JPH02167373A - インク組成物及びインクジェット記録装置並びにインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インクジェット記録装置に用いられるインク
組成物及びインクジエラｌ−記録方法に関する。さらに
詳しくは、室温より高温の状態の下でインクジェット記
録が行われる常温固体型インク組成物或は又常温半固体
型インク組成物と、これらを用いたインクジェット記録
装置並びに記録方法に関する。

〔従来の技術〕

インクジェット記録は、記録時における静粛性と高速印
字性に優れている。従来よりインクジェット記録用のイ
ンク組成物として、水等を基剤とした液体のインク組成
物が使われている。しかしながら、紙にしみこむことに
よって記録されることから、インクのしみこみ易い紙へ
の記録ではにじみを生してしまい、記録ドツトの周辺が
不鮮明で印字品質が低下するという欠点を有している。

このハ、紙質に関係無く良好な印字品質を提供するイン
ク組成物として、米国特許３６５３９Ｂ２．３７１５２
１’　９．４３９０３６９．４４８４９４８．４６５９
３８３号公報、時開Ｒｒ（５５５４３６８、特開昭５６
−１１３４６２、時開Ｒ？１５６１１３４７２、特開昭
５８−１０８２７１公報に示す、’＋’：’＋’／Ｈで
固体のホットメルト型インク組成物を用い高温下で固体
状インクを加熱溶融させて飛翔させ、記録紙上で冷却固
化し記録ドツトを形成する方法が捉案されている。また
、水等を基材とした液体インク組成物の場合はインクタ
ンクからチューブを通して供給するか、又は、ヘッド内
にインクタンクを有して供給し記録する方性がとられて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

水等を基剤とした液体インク組成物においては、記録紙
の紙質により良好な印字品質を得られるものから、甚だ
しく劣悪な印字品質を示すものまで印字品質の紙質依存
性が大きく、また印字後のインク乾燥時間がかかる為、
実際に両者を満足するインク組成物は実現できていない
。また、従来からのホットメルトインク組成物において
は、記録紙への対応性、印字後の乾燥性について良好な
ものの、記録時にインク滴が記録紙紙面上に盛り上がっ
た状態で固化するため紙との密着強度が低く、外部から
の摩擦、熱、圧力等ではがれ落ちたり、重ねられた物と
のはりつき、印字にじみを起こしてしまう等の課題を抱
えている。

また、このような課題を回避するため、熱源等を用いた
記録紙への定着についても検討されているが、従来のホ
ットメルトインク組成物では再溶融によって記録紙中に
インクが浸透拡散しインクのにじみが発生してしまうと
いう課題を有している。

また、更に水等を基材とした低粘度液体インクにおいて
、上記のごとく、通常は記録紙上を走査し移動するヘッ
ドにインクタンクからチューブを連結してインク供給が
行われる為、十分な可とう性と強度を有したチューブが
必要で、装置内のチューブ引き回しには十分なスペース
を必要としている。

また、低粘度液体インクでは供給系から漏れたインクが
周囲に流れ易く、そのハ、ｌｑ染範囲を拡大してしまう
という問題がある。

また、ヘッド内にインクタンクを保持する構造の物では
、ヘッド移動時の加減速によりタンク内のインク液面が
泡立ち、微小な気胞をインク内に取り込み、キャビテー
ション等のヘッドのインク吐出不良を引き起こす原因を
誘発してしまうという問題を有している。

更にまた、インクタンクを取り替えて新たなインクを補
給しようとする際においても、取扱上インクタンク中の
残留インクがタンク接合部から漏れ、扱い者の手を汚し
たり、衣服を汚したりするという問題を有している。

本発明は、これら上記の課題点を解決するものであり、
その目的とするところは、記録紙の紙質に関係なく定着
強度が良好で高い印字品質が得られるインク組成物を提
供することである。

更に、定着等の操作を加えることによってもインクのに
じみを生じないで、印字ドツトの再現性の良い印字を実
現するインク組成物を提供することにある。

本発明の他の目的は、インク供給スペースを省略化し、
ヘッドへのインク供給の際にも流出しに＜＜、インク液
面の泡立ちによるヘッドのインク吐出不良を起こさず、
インク交換時における不具合を解決するインクジェット
記録装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、記録紙の紙質に関係なく定着
強度が良好でインクのにじみのない高品質の印字を可能
とするインクジェット記録方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のインク組成物は、室１品より高層の状態の下で
インクジェット記録装置から吐出されるインク組成物に
おいて、 色材と、 ｉｌを独では前記色材の不溶な第一成分と、前記第一成
分より融点が高く、前記色材を溶解し、融点以上では前
記第一成分と相溶性を有し、なお且つ前記色材と前記第
一成分とを含む均一相を形成する第二成分とを 含有することを特徴とする。

また、本発明のインクジェット記録装置は室温より高温
の状態の下でインクを記録媒体上に吐出するインクジェ
ット記録装置において、前記インクは、色材と、単独で
は前記色材の不溶な第一成分と、該第一成分より融点が
高く、前記色材を溶解し、融点以上では前記第一成分と
相溶性を有する第二成分とを含有し、 前記インクを収納する手段と、 前記インクを前記第２成分の融点より高温に加熱する手
段と、 前記加熱されたインクを前記記録媒体上に吐出する手段
とを、 備えたことを特徴とする。

また、本発明のインクジェット記録方法は、室温より高
温の状態の下でインク組成物を飛翔させるインクジェッ
ト記録方法において、 色材と、単独では前記色材の不病な第一成分と、該第一
成分より融点が高く、前記色材を溶解し、融点以上では
前記第一成分と相溶性を有する第二成分とを含有する前
記インク組成物を供給する工程と、 前記インク組成物を前記第２成分の融点より高温に加熱
する工程と、 前記加熱されたインク組成物を前記記録媒体上に吐出し
、該記録媒体上で前記第一成分のみ選択浸透させて、前
記第二成分及び色材を析出させる工程を 有することを特徴とする。

本発明のインク組成物は、第一成分の重量パーセントを
Ｅｌ、第二成分の！パーセントをＥ２、残余成分のｆｆ
ｉ量パーセントをＥ３として、それらの重量比がＥｌ　
：　Ｅ２−５０　：　１から１：１０の間で含まれる。

常温固体インク組成物の場合Ｅ１：Ｅ２−２０　：　１
から１＝２の間で含まれることが好ましく、より好まし
くは１０：１から１：２、更に好ましくは１０：１から
１：１である。また、常温半固体型高粘度インク組成物
の場合、第一成分のより高浸透促進効果を考慮すると３
０：１から１：２がより好ましく、さら１こ女子ましく
は１０：１から１＝１である。

もし仮に、Ｅｌ　：　Ｅ２−５０　：　１より第二成分
比が小さくなってしまうと、色相の溶解度が低下してし
まい、高温溶融時においても色相は固体のまま沈澱して
おり、インク組成物とした場合でも、インクジェットヘ
ッドにおいてノズルの目詰まりを引き起こしてしまう。

また仮に、Ｅｌ：Ｅ２−１；１０より第二成分比が大き
くなると高融点成分の影響の為、印字後の記録紙への浸
透が阻害され、固形分が紙表面より上部に取り残されて
しまって定着強度が十分に得られない。また、定着操作
を更に加えた場合においても記録紙上部の盛り上がった
ｇ２録ドツトの平坦化が起こりに＜＜、定着が不十分に
成るため定着強度の向上が図れない。

本発明のインク組成物の記録紙への定着法については、
記録物に対して接触でも非接触でも良く、熱伝導を利用
したヒートロール法（以下、ＨＥＡＴ、Ｒと略す）、ヒ
ートプレート法（ＨＥＡＴＰ）や、輻射熱を利用したフ
ラッシュランプ法（ＦＬＡＳＨ）　、赤外線ヒーター法
（１，Ｒ。

Ｈ）、オーブン法（ＯＶＥＮ）　、ハロゲンランプ法（
ＨＡＬＯＧＥＮ）等が使用てき、定置時のインク温度は
４０℃から９０℃の範囲、好ましくは４０℃から８０℃
、より好ましくは４０℃から７０℃が良い。また、常温
固体型インクの場合、圧力ロール法（ＰＲＥＳＳ、Ｒ）
も利用することかできる。

本発明のインク組成物は、均一溶液状態でインクジェッ
ト記録装置から吐出され、ｌ］的物（記録媒体紙）に衝
突した際に後、第一成分が記録紙に選択的に浸透し、そ
の結果色材と第二成分の濃度が上昇することと、記録紙
上て冷却されることから色材と第二成分が温度による溶
解度差から析出し、目的物の表面近傍に浸透定着してと
とまり、第一成分だけが目的物中に浸透して広かり、結
果とじてにじみの無い、ドツト再現性の良い印字が得ら
れることになる。

更に、本発明のインクｉ＋を代物は、ホットメルトイン
クの場合、上記条件で定着処理を施すことにより、第一
成分が先に融解し記録紙に浸透する。

また、色材は固体状態の第二成分に維持されたまま、第
一成分の浸透にｆ′’って記録紙維持中に浸透平坦化さ
れ、第一成分が同着材となって固定される。その／）、
色材部分は月明のドツト径を維持したままの状態て定着
されるハ、極めて高いドツト再現性を実現することがで
きる。

〔実　施　例〕

次に実施例をあげて本発明を説明する。

本発明のインク組成物は、室１１１走で同社ｌ又は牢固
相状態を示し、既知の方法により調製することができる
。すなわち第一成分、第二成分と色材とを混合し、第二
成分の融点以上、好ましくは８０℃以上に加熱溶融後、
その温度で加熱撹はんした後句−溶解組成物とし、必要
に応じて高温溶融状態の下でフィルターを通して濾過し
た後冷却して得ることができる。室温で半固相の高粘度
インク組成物の場合は室温における粘度が１０４ミリパ
スカルセカンド（ｍＰａ、ｓ）以上、６０℃における粘
度が１０’ｍＰａ、ｓ以上である。仮に室温における粘
度が、１０’　ｍＰａ、ｓより低い場合は、従来の低粘
度液体インクにおいて抱えているインクによる汚染問題
を引きおこしてしまう。室温における粘度が１０’　ｍ
Ｐａ、ｓ以上、より好ましくは１０５ｍＰａ、ｓ以上に
おいては、インク粘度が極めて高くなる為、外力による
影響が小さく、移動しにくいという特性から、インクに
よる汚染問題を引き起こさず、仮にタンクからインクが
もれたとしてもインクの拡散を最小にとどめることがで
きる。

インク物性としては動作時のインク温度がおよそ８０℃
から１２０℃に設定した場合の温度における粘度は、ヘ
ッドの高速応答下におけるインク供給安定性及びインク
滴形成飛翔安定性より１５゜０ｍＰａ、ｓ以下が必要で
あり、更により高応答性実現の為（２〜３ＫＨｚ以上の
応答性実現の為）には、吐出部まで円滑にインクを流動
させるために７．ＱｍＰａ、ｓから２．ＱｍＰａ、ｓが
より好ましい。表面張力はノズル近傍でのメニスカス形
成に影響し５０ミリニュウトンバアメートル（ｍ　Ｎ　
／　ｍ　）以下が好ましい。また、高粘度インク組成物
の場合、印字後の記録紙上における第一成分のより高浸
透性促進の為に、３５ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。

第１成分、第２成分に要求される特性は以下の通りであ
る。

第１成分としては、色材を溶解せず且つ第２成分より融
点（流動点）の低いものであることが必要である。

インク組成物が高粘度インク組成物の場合は、インクの
粘度が印字ヘッド内の所定高温下においてできる限り低
い粘度である必要があることから、常温（２５℃）にお
ける第１成分単体の粘度が５００ｍＰａ、ｓ以下、好ま
しくは２００ｍＰａ。

Ｓ以下のものがよい。また、通常、インクジェット記録
装置は、−５℃における印字を確保しており、このよう
な低温下においても第１成分の選択浸透効果を引き出す
には、少なくとも第１成分が肢体で維持されることが必
要である。そのため、第１成分の流動点（凝固点）が−
１０℃以下のものが好ましい。常温における粘度が２０
０　ｍ　Ｐ　ａ　。

Ｓ以下、流動点が一１０℃以下の第１成分の例として、
流動パラフィンがあげられる。また、印字ヘッド内にイ
ンクが保持される状態では、蒸発等による重量減少を抑
えることが必要であり、そのためには、１００℃におけ
る蒸気圧として、ｌｍｍＨｇ以下が必要であり、具体的
には流動パラフィン、常温下で液体のフタル酸エステル
化合物が好ましい。

例えば流動パラフィンは、常温（２５℃）における粘度
が２００ｍＰａ、ｓ以下、流動点（凝固点）が−１０℃
以下のものが好ましく、場合によっては二種以上を混合
して用いることもできる。

具体的には、 ハイホワイト−７０，３５０ （日本石油■製） モレスコホワイトＰ−５５，７０，１００゜２００．３
００ （■松村石浦研究所製） 等である。

又、例えばフタル酸エステル化合物の場合は常温下では
肢体の物が好ましく、場合によっては二種以上を混合し
て用いることもできる。

具体的には、 フタル酸ジオクチル、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、フタル
酸ジー２−エチルヘキシル 等である。

尚、第１戒分として二種以上の物質を混合して用いるこ
ともできる。

また、インク組成物が常温固体型インク組成物の場合は
、色材を溶解、保持する第２成分は日常の使用で車中等
の高温になりうる場所に印字物が放置される場合を考慮
して例えば、７０℃の高温下において第二成分がインク
像の滲み等が発生するのを抑える為に第一成分としては
、例えば石油ワックスのような融点が７０℃以下のパラ
フィン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワ
ックス又はそれらの配合品等から選ばれた固体状のワッ
クスが好ましい。また、場合によっては二種以上を混合
して用いることもできる。

具体的には、 ［バラフィンコ 炭素数が２３から３２までのｎ−パラフィン及びイソ型
パラフィン ［パラフィンワックスコ Ｎｏ、１１５．１２０，１２５，１３０．１３５１４０
．１５０．１５５　（日木精猟■製）ＨＮＰ−３，９，
１０，１１，１６（同上）ＳＰ−０１４５，１０３５，
３０４０，３０３５，０１１０（同上） ［マイクロクリスタリンワックス、その他］Ｈｉ−Ｍｉ
ｃ−２０４５，１０４５（同上）ＣＡＲＴＯＷＡＸ−３
０２５，３７３５，３６４０（同上） 〔カルナウバワックス］ 等である。

第２成分に要求される特性は、色材を溶解し、且つ第一
成分より高い融点を有することである。

脂肪酸アミド、芳香族アミド、芳香族スルホンアミド、
脂肪酸、脂肪酸二塩基酸等がこれらの条件を満たしてい
る。

具体的には、 エルカ酸アミド、ラウリン酸アミド、椰子酸アミド、ス
テアリン酸アミド、バルミチン酸アミド、ベヘン酸アミ
ド、ブラシジン酸アミド、アセトアミド、ベンズアミド
、プロピオンアミド、オレイン酸アミド、リシノール酸
アミド アマイド−〇、ＨＴ−Ｐ、Ｃ（ライオン■製）脂肪酸ア
マイド−３，Ｔ、　　Ｐ、　　Ｃ，Ｏ（花王■製） オルト、パラ−トルエンスルホンアミドベヘン酸、ステ
アリン酸、パルミチン酸、グルタル酸、アゼライン酸、
セバシン酸 等である。また、これらは場合によって二種以上を混合
して用いることもできる。

第二成分としての例えば脂肪酸アミドは、脂肪酸アンモ
ニウム塩の脱水、または油脂（又は油脂エステル）の加
アンモニア分解等によって合成されるものである。

第一成分として例えば流動パラフィンを用いた場合、第
２成分の融点は第１成分の融点とは５０℃以上、好まし
くは８０℃以上の融点差（凝固点差）を有するものが良
い。仮に、５０℃より小さい融点差であると、常温下に
おける第２成分の第１成分への溶解度が大きくなる為、
第１成分の選択浸透効果が不十分になり、得られたイン
ク像もリンカフのハツキリとしない印字になってしまう
。

また、第１成分として石油ワックスを用いた場合は１０
℃以上、好ましくは２０℃以上の融点差を有する物がよ
い。

また常温で固体のインクの場合もし仮に、融点差が１０
℃より小さい範囲であると、加熱定着処理等の温度コン
トロールを行う場合のバラツキから、第２成分までも同
峙に溶かしてしまって第１成分だけの選択浸透効果をさ
またげ、得られたインク像らリンカフのハツキリとしな
い印字になってしまう。

第２成分の融点については、第二成分の融点が低いと印
字後の高温の環境下において加圧、熱等により、第二成
分と色材からなるインク像が溶出し、印字にじみの発生
、接触している紙等への付着転移等の問題が生してしま
う為、実用上５０℃程度の高ｄが後述の実施例で示す本
発明者の実験７１′価により見いたされている。

特に、固体インク組成物の場合、定着晴における、第２
成分の第１成分融解における融点降下現象の発生を防１
にする為、及び実用上７０℃程度の高温環境下における
インク像の画質安定性を実現する為に融点８０℃以上が
必要である。後述の実施例等の第二成分は全て融点６０
℃以上の物から選択されている。

また、色材としては第一成分とは不溶で第二成分と相溶
性を有し、且つ耐熱性、耐水性を有した油溶染料が好ま
しい。

具体的には、 ［ブラック染料］ Ｃ，１，５ｏｌｖｅｎｔ　　Ｂｌａｃｋ　　３，２２゜
Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　　Ｂｌａｃｋ　　１２３Ｓｕｍｔｐ
ｌａｓｔ　　Ｂｌａｃｋ　　Ｇ　（ＢＫＧ）３ＢＡ　（
住友化学工業■製） Ｓｕｍｉｓｏｌ　　Ｂｌａｃｋ　　ＡＲｓｏｌ。

（同上） Ｏｉ　Ｉ　　Ｂｌａｃｋ　　ＢＹ、ＢＳ　（オリエント
化学工業側） ［イエロー染料］ Ｃ，１，５ｏｌｖｅｎｔ　　Ｙｅｌｌｏｗ　　１９゜２
１．６１．８０ Ａｉｚｅｎ　　５ｐｉｌｏｎ　　Ｙｅｌｌｏｗ　　ＧＲ
Ｈ５ｐｅｃｉａｌ　　（保土谷化学工業■製）Ｓｕｍｉ
ｐｌａｓｔ　　　Ｙｅｌｌｏｗ　　ＧＧ、ＦＣ（住友化
学工業■製） ［レッド、マゼンタ染料］ Ｃ，１，５ｏｌｖｅｎｔ　　Ｒｅｄ　　８，４９，８１
．８２，８３，８４，１００，１０９，１２１Ｃ，１，
Ｄｉｓｐｅｒｓ　　Ｒｅｄ　　９Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ　
　Ｒｅｄ　　ＡＳ、３Ｂ、ＦＢ（住友化学工業■製） Ａｉｚｅｎ　　５ｐｉｌｏｎ　　Ｒｅｄ　　ＧＥＨ５ｐ
ｅｃｉａｌ　　（保土谷化学工業■製）［ブルー、シア
ン染料］ Ｃ，１，５ｏｌｖｅｎｔ　　Ｂｌｕｅ　　１１，１２゜
２５．３６，５５．７３ Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ　　Ｂｌｕｅ　　３Ｒ，ＢＧ　（住
友化学工業■製） Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ　　Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ　　Ｂｌｕ
ｅＢ（同上） ［補色用染料］ Ａｉｚｅｎ　　５ｐｉｌｏｎ　　Ｖｉｏｌｅｔ　　Ｃ−
ＲＨ（保土谷化学工業■製） Ａｉｚｅｎ　　　５ｐｉｌｏｎ　　　Ｙｅｌｌｏｗ　　
Ｃ−ＧＮＨｎｅｗ（同上） Ａｉｚｅｎ　　　Ｍｅｔｈｙｌ　　　Ｖｉｏｌｅｔ　　
　Ｂａ５ｅ（同上） Ａｉｚｅｎ　　　Ｃｒｙｓｔａｌ　　　Ｖｉｏｌｅｔ　
　　ｐ□ｗｄｅｒ（同上） Ａｉｚｅｎ　　　Ｍｅｔｈｙｌ　　　Ｖｉｏｌｅｔ　　
　ｐｕｒｅ　　５ｐｅｃｉａｌ　　（同上） Ａｉｚｅｎ　　　Ｖｉｃｔｏｒｉａ　　　ｐｕｒｅ　　
　Ｂｌｕｅ　　ＢＯＨｃｏｎｃ、　　（同上）Ａｉ　ｚ
ｅｎ　　Ｇｒｅｅｎ　　Ｃ−ＧＨ（同上）Ａｉｚｅｎ　
　Ｓ、Ｐ、Ｔ　　Ｏｒａｎｇｅ　　６　（同上） 等である。

色材の添加量は１０重量パーセント以下か好ましく、ヘ
ッドの高速応答下における飛翔安定性及び適正粘度等を
考えると、より奸ましくは５重量パーセント以下である
。また、色合いの調整等で二種以上の染料を適宜混合し
て用いることができる。

また、半固体型選択浸透高粘度インク組成物の場合は、
印字後の記録紙上における第一成分の浸透性を促進する
ために、フタル酸エステル化合物、Ｐｏｌｙｏｌ−Ｂｅ
ｎｚｏａｔｅを適宜添加することができる。これらの化
合物は、特に過冷却現象を有する有材物であり、印字後
のインク滴中の第１成分の塩度低下にともなう粘度上昇
を一時的に抑え、浸透を促進させるという効果を有して
いる。

具体的には、フタル酸ジシクロへキシル、フタル酸ジオ
クチル、フタル酸ジー２−エチルヘキシル、に１ｙｃｅ
ｒｙｌ−Ｔｒｉｂｅｎｚｏａｔｅ。

Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｅｔｈａｎｅ−Ｔｒｉｂｅｎｎ
ｚｏａｔｅ、Ｐｅｎｔａｅｒｙ−ｔｈｒｉｔｏｌＴｅｔ
ｅｒａｂｅｎｚｏａｔｅ等であり、添加量は１０重量パ
ーセント以下、好ましくは７重量パーセント以下、実用
上７０℃程度の高温環境下におけるインク像の画質安全
性を考えると、より好ましくは５重量パーセント以下で
ある。

また、本発明のインク組成物は室温より高温の状態で印
字される為、熱等による組成物の酸化を防ぐ為に酸化防
止剤を適宜必要に応じて添加することができる。具体的
には、ジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）　、イル
ガノックス１０１０．１０３５．１０３５ＦＦ、１０７
６　（日本チバガイギー仲製）等である。

以下、実施例について説明する。

実施例１．２は半固体高粘度インク組成物、実施例３．
４は固体インク組成物の実施例である。

実施例１ 組成　　　　　　　重量 パーセント 色材：Ｃ，１，ソルベントブラック２３２．０第一酸分
（ＤＩ）：ハイホワイト −７０８３，７ 第二成分（Ｄ２）：パルミチン酸アミド　９．３残余酸
分（Ｄ３）：フタル酸ジシクロへキシル　　　　　　４
．９ ジブチルヒドロキシ トルエン　　　　　　０．１ （Ｅ　１　　：　　Ｅ２−９　　：　　１）上記成分の
混合物を１２０℃で融解し、３時間加熱撹はん混合後、
高温溶融状態のままポアサイズ５ミクロンのテフロン製
メンブレンフィルターを用いて加圧濾過し、温度１１０
℃に於ける粘度が４．０ｍＰａ、ｓ、表面張力が２９．
０ｍＮ／ｍのインク組成物を得た。

次に、加熱溶融インク対応の公知のインクオンデマンド
型インクジェットヘッドを１００℃に保ち、これに実施
例１において示したインク組成物を充填し、一般上質紙
、ボンド紙、ＰＰＣ紙等に対してビットイメージ印字、
文字印字等を行った後、Ａ１−Ａ３の評価を行ったとこ
ろ良好な結果を得た。

（Ａ１）印字耐擦性評価：各種記録紙に対しての印字後
、印字面をテラシュペーパーで擦ることによる汚れの発
生の有無を印字後の時間経過によって評価し、 ・１０秒後発生無し１０．好適（ＶＧ）・２０〜３０秒
後発生無し１６．適（Ｇ）・３０秒以上経過後発生有り
、９．不Ｊ　（ＮＧ）によって分類し評価したところ、
紙質による差は若干あるものの全て「適」以上であった
。

（Ａ２）印字物ブロッキング性評価：５０℃高温下にお
いて記録紙面上に白紙の記録紙を重ね、その上から加圧
した状態で２４時間放置した後、記録紙面におけるイン
クのにじみ、重ねた記録紙へのインク転写の有無を調べ
たが、放置前のドツト径はそのままでインクにじみの発
生は無く、またインクの転写も確認されなかった。

また、印字後７０℃による背面からの加熱定着を行った
ところ、にじみの発生は無く、先のＡ１の評価でも「好
適」の結果となりドツト丙現性、耐擦性の良好な印字物
が得られた。

（Ａ３）定着ドツト再現性評価二定着後のドツト径（Ｌ
２）の広がり度合を定着前のドツト径（Ｌｌ）に対して
、次式の範囲内であるかを評価した。

Ｌ２≦１．　５Ｌ１ 実施例１のインク組成物の定着後のドツト径は上記式を
満たしていた。尚、定着は第１表に示す条件で行った。

実施例２ 実施例１と同様の方法で表−１中２−１から２−１０に
示すインク組成物を調製した。

これらは、実施例１に示した以外の本発明の高粘度イン
ク組成物として該当するものを示したもので、第１成分
、第２成分、残余成分、色ｔオとして、使用可能なもの
、可能添加量の範囲を示している。

２−１．２−１０は印字ヘッドの高速応答の範囲におい
ては、低粘度の為特に良好な印字特性を示し、また、い
ずれも、第１成分の選択浸透効果が良好であった。

比較例 実施例１と同様の方法で比較例として表−１ｃｌ＋Ｃ−
１からＣ−３に示すインク組成物を調製した。

実施例２、比較例についても実施例工と同様にＡ１−Ａ
２の評価を行ったところ表−３に示す結果が得られた。

また、上記実施料において表−１に示した各定管法を実
施したところいずれもＡ１、Ａ３の評価では良好な結果
が得られた。

また、評ｆ！Ａ２と同様な評価を７０℃の高温下におい
て行ったところ、上記実施例のうち第二成分の融点が８
０℃以上のものについては良好な結果が得られた。

上記比較例についての評価の個々の状況は以下に示す通
りである。

Ｃ−１＝脂肪酸アミドとして、融点が２．５℃のホルム
アミドを使用した為、室温下で第２成分か液体化してし
まった。従って、ブロッキング性（評価Ａ２）の評価に
おいて印字のにじみが発生した。また、定着処理後にお
いても印字のにじみが発生していた。

Ｃ−２＝第１成分（Ｅｌ）と第２成分（Ｅ２）の重量比
１：１０に対し、第２成分の重量比が大きいため、印字
後、得られたインクドツトは平坦化が不十分で耐擦性の
Ａ１評価においては「不適」であり、定着処理後におい
ても耐擦性は不適であった。

Ｃ−３：第１成分（Ｅｌ）と第２成分（Ｅ２）の重量比
５０：１に対し、第１成分の重量比が大きいため、イン
ク組成物調製時、色材が不溶で不均一状態で、ヘッドに
充填した際インク吐出時にノズル［１詰まりを発生した
。

実施例３ 組成　　　　　　　重量 パーセント 色材：Ｃ，１，ソルベントブラック２３２．０第一成分
（ＤＩ）：ＨＮＰ−３８８，２第二酸分（Ｄ２）ニステ
アリン酸アミド　９．８（Ｅｌ　：　Ｅ２−９　：　１
） 上記成分の混合物を１２０℃で融解し、３時間加熱損は
ん混合後、高温溶融状態のままポアサイズ５ミクロンの
テフロン製メンブレンフィルターを用いて加圧濾過し、
温度１１０℃に於ける粘度が５．５ｍＰａ、ｓ、表面張
力が２９．０ｍＮ／ｍのインク組成物を得た。

次に、固体溶融インク対応のインクオンデマンド型イン
クジェットヘッドに実施例１において示したインク組成
物を充填し、ビットイメージ印字、文字印字等を行った
後、定着温度７０℃に於てヒトプレートによる加熱定着
処理を施した後、Ａ１−Ａ３の評価を行ったところ良好
な結果を得た。

実施例４ 実施例３と同様の方法で表−２ｒ１１４−１から４−１
０に示す組成でインク組成物を調製した。

これらは実施例３に示した以外の本発明の固体インク組
成物として該当するものを示したもので、第１成分、第
２成分、残余成分、色材として使用可能なもの、可能な
添加量の範囲を示している。

これらは、いずれも、定着処理における第■成分の選択
浸透効果が良好で、きわめて良好なドツト再現性を示し
ていた。

比較例 実施例３と同？、１の方性で比較例として表−１中Ｄ−
１からＤ−３に示すインク組成物を調製した。

実施例４、比較例についても実施例３と同様にＡ１−Ａ
３の評価を行ったところ表−３に示す結果が得られた。

また、上記実施例において表−２０内に示した各定着法
を実施したところいずれもＡ１、Ａ３の評価では良好な
結果が得られた。

また、評価Ａ２と同様な評価を７０℃の高温下において
行ったところ、」二記実施例のうち第二成分の融点が８
０℃以上のものについては良好な結果が得られた。

上記比較例についての評価の個々の状況は以下に示す通
りである。

Ｄ−１：脂肪酸アミドとして融点７３℃のオレイン酸ア
ミドを使用した為、第１代分との融点陣下現象により、
第２成分の溶融が起こった。従って、定着処理後、得ら
れたドツト径は処理前のドツト径に比べて２倍以上のド
ツト径なってしまい、またインクのにじみも発生してい
た。

Ｄ−２＝第１成分（Ｅｌ）と第２成分（Ｅ２）の重量比
１：１に対し、第２成分の重量比が大きいため、定着処
理後、得られたインクドツトは、平坦化処理が不十分て
高温放置のＡ２評価においてブロッキング現象が発生し
た。

Ｄ−３＝第１成分（Ｅｌ）と第２成分（Ｅ２）の重量比
２０：１に対し第１成分の重量比が大きいためインク組
成物調製時、色材が不溶で不均一状態で、ヘッドに充填
した際インク吐出時にノズル目詰まりを発生した。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

また、定着については第一成分の記録紙中への浸透促進
の役割を担うことから、本評価の様に印字後のプロセス
として行うだけでなく、印字時に記録紙を予め所定の温
度に加熱しておくことによって行うこともてきる。

また、本発明のインク組成物は記録ヘッドへのインク供
給時、補給時のインクによるｌり染を回避することがで
きる。以下実施例を示す図面を用いてこれを説明する。

第１図は本発明の一実施例のオンデマンド型インクジェ
ット記録装置の斜視図である。同図において記録紙１０
はプラテン１１に捲き回され送りローラ１２．１３によ
って押圧される。ガイド輔１４．１７に案内されプラテ
ン軸に平行な方向に移動可能なキャリッジ１５上にイン
クジェットヘッド（印字ヘッド）１６が塔載されて＋Ｒ
ｈ’ｔされる。インクジェットヘッド１６は独立にイン
ク滴を噴出制御可能な複数のノズルを有しプラテン軸方
向に走査され上記ノズルから選択的にインク滴を吐出し
記録紙１０上にインク像を形成する。記録紙１０はプラ
テン１１、送りローラ１２．１３の回転により操作方向
と直行する副走査方向に搬送され記録紙面上への印字が
行われる。

第２図にオンデマンド型インクジェットヘッドの断面を
示す。フレーム２６に圧電変換器３１とノズル板２７が
Ｆｌｉｔ性シー）２５ａＳｂを介して積層され固定ネジ
３２．３３を用いて固定される。

ノズル板２７は複数のノズル２８を有する金属薄板から
構成される。圧電変換器３１は第３図に斜視図を示す。

ＰＺＴよりなる圧電素子３０の片面にＡｕ薄層よりなる
共通電極層５３とＮｉ薄層よりなるスペーサ層５１を有
し他面にＮｉ薄板よりなるパターン電極層５４を有する
。圧電変換器３１は切込み５６によって分離されて複数
の振動子５２が構成される。再び第２図において振動子
先端部の近傍と微小な空隙ａを介してそれぞれに対応す
るノズル２８が対向するごとく配置される。パターン電
極には個別に配線２つが接続され選択的電圧印加か行わ
れる。インク供給はヘッド内に収納されるインクが使用
に伴って減少し所定の値以下になった際に手動で供給す
る。供給する為のインク容器の一例を高粘度インク組成
物を用いた場合について第４図（ａ）、（ｂ）に、他の
例を第５図（ａ）、（ｂ）に示す。第４図（ａ）、（ｂ
）はチューブ状インク容器の斜視図及び断面図、第５図
（ａ）、（ｂ）はシリンダー状インク容器の斜視図及び
断面図を示している。第４．５図において４０はインク
容器で、４１は高粘度ｉ＆体インクである。

次に動作について説明する。ヘッド停止峙に第２図に示
すインクジェットヘッド後部のインク供給炉２０を開け
、チューブ状インク容器４０に人った高粘度肢体インク
４１を手で押し出し、その一定量をインクサブタンク２
４に補給する。インク供給炉２０を閉じヘッドを動作状
態にする。インクサブタンク２４から高粘度液体インク
４１が重力により下方に移動し圧電変換器３１の近傍に
達する。ヒータ２１により加熱されて低粘度均−溶ｉ＆
化されノズル板２７と圧電変換器３１の間のギャップを
毛細管力で上昇しノズル近傍に達する。

更にヘッド内のインクサブタンク内のインクを加熱する
ごとく構成することによって高粘度液体インク４１を低
粘度化させ速やかに下方に移動させることもできる。凍
化したインクの吐出動作は圧電変換器がノズルに向けて
変位することによって行イっれる。本実施例のインク容
器４０のインク出口４０ａは第４．５図に示すごとくか
ぎ型筒状でありヘッドのインク供給部へインクを導きや
すい形状である。また、インク容器は第５図（ａ）、（
ｂ）に示すシリンダー状の容器による補給も可能である
。また、補給方法は手動でなく、インク容器を装置内に
組み込んで加圧装置により定期的に自動補給しても良い
。

尚、特にインク組成物粘度が１０’ｍＰａ、ｓのインク
はわずかな流動性を示し重力による移動を利用すること
ができ、また１０５ｍＰａ、ｓ以上の粘度のインクは硬
いグリス状でありそのままの形状を保持する為取り扱い
が更に容易になる。

また、本実施例のヘッドではインクはノズル部に上昇し
て供給されるがノズル部を下方に配置することによって
高粘度液体インクの重力による移動を利用した供給を効
率的に行うこともできる。尚、上記の例では第２図に示
したインクジェットヘッドに半固体型高粘度インクが１
共給されたが、固体インクが供給されてもよい。固体イ
ンク組成物についても液化したインクがヘッドから漏洩
した場合でも速やかに固化し、更に重力によって落下、
移動するため高粘度インク組成物と同様取扱性に優れて
いる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明のインク組成物は第一成分の
選択的浸透と色材析出により記録紙の紙質に関係無く定
着強度が高く耐擦性、ドツト再現性の良い良好な印字が
得られるという効果が得られた。更に定着等によっても
インクの浸透化、平坦化が行われ、インクのにじみを生
じないで印字ドツトの再現性が良く定着強度を向上でき
るという効果を有している。また、上記インク組成物を
用いることにより、インクが常温下においては固体又は
半固体状であり、流出しにくい為、印字ヘッド内へのイ
ンク組成物を供給する際にも、供給方法の簡略化、省力
化、供給スペースの短縮化等の格別な効果を有している
。また、インクを供給する際の供給系外へのインク流出
した場合でも限られた範囲に留まり広い範囲の汚染を起
こさず、印字時にヘッド移動の加減速による液面が変動
しない為、液面の泡立ちからくるキャビテーションの発
生を防止しヘッドのインク吐出動作を安定化させるとい
う効果を有している。更に、インクは固体又は半固体（
高粘度）であり繊維等にしみこまない為、衣類や書類等
にしみこんでこれを汚染することなくインクを補給しよ
うとする時の扱い者に対しての汚染を防止できるという
効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例を示すオンデマンド型イ
ンクジェットヘッドを具備したインクジェット記録装置
の斜視図。 第２図は本発明による一実施例を示すオンデマンド型イ
ンクジェットヘッドの断面図。 第３図は本発明による一実施例を示すオンデマンド型イ
ンクジェットヘッドの圧電変換器の斜視図。 第４図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例を示すインク
容器の斜視図及び断面図。 第５図（ａ）、（ｂ）は本発明の他の実施例を示すイン
ク容器の斜視図及び断面図。 ２８　・ ３０　・ ３１　・ ４１　・ ５１　・ ５２　・ ５３　・ ５４　・ ノズル 圧電素子 圧電変換器 高粘度液体インク スペーサ 振動子 共通電極 パターン電極 １６・・・インクジェットヘッド ２１・・・ヒータ ２７・・・ノズル板 せｙ　Ｌｌｊ子Ｈ゛ト価するに主りな力）つた。 ２７：ヒータ 第２ 図 ７６−Ａツク：ｊ≧ジットッド 第１ 図 ５４：ハ・ターノ勾４反 第３図

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）室温より高温の状態の下でインクジェット記録装
   置から吐出されるインク組成物において、色材と、 単独では前記色材の不溶な第一成分と、 前記第一成分より融点が高く、前記色材を溶解し、融点
   以上では前記第二成分と相溶性を有し、なお且つ前記色
   材と前記第一成分とを含む均一相を形成する第二成分と
   を 含有することを特徴とするインク組成物。
2. （２）室温では半固相状態である請求項１記載のインク
   組成物。
3. （３）室温では固相状態である請求高１記載のインク組
   成物。
4. （４）前記第１成分と第２成分の重量比が５０：１から
   １：１０間で含まれることを特徴とする請求項１記載の
   インク組成物。
5. （５）第一成分と第二成分との融点差が５０℃以上であ
   ることを特徴とする請求項１記載のインク組成物。
6. （６）第一成分と第二成分との融点差が１０℃以上であ
   ることを特徴とする請求項１記載のインク組成物。
7. （７）第一成分と流動パラフィン、フタル酸エステルか
   ら選ばれたことを特徴とする請求項１記載のインク組成
   物。
8. （８）第一成分が石油ワックス、カンデリラワックスか
   ら選ばれたことを特徴とする請求項１記載のインク組成
   物。
9. （９）石油ワックスがパラフィンワックス、マイクロク
   リスタリンワックス又はこれらを主成分とする配合ワッ
   クスのグループから選ばれたことを特徴とする請求項８
   記載のインク組成物。
10. （１０）第二成分の融点が６０℃以上であることを特徴
    とする請求項１記載のインク組成物。
11. （１１）第二成分が脂肪酸アミド、芳香族アミド、芳香
    族スルホンアミド、脂肪酸、脂肪酸二塩基酸から選ばれ
    たことを特徴とする請求項１記載のインク組成物。
12. （１２）色材が染料から選ばれたことを特徴とする請求
    項１記載のインク組成物。
13. （１３）室温における粘度が１０＾４ミリパスカルセカ
    ンド（ｍＰａ、ｓ）以上、６０℃における粘度が１０＾
    ２ｍＰａ、ｓ以上であることを特徴とする請求項１記載
    のインク組成物。
14. （１４）更に残余成分を含むことを特徴とする請求項１
    記載のインク組成物。
15. （１５）前記残余成分はフタル酸エステル化合物とＰｏ
    ｌｙｏｌ−Ｂｅｎｚｏａｔｅから選ばれた化合物である
    ことを特徴とする請求項１４記載のインク組成物。
16. （１６）室温より高温の状態の下でインク記録媒体上に
    吐出するインクジェット記録装置において、前記インク
    は、色材と、単独では前記色材の不溶な第一成分と、該
    第一成分より融点が高く、前記色材を溶解し、融点以上
    では前記第一成分と相溶性を有する第二成分とを含有し
    、 前記インクを収納する手段と、 前記インクを前記第２成分の融点より高温に加熱する手
    段と、 前記加熱されたインクを前記記録媒体上に吐出する手段
    とを、 備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
17. （１７）室温より高温の状態の下でインク組成物を飛翔
    させるインクジェット記録方法において、色材と、単独
    では前記色材の不溶な第一成分と、該第一成分より融点
    が高く、前記色材を溶解し、融点以上では前記第一成分
    と相溶性を有する第二成分とを含有する前記インク組成
    物を供給する工程と、 前記インク組成物を前記第２成分の融点より高温に加熱
    する工程と、 前記加熱されたインク組成物を前記記録媒体上に吐出し
    、該記録媒体上で前記第一成分のみ選択浸透させて、前
    記第二成分及び色材を析出させる工程を 有することを特徴とするインクジェット記録方法。
18. （１８）前記記録媒体上に前記色材を析出させた後、熱
    を加えて前記インク組成物を定着させる工程を有するこ
    とを特徴とする請求項１７記載のインクジェット記録方
    法。