JPH02194074A - 粉体インク - 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、熱転写方式にて画像を形成する工程と、イン
クシートを再生する工程とを有する画像形成方法で使用
する粉体インクに関する。さらに詳しくは、特願昭６３
−２１４４４１で開示される粉体インクの改良に関する
。

［従来の技術］ 上記画像形成方法に使用される粉体インクとして、本発
明者らは、ワックス状化合物を主成分とする粉体インク
を提案した。　（特願昭６３−２１［発明が解決しよう
とする課題］ しかし、ここで提案された粉体インクは、導電性トナー
の電荷注入現像法によりインクシードに付着させた粉体
インクを融着してインク層を形成させてから、通常の熱
転写プロセスにより画像形成をする。提案された粉体イ
ンクは、１０＠ΩＣｍ以下の体積抵抗を必要とする。そ
のため、導電性付与の目的でカーボンブラックを含むた
めに、カーボンブラックに樹脂分が吸着されて、溶融時
の粘度が低くならず、加熱加圧して粉体インクをインク
シート上に溶融させる場合に、インクシート上への広が
りが悪くインク層に凹凸が発生してしまう、従って、こ
の粉体インクを用い、て再生されたインクシートを使用
した場合の画像形成では、光学温度（以後０．Ｄ、値と
称する）のばらつきが出てしまう、また、画像形成体の
表面の凹凸がインク層の凹凸より大きい場合には、画像
形成されない部分が生じてしまう、さらに、この粉体イ
ンクを用いて再生されたインクシートに加熱を繰り返す
とカーボンブラックが凝集して粘度増加するあるいは導
電性°の低下がおこり、形成された画質の低下をもたら
す、また、この粉体インクを通常の混線機などにより作
製する時に、導電化に必要な量のカーボンブラックを禽
むため安定した混線ができず、組成にばらつきを生じる
、混線が困難である６等の問題点がある。

そこで、本発明は、これら問題点を解決したものであっ
て、その目的は、熱転写方式にて画像を形成する工程と
、インクシートを再生する工程とを有する画像形成方法
で使用する粉体インクで、インクシート再生に必要な導
電性を確保しつつ、インクシートに定着する場合にイン
クシート上に均質な面を形成して融着し、画像形成部の
表面形状に依らずに定着される粉体インクを提供するこ
とにある。

粉体インクを溶融しインク層を形成したときに加熱を繰
り返してもインク層の抵抗、粘度等の物理的性質が変化
しない粉体インクを提供することを目的とする。

さらに、作製が容易であり、作製時の製品のばらつきが
小さい粉体インクを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の粉体インクは、ワックス状化合物、樹脂（カー
ボンブラックにより構成される粉体インクに於て、軟化
点が１８０℃以下の熱可塑性樹脂とカーボンブラックに
より構成されるカーボンブラックを主成分とする微粒子
を含有することを特徴とする。

［作用］ 本発明の上記構成によれば、熱転写方式にて画像を形成
する工程と、インクシートを再生する工程とを有する画
像形成方法で使用する粉体インクにおいて、カーボンブ
ラックと熱可塑性樹脂よりなる粒子を内添することで、
カーボンブラック粒子の周りに樹脂の保護層が形成され
、主成分のワックス状化合物中への分散性を向上させる
ことができる。また粒子の表面を被覆することで、粒子
同士の凝集を防止することができ、凝集体の発生による
増粘を防止できる。これらの作用により溶融時の粘度を
低下させることができ、インクシート上に融着°させイ
ンク層を形成させた場合、粉体インクの形状に従った凹
凸の発生が防止できる。

従って、画像形成体の表面に凹凸が、激しい場合にイン
クシートに融着された粉体インクから形成されるインク
層の付着むらが防止される。また、熱可塑性樹脂曹の表
面コートを行ってもカーボンブラック同士のストラフチ
ャーは変化せず、必要な導電性が確保される。

［実施例］ 以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

本発明の粉体インクに使用されるワックス状化合物とし
ては、キャンデリラワックス、カルナバワックス、ライ
スワックス等の植物系天然ワックス、みつろう、ラノリ
ン等の動物系天然ワックス、モンタンワックス、オシケ
ライト等の鉱物系天然ワックス、パラフィンワックス、
マイク田クリスタリンワックス、ペトロラタム等の天然
石油ワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャー・
トロプシュワックス等の合成炭化水素ワックス、モンタ
ンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体等の変性
ワックス、硬化ひまし油、硬化ひまし油誘導体等の水素
化ワックス、脂肪酸、酸アミド、エステル、ケトン等の
合成ワックスの中から選ばれるワックスを１種、あるい
は、２種以上をブレンドして用いることができる。

さらに、本発明の粉体インクに使用される樹脂としては
、ポリアクリレート、ポリメタクリレート等のアクリル
樹脂、ポリスチレン、ポリ−１−メチルスチレン等のス
チレン樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルクロライド、
ポリビニリデンクロライド、ポリビニルフルオライド、
ボ１ルビニリデンフルオラゴド、ポリエステル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、セルロース樹脂、ボリアリレート
樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂
、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコン
樹脂、アルキド樹脂等の熱硬化性樹脂と、ポリビニルア
ルコール、ポリアリルアルコール、ポリベンジルアルコ
ール、ポリ−２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポ
リビニルピロリドン、ポリビニルとリジン、ポリビニル
アミン、ポリアリルアミン、ポリビニルアクリル酸、ポ
リビニルメタクリル酸、ポリビニルアミンイスワックス
・ガゼイン、ヒドロキシプロピルセルロース、デンプン
、アラビアゴム、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン
酸、ナイロン樹脂等の樹脂の中から選ばれる樹脂の単体
、共重合体、混合体である。なお、樹脂は、上記ワック
ス状化合物と相溶しない物質でも良いが、相溶する物質
にした方が望ましい。

また、本発明の粉体インクのカーボンブラックと共に微
粒子を形成させる樹脂として上記ワックス状化合物及び
樹脂のうち熱可塑性のものを単独あるいは組み合わせて
使用できる。− また、ここで軟化点として規定される量は、ＡＳＴＭ規
格のＲＡＢ法により測定される物性値で、樹脂の熱変形
を起こす温度を示している。

本発明の粉体インクは、上記物質の他にその流動性、導
電性、定着性等を損なわない程度に添加物を添加するこ
とができる。添加物としては、５ｉ０２、Ｔ　ｉ　０２
、疎水性シリカ、カーボンブラック等の流動性向上剤、
金属石鹸、ポリエチレングリコール等の分散剤、Ｆｅ５
Ｏａ、Ｆｅ２ｏｓ、Ｆｅ％　Ｃｒ％　Ｎｉ％　ＣＯ、フ
ェライト等の磁性粉が単独あるいは組み合わせて使用さ
れる。

本発明の粉体インクの製造方法としては、通常のトナー
の製造方法として公知である方法が適用できる。−例を
挙げるならば、粉体インクを溶融混線、粉砕、分級によ
り作製し、さらにその外殻に樹脂を、樹脂は溶解するが
粉体インクは溶解しない溶液中に、粉体インクを分散し
、かつ、外殻用樹脂を相溶せしめた後、噴霧乾燥するこ
とによって外殻に樹脂を持つ粉体インクが作製できる。

また、本発明の粉体インクの粒径は、インクシートを再
生する際にインク層の剥離部に付着した粉体インクの量
とインク層の膜厚により決められるのが望ましい、つま
り、インク層の剥離部に付着する粉体インクは、前述の
理由により粉体インク−層以下に充填され、この粉体イ
ンクの充填率と、再生後のインク層の膜厚とから粉体イ
ンクの粒径の最適値が予想できる０例えば、再生後のイ
ンク層の膜厚を３．５μｍ、粉体インクの充填率を９０
％とすれば、粉体インクの平均粒径は９．５ないし１０
．５μｍであることが望ましい。

第一図に、本発明の粉体インクを用いた熱転写方式にて
画像を形成する工程と、インクシートを再生する工程と
を有する画像形成方法を模式的に示す。

絶縁性支持体２上にインク層３を有するインクシート１
が矢印４方向へと移動し、サーマルヘッド５によって、
矢印６方向に進行する記録媒体７へとインクが転写し、
記録媒体７へと画像が形成される（熱転写方式にて画像
を形成する工程）。

画像形成によって、インクシート１上には、インク層の
剥離部８とインク層の付着部９とが形成される。

インクシート１の絶縁性支持体２に接するように電極１
０を配置し、インクシート１を挟んで電極１０と反対側
に、粉体インク１１をインクシート１上へと順次供給す
る導電性ローラー１２を配置する。°電源１３により電
極１０と導電性ローラー１２との間にバイアス電圧（以
下、ｖｂと呼称する）を印加した状態で粉体インク１１
をインクシート１上へと供給する。インクシートのイン
ク層の剥離部８に接触した粉体インク１１は、インク層
の剥離部８が絶縁性を示すため絶縁性支持体２の静電容
量とｖｂとの積に比例した量の電荷の注入を受は絶縁性
支持体２へと静電気力にて付着する。しかし、インクシ
ート１のインク層の付着部９、ならびに、絶縁性支持体
２へと付着した粉体インク上に接触した粉体インク１１
は、インク層、粉体インクが導電性であるため、ただ単
に電荷の通り道になるだけで付着力を得ない、この様に
して、インクシートのインク層の剥離部のみに粉体イン
クを補充することができる。粉体インクを補充したイン
クシート１は、粉体インク固定手段１４にてインクシー
ト上へ固定化される。以上の工程によって、インクシー
トが再生される。

ここで、インクシートの絶縁性支持体として、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリ
イミド、ポリアミド等の高分子フィルムが使用でき、サ
ーマルヘッド５としては、溶融熱転写方式等で使われる
ヘッドの他に、通電熱転写方式で使われるスタイラスヘ
ッドも使用でき、また、通電熱転写方式の場合は、イン
クシートの構成がインクシートを挟んでインク層と反対
側に通電層等が形成される。記録奴体７としては、普通
紙、ＯＨＰシート等が使われる。また、粉体インクを搬
送する導電性ローラー１２、粉体インク固定手段１４と
しては、電子写真方式にて公知である磁気ブラシ現像法
、接触現像法等の方法が応用でき、ヒートロール定着法
、フラッシュ定着法、圧力定着法等の方法が適用できる
。

［実施例１］ ６５℃の軟化点を持つポリビニールアルコールを水酸化
ナトリウム中に溶解し、トルエン中に乳化分散する。こ
れにイオン性界面活性剤およびカーボンブラックを均一
に分散する。ついで攪拌しながらエピクロルヒドリンを
徐々に添加することで得られるマイクロカプセル化カー
ボン（以後ＭＣＣと称する）をｎ−ヘキサンを添加した
後、アセトンさらに水で洗浄することで得た。得られた
ＭＣＣの体積抵抗値１０１Ω印、平均粒径は、０゜２μ
ｍで、カーボンブラックの含有量は、・９５％であった
。

粉体インクの内核粒子として、 パラフィンワックス　　　　　　３４ｗｔ％カルナバワ
ックス　　　　　　　３０ｗｔ％エチレン・酢酸ビニル
共重合体　３０ｗｔ％ＭＣＣ６ｗｔ　％ とを混合、混練し、粒径１１．６μｍの粒子を作製した
。この粒子では、凝集が生じ流動性が不良であったので
、外殻として、 スチレンアクリル共重合体−８，５重量部ＭＣＣ１，５
重量部 を内核粒子１００重量部に対して外添し、粉体インクＡ
１を作製した。

粉体インクＡ１は、３Ｈｚのすり歪を与えたときの１８
０℃の粘度を平板粘度計で測定すると３ｘｌＯ”　　ｄ
ｙｎ／ｃｍ２であった。粉体インクの体積抵抗値１０”
Ω印、また、インク層を形成させたときの体槓抗率は１
０２Ω印であった。

粉体インクＡ１の抵抗値が所定の抵抗値であったので、
実際に第一図に示す方法で画゛像形成、インクシートの
再生を行った。なお、インクシートの絶縁性支持体とし
て、４μｍ厚みのポリエチレンテレフタレートフィルム
を用い、インク層としては、粉体インクＡ１とほぼ同一
成分からなる組成物を４μｍ厚みに形成した。ｖｂを７
０Ｖに設定してインク層に粉体インクを付着させると、
充填率８６％で充填され、１８０℃に加熱して圧力を加
えることで粉体インクがインクシート上に広がり、イン
ク層が１００％再生された。その後、画像を形成して、
作製した画像形成物は、再生回数１０００回目であって
もＯ，Ｄ、　　値１．　６の画像が形成できた。また、
表面形状が粉体インクより荒い紙（以下ラフ紙と称する
）を用いても鮮明な画像形成が確認された。

［比較例１］ 粉体インクの内核粒子として、 パラフィンワックス　　　　　　３４　ｗ　ｔ％カルナ
バワックス　　　　　　　３０　ｗ　ｔ％エチレン・酢
酸ビニル共重合体　３０ｗｔ％カーボンブラック　　　
　　　　　６ｗｔ％とを混合、混練し、粒径１１．６μ
ｍの粒子を作製した。外殻として、 スチレンアクリル共重合体 ８．５重量部 カーボンブラック　　　　　　１．５重量部を内核粒子
１００重量部に対して外添し、粉体インクＢ１を作製し
た。

粉体インクＢ１は、３Ｈｚのすり歪を与えたときの１８
０℃の粘度を平板粘度計で測定すると５ｘｌＯ”　　ｄ
ｙｎ／ｃｍ’であった。粉体インクの体積抵抗値１０４
Ωｍ、また、インク層を形成させたときの体積抵抗率は
１０３Ω国であった。

インクシートの絶縁性支持体として、４μｍ厚みのポリ
エチレンテレフタレートフィルムを用い、インク層とし
ては、粉体インクＢ１とほぼ同一成分からなる組成物を
４μｍ厚みに形成した。ｖｂを７０Ｖに設定してインク
層に粉体インクを付着させると、充填率８６％で充填さ
れたが、１８０Ｃに加熱して圧力を加えても粉体インク
がインクシフト上に十分法がらず、最終的な充填率９２
％程度にしかインク層が再生されなかった０画像を形成
して、作製した画像形成物は、再生回数１０００回目で
Ｏ，Ｄ、　　値ニ１．６から０．８ノばらつきのある画
像が形成された。また、ラフ紙を使用したばあいには、
画像に抜はムラがみられた。

［実施例２］ カーボンブラックをトルエン中に０．８ｗｔ％溶解させ
たポリスチレン中に分散させ、スプレードライし、平均
粒径０．　１μｍの微粒子を作成した。このとき、得ら
れた微粒子の体積抵抗値１０１Ω印、カーボンブラック
の含有量は、８５％であった。この微粒子をＭＣＣの代
わりにを使用して実施例１と同様にして粉体インクを作
製した。このとき、使用するポリスチレンの分子量を変
化さ噛て、軟化点を変化させた。第１表に、作製した粉
体インクの軟化点および体積抵抗値、およびインク層を
形成させた時の体積抵抗値を示す。

第１表 第２表 粉体インクＢ５のみが、インク層にしたときの体積抵抗
値を満たさなかった。３Ｈｚのずり歪を与えたときの損
失弾性率を平板粘度計で測定すると第２表のごとくなっ
た。

粉体インクＢ１〜Ｂ４の抵抗値が所定の抵抗値であった
ので、実際に第一図に示す方法で画像形成、インクシー
トの再生を行った。なお、インクシートの絶縁性支持体
として、４μｍ厚みのポリエチレンテレフタレートフィ
ルムを用い１．インク層としては、各粉体インクとほぼ
同一成分からなる組成物を４μｍ厚みに形成した。ｖｂ
を７０Ｖに設定してインク層に粉体インクを付着させる
と、充填率８６％で充填され、１８０℃に加熱して圧力
を加えることで粉体インクがインクシート上に、広がり
、インク層が１００％再生された。その後画像を形成し
て、作製した画像形成物は、再生回数１０００回目であ
っても０．Ｄ、値１．６の画像が形成できた。また、表
面形状がラフ紙を用いても鮮明な画像形成が確認された
。

［発明の卿効果］ 以上述べたように本発明によれば、熱転写方式にて画像
を形成する工程と、インクシートを再生する工程とを有
する画像形成方法で使用される粉体インクにおいて、軟
化点が１８０℃以下の熱可塑性樹脂とカーボンブラック
により構成されるカーボンブラックを主成分とする微粒
子を内添することにより、インクシートを再生して使用
する画像形成方法に最適の粉体インクを提供可能になっ
た。また、この粉体インクを使用してインクシートの再
生を行うと、再生回数の向上がはかられ、また多数回再
生しても画質の安定性が得られ、ランニングコストが大
幅に低減できた。なお、本発明の粉体インクは、熱転写
方式にて画像を形成する工程と、インクシートを再生上
で使用する工程とを有する画像形成方法による装置、例
えば、プリンター　複写機、ファクシミリ等の装装置以
外でも幅広く応用できる６例えば、電子写真方式を用い
たプリンター　複写機、ファクシミリ等の装置に応用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の粉体インクを用いる、熱転写方式に
て画像を形成する工程と、インクシートを再生して使用
する工程とを有する画像形成方法を示す模式図。 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）熱転写方式にて画像を形成する工程と、インクシ
   ートを再生する工程とを有する画像形成方法で使用する
   、ワックス状化合物、樹脂、カーボンブラックにより構
   成される粉体インクにおいて、軟化点が１８０℃以下の
   熱可塑性樹脂とカーボンブラックにより構成されるカー
   ボンブラックを主成分とする微粒子を含有することを特
   徴とする粉体インク。（２）請求項１記載の粉体インク
   に於て、１８０℃での平板粘度計で３Ｈｚのずり歪を与
   えたときの損失弾性率が３×１０＾３ｄｙｎ／ｃｍ＾２
   以下であることを特徴とする粉体インク。 （３）請求項１および２記載の粉体インクに於て、該粉
   体インクを該インクシート上へ付着せしめる際に該粉体
   インクが有する体積抵抗率が１０＾８Ωｃｍ以下であり
   、かつ、該粉体インクにて再生されたインクシートのイ
   ンク層の体積抵抗率が１０＾７Ωｃｍ以下であることを
   特徴とする粉体インク。