JPH0551547A - 常温で固体のインクジエツト記録用インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、特に常温で固体のインクを加熱
し溶融した状態で吐出するインクジェットプリンタ−に
用いるインク組成物に関する。 【構成】 コレステロ−ルの脂肪酸エステル化合物を
含有することを特徴とする常温で固体のインクジェット
記録用インク組成物である。 【効果】 透明性が高く、ＯＨＰやスライドプロジェ
クタ−で投影した時に明るい色調の映像が写し出される
印字画像が得られる。又、安全性、耐水性、低コストな
どの特性も満たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
ター、特に常温で固体のインクを加熱し溶融した状態で
吐出するインクジェットプリンターに用いるインク組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体状のインクをノズルから吐出せしめ
て画像の記録を行うインクジェット記録方法は、普通紙
への印字が可能なこと、カラー化への対応が容易なこ
と、印字速度が速いこと等の利点から近年では色々な吐
出原理に基づくプリンターが市販されている。従来より
用いられているインクジェット記録方式の具体的な方式
は、例えばテレビジョン学会誌 37(7) 54 0 (1983)等に
記載されている。

【０００３】従来、インクジェット記録には水をベース
とする水性インクや有機溶媒をベースとする油性インク
が用いられてきた。これらの常温で液体のインクを用い
るプリンターにおいては、インクを加熱する装置を必要
とせず装置構成が簡素となるという利点がある。しかし
ながら、液体インクは、コピー用紙など通常用いられる
紙に印字を行うと、十分な画像濃度が得られなかった
り、カラー彩度が低下してしまったり、画像がにじんで
しまうという欠点がある。これらの欠点をカバーするた
め、事実上、インクジェット記録用のための特別の加工
紙に記録が行われている。更に、液体インクには、乾燥
に時間を要したり、印字を休止している期間にベースで
ある水、あるいは有機溶媒が蒸発してしまい目詰まりを
生じやすいという欠点もある。

【０００４】これらの液体インクの欠点を無くす方法と
して、USP.3,653,932号、USP.4,390,369号、特開昭55-5
4368号公報、特開昭61-83168号公報、特開昭62-48774号
公報等に常温で固体のインクを、液体状態にまで加熱し
て吐出するインクジェット記録方法及びそれに用いるイ
ンクが提案されている。

【０００５】常温で固体のインクを用いることにより、
普通紙のほかにプラスチックフィルム、織布、金属面等
の部材上に単色またはカラーの鮮明な画像を得ることが
できる。しかしながら、従来の固形インクでは、プラス
チックフィルムに印字した画像を、オーバーヘッドプロ
ジェクター（ＯＨＰ）やスライドプロジェクターで投影
する時、モノクロ画像では問題が無いが、カラー画像の
場合色調が全く再現されないか、色調が現われたとして
も彩度が著しく低下するという問題があった。色再現が
悪い原因のひとつは、従来の固体インクがその成分とし
て結晶を生じ易い化合物を含んでいることによるもので
ある。とくに従来の固形インクでは、インクの主成分で
あるビークルとなる化合物が結晶を形成し易かった。

【０００６】特開平2-69282号公報においては、この問
題を解決するために、ビークルとして脂肪族アミドを用
いることを提案している。しかしながら、提案された処
方のインクにおいてもインクの透明性は不十分であり、
彩度の低下は避けられないものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来より用いられてきたインクジェット記録用固形イ
ンクの欠点を解消することのできる、新しいインク組成
物を提供することを目的とするものである。すなわち、
オーバーヘッドプロジェクター（ＯＨＰ）やスライドプ
ロジェクターで投影する時、投影された画像が十分に彩
度の高い画像となるような記録物を供給することが本発
明の目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は鋭意研究の結
果、コレステロ−ルの脂肪酸エステルを用いることによ
り上記の技術課題が解決されることを見出して完成され
たものである。

【０００９】コレステロ−ルの脂肪酸エステル化合物と
は、コレステロ−ル分子中にある−ＯＨ基と脂肪酸類と
がエステル結合により結合した化合物であり、コレステ
ロ−ルと脂肪酸類との脱水反応またはコレステロ−ルエ
ステル化合物のエステル交換反応によって得られる。

【００１０】脂肪酸はアルキル基とカルボキシル基とを
有する化合物であるが、その例として、ステアリン酸、
パルミチン酸、ラウリン酸、ベヘン酸、ミリスチン酸、
アラキジン酸、セロチン酸、メリシン酸、モンタン酸、
オレイン酸、エイコセン酸、トリラウリン酸、1,2-ジカ
プロミリスチン酸、1,3-ジオレオパルミチン酸などを挙
げることができる。これらの置換基のないアルキル基の
他置換基を有するアルキル基を用いても同様の効果が得
られることは容易に推察される。

【００１１】より具体的なエステル化合物として、ステ
アリン酸コレステロ−ル、メリシン酸コレステロ−ル、
セロチン酸コレステロ−ル、パルミチン酸コレステロ−
ル、ミリスチン酸コレステロ−ル、ラウリン酸コレステ
ロ−ル、ベヘン酸コレステロ−ル、エイコセン酸コレス
テロ−ルなどを挙げることができる。

【００１２】これらの化合物をビークルとして用いるこ
とにより、特に、透明度が高くＯＨＰシートへの印字に
適するインク組成物を得ることができる。また、これら
の化合物は天然に動植物に含まれる成分からなるもので
あり安全性が高いこと、溶融時の粘度が低いこと、融点
が適当であること、比較的安価な材料であること、印字
画像の耐水性は優れたものであることなどのインクジェ
ット用インクとして必要な特性を満足させるものであ
る。

【００１３】これらの化合物を用いたインクが高い透明
性の画像を与える理由は必ずしも明らかではないが、上
記の化合物では、溶融状態から冷却されて固化する際
に、分子が配列しにくく、大きな結晶をつくりにくいも
のであることが推察される。

【００１４】本発明において、コレステロ−ルの脂肪酸
エステル化合物がインク全体の60wt％より少ないと、透
明性の改善効果は少ない。インク組成中に60wt％以上用
いることにより大きな改善効果が得られるが、この場合
コレステロ−ルの脂肪酸エステル化合物としては単独の
化合物を用いる必要は無く、むしろ、複数の化合物を混
合して用いる方が、透明性が高くかつその透明性が経時
により変化しないインク組成物が得られる。

【００１５】本発明のインク組成物には、上記のビーク
ル材料の他に色材が用いられる。着色剤としては染料又
は顔料が用いられるが、目詰まりを生じにくいこと、透
明性に優れることから染料を用いることが好ましい。染
料の代表例として、 ＜黒染料＞ニグロシン、C.I.ソルベントブラック3、C.
I.ソルベントブラック5、C.I.ソルベントブラック7、C.
I.ソルベントブラック22、C.I.ソルベントブラック23、
Vali Fast Black 3804（オリエント化学社）、Vali Fas
t BLack 1802（オリエント化学社）、Olient Oil Black
BW（オリエント化学社）、 ＜イエロー染料＞C.I.ソルベントイエロー2、C.I.ソル
ベントイエロー6、C.I.ソルベントイエロー14、C.I.ソ
ルベントイエロー15、C.I.ソルベントイエロー19、C.I.
ソルベントイエロー21、C.I.ソルベントイエロー61、C.
I.ソルベントイエロー80、SoldanYellow GRN（中外）、
Aizen Spilon Yellow GRH Spcial（保土ケ谷化学）、 ＜マゼンタ染料＞C.I.ソルベントレッド3、C.I.ソルベ
ントレッド8、C.I.ソルベントレッド24、C.I.ソルベン
トレッド25、C.I.ソルベントレッド49、C.I.ソルベント
レッド81、C.I.ソルベントレッド82、C.I.ソルベントレ
ッド83、C.I.ソルベントレッド84、C.I.ソルベントレッ
ド109、C.I.ソルベントレッド121、Olient Oil Scarlet
308（オリエント化学社）、Aizen Spilon Red GEH（保
土ケ谷化学）、Olient OilPink OP（オリエント化学
社）、C.I.ソルベントレッド3、 ＜シアン染料＞C.I.ソルベントブルー11、C.I.ソルベン
トブルー12、C.I.ソルベントブルー25、C.I.ソルベント
ブルー35、C.I.ソルベントブルー36、C.I.ソルベントブ
ルー55、C.I.ソルベントブルー73、Aizen Spilon Blue
GNH（保土ケ谷化学）、Diaresin Blue C（三菱化成）、
Diaresin Blue J（三菱化成）、Diaresin Blue H（三菱
化成）、等が挙げられる。

【００１６】本発明の固形インクのビークル成分として
は、前記の化合物を用いるが、本発明の目的を損なわな
い範囲で、それぞれの目的に応じて、従来から用いられ
ている熱溶融性の化合物を添加することができる。例え
ば密ロウ、カルナウバ・ワックス、ライス・ワックス、
木ロウ、ホホバ油、鯨ロウ、カンデリラ・ワックス、ラ
ノリン、モンタン・ワックス、オゾケライト、セレシ
ン、パラフィン・ワックス、マイクロクリスタリン・ワ
ックス、ペトロラクタムなどの天然ワックス、ポリエチ
レン・ワックスおよびその誘導体、塩素化炭化水素、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、チグリン酸、2-
アセトナフトンベヘン酸、12-ヒドロキシステアリン
酸、ジヒドロキシステアリン酸等の有機酸、ドデカノー
ル、テトラデカノール、ヘキサデカノール、エイコサノ
ール、ドコサノール、テトラコサノール、ヘキサコサノ
ール、オクタコサノール、9-ドデセン-1-オール、ミリ
シルアルコール、9-テトラセン-1-オール、9-ヘキサデ
セン-1-オール、9-エイコセン-1-オール、13-ドコセン-
1-オール、ピネングリコール、ヒノキオール、ブチンジ
オール、ノナンジオール、イソフタリルアルコール、メ
シセリン、テレアフタリルアルコール、ヘキサンジオー
ル、デカンジオール、ドデカンジオール、テトラデカン
ジオール、ヘキサデカンジオール、ドコサンジオール、
テトラコサンジオール、テレビネオール、フェニルグリ
セリン、エイコサンジオール、オクタンジオール、フェ
ニルプロピレングリコール等のアルコール類、ベンゾイ
ルアセトン、ジアセトベンゼン、ベンゾフェノン、トリ
コサノン、ヘプタコサノン、ヘプタトリアコンタノン、
ヘントリアコンタノン、ステアロン、ラウロン、ジアニ
ソール等のケトン類、上記の酸類とグリセリン、ジエチ
レングリコール、エチレングリコール等のアルコール類
とのエステル類、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミ
ド、ステアリン酸アミド、リシノール酸アミド、パルミ
チン酸アミド、テトラヒドロフラン酸アミド、エルカ酸
アミド、ミリスチン酸アミド、12-ヒドロキシステアリ
ン酸アミド、N-ステアリルエルカ酸アミド、N-オレイル
ステアリン酸アミド、N-オレイルパルミチン酸アミド、
N-オレイルオレイン酸アミド、N-ステアリルステアリン
酸アミド、N-ステアリルオレイン酸アミド、N,N'-エチ
レンビスラウリン酸アミド、N,N'-エチレンビスステア
リン酸アミド、N,N'-エチレンビスオレイン酸アミド、
N,N'-メチレンビスステアリン酸アミド、N,N'-エチレン
ビスベヘン酸アミド、N,N'-キシリレンビスステアリン
酸アミド、N,N'-ブチレンビスステアリン酸アミド、N,
N'-ジオレイルアジピン酸アミド、N,N'-ジステアリルア
ジピン酸アミド、N,N'-ジオレイルセバシン酸アミド、
N,N'-ジステアリルセバシン酸アミド、N,N'-ジステアリ
ルテレフタル酸アミド、N,N'-ジステアリルイソフタル
酸アミド、フェナセチン、トルアミド、アセトアミド等
のアミド類、p-トルエンスルホンアミド、N-エチル-p-
トルエンスルホンアミド、エチルベンゼンスルホンアミ
ド、ブチルベンゼンスルホンアミド等のスルホンアミド
化合物等の合成の熱溶融性化合物を添加することができ
る。これらのコレステロ−ル脂肪酸エステル以外の熱溶
融性化合物のインクへの添加量は、印字画像の透明性を
損ねない範囲にとどめておかなければならない。

【００１７】また、本発明のインク組成物には、酸化防
止剤として例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾ−
ル、2-tert-ブチル-4-メトキシフェノ−ル、3-tert-ブ
チル-4-メトキシフェノ−ル、2,6-ジ-tert-ブチル-4-エ
チルフェノ−ル、ステアリル-β-（3,5-ジ-tert-ブチル
-4-ヒドロキシフェニル）プロピオネ−ト、3,4,5-トリ
ヒドロキシベンゾイック アシッド プロピル エステル
等のモノフェノール系化合物、2,2'-メチレン-ビス-（4
-メチル-6-tert-ブチルフェノ−ル）、2,2'-メチレン-
ビス-（4-エチル-6-tert-ブチルフェノ−ル）、4,4'-チ
オビス-（3-メチル-6-tert-ブチルフェノ−ル）、4,4'-
ブチリデン-ビス-（3-メチル-6-tert-ブチルフェノ−
ル）等のビスフェノール系化合物、11,1,3-トリス-（2-
メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル）ブタ
ン、テトラキス-［メチレン-3-（3',5'-ジ-tert-ブチル
-4'-ヒドロキシフェニル）プロピオネ−ト］メタン、ビ
ス−［3,3'-ビス-4'-ヒドロキシ-3'ブチルフェニル）-
ブチリック アシッド］グリコ−ルエステル、DL-α-ト
コフェノ−ル等の分子量の大きなフェノール系化合物、
ジラウリル チオプロピオネ−ト、ジミリスチル チオジ
プロピオネ−ト等の硫黄系化合物、トリフェニル フォ
スファイト、ジフェニルイソデシル フォスファイト、
4,4'-ブチリデン-ビス（3-メチル-6-tert-ブチルフェニ
ル-ジ-トリデシル）フォスファイト、トリス（ノニル
フェニル）フォスファイト、トリス（ジノニル フェニ
ル）フォスファイト等のリン系化合物、を添加すること
ができる。

【００１８】本発明のインク組成物にはこれらの成分の
他に、必要に応じて界面活性剤、紫外線吸収剤、熱安定
化剤、防腐剤等の添加物を加えることができる。

【００１９】

【実施例】

実施例１ C.I.ソルベントイエロー80 1.5wt％ Aizen Spilon Yellow GRH Special （保土ケ谷化学） 0.5wt％ ステアリン酸コレステロ−ル 75.0wt％ パルチミン酸コレステロ−ル 15.0wt％ ミリスチン酸コレステロ−ル 7.6wt％ 2-tert-ブチル-4-メトキシフェノ−ル 0.38wt％ 3-tert-ブチル-4-メトキシフェノ−ル 0.02wt％ 上記処方の混合物を120℃にて溶解撹拌し、熱時濾過を
行いホットメルト・インク組成物を得た。

【００２０】公知の圧電素子を用いたオンディマンド型
のインクジェット・プリンターのヘッドを120℃になる
ように加熱し、上記のインクをヘッドに充填して厚み10
0μｍのポリエステル・フィルム上に画像の印字を行っ
た。得られた画像を反射型オーバーヘッド・プロジェク
ター（リコー312Ｒ）を用いて、約２ｍの距離で投影し
たところ、明るい黄色の投影画像が得られた。

【００２１】また、この黄色のインクをギャップの厚み
が約50μｍになるよう調整された硝子セルに充填し、用
いた染料の吸収のない700nmの波長の光で透過率を測定
したところ92％の透過率が得られた。

【００２２】比較例１ 実施例１の処方において、ビークルの主成分をコレステ
ロ−ルの脂肪酸エステルに替え、次の処方のインク組成
物を、実施例１と同様な方法で用意した。また、印字、
透過率の試験も実施例１と同様に行った。

【００２３】 C.I.ソルベントイエロー80 1.5wt％ Aizen Spilon Yellow GRH Special （保土ケ谷化学） 0.5wt％ パルミチン酸アミド 57.9wt％ ステアリン酸アミド 40.0wt％ 2-tert-ブチル-4-メトキシフェノ−ル 0.095wt％ 3-tert-ブチル-4-メトキシフェノ−ル 0.005wt％ このインクを用いた画像は投影しても黄色の色調は再現
されず、投影画像は黒色となった。また、700nmにおけ
る透過率は24％であった。

【００２４】実施例２、３ 黄色の染料に替えて、染料をそれぞれ、C.I.ソルベント
レッド49、C.I.ソルベントブルー73とした以外は実施例
１のインク処方と同様の処方としたインクを実施例１と
同様に用意し、実施例１と同様に印字、投影、透過率の
試験を実施した。

【００２５】それぞれのインクによる画像は、マゼン
タ、シアンに着色した画像が得られ、それぞれのインク
のセルでの透過率の試験結果は、92％、89％であった。

【００２６】実施例４ 下記処方の混合物を実施例１と同様に撹拌、濾過し試験
用インク組成物を得た。このインクを用いて実施例１と
同様に印字、試験を行った。

【００２７】 C.I.ソルベントブルー73 1.5wt％ Orient Oil Blue #603（オリエント） 1.5wt％ ステアリン酸コレステロ−ル 70.0wt％ パルミチン酸コレステロ−ル 13.0wt％ グリセリンモノステアレ−ト 6.8wt％ カルナウバ・ワックス 7.0wt％ 2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾ−ル 0.2wt％ 得られた画像を実施例１と同様にオーバーヘッド・プロ
ジェクターで投影したところ青色の画像が再現された。
また、700nmの透過率は85％であった。

【００２８】比較例２ 実施例４で用いたのと同じ材料を使用して、コレステロ
−ルのエステル類の比率を下げ（56.2wt％）、グリセリ
ンモノステアレ−トとカルナウバ・ワックスの比率を上
げた下記処方の混合物を実施例４と同様に撹拌、濾過
し、試験用インク組成物を得た。このインクを用いて実
施例４と同様に印字、試験を行った。

【００２９】 C.I.ソルベントブルー73 1.5wt％ Orient Oil Blue #603（オリエント） 1.5wt％ ステアリン酸コレステロ−ル 47.7wt％ ステアリン酸サッカロ−ス 8.5wt％ グリセリンモノステアレ−ト 19.6wt％ カルナウバ・ワックス 21.0wt％ 2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾ−ル 0.2wt％ このインクを用いた画像は投影しても青色の色調は再現
されなかった。また、700nmにおける透過率は25％であ
った。

【００３０】比較例３ 実施例４に用いた染料はそのまま用い、ビ−クルを下記
の処方としたインクを実施例４と同様にして調製した。

【００３１】 C.I.ソルベントブルー73 1.5wt％ Orient Oil Blue #603（オリエント） 1.5wt％ ステアリン酸アミド 9.8wt％ ステアロン 25.0wt％ ラウロン 30.0wt％ カルナウバ・ワックス 15.0wt％ パラフィン・ワックス（HNP-3） 17.0wt％ 2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾ−ル 0.2wt％ 得られたインクを用いて実施例４と同様に印字、透過率
の試験を行った。このインクを用いた画像は投影すると
青色の色調は再現されず、投影画像は黒色となった。ま
た、700nmにおける透過率は16％であった。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のインジェット・インク組成物においては、コレステロ
−ルの脂肪酸エステル化合物を含有しているので、透明
性が高く、オーバーヘッド・プロジェクターやスライド
・プロジェクターで投影した時に明るい色調の映像が写
しだされる印字画像が得られる。また、融点、粘度、な
どの物性がインクジェット・インクに要求される範囲と
よく一致している。安全性、画像の耐水性、安価コスト
などインクジェット・インクに要求される他の特性をも
十分に満たすものである。又、コレステロ−ルの脂肪酸
エステル化合物がインク全体の60wt％以上含有されてい
ると、特に透明性の高いインク組成物が得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コレステロ−ルの脂肪酸エステル化合物
   を含有することを特徴とする常温で固体のインクジェッ
   ト記録用インク組成物。
2. 【請求項２】 コレステロ−ルの脂肪酸エステル化合物
   がインク全体の60wt％以上含有されていることを特徴と
   する請求項１記載の常温で固体のインクジェット記録用
   インク組成物。