JPH1036737A - ink - Google Patents

ink

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Publication number
JPH1036737A
JPH1036737A JP19179396A JP19179396A JPH1036737A JP H1036737 A JPH1036737 A JP H1036737A JP 19179396 A JP19179396 A JP 19179396A JP 19179396 A JP19179396 A JP 19179396A JP H1036737 A JPH1036737 A JP H1036737A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
printing
surfactant
liquid
particles
Prior art date
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Pending
Application number
JP19179396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Takizawa
芳治 滝沢
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH1036737A publication Critical patent/JPH1036737A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the feathering of printed ink image without increasing the viscosity of the ink or preparatorily applying a substance such as oil and fat to the surface of the printing object. SOLUTION: A substance having a liquid-repelling part and a lyophilic part in the molecular structure is used as a component of the objective ink. The substance is usually called as a surfactant and has a liquid repelling part and a lyophilic part in one molecular structure. The molecular structure of the liquid-repelling part often contains silicon atoms or fluorine atoms and the molecular structure of the lyophilic part often has an ether or amide structure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は被印字物表面に識別
文字を印字する装置のインクに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an ink for an apparatus for printing an identification character on the surface of an object to be printed.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェットプリンタはインクを粒子
化し、それを被印字物上に飛来させ、文字等を形成す
る。飛来させる手段は粒子化したインクを静電力で変更
させる方法や、インクに圧力変動(微小領域での溶媒の
沸騰現象やピエゾ素子による体積変化による変動)を与
えノズルからインクを吐出させる方法などがある。前者
を荷電制御型。後者をオンデマンド型という。
2. Description of the Related Art Ink jet printers form particles of ink and fly the ink onto a printing object to form characters and the like. As a means of flying, there is a method of changing the particleized ink by electrostatic force, a method of giving pressure fluctuation (fluctuation due to a boiling phenomenon of a solvent in a minute area or a change in volume due to a piezo element) to the ink, and discharging the ink from a nozzle. is there. The former is a charge control type. The latter is called on-demand type.

【0003】荷電制御型インクジェットプリンタは、圧
力をかけたインクを震動を印加したノズルから吐出しな
がら電荷を付与することで荷電したインク粒子を作成
し、そのインク粒子を静電気的な偏向系で方向を制御す
ることで文字情報を記録する。その原理を図1に示す。
A charge control type ink-jet printer creates charged ink particles by applying a charge while discharging ink under pressure from a nozzle to which vibration is applied, and the ink particles are directed by an electrostatic deflection system. To record character information. The principle is shown in FIG.

【0004】インクボトル8中のインクは供給ポンプ7
により吸引加圧される。その圧力は調圧弁1により制御
される。圧力の一例として0.28MPa に調圧され
る。圧力を制御されたインクはノズル3に供給される。
ノズル3には電歪素子2が設けられており、その電歪素
子2に電気信号を与えることで、インクに振動を付与す
ることができる。電気信号の一例として周波数68.2
kHz 200Vが印加される。ノズル先端には吐出口
18が設けられている。吐出口18の直径は一例として
65μmである。振動を付与されたインクは出口18か
ら吐出され、帯電電極4の中でインク粒子10を形成す
る。このときに帯電電極4に電圧を印加することで形成
されるインク粒子10に電荷を付与することができる。
電圧の一例として200Vが印加される。ノズル3から
吐出されたインク粒子10は偏向電極9の間を通過す
る。偏向電極9には電圧が印加される。一例として5.
4kV の電圧が印加される。偏向電極9の間を通過す
るインク粒子10は静電力により偏向され被印字物5へ
飛来し、文字を形成する。文字に関与しないインクは先
ずガター11に収納され、更に回収ポンプ6により回収
されインク容器8へ戻る。
The ink in the ink bottle 8 is supplied by a supply pump 7
Is suctioned and pressurized. The pressure is controlled by the pressure regulating valve 1. The pressure is adjusted to 0.28 MPa as an example of the pressure. The ink whose pressure is controlled is supplied to the nozzle 3.
The nozzle 3 is provided with an electrostrictive element 2, and by applying an electric signal to the electrostrictive element 2, vibration can be applied to the ink. Frequency 68.2 as an example of an electric signal
kHz 200V is applied. A discharge port 18 is provided at the tip of the nozzle. The diameter of the discharge port 18 is, for example, 65 μm. The vibrated ink is discharged from the outlet 18 and forms ink particles 10 in the charging electrode 4. At this time, a charge can be applied to the ink particles 10 formed by applying a voltage to the charging electrode 4.
200 V is applied as an example of the voltage. The ink particles 10 discharged from the nozzle 3 pass between the deflection electrodes 9. A voltage is applied to the deflection electrode 9. For example, 5.
A voltage of 4 kV is applied. The ink particles 10 passing between the deflecting electrodes 9 are deflected by electrostatic force and fly to the printing object 5 to form characters. The ink not involved in the characters is first stored in the gutter 11, and further collected by the collection pump 6 and returned to the ink container 8.

【0005】インクジェットプリンタの特徴はインクを
飛来させて印字することである。それゆえノズルを被印
字物から離して印字することができ、被印字物が凹凸
面,曲面でも印字可能で有る。また、帯電量を電気的に
変更することができる為、文字情報を容易に変更できる
という特徴が有る。これらの特徴を生かし、鉄鋼,紙,
アルミ,プラスチック,ガラスなどに印字される場合が
多い。インクの材料としてこれらに対して付着力を持つ
樹脂を使用するため、従来溶剤は、メチルエチルケトン
やメタノール,エタノールが主に用いられてきた。ま
た、強い付着力が不要な印字物や食品への印字では水を
溶剤として用いる場合もある。特に作業環境への影響を
低減するため、主溶剤はメチルエチルケトンからエタノ
ール,水へと移行する傾向に有る。また、インクに色を
与える色素は、これらの溶剤に溶解する染料および媒体
には溶解せず媒体に分散する性質を有する顔料が用いら
れる。従来、媒体に溶解しかつ耐光性が優れるという点
からクロム等の金属を有する染料が主に用いられてき
た。しかし、対環境問題よりクロム等の使用が困難にな
り、代わって色素として耐光性に優れる顔料が使用され
つつある傾向にある。
[0005] A feature of the ink jet printer is that ink is jetted for printing. Therefore, printing can be performed by separating the nozzle from the printing object, and printing can be performed even on an uneven surface or a curved surface of the printing object. In addition, since the charge amount can be electrically changed, there is a feature that character information can be easily changed. Taking advantage of these features, steel, paper,
It is often printed on aluminum, plastic, glass, etc. Conventionally, methyl ethyl ketone, methanol, or ethanol has been mainly used as a solvent in order to use a resin having an adhesive force to these as a material of the ink. Water may be used as a solvent for printing on printed matter or food that does not require strong adhesive force. In particular, in order to reduce the influence on the working environment, the main solvent tends to shift from methyl ethyl ketone to ethanol and water. In addition, as a dye that gives a color to the ink, a dye that is soluble in these solvents and a pigment that has a property of being insoluble in a medium but dispersed in a medium are used. Conventionally, dyes having a metal such as chromium have been mainly used because they are soluble in a medium and have excellent light resistance. However, it becomes difficult to use chromium or the like due to environmental issues, and pigments having excellent light resistance tend to be used instead.

【0006】これらの溶媒はいずれも大気圧で多少なり
とも蒸気圧を有するため、図1に示す様にインク粒子1
0としてノズル3から吐出され、ガター11を経由して
インク容器8に回収される間に大気と接触するときに、
その一部は蒸気として大気中に揮散される。その結果、
回収されたインク中の溶剤の組成比率は初期状態から減
少する。そのため、インクの濃度及びインク粘度は上昇
する。インクジェットプリンタは上述の様にノズル3か
ら吐出する時、電歪素子2から与えられた振動によりイ
ンクが変形し、インク粒子10を形成する。そのため、
インクの粘度が上昇した場合、インクの変形が阻害さ
れ、電歪素子2から与えられた振動によるインク粒子1
0形成が速やかに行われない場合が生じる。これを防止
するため、図には記載していない機構により揮散した溶
剤を補給する機能を有している。そのため、インクの液
面を管理するための液面センサなどが取り付けられてい
る。通常インクは付着力を与える樹脂と、色調を与える
色素を溶剤等の媒体に溶解した。このインクが被印字物
の上に飛来してその媒体が揮散すると、残った樹脂,色
素が固形化して皮膜を形成し、被印字物の上に付着して
文字等を形成する。通常の印字ではこの性能のみで十分
使用に耐えうる。しかし、この樹脂等は本来媒体に溶解
していたため、この印字を再度溶媒等に接触させると溶
解するという問題がある。すなわち印字後にこの被印字
物を溶媒等で洗浄を行うと印字が除去され流状態が発生
する。そのため、印字後に洗浄等の工程が行われる被印
字物に対しては、印字後に溶媒が揮散しても固形化せず
何らかの刺激を与えることにより固形化する機能を有す
るインクが用いられる。その一例として樹脂として不完
全重合体である低分子のアクリルオリゴマーを用い、構
成成分にベンゾフィエノン等の光の刺激によりラジカル
を発生する物質を含むインクがある。このインクは印字
後溶媒が揮散しても、表面に残る樹脂が上記の不完全重
合体であるため固形化しないが、印字後に高エネルギ光
である紫外線を照射することでラジカル重合が開始さ
れ、高分子のアクリル樹脂皮膜が形成される。この皮膜
は溶媒には不溶であるため、紫外線を照射した後は溶解
しない。すなわち、後工程の洗浄工程に耐えるという性
能を有する。また他の一例として構成樹脂に分子構造に
エポキシ基を有する樹脂とアミノ基を有する樹脂を含む
インクがある。このインクも溶媒が揮散しても皮膜を形
成することは無いが、加熱することでこのエポキシ基と
アミノ基が反応して重合し、皮膜を形成する。それによ
り同様に後工程での洗浄に耐えうる。
[0006] Since these solvents all have a certain amount of vapor pressure at atmospheric pressure, as shown in FIG.
When it comes out of the nozzle 3 as 0 and contacts the atmosphere while being collected in the ink container 8 via the gutter 11,
Some of them are vaporized into the atmosphere as vapor. as a result,
The composition ratio of the solvent in the recovered ink decreases from the initial state. Therefore, the ink concentration and the ink viscosity increase. When the ink jet printer discharges from the nozzle 3 as described above, the ink is deformed by the vibration given from the electrostrictive element 2 to form ink particles 10. for that reason,
When the viscosity of the ink increases, the deformation of the ink is hindered and the ink particles 1
0 may not be formed promptly. In order to prevent this, it has a function of replenishing the solvent volatilized by a mechanism not shown in the figure. Therefore, a liquid level sensor for managing the liquid level of the ink is provided. In general, the ink is obtained by dissolving a resin that gives an adhesive force and a dye that gives a color tone in a medium such as a solvent. When the ink flies over the print object and the medium volatilizes, the remaining resin and dye are solidified to form a film and adhere to the print object to form characters and the like. In normal printing, this performance alone is sufficient for use. However, since the resin or the like is originally dissolved in the medium, there is a problem that the printed material is dissolved when the printed material is brought into contact with a solvent or the like again. That is, if the object to be printed is washed with a solvent or the like after the printing, the printing is removed and a flowing state occurs. For this reason, an ink having a function of solidifying by applying some kind of stimulus without solidifying even if the solvent volatilizes after printing is used for an object to be printed on which a process such as washing is performed after printing. As an example, there is an ink that uses a low-molecular-weight acrylic oligomer that is an incomplete polymer as a resin, and includes a substance that generates a radical such as benzofienone as a component by light stimulation. Even if the solvent volatilizes after printing, the ink does not solidify because the resin remaining on the surface is the incomplete polymer described above.However, radical polymerization is started by irradiating ultraviolet light that is high energy light after printing, A polymer acrylic resin film is formed. Since this film is insoluble in a solvent, it does not dissolve after irradiation with ultraviolet light. That is, it has the performance of withstanding the subsequent cleaning process. As another example, there is an ink containing a resin having an epoxy group in a molecular structure and a resin having an amino group as constituent resins. This ink does not form a film even when the solvent is volatilized, but when heated, the epoxy group and the amino group react and polymerize to form a film. As a result, it is possible to endure the washing in the subsequent step.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】後工程での洗浄に耐え
るという優れた性質を有するインクであるが、印字後で
も外部から刺激を与えないと硬化せず、液体の状態のま
まであるが故の問題がある。すなわち印字物の表面に液
状物質を付着させた場合、その液体は広がる事に対する
抵抗が発生しない限り広がる(にじむ)という事であ
る。通常の溶媒が揮散することで固形化するインクは印
字後の溶媒揮散速度の制御により乾燥時間を変更させる
ことができる。すなわち液体状態から固体状態へ変化す
るまでの時間を調整することができる。例えば、印字前
に被印字物を加熱してその余熱で媒体を揮散させてしま
う方法や、印字後に温風を与えることで媒体の揮散速度
を向上させることができる。そのため、被印字物の表面
状態が変化してインクの広がりが変化した場合でもこれ
らの外的手段により広がり(にじみ)を調整することが
できる。しかし、印字後固形化することのないインクは
常に液体状態であるため、上記の媒体の揮散速度を制御
することでは広がり(にじみ)を防止する事はできな
い。特に被印字物表面が均一状態でない場合は、部分的
なにじみ,はじきが発生して安定した印字が得られない
という問題が発生する。
The ink has an excellent property of being resistant to washing in a post-process, but does not cure even if it is not stimulated from outside even after printing, and remains in a liquid state. There is a problem. That is, when a liquid substance is attached to the surface of a printed matter, the liquid spreads (bleeds) unless resistance to the spread occurs. The drying time of an ink that solidifies by the evaporation of a normal solvent can be changed by controlling the evaporation rate of the solvent after printing. That is, the time required to change from the liquid state to the solid state can be adjusted. For example, it is possible to improve the volatilization speed of the medium by heating the printing object before printing and volatilizing the medium by the residual heat, or applying hot air after printing. Therefore, even if the spread of the ink changes due to a change in the surface condition of the printing object, the spread (bleeding) can be adjusted by these external means. However, since the ink that does not solidify after printing is always in a liquid state, it is not possible to prevent the spread (bleeding) by controlling the volatilization speed of the medium. In particular, when the surface of the printing object is not in a uniform state, there is a problem that partial bleeding and bleeding occur and stable printing cannot be obtained.

【0008】そのため、従来はインクによる対応と被印
字物による対応が成されてきた。
[0008] For this reason, conventionally, a response using ink and a response using an object to be printed have been made.

【0009】印字後のインクは被印字物表面で未硬化樹
脂の液体状態である。この樹脂の流動性を低下させるこ
とで広がり(にじみ)の速度を制御する手段が取られ
る。その手段としてインクの粘度を上昇させる方法があ
る。例えば、非吸水性のプラスチック上への印字でイン
ク粘度が3.0mPa・s の場合、印字粒子の直径は
0.4mm であるが、これを4.0mPa・s にすること
で直径0.3mm に抑制することができる。しかし、粘度
を上げるとノズル3から吐出されるインクがインク粒子
10となるのに必要な電歪素子の駆動能力が不足し、正
常なインク粒子10が形成できず、正規の文字の形成が
困難という問題が生じる。特に低温(例えば5℃)で印
字を行う場合、高粘度インクでは低温による増粘が著し
く粒子形成が困難になるという問題が生じる。従って印
字可能な温度範囲が制限されるという問題が生じる。
The ink after printing is in a liquid state of an uncured resin on the surface of the printing object. Means for controlling the speed of spreading (smearing) by reducing the fluidity of the resin is taken. As a means for this, there is a method of increasing the viscosity of the ink. For example, when printing on non-water-absorbing plastic and the ink viscosity is 3.0 mPa · s, the diameter of the printing particles is 0.4 mm. By changing this to 4.0 mPa · s, the diameter is 0.3 mm. Can be suppressed. However, when the viscosity is increased, the driving capability of the electrostrictive element necessary for the ink ejected from the nozzle 3 to become the ink particles 10 is insufficient, so that normal ink particles 10 cannot be formed and it is difficult to form regular characters. The problem arises. In particular, when printing is performed at a low temperature (for example, 5 ° C.), there is a problem that the viscosity of a high-viscosity ink is remarkably increased at a low temperature, making it difficult to form particles. Therefore, there is a problem that the printable temperature range is limited.

【0010】被印字物による対応は被印字物の表面状態
を一定状態にする。例えば、ステンレスの板の凹凸がそ
の最大高さと最低高さの差が1.2μmの状態を0.9μ
mに押さえることでにじみの発生は防止できる。また、
凹凸状態が異なる場合でもその表面に希薄な樹脂,油
脂,離型剤を塗布する事で、表面のにじみ性を制御する
事が可能である。また、液体上の物質では無く、微小の
固体物などを付着させる事によっても制御することは可
能である。しかし、これらの手段はいずれも本来付着さ
せるべきインク以外のものを付着させなければならない
という問題がある。すなわち、付着させるという工程,
機構の追加が必要である。また、付着させる事により被
印字物に対してダメージを与える可能性もある。例えば
油脂等を付着させた場合、被印字物への付着力が低下す
るという問題が生じる。
[0010] In response to the printing object, the surface state of the printing object is kept constant. For example, a state in which the difference between the maximum height and the minimum height of the stainless steel plate is 1.2 μm is 0.9 μm.
The occurrence of bleeding can be prevented by holding down to m. Also,
Even when the unevenness is different, it is possible to control the bleeding of the surface by applying a dilute resin, oil or fat, or a release agent to the surface. It is also possible to control by attaching not a substance on a liquid but a minute solid or the like. However, each of these means has a problem in that ink other than the ink that should be applied must be applied. That is, the process of attaching,
An additional mechanism is required. In addition, there is a possibility that the printed object may be damaged by the attachment. For example, when fats and oils are adhered, there is a problem in that the adhesion to the print target is reduced.

【0011】本発明の目的は、インクの粘度を上昇させ
ることなく、また被印字物の表面に事前に油脂等の物質
を付着させることなく印字後のインクのにじみを防止す
ることができるインクを与えることにある。
An object of the present invention is to provide an ink capable of preventing ink bleeding after printing without increasing the viscosity of the ink and without previously adhering a substance such as oil or fat to the surface of a printing object. To give.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】インク成分に、その分子
構造内に撥液部と親液部を有する物質を含ませることに
より目的は達成される。この物質は通常界面活性剤と称
される。その構造の一例を図3に示す。図3に示す界面
活性剤には一つの分子構造内に撥液部14と親液部15
が存在する。その撥液部の分子構造は、珪素系やフッ素
系の原子を含む構造である場合が多い。また、親液部の
分子構造はエーテル系やアミド系の分子構造を有する場
合が多い。本発明はこれらの構造に限定されるものでは
無い。
The object is achieved by including a substance having a lyophobic part and a lyophilic part in its molecular structure in the ink component. This material is commonly called a surfactant. FIG. 3 shows an example of the structure. The surfactant shown in FIG. 3 includes a lyophobic part 14 and a lyophilic part 15 in one molecular structure.
Exists. The molecular structure of the liquid-repellent part is often a structure containing silicon-based or fluorine-based atoms. In addition, the molecular structure of the lyophilic portion often has an ether-based or amide-based molecular structure. The present invention is not limited to these structures.

【0013】インク粒子10が被印字物5上に飛来した
状態を図2に示す。添加された界面活性剤12は物質の
境界面に集合する性質を有する。すなわちインク粒子1
0ではその液体であるインク粒子と大気との境界面、す
なわちインク粒子10の表面にこの界面活性剤は配置さ
れる。その場合、界面活性剤の撥的部14は大気側に、
親液部15はインク粒子側に配位する。インク粒子10
が被印字物5に付着した場合、その被印字物5との境界
面にもこの界面活性剤は配置される。図2ではこの状態
の表記は省略している。付着したインク粒子10は被印
字物5の表面を濡らしながら広がろうとする。この広が
る点は、液体であるインクと固体である被印字物と気体
である大気が境界を成す点である。それ故これらの境界
面の密集した点に界面活性剤12は集中する。この密集
点で、界面活性剤12はその撥液部14をインク粒子1
0の表面に配置した状態で集合するため、被印字物5の
表面はこの撥液部14と対位することとなる。界面活性
剤12の撥液部14を構成する分子構造は被印字物5の
表面に対しても反発する要素を有する。そのため、イン
ク粒子10が被印字物5の表面を広がる場合、反発力1
3を受けながら広がる事になる。その結果広がる動きに
対して抵抗力となり、広がりは抑制される。すなわち、
インク自身が広がりながら被印字物の表面を撥液状態に
変化させていく。それ故、被印字物の表面に事前の処理
を行う必要が無くなる。また、添加する界面活性剤が微
量の場合、インクの粘度は上昇することは無い。また、
インクの表面張力も微量添加であれば変化はなく、イン
クの粒子化に影響を与えることは無い。
FIG. 2 shows a state in which the ink particles 10 have landed on the printing object 5. The added surfactant 12 has a property of collecting at the interface of the substance. That is, ink particle 1
In the case of 0, this surfactant is disposed on the boundary surface between the liquid ink particles and the atmosphere, that is, on the surface of the ink particles 10. In that case, the repellent portion 14 of the surfactant is located on the air side,
The lyophilic part 15 is arranged on the ink particle side. Ink particles 10
Is attached to the printing object 5, the surfactant is also arranged on the boundary surface with the printing object 5. In FIG. 2, the notation of this state is omitted. The attached ink particles 10 tend to spread while wetting the surface of the printing object 5. This spreading point is a point where the ink, which is a liquid, the object to be printed, which is a solid, and the atmosphere, which is a gas, form a boundary. Therefore, surfactant 12 is concentrated at the dense points of these interfaces. At this dense point, the surfactant 12 causes the lyophobic portion 14 to
Therefore, the surface of the printing object 5 is opposed to the lyophobic portion 14 because it is arranged in a state of being disposed on the surface of the printing object 5. The molecular structure of the liquid repellent portion 14 of the surfactant 12 has an element that repels the surface of the printing object 5. Therefore, when the ink particles 10 spread on the surface of the printing object 5, the repulsive force 1
It will spread while receiving 3. As a result, it becomes resistant to the spreading movement, and the spreading is suppressed. That is,
While the ink itself spreads, the surface of the printing object is changed to a lyophobic state. Therefore, it is not necessary to perform a pre-processing on the surface of the printing object. Further, when the amount of the added surfactant is very small, the viscosity of the ink does not increase. Also,
If the surface tension of the ink is also added in a small amount, there is no change, and there is no effect on the ink particle formation.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1か
ら図3で記述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0015】図1は荷電制御型インクジェットプリンタ
の原理を示す説明図である。インク容器8中のインクは
供給ポンプ7により吸引加圧される。その圧力は調圧弁
1により制御される。圧力の一例として0.28Mpa
に調圧される。圧力を制御されたインクはノズル3に供
給される。ノズル3には電歪素子2が設けられており、
その電歪素子2に電気信号を与えることで、インクに振
動を付与することができる。電気信号の一例として周波
数68.2kHz 200Vが印加される。ノズル先端に
はオリフィスが設けられている。オリフィスの直径は一
例として65μmである。振動を付与されたインクはオ
リフィスから吐出され、帯電電極4の中でインク粒子1
0を形成する。このときに帯電電極4に電圧を印加する
ことで形成されるインク粒子10に電荷を付与すること
ができる。電圧の一例として200Vが印加される。ノ
ズル3から吐出されたインク粒子10は偏向電極9の間
を通過する。偏向電極9には電圧が印加される。一例と
して5.4kV の電圧が印加される。偏向電極9の間を
通過するインク粒子10は静電力により偏向され被印字
物5へ飛来し、文字を形成する。文字に関与しないイン
クは先ずガター11に収納され、更に回収ポンプ6によ
り回収されインク容器8へ戻る。
FIG. 1 is an explanatory view showing the principle of a charge control type ink jet printer. The ink in the ink container 8 is suction-pressed by the supply pump 7. The pressure is controlled by the pressure regulating valve 1. 0.28Mpa as an example of pressure
Is regulated. The ink whose pressure is controlled is supplied to the nozzle 3. The nozzle 3 is provided with the electrostrictive element 2,
By giving an electric signal to the electrostrictive element 2, vibration can be given to the ink. A frequency of 68.2 kHz 200 V is applied as an example of the electric signal. An orifice is provided at the tip of the nozzle. The diameter of the orifice is, for example, 65 μm. The vibrated ink is ejected from the orifice, and the ink particles 1
0 is formed. At this time, a charge can be applied to the ink particles 10 formed by applying a voltage to the charging electrode 4. 200 V is applied as an example of the voltage. The ink particles 10 discharged from the nozzle 3 pass between the deflection electrodes 9. A voltage is applied to the deflection electrode 9. As an example, a voltage of 5.4 kV is applied. The ink particles 10 passing between the deflecting electrodes 9 are deflected by electrostatic force and fly to the printing object 5 to form characters. The ink not involved in the characters is first stored in the gutter 11, and further collected by the collection pump 6 and returned to the ink container 8.

【0016】インクは供給ポンプ7で加圧されて、ノズ
ル3から吐出される。その構造を図2に示す。ノズル3
にはノズル管12が取り付けられている。そのノズル管
12の先端には吐出板14が設けられている。吐出板1
4の材料の一例はインクによる磨耗対策のため、ルビ
ー,セラミック等の硬い材料が用いられている。この吐
出板14には吐出口18が設けられている。加圧された
インクはノズル管12の内部を経由してこの吐出口18
から吐出され、インク柱13を形成する。このインクに
は既に記載した様に電歪素子2で超音波が加えられてい
るため、ノズル3の吐出口18から吐出したインク柱1
3はインクの振動によりインク粒子10を形成する。
The ink is pressurized by the supply pump 7 and discharged from the nozzle 3. The structure is shown in FIG. Nozzle 3
Is provided with a nozzle tube 12. A discharge plate 14 is provided at the tip of the nozzle tube 12. Discharge plate 1
As an example of the material No. 4, a hard material such as ruby, ceramic or the like is used to prevent abrasion by ink. The discharge plate 14 is provided with a discharge port 18. The pressurized ink passes through the inside of the nozzle pipe 12 and
To form an ink column 13. Since the ultrasonic wave is applied to this ink by the electrostrictive element 2 as described above, the ink column 1 ejected from the ejection port 18 of the nozzle 3
3 forms ink particles 10 by vibration of the ink.

【0017】インクを構成する材料の一例の概略を以下
に示す。このインクは紫外線を照することにより硬化す
る。
An outline of an example of a material constituting the ink is shown below. This ink cures when irradiated with ultraviolet light.

【0018】 溶剤 メチルエチルケトン 60% 樹脂 アクリルオリゴマー 30% 色素 クロム系錯体染料 5% 導電剤 硝酸リチウム 2% 光反応開始剤 ベンゾフェノン系 3% 界面活性剤 パーフルオロアルキルエチレンオキサイド 0.2% また、他の一例の概略を以下に示す。このインクは印字
後120℃10分加熱することにより硬化する。
Solvent Methyl ethyl ketone 60% Resin Acrylic oligomer 30% Dye Chromium complex dye 5% Conductive agent Lithium nitrate 2% Photoinitiator Benzophenone 3% Surfactant Perfluoroalkylethylene oxide 0.2% Another example Is shown below. This ink is cured by heating at 120 ° C. for 10 minutes after printing.

【0019】 溶剤 メチルエチルケトン 70% 樹脂 エポキシ樹脂 12% 変性アミン樹脂 12% 色素 クロム系錯体染料 4% 導電剤 硝酸リチウム 2% 界面活性剤 パーフルオロアルキルエチレンオキサイド 0.2% これらのインクの挙動を以下に示す。被印字物5表面に
飛来したインク粒子10の状態を図2に示す。添加され
た界面活性剤12は物質の境界面に集合する性質を有す
る。すなわちインク粒子10ではその液体であるインク
粒子と大気との境界面、すなわち、インク粒子10の表
面にこの界面活性剤は配置される。その場合、界面活性
剤の撥的部14は大気側に、親液部15はインク粒子側
に配位する。インク粒子10が被印字物5に付着した場
合、その被印字物5との境界面にもこの界面活性剤は配
置される。図2ではこの状態の表記は省略している。付
着したインク粒子10は被印字物5の表面を濡らしなが
ら広がろうとする。この広がる点は、液体であるインク
と固体である被印字物と気体である大気が境界を成す点
である。それ故これらの境界面の密集した点に界面活性
剤12は集中する。この密集点で、界面活性剤12はそ
の撥液部14をインク粒子10の表面に配置した状態で
集合するため、被印字物5の表面はこの撥液部14と対
位することとなる。界面活性剤12の撥液部14を構成
する分子構造は被印字物5の表面に対しても反発する要
素を有する。そのため、インク粒子10が被印字物5の
表面を広がる場合、反発力13を受けながら広がる事に
なる。その結果広がる動きに対して抵抗力となり、広が
りは抑制される。すなわち、インク自身が広がりながら
被印字物の表面を撥液状態に変化させていく。
Solvent Methyl ethyl ketone 70% Resin Epoxy resin 12% Modified amine resin 12% Pigment Chromium complex dye 4% Conductive agent Lithium nitrate 2% Surfactant Perfluoroalkyl ethylene oxide 0.2% The behavior of these inks is described below. Show. FIG. 2 shows the state of the ink particles 10 flying on the surface of the printing object 5. The added surfactant 12 has a property of collecting at the interface of the substance. That is, in the ink particles 10, the surfactant is disposed on the boundary surface between the liquid ink particles and the atmosphere, that is, on the surface of the ink particles 10. In this case, the repellent portion 14 of the surfactant is arranged on the air side, and the lyophilic portion 15 is arranged on the ink particle side. When the ink particles 10 adhere to the printing object 5, the surfactant is also arranged on the boundary surface with the printing object 5. In FIG. 2, the notation of this state is omitted. The attached ink particles 10 tend to spread while wetting the surface of the printing object 5. This spreading point is a point where the ink, which is a liquid, the object to be printed, which is a solid, and the atmosphere, which is a gas, form a boundary. Therefore, surfactant 12 is concentrated at the dense points of these interfaces. At this dense point, the surfactant 12 gathers in a state where the liquid-repellent portions 14 are arranged on the surface of the ink particles 10, so that the surface of the printing object 5 faces the liquid-repellent portions 14. The molecular structure of the liquid repellent portion 14 of the surfactant 12 has an element that repels the surface of the printing object 5. Therefore, when the ink particles 10 spread on the surface of the printing object 5, they spread while receiving the repulsive force 13. As a result, it becomes resistant to the spreading movement, and the spreading is suppressed. That is, the surface of the printing object is changed to a lyophobic state while the ink itself spreads.

【0020】用いることのできる界面活性剤は非イオン
系の界面活性剤であることが好ましい。これは電化制御
型インクジェットプリンタでは、インクに帯電させるた
めインクに導電性が必要である。そのためインクでも導
電剤が添加されている。そのため、イオン性の物質が添
加されるとこれらに影響を及ぼす可能性がある。オンデ
マンド型インクジェットプリンタでは、この問題は無
い。添加される界面活性剤は珪素系すなわちシリコン系
は主鎖であるジメチルポリシロキサンに対してエポキシ
変性,ポリエーテル変性,アルコール変性,エポキシ・
ポリエーテル変性,アルキルアラルキルポリエーテル変
性を行ったものなどが挙げられる。また、フッ素系はパ
ーフルオロアルキルベタイン,パーフルオロアルキルア
ミンオキサイド,パーフルオロアルキルエチレンオキサ
イドなどが挙げられる。本発明ではこれらの物質に限定
されるものでは無い。これらの添加量は極性媒体および
界面活性剤の種類により個々に異なるが、通常0.05
%から0.5%の範囲が適切な場合が多い。このように
添加量が微量のため、インクの粘度は上昇することは無
い。また、インクの表面張力も変化なく、インクの粒子
化に影響を与えることは無い。
The surfactant that can be used is preferably a nonionic surfactant. In an electrification control type ink jet printer, the ink needs to have conductivity in order to charge the ink. Therefore, a conductive agent is added to the ink. Therefore, if an ionic substance is added, these may be affected. On-demand type ink jet printers do not have this problem. The surfactant to be added is silicon-based, that is, silicon-based dimethylpolysiloxane whose main chain is epoxy-modified, polyether-modified, alcohol-modified, epoxy-modified.
Examples thereof include those subjected to polyether modification and alkyl aralkyl polyether modification. Further, as the fluorine type, perfluoroalkyl betaine, perfluoroalkylamine oxide, perfluoroalkylethylene oxide and the like can be mentioned. The present invention is not limited to these substances. The amount of these additives varies depending on the type of polar medium and surfactant, but is usually 0.05.
% Is often appropriate. Since the amount of addition is very small, the viscosity of the ink does not increase. Also, the surface tension of the ink does not change, and does not affect the particle formation of the ink.

【0021】これにより被印字物の表面を前処理した
り、インクの粘度を増加させる事無くインクのにじみを
防止することができる。
Thus, it is possible to prevent the bleeding of the ink without pre-treating the surface of the printing object or increasing the viscosity of the ink.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、被印字物の表面状態に
よるにじみの影響が低減できるため、安定した印字品質
を得ることができる。また、表面状態を制御するための
手段を設ける必要が無く、周囲装置を簡略化できる。
According to the present invention, since the influence of bleeding due to the surface condition of the printing object can be reduced, stable printing quality can be obtained. Further, there is no need to provide a means for controlling the surface state, and the peripheral device can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例のインクを用いる印字装置の
斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of a printing apparatus using ink according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例のインクと被印字物の接触状
態を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a contact state between ink and a print target according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例のインクに用いる界面活性剤
の説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a surfactant used in the ink of one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5…被印字物、10…インク粒子、12…界面活性剤、
13…反発力。
5 to be printed, 10 to ink particles, 12 to surfactant,
13 ... Repulsive force.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】構成する媒体が揮散しても固形化すること
の無いインクにおいて、その成分に分子構造内に撥液部
と親液部を有する物質が少なくとも1種類含まれる事を
特徴とするインク。
1. An ink which does not solidify even when a constituent medium is volatilized, wherein the component contains at least one substance having a lyophobic part and a lyophilic part in a molecular structure. ink.
JP19179396A 1996-07-22 1996-07-22 ink Pending JPH1036737A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005008759A (en) * 2003-06-19 2005-01-13 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Active ray-curable inkjet ink composition, method for forming image by using the same, and inkjet recording device
JP2005120201A (en) * 2003-10-16 2005-05-12 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Active ray-curable type inkjet printing ink composition, and method for forming image as well as apparatus for inkjet recording by using it
JP2005139275A (en) * 2003-11-06 2005-06-02 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Active ray-curable inkjet ink composition, method for forming image using the same and inkjet recorder

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