JPH0680914A - Hot-melt ink - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a normally solid hot-melt recording ink excellent in applicability and erasability by dissolving an ethylene/vinyl acetate copolymer, a dye and a pigment in a normally solid compound such as candelilla wax. CONSTITUTION:At least one normally solid compound selected from among candelilla wax, montan wax and an alpha-olefin/maleic anhydride copolymer is melt mixed with an ethylene/vinyl acetate copolymer, a dye (e.g. Nigrosine dye) and a pigment (e.g. Pigment Orange), and the resulting mixture is well milled on a roll mill to produce a normally solid hot-melt recording ink. This ink in a solid state is fed to an ink jet head, melted by heating on a heater, and delivered in the form of drops onto paper, whereupon the drops can be fixed on the recording paper to form a clear image by the action of the wax and the ethylene/vinyl acetate copolymer. This image can easily be erased by mechanical friction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タ等の記録装置に用いられる熱溶融性インクに関し、更
に詳細には、室温より高温の状態の下で加熱溶融される
常温固体型インク組成物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat-meltable ink used in a recording apparatus such as an ink jet printer, and more particularly to a room temperature solid type ink composition which is heated and melted at a temperature higher than room temperature. .

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、インクジェット記録方式等に用い
られるインクとしては、主溶媒として水を用いる水性イ
ンクと、主溶媒として有機溶媒を用いる油性インクが一
般に用いられている。そして、水性インクを用いた印刷
画像は、全般に耐水性に劣っているのに対して、油性イ
ンクを用いた印刷画像は、優れた耐水性を有することが
一般的に知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, water-based inks using water as a main solvent and oil-based inks using an organic solvent as a main solvent have been generally used as inks used in ink jet recording systems. It is generally known that a printed image using a water-based ink is generally inferior in water resistance, whereas a printed image using an oil-based ink has excellent water resistance.

【０００３】しかしながら、従来用いられている水性及
び油性インクは、室温では液体であるため、記録紙に印
刷するとにじみが発生しやすく、かつ十分な印刷濃度が
得られなかった。また、液体であるがゆえにインクから
の析出物の発生が起こりやすく、インクジェット記録方
式の信頼性を大きく低下させる原因となっていた。However, conventionally used water-based and oil-based inks are liquids at room temperature, so that bleeding is likely to occur when printed on recording paper, and sufficient print density cannot be obtained. Further, since it is a liquid, precipitates are easily generated from the ink, which is a cause of greatly reducing the reliability of the inkjet recording system.

【０００４】そこで、近年これら従来の溶液型のインク
の欠点を改良することを目的として、常温で固体として
存在する、いわゆるホットメルト型インクジェット記録
用油性インクが提案されている。具体的には、米国特許
第３６５３９３２号の明細書においては、セバシン酸ジ
アルキルエステルを含有するインク、米国特許第４３９
０３６９号の明細書及び特開昭５８-１０８２７１号公
報においては、天然ワックスを含有するインク、特開昭
５９-２２９７３号公報においては、ステアリン酸を含
有するインク、特開昭６１-８３２６８号公報において
は、炭素原子数２０〜２４の酸またはアルコールを含
み、さらにはこれらと融点が相対的に高いケトンを含有
するインク、特開昭６２-４８７７４号公報において
は、高い水酸基価を有する熱硬化性樹脂と、１５０℃よ
り融点を有する固体有機溶媒と、少量の染料物質とを含
むインク、特開昭６２-１１２６２７号公報において
は、色材と、室温で固体であり、室温より高温に加熱す
ると液化する第１の溶媒と、該第１の溶媒を溶解する室
温で液体で、かつ揮発性の高い第２の溶媒とからなるイ
ンク、特開昭６２-２９５９７３号公報においては、極
性基を有する合成ワックスと該ワックスに可溶な染料を
含有するインク等が提案されている。これらのインキ群
は記録紙への定着強度が高く耐摩性に優れている。Therefore, in order to improve the drawbacks of these conventional solution-type inks, so-called hot-melt type oil-based inks for ink jet recording, which exist as a solid at room temperature, have been proposed in recent years. Specifically, in the specification of US Pat. No. 3653932, an ink containing a sebacic acid dialkyl ester is disclosed in US Pat. No. 439.
No. 0369 and JP-A-58-108271, inks containing natural wax, JP-A-59-22973, inks containing stearic acid, JP-A-61-83268. In an ink containing an acid or alcohol having 20 to 24 carbon atoms and further containing a ketone having a relatively high melting point, in JP-A-62-48774, thermosetting having a high hydroxyl value. Ink containing a water-soluble resin, a solid organic solvent having a melting point of more than 150 ° C., and a small amount of a dye substance. In JP-A-62-112627, a coloring material is solid at room temperature and is heated to a temperature higher than room temperature. Then, an ink composed of a first solvent that liquefies and a second solvent that dissolves the first solvent and is liquid at room temperature and has high volatility, JP-A-62-295973. In Japanese, such as ink containing a dye soluble synthetic wax and the wax having a polar group it has been proposed. These ink groups have high fixing strength on recording paper and excellent abrasion resistance.

【０００５】また、特開昭６３−１７５０８４号公報に
おいては、クマロンもしくはインデン、あるいはそれら
の共重合体を含有する樹脂を必須成分として含有して成
ることを特徴とする複数種類の熱溶融性の半固体インク
が提案されている。そして、これらのインクの中には記
録性と消去性とをともに満足しうるものもあった。Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-175084, a plurality of types of heat-meltable resins characterized by containing coumarone or indene or a resin containing a copolymer thereof as an essential component. Semi-solid inks have been proposed. Further, some of these inks can satisfy both the recording property and the erasing property.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなインクは、紙に印刷を行うという第一次的な性
質、つまり紙との密着強度に主眼をおいたものであり、
印刷後の紙を機械的擦過処理して再利用するという第二
次的な性質に主眼をおいたものではなかった。However, the above-mentioned ink has the primary property of printing on paper, that is, the strength of adhesion to paper, and
It did not focus on the secondary property of mechanically rubbing the printed paper for reuse.

【０００７】また、特開昭６３−１７５０８４号公報に
おいて開示されたインクは、常温で半固体の物であり、
取り扱いが困難であった。The ink disclosed in JP-A-63-175084 is a semi-solid ink at room temperature.
It was difficult to handle.

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、どのような記録紙に対しても、
記録性と消去性とをともに満足し得る常温固体型の記録
用熱溶融性インクを提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can be applied to any recording paper.
It is an object of the present invention to provide a room temperature solid type hot-melt ink for recording which can satisfy both recording property and erasability.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の熱溶融性インクは、キャンデリラワックス、
モンタンワックスもしくはαオレフィン無水マレイン酸
共重合体のうち、少なくとも１種の常温固体の化合物
に、エチレン酢酸ビニル共重合体、染料及び顔料を溶解
してなることを特徴としている。In order to achieve this object, the hot melt ink of the present invention is a candelilla wax,
It is characterized in that an ethylene vinyl acetate copolymer, a dye and a pigment are dissolved in at least one kind of compound which is solid at room temperature among montan wax and α-olefin maleic anhydride copolymer.

【００１０】[0010]

【作用】上記の構成を有する本発明の熱溶融性インク
は、普通紙及び各種印刷用紙に良好に印刷され、構成成
分であるワックス、エチレン酢酸共重合体により程良く
用紙に定着し、記録後は機械的作業により擦過すること
によって容易に消去され得るものである。The heat-fusible ink of the present invention having the above-mentioned constitution is printed well on plain paper and various printing papers, and is fixed to the paper moderately by the constituent wax, ethylene acetic acid copolymer, and after recording. Can be easily erased by rubbing by mechanical work.

【００１１】[0011]

【実施例】本発明の熱溶融性インクは、キヤンデリラワ
ックス、もしくはモンタンワックス、もしくはαオレフ
ィン無水マレイン酸共重合体、あるいは上述ワックスを
混合したものを９０〜９８重量％、及びエチレン酢酸共
重合体を１〜５重量％、及び染料、顔料１〜５重量％を
必須成分として含有することにより成る。EXAMPLES The hot-melt ink of the present invention comprises 90 to 98% by weight of candelilla wax, montan wax, α-olefin maleic anhydride copolymer, or a mixture of the above wax, and ethylene acetic acid copolymer. It comprises 1 to 5% by weight of the combination and 1 to 5% by weight of a dye and a pigment as essential components.

【００１２】染料及び顔料としては、印刷の技術分野で
一般に用いられるものを用いることができる。As the dye and pigment, those generally used in the technical field of printing can be used.

【００１３】具体的には、例えばカーボンブラック、酸
化鉄分、ニグロシン染料、ランプ黒、スーダンブラック
ＳＭ、アルカリブルー、ファーストイエローＧ、ベンジ
ン・イエロー、ピグメント・イエロー、インドファース
ト・オレンジ、イルガジン・レッド、パラニトロアニリ
ン・レッド、トルイジン・レッド、カーミンＦＢ、パー
マネントボルドーＦＲＲ、ピグメント・オレンジＲ、リ
ソールレッド２０、レーキレッドＣ、ローダミンＦＢ、
ローダミンＢレーキ、メチル・バイオレットＢレーキ、
フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、ブリリヤン
ト・グリーンＢ、フタロシアニングリーン、オイルイエ
ローＧＧ、ザボン・フアーストイエローＣＧＧ、カヤセ
ットＹ９６３、カヤセットＹＧ、スミブラスト・イエロ
ーＧＧ、ザボンファーストオレンジＲＲ、オレイル・ス
カーレット、スミブラストオレンジＧ、オラゾール・ブ
ラウンＢ、ザボンファーストスカーレットＣＧ、アイゼ
ンスピロン・レッドＢＥＨ、オイルピンクＯＰ、ビクト
リアブルーＦ４Ｒ、ファーストゲンブルー５００７、ス
ーダンブルー、オイルビーコックブルー等の従来公知の
染料、顔料を特に限定することなく用いることができ
る。これらの染料、顔料は単独でもしくは２種以上を混
合して用いてもよく良く、上記インク中に１〜５重量％
の範囲で含有されることが望ましい。例えば インク処方 キャンデリラワックス ９６重量％ エチレン酢酸ビニル共重合体 ２重量％ カーボンブラック（三菱化成製） １.８重量％ プレーンアクト（花王製） ０.２重量％ 上記の処方のインクは記録紙上で良好な擦過消去性を示
した。Specifically, for example, carbon black, iron oxide, nigrosine dye, lamp black, Sudan black SM, alkali blue, first yellow G, benzine yellow, pigment yellow, indo first orange, irgadine red, para Nitroaniline Red, Toluidine Red, Carmine FB, Permanent Bordeaux FRR, Pigment Orange R, Resole Red 20, Lake Red C, Rhodamine FB,
Rhodamine B Lake, Methyl Violet B Lake,
Phthalocyanine Blue, Pigment Blue, Brilliant Green B, Phthalocyanine Green, Oil Yellow GG, Zabong Farst Yellow CGG, Kayaset Y963, Kayaset YG, Sumiblast Yellow GG, Savone First Orange RR, Oleil Scarlet, Sumiblast Orange G, Orazol Brown B, Pomelo First Scarlet CG, Eisenspiron Red BEH, Oil Pink OP, Victoria Blue F4R, Fast Gen Blue 5007, Sudan Blue, Oil Bee Cock Blue, etc., conventionally known dyes and pigments are particularly limited. Can be used without. These dyes and pigments may be used alone or in admixture of two or more, and 1 to 5% by weight in the above ink.
It is desirable to be contained in the range of. For example, ink prescription candelilla wax 96% by weight ethylene vinyl acetate copolymer 2% by weight carbon black (manufactured by Mitsubishi Kasei) 1.8% by weight plain act (manufactured by Kao) 0.2% by weight It showed good scratch erasability.

【００１４】本発明のインクの製造方法としては、前述
のようなキャンデリラワックス、モンタンワックス、も
しくはαオレフィン無水マレイン酸共重合体あるいはそ
れらの混合物を、７０〜３５０℃、好ましくは１００〜
２５０℃程度の温度で加熱溶解し、エチレン酢酸ビニル
共重合体、前記染料または顔料あるいはその混合物を適
宜混合して作成するとよい。さらに必要に応じてこれら
を軟化させる溶剤や、あるいは分散剤等を適宜組み合わ
せ、好ましくはこれらの配合比を適宜調整して、常温に
おける粘度や溶融粘度を調整するとよい。そしてインク
調合の際、ロールミル、サンドグラインダー、ボールミ
ル、アトライター等の分散機を用いて混練し、上記ワッ
クスとの相溶性や分散性の向上をはかるとよい。As a method for producing the ink of the present invention, the above-mentioned candelilla wax, montan wax, α-olefin maleic anhydride copolymer or a mixture thereof is used at 70 to 350 ° C., preferably 100 to 350 ° C.
It may be prepared by heating and dissolving at a temperature of about 250 ° C., and appropriately mixing the ethylene-vinyl acetate copolymer, the dye or pigment, or a mixture thereof. Further, if necessary, a solvent that softens them, a dispersant, or the like may be appropriately combined, and the compounding ratio of these may be appropriately adjusted to adjust the viscosity and melt viscosity at room temperature. When preparing the ink, it is preferable to improve the compatibility and dispersibility with the wax by kneading with a disperser such as a roll mill, a sand grinder, a ball mill and an attritor.

【００１５】以下、本発明を具体化した一実施例を図面
を参照して説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１６】図１は本発明の一実施例を示すプリンター
の斜視図である。同図において記録紙１０はプラテン１
６に捲き回され、送りローラー１２、１４によって押圧さ
れている。ガイド軸２０、２２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２４上にインクジ
ェットヘッド２６が搭載されている。インクジェットヘ
ッド２６は独立にインク滴を吐出可能な複数のノズルを
有し、プラテン軸に平行な矢印２８に示す方向に走査さ
れ、上記ノズルから選択的にインク滴を吐出し記録紙１
０上にインク像を形成する。記録紙１０はプラテン１
６、送りローラー１２、１４の回転により走査方向と直
交する矢印１８で示され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。FIG. 1 is a perspective view of a printer showing an embodiment of the present invention. In the figure, the recording paper 10 is a platen 1.
It is wound around 6 and pressed by the feed rollers 12 and 14. An inkjet head 26 is mounted on a carriage 24 guided by the guide shafts 20 and 22 and movable in a direction parallel to the platen shaft. The inkjet head 26 has a plurality of nozzles capable of independently ejecting ink droplets, is scanned in a direction indicated by an arrow 28 parallel to the platen axis, and selectively ejects ink droplets from the nozzles to cause the recording paper 1 to be ejected.
An ink image is formed on 0. Recording paper 10 is platen 1
6. By rotation of the feed rollers 12 and 14, the feed rollers 12 and 14 are conveyed in the sub-scanning direction shown by the arrow 18 orthogonal to the scanning direction, and printing is performed on the recording paper surface.

【００１７】図２にインクジェットヘッドの断面を示
す。アルミからなるフレーム３６には、圧電材と金属薄
層からなるユニモルフ構造の振動子３０を有する。さら
に厚さ１００ｕｍのニッケル板からなるノズル形成部材
３４が、両者の間に同じくニッケル板からなるスペーサ
ー３２を介して積層され固定される。上記振動子はノズ
ル形成部材と金属薄層が対向するごとく配置されてい
る。ノズル形成部材３４は直径５０ｕｍの微小開口の複
数のノズル３８を有している。フレーム底面にはインク
加熱用のヒーター４０が設けられている。インク４２は
前述のようにワックス等を主材とし、これに染料、また
は顔料を溶解したものである。ヘッド内の上記インク４
２を本実施例では適度な粘度を有する温度１２５℃に保
つためにヒーター４０によって加温する。ヒーター４０
は温度センサー（図示せず）によってフィードバックさ
れ、インクを一定温度に保っている。FIG. 2 shows a cross section of the ink jet head. A frame 36 made of aluminum has a unimorph structure vibrator 30 made of a piezoelectric material and a thin metal layer. Further, a nozzle forming member 34 made of a nickel plate having a thickness of 100 μm is laminated and fixed between the two via a spacer 32 also made of a nickel plate. The vibrator is arranged so that the nozzle forming member and the thin metal layer face each other. The nozzle forming member 34 has a plurality of nozzles 38 each having a minute opening with a diameter of 50 μm. A heater 40 for heating ink is provided on the bottom surface of the frame. As described above, the ink 42 is mainly composed of wax or the like, and has a dye or pigment dissolved therein. Ink 4 in the head
In this embodiment, 2 is heated by the heater 40 in order to keep the temperature at 125 ° C., which has an appropriate viscosity. Heater 40
Is fed back by a temperature sensor (not shown) to keep the ink at a constant temperature.

【００１８】次に動作について説明する。インクは固体
状態でヘッドに供給される。インクがヒーター４０によ
って融点以上の所定温度に加熱され液化し、振動子３０
の周辺に毛細管力によって供給され、本実施例では２０
μｍの微小寸法に保たれた振動子３０とノズル形成部材
３４の間隙に進入し、ここに保持される。吐出時は上記
の複数の振動子３０のうち、所望の振動子の圧電材に電
圧を印加し、ユニモルフ振動子に反りを生じさせる。長
さ２ｍｍの片持ち梁状振動子は、１５０Ｖの電圧を加え
ることにより先端が１５μｍ変位する。次に、この電圧
を解除すると振動子が弾性的な復元力によりノズル形成
部材に向かって変位し、振動子３０の先端自由端部分と
ノズル形成部材３４の間に介在する液体状態のインク４
２に発生する圧力でノズル３８からインクが吐出する。Next, the operation will be described. The ink is supplied to the head in a solid state. The ink is heated to a predetermined temperature above the melting point by the heater 40 and liquefied, and the vibrator 30
Is supplied by the capillary force to the periphery of the
It enters into the gap between the vibrator 30 and the nozzle forming member 34, which are kept in a minute dimension of μm, and is held there. At the time of ejection, a voltage is applied to the piezoelectric material of a desired vibrator among the plurality of vibrators 30 described above to cause the unimorph vibrator to warp. The tip of the cantilever-shaped oscillator having a length of 2 mm is displaced by 15 μm when a voltage of 150 V is applied. Next, when this voltage is released, the vibrator is displaced toward the nozzle forming member by the elastic restoring force, and the liquid state ink 4 interposed between the tip free end portion of the vibrator 30 and the nozzle forming member 34.
Ink is ejected from the nozzle 38 by the pressure generated in 2.

【００１９】吐出されたインク滴４６は図３に示すよう
に記録紙４４上にほぼ半球状に盛り上がった状態で付着
し、速やかに冷却され固化する。この際記録媒体に接す
る部分ではインクの一部が記録媒体内に浸透するが、記
録ドット形状はほぼ半球状に保たれる。記録媒体内に浸
透したインクの一部は、後のインク掃き取り操作になん
ら影響は与えない。The ejected ink droplets 46 adhere to the recording paper 44 in a substantially hemispherical raised state as shown in FIG. 3, and are rapidly cooled and solidified. At this time, a part of the ink penetrates into the recording medium at the portion in contact with the recording medium, but the shape of the recording dot is maintained in a substantially hemispherical shape. Part of the ink that has penetrated into the recording medium does not affect the subsequent ink scavenging operation.

【００２０】[0020]

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の熱溶融性インクは、キャンデリラワックス、モン
タンワックスもしくはαオレフィン無水マレイン酸共重
合体のうち、少なくとも１種の常温固体の化合物に、エ
チレン酢酸ビニル共重合体、染料及び顔料を溶解してな
ることにより、普通紙及び各種印刷用紙の上に鮮明な画
像形成を容易に行うことができるばかりか、インク組成
成分であるワックス、およびエチレン酢酸ビニル共重合
体により、記録後に機械的摩擦で容易に消去することが
できる。As is apparent from the above description, the hot-melt ink of the present invention comprises at least one compound of candelilla wax, montan wax or α-olefin maleic anhydride copolymer which is solid at room temperature. In addition, by dissolving ethylene vinyl acetate copolymer, dyes and pigments, not only it is possible to easily form a clear image on plain paper and various printing paper, wax that is an ink composition component, With ethylene vinyl acetate copolymer, it can be easily erased by mechanical friction after recording.

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

【図１】本発明の熱溶融性インクを用いたインクジェッ
トプリンタの要部を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a main part of an inkjet printer using a hot-melt ink of the present invention.

【図２】図１のインクジェットプリンタに搭載されるイ
ンクジェットヘッドの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an inkjet head mounted on the inkjet printer of FIG.

【図３】本発明の熱溶融性インクの記録紙上における記
録ドット形態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a recording dot form on a recording paper of the heat-meltable ink of the present invention.

【符号の説明】 ４２ インク ４４ 記録紙 ４６ インク滴[Explanation of symbols] 42 ink 44 recording paper 46 ink drop

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】キャンデリラワックス、モンタンワックス
もしくはαオレフィン無水マレイン酸共重合体のうち、
少なくとも１種の常温固体の化合物に、エチレン酢酸ビ
ニル共重合体、染料及び顔料を溶解してなることを特徴
とする熱溶融性インク。1. A candelilla wax, a montan wax, or an α-olefin maleic anhydride copolymer,
A heat-meltable ink comprising an ethylene-vinyl acetate copolymer, a dye, and a pigment dissolved in at least one compound that is solid at room temperature.