録ヘッド、2a・・・ピエゾ振動子、コb・
・・振動板、3・・流入口、q・・液室、汐・・・吐出
オリフィス、6・・貯蔵タンク、7・・・記録液9g・
・供給管、9・中間処理手段910・・信号処理手段、
//・・・液滴、/コ、25・・・被記録拐、S・・・
記録侶乞、/り・・液室、/汐・・・発熱ヘッド。 /乙・・・保護層、/7・・ミル1 / g −・発熱
抵抗体Rh2 、/ 9 ・・・ 蓄熱層 、20 ・
 ノ吉イlj、、2 1= ・・・ hダ1 で ば5
る。 特許出願人 キャノン株式会社 ほか7名 代 理 人 弁理士長谷側 − ほか7名 第 1 図 第 2 凪

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)記録イ象を形成する成分である記録剤及びこの記
    録剤を溶解又は分散する為の液妹体を含む記録液に於い
    て、記録剤として下記一般式) %式%( 子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、低糸及アシル
    アミノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、−coo+ta基
    又は−8o3M基を表わし、Mはアルカリ金属、アンモ
    ニウム又はアミン類を表わし、Xはアセチル基、ベンゾ
    イル基、パラトルエンスルホニルa 又ハQ−クロル−
    6−ヒトロキシーハ3,3− )リアジンーコーイル基
    を表わす)で示される染料を含有することを特徴とする
    モノアゾ系染料含有記録液。
  2. (2)一般式〔I〕で示される染料が記録液全重量に対
    して0./〜コθ重量パーセントの範囲で含有されてい
    る特許請求の範囲第1項記載のモノアゾ系染料含有記録
    液。
JP58188654A 1983-10-08 1983-10-08 モノアゾ系染料及び該染料を含有する記録液 Granted JPS6081266A (ja)

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JP58188654A JPS6081266A (ja) 1983-10-08 1983-10-08 モノアゾ系染料及び該染料を含有する記録液

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JP58188654A JPS6081266A (ja) 1983-10-08 1983-10-08 モノアゾ系染料及び該染料を含有する記録液

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