JPH0251570A

JPH0251570A - インク組成物

Info

Publication number: JPH0251570A
Application number: JP63202261A
Authority: JP
Inventors: Makoto Matsuzaki; 真松崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1990-02-21
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JP2658234B2

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１本発明は、インクジェット記録装置に用いられるインク
組成物に関する。さらに詳しくは、常温より高温の状態
の下でインクジェット記録が行われるインク組成物に関
する。

１従来の技術ｌ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じてしまい、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。

この為、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４３９０３６９．４４８４９
４８．４６５９３８３号公報、特開昭５５−５４３６８
、特開昭５８−１０８２７１公報に示す、常温で固体の
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提案されている。

［発明が解決しようとする課題１水等を基剤とした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おいて急冷固化
するため記録紙表面からインクドツトが盛り上がってお
り、また記録紙との定着強度が低く、外部からの摩擦、
熱、圧力等によるはがれ落ち、インク像の汚れ等を起こ
してしまうという課題を抱えている。

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イ
ンクドツト高さが低く、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。

１課題を解決するための手段１本発明のインク組成物は、常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、ベヒクルと色材
から成るインク組成物において、過冷却剤を０．　１〜
５０．０重量パーセントの間で含まれることを特徴とし
ている。また、ベヒクルが常温より高い融点又は流動点
を示す固体又は半固体であることを特徴としており、更
に又、ベヒクルが常温より高い融点又は流動点を示す固
体又は半固体及び常温で液体との混合物であることを特
徴としている。

更に上記過冷却剤はポリオールベンゾエート類のグリセ
リルトリベンゾエート、トリメチロールエタントリベン
ゾエート、ペンタエリスリトールテトラベンゾエートか
ら選ばれたことを特徴としている。（ここで常温とは摂
氏１５〜３０°Ｃの温度を言う）本発明のインク組成物における過冷却剤の割合は、０．
１〜５０，０重量パーセントの間で含まれていることが
好ましく、更には高応答性等に適応したインクの粘度適
性を考慮すると、３．０〜２２．０重量パーセントの間
で含まれていることが好ましい。仮に、過冷却剤の含有
量が５０．０重量パーセントを越えた場合、記録紙表面
に形成されたインクドツトは固化が遅れ耐擦性に非常に
乏しくなってしまい、更には印字後のインク像のにじみ
をも引き起こしてしまう。また、過冷却剤の含有量が０
．　１重量パーセントより少ない場合は、印字後の記録
紙とインクとの定着強度を向上させることはできずに、
従来からの課題を誘発してしまうことになる。

［作用］本発明のインク組成物は、均一溶液状態でインクジェッ
ト記録装置により吐出され記録紙上に印字された後、イ
ンク組成物の一成分である過冷却剤の効果により、記録
紙表面でのインクの固化時間にわずかな遅れが生じ、そ
の表面上でインク滴が平たくつぶれ、形成されたドツト
の一部が記録紙表面近傍の繊維中に浸透した状態で固化
するため、耐擦過性があり、且つ高密着性、高印字品質
を得ることができる。

［実施例］以下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、既知の方法により調製するこ
とができ、ベヒクル成分、色材及び過冷却剤とを混合し
、ベヒクル成分の融点以上、好ましくは８０°Ｃ以上に
加熱溶融後、その温度で加熱撹はんした後均−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。インク物
性とじては動作時の温度をおよそ８０°Ｃから１２０°
Ｃに設定した場合の温度におけるインク粘度は、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　リ　１５．　０ミリ八°スカルセカン
ド　（ｍＰａ、　ｓ　）以下が必要であり、更により高
応答性実現の為（２〜３　ＫＨｚ以上の応答性実現の為
）には７゜０国Ｐａ、ｓから２　、　　ＯｍＰａ、　ｓ
がより好ましい。表面血力はノズル近傍でのメニスカス
形成に影響し５０ミリニュウトン八°７メートル（ｍＮ
／ｍ）　　以下が好ま　しく、　更にまた、印字後の記
録紙上におけるインクの過冷却状態におけるドツト平坦
化、浸透性促進の為に、３５　ｍＮ／ｍ以下がより好ま
しい。

常温より高い融点又は流動点を示す固体又は半固体のベ
ヒクルとして、例えば、カルナバワックス、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
、合成ワックス、脂肪酸、脂肪酸アミド、芳香族アミド
、芳香族スルホンアミド等から選ばれた固体状のワック
ス、半固体状のペトロラタム、ワセリン、ラノリンワッ
クスがあり、又常温で液体のベヒクルとしては、液体の
流動パラフィンが選ばれる。

具体的には、（パラフィン）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）Ｎｏ、１１５，１２０，１２５，１３０，１３５゜１４
０．１５．０．１５５エイチェヌピ−［１１ＮＰ）−３，１０，１１エスピー
（ＳＰＩ−０１４５，１０３５，３０４０゜３０３５．
０１１０（マイクロクリスタリンワックス、その他）ハイ−ミツ
クー２０４５．１０４５カート・ワックス−３０２５，３７３５゜（以上、日本
精蝋（株）製）（合成ワックス）ステアロン、デカンジオール、モノステアリン。

ドデカンジオール（脂肪酸）ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、
ブラシジン酸（脂肪酸アミド）エルカ酸アミド、ラウリン酸アミド、ステアリン酸アミ
ド、パルチミン酸アミド、ベヘン酸アミドブラシジン酸
アミド、オレイン酸アミド、アマイドＨＴ−Ｐ、Ｃ（ラ
イオン（株）製）脂肪酸アマイド−３，Ｔ、　　Ｐ、　
　○（花王（株）製）（芳香族アミド、芳香族スルホンアミド）パラトルエン
スルホンアミド、オルトトルエンスルホンアミド（流動パラフィン）ハイホワイト−７０，３５０（日本石油（株）製）シルコールＰ−５５（（株）松材石油研究所製）等であ
る。また、これらは場合によっては二種類以上を混合し
ても良い。

また、過冷却剤としてのポリオールベンゾエート類は、
印字物としての車中等の高温環境下におけるプロヅキン
グ現象（インクのにじみ、積層物とのはりつき等）を避
けるための保存性等を考慮すると、最低５０°Ｃ以上の
融点を有する物から選択され、具体的にはグリセリルト
リベンゾエート（１！！！点（ｍｐ）約７１°Ｃ）、ト
リメチロールエタントリベンゾエート、（ｍｐ：約８１
°ＣΣ、ペンタエリスリトールテトラベンゾエート（ｍ
ｐ：約９９℃）が選ばれる。

また、色材としては耐熱性、耐水性を有した油溶染料が
選ばれる。

具体的には、［ブラック染料］Ｃ，１，ソルベントブラック３，２２，２３Ｃ，１，ア
シッドブラック１２３ニグロシンスミブラストフ゛ラブクーＧ　（ＢＫＧ）、３ＢＡ（Ｓ
ｕｍｉｐｌａｓｔ　Ｂｌａｃｋ　Ｇ（ＢＫＧ）、３ＢＡ
）　　（住人化学工業（株）製）スミソ゛−ルフ゛ラックーＡＲソ゛ル（Ｓｕｍｉｓｏｌ　Ｂｌａｃｋ　ＡＲｓｏｌ、）’（同
上）シ゛エイアイフ゛ラブク　ＤＴ（Ｊ、１．Ｂｌａｃｋ　ＤＴ）　　（同上）［イエロー
染料］Ｃ，１，ソルベントイエロー１９．２１，６１゜アイセ
゛ンスビロンイエローＧＲ［Ｉスペシャル（Ａｉｚｅｎ
　５ｐｉｌｏｎ　Ｙｅｌｌｏｗ　ＧＲＨ５ｐｅｃｉａｌ
）　　（保土谷化学工業（株）製）スミブラストイエローＧＧ、ＦＣ（ＳｕｍｉｐｌａｓＬ　Ｙｅｌｌｏｗ　ＧＧ、ＦＣ）　
　（住人化学工業（株）製）［レッド、マゼンタ染料］Ｃ，１，ソルベントレッド８．　４９．　８１．　８２
゜８３．８４，１００゜１０９．１２１Ｃ，１，デイスパースレッド９スミフ゛ラストレブド−ＡＳ、３Ｂ、ＦＢ（Ｓｕｍｉｐ
ｌａｓｔ　Ｒｅｄ　ＡＳ、３Ｂ、ＦＢ）　　（住人化学
工業（株）製）フイセ゛ンスビロンレッド−ＧＥＩ（スヘ゛シャル（Ａ
ｉｚｅｎ　　５ｐｉｌｏｎ　　Ｒｅｄ　　ＧＥＨ５ｐｅ
ｃｉａｌ）（保土谷化学工業（株）製）［ブルー、シアン染料］Ｃ，１，ソルベントブルー１１．　１２．　２５．　３
６．５５．７３スミブラストイエロー３Ｒ，ＢＧ′ （Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ　Ｂｌｕｅ　３Ｒ，ＢＧ）　　（
住人化学工業（株）製）スミフ゛ラストターコイス゛フ′ルーＢ（Ｓｕｍｉｐｌ
ａｓＬ　Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ　Ｂｌｕｅ　Ｂ）　　（同
上）［補色用染料］１イセ゛ンスヒ゛ロンハ゛イオレブトＣ−Ｒ［１（Ａｉ
ｚｅｎ　　５ｐｉｌｏｎ　　Ｖｉｏｌｅｔ　　Ｃ−Ｒ１
（）（保土谷化学工業（株）製）アイセ゛ンスビロンイエロー〇−ＧＮＨニュー（Ａｉｚ
ｅｎ　５ｐｉｌｏｎ　Ｙｅｌｌｏｗ　Ｃ−ＧＮＩ’１ｎ
ｅｖ）　　（同上）アイセ゛ンメチルへ゛イオレットヘ
゛−ス（Ａｉｚｅｎ　Ｍｅｔｈｙｌ　Ｖｉｏｌｅｔ　Ｂ
ａ５ｅ）　　（同上）アイセ゛ンクリスタルへ゛イオレ
ットハ゛ウタ゛−（Ａｉｚｅｎ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｖｉ
ｏｌｅｔ　ｐｏｗｄｅｒ）　　（同上）アイセ゛ンメチ
ルハ゛イレブトビユアスベシャル（Ａｉｚｅｎ　Ｍｅｔ
ｈｙｌ　Ｖｉｏｌｅｔ　ｐｕｒｅ　５ｐｅｃｉａｌ）　
　（同上）アイセ゛ンヒ゛クトリアビユアフ゛ルーＢＯ
Ｈコンク（Ａｉｚｅｎ　Ｖｉｃｔｏｒｉａ　ｐｕｒｅ　
Ｂｌｕｅ　ＢＯＩ（ｃｏｎｅ、）　　（同上）フイセ゛
ンク゛リーン　Ｃ−ＧＩｌ［（Ａｉｚｅｎ　Ｇｒｅｅｎ　Ｃ−ＧＨ）　　（同上）フ
イセ゛ンエスヒ゛−チーオレンジ゛　６（Ａｉｚｅｎ　
Ｓ、Ｐ、Ｔ　Ｏｒａｎｇｅ　６）　　（同上）等である
。

色材の添加量は１０゜０重量パーセント以下が好ましく
、ヘッドの高応答下における飛翔安定性及び粘度適正等
を考えると、より好ましくは５．０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、本発明のインク組成物は常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、　　
　１０７６（日本チハ゛力′イキ゛−（株）製）等であ
る。

次に上記構成物からの具体例を示す。

実施例　１組成　　　　　　　　　　　　　　重量パーセント色材
：Ｃ，１，ｉルベントフ゛ラック２３　　　　　　　　
　　　　　　２．　　０ベヒクル：エイチェヌピ−３７
７，２：　ステアリン酸７ミド　　　　　　　　　　　　　　
　　９．　７過冷却剤：　り゛リセリルトリヘ゛ンソ゛
エート　　　　　　　　　１１　、　０酸化防止剤：　
シ゛フ゛チルヒドロキシトルエン　　　　　　　　０．
１上記成分の混合物を１２０°Ｃで融解し、３時間加熱
度はん混合後、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°Ｃに於ける粘度が６．０ｍＰａ、ｓ、
表面張力が３０．０ｍＮ／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°Ｃ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：各種記録紙に対しての印字後、印
字面をティッ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通によって評価し、・１０秒後発生無し１０．好適（■）・２０〜３０秒後発生無し０．、適（０）・３０秒以上
経通後発生有り１３．不適（Ｘ）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；５０°Ｃ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、・インクにじみ、インク転写無し、適（０）・インクにじみ、インク転写有り、不適（×）によって分類評価したところ、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。

（Ａ３）インクドツト平坦性：記録紙上のインクドツト
の高さ測定と記録紙との密着性を評価し、・ドツト高さ
が１０ミクロン以下で密着性も十分にある　　　　　　
　・・・好適（Ｏ）・ドツト高さが１０ミクロンから２
０ミクロンで密着性も十分にある　　　・・・適（０）・ドツト高さが２０ミクロンより高く密着性も不十分　
　　　　　　　・・・不適（Ｘ）によって分類し評価し
たところ、全て「適」以上であった。３つの評価結果か
らドツトの再現性、耐擦性の良好な印字物が得られた。

実施例２実施例１と同様の方法で第１表＝２−１から２−１０に
示す組成でインク組成物を得た。これらは、上記ベヒク
ルの具体例を示した物による様々な組合せについて過冷
却剤の添加量、種類を変えて示した物である。このなか
で実施例２−３．２−７．２−１１においては用いたベ
ヒクルの主成分が常温下で半固体或は液体の為、過冷却
剤との相乗効果で色材成分を記録紙表面に残して選択的
に紙中に浸透する効果を示した。

実施例２についても実施例１と同様にＡ１−Ａ３の評価
を行ったところ第２表に示す結果が得られた。

比較例実施例１と同様の方法で比較例として第１表：Ｃ−１か
らＣ−３に示す組成のインク組成物を調製した。

これら比較例についても実施例１と同様にＡ１−Ａ３に
ついての評価を行ったところ第２表並びに以下に示す結
果が得られた。

Ｃ−１：ベヒクルの殆どを過冷却剤にした為、インク溶
融後の冷却固化が著しく悪化し、印字耐擦性（評価Ａｌ
）において、ドツトの固化が殆ど認められず、印字面に
ニジミの発生がみられた。

Ｃ−２：過冷却剤を６０ｗｔ％添加したため印字耐擦性
（評価ＡＩ）において、印字ドツトの記録紙表面での固
化が１２０秒以上かかり、またブロッキング性（評価Ａ
２）の評価では不適であった。

Ｃ−３：過冷却剤添加量が０．０５ｗｔ％のため印字時
のインクドツトの平坦化が起こらず、インク平坦性（評
価Ａ３）において、印字ドツトはすべて記録紙表面での
み固化しており紙との定着性が不完全で、印字表面を擦
ることにより印字ドツトははがれ落ち不適であった。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

Ｉ発明の効果１以上述べたように、常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、ベヒクルと色材から成
るインク組成物において、ポリオールベンゾエート類か
ら選ばれた過冷却剤を０゜１〜５０．０重量パーセント
の間で含むことを特徴とすること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を有している。また、本
発明に使用の過冷却剤を用いることにより色材のベヒク
ル中への溶解度を上げることができ記録物の印字濃度を
高くすることができるという格別な効果を有している。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）常温より高温の下でインクジェット記録装置から
吐出される、ベヒクルと色材から成るインク組成物にお
いて、過冷却剤を０．１〜５０．０重量パーセント間で含むことを特徴とするインク組成
物。
（２）常温より高い融点又は流動点を示す固体又は半固
体のベヒクルであることを特徴とする請求項１記載のイ
ンク組成物。
（３）ベヒクルが常温より高い融点又は流動点を示す固
体又は半固体及び常温で液体との混合物であることを特
徴とする請求項１記載のインク組成物。
（４）過冷却剤が、ポリオールベンゾエート類から選ば
れたことを特徴とする請求項１記載のインク組成物。
（５）ポリオールベンゾエート類が、グリセリルトリベ
ンゾエート、トリメチロールエタントリベンゾエート、
ペンタエリスリトールテトラベンゾエートであることを
特徴とする請求項４記載のインク組成物。