JPH0229471A - インク組成物 - Google Patents

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、インクジェット記録装置に用いられるインク
組成物に関する。さらに詳しくは、室温より高温の状態
の下でインクジェット記録が行われるインク組成物に関
する。

１従来の技術１ インクジェット記録は、記録時における静粛性と高速印
字性に優れている。従来よりインクジェット記録用のイ
ンク組成物として、水等を基剤とした液体のインク組成
物が使われている。しかしなから、紙にしみこむことに
よって記録されることから、インクのしみこみ易い紙へ
の記録ではにじみを生じてしまい、記録ドツトの周辺が
不鮮明で印字品質が低下するという欠点を有している。

この為、紙質に関係無く良好な印字品質を提供するイン
ク組成物として、米国特許４３９０３６９．４６５９３
８３号公報、特開昭５５−５４３６８．５８−１０８２
７１．６１−８３２６８号公報に示す、常温で固体のホ
ットメルト型インク組成物を用い固体状インクを高温下
で加熱溶融させて飛翔させ、記録紙上で冷却固化し記録
ドツトを形成する方法が提案されている。

（発明が解決しようとする課題ｌ 水を基剤としたインク組成物においては、記録紙の紙質
により良好な印字品質を得られるものから、甚だしく劣
悪な印字品質を示すものまで印字品質の紙質依存性が大
きく、また印字後のインク乾燥時間がかかる為、実際に
両者を満足するインク組成物は実現できていない。また
、従来からのホットメルトインク組成物においては、記
録紙への対応性、印字後の乾燥性について良好なものの
、記録時にインク滴が記録紙紙面上において急冷固化す
るため記録紙との密着強度が低く、外部からの摩擦、熱
、圧力等によるはがれ落ち、インク像の汚れ等を起こし
てしまうという課題を抱えている。

本発明は、これら上記の課題点を解決するものであり、
その目的とするところは、記録物の基質に関係なく密着
強度が高く、高い印字品質が得られるインク組成物を提
供することである。

１課題を解決するための手段１ 本発明のインク組成物は、室温より高温の状態の下でイ
ンクジェット記録装置から吐出される、ベヒクルと色材
から成るインク組成物において、そのベヒクル及び色材
として、 （ａ）５０重量パーセントから８０重量パーセントの融
点が６０℃から１１０℃のケトン類と、（ｂ）５重量パ
ーセントから１５重量パーセントの融点が６０℃から１
１０℃のアミド類と、（ｃ）５重量パーセントから３０
重量パーセントの融点が６０℃から１１０℃のワックス
類と、（ｄ）３重量パーセントから１０重量パーセント
の色材と から構成することを特徴としている。さらに、ケトン類
としてステアロン、ラウロン、アミド類として炭素数１
２から２２の脂肪酸アミド、ワックス類として石油ワッ
クス、カルナバワックス、モンタンワックス、そして色
材として染料から選ばれたことを特徴としている。

ベヒクルとしてのケトン類は、その添加量として５０重
量パーセント（以下ｗｔ％と略す）から８０ｗｔ％が好
ましい。仮に５０ｗｔ％未溝の添加量の場合、インク組
成物の熱安定性が乏しく、変色、物性等の変化を生じて
しまい、また仮に８０ｗｔ％を越える場合には、インク
組成物の初期物性（粘度）の上昇と共にインク硬度の低
下が著しく、記録物の耐擦性の低下を引き起こしてしま
う。また、印字ヘッドの高応答性実現（２〜３ＫＨｚ以
上の応答性）の為には、インク粘度が低く抑えられるこ
とが好ましく、そのための添加量として５０ｗｔ％から
７０ｗｔ％がより好ましい。

また、ベヒクルとしてのアミド類は、その添加量として
５ｗｔ％から１５ｗｔ％が好ましい。仮に５ｗｔ％未溝
の添加量の場合、色材としての染料のインク組成物中へ
の溶解度が著しく低下してしまい所望とする印字濃度を
得ることができず、また仮に１５ｗｔ％を越える場合に
は、インク組成物の初期物性（粘度）の上昇と共にイン
ク組成物の熱安定性が悪くなってしまう。また、印字ヘ
ッドの高応答性実現の為には、インク粘度が低く抑えら
れることが好ましく、そのための添加量として５ｗｔ％
から１０ｗｔ％がより好ましい。

また、ベヒクルとしてのワックス類は、インク組成物の
硬度の向上ひいては印字物の耐擦性の向上に効果があり
、その添加量として５ｗｔ％から３０ｗｔ％が好ましい
。仮に５ｗｔ％未溝の添加量の場合、印字物の耐擦性向
上に対して効果が出ず、また仮に３０ｗｔ％を越える場
合には、染料の溶解度低下を引き起こしてしまう。

また、ベヒクルとしてのケトン類、アミド類、ワックス
類の融点としては、印字物の高温下におけるインク像の
安定性を考慮し・た場合、ブロッキング（インクのにじ
み、インク成分の一部の染みだし、対抗物との張り付き
等）の発生を防ぐ温度として６０℃以上が好ましく、ま
たインクジェット記録装置としての加熱温度の点、並び
にインクの耐熱性という観点から１１０℃以下が好まし
い。

［実施例コ 以下に実施例をあげて本発明を説明する。

本発明のインク組成物は、既知の方法により調製するこ
とができ、ベヒクル成分、色材とを混合し、ベヒクル成
分の融点以上、好ましくは８０℃以上に加熱溶融後、そ
の温度で加熱撹はんした後均−溶解組成物とし、必要に
応じて高温溶融状態の下でフィルターを通して濾過した
後冷却して得ることができる。インク物性としては動作
時のインク温度およそ８０℃から１２０℃における粘度
は、ヘッドの高速応答下におけるインク供給安定性及び
インク滴形成飛翔安定性より１５．０ミリハ゛スカルセ
カン）’　（ｍＰａ、ｓ）以下が必要であり、更により
高応答性実現の為（２〜３　ＫＨ２以上の応答性実現の
為）には７．　０ｍＰａ、ｓから２．　０ｍＰａ、ｓが
より好ましい。

表面張力はノズル近傍でのメニスカス形成に影響し　５
０　ミリニュウトンバアメートル（ｍＮ／ｍ）　　以下
が好ま　しい。

融点６０℃から１１０℃のケトン類としては、ワックス
状ジアルキルケトン類が好ましく、具体的にはステアロ
ン（カオーワックスＴ−１：花王（株）製、ｍｐニア５
−８５℃）、ラウロン（ｍｐ：　６０−７０℃）が選ば
れる。又、これらは場合によって二種以上を混合して用
いることもできる。

また、融点６０℃から１１０℃のアミド類としては、飽
和或は不飽和脂肪酸アミド（炭素数１２−２２）が好ま
しく、具体的には、エルカ酸アミド、ラウリン酸アミド
、ステアリン酸アミド、パルチミン酸アミド、ベヘン酸
アミド、ブラシジン酸アミド、 アマイドＨＴ−Ｐ、Ｃ（ライオン（株）製）脂肪酸アマ
イド−３，Ｔ、　　Ｐ、　　（花王（株）製）等が選ば
れる。又、これらは場合によって二種以上を混合して用
いることもできる。

また、融点６０℃から１１０℃のワックス類としては、
例えばパラフィン或は石油ワックス類から選ばれたパラ
フィンワックス、或はカルナウバワックス、モンタンワ
ックス等が選ばれる。具体的には、 （パラフィン） 炭素数が２３から３２までのｎ−パラフィン及びイソ型
パラフィン （パラフィンワックス） ＮＯ１１４０，１５０，１５５ エイチェヌビ−（■ドＰｌ−３．９，１０，１１，１２
．１６ エスビー＋５ＰＹ−０１４５，３０４０，３０３５（マ
イクロクリスタリンワックス、その他）ハイ−ミツクー
２０４５．１０４５ カートワックス−３７３５，３６４０ （以上、日本精蝋（株）製） （モンタンワックス及びその誘導体） ヘキストワックスーＳ、ＳＷ、ＬＰ 等が選ばれる。

また、色材としては耐熱性、耐水性を有した油溶染料が
好ましい。

具体的には、 ［ブラック染料］ Ｃ，１，ソルベントブラック３，２２，２３Ｃ，１，ア
シッドブラック１２３ スミブラストフ゛ラック−Ｇ　（ＢＫＧｌ、３ＢＡ（Ｓ
ｕｍｉｐｌａｓｔ　Ｂｌａｃｋ　Ｇ（ＢＫＧ）、３ＢＡ
）　　（住友化学工業（株）製） スミソ゛−ルフ゛ラックーＡＲソ゛ル （Ｓｕｍｉｓｏｌ　Ｂｌａｃｋ　ＡＲｓｏｌ、）　　（
同上）シ゛エイアイフ゛ラック　ＤＴ （Ｊ、１．Ｂｌａｃｋ　ＤＴ）　　（同上）［イエロー
染料コ Ｃ，１，ソルベントイエロー１９．２１，６１゜アイセ
゛ンスビロンイエローＧＲ■スベシャル（Ａｉｚｅｎ　
５ｐｉｌｏｎ　Ｙｅｌｌｏｗ　ＧＲＨ５ｐｅｃｉａｌ）
　　（保土谷化学工業（株）製） スミフ゛ラストイエローＧＧ、ＦＣ （Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　ＧＧ、ＦＣ）　
　（住友化学工業（株）製） ［レッド、マゼンタ染料］ Ｃ０１，ソルベントレッド８，４９，８１，８２゜８３
．８４，１００゜ １０９．１２１ Ｃ，１，デイスパースレッド９ スミフ゛ラストレブビーＡＳ、３Ｂ、ＦＢ（Ｓｕｍｉｐ
ｌａｓｔ　Ｒｅｄ　ＡＳ、３Ｂ、ＦＢ）　　（住友化学
工業（株）製） アイセ゛ンスヒ゛ロンレッド−ＧＥＥスペシャル（Ａｉ
ｚｅｎ　　５ｐｉｌｏｎ　　Ｒｅｄ　　ＧＥＥ　　５ｐ
ｅｃｉａｌ）（保土谷化学工業（株）製） ［ブルー、シアン染料］ Ｃ，１，ソルベントブルー１１．．１２，２５，３６、
　５５．　７３ スミブラストフ゛ルー３Ｒ，ＢＧ （Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ　Ｂｌｕｅ　３Ｒ，ＢＧ）　　（
住友化学工業（株）製） スミフ゛ラストターコイス゛フ゛ルーＢ（Ｓｕｍｉｐｌ
ａｓｔ　Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ　Ｂｌｕｅ　Ｂ）　　（同
上）［補色用染料］ アイセ゛ンスビロンハ′イオレブトＣ−ＲＨ（Ａｉｚｅ
ｎ　５ｐｉｌｏｎ　Ｖｉｏｌｅｔ　　Ｃ−Ｒ１（）（保
土谷化学工業（株）製） フイセ゛ンスビロンイエｏ−Ｃ−ＧＭ［ニュー（Ａｉｚ
ｅｎ　５ｐｉｌｏｎ　Ｙｅｌｌｏｗ　Ｃ−（Ｊ［ｎｅｗ
）　（同上）アイヤ゛ンメチルへ′イオレブトヘ゛−ス
（Ａｉｚｅｎ　Ｍｅｔｈｙｌ　Ｖｉｏｌｅｔ　Ｂａ５ｅ
）　　（同上）アイセ゛ンクリスタルへ゛イオレブトへ
°ウタ゛−（Ａｉｚｅｎ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｖｉｏｌｅ
ｔ　ｐｏｗｄｅｒ）　　（同上）アイセ゛ンメチルへ゛
イレットビユアスベシャル（Ａｉｚｅｎ　Ｍｅｔｈｙｌ
　Ｖｉｏｌｅｔ　ｐｕｒｅ　５ｐｅｃｉａｌ）　（同上
）アイセ゛ンヒ゛クトリアビユアフ゛ルーＢＯＩＴコン
ク（Ａｉｚｅｎ　Ｖｉｃｔｏｒｉａ　ｐｕｒｅ　Ｂｌｕ
ｅ　ＢＯＨｃｏｎｅ、）　　（同上）アイセ゛ンク゛リ
ーン　Ｃ−Ｇ［ （Ａｉｚｅｎ　Ｇｒｅｅｎ　Ｃ−Ｇ［ｉ）　　（同上）
アイセ゛ンエスビーテーオレンシ′　６（Ａｉｚｅｎ　
Ｓ、Ｐ、Ｔ　Ｏｒａｎｇｅ　６）　　（同上）等である
。

色材の添加量は１０．０重量ハ゛−セント以下が好まし
く、ヘッドの高応答下における飛翔安定性及び粘度適正
等を考えると、より好ましくは５．０重量パーセント以
下である。また、色合いの調整等で二種以上の染料を適
宜混合して用いることができる。

また、本発明のインク組成物は室温より高温の状態で印
字される為、熱等による組成物の酸化を防ぐ為に酸化防
止剤を適宜必要に応じて添加することができる。具体的
には、ジブチルヒドロキシトルエン（Ｂ　Ｉ　Ｔ　）、
イルガノックス１０１０゜１０３５、　　１０３５ＦＦ
、　　　１０７６（日本チへ゛力゛イキ゛−（株）製）
等である。

次に上記構成物からの具体例を示す。

実施例　１ 組成　　　　　　　　　　　　　　重量パーセント色材
：Ｃ，１，ツルへ′ントフ゛ラブク２３　　　　　　　
　　　　　　３．　　０ベヒクル：ステアロン　　　　
　　　６７．２：脂肪酸１マイビー３　　　　　　　９
．７：カルナウバワックス　　　２０．０ 酸化防止剤：　シ゛フ゛チルヒドロキシトルエン　　　
　　　　　０．１上記酸分の混合物を１２０℃で融解し
、３時間加熱損はん混合後、高温溶融状態のままポアサ
イズ５ミクロンのテフロン製メンブレンフィルターを用
いて加圧濾過し、温度１００　℃に於ける粘度が５．０
ｍＰａ、ｓ、表面張力が２９．０ｍＮ／ｍのインク組成
物を得た。

次に、加熱溶融インク対応の公知のインクオンデマンド
型インパルスインクジェット記録装置の記録ヘッドを加
熱し、これに実施例１において示したインク組成物を充
填し、これを１００℃に保ち、一般上質紙、ボンド紙、
ＰＰＣ紙等に対してビットイメージ印字、文字印字等を
行った後、Ａ１−Ａ４の評価を行い、以下の結果を得た
。

（Ａ１）印字耐擦性：各種記録紙に対しての印字後、印
字面をティッシュペーパーで擦ることによる汚れの発生
の有無を印字後の時間経過によって評価し、 ・１０秒後発生無し０１．好適（■） ・２０〜３０秒後発生無し９４．適（０）・３０秒以上
経過後発生有り１１．不適（Ｘ）によって分類し評価し
たところ、紙質による差は若干あるものの全て「適」以
上であった。

（Ａ２）印字物ブロッキング性＝６０℃高温下において
記録紙面上に白紙の記録紙を重ね、その上から加圧した
状態で２４時間放置した後、記録紙面におけるインクの
にじみ、重ねた記録紙へのインク転写の有無を調べたが
、放置前のドツト径はそのままでインクにじみの発生は
無く、またインクの転写も確認されなかった。

・ブロッキング発生無しく０） ・ブロッキング発生有り（×） （Ａ３）インク像の環境耐擦性：インク像の形成された
記録物に対して、通常の環境下において接しうる、指等
による掃作、布等による掃作、紙等による掃作について
評価し、 ・インク像に欠落、汚れがみられない ・好適（Ｏ） ・インク像に欠落、汚れが一部にみられる・適（０） ・インク像の欠落、汚れが著しい ・不適（×） （Ａ４）インク耐熱性：インク組成物及び染料成分を除
いたベヒクル組成物について１２０℃中に放置し一ケ月
後のベヒクル組成物の変色の度合、インク組成物の変色
及び物性（粘度、熱特性等）について評価し、 ・変色度合が極めて少なく、物性の変化も殆ど無い　　
　　　　　　・・・好適（Ｏ）・変色がベヒクル組成物
に関して若干認められるが、インク組成物に関しては変
色、物性変化は殆ど無い　　　・・・適（０）・変色が
はっきりと認められ、物性の変化も認められる　　　　
　　・・・不適（×）によって分類し評価したところ、
全て「適」以上であった。３つの評価結果からドツトの
再現性、耐擦性の良好な印字物が得られた。

実施例２ 実施例１と同様の方法で、第１表２−１から２−８に示
すインク組成物を得た。

比較例 実施例１と同様の方法で、第１表Ｃ−１からＣ−５に示
すインク組成物を得た。

実施例２、比較例については実施例１と同様にＡ１−Ａ
４の評価を行い、第２表に示す結果を得た。また、比較
例について個々の評価状況については以下に示す通りで
あった。

Ｃ−１−ケトン類の添加量が少なく、アミド類の添加量
が多い為に変色が認められた。また、染料に黒色以外の
ものを用いたときは著しかった。

Ｃ−２二ケトン類の添加量が多く、逆にワックス類の添
加量が少ないために評価Ａ３（環境耐擦性）が著しく劣
っていた。

Ｃ−４，５：　ワックス類、アミド類に規定の物より低
融点成分を用いたためにインク像を高温下に放置したと
きプロヅキング現象が認められた。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

１発明の効果１ 以上述べたように、室温より高温の状態の下でインクジ
ェット記録装置から吐出される、ベヒクルと色材から成
るインク組成物において、そのベヒクル及び色材として
、 （ａ、、）５０重量パーセントから８０重量パーセント
の融点が６０℃から１１０℃のケトン類と、（ｂ）５１
ｔパーセントから１５重量パーセントの融点が６０℃か
ら１１０℃のアミド類と、（ｃ）５１ｆｆｌパーセント
から３０重量パーセントの融点が６０℃から１１−０℃
のワックス類と、（ｄ）３重量パーセントから１０重量
パーセントの色材と、 から構成することを特徴とし、さらにケトン類としてス
テアロン、ラウロン、アミド類として炭素数１２から１
８の脂肪酸アミド、ワックス類として石油ワックス、カ
ルナバワックス、モンタンワックス、そして色材として
染料から選ばれたことを特徴とすることにより記録紙の
紙質に関係無く定着強度が高く耐擦性、ドツト再現性の
良い良好な印字が得られるという効果を有している。ま
た、ベヒクル構成の主成分としてワックス状ジアルキル
ケトン類を用いていることにより、単独では比較的耐熱
特性の弱い他のベヒクルに対して、それらを熱から保護
してインク組成物としての耐熱性格段に高めているとい
う格別な効果を有している。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）室温より高温の下でインクジェット記録装置から
   吐出されるベヒクルと色材から成るインク組成物におい
   て、 そのベヒクル及び色材として、 （ａ）５０重量パーセントから８０重量パーセントの融
   点が６０℃から１１０℃のケトン類と、 （ｂ）５重量パーセントから１５重量パーセントの融点
   が６０℃から１１０℃のアミド類と、 （ｃ）５重量パーセントから３０重量パーセントの融点
   が６０℃から１１０℃のワックス類と、 （ｄ）３重量パーセントから１０重量パーセントの色材
   と から構成することを特徴とするインク組成物。
2. （２）ケトン類がステアロン、ラウロンから選ばれたこ
   とを特徴とする請求項１記載のインク組成物。
3. （３）アミド類が炭素数１２から２２の脂肪酸アミドか
   ら選ばれたことを特徴とする請求項１記載のインク組成
   物。
4. （４）ワックス類が石油ワックス、カルナバワックス、
   モンタンワックスから選ばれたことを特徴とする請求項
   １記載のインク組成物。
5. （５）色材が染料から選ばれたことを特徴とする請求項
   １記載のインク組成物。