JPH1192701A - インクジェットプリンタ用の昇華性染色剤インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】昇華性の染色剤を色材として高濃度に含有し、
しかもノズル目詰まり発生の恐れのないインクジェット
プリンタ用インクを、安価に提供する。 【構成】ポリエステル樹脂のオリゴマーに、必要量の昇
華性の染色剤を含有させたあと、該染色剤が完全相溶す
るまで加熱しその温度を維持した状態で、インクジェッ
トプリンタで吐出する。

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
を用いて単品生産方式で、ポリエステル布帛製品、フイ
ルム製品、塗装金属製品などに、昇華熱転写染色により
画像を付与する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】昇華性の染色剤に対して染着性のある前
記のような製品を、昇華熱転写染色により単品生産方式
で染色するために必要とされる転写紙は、本発明者が特
開平３−１８８６６号公報で開示した「静電画像捺染
法」によっている。これはカラー静電プロッタを用いて
静電記録紙に画像に応じた静電潜像を形成したあと、こ
の潜像を、色材として該染色剤を含有する液体現像剤を
用いて現像することにより転写紙を製造するものであ
る。

【０００３】一方、コストの安いインクジェットプリン
タを用いて、多様な素材に画像を付与する事も行われて
来ている。このとき用いられるインクジェットのノズル
径は３０〜５０μ程度と非常に細く、この中で目詰まり
を発生させないように、インクの色材としては、一般に
水への溶解性に優れた直接染料や酸性染料などの水溶性
染料が採用されている。なお一部において屋外用途向け
に顔料も使用されつつあるが、この場合においては目詰
まり防止のため、高いエネルギーをかけてサブミクロン
のオーダーまで顔料を微細化する必要があるとともに、
顔料の安定分散を維持するために分散剤の工夫を必要と
する。このとき場合によれば溶媒として水ではなく、疎
水性である顔料と親和性の高い油性の分散媒が用いられ
ることもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記「静電画像捺染
法」で使用する静電プロッタは非常に高価であるという
問題点がある。また画質的に以下のような難点を抱えて
いる。即ち液体現像剤を循環使用するため経時的な劣化
が発生し、安定な画質を得ることが難しいという点と、
本来不安定な代物である静電気に依存しているため、そ
の時々の湿度状態で現像濃度が変動しやすいという点で
ある。一方、昇華性の染色剤をインクジェットプリンタ
のインクの色材に導入することを構想したとき、以下の
ような問題点がある。即ち該染色剤は分子量が小さいだ
けで、基本的に顔料的性格のもので当然に水に不溶であ
る。ノズルが目詰まりしないようにするには、顔料微細
化によりインク化するしかなく、非常に高コストである
という点である。またインクの顔料含有率は１％程度が
マックスであり、昇華熱転写染色向けの転写紙印字用と
しては、更に高濃度の含有率を必要とするという問題点
もある。故に本発明の課題は、該染色剤を色材として高
濃度に含有し、しかもノズル目詰まり発生の恐れのない
インクジェットプリンタ用インクを、安価に提供するこ
とにある。

【０００５】

【発明の構成】昇華性の染色剤はサイクリックな性格を
有する。凝集、分子状態への昇華／拡散、再昇華、再凝
集という該染色剤の各状態は同一物質の見かけ上の違い
にすぎず、条件が揃えば何時でも前状態へ回帰する。こ
の条件を規定するものは、その温度／圧力下おいての、
その媒中における該染色剤の飽和溶解（染色）量であ
る。常温で該染色剤がある媒中に飽和溶解量以上に含有
され、余分な該染色剤が結晶として析出して凝集状態と
なっていても、加熱していけば完全な相溶状態に達す
る。これを冷却していけば該染色剤はまた結晶として析
出する。故に媒としてポリエステル樹脂などの該染色剤
に対して親和性のある樹脂を選択し、その中に該染色剤
を必要量まで含有させ、そのあと完全相溶するまで加熱
しその温度を維持することができれば、ノズルから吐出
されて冷却するまで該染色剤は結晶として析出すること
はない。

【０００６】昇華性の染色剤が樹脂に完全に相溶した状
態の前記加熱樹脂インクが、何らかのインクジェットプ
リンタのノズルより吐出できるためには、相当程度に低
粘度である必要がある。これはオリゴマーと称される重
合度が２〜２０程度で、分子量が１０，０００以下の低
分子量の樹脂を選択することにより一部は解決される。
ジカルボン酸と二価アルコールとの重縮合で得られるポ
リエステル樹脂は、重合度のコントロールが可能であ
り、比較的容易にオリゴマーを合成できる。なかでもフ
タル酸やアジピン酸などの飽和酸と、グリコールとの重
縮合により合成されるオリゴマーの場合においては、常
温で１，０００ＣＰＳ以下のオリゴマーを容易に合成す
ることができる。しかし、それでも全然粘度が高すぎる
が、本発明においては加熱状態でオリゴマーが使用され
るので、加熱により高分子化合物の粘度が低下するとい
う原理を好適に利用することで解決される。その減少カ
ーブはオリゴマーにおいて急激で、例えば前記アジピン
酸を用いたポリエステル樹脂オリゴマーであるアデカサ
イザー「ＰＮ−１０１０」（商標、旭電化工業社製）に
ついていえば、１，９００ＣＰＳ（２０℃）、９００Ｃ
ＰＳ（３０℃）、５００ＣＰＳ（４０℃）、３００ＣＰ
Ｓ（５０℃）程度で、９０℃では１００ＣＰＳ以下にま
で低下する。本発明者の知見ではこの減少カーブは２０
０℃程度まで同様であり、ノズルより吐出できる粘度に
までオリゴマーの粘度を下げるための温度設定は十分可
能である。

【０００７】インクを高熱でハンドリングするタイプの
実際のインクジェットプリンタの例としては、ソリッド
インクプリンタ「Ｐｈａｓｅｒ６００Ｊ」（商標、米国
Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ社製）があり、本発明に好ましく利
用することができる。このプリンタが用いているインク
ジェットヘッドは、圧電素子の振動する圧力によりイン
クを吐出するタイプであるピエゾ式ヘッドである。この
ヘッドおよびインクポット回りはは１３５℃と高温に維
持されており、常温固体のワックスインクは溶融状態と
なっている。ワックスインクは液状のまま吐出され、被
着体に付着して瞬時に冷却／固化するので、印字できる
素材の自由度が高いというところにその特徴がある。因
みに述べると、このワックスインクに該染色剤を溶解し
て使用することも想定されるが、ワックスは該染色剤と
親和性がなく、高温にしても必要とする含有率にまで該
染色剤を溶解させることはできない。例えできたとして
も熱転写作業のとき、転写紙上のワックスインクが瞬時
に溶解／膨脹し周辺に広がるので、本発明のオリゴマー
を用いたインクの場合と異なり、原画に忠実な転写を行
うことができない。

【０００８】本発明に用いられる昇華性の染色剤として
は、昇華性または蒸発性の機能を有する染料であればい
ずれであってもよく、好ましくは大気圧下、７０〜２６
０℃で昇華または蒸発する染料である。これらの染料と
しては、例えばアゾ、アントラキノン、キノフタロン、
スチリル、ジまたはトリフェニルメタン、オキサジン、
トリアジン、キサンテン、メチン、アゾメチン、チクリ
ジン、ジアジンなどの昇華または蒸発性を有する染料が
挙げられ、これらの他に、１，４−ジメチルアミノアン
トラキノン、臭化または塩化１，５−ジヒドロオキシ−
４，８−ジアミノアントラキノン、１，４−ジアミノ−
２，３−ジクロロ−アントラキノン、１，アミノ−ヒド
ロオキシ−アントラキノン、１−アミノ−４−ヒドロオ
キシ−２−（β−メトキシ−エトキシ）−アントラキノ
ン、１−アミノ−４−ヒドロオキシ−２−フェノキシ−
アントラキノン、１，４−ジアミノ−アントラキノン−
２−カルボキシル酸のメチル、エチル、プロピルまたは
ブチルエステル、１−アミノ−４−アニリド−アントラ
キノン、１−アミノ−２−シアノ−４−アニリド（また
はシクロヘキシルアミノ）−アントラキノン、１−ヒド
ロオキシ−２−（ρ−アセトアミノ−フェニルアゾ）−
４−メチルベンゼン、３−メチル−４−（ニトロフェニ
ルアゾ）−ピラゾロン、３−ヒドロオキシ−キノフタロ
ンなどの染料も用いることができる。また塩基性染料と
して、例えばマラカイトグリーン、メチルバイオレット
等を用いることができ、酢酸ナトリウム、ナトリウムエ
タレート、ナトリウムメチラート等で変性した染料も使
用する事ができる。

【０００９】

【実施例】以下の材料を混合し５分間撹拌した。 （インクの組成） 前記アデカサイザー「ＰＮ−１０１０」 ４５重量部 Ｋａｙａｓｅｔ Ｒｅｄ−Ｂ（商標、日本化薬社製） ５重量部 （Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｒｅｄ ６０） このペースト状のインクを分析したところ、昇華性の染
色剤Ｒｅｄ−Ｂは大量に凝集状態となっていた。次に該
インクを３℃／１分間の上昇カーブで加温し、該染色剤
の溶解状態を観察した。その結果、該染色剤は凝集状態
から次第に針状結晶となって拡散していき、並行して針
状結晶数を減じていった。そして１２５℃近辺で完全に
相溶した。その後も加温を続け１４０℃になったところ
で加温を中止した。この時点における粘度を確認したと
ころ見た目では１０〜２０ＣＰＳと観測された。次にこ
の温度を３０時間継続しつつ、当初および３時間毎に該
インクの一部を取り出して紙に薄く塗り、ポリエステル
布帛に昇華熱転写染色する作業を続けた。作業完了後、
合計１１枚の染色済み布帛を比較したところ、有意な濃
度差は検出できなかった。

【００１０】

【発明の効果】本発明により、昇華性の染色剤を色材と
して高濃度に含有し、しかもノズル目詰まり発生の恐れ
のないインクジェットプリンタ用インクを、安価に提供
することが可能となった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエステル樹脂のオリゴマーに、昇華性
   の染色剤を含有させてなるインクジェットプリンタ用の
   昇華性染色剤インク。