JPH0262285A - 粉体インク - Google Patents

粉体インク

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JPH0262285A
JPH0262285A JP63214441A JP21444188A JPH0262285A JP H0262285 A JPH0262285 A JP H0262285A JP 63214441 A JP63214441 A JP 63214441A JP 21444188 A JP21444188 A JP 21444188A JP H0262285 A JPH0262285 A JP H0262285A
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JP
Japan
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ink
powder
carbon black
powder ink
sheet
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JP63214441A
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Eiji Shimura
英次 志村
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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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、粉体インクに関する。さらに詳しくは、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] 上記画像形成方法に使用される粉体インクの従来例はな
いが、いわゆる電子写真用トナーとして、ワックス状化
合物を主成分とするトナー(以降、ワックス系トナーと
呼称する)、導電性トナーあるいは、カプセルトナーの
例がある。
ワックス系導電性トナーとしてUSP−3925219
が、導電性トナーとして、USP−3639245が、
また、カプセルトナーとして特公昭49−1588があ
る。
[発明が解決しようとする課題] しかし、これらのトナーは、本発明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として使用す
ることはできなかった。例えば、USP−392521
9のトナーは、 トナーの表面にワックス成分が露出す
る構成であるので、トナー凝集が生じ長期保存安定性に
劣り、USP−3639245のトナーは、熱可塑性樹
脂を主成分とするので、熱転写方式にて画像を形成でき
ず、また、特公昭49−15138のトナーは、導電性
を有さないため、インクシートの再生ができなかった。
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(以降、1
n−situ法による体積抵抗率と呼称する)が108
Ω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鍾以下で
あることを特徴とする。
あるいは、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、樹脂を主成分とする第一の外殻と、該第一
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、1n−situ法による体積抵抗率が10”Ω
cm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
し終わったインクシートは、インク層の付着部(つまり
、未印字部)の107Ω釧以下の体積抵抗率を示す導電
性部とインク層の剥離部の絶縁性部とが形成される。1
n−situ法、つまり、粉体インクを順次インクシー
ト上へ供給し、インクシートをはさんでインク層と反対
側と粉体インクの供給手段との間にバイアス電圧を印加
することで、粉体インクは108Ω■以下の体積抵抗率
を示す。インク層の剥離部の絶縁性部へ接触した粉体イ
ンクは、バイアス電圧と絶縁性部の静電容量との積に比
例した量の電荷が注入され、従って、粉体インクは絶縁
性部へ静電気力にて付着する。しかし、導電部及び付着
した粉体インクへ接触した粉体インクは、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
、熱転写方式にて画像を形成し終わったインクシートの
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。粉体インクをインクシートへ固定化することでイ
ンクシートが再生される。
再生されたインクシートのインク層は、ワックス状化合
物、あるいは、ワックス状化合物と該ワツクス状化合物
に相溶する熱可塑性樹脂とを主成分とするので熱転写方
式での画像形成が可能になる。
[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の内核物質として使用されるワック
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。
本発明の粉体インクの内核物質として使用される上記ワ
ックス状化合物に相溶する熱可塑性樹脂としては、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、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樹脂から選ばれる樹脂の単体、重合
体、゛混合体であって、上記ワックス状化合物に相溶す
る物質が選ばれる。
本発明0粉体インクの外殻物質として使用される樹脂と
しては、上記熱可塑性樹脂と、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、ポリビニルピリジン、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、混合体である。なお、外殻用物質は
、上記ワックス状化合物と相溶しない物質でも良いが、
外殻の膜厚が厚くなるようならば相溶する物質にした方
が望ましく、また、内核に添加するカーボンブラックの
1が少ない場合も相溶する物質にした方が望ましい。
本発明の粉体インクは、1n−situ法による体積抵
抗率が101Ωcm以下であり、かつ、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以下であり、望ましくは、1n−situ法に
よる体積抵抗率が107Ω−以下であり、かつ、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106Ωcm以下である。そのために、カーボンブ
ラックを添加するわけであるが、内核には、内核粒子に
対して1.0から10wt%添加するのが望ましい。内
核にカーボンブラックを添加するのは、粉体インクによ
って再生されたインク層の体積抵抗率が、インク層全体
にわたって107Ω■以下であるためであって、粉体イ
ンクの表面を導電化するだけでは、再生されたインク層
の体積抵抗値のばらつきが大きくなるためである。外殻
に対して添加される場合は、外殻用樹脂に対して5から
50wt%添加するのが望ましく、また、第二の外殻と
してのカーボンブラック量は、粉体インクに対して0.
1から10wt%が望ましい。
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、Fe30a、Fe2O3
、Fe、  Cr、  Ni、  C。
等の磁性粉、SiO2,TiO2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が挙げられ
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、粉体インクの内核粒子を溶融混線、粉砕
、分級により作製し、外殻用樹脂は溶解するが内核粒子
は溶解しない溶液中に、内核粒子を分散し、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1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。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。記録媒体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、粉体インク量定手段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] 粉体インクの内核粒子として、 パラフィンワックス      33wt%カルナバワ
ックス       30wt%エチレン・酢酸ビニル
共重合体 30wt%カーボンブラック       
 6wt%Ti○2             1 w
 t%とを混合、混練し、粒径11゜6μmの粒子を作
製した。なお、エチレン・酢酸ビニル共重合体とパラフ
ィンワックスとカルナバワックスとは良く相溶した。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A1を作製した。
粉体インクA1は、vbをIOVとして1n−situ
法による体積抵抗率を測定したところ5×106Ωcm
であり、再生されたインクシートのインク層の体積抵抗
率は104Ωcm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コレム
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を変
化させたときの粉体インクA1のインクシート上への付
着状況、ならびに、再生されたインク層の膜厚を表1に
示す。
表1より、粉体インクA1を用いたとき、vb=60v
以上にすればバイアス電圧によらず、常に充填率85〜
86%を維持できる。すなわち、粉体インクの粒径を適
当に選定することで、再生したいインク層の膜厚が常に
実現できる。
この様にして、再生をしながら画像を形成して、作製し
た画像形成物は、再生回数1000回目であっても光学
濃度(以降、O,D、  値と呼称する)1.6の画像
が形成できた。
[実施例2] 実施例1の内核粒子100重量部に対して、スチレンア
クリル共重合体(スチ・アク)とカーボンブラック(C
,B)とを表2に示す配合にて外添して粉一体インクA
2からA6を作製した。粉体インクA2からA6を実施
例1と同様にして、1n−site法の体積抵抗率(ρ
)と、粉体インクA2からA6によって再生されたイン
ク層の体積抵抗率(ρ゛)と、Vb=100Vとした時
のインクシート上のインク層剥離部(充1)と、インク
シート上のインク層付着部(充2)への付1状況を表2
に示す。
した。
表2には0内の語句で記述 表2より、1n−situ法による粉体インクの体積抵
抗率が108Ω−以下でないとインクシートのインク層
付着部にも粉体インクが補充されてしまった。さらに、
インク層の剥離部に付着した粉体インクは、バイアス電
圧によってその付着量を制御するのが困難であった。イ
ンク層付着部に粉体インクが補充されると、粉体インク
をインクシートへ固着した場合、インク層の凹凸が形成
されたり、また、再生されたインク層の膜厚が順次変化
してしまい、このインクシートにより画像を形成したと
ころ、濃度ムラ、潰度不足が生じてしまった。
[実施例3] 実施例1の内核粒子の回りにスチレン・アクリル共重合
体からなる第一の外殻を厚み0. 2μm形成し、その
回りに、第二の外殻であるカーボンブラック(C,B)
を表3に示す量外添(外添型は、粉体インクに対しての
量とした。)シて、粉体インクA7からAIOを作製し
た。実施例2と同様に、1n−situ法の体積抵抗率
(ρ)と、粉体インクA7からAIOによって再生され
たインク層の体積抵抗率(ρ′)と、Vb=100Vと
した時のインクシート上のインク層剥離部(充1)と、
インクシート上のインク層付着部(充2)への付着状況
を表3に示す。表3には0内の語句で記述した。
表3 [実施例4] 粉体インクの内核粒子として、 パラフィンワックス      33wt%カルナバワ
ックス     30− y w t%エチレン・酢酸
ビニル共重合体 30wt%カーボンブラック    
    y w t%T i 02         
    1 w t%とを混合、混練し、粒径11.6
μmの粒子を作製した。この粒子の回りに、第一の外殻
としてポリスチレン層を0.2μm厚みに形成し、第二
の外殻としてカーボンブラック層を粉体インクに対して
3wt%形成した。このようにして表4に示す粉体イン
クAllからA15を作製した。
実施例2と同様に、1n−situ法の体積抵抗率(ρ
)と、粉体インクAllからA15によって再生された
インク層の体積抵抗率(ρ′)と・Vb=100Vとし
た時のインクシート上のインク層剥離部(充1)と、イ
ンクシート上のインク層付着部(充2)への付着状況を
表4に示す。表4には0内の語句で記述した。
表4 表4より、再生されたインク層の体積抵抗率が107Ω
cm以下でないとインクシートのインク層付着部にも粉
体インクが補充されてしまうことがわかる。
以上、実施例1から実施例4までで明らかなように、粉
体インクの1n−situ法による体積抵抗率が108
Ωm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
あれば、熱転写方式にて画像を形成し終わったインクシ
ートのインク層の剥離部のみに粉体インクを補充でき、
さらに、粉体インクの付着量は、バイアス電圧が一定値
以上であれば常に一定であり、従って、粉体インクの粒
径を適当に選定することで、再生したいインク層の膜厚
を常に実現できる。
[実施例5] 粉体インクA16の内核粒子として、 マイクロクリスタリンワックス 40wt%酸化ポリエ
チレンワックス   50wt%カーボンブラック  
      6wt%S i O24w t% とを混合、混練し、粒径11.0μmの粒子を作製し、
外殻として、内核粒子100重量部に対し、PMMA 
          8.5重量部カーボンブラック 
     1.5重量部とを混合、外添し、粉体インク
A16を作製した。
[実施例6] 粉体インクA17の内核粒子として、 マイクロクリスタリンワックス 25wt%酸化ポリエ
チレンワックス   25wt%カーボンブラック  
      6wt%Fe5O440wt% S i O24w t% とを混合、混練し、粒径11.0μmの粒子を作製し、
外殻として、内核粒子100重量部に対し、PMMA 
          8.5重1部カーボンブラック 
     1.5重量部とを混合、外添し、粉体インク
A17を作製した。
[実施例7] 粉体インクA18の内核粒子として、 酸化ポリエチレンワックス   15wt%エチレン酢
酸ビニル共重合体  35wt%カーボンブラック  
      6 w t%Fe30a        
   40wt%S i O24w t% とを混合、混練し、粒径11゜0μmの粒子を作製し、
外殻として、内核粒子100重1部に対し、PMMA 
          8.5重量部カーボンブラック 
     1.5重量部とを混合、外添し、粉体インク
A18を作製した。
[実施例8] 粉体インクAI9の内核粒子として、 酸化ポリエチレンワックス   25wt%パラフィン
ワックス      20wt%エチレン酢酸ビニル共
重合体   5wt%カーボンブラック       
 6wt%Fe30z            40w
t%5i02             4wt%とを
混合、混練し、粒径1160μmの粒子を作製し、外殻
として、内核粒子100重量部に対し、PMMA   
        8.5重量部カーボンブラック   
   1.5重1部とを混合、外添し、粉体インクA1
9を作製した。
実施例5から実施例8の粉体インクA16からA19に
ついて、1n−situ法による体積抵抗率(ρ)、再
生後のインクシートのインク層の体積抵抗率(ρ゛)、
及び、3.5μm厚みのポリエチレンテレフタレートフ
ィルム上に、3.5μm厚みにインク層を形成して、第
一図に示す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にて、
インク層を再生しながら画像を形成した結果を表5に示
す。ただし、サーマルヘッドの印字エネルギー0.2m
j/dot、Vb =80Vとした。
表5 [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
分とする外殻とを有し、1n−situ法による体積抵
抗率が10@Ωcm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1
07Ω〔以下であるか、あるいは、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、樹脂を主成分とする第一の
外殻と、該第一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、1n−situ法による体積抵
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1
07Ωcm以下であるので、長期保存安定性に優れた、
インクシートを再生して使用する画像形成方法に使用す
る粉体インクを提供可能になった。また、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。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。
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 代理人 弁理士 銘木喜三部(他1名)
【図面の簡単な説明】

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。
  2. (2)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、樹脂を主成分と
    する第一の外殻と、該第一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。
JP63214441A 1988-08-29 1988-08-29 粉体インク Pending JPH0262285A (ja)

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