JPH0452187A

JPH0452187A - 粉体インク

Info

Publication number: JPH0452187A
Application number: JP2161714A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Motoki; 元木　正信
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1990-06-20
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1992-02-20

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
例は無いが、電子写真用トナーのうち、ワックス系化合
物を主成分とするトナー（例えばＵＳＰ−３９２５２１
９）、導電性トナー（例えばＵＳＰ−３６３９２４５）
、あるいは、カプセルトナー（例えば特公昭４９−１５
８８）が適用できる。関連技術として、特開平１−２０
９１７９で開示されるインクシートの再生方法を提案し
ていた。

［発明が解決しようとする課題］しかし、これらのトナーは、直接このプロセスに使用す
ることは、できなかった。すなわち、導電性と、シート
に熱定着してインク層を形成させる為に、ワックス系化
合物の様な低粘性成分を有する必要があった。これに対
して、ワックス系トナーに導電剤を添加したトナーが考
えられる。この時、問題になることの一つとして、トナ
ーにシートへ定着するために加熱を加えると、ある割合
でインク中に含まれる導電剤が、低粘性成分と分離する
領域が発生し、インクシートの導電性に分布が生じて、
インクシートの再生プロセスが、正常に回らなくなると
いう問題を生ずることである。

即ち、以下の現象が発生する。絶縁性のインクシトに、
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、このインクが定着のプロセスに溶融する時、テンシ
ョン等で、流動する部分が生じる。その部分の結着成分
と導電剤等の顔料部分の流動性の相違により分離が起こ
る。導電性に分布が生じたインクシートを未使用のまま
再生しても、その絶縁部分に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、
分離を起こした部分の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
成分が、１４０°Ｃにおける溶融粘度を剪断速度４００
０　ｓ　ｅ　ｃ−’の場合に回転粘度計で測定すると、
１０２〜１０５ｄｙｎｅ／■２であ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、結着成分の
粘性を上げることにより、インク層の溶融部分に、テン
ション等が加わった場合の流動が生じにくくなり、材料
同士の分離が、防止できる。このことにより、材料の硬
度が柔らかい部分が生じるのを防止でき、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に結着剤としては、種々のＷＡＸ状
化金化合物脂が単独あるいは、組み合わせて使用できる
。ＷＡＸ状化金化合物ては、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
まし油銹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Ｂ旨、ポリカーボネート樹脂
、セル長ロース樹Ｈ旨、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
。

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、ＳｉＣ２、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、Ｆｅ２０３
　、Ｆｅ、　　Ｃｒ、　　Ｎｉ、　　Ｃｏ、フェライト
等の磁性粉が単独あるし１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
理白により粉体インク−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
１ｏ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］粉体インクとして、パラフィンワックス　　　　　　１５ｗｔ％カルナバワ
ックス　　　　　　　２２ｗｔ％エチレン・酢酸ビニル
共重合体　１７ｗｔ％カーボンブラック　　　　　　　
　　６ｗｔ％磁性ｙＪ４０　ｗ　ｔ％とを混合、混練し、粒径１０．６μｍの粉体インクＡ１
を作製した。

ここで、結着成分である、パラフィンワックス１５重量
部、カルナバワックス２２重量部、エチレン・酢酸ビニ
ル共重合体１７重量部を混合したワックス状組成物の１
４０°Ｃにおける溶融粘度を剪断速度４０００　ｓ　ｅ
　ｃ−’の場合に回転粘度計で測定すると、３４０ｄｙ
ｎｅ／■２であった。

粉体インクＡ１を、１４０°Ｃで溶融させて放置して光
学顕微鏡による観察を行った所、ワックス状組成物とカ
ーボンブラック・磁性粉らの顔料との分離は確認できな
かった。また粉体インクＡ１の体積抗率は１０３Ω印で
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
ったが粉体インクと同寸の突起は認められなかった。ま
た、表面抵抗の測定の結果、インク層表面の導電性の不
均一は、発見できなかった。

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　　　　　　２５　ｗ　ｔ％カルナ
バワックス　　　　　　　２５ｗｔ％エチレン・酢酸ビ
ニル共重合体　　４ｗｔ％カーボンブラック　　　　　
　　　６　ｗ　ｔ％磁性粉　　　　　　　　　　　　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。

ここで、結着成分であるところの、パラフィンワックス
２５５重量部、カルナバワックス２５重量部、エチレン
・酢酸ビニル共重合体４重量部を混合したワックス状組
成物の１４０℃における溶融粘度を剪断速度４０００　
ｓ　ｅ　ｃ−”の場合に回転粘度計で測定すると、８１
ｄｙｎｅ／ａｎ２であった。

粉体インクＢ１を、１４０℃で溶融させて放置して光学
顕微鏡による観察を行った所、ワックス状組成物とカー
ボンブラック・磁性粉らの顔料との分離が生じ、時間が
経過するほど顔料分の凝集が顕著になった。また粉体イ
ンクＢ１の体積抗率は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、表面抵抗の測定の結果、インク層表面に２０μｍ幅
の導電性が、１０８Ω−に低下している領域の生成が確
認された。また、顕微鏡観察の結果、約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から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、パラフィンワックス　　　　　　２２重量部ポリエチレ
ンワックス　　　　　２２重量部エチレン・酢酸ビニル
共重合体　　Ｘ重量部カーボンブラック　　　　　　　
　６重量部磁性粉　　　　　　　　　　　　４０重量部
とを混合、混練し、粒径１０．６μｍの粉体インクＡ２
〜Ａ５を作製した。Ｘの量は、表１に示した。また、実
施例１と同様に、パラフィンワックス、ポリエチレンワ
ックス、エチレン酢酸ビニル共重合体より成る結着成分
であるワックス状組成物を作成し、１４０°Ｃにおける
溶融粘度を剪断速度４０００　ｓ　ｅ　ｃ−１の場合に
回転粘度計で測定し、結果を併記した。また粉体インク
の体積抗率は各々１０３Ω■であった。

第１表この粉体インクＡ１を、１４０°Ｃで溶融させて放置し
て光学顕微鏡による観察を行った所、ワックス状組成物
とカーボンブラック・磁性粉らの顔料との分離はＡ２、
Ａ３で確認できた。

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。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４
μｍ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
所Ａ２、Ａ３でほぼ粉体インクと同寸の突起が認められ
た。その後、画像を形成して、作製した画像形成物は、
Ａ４、Ａ５については、再生回数１０００回目であって
も○、Ｄ、値１．８の画像が形成できた。しかし、Ａ２
、Ａ３については、再生回数１０００回目で０．Ｄ、値
に１．８から０．８のばらつきのある画像が形成された
。

［発明の効果コ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
される結着成分が、１４０°Ｃにおける溶融粘度を剪断
速度４０００ｓｅｃの場合に回転粘度計で測定すると、
１０２〜１０５ｄ　ｙ　ｎ　ｅ　／　ａｎ　２であるこ
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、定着に熱定着方式を用いる電子写真方
式のプリンター　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。１１０．　　インクシート２１０．　　絶縁性支持体３１０．　　インク層４３９．　　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粉体インク固定手段出願人　セイコーエプソン株式会社代理人　弁理士　鈴木　喜三部（他１名）第１図

Claims

【特許請求の範囲】

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、使用される結着成分が、１４０℃におけ
る溶融粘度を剪断速度４０００ｓｅｃ＾−＾１の場合に
回転粘度計で測定すると、１０＾２〜１０＾５ｄｙｎｅ
／ｃｍ＾２であることを特徴とする粉体インク。