JPS6341578A

JPS6341578A - 半固体インク

Info

Publication number: JPS6341578A
Application number: JP61185187A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Yuasa; 俊哉湯浅; Hiroshi Fukumoto; 博福本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-08-08
Filing date: 1986-08-08
Publication date: 1988-02-22

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〕本発明は半固体インクに関し、中でも例えばイメージプ
ロセッサ、電子タイプライタ、ファクシミリあるいは各
種掲示板等、フィルムレス熱転写記録方法の適用される
記録装置に用いる半固体インクに関するものである。

〔従来の技術〕

現在、熱転写記録方法としては、インクフィルムを用い
るものが一般的であり、通常はこのインクフィルムを紙
などの記録媒体と熱ヘットとの間に介在させ、この熱ヘ
ツドでインクフィルムを加熱して該加熱部分のインクを
溶融させ、これを記録媒体に付着せしめて記録を行なっ
ている。しかしながら、上記インクフィルムを用いる熱
転写記録方法では、該方法に適用する記録装置にインク
フィルムの送り機構を設置する必要がある等、装置構成
に複雑さを伴なうばかりか、インクフィルムを使い捨て
にしなければならないのでランニングコストが高く、更
には使用したインクフィルムの処理に煩雑さがあった。

」−記のような欠点を改善するものとして、例えば特開
昭５９−１１８４９３号公報、同５９−２２５９９０号
公報等に開示されであるようなインクフィルムを用いな
いフィルムレス熱転写記録方法が提唱され、注目を集め
ている。この方法は、基本的にはインクフィルムにイン
クを保持する代りに、通過孔を有する記録ヘッドに半固
体インクを保持し、該インクを加熱溶融して通過孔より
流出させ、これを紙などの記録媒体に付着せしめて転写
記録を行なうものである。

第１図に、このようなフィルムレス熱転′す′記録方法
に用いる記録ヘットの一例を示す。

図示の如くに、記録ヘッド６は゛口！！・１体インク２
を保持する。ここで、３はインク容（社）であり、１は
半固体インクを加熱溶融するための発熱体である。発熱
体１は加熱溶融したインク２ａを流出させるための通過
孔７を有している。４は記録媒体としての記録紙であり
、５は記録紙４を搬送するだめのプラテンローラである
。尚、゛Ｌ固体インク２には、インク２の流出や補給を
容易にする等の目的で、所望に応して圧力８がかけられ
る。また、発熱体１としては、通常、カーボンシートや
酸化ルテニウム等か用いられる。

上記構成において、発熱体１にて熱が発生されると、該
発熱体近傍の゛ｂ固体インク２か溶融軟化して粘性が下
がり、この溶融インク２ａがＬ記通過孔７から流出する
。この通過孔７をアレイ状に形成した記録ヘッド６の発
熱体１にそれぞれ設け、それぞれの発熱体１に選択的に
発熱信号を印加することで記録紙４Ｆに文字や画像等の
所望の記録像を形成するのである。この記録の際、半固
体インクの物＋１によっては、該インクを溶融転写した
直後において゛ｒ−固体インクの供給がスムーズに行な
われず、発熱体近傍に一時的にインク不足を生じること
もあるが、一般には例えば第１図に例示した如くに該イ
ンクに対して圧力８を印加する等の工夫により、インク
の即時補給を容易ならしめている。従って、゛ｈ固体イ
ンクは、加熱時に溶融することはもとより、加熱前に通
過孔から流出することがなく、１つインク補給を容易な
らしめる程度の流動性を有する半固体状のものを用いる
のが普通である。尚、記録時の加熱温度は、通常、４０
〜１２０℃程度とされる。

このような゛ト固体インクを用いるフィルムレス熱転写
記録方法は、通常の熱転写記録方法に比べてインクフィ
ルムの消費がなく、更にはフィルムを介すことなく直接
インクを加熱するためエネルギー効率が良い等の利点を
有する。

ところで、このような半固体インクとして黒色のものが
所望される場合には、通常、着色剤としてカーボンブラ
ックが用いられる。そして、カーボンブラックの黒色が
１−分に保持された高晶イ１７の記録を行なうためには
、インク保存中あるいは溶融転写およびそれに続いての
インクの凝固過程等においてカーボンブラックの分散状
態が良好に保持されることが望まれる。

しかしながらカーボンブラックは、通常、インク中に均
一に分散させることが他の染顔料に比べて容易でなく、
しかもその分散状態がインクの保存中や使用中に変化し
、インク特性の変化や色変化を生じることがあった。こ
のため、記録感度が低下したり、形成画像が不鮮明にな
る等の問題も生じている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、本発明の目
的は、上記従来例の欠点ならびに問題点を解消し、高感
度に記録を行なうことができ、ｌ”１つ鮮明な画像を得
ることが可能で、特にカーボンブラックの分散性ならび
に保存安定刊に優れたフィルムレス熱転写記録方法に用
いる半固体インクを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の１−記目的は、以下の本発明によって達成され
る。

゛４固体インクを加熱溶融して通過孔より流出せしめ、
該流出した半固体インクを記録媒体に転写記録するフィ
ルムレス熱転写記録方法に用いる半固体インクであって
、該半固体インクがｐＨ３，０〜９．５のカーボブラッ
クを０．５〜４０重量％含有することを特徴とする半固
体インク。

〔作用〕

本発明の半固体インクに用いるカーボンブラックは、そ
のｐＨが３．０〜９．５であることが必要であり、好ま
しくはｐ　Ｈ、４、０〜８．５のものである。カーボン
ブラックのｐｔ＋が３．０に満たない場合もしくは９．
５を越えると、インクに対する分散性が低下して、イン
クの製造時あるいは記録時におけるインクの溶融転写お
よびそれに続いての凝固過程等において黒色インクとし
ての均一・性が保持されず、インク濃度に濃淡の濃度ム
ラを生じたり、保存安定＋′Ｌを劣化させてしまう。

上記ｐＨのカーボンブラックを用いて得られる本発明の
半固体インクは、インク製造時はもとより、保存中ある
いは溶融転写およびそれに続いてのインクの凝固過程等
において、カーボンブラックの分散状態が良好に保持さ
れ、優れた保７７安定性を発揮するとともに、インク粘
度の変化や色変化等を生じることがなく、高感度かつ鮮
明な記録を行なうことが可能である。

かかる作用を奏しつる理由は必ずしも定かではないが、
例えば以下のような理由によるものであろうと推察され
る。カーボンブラックのｐＨ値は、通常、主としてカー
ボンブラックの打する表面酸素含有基および灰分によっ
て影響される。即ち、ｐＨの低いカーボンブラックは、
その含有量に多少はあるものの、表面酸素含有基を有す
るのが普通である。ここで表面酸素含有基−基とは、例
えばカルボキシル基、フェノール刊水酸基、スルポン酸
基、カルボニル基などのカーボンブラックに結合した」
１Ｌもしくはこのような基を有するか、イオンＰ１の活
＋１１（を有する付着物または活性吸着ガスなどである
。このような表面酸素含有基はインク粘度なとの！Ｌ固
体インクの特性に影響を与え、保ｔ−ｒ安定＋′１や分
散＋′１゛の低下を招くのである。また、ｐＨの高いカ
ーボンブラックは、その含有量に多少はあるものの、灰
分な有するのが普通である。ここで灰分どは、例えば鉄
、ニッケル、珪素を主成分元素どするものであり、この
ような無機不純物は上記表面酸素含有１（と同様にイン
ク粘度などの゛ト固体インクの特性に影響を与え、保存
安定性や分散＋１の低トーを招くものである。しかるに
本発明のインクは、かかるｐＨ値を３．０から９．５、
好ましくは４．０から８．５としたため、これら表面酸
素含有基や灰分などの影響が減じられ、カーボンブラッ
クの分散＋１が良好に保持されるとともに、優れた保存
安定＋１が発揮されたものと類推される。

このようなカーボンブラックを具体的に示せば、例えば
市販品として、西独デグサ社製カラーブラック　（Ｃｏ
ｌｏｕｒ　Ｂｌａｃｋ）　ＦＷｌ８、ＦＷｌ　、スペシ
ャルブラック　（Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｂｌａｃｋ）　４．
４Ａ、５．６、プリンテックス　（Ｐｒｉｎｌ、ｃｘ）
　Ａ、３．２５、Ｐ、６０．７５．８０．８５、丁：菱
化成社製ＭＡＩＩ、ＭＡｌｏｏ、ＭＡ６００　　、ＭＣ
Ｆ８８　　、　＃８５０　　、　　＃９００　　、　　
＃９５０　　、＃１０００、＃ＩＯＢ　、　１２０Ｂ　
、　１５Ｂ、”４０００１１等が挙げられるが、もちろ
んこれらに限られるものではない。上記カーボンブラッ
クはｍ独でもしくは２種以上を混合して用いることがで
きる。

本発明の半固体インクは、上記の如きカーボンブラック
に、熱溶融付バインダー、軟化剤あるいはその他の添加
剤等を適宜組合わせて作成される。

本発明の判固体インクに用いうる熱溶融＋ｌ［バインダ
ーとしては、例えば木ロウ、鯨ロウ、みつろう、ラノリ
ン、カルナバワックス、キャンデリラワックス、モンタ
ンワックス、セレシンワックスなどの天然ワックス、パ
ラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなど
の石油ワックス、酸化ペトロラタム、酸化ワックス、エ
ステルワックス、低分子ｍポリエチレン、フィッシャー
トロプシュワックスなどの合成ワックス、ラウリン酸、
ミリスチン酸、バルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン
酸などの高級脂肪酸、ステアリルアルコール、ベヘニル
アルコールなどの高級アルコール、ショ糖の脂肪酸エス
テル、ソルビタンの脂肪酸エステルなどのエステル類、
オレイルアミドなどのアミド類、ポリアミド系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹
脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、
石油系樹脂、フェノール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、
天然ゴム、スチレンブタジェンゴム、インブレンゴム、
クロロブレンゴムなどのエラストマー類、ライスワック
ス、オシケライト、硬化ひまし油などが挙げられる。こ
れらは単独でもしくは２種以上を混合して用いることが
できる。

これらバインダーに対する軟化剤としては、例えば常温
において液体のパラフィン系炭化水素、ナフテン系炭化
水素、ハロゲン化炭化水素、エーテル、アセタール、ケ
トン並びにその誘導体等が挙げられる。また、これら軟
化剤の他に、名神窒素化合物やフェノール等の溶剤、可
塑剤もＩ７＜は鉱油、植物油、動物油などの油剤等を適
宜選択使用して、半固体インクの融点もしくは軟Ｆ点、
溶融粘度ならびに常温における粘度等を適宜調整すると
よい。

本発明の半固体インクの製造方法としては特に限定され
るものではなく、例えばｎ「記ワックスや熱可塑性樹脂
等の熱溶融性バインダーを５０〜２５０℃、好ましくは
１００〜２００℃に加熱溶融し、これにカーボンブラッ
クおよび前記軟化剤や添加剤等を適宜加えた後、十分に
混合分散し、静置もしくは撹拌しながら室温まで冷却す
る等によるとよい。

尚、Ｆ記においては特に説明しなかったが、本発明は本
出願人が先に特願昭旧−１６７４７号として提唱したフ
ィルムレス転写記録方法に用いる回転Ｑｌｊ記録ヘッド
用の゛ト固体インクとしても好適なものである。また、
各種の掲示板等の記録とともに消去をも行なう剥ｌｉ！
Ｉ＋′ｌインクとしても用い得るものである。

〔実施例〕以ド、本発明を実施例により具体的に説明するが、これ
は本発明をなんら限定するものではない。

実施例１みつろう（野［１１ワックス社製、晒みつろう、融点６
０℃）３０Ｔｉ量部、流動パラフィン（エッソ石油ネ１
製、クストール７０）　６０重量部およびカーボンブラ
ック（三菱化成社製、＃　ＩＯＢ　、　ｐＨ７，０）　
５重量部を、直径］、５ｍｍφのガラスピーズと共に１
４０℃に保ったｊ林筒式サンドミルに加え、これを２０
００回転で３０分間分散混合した後、ビーズを分離し、
冷却して゛ｉ固体インクを作製した。

このインクの記録特性を、第１図に例示の記録ヘッドを
用いて記録紙上に転写記録を行なうことにより評価した
。記録ヘッドの発熱体をカーボンシートとし、このカー
ボンシートに接続した電極に５〜３０Ｖの電位パルスを
印加して発熱体にジュール熱を発生させ近傍のインクを
加熱溶融させることにより記録を行なった。記録の際、
インクの通過孔方向に０．１〜２．０　ｋｇ／ｃｍ″の
圧力を常時もしくは電位パルスと同期させて印加した。

こうして記録を行なったところ、記録ドツトが電位パル
スに高感度に応答して記録された。

また、このインクは、作製時ならびにその後の記録過程
においてカーボンブラックの分散Ｐ［が良好に保持され
、記録像に色変化や濃度ムラ等は見られず、高品位の記
録を行なうことができた。

更に、このインクを１０日間、大気中に放置することに
よって保存安定性を評価したが、カーボンブラックの分
散性は放置後も良好に保持され、インク粘度の変化や色
変化等は見られず、優れた保存安定性を有するものであ
った。これら結果をまとめて第１表に示す。

実施例２実施例１のカーボンブラック（三菱化成社製、＃　１０
Ｂ　、　ｐＨ　７．０）の代りに、カーボンブラック（
西独デグサ社製、カラーブラック　（ＣｏｌｏｕｒＢｌ
ａｃｋ）　ＦＷＩ　、　ｐＨ４，０）を用いる以外は実
施例１と同様にして半固体インクを得た。

このインクの記録特性および保存安定性を、実施例１と
同様の方法で評価した。結果を第１表に示す。

実施例３実施例１のカーボンブラック（三菱化成社製、＃　ＪＯ
Ｂ　、　ｐｌ−１７，０）の代りに、カーボンブラック
（三菱化成社製、＃　９００　、　ｐＨ８，０）を用い
る以外は実施例１と同様にして半固体インクを得た。

比較例１実施例１におけるカーボンブラックを三菱化成社製の＃
　２４００Ｂ　（１１１１２，０）とする以外は実施例
１と同様にして゛ト固体インクを得た。

このインクについて、混合後に冷却した直後においてカ
ーホンブラックの分散性を観察したところ、カーボンブ
ラックの沈降現象が見られ、上層部とＦ層部の黒色度に
濃度差が認められた。

また、このインクの記録特性を実施例１と同様の方法で
評価したところ、得られた記録像に濃度ムラが認められ
、しかも不均一かつ不鮮明な低品位のものであった。こ
れら結果をまとめて第１表に示す。

比較例２実施例１におけるカーボンブラックを西独テグサ社製の
プリンテックス　（Ｐｒｉｎｌ、ｅｘ）　４５　　（ｐ
Ｈ１０，０）とする以外は実施例１と同様にして゛ト固
体インクを得た。

このインクは、カーボンブラックの分散Ｐ１が良好で、
記録品位も比較的良好であった。しかしながら、保存安
定性には欠け、実施例１と同様にして１０日間、大気中
に放置した後には、カーボンブラックの沈降現象が見ら
れ、Ｌ周部と下層部で黒色度に濃度差が認められた。

第１表 ■カーボンブラックの分散性 ○　良、　ＯΔ　やや良、　Δや一不良、　Ｘ　不良印
インクの保存安定性Ｏ良、　○Δ　やや良、　Δや＼不良、　Ｘ　不良木３
記録画像の品位Ｏ良、　ＯΔ　やや良、　Δ　や覧不良、　×　不良上
記実施例および比較例から明らかなように、ｐＨ３，０
〜９．５のカーボンブラックを用いた本発明の半固体イ
ンクは、カーボンブラックの分散性か良好であり、保存
安定性ならびに記録品位に優れたものであった。

〔発明の効果〕

本発明のフィルムレス熱転写用半固体インクによっても
たらされる効果としては、以−Ｆに列挙するものが挙げ
られる。

■カーボンブラックの分散性が良好に保持された熱に対
する応答性に優れた高感度なインクであり、濃度ムラや
色変化等のない鮮明な記録像を得ることができる。

■長期間の保存に際しても、カーボンブラックの分散状
態が変化することなく、保存性安定性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図はフィルムレス熱転写記録方法に用いられる記録
ヘッドの一例の概要を説明する模式的断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半固体インクを加熱溶融して通過孔より流出せし
め、該流出した半固体インクを記録媒体に転写記録する
フィルムレス熱転写記録方法に用いる半固体インクであ
って、該半固体インクがｐＨ３．０〜９．５のカーボブ
ラックを０．５〜４０重量％含有することを特徴とする
半固体インク。