JPH04146184A - 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］ 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（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（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から、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。

［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
テルペン系樹脂を重量比で２〜１００％の割合で含有す
ることを特徴とする。

また、本発明の粉体インクは、テルペン系樹脂を重量比
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］ 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、テルペン系
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、テルペン系樹脂を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］ 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・外添剤からなる
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、テルペン系樹脂としては、ポリテルペン樹脂即
ち、αピネン樹脂、βピネン樹脂、リモネン系樹脂、カ
ンフエン系樹脂、Ｐ−シメン系樹脂、のほかテルペンフ
ェノール樹脂、変性テルペン樹脂等が使用できる。

また、着色剤としては、カーボンブラック、Ｆｅ３Ｏ４
、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、ＴｉＯ□、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、
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。

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線、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。例えば、再生後のイ
ンク層の膜厚を３．５μｍ、粉体インクの充＃４率を９
０％とすれば、粉体インクの平均粒径は９．５ないし１
０．５μｍ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
ＨＨ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、○ＨＰ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　　　　　　１８ｗｔ％カルナバワ
ックス　　　　　　　２０ｗｔ％エチレン・酢酸ビニル
共重合体　　８ｗｔ％βピネン・ジペンテン共重合体　
１２ｗｔ％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１０３Ω口であった。

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温度）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１］ 粉体インクとして、 パラフィンワックス　　　　　　１８重量部カルナバワ
ックス　　　　　　　２０重量部エチレン・酢酸ビニル
共重合体　　８重量部カーボンブラック　　　　　　　
　２重量部磁性粉　　　　　　　　　　　　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国、
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
る温度）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コ 粉体インクとして、 変性テルペン樹脂　　　　　　　　５８ｗｔ％（ＹＳレ
ジンＴｏ−８５、安原油脂工業）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温度）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］ 粉体インクとして、 変性テルペン樹脂　　　　　　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国、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１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テルペン樹脂の添加量の関係を第
２図に示した。第２図より、水添テルペンが、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　　　　　　　５ｗｔ％ポリエチレ
ンワックス　　　　　３０ｗｔ％変性テルペン樹脂　　
　　　　　１５ｗｔ％エチレン酢酸ビニル共重合体　　
’　８ｗｔ％カーボンブラック　　　　　　　　２ｗｔ
％磁性粉　　　　　　　　　　　　４０ｗｔ％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重量部変性テルペン樹脂　　
　　　　　　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
で外添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。外殻部に変性テルペン樹脂が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。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２２０紙
に画像形成を行った。外殻のテルペン系樹脂の量によら
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％αオレフィ
ン無水マレイン酸　　２０ｗｔ％カーボンブラック　　
　　　　　　６ｗｔ％テルペンフェノール 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。

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、テル
ペン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
インク中にテルペン系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、テルペン系樹
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テルペン系樹脂の量と、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テルペン系樹脂の量と、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。 １１６．　　インクシート ２゜ ３゜ ４゜ ５゜ ６゜ ７゜ ８゜ ９゜ １０゜ １１゜ １２゜ １３゜ １４゜ 絶縁性支持体 インク層 インクシートの進行方向 サーマルヘッド 記録媒体の進行方向 記録媒体 インク層の剥敲部 インク層の付着部 電極 粉体インク 導電性ローラー 電源 粉体インク固定手段 以 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴木　喜三部（化１名）第２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する
   粉体インクにおいて、粉体インク中にテルペン系樹脂を
   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）テルペン系樹脂を重量比で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。