JPS6341579A

JPS6341579A - 半固体インク

Info

Publication number: JPS6341579A
Application number: JP61185188A
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ｆ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、通掌はこのインクフィルムを紙
などの記録媒体と熱ヘツドとの間に介在させ、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かある等、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−　ｚｚ５ｑｑｏｌ
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１」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写記録方法に用
いる記録ヘッドの　例を示す。

図示の如くに、記録ヘット６は゛ｉ半固体インクを保持
する。ここで、３はインク容器であり、１は半固体イン
クを加熱溶融するだめの発熱体である。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２Ｊ媒体としての記録紙であり、５は記
録紙４を搬送するためのプラテンローラである。尚、’
ｌ’　ｒ＋”；１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か溶融軟化して粘性か下が
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４−にに文字や画像等の
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面
接において半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Ｌ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
ックか用いられる。そして、カーボンブラックの黒色が
十分に保持された高品位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へて容易でなく、
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、記録感度か低下したり、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、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
存安定性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。

〔問題点を解決するだめの手段〕

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、
該半固体インクが揮発分１６重量％以下のカーボブラッ
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
の揮発分が１６重１％以下であることが必要であり、好
ましくは揮発分が１０重量％以下のものである。カーボ
ンブラックの揮発分が１６重量％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
、インり濃度に濃淡の濃度ムラを牛したり、保存安定＋
１を劣化させてしまう。

揮発分が１−記範囲のカーボンブラックを用いて得られ
る本発明の゛姓固体インクは、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、優れた保存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。一般にカーボンブラックは、その含有量に多少はあ
るものの、揮発分を含有するのが普通である。ここで揮
発分とは、例えばカルボキシル基、フェノール性水酸基
、スルホン酸基、カルボニル基などのカーボンブラック
に結合した基もしくはこのような基を有するか、イオン
性の活性基を有する（＝Ｊ着物または活性吸着ガスなど
である。このような揮発分はインク粘度などの゛ｈ固体
インクの特性に影響を！ｙえ、保存安定性や分子ｔ＆　
＋’ｌの低下を招くのである。しかるに本発明のインク
は、かかる揮発分が１６重量％以下、好ましくは１０１
ｒＴ！ｉ［％以Ｆに制限されているため、これら揮発分
の影響が減じられ、カーボンブラックの分散＋ｌ゛が良
好に保持されるとともに、優れた保存安定性を発揮した
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、米国キャポット社製ブラックバールズ　
（Ｉｌｌａｃｋ　ＰＥＡＲＬＳ）　ｌ−、７００，１１
００、８８０、９００、＋０００．１１００．１３００
、リーガル（ＲＥＧ＾Ｌ）　９９Ｒ，９９１、３００Ｔ
、３００Ｒ１４００、４０ＯＲ。

ヴｙ　ルカン（ＶＩＩｌ、、ＣＡＮ）　ＸＣ−７２Ｒ１
ＸＣ−７２、Ｐ、９八３２、モギュール　（ＭＯＧＵＬ
）　Ｌ、スターリング（ＳＴＥＲＬＩＮＧ）　Ｖ　、　
５Ｏ１ＮＳ、　Ｒ、コロンビアカーボンネ１製ネオスペ
クトラ　（ＮＥＯ５ＰＥＣＴＲＡ）　ＭＡＲＫ　Ｔ、Ｍ
ＡＲＫＩＩ、　八Ｇ、　　ラヘン（ＲＡＶＥＮ）　４３
０　ＢＥＡＤＳ、　４５０．１ｉ５０　、８９０１１　
ＰＯＷＤＥＲ，１０００，１０２０，１０３０ＢＥＡＤ
Ｓ、１１７０．１２００．１２５０．１２５５．５００
０．５７５０．１１２０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
中独でもしくは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、Ｆ記の如きカーボンブラック
に、熱溶融性バインダー、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、ポリニ
スデル系樹脂、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、インプレンゴム、クロ
ロプ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。

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、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、゛ｉ固体インクの融点もしくは軟下点、
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、例えば航記ワックスや熱可塑性樹脂等
の熱溶融Ｐ１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、１−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′；′３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ｌ１
ＩＩ＋１インクとしても用い得るものである。

〔実施例〕

以丁、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（野田ワックス社製、晒みつろう、融点６０℃
）３０爪晴部、流動パラフィン（エッソ石油ネ１製、ク
スＩ・−ルア０）　６０重量部およびカーボンブラック
（米国キャボット社製、リーガル（ＲＥＧＡＩ、）３０
ＯＲ、揮発分１．０重県％）５重量部を、直径１．５ｍ
ｍφのガラスピーズと共に１４０℃に保った１１１−筒
式サンドミルに加え、これを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
においてカーボンブラックの分散性か良好に保持され、
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目間、人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（米国キャボット社製、リ
ーガル（ＲＥＧＡＬ）　３００Ｒ、揮発分１．０重量％
）の代りに、カーボンブラック（コロンビアカーボン社
製、う／＜　ン（ＲＡＶＥＮ）５０００、揮発分７．３
重量％）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（米国キャボット社製、リ
ーガル（肝ＧＡＬ）　３００Ｒ、揮発分１．０重用％）
の代りに、カーボンブラック（コロンビアカーボン社製
ネオスペクトラ　（ＮＥＯＳＰＥＣＴＩＩＡ）ＭＡＩＩ
ＨＩ　、揮発分１３．８重量％）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コロンビアカーボ
ン礼装のロイヤルスベクトラ　（ＲＯＹＡＬＳ　ｌ）　
ｌミＧＴＲＡ）　（揮発分１６．５重量％）とする以外
は実施例１と同様にして半固体インクを得た。

このインクを作製直後においてカーボンブラックの分散
性を観察したところ、カーボンブラックの分散ｆ［は良
好で、均一な黒色度を有していた。

また、実施例１と同様の方法を用いて記録特性を評価し
たところ、濃度ムラの比較的少ない記録像が得られた。

しかしながら、保存安定＋１には欠け、実施例１と同様
にしてｌｏＦＩ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、上層部と下層部の黒色度
に濃度差が認められた。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
カラーブラック　（Ｃｏｌｏｕｒ　Ｂｌａｃｋ）　ＦＷ
２００（揮発分２１重重量）とする以外は実施例１と同
様にして半固体インクを得た。

このインクについて、混合後に冷却した直後においてカ
ーボ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、１−周部と下層部の黒色度
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。

第　　　１　　　表＊１カーボンブラックの分散性 ○　良、　○△　やや良、　Δや一不良、　Ｘ　不良＊
２インクの保存安定性Ｏ良、　ＯΔ　やや良、　Δや一不良、　×　不良准３
記録画像の品位Ｏ良、　０Δ　やや良、　Δや覧不良、　Ｘ　不良上記
実施例および比較例から明らかなように、揮発分が１６
重量％以下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が良好であり、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、以下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か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、該半固体インクが揮発分１６重量％以下のカーボ
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。