JP3121149B2 - インクリボン用繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクリボン用ポリア
ミド繊維に関するものである。詳しくは、インクリボン
の印字耐久性、印字鮮明性などを著しく向上させること
が可能なインクリボン用ポリアミド繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の各分野におけるコンピューターの
広範な普及により、その端末装置の印字システムは飛躍
的に発展してきた。通常、印字システムとは、活字プリ
ンター、ワイヤードットプリンター、タイプライター、
その他事務機械などのことを指すが、これら印字システ
ムに欠かせないのがインクリボンであり、一般には、ポ
リアミドマルチフィラメント糸の織物を所定の幅にカッ
トし、インクや顔料を含浸させたものが用いられてい
る。

【０００３】インクリボンに求められる特性としては、
印字により基布の損傷が小さいこと、印字が鮮明である
こと、基布の寸法変化が小さいこと、蛇行が小さいこ
と、印字用紙を汚さないことなどが挙げられる。特に、
インクリボンには、基布の損傷が小さいことが最も要求
されている。基布の損傷は、活字もしくはドットピンに
よる打撃の繰り返しにより素材が疲労、摩耗することに
より生じ、その結果、印字時に欠字が発生する。

【０００４】最近では、印字の高速化や、鮮明な印字の
ための活字の鋭角化、高インパクト化などにより、基布
の印字耐久性がより一層切望されている。この要求を満
足する為に、特開昭５７−４５０８７号公報にはインク
リボン用繊維を構成する重合体の分子量やインクリボン
用繊維の一定伸長時の荷重などを、特開昭６０−１６１
１８４号公報にはインクリボン用繊維の単糸繊度、破断
強力などを、特開昭６２−９２８８１号公報にはインク
リボン用繊維を構成する重合体の相対粘度、インクリボ
ン用繊維の繊度、破断強度などをそれぞれ特定の範囲に
規定した発明が開示されている。

【０００５】しかし、これらの発明によってもプリンタ
ーの更なる高速、高インパクト化に対応するには不十分
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、活字
もしくはドットピンなどの打刻に対するインクリボン基
布の耐久性、並びに印字の鮮明をより一層向上させる事
が可能なインクリボン用ポリアミド繊維を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、インクリ
ボンの印字耐久性、印字鮮明性を向上させるべく、イン
クリボンを構成する繊維の特性と、上記性能との関係を
詳細に検討した。その結果、従来技術の様に、紡糸速度
３５００ｍ／ｍｉｎ以下で紡糸した繊維に高い熱履歴を
与えることにより得られる高強度、高弾性率繊維を、イ
ンクリボンに用いても、インクリボンの耐久性向上には
限界があることが明かとなった。

【０００８】本発明者等は、繊維が破断に至るまでの応
力〜ひずみ挙動、並びに繊維の熱収縮特性が、インクリ
ボンとした後の印字耐久性に大きく影響することを見い
だし、特に、下記の如き構成を示す繊維を用いることに
より、最大の効果が得られる事を見いだし、本発明を完
成するに至ったのである。即ち、本発明は、破断エネル
ギーＥ、降伏点強度ＹＳ、１２０℃雰囲気における乾熱
収縮応力ＨＳＳが、それぞれ ２０≦Ｅ≦４０ （ｇ・ｃｍ／ｄ） ６．０≦ＹＳ≦８．０ （ｇ／ｄ） ０．２≦ＨＳＳ≦０．６ （ｇ／ｄ） であることを特徴とするインクリボン用ポリアミド繊維
である。

【０００９】破断エネルギーＥとは、ＪＩＳ−Ｌ１０７
０に示されている定速伸長型試験法により得られる応力
〜ひずみ曲線（Ｓ−Ｓ曲線、図１）において、強力の最
大点をＤＳ、その時の伸びをＤＥとすると、伸長開始か
らＤＥに至るまでの伸長に要したエネルギーのことであ
り、通常、図１の斜線で示す様なＳ−Ｓ曲線と横軸で囲
まれた範囲の面積に対応する。

【００１０】降伏点強度ＹＳとは、図１に示す様に、初
荷重１．０ｇ／ｄ以降のＳ−Ｓ曲線において、伸長変化
に対する荷重変化の最大点（接線角の最大点）における
接線Ａと、同Ｓ−Ｓ曲線の塑性領域の直線部分における
接線Ｂの交点から横軸に下ろした垂線と、Ｓ−Ｓ曲線と
の交点（降伏点）における強度である。乾熱収縮応力Ｈ
ＳＳとは、試料長２０ｃｍ、初荷重０．１ｇ／ｄで測定
試料を固定し、雰囲気温度を１０℃／ｍｉｎの速度で常
温より昇温していき、１２０℃雰囲気となった時の収縮
応力の値である。

【００１１】本発明によるインクリボン用ポリアミド繊
維は、活字ラインプリンター用広幅リボン、両端部をメ
ビウス状に接合した細巾エンドレスリボン、あるいは筒
状織物をカットして得られるシームレスリボンなどのあ
らゆるインクリボンに用いることができる。本発明のポ
リアミド繊維の破断エネルギーＥは、２０ｇ・ｃｍ／ｄ
以上、４０ｇ・ｃｍ／ｄ以下であることが必要である。
Ｅが２０ｇ・ｃｍ／ｄ未満では、伸びが少なく、インク
リボンとした際に印字時の繊維の衝撃吸収性が低くな
り、Ｅが４０ｇ・ｃｍ／ｄを越えると、インクリボンと
した際の基布の寸法安定性が悪くなる。

【００１２】降伏点強度ＹＳは、６．０ｇ／ｄ以上、
８．０ｇ／ｄ以下であることが必要である。降伏点強度
ＹＳが６．０ｇ／ｄ未満の場合、印字打刻に対する繊維
の反発弾性が小さく、また破断エネルギーを小さくな
り、インクリボンとした時の印字耐久性が劣る。降伏点
強度ＹＳが８．０ｇ／ｄを越えると、繊維のもろさが増
し、インクリボンとした時の印字打刻に対する耐衝撃性
が向上せず、印字耐久性が悪くなる。

【００１３】乾熱収縮応力ＨＳＳは、１２０℃雰囲気下
において０．２ｇ／ｄ以上、０．６ｇ／ｄ以下であるこ
とが必要であり、より好ましくは０．２ｇ／ｄ以上、
０．５ｇ／ｄ以下である。１２０℃での乾熱収縮応力Ｈ
ＳＳが０．２ｇ／ｄ未満の場合、加工工程でのインクリ
ボン用織物の収縮が少ないためにリボンとした後の生地
厚みが薄くなって衝撃吸収性が低くなり、０．６ｇ／ｄ
を越えると、印字鮮明性や走行性に障害が出てくる。

【００１４】ポリアミド繊維としては、例えばナイロン
６、ナイロン６６繊維などがあるが、ナイロン６６繊維
が好ましい。ポリアミド繊維を構成する重合体の硫酸相
対粘度〔ηｒ〕（２５℃、９５．５％濃度の硫酸溶液中
での重合体濃度が１．０％となる様に調整した溶液に相
対粘度）が２．８以上、３．２以下であると、本発明の
効果が一層向上するので好ましい。

【００１５】インクリボンの印字耐久性の点から、ポリ
アミド繊維のトータルデニールは２０デニール以上であ
ることが好ましく、印字鮮明性の点からは１００デニー
ル以下が好ましい。このポリアミド繊維の破断伸度は２
５％以上であることが好ましく、より好ましくは２５％
以上、５０％以下である。

【００１６】破断伸度が２５％に満たないと、インクリ
ボンとする際に基布のクリンプ率を上げ難く、インクリ
ボン被印字部の印字収縮、ひいてはウェービングが大き
くなる傾向がある。また５０％を超えると基布が印字に
よってへたりやすく、カートリッジ内での走行性に障害
が生じ易くなる傾向がある。本発明のインクリボン用ポ
リアミド繊維は、以下の方法により得ることが出来る。

【００１７】硫酸相対粘度（ηｒ）が２．８以上、３．
２以下であり、かつ水分率が０．１重量％以下であるポ
リアミド重合体を、エクストルーダーを用いて重合体の
融点以上に加熱圧縮溶融して紡糸口金より押し出す。こ
の際、紡糸口金にかかる溶融重合体の圧力を１００ｋｇ
／ｃｍ² 以上とし、同時に４Ｑ／πＤ² Ｈ（Ｑ：紡糸口
金当りの吐出量、Ｄ：ノズル孔径、Ｈ：ノズル孔数）で
表される吐出線速度Ｖ_S を１０ｍ／ｍｉｎ以上とするこ
とが好ましい。

【００１８】次いでこの溶融糸条を紡口下の冷風ゾーン
で冷却固化させ、紡糸油剤付与、インターレーサーによ
る交絡付与などの処理を適宜行った後、常温ロールに引
き取らせ、この常温ロールと１５０℃以上の第一熱延伸
ロールの間で第一段目の熱延伸を行い、続いて第一熱延
伸ロールと１５０℃以上の第二熱延伸ロールの間で第二
段目の熱延伸を行う。

【００１９】この熱延伸工程での総延伸倍率は２倍以上
とする。熱延伸ロールには粗面ネルソンロールを用いる
ことが好ましい。この後再度インターレース加工を施し
て糸条に集束性を持たせた後に、３５００ｍ／ｍｉｎ以
上の速度で巻取る。

【００２０】

【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
る。

【００２１】

【実施例１】硫酸相対粘度〔ηｒ〕が２．８４、水分率
が０．０３重量％であるナイロン６６重合体チップを、
エクストルーダーを用いて加熱圧縮溶融し、孔径０．２
ｍｍ、孔数３４個、溶融重合体圧力２１０ｋｇ／ｃｍ²
の紡糸口金から吐出線速度１９ｍ／ｍｉｎで押し出して
糸条化した。

【００２２】この溶融糸条を紡口下の冷風ゾーンで冷
却、固化させ、耐熱性紡糸油剤を付与した後に、引続き
連続した工程で常温ロールに引き取らせ、この常温ロー
ルと第１熱延伸ロールと第２熱延伸ロール（１８０℃）
の間で１．２倍の第２段目の延伸を行う。これに３０回
／ｍのインターレース加工を施したものを高速ワインダ
ーに４５００ｍ／ｍｉｎで巻取り、単糸数３４フィラメ
ント、トータルデニール４０デニールのポリアミド繊維
を得た。

【００２３】

【実施例２】第１段目の延伸倍率を２．２倍とした以外
は、実施例１と全く同様にして、実施例１と同様の単糸
数、繊度のポリアミド繊維を得た。

【００２４】

【実施例３】第１段目の延伸倍率を２．０倍とした以外
は、実施例１と全く同様にして、実施例１と同様の単糸
数、繊度のポリアミド繊維を得た。

【００２５】

【実施例４】〔ηｒ〕が２．９８のナイロン６６重合体
チップを用い、第１段目の延伸倍率を２．２倍とした以
外は、実施例１と全く同様にして、実施例１と同様の単
糸数、繊度のポリアミド繊維を得た。

【００２６】

【実施例５】〔ηｒ〕が３．１２のナイロン６６重合体
チップを用い、第１段目の延伸倍率を２．１倍とした以
外は，実施例１と全く同様にして、実施例１と同様の単
糸数、繊度のポリアミド繊維を得た。

【００２７】

【実施例６】紡糸口金を、孔径０．２ｍｍ、孔数２６個
のものとし、吐出線速度を１７．６ｍ／ｍｉｎ、第１段
目の延伸倍率を２．０倍とした以外は、実施例１と全く
同様にして、単糸数２６フィラメント、トータルデニー
ル３０デニールのポリアミド繊維を得た。

【００２８】

【比較例１】第１段目の延伸倍率を３．５倍とした以外
は、実施例１と全く同様にして、実施例１と同様の単糸
数、繊度のポリアミド繊維を得た。

【００２９】

【比較例２】〔ηｒ〕が２．６６のナイロン６６重合体
チップを用い、第１段目の延伸倍率を１．８倍とした以
外は、実施例１と全く同様にして、実施例１と同様の単
糸数、繊度のポリアミド繊維を得た。

【００３０】

【比較例３】〔ηｒ〕が３．３５のナイロン６６重合体
チップを用い、第２熱延伸ロール温度を１９０℃、第１
段目の延伸倍率を２．１倍とした以外は、実施例１と全
く同様にして、実施例１と同様の単糸数、繊度のポリア
ミド繊維を得た。

【００３１】

【比較例４】紡糸口金を、孔径０．２５ｍｍ、孔数１０
個のものとし、吐出線速度を１７．９ｍ／ｍｉｎ、第１
段目の延伸倍率を１．６倍とした以外は、実施例１と全
く同様にして、単糸数１０フィラメント、トータルデニ
ール１５デニールのポリアミド繊維を得た。

【００３２】以上の如くして得られた実施例、比較例の
ポリアミド繊維を、各々経緯に用いて製織、精錬セット
し、経糸密度が２１５本／インチ、緯糸密度が１２５本
／インチである平織物を得た。これら織物を、経糸方向
が長さ方向となる様に２５ｍｍ巾にカットし、油性イン
クを塗布してインクリボンとした後、両端部をメビウス
状に超音波接合して、周長２０ｍのエンドレスインクリ
ボンとし、日立工機製ＫＤ−３６ラインドットプリンタ
ーにセットして各水準の印字耐久性、印字鮮明性を評価
した。

【００３３】結果を表１に示す。なお、印字耐久性の評
価は、ＡＮＫ２５００万文字印字後における基布の損傷
の程度を、下記水準で目視判定して行った。 基布損傷なし ：○ やや毛羽立ち ：△ 著しく毛羽立ち：× また印字鮮明性の評価は、ＡＮＫ３００万文字印字後の
印字文字の鮮明性を、下記水準で目視判定して行った。

【００３４】極めて鮮明 ：○ 文字周辺が少しぼやける：△ 文字が不明瞭 ：×

【００３５】

【表１】

【００３６】表１より、本発明の構成要件を満たしてい
ない比較例１〜４においては、その印字耐久性、印字鮮
明性ともに本発明の実施例１〜６には及ばないことが判
る。

【００３７】

【発明の効果】本発明のポリアミド繊維を用いたインク
リボンは、印字耐久性、印字鮮明性ともに優れ、プリン
ターの高速、高インパクト化に対して、優秀な性能を発
揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、繊維の応力〜ひずみ曲線（Ｓ−Ｓ曲
線）を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−104883（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−297287（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−45087（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−273876（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−176077（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−277848（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−277812（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−185711（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−58364（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 31/04 D01F 6/60 311 D01F 6/60 351

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 破断エネルギーＥ、降伏点強度ＹＳ、１
   ２０℃雰囲気における乾熱収縮応力ＨＳＳが、下記の範
   囲であるインクリボン用ポリアミド繊維。 ２０≦Ｅ≦４０ （ｇ・ｃｍ／ｄ） ６．０≦ＹＳ≦８．０ （ｇ／ｄ） ０．２≦ＨＳＳ≦０．６ （ｇ／ｄ）