JPH02266983A - 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
され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］ 従来の粉体インクとして、本発明者は、特願昭６３−２
１４４４１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
使用される粉体インクにおいて、ワックス状化合物とカ
ーボンブラックとを主成分とするか、あるいは、ワック
ス状化合物と該ワックス状化合物と相溶する熱可塑性樹
脂とカーボンブラックとを主成分とする内核と、カーボ
ンブラックが分散された樹脂を主成分とする外殻、ある
いは、樹脂を主成分とする第一の外殻と、該第−の外殻
の外側にカーボンブラックからなる第二の外殻とを有し
、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１０８ΩＣｍ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１０７Ωｃｍ以下である粉体
インクを提案している。

【発明が解決しようとする課題］ 上記粉体インクを用いインクシートを再生すると、イン
ク層の転写部のみに粉体インクを付着・補充し、インク
層の付着部には粉体インクを付着させない、いわゆる、
選択付着させることができる。インク層の付着部に付着
する粉体インク量は、インク層転写部に付着する粉体イ
ンク量のおおむね２％以下の付着量であり、この付着に
よって、３０回程度の画像形成・再生の繰り返しにより
形成した画像が、光学濃度ムラ、細線の再現性不良等の
画像劣化を起こすことはなかった。

しかし、画像形成・再生を１００回以上行うとインクシ
ートの繰り退し特性が劣化し、形成した画像が、光学濃
度ムラ、細線の再現性不良等の画像劣化を起こすという
問題点があった。

そこで、本発明は、このような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を提供することにある。他の
目的は、インクシートの繰り返し特性の良好な粉体イン
クを提供することにある。

［１ｍＩ［を解決するための手段］ 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する工程とを有する画像形
成方法で使用される、表面にカーボンブラックが外添さ
れてなる粉体インクにおいて、粉体インク母体粒子表面
へカーボンブラックが被覆率５０％以上で外添されてな
り、かつ、カーボンブラックの粒径の１／３以下が母体
粒子中に固着、包埋されてなることを特徴とする。

［作用］ このインク層付着部への粉体インクの付着は、再生され
たインク層表面と粉体インク表面との相互作用の結果生
じたのだと考えられる。つまり、再生されたインク層の
表面の樹脂成分（あるいは、ワックス成分）と粉体イン
ク表面の樹脂成分（あるいは、ワックス成分）との間に
ファンデルワールス力（粘着力）が働いたのだと考えら
れる。

従って、本発明の上記構成によれば、粉体インクの表面
にはカーボンブラックによる凸部が形成される。また、
母体粒子表面に被覆率５０％以上でカーボンブラックが
存在するので、インクシートのインク層と接触する粉体
インクを、粉体インクの凸部であるカーボンブラックと
できる。従って、再生されたインク層表面と粉体インク
表面との相互作用の結果生じる粉体インクのインク層付
着部への付着を減することができる。

さらに、カーボンブラックの一部が母体粒子中に固着、
包埋されているので、カーボンブラックの母体粒子から
の剥離をなくすことができる。

［実施例］ 以下、本発明の詳細な説明する。

粉体インクは、母体粒子の回りにカーボンブラックが外
添されてなる。

ここで、カーボンブラックとしては、ファーネスブラッ
ク、チャンネルブラック、サーマルブラック、ランプブ
ラック、アセチレンブラック等のカーボンブラックが使
用できる。このカーボンブラックは、粉体インク母体粒
子表面へ被覆率５０％以上で外添されてなり、かつ、カ
ーボンブラックの粒径の１／３以下が母体粒子中に固着
、包埋されてなる。ここで、被覆率とは、粉体インクの
母体粒子を被覆するカーボンブラックの割合を指し、１
００％を上限とする。なお、外添するカーボンブラック
は、二種類以上のカーボンブラックであってもよい。

母体粒子の構成物質は、以下に挙げる物′ｆＸ群より選
ばれる物質よりなる。

１）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
、ポリビニリデンフルオライド、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、ポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂から選ばれる
樹脂の単体、共重合体、混合体。

２）ポリビニルアルコール、ポリアリルアルコール、ポ
リビニルピロリドン、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
、ポリビニル硫酸、ポリ乳酸、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、ナイロン樹脂等の水溶
性樹脂の中から選ばれる樹脂の単体、共重合体、混合体
。

３）エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、メ
ラミン樹脂、アルキド樹脂等の熱硬化性樹脂から選ばれ
る樹脂。

４）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、みつろう、ラノリン、モンタンワックス、オ
シケライト、パラフィンワックス、マイクロクリスタリ
ンワックス、ベロトラタム、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、モンタンワックス誘
導体、パラフィンワックス誘導体、硬化ひまし油、合成
ワックス等のワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸
等の高級脂肪酸類、低分子量ポリエチレン、酸化ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、エチレ
ン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステ
ル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体等のオレフ
ィン共重合体類の中から選ばれる単一物、あるいは、複
合物。

５）Ｆｅ３０ａ、Ｆｅ２ｒｓ、Ｆｅ、　　Ｃｒ、　　Ｎ
ｉ等の磁性粉。

８）金属石鹸、ポリエチレングリコール等の界面活性剤
あるいは分散剤。

７）電子受容性の有機錯体、塩素化ポリエステル、ニト
ロフニン酸、第四級アンモニウム塩、ピリジニウム塩等
の帯電制御剤。

８〉タルク等の充填剤。

９）ＳｉＯａ、Ｔｉ１２等の流動性向上剤。

１０）ファーネスブラック、チャンネルブラック、サー
マルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、
ニグロシン等の黒色色素（染・顔料）等の着色剤。

１１）ファーネスブラック、チャンネルブラック、サー
マルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック等
のカーボンブラック、Ａ１粉、Ｃｕ粉等の金属粉、工Ｔ
Ｏ粉、Ｓｎ０２Ｍ等の金属酸化粉、四級アンモニウム塩
等の有機物導電性材等の導電性材。

母体粒子は、構成物質が粒子中に均一に存在していても
、　（不均一に存在しても、）あるいは、内核、外殻と
を有し、各々に異なった、あるいは、一部具なった構成
物質を有していてもよい。

なお、粉体インクの流動性、ブロッキング性、＃湿性、
長期保存安定性等を考慮すれば、母体粒子は、軟化点、
あるいは、ガラス転移点が５０℃以上である物質群２）
及び４）より選ばれる物質を構成物質として含有する外
殻が形成されている方が望ましい。

本発明の粉体インクの製造方法として番よ、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。

第１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ｌ
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ｌ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、また、粉体
インクの母体粒子表面へカーボンブラックが被覆率５０
％以上で外添され、かつ、カーボンブラックの粒径の１
／３以下が母体粒子中に固着、包埋されているので、粉
体インクとインクシートのインク層との相互作用を減じ
ることができ、従って、粉体インクのインクシートのイ
ンク層の付着部への付着をほとんどなくすことができる
。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、ポリアラミド等の高分子フィルム
が使用でき、サーマルヘッド５ヒしては、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。記録媒体７
としては、ラフ紙、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、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。

以下、本発明をさらに詳しく説明する。

粉体インクの母体粒子として、 ポリエステル　　　　　　　　　　　８ｗｔ％マイクロ
クリスタリンワックス　　２０ｗｔ％カルナバワックス
　　　　　　　　１０ｗｔ％酸化ポリエチレンワックス
　　　　１０ｗｔ％Ｆａ３ｏｔ　　　　　　　　　　　
　　５０ｗｔ％ファーネスブラック　　　　　　　　２
ｗｔ％とを混合・混線・粉砕・分級し、さらにＴｌＯ２
を（粒子１００重量部に対して）０．１重量部外添し粒
径１０μｍの母体粒子を作製した。この母体粒子を母体
粒子Ａとする。

カーボンブラックとして、母体粒子Ａ１００重量部に対
して、第１表に示す重量部の粒径３０ｎｍのファーネス
ブラックを外添し、粉体インクＡ１からＡ１２を作製し
た。この粉体インクについて下記評価を行った。結果を
第１表に記す。

１）ファーネスブラックの母体粒子への被覆率ｙの測定
及び母体粒子表面へ包埋量（第１表では２と記載、ファ
ーネスブラックの粒径に対する包埋量）。　（Ｆ　Ｅ　
−Ｓ　Ｅ　Ｍ、　　断面ＴＥＭにより粉体インクの表面
、断面の観察による。） ２）粉体インクの体積抵抗率ｐの測定、　（直径５ｍｍ
の二枚の円柱状電極間に粉体インクを厚み約０．５ｍｍ
となるように挿入し、軸方向に１０ｋｇ　／　ｃ　ｍ　
’の加重をかけ、電極間にＩＯＶの電圧を印加して、粉
体インクの抵抗を測定、いわゆる、圧力セル法、〉 ３）粉体インクの付着特性、　（第１図に示す画像形成
方法に粉体インクを適用し、インク層の付着部に付着し
た粉体インク量ｍとインク層の転写部に付着した粉体イ
ンクｆｉＭとの比ｍ　／　Ｍを調べた。

なお、インクシートの絶縁性支持体として、４μｍ厚み
のポリアラミドフィルム、粉体インクを搬送する導電性
ローラー１２として、磁気ブラシ現像器（ｖｂ＝ａｏｖ
）、粉体インク固定手段１４として、ヒートロール定着
器（ヒーＩ・ローラー表面温度１５０℃）を用いた。） 第１表 第１表より、母体粒子のカーボンブラックによる被覆率
が５０％以上で、かつ、カーボンブラックの母体粒子へ
の包埋量がカーボンブラックの粒径の１／３以下である
と、インク層の付着部に付着する粉体インクの量ｍを大
幅に減らせることがわかる。なお、被覆率が１００％に
近くなっても包埋量が１７３以上になると、インク層の
付着部に付着する粉体インクの量ｍが減らない、この理
由は、カーボンブラックが母体粒子へ埋め込まれる程母
体粒子が粉体インクの表面に露出し易くなるためである
と考えられる。従って、カーボンブラックの包埋量はカ
ーボンブラックの粒径の１／３以下にすることが望まし
い。

これら粉体インクＡ１からＡ１２を、第１図に示す画像
形成方法に用い、熱転写方式による画像形成とインクシ
ートの再生とを繰り返して行い、記録媒体上に形成され
た画像の画像品質（最大光学濃度、光学温度ムラ、細線
の再現性等）を評価した。

ｍ　／　Ｍ値が２％以上であれば、インクシートを１０
回程度繰り返して使用すると画像品質の劣化がみられた
が、ｍ　／　Ｍ値が２％以下であれば、画像形成物の画
像品質は繰り返しによって若干劣化するものの良好であ
った。また、ｍ　／　Ｍ僅さらに減少するほど、インク
シートの繰り返し使用による画像形成物の画像品質の劣
化も減少し、ｍ　／　Ｍ値がほぼ１％以下であると、イ
ンク層の付着部への粉体インクの付着は、全く画像品質
に影響を及ぼさず、画像形成・再生を１００回以上繰り
返しても、形成した画像品質の劣化は皆無であった。

なお、本発明は本実施例に限定されるものではない。

［発明の効果］ 以上述べてきたように、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、表面にカーボン
ブラックを外添されてなる粉体インクにおいて、粉体イ
ンク母体粒子表面へカーボンブラックが被覆率５０％以
上で外添されてなり、かつ、カーボンブラックの粒径の
１／３以下が母体粒子中に固着、包埋されＣなるので、
粉体インクとインクシートのインク層との相互作用によ
る粉体インクのインク層の付着部への付着を実買上なく
すことができる。従って、再生されたインクシートのイ
ンク層の膜厚ムラ、表面凹凸をなくすことができ、繰り
返し特性の良好なインクシートを提供可能となり、画像
品質の良好な記録物を形成可能となった。

この粉体インクにて再生されたインクシートを用いて熱
転写方式で画像を形成すれば、品質の良好な画像を得る
ことができ、インクシートを繰り返し使用できるのでラ
ンニングコストが大幅に低減°される。また、インクシ
ートの再生装置を内蔵した熱転写方式のページプリンタ
ーへと応用炭量できる。

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して使用する工程と
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置以外でも幅広く応用で
きる０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も応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わる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
。 １１・・・粉体インク 以 上 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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され
   る、表面にカーボンブラックが外添されてなる粉体イン
   クにおいて、粉体インク母体粒子表面へカーボンブラッ
   クが被覆率５０％以上で外添されてなり、かつ、カーボ
   ンブラックの粒径の１／３以下が母体粒子中に固着、包
   埋されてなることを特徴とする粉体インク。