JPS6136874B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は磁性流体を用いる記録方法に供される
磁性インクの改良に関する。 磁性流体とは、粒径約50〜200Åの磁性粒子が
界面活性剤とともに分散媒中に懸濁された液体で
あり、長期間安定で沈降や凝縮を起こさない特性
を有するものである。 上記の磁性粒子は例えばマグネタイト（FeO・
Fe₂O₃），鉄亜鉛フエライト（Fe_aZn₍₁―_a)）Ｏ・
Fe₂O₃）およびマンガン亜鉛フエライト
（Mn_bZn₍₁―_b)）Ｏ・Fe₂O₃）等のフイライトを含
む磁性体微粒子が供されている。界面活性剤とし
ては、例えばオレイン酸、リノール酸のカルボン
酸、カチオン系活性剤およびノニオン系活性剤等
が単独もしくは複合系で用いられる。また分散媒
としては、例えばオレイン酸、リノール酸等のカ
ルボン酸、カチオン系活性剤およびノニオン系活
性剤等が単独もしくは複合系で用いられる。また
分散媒としては、例えばパラフイン、エステルオ
イルおよび弗化炭化水素等が供される。 以下の磁性流体記録法は前述の磁性流体を記録
用インクとし、磁気的もしくは電気的な力で磁性
インクを飛翔あるいは泳動させることにより記録
する方法である。 従来この分野に用いる記録用磁性インクは、磁
性流体をそのままもしくは分散媒により希釈して
用いることが提案されていた。前述の磁性インク
は通常は黒色もしくは黒かつ色を呈しているもの
の、記録体上に記録されて薄い層となつたり、記
録紙に浸透して記録を形成したような場合、色相
が変化したりまたは色相を安定に持続しないとい
う欠点があつた。この原因は次のように考えられ
る。記録体や記録紙等の記録媒体上にインクが飛
翔もしくは泳動すると、記録像中の磁性粒子は非
常に少ない。磁性流体に用いられる磁性粒子の粒
径では一般に赤色光を吸収し難い。このため記録
媒体上のインクの色相は、記録前のインクの色相
に比べ赤味を帯び、黒かつ色ないし茶色を呈す
る。また従来の記録用磁性インクを用いると、磁
性粒子の色でしか記録できない欠点があつた。 本発明は従来の欠点を克服し、色相の豊富な記
録用磁性インクを提供することを目的とする。 本発明の記録用磁性インクは、炭火水素、エー
テルもしくは弗化炭化水素からなる分散媒に、界
面活性剤によつて磁性粒子を分散させたもので、
後述のような可溶化処理もしくは可分散化処理を
した着色剤を添加したことを特徴とする。 記録用磁性インクとして要請される項目には、
おおむね次の３点が挙げられる。着色剤が磁性
流体の分散媒中に溶解もしくは安定に分散してい
ること。着色剤が磁性粒子の分散安定性に影響
を及ぼさないこと。記録信号に対し、記録用磁
性インクが着色剤を含み応答すること。ただし前
述のとが満足されれば一般にも同時に満足
される。 さて前述の３点の要請を満足させるため、着色
剤を可溶化処理、すなわち、着色剤が磁性粒子の
分散媒に分子分散するように処理するか、可分散
化処理、すなわち着色剤が分散媒に粒子分散する
ように処理（以下これらを処理と称する）する。
この処理によつて前記着色剤は磁性流体の分散媒
に溶解もしくは分散する。なお、可溶化処理剤ま
たは可分散化処理剤（以下両者を併せて処理剤と
称す）が、磁性流体の界面活性剤に対し相互作用
を及ぼないことが必要である。 処理剤としては、磁性流体の分散媒と相溶性の
ある主鎖の炭素数10〜30の飽和もしくは不飽和炭
化水素化合物で、着色剤に対し親和性もしくは結
合性のある管能基を有する化合物を用いる。例え
ば、カルボン酸もしくはスルホン酸、それらの酸
無水物、カルボキシクロライド、カルボキシブロ
マイド、スルホンクロライド等である。 着色剤は、その分子吸光係数もしくは隠ぺい率
によつて異なるが、磁性粒子100重量部に対して
着色剤はおよそ10〜100重量部の範囲が好まし
い。この範囲より多いと磁性インクの磁気特性が
損われ、少ないと色相の変化が少なくなる。 さて前述の処理は、おおまかに次の２つの方法
が上げられる。１つは着色剤に前述の処理剤を吸
着させる方法、他は着色剤と前述の処理剤とを結
合させる方法がある。後者の方法には更に、着色
剤にあらかじめ前処理を施すことにより着色剤と
処理剤とを結合させる方法、着色剤中間体と処理
剤とを結合させる方法がある。一方油溶性染料も
市販されているが、一般に入手できる油溶性染料
の分散媒に対する溶解度は低い。このためインク
の色相を変えるまでには至らない。したがつて油
溶性染料であつても前述のいずれかの処理を施す
ことにより、可溶化もしくは可分散化する必要が
ある。なお可溶化と可分散化とには明瞭な区別は
ない。 以上のような処理を施した着色剤を適当な割合
で磁性流体と混合させることにより、記録用磁性
インクの色相を変えることができた。ただし前述
した処理剤の管能基は極性を有する。このため着
色剤の処理において処理剤を過剰に加えると、過
剰の処理剤が磁性流体の界面活性剤もしくは着色
剤に吸着あるいは結合した処理剤と逆ミセルを形
成し、記録用磁性インクの分散安定性を低下させ
る。したがつて着色剤の処理においては、着色剤
の吸着量もしくは結合量だけ処理剤を加える必要
がある。 以上のようにして得た記録用磁性インクを数ケ
月放置したが、磁性粒子や着色剤の分離、凝縮お
よび沈澱などの変化はみられなかつた。 次に本発明に用いられる材料について説明す
る。ただし以下述べる材料はほんの一例であり、
本発明に限定を与えるものではないことは勿論で
ある。 まず着色剤の内、染料としては、例えばC.I.
BasicRed9，C.I.Basic Blue 24等の塩基性染料、
C.I.Acid BIue 43，78C.I.Acid Violet41等の酸性
染料、C.I.Azoic Diazo Component31，34，35
等のアゾイツク染料およびC.I.Solvent Yellow
６，61，80，C.I.SolventOrange2，37等の油溶性
染料が上げられる。また顔料としては例えばC.I.
Pigment Yellow5，11，15，C.I.Pigment Red
50，51，53，C.I.Pigment Blue1，２等が上げら
れる。この他例えばC.I.Acid Red32，35，37等
の染料のアセチル化において、次に記すカルボン
酸処理剤を反応させた染料も上げられる。さらに
油溶性染料の油溶化において、次に記すような長
鎖の炭化水素鎖を導入した染料も挙げられる。さ
て処理剤としては、一般に長鎖の炭化水素のカル
ボン酸もしくはスルホン酸などが挙げられ、主鎖
の炭素数が10〜30が好ましい。 次に処理については、例えばアセチル化やエス
チル化等の共有結合の他、イオン結合等が挙げら
れる。また着色剤の極性基と処理剤の極性基によ
る吸着も挙げられる。また着色剤の前処理の方法
としては、例えば着色剤のアミノ化やハイドロオ
キシル化等がある。以上述べた処理方法および前
処理方法はほんの一例であり、本発明に何らかの
限定を加えるものではないことは勿論である。 本発明の記録用磁性インクには次のような効果
がある。 まず記録用磁性インクの色相を自由に変える効
果がある。 また本発明の記録用磁性インクの分散媒は、炭
化水素、エーテルもしくは弗化炭化水素というい
わゆる油性分散媒である。油性分散媒を用いた磁
性流体は、界面活性剤が磁性粒子を一層に取り囲
むことにより磁性粒子が分散している。一方水系
分散媒を用いた磁性流体では、界面活性剤が逆ミ
セルを形成することにより磁性粒子が分散する。
一般に逆ミセルは不安定であるため、油性分散媒
を用いた磁性流体は、水系分散媒を用いた磁性流
体に比べ安定である。したがつて本発明の記録用
磁性インクの磁性粒子の分散は安定である。 本発明の記録用磁性インクは、着色剤に処理剤
を吸着もしくは結合させることにより可溶化処理
もしくは可分散化処理された着色剤を含む。この
ためインクの分散安定性は、着色剤を含まない磁
性流体と同じである。したがつてインク保守の面
では、本発明の記録用磁性インクを長期間放置し
ても、インク組成、色相および電気的磁気的性質
が保たれる効果がある。 またあらかじめ前処理を施した着色剤もしくは
着色剤中間体に処理を施すと、処理剤は着色剤と
確実に結合する。したがつて、処理剤が着色剤か
ら遊離し、磁性粒子もしくは着色剤の分散性や溶
解性を低下させることがない。よつて前処理を施
した着色剤もしくは着色剤中間体に処理を施すこ
とにより、記録用磁性インクの磁化は高い。した
がつて磁場に対する応答の速いインクが得られ
る。 さらに本発明の記録用磁性インクを用いること
により、従来単色のみであつた磁性インク記録に
おいて、多種の色相を有する記録を実現でき、ま
た従来問題であつた色相の経時変化等の欠点につ
いてもこれを解決でき実用性の高い記録を提供で
きる。 以下具体的実施例について述べる。 まず、着色剤の処理法を以下に挙げる。 Ａ：着色剤のミハラオイルブルー（三原化工(株)）
とオレイン酸とを重量比１：3.2の割合で混
合した。 Ｂ：３―スルホー（Ｎ―エチル―アニリド）―１
―アニリン―４―アゾ―２―アミノ―８―ナ
フトール―６―スルホン酸ナトリウムにその
アミノ基と等モルのオイレイン酸を加え180
℃に加熱した。 Ｃ：氷酢酸300ｇ、酢酸水銀（）５ｇ、C.I.ベ
ーシツクグリーン４ 330ｇ，92wt％の硝酸
53mlを混合し、60℃にしてニトロ化した。こ
のニトロ化した着色剤330ｇに、硫化ナトリ
ウム84ｇ，イオウ42ｇ，水酸化ナトリム75
ｇ，95％エタノール840mlを混合し、３時間
還流させてアミノ化した。こうしてアミノ化
した着色剤にそのアミノ基の２倍のモル数の
リノール酸を加え150℃に加熱した。 Ｄ：C.I.ベーシツクブルー24にそのアミノ基と等
モルのリノール酸を混合し、140℃に加熱し
た。 Ｅ：C.I.アシドレツド88の630ｇに、オレイン酸
110ｇ、ポリリン酸100ｇおよびベンゼン500
mlを加え、90℃で24時間反応させてエステル
化した。 Ｆ：C.I.ピグントイエロー５にそのアミノ基と等
モルのオレイン酸を混合した。 以上の処理を施した着色剤を、第１表に示した
松本油脂製薬(株)製の磁性流体とを混合した。ここ
に用いた磁性流体の分散媒はいずれもケロシンで
あり、磁性粒子の濃度は20vo％である。ま
た、磁性粒子の組成は粒子製造時の分析値であ
る。

【表】 上記の着色剤Ａ〜Ｆと磁性流体Ｇ〜Ｉを第２表
に示したような割合で混合して記録用磁性インク
をつくり第１図および第２図に示した磁性流体記
録装置により記録紙上に飛翔させた。この時の色
相を第２表に示した。

【表】 ここで磁性流体記録装置を簡単に説明すると、
第１図に示したように、スタイラス１の一端を磁
石２に接触させ、スタイラス１の他端を記録紙３
を介して電極４に対向させた構成を主要部とする
ものである。このとき磁石２の磁場により、磁性
インク５はスタイラス１に沿つてその先端に隆起
する。次に第２図に示すようにスタイラス１と電
極４の間に画像信号に対応する電圧７（記録電
圧）をかけると、磁性インク５は隆起６の先端か
らクーロン力により飛翔する。このようにして記
録紙３上に画像信号に応じた記録ができる。 また前述の記録用磁性インクを数ケ月放置し検
査したところインク中の磁性粒子や着色剤には分
離、凝縮および沈澱等はみられなかつた。また数
ケ月放置後前記と同様にして磁性流体記録装置で
記録する実験を行なつたが、インクの色相にも変
化がなかつた。 なお分散媒がエーテルまたは弗化炭素系の磁性
流体でも前述と同じ効果が得られた。 さらに処理剤にスルホン酸を用いても前述と同
じ効果が得られた。 以上のように本発明は、磁性流体に可溶化処理
もしくは可分散化処理した着色剤を含ませたこと
により、多種の色相を呈するインクを実現でき、
またその記録特性、記録品質も従来のものとなん
ら変ることなく非常に扱いやすいものであり、色
相の経時変化、変質等も見られず、特に磁性流体
記録装置に用いて多色かつ安定な記録を得ること
ができる優れた記録用磁性インクを提供できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の記録用磁性インクを用いる磁
性流体記録装置の原理を示す断面側面図、第２図
は記録状態を示す側面図である。 １……スタイラス、２……磁石、３……記録
紙、４……電極、５……磁性インク、７……電
圧。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炭火水素、エーテルもしくは弗化炭化水素か
   らなる分散媒中に界面活性剤によつて磁性粒子を
   分散させた磁性インクであつて、前記分散媒と、
   相溶性を有する炭火水素化合物で可溶化処理もし
   くは可分散化処理された着色剤を含むことを特徴
   とする記録用磁性インク。