JPH10279861A - 熱溶融性インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＯＨＰ用紙等への接着性が良く且つ透明性に
優れたインクジェットプリンター用熱溶融性固体インク
を提供すること。 【解決手段】 常温において固体であり、加熱溶融して
使用するインクジェットプリンター用熱溶融性固体イン
クにおいて、インク融解熱が２００Ｊ／ｇ以下であるこ
とを特徴とする熱溶融性インク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置に用いられる熱溶融性インクに関する。さらに詳
しくは本発明は室温より高温度の状態の下でインクを加
熱溶融して記録を行う形式の熱溶融性インクに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録方式には主溶
媒として水を用いる水性インキと、主溶媒として有機溶
媒を用いる油性インクが一般に用いられている。水性イ
ンクを用いた印刷画像は、全般に耐水性に劣っているの
に対して、油性インクは、優れた耐水性を有する印刷画
像を提供することが可能である。しかしながら、これら
の水性及び油性インクは、室温では液体であり、記録紙
に印刷すると急速に浸透するためにニジミを発生し易
く、充分な印刷濃度が得られにくかった。さらに、イン
クが常時液体であるために、貯蔵時にインクから染料の
凝集体などの析出物が発生し易く、この析出物がインク
の流路や吐出口を塞ぐなど、インクジェット記録方式の
信頼性を大きく低下させる原因となっていた。これら従
来の溶液型のインクの欠点を改良することを目的とし
て、常温で固体であり、加熱により溶融するインクを使
用した、いわゆるホットメルト型インクジェット記録用
油性インクが提案されている。具体的には、米国特許第
３６５３９３２号明細書においてはセバシン酸ジアルキ
ルエステルを含有するインク、米国特許第４３９０３６
９号明細書及び特開昭５８−１０８２７１号公報におい
ては、天然ワックスを含有するインク、特開昭５９−２
２９７３号公報においては、ステアリン酸を含有するイ
ンク、特開昭６１−８３２６８号公報においては、炭素
原子数２０〜２４の酸またはアルコールを含み、さらに
はこれらと融点が相対的に高いケトンを含有するイン
ク、特開昭６２−４８７７４号公報においては、高い水
酸基価を有する熱硬化性樹脂と、１５０℃より低い融点
を有する固体有機溶媒と、少量の染料物質とを含有する
インク、特開昭６２−１１２６２７号公報においては、
着色剤と、室温で固体であり室温より高温に加熱すると
液化する第１の溶媒と、該第１の溶媒を溶解する室温で
液体で、且つ揮発性の高い第２の溶媒とからなるイン
ク、特開昭６２−２９５９７３号公報においては、極性
基を有する合成ワックスと該ワックスに可溶な染料とを
含有するインク、等が提案されている。しかしこれら従
来の熱溶融性固体インクは、オーバーヘッドプロジェク
ターによりカラー画像を表示するための、インクが浸透
せず且つ光を透過する媒体（ＯＨＰシート）上に印字す
る場合、充分な透明性が得られず、ＯＨＰシートへの接
着性も乏しいため、インク性能として不十分であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
熱溶融性固体インクには、一度溶融させ印字後に固化し
た時、インク自体の光透過性を保持しつつ、印刷媒体に
対する接着性が良好なインクは存在しなかった。例え
ば、従来の熱溶融性固体インクは、光透過性がありかつ
インクの浸透性がないＯＨＰシート上に印字した後、印
刷媒体であるＯＨＰシートを曲げるなどの応力をかける
と固化したインクが容易に剥離してしまうという問題が
あった。あるいは、ＯＨＰシートに印字後、インクが冷
却され固化する際にインクが結晶化してしまい、結果的
にインク自体の光透過性に欠けてしまう問題があった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、インクジェットプリンター用熱溶融性インク
としての基本性能と良好な印字品質を満足し、特にイン
クの浸透しないＯＨＰシートへの良好な接着性を示し、
かつ光透過性に優れた、ホットメルトインクジェットに
適し、かつ鮮明な熱溶融性インクを提供することを目的
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、常温において固体であり、加熱溶融して
使用するインクジェットプリンター用熱溶融性インクに
おいて、インク融解熱が２００Ｊ／ｇ以下であることを
特徴とする熱溶融性インクを提供する。前記熱溶融性イ
ンクは、１種以上の樹脂と、１種以上の融点５０〜２０
０℃のワックス類と、着色剤とを含有する。より好まし
くは、熱溶融性インクは、１種以上の樹脂を５〜６０重
量％と、１種以上の融点５０℃〜２００℃のワックス類
を２０〜９０重量％と、着色剤を０．１〜１０重量％と
を含有する。これにより、インクジェットプリンター用
熱溶融性インクとしての基本性能と良好な印字品質を満
足し、特に紙へのインクの染み込みが良好で耐擦性に優
れ、かつインクの染み込まないＯＨＰなどの印刷媒体に
対して充分な接着性があり、インク剥離が生じないイン
クを得ることができるとともに、ＯＨＰシート等の光透
過性印刷媒体に印字した際、充分な光透過性を有する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる樹脂は、印刷
用紙またはＯＨＰシートへの接着性の付与、インクの粘
度の制御、ワックスの結晶化の抑制、さらにはインクの
透明性の付与の機能を有する。本発明は、常温において
固体であり、加熱溶融して使用するインクジェットプリ
ンター用熱溶融性固体インクにおいて、インク融解熱が
２００Ｊ／ｇ以下であることを特徴とする。ここに、イ
ンク融解熱が２００Ｊ／ｇ以下にする理由は、２００Ｊ
／ｇを超えるとワックス類が多くなりＯＨＰ用紙への接
着性が低下し、またインクの透明性が低下してＯＨＰで
表示される画像の鮮明度が損なわれるからである。イン
ク融解熱が２００Ｊ／ｇ以下になると、樹脂が多くなる
ので接着性が増し、またインクの透明性が向上し、ＯＨ
Ｐで表示される画像が鮮明になる。

【０００６】また前記樹脂の分子量については、示差屈
折計を検出器としたゲル浸透クロマトグラフィー、もし
くは熱伝導計を検出器とした昇温ガスクロマトグラフィ
ーにより分子量分別を行い、その結果から得られる重量
平均分子量Ｍｗが望ましくは５００〜５０００００、さ
らに望ましくは６００〜４０００００、最も望ましくは
７００〜３０００００である。前記樹脂としては、油溶
性樹脂が望ましい。このような樹脂としては、例えば、
オレフィン系樹脂、望ましくはポリエチレン樹脂、ポリ
プロピレン樹脂、またはポリイソブチレン樹脂や、ビニ
ル系樹脂、望ましくはエチレン−酢酸ビニル共重合樹
脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、酢酸ビニル樹
脂、またはエチレン−塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂や、
アクリル系樹脂、望ましくはメタクリル酸エステル樹
脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、エチレン−エチルア
クリレート共重合樹脂、またはエチレン−メタクリル酸
共重合体樹脂や、フェノール樹脂や、ポリウレタン樹脂
や、ポリアミド樹脂や、ポリエステル樹脂や、ケトン樹
脂や、アルキド樹脂や、ロジン系樹脂や、水素添加ロジ
ン樹脂や、石油樹脂や、水素添加石油樹脂や、マレイン
酸樹脂や、ブチラール樹脂や、テルペン樹脂や、水素添
加テルペン樹脂や、クロマン−インデン樹脂等が挙げら
れる。また、これらの高分子材料は、単独で用いても良
いし、２種以上混合して用いても良く、上記インク中に
５〜６０重量％の範囲で含有されることが望ましい。含
有量が５重量％未満であると、インクとして充分な溶融
粘度が出ず、さらにインクの透明性が得られない。ま
た、６０重量％を超えると溶融粘度が高くなり、インク
ジェット記録に用いられるプリンターヘッドの動作温度
では良好なインクの吐出が困難になってしまう。これら
のことを考慮するとさらに好ましい樹脂の含有量は１０
〜５０重量％である。

【０００７】本発明における融点５０℃〜２００℃のワ
ックス類は熱に対して安定なものを用いる。具体的に
は、石油ワックス、望ましくはパラフィンワックスまた
はマイクロクリスタリンワックスや、植物系ワックス、
望ましくはキャンデリラワックス、カルナウバワック
ス、ライスワックスまたはホホバ固体ロウや、動物系ワ
ックス、望ましくはミツロウ、ラノリンまたは鯨ロウ
や、鉱物系ワックス、望ましくはモンタンワックスや、
合成炭化水素、望ましくはフィッシャートロブシュワッ
クスまたはポリエチレンワックスや、水素化ワックス、
望ましくは硬化ヒマシ油または硬化ヒマシ油誘導体や、
変性ワックス、望ましくはモンタンワックス誘導体、パ
ラフィンワックス誘導体、マイクロクリスリンワックス
誘導体またはポリエチレンワックス誘導体や、高級脂肪
酸など油脂系合成ワックス、望ましくはベヘン酸、ステ
アリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸またはラウリン
酸や、ケトンワックス、望ましくはジステアリルケトン
や、高級アルコール、望ましくはステアリルアルコール
またはベヘニルアルコールや、ヒドロキシステアリン
酸、望ましくは１２−ヒドロキシステアリン酸または１
２−ヒドロキシステアリン酸誘導体や、脂肪酸アミド、
望ましくはラウリン酸アミド、ステアリン酸アミド、オ
レイ酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、
ステアリン酸エステルアミド、パルミチン酸アミド、ベ
ヘン酸アミド、ブラシジン酸アミド、Ｎ−オレイルステ
アリン酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド、
Ｎ−オレイルパルミチン酸アミド、Ｎ−ステアリルエル
カ酸アミドなどが挙げられる。また、ケトン、望ましく
はステアロンまたはラウロンや、アミン、望ましくはド
デシルアミン、テトラデシルアミンまたはオクタデシル
アミンや、エステル、望ましくはステアリン酸メチル、
ステアリン酸オクタデシル、グリセリン脂肪酸エステ
ル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール
脂肪酸エステル、エチレングリコール脂肪酸エステルま
たはポリオキシエチレン脂肪酸エステルや、重合ワック
ス、望ましくはα−オレフィン−無水マレイン酸共重合
ワックス等の公知のワックスのいずれかを特に限定する
ことなく用いることができる。これらのワックス類は単
独でも２種以上を混合しても用いることができ、任意の
組み合わせで添加することができる。本発明の目的を達
成するためには、単独または２種以上の上記ワックス類
は、インク中に２０〜９０重量％含まれることが好まし
い。ワックス類の含有量が２０重量％未満であると、他
の成分の特性が前面に出て来るためインクの融点が高く
なったり、定まらなくなったりして、インクジェットの
吐出温度においてインクがシャープに溶けず、インクと
しての機能を満たせなくなる。またインク溶融粘度が高
くなり、インクジェット記録に用いられるプリンターヘ
ッドの動作温度では良好な吐出が困難になってしまう。
また含有量が９０重量％を超えると、インクとして充分
な溶融粘度が出ず、さらにインクの透明性、接着性が得
られない。これらのことを考慮すると、さらに好ましい
ワックス含有量は３０〜７０重量％である。

【０００８】本発明で使用する着色剤としては、従来か
ら油性インクに用いられている染料及び顔料であればど
れでも使用可能である。顔料においては、有機無機を問
わず印刷の技術分野で一般に使用されている染料及び顔
料であればどれでも使用可能である。具体的には、例え
ばカーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレ
ッド、クロムイエロー、カドミウムイエロー、チタンイ
エロー、酸化クロム、ビリジアン、チタンコバルトグリ
ーン、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバ
ルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナ
クロドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジ
ン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系
顔料、チオインジゴム系顔料、キノフタロン系顔料、金
属錯体顔料、等の従来公知の顔料を特に限定することな
く用いることができる。これらの顔料は、組み合わせて
使用することも可能である。着色剤としては染料、顔料
共に使用可能であるが、熱安定性、他ビヒクルとの溶解
性に優れた溶解性染料を使用することが望ましい。本発
明で使用する染料としては、従来から油性インク組成物
に用いられている染料であればどれでも使用可能である
が、アゾ染料、ジスアゾ染料、金属錯塩染料、ナフトー
ル染料、アントラキノン染料、ニトロ染料、ニトロソ染
料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、キサンテン
染料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料、
等の油溶性染料が好ましく、これらの染料は、組み合わ
せて使用することも可能である。これら着色剤が本発明
の所期の作用を発揮しかつ充分な発色性を有するために
は、上記インク中に０．１〜１０重量％、プリンターに
よる印字時の発色性も考慮すると好ましくは０．５〜８
重量％、またプリンター動作時の熱変化でインクから染
料が析出しないこと、及び顔料が凝集しないことの保証
として、さらに好ましくは１〜５重量％を含有させる。

【０００９】

【実施例】以下本発明を具体化した実施例を図面を参照
して説明する。本発明を実施した熱溶融性固体インク
は、１種以上の樹脂を５〜６０重量％と、１種以上のワ
ックス類を２０〜９０重量％と、着色剤を０．１〜１０
重量％とした組成を調製し、次に７０〜２５０℃、好ま
しくは１００〜２００℃程度の温度で加熱溶融し、充分
に攪拌を行う。その後メッシュフィルター等の濾過装置
により濾過して冷却し、熱溶融性インクを得る。

【００１０】実施例１〜３、比較例１ 表１に示した配合割合を有する各種ビヒクルを１３０℃
で加熱混合して、熱溶融性固体インクを作製した。原料
は、樹脂としてはアミド樹脂（バーサミド３３５、ヘン
ケル白水（株）社製）、ワックスとしては、モノアミド
ワックス（ニッカアマイドＳ、日本化成工業（株）社
製）、ケトンワックス（Ｔ−１ワックス、花王（株）社
製）、エチレンビスオレイン酸アミド（スリパックス
Ｏ、日本化成工業（株）社製）、α−オレフィン無水マ
レイン酸共重合体（ダイヤカルナＰＡ３０Ｌ、三菱化学
（株）社製）、及び着色剤としてはＮＥＯＰＥＮ ＹＥ
ＬＬＯＷ０７５（ＢＡＳＦ社製）を使用した。融解熱の
測定結果を表１に併記する。

【００１１】

【表１】 ＊測定装置 セイコー電子工業（株）ＳＳＣ５２２０分析システム 示差走査熱量計ＤＳＣ２２０Ｃ

【００１２】上記実施例１、２、３及び比較例１で製造
された熱溶融性インクを１１０℃に熱したホットプレー
ト上で溶融させ、ＯＨＰシート（ＰＰ−２５００、住友
（株）製）上に線巻ロッド（巻線径０．９ｍｍ）により
コートし、手で軽くもんでインク付着性を観察したとこ
ろ実施例１、２のものは強い接着性を有し、実施例３の
ものは若干接着性が低下した。これに対して比較例のも
のはインクが剥離した。また、上記のコートされたＯＨ
Ｐのヘイズ度をヘイズ度計（スガ試験機（株）製）によ
り測定したところ次の結果が得られた。 実施例１：１４．３ 実施例２： ７．８ 実施例３：２９．１ 比較例１：５４．１ 実施例による熱溶融性インクは色彩が鮮明且つ透明であ
った。

【００１３】

【発明の効果】以上から明らかなように、インク融解熱
が２００Ｊ／ｇ以下になると接着性が増し、またインク
の透明性が向上し、ＯＨＰで表示される画像が鮮明にな
ることが分かる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 常温において固体であり、加熱溶融して
   使用するインクジェットプリンター用熱溶融性インクに
   おいて、インク融解熱が２００Ｊ／ｇ以下であることを
   特徴とする熱溶融性インク。
2. 【請求項２】 １種以上の樹脂と、１種以上の融点５０
   ℃〜２００℃のワックス類と、着色剤とを含有する請求
   項１の熱溶融性インク。
3. 【請求項３】 熱溶融性インクは、１種以上の樹脂を５
   〜６０重量％、１種以上の融点５０℃〜２００℃のワッ
   クス類を２０〜９０重量％、及び着色剤を０．１〜１０
   重量％含有する請求項２の熱溶融性インク。