JPS61250077A - 記録液 - Google Patents

記録液

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Publication number
JPS61250077A
JPS61250077A JP60091201A JP9120185A JPS61250077A JP S61250077 A JPS61250077 A JP S61250077A JP 60091201 A JP60091201 A JP 60091201A JP 9120185 A JP9120185 A JP 9120185A JP S61250077 A JPS61250077 A JP S61250077A
Authority
JP
Japan
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ink
water
recording
surfactant
recording liquid
Prior art date
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Pending
Application number
JP60091201A
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English (en)
Inventor
Shoji Koike
祥司 小池
Kazuo Iwata
岩田 和夫
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Canon Inc
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、インクジェット方式あるいは万年筆やフェル
トペン等の筆記具により、紙、樹脂フィルム等の被記録
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、加工紙、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、各種の染料または顔料を、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。
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、オリフィ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。
このような液安定性を向上させるために、染料が水溶性
であっても、沈降物の発生を防止するために、界面活性
剤が使用されている。
また、別の重要な要求は、紙等の被記録材にインクを付
与した時の速乾性であり、この速乾性はインクの表面張
力を小さくして紙に対する濡れを良くし、インクを迅速
に吸収させることによって、見掛は上達乾性を向上させ
ている。このような目的にも種々の界面活性剤が使用さ
れている。
(発明が解決しようとしている問題点)しかしながら、
上記の如き従来のインクをインクジェット方式、特にイ
ンク室の容積を急激に減少させたり、あるいは一定の圧
力でインクを押し出したり、また、吸引することによっ
てインクを噴射するインクジェット方式に使用すると、
瞬間的にインクの噴射が中断し、満足できる記録が行光
ないという問題が生じている。
従って、本発明の主たる目的は、上述の従来技術の欠2
点を解決し、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、また被記録材上
で優れた速乾性を示し、更に上記の如きインクジェット
方式に使用しても、インク噴射の瞬間的な中断のない優
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、優
れた液安定性と速乾性を示しながら、インクジェット方
式においてインク噴射が瞬間的に中断する原因は、イン
ク中に包含されている微細な気泡、あるいはインクの供
給時または噴射時にインクの供給系内に発生する微小な
気泡に起因することを知見し、更にこのような気泡の存
在および発生は、インクの起泡性を一定値以下にするこ
とによって防止でき、その結果上記の如き問題が解決さ
れ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、水溶性染料および界面活性剤を含
む液組成物であって、該組成物中の界面活性剤の起泡性
がロスマイルス法で0.1重量%水溶液の5分後の泡高
が150層■以下で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染料を使用
する点であり、また第2に特徴づける構成はインク中に
使用する界面活性剤に関して、その起泡性をロスマイル
ス法で0.1重量%水溶液の5分後の泡高を150mm
以下に制限した点にある。
本発明方法において使用するインクの染料としては、従
来公知の水溶性染料はいずれも使用できるが、好ましい
ものは、 C,1,ダイレクトイエロー8.9.11.1227.
28.29.33.35.39.41.44.50,5
3.58.59.68.86.87.93.95.96
.98.100.106108  、109 、110
. 130  、132.142、 144 、161
 、163、C,1,ダイレクトオレンジ6.15.1
8.26.29.34.37.39.40.41.46
.49.51,57.62.71.105.107.1
15、 C,1,ダイレクトレッド2,4.9.23.26.3
1.39.62.63.72.75.76.79.80
.81.83.84.89.92.95.111.17
3.184.207゜211.212,214.218
.221.223.224.225.226.227゜
232.233,240.241.242.243.2
47゜ C,1,ダイレクトバイオレット7.9.47.48.
51.66.90.93.94.95.98.100.
1011 C,1,ダイレクトブルー1.lo、15.2225.
55.67.68.71.76.77.78.80.8
4.86.87.9o、98、106、108、109
、151 、156.158、159、160、168
、189 。
192、193 、194、199 、200.201
  、202 、203 、207  、211 .2
13 、214. 218. 225  、229.2
36 、237. 244 、248 、249.25
1 、252 、264. 270  、280 .2
8B 、 289、291、 C,1,ダイレクトグリーン26.27.28゜29.
30.31.33.34.59.63.65.66.6
7.68.74.80.85.89、 C,1,ダイレクトブラウン44.98.100103
.106.113.115.116゜157.169,
170,172.195.200.209.210.2
12.221.222.223.227,228,22
9、C,1,ダイレクトブラック9.17.19.22
.32.51.56.62.69.77.80.91.
94.97,108,112.113、114、117
、118、121.122、125 、132、146
 、154.166、173.199、 カヤセロンレッドC−HB、カヤセロンルビンC−BL
、カヤセロンプルーC−G等の直接染料; C,1,アシッドイエロー17.19.25.39.4
0.42.44.49.50.61.64.76.79
.110,127.135.143.151.159.
169.174.190.195,196,197,1
99゜218.219,222.227、 C,I’、アシッドオレンジ3.19.24.28:1
.33.43.45.47.51.6794.118.
127.138.145.156C0!。アシッドレッ
ド35.42.57.62.80.82.111,11
4,118゜119.127.12g、131,143
.151.154,158,249,257゜261.
263.266.299.301.336、337、3
61、396、397゜C,1,アシッドバイオレット
5.34.43.47.48.90.103.126、 C,1,アシッドブルー25.40.41.62.72
.76.78.80.82.92゜106.112,1
13,120.127:1.129.138.143.
175,181.205.207.220.221,2
30.232.247.258.260.264.27
1.277.278.279.280.288.290
,326、 C,1,アシッドグリーン16.17.19.20.2
5.28,40.41.71、C,1,アシッドブラウ
ン4,248、C,1,アシッドブラック7.24.2
9.4852:1.172等の酸性染料; C,1,リアクティブイエロー2.3.13.14.1
5.17.18.23.24.25.26.27.29
.35.37.41.42.49.50.52.54.
55.57.58゜63、64、75、76、77、 
79、81.82、83、84、85、87、88、9
1.92 、93 、95 、96 、111  、1
15 。
116、 131 、135 、 C,1,リアクティブオレンジ5,7,10゜11.1
2.13.15.16.20.30.34.35.41
.42.44.45.46.56.57.62.63.
64.67.69.71.72.73.74.78.8
2.84.87、 C,1,リアクティブレッド3,13.17.19.2
1.22.23.24.29.35.37.40.41
.43.45.49.55.56.58.63.67.
80.81.82.85.86.87,104.106
.108.109.110.111.112.113.
114.117.118.119.120.123.1
24.126,128,130゜131.132,14
1,147,158゜159.170,171,174
,176、C,1,リアクティブバイオレット1.3.
4.5.6.7.8.9.16.17.22.23.2
4.26.27.33゜ C,1,リアクティブブルー2.3.5.8.10.1
3.14.15.17.18.19゜21.25.26
.27.28.29.38.39.40.42.43.
49.51.52.65.66.67.68.71.7
3.74.75.77.78.79.80.89.98
゜100.101.104.105.112.113.
114.116.119.147.148.158.1
60.162.169.170.171.179,18
2.187、C,1,リアクティブグリーン5.8.1
2.14.15.16.19.21、  ・C,1,リ
アクティブブラウン2.5.6.7.8.9.16.1
7.is、19.21.24.26.30゜ C,1,リアクティブブラック4.5.8.1421.
23.26.31.32.34およびカヤセロンリアク
トシリーズ(日本化薬■)にある各染料、 C,1,リアクティブイエロー21.34.3969.
98.125.127、 C,1,リアクティブオレンジ29.53.68C,1
,リアクティブレッド28.65.66.78.83.
84.100,116,136゜147.154,17
2、 C,1,リアクティブバイオレット34、C,,1,リ
アクティブブルー50.69.94.177、 C,1,リアクティブブラウン12等の反応性染料; 
C,1,ベーシックイエローl、2.4.11.13.
14.15.19.21,23.24.25.28.2
9.32.36.39.40.45.49.51.56
.61.63.67.70.71.73.77.82.
85.87.91.92、 C,1,ベーシックオレンジ21.22.27.28、
29、30、36、40、42. 43.44、 46
、47、57、58、 C,1,ベーシックレッド12.13.14゜15、1
8、22. 23、24、25、27゜29、35、3
6、38、39、45. 46.5 l 、 52. 
54、59、60、61、68.69、 71. 74
 、75、78、80、8 l、82、95、100.
102、103、104.109 、 C,1,ベージ−、クバイオレット1、?、3.7.1
0.15.16.20.21.25.27.28.35
.37.39,40.48、C,1,ベーシフクブル−
1,3,5,7,9,22,26,41,45,46,
47,54゜57.60.62.65.66.69.7
1.75.77.7B、85.89.92.93.95
.96.105.109.116.117.120.1
22.124.137.141、C,1,ベーシックグ
リーン1.4.6.8.9C,1,ベーシックブラウン
14、 C,1,ベーシックブラック8等が挙げられる。
本発明において上記の如き水溶性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、5
ea−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、プロピレングリコール、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、前記の水溶性染料の含有量が約0.1〜1
5重量%になる量である。
本発明において使用する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アニオン系界面活性剤;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、ボリオギシエチレン脂肪酸
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ポリマー等のノニオン
型界面活性剤が重要である。
本発明において、特に好ましい界面活性剤は、前記の水
溶性染料を安定に溶解させ、且つ被記録材に対するイン
クの浸透性が大で、更にインクの起泡性を高めないもの
であって、上記のうち例えばオキシエチレンオキシプロ
ピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテル等が最も優れている。
使用量については、上記の如き好ましい界面活性剤が、
インク全量中で約0.01〜10重量%とするのが好ま
しく、この使用量未満では、水溶性染料の溶解安定性お
よびインクの速乾性が不十分となり、また上記の範囲を
越えると、本発明の主たる目的が達成できなくなる。
尚、本発明においていう起泡性とは、ロスマイルス試験
で求めた起泡力の数値で表わしたものである。
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粘度調整剤等の添加剤を必要に応じ
て添加することができる。
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
50cps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
を混合し、溶解するのみで得ることができる。
本発明のインクにおいてその中に使用する界面活性剤の
起泡性が1501層を越えると、インクの液安定性と被
記録材上での見掛は上の速乾性は十分であるが、インク
ジェット方式、特に圧力でインクを噴射する方式では、
インク噴射の瞬間的な中断がしばしば生じることになり
、従って、記録が不安定となり、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。
従って、本発明においては、インク中の界面活性剤の起
泡性が約150mm以下の場合において、バランスのと
れた、液安定性、速乾性およびインクジェット記録が達
成される。
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、紙や加工紙等の一般の被記録材の記
録およびインクジェット方式による織布若しくは不織布
、例えば、染料が直接染料や反応染料の場合には、木綿
を主とする繊維からなる織布または不織布あるいは他の
繊維との混紡織布、不織布の捺染の如く、使用した染料
に応じた織布または不織布の捺染に有用である。
これらの一般の被記録材および織布または不織布は従来
公知のものはいずれも使用することができるが、それに
加えて、これらの一般の被記録材および織布または不織
布をインクジェット記録捺染用に予備処理したものでも
よい。
このような予備処理は、一般の被記録材および織布を構
成する繊維の表面に付与されたインクを速やかに吸収保
持できる水溶性または水分散性ポリマー等を付与せしめ
ることによって行うことができる。
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、不織布等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、不織布等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  丁rans acti
ons an  IndustryApplicati
ons  Vol、JA−13、No、1 (1177
年2゜3月号)、日経エレクトロニクス第305号(1
982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
ルの数層−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
したインク組成物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性値に保ち、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1紙、加
工紙、プラスチックフィルム、シート、織布、不織布等
の表面に着色したインクによる文字、図形等の絵柄が形
成されるが、木発明のインクは、前述の如くインク中の
界面活性剤の起泡性が一定値以下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り、染料の優
れた分散安定性を有し、均一な記録や捺染が可能である
とともに、特に前述の如き圧力によりインクを吐出させ
るインクジェット方式用のインクとして適している。
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やアルカリ
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。
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 水溶性染料 (C,!、ダイレクトイエロー8B)3部ノニオン系界
面活性剤 (商品名ニューポールPE−68、三洋化成工業株製、
泡高12mm)        0.5部エチレングリ
コール         20部チオジェタノール  
         5部ジエチレングリコール    
     5部水                 
           70部上上記全方を混合して染
料を溶解させ、水酸化ナトリウムにてpHを8.8に調
整し、その後フロロポアフィルターFF−100(住友
電ニー製)にて不溶分を除去して、本発明の水性インク
(A)を得た。
実施例2 水溶性染料(c、r、ダイレクトブルー88)3部ノニ
オン系界面活性剤(商品名サーフイノール104、日信
化学工業■製、泡高251)0.1部 。
ノニオン系界面活性剤(商品名ゾルロニックL−62、
電電化工業■製、泡高4 mm)0.05部 ジエチレングリコール        30部N−メチ
ル−2−ピロリドン     10部水       
                    60部上上
記全方を混合して染料を溶解させ、水酸化カリウムにて
pHを7.5に調整し、その後フロロポアフィルターF
F−100(住友電工■製)にて不溶分を除去して、本
発明の水性インク(B)を得た。
実施例3 シバクロンレッドB (Ciba−Geigy社製、反
応染料)                 6部ノニ
オン系界面活性剤(商品名アセチレノールEH,用研フ
ァインケミカル輛製、泡高411■)0.5部 尿  素                     
     2部ジエチレングリコール        
30部N−メチル−2−ピロリドン     10部水
                         
 55部上記全成分を混合して染料を均一に溶解させ、
その後フロロポアフィルターFF−045(住友電工■
製)にて不溶分を除去して、本発明の水性インク(C)
を得た。
実施例4 ダイアミラブラックB(三菱化成工業■製、C0■、リ
アクティブブラック5)7部 ノニオン系界面活性剤(商品名工マルゲンPP−150
、花王石鹸■製、泡高15mm)0.4部 尿  素                     
     2部ジエチレングリコール        
25部ブチルセロソルブ           5部ト
リエチレングリコールモノメチルエーテル2部 水                        
   60部上記全成分を混合して染料を均一に溶解さ
せた。その後フロロポアフィルターFF−100(住友
電工■製)にて不溶分を除去して1本発明の水性インク
(D)を得た。
比較例1 ダイアミラブラック(三菱化成工業■製、C,I。
リアクティブブラック5)7部 ノニオン系界面活性剤(商品名ノイゲンP・第一工業製
薬■製、泡高210mm)   0.1部尿  素  
                       2部
ジエチレングリコール        30部エチレン
グリコール         10部水       
                    50部上記
全成分を混合し、以下実施例4と同様にして、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40X50終、ノズル数2
4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 (キャノン酸、ノズルの大
きさ65終φ、ノズル数4本)に搭載して綿50%ポリ
エステル50%のブロード生地に32履層×3゛2■の
ベタ印字のテストパターンをlOパターンプリントし、
lパターン当りの印字不良(ドツト抜け、ムラ等)の発
生数の平均値を求めた。
また、各水性インク(A−E) 100cc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)を上記の(
1)のプリンターに搭載し、綿100%のブロード生地
にプリントを行った。その後、染料固着剤(商品名サン
フィックス555FT、三洋化成工業■製)を塗布し、
180℃のアイロンをかけて、染料を定着させた後、中
性洗剤で洗浄して鮮明なプリント物を得た。
(以  下  余  白  )

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水溶性染料および界面活性剤を含む液組成物であ
    って、該組成物中の界面活性剤の起泡性がロスマイルス
    法で0.1重量%水溶液の5分後の泡高が150mm以
    下であることを特徴とする記録液。
  2. (2)圧力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。
  3. (3)親水性繊維からなる織布あるいは不織布の捺染に
    使用する特許請求の範囲第(1)項に記載の記録液。
JP60091201A 1985-04-30 1985-04-30 記録液 Pending JPS61250077A (ja)

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