磁性墨汁复制媒介体及其用途

本发明是关于非打击式印刷装置上使用的磁性墨汁复制媒介体，特别是通过加热和磁性作用将热熔化性磁性墨汁复制到被复制纸上的热熔化磁性墨汁薄膜，以及使用该墨汁薄膜的印刷方法。

现有技术中，作为小型、非打击式印刷方法而使用磁性墨汁的方案有很多。

比如，专利公开昭52-96541的方法是，使用磁性墨汁作为熔化热复制方法的墨汁，在供热机构之外另设有磁性机构，使磁性吸力作用到与热像相对应的复制墨汁上进行复制。正如图3所示，依次设置热敏磁头31、墨汁媒介体32、被复制纸35、磁铁36，而墨汁媒介体的热熔化性磁性墨汁34，是在热敏磁头作用下由底膜33的面加热时（在热敏磁头的正下方），使其与被复制纸相接触，将熔化了的该墨汁粘着到被复制纸上之后，再将墨汁媒介体从被复制纸上剥离进行墨汁复制。

更由于磁性吸力加强了熔化的墨汁与被复制纸的接触几率，以及在墨汁媒介体剥离时提高被复制纸上的复制率，即使表面不平滑的粗糙纸，也能印刷出高质量的文字和图象。

然而，上述技术中，当墨汁媒介体剥离时，本来应该被复制过去的记录部分的墨汁，因为与底膜及非记录部分的墨汁相接触，使一旦熔化了的、粘着在被复制纸上的记录部分的墨汁与底膜一起，有一种从被复制纸上被拉走的力量作用着，成为引起复制不好的主要原因。如图4所示一般的热复制记录中，由于促使记录部分的墨汁复制到被复制纸上的 促进力FA（墨汁与被复制纸间的粘着力）及FB（墨汁凝聚力）和妨碍复制的力FC（墨汁与底膜间的粘着力）及FD（记录部分墨汁与非记录部分墨汁间的凝聚力）之间在FA、FB＞＞FC与FD的关系经常成立时，复制进行得很好。

另外，图中的41为底膜，42为记录部分墨汁，43为非记录部分墨汁，44为被复制纸。

还有，上述的现有技术中，当墨汁熔化时，记录部墨汁由于磁力作用被吸引到被复制纸的方向，因此增大了与被复制纸的接触几率，即可以用增加FA的办法，在某种程度上可以取得提高复制效率的效果。但是，仍然在墨汁媒介体剥离时，由于底膜与墨汁与被复制纸粘着一起，所以有图4中的FC与FD存在。尤其在表面很不平滑的被复制纸上复制时，会发生FA＜FC或者FA＜FD的情况，有着引起复制不好的问题。

另外，用以往的方法印刷，如图5所示，在被复制媒介体表面状态很粗糙的情况下，在印刷记录点51时，就会出现被复制媒介体52和磁性墨汁层53不相接触的部分（图中谷底部分54），得不到正常形状的记录点。特别是如图6那样被复制媒介体表面的平滑度非常坏（贝克平滑度1～2秒）的粗糙纸的情况，即使使用上述技术的磁性吸力，也只能在表面纤维的顶端凸出部分附近61附着磁性墨汁，于是成为图6所示的记录点62，得不到正常形状的记录点。

另外，以往的墨汁媒介体的组成中，包括多种的蜡及热可塑性树脂、各种分散剂以及油脂等低分子量的有机物质，作为粘合剂与无机的强磁性微粒粉末相混合再分散开，而形成磁性墨汁媒介体，可是墨汁点的复制效率不高，也就是墨汁复制量少，并且墨汁点的再现性差，即，因为复制的点不均匀，所以印在被复制纸上的印刷质量不好等等问题是存在的。这不仅仅是印刷装置的问题，墨汁的组成也是原因。

还有，当记录点高密度化以后，同样的现象更为突出，对于小面积 的记录点，是得不到正常的形状的。

另外，以往的方法中，由于如图3那样热熔化性磁性墨汁34和被复制纸35互相接触，所以热敏磁头31上所产生的热量大部分穿过热熔化性磁性墨汁34逃逸到被复制纸35上。为此，在复制时，大量的热量及有将此磁性墨汁34热熔化，而成为热损耗损失掉这种问题也存在着（这一现象以下称为热损耗）。

另外，以往的方法中，由于如图3那样热熔化性磁性墨汁34与被复制纸35相互接触着，所以在热熔化性磁性墨汁34与被复制纸35之间发生摩擦以及热的传导等。为此也会产生以热敏磁头来进行记录的正常记录手段之外的方法，将热熔化性磁性墨汁34记录到被复制纸的非记录部分的现象（以下称之为弄脏）。

本发明是为了解决上述的问题提供一种磁性墨汁复制媒介体及使用该媒介体的印刷方法，它可以使表面平滑度差的被复制纸，或对于和墨汁的亲和性不那么大的薄膜，也可以记录出正常形状的记录点，并且复制时的热效率又高，又没有被复制纸的弄脏现象即不会将墨汁粘着到非记录部分上。

为解决上述问题，本发明的构成是在至少应具有耐热性支承体和含有强磁性微粒的热熔化性磁性墨汁层的磁性墨汁复制媒介体中，该媒介体的上述磁性墨汁在热熔化时的表面张力为20dyn/cm以下，而当在该磁性墨汁复制媒介体上施加磁力和加热时，上述磁性墨汁便粘着于被复制媒介体上的一种印刷方法。

对上述的构成进一步说明，支承体的材料使用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二脂等的薄膜、厚度为1～30μm最好1～10μm。

强磁性微粒为磁铁矿、锰锌铁氧体、镍锌铁氧体、石榴石、金属或合金等的强磁性微粒。这些微粒的粒径为10～20，000 ，最好500～ 15，000 。

作为上述强磁性微粒的粘合剂的热熔化性物质，使用单独的石蜡蜡、微晶蜡、加洛巴蜡、氧化蜡、聚乙烯蜡、α烯烃/无水马来酸聚合物、脂肪酸氨基、脂肪酸酯、二丙烯基酮或其混合物。

本发明中的磁性墨汁的表面张力，可以将界面活性剂（表面张力降低剂）作为墨汁成分添加进去进行调节。

这些界面活性剂的例示如下。

作为离子性界面活性剂有烷基硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐、二烃基砜琥珀酸钠、氯化单长链烷基三甲基铵脂肪胺盐、苯磺酸盐、烷基二甲基三甲铵内酯等，作为非离子性表面活性剂有聚四氟乙烯、聚氟化亚乙烯、六氟化丙烯等氟素系列界面活性剂、二甲基聚硅氧烷、甲基氢聚硅氧烷等硅系列界面活性剂、聚氧乙烯烷基乙醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯块状聚合材料、聚氧乙烯十二烷苯醚等。

经过这样调节后的磁性墨汁热熔化时的表面张力，根据测定温度而不同，温度越高表面张力越小。因此本发明中所指的表面张力为120℃（实验值）时的表面张力。

这一热熔化性磁性墨汁的表面张力超过20dym/cm时，磁性墨汁的复制点大小不均（即点的再现性差的程度）、印刷质量不好。更由于复制效率下降，成为易使整个产生复制不良的墨汁媒介体。

所希望的表面张力范围为5.0～16dyn/cm，最好的范围为14～16dyn/cm。

加热机构的点的分辨率由热敏磁头发热元件的分辨率所决定。

当前最高的分辨率有480dPI（19dot/mm），其他也有用400dPI（16dot/mm）、360dPI（14dot/mm）、300dPI（12dot/mm）的。

作用在墨汁上的磁性吸力，经常保持在1.0dyn。

而且在使用这种磁性墨汁复制媒介体进行印刷时，由于加热使磁性 墨汁的表面张力保持20dyn/cm以下，将磁性墨汁粘着到被复制媒介体上。另外，在粘着墨汁时，磁性墨汁复制媒介体与被复制媒介体处于不接触状态，墨汁飞舞起来而粘着于被复制媒介体上，可进行高质量的印刷。

以下，根据实施例对本发明进行具体说明。

作为复制装置的磁性吸引机构，使用图1所示的电磁铁头磁14。铁芯使用珀明德铁钴系高导磁率合金（Co50），磁动势NI为3000。其顶部间隙A做成400μm。作为加热机构，使用分辨率为180dPI的薄膜热敏磁头（0.8mJ/dot）。

磁性墨汁复制媒介体是在厚度4μm的PET（聚对苯二甲酸乙二酯）薄膜上用下述表1所示的组成磁性墨性以热融涂层法，使墨汁层厚度达到6μm。

使用上述磁性墨汁复制媒介体以图2的构成所表示的印刷方法进行了复制工作。

用于这种方法的装置有热敏磁头21、磁性墨汁复制媒介体22、被复制纸（贝克平滑度2秒）、电磁铁磁头24。磁性墨汁复制媒介体22是在耐热性支承体（PET薄膜）25之上设置了热熔化性磁性墨汁层26。

这些墨汁层26的组成如表1所示，其复制试验结果如表2所示。

表1

Fe3O4微粒子 分散剂 表面张力降低剂 粘合剂

粒径    粒径    琥珀酸二辛基    聚氟蜡＊    石蜡蜡

0.2μm    0.5μm    α-磺酸钠

wt%    wt%    wt%    wt%    wt%

实施例1-1    30    20    0.9    0.1    49

1-2    ″    ″    ″    0.3    48.8

1-3    ″    ″    ″    0.4    48.7

1-4    ″    ″    ″    0.5    48.6

1-5    ″    ″    ″    0.7    48.4

1-6    ″    ″    ″    0.8    48.4

1-7    ″    ″    ″    1.0    48.3

比较例1-1    ″    ″    ″    0    49.1

琥珀酸二辛基    聚甲硅氧烷聚氧    石蜡蜡

α-磺酸钠    亚烷基聚合物

实施例2-1    30    30    0.7    0.5    38.8

2-2    ″    ″    ″    0.7    38.6

2-3    ″    ″    ″    1.0    38.3

比较例2-1    ″    ″    ″    0.01    39.99

琥珀酸二辛基    聚氧乙烯聚氧丙    微晶蜡

α-磺酸钠    烯块状聚合材料

实施例3-1    10    40    0.5    0.1    49.4

3-2    0.8    48.7

3-3    1.0    48.5

比较例3-1    0.05    49.95

＊商品polyFluoro-150（微粉末社）

表2

表面张力    复制效率    点再现性    综合评价

（dyn/cm）    （%）    ＊1    ＊2

实施例1-1    19.5    80    ○    ○

″    1-2    17.5    84    ○    ○

″    1-3    16.8    88    ◎    ○

″    1-4    16.0    90    ◎    ◎

″    1-5    15.3    93    ◎    ◎

″    1-6    14.7    98    ◎    ◎

″    1-7    14.1    98    ◎    ◎

比较例1-1    24.3    55    ×    ×

实施例2-1    15.0    92    ◎    ◎

2-2    14.7    96    ◎    ◎

2-3    13.9    97    ◎    ◎

比较例2-1    25    48    ×    ×

实施例3-1    19.7    82    ○    ○

3-2    14.3    97    ◎    ◎

3-3    14.0    98    ◎    ◎

比较例3-1    21.5    67    ×    ×

注＊1    ◎：完整的圆

○：周边有缺损

×：内部也有缺损

＊2    ◎：点再现性为◎复制效率为90%以上

○：点再现性为◎复制效率小于90%，或者点再现性为○

×：点再现性为×

另外，上述各实施例中，石蜡蜡的一部分（相当于总墨汁量的2～4%）用无色染料（三井东压化学产品）来代替，进行墨汁颜色的调整也是可以的。

如以上所说，由于使用在耐热性支承体上有含有强磁性微粒的热熔化性磁性墨汁层的本发明，可以解决一直存在的复制不良的问题。

其结果，对于与墨汁的亲和性不太好的薄膜，以及表面平滑度非常差的被复制纸，也可以复制出鲜明的图象来。

图1是本发明的使用磁性墨汁复制媒介体的装置的磁头构成模式图，图2是本发明的磁性墨汁复制媒介体的使用方法说明图，图3是以往的复制方法说明图，图4是以往复制方法所存在问题的说明图，图5是以往复制方法在粗糙低上印刷时存在问题的说明图，图6是以往例子中在粗糙纸上印刷时记录点的说明图。