JPH02302474A - 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。

［従来の技術］ 従来、粉体インクとしては一般に“トナー′と呼ばれる
熱可塑性樹脂に着色剤を混ぜた微粉末力（用いられてい
る。このトナーは紙に定着することを目的とし、その現
偉方法により絶縁性及び導電性、さらには磁性あるいは
非磁性などの種類がある。これらのトナーは従来の熱転
写方式による画像形成方法に使用されているワックスと
着色剤を主成分とするインクとは根本的に異なるため、
そのまま従来のトナーを用いて熱転写用のインクシート
を形成することはできない、そこで、本発明者らは、特
願昭６３−２１４４４１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して、ワックス状化
合物、熱可塑性樹脂、カーボンブラックとを主成分とす
る内核粒子にカーボンブラックを主成分とする外殻層を
形成した粉体インクを提案した。ざらに該粉体インクは
体積抵抗率が１０８Ω口以下であり、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１０７Ω■以下であることを提案している。

し発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の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、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を１０’Ωｃ
ｍ以下にするため、多量の導電性微粒子を加えなければ
ならず、これにより粉体インクの粘度が上昇し、熱定着
によるシート上へのインク層の形成が凸凹になってしま
う。

この為、熱転写方式にて画像を形成した場合、光学温度
（以下ｏＤ値とする。）のばらつきが生じるという問題
点があった。さらに粉体インクの粘度が高いと記録媒体
上へのインクの転写むらが生じ画質が低下する。また、
多量の熱エネルギーを必要とするため装置の耐久性の低
下、及びランニングコストが増大するという問題点を有
している。

従って本発明の目的は、上記課題を解決するものであり
、インク層の導電性を維持しつつ粘度の低い粉体インク
を提供し、低エネルギーで表面凹凸の無いインクシート
を作製、および再生可能とし、さらに記録媒体上に転写
むらの無い鮮明な画像を形成できる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、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の構成要素である導電性
微粒子を表面に固着した磁性粉末において、熱可塑性樹
脂を表面に被覆した導電性微粉末を用いることを特徴と
する。

また、３Ｈｚの微小ずつ歪を１８０℃で与えたときの該
粉体インクの損失弾性率が４Ｘ１０”ｄｙ　ｎ　ｅ　／
　ｃ　ｍ　２以下であることを特徴とする。

［作用］ 一般にマトリックス中に固形分を混合していくとその混
合物の粘度が上昇していくことが知られている。従って
、本発明の特徴である樹脂被覆した導電性微粉末を磁性
粉末の周りに固着させることにより見かけの固形分量が
減少し、粘度の上昇を抑えることができるものと考えら
れる。また、磁性粉末に導電性微粉末を固着させる場合
、互いに無機物同士であるため未処理のままでは反発力
などにより付着力が弱くなる。この為、導電性微粒子の
表面に被覆した樹脂が磁性粉末と導電性微粒子の間の結
着材として作用し両者を強固に結合させるものであると
考えられる。さらにまた、粉体インク中の磁性粉末同士
の距離が近接しているため、導電化された磁性粉末によ
るストラフチャーが出来易くなり混合系での導電性が確
保されるものと考えられる。従って、加熱下で加圧する
ことで、粉体インクをインクシート上に表面凹凸なく広
げ、固定化することができる。

〔実施例〕

以下の実施例により本発明を具体的に説明する。

本発明の粉体インクは一般の混練粉砕法、スプレードラ
イ法、重合法によって作製することができる。また、粉
体インクとしての導電性を付与するために導電層を外添
する。

本発明の粉体インクに使用する磁性粉末として、Ｆｅ５
Ｏ４、Ｆｅａｒｓ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉなどを用いる。ま
た、導電性微粒子としては、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、Ａ１粉、Ｃ
ｕ粉等の金属粉、工ＴＯ粉、Ｓ　ｎ　Ｏ２粉等の有機導
電性材等を用いることができる０次に、前記導電性微粒
子を熱可塑性樹脂で被覆させる方法としては、重合法、
スプレードライ法などにより処理する。樹脂層の層厚は
０．０５μｍ以下が好ましい。また、本発明の粉体イン
クの主成分として使用するワックス状物質としてキャン
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系ワック
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
、合成ワックス等のワックス類、ステアリン酸、バルミ
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、エ
チレン・アクリル酸共重合体、エチルん・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
レフィン共重合体の中から一種あるいは二種以上を用い
る。更に、ワックス以外の他の主成分として以下に示す
樹脂を混合することができる。

ポリスチレン及び共重合体、例えば、水素添加スチレン
樹脂、スチレン・イソブチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、
　ＡＳＡ樹脂、　Ａｓ樹脂、　　ＡＡＳＡｓ樹脂　ＣＳ
　樹ｆｆａ、ＡＢＳ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、例えば、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−
エチルへキシル共重合体、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倣　ス
チレン・ｎ−ブチルメタアクリレ−・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ェステル・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、フッソ樹脂、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、ポリビニルブチラール樹脂などを一種類あるい
は、二種類以上ブレンドしたものを使用する事ができる
。

着色剤としてはカーボンブラック、スピリットブラック
、ニグロシンなどの黒色染・顔料を使用する。カラー用
としては、フタロシアニン、ローダミンＢレーキ、ソー
ラピュアイエロー８　Ｇ、　　キナクリドン、ポリタン
グストリン酸、インクスレンブルー、スルホンアミド誘
導体などの染料を使用することができる。更に、分散剤
として、金属石鹸、ポリエチレングリコールなどを添加
することができる。

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−１２との間にバイアス電圧く以下
、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０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。

以下、本発明をさらに詳しく説明する。

［実施例１］ （導電性微粒子への樹脂層の形成） 導電性微粒子としてカーボンブラック、樹脂としてポリ
ブチルメタアクリレート（ＰＢＭＡ）を使用し、これら
をアセトンに溶解、分散させスプレードライ法により噴
霧乾燥して、カーボンブラックの周りに樹脂層を被覆形
成した。以下に組成を示す。

アセトン　　　　　　　　２００重量部ＰＢＭＡ　　　
　　　　　　　１０ｆｉ量部カーボンブラック　　　　
　　８重量部上記溶液中へのカーボンブラックの分散は
超音波ホモジナイザーにより行い、また、噴霧方式は二
流体ノズルを用いた。噴霧条件は圧力５ｋｇ／ｃｍ２、
乾燥温度３０度で行った。得られた粉末を電子顕微鏡で
観察したところ、粒径０．０５μｍ、被覆樹脂の膜厚０
．０１μｍの微粉末でありた。

（磁性粉末の作製） 次に、磁性粉末と前記樹脂被覆を行った導電性微粒子を
混合し、メカノケミカルシステムにより磁性粉末の表面
に固着した。以下に製法を示す。

ＦｅａＯ４１００重量部 樹脂被覆カーボンブラック　　４０重量部さらに、メカ
ノケミカル反応による処理温度は５５°Ｃで行った。

（粉体インクの作製） 粉体インクとして、 エチレン・酢酸ビニル共重合体　　３０重量部パラフィ
ンワックス　　　　　　　２５重量部樹脂被覆力−ボン
ブラック処理Ｆｅ３０ｇ４５重量部 上記組成の原料を使用し、スクリュウ押出機で混練し、
冷却、粗粉砕する０次にジェット粉砕機で微粉砕し、分
級して５〜２０μｍ（平均粒径１０μｍ）の粉体インク
を作製した。さらに、該粉体インク１００重１部に対し
て３重量部のカーボンブラックを外添して粉体インクを
作製した。

この様に作製した粉体インクを第１図に示す画像形成方
法のインクシートを再生する工程により、インク層の形
成していないインクシート上（つまり、全ての箇所がイ
ンク層の剥離部）に粉体インクを付着、固定化し、その
後、記録紙に画像を形成したところ、転写むらも無＜Ｏ
Ｄ値１．５以上の鮮明な画像を形成することができた。

さらに、再生回数１０００回後においても初期と同様な
鮮明な画質であった。

［実施例２コ 実施例１のカーボンブラックに被覆する樹脂ＩＬ（被覆
膜厚）を変化させ、そのほかは実施例１と同様にして粉
体インクを作製した。これらの粉体インクについて、３
Ｈｚの微小ずり歪を１８０℃で与えたときの損失弾性率
と、体積抵抗率を測定した０体積抵抗率は作製した粉体
インクを加熱し、ワイヤバーを用いて膜厚３〜４μｍの
膜にして測定した。結果を第１表に示す。

第１表 第１表から明らかなように、樹脂被覆の膜厚が０゜００
１μｍより小さい場合、損失弾性率は小さいが、体積抵
抗率が１０’Ωｃｍ以上になってしまい選択付着を行う
ことができないため好ましくない。

また、樹脂被覆の膜厚が０．０５を越えると体積抵抗率
及び損失弾性率が増大し、インクシートに凹凸が生じ、
画質を低下させるため好ましくない。

従って、樹脂被覆の膜厚は０．００１から０．０５の範
囲にあるのが適当であり、更に本実施例では０．００５
から０．０２の範囲にある膜厚を有する樹脂被覆カーボ
ンブラック処理磁性粉を実施例１と同様に作製し、更に
実施例１と同様に粉体インクを作製して、実施例１と同
様に画像形成したところ、実施例１と同様な結果を得た
。

［実施例３コ 実施例１の（導電性微粒子への樹脂層の形成）をシード
重合法により行った。以下に製法と組成を示す。

カーボンブラック　　　　　　　２０重量部スチレン樹
脂　　　　　　　　　２５重量部過硫酸カリウム（重合
開始剤）０．４重量部純水　　　　　　　　　　　　２
５０重量部これらの原料を使用して、まず始めにカーボ
ンブラックを純水中に超音波ホモジナイザーとメカニカ
ルスターラーにより分散させ、次に重合開始剤である過
硫酸カリウムを加え上記方法と同様にして分散させる。

その後、スチレン樹脂を半分量（２０重量部）加え、分
散液の温度を４５℃に設定して重合を２時間行う。さら
に残りのスチレン樹脂をを加え、温度を７５℃に上げて
４時間重合を行う。重合が終了したら、溶液を遠心分離
にかけ、固形分を分離して濾別、アセトン洗浄を行い、
その後減圧乾燥を行って樹脂被覆カーボンブラックを作
成した。得られた粉末を電子類ｍ鏡で観察したところ粒
径は０．０５μｍであり、樹脂層の膜厚は０．０１μｍ
であった。以下（磁性粉末の作製）と（粉体インクの作
製）は実施例１と同様に行った。但し、　（磁性粉末の
作製）においてメカノケミカル処理温度は５０℃で行っ
た。この様にして作製した粉体インクにおいて実施例１
と同様な画像形成方法を使用して画像を形成し、実施例
１と同様に画像を評価した結果、実施例１と同様な結果
を得た。

［発明の効果］ 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の構成要素で
ある導電性微粒子を表面に固着した磁性粉末において、
熱可塑性樹脂を表面に被覆した導電性微粉末を用いるこ
とにより、３Ｈｚの微小ずり歪を１８０℃で与えたとき
の該粉体インクの損失弾性率が４ｘｌＯ３ｄｙｎｅ／ｃ
ｍ２以下であり、さらに、樹脂被覆導電性微粒子の磁性
粉末表面への固着をメカノケミカル反応により行うこと
によって、粉体インクの増粘作用を抑え、凹凸の無いイ
ンクシートを作製及び再生することができ、これにより
転写抜けや、画像濃度の低下の無い鮮明な画像を得るこ
とができ、さらに、低エネルギーで画像を形成すること
ができるため、ランニングコストを大幅に低減できると
いう多大な効果を有する。

さらに、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にも応用できる。

【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。

Claims (2)

【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
   る粉体インクの構成要素である導電性微粒子を表面に固
   着した磁性粉末において、熱可塑性樹脂を表面に被覆し
   た導電性微粉末を用いることを特徴とする粉体インク。
2. （２）３Ｈｚの微小ずり歪を１８０℃で与えたときの該
   粉体インクの損失弾性率が４×１０＾３ｄｙｎｅ／ｃｍ
   ＾２以下であることを特徴とする請求項１記載の粉体イ
   ンク。