JPH10310731A - ソリッドインク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分離のない高安定性及び高信頼性印字品質の
両立を図った顔料を用いたソリッドインクジェットプリ
ンタ用インク組成物の提供。 【解決手段】 室温で固体のインク組成物を加熱により
液化させて記録媒体上に噴射させ、記録ドットを形成す
るインク組成物において、該インク組成物が顔料を含有
し、かつ記録温度においてインク組成物がビンガム様流
体挙動を示すものに特定する。

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
録装置に用いるソリッドインク組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりインクジェット記録装置用のイ
ンク組成物としては、水溶性液体インク組成物が広く使
われている。しかしながら、インクのしみ込みやすい紙
への記録では「にじみ」を生じてしまい、用紙は専用の
加工紙に限定される。また、オーバヘッドプロジェクタ
（以下ＯＨＰという）シートへの記録でも、インクの乾
燥性が悪いためシート表面に特殊な処理が必要である。
このため、紙質に関係なく良好な印字品質を提供するイ
ンク組成物として、室温で固体のワックス等を素材とし
たホットメルト型インク組成物を用いて、加熱により液
化し、何らかのエネルギを加えて用紙上に向けて噴射さ
せ、用紙上で冷却固化し記録ドットを形成するホットメ
ルト型インクジェット記録方式が提案されている。

【０００３】ホットメルト型インクジェット方式の大き
な利点として、該方式に用いるインクは室温で固体状で
あるため取扱い時に汚れないし、また、溶融時のインク
の蒸発量を最小限にできるためノズルの目詰まりがな
い。更に、噴射後直ちに固化するため「にじみ」もな
く、和紙から画用紙、葉書といったさまざまな用紙を前
処理等なしで用いることができる。

【０００４】他方、印刷物の耐候性（熱や光等の刺激に
耐える特性）を向上するために、インクの着色剤として
顔料を用いることが一般的で、レーザプリンタ、溶融転
写型プリンタ、液体インクジェットプリンタ及びソリッ
ドインクジェットプリンタ等の各種のプリンタのインク
として使用されている。

【０００５】例えば、ソリッドインクジェットプリンタ
に用いる顔料含有インクに関して、特開平3−37278号公
報、特開平4−339871号公報、特開平5−16343号公報、
特開平5−105832号公報、特開平6−49400号公報、特開
平6−228379号公報、特開平6−228480号公報、特開平6
−306319号公報、特開平7−109432号公報、特開平7−27
8477号公報、特開平7−314796号公報および特開平8−29
5836号公報等多くの報告がなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記ソリッド
インクは、一般に成分間の相溶性の維持が困難で、特に
耐候性に優れる有機顔料を着色剤として用いた場合に溶
融状態で分離しやすいと言う欠点を有していた。液中に
分散した粒子の沈降は、周知のごとく、粒子の粒径、分
散媒体の粘度及び沈降時間に依存して変化し、分散媒体
の粘性は高粘度ほど沈降しにくい。

【０００７】一方、インクジェットプリンタで印刷を実
施するに際しては、使用するインクの粘度はより低い方
が高速化、高密度化に対して有利で高信頼性印刷に適し
ており、両者は互いに相反する特性にあった。

【０００８】ソリッドインクを用いるインクジェット記
録方式は先述のとおり、水溶性形インクジェット記録方
式に比べて多くの利点があるので、ＯＡ機器、一般家庭
用プリンタ、ファクシミリ等に応用が期待されている。
しかし、前記のようにインクの分離及び高信頼性印字品
質の両立が得られないという問題があり、これが製品化
の隘路となっていた。

【０００９】本発明の課題は、分離のない高安定性及び
高信頼性印字品質の両立を図った顔料含有のインクジェ
ット記録装置用ソリッドインク組成物を提供するにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の要旨は、室温で固体のインク組成物を加熱により液
化させて記録媒体上に噴射させ、記録ドットを形成する
インクジェット記録装置に利用するソリッドインク組成
物において、該インク組成物が顔料を含有し、しかも記
録温度においてビンガム様流体挙動を示すのものに特定
することにより達成される。

【００１１】望ましくは、前記ソリッドインク組成物
は、記録温度において、流体ズリ速度０及び１００ｓ~¹
におけるズリ応力値が０．２以上及び３．０Ｐａ以下で
あるとよい。

【００１２】また、前記ソリッドインク組成物に、記録
温度においてビンガム様流体挙動を示すビヒクルを含有
させることにより達成される。

【００１３】本発明によれば、溶融状態における色材と
しての顔料の分離が著しく低減し、更に高品位印字特性
に悪影響を示さないソリッドインク組成物が提供され
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】粘性流体の挙動に関しては周知の
如く、ニュートン（Newton）流体と称するズリ速度に対
してズリ応力が線形の応答を示す現象にもとづき、速度
に対する応力の比例係数として粘度（動粘度）を定義す
る方法が一般的に採用されている。他方、液体中の球形
分散粒子の沈降時間ｔに関して基本的に下式で示される
挙動が知られている。

【００１５】

【数１】

【００１６】ここで、η：粘度、Ｈ：沈降距離、ρ：分
散粒子密度、ρ₀：分散媒密度、Ｄ：分散粒子径、ｇ：
重力加速度である。

【００１７】実際の系においては、上式から定量的には
外れる場合もあるが、一般的な傾向として分散粒子の沈
降時間は他の条件が一定の場合、粘度にほぼ比例して変
化し、沈降速度は粘度にほぼ逆比例する傾向を示す。こ
のため、沈降しにくい分散安定性の良好なインクを得る
ためには粘度はより高いことが望まれる。しかしなが
ら、インクとして使用するためには、粘度に対して適当
な範囲がプリンタの特性に応じて設定され、これは通常
２〜３０ｍＰａ・ｓであるが、着色剤として一般に溶媒
（ビヒクル）に溶解性の低い顔料を用いた場合、粘度範
囲と沈降速度の両者を共に満足する条件を設定すること
が困難であった。

【００１８】本発明は、顔料を用いたソリッドインク組
成物において、印刷に適当な粘度と分散安定性を両立す
る特性範囲を見いだしたことに基づく。すなわち、本発
明によれば、ソリッドインク組成物として印刷記録時に
通常のニュートン流体ではなく、ビンガム（Bingham）
様流体挙動を示すインクを用いることを特徴とする。

【００１９】図１は、各インクのズリ速度およびズリ応
力の関係を示すグラフである。インクがニュートン流体
挙動を有するものは、原点を通る直線１で表されるのに
対し、インクがビンガム流体挙動を有するものは、ズリ
速度０の縦軸上に正の切片値ａを有する直線２で表され
る。

【００２０】ここで、成書によっては同様に本発明に含
まれる正の切片値ａを有する曲線３又は４を非ビンガム
塑性流体としてビンガム流体と区別する場合もあるた
め、本発明の記述においては便宜上これらをも包含して
ビンガム様流体と定義する。

【００２１】本発明の重要な点は、０ではない切片値ａ
が存在することであって線形性ではない。従って、原点
を通る曲線５ないし６（非ニュートン流体）は本発明の
範囲に含まれるものではない。

【００２２】なお、ニュートン、非ニュートン、ビンガ
ム、非ビンガム流体等周知のレオロジー解析の詳細につ
いては多くの成書があり、例えば下記が挙げられる。

【００２３】北原・古沢著「最新コロイド化学」講談社
（平２年）、松浦・近藤編「応用コロイド科学」廣川書
店（昭４７年）、ルシェルドコ著・渡辺訳「コロイド化
学」共立出版（昭４３年）、池田著「コロイド化学」裳
華房（昭６１年）、釣谷・小石著「工業分散技術」日刊
工業新聞社（昭６１年）、釣谷・小石著「分散技術入
門」日刊工業新聞社（昭５２年）、北原編「分散・凝集
の解明と応用技術」テクノシステム（平８年）、神保他
編「微粒子ハンドブック」朝倉書店（平３年）、色材協
会編「色材工学ハンドブック」朝倉書店（平１年）、化
学工学会編「微粒子制御」槙書店（平８年）、北原・渡
辺編「界面電気現象」共立出版（昭５８年）、小野木著
「化学者のためのレオロジー」化学同人（昭５７年）、
山本著「物体の変形学」誠文堂新光社（昭４７年）、山
本著「レオロジー」槙書店（昭３９年）、粉体工学会編
「粉体工学便覧」日刊工業新聞社（昭和６１年）。

【００２４】また、液体インクジェット用インクの非ニ
ュートン挙動に関しては特開平4−141424号公報に開示
されており、熱転写用インクのチキソトロピック挙動に
ついて特公平5−10237号公報に、電気粘性効果を有する
液体インクのビンガム挙動について特開昭55−117663号
公報に記載がある。

【００２５】本発明のビンガム様流体挙動を示すインク
が、溶融時の顔料着色剤の分散安定性と共に良好な印刷
特性を示す理由は現在のところ明確ではないものの、概
略下記のように理解できる。

【００２６】すなわち、粘度はズリ応力とズリ速度の比
から算定されるので、横軸にズリ速度及び縦軸に粘度を
とった図２において、図１の直線１に対応するニュート
ン流体挙動を示すインクの粘度は一定値ｂを示す直線７
となり、直線２に対応するビンガム流体挙動を示すイン
クの見かけの粘度は曲線８となる。曲線８はズリ速度が
増大するにつれ一定値に近づくものの、ズリ速度が減少
すると見かけ粘度は著しく増大し、この傾向は曲線３及
び４に対応する粘度曲線９及び１０でも同様である。従
って、本発明のビンガム様流体挙動を示すインクは、低
ズリ速度においては高粘度で分散安定性を向上させ、一
方高ズリ速度においては低粘度となって印刷品質を低下
させることがない。

【００２７】詳細な実験の結果、図１のズリ速度及びズ
リ応力の関係において、ズリ速度０に外挿したときのズ
リ応力の値（図中ａと記載）が０．２Ｐａ以上、かつズ
リ速度１００ｓ~¹（１/秒）におけるズリ応力の値が
３．０Ｐａ以下が最適範囲であることを見いだした。印
刷記録のためインクを溶融したときに、速度０における
応力の値が上記未満では着色剤である顔料の分散安定性
が不十分で沈降を生じやすく、一方、速度１００ｓ~¹に
おける応力が上記より高い場合は、印刷に高電圧を要す
るなど不具合を生じて安定な印刷品質が保持できない。

【００２８】本発明のインク組成物には、上記に詳述し
た特性を維持する限り、広範な素材が特に制限なく使用
できる。

【００２９】上述した粘度あるいはズリ速度に対するズ
リ応力値は各種の方法で測定できる。これらには、ザー
ンカップ法（流出測定法）、ブルックフィールド型ある
いはストーマ型の回転円筒型粘度計、円錐円板（コーン
プレート）型粘度計、同心円筒粘度計（Ｌ型粘度計）、
平行板粘度計（スプレッドメータ）などがあり、各種の
形状の回転体を回転数を変化して粘性応力を測定し、粘
度（粘性率）を算定するものである。

【００３０】ビヒクルは本発明のソリッドインク組成物
として特に限定されず、モノアミド、ビスアミド、テト
ラアミド、ポリアミド、エステルアミド、ポリエステ
ル、ポリ酢酸ビニル、アクリル酸系及びメタクリル酸系
高分子、スチレン系高分子、エチレン酢酸ビニル共重合
体、ポリケトン、シリコーン、クマロン、脂肪酸エステ
ル、トリグリセライド、天然樹脂、天然及び合成ワック
ス等から選択された１ないし多成分から成ることが可能
である。

【００３１】具体的にはポリアミド樹脂として、バーサ
ミド７１１、バーサミド７２５、バーサミド９３０、バ
ーサミド９４０、バーサロン１１１７、バーサロン１１
３８、バーサロン１３００（以上ヘンケル製）、トーマ
イド３９１、トーマイド３９３、トーマイド３９４、ト
ーマイド３９５、トーマイド３９７、トーマイド５０
９、トーマイド５３５、トーマイド５５８、トーマイド
５６０、トーマイド１３１０、トーマイド１３９６、ト
ーマイド９０、トーマイド９２（以上富士化成製）、ポ
リエステルとして、ＫＴＲ２１５０（以上花王製）、ポ
リ酢酸ビニルとして、ＡＣ４０１、ＡＣ５４０、ＡＣ５
８０（以上アライドケミカル製）、シリコーンとして、
シリコーンＳＨ６０１８（東レシリコーン製）、シリコ
ーンＫＲ２１５、シリコーンＫＲ２１６、シリコーンＫ
Ｒ２２０（以上信越シリコーン製）、クマロンとして、
エスクロンＧ−９０（新日鐵化学製）などが使用でき
る。

【００３２】また、樹脂単独、更に他のインク成分と適
応性である、脂肪酸、脂肪酸アミド、グリセライド、ワ
ックス等と組み合わせて使用することにより、インクの
固化を遅らせ、ＯＨＰシートにおいて鮮明なカラー画像
を得ることができる。

【００３３】具体的には、脂肪酸類としては、例えばス
テアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、
セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸などから選ばれる
酸及びそれらのエステル類の少なくとも１種または２種
以上を混合して用いることができる。

【００３４】脂肪酸アミドとしては、ラウリン酸アミ
ド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、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
ン酸アミドなど、Ｎ−置換脂肪酸アミドとしてＮ，Ｎ’
−２−ヒドロキステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ´−エチレ
ンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ´−キシレンビスステ
アリン酸アミド、ステアリン酸モノメチロールアミド、
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、Ｎ，Ｎ´−ジオレイルア
ジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ´−ジオレイルセバシン酸アミ
ド、Ｎ，Ｎ´−ジステアリルイソフタル酸アミド、２−
ステアラミドエチルステアレートなどから選ばれる少な
くとも１種または２種以上を混合して用いることができ
る。

【００３５】Ｎ−置換脂肪酸アミドとしてＮ，Ｎ’−２
−ヒドロキステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ´−エチレンビ
スオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ´−キシレンビスステアリ
ン酸アミド、ステアリン酸モノメチロールアミド、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、Ｎ，Ｎ´−ジオレイルアジピ
ン酸アミド、Ｎ，Ｎ´−ジオレイルセバシン酸アミド、
Ｎ，Ｎ´−ジステアリルイソフタル酸アミドなどから選
ばれる少なくとも１種または２種以上を混合して用いる
ことができる。

【００３６】脂肪酸エステルアマイドはＣＰＨ−３８０
Ｎが選ばれる。

【００３７】脂肪酸エステルとしては一価または多価ア
ルコール脂肪酸エステルが望ましい。

【００３８】例えば、ソルビタンモノパルミテート、ソ
ルビタンモノステアレート、ソルビタンモノベヘネー
ト、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエ
チレングリコールジステアレート、プロピレングリコー
ルモノステアレート、エチレングリコールジステアレー
ト等が選ばれる。

【００３９】具体的には、レオドールＳＰ−Ｓ１０、レ
オドールＳＰ−Ｓ３０、レオドールＳＡ１０、エマゾー
ルＰ−１０、エマゾールＳ−１０、エマゾールＳ−２
０、エマゾールＢ、レオドールスーパＳＰ−Ｓ１０、エ
マノーン３１９９、エマノーン３２９９、エキセパール
ＰＥ−ＭＳ（以上花王製）等が使用できる。

【００４０】更に最も好ましいのは、グリセリンの脂肪
酸エステルである。

【００４１】例えば、ステアリン酸モノグリセライド、
パルミチンモノグリセライド、オレイン酸モノグリセラ
イド、ベヘニン酸モノグリセライドなどが選ばれる。

【００４２】具体的には、レオドールＭＳ−５０、レオ
ドールＭＳ−６０、レオドールＭＳ−１６５、レオドー
ルＭＯ−６０、エキセパールＧ−ＭＢ（以上花王製）、
脱臭精製カルナバワックスＮｏ．１、精製キャンデリラ
ワックスＮｏ．１（以上野田ワックス製）、シンクロワ
ックスＥＲＬ−Ｃ、シンクロワックスＨＲ−Ｃ（以上ク
ローダ製）、ＫＦ２（川研ファインケミカル製）が使用
できる。

【００４３】また、特殊エステル系ワックスとして、エ
キセパールＤＳ−Ｃ２（花王製）、カワスリップーＬ、
カワスリップ−Ｒ（以上川研ファインケミカル製）等も
選ばれる。

【００４４】セロチン酸ミリシル、セロチン酸セリル、
モンタン酸セリル、パルミチン酸ミリシル、ステアリン
酸ミリシル、パルミチン酸セチル、ステアリン酸セチル
等の高級脂肪酸の高級アルコールエステル類等も選ばれ
る。

【００４５】ここでアルキル基は、脂肪酸およびアルコ
ールの両方に存在する。これらの脂肪酸エステルから選
ばれる少なくとも１種、または２種以上を混合して用い
ることができる。この脂肪酸エステル類は溶融粘度が低
く、インク溶融時の流動性が安定している他に、炭素−
炭素の結合に比べて、可撓性が高く表面保護力が強いた
め、印刷画像の折り曲げにも耐える。好ましい脂肪酸エ
ステルは、針入度が１より大きく加圧処理し易いもので
ある。更に、噴射時の粘度が２０mＰａ・sより小さいも
のが適している。

【００４６】ポリアミド類は、一般に芳香族ポリアミド
とダイマー酸ポリアミドに大別されるが、本発明では特
にダイマー（二量体）酸ベースのポリアミドが望まし
い。さらに、このベースとなる酸がオレイン酸、リノー
ル酸、リノレイン酸またはエレオステアリン酸であるこ
とが最適である。

【００４７】具体的には、Macromelt 6030、Macromelt
6065、Macromelt 6071、Macromelt6212、Macromelt 621
7、Macromelt 6224、Macromelt 6228、Macromelt 238、
Macromelt 6239、Macromelt 6240、Macromelt 6301、Ma
cromelt 6900、DPX 335−10、DPX H−415、DPX 335−1
1、DPX 830、DPX 850、DPX 925、DPX 927、DPX 1160、D
PX 1163、DPX 1175、DPX 1196、DPX 1358（以上ヘンケ
ル白水製）、SYLVAMIDE−5（アリゾナケミカル製）、UN
IREZ 2224、UNIREZ 2970（以上ユニオンキャンプ製）等
が選ばれる。

【００４８】グリセライドとしては、ロジンエステル、
ラノリンエステル、硬化ひまし油、部分水添ひまし油、
大豆油の極度硬化油、ナタネ油の極度硬化油、植物性極
度硬化油などから選ばれる少なくても１種または２種以
上を混合して用いることができる。

【００４９】ワックス系としては、具体的にはパラフィ
ンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系
ワックス、キャンデリラワックス、カルナバワックスに
代表される植物系ワックス、ポリエチレンワックスや硬
化ひまし油、ステアリン酸、ベヘン酸等の高級脂肪酸、
および高級アルコール、ステアロン、ラウロン等のケト
ン、特に脂肪酸エステルアミド、飽和あるいは不飽和脂
肪酸アミド、脂肪酸エステルが望ましい。

【００５０】更に上記の脂肪酸、脂肪酸アミド、グリセ
ライド、ワックス等他のインク成分と適応性である限
り、考えられるどの組み合わせにおいても使用できる。

【００５１】着色剤としては上記ビヒクルに良分散して
熱安定性に優れた顔料が望ましい。

【００５２】特に限定されるわけではないが、本発明に
は例えばカラーインデックスに記載される下記の番号の
有機又は無機顔料が使用できる。赤あるいはマゼンタ顔
料としては、Pigment Red 3、5、19、22、31、38、43、
48：1、48：2、48：3、48：4、48：5、49：1、53：1、5
7：1、57：2、58：4、63：1、81、88、104、108、112、
122、123、144、146、149、166、168、169、170、177、
178、179、184、185、208、216、226、257、Pigment Vi
olet 3、19、23、29、30、37、50、88、Pigment Orange
13、16、20、36、青またはシアン顔料としては、Pigme
nt Blue 1、15、15：1、15：2、15：3、15：4、15：6、
16、17−1、22、27、28、29、36、60、緑顔料として
は、Pigment Green 7、26、36、50、黄顔料としては、P
igment Yellow 1、3、12、13、14、17、34、35、37、5
5、74、81、83、93、95、97、108、109、110、137、13
8、139、153、154、155、157、166、167、168、180、18
5、193、黒顔料としては、Pigment Black 7、28、26な
どが目的に応じて使用できる。

【００５３】具体的に商品名を示すと、例えば、クロモ
ファインイエロー2080、5900、5930、AF-1300、2700L、
クロモファインオレンジ3700L、6730、クロモファイン
スカーレット6750、クロモファインマゼンタ6880、688
6、6891N、6790、6887、クロモファインバイオレット R
E、クロモファインレッド6820、6830、クロモファイン
ブルーHS−3、5187、5108、5197、5085N、SR−5020、50
26、5050、4920、4927、4937、4824、4933GN−EP、494
0、4973、5205、5208、5214、5221、5000P、クロモファ
イングリーン2GN、2GO、2G−550D、5310、5370、6830、
クロモファインブラックＡ−1103、セイカファストエロ
ー10GH、A−3、2035、2054、2200、2270、2300、2400
(B)、2500、2600、ZAY−260、2700(B)、2770、セイカフ
ァストレッド8040、C405(F)、CA120、LR−116、1531B、
8060R、1547、ZAW−262、1537B、GY、4R−4016、3820、
3891、ZA−215、セイカファストカーミン6B1476T−7、1
483LT、3840、3870、セイカファストボルドー10B−43
0、セイカライトローズR40、セイカライトバイオレット
B800、7805、セイカファストマルーン460N、セイカファ
ストオレンジ900、2900、セイカライトブルーC718、A61
2、シアニンブルー4933M、4933GN−EP、4940、4973（以
上大日精化工業製）、KET Yellow 401、402、403、40
4、405、406、416、424、 KET Orange 501、KET Red 30
1、302、303、304、305、306、307、308、309、310、33
6、337、338、346、KET Blue 101、102、103、104、10
5、106、111、118、124、KET Green 201（以上大日本イ
ンキ化学製）、Colortex Yellow 301、314、315、316、
P−624、314、U10GN、U3GN、UNN、UA−414、U263、Fine
col Yellow T−13、T−05、Pigment Yellow1705、Color
tex Orange 202、Colortex Red 101、103、115、116、D
3B、P−625、102、H−1024、105C、UFN、UCN、UBN、U3B
N、URN、UGN、UG276、U456、U457、105C、USN、Colorte
x Maroon601、Colortex BrownB610N、Colortex Violet6
00、Pigment Red 122、Colortex Blue 516、517、518、
519、A818、P−908、510、Colortex Green 402、403、C
olortex Black 702、U905 （以上山陽色素製）、Lionol
Yellow1405G、Lionol Blue FG7330、FG7350、FG7400
G、FG7405G、ES、ESP−S（以上東洋インキ製）、Toner
Magenta E02、Permanent RubinF6B、Toner Yellow HG、
PermanentYellow GG−02、Hostapeam Blue B2G（以上ヘ
キストインダストリ製）、カーボンブラック＃2600、＃
2400、＃2350、＃2200、＃1000、＃990、＃980、＃97
0、＃960、＃950、＃850、MCF88、＃750、＃650、MA60
0、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA77、＃52、＃5
0、＃47、＃45、＃45L、＃40、＃33、＃32、＃30、＃2
5、＃20、＃10、＃5、＃44、CF9（以上三菱化学製）な
どが挙げられる。着色剤として更に溶解性染料（Solven
t Dye）も併用できる。他のインク成分と適応性である
限り、油性染料等の任意の着色剤が使用できる。

【００５４】着色剤の添加量は、インクの０．２〜５重
量パーセントが適量である。特に望ましくは、０．５〜
３重量パーセントである。０．２重量パーセント未満で
は画像品質が低下し、５重量パーセントより多いとイン
ク粘度特性に悪影響を与える。また、色の調整等で２種
類以上の着色剤を適時混合して使用できる。

【００５５】本発明のインク組成物に更に機能性を発現
するため、各種の表面処理剤、界面活性剤、粘度低下
剤、酸化防止剤、防腐剤、紫外線吸収剤等を混合するこ
とができる。

【００５６】上記したビヒクル、着色剤及びその他の成
分の混合、分散には周知の各種の粉砕又は分散装置が特
に制限無く使用できる。これらには、高速回転ミル、ロ
ーラーミル、容器駆動媒体ミル、媒体撹拌ミル、ジェッ
トミル等の区分ないしは回転円筒式ミル、振動ボールミ
ル、遠心式ボールミル、媒体撹拌式ミル及びコロイドミ
ル等の区分があり、例えば、カッターミル、ケージミ
ル、ハンマーミル、遠心分級ミル、スタンプミル、フレ
ットミル、遠心ミル、ボールベアリングミル、リングロ
ールミル、テーブルミル、転動ボールミル、チューブミ
ル、コニカルミル、トリコンミル、ポットミル、カスケ
ードミル、遠心流動化ミル、アニュラーミル、ハイスピ
ードデイスパーサ、インペラデイスパーザ、ゲートミキ
サ、ビーズミル、サンドミル、パールミル、コブラミ
ル、ピンミル、モリネックスミル、撹拌ミル、ユニバー
サルミル、センチュリーミル、プレッシャミル、アジテ
ータミル、２本ロールエクストルーダ、２本ロールミ
ル、３本ロールミル、ニッチェミル、ニーダ、ミキサ、
ストーンミル、ケーデイミル、遊星ミル、ハイスイング
ミル、環状ミル、撹拌槽型撹拌ミル、竪型流通管撹拌ミ
ル、ボールミル、パドルミキサ、タワーミル、アトライ
タ、セントリミル、サンドグラインダ、グレンミル、ア
トリションミル、プラネタリーミル、振動ミル、フロー
ジェットミキサ、スラッシャーミル、ペグミル、マイク
ロフルダイザ、クレアミックス、ライノミル、ホモジナ
イザ、ピン付きビーズミル、横型ビーズミル、ピンミ
ル、マジャックミル等がある。

【００５７】混練時間は、装置により各種設定される。
混練には、周知の如く、成分を一括して溶融混練する方
法、着色剤をあらかじめ高濃度に混合してマスタバッチ
とし希釈する方法、成分を順次追加混合する方法、液体
中で分散し固相中に導入するフラッシュ方法等、塗料、
インキ、樹脂着色等に使用される各種の方法が使用でき
る。

【００５８】高品質のインクジェット用インクの調製に
は多くの重要な因子のバランスを必要とする。本発明の
インクは、ホットメルト型インクジェットプリンタに適
用するために、周知の幾つかの要件を満足する。すなわ
ち，このインクは室温で十分な硬度と安定性があり、印
刷前の保管および印刷後の画質に信頼性がある。記録媒
体に付着後は十分な透明性と彩度を有し、かつ均一な薄
膜を形成して良好な画質の印刷物を与える。これらの要
件は複雑で、本発明のインクについて必ずしも明瞭に数
値化できるわけではないが、例えば、融点が相対的に低
いホットメルトインクは典型的に滲みやすく、オフセッ
トが発生しやすい。４０℃保管状態でも印刷物を重ねて
おいた状態で、オフセットが発生しないことが必要であ
る。しかし、インクの融点が高いと粘度が高くなるが、
印刷時の溶融粘度としては５０ｍＰａ・ｓ以下、特に５
〜１５ｍＰａ・ｓの範囲が装置上望ましい。過剰な粘度
は噴射時により大きなエネルギが必要となり、また、あ
まりに低粘度の材料では室温での保存安定性に問題を生
じる。室温（２５℃）での粘度は１０，０００ｍＰａ・
ｓ以上である。

【００５９】多くのインクは噴射温度を高めることによ
って噴射適性範囲に粘度を低下させることができるが、
噴射温度を高めると熱安定性の問題を生じ、インクリザ
ーバ（インク室）やプリントヘッドの中で長時間加熱す
るとインクが分解したり、インクと接する金属材料を腐
食しかねない。

【００６０】印刷物の折り曲げ特性としてはトランスペ
アレンシーフィルムを用いたマンドレル試験において５
ｍｍφ以下特に３ｍｍφ以下の試験に合格することが望
ましい。印刷時のインクを溶融する温度としては、装置
を簡便で低価格にするために、１００〜１５０℃の範囲
が最適である。このため、インクの融点は６０〜１００
℃、特に７０℃以上が望ましい。溶融時の表面張力は３
０ｍＮ／ｍ以下が望ましい。溶融状態から固体に転移す
る際の体積変化は１０％以下が望ましい。

【００６１】さらに、この組成物は、印刷を必要とする
ときのみインク小滴を噴射させる、従来公知のインクジ
ェットプリンタ、例えば、オフィス用プリンタ、工業用
マーキングに使用されているプリンタ、ワイドフォーマ
ット型プリンタ、刷版及び製版用プリンタ、ラベルプリ
ンタおよびこの典型的操作を持つすべてのタイプのプリ
ンタに使用可能である。

【００６２】記録媒体としては、紙、プラスチックフィ
ルム、カプセル、ジェル、金属箔等が挙げられるが、非
接触印刷が可能なだけに媒体の形状は広範なものが使用
でき、これに限定されるものではない。一旦転写体に記
録し、記録媒体に転写する方法、記録後、加熱あるいは
加圧する後処理方法も使用できる。

【００６３】次に、本発明を実施例により具体的に説明
する。

【００６４】〔実施例１〕ビヒクルとして水素添加カス
ター油（川研ファインケミカル製、商品名：K−3ワック
ス）を９７重量パーセント、および着色剤として青顔料
（東洋インキ製、商品名：Lionol Blue FG6350）３重量
パーセントの混合物、全４００ｇをアトライタ（三井鉱
山製MA01SC型）により１２０℃で、均質な溶融混合物が
得られるまで加熱、混練（約５時間）し、続いて加熱、
加圧、ろ過を行い不純物等を除去し、室温で放冷して均
質なシアンソリッドインク組成物を得た。

【００６５】このシアンソリッドインク組成物を１３０
℃に加熱し、回転粘度計（トキメック製ＥＤＬモデル）
を用いて回転数を変化させてズリ応力を測定した。

【００６６】

【表１】

【００６７】表１に結果をまとめて示したように、この
シアンインクは回転数０．５〜１００ｒｐｍ（ズリ速度
０．６６〜１３２ｓ~¹）の範囲で、ズリ応力は０．３４
〜１．９４Ｐａの変化を生じ、ズリ速度０の切片を外挿
して求めると、約０．３４Ｐａおよびズリ速度１００ｓ
~¹では約１．５Ｐａの応力値を示した。

【００６８】このインクをインクジェットプリンタ（日
立工機製、型名：JOLT SJO1A）に入れて９６のノズルか
らすべてインクが噴射していることを確認し、３日間溶
融状態のまま放置し、再び噴射を行った際、不能になる
ノズル数を調べたところ、全てが問題なく噴射すること
を確認した。

【００６９】更に、径１５ｍｍの試験管に入れたインク
（約１００ｇ）を１３５℃に溶融したまま放置したとこ
ろ、１週間経過しても分散液に分離は見られなかった。

【００７０】〔実施例２〕エステルアミド（ＣＰ Ｈａ
ｌｌ製、商品名：CPH380N）を５０重量パーセント、カ
ルナウバワックス（日本精臘製）を５０重量パーセント
の混合物、全５００ｇを撹拌混合機（ヤマト製ラボスタ
ーラＬＲ−４１Ｂ）により１３０℃で、均質な溶融混合
物が得られるまで加熱混練（約１時間）し、ビヒクル組
成物を得た。

【００７１】一方、エステルアミドを４９．５重量パー
セント、カルナウバワックスを４９．５重量パーセント
および着色剤として赤顔料（大日本インキ工業製、商品
名：KET Red337）１重量パーセントの混合物を、ホモジ
ナイザ（日立工機製HG30）により１３０℃で、均質な溶
融混合物が得られるまで加熱、混練（約２時間）し、続
いて加熱、加圧、ろ過を行い不純物等を除去し、室温で
放冷して、均質な本発明に属するマゼンタソリッドイン
ク組成物１を得た。

【００７２】これらのホットメルトインク及びビヒクル
を１３０℃に加熱し、実施例１と同様に回転粘度計を用
いて回転数を変化させてズリ応力を測定した。

【００７３】図３に結果をまとめて示したように、本発
明のインク１（実施例２）はビヒクルとほぼ同様に、ズ
リ速度０の切片は０．２Ｐａ以上、及びズリ速度１００
ｓ~¹では３．０Ｐａ以下の応力値を示した。

【００７４】このインク１を実施例１と同様にインクジ
ェットプリンタに入れてインクが噴射していることを確
認し、３日間溶融状態のまま放置し、再び噴射を行った
際、不能になったノズル数を調べたところ、全てに問題
なく噴射することを確認した。

【００７５】更に、実施例１と同様に径１５ｍｍの試験
管に入れたソリッドインク１を１３５℃に溶融したまま
放置したところ、１週間分散液に分離は見られなかっ
た。

【００７６】〔実施例３〕ビヒクルとしてエステルアミ
ド（川研ファインケミカル製、商品名：カワスリップＳ
Ａ）を４５重量パーセント、カルナウバワックス（野田
ワックス製）を５３重量パーセント、および着色剤とし
て赤顔料（大日精化工業製、商品名：クロモファインマ
ゼンタ6880）、黄顔料（大日精化工業製、商品名：セイ
カファストエロー2035）又は黒顔料（三菱化学製、商品
名：カーボンブラックＭＡ７７）各２重量パーセントの
混合物、全５００gをクレアミックス（セイコーイージ
ー＆ジー製CLM−0.8S）により１３０℃で、均質な溶融
混合物が得られるまで加熱、混練（約３時間）し、続い
て加熱、加圧、ろ過を行い不純物等を除去し、室温で放
冷して均質なマゼンタ、イエロー及びブラックソリッド
インク組成物を得た。

【００７７】これらのソリッドインク組成物を１３０℃
に加熱し、実施例１と同様に回転粘度計を用いて回転数
を変化させて、ズリ応力を測定した。

【００７８】

【表２】

【００７９】表２に結果をまとめて示したように、これ
らのインクは、ズリ速度０の切片は０．２Ｐａ以上、及
びズリ速度１００ｓ~¹では３．０Ｐａ以下の応力値を示
した。

【００８０】このインクを実施例１と同様にインクジェ
ットプリンタに入れて、インクが噴射していることを確
認し、３日間溶融状態のまま放置し、再び噴射を行った
際、不能になったノズル数を調べたところ、全てに問題
なく噴射することを確認した。

【００８１】更に、実施例１と同様に径１５ｍｍの試験
管に入れたインクを１３５℃に溶融したまま放置したと
ころ、１週間分散液に分離は見られなかった。

【００８２】〔実施例４〕ビヒクルとしてモノアミド
（Ｗｉｔｃｏ製、商品名：KemamideS−180）を７０重量
パーセント、ビスアミド（日本化成製、商品名：スリパ
ックスＯ）を２０重量パーセント、ポリアミド（Ａｒｉ
ｚｏｎａ製、商品名：Sylvamide E−5）を９重量パーセ
ント、および着色剤として青顔料（大日精化工業製、商
品名：クロモファインブルー4973）、赤顔料（大日本イ
ンキ化学工業製、商品名：KET Red336）、黄顔料（大日
本インキ化学工業製、商品名：KET Yellow 403）又は黒
顔料（三菱化学製、商品名：カーボンブラック＃25）各
１重量パーセントの混合物、全５００gを撹拌ミル（栗
本鐵工所製）により１３０℃で、均質な溶融混合物が得
られるまで加熱、混練（約６時間）し、続いて、加熱、
加圧、ろ過を行い、不純物等を除去し、室温で放冷して
均質なシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックソリッ
ドインク組成物を得た。

【００８３】これらのソリッドインク組成物を１３０℃
に加熱し、実施例１と同様に回転粘度計を用いて回転数
を変化させて、ズリ応力を測定した結果を、まとめて表
３に示す。

【００８４】

【表３】

【００８５】表のごとく、これらのインクは、ズリ速度
０の切片は０．２Ｐａ以上、及びズリ速度１００ｓ~¹で
は３．０Ｐａ以下の応力値を示した。

【００８６】このインクを実施例１と同様にインクジェ
ットプリンタに入れてインクが噴射していることを確認
し、３日間溶融状態のまま放置し、再び噴射を行った
際、不能になったノズル数を調べたところ、全てに問題
なく噴射することを確認した。

【００８７】更に、実施例１と同様に径１５ｍｍの試験
管に入れたインクを１３５℃に溶融したまま放置したと
ころ、１週間分散液に分離は見られなかった。

【００８８】〔比較例１〕エステルアミドを４９．５重
量パーセント、カルナウバワックスを４９．５重量パー
セント、および着色剤として赤顔料（大日本インキ工業
製、商品名：KETRed309）１重量パーセントの混合物を
撹拌混合機により１３０℃で、加熱、混練（約４時間）
し、室温で放冷して、比較となるマゼンタソリッドイン
ク２を得た。

【００８９】このソリッドインク２を１３０℃に加熱
し、実施例１と同様に回転粘度計を用いて回転数を変化
させて、ズリ応力を測定した。

【００９０】図３に示したように、比較となるインク２
（比較例１）は、ズリ速度１００ｓ~¹では３．０Ｐａ以
下の応力値を示すものの、ズリ速度０の切片はほぼ０に
近い（＜０．２Ｐａ）特性を示した。

【００９１】比較例１のインク２は、実施例１と同様の
インクジェットプリンタ試験で数頁程度でインク噴射に
一部に詰まりが観測され、径１５ｍｍの試験管に入れた
インク２を１３５℃に溶融したまま放置したところ、分
散液に１日で約２０％程度の分離が見られた。

【００９２】〔比較例２〕実施例１と同様の組成の混合
物を撹拌混合機（ヤマト製ラボスターラＬＲ−４１Ｂ）
にて、加熱、混練（２時間）し、シアンソリッドインク
組成物の類似物を作製した。このソリッドインク類似物
を１３０℃に加熱し、実施例１と同様に回転粘度計を用
いて回転数を変化させて、ズリ応力を測定した。このシ
アンインク類似物は、ズリ速度０の切片は０．０２Ｐ
ａ、及びズリ速度１００ｓ~¹では１．０Ｐａの応力値を
示した。

【００９３】このインクを実施例１と同様にインクジェ
ットプリンタに入れて、インク類似物が噴射しているこ
とを確認し、３日間溶融状態のまま放置し、再び噴射を
行った際、不能になったノズル数を調べたところ、約１
０％（１０ノズル）に噴射不良が発生した。

【００９４】更に、実施例１と同様に径１５ｍｍの試験
管に入れたインク類似物を１３５℃に溶融したまま放置
したところ、１週間後分散液の上部に着色剤を含まない
上層が約２０％程度出現し液が２層に分離することが判
明した。

【００９５】〔比較例３〕ビヒクルとして実施例１で用
いた水素添加カスター油を９４重量パーセント、および
着色剤として実施例１で用いた青顔料６重量パーセント
の混合物を、実施例１と同様にアトライターにより１２
０℃で、均質な溶融混合物が得られるまで加熱、混練
（５時間）し、続いて加熱、加圧、ろ過を行い不純物等
を除去し、室温で放冷して均質なシアンソリッドインク
類似物を得た。このソリッドインク類似物を１３０℃に
加熱し、施例１と同様に回転粘度計を用いて回転数を変
化させてズリ応力を測定した。このシアンインク類似物
は、リ速度０の切片は０．４Ｐａ、およびズリ速度１０
０ｓ~¹では４．０Ｐａの応力値を示した。

【００９６】このインク類似物を実施例１と同様にイン
クジェットプリンタに入れて、インク類似物の噴射を調
べたところ、通常以上の高電圧を印加しても約５０％
（５０ノズル）に噴射不良が発生した。

【００９７】更に、実施例１と同様に径１５ｍｍの試験
管に入れたインク類似物を１３５℃に溶融したまま放置
したところでは、１週間分散液に分離は見られなかっ
た。

【００９８】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録装置用ソリ
ッドインク組成物は、従来顔料を着色剤とする場合に問
題とされていた分散安定性と印刷特性の両立が図られる
ため、染料を着色剤としたインクに比べ飛躍的に耐候性
を向上したインクの製造が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】インク組成物のズリ速度とズリ応力の関係を示
す模式図

【図２】インク組成物のズリ速度と粘度の関係を示す模
式図

【図３】インク組成物及びビヒクルのズリ速度とズリ応
力の関係を示す実験結果図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室温で固体のインク組成物を加熱により液
   化させて記録媒体上に噴射させ、記録ドットを形成する
   インクジェット記録装置に利用するインク組成物におい
   て、該インク組成物が顔料を含有し、かつ記録温度にお
   いてビンガム様流体挙動を示すことを特徴とするソリッ
   ドインク組成物。
2. 【請求項２】請求項１記載のソリッドインク組成物にお
   いて、 前記記録温度における前記インク組成物の特性は、流体
   ズリ速度０のズリ応力値０．２Ｐａ以上で、かつ流体ズ
   リ速度１００ｓ~¹のズリ応力値３．０Ｐａ以下を満たす
   ものであることを特徴とするソリッドインク組成物。
3. 【請求項３】請求項１記載のソリッドインク組成物にお
   いて、 前記記録温度においてビンガム様流体挙動を示すビヒク
   ルが添加されていることを特徴とするソリッドインク組
   成物。