JPH04146182A - 粉体インク - Google Patents

粉体インク

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JPH04146182A
JPH04146182A JP27127890A JP27127890A JPH04146182A JP H04146182 A JPH04146182 A JP H04146182A JP 27127890 A JP27127890 A JP 27127890A JP 27127890 A JP27127890 A JP 27127890A JP H04146182 A JPH04146182 A JP H04146182A
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powder ink
image
resin
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Masanobu Motoki
元木 正信
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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】 [産業上の利用分野コ 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] 上記画像形成方法に使用される粉体インクとして、従来
例は存在しないが、電子写真トナーのうち、ワックス系
化合物を主成分とするトナーく以後、ワックス系トナー
と称する。例えばUSP−3925219)、導電性ト
ナー(例えばう5p−3639245)、あるいは、カ
プセルトナーく例えば特公昭49−1588)の技術が
応用できる。さらに、関連技術として、本発明者らは、
特開平1−209179で開示されるインクシートの再
生方法を提案した。
[発明が解決しようとする課題] しかし、以下の制約条件が既存のトナーで、すべて満た
す事ができないと、これらのトナーをそのまま使用する
事はできない、即ち、インクシートを加熱により定着し
なければならないことがら、低融点成分を有する必要が
あり、インクシートに加熱により定着した場合に、プロ
セス中に剥離しないために低粘性成分を有する必要があ
る。更に、プロセスの必要上から、導電性を持たせなけ
ればならない。
これらの、制約条件を満たす粉体インクを試作し、プロ
セスが成立する事を本発明者らは、確認した。しかし、
多少表面形状の粗い紙(以下ラフ紙と称する。)に対し
て画像形成を行わせると、インクの抜は等の画質劣化が
、希であるが認められ、さらに改善の余地が認められる
そこで本発明は、これらの問題点を解決するためのもの
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、粉体インクを現像定着
して作成したインクシートを熱転写方式で画像形成した
ときに良好な画質を得ることのできる粉体インクを提供
することにある。
口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
成方法で使用する粉体インクにおいて、粉体インク中に
石油樹脂を重量比で2〜100%の割合で含有すること
を特徴とする6また、本発明の粉体インクは、石油樹脂
を重量比で10%以下の割合で含有する外殻を有するこ
とを特徴とする。
[作用コ 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、石油樹脂を
含むことにより、紙の繊維質との接着力が増加しインク
シート側よりも、紙価により強固に付着する。すなわち
、紙とインクシートを引き剥す時に、加熱部では、イン
クが紙価に全面付着した状態で剥離し、非加熱部では、
インクがインクシートに全面付着した状態で剥離する。
従って、抜けのないエツジのシャープな良好な画質が得
られる。
また、粉体インク外殻に、石油樹脂を10%以下の割合
で含有する条件で、粉体インク表面の粘着が大きくなっ
て、粉体インク同士の凝集が発生するのを防止できるこ
とが確認された。
[実施例コ 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としては、その内核および外殻とし
て、結着剤・粘着剤・着色剤・内添剤・外添剤かうなる
ものが使用できる。結着剤としては、種々のWAX状化
合物・樹脂が単独あるいは、組み合わせて使用できる。
WAX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。また、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、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂、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。
さらに、ここで言う石油樹脂は、石油のナフサクラッキ
ング等により、生成・副生される樹脂のことであり、代
表的なものに、ナフサクラッキングの際に副生ずるオレ
フィン、ジオレフィンを原料としてフリーデルクラフト
型触媒を用いてカチオン重合により得られる樹脂であり
、その出発原料から脂肪族系炭化水素樹脂(C5留分)
、芳香族系炭化水素樹脂(C9留分)、これらの共重合
体樹脂に分類されるもの、およびジシクロペンタジェン
や芳香族炭化水素を水素化して脂環構造とする脂環族系
炭化水素樹脂等がある。
また、着色剤としては、カーボンブラック、Fe50.
、ニグロシン等の染料等の公知の黒色の着色剤及び、フ
タロシアニン等の有色の公知の着色剤が使用できる。
本発明の粉体インクは、その流動性、導電性、定着性等
を損なわない程度に内添剤および外添剤を添加すること
ができる。内添剤としては、カーボンブラック、金属粉
等の導電剤、SiO2、TiO2、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、Fe3O4、Fe2O3、F
e、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練、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fi13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、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コ 粉体インクとして、 パラフィンワックス      10wt%カルナバワ
ックス       20wt%エチレン・酢酸ビニル
共重合体  awt%クイントンN180(日本ゼオン
) 2 0wt % カーボンブラック        2wt%磁性粉  
          40wt%とを混合、混練し、風
力粉砕にて、平均粒径約10μ の微粒子を作成した。
更に、微粒子に対して、10重量部のカーボンブラック
を外添し、粒径11.2μ の粉体インクA1を作製し
た。
粉体インクA1は、透過型電子顕微鏡にて観察すると約
0.2μ のカーボンブラックからなる外殻が確認され
た。粉体インクの体積抵抗値106Ω口、また、インク
層を形成させたときの体積抗率は1000国であった。
粉体インクA1の抵抗値が所定の低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。インクシートの絶縁性支持体として、4
μm厚みのアラミドフィルムを用い、vbを70Vに設
定してインク層に粉体インクを付着させ、フィルム上の
粉体インクを熱定着させてインク層を作成した。作成さ
れたインクシートをサーマルヘッドを用いて市販のPP
C紙に画像形成を行った。インク層は、細部の抜は等発
生が認められなかった。同様にして、1000枚のPP
C紙に画像形成を行ったが、画像形成のムラ・抜は等は
認められなかった。このときべた部でのOD値(光学濃
度系により測定される潅度)は、2.0であった。更に
、画像形成に使用したインクシートを再生したところ、
インクシートが完全に再生される事が確認された。再生
されたインクシートを用いて画像形成を行ったが、作製
した画像形成物は、再生回数100回目であっても、画
像形成のムラ・抜は等は認められなかった。更にそのと
きのべた部のoD値は、2.0で一定であった。
[比較例]、コ 粉体インクとして、 パラフィンワックス カルナバワックス エチレン・酢酸ビニル共重合体 カーボンブラック 磁性粉 10重量部 20重1部 8重量部 2重量部 40重量部 とを混合、混練し、実施例1と同様にしてカーボンブラ
ックを外添し、粉体インクB1を作製した。
粉体インクB1は、透過型電子顕微鏡にて観察すると約
0.2μ のカーボンブラックからなる外殻が確認され
た。また、各々の粉体インクの体積抵抗値106Ω印、
また、インク層を形成させたときの体積抗率は103Ω
国であった。
粉体インクB1の抵抗値が所定の低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。インクシートの絶縁性支持体として、4
μm厚みのアラミドフィルムを用い、vbを70Vに設
定してインク層に粉体インクを付着させ、フィルム上の
粉体インクを熱定着させてインク層を作成した。作成さ
れたインクシートをサーマルヘッドを用いて市販のPP
C紙に画像形成を行った。インク層は、細部の抜は等発
生が認められなかった。同様にして、1000枚のPP
C紙に画像形成を行ったが、12゜5%の割合で画像形
成のムラ・抜は等が発生した。
このときべた部でのOD値(光学濃度系により測定され
る濃度)は、1.8〜2.0であった。更に、画像形成
に使用したインツクシートを再生したところ、インクシ
ートが完全に再生される事が確認された。再生されたイ
ンクシートを用いて画像形成を行ったが、作製した画像
形成物は、再生回数3回目に一回の割合で、画像形成の
ムラ・抜は等が認められた。
[実施例2] 粉体インクとして、 変性石油樹脂樹脂        5 (オリゴチック1300、三菱石油) カーボンブラック        2 w t%磁性M
              40wt%とを混合、混
練し、風力粉砕にて、平均粒径約10μ の微粒子を作
成した。更に、微粒子に対して、10重量部のカーボン
ブラックを外添し、粒径10.8μ の粉体インクA2
を作製した。
粉体インクA2は、透過型電子顕微鏡にて観察すると約
0.2μ のカーボンブラックからなる外殻が確認され
た。粉体インクの体積抵抗値108Wt % 60口、また、インク層を形成させたときの体積抗率は
10’Ω■であった。
粉体インクA1の抵抗値が所定の低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。インクシートの絶縁性支持体として、4
μm厚みのアラミドフィルムを用い、vbを70Vに設
定してインク層に粉体インクを付着させ、フィルム上の
粉体インクを熱定着させてインク層を作成した。作成さ
れたインクシートをサーマルヘッドを用いて市販のPP
C紙に画像形成を行った。インク層は、細部の抜は等発
生が認められなかった。同様にして、1000枚のPP
C紙に画像形成を行ったが、画像形成のムラ・抜は等は
認められなかった。このときべた部でのOD値(光学濃
度系により測定される濃度)は、2.0であった。更に
、画像形成に使用したインクシートを再生したところ、
インクシートが完全に再生される事が確認された。再生
されたインクシートを用いて画像形成を行ったが、作製
した画像形成物は、再生回数100回目であっても、画
像形成のムラ・抜は等は認められなかった。更にそのと
きのべた部のOD値は、2.0で一定であった。
[実施例3コ 粉体インクとして、 変性石油樹脂樹脂      x  wt%パラフィン
ワックス  58−xwt%カーボンブラック    
  2  wt%磁性粉          40  
wt%とを混合、混練し、風力粉砕にて、平均粒径約1
0μ の微粒子を作成した。更に、微粒子に対して、1
0重量部のカーボンブラックを外添し、粒径10.8μ
 の粉体インクを作製した。
該粉体インクは、透過型電子顕微鏡にて観察すると約0
.2μ のカーボンブラックからなる外殻が確認された
。粉体インクの体積抵抗値106Ω■、また、インク層
を形成させたときの体積抗率は103Ω口であった。
粉体インクの抵抗値が所定の低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。インクシートの絶縁性支持体として、4μm
厚みのアラミドフィルムを用い、vbを70Vに設定し
てインク層に粉体インクを付着させ、フィルム上の粉体
インクを熱定着させてインク層を作成した。作成された
インクシートをサーマルヘッドを用いて市販のPPC紙
に画像形成を行った。同じ条件で、1000枚のPPC
紙に画像形成を行い、画像形成のムラ・抜は等を観察し
、その発生枚数と変性石油樹脂樹脂の添加量の関係を第
2図に示した。第2図より、水添石油樹脂が、1wt%
以上で、画質の向上が認められる。さらに、10wt%
以上になると、その効果は、顕著になる。
[実施例4] 粉体インクとして、 パラフィンワックス ポリエチレンワックス 変性石油樹脂樹脂 エチレン酢酸ビニル共重合体 カーボンブラック 5wt % 3 0wt % 1 5wt % 8wt % 2、w t % 磁性粉            4 owt%とを混合
、混練し、平均粒径約10μ の微粒子を作成した。さ
らに、 メタクリル樹脂     100−x重量部カーボンブ
ラック        6重量部変性石油樹脂樹脂  
      X重量部からなる、粒径0.2μ の超微
粒子を作成し、前記微粒子の外殻にメカノケミカル反応
で外流し粉体インクを作製した。
該粉体インクは、透過型電子顕微鏡にて観察すると約0
.2μ のカーボンブラックからなる外殻が確認された
。粉体インクの体積抵抗値106Ω国、また、インク層
を形成させたときの体積抗率は103Ω国であった。
該粉体インクを、60℃の恒温槽に300時間放置して
、顕微鏡観察される粒径の変化を調査した。その結果を
第3図に示した。外殻部に変性石油樹脂樹脂が10wt
%以上添加されていると、粒子凝集が顕著に認められる
粉体インクの抵抗値が所定の低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。インクシートの絶縁性支持体として、4μm
厚みのアラミドフィルムを用い、vbを70Vに設定し
てインク層に粉体インクを付着させ、フィルム上の粉体
インクを熱定着させてインク層を作成した0作成された
インクシートをサーマルヘッドを用いて市販のPPC紙
に画像形成を行った。外殻の石油樹脂系樹脂の量によら
ず、インク層は、細部の抜は等発生が認められなかった
。同様にして、1000枚のPPC紙に画像形成を行っ
たが、画像形成のムラ・抜は等は認められなかった。さ
らに、画像形成に使用したインツクシートを再生したと
ころ、インクシートが完全に再生される事が確認された
[実施例4〕 粉体インクとして、 パラフィンワックス      33wt%カルナバワ
ックス       20wt%カーボンブラック  
      6wt%石油樹脂フェノール樹脂    
15wt%磁性粉            40wt%
とを混合、混練し、風力粉砕にて、平均粒径約10μ 
の微粒子を作成した。更に、微粒子に対して、10重量
部のカーボンブラックを外添し、粒径12.6μ の粉
体インクを作製した。
粉体インクは、透過型電子顕微鏡にて観察すると約0.
2μ のカーボンブラックからなる外殻が確認された。
粉体インクの体積抵抗値106Ω口、また、インク層を
形成させたときの体積抗率は103Ω口であった。
粉体インクの抵抗値が所定の低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。インクシートの絶縁性支持体として、4μm
厚みのアラミドフィルムを用い、vbを70Vに設定し
てインク層に粉体インクを付着させ、フィルム上の粉体
インクを熱定着させてインク層を作成した。作成された
インクシートをサーマルヘッドを用いて市販のPPC紙
に画像形成を行った。インク層は、゛細部の抜は等発生
が認められなかった。同様にして、1000枚のPPC
紙に画像形成を行ったが、画像形成のムラ・抜は等は認
められなかった。このときべた部でのOD値は、2.0
であった。更に、画像形成に使用したインクシートを再
生したところ、インクシートが完全に再生される事が確
認された。
再生されたインクシートを用いて画像形成を行ったが、
作製した画像形成物は、再生回数100回目であっても
、画像形成のムラ・抜は等は認められなかった。更にそ
のときのべた部のOD値は、2.0で一定であった。
なお、本実施例では、述べなかったが、前述した、石油
樹脂系樹脂を用いた場合や、主成分の結着剤をワックス
系に変えて、樹脂系を用いた場合にも同様の効果を有す
ることは、自明である。
[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する粉体インクにおいて、粉体
インク中に石油樹脂を結着剤に対して、重量比で2〜1
00%の割合で含有することにより、画像形成した場合
の細線の抜け・ムラをなくした良好な画像品質を得るこ
とができる。また、粉体インクが、石油樹脂を重量比で
10%以下の割合で含有する外殻を有することで、粉体
インク同士の凝集を防止でき、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。、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、多数回再生しても画質の安定性が得られ、
それにより再生回数の向上がはかられ、またランニング
コストが大幅に低減できた。なお、本発明の粉体インク
は、紙等の画像形成体に熱或いは、圧力により画像形成
を行う例えば、電子写真プロセス、熱転写プロセスを用
いたプリンター 複写機、ファクシミリ等の装置にも幅
広く応用できる。
【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。第2図
は、本発明の粉体インク中の石油樹脂系樹脂の量と、該
粉体インクを用いて画像形成を行った場合の画質劣化の
発生を調べた実験結果を示す図、第3図は、本発明の粉
体インクの外殻中の石油樹脂系樹脂の量と、60℃で3
00時間放置した場合の粒子径の変化を調べた実験結果
を示す図。 156.  インクシート 211.  絶縁性支持体 311.  インク層 410.  インクシートの進行方向 561.  サーマルヘッド 661.  記録媒体の進行方向 7゜1. 記録媒体 811.  インク層の剥離部 911.  インク層の付着部 10・ ・・ 電極 11、、、  粉体インク 12゜1. 導電性ローラー 13、、、  電源 14、、、  粉体インク固定手段 創面

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する
    粉体インクにおいて、粉体インク中に石油樹脂を結着剤
    に対して、重量比で2〜100%の割合で含有すること
    を特徴とする粉体インク。
  2. (2)石油樹脂を重量比で10%以下の割合で含有する
    外殻を有することを特徴とする第1項記載の粉体インク
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