JPS6366271A - 半固体インク - Google Patents

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ドとの間に介在させ、この熱ヘ
ッ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。

上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トに半固体
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写記録方法に用
いる記録ヘッドの一例を示す。

図示の如くに、記録ヘッド６は半固体インク２を保持す
る。ここで、３はインク容器であり、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、半固体
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、所望に応じて圧力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
等が用いられる。

上記構成において、発熱体１にて熱が発生されると、該
発熱体近傍の半固体インク２が溶融軟化して粘性が下が
り、この溶融インク２ａが上記通過孔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４上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
インクの物性によっては、該インクを溶融転写した直後
において半固体インクの供給か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、半固体インクは、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、且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。

このような半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では、通常、各種の
着色剤を含有させて所望の色を付与している。例えば黒
色インクであればカーボンブラック等が、また青色イン
クであればフタロシアニンブルー等が用いられている。

そして、これら着色剤の色が十分に保持された高品位の
記録を行なうためには、これら着色剤がインク中に均一
に分散していることはもとより、記録時においても分散
状態が良好に保持されることが望まれる。

しかしながら、着色剤には凝集性の高いものも多く、こ
れをインク中に分散させることは容易なことではなく、
しかもその分散状態が記録時などに変化してインク特性
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不都合
を生じることにもなった。

〔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、且つ鮮明な画像を得るこ
とが可能で、特に着色剤の分散安定性を改善したフィル
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〕

本発明の上記目的は、以下の本発明によって達成される
。

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、
該半固体インクがエヂレン性不飽和単量体の重合体を含
む着色剤の分散剤を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は、−Ｆ配分散剤を着色剤１００
重量部当り、１０〜５００重量部、好ましくは２０〜３
００重量部含有する。

一ヒ記分散剤を含有する本発明の半固体インクは、イン
ク製造時はもとより、保存中あるいは記録時などにおい
て着色剤の分散状態が良好に保持され、インク粘度や色
変化等を生じることなく、高感度かつ鮮明な記録を行な
うことが可能である。

本発明の半固体インクが含有する上記分散剤に用いるエ
チレン性不飽和単量体としては、例えばα、β−不飽和
モノもしくはジカルボン酸エステルを挙げることができ
、中でも米国特許第３６５１０２９号公報に開示されて
いるエステルが好ましいものとして挙げられる。上記エ
ステルを構成するために使用するα、β−不飽和モノカ
ルボン酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、
クロトン酸並びにこれらの混合物を挙げることができ、
α、β−不飽和ジカルボン酸としては、例えばマレイン
酸、フマール酸並びにこれらの混合物を挙げることがで
きる。尚、これら酸は、酸ハライドもしくは酸の低級エ
ステルの形であってもよい。

次に、上記α、β−不飽和モノもしくはジカルボン酸エ
ステルとして好ましいものを例示すれば、下記一般式（
１）にて示すものを挙げることができる。

（但し、Ｒ１は１１またはメチル基；Ｒ２、Ｒ３のうち
一方は　Ｈまたはメチル基、他方はＨｌ−Ｇ　Ｏ（ＯＡ
　７ｆ１７　Ｘまたは−ＣＯＲ４；　ａ、　ｂは１以上
、１０以下の整数（好ましくは１〜３）；Ｒ４は＋ＯＡ
３斤Ｒ５で、Ｃは０または１以上、１０以下の整数；八
５、Ａ２およびＡ３は同じか、または異なる炭素数２以
上（好ましくは２〜１８、更に好ましくは２〜４）のア
ルキレン基；Ｒ５はＣが０のときは水酸基、少なくとも
１個の活性水素を有するヒドロキシル化合物またはアミ
ノ化合物の残基、Ｃが１以上、１０以下のときは水酸基
または少なくとも１個の活性水素を有する有機化合物の
残基；　×は窒素含有基である。）ここで「残基」とは
、少なくとも１個の活性水素を有する化合物から１個の
化合物を除いた基を意味する。また、上記アルキレン基
へ１、　八、およびＡ３としては、例えばエチレン、プ
ロピレン、ブチレン、ドレシレン、オクタデシレンなど
が挙げられる。また、上記ポリオキシアルキレン基÷〇
へＩｈ−１＋［Ａ、ｈ；　、÷〇八へ汁は単一のポリオ
キシアルキレン基でも共重合型（ランダムまたはブロッ
ク）のポリオキシアルキレン基（例えばポリオキシエチ
レン、ポリオキシプロピレン基）でもよい。また、窒素
含有基Ｘとしては、例えば下記に例示するものが具体的
なものとして挙げられる。

□３ ２Ｈｓ そして、上記エチレン性不飽和単量体の中でも特に好ま
しいものとして、下記一般式（Ｈ）　　で示される化合
物を挙げることができる。

Ｈ２ Ｒ，−Ｃ−Ｇｏ　（ＯＡ、−）ＴＸ　　　　　・・・（
ＩＩ）（但し、Ｒ１、Ａ１およびａは、一般式（１）に
おいて説明したものと同じである。） 上記一般式（ＩＴ）で示される具体的な化合物としては
、例えばＮ−メタクリロイロキシエチルモルホン、Ｎ−
アクリロイロキシエチルモルホリン、Ｎ−（２−メタク
リロイロキシプロピル）モルホリンが挙げられる。

本発明においては、上記の如きエチレン性不飽和単量体
の他に、該単量体と共重合し得る他の単量体（共単量体
と言”う）を併用することができる。

このような共貼量体としては、アクリル酸またはメタク
リル酸エステル：例えばアクリル酸またはメタクリル酸
のメチル、エチル、イソプロピル、ブチル　（ｎ−また
はイソ−）、２−エチルへキシル、シクロヘキシル、オ
クチル、ウンデシル、ラウリル、トリデシル、セチル、
ステアリルアルコールなどの天然もしくは合成アルコー
ルとのエステル；エチレングリコール、プロピレングリ
コールなどのグリコールとのエステル；グリシジルアル
コール、モノ、ジまたはトリエタノールアミンなどの他
の官能基をもったアルコールとのエステル；スチレン、
α−メチルスチレンなどのスチレン単量体：塩化ビニル
などのハロゲン化ビニル；ジメチルアミノエヂルアクリ
レート、ジメチルアミノエチルメタアクリレートなどの
第３級窒素含有不飽和噴量体が挙げられる。

これら共単量体のうち好ましいものは、炭素数が６以」
−のアルキル基を有するアルコールとアルキル酸または
メタクリル酸とのエステル（長鎖アクリル酸またはメタ
クリル酸エステル）である。

エチレン性不飽和単量体の共重合体中に占める割合は、
好ましくは０．５重量％以上、更に好ましくは１〜５０
重量％である。エチレン性不飽和単量体が０．５重量％
未満では少なすぎて分散剤とじての効果が十分に発揮さ
れないことがある。

これら単量体並びに共単量体を用い、木発明の半固体イ
ンクに用いる分散剤の含有する重合体は通常の重合方法
、例えば脂肪族もしくは芳香族炭化水素などの溶剤中で
の溶液重合、塊状重合、水中での懸濁重合などの方法に
より製造することができる。この重合の際の重合開始剤
としては、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニト
リルなどが挙げられる。重合温度は通常４０〜１８０℃
である。重合はエチレン性不飽和単量体を用いて重合す
る方法に他、予めカルボキシル基などの官能基を有する
重合体を作った後、エチレン性不飽和単量体を形成する
ようにエステル化またはエステル交換などによりモルホ
リン基を導入する方法によっても行なうことができる。

このようにして得られる重合体はオリゴマーであっても
よい。

このようにして得られる重合体くエチレン性不飽和単量
体の単独重合体であってもよいし、前述の共単量体との
共重合体であってもよい）は、それ自身単独で分散剤と
して用いてもよいし、各種溶剤などとともに溶液状にし
て分散剤として用いてもよい。

木発明の半固体インクは、上記の如き分散剤に、熱溶融
性バインダー、軟化剤、着色剤あるいはその他の添加剤
等を適宜糾合わせて作成される。

本発明の半固体インクに用いうる熱溶融性バインダーと
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、低分子量ボリエヂレン、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、パルミチン酸、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、スヂレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、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」二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、ニーデル、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、各種窒素化合物やフェノール等の溶剤、可
塑剤もしくは鉱油、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土点、溶
融粘度ならびに常温におりる粘度等を適宜調整するとよ
い。

着色剤としては、例えばカーボンブラック、酸化鉄粉、
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、バラニトロアニリン・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・バイオレッドＢレーキ、フ
タロシアニンブルー、ピグメントブルー、プリリャント
・グリーンＢ、フタロシアニングリーン、オイルイエロ
ーＧＧ、ザポン・ファーストイエローＣＧＧ、カヤセッ
トＹ９６３、カヤセットＹＧ、スミブラスト・イエロー
ＧＧ、ザポ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Ｆ４Ｒ１ファーストゲンブルー５００７、スー
ダンブルー、オイルピ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てきる。

これら着色剤は単独でもしくは２種以上を混合して用い
ることができ、上記インク中に１〜４０重量％の範囲で
含有されることが好ましい。

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、例えば前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１
００〜２００℃に加熱溶融し、これに前記分散剤および
軟化剤や着色剤もしくは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、上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６１−１６７４７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型記録ヘッド用
の半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離性インク
としても用い得るものである。

（実施例〕 以下、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 まず、Ｎ−メタクロロイロキシェチルモルポリン（メタ
クリル酸のＮ−ヒドロキシエチルモルポリンエステル）
１０重量部およびオイルメタクリレート４０重量部をイ
ソパラフィン（アイソパーＧ、エッソスタンダード石油
社製）５０重量部に混入し、アイソビスイソブチロニト
リル０．５重量部を重合開始剤として、窒素気流中、９
０℃で重合させ、本発明に言うところの分散剤を得た。

次に、エステルワックス（日木精蝋社製、ＮＰＳ６１１
５、融点７７℃）４０重量部、イソパラフィン（日本石
油化学社製、アイソゾール３００）　７０重量部、カー
ボンブラック（三菱化成社製、ＭＡ７）　２０重量部お
よび上記分散剤５重量部を、直径］、５ｍｍφのガラス
ピーズと共に１４０℃に保った単筒式サンドミルに加え
、これを毎分２０００回転で３０分間分散混合した後、
ビーズを分離し、冷却して半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／ｃｒｎ’
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
おいて着色剤の分散性が良好に保持され、記録像に色変
化や濃度むらは見られず、尾引き、かぶり、かけ等のな
い鮮明で高品位なものであった。

実施例２ まず、Ｎ−メタクリロイロキシエチルモルポリン（メタ
クリル酸のＮ−ヒドロキシエチルモルポリンエステル）
５重量部、ステアリルメタクリレート５０重量部、スチ
レン１０重量部およびトルエン５０重量部を、実施例１
と同様な方法で重合して分散剤を得た。

次に、ポリアミド樹脂（三相化学社製、ＨＴ−Ｗ−６０
、融点７０℃）３０重量部、イソパラフィン（日本石油
化学社製、アイソゾール３００）　５０重量部、フタロ
シアニンブルー１５重量部および上記分散剤５重量部を
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を実施例１と同様に評価したとこ
ろ、実施例１におけると同様の鮮明な画像が得られた。

実施例３ まず、Ｎ−アクリロイロキシエチルモルホリン（アクリ
ル酸のＮ−ヒドロキシエチルモルホリンエステル）５重
量部、メチルメタクリレート１０重量部、ブチルアクリ
レート２０重量部、ラウリルメタクリレート６５重量部
およびイソパラフィン（アイソパーＧ、エッソスタンダ
ード石油社製）１００重量部を、実施例１と同様な方法
で重合して分散剤を得た。

次に、みつろう（野田ワックス社製、晒みつろう、融点
６０℃）２５重量部、流動パラフィン５０重量部、イル
ガジン・レッド１０重量部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を実施例１と同様に評価したとこ
ろ、実施例１におけると同様の鮮明な画像が得られた。

比較例 分散剤を含有させない以外は実施例１〜３と同様にして
半固体インクを得た。

これら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、いずれの場合にも尾引き、かぶりが多く、
しかも色むらやかけのある不鮮明な画像しか得られなか
った。

上記実施例および比較例から明らかなように、本発明の
半固体インクは記録特性に優れたものであった。

〔発明の効果） 以−トに説明した如く、本発明の半固体インクによれば
、着色剤の分散性が良好に保持され、色むらやかけを生
じることなく、鮮明かつ高品位な記録を行なうことが可
能である。

【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 (1)

【特許請求の範囲】
1. （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、該半固体インクがエチレン性不飽和単量体の重合
   体を含む着色剤の分散剤を含有することを特徴とする半
   固体インク。