JPS61250074A - 記録液 - Google Patents

記録液

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JPS61250074A
JPS61250074A JP60091198A JP9119885A JPS61250074A JP S61250074 A JPS61250074 A JP S61250074A JP 60091198 A JP60091198 A JP 60091198A JP 9119885 A JP9119885 A JP 9119885A JP S61250074 A JPS61250074 A JP S61250074A
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JP
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ink
water
recording
present
purity
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Application number
JP60091198A
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Inventor
Kazuo Iwata
岩田 和夫
Shoji Koike
祥司 小池
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Canon Inc
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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、インクジェット方式あるいは万年筆やフェル
トベン等の筆記具により、紙、樹脂フーイルム等の被記
録材への記録あるいはインクジェット方式により各種繊
維からなる織布や不織布の捺染を行うための記録液(以
下インクと称する)に関する。
(従来の技術) インクジェット記録方式は、種々のインク吐出方式によ
り、インク小滴(droplet)を形成し、それらの
1部若しくは全部を紙、プラスチックフィルム、織布等
の被記録材に付着させて記録を行うものであり、このよ
うなインクジェット記録方式に使用するインクとしては
、各種の水溶性の染料を、水または水と水溶性有機溶剤
からなる液媒体に溶解させたものが知られ、且つ使用さ
れている。
また、万年筆、フェルトペン、ボールペン等の筆記具の
インクとしても上記と同様なインクが使用されている。
(発明が解決しようとしている問題点)上記の如き従来
のインクにおいては種々の性能が要求されるのは当然で
あるが、なかでも最も要求される性能は、インクを用い
て記録を行っている際、記録を中断した際、更に長期間
記録を行われなかった時における記録装置のノズル、オ
リアイスまたはペン先での目詰まりおよび沈降物の発生
がないという液安定性である。
特にインクジェット方式の中でも、熱エネルギーを用い
るインクジェット方式においては、温度変化によって発
熱ヘッドの表面に異物の沈着が生じ易いためこの問題は
特に重要である。
しかしながら、従来のインクの場合には、インクの吐出
条件、長期保存安定性、記録時の画像の鮮明さと濃度、
表面張力、電気的性質等種々の条件を満足させるため幾
つかの添加剤が必要とされ、また使用する染料や顔料中
にも種々の不純物が含有されているためにインクジェッ
ト装置のノズルやオリフィスに目詰まりを生じたり、加
熱ヘッドの表面に沈着物が生じたり、長期保存中に沈降
物が生じる等種々の問題があり、インクジェット記録方
式の種々の優れた特性にも拘らず、その普及が急速でな
い1つの理由となっている。
従って、本発明の主たる目的は、上述の従来技術の欠点
を解決し、高い染料濃度にも拘らず、使用時および長期
保存時にも、ペン先、ノズル、オリフィス等に目詰まり
を生ぜず、また特に熱エネルギーを使用するインクジェ
ット装置の発熱ヘッドに沈降物が生じたりしない安定性
に優れたインクを提供することである。
本発明者は上述の目的を達成すべく鋭意研究の結果、市
販の染料中には染料以外に多くの不純物(例えば、染料
製造時の比較的反応性に富む未反応物、反応副生物、分
散剤、均染剤等種々の有機物および無機物)が含有され
ており、これらの不純物が主として前述の問題を生じる
ことから、これらの不純物による種々の影響、特に染料
が水溶性モノおよび/またはジスアゾ染料である場合の
影響について研究したところ、ペン先、ノズル、オリフ
ィスを目詰まりさせたり、インクの貯蔵中に沈降物を生
じたり、特に熱エネルギーを利用するインクジェット方
式における加熱ヘッド上に異物が沈着する最大の原因は
、インク中に包含される染料製造時の未反応物や反応副
生物であることを見い出し本発明を完成したものである
(発明の開示) すなわち、本発明は、水溶性モノおよび/またはジスア
ゾ染料を含む液組成物であって、該組成物中に含まれる
水溶性モノおよび/またはジスアゾ染料の純度が90%
以上あることを特徴とする記録液である。
本発明を更に詳細に説明すると、本発明を第1に特徴づ
ける構成は、インクの着色成分として水溶性モノおよび
/またはジスアゾ染料を使用する点であり、また第2に
特徴づける構成は水溶性モノおよび/またはジスアゾ染
料として、純度が90%以上の染料を使用した点にある
本発明者は、筆記具やインクジェット方式による種々の
被記録材の記録や各種の織布等の捺染について種々研究
の結果、前述の装置の種々のトラブルやインク中の水溶
性モノおよび/またはジスアゾ染料の溶解安定性の問題
(沈降物の発生)は、インクの調製に使用する水溶性モ
ノおよび/またはジスアゾ染料中に存在している種々の
不純物、特に染料製造時の未反応や反応副生物の存在に
よることを知見し、これらの不純物を一定濃度以下に調
整することによって主として本発明の目的が達成された
ものである。
本開明を第1に特徴づけ、本発明において使用する水溶
性モノおよび/またはジスアゾ染料とは、それ自体公知
の材料であり、繊維の染色や従来のインクの調製におい
て広く使用されている水溶性のモノおよびジスアゾ系染
料である。
これらの水溶性モノおよび/またはジスアゾ染料は、そ
の構造中にスルホン酸基、カルボキシル基、第4級アン
モニウム基の如き水溶性の基を有し、一般的には酸性染
料、反応性染料、含金属染料、直接染料、カチオン染料
等として知られているものである。
本発明においては、これら従来公知の水溶性モノおよび
/またはジスアゾ染料はいずれも使用することができ、
本発明において好ましい水溶性モノおよび/またはジス
アゾ染料としては、C,1,ダイレクトイエローl、2
.12.2426.27.28.33.39.44.5
0゜88.110、 C0■、ダイレクトオレンジ6.8.10.2629.
39.49.102、 C4■、ダイレクトレッド1.2.4.13.17.2
0.23.24.28.31.33.37.39.44
.46.62.63.75.79.81.83,89.
113.197゜201.224,225.226,2
27゜228.229,230,231、 C,1,ダイレクトバイオレットl、7.9.12.2
2.35.47.48.51.90.94.98、 C,1,ダイレクトブルーl、2.6.15.22.2
5.76.90.98.158.165168.192
.193.194.195.196.203.207.
225.226.236.237.246゜ C,1,ダイレクトグリーン28.37゜C,1,ダイ
レクトブラウン2.58.59.95.112、 C,1,ダイレクトブラック17.51,105106
 、107. 108 、112、113.132 、
146 、 C,1,アシッドイエロー11.17,23゜25、2
9、36、38、40、4 z、 44.76、9B、
  99 、128.131、141、C,1,アシッ
ドオレンジ1.7.8.10.19.20.24.28
.33.41.45.51.56.63.67.74.
87、C,1,アシッドレッドl、6.8.9.13゜
14.18.26.27.32.35.37゜42.5
7.85.88.89.97.10B、111.114
.115.117.118.129.133.134.
138.145゜154.155.180.183,1
84゜186.198.249.265.266.27
4.276、 C,1,アシッドバイオレット7.11.75、C,1
,アシッドブルー29.92.113.117.120
.158.161.168.170.171゜ C,1,7シツドグリーン12.19.20.35、 C,1,アシッドブラウン2,4.14,20゜28.
30.44.45.46.224.226256.29
6、 C,1,アシッドブラック1.7.24.26.31.
51.52.58.60.64.107.108、 C,1,ベーシックブラウン1、 C,1,ベーシックブラック2、 C,1,リアクティブイエロー2.3.4.1112.
13.14.15.16.17.18.22.23.2
4.25.37.42、C,1,リアクティブオレンジ
1.2.5.7.13.14.15.16.24、 C,1,リアクティブレッド1.2.3.4,56.7
.8.12.17.19.20.21.22.23.2
9.34.35.36.37.39.42.43、 C,1,リアクティブバイオレット2.4、C,1,リ
アクティブブルー13.20.26.39 、 C,I。リアクティブグリーン8、 C,1,リアクティブブラウンl、2.7.9゜10、 C,I 、リアクティブブラックl、5.9.10C,
1,フードブラック2等が挙げられる。
上記の如き市販の水溶性モノおよび/またはジスアゾ染
料は1通常多量の無機塩、多価金属の塩、その他の染色
助剤あるいは染料合成の際の未反応原料や副生物を多量
に含有しており、本発明者の研究によれば、前述の如き
インクジェット方式や筆記具による記録や捺染における
種々の問題は、上記の如き不純物、特に水溶性の未反応
原料あるいは副生物に起因し、これらの原料や副生物が
、インキの使用中、特に熱エネルギーにより、インクを
ノズルから吐出せるインクジェット記録方式においては
、その−心蔵部である加熱素子上に有害な沈澱物を生じ
るためであることを知見したものである。
従って1本発明においては、所定の純度を有するものを
除き、使用する市販の水溶性モノおよび/またはジスア
ゾ染料は十分に精製して、その純度を90%以上とする
ことが必要である。
このような水溶性モノおよび/またはジスアゾ染料の精
製は、従来公知の一般的な精製方法1例えば、塩析方法
、分別沈澱方法、濾過方法、イオン交換方法、曝気方法
、凝集沈澱方法、電解方法、精密濾過法、限外濾過方法
、逆滲透法、マイクロフィルタ一方法、遠心分離方法、
再結晶方法等で行うことができ、その純度の測定もTL
C。
高速液体クロマトグラフ法、紫外可視分光分析法等の如
き従来公知の方法がそのまま使用することができる。
本発明において上記の如き水溶性モノおよび/またはジ
スアゾ染料を溶解させる液媒体としては、従来の一般的
なインクにおける媒体、従来のインクジェット記録用イ
ンクの媒体に使用されている媒体はいずれも使用でき、
例えば、水および/または水溶性の有機溶剤が好ましい
ものであり、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、5ec−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
の炭素数1〜4アルキルアルコール類;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またはケトアルコー
ル類;テトラヒドロフラン、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
、プロピレングリフール、ブチレンゲリコール、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2〜6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
リコールメチル(またはエチル)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
の多価アルコールの低級アルキルエーテル類;N−メチ
ル−2−ピロリドン、l。
3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。
上記の如き媒体は単独でも混合物として使用できるが、
最も好ましい媒体組成は、水と1種以上の水溶性有機溶
剤からなり、該水溶性溶剤が少なくとも1種の水溶性高
沸点有機溶剤、例えば、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、グリセリン等の多価アルコールを含有す
るものである。これらの媒体の使用量は、インクを調製
したときに、前記の水溶性モノおよび/またはジスアゾ
染料の含有量が約0.1〜15重量%になる量である。
本発明のインクの必須成分は上記の通りであるが、その
他従来公知の各種の溶解剤、界面活性剤、粘度調整剤を
必要に応じて添加することができる。
必要に応じて添加し得る溶解剤あるいは界面活性剤とし
ては、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベ
ンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩
、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステ
ル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオ
キシエチレンアルキル硫酸エステル塩等の7ニオン系溶
解剤若しくは界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキル
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脂肪酸エステル、ソルビタン脂
肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリ
ン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブ
ロックコボリマー等の7ニオン型溶解剤あるいは界面活
性剤が重要である。
粘度調整剤としては、カルボキシメチルセルロース、ポ
リアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、アラビア
ゴム、スターチ等の主として水溶性の天然あるいは合成
高分子物が好ましく、これらの粘度調整剤を使用して、
あるいは使用せずに、本発明のインクの粘度を25℃で
5Qcps以下、好ましくは1〜10cpsとする。
また、インクを帯電するタイプのインクジェット記録方
法に使用されるインクを調合する為には、塩化リチウム
、塩化アンモニウム、塩化ナトリウムの無機塩類等の比
抵抗調整剤が添加される。
尚、熱エネルギーの作用によってインクを吐出させるタ
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
整されることもある。
また、上記三種の添加剤以外についても必要に応じて、
例えば消泡剤、浸透剤、防カビ剤、PH調整剤等を適宜
添加することができる。
本発明のインクは、上記の如き必須成分および任意成分
を混合することによって得ら、れる。
本発明のインクにおいて、使用した水溶性モノおよび/
またはジスアゾ染料の純度が90%以下であると、ペン
先やノズルの目詰まり等の原因となる。また、インクの
吐出安定性が劣ったり、インク自体の溶解安定性に問題
が生じ、更に捺染に用いた場合には織布の均染性が十分
でなくなるのに対し、上記の純度以上になると、これら
種々の問題が急激に解消される。
以上の本発明のインクは、前述の如き従来技術の問題点
が解決されており、従来公知の筆記具による記録は勿論
、インクジェット方式による紙、加工紙、プラスチック
フィルムその他の被記録材の記録、あるいは、木綿、ナ
イロン、アセテート、絹、麻、その他の各種の繊維から
なる織布若しくは不織布の捺染に有用である。
本発明のインクを、紙、加工紙、プラスチックフィルム
、シート、織布、不織布あるいは成形物に付与するのに
使用するインクジェット記録方式は、インクをノズルよ
り効果的に離脱させて、射程体である紙、加工紙、プラ
スチックフィルム。
シート、織布、不織布あるいは成形物に付与し得る方式
であれば、いかなる方式でもよく、それらの方式の代表
的なものは、例えば、IEEE  Transacti
ons on  Industry  Applica
t’1ons  Vall& −13、No、1 (1
977年2.3月号)、日経エレクトロニクス第305
号(1982年12月6日号)に記載されている。
これらに記載の方式は、本発明のインクの使用に好適な
ものであり、その幾つかを説明すると、先ず静電吸引方
式があり、この方式では、ノズルとノズルの数■前方に
置いた加速電極との間に強電界を与えて、ノズルよりイ
ンクを粒子化して次々に引出し、引出したインクが偏向
電極間を飛翔する間に情報信号を偏向電極に与えて記録
する方式と、インク粒子を偏向することなく、情報信号
に対応してインク粒子を噴射する方式とがあり、いずれ
も本発明のインクの適用に有効である。
第2の方式としては、小型ポンプでインクに高圧を加え
、ノズルを水晶振動子等で機械的に振動させることによ
り、強制的に微少インク粒子を噴射する方式であり、噴
射されたインク粒子は噴射と同時に、情報信号に応じて
帯電させる。帯電したインク粒子は偏向電極板間を通過
する際、帯電量に応じて偏向される。この方式を利用し
た別の方式としてマイクロドツトインクジェット方式と
称される方式もあり、この方式では、インク圧力、励振
条件をある範囲の適を値に保ち、ノズル先端より大小二
種類のインク液滴を発生し、この中小径液滴のみを記録
により利用するものである。この方式の特徴は、従来差
みの太いノズル口径でも微少液滴群を得ることができる
第3の方式としてはピエゾ素子方式があり、この方式で
は、インクに加える圧力手段として、他方式の如くポン
プの様な機械的手段でなく、ピエゾ素子を利用する。ピ
エゾ素子に電気信号を与えて機械的変位を生じさせるこ
とにより、インクに圧力を加え、ノズルより噴射させる
方式である。
また、本発明のインクは、特開昭54−51837号公
報に記載されている方法で、熱エネル?ギーの作用を受
けたインクが急激な体積変化を生じ、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イン
クジェット方式で記録を行う方法に好適であり、優れた
吐出安定性を示す。
以上の如き種々のインクジェット記録方式がいずれも使
用でき、このような方式のいずれかを採用して、紙、加
工紙、プラスチックフィルム。
シート、織布、不織布あるいは成型品の表面に着色した
インクによる文字1図形等の絵柄が形成されるが、本発
明のインクは、前述の如く水溶性モノおよび/またはジ
スアゾ染料の純度が一定値以上にコントロールされてい
るので、従来技術の如きペン先、ノズル等の目詰まり等
が起きず、吐出安定性が極めて良好である。更に、染料
の優れた溶解安定性を有し、均一な記録や捺染が可能で
ある。
また、本発明のインクを前記の如き織布等の捺染に使用
する場合には、必要に応じて引続く加熱処理による染着
工程を経ることによっても鮮明で且つ微細な絵柄模様を
形成することができる。これに対して従来のインクを使
用した場合には、前述の如き装置上の問題を生じるとと
もに、均染性が劣り織布上に微細な絵柄を形成すること
が困難であった・ 以上の如くして本発明のインクによって1紙、加工紙、
プラスチックフィルム、シート、織布等上にインクを画
像信号通りには付着させることができるが、インク中の
染料が反応性染料であり、被記録材が織布等である場合
は、この状態のインク中の反応性染料は、単にフィルム
、織布等に付着しているに過ぎない場合もあるので、引
続き加熱処理やアルカリ処理を行うのが好ましい。この
ような加熱処理は、従来公知のアルカリ処理や加熱処理
でよく、例えば、捺染済み織布等をアルカリ浴で処理し
たり、加熱ローラーの間に通して数秒〜数十秒間120
〜250℃の温度に加熱するか、あるいは過熱スチーム
室中に通す等の如く。
インク中の反応性染料が織布等を構成するセルロース等
の繊維に染着するに必要な温度と時間加熱処理を加えれ
ばよい。
次に実施例をあげて本発明を更に具体的に説明する。な
お文中部および%とあるのは重量基準である。
実施例1 C,1,ダイレクトブラック17 (純度97%)            5部エチレン
グリコール         15部ジエチレングリコ
ール        13部水           
                65部上記全成分を
混合して、本発明の水性インク(A)を得た。
実施例2 C,1,アシッドイエロー17 (純度98%)            3部1so−
プロピルアルコール     0.5部ジエチレングリ
コール        15部ポリエチレングリコール
400    5部水               
            75部上記全成分を混合して
、本発明の水性インク(B)を得た。
実施例3 C,1,リアクティブレッド22 (純度92%)            7部エチルカ
ルピトール        20部水        
                   70部上記全
成分を混合して、本発明の水性インク(C)を得た。
実施例鴫 C,1,リアクティブブラック5 (純度91%)            3部ジメチル
カルピトール        25部トリエチレングリ
コールモノメチルエーテル5部 水                        
    65部上記全成分を混合して、本発明の水性イ
ンク(D)を得た。
比較例1 C,1,リアクティブイエロー37 (純度75%)            8部エチレン
グリコール         15部ポリエチレングリ
コール600    10部水           
                60部上記全成分を
混合して、比較用の水性インク(E)を得た。
実施例1〜4および比較例1の各水性インク(A−E)
の性状を後記第1表に示す。
使用例1 実施例1〜4および比較例1の各水性インク(A−E)
を、(1)特開昭54−51837号公報に記載されて
いる方法による熱エネルギーを利用したインクジェット
プリンター(ノズルの大きさ40X50IL、ノズル数
24本)、(2)ピエゾ素子を利用したインクジェット
プリンターPJ−108OA (キャノン製、ノズルの
大きさ65ILφ、ノズル数4本)に搭載してポリエス
テル100%のジョーゼット生地へ107ドツトの連続
プリントを行なった。また、各水性インク(A〜E)1
00ccをガラスビンに入れ、40℃に1週間保存し、
インクの保存安定性の評価を行なった。結果を後記第2
表に示す。
また、実施例1〜4の水性インク(A−D)をピエゾ素
子を利用したインクジェットプリンターPJ−108O
A (キャノン製、ノズルの大きさ65ルφ)に搭載し
、(1)ポリエステル100%のジョーゼット生地にプ
リントを行ない、そめ後215℃オーブンに3分間入れ
て定着を行ない、その後、中性洗剤で洗浄して、鮮明な
プリント物を得た。
使用例2 実施例1〜4および比較例1の各水性インク(A−E)
を使用例1と同じ熱エネルギーを利用したインクジェッ
トプリンター(ノズル数24本)に搭載して、市販のワ
イヤドツトプリンタ用ファンホールド紙(コクヨ連続伝
票用紙、EC−314、コクヨ株式会社製、商品名)の
500ページの連続印字(文字によるベタ印字)を行っ
た。その結果A−Dのインクは最後まで吐出が安定であ
り、良好な印字が行えたが、Eのインクでは12ページ
からカスレが発生し、15ページ目で完全に印字が停止
した。
Eのインクを充填したプリンターのヘッドを分解して発
熱部を観察したところ、沈降物の為に黒く変質していた
。これに対し、A−Dのインクを充填したヘッドについ
ては発熱部に異常は認められなかった。
使用例3 実施例1〜4および比較例1の各水性インク(A−E)
を市販の水性ボールペン(ユニポール、三菱鉛筆■製、
商品名)のインクを抜いたペンに、各2gづつ入れて、
手書きでインクが出なくなるまで筆記したところ、A−
Dのインクを充填したペンでは内部のインク残量は0.
3g以下であったが、Eのインクではインクが1.5g
残っており、ペン先へつながっているインク供給部品が
目詰まりしていた。
(以  下  余  白  ) −n1−U 犬−」L−億     比較例 族5!′龜f完f完f 完f 61870m5fl    51   42   35
    52上旦           8.3  7
.5  5.1  6.7   7.1オン1 1 木
L   81  45   B3  78   850
木l ICP(M溝結合プラズマ発光分光分析装動にて
分析した結果を示す。
−角U二 実−一胞一一例      比較例 1にf壬Kf完f完f 旬f 主1旦詰旦性 )旦ヱl二■ユ)000119ノ旦ンタ
ニ■ヱ)0000     2生旦−保存安定性   
   0000      x木1 各方式のプリンタ
ーで各10’ドツトずつ連続プリントした時に、目詰り
を生じたノズルの数 *2 インクを40℃に1週間保存した後、ガラスビン
内に異物が発生するか否かを目視判定した。
0:異物なし  ×:異物発生

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水溶性モノおよび/またはジスアゾ染料を含む液
    組成物であって、該組成物中に含まれる水溶性モノおよ
    び/またはジスアゾ染料の純度が90%以上あることを
    特徴とする記録液。
  2. (2)熱エネルギーを作用させて行うインクジェット記
    録方式に使用する特許請求の範囲第(1)項に記載の記
    録液。
JP60091198A 1985-04-30 1985-04-30 記録液 Pending JPS61250074A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0770457A (ja) * 1993-05-27 1995-03-14 Taoka Chem Co Ltd 1:2−クロム錯体アゾ染料溶液の製造方法
JP2004182862A (ja) * 2002-12-03 2004-07-02 Seiko Epson Corp インクジェット捺染用インク組成物、捺染方法、及び捺染化布帛
JP2018053048A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 理想科学工業株式会社 インクジェット用水性イエロー系インク及びインクジェット用水性イエロー系インクの製造方法

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