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JPH04183762A - 油中水滴型エマルジョンインク - Google Patents

油中水滴型エマルジョンインク

Info

Publication number
JPH04183762A
JPH04183762A JP2312301A JP31230190A JPH04183762A JP H04183762 A JPH04183762 A JP H04183762A JP 2312301 A JP2312301 A JP 2312301A JP 31230190 A JP31230190 A JP 31230190A JP H04183762 A JPH04183762 A JP H04183762A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
water
phase component
oil
paper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2312301A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Ota
等 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2312301A priority Critical patent/JPH04183762A/ja
Publication of JPH04183762A publication Critical patent/JPH04183762A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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、主としてインクジェット方式を用いた画像形
成装置に使用するインクに関し、更に詳しくは前記画像
形成装置に使用する油中水滴型エマルジョンインクに関
する。
[従来の技術] 従来のインクジェット方式を用いた画像形成装置に用い
るインクは、主として水性染料と水とを主成分とする水
性インクと特開昭57−170966号公報などに示さ
れている油性インクとがある。また油中水滴型エマルジ
ョンインクとして、特開平1−254783号公報や特
開昭63−193976号公報等に新聞や書籍用の凸版
印刷またはフレキソ印刷に使用されるインクが示されて
いる。
[発明が解決しようとする課題] しかし前述の従来技術について、水性インクでは吸収性
のよい紙、例えばボンド紙や再生紙などに印刷すると、
染料が媒体である水とともに紙中に浸透し広がるため、
画像が乱れるという欠点を持っていた。逆に吸収性の悪
い紙、例えばサイジング処理を施した紙などに印刷する
とインクが浸透しにくいため、未乾燥インクによるこす
れなどにより画像が乱れるという欠点を持っていた。従
って水性インクを用いて画像形成を行うためには特別な
インクジェット用紙が必要であった。
また油性インクは、吸収性の悪い紙に対しても浸透性が
よく乾燥が速いがために、染料が媒体である油とともに
紙中に著しく浸透して広がるために画像が乱れるという
欠点を持っていた。
また従来技術の油中水滴型エマルジョンインクは、印刷
方法の性格上粘度を10Pa−s以下にできないためイ
ンクジェット方式用のインクとして使用できない。
そこで本発明はこのような問題を解決するもので、その
目的とするところは、吸収性のよい紙や悪い紙など(以
下これらを普通紙とする)の種類によらず乾燥が速く、
かつ染料の紙中への浸透を防止して画像の乱れを抑える
ことができ、更に低粘度のためインクジェット方式で印
刷できる、油中水滴型エマルジョンインクを提供すると
ころにある。
[課題を解決するための手段] 本発明の油中水滴型エマルジョンインクは、少なくとも
、難水溶性有機溶剤を主成分とする油相成分、水と水性
染料を主成分とする水相成分及び乳化剤より構成されて
いる油中水滴型エマルジョンインクにおいて、水相成分
から成るミセルの粒径分布が0,1〜20μmの範囲で
あることを特徴とする。
[作用コ 本発明の油中水滴型エマルジョンインクは、染料を含ん
でいる水相成分が油相成分中でミセルを形成し、乳化あ
るいは分散している。また油相成分は水相成分より紙へ
の浸透性が高くまた一般的に表面張力が小さい。このた
め本発明の油中水滴型エマルジョンインクが普通紙に付
着すると、最初に油相成分が普通紙に透明に拡散及び浸
透をしていく、続いてその領域上へ水相成分から成るミ
セルが凝集して、ちょうど油の上に水が乗っているよう
な状態になる。更に、この状態でミセルから水分が蒸発
及び乾燥して画像が固定されるため、染料の紙への浸透
による画像の乱れやインクの裏抜けなどを防止できる。
その結果、紙の吸収性によらず良好な印刷をすることが
可能になる。
更にミセル粒径とインクの安定性、特に乳化安定性、及
び印字品質向上との関係は以下のようになるものと考え
られる。
油中水滴型エマルジョンインクの乳化安定性を保つため
には水相成分から成るミセル粒径を20μm以下、好ま
しくは10μm以下にする必要がある。更に、前述した
普通紙に対する印字品質向上の点では0.1μm以上、
好ましくは1μm以上であることが望ましい。この原因
は今だ明確ではないが、ミセル粒径が小さくなるとミセ
ル同士の凝集力及び紙への付着力が弱くなるので、油相
成分の拡散に伴って紙上を、あるいは紙中へ移動してし
まうためと思われる。従って乳化安定性と印字品質向上
とを両立するには、ミセル粒径の分布を0.1〜20μ
m、好ましくは1〜10μmの範囲にすることが望まし
い。
[実施例] 本発明を個々の成分及び組成に基づいて説明する。
油相成分の主成分である難水溶性有機溶剤は、石油など
の鉱物油類、飽和あるいは不飽和脂肪族更には芳香族化
合物などの炭化水素類またはこれらのハロゲン化物、リ
ン化物、窒化物または硫化物、合成あるいは天然油脂類
またはこれらの変成物、高級アルコール類などの総称で
ある。これらは水に不溶あるいは難溶なものであれば特
に制限されず、また必要に応じて単独のみならず二種類
以上組み合わせて使用することも可能である。更に引火
点が60°C以上のものが印字中及び保存時の安全性の
点から好ましい。
水相成分の主成分は、水と水性染料である。必要に応じ
てエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエ
チレングリコール、グリセリンなどの水溶性有機溶剤を
含有していてもよい。これらを加えるとエマルジョンイ
ンクの乳化安定性やインクジェット方式のヘッドの目詰
まり防止性が向上する傾向にある。
乳化剤は陽イオン、陰イオン、非イオン、両性イオン系
乳化剤のうちいずれを使用してもよいし、必要に応じて
単独のみならず二種類以上混合して使用することも可能
である。乳化剤として詳しくは、 ノニオン E−206、K−204、 NS−202、NS−204,5、 H3−204,5、L−2、S−2, 0−2、LP−2OR,MP−3OR1PP−4OR,
5P−6OR1 OP−8OR,0P−83RAT (以上、日本油脂■製)、 リポノックス NC−10、NC−20,NC−38、QC−10、Q
C−20゜ ○C−300、 ドパノックス 23 C−C123D、 レオノール 5C−30、 レオックス LC−38、LC−40、TC−35、カデナックス G5−90、Go−90、D OS (B )、5o−
so、s o −s o c。
o−83 (以上、ライオン■製)、 Newc o 1 561H1562,560H1 1203,1204,150,170,180,20,
40,60,80, 3−80,704、 Sanimaユ 55HX、55LX、55PL (以上、日本乳化剤■製)、 ノイゲン EA50.EA80、EA73、 ET80E、ETlooE、 ET120E、ET140E。
ET97、 Er2O3、ET127、ET147、 
ET157、 ET167、ES99、 ES129、
 ES149、エパン 710、 ソルゲン 30.40.90、S−39−Hl S−49−H,FS−700 (以上、第一工業製薬■製) などがある。
水性染料には、直接染料、酸性染料及び塩基性染料など
、水や水溶性有機溶剤に溶ける染料が用いられる。詳し
くは、 C,工、  ダイレクトブラック 19.22.28.154.168、 C,1,ダイレクトイエロー 12.26.86.87.130. 142、 C,1,ダイレクトレッド 9.13.17.23、 C,1,ダイレクトブルー フ8.86.199、 C,1,アラシドブラック 52.172.208、 C,1,アラシドイエロー 23.25、 C,1,アラシドレッド 52.254.289、 C,1,アラシドブルー 9.254、 C,1,フードブラック などがある。
以上述べた成分の他に1.保護コロイド剤として高分子
や樹脂を使用することもできる。詳しくは、ポリビニル
アルコール、 ポリビニルピロリドン、 ポリビニルホルマール、 ポリ酢酸ビニル などのビニル系高分子化合物あるいは他の単量体との共
重合化合物、 アラビアゴム、 ゼラチン、 セルロース類 などの天然樹脂類、あるいはその他の合成高分子や合成
樹脂などがある。これらは必要に応じて単独のみならず
二種類以上組み合わせて使用することもできる。また乳
化剤としても使用することが種類によっては可能である
またその他に、乳化安定性を高め、かつインクの乾燥を
一層速くする意味で、油相成分と水相成分との間の界面
張力を低くする界面活性剤を乳化剤と別個に用いること
も可能である。その界面活性剤は陽イオン、陰イオン、
非イオン、両性イオン系のうちいずれを使用してよいし
必要に応じて単独のみならず二種類以上混合して使用す
ることも可能である。界面活性剤として詳しくは、サー
フイノール CT−136、SE、440、TG、 82.104.104E、104H1 104A、PCl 465、485 (以上、Air Products and Chem
icals inc、製)、フロラード FC−170
C (以上、住友スリーエム■製) などがある。
その他、酸化防止剤、防かび剤、防腐剤、また水性染料
の耐光性向上のための紫外線吸収剤などを前述した成分
以外に適宜添加することが可能である。
以上述べた成分を用いた油中水滴型エマルジョンインク
の製造方法に関して、詳しくは、ホモジナイザー、ホモ
ミキサーなどを用いた公知の製造方法が用いられる。ま
たインクの組成によっては単にマグネティックスターラ
ーを用いて攪拌混合するだけで目的のミセル粒径が得ら
れる場合かある。
本発明を具体的な実施例に基づき、更に詳細に説明する
。以下の実施例と比較例中に示した数字は、特に断わり
のない限り重量部を表わす。
実Jul 〈油相成分〉 ケロシン               40.0リン
酸トリーn−ブチル       40.0く水相成分
〉 C,1,ダイレクトブラック 168  3.4イオン
交換水            16.6〈乳化剤〉 Newcol  80         40.0く界
面活性剤〉 サーフィノール 465         1.0上記
組成物中、最初に油相成分をそれぞれ所定の分量で混合
し、それに乳化剤と界面活性剤を溶解させた。そこへ水
相成分を加え、ホモミキサーを用いて5000rpm、
−時間の条件で攪拌混合してインク1を得た。以上の操
作は温度20〜25°C,湿度50〜60%の条件下で
行なった。
災1白」旦 く油相成分〉 リン酸トリーn−ブチル       60.On−ヘ
プタツール          10.0く水相成分〉 C,1,アラシドブラック 52    2.8C,1
,アラシドブルー 90.4 イオン交換水            26.8く乳化
剤〉 ノニオン O−230,0 上記組成物を実施例1と同様な操作及び条件下で調製し
、インク2を得た。
実JL伝」− 〈油相成分〉 ケロシン              80.0〈水相
成分〉 C,1,フードブラック 23.4 イオン交換水            16.6〈乳化
剤〉 Sanimal  55LX       15.O3
animal  55PL        5.0上記
組成物を実施例1と同様な操作及び条件下で調製し、イ
ンク3を得た。
支距■1 〈油相成分〉 ケロシン              70.0〈水相
成分〉 C,1,ダイレクトブラック 28   1.6イオン
交換水            28.4〈乳化剤〉 Newcol  80         35.ONe
wcol  60          5.0〈界面活
性剤〉 サーフィノール 440         2.0上記
組成物を実施例1と同様な操作及び条件下で調製し、イ
ンク4を得た。
実JL伝」− く油相成分〉 リン酸トリーn−ブチル       60.On−ド
デカン             20.0〈水相成分
〉 C,1,アラシドブラック 172   3.4イオン
交換水            16.6く乳化剤〉 レオックス LC−4033,0 上記組成物を実施例1と同様な操作及び条件下で調製し
、インク5を得た。    −11■ヱ 〈油相成分〉 ケロシン              80.0〈水相
成分〉 C,1,ダイレクトブラック 19   4.5イオン
交換水            15.5く乳化剤〉 リポノックス NC−3828,0 上記組成物を実施例1と同様な操作及び条件下で調製し
、インク6を得た。
支l■ユ く油相成分〉 2−オクタノン           10・ 0ケロ
シン              50.0〈水相成分
〉 C,1,ダイレクトブラック 168  9.0イオン
交換水            31.0く乳化剤〉 カデナックス 5o−8025,0 く界面活性剤〉 サーフイノール 485         0.5上記
組成物中、まず最初に油相成分をそれぞれ所定の分量で
混合し、それに乳化剤と界面活性剤を溶解させた。そこ
へ水相成分を加え、マグネティックスターラーで攪拌混
合して調製し、インク7を得た。以上の操作は温度20
〜25°C1温度50〜60%の条件下で行なった。
支里亘1 く油相成分〉 n−ドデカン             55.0オレ
イン酸               5.0く水相成
分〉 C,1,ダイレクトブラック 22   9.0イオン
交換水            31.0〈乳化剤〉 ソルゲン 30           22.5〈界面
活性剤〉 サーフィノール TG           2.5上
記組成物を実施例7と同様な操作及び条件下で調製し、
インク8を得た。
エS目引上 く油相成分〉 ケロシン              80.0〈水相
成分〉 C,1,ダイレクトブラック 28   8.0イオン
交換水            12.0〈乳化剤〉 Newcol  8o          20.0上
記組成物を実施例1と同様な操作及び条件下で調製し、
インク9を得た。このインクでは、乳化剤量を減らした
上靴1ユ 〈油相成分〉 リン酸トリーn−ブチル       80.。
く水相成分〉 C,1,アラシドブラック 208   3.4イオン
交換水            16.6〈乳化剤〉 Newcol  60         10.0上記
組成物を実施例1と同様な操作及び条件下で調製し、イ
ンク10を得た。このインクでは、乳化剤量をインク9
と比べて更に減らした。
比1L匁」− く油相成分〉 ケロシン              60.0〈水相
成分〉 c、  r、  ダイレクトブラック 19  10.
5イオン交換水            29.5〈乳
化剤〉 ノイゲン EA70         40.0〈界面
活性剤〉 サーフ1′ノール 485         4.0上
記組成物を実施例1と同様な操作及び条件下で調製し、
インク11を得た。このインクでは、水性染料量を増や
し、更に界面活性剤量を増やした。
ルJLf!IA く油相成分〉 ケロシン               80,0く水
相成分〉 C,1,ダイレクトブラッ’)  154  0.1イ
オン交換水            19.9く乳化剤
〉 Newcol  so          20.0上
記組成物を実施例1と同様な操作及び条件下で調製し、
インク12を得た。このインクでは、水性染料量を減ら
した。
更に油性インクを特開昭57−170966号公報に示
されている組成に基づき、公報に示されている方法で調
製した。その組成を以下に示す。
油J−乙ユ仁グ オレイン酸              33,2ニグ
ロシン              6.On−メチル
ピロリドン         60.0カルコキノリン
イエロー        0.8前述の組成及び方法で
調製したインクを以下の方法で評価及び検討した。
五皮11 各インクの粘度はB型粘度計により測定した。
但しインク12については染料が析出して沈降してしま
ったため、粘度測定を行なわなかった。
ミセル亡7  の。
各インクのミセル粒径分布は粒度分布計により測定した
以上測定した粘度とミセル粒径分布を第1表に示す。
第1表 *:インク11については、粒度分布計の測定限界値以
下のミセルが存在している。
孔部」シ【ユ 各インクの乳化安定性は50℃の恒温槽中で一ケ月間静
置することにより評価した。それらの評価で、油相成分
と水性成分の分離が全く認められ ′なかったものを■
、一部認められるが再分散性のよいものを○、一部認め
られかつ再分散性のあまりよくないものを△、全熱乳化
しないものをXとした。
イン    れの =・ マイクロシリンジを用いて各インクを1μlずつ測り取
り、これを普通紙に付着してインク像の乱れを観察した
。評価は、油相成分が透明に拡散し水相成分の凝集が起
こっているものを@、油相成分が透明に拡散しているが
水相成分の乱れが一部認められるものをO1油相成分中
にわずかに染料が析出しているものをΔ、油相成分と水
相成分の区別がつかないものを×とした。なおこの試験
で使用した普通紙はコピー用紙のXEROX  Pであ
る。
耐]L性瓜l良訂 各インクを1μmずつ測り取り普通紙に付着して乾燥さ
せた後、ガーゼで擦って耐摩擦性を検討した。評価は、
インクの擦れによる汚れが全く認められないものを@、
認められるものを×とした。
なおこの試験で使用した普通紙はインクの乱れの検討に
使用したものと同じである。
イン ジェット  によ イン     、!各イツク
を用いてインクジェット方式で印字できるかどうか検討
した。評価は、長い間連続して均一にインクが吐出して
印字されているものを@、初期的には均一に吐出してい
るが長い間使用していると飛行曲がりなどにより一部印
字に漬液が出るものを○、初期から飛行曲がりなどによ
り一部印字に濡液が出るものをΔ、ドツト抜けが生じて
いるものを×とした。
【東!皿辺11 インクジェット方式で印字できたインクについて、ベタ
印字におけるインクの乾燥時間を測定した。評価は印字
物をガーゼで擦り、未乾燥インクによるかすれなどが起
こらなくなる時間を測定することにより行なった。なお
この測定に使用した普通紙はサイジング処理紙であるR
ICOPY6200である。
匪11亘皇且上 インクジェット方式による印字を行い印字品質を検討し
た。評価は、画像の乱れがなくエツジがシャープなもの
をO1水相成分にのみ画像の乱れが一部見られるものを
O1油相成分中に画像の乱れが一部見られるものを△、
画像の乱れが著しいものを×とした。なおこの試験に使
用した普通紙は、 〈コピー用紙〉 XEROX  10シリーズ 3R54、XEROX 
 4024用 3R721、Canon  Dry。
XEROX   P、 〈再生紙〉 やまゆり、 XEROX  R1 〈ボンド紙〉 Co n q u e r □ r。
くサイジング処理紙〉 RICOPY  6200 である。
凱J賓【度j口i定 インクジェット方式で印字を行い、ベタ印刷における印
字?R度(OD値)をデンシトメーターを用いることに
より測定した。使用した普通紙は印字品質の検討に用い
たものと同じにした。評価は、全ての普通紙においてO
D値が1.4以上であるものを■、普通紙の種類によっ
て1.3〜1.4のものがあるものを○、普通紙の種類
によって1゜3以下のものがあるものをΔ、全ての普通
紙において1.3以下であるものをXとした。
以上の方法で検討したインクの諸物性の結果を第2表に
示す。
第2表 インク1及びインク2は乳化安定性とインクジェット方
式によるインクの吐出安定性がともによく、印字物の乾
燥も速かった。更に普通紙の種類による印字品質の差が
なく、印字品質や印字温度も良好であった。
インク3及びインク4は乳化安定性がインク1及びイン
ク2よりよく、印字安定性も良好であった。しかしミセ
ル粒径分布がやや小さい方に偏っていたのでインクの乱
れの試験ではわずかに染料の乱れが見られたが、実際の
印字試験では充分実用に耐える水準のものであった。
インク5及びインク6はミセル粒径分布がやや大きい方
に偏っているのとインクの粘度が低いのとが原因で乳化
安定性がやや悪いが、再分散性がよく実用上問題がなか
った。またインクジェット方式による印字安定性も実用
上支障がなく、印字品質と印字温度はともに良好であっ
た。
インク7及びインク8はインク5及びインク6と比較し
て更にミセル粒径分布が大きい方に偏っているため乳化
安定性がやや悪かったが、実用困難になるほどではなか
った。
以上実施例に対して、インク9は乳化安定性や分散性が
悪いため、インクジェット方式で印字中に水相成分と油
相成分の分離がヘッド中で起こってしまい、印字濃度が
不安定になって印字品質が劣化した。
インク10はミセル粒径分布が大きい方に偏っており更
に一部分が凝集を起こしていたため、乳化安定性及び印
字安定性が悪かった。
インク11は非常に乳化安定性がよかったが、画像の乱
れが発生して更にインクの裏抜けが起こり、そのため印
字濃度も高くならなかった。
インク12は染料の大部分と乳化剤が反応して凝集し沈
降してしまい、インクジェット方式で印字できなかった
。沈降せずに残った染料も油相成分中に溶は出し、その
ため画像の乱れを引き起こしていた。
更に油性インクは乾燥が速く、普通紙の種類による印字
品質の差がなかったが、印字した画像の回りに染料の乱
れが見られ印字濃度も低かった。
[発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、少なくとも、難水溶
性有機溶剤を主成分とする油相成分、水と水性染料を主
成分とする水相成分及び乳化剤より構成されている油中
水滴型エマルジョンインクにおいて、水相成分から成る
ミセルの粒径分布が0゜1〜20μmの範囲であること
を特徴とする油中水滴型エマルジョンインクを使用すれ
ば、普通紙の種類によらず乾燥が速く、かつ染料の紙中
への浸透を防止して画像の乱れを抑えることができる。
そのため未乾燥インクによるかすれや印字物の汚れなど
がなく、かつ水性染料を使用しているため色彩が豊かで
耐摩擦性のよい印字物が得られ、更に低粘度のためイン
クジェット方式で印刷できるという、卓越した効果を持
つものである。
また本発明インクはインクジェット方式に限らず、複写
機、ファックス、プリンタなどの他の方式を用いた画像
形成装置に広く使用すること、並びにインク吸蔵体から
毛細管現象によってインクをペン先に流出させて筆記す
ることなどにも使用することが可能である。
以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士 鈴木喜三部 @1名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  少なくとも、難水溶性有機溶剤を主成分とする油相成
    分、水と水性染料を主成分とする水相成分及び乳化剤よ
    り構成されている油中水滴型エマルジョンインクにおい
    て、水相成分から成るミセルの粒径分布が0.1〜20
    μmの範囲であることを特徴とする油中水滴型エマルジ
    ョンインク。
JP2312301A 1990-11-17 1990-11-17 油中水滴型エマルジョンインク Pending JPH04183762A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2312301A JPH04183762A (ja) 1990-11-17 1990-11-17 油中水滴型エマルジョンインク

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2312301A JPH04183762A (ja) 1990-11-17 1990-11-17 油中水滴型エマルジョンインク

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JP2312301A Pending JPH04183762A (ja) 1990-11-17 1990-11-17 油中水滴型エマルジョンインク

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JP (1) JPH04183762A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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