JP2022087590A - Irreversible thermosensitive color development ink and printer using the same - Google Patents

Irreversible thermosensitive color development ink and printer using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2022087590A
JP2022087590A JP2020199597A JP2020199597A JP2022087590A JP 2022087590 A JP2022087590 A JP 2022087590A JP 2020199597 A JP2020199597 A JP 2020199597A JP 2020199597 A JP2020199597 A JP 2020199597A JP 2022087590 A JP2022087590 A JP 2022087590A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
color
agent
printing
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020199597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
航平 會田
Kohei Aida
倫子 前島
Tomoko Maejima
雅彦 荻野
Masahiko Ogino
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 Industrial Equipment Systems Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd filed Critical Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority to JP2020199597A priority Critical patent/JP2022087590A/en
Publication of JP2022087590A publication Critical patent/JP2022087590A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

To provide an irreversible thermosensitive color development ink which can be used in printing on a charging control type ink jet printer, and which can be discolored to a chromatic color by integration of a temperature and time when a temperature of a printing dot formed by printing becomes equal to or greater than a prescribed temperature, and provide a printer using the same.SOLUTION: An irreversible thermosensitive color development ink according to the present invention includes, a leuco dye, a developer, a decoloring agent and a solvent. At least one of the leuco dye, the developer and the decoloring agent is not microencapsulated. In the irreversible thermosensitive color development ink, volatility satisfies a relationship of the solvent>the decoloring agent>the leuco dye and the developer. By volatilization of the decoloring agent, the ink is developed to a chromatic color.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、不可逆性感熱顕色インクおよびこれを用いた印刷装置に関する。 The present invention relates to an irreversible heat-sensitive color-developing ink and a printing apparatus using the same.

食品や医薬品等の品質管理ニーズに伴い、生産、輸送、消費の流通過程の中で、途切れることなく温度管理することが求められている。例えば、食品や医薬品等の生産段階では、必要な加熱処理(例えば、60℃前後の熱処理)や殺菌処理(例えば、110℃前後の殺菌処理)などが適切に行われているか否かを把握するために温度管理が行われている。また、輸送、消費の段階では、例えば、製品が途切れることなく低温に保つ(コールドチェーン)ために温度管理が行われている。 With the need for quality control of foods and pharmaceuticals, it is required to control the temperature without interruption in the distribution process of production, transportation and consumption. For example, at the production stage of foods and pharmaceuticals, it is necessary to grasp whether or not necessary heat treatment (for example, heat treatment at around 60 ° C.) and sterilization treatment (for example, sterilization treatment at around 110 ° C.) are properly performed. Therefore, temperature control is performed. At the stage of transportation and consumption, for example, temperature control is performed to keep the product at a low temperature without interruption (cold chain).

生産、輸送時の温度を絶えず測定・記録するため、時間と温度を連続的に記録可能なデータロガーが搭載される場合が多い。これにより、必要な加熱処理や殺菌処理が行われていなかったり、製品にダメージがあったりした場合などにその責任の所在を明らかにすることができる。しかし、データロガーはその価格およびサイズから製品の個別管理には不向きである。 In order to constantly measure and record the temperature during production and transportation, a data logger that can continuously record the time and temperature is often installed. As a result, if the necessary heat treatment or sterilization treatment is not performed, or if the product is damaged, the responsibility can be clarified. However, data loggers are unsuitable for individual product management due to their price and size.

製品個別の品質を管理する場合は、データロガーではなく、比較的安価な温度インジケータを使用する場合がある。温度インジケータはデータロガーほどの記録精度はないものの、製品個別に貼付け可能であり、あらかじめ設定された温度を上回るか、下回るかした場合に表面が染色されるため、温度環境の変化を知ることが可能である。しかしながら、温度インジケータについても、大量生産品に適用するためには、価格や貼付速度の観点から不向きである場合が多い。 When controlling the quality of individual products, relatively inexpensive temperature indicators may be used instead of data loggers. Although the temperature indicator is not as accurate as a data logger, it can be attached to individual products, and the surface is dyed when the temperature exceeds or falls below the preset temperature, so it is possible to know changes in the temperature environment. It is possible. However, temperature indicators are often unsuitable for application to mass-produced products from the viewpoint of price and sticking speed.

一方、賞味期限、使用期限、製造番号などの印刷のため、食品、電子部品など幅広い分野で帯電制御式のインクジェットプリンタが用いられている。帯電制御式のインクジェットプリンタにより、温度変化に対して不可逆的に変色するインクを印刷することができれば、価格や印刷速度の観点から、温度インジケータよりも大量生産品の温度管理に好適である。 On the other hand, charge control type inkjet printers are used in a wide range of fields such as foods and electronic parts for printing the expiration date, expiration date, serial number, and the like. If an ink jet printer with charge control can print ink that changes color irreversibly with respect to temperature changes, it is more suitable for temperature control of mass-produced products than a temperature indicator from the viewpoint of price and printing speed.

特許文献1には、高濃度の画像を形成できるとともに、十分に不可視な状態まで消去される消去可能インクジェットインクが開示されている。具体的に、特許文献1には、ロイコ色素と非水溶性顕色剤とアルコールおよび水を含む溶媒とを含有し、前記水の量は前記溶媒の7質量%以上25質量%以下であることを特徴とする消去可能インクジェットインクが開示されている。 Patent Document 1 discloses an erasable inkjet ink that can form a high-density image and is erased to a sufficiently invisible state. Specifically, Patent Document 1 contains a leuco dye, a water-insoluble color developer, and a solvent containing alcohol and water, and the amount of the water is 7% by mass or more and 25% by mass or less of the solvent. An erasable inkjet ink comprising the above is disclosed.

特許文献2には、ロイコ染料と顕色剤との間の発色反応を利用した感熱記録材料において、感度向上剤として所定の一般式で表される無水安息香酸誘導体を使用したことを特徴とする感熱記録材料が開示されている。 Patent Document 2 is characterized in that a benzoic anhydride derivative represented by a predetermined general formula is used as a sensitivity improving agent in a heat-sensitive recording material utilizing a color-developing reaction between a leuco dye and a color developer. Thermal recording materials are disclosed.

特開2012-224789号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-224789 第2729253号公報No. 2729253

帯電制御式インクジェットプリンタが、温度変化に対して不可逆的に変色するインクを大量生産品に高速に印刷するためには、次のような複数の問題を解決する必要がある。例えば、インクジェットにより印刷されたインクが迅速に乾燥し、印字ドットを形成できることが挙げられる。また、その印字ドットが大量生産品に対して高密着性を有することが挙げられる。さらに、インクジェットプリンタが高精細に印字するために、小さな口径のインクジェットノズルからインクを吐出できることが挙げられる。 In order for a charge-controlled inkjet printer to print ink that changes color irreversibly with temperature changes on mass-produced products at high speed, it is necessary to solve a plurality of problems as follows. For example, the ink printed by inkjet dries quickly and can form print dots. Further, it is mentioned that the printed dots have high adhesion to mass-produced products. Further, in order for the inkjet printer to print with high definition, it is possible to eject ink from an inkjet nozzle having a small diameter.

また、温度インジケータとして印字ドットを活用するためには、温度変化に対して変色した際、その変化をはっきりと視認できることが好ましい。そのため、インクの色として、有色から有色に変化がわかりやすく変色するか、無色から有色に変色するインクであることが求められる。 Further, in order to utilize the print dot as a temperature indicator, it is preferable that the change can be clearly visually recognized when the color changes with respect to the temperature change. Therefore, it is required that the color of the ink changes from colored to colored in an easy-to-understand manner, or changes from colorless to colored.

また、生鮮食品やバイオ医薬品など、温度と時間に依存して品質が劣化する製品を管理する場合は、時間と温度の積算で色が変化する時間温度インジケータ(Time-Temperature Indicator)が使用される。このような時間温度インジケータとして印字ドットを活用するためには、温度変化に対して時間と温度の積算で色が変化するインクであることが求められる。 In addition, when managing products whose quality deteriorates depending on temperature and time, such as fresh foods and biopharmaceuticals, a time temperature indicator (Time-Temperature Indicator) that changes color by integrating time and temperature is used. .. In order to utilize the print dots as such a time temperature indicator, it is required that the ink changes its color by integrating the time and the temperature with respect to the temperature change.

このような状況下、特許文献1に開示された消去可能インクジェットインクは、水を含む溶媒を主成分としている。そのため、この消去可能インクジェットインクには、高速に印刷する場合に乾燥速度が十分ではないことや、大量生産品によく使われるプラスチックなどに対して高密着性が得られないことが想定される。また、この消去可能インクジェットインクは加熱により有色から無色に変色するインクであることから、温度インジケータとしての使用が難しい。さらに、この消去可能インクジェットインクは、時間と温度の積算による色の変化も考慮されていないことから、時間温度インジケータとしての使用も難しい。 Under such circumstances, the erasable inkjet ink disclosed in Patent Document 1 contains a solvent containing water as a main component. Therefore, it is assumed that the erasable inkjet ink does not have a sufficient drying speed when printing at high speed, and that high adhesion to plastics often used for mass-produced products cannot be obtained. Further, since this erasable inkjet ink is an ink that changes color from colored to colorless by heating, it is difficult to use it as a temperature indicator. Further, since this erasable inkjet ink does not take into consideration the color change due to the integration of time and temperature, it is difficult to use it as a time temperature indicator.

特許文献2に開示された感熱記録材料は、材料中に溶媒成分に完全に溶解していない固体材料を含んでいる。そのため、この感熱記録材料には、帯電制御式インクジェットプリンタに適用した場合に、小さな口径のインクジェットノズルからインクを安定的に吐出することが難しいことが想定される。また、この感熱記録材料は発色速度が高速であることが特徴であり、時間と温度の積算で色が変化する時間温度インジケータとして使用することは難しい。 The heat-sensitive recording material disclosed in Patent Document 2 contains a solid material that is not completely dissolved in the solvent component in the material. Therefore, it is assumed that it is difficult for this heat-sensitive recording material to stably eject ink from an inkjet nozzle having a small diameter when applied to a charge control type inkjet printer. Further, this heat-sensitive recording material is characterized by a high color development speed, and it is difficult to use it as a time temperature indicator in which a color changes by integrating time and temperature.

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、帯電制御式インクジェットプリンタで印字でき、印字して形成した印字ドットが所定の温度以上となることで温度と時間の積算により有色に変色できる不可逆性感熱顕色インクおよびこれを用いた印刷装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can be printed by a charge control type inkjet printer, and when the printed dots formed by printing reach a predetermined temperature or higher, the color can be changed to a colored color by integrating the temperature and time. An object of the present invention is to provide a heat-sensitive color-developing ink and a printing apparatus using the same.

前記課題を解決するため、本発明に係る不可逆性感熱顕色インクは、ロイコ染料、顕色剤、消色剤および溶剤を含み、前記ロイコ染料、前記顕色剤および前記消色剤のうち少なくとも1つはマイクロカプセル化されておらず、揮発性が、前記溶剤>前記消色剤>前記ロイコ染料および前記顕色剤の関係を満たしており、前記消色剤が揮発することで有色に顕色する構成とした。 In order to solve the above problems, the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to the present invention contains a leuco dye, a color developer, a decoloring agent and a solvent, and at least one of the leuco dye, the color developing agent and the decoloring agent. One is not microencapsulated and its volatileness satisfies the relationship of the solvent> the decoloring agent> the leuco dye and the color developer, and the decoloring agent volatilizes to become colored. It was configured to be colored.

本発明によれば、帯電制御式インクジェットプリンタで印字でき、印字して形成した印字ドットが所定の温度以上となることで温度と時間の積算により有色に変色できる不可逆性感熱顕色インクおよびこれを用いた印刷装置を提供できる。 According to the present invention, an irreversible heat-sensitive color-developing ink that can be printed by a charge-controlled inkjet printer and can change color by integrating the temperature and time when the printed dots formed by printing reach a predetermined temperature or higher, and the irreversible heat-sensitive color-developing ink. The printing apparatus used can be provided.

帯電制御式インクジェットプリンタのインクジェットヘッドを模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the inkjet head of the charge control type inkjet printer. 本実施形態に係る不可逆性感熱顕色インクを帯電制御式インクジェットプリンタで印字して形成した印字ドットを所定の温度以下の環境においた場合の模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view in the case where the print dot formed by printing the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to this embodiment with a charge control type inkjet printer is placed in an environment of a predetermined temperature or lower. 本実施形態に係る不可逆性感熱顕色インクを帯電制御式インクジェットプリンタで印字して形成した印字ドットを所定の温度を超える環境においた場合の模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view in the case where the print dot formed by printing the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to this embodiment with a charge control type inkjet printer is placed in an environment exceeding a predetermined temperature. 本実施形態に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた印刷装置の一例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining an example of the printing apparatus using the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to this embodiment. 本実施形態に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた印刷装置の他の一例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining another example of the printing apparatus using the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to this embodiment. 本実施形態に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた印刷装置の他の一例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining another example of the printing apparatus using the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to this embodiment. 本実施形態に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた印刷装置の他の一例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining another example of the printing apparatus using the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to this embodiment. 本実施形態に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた筆記装置の一例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining an example of the writing apparatus using the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to this embodiment. 本実施形態に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた筆記装置の他の一例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining another example of the writing apparatus using the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to this embodiment. 実施例1に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた印字ドットの時間-温度依存性を示す写真である。同図は、常圧下、110℃で1分経過後の様子を示している。It is a photograph which shows the time-temperature dependence of the print dot which used the irreversible heat-sensitive color-developing ink which concerns on Example 1. FIG. The figure shows a state after 1 minute has passed at 110 ° C. under normal pressure. 図9Aの模式図である。It is a schematic diagram of FIG. 9A. 実施例1に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた印字ドットの時間-温度依存性を示す写真である。同図は、常圧下、110℃で10分経過後の様子を示している。It is a photograph which shows the time-temperature dependence of the print dot which used the irreversible heat-sensitive color-developing ink which concerns on Example 1. FIG. The figure shows a state after 10 minutes have passed at 110 ° C. under normal pressure. 図9Cの模式図である。It is a schematic diagram of FIG. 9C. 実施例2に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた印字ドットの時間-温度依存性を示す写真である。同図は、常圧下、110℃で2分経過後の様子を示している。It is a photograph which shows the time-temperature dependence of the print dot which used the irreversible heat-sensitive color-developing ink which concerns on Example 2. FIG. The figure shows the state after 2 minutes have passed at 110 ° C. under normal pressure. 図10Aの模式図である。It is a schematic diagram of FIG. 10A. 実施例2に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた印字ドットの時間-温度依存性を示す写真である。同図は、常圧下、110℃で20分経過後の様子を示している。It is a photograph which shows the time-temperature dependence of the print dot which used the irreversible heat-sensitive color-developing ink which concerns on Example 2. FIG. The figure shows the state after 20 minutes have passed at 110 ° C. under normal pressure. 図10Cの模式図である。It is a schematic diagram of FIG. 10C.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each figure, the common parts are designated by the same reference numerals and duplicated explanations will be omitted.

<不可逆性感熱顕色インク>
本発明の一実施形態に係る不可逆性感熱顕色インク(以下、単に「インク」ということがある)は、ロイコ染料、顕色剤、消色剤および溶剤を含んでいる。
また、本実施形態に係るインクは、ロイコ染料、顕色剤および消色剤のうち少なくとも1つはマイクロカプセル化されていない。
さらに、本実施形態に係るインクは、揮発性が、溶剤>消色剤>ロイコ染料および顕色剤の関係を満たすものである。
そして、本実施形態に係るインクは、消色剤が揮発することで有色に顕色する。
はじめに、本実施形態に係るインク中のロイコ染料、顕色剤、消色剤、溶剤について説明する。
<Irreversible heat-sensitive color-developing ink>
The irreversible heat-sensitive color-developing ink according to one embodiment of the present invention (hereinafter, may be simply referred to as “ink”) contains a leuco dye, a color developer, a decoloring agent, and a solvent.
Further, in the ink according to the present embodiment, at least one of the leuco dye, the color developer and the decoloring agent is not microencapsulated.
Further, in the ink according to the present embodiment, the volatility satisfies the relationship of solvent> decoloring agent> leuco dye and coloring agent.
Then, the ink according to the present embodiment develops a color due to the volatilization of the decolorizing agent.
First, the leuco dye, the color developer, the decoloring agent, and the solvent in the ink according to the present embodiment will be described.

<ロイコ染料>
ロイコ染料は、電子供与性化合物である。ロイコ染料は、従来、感圧複写紙用の染料や感熱記録紙用染料として公知のものを利用できる。ロイコ染料は、例えば、トリフェニルメタンフタリド系、フルオラン系、フェノチアジン系、インドリルフタリド系、ロイコオーラミン系、スピロピラン系、ローダミンラクタム系、トリフェニルメタン系、トリアゼン系、スピロフタランキサンテン系、ナフトラクタム系、アゾメチン系などを用いることができる。ロイコ染料の具体例としては、2’-メチル-6’-(N-p-トリル-N-エチルアミノ)スピロ[イソベンゾフラン-1(3H),9’-[9H]キサンテン]-3-オン、9-(N-エチル-N-イソペンチルアミノ)スピロ[ベンゾ[a]キサンテン-12,3’-フタリド]、2-メチル-6-(Np-トリル-N-エチルアミノ)-フルオラン6-(ジエチルアミノ)-2-[(3-トリフルオロメチル)アニリノ]キサンテン-9-スピロ-3’-フタリド、3,3-ビス(p-ジメチルアミノフェニル)-6-ジメチルアミノフタリド、3,3-ビス(p-ジエチルアミノフェニル)-6-ジメチルアミノフタリド、2’-アニリノ-6’-(ジブチルアミノ)-3’-メチルスピロ[フタリド-3,9’-キサンテン]、3-(4-ジエチルアミノ-2-メチルフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド、1-エチル-8-[N-エチル-N-(4-メチルフェニル)アミノ]-2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロスピロ[11H-クロメノ[2,3-g]キノリン-11,3’-フタリド]、3-(1-エチル-2メチルインドール-3-イル)-3-(4-ジエチルアミノ-2-メチルフェニル)-4-アザフタリドなどが挙げられる。
ロイコ染料は、前記例示化合物から任意に選択したいずれか1種を用いることができるが、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Leuco dye>
Leuco dyes are electron donating compounds. As the leuco dye, conventionally known dyes for pressure-sensitive copying paper and heat-sensitive recording paper can be used. Leuco dyes include, for example, triphenylmethanephthalide, fluorane, phenothiazine, indolylphthalide, leucooramine, spiropyran, rhodamine lactam, triphenylmethane, triazene, and spirophphthalanxanthene. , Naftlactam type, azomethine type and the like can be used. Specific examples of leuco dyes include 2'-methyl-6'-(N-p-tolyl-N-ethylamino) spiro [isobenzofuran-1 (3H), 9'-[9H] xanthene] -3-one. , 9- (N-ethyl-N-isopentylamino) spiro [benzo [a] xanthene-12,3'-phthalide], 2-methyl-6- (Np-tolyl-N-ethylamino) -fluoran 6- (Diethylamino) -2-[(3-trifluoromethyl) anilino] xanthene-9-spiro-3'-phthalide, 3,3-bis (p-dimethylaminophenyl) -6-dimethylaminophthalide, 3,3 -Bis (p-diethylaminophenyl) -6-dimethylaminophthalide, 2'-anilino-6'-(dibutylamino) -3'-methylspiro [phthalide-3,9'-xanthene], 3- (4-diethylamino) -2-Methylphenyl) -3- (1-ethyl-2-methylindol-3-yl) -4-azaphthalide, 1-ethyl-8- [N-ethyl-N- (4-methylphenyl) amino]- 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydrospiro [11H-chromeno [2,3-g] quinoline-11,3'-phthalide], 3- (1-ethyl-2methylindol-3-yl) -3- (4-Diethylamino-2-methylphenyl) -4-azaphthalide and the like can be mentioned.
As the leuco dye, any one selected arbitrarily from the above-mentioned exemplified compounds can be used, but two or more kinds may be used in combination.

<顕色剤>
顕色剤は、電子供与性のロイコ染料と接触することで、ロイコ染料の構造を変化させて呈色させるものである。顕色剤は、感熱記録紙や感圧複写紙などで用いられている公知のものを用いることができる。顕色剤の具体例としては、4-ヒドロキシ安息香酸ベンジル、2,2’-ビフェノール、1,1-ビス(3-シクロヘキシル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2-ビス(3-シクロヘキシル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)シクロヘキサン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、α,α,α’-トリス(4-ヒドロキシフェニル)-1-エチル-4-イソプロピルベンゼン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、パラオキシ安息香酸エステル、没食子酸エステル(例えば、没食子酸オクチル)などのフェノール類などが挙げられる。顕色剤は、これらに限定されるものではなく、電子受容体であり、ロイコ染料を変色させることができる化合物であればどのようなものも用いることができる。また、顕色剤は、カルボン酸誘導体の金属塩、サリチル酸およびサリチル酸金属塩、スルホン酸類、スルホン酸塩類、リン酸類、リン酸金属塩類、酸性リン酸エステル類、酸性リン酸エステル金属塩類、亜リン酸類、亜リン酸金属塩類などを用いることができる。特に、顕色剤は、ロイコ染料や後述する消色剤に対する相溶性が高いものが好ましく、4-ヒドロキシ安息香酸ベンジル、2,2’-ビスフェノール、4,4’-シクロヘキシリデンビス(2-シクロヘキシルフェノール)、2,2-ビス(3-シクロヘキシル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(2-ヒドロキシ-5-ビフェニルイル)プロパン、4,4’-シクロヘキシリデンビス(o-クレゾール)、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビスフェノールP、4,4’-(9-フルオレニリデン)ジフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールM、4,4’-チオジフェノール、ビスフェノールS、4,4’-ビフェノール、4,4’-オキシジフェノール、4,4’-ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’-(1,3-ジメチルブチリデン)ジフェノール、4,4’-(2-エチルヘキシリデン)ジフェノール、4,4’-エチリデンビスフェノール(ビスフェノールE)、4,4’-(2-ヒドロキシベンジリデン)ビス(2,3,6-トリメチルフェノール)、1,1’-メチレンビス(2-ナフトール)、テトラブロモビスフェノールA、没食子酸エステル類などの有機系顕色剤が好ましい。
顕色剤は、前記例示化合物から任意に選択したいずれか1種を用いることができるが、2種以上を組み合わせて用いてもよい。顕色剤は、2種以上を組み合せることによりロイコ染料の呈色時の色濃度を調整できる。顕色剤の使用量は所望される色濃度に応じて選択する。顕色剤の使用量は、例えば、ロイコ色素1質量部に対して、0.1~100質量部程度の範囲内で選択できる。
<Color developer>
The color developer changes the structure of the leuco dye and causes color development by contacting with the electron-donating leuco dye. As the color developer, known ones used in thermal recording paper, pressure-sensitive copying paper, and the like can be used. Specific examples of the color developer include benzyl 4-hydroxybenzoate, 2,2'-biphenol, 1,1-bis (3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) cyclohexane, and 2,2-bis (3-cyclohexyl-). 4-Hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, α, α, α'-tris (4-hydroxyphenyl) ) -1-Ethyl-4-isopropylbenzene, bisphenol A, bisphenol F, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, paraoxybenzoic acid ester, gallic acid ester (for example, octyl peroxide) and other phenols. The color developer is not limited to these, and any compound that is an electron acceptor and can change the color of the leuco dye can be used. The color developer includes metal salts of carboxylic acid derivatives, salicylic acid and salicylic acid metal salts, sulfonic acids, sulfonates, phosphoric acids, phosphoric acid metal salts, acidic phosphoric acid esters, acidic phosphoric acid ester metal salts, and subphosphorus. Acids, phosphite metal salts and the like can be used. In particular, the color developer preferably has high compatibility with leuco dyes and decolorizing agents described later, and is preferably benzyl 4-hydroxybenzoate, 2,2'-bisphenol, and 4,4'-cyclohexylidenebis (2-). Cyclohexylphenol), 2,2-bis (3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (2-hydroxy-5-biphenylyl) propane, 4,4'-cyclohexylidenebis (o- Cresol), 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, bisphenol P, 4,4'-(9-fluorenylidene) diphenol, bisphenol A, bisphenol M, 4,4'-thiodiphenol, bisphenol S, 4,4'-biphenol, 4,4'-oxydiphenol, 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 4,4'-(1,3) -Dimethylbutylidene) diphenol, 4,4'-(2-ethylhexylidene) diphenol, 4,4'-etylidene bisphenol (bisphenol E), 4,4'-(2-hydroxybenzylidene) bis (2) , 3,6-trimethylphenol), 1,1'-methylenebis (2-naphthol), tetrabromobisphenol A, organic color-developing agents such as gallic acid esters are preferable.
As the color developer, any one selected arbitrarily from the above exemplified compounds can be used, but two or more thereof may be used in combination. The color density of the leuco dye at the time of coloration can be adjusted by combining two or more kinds of the color developer. The amount of the developer to be used is selected according to the desired color density. The amount of the developer to be used can be selected, for example, in the range of about 0.1 to 100 parts by mass with respect to 1 part by mass of the leuco dye.

<消色剤>
消色剤は、ロイコ染料と顕色剤との結合を解離させることが可能な化合物であり、ロイコ染料と顕色剤との呈色温度および時間を制御できる化合物である。印字ドット形成直後のロイコ染料が消色状態となる温度範囲では、ロイコ染料と顕色剤との結合を解離させる機能が発揮された状態である。一方、例えば、インクをインクジェットプリンタなどの印刷装置で印字して形成した印字ドットが一定の温度以上に曝露されたり、加熱されたりして消色剤が揮発(蒸発)する温度になると、消色剤が揮発して印字ドット内からなくなるため、ロイコ染料が呈色した状態を示す(有色に顕色する)。これにより、管理温度を超えたことを把握することができる。そのため、消色剤の状態変化温度が印字ドットの温度制御に対して重要になる。なお、本明細書において、「有色に顕色する」とは、例えば、可視光領域において無色透明の状態から有色に変色すること、および、可視光領域において特定の有色状態から他の有色状態に変色することをいう。ここで、前記したインクジェットプリンタとしては後述するように帯電制御式インクジェットプリンタであることが好ましい。このように、帯電制御式インクジェットプリンタを用いると、価格や印刷速度の観点から大量生産品の温度管理に好適な温度インジケータを具現できる。
<Discoloring agent>
The decoloring agent is a compound capable of dissociating the bond between the leuco dye and the color developer, and is a compound capable of controlling the color development temperature and time of the leuco dye and the color developer. In the temperature range in which the leuco dye immediately after the formation of the printed dots is in the decolorized state, the function of dissociating the bond between the leuco dye and the color developer is exhibited. On the other hand, for example, when the print dots formed by printing ink with a printing device such as an inkjet printer are exposed to a certain temperature or higher or heated to a temperature at which the decolorizing agent volatilizes (evaporates), the color is decolorized. Since the agent volatilizes and disappears from the printed dots, it indicates a state in which the leuco dye is colored (colored). This makes it possible to know that the control temperature has been exceeded. Therefore, the state change temperature of the decolorizing agent is important for controlling the temperature of the printing dots. In the present specification, "developing a color" means, for example, changing the color from a colorless transparent state to a colored state in the visible light region, and changing from a specific colored state to another colored state in the visible light region. It means to change the color. Here, the inkjet printer described above is preferably a charge control type inkjet printer as described later. As described above, when the charge control type inkjet printer is used, it is possible to realize a temperature indicator suitable for temperature control of mass-produced products from the viewpoint of price and printing speed.

例えば、本実施形態に係るインクを管理温度以下において正常とみなし、管理温度を超えた温度に一定の時間曝露すると異常とみなす製品の品質管理に使用する場合、本実施形態に係るインクを用いて形成した印字ドットは、管理温度以下において長時間顕色しない必要がある。このような場合、印字ドット中の消色剤は、管理温度以下では長時間揮発せず、管理温度を超えた温度において一定時間で揮発する必要がある。本実施形態に係るインクに含まれている消色剤の揮発は、管理温度以下である場合、印字ドット形成前の印刷装置内でも生じてはならない。そのため、本実施形態で用いる消色剤は、常圧(例えば、101kPa程度)環境下、室温程度の温度で殆ど蒸発しない程度に沸点が高いことが好ましい。対象製品の使用環境や管理温度次第ではあるが、顕色温度、すなわち、印字ドットから消色剤が揮発する温度は、例えば、常圧の場合に40~180℃程度であることが挙げられる。より具体的には、顕色時間は、常圧で40℃の場合は数時間から数日程度、常圧で100℃の場合は数分から数時間程度であることが好ましい。これらの顕色温度および顕色時間を実現する消色剤として、常圧で80~370℃程度の沸点であるものを好ましく用いることができる。このようにすると、例えば、食品や医薬品等の生産段階において、必要な加熱処理(例えば、60℃前後の熱処理)や殺菌処理(例えば、110℃前後の殺菌処理)などが適切に行われているか否かを把握することができる。 For example, when the ink according to the present embodiment is regarded as normal below the control temperature and is regarded as abnormal when exposed to a temperature exceeding the control temperature for a certain period of time, the ink according to the present embodiment is used. The formed print dots need not develop color for a long time at a control temperature or lower. In such a case, the decolorizing agent in the print dots does not volatilize for a long time below the control temperature, and needs to volatilize in a certain time at a temperature exceeding the control temperature. Volatilization of the decolorizing agent contained in the ink according to the present embodiment must not occur even in the printing apparatus before forming the print dots when the temperature is below the control temperature. Therefore, it is preferable that the decolorizing agent used in the present embodiment has a high boiling point so that it hardly evaporates at a temperature of about room temperature under a normal pressure (for example, about 101 kPa) environment. Although it depends on the usage environment and the control temperature of the target product, the developing color temperature, that is, the temperature at which the decolorizing agent volatilizes from the printed dots is, for example, about 40 to 180 ° C. under normal pressure. More specifically, the color development time is preferably about several hours to several days when the normal pressure is 40 ° C., and about several minutes to several hours when the normal pressure is 100 ° C. As a decolorizing agent that realizes these developing colors and developing times, those having a boiling point of about 80 to 370 ° C. at normal pressure can be preferably used. By doing so, for example, in the production stage of foods and pharmaceuticals, are necessary heat treatments (for example, heat treatment at around 60 ° C.) and sterilization treatments (for example, sterilization treatments at around 110 ° C.) appropriately performed? It is possible to grasp whether or not.

なお、印字前のインク中の消色剤の揮発が抑制できれば、沸点が常圧で40~80℃程度である消色剤を用いることができ、それにより、インクの顕色温度を低くすることができる。従って、管理温度が低い製品の温度管理に本実施形態に係るインクを用いることができる。印字前のインク中の消色剤の揮発の抑制は、例えば、インクジェットプリンタなどの印刷装置のインクタンク(インク容器・インクカートリッジ)を保持する保持部に隣接して冷却を行う機構を設けたり、印字直前にロイコ染料、顕色剤および溶剤を含む混合液に消色剤を混合する機構を設けたりすることで行える。これらの態様については後述する。 If the volatilization of the decolorizing agent in the ink before printing can be suppressed, a decoloring agent having a boiling point of about 40 to 80 ° C. can be used, thereby lowering the color development temperature of the ink. Can be done. Therefore, the ink according to this embodiment can be used for temperature control of a product having a low control temperature. To suppress the volatilization of the decolorizing agent in the ink before printing, for example, a mechanism for cooling may be provided adjacent to the holding portion for holding the ink tank (ink container / ink cartridge) of the printing device such as an inkjet printer. This can be done by providing a mechanism for mixing the decolorizing agent with the mixed liquid containing the leuco dye, the developing agent and the solvent immediately before printing. These aspects will be described later.

消色剤としては、ロイコ染料と顕色剤との結合を解離させることが可能な材料であれば幅広く用いることができる。極性が低くロイコ染料に対して顕色性を示さず、ロイコ染料と顕色剤とを溶解させる程度に極性が高ければ、様々な材料が消色剤になり得る。消色剤としては、代表的には、ヒドロキシ化合物、エステル化合物、ペルオキシ化合物、カルボニル化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、ハロゲン化合物、アミノ化合物、イミノ化合物、N-オキシド化合物、脂肪族アミン化合物、ヒドロキシアミン化合物、ニトロ化合物、アゾ化合物、ジアゾ化合物、アジ化合物、エーテル化合物、油脂化合物、糖化合物、ペプチド化合物、核酸化合物、アルカロイド化合物、ステロイド化合物などの多様な有機化合物を用いることができる。
消色剤は、これらのうち、常圧で沸点が80~370℃程度であり、揮発性の高いものを好ましく用いることができる。消色剤としては、具体的には、エチルアミン、ジブチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、3-アミノプロピルジエトキシメチルシラン、3-アミノプロピルジメトキシメチルシラン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、ビス(2-メトキシエチル)アミン、1,4-ブタンジオールビス(3-アミノプロピル)エーテル、ジデシルメチルアミン、N,N-ジドデシルメチルアミン、ジ-n-オクチルアミン、イソホロンジアミン、ジベンジルアミンなどの脂肪族アミン化合物や、エタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N-ブチルジエタノールアミンなどのヒドロキシアミン化合物などを用いることができる。消色剤は、ロイコ染料および顕色剤との相溶性の観点から、これらの化合物を含むことが好ましい。勿論、消色剤はこれらの化合物に限定されるものではなく、ロイコ染料と顕色剤との結合を解離させることができる材料であればどのようなものでもよい。
消色剤は、前記例示化合物から任意に選択したいずれか1種を用いることができるが、2種以上を組み合わせて用いてもよい。消色剤を組合せることにより、揮発速度や顕色温度および顕色時間に対する変色の仕方を調整することができる。
As the decolorizing agent, a wide range of materials can be used as long as they can dissociate the bond between the leuco dye and the developing agent. If the polarity is low and the leuco dye does not show color developability and the polarity is high enough to dissolve the leuco dye and the developer, various materials can be decolorizing agents. Typical examples of the decolorizing agent include hydroxy compounds, ester compounds, peroxy compounds, carbonyl compounds, aromatic compounds, aliphatic compounds, halogen compounds, amino compounds, imino compounds, N-oxide compounds, and aliphatic amine compounds. Various organic compounds such as hydroxyamine compounds, nitro compounds, azo compounds, diazo compounds, azi compounds, ether compounds, oil and fat compounds, sugar compounds, peptide compounds, nucleic acid compounds, alkaloid compounds, and steroid compounds can be used.
As the decolorizing agent, those having a boiling point of about 80 to 370 ° C. at normal pressure and high volatility can be preferably used. Specific examples of the decolorizing agent include ethylamine, dibutylamine, triethylamine, tripropylamine, 3-aminopropyldiethoxymethylsilane, 3-aminopropyldimethoxymethylsilane, bis (hexamethylene) triamine, and bis (2-). Fats such as methoxyethyl) amines, 1,4-butanediol bis (3-aminopropyl) ethers, didecylmethylamine, N, N-didodecylmethylamine, di-n-octylamine, isophoronediamine, dibenzylamine Group amine compounds, hydroxyamine compounds such as ethanolamine, N, N-diethylethanolamine, N-ethyldiethanolamine, triethanolamine, and N-butyldiethanolamine can be used. The decoloring agent preferably contains these compounds from the viewpoint of compatibility with the leuco dye and the color developer. Of course, the decolorizing agent is not limited to these compounds, and any material can be used as long as it can dissociate the bond between the leuco dye and the developing agent.
As the decolorizing agent, any one selected arbitrarily from the above exemplified compounds can be used, but two or more thereof may be used in combination. By combining with a decolorizing agent, it is possible to adjust the method of discoloration with respect to the volatilization rate, the color development temperature, and the color development time.

<溶剤>
本実施形態に係るインクは、帯電制御式インクジェットプリンタに適用し、大量生産品の印字に用いることを想定の一つとしているため、乾燥速度が高い溶剤を用いることが好ましい。また、帯電制御式インクジェットプリンタに用いるインクは、粘度が数mPa・s程度である必要がある。さらに、本実施形態に係るインクには少なくともロイコ染料、顕色剤、消色剤を含む必要があり、これらの材料を溶解する必要がある。これらを同時に満足する溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、イソプロピルメチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸メチルなどのエステル類、ジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類などが挙げられる。
<Solvent>
Since the ink according to this embodiment is applied to a charge control type inkjet printer and is assumed to be used for printing mass-produced products, it is preferable to use a solvent having a high drying speed. Further, the ink used for the charge control type inkjet printer needs to have a viscosity of about several mPa · s. Further, the ink according to the present embodiment needs to contain at least a leuco dye, a color developer, and a decoloring agent, and it is necessary to dissolve these materials. Examples of the solvent that satisfies these at the same time include alcohols such as methanol, ethanol and propanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, isopropyl methyl ketone and cyclohexanone, ethyl acetate, methyl acetate, ethyl propionate and methyl propionate. Examples thereof include esters, dimethyl ethers, ethers such as methanol, and the like.

また、大量生産品として広く用いられるポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタラートなどの汎用プラスチックへの高密着性を付与するために極性の低い樹脂(バインダ材)をインク中に溶解させる場合がある。その場合、溶剤としては極性の低い有機溶剤が好ましい。そのような有機溶剤としては、例えば、ブタノール、ペンタノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、イソプロピルメチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸メチルなどのエステル類、ジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類などが挙げられる。 In addition, a resin (binder material) having a low polarity may be dissolved in the ink in order to impart high adhesion to general-purpose plastics such as polypropylene, polyethylene, and polyethylene terephthalate, which are widely used as mass-produced products. In that case, an organic solvent having a low polarity is preferable as the solvent. Examples of such organic solvents include alcohols such as butanol and pentanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, isopropyl methyl ketone and cyclohexanone, and esters such as ethyl acetate, methyl acetate, ethyl propionate and methyl propionate. , Dimethyl ether, ethers such as tetrahydrofuran and the like.

本実施形態に係るインクは、前記したように、ロイコ染料、顕色剤および消色剤のうち少なくとも1つはマイクロカプセル化されていない。マイクロカプセル化されると粒子の粒径が大きくなる。そのため、インクがマイクロカプセル化された粒子を多く含むほど、インク滴に電荷を付与して印刷を行う帯電制御式インクジェットプリンタでは粒子が狙い通りに飛び難くなり、高精細な文字を印字することが困難になる傾向がある。本実施形態に係るインクは、ロイコ染料、顕色剤および消色剤のうち少なくとも1つはマイクロカプセル化されていないので、これらの全てがマイクロカプセル化されている場合と比較すると帯電制御式インクジェットプリンタで印刷したときに高精細な文字を印字できる。帯電制御式インクジェットプリンタでさらに高精細な文字の印字を行う観点からは、ロイコ染料、顕色剤および消色剤の全てがマイクロカプセル化されていないことが好ましい。 In the ink according to the present embodiment, as described above, at least one of the leuco dye, the color developer and the decoloring agent is not microencapsulated. When microencapsulated, the particle size of the particles increases. Therefore, the more microencapsulated particles the ink contains, the more difficult it is for the particles to fly as intended in a charge-controlled inkjet printer that charges the ink droplets for printing, and it is possible to print high-definition characters. It tends to be difficult. In the ink according to the present embodiment, at least one of the leuco dye, the color developer and the decoloring agent is not microencapsulated, so that the charge control type inkjet is compared with the case where all of them are microencapsulated. High-definition characters can be printed when printed with a printer. From the viewpoint of printing higher-definition characters with a charge-controlled inkjet printer, it is preferable that all of the leuco dye, the developer and the decoloring agent are not microencapsulated.

なお、本実施形態に係るインクに含まれているロイコ染料、顕色剤および消色剤のうちの1つまたは2つがマイクロカプセル化されている場合であっても、例えば、DOD(Drop On Demand)式のインクジェットプリンタで当該インクを使用する場合などにおいては高精細な文字の印字を行うことができる。DOD式のインクジェットプリンタは、ノズルに設けられたピエゾ素子(圧電素子)が通電により体積変化することにより、または、ノズルに設けられたソレノイドバルブが通電により開閉することにより、インク滴の噴射・停止を制御して印刷を行う。つまり、DOD式のインクジェットプリンタはインク滴に電荷を付与せずに印刷を行うことができる。そのため、DOD式のインクジェットプリンタは、前記したように、ロイコ染料、顕色剤および消色剤のうちの1つまたは2つがマイクロカプセル化されている場合であっても高精細な文字の印字を行うことができる。 Even when one or two of the leuco dye, the color developer and the decoloring agent contained in the ink according to the present embodiment are microencapsulated, for example, DOD (Drop On Demand) is used. ) When the ink is used in an inkjet printer, high-definition characters can be printed. In the DOD type inkjet printer, ink droplets are ejected / stopped by changing the volume of the piezo element (piezoelectric element) provided in the nozzle by energization or by opening and closing the solenoid valve provided in the nozzle by energization. Is controlled to print. That is, the DOD type inkjet printer can print without adding an electric charge to the ink droplets. Therefore, as described above, the DOD type inkjet printer can print high-definition characters even when one or two of the leuco dye, the developer and the decolorizer are microencapsulated. It can be carried out.

また、本実施形態に係るインクは、前記したように、揮発性が、溶剤>消色剤>ロイコ染料および顕色剤の関係を満たすものである。このようにすると、溶剤の揮発性が最も高いので、帯電制御式インクジェットプリンタなどの印刷装置でインクを対象製品に印字した後、速やかに溶剤が揮発して印字ドットを形成することができる。そして、消色剤の揮発性がロイコ染料および顕色剤の揮発性よりも高いので、印字ドットが一定の温度以上に暴露されたり、加熱されたりした場合に、消色剤がロイコ染料および顕色剤よりも先に揮発して印字ドット内からなくなる。そのため、印字ドット内に残ったロイコ染料および顕色剤により印字ドットが温度と時間の積算により有色に顕色する。印字ドットの顕色について詳しくは後述する。 Further, as described above, the ink according to the present embodiment has volatility satisfying the relationship of solvent> decoloring agent> leuco dye and coloring agent. In this way, since the solvent has the highest volatility, the solvent can be quickly volatilized to form print dots after printing the ink on the target product with a printing device such as a charge control type inkjet printer. Since the volatileness of the decolorizing agent is higher than that of the leuco dye and the developing agent, the decolorizing agent becomes the leuco dye and the developing agent when the printed dots are exposed to a certain temperature or higher or heated. It volatilizes before the colorant and disappears from the printed dots. Therefore, the leuco dye and the color developer remaining in the print dots cause the print dots to develop a color by integrating the temperature and time. The details of the color development of the print dots will be described later.

<顔料・染料>
前記したように、本実施形態に係るインクは、少なくともロイコ染料、顕色剤、消色剤および溶剤を含むが、インクの顕色特性を損なわない範囲で、これら以外の材料を含ませることができる。
例えば、本実施形態に係るインクは、インクの顕色特性を損なわない範囲で顔料や染料を含んでいてもよい。顔料や染料を含んでいると、顕色前のインクの色(印字ドットの色)や顕色後のインクの色(印字ドットの色)を任意に変更できる。顔料および染料は、印刷用のインクに用いられるものであればどのようなものも用いることができるが、インクジェットプリンタで用いる場合は粒径が細かいものほど好ましい。顔料の大きさは500nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましい。また、染料の大きさは50nm以下が好ましく、10nm以下がより好ましい。
<Pigments / Dyes>
As described above, the ink according to the present embodiment contains at least a leuco dye, a color developer, a decoloring agent and a solvent, but may contain materials other than these as long as the color development characteristics of the ink are not impaired. can.
For example, the ink according to the present embodiment may contain a pigment or a dye as long as the color development characteristics of the ink are not impaired. When a pigment or dye is contained, the color of the ink before color development (print dot color) and the color of the ink after color development (print dot color) can be arbitrarily changed. Any pigment or dye can be used as long as it is used for printing ink, but when used in an inkjet printer, a pigment having a finer particle size is preferable. The size of the pigment is preferably 500 nm or less, more preferably 100 nm or less. The size of the dye is preferably 50 nm or less, more preferably 10 nm or less.

<バインダ材>
本実施形態に係るインクは、バインダ材を含んでいてもよい。バインダ材を含んでいると、印字ドットの形成する印字対象物が汎用プラスチック、金属、ガラス、フィルムなどである場合に印字ドットの密着性を高めることができる。
バインダ材は、インクの顕色特性を損なわない範囲で、インキ、塗料、接着剤などの分野で一般的に使用される溶剤に対して溶解性のある樹脂であればどのようなものも使用することができる。本実施形態の場合、例えば、大量生産品として広く用いられる汎用プラスチックへの高密着性を付与する目的から、バインダ材の主材料として極性の低い樹脂を用いることが好ましい。そのような極性の低い樹脂としては、例えば、スチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、アクリル樹脂、末端封鎖エポキシ樹脂、塩酢ビ共重合樹脂、ブチラール樹脂、各種ロジン変性樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、キシレン樹脂、マレイン酸樹脂、各種セルロース樹脂などが挙げられる。バインダ材は、本実施形態に係るインクの粘度が数mPa・s程度に収まるように、前記した樹脂を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。また、本実施形態に係るインクは、汎用プラスチック、金属、ガラス、フィルム以外にも、不織布や紙など種々の印字対象物に適用することができる。本実施形態に係るインクは、それぞれの印字対象物に対して高密着性を有するバインダ材を適宜選択して用いることができる。
<Binder material>
The ink according to this embodiment may contain a binder material. When the binder material is included, the adhesion of the print dots can be improved when the object to be printed on which the print dots are formed is a general-purpose plastic, metal, glass, film or the like.
As the binder material, any resin that is soluble in the solvent generally used in the fields of ink, paint, adhesive, etc. is used as long as the color development characteristics of the ink are not impaired. be able to. In the case of the present embodiment, for example, it is preferable to use a resin having low polarity as the main material of the binder material for the purpose of imparting high adhesion to general-purpose plastics widely used as mass-produced products. Examples of such low-polarity resins include styrene resin, styrene acrylic resin, acrylic resin, end-sealing epoxy resin, salt-vinegar bipolymer resin, butyral resin, various rosin-modified resins, phenol resin, novolak resin, and polyamide resin. , Polyester resin, Xylene resin, maleic acid resin, various cellulose resins and the like. As the binder material, the above-mentioned resins can be used alone or in combination of two or more so that the viscosity of the ink according to the present embodiment is within about several mPa · s. In addition to general-purpose plastics, metals, glass, and films, the ink according to this embodiment can be applied to various printing objects such as non-woven fabrics and paper. As the ink according to the present embodiment, a binder material having high adhesion to each printing object can be appropriately selected and used.

本実施形態に係るインクがバインダ材を含む場合、揮発性は、溶剤>消色剤>ロイコ染料および顕色剤>バインダ材の関係を満たすことが好ましい。このようにすると、バインダ材の揮発性が最も低く最後まで残るため、印字ドットが除去されるのを防止できる。 When the ink according to the present embodiment contains a binder material, the volatility preferably satisfies the relationship of solvent> decoloring agent> leuco dye and color developer> binder material. By doing so, the volatility of the binder material is the lowest and remains until the end, so that it is possible to prevent the print dots from being removed.

<揮発性の測定>
なお、本明細書において、溶剤、消色剤、ロイコ染料および顕色剤、バインダ材の各揮発性は、例えば、圧力計等を用いて蒸気圧を測定する手法や、エブリオメータや示差走査熱量計を用いて沸点を測定する手法や、加熱乾燥式水分計などにより蒸発量を手法などにより測定することができるが、これらに限定されない。
<Measurement of volatility>
In the present specification, the volatility of the solvent, the decoloring agent, the leuco dye and the color developer, and the binder material is determined by, for example, a method of measuring the vapor pressure using a pressure gauge or the like, an everyometer, or a differential scanning calorific value. The boiling point can be measured using a meter, or the amount of evaporation can be measured by a method such as a heat-drying moisture meter, but the present invention is not limited to these.

<添加剤>
本実施形態に係るインクは、帯電制御式インクジェットプリンタ用インクとして使用する場合において、導電性の高いロイコ染料および顕色剤を用いることができる場合は、導電剤は不要である。一方、ロイコ染料および顕色剤によってインクに十分な導電性を付与できない場合は、導電剤を添加することで導電性を付与することができる。導電剤としては、錯体を用いることが好ましい。導電剤は溶剤に溶解することが必要で、色調に影響を与えないことも重要である。また、導電剤は一般的には塩構造のものが用いられる。これは分子内に電荷の偏りを有するので、高い導電性が発揮できるものと推定される。
<Additives>
When the ink according to the present embodiment is used as an ink for a charge control type inkjet printer, if a highly conductive leuco dye and a color developer can be used, no conductive agent is required. On the other hand, when the ink cannot be sufficiently conductive with the leuco dye and the color developer, the conductivity can be imparted by adding the conductive agent. As the conductive agent, it is preferable to use a complex. The conductive agent needs to be dissolved in a solvent, and it is also important that it does not affect the color tone. Further, the conductive agent generally has a salt structure. Since this has a charge bias in the molecule, it is presumed that high conductivity can be exhibited.

以上のような観点で検討した結果、導電剤は塩構造であるものが好ましい。
塩構造の導電剤は、陽イオンがテトラアルキルアンモニウムイオン構造であるものが好適である。アルキル鎖は直鎖、分岐どちらでもよく、炭素数が大きいほど溶剤に対する溶解性は向上する。しかし、炭素数が小さいほど、僅かの添加率で抵抗を下げることができる。インクに使う際の現実的な炭素数は2~8程度である。
塩構造の導電剤は、陰イオンがヘキサフルオロホスファートイオン、テトラフルオロボラートイオンなどが溶剤に対する溶解性が高い点で好ましい。
As a result of the examination from the above viewpoints, the conductive agent preferably has a salt structure.
The salt-structured conductive agent is preferably one in which the cation has a tetraalkylammonium ion structure. The alkyl chain may be either linear or branched, and the larger the number of carbon atoms, the better the solubility in the solvent. However, the smaller the number of carbon atoms, the lower the resistance can be with a small addition rate. The practical number of carbon atoms when used in ink is about 2 to 8.
The salt-structured conductive agent is preferable because anions such as hexafluorophosphate ion and tetrafluoroborate ion have high solubility in a solvent.

好ましい導電剤としては、例えば、テトラエチルアンモニウムヘキサフルオロホスファート、テトラプロピルアンモニウムヘキサフルオロホスファート、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスファート、テトラペンチルアンモニウムヘキサフルオロホスファート、テトラヘキシルアンモニウムヘキサフルオロホスファート、テトラオクチルアンモニウムヘキサフルオロホスファート、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、テトラプロピルアンモニウムテトラフルオロボラート、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、テトラペンチルアンモニウムテトラフルオロボラート、テトラヘキシルアンモニウムテトラフルオロボラート、テトラオクチルアンモニウムテトラフルオロボラートなどが挙げられる。 Preferred conductive agents include, for example, tetraethylammonium hexafluorophosphate, tetrapropylammonium hexafluorophosphate, tetrabutylammonium hexafluorophosphate, tetrapentylammonium hexafluorophosphate, tetrahexylammonium hexafluorophosphate, and tetraoctylammonium. Hexafluorophosphate, tetraethylammonium tetrafluoroborate, tetrapropylammonium tetrafluoroborate, tetrabutylammonium tetrafluoroborate, tetrapentylammonium tetrafluoroborate, tetrahexylammonium tetrafluoroborate, tetraoctylammonium tetrafluoroborate. Examples include lat.

また、溶剤乾燥後の印字ドットにおいて、ドットの表面が平滑ではなく、印字された文字やマークの顕色状態について、均一な色濃度が発現しない場合がある。そのような場合、レベリング剤を添加剤として好適に用いることができる。レベリング剤は印字ドットを平坦化する、またはドットが広がらないようにすることにより、平坦で小型の印字ドットを形成するのに効果がある。レベリング剤としては、例えば、一般的に使用される界面活性剤、潤滑剤、モダーフローなどを用いることができる。また、レベリング剤としては、例えば、シリコーンオイルおよびその変性誘導体、フッ素系滑剤、ラノリン、パーム油、カルナバワックスなどを用いることができる。 Further, in the printed dots after drying with a solvent, the surface of the dots may not be smooth, and a uniform color density may not be developed with respect to the developed color state of the printed characters and marks. In such a case, the leveling agent can be suitably used as an additive. The leveling agent is effective in forming flat and small print dots by flattening the print dots or preventing the dots from spreading. As the leveling agent, for example, commonly used surfactants, lubricants, modder flows and the like can be used. Further, as the leveling agent, for example, silicone oil and its modified derivative, fluorine-based lubricant, lanolin, palm oil, carnauba wax and the like can be used.

この他、本実施形態に係るインクには、さらに、印字ドットの顕色速度および基材との密着性などを補うため、インクの顕色特性を損なわない範囲で、可塑剤、界面活性剤、滑剤、各種接着剤、粘着剤、軟化剤などを添加してもよい。
前記したように、本実施形態に係るインクは帯電制御式インクジェットプリンタ用インクとしての使用を想定しているが、ペン、スタンプなどのインクや、スクリーン印刷などの印刷用の塗料に適用することもできる。
In addition, in order to supplement the color development speed of the print dots and the adhesion to the substrate, the ink according to the present embodiment further contains a plasticizer, a surfactant, and the like, as long as the color development characteristics of the ink are not impaired. Lubricants, various adhesives, pressure-sensitive adhesives, softeners and the like may be added.
As described above, the ink according to this embodiment is assumed to be used as an ink for a charge control type inkjet printer, but it may also be applied to inks such as pens and stamps and paints for printing such as screen printing. can.

<帯電制御式インクジェットプリンタ用インク>
前記したように、本実施形態に係るインクは、帯電制御式インクジェットプリンタに適用することを想定の一つとしている。すなわち、本実施形態に係るインクは、帯電制御式インクジェットプリンタ用インクとして使用される。
ここで、図1は、帯電制御式インクジェットプリンタ10のインクジェットヘッド11を模式的に示す模式図である。
図1に示すように、帯電制御式インクジェットプリンタ10のインクジェットヘッド11は、ノズル12と、帯電電極13と、偏向電極14と、ガター15と、を備えている。ノズル12は、ピエゾ素子が通電により体積変化することでインクの溶液を微小なインク滴16として吐出する装置である。帯電電極13は、吐出されたインク滴16に電荷を付与する電極である。偏向電極14は、電荷が付与されたインク滴16の飛翔方向を制御して印字対象物17に着弾させる電極である。
<Ink for charge-controlled inkjet printer>
As described above, the ink according to this embodiment is assumed to be applied to a charge control type inkjet printer. That is, the ink according to this embodiment is used as an ink for a charge control type inkjet printer.
Here, FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing an inkjet head 11 of a charge control type inkjet printer 10.
As shown in FIG. 1, the inkjet head 11 of the charge control type inkjet printer 10 includes a nozzle 12, a charge electrode 13, a deflection electrode 14, and a gutter 15. The nozzle 12 is a device that ejects an ink solution as minute ink droplets 16 by changing the volume of the piezo element by energization. The charging electrode 13 is an electrode that applies a charge to the ejected ink droplet 16. The deflection electrode 14 is an electrode that controls the flight direction of the charged ink droplet 16 to land on the print target 17.

本実施形態に係るインクは、帯電制御式インクジェットプリンタ用インクとして用いる場合、溶液時の抵抗率が高いと帯電制御式インクジェットプリンタ10のインクジェットヘッド11において、インク滴16がまっすぐ飛ばず、曲がる傾向がある。そのため、帯電制御式インクジェットプリンタ用インクは、溶液時の抵抗率が概ね2kΩ・cm以下であることが好ましい。 When the ink according to this embodiment is used as an ink for a charge control type inkjet printer, if the resistance at the time of solution is high, the ink droplet 16 tends not to fly straight and bends in the inkjet head 11 of the charge control type inkjet printer 10. be. Therefore, it is preferable that the charge control type inkjet printer ink has a resistivity of about 2 kΩ · cm or less in solution.

また、インク滴16が着弾した後の印字ドット2が文字やコードを表現するため、ノズル12の直径40~100μm程度の口径の吐出口からインク滴16を規則的に吐出する必要がある。その際、インク中に不純物など直径数μm程度の固体材料が存在すると、インク滴16がまっすぐ飛ばず、高精細な文字を印字することが困難になる。そのため、インク中の材料が溶剤中に均一に溶解していることが好ましい。インクが顔料を含む場合は、可能な限り直径の小さい顔料を用いることが好ましい。前記したように、顔料の大きさは500nm以下が好ましい。 Further, since the print dot 2 after the ink droplet 16 has landed expresses a character or a code, it is necessary to regularly eject the ink droplet 16 from the ejection port having a diameter of about 40 to 100 μm of the nozzle 12. At that time, if a solid material having a diameter of about several μm such as an impurity is present in the ink, the ink droplet 16 does not fly straight and it becomes difficult to print high-definition characters. Therefore, it is preferable that the material in the ink is uniformly dissolved in the solvent. When the ink contains a pigment, it is preferable to use a pigment having a diameter as small as possible. As described above, the size of the pigment is preferably 500 nm or less.

<印字ドット>
本実施形態に係るインクは、インクジェットプリンタ(特に、帯電制御式インクジェットプリンタ)で印字対象物17に印字されて印字ドット2を形成した後、消色剤5(図2A、図2B参照)が揮発する所定の温度以上となることで温度と時間の積算により有色に顕色する。
<Print dot>
The ink according to this embodiment is printed on an object 17 to be printed by an inkjet printer (particularly, a charge control type inkjet printer) to form print dots 2, and then the decolorizing agent 5 (see FIGS. 2A and 2B) volatilizes. When the temperature rises above the predetermined temperature, the color is developed by integrating the temperature and time.

図2Aは、本実施形態に係るインクを帯電制御式インクジェットプリンタ10で印字して形成した印字ドット2を所定の温度(管理温度)以下の環境においた場合の模式断面図である。図2Bは、本実施形態に係るインクを帯電制御式インクジェットプリンタ10で印字して形成した印字ドット2を所定の温度(管理温度)を超える環境においた場合の模式断面図である。 FIG. 2A is a schematic cross-sectional view when the print dots 2 formed by printing the ink according to the present embodiment with the charge control type inkjet printer 10 are placed in an environment of a predetermined temperature (control temperature) or lower. FIG. 2B is a schematic cross-sectional view when the print dots 2 formed by printing the ink according to the present embodiment with the charge control type inkjet printer 10 are placed in an environment exceeding a predetermined temperature (control temperature).

図2Aに示すように、本実施形態に係るインク(図示せず)は、帯電制御式インクジェットプリンタ10で基材1(印字対象物17)に印字後、主成分である溶剤(図示せず)が揮発することで印字ドット2が形成される。形成された印字ドット2は、ロイコ染料3、顕色剤4および消色剤5を含んでいる。なお、本実施形態に係るインクがバインダ材を含む場合は、印字ドット2中にバインダ材(図示せず)が含まれる。印字ドット2は、バインダ材である樹脂を含むことで、プラスチックなどの基材1に対して高い密着性で密着できる。 As shown in FIG. 2A, the ink (not shown) according to this embodiment is a solvent (not shown) which is a main component after printing on the base material 1 (printing object 17) with the charge control type inkjet printer 10. Is volatilized to form print dots 2. The formed print dot 2 contains a leuco dye 3, a color developer 4, and a decolorizing agent 5. When the ink according to this embodiment contains a binder material, the binder material (not shown) is included in the print dot 2. Since the print dot 2 contains a resin as a binder material, the print dot 2 can adhere to the base material 1 such as plastic with high adhesion.

印字ドット2は、電子供与性化合物であるロイコ染料3と、電子受容性化合物である顕色剤4とを含むことで、ロイコ染料3の構造に起因した色に顕色する。その一方で、印字ドット2は、ロイコ染料3と顕色剤4との結合を解離させることが可能な化合物である消色剤5を一定量含む場合、消色する特徴がある。 The print dot 2 develops a color due to the structure of the leuco dye 3 by containing the leuco dye 3 which is an electron donating compound and the color developer 4 which is an electron accepting compound. On the other hand, the printed dot 2 has a characteristic of decolorizing when it contains a certain amount of the decolorizing agent 5, which is a compound capable of dissociating the bond between the leuco dye 3 and the developing agent 4.

図2Aに示すように、印字ドット2は、所定の温度(管理温度)以下の環境においた場合、消色剤5を一定量含んでいるのでロイコ染料3と顕色剤4との結合が解離しており、消色状態にある。
この状態から、印字ドット2を消色剤5が揮発する所定の温度(管理温度)を超える環境においた場合、消色剤5が揮発を開始し、その温度において一定の時間が経過すると、図2Bに示すように、ロイコ染料3と顕色剤4とが結合し、ロイコ染料3の構造に起因した色に顕色する。
As shown in FIG. 2A, when the print dot 2 is placed in an environment of a predetermined temperature (control temperature) or lower, the print dot 2 contains a certain amount of the decolorizing agent 5, so that the bond between the leuco dye 3 and the developing agent 4 is dissociated. It is in a decolorized state.
From this state, when the print dot 2 is placed in an environment exceeding a predetermined temperature (control temperature) at which the decolorizing agent 5 volatilizes, the decoloring agent 5 starts volatilizing, and when a certain time elapses at that temperature, the figure is shown. As shown in 2B, the leuco dye 3 and the color developer 4 are combined to develop a color due to the structure of the leuco dye 3.

このとき、印字ドット2が含むロイコ染料3、顕色剤4および消色剤5が無色や白色材料であれば(バインダ材を含む場合はバインダ材も無色や白色材料であれば)、インクジェットにより形成した印字ドット2は、印字直後は無色や白色である。そして、加熱などにより消色剤5が揮発する所定の温度以上となると、ロイコ染料3に依存した色に顕色する。このように、本実施形態に係るインクを用いて形成された印字ドット2は、温度インジケータのように、温度変化に対して不可逆的に無色から有色に変色する機能を発現できる。 At this time, if the leuco dye 3, the developer 4, and the decolorizing agent 5 contained in the print dot 2 are colorless or white materials (if the binder material is also included, the binder material is also colorless or white), the ink jet is used. The formed print dots 2 are colorless or white immediately after printing. When the temperature rises above a predetermined temperature at which the decolorizing agent 5 volatilizes due to heating or the like, the color develops depending on the leuco dye 3. As described above, the print dot 2 formed by using the ink according to the present embodiment can exhibit a function of irreversibly changing from colorless to colored in response to a temperature change, like a temperature indicator.

また、このとき、印字ドット2が含むロイコ染料3、顕色剤4、消色剤5のうちの少なくとも1つが有色の材料であったり(バインダ材を含む場合はバインダ材が有色の材料であったり)、染料などの有色の材料がインクに添加されていたりすると、形成直後の印字ドット2は有色となる。そして、加熱などにより消色剤5が揮発する所定の温度以上となると、ロイコ染料3に依存した色に顕色し、有色の印字ドット2を他の有色に変えることができる。 Further, at this time, at least one of the leuco dye 3, the color developer 4, and the decoloring agent 5 contained in the print dot 2 is a colored material (when the binder material is included, the binder material is a colored material). Or), if a colored material such as a dye is added to the ink, the print dot 2 immediately after formation becomes colored. When the temperature rises above a predetermined temperature at which the decolorizing agent 5 volatilizes due to heating or the like, the color develops in a color dependent on the leuco dye 3, and the colored print dots 2 can be changed to another colored.

印字ドット2が顕色する温度および時間は、消色剤5の揮発温度および速度に依存する。消色剤5の揮発速度は温度が高いほど速くなることから、この印字ドット2は時間と温度の積算で色が変化する時間温度インジケータとして使用できる。 The temperature and time at which the print dots 2 develop colors depend on the volatilization temperature and rate of the decolorizing agent 5. Since the volatilization rate of the decolorizing agent 5 increases as the temperature rises, the print dot 2 can be used as a time temperature indicator in which the color changes with the integration of time and temperature.

印字ドット2中の消色剤5の揮発温度は、ロイコ染料3や顕色剤4などからも影響を受ける(バインダ材を含む場合はバインダ材からも影響を受ける)。また、印字ドット2中の消色剤5の揮発温度は、消色剤5の沸点および飽和蒸気圧に大きく依存する。そのため、印字対象物17の品質管理に適した温度および時間条件に対し、適した沸点および飽和蒸気圧の消色剤5をインクに用いることで、印字ドット2の顕色する温度および速度を調整することができる。 The volatilization temperature of the decolorizing agent 5 in the printing dot 2 is also affected by the leuco dye 3 and the developing agent 4 (when the binder material is included, the binder material is also affected). Further, the volatilization temperature of the decolorizing agent 5 in the print dot 2 largely depends on the boiling point of the decolorizing agent 5 and the saturated vapor pressure. Therefore, the temperature and speed at which the printing dots 2 develop are adjusted by using the decolorizing agent 5 having a suitable boiling point and saturated vapor pressure for the ink for the temperature and time conditions suitable for quality control of the printing object 17. can do.

<印刷装置>
本実施形態に係るインクは、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、活版印刷、スクリーン印刷、オンデマンド印刷などに使用されている一般的な印刷装置であればどのようなものにも適用できる。
しかし、前記したように、本実施形態に係るインクは消色剤が揮発することにより顕色する。不必要な顕色を防止し、管理温度の適切な監視を行うため、本実施形態に係るインクを使用する印刷装置は、装置内にある印刷前のインクから消色剤が揮発するのを防止する構成を採用することが好ましい。
そこで、図3から図6を参照して本実施形態に係るインクを用いて印刷する印刷装置について説明する。図3から図6はいずれも本実施形態に係るインクを用いた印刷装置の一例を説明する模式図である。図3から図6はいずれも消色剤が揮発するのを防止する構成を採用した印刷装置を示している。なお、各態様で共通する構成に対しては同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
<Printing equipment>
The ink according to this embodiment can be applied to any general printing apparatus used for offset printing, gravure printing, flexographic printing, letterpress printing, screen printing, on-demand printing and the like.
However, as described above, the ink according to the present embodiment develops color due to the volatilization of the decolorizing agent. In order to prevent unnecessary color development and appropriately monitor the control temperature, the printing device using the ink according to this embodiment prevents the decolorizing agent from volatilizing from the pre-printing ink in the device. It is preferable to adopt a configuration that does.
Therefore, a printing apparatus for printing using the ink according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 6. 3 to 6 are schematic views illustrating an example of a printing apparatus using ink according to the present embodiment. FIGS. 3 to 6 show printing devices having a configuration for preventing the decolorizing agent from volatilizing. The same reference numerals are given to the configurations common to each aspect, and detailed description thereof will be omitted.

<印刷装置の第1態様>
図3に示すように、第1態様に係る印刷装置30は、帯電制御式インクジェットプリンタ10に、第1容器保持部31と、冷却部32と、を備えたものである。第1容器保持部31および冷却部32は、印刷装置本体33内に設けられている。
第1容器保持部31は、本実施形態に係るインクを収容したインク容器Aを保持するものである。また、冷却部32は、第1容器保持部31に隣接して設けられ、第1容器保持部31を冷却するものである。
<First aspect of printing device>
As shown in FIG. 3, the printing apparatus 30 according to the first aspect is a charge control type inkjet printer 10 provided with a first container holding unit 31 and a cooling unit 32. The first container holding portion 31 and the cooling portion 32 are provided in the printing apparatus main body 33.
The first container holding unit 31 holds the ink container A containing the ink according to the present embodiment. Further, the cooling unit 32 is provided adjacent to the first container holding unit 31 and cools the first container holding unit 31.

印刷装置本体33は、インクの混合を行うとともにノズル12へのインクの供給を行うメイン容器34と、溶剤を収容した溶剤容器35と、を備えている。
メイン容器34と第1容器保持部31に保持されたインク容器Aとは、インク補給路36で接続されており、インク補給路36を通じてインク容器A内のインクをメイン容器34に補給できるようになっている。
また、メイン容器34とインクジェットヘッド11内のガター15とは、回収路37で接続されており、回収路37を通じてガター15で回収されたインク滴16をメイン容器34に供給できるようになっている。
また、メイン容器34と溶剤容器35とは、溶剤補給路38で接続されており、溶剤補給路38を通じて溶剤容器35内の溶剤をメイン容器34に補給できるようになっている。
メイン容器34内のインクは、濃度や粘度などが管理されており、それぞれ所定の範囲内になるよう、適宜、インク容器Aからインクを補給したり、溶剤容器35から溶剤を供給したりしている。
そして、メイン容器34とノズル12とは、インク供給路39で接続されており、インク供給路39を通じてメイン容器34内のインクがノズル12に供給できるようになっている。
インクが供給されたノズル12は、吐出口からインク滴16を吐出する。
The printing apparatus main body 33 includes a main container 34 that mixes ink and supplies ink to the nozzle 12, and a solvent container 35 that contains a solvent.
The main container 34 and the ink container A held in the first container holding portion 31 are connected by an ink supply path 36 so that the ink in the ink container A can be supplied to the main container 34 through the ink supply path 36. It has become.
Further, the main container 34 and the gutter 15 in the inkjet head 11 are connected by a recovery path 37, and the ink droplet 16 collected by the gutter 15 can be supplied to the main container 34 through the recovery path 37. ..
Further, the main container 34 and the solvent container 35 are connected by a solvent supply path 38, and the solvent in the solvent container 35 can be supplied to the main container 34 through the solvent supply path 38.
The density and viscosity of the ink in the main container 34 are controlled, and the ink is appropriately replenished from the ink container A or the solvent is supplied from the solvent container 35 so as to be within a predetermined range. There is.
The main container 34 and the nozzle 12 are connected by an ink supply path 39, and the ink in the main container 34 can be supplied to the nozzle 12 through the ink supply path 39.
The nozzle 12 to which the ink is supplied ejects the ink droplet 16 from the ejection port.

印刷装置30は、前記したように、第1容器保持部31を冷却する冷却部32を備えているので、冷却部32で第1容器保持部31を冷却することにより、第1容器保持部31に保持されたインク容器A内のインクを冷却できる。そのため、インク容器A内の溶剤や消色剤の揮発を防止できる。
なお、印刷装置30は、メイン容器34を冷却する冷却装置(図示せず)を備えていることがより好ましい。このようにすると、インクの冷却がより好適に行われるので、溶剤や消色剤の揮発をさらに防止できる。
As described above, the printing apparatus 30 includes a cooling unit 32 for cooling the first container holding unit 31, and therefore, by cooling the first container holding unit 31 with the cooling unit 32, the first container holding unit 31 is provided. The ink in the ink container A held in the container A can be cooled. Therefore, it is possible to prevent the solvent and the decoloring agent from volatilizing in the ink container A.
It is more preferable that the printing device 30 is provided with a cooling device (not shown) for cooling the main container 34. By doing so, the ink is more preferably cooled, and the volatilization of the solvent or the decoloring agent can be further prevented.

<印刷装置の第2態様>
図4に示すように、第2態様に係る印刷装置40は、帯電制御式インクジェットプリンタ10に、第2容器保持部41と、第3容器保持部42と、メイン容器34と、を備えたものである。第2容器保持部41、第3容器保持部42およびメイン容器34は、印刷装置本体33内に設けられている。
第2容器保持部41は、ロイコ染料、顕色剤および溶剤を含む混合液を収容した混合液容器Bを保持するものである。第3容器保持部42は、消色剤を収容した消色剤容器Cを保持するものである。また、メイン容器34は、混合液容器Bから供給された混合液および消色剤容器Cから供給された消色剤を混合して本実施形態に係るインクにする容器である。
<Second aspect of printing device>
As shown in FIG. 4, the printing apparatus 40 according to the second aspect includes a charge control type inkjet printer 10 including a second container holding unit 41, a third container holding unit 42, and a main container 34. Is. The second container holding portion 41, the third container holding portion 42, and the main container 34 are provided in the printing apparatus main body 33.
The second container holding portion 41 holds the mixed liquid container B containing the mixed liquid containing the leuco dye, the color developer, and the solvent. The third container holding portion 42 holds the decolorizing agent container C containing the decolorizing agent. Further, the main container 34 is a container in which the mixed liquid supplied from the mixed liquid container B and the decolorizing agent supplied from the decolorizing agent container C are mixed to obtain the ink according to the present embodiment.

メイン容器34と第2容器保持部41に保持された混合液容器Bとは、混合液補給路43で接続されており、混合液補給路43を通じて混合液容器B内の混合液をメイン容器34に補給できるようになっている。
また、メイン容器34と第3容器保持部42に保持された消色剤容器Cとは、消色剤補給路44で接続されており、消色剤補給路44を通じて消色剤容器C内の消色剤をメイン容器34に補給できるようになっている。
The main container 34 and the mixed liquid container B held by the second container holding portion 41 are connected by a mixed liquid supply passage 43, and the mixed liquid in the mixed liquid container B is transferred to the main container 34 through the mixed liquid supply passage 43. It can be replenished to.
Further, the main container 34 and the decolorizing agent container C held in the third container holding portion 42 are connected by a decolorizing agent replenishment path 44, and are in the decolorizing agent container C through the decolorizing agent replenishment path 44. The decolorizing agent can be replenished to the main container 34.

印刷装置40は、前記したように、混合液容器Bから供給された混合液および消色剤容器Cから供給された消色剤をメイン容器34で混合する。このように、印刷装置40は、ノズル12にインクを供給する直前に混合液と消色剤とを混合するため、メイン容器34内の消色剤の揮発を防止できる。 As described above, the printing apparatus 40 mixes the mixed liquid supplied from the mixed liquid container B and the decolorizing agent supplied from the decolorizing agent container C in the main container 34. As described above, since the printing apparatus 40 mixes the mixed liquid and the decoloring agent immediately before supplying the ink to the nozzle 12, it is possible to prevent the decolorizing agent from volatilizing in the main container 34.

<印刷装置の第3態様>
図5に示すように、第3態様に係る印刷装置50は、第1態様に係る印刷装置30の帯電制御式インクジェットプリンタ10に替えて、DOD式インクジェットプリンタ51とした点で印刷装置30と異なっている。より詳しくは、印刷装置50は、第1態様に係る印刷装置30のインクジェットヘッド11に替えて、DOD式インクジェットヘッド52とした点で印刷装置30と異なっている。それ以外は、印刷装置50と印刷装置30とは共通した構成となっている。
<Third aspect of printing device>
As shown in FIG. 5, the printing device 50 according to the third aspect is different from the printing device 30 in that the DOD type inkjet printer 51 is used instead of the charge control type inkjet printer 10 of the printing device 30 according to the first aspect. ing. More specifically, the printing apparatus 50 is different from the printing apparatus 30 in that the DOD type inkjet head 52 is used instead of the inkjet head 11 of the printing apparatus 30 according to the first aspect. Other than that, the printing device 50 and the printing device 30 have a common configuration.

DOD式インクジェットヘッド52は、ノズル12に設けられたピエゾ素子が通電により体積変化することにより、または、ノズル12に設けられたソレノイドバルブが通電により開閉することにより、インク滴16の噴射・停止を制御して印刷を行う。つまり、DOD式インクジェットプリンタ51はインク滴16に電荷を付与せずに印刷を行う。 The DOD type inkjet head 52 ejects and stops ink droplets 16 by changing the volume of the piezo element provided in the nozzle 12 by energization or by opening and closing the solenoid valve provided in the nozzle 12 by energization. Control and print. That is, the DOD type inkjet printer 51 prints without applying an electric charge to the ink droplet 16.

印刷装置50も第1容器保持部31を冷却する冷却部32を備えているので、冷却部32で第1容器保持部31を冷却することにより、第1容器保持部31に保持されたインク容器A内のインクを冷却できる。そのため、印刷装置50は、インク容器A内の溶剤や消色剤の揮発を防止できる。
なお、印刷装置50もメイン容器34を冷却する冷却装置(図示せず)を備えていることがより好ましい。このようにすると、インクの冷却がより好適に行われるので、溶剤や消色剤の揮発をさらに防止できる。
Since the printing device 50 also includes a cooling unit 32 for cooling the first container holding unit 31, the ink container held by the first container holding unit 31 by cooling the first container holding unit 31 with the cooling unit 32. The ink in A can be cooled. Therefore, the printing apparatus 50 can prevent the solvent and the decoloring agent from volatilizing in the ink container A.
It is more preferable that the printing device 50 also has a cooling device (not shown) for cooling the main container 34. By doing so, the ink is more preferably cooled, and the volatilization of the solvent or the decoloring agent can be further prevented.

<印刷装置の第4態様>
図6に示すように、第4態様に係る印刷装置60は、第2態様に係る印刷装置40の帯電制御式インクジェットプリンタ10に替えて、DOD式インクジェットプリンタ51とした点で印刷装置40と異なっている。より詳しくは、第2態様に係る印刷装置40のインクジェットヘッド11に替えて、DOD式インクジェットヘッド52とした点で印刷装置40と異なっている。それ以外は、印刷装置60と印刷装置40とは共通した構成となっている。
<Fourth aspect of printing device>
As shown in FIG. 6, the printing device 60 according to the fourth aspect is different from the printing device 40 in that the DOD type inkjet printer 51 is used instead of the charge control type inkjet printer 10 of the printing device 40 according to the second aspect. ing. More specifically, it differs from the printing apparatus 40 in that the DOD type inkjet head 52 is used instead of the inkjet head 11 of the printing apparatus 40 according to the second aspect. Other than that, the printing device 60 and the printing device 40 have a common configuration.

印刷装置60も混合液容器Bから供給された混合液および消色剤容器Cから供給された消色剤をメイン容器34で混合する。このように、印刷装置60もノズル12にインクを供給する直前に混合液と消色剤とを混合するため、メイン容器34内の消色剤の揮発を防止できる。 The printing apparatus 60 also mixes the mixed liquid supplied from the mixed liquid container B and the decolorizing agent supplied from the decolorizing agent container C in the main container 34. As described above, since the printing apparatus 60 also mixes the mixed liquid and the decoloring agent immediately before supplying the ink to the nozzle 12, it is possible to prevent the decolorizing agent from volatilizing in the main container 34.

このように、本実施形態に係るインクは、帯電制御式インクジェットプリンタ10で印字できるが、DOD式インクジェットプリンタ51でも印字できる。
また、印刷装置の第1態様から第4態様で説明したインク容器A、混合液容器Bおよび消色剤容器Cは、交換可能なカートリッジ式とすることができる。
As described above, the ink according to the present embodiment can be printed by the charge control type inkjet printer 10, but can also be printed by the DOD type inkjet printer 51.
Further, the ink container A, the mixed liquid container B, and the decolorizing agent container C described in the first to fourth aspects of the printing apparatus can be of a replaceable cartridge type.

<筆記装置>
次に、図7および図8を参照して本実施形態に係るインクを用いて筆記できる筆記装置について説明する。図7および図8はいずれも本実施形態に係るインクを用いた筆記装置の一例を説明する模式図である。
前記したように、本実施形態に係るインクは消色剤が揮発することにより顕色する。不必要な顕色を防止し、管理温度の適切な監視を行うため、本実施形態に係るインクを使用する筆記装置は、装置内にある印刷前のインクから消色剤が揮発するのを防止する構成を採用することが好ましい。図7および図8はいずれも消色剤が揮発するのを防止する構成を採用した筆記装置を示している。なお、各態様で共通する構成に対しては同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
<Writing device>
Next, a writing device capable of writing using the ink according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. 7 and 8 are schematic views illustrating an example of a writing apparatus using ink according to the present embodiment.
As described above, the ink according to the present embodiment develops color due to the volatilization of the decolorizing agent. In order to prevent unnecessary color development and appropriately monitor the control temperature, the writing apparatus using the ink according to this embodiment prevents the decolorizing agent from volatilizing from the ink before printing in the apparatus. It is preferable to adopt a configuration that does. 7 and 8 both show a writing device that employs a configuration that prevents the decolorizing agent from volatilizing. The same reference numerals are given to the configurations common to each aspect, and detailed description thereof will be omitted.

<筆記装置の第1態様>
図7に示すように、第1態様に係る筆記装置70は、略円筒状の外ケース71内にインクケース72と、筆記装置用冷却部73と、を備えたものである。
インクケース72は、本実施形態に係るインクを収容している。筆記装置用冷却部73は、外ケース71内においてインクケース72の外周を覆うように設けられており、インクケース72を冷却する。筆記装置用冷却部73としては、例えば、あらかじめ冷却や凍結させた冷却剤(保冷剤)を用いることができる。外ケース71およびインクケース72は任意の樹脂で形成したものであればよい。
<First aspect of the writing device>
As shown in FIG. 7, the writing device 70 according to the first aspect includes an ink case 72 and a writing device cooling unit 73 in a substantially cylindrical outer case 71.
The ink case 72 contains the ink according to the present embodiment. The writing device cooling unit 73 is provided in the outer case 71 so as to cover the outer periphery of the ink case 72, and cools the ink case 72. As the cooling unit 73 for the writing device, for example, a cooling agent (cooling agent) that has been cooled or frozen in advance can be used. The outer case 71 and the ink case 72 may be made of any resin.

インクケース72は、ペン先部74と接続されており、インクケース72内のインクをペン先部74に供給できるようになっている。外ケース71には観察窓75を設けることができる。このようにすると、インクケース72を透明な素材で形成した場合に、インクケース72内のインクの残量を確認することができる。 The ink case 72 is connected to the pen tip portion 74 so that the ink in the ink case 72 can be supplied to the pen tip portion 74. The outer case 71 may be provided with an observation window 75. By doing so, when the ink case 72 is made of a transparent material, the remaining amount of ink in the ink case 72 can be confirmed.

筆記装置70は、前記したように、インクケース72を冷却する筆記装置用冷却部73を備えているので、筆記装置用冷却部73でインクケース72を冷却することにより、インクケース72内のインクを冷却できる。そのため、筆記装置70は、インクケース72内の溶剤や消色剤の揮発を防止できる。 As described above, the writing device 70 includes a writing device cooling unit 73 for cooling the ink case 72. Therefore, the ink in the ink case 72 is cooled by cooling the ink case 72 with the writing device cooling unit 73. Can be cooled. Therefore, the writing device 70 can prevent the solvent and the decoloring agent from volatilizing in the ink case 72.

<筆記装置の第2態様>
図8に示すように、第2態様に係る筆記装置80は、略円筒状の外ケース71内に混合液ケース81と、消色剤ケース82と、メインケース83と、を備えたものである。
混合液ケース81は、ロイコ染料、顕色剤および溶剤を含む混合液を収容している。消色剤ケース82は、消色剤を含む混合液を収容している。メインケース83は、混合液ケース81および消色剤ケース82とそれぞれ接続されている。メインケース83は、混合液ケース81から供給された混合液と消色剤ケース82から供給された消色剤とを混合して本実施形態に係るインクとし、当該インクをペン先部74に供給する。
混合液ケース81、消色剤ケース82およびメインケース83はいずれも任意の樹脂で形成したものであればよい。
<Second aspect of writing device>
As shown in FIG. 8, the writing device 80 according to the second aspect includes a mixed liquid case 81, a decolorizing agent case 82, and a main case 83 in a substantially cylindrical outer case 71. ..
The mixed liquid case 81 contains a mixed liquid containing a leuco dye, a color developer and a solvent. The decolorizing agent case 82 contains a mixed solution containing the decolorizing agent. The main case 83 is connected to the mixed liquid case 81 and the decolorizing agent case 82, respectively. The main case 83 mixes the mixed liquid supplied from the mixed liquid case 81 and the decolorizing agent supplied from the decolorizing agent case 82 to obtain the ink according to the present embodiment, and supplies the ink to the pen tip portion 74. do.
The mixed liquid case 81, the decolorizing agent case 82, and the main case 83 may all be formed of any resin.

筆記装置80は、混合液ケース81から供給された混合液と消色剤ケース82から供給された消色剤とをメインケース83で混合する。このように、筆記装置80は、ペン先部74にインクを供給する直前に混合液と消色剤とを混合するため、メインケース83内の消色剤の揮発を防止できる。 The writing device 80 mixes the mixed liquid supplied from the mixed liquid case 81 and the decolorizing agent supplied from the decolorizing agent case 82 in the main case 83. As described above, since the writing device 80 mixes the mixed liquid and the decoloring agent immediately before supplying the ink to the pen tip portion 74, it is possible to prevent the decolorizing agent from volatilizing in the main case 83.

次に、実施例および比較例を示しながら、不可逆性感熱顕色インクをさらに具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Next, the irreversible heat-sensitive color-developing ink will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to these examples.

<不可逆性感熱顕色インクの作製>
ロイコ染料として2’-メチル-6’-(N-p-トリル-N-エチルアミノ)スピロ[イソベンゾフラン-1(3H),9’-[9H]キサンテン]-3-オン(山田化学工業製RED520)を4重量部、顕色剤として東京化成工業製没食子酸オクチルを8重量部、消色剤として沸点162℃のN,N-ジエチルエタノールアミンを8重量部、バインダ材として数平均分子量(Mn)10000のポリビニルアルコールとポリ酢酸ビニルの共重合物(ポリビニルアルコールユニットの繰り返し数:ポリ酢酸ビニルユニットの繰り返し数≒36:64、水酸基価は285)を10重量部、溶剤としてメチルエチルケトンを70重量部用いた。これらの材料を、約1時間混合することにより不可逆性感熱顕色インクを作製した。
<Making irreversible heat-sensitive color-developing ink>
As a leuco dye, 2'-methyl-6'-(N-p-tolyl-N-ethylamino) spiro [isobenzofuran-1 (3H), 9'-[9H] xanthene] -3-one (manufactured by Yamada Chemical Co., Ltd.) RED520) by 4 parts by weight, Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd. octyl eclipse by 8 parts by weight as a developer, N, N-diethylethanolamine having a boiling point of 162 ° C. as a decolorizing agent by 8 parts by weight, and a number average molecular weight as a binder material ( Mn) 10 parts by weight of a copolymer of polyvinyl alcohol and polyvinyl acetate of 10000 (number of repetitions of polyvinyl alcohol unit: number of repetitions of polyvinyl acetate unit ≈ 36:64, hydroxyl value is 285), 70 parts by weight of methyl ethyl ketone as a solvent Used part. Irreversible heat-sensitive color-developing ink was prepared by mixing these materials for about 1 hour.

溶剤の揮発性、消色剤の揮発性、ロイコ染料および顕色剤の揮発性、ならびにバインダ材の揮発性を、加熱乾燥式水分計MS-70により、それぞれの材料1gを110℃にて1分間加熱した際の蒸発量を測定することで検証した。
その結果、溶剤の揮発性は99%、消色剤の揮発性は20%、ロイコ染料および顕色剤の揮発性は0.01wt%、バインダ材の揮発性は0wt%であった。
揮発性は、溶剤>消色剤>ロイコ染料および顕色剤>バインダ材の関係であることが確認された。
The volatility of the solvent, the volatility of the decolorizing agent, the volatility of the leuco dye and the color developer, and the volatility of the binder material were determined by using a heat-drying moisture meter MS-70 to measure 1 g of each material at 110 ° C. It was verified by measuring the amount of evaporation when heated for a minute.
As a result, the volatility of the solvent was 99%, the volatility of the decolorizing agent was 20%, the volatility of the leuco dye and the color developer was 0.01 wt%, and the volatility of the binder material was 0 wt%.
It was confirmed that the volatility has a relationship of solvent> decolorizing agent> leuco dye and developing agent> binder material.

<温度と時間の検知機能の評価>
作製したインクを株式会社日立産機システム製インクジェットプリンタUX型に充填し、白色のポリプロピレン基材に印字した。基材に印字された印字ドットは初期状態において、無色であった。
20℃の環境に1週間静置したところ、無色状態を保持することが確認された。
印字ドットを印字した基材を常圧下、110℃の環境に静置したところ、1分後より緩やかに赤色に顕色しはじめ(図9A、図9B参照)、10分後に完全に赤色に顕色することが確認された(図9C、図9D参照)。この顕色は消色剤が揮発したために生じたと考えられる。なお、図9Aは、実施例1に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた印字ドットの時間-温度依存性を示す写真である。同図は、常圧下、110℃で1分経過後の様子を示している。図9Bは、図9Aの模式図である。図9Cは、実施例1に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた印字ドットの時間-温度依存性を示す写真である。同図は、常圧下、110℃で10分経過後の様子を示している。図9Dは、図9Cの模式図である。その後、印字ドットを印刷した基材を再び20℃の環境に静置したが、一度赤色に顕色した印字ドットは元の無色には戻らず、赤色を保持することが確認された。
他方、前記と同様、印字ドットを印字した基材を常圧下、60℃の環境に静置したところ、1日後より緩やかに赤色に顕色しはじめ、1週間後に完全に赤色に顕色することが確認された(図示省略)。
<Evaluation of temperature and time detection function>
The produced ink was filled in an inkjet printer UX type manufactured by Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd., and printed on a white polypropylene base material. The printed dots printed on the substrate were colorless in the initial state.
When it was allowed to stand in an environment of 20 ° C. for one week, it was confirmed that it remained colorless.
When the substrate on which the print dots were printed was allowed to stand in an environment of 110 ° C. under normal pressure, the color gradually began to develop in red after 1 minute (see FIGS. 9A and 9B), and completely became red after 10 minutes. It was confirmed to be colored (see FIGS. 9C and 9D). It is probable that this color development was caused by the volatilization of the decolorizing agent. Note that FIG. 9A is a photograph showing the time-temperature dependence of the print dots using the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to the first embodiment. The figure shows a state after 1 minute has passed at 110 ° C. under normal pressure. 9B is a schematic diagram of FIG. 9A. FIG. 9C is a photograph showing the time-temperature dependence of the print dots using the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to the first embodiment. The figure shows a state after 10 minutes have passed at 110 ° C. under normal pressure. 9D is a schematic diagram of FIG. 9C. After that, the substrate on which the print dots were printed was allowed to stand again in an environment of 20 ° C., but it was confirmed that the print dots once developed in red did not return to the original colorlessness and retained the red color.
On the other hand, as described above, when the substrate on which the print dots are printed is allowed to stand in an environment of 60 ° C. under normal pressure, it begins to develop a gradual red color after 1 day and completely develops a red color after 1 week. Was confirmed (not shown).

以上より、実施例1に係る不可逆性感熱顕色インクは、帯電制御式インクジェットプリンタで基材上に印字できることが確認された。また、そのようにして印字して形成した印字ドットは、所定の温度以上となることで温度と時間の積算により有色に変色できることが確認された。さらに、一度有色に変色した印字ドットはその変色が不可逆的であることが確認された。 From the above, it was confirmed that the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to Example 1 can be printed on a substrate by a charge control type inkjet printer. Further, it was confirmed that the print dots formed by printing in this way can be colored in color by integrating the temperature and time when the temperature rises above a predetermined temperature. Furthermore, it was confirmed that the discoloration of the printed dots once discolored was irreversible.

<不可逆性感熱顕色インクの作製>
ロイコ染料として3,3-ビス(p-ジメチルアミノフェニル)-6-ジメチルアミノフタリド(山田化学工業製CVL)を4重量部、顕色剤として東京化成工業製没食子酸オクチルを8重量部、消色剤として沸点335℃のトリエタノールアミンを8重量部、バインダ材として数平均分子量(Mn)10000のポリビニルアルコールとポリ酢酸ビニルの共重合物(ポリビニルアルコールユニットの繰り返し数:ポリ酢酸ビニルユニットの繰り返し数≒36:64、水酸基価は285)を10重量部、溶剤としてメチルエチルケトンを70重量部用いた。これらの材料を、約1時間混合することにより不可逆性感熱顕色インクを作製した。
<Making irreversible heat-sensitive color-developing ink>
4 parts by weight of 3,3-bis (p-dimethylaminophenyl) -6-dimethylaminophthalide (CVL manufactured by Yamada Chemical Co., Ltd.) as a leuco dye, and 8 parts by weight of octyl eclipse acid produced by Tokyo Kasei Kogyo as a developer. A copolymer of polyvinyl alcohol and polyvinyl acetate having a number average molecular weight (Mn) of 10000 as a binder material containing 8 parts by weight of triethanolamine having a boiling point of 335 ° C as a decolorizing agent (number of repetitions of polyvinyl alcohol unit: Polyvinyl acetate unit) The number of repetitions ≈36: 64, the hydroxyl value was 285) by 10 parts by weight, and 70 parts by weight of methyl ethyl ketone was used as the solvent. Irreversible heat-sensitive color-developing ink was prepared by mixing these materials for about 1 hour.

実施例1と同様、溶剤の揮発性、消色剤の揮発性、ロイコ染料および顕色剤の揮発性、ならびにバインダ材の揮発性を、加熱乾燥式水分計MS-70により、それぞれの材料1gを110℃にて1分間加熱した際の蒸発量を測定することで検証した。
その結果、溶剤の揮発性は99%、消色剤の揮発性は10%、ロイコ染料および顕色剤の揮発性は0.01wt%、バインダ材の揮発性は0wt%であった。
揮発性は、溶剤>消色剤>ロイコ染料および顕色剤>バインダ材の関係であることが確認された。
Similar to Example 1, the volatility of the solvent, the volatility of the decolorizing agent, the volatility of the leuco dye and the color developer, and the volatility of the binder material were measured by a heat-drying moisture meter MS-70 with 1 g of each material. Was verified by measuring the amount of evaporation when heated at 110 ° C. for 1 minute.
As a result, the volatility of the solvent was 99%, the volatility of the decolorizing agent was 10%, the volatility of the leuco dye and the color developer was 0.01 wt%, and the volatility of the binder material was 0 wt%.
It was confirmed that the volatility has a relationship of solvent> decolorizing agent> leuco dye and developing agent> binder material.

<温度と時間の検知機能の評価>
作製したインクを株式会社日立産機システム製インクジェットプリンタUX型に充填し、白色のポリプロピレン基材に印字した。基材に印字された印字ドットは初期状態において、無色であった。
20℃の環境に1週間静置したところ、無色状態を保持することが確認された。
印字ドットを印字した基材を常圧下、110℃の環境に静置したところ、2分後より緩やかに青色に顕色しはじめ(図10A、図10B参照)、20分後に完全に青色に顕色することが確認された(図10C、図10D参照)。この顕色は消色剤が揮発したために生じたと考えられる。なお、図10Aは、実施例2に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた印字ドットの時間-温度依存性を示す写真である。同図は、常圧下、110℃で2分経過後の様子を示している。図10Bは、図10Aの模式図である。図10Cは、実施例2に係る不可逆性感熱顕色インクを用いた印字ドットの時間-温度依存性を示す写真である。同図は、常圧下、110℃で20分経過後の様子を示している。図10Dは、図10Cの模式図である。その後、印字ドットを印字した基材を再び20℃の環境に静置したが、一度青色に顕色した印字ドットは元の無色には戻らず、青色を保持することが確認された。
他方、前記と同様、印字ドットを印字した基材を常圧下、60℃の環境に静置したところ、3日後より緩やかに青色に顕色しはじめ、2週間後に完全に青色に顕色することが確認された(図示省略)。
<Evaluation of temperature and time detection function>
The produced ink was filled in an inkjet printer UX type manufactured by Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd., and printed on a white polypropylene base material. The printed dots printed on the substrate were colorless in the initial state.
When it was allowed to stand in an environment of 20 ° C. for one week, it was confirmed that it remained colorless.
When the substrate on which the print dots were printed was allowed to stand in an environment of 110 ° C. under normal pressure, the color gradually began to develop in blue after 2 minutes (see FIGS. 10A and 10B), and completely became blue after 20 minutes. It was confirmed to be colored (see FIGS. 10C and 10D). It is probable that this color development was caused by the volatilization of the decolorizing agent. FIG. 10A is a photograph showing the time-temperature dependence of the print dots using the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to the second embodiment. The figure shows the state after 2 minutes have passed at 110 ° C. under normal pressure. 10B is a schematic diagram of FIG. 10A. FIG. 10C is a photograph showing the time-temperature dependence of the print dots using the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to the second embodiment. The figure shows the state after 20 minutes have passed at 110 ° C. under normal pressure. 10D is a schematic diagram of FIG. 10C. After that, the substrate on which the print dots were printed was allowed to stand again in an environment of 20 ° C., but it was confirmed that the print dots once developed in blue did not return to the original colorlessness and retained the blue color.
On the other hand, as in the above, when the substrate on which the print dots were printed was allowed to stand in an environment of 60 ° C. under normal pressure, it began to develop a gradual blue color after 3 days and completely developed a blue color after 2 weeks. Was confirmed (not shown).

以上より、実施例2に係る不可逆性感熱顕色インクについても、帯電制御式インクジェットプリンタで基材上に印字できることが確認された。また、このようにして印字して形成した印字ドットは、所定の温度以上となることで温度と時間の積算により有色に変色できることが確認された。さらに、一度有色に変色した印字ドットはその変色が不可逆的であることが確認された。
また、実施例2と実施例1の結果から、沸点の異なる消色剤を不可逆性感熱顕色インクに用いることで、帯電制御式インクジェットプリンタで形成した印字ドットの変色温度と時間が調整可能であることが確認できた。
From the above, it was confirmed that the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to Example 2 can also be printed on the substrate by the charge control type inkjet printer. Further, it was confirmed that the print dots formed by printing in this way can be colored in color by integrating the temperature and time when the temperature rises above a predetermined temperature. Furthermore, it was confirmed that the discoloration of the printed dots once discolored was irreversible.
Further, from the results of Example 2 and Example 1, by using decolorizing agents having different boiling points for the irreversible heat-sensitive color-developing ink, the discoloration temperature and time of the print dots formed by the charge control type inkjet printer can be adjusted. I was able to confirm that there was.

<不可逆性感熱顕色インクの作製>
ロイコ染料として3,3-ビス(p-ジメチルアミノフェニル)-6-ジメチルアミノフタリド(山田化学工業製CVL)を4重量部、顕色剤として東京化成工業製没食子酸オクチルを8重量部、消色剤として沸点335℃のトリエタノールアミンを8重量部、溶剤としてメチルエチルケトンを80重量部用いた。これらの材料を、約1時間混合することにより不可逆性感熱顕色インクを作製した。
揮発性は、実施例2と同様に、溶剤>消色剤>ロイコ染料および顕色剤の関係である。
<Making irreversible heat-sensitive color-developing ink>
4 parts by weight of 3,3-bis (p-dimethylaminophenyl) -6-dimethylaminophthalide (CVL manufactured by Yamada Chemical Co., Ltd.) as a leuco dye, 8 parts by weight of octyl eclipse manufactured by Tokyo Kasei Kogyo as a color developer, As a decolorizing agent, 8 parts by weight of triethanolamine having a boiling point of 335 ° C. was used, and as a solvent, 80 parts by weight of methyl ethyl ketone was used. Irreversible heat-sensitive color-developing ink was prepared by mixing these materials for about 1 hour.
Volatility is the relationship of solvent> decolorizing agent> leuco dye and coloring agent as in Example 2.

<温度と時間の検知機能の評価>
作製したインクを株式会社日立産機システム製インクジェットプリンタUX型に充填し、白色のポリプロピレン基材に印字した。基材に印字された印字ドットは初期状態において、無色であった。
20℃の環境に1週間静置したところ、無色状態を保持することが確認された。
印字ドットを印字した基材を常圧下、110℃の環境に静置したところ、2分後より緩やかに青色に顕色しはじめ、20分後に完全に青色に顕色することが確認された(写真・模式図は図10Aから図10Dと同様であった)。この顕色は消色剤が揮発したために生じたと考えられる。その後、印字ドットを印字した基材を再び20℃の環境に静置したが、一度青色に顕色した印字ドットは元の無色には戻らず、青色を保持することが確認された。
他方、前記と同様、印字ドットを印字した基材を常圧下、60℃の環境に静置したところ、3日後より緩やかに青色に顕色しはじめ、2週間後に完全に青色に顕色することが確認された(図示省略)。
上記より、バインダ材を含まないインクにおいても、温度と時間に依存し、印字ドットが発色する性能が確認された。
<Evaluation of temperature and time detection function>
The produced ink was filled in an inkjet printer UX type manufactured by Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd., and printed on a white polypropylene base material. The printed dots printed on the substrate were colorless in the initial state.
When it was allowed to stand in an environment of 20 ° C. for one week, it was confirmed that it remained colorless.
When the substrate on which the print dots were printed was allowed to stand in an environment of 110 ° C. under normal pressure, it was confirmed that the color gradually began to develop in blue after 2 minutes and completely developed in blue after 20 minutes (). The photographs and schematic views were the same as those in FIGS. 10A to 10D). It is probable that this color development was caused by the volatilization of the decolorizing agent. After that, the substrate on which the print dots were printed was allowed to stand again in an environment of 20 ° C., but it was confirmed that the print dots once developed in blue did not return to the original colorlessness and retained the blue color.
On the other hand, as in the above, when the substrate on which the print dots were printed was allowed to stand in an environment of 60 ° C. under normal pressure, it began to develop a gradual blue color after 3 days and completely developed a blue color after 2 weeks. Was confirmed (not shown).
From the above, it was confirmed that even in the ink containing no binder material, the performance of printing dots to develop color depends on the temperature and time.

以上、本発明に係る不可逆性感熱顕色インクおよびこれを用いた印刷装置について実施形態および実施例により詳細に説明したが、本発明の主旨はこれに限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Although the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to the present invention and the printing apparatus using the same have been described in detail with reference to embodiments and examples, the gist of the present invention is not limited thereto, and various modifications are made. Is included. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.

1 基材
2 印字ドット
3 ロイコ染料
4 顕色剤
5 消色剤
6 バインダ材
10 帯電制御式インクジェットプリンタ
11 インクジェットヘッド
12 ノズル
13 帯電電極
14 偏向電極
15 ガター
16 インク滴
17 印字対象物
30、40、50、60 印刷装置
31 第1容器保持部
32 冷却部
33 印刷装置本体
34 メイン容器
35 溶剤容器
41 第2容器保持部
42 第3容器保持部
1 Base material 2 Printing dots 3 Leuco dye 4 Color developer 5 Decoloring agent 6 Binder material 10 Charge control type inkjet printer 11 Inkjet head 12 Nozzle 13 Charging electrode 14 Deflection electrode 15 Gutter 16 Ink droplet 17 Printing object 30, 40, 50, 60 Printing device 31 1st container holding part 32 Cooling part 33 Printing device main body 34 Main container 35 Dye container 41 2nd container holding part 42 3rd container holding part

Claims (10)

ロイコ染料、顕色剤、消色剤および溶剤を含み、
前記ロイコ染料、前記顕色剤および前記消色剤のうち少なくとも1つはマイクロカプセル化されておらず、
揮発性が、前記溶剤>前記消色剤>前記ロイコ染料および前記顕色剤の関係を満たしており、
前記消色剤が揮発することで有色に顕色する
ことを特徴とする不可逆性感熱顕色インク。
Contains leuco dyes, color developers, decolorants and solvents,
At least one of the leuco dye, the developer and the decolorizer is not microencapsulated and
The volatility satisfies the relationship of the solvent> the decolorizing agent> the leuco dye and the coloring agent.
An irreversible heat-sensitive color-developing ink characterized in that the decolorizing agent volatilizes to develop a colored color.
請求項1において、
バインダ材をさらに含み、
前記揮発性が、前記溶剤>前記消色剤>前記ロイコ染料および前記顕色剤>前記バインダ材の関係を満たす
ことを特徴とする不可逆性感熱顕色インク。
In claim 1,
Including more binder material,
An irreversible heat-sensitive color-developing ink characterized in that the volatility satisfies the relationship of the solvent> the decolorizing agent> the leuco dye and the developing agent> the binder material.
請求項1において、
前記不可逆性感熱顕色インクをインクジェットプリンタで印字して形成した印字ドットが、前記消色剤が揮発する温度になることで有色に顕色する
ことを特徴とする不可逆性感熱顕色インク。
In claim 1,
An irreversible heat-sensitive color-developing ink, characterized in that print dots formed by printing the irreversible heat-sensitive color-developing ink with an inkjet printer develop a color when the temperature at which the decolorizing agent volatilizes.
請求項3において、
前記インクジェットプリンタが、帯電制御式インクジェットプリンタであることを特徴とする不可逆性感熱顕色インク。
In claim 3,
An irreversible heat-sensitive color-developing ink, wherein the inkjet printer is a charge-controlled inkjet printer.
請求項1において、
前記消色剤がアミノ化合物であることを特徴とする不可逆性感熱顕色インク。
In claim 1,
An irreversible heat-sensitive color-developing ink, characterized in that the decolorizing agent is an amino compound.
請求項1において、
前記消色剤の沸点が80~370℃であることを特徴とする不可逆性感熱顕色インク。
In claim 1,
An irreversible heat-sensitive color-developing ink characterized by having a boiling point of the decolorizing agent of 80 to 370 ° C.
請求項1において、
前記溶剤が、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類のうちの少なくとも1種を含むことを特徴とする不可逆性感熱顕色インク。
In claim 1,
An irreversible heat-sensitive color-developing ink, wherein the solvent contains at least one of alcohols, ketones, esters, and ethers.
請求項1において、
導電剤、レベリング剤および可塑剤のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする不可逆性感熱顕色インク。
In claim 1,
An irreversible heat-sensitive color-developing ink comprising at least one of a conductive agent, a leveling agent and a plasticizer.
請求項1乃至請求項8のうちのいずれか1項に記載の不可逆性感熱顕色インクを用いて印刷する印刷装置であり、
前記不可逆性感熱顕色インクを収容したインク容器を保持する第1容器保持部と、
前記第1容器保持部に隣接して設けられ、前記第1容器保持部を冷却する冷却部と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
A printing apparatus for printing using the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to any one of claims 1 to 8.
A first container holding portion for holding an ink container containing the irreversible heat-sensitive color-developing ink, and a first container holding portion.
A cooling unit provided adjacent to the first container holding portion and cooling the first container holding portion, and a cooling unit.
A printing apparatus characterized by being provided with.
請求項1乃至請求項8のうちのいずれか1項に記載の不可逆性感熱顕色インクを用いて印刷する印刷装置であり、
前記ロイコ染料、前記顕色剤および前記溶剤を含む混合液を収容した混合液容器を保持する第2容器保持部と、
前記消色剤を収容した消色剤容器を保持する第3容器保持部と、
前記混合液容器から供給された前記混合液および前記消色剤容器から供給された前記消色剤を混合して前記不可逆性感熱顕色インクにするメイン容器と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
A printing apparatus for printing using the irreversible heat-sensitive color-developing ink according to any one of claims 1 to 8.
A second container holding portion that holds a mixed liquid container containing the mixed liquid containing the leuco dye, the color developer, and the solvent.
A third container holding portion for holding the decolorizing agent container containing the decolorizing agent, and
A main container that mixes the mixed liquid supplied from the mixed liquid container and the decoloring agent supplied from the decolorizing agent container to obtain the irreversible heat-sensitive color-developing ink.
A printing apparatus characterized by being provided with.
JP2020199597A 2020-12-01 2020-12-01 Irreversible thermosensitive color development ink and printer using the same Pending JP2022087590A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020199597A JP2022087590A (en) 2020-12-01 2020-12-01 Irreversible thermosensitive color development ink and printer using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020199597A JP2022087590A (en) 2020-12-01 2020-12-01 Irreversible thermosensitive color development ink and printer using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022087590A true JP2022087590A (en) 2022-06-13

Family

ID=81975805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020199597A Pending JP2022087590A (en) 2020-12-01 2020-12-01 Irreversible thermosensitive color development ink and printer using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022087590A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6613371B2 (en) Temperature history display body and article quality control method using the same
EP1557282B1 (en) Decolorable image forming material
CN108136804B (en) Compounds for use in color-changing compositions
JP5398840B2 (en) Erasable liquid ink
CN108139279B (en) Temperature detector
JP4707408B2 (en) Reversible thermochromic recording material and reversible thermochromic display using the same
CN109153266B (en) Printing apparatus, control method of printing apparatus, and writing apparatus
JP2002294104A (en) Water ink capable of being erased or changed in color and method for manufacturing the same
JP2022087590A (en) Irreversible thermosensitive color development ink and printer using the same
US20100021840A1 (en) Decolorizable emulsion coloring material and method of producing the same
WO2018012162A1 (en) Printing device, method for controlling printing device, and writing device
WO2020158162A1 (en) Temperature-sensing label and temperature-sensing ink
JP2012088095A (en) Thermochromic suitable temperature displaying package body
JP2022144764A (en) Image forming apparatus
JP2020008384A5 (en)
US11427726B2 (en) Inks
CN102746731B (en) Erasable inkjet ink
WO2020085358A1 (en) Reversible thermochromic microcapsule pigment for ink and reversible thermochromic aqueous ink composition using same
JP5709668B2 (en) Thermochromic composition and thermochromic ink composition
JP2022163219A (en) Thermochromic printed matter and thermochromic printed matter set using the same
JP2020063320A (en) Reversible thermochromic aqueous ink composition for ink jet printer
JPH01186384A (en) Image recording ink and method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231019