JPH03285968A - Solid ink composition for ink jet recording - Google Patents

Solid ink composition for ink jet recording

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JPH03285968A
JPH03285968A JP2087922A JP8792290A JPH03285968A JP H03285968 A JPH03285968 A JP H03285968A JP 2087922 A JP2087922 A JP 2087922A JP 8792290 A JP8792290 A JP 8792290A JP H03285968 A JPH03285968 A JP H03285968A
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JP
Japan
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resin
acid
ink
inkjet recording
ink composition
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Pending
Application number
JP2087922A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshimasa Ito
伊東 良将
Shiyuuko Kanematsu
兼松 修子
Kunio Nakamura
中村 邦雄
Seiji Yamamori
山森 清司
Keisaku Yamaguchi
恵作 山口
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject composition, containing an esterified resin of tetrahydroabietic acid or dehydroabietic acid and capable of improving adhesion and remarkably extending the usable range of recording media. CONSTITUTION:The objective composition, which is used for on-demand type ink jet recording heads and a solid at ambient temperature, provides a liquid at a higher temperature than ambient temperature and contains an esterified resin of tetrahydroabietic acid or dehydroabietic acid alone or a mixture thereof. Furthermore, the acid value of the aforementioned resin is 2-39 and the metal contents of the above-mentioned resin are preferably <=0.1ppm Cu and <=2ppm Fe. The aforementioned resin is preferably contained in an amount of 2-40wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はオンデマンド式インクジェット記録ヘッドに用
いるインクジェット記録用固体インク組成物に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a solid ink composition for inkjet recording used in an on-demand inkjet recording head.

従来の技術 周知のように、インクジェット記録方式は、低騒音、低
ランニングコスト、高速印字が可能であることなどの点
より、利用頻度が増加傾向にあるが、記録紙(記録媒体
)に対するインクの接着性については改良の余地がある
。つまり、オンデマンド式インクジェット記録ヘッドを
用いるプリンタはオフィスばかりでなく、パーソナルユ
ースの目的で広範囲に利用され始めているので、記録紙
(記録媒体)としては、普通紙からインクジェット専用
紙や特殊紙までの広範囲の記録目的が要望される傾向に
ある。
Conventional Technology As is well known, inkjet recording methods are increasingly being used due to their low noise, low running costs, and high-speed printing, but the There is room for improvement in adhesion. In other words, printers that use on-demand inkjet recording heads are beginning to be widely used not only in offices but also for personal use, so the recording paper (recording medium) can range from plain paper to inkjet-specific paper and special paper. There is a tendency for a wide range of recording purposes to be desired.

ところで、インクジェット専用紙以外の記録紙は、基材
が繊維で構成されているので、常温で液体のインクを使
用してオンデマンド式インクジェット記録ヘッドで記録
を行なうと、インクが基材に直接に付着した場合、毛細
管現象によりインクが繊維間を不均一に広がり、記録さ
れたインク・ドツトが不規則な円形となり、記録画質が
損なわれる。
By the way, the base material of recording paper other than inkjet paper is made of fibers, so when recording with an on-demand inkjet recording head using ink that is liquid at room temperature, the ink is directly attached to the base material. If it adheres, the ink will spread unevenly between the fibers due to capillary action, resulting in the recorded ink dots becoming irregularly circular, impairing the quality of the recorded image.

このようなインクジェット専用紙以外の記録紙(記録媒
体)への記録のため、最近では、室温で固体でかつ室温
より高温で液体となる固体インクを用いたインクジェッ
ト記録方式が注目されつつあるが、このような目的の固
体インクとしては、高級アルコールを主成分とするイン
ク(特公昭4327599号公報)、オレイン酸やステ
アリン酸等の長鎖の酸を成分としたインク、アルコール
、天然ワックス、長鎖のケトン、エステル等を成分とし
たインク(特開昭58−108271 、特開昭59−
22973号公報、u、s、p、3.653.932号
明細書、特開昭61−832268号公報(U、S、P
、4,659,383号明細書対応))がある。
Recently, inkjet recording methods that use solid ink that is solid at room temperature and liquid at temperatures higher than room temperature have been attracting attention for recording on recording paper (recording media) other than inkjet paper. Solid inks for this purpose include inks containing higher alcohol as a main component (Japanese Patent Publication No. 4327599), inks containing long-chain acids such as oleic acid and stearic acid, alcohol, natural wax, and long-chain acids. Ink containing ketones, esters, etc. as ingredients (JP-A-58-108271, JP-A-59-
No. 22973, u, s, p, specification 3.653.932, JP-A-61-832268 (U, S, P
, No. 4,659,383)).

発明が解決しようとする課題 しかしながら、最近のインクジェット記録においては、
基材に天然繊維を用いた普通紙ばかりでなく、合成高分
子製の合成シート、特にOHPフイ Jレム (オール
・ヘッド・プロジェクタ (over  head  
projecter)用フィルム)への接着性が要望さ
れているけれども、前述した従来の固体インクのいずれ
も、これらの合成シートはほとんど吸湿性がないので、
接着性の要望を充分に満足させることができない課題が
ある。
Problems to be Solved by the Invention However, in recent inkjet recording,
In addition to plain paper that uses natural fibers as a base material, synthetic sheets made of synthetic polymers, especially OHP films and JREM (over head projectors) are used.
Although there is a demand for adhesion to projector films), none of the conventional solid inks mentioned above have any hygroscopicity, so these synthetic sheets have little moisture absorption.
There is a problem in that it is not possible to fully satisfy the demand for adhesive properties.

また、固体インクを用いたインクジェット記録の場合、
記録時にインクを加熱するので、例えば特開昭61−1
20761号公報及び特開昭63−260446号公報
に示されているように、加熱温度に関係したインクの酸
化や劣化に対する安定性が課題となる。
In addition, in the case of inkjet recording using solid ink,
Since the ink is heated during recording, for example, JP-A-61-1
As shown in JP-A No. 20761 and JP-A-63-260446, stability against oxidation and deterioration of ink related to heating temperature is an issue.

つまり、インクの酸化分解による変質は、加熱温度と加
熱速度との相乗積で決定するので、インクを極力低い温
度に加熱するのが好ましい。しかし、オンデマンド式イ
ンクジェット記録ヘッドでの吐出特性からすると、イン
クの粘度はできるだけ小さい方がよいので、使用温度が
高い方が安定した吐出特性が得られる。いい換えると、
インクジェット記録に用いる固体インクとしては、低い
温度でも粘度が急激に高(ならない性質を必要とする。
In other words, since the deterioration of ink due to oxidative decomposition is determined by the multiplicative product of heating temperature and heating rate, it is preferable to heat the ink to as low a temperature as possible. However, considering the ejection characteristics of an on-demand inkjet recording head, it is better for the viscosity of the ink to be as low as possible, so the higher the operating temperature, the more stable the ejection characteristics can be obtained. In other words,
The solid ink used for inkjet recording must have the property of not rapidly increasing its viscosity even at low temperatures.

さらに、インクジェット記録に用いる固体インクは、前
述した接着性や熱安定性を満足するものでも充分とはい
えず、インクとしての重要な色合い、即ち可視光線の吸
収性を満足させるものであること等の課題がある。
Furthermore, the solid ink used for inkjet recording is not sufficient even if it satisfies the adhesion and thermal stability mentioned above, and it is necessary to satisfy the important color tone for an ink, that is, the absorption of visible light. There are challenges.

本発明の目的は、OHPフィルム等のような吸湿性の非
常に少ない合成シートにも接着性があり、熱特性が安定
した、粘度変化の少ない、色合いを満足したインクジェ
ット記録用固体インク組成物を得ようとするものである
The purpose of the present invention is to provide a solid ink composition for inkjet recording that has adhesive properties even on synthetic sheets with very low hygroscopic properties such as OHP films, has stable thermal properties, has little viscosity change, and has a satisfactory color tone. That's what you're trying to get.

課題を解決するための手段 本発明の技術的手段は、オンデマンド式インクジェット
記録ヘッドに用いられかつ室温で固体で室温よりも高温
では液体となり、テトラヒドロアビエチン酸のエステル
化樹脂またはデヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂の
単独または混合物を含むインクジェット記録用固体イン
ク組成物にある。
Means for Solving the Problems The technical means of the present invention provides an esterified resin of tetrahydroabietic acid or an ester of dehydroabietic acid, which is used in an on-demand inkjet recording head and is solid at room temperature and liquid at a temperature higher than room temperature. A solid ink composition for inkjet recording contains a compound resin alone or a mixture thereof.

作用 このインク組成物によって、本発明の目的は達成され、
接着性が向上し、記録媒体の使用可能範囲を大幅に広げ
ることができ、またインクの熱安定性、吐出特性、色合
いも向上するが、次に掲げる実施態様によって、更に改
良された特性が得られる。
Function: With this ink composition, the objects of the present invention are achieved,
Adhesion is improved, the usable range of the recording medium is greatly expanded, and the thermal stability, ejection characteristics, and color tone of the ink are also improved, but further improved characteristics can be obtained by the following embodiments. It will be done.

(1)前記テトラヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂
またはデヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂の酸価が
2〜39の範囲にある。
(1) The acid value of the tetrahydroabietic acid esterified resin or dehydroabietic acid esterified resin is in the range of 2 to 39.

(2)  テトラヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂
またはデヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂の金属含
有率として、Cuが0.1pp−以下、Feが2p2−
以下である。
(2) As the metal content of the esterified resin of tetrahydroabietic acid or the esterified resin of dehydroabietic acid, Cu is 0.1 pp- or less, Fe is 2p2-
It is as follows.

(3)テトラヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂及び
デヒドロアビエチン酸のエステル化mlのインク組成物
中の含有率が2〜40重量%である。
(3) The content of the esterified resin of tetrahydroabietic acid and the ml of esterified dehydroabietic acid in the ink composition is 2 to 40% by weight.

(4)炭素数分布ピークが18以上の酸、同じ<34以
上のエステル、同じ<28以上のケトン、天然ワックス
及び合成ワックスから選ばれた任意のひとつ又は複数の
成分を含有する。
(4) Contains any one or more components selected from acids with a carbon number distribution peak of 18 or more, esters with the same <34 or more, ketones with the same <28 or more, natural waxes, and synthetic waxes.

(5)テトラヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂また
はデヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂のガードナー
カラーが6以下である。
(5) The Gardner color of the esterified resin of tetrahydroabietic acid or the esterified resin of dehydroabietic acid is 6 or less.

(6)テトラヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂また
はデヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂の軟化点が8
0〜110℃の範囲にある。
(6) The softening point of the esterified resin of tetrahydroabietic acid or the esterified resin of dehydroabietic acid is 8
It is in the range of 0 to 110°C.

(7)染料を1〜9重量%含有する。(7) Contains 1 to 9% by weight of dye.

(8)インク組成物の融点が60〜120℃であり、こ
の温度範囲での粘度が20センチポアズ以下である。
(8) The ink composition has a melting point of 60 to 120°C and a viscosity of 20 centipoise or less in this temperature range.

テトラヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂またはデヒ
ドロアビエチン酸のエステル化樹脂の望ましい例として
は、市販のKE−311[荒用化学工業■製ロジン]が
ある。テトラヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂また
はデヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂を含有するイ
ンク組成物によって、吸水性の非常に少ない記録体を使
用した場合においても、基材表面に対するインクの接着
性を付与すると同時に、インクの吐出安定性と信頼性が
得られた。
A desirable example of the esterified resin of tetrahydroabietic acid or the esterified resin of dehydroabietic acid is commercially available KE-311 [rosin manufactured by Arayo Kagaku Kogyo Co., Ltd.]. By using an ink composition containing an esterified resin of tetrahydroabietic acid or an esterified resin of dehydroabietic acid, even when a recording medium with very low water absorption is used, it is possible to simultaneously impart adhesion of the ink to the surface of the substrate. , ink ejection stability and reliability were obtained.

実施例 以下実施例によって本発明を説明する。Example The present invention will be explained below with reference to Examples.

以下に説明する実施例において用いたインク吐出用ヘッ
ドは圧電セラミックを用いたオンデマンドタイプであり
、インク吐出周波数は5kHzである。また、記録媒体
としては普通紙としてコピー用に一般に用いられている
PPC用紙と吸水性を持たない合成シートとして、ポリ
エステル系OHP用フィルムを用いた。
The ink ejection head used in the examples described below is an on-demand type using piezoelectric ceramic, and the ink ejection frequency is 5 kHz. Further, as recording media, PPC paper, which is commonly used for copying, was used as plain paper, and polyester OHP film was used as a synthetic sheet that does not have water absorbency.

実施例I KE−311は100℃の粘度が500cp以上となる
ために、単独では、インクジェット用インクとして使用
できない、そして、これに低粘度物質を混合しても低粘
度化は不可能であると考えられた。
Example I Since KE-311 has a viscosity of 500 cp or more at 100°C, it cannot be used alone as an inkjet ink, and it is impossible to reduce the viscosity even if a low-viscosity substance is mixed with it. it was thought.

しかし予想に反して本実施例で示されるように、固体イ
ンクとして使用可能な低粘度化が可能であることを知り
得た。
However, contrary to expectations, as shown in this example, it was found that it was possible to reduce the viscosity so that it could be used as a solid ink.

第1表に示すようにKE−311の含有割合を種々変え
て6種のサンプルを作り、それぞれの粘度を測定した(
なお、粘度は100°Cにおける粘度である。)。
As shown in Table 1, six types of samples were prepared with various content ratios of KE-311, and the viscosity of each was measured (
Note that the viscosity is the viscosity at 100°C. ).

第1表 KE−311を用いた場合に、この主成分であるテトラ
ヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂またはデヒドロア
ビエチン酸のエステル化樹脂は分子配列の均一性が非常
に少ないため、高温における粘度が高い、そのため記録
媒体に対する特性は良好であっても、インクジェット記
録ヘッドに対しては粘度の制約を受ける。つまり、イン
クシェアド記録ヘッドに対する粘度条件としては、20
cp以下が必要条件であった。
When using KE-311 in Table 1, the esterified resin of tetrahydroabietic acid or the esterified resin of dehydroabietic acid, which is the main component, has very little uniformity in molecular arrangement, so it has a high viscosity at high temperatures. Therefore, even if the properties for the recording medium are good, the viscosity is limited for the inkjet recording head. In other words, the viscosity condition for the ink shared recording head is 20
CP or less was a necessary condition.

第1表から明らかなようにKE−311の含有量が40
重量%以下であることが条件となる。
As is clear from Table 1, the content of KE-311 is 40
The condition is that it is less than % by weight.

第1表に示すサンプルはKE−311及び染料以外の成
分として、ステアリン酸を用いたが、ステアリン酸と同
程度の炭素数(18〜24)の酸でもほぼ同様の傾向が
得られた。
Although the samples shown in Table 1 used stearic acid as a component other than KE-311 and the dye, almost the same tendency was obtained with acids having the same number of carbon atoms (18 to 24) as stearic acid.

実施例2 本発明の樹脂としてKE−311を用い、上記のインク
吐出用ヘッドを用い、吐出安定性と接着性について、実
験を行った。その結果を第2表に示す。
Example 2 Using KE-311 as the resin of the present invention and the above-mentioned ink ejection head, an experiment was conducted on ejection stability and adhesion. The results are shown in Table 2.

(以下余白) 第2表に示すように、KE−311が含まれているサン
プルと、比較のために含まれていないサンプルについて
実験を行った。
(Left below) As shown in Table 2, experiments were conducted on samples containing KE-311 and samples not containing KE-311 for comparison.

接着性の評価に関しては、普通紙に対するものはすべて
満足すべきものであったので表中には示していない。表
中の接着性に対する評価はOHPフィルムに対するもの
である。そして、接着性のテストは記録媒体表面を板状
治具で擦ることにより剥離を観察することにより行った
Regarding the evaluation of adhesion, all evaluations on plain paper were satisfactory, so they are not shown in the table. The evaluation of adhesion in the table is for OHP films. The adhesion test was conducted by rubbing the surface of the recording medium with a plate-shaped jig and observing peeling.

吐出安定性の評価は、吐出実験中に何らかの原因で濃度
ムラのような吐出不良、あるいは吐出不可能になった場
合の状態を比較したものである。
The evaluation of ejection stability is a comparison of conditions when ejection fails due to uneven density or becomes impossible to eject due to some reason during an ejection experiment.

表中各成分の含有率は重量%である。The content of each component in the table is % by weight.

第2表から明らかなように、組成中にアルコール系成分
が約20重量%以上含まれている場合にはKE−311
が含まれていても、予想に反して、接着性の効果が見ら
れないことが明らかとなった。
As is clear from Table 2, when the composition contains approximately 20% by weight or more of alcoholic components, KE-311
Contrary to expectations, it was found that even though the compound contained no adhesive effect.

他の混合系ではKE−311が3%の微小量でも接着性
を有していることが分った。吐出安定性について、例え
ば第2表中の試料No、5.11は不良である。この原
因としては気泡がインク供給系内に入り、抜けなかった
ためと考えられる。このインク組成系では、固体状態で
のインク組成物の結晶性が良く、そのため、液体状態か
ら冷えて固まる際に、気泡の巻き込みを生したと予想さ
れる。また、第2表中の試料阻18の組成は、本実験の
装置では吐出不可能であり、評価できなかった。この原
因は粘度が非常に高いためと思われる。
In other mixed systems, it was found that KE-311 had adhesive properties even in a minute amount of 3%. Regarding the ejection stability, for example, sample No. 5.11 in Table 2 is poor. The reason for this is thought to be that air bubbles entered the ink supply system and did not come out. In this ink composition system, the ink composition has good crystallinity in the solid state, and it is therefore expected that air bubbles were entrained when the ink composition cooled from the liquid state and solidified. Furthermore, the composition of sample sample 18 in Table 2 could not be ejected using the apparatus of this experiment and could not be evaluated. The reason for this is thought to be that the viscosity is extremely high.

また、試料Nch12.14については、3日間95°
Cにおいて恒温試験を行った後、その試料で再度吐出試
験を行った。その結果、恒温試験による影響は何ら見ら
れず、良好な特性であった。この理由としては、KE−
311におけるCuやFeなどの金属の含有率が低いた
めと考えられる。なお、染料としては採土ケ谷化学工業
■の製品を使用した。
In addition, for sample Nch12.14, 95° for 3 days
After carrying out a constant temperature test at C, a discharge test was carried out again using the sample. As a result, no influence from the constant temperature test was observed, and the properties were good. The reason for this is that KE-
This is thought to be due to the low content of metals such as Cu and Fe in 311. As the dye, a product manufactured by Odugaya Chemical Industry (■) was used.

また、第2表中の粘度値は95°Cでの測定値である。Further, the viscosity values in Table 2 are measured values at 95°C.

次に、本発明のインク組成物の着色性について説明する
0図はKE−311と未精製ロジンの分光吸収特性を示
す、未精製ロジンの場合、即ち、曲線Aの場合には47
00−付近から吸収が始まっている。図示の曲fIQA
の吸収帯はイエローの吸収帯の短波長側を含んでいる。
Next, Figure 0, which explains the colorability of the ink composition of the present invention, shows the spectral absorption characteristics of KE-311 and unrefined rosin.
Absorption begins around 00-. Illustrated song fIQA
The absorption band includes the short wavelength side of the yellow absorption band.

したがって、特にシアン、マゼンタの染料等を用いた場
合には、染料本来の彩度が得られないという欠点がある
。一方、KE−311の場合、即ち、曲線Bの場合には
、図から明らかなように吸収が非常に少ない。その結果
あざやかな色合いの記録物が得られる。
Therefore, especially when cyan or magenta dyes are used, there is a drawback that the chroma inherent to the dyes cannot be obtained. On the other hand, in the case of KE-311, that is, in the case of curve B, absorption is very small as is clear from the figure. As a result, a recorded matter with vivid colors can be obtained.

なお、本発明は実施例に限られるものではなく、特許請
求の範囲内において種々の変形が可能である。特に、本
発明には少なくともテトラヒドロアビエチン酸のエステ
ル化樹脂またはデヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂
の単独、あるいは混合物、または、これらを化学的に改
良した酸をエステル化した物の単独、あるいは混合物の
いずれかを含有するインク組成物が含まれることはいう
までもない。
Note that the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. In particular, the present invention includes at least a tetrahydroabietic acid esterified resin or a dehydroabietic acid esterified resin alone or in a mixture, or a chemically improved acid esterified resin thereof, either alone or in a mixture. Needless to say, ink compositions containing the above are also included.

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、テトラヒドロアビ
エチン酸のエステル化樹脂またはデヒドロアビエチン酸
のエステル化樹脂を含むインク組成物によって、接着性
を向上し、本発明のインク組成物を用いることによって
、記録媒体の使用可能範囲を大幅に広げることができた
。また、本発明のインク組成物によって、インクの熱安
定性、吐出特性、色合いの向上も可能となった。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the present invention, adhesion is improved by an ink composition containing a tetrahydroabietic acid esterified resin or a dehydroabietic acid esterified resin. By using this technology, the usable range of recording media could be greatly expanded. Furthermore, the ink composition of the present invention also makes it possible to improve the thermal stability, ejection characteristics, and color tone of the ink.

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

図は本発明で用いる樹脂と未精製ロジンの分光吸収特性
図である。
The figure is a diagram showing the spectral absorption characteristics of the resin and unpurified rosin used in the present invention.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)オンデマンド式インクジェット記録ヘッドに用い
られかつ室温で固体で室温よりも高温では液体となり、
テトラヒドロアビエチン酸のエステル化樹脂またはデヒ
ドロアビエチン酸のエステル化樹脂の単独または混合物
を含むインクジェット記録用固体インク組成物。
(1) Used in on-demand inkjet recording heads, solid at room temperature and liquid at higher temperatures than room temperature;
A solid ink composition for inkjet recording comprising an esterified resin of tetrahydroabietic acid or an esterified resin of dehydroabietic acid alone or in a mixture.
(2)樹脂の酸価が2から39の範囲にある請求項1記
載のインクジェット記録用固体インク組成物。
(2) The solid ink composition for inkjet recording according to claim 1, wherein the resin has an acid value in the range of 2 to 39.
(3)樹脂の金属含有率として、Cuが0.1ppm以
下、Feが2ppm以下である請求項1記載のインクジ
ェット記録用固体インク組成物。
(3) The solid ink composition for inkjet recording according to claim 1, wherein the metal content of the resin is 0.1 ppm or less for Cu and 2 ppm or less for Fe.
(4)樹脂が2から40重量%の範囲で含まれてなる請
求項1記載のインクジェット記録用固体インク組成物。
(4) The solid ink composition for inkjet recording according to claim 1, wherein the resin is contained in an amount of 2 to 40% by weight.
(5)酸素数分布ピークが18以上の酸、34以上のエ
ステル、28以上のケトン、天然ワックス、合成ワック
スのうちの単独または複数の混合系からなるインク主成
分を97から60重量%の範囲で含む請求項1記載のイ
ンクジェット記録用固体インク組成物。
(5) The main component of the ink consists of an acid with an oxygen number distribution peak of 18 or more, an ester of 34 or more, a ketone of 28 or more, a natural wax, or a mixture of two or more of synthetic waxes in a range of 97 to 60% by weight. The solid ink composition for inkjet recording according to claim 1, comprising:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017525799A (en) * 2014-07-30 2017-09-07 スリーディー システムズ インコーポレーテッド Composition that can be removed with water and its application

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