JPH02199463A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、画像形成装置に使用される粉体インクの内、
特に導電性の粉体インクに関する。

［従来の技術］ 導電性の粉体インクとして、持分５８−１０７４３があ
り、定着性を良くする為に、結着樹脂の軟化点を規定す
ることで、粉体インクの溶融時の流動性を確保し、定着
温度を低下させている。

［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、導電性を確保
するための導電材の量が規定されるため、ブロッキング
を防止しつつ樹脂単体で低減できる溶融時の流動性に限
界がある。

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、必要とする導電性を確保しつつ、定着
温度を低下させた粉体インクを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の粉体インクは、導電材、結着樹脂により構成さ
れる粉体インクにおいて、微粒子状の内添物質を含有し
、内添物質のみを結着樹脂に添加した場合の１８０℃で
の粘度が１ｘｌＯ’Ｃ，ｐ。

以下であることを特徴とする。

［作用］ 本発明の上記構成によれば、結着樹脂に対する導電材量
の比が内添物質の添加により増加することで、導電材間
距離の低下により導電性が確保される。また、内添物質
により排除された部分の粘性より、内添物質の界面近傍
で規定される粘性の方が低いために、溶融時粘度が低下
すると考えられる。

［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結着樹脂として、公知
のポリスチレン及びその共重合体、たとえば、水素添加
スチレン樹脂、スチレン・イソブチレン共重合体、スチ
レン・ブタジェン共重合体、ＡＢＳ樹脂、　ＡＳＡ樹脂
、　Ａｓ樹脂、　ＡＡＳＡｓ樹脂Ｃ３樹脂、ＡＥＳ樹脂
、スチレン・Ｐクロロスチレン共重合体、スチレン・プ
ロピレン共重合体、スチレン・ブタジェン架橋ポリマー
　スチレン・ブタジェン・塩素化パラフィン共重合体、
スチレン・アリル・アルコール共重合体、スチレン・ブ
タジェンゴムエマルジョン、スチレン、マレイン酸エス
テル共重合体、スチレン・イソブチレン共重合体、スチ
レン・無水マレイン酸共重合体、アクリレート系樹脂あ
るいはメタアクリレート系樹脂及びその共重合体、スチ
レン・アクリル系樹脂及びその共重合体、たとえば、ス
チレン・アクリル共重合体、スチレン・ジエチルアミノ
・エチルメタアクリレート共重合体、スチレン・ブタジ
ェン・アクリル酸エステル共重合体、スチレン・メチル
メタアクリレート共重合体、スチレン・ｎ・ブチルメタ
アクリレート共重合体、スチレン・ジエチルアミノ・エ
チルメタアクリレート共重合体、スチレン・メチルメタ
アクリレート・ｎ−ブチルアクリレート共重合体、スチ
レン・メチルメタアクリレート・ブチルアリレート・Ｎ
−（エトキシメチル）アクリルアミド共重合体、スチレ
ン°グリシジルメタアクリレート共重合体、スチレン・
ブタジェン・ジメチル・アミノエチルメタアクリレート
共重合体、スチレン・アクリル酸エステル°マレイン酸
エステル共重合体、スチレン・メタアクリル酸メチル・
アクリル酸２−エチルヘキシル共重合体、スチレン・ｎ
−ブチルアリレート・エチルグリコールメタアクリレー
ト共重合体、スチレン・ｎ−ブチルメタアクリレート・
アクリル酸共重合体、スチレン・ｎ−ブチルメタアクリ
レート・無水マレイン酸共重合体、スチレン・ブチルア
クリレート・イソブチルマレイン酸ハーフエステル・ジ
ビニルベンゼン共重合体、ポリエステル及びその共重合
体、ポリエチレン及びその共重合体、エポキシ樹脂、シ
リコーン樹脂、ポリプロピレン及びその共重合体、ワッ
クス類、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、ポリビニリデンフルオ
ライド、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニールア
ルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、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、ブチラール
樹脂、ポリビニルブチラールが単独で、あるいは、複合
して使用される。さらに、結着樹脂にワックス状化合物
を添加して使用でき、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、マイクロ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。

また、本発明の粉体インクの導電材として公知のカーボ
ンブラックあるいは、各種の金属、金属酸化物、金属塩
等が、単独で、あるいは、組み合わせて使用される。

本発明の粉体インクに使用される内添物質として前述の
樹脂、ワックスの他ホワイトカーボン、ＣａＣＯ５、タ
ルク、ＳｉＯ２、疎水性シリカ、カオリン、クレー　ケ
イ酸塩、マグネタイト、マグネタイト、フェライト、金
属、金属酸化物、金属塩、ガラス微粉末、ガラス微粉末
等が使用でき、その粒径として、定着時に良好な画質を
与え、かつ添加した場合に、粘度上昇を引き起こさない
範囲にあることが望ましい。本発明者の検討では、０゜
０５〜５μｍに、この範囲がある。

本発明の粉体インクは、上記物質の他にその流動性、定
着性等を損なわない程度に添加物を添加できる。添加物
としては、金属石鹸、ポリエチレングリコール等の分散
剤、Ｆｅ３Ｏ４、Ｆｅ２０ａ、　　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。

［実施例１コ スチレンオリゴマ−９０重量部 導電性カーボンブラック　　２　　重量部ポリエチレン
ワックス　　１０　　重量部平均粒径０．２μｍの テトラフルオロエチレン　３０　　重量部を、ヘンシェ
ルミキサーで混合後、２軸押し出し機で混練し冷却後、
粉砕・分級し平均粒径１２μｍの粉体インクＡ１を作製
した。テトラフルオロエチレン３０重量部をスチレンオ
リゴマー：　ポリエチレンワックス＝９：１の樹脂中１
００重量部に分散し１８０℃の温度で、回転式粘度計を
使用して粘度を測定すると、３ｘｌＯ２ｃ、ｐ、　　で
あった。

さらに、導電性カーボンブラックのみを、５〜７重量部
に変えて添加した同じ粒径の粉体インクＡ２〜Ａ３を作
製した。それぞれの、全量に対するカーボンブラック量
、体積抵抗率、回転粘度計で測定した、１８０℃の粘度
を第１表に示した。

第１表 作製された、粉体インクＡ１〜Ａ３を、電子写真方式の
画像形成装置を用いて画像形成を行った。

このとき、Ａ１−Ａ３は、以下の定着温度で定着され、
以下の光学温度（以下０．　　Ｄ、　　値と称する。

）の画像が得られた。

第２表 ［比較例１］ 実施例１と同様の体積抵抗率を得るために、スチレンオ
リゴマー９０重量部、ポリエチレン１０重量部に対して
、導電性カーボンブラックを以下の表の分量添加して、
ヘンシェルミキサーにかけた後、２軸押し出し機で混練
し冷却後粉砕して、風力分級し平均粒径１２μｍの粉体
インクＢｌ〜Ｂ３を作製した。それぞれの、全量に対す
るカーボンブラック量、体積抵抗率、回転粘度計で測定
した、１８０℃の粘度を第３表に示した。

第３表 作製された粉体インクＢ１〜Ｂ３を、画像形成を行った
ところ、以下の定着温度で定着され、ＯｌＤ、値１．４
の画像が得られた。

第４表 以上のように、−内添物質を入れない場合と比較して、
同じ抵抗値を得るために必要な分量の導電剤を添加した
場合は、溶融時の粘度が上昇することで定着に必要な温
度も上昇することが判明した。

［実施例２コ スチレンオリゴマｍ：　ポリエチレン＝９：１の組成物
を作製し、結着樹脂Ａとする。これに、導電性カーボン
ブラックを４．８ｗｔ％添加し、ヘンシェルミキサーに
かけた後、３本ロールミルで混練し冷却後粉砕して、風
力分級し平均粒径１３・１μｍの粉体インクＣ１を作製
した。この時の体積抵抗率１０２Ωｃｍであった。さら
に、結着樹脂Ａを主体として、平均粒径０．　３μｍの
ポリイミド球状粒子を、全体に対して１０〜６０ｗｔ％
添加した場合に、同じ体積抵抗率を示すように導電性カ
ーボンブラックを添加して、平均粒径１３゜１μｍの粉
体インクＣ２〜Ｃ５を作製した。ポリイミド球状粒子を
スチレンオリゴマー：　ポリエチレンワック、＜＝９：
　　１の樹脂中１００重量部に分散し１８０℃の温度で
、回転式粘度計を使用して粘度を測定すると、第５表の
通りであった。

また、それぞれの粉体インクの全量に対するポリイミド
量およびカーボンブラック添加量、１８０℃の粘度を第
６表に示した。

粉体インクＣ１〜Ｃ５を、画像形成を行ったとき、第７
表の定着温度で定着された。また、そのときの０．Ｄ、
値も示した。

第５表 第６表 第７表 以上のように、内添物質の量が６０　ｗ　ｔ％以下５　
ｗ　ｔ％以上であると、内添物質をいれない場合と同じ
抵抗値を示す場合に定着温度を低下できることが判った
。

［実施例３］ 平均粒径０．２μｍのテトラフルオロエチレン３０重量
部をスチレン、アクリル共重合体７０重量部、カルナバ
ワックス５重量部、パラフィンワックス５重量部を混合
・混練後、１８０℃で粘度を測定すると、１０３ｃ、ｐ
、　　であった。

前記のテトラフルオロエチレン３０重量部スチレン、ア
クリル共重合体７０重量部、カルナバワックス５重量部
、パラフィンワックス５重量部、導電性カーボンブラッ
ク５重量部と混合後、混線粉砕により、平均粒径１０．
５μｍの粉体インクを作製した。体積抵抗率は、１０２
Ωｃｍ−，１８００Ｃに於ける粘度は、９　Ｘ　１０３
ｃ、ｐ、　　であった。

前記粉体インクを画像形成させると、定着温度１００℃
で○、Ｄ、値１．６の画像が形成された。

［比較例３］ スチレン、アクリル共重合体８２重量部、カルナバワッ
クス６重量部、パラフィンワックス６重置部、導電性カ
ーボンブラック６重量部を混合後、混線粉砕により、平
均粒径１０．５μｍの粉体インクを作製した。体積抵抗
率は、１０２Ωｃｍであり、実施例３と同様であった。

１８０℃に於ける粘度を測定するとは、２．０ｘｌＯ’
ｃ、ｐ、　　であった。前記粉体インクを画像形成させ
ると、定着温度１８０℃で、０．Ｄ、値１．６の画像が
形成された。実施例３と比較して、同じ抵抗値での定着
温度が高くなっていることが判明した。

［実施例４］ スチレン・メタアクリル酸ｎ−ブチル共重合体７６重量
部中にＣａＣＯ３２０重量部を混合し、１８０℃で粘度
を測定した結果、１　ｘ　１０３ｃ、ｐ。

であった。そこで、スチレン・メタアクリル酸ｎブチル
共重合体７６重量部、導電性カーボンブラック４重量部
、Ｃａ　ＣＯ３２０重量部の割合で、混合・混線・粉砕
・分級をおこなって、平均粒径１１．６μｍの粉体イン
クを作製した。そのときの、体積抵抗率は、１０２Ωｃ
ｍであり、１８０℃での粘度は、５×１０３ｃ、ｐ、　
　であった。この粉体インクを、画像形成を行ったとき
、９０℃の定着温度で定着され、Ｏ，Ｄ、　　値１．６
の画像が得られた。

［比較例４］ スチレン・メタアクリル酸ｎ−ブチル共重合体９４．８
重量部、導電性カーボンブラック５．２重量部を、混合
・混線・粉砕・分級をおこなって、平均粒径１１．６μ
ｍの粉体インクを作製した。

粉体インクの体積抵抗率は、１０２Ωｃｍであり、１８
０℃での粘度は、ｌＸ１０’ｃ、ｐ、　　であった。

さらに、画像形成を行ったとき、１１５℃の定着温度で
定着され、０．Ｄ、値１．６の画像が得られた。実施例
４と比較すると内添物質を入れた場合よりは、高い定着
温度となっている。

以上、実施例に記載された他の内添物質を使用した場合
も同様な効果が得られることは、本発明の詳細な説明さ
れたことから自明のことであろう。

さらに、本発明は、実施例で規定されたことにとどまら
ず広く他の画像形成装置に使用できた。

［発明の−効果］ 以上述べたように本発明によれば、導電材、結着樹脂に
より構成される粉体インクにおいて、微粒子状の内添物
質を含有し、内添物質のみを結着樹脂に添加した場合の
１８０℃での粘度がＩ×１×１０４Ｃ．ｐ．　　以下で
あることにより、所定の抵抗値を得た場合により低温で
定着が可能となり、画像形成装置に使用するとランニン
グコストを低減できる。特に、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とすると、体積抵抗
率を低下させて、定着性を向上させることに多大な効果
を有し、ランニングコストを大幅に低減させた画像形成
装置を提供することが可能となる。

また、その他の画像形成装置にも応用でき、同様の効果
を期待できる。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。

以　　上

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電材、結着樹脂により構成される粉体インクに
   おいて、微粒子状の内添物質を含有し、内添物質のみを
   結着樹脂に添加した場合の１８０℃での粘度が１×１０
   ＾４Ｃ．ｐ．以下であることを特徴とする粉体インク。
2. （２）請求項１記載の粉体インクの１８０℃での粘度が
   、２×１０＾４ｃ．ｐ．以下であり、体積抵抗率が１０
   ＾８Ωｃｍ以下であることを特徴とする粉体インク。
3. （３）請求項１記載の内添物質の添加量が５〜６０ｗｔ
   ％であることを特徴とする粉体インク。
4. （４）請求項１記載の内添物質の融点が結着樹脂の軟化
   点より高いことを特徴とする粉体インク。
5. （５）請求項１記載の結着樹脂の軟化点が７０〜１８０
   ℃であることを特徴とする粉体インク。