JPH10316912A

JPH10316912A - 熱溶融固体インク

Info

Publication number: JPH10316912A
Application number: JP14305097A
Authority: JP
Inventors: Kouji Inaishi; 浩司稲石
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1997-05-15
Publication date: 1998-12-02
Also published as: US6132500A; EP0878523A1

Abstract

(57)【要約】【課題】記録紙へのしみ込み性が良好な熱溶融固体イ
ンクを提供する。【解決手段】示差走査熱量計（ＤＳＣ）による４０℃
から１５０℃までの昇温・降温のヒステリシス特性曲線
における、降温時のピークを示す温度が６１℃以下であ
る熱溶融固体インク。

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
録方式に用いられる熱溶融固体インクに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式としては、例え
ば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電界制御
方式；ピエゾ素子の振動圧力を利用してインクを吐出さ
せるドロップオンデマンド方式（圧力パルス方式）；高
熱によって気泡を形成、成長させることによって生じる
圧力を利用してインクを吐出させるサーマルインクジェ
ット方式等の各種方式が採用されており、これらは極め
て高精細の印刷画像を得ることができる。

【０００３】これら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ク及び主溶媒として有機
溶媒を用いる油性インクが一般に用いられている。水性
インクを用いて得られた印刷画像は、全般に耐水性に劣
っているのに対して、油性インクを用いると、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。

【０００４】しかしながら、これらの水性インク及び油
性インクは、室温では液体であるため、記録紙に印刷す
るとニジミが発生しやすいうえ、充分な印刷濃度が得ら
れない欠点があった。また、液体であるがゆえにインク
からの析出物の発生が起こりやすく、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。

【０００５】これら従来の室温で液体であるインクの欠
点を改良するために、常温で固体である熱溶融固体イン
クが提案されている。米国特許第３６５３９３２号明細
書には、セバシン酸ジアルキルエステルを含有するイン
クが開示されており、米国特許第４３９０３６９号明細
書及び特開昭５８−１０８２７１号公報には、天然ワッ
クスを含有するインクが開示されており、特開昭５９−
２２９７３号公報には、ステアリン酸を含有するインク
が開示されており、特開昭６１−８３２６８号公報に
は、炭素原子数２０〜２４の酸又はアルコールと、融点
が相対的に高いケトンとを含有するインクが開示されて
おり、特開昭６２−４８７７４号公報には、高い水酸基
価を有する熱硬化性樹脂と、１５０℃より高い融点を有
する固体有機溶媒と、少量の染料物質とを含むインクが
開示されており、特開昭６２−１１２６２７号公報に
は、色材と、室温で固体であり室温より高温に加熱する
と液化する第一の溶媒と、この第一の溶媒を溶解する室
温で液体の揮発性が高い第二の溶媒とからなるインクが
開示されており、特開昭６２−２９５９７３号公報に
は、極性基を有する合成ワックスと該合成ワックスに可
溶な染料とを含有するインクが開示されており、特開平
２−２９４７１号公報には、ケトン類とアミドワックス
類とワックス類と色材とからなるインクが開示されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】熱溶融固体インクは、
常温において固体であるインクを加熱して記録紙等の被
画像形成媒体へ噴射し、通常はプラテン等により加熱状
態にある被画像形成媒体へしみ込ませて定着させるもの
である。このしみ込み性が低すぎると定着性が不充分と
なり、また、インクドットが被画像形成媒体の表面から
必要以上に盛り上がった形状となってしまう。このよう
にインクドットが被画像形成媒体の表面から必要以上に
盛り上がって形成されると、その上部が削れやすくなる
ため、耐磨耗性が低下する。インクドットの上部が削ら
れると、印刷画像の色調が劣化してしまう。一方、しみ
込み性が高すぎるとニジミが生じてインクとしての基本
性能を果たせなくなったり印字後に記録紙同士が接着す
るようになったりする不都合が生じる。上述の公知の熱
溶融固体インクは、記録紙へのしみ込み性が充分なもの
ではなかったため、記録紙への定着性、耐摩耗性が悪か
った。

【０００７】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、記録紙へのしみ込み性が良好な
熱溶融固体インクを提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、示差走査熱
量計（ＤＳＣ）による４０℃から１５０℃までの昇温・
降温のヒステリシス特性曲線における、降温時のピーク
を示す温度が６１℃以下である熱溶融固体インクによっ
て達成することができる。以下に本発明を詳述する。

【０００９】本発明の熱溶融固体インクは、示差走査熱
量計（ＤＳＣ）による４０℃から１５０℃までの昇温・
降温のヒステリシス特性曲線における、降温時のピーク
を示す温度（以下、ピーク温度という）が６１℃以下で
ある。６１℃を超えると、記録紙へのしみ込み性が不充
分となり、インクの定着性、耐磨耗性が悪化する。ま
た、印字後に記録紙同士がくっつくのを防止するために
は、上記ピーク温度は、５０℃以上が好ましい。ここ
で、図１に、後述する実施例２のイエローインク約５ｍ
ｇを試料として、示差走査熱量計ＤＳＣ２２０Ｃ（セイ
コー電子工業社製、ＳＳＣ５２２０分析システム）を用
い、前記条件で測定したＤＳＣ昇温・降温ヒステリシス
特性曲線を示す。図１中、降温時のピークＡにおける温
度が上記ピーク温度である。上記熱溶融固体インクの、
記録紙へのしみ込み性が、その熱溶融固体インクの上記
図１のヒステリシス特性曲線における降温側のピークＡ
の温度に特に依存するという上記の関係は、本発明者ら
によって初めて見いだされ、本発明が完成されたもので
ある。

【００１０】本発明の熱溶融固体インクは、上記ピーク
温度が上記の範囲であれば、その組成は特に限定され
ず、例えば、アミド樹脂、ワックス、酸化防止剤、色材
等からなる組成等を挙げることができる。

【００１１】上記アミド樹脂としては特に限定されず、
例えば、バーサミド３３５、７２５（ヘンケル白水社
製）、トーマイド９０、９２（富士化成工業社製）、サ
ンマイド５５０、５５（三和化学工業社製）等の市販の
ものを用いることができる。これらは単独で使用しても
よく、２種以上を併用してもよい。

【００１２】上記ワックスとしては特に限定されず、例
えば、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
ナウバワックス、ライスワックス、ホホバ固体ロウ等の
植物系ワックス；ミツロウ、ラノリン、鯨ロウ等の動物
系ワックス；モンタンワックス等の鉱物系ワックス；フ
ィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス
等の合成炭化水素；硬化ヒマシ油、硬化ヒマシ油誘導体
等の水素化ワックス；モンタンワックス誘導体、ポリエ
チレンワックス誘導体等の変性ワックス；ベヘン酸、ス
テアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ウラリン酸
等の高級脂肪酸；ステアリルアルコール、ベヘニルアル
コール等の高級アルコール；１２−ヒドロキシステアリ
ン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸誘導体等のヒドロ
キシステアリン酸；ドデシルアミン、テトラデシルアミ
ン、オクタデシルアミン等のアミン；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、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等のエステル；
α−オレフィン無水マレイン酸共重合体ワックス等の重
合ワックス等を挙げることができる。

【００１３】また、上記ワックスとしては、ケトンワッ
クス、モノアミドワックスが好適に用いられる。上記ケ
トンワックスとしては特に限定されず、例えば、Ｔ−１
（花王社製）等のステアロン、ラウロン（関東化学社
製）等のラウロン等を挙げることができる。これらは単
独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

【００１４】上記モノアミドワックスとしては特に限定
されず、例えば、ラウリン酸アミド、ステアリン酸アミ
ド、ステアリル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、１２−ヒド
ロキシステアリン酸アミド、特殊脂肪酸アミド、Ｎ−置
換脂肪酸アミド等を挙げることができる。具体的には、
例えば、ニッカアマイドＳ、ニッカアマイドＳＥ、スリ
パックスＯ（日本化成社製）等を挙げることができる。
これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用しても
よい。

【００１５】上記酸化防止剤としては特に限定されず、
例えば、イルガノックス１０１０（チバガイギー社製）
等を挙げることができる。

【００１６】上記色材としては、従来から油性インク組
成物に用いられている顔料及び染料であれば特に限定さ
れない。上記顔料としては特に限定されず、有機無機を
問わず印刷の技術分野で一般に用いられているもの等を
用いることができる。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、キナクリドン系顔
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
ンジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料等を
挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、
２種以上を併用してもよい。

【００１７】上記染料としては特に限定されず、例え
ば、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、インジゴ染料、カーボニ
ウム染料、キノンイミン染料、シアニン染料、キノリン
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等を挙げる
ことができる。これらは単独で使用してもよく、２種以
上を併用してもよい。また、上記顔料と併用することも
できる。

【００１８】本発明の熱溶融固体インクには、紫外線吸
収剤等の熱溶融固体インクに一般的に添加される添加剤
を添加してもよい。本発明の熱溶融固体インクは、例え
ば、アミド樹脂及び適宜配合されるワックス等を、７０
〜２５０℃、好ましくは、１００〜２００℃の温度で加
熱溶解し、これをディゾルバー等の攪拌機を用いて、２
００〜１００００ｒｐｍ、好ましくは、５００〜５００
０ｒｐｍで攪拌混合し、得られるインク組成物をメッシ
ュフィルター等を用いて濾過することにより得ることが
できる。

【００１９】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００２０】実施例１下記配合比により、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックの熱溶融固体インクを調製した。また、得られた熱
溶融固体インクのピーク温度をＤＳＣにより測定し、表
１に示した。

【００２１】イエローアミド樹脂（ヘンケルジャパン社製、バーミサド３３５）２３重量部ケトンワックス（花王社製、Ｔ−１）４０重量部アミドワックス（日本化成社製、スリパックスＯ）３５重量部アゾ染料（ＢＡＳＦ社製、ＹＥＬＬＯＷ０７５）２重量部

【００２２】マゼンタアミド樹脂（ヘンケルジャパン社製、バーミサド３３５）２３重量部ケトンワックス（花王社製、Ｔ−１）４０．５重量部アミドワックス（日本化成社製、スリパックスＯ）３４重量部キサンテン染料（ＢＡＳＦ社製、ネプチュンレッド５４３）２．５重量部

【００２３】シアンアミド樹脂（ヘンケルジャパン社製、バーミサド３３５）２３重量部ケトンワックス（花王社製、Ｔ−１）３７重量部アミドワックス（日本化成社製、スリパックスＯ）３７重量部フタロシアミン染料（チバガイギー社製、オラゾルブルーＧＬ）３重量部

【００２４】ブラックアミド樹脂（ヘンケルジャパン社製、バーミサド３３５）２６重量部ケトンワックス（花王社製、Ｔ−１）４９重量部アミドワックス（日本化成社製、スリパックスＯ）２１重量部アゾ染料（オリエント化学社製、バリファストブラック３８１０）４重量部

【００２５】

【表１】

【００２６】実施例２下記配合比により、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックの熱溶融固体インクを調製した。また、得られた熱
溶融固体インクのピーク温度をＤＳＣにより測定し、表
２に示した。

【００２７】イエローアミド樹脂（ヘンケルジャパン社製、バーミサド３３５）２０重量部ケトンワックス（花王社製、Ｔ−１）４８重量部アミドワックス（日本化成社製、スリパックスＯ）３０重量部アゾ染料（ＢＡＳＦ社製、ＹＥＬＬＯＷ０７５）２重量部

【００２８】マゼンタアミド樹脂（ヘンケルジャパン社製、バーミサド３３５）２１重量部ケトンワックス（花王社製、Ｔ−１）４９重量部アミドワックス（日本化成社製、スリパックスＯ）２８．５重量部キサンテン染料（ＢＡＳＦ社製、ネプチュンレッド５４３）１．５重量部

【００２９】シアンアミド樹脂（ヘンケルジャパン社製、バーミサド３３５）２４重量部ケトンワックス（花王社製、Ｔ−１）４９重量部アミドワックス（日本化成社製、スリパックスＯ）２４重量部フタロシアミン染料（チバガイギー社製、オラゾルブルーＧＬ）３重量部

【００３０】ブラックアミド樹脂（ヘンケルジャパン社製、バーミサド３３５）１６重量部ケトンワックス（花王社製、Ｔ−１）４９重量部アミドワックス（日本化成社製、スリパックスＯ）３１重量部アゾ染料（オリエント化学社製、バリファストブラック３８１０）４重量部

【００３１】

【表２】

【００３２】比較例１下記配合比により、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックの熱溶融固体インクを調製した。また、得られた熱
溶融固体インクのピーク温度をＤＳＣにより測定し、表
３に示した。

【００３３】イエローアミド樹脂（ヘンケルジャパン社製、バーミサド３３５）３２重量部ケトンワックス（花王社製、Ｔ−１）４６重量部アミドワックス（日本化成社製、スリパックスＯ）２０重量部アゾ染料（ＢＡＳＦ社製、ＹＥＬＬＯＷ０７５）２重量部

【００３４】マゼンタアミド樹脂（ヘンケルジャパン社製、バーミサド３３５）３２重量部ケトンワックス（花王社製、Ｔ−１）４５．５重量部アミドワックス（日本化成社製、スリパックスＯ）２０重量部キサンテン染料（ＢＡＳＦ社製、ネプチュンレッド５４３）２．５重量部

【００３５】シアンアミド樹脂（ヘンケルジャパン社製、バーミサド３３５）３５．５重量部ケトンワックス（花王社製、Ｔ−１）４８．５重量部アミドワックス（日本化成社製、スリパックスＯ）１３重量部フタロシアミン染料（チバガイギー社製、オラゾルブルーＧＬ）３重量部

【００３６】ブラックアミド樹脂（ヘンケルジャパン社製、バーミサド３３５）２７．５重量部ケトンワックス（花王社製、Ｔ−１）４９．５重量部アミドワックス（日本化成社製、スリパックスＯ）１９重量部アゾ染料（オリエント化学社製、バリファストブラック３８１０）４重量部

【００３７】

【表３】

【００３８】実施例１、２及び比較例１で得られた熱溶
融固体インクについて、ホットメルトインクジェットプ
リンター（ブラザー工業社製）を用いて記録紙に印字を
行った。実施例１及び２で得られた熱溶融固体インク
は、記録紙に対するしみ込み性が良好であり、定着性に
優れていた。一方、比較例１で得られた熱溶融固体イン
クは、記録紙に対するしみ込み性が不充分であり、定着
性が悪かった。

【００３９】また、印字された記録紙に対して、１００
０グラムのおもりを乗せた直径３０ｍｍのトラックボー
ルを用いて耐磨耗性試験を行った。通常、擦過跡は、ブ
ラックで目立ち、イエローでは目立ちにくいが、実施例
１及び実施例２においては、４色ともほとんど擦過跡が
なかった。このため、本発明の熱溶融固体インクは、フ
ルカラープリンタ用インクとして好適なものであること
が分かった。一方、比較例１においては、４色とも擦過
跡がはっきりと残った。

【００４０】

【発明の効果】本発明の熱溶融固体インクは、上述の構
成からなるので、記録紙へのしみ込み性が良好である。
従って、優れた定着性、耐摩耗性を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例２のイエローのＤＳＣ昇降温測定チャー
トである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】示差走査熱量計（ＤＳＣ）による４０℃
から１５０℃までの昇温・降温のヒステリシス特性曲線
における、降温時のピークを示す温度が６１℃以下であ
ることを特徴とする熱溶融固体インク。