JPH0452171A - 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（以後、ワックス系トナー
と称する０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、これらのトナーを直接本発明のプロセスで使用
する事は、出来ない、すなわち、導電性およびインクシ
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。そのために
粉体インクは、ワックス系トナーに導電剤を流加したよ
うな構造が好ましい。ここで提案された粉体インクでは
、インクにシートへ定着するために熱をかけると、ある
割合でインク表面に、ＷＡＸの微結晶が発生し、導電性
のインク表層を絶縁性に変えてインクシートの再生プロ
セスが、正常に回らなくなるという問題を生じ易い、即
ち、以下の現象が発生する。絶縁性のインクシートに、
導電性のインクが付着し、インクシートを形成している
が、このインクが熱転写のプロセスにより失われると、
その部分のみが絶縁性となる。従って、導電性の粉体イ
ンクを電荷注入現像を行うと、導電性のインク部分には
、粉体インクの電荷が逃げて付着しないのに対し、絶縁
性のフィルム部分には粉体インクが付着し、インクの使
用部分のみが選択的に再生される。然るに、微結晶が発
生したインクは、表面が絶縁性となっているので、新た
な粉体インクの現像を許し、インク層に部分的に厚みむ
らを生じさせる。

それにともなって、このインクシートを用いた、熱転写
プロセスによる画像形成生物の、画質の劣化を引き起こ
す。

また、結着剤の主成分であるＷＡＸは、通常柔らかく、
インクの上に粉体インクが強く擦りつけられると、粘着
力により粉体インクがインク層に付着し、インク層に部
分的に厚みむらを生じ、画像形成物の画質の劣化を生じ
る。

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で、粉体インクを現像定着し、イ
ンクシートを形成するとき、熱転写・再生プロセスを繰
り返してもインク層の表面が均質な面を形成し、画像形
成物の画質に経時劣化が生じない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、使用される結着
剤が、針入度５以下、融点６０〜１２０℃、１００°Ｃ
での溶融粘度１０〜１０５ＣＰである極性ＷＡＸを、２
０〜１００ｗｔ％含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、極性ＷＡＸ
を含むことにより、主に非極性のＷＡＸにより発生する
結晶化を低減することができる。さらに、非極性のパラ
フィンＷＡＸ等に比較して、針入度を小さい物質を選ぶ
ことが可能となり、材料の硬度を硬くする事ができ粘着
の発生を防止することができる。それらにより、インク
シート上に融着させインク層を形成させた場合、余剰に
付着する粉体インクの形状に従った凹凸の発生が防止で
きる。従って、画像形成体の表面に凹凸が、激しい場合
にインクシートに融着された粉体インクから形成される
インク層の付着むらが防止される。

［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に結着剤としては、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、請求項にあるように、針入度５以下、融点６０
〜１２０℃、１００’Ｃでの溶融粘度１０〜１Ｏ５ｃＰ
である極性ＷＡＸが添加される。この極性ＷＡＸは、酸
化ポリエチレン、カルナバヮッックス、αオレフイン無
水マレイン酸、モンタンワックス誘導体、酸アミド、ケ
トン等がら単体あるいはブレンドして選ばれる。ここで
いう針入度は、ＪＩＳＫ２２３５−１９８０に規定され
ている針入度測定をおこなう。

本発明の粉体インクは、上記結着剤の他にその流動性、
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、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０分散剤、Ｆ　ｅ３０４　、Ｆ　ｅ
２０３、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Ｍ１３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。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　　　　　　　３７ｗｔ％エチレン・酢酸ビニル
共重合体　　７ｗｔ％カーボンブラック　　　　　　　
　６ｗｔ％Ｆｅ３Ｏ４４０ｗｔ％ とを混合、混練し、粒径１０．６μｍの粉体インクＡ１
を作製した。

粉体インクＡ１は、３Ｈｚのすり歪を与えたときの１８
０＠Ｃの粘度を平板粘度計で測定すると９ｘｌＯ３ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ２であった。粉体インクの体積抵抗値１０６
Ω■、また、インク層を形成させたときの体積抗率はｌ
Ｏ３Ω■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。なお、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、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７０Ｖに設定してイン
ク層に粉体インクを付着させ熱定着させてインク層を再
生させた。再生されたインク層の表面を顕微鏡観察を行
ったが結晶の発生及び粉体インク状の突起はなかった。

その後、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０、　　Ｄ、　　値１．８
の画像が形成できた。

［比較例１コ 粉体インクとして、 パラフィンワックス　　　　　　２７ｗｔ％カルナバワ
ックス　　　　　　　２０ｗｔ％エチレン・酢酸ビニル
共重合体　　７　ｗ　ｔ％カーボンブラック　　　　　
　　　６ｗｔ％Ｆｅ５０＜　　　　　　　　　　　　４
０ｗｔ％とを混合、混練し、粒径１０．６μｍの粉体イ
ンクＢ１を作製した。

粉体インクＢ１は、３Ｈｚのずり歪を与えたときの１８
０℃の粘度を平板粘度計で測定すると６ｘ１０３　ｄｙ
ｎ／ｃｍ２であった。粉体インクのたときの体積抵抗率
は１０３Ω（１）であった。

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、インク層としては、粉体インクＢ
ｌ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７０Ｖに設定してインク層に粉体インクを付
着させ、現像することで、インク層が再生された。しが
し、顕ｍｓ観察の結果、インク層表面に２μｍの半円状
の結晶の生成および、１０μｍの球状の突起が確認され
た。

さらに、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Ｏ，Ｄ、　　値に１．　８がら０．
８のばらつきのある画像が形成された。

［実施例２コ 粉体インクとして、 αオレフィン無水マレイン＠　　　５４ｗｔ％カーボン
ブラック　　　　　　　　６　ｗ　ｔ％Ｆｅ５０．　　
　　　　　　　　　４０ｗｔ％とを混合、混練し、粒径
１０．６μｍの粉体インクＡ１を作製した。

きの１８０’Ｃの粘度を平板粘度計で測定すると４×１
０３　ｄｙｎｅ／Ｃｍ２であった。粉体インクツ体積抵
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。なお、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、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７０Ｖに設定してイ
ンク層に粉体インクを付着させ熱定着させてインク層を
再生させた。再生されたインク層の表面を顕微鏡観察を
行ったが結晶の発生及び粉体インク状の突起はなかった
。その後、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０、　　Ｄ、　　値１．
８の画像が形成できた。

［比較例２コ 粉体インクとして、 パラフィンワックス　　　　　　３３　ｗ　ｔ％αオレ
フィン無水マレイン＄　　　２０ｗｔ％カーボンブラッ
ク　　　　　　　　６ｗｔ％Ｆｅ３０ｎ　　　　　　　
　　　　　４０ｗｔ％とを混合、混練し、粒径１０．６
μｍの粉体インクＢ１を作製した。

粉体インクＢ１は、３Ｈｚのすり歪を与えたときの１８
０℃の粘度を平板粘度計で測定すると２ｘｌＯ’　　ｄ
ｙｎ／ａｍ２であった。粉体インクの体積抵抗値１０６
Ω口、また、インク層を形成させたときの体積抵抗率は
１０３Ω■であった。

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、インク層としては、粉体インクＢ
１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７０Ｖに設定してインク層に粉体インクを付
着させ、現像することで、インク層が再生された。しか
し、顕微鏡観察の結果、インク層表面に２μｍの半円状
の結晶の生成および、１０μｍの球状の突起が確認され
た。

さらに、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０．Ｄ、値に１．８から０．７のば
らつきのある画像が形成された。

［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する粉体インクにおいて、使用
される結着剤が、針入度５以下、融点６０〜１２０℃、
１００℃での溶融粘度１０〜１０５ＣＰである極性ＷＡ
Ｘを、２０−１００ｗｔ％含有することにより、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。また、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、再生回数の向上がは
かられ、また多数回再生しても画質の安定性が得られ、
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、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。

【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。 １０．。 ２゜ ３゜ ４゜ ５゜ ６゜ ７゜ ８゜ ９゜ １０゜ １１゜ １２゜ １３゜ インクシート 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 インク層の剥離部 インク層の付着部 電極 粉体インク 導電性ローラー 電源 ４゜ 粉体インク固定手段 以 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、使用される結着剤が、針入度５以下、融
   点６０〜１２０℃、１００℃での溶融粘度１０〜１０＾
   ５ｃＰである極性ＷＡＸを、２０〜１００ｗｔ％含有す
   ることを特徴とする粉体インク。