JPH0127112B2

JPH0127112B2 -

Info

Publication number: JPH0127112B2
Application number: JP55063890A
Authority: JP
Inventors: Takamori Sasaki; Kunio Tajima; Yasuki Mori; Yasusada Morishita; Yukio Komatsubara
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-05-16
Filing date: 1980-05-16
Publication date: 1989-05-26
Also published as: JPS56161480A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はインクジエツト記録用インク組成物に
係り、とくに被記録体として、紙、金属、プラス
チツク、ガラス、ゴム等のマーキングに適するイ
ンクジエツト記録用インクに関する。インクジエツト記録方式では、圧縮空気、ポン
プ等によつて加圧送出されたインクは、フイル
タ、圧力調節器等が連結されたパイプを通り、通
常直径20〜300μmのオリフイスを１個または多数
個有するインク噴射装置に入り、該装置を通過す
る際に、磁気的または電気的に作動する振動子に
よつて、強制的に微粒子となり連続的な流れを構
成する。次に該微粒子は、被記録体に向う間に電
気的文字発生器からのビデオ信号あるいは静電的
偏向系によつて制御され、被記録体上に文字等を
形成する。上記の方法において、記録の安定性を常時保つ
ためには、インクは常に一定の形状の微粒子とな
り、かつ、該微粒子が前記制御系の作用に鋭敏に
感応しなければならない。それ故インクの粘度、
比重、電導度や表面張力などの物性値には厳しい
条件が課せられている。従つて、インクの物性の適正化に対し種々の提
案がなされてきた。従来インクジエツト記録方式
の対象被記録体が主に紙であつたため、水性ベー
スインクに関する提案が多く、近年になつて金
属、ガラス、プラスチツク、ゴム等の工業製品へ
のマーキングインクに関する提案も若干みられる
ようになつた（特開昭52−41007号、52−64302
号、52−96106号などが例示される。）インクジエ
ツト記録方式に適応して広汎な対象物体上に迅速
な記録をなし得るためのインクに対する条件は、
インク液独立粒子形成性に影響するものとして粘
度5cP以下、比重1.0±0.2、該粒子の信号応答性
に関係するものとして電導度１×10^-3／cm以
上、記録のにじみ防止に必要なものとして表面張
力30〜60dyn／cmなどの物性値を有することが望
ましい。そして更に、優れた接着性、乾燥性なら
びに耐水性を具備することが求められる。何故な
らば、記録乾燥後製品相互間あるいは水その他の
物体との接触、摩擦等によつて、該記録が乱れ汚
染し、あるいは抹消されるようであつてはならな
いからである。また、該インクから着色剤やビヒ
クルの不揮発性成分などが晶出すると、インク流
路内にあるオリフイス部などで円滑な流れを阻害
するのでこうしたものが析出してはならない。既往のインクにおいても上記のような点に考慮
が払われたとはいえ、なお、粒子流形成性の不安
定（定常的に独立微粒子からなる流れとならない
で連続線状流を生ずる）、塩類の溶解量不足によ
る低導電性によつて起る電界応答性の不良、ある
いは結合剤およびその添加量の不適正に由来する
インク―対象物体間の接着性不良などの問題が、
依然払拭されていないのが現状である。本発明は、このような要求特性を満足するよう
なインクで、対象被記録体の材質の如何によらず
使用できるインクを提供することを目的とする。その特徴は、 (a) ケトン、アルコールおよび水を主要成分とす
る溶媒に、 (b) 染料、 (c) イオン化性塩類（導電性付与剤） (d) 界面活性剤、および (c) 結合剤を溶解して成るインクにおいて、該界面活性剤が
非イオン性界面活性剤であるインクジエツト記録
用インクにある。本発明のインクの構成々分についてさらに詳細
に説明する。先ず色料としては油溶性染料、金属錯塩染料、
スピリツト染料などが適当である。これらの染料
は単独でも十分なコントラストもつて記録をなし
得るが、さらに長波長領域に吸収を示すような複
数の染料を用い、あるいは油溶性ニグロシン染料
を併用することによつて、低濃度で深い色相を呈
示させることができる。染料の濃度は、溶媒100
重量部に対して0.5〜５重量部の範囲でよく、1.0
〜3.0重量部の範囲にあれば一層好ましい。染料
の使用量が0.5重量部より少ないときは記録は鮮
明度を欠き、また５重量部より多くなると、周囲
温度が降下した場合に染料の一部が析出しオリフ
イス部等に目詰りを起すおそれがある。油溶性ニグロシン染料はアルコール類、ケトン
類あるいは芳香族炭化水素それぞれの系だけの溶
媒には難溶であつて、アルコール―ケトン、また
はアルコール―芳香族炭化水素などの混合系溶媒
にしないと良く溶けない。これらのうち、アルコ
ール―ケトン系混合溶媒、なかでもメタノール―
シクロヘキサノン系、エタノール―シクロヘキサ
ノン系などは特に該染料に対し大きな溶解力を有
する。一方、アルコール―芳香族炭化水素系溶媒
は、染料を溶解することはできるが、それらの溶
解に支障ない範囲で水を加えイオン化性塩類を溶
解させて所望の導電性をもたせることはできなか
つた。このような理由から本発明においては、溶媒と
してアルコール―ケトン―水混合系を使用し、特
にメタノールもしくはエタノール、シクロヘキサ
ノンおよび水から成る系が好ましい。このような
溶媒系の組成は、水５〜10重量部、シクロヘキサ
ノン35〜75重量部、アルコール15〜60部の範囲内
で選ぶのが良い。なお、上記溶媒系には、使用す
る樹脂や染料の性状によつてはそれらの溶解を助
長するために、必要に応じて、芳香族炭化水素系
溶媒を10〜20重量部加えることもできる。本発明のインクに導電性を付与するためのイオ
ン化性塩としては、塩化リチウム、硝酸リチウ
ム、ならびにチオシアン酸のリチウム、カリウ
ム、ナトリウムおよびアンモニウム塩などが適当
である。それらのうちでチオシアン酸塩は、とく
に染料との間に良好な相溶性を有し、前記溶媒
100重量部当り0.4〜３重量部を加えることによつ
て、電導度の要求水準１×10^-3／cm以上の値を
達成できる。次に、インクの表面張力は界面活性剤を用いて
調整することができる。イオン性界面活性剤の添
加は、概して染料類の溶解度に悪影響を及ぼす。
従つて、非イオン性界面活性剤を使用するのが有
利であつて、そのなかでもシリコーン系やフツ素
系非イオン性界面活性剤が目標値の達成に効果的
である。具体例としてはポリエーテル変性シリコ
ーン活性剤としてトーレ・シリコーン〓製
SH3746，SH3748，SH3771等があり、フツ素系
としてはトーレ・シリコーン〓製FS1265、ダイ
キン〓製ダイフロイル＃10，＃100等がある。前記界面活性剤はまた、蒸発速度の異なる溶媒
の混合物に用いた場合に、その表面に膜を形成
し、溶媒の蒸発を抑制して蒸発による対流の発生
を防止し、均一な記録を実現する作用もする。界
面活性剤は、溶媒100重量部に対し0.005〜0.2重
量部の添加によつて、十分その目的を達し得る効
果を示す。それが上記より少量では表面張力に効
果が現れず、また多量に用いればインクの乾燥性
を極端に悪くする。さらに、インクの記録を鮮明かつ強固ならしめ
るために、染料を対象物体に密着保持させる結合
剤を使用することが望ましい。本発明のインクは
とくに金属、ガラス、プラスチツク等の非吸収性
物体への記録を主眼にしているので、こうした点
からは接着性、被膜強度などの特性にすぐれた結
合剤であることが必要である。同時に、インクジ
エツト記録方式に適用された際、インクが独立し
た微粒子の流れを形成し得るために、該結合剤は
適度に低い分子量をもつことが望ましく、具体的
には分子量約５万以下の樹脂が適当である。さら
に結合剤として、低分子量で伸び率の低い樹脂を
用いることによつて、噴射後のインクの速やかな
乾燥に寄与することができる。上記のような点から本発明においては、接着特
性等にすぐれた結合剤として低分子量の例えばブ
チラール樹脂などが用いられ、また、低分子量で
伸び率の低い結合剤として、例えばカルダノール
―フエノール―ホルムアルデヒド系樹脂、カルダ
ノール―クレゾール―ホルムアルデヒド系樹脂、
ｔ―ブチルフエノール―ホルムアルデヒド系樹
脂、キシレン―ｔ―ブチルフエノール―ホルムア
ルデヒド系樹脂、メシチレン―ｔ―ブチルフエノ
ール―ホルムアルデヒド系樹脂、メシチレン―キ
シレン―ｔ―ブチルフエノール―ホルムアルデヒ
ド系樹脂、エステルガム、マレイン化エステルガ
ム、スチレン樹脂、テルペン樹脂等が有用であ
る。これらの樹脂は単独または混合して使用され
る。その際インクの粘度を5cP以下に保ち、なお
その他の要求特性を満たすために、溶媒100重量
部に対して、接着性にすぐれた樹脂は２重量部以
下、好ましくは0.2〜1.0重量部、伸び率の低い樹
脂は８重量部以下、好ましくは１〜５重量部の範
囲で用いられる。次に、実施例によつて本発明を具体的に説明す
る。実施例１〜５使用した素材は下記の通りである（カツコ内は
製造会社名）。１溶媒有機溶媒類（和光純薬）水……蒸留水２結合剤ブチラール樹脂ブチラール＃3000−１〔分子量27700〕（電気化学工業）エスレツクスBL―Ｓ〔分子量14000〜15000〕（信越化学工業）キシレン―ｔ―ブチルフエノール―ホルムアル
デヒド樹脂ニカノールHP―100 〔平均分子量1200〕（三菱ガス化学）メシチレン―ｔ―ブチルフエノール―ホルムア
ルデヒド樹脂 PR51369F 〔平均分子量1100〕（住友デユレズ）メシチレン―キシレン―ｔ―ブチルフエノール
ホルムアルデヒド樹脂 PR50641 〔平均分子量1000〕（住友デユレズ）キシレン―フエノール―ホルムアルデヒド樹脂
T0−４〔平均分子量900〕（住友デユレズ）カルダノール―ブチルフエノール―ホルムアル
デヒド樹脂カシユー17BB 〔平均分子量9000〕（カシユー）エステルガムハリエスターＬ〔平均分子量800〕（播磨化成）マレイン化エステルガムハリエスターＬ―100 〔平均分子量700〕（播磨化成）３染料オイルブラツクHBB （オリエント化学）オイルブルー＃603 （同上）オイルカラーＲ―5B （同上）バリフアーストカラーRed3304
（同上）ニグロシン（同上）４非イオン性界面活性剤ジメチルポリシロキサン系非イオン性界面活性
剤；信越シリコーンKP―340 （信越化学工業）ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン系非
イオン性界面活性剤；信越シリコーンKP―301 （信越化学工業）アミノシラン系非イオン性界面活性剤；ペインタツドＡ（ダウコーニング）熱硬化型シリコーン樹脂系非イオン性界面活性
剤；ペインタツドＱ（ダウコーニング）５イオン化性塩類（導電性付与剤）チオシアン酸ナトリウム（和光純薬）上記素材を次表に示す組成に従つて配合して溶
解後、フロロポアフイルタ（孔径2μm、住友電工
〓製）で過し、５種のインクを調製した。それ
らの液の特性は第１表に示す如くで、既述の要求
水準を満たしている。実施例６〜10 実施例１〜５に準じて、第２表に示す５種のイ
ンクを調製した。これらの液の特性は表に示す通
りであり、既述の要求特性を満している。

【表】

【表】〓和光純薬製
塩化リチウム〓
これらのインクのそれぞれを、日立IJプリンタ
（Ｐ―610型）を用い、金属缶（アルミニウム、ス
チール）、プラスチツク板（塩化ビニル樹脂、ス
チレン樹脂、アクリル樹脂等）およびガラス板に
印刷試験した。何れのインクも独立微粒子となつ
て噴射され、約30秒以内に乾燥し鮮明な記録を形
成した。該記録についてセロハンテープによる引剥し試
験（JIS Z1522）、碁盤目試験（JIS Ｋ―5400）
ならびに日本サーボ〓製摩擦試験機による摩耗試
験を行つたところ良好な成積を示し、十分な接着
性を有することが認められた。

Claims

【特許請求の範囲】１ (a) ケトン35〜75重量部、アルコール15〜60
重量部および水５〜10重量部の範囲から選定さ
れた組成を主成分とする溶媒100重量部に対し (b) 染料0.5〜５重量部 (c) リチウム塩、チオシアン酸塩の１種以上0.4
〜３重量部、 (d) シリコーン系、フツ素系の非イオン性界面活
性剤0.005〜0.2重量部、および (e) 分子量５万以下の樹脂0.2〜８重量部を含み、
粘度が5cP以下、比重が1.0±0.2、電導度が１
×10^-3／cm以上、表面張力が30〜60dyn／cm
であるインクジエツト記録用インク。