JPH0478575A - 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］ 従来、粉体インクとしては一般に゛トナー°と呼ばれる
熱可塑性樹脂に着色剤を混ぜた微粉末が用いられている
。このトナーは紙に定着することを目的とし、その現像
方法により絶縁性及び導電性、さらには磁性あるいは非
磁性などの種類がある。これらのトナーは従来の熱転写
方式による画像形成方法に使用されているワックスと着
色剤を主成分とするインクとは根本的に異なるため、そ
のまま従来のトナーを用いて熱転写用のインクシートを
形成することはできない、そこで、本発明者らは、特願
昭６３−２１４４４１に、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、ワックス状化合
物、熱可塑性樹脂、カーボンブラックとを主成分とする
内核粒子にカーボンブラックを主成分とする外殻層を形
成した粉体インクを提案した。

［発明が解決しようとする課題］ 従来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
粉体インクは記録温度の高い、良好な画像品質を提供す
る事ができ、更に、縁り返し特性の優れたものであった
。しかし、周囲温度が高温になると融点の低いワックス
成分等が粉体インク表面に露出し、粉体インク同士の凝
集が生じたり、インクシート再生時に粉体インクがイン
クシート上のインク層部分に粘着し、所定のインク層厚
みを維持できなくなり、印字時に温度ムラなどが生じ、
画像品質が低下するという問題点が明かとなった。

従って本発明の目的は、上記課題を解決するものであり
、高温時においても粉体インク同士の凝集が生じない耐
環境性が極めて優れた粉体インクを提供し、再生熱転写
方式による印刷物の画像品質を更に向上させるものであ
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、少なくとも結
着成分と着色成分とを有する内核粒子表面に樹脂微粒子
を外添する工程と外添された樹脂微粒子に熱処理を行っ
て粉体インク表面に樹脂被膜層を形成する工程と粉体イ
ンクを導電化する工程から製造される事を特徴とする。

また、内核粒子表面に樹脂微粒子を外添する工程を乾式
で行う事を特徴とする。

［作用］ 内核粒子よりも粒径の小さい樹脂微粒子と内核粒子を混
合してメカノケミカル反応等により処理すると、樹脂微
粒子は内核粒子表面に静電気力、化学的吸着力、物理的
吸着力等により均一に付着する６次に、この樹脂微粒子
を付着させた粉体インクに熱を与え、熱処理温度と処理
時間をコントロールする事により内核粒子表面に付着し
ている樹脂微粒子のみが溶融し、内核粒子表面に樹脂成
分からなる被膜化が行われる。この時粉体インクはまず
１次粒子に分散され、粒子それぞれが分離独立した状態
で、熱による表面樹脂微粒子の溶融、冷却が行われるた
め粒子同士の凝集が生じる事無く、内核粒子表面に樹脂
による完全被膜化が行われる。この様に内核粒子表面に
樹脂成分より成る被膜層を形成するため、内核粒子に熱
による影響を与える事無く、内核粒子が樹脂微粒子より
軟化点が低く柔らかい場合でも被膜層を確実に形成させ
る事が出来る。更に、高温時においてこの樹脂被膜が低
粘度ワックス成分の表面露出をブロッキングする事がで
きる。

以下、実施例により本発明を詳細に示す。

〔実施例〕

以下の実施例により本発明を具体的に説明する。

本発明の粉・体インクの結着成分として使用するワック
ス状物質として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
等の天然石油系ワックス、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、合成ワックス等のワックス類、
ステアリン酸、パルミチン酸等の高級脂肪酸類、低分子
■ポリエチレン、酸化ポリエチレン、ポリプロピレン等
のポリオレフィン、エチレン・アクリル酸共重合体、エ
チレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・酢酸
ビニル共重合体等のオレフィン共重合体の中から一種あ
るいは二種以上を用いる。更に、ワックス以外の他の主
成分として以下に示す樹脂を混合することができる。ポ
リスチレン及び共重合体、例えば、水素添加スチレン樹
脂、スチレン・イソブチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、Ａ
ＳＡ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＣ３樹脂、ＡＢＳ
樹脂、スチレン・Ｐクロロスチレン共重合体、スチレン
・プロピレン共重合体、スチレン・ブタジェン架橋ポリ
マー　スチレン・ブタジェン・塩素化パラフイン共重合
体、スチレン・アリル・アルコール共重合体、スチレン
・ブタジェンゴムエマルジョン、スチレン・マレイン酸
エステル共重合体、スチレン・イソブチレン共重合体、
スチレン・無水マレイン酸共重合体、アクリレート系樹
脂あるいはメタアクリレート系樹脂及びその共重合体、
スチレン・アクリル系樹脂及びその共重合体、例えば、
スチレン・アクリル共重合体、スチレン・ジエチルアミ
ノ・エチルメタアクリレート共重合体、スチレン・ブタ
ジェン・アクリル酸エステル共重合体、スチレン・メチ
ルメタアクリレート共重合体、スチレン・ｎ−ブチルメ
タアクリレート共重合体、スチレン・ジエチルアミン・
エチルメタアクリレート共重合体、スチレン・メチルメ
タアクリレート・ｎ−ブチルアクリレート共重合体、ス
チレン・メチルメタアクリレート・ブチルアリレート・
Ｎ−（エトキシメチル）アクリルアミド共重合体、スチ
レン・グリシジルメタアクリレート共重合体、スチレン
・ブタジェン・ジメチル・アミノエチルメタアクリレー
ト共重合体、スチレン・アクリル酸エステル・マレイン
酸エステル共重合体、スチレン・メタアクリル酸メチル
・アクリル酸２−エチルヘキシル共重合体、スチレン・
ｎ−ブチルアリレート・エチルグリコールメタアクリレ
ート共重合体、スチレン・ｎ−ブチルメタアクリレート
・アクリル酸共重合体、スチレン・ｎ−ブチルメタアク
リレート・無水マレイン酸共重合体、スチレン・ブチル
アクリレート・イソブチルマレイン酸ハーフエステル・
ジビニルベンゼン共重合体、ポリエステル及びその共重
合体、ポリエチレン及びその共重合体、エポキシ樹脂、
シリコーン樹脂、ポリプロピレン及びその共重合体、フ
ッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニールアルコール樹
脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂など
を一種類あるいは、二種類以上ブレンドしたものを使用
する事ができる。また、着色剤としてはカーボンブラッ
ク、スピリットブラック、ニグロシンなどの黒色染・顔
料を使用する。カラー用としては、フタロシアニン、ロ
ーダミンＢレーキ、ソーラピュアイエロー８Ｇ、キナク
リドン、ポリタンダストリン酸、インダスレンブルー　
スルホンアミド誘導体などの染料を使用することができ
る。この他に磁性粉末として、Ｆｅ５ｇ４、Ｆｅ２Ｏ３
、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉなどを用いる。更に、分散剤として
、金属石鹸、ポリエチレングリコールなどを添加するこ
とができる。また、樹脂微粒子としてはポリメチルメタ
アクリレート、ポリエチルメタアクリレート、ポリｎ−
ブチルメタアクリレート、ポリエステル、　（スチレン
−ブタジェン）コボ’Ｊ７−　　（ＰＶＣ％　ＰＶＡ、
ＰＶＡｃ）ニアポリマー　ポリγ−メチルーグルタメー
ト、フッ素樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、ペンゾクアナ
ミン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン６
６／６、ナイロン１１、ナイロン１２、ポリスチレン樹
脂、架橋ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、メラミン
樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、セルロ
ース等を使用する０次に粉体インクとしての導電性を付
与するために樹脂被膜層の表面に導電剤を外添する。導
電剤としては、ファーネスブラック、チャンネルブラッ
ク、サーマルブラック、ランプブラック、アセチレンブ
ラック等のカーボンブラック、ＡＩ粉、Ｃｕ粉等の金属
粉、■ＴＯ粉、ＳｎＯ２粉等の有機導電性剤等を用いる
ことができる。

次に、本発明の粉体インクの製造方法のフローチャート
を第１図に示す、結着成分１と着色成分２等からなる原
料を秤量、混合して、混線粉砕法、スプレードライ法、
重合法等により内核粒子５を作製する０次に、内核粒子
５に樹脂微粒子３を付着させる外添処理６を行い樹脂微
粒子外添内核粒子７を作製する０次に樹脂微粒子外添内
核粒子７に樹脂微粒子を溶融する熱風４を接触させ被膜
処理８を行い、樹脂被膜内核粒子９を作製する０次にこ
の樹脂被膜内核粒子９に導電処理１０を行って、粉体イ
ンク１１を作製する。

本発明の粉体インクの内核粒子は一般の混練粉砕法、ス
プレードライ法、重合法によって作製された粒径１〜４
０μｍのものを使用する。形状は球形でも不定型でも構
わない、内核粒子表面に樹脂微粒子を付着外添させる乾
式の方法としては、通常の混合機、例えば、ボールミル
、Ｖ型混合機なども使用できるが、いわゆる高速流動攪
拌機を使用したメカノケミカル反応を行わせるものが好
ましい、高速流動攪拌機としては、いわゆる、ヘンシェ
ルミキサー　メカノフュージョンシステム（測用ミクロ
ン）、ナラハイブリタイゼーションシステム（奈良機械
製作所）、メカノミル（岡田精工）等を用いる。しかし
、内核粒子表面に樹脂微粒子を付着させる装置としては
、決して、これらに限定されるものではない０次に本発
明の粉体インクの作製に用いる熱処理装置としては粉体
を１次粒子にして分散させて熱処理し、１次粒子の状態
で冷却できるものであれば何でも良く、例えば流動層乾
燥炉、スプレードライヤー　熱風炉なども用いる事が出
来る。また最後の導電処理を行う装置としては上記樹脂
微粒子を外添付着させたものと同様な装置を用いる事が
できる。

以下、本発明をさらに詳しく説明する。

〔実施例１〕 （内核粒子の作製） 内核粒子として、 エチレン・酢酸ビニル共重合体　　３０重量部パラフィ
ンワックス　　　　　　　３０１１部磁性粉Ｆｅ３Ｏ４
４０重量部 上記組成の原料を使用し、スクリュウ押出機で混練し、
冷却、粗粉砕する０次にジェット粉砕機で微粉砕し、分
級して５〜２０μｍ（平均粒径１０μｍ）の内核粒子を
作製した。

（樹脂微粒子の外添） 樹脂微粒子として、ポリブチルメタアクリレート（ＰＢ
ＭＡ）を使用した０粒径は０．２．ｕｍ、ガラス転移点
８３℃のものを使用した。この樹脂微粒子と上記内核粒
子を下記に示す組成に混合して、メカノフュージョンシ
ステム（測用ミクロン製）を用いて樹脂微粒子を内核粒
子表面に付着させた０組成と条件を以下に示す。

内核粒子　　　　　　　　　８０ｗｔ％ＰＢＭＡ微粒子
　　　　　　２０ｗｔ％メカノ条件として、回転数１５
０Ｏｒｐｍ、処理時間３０分で行った。得られた粉体粒
子の過剰な、付着に寄与していないＰＢＭＡＩＩ’粒子
は分級機により除去した。　（分級機による過剰ＰＢＭ
Ａ粒子の除去はＰＢＭＡ粒子の仕込量を調整する事によ
り省く事ができる。）シかし、除去後においてもＰＢＭ
Ａ粒子は内核粒子の表面に剥がれず、付着している事が
表面の電子顕微鏡観察により明かとなった。また、電子
顕微鏡により断面観察を行ったところ内核粒子表面に、
ＰＢＭＡ粒子が球形のまま、付着あるいは半分埋め込ま
れた状態にある事が観察された。

（熱処理） 次に上記内核粒子表面に付着した樹脂微粒子に熱処理を
行った。処理方法は、樹脂微粒子外添内核粒子を粉体供
給ノズルから熱風中に噴霧させる方法で行った。以下に
処理条件を示す。

熱風温度　　　　　　　　３００℃ 熱風量　　　　　　　　　１５０１　／　ｍ　ｉ　ｎ粉
体供給速度　　　　　　２００ｇ／ｈｒ粉体供給用Ａ　
ｉ　ｒ　ｆｉ　　　　　　７１　／　ｍ　ｉ　ｎこの熱
処理により得られた粒子は粒子同士の結着も無く、粒子
それぞれが独立した状態の集合体であった。また、本実
施例で作製した粒子を電子顕微鏡により断面観察したと
ころ、内核粒子の表面に、０．１ミクロンのＰＢＭＡ樹
脂被膜層が形成されていた。

（導電処理） さらに、該樹脂被膜内核粒子１００重量部に対して３重
量部のカーボンブラックを外添して粉体インクを作製し
た。外添はメカノフュージョンシステム（ホソカワミク
ロン製）を用いて行った。処理条件は回転数８０Ｏｒｐ
ｍ、クリアランス３ｍｍ、処理時間１５分で行った。

この様に作製した粉体インクを再生熱転写方式により、
インク層の形成していないインクシート上（つまり、全
ての箇所がインク層の’ＪｊｆＭ部）に粉体インクを付
着、固定化し、その後、記録紙に画像を形成したところ
、転写むらも無＜ＯＤ値１゜５以上の鮮明な画像を形成
することができた。さらに、再生回数１００回後におい
ても初期と同様な鮮明な画質であった。更に、４０°Ｃ
−６０％の環境下に３力月間保存して同様なテストを行
ったがワックス成分の露出によると考えられる粉体イン
ク同士の凝集、インクシート上への粘着付着などの劣化
はなく、鮮明な画像を繰り返し形成する事ができ、耐環
境性に優れている事が明かとなった。

〔実施例２〕 実施例１と同様な内核粒子を用い、内核粒子に外添させ
る微粒子の粒径を変えて被膜層の膜厚を制御した。樹脂
微粒子としては粒径０．４μｍ（ＰＢＭＡ）、粒径０，
８μｍ　（ＰＭＭＡ）、粒径１．０．ｕｍ　（ＰＭＭＡ
）のものを用いた。第１表に樹脂微粒子外添条件を示す
１次に、これらの粒子を実施例１と同様に熱処理した。

得られた粒子について実施例１と同様に電子顕微鏡によ
り、粒子表面と粒子断面観察を行い膜厚を測定した。

第２表に処理条件と結果を示す。

＊処理時間： 第１表 ５分で全て行った。

第２表 いて、実施例１の熱処理温度（熱風温度）を変化させて
樹脂被膜内核粒子を作製した。その他の処理条件は実施
例１と同様に行った。結果を第３表に示す。

第３表 この様に内核粒子表面に付着させる粒子の粒径を変化さ
せる事により、任意の膜厚を有する被膜層を形成できる
。これより、内核粒子としてワックスを主体とする、比
較的柔らかい粒子を用いても表面に付着させる樹脂微粒
子の粒径を変える事により、任意の膜厚を有する被膜層
を形成する事ができる。

〔実施例３〕 実施例１で作製した樹脂微粒子外添内核粒子を用第３表
より明らかなように処理温度（熱風温度）が２５０°Ｃ
より低いと樹脂微粒子は溶融せず完全被膜は形成できな
かった。更に処理温度（熱風温度）が５５０℃を越える
と樹脂微粒子だけでなく、内核粒子も溶融してしまい、
得られた粉体はワックス成分が表面に露出し凝集したも
のであった。

更にこれらの内核粒子を実施例１と同様に導電処理を行
い実施例１と同様に再生熱転写方式により画像形成を行
ったところ初期は全サンプルとも実施例１と同様に鮮明
な画像を形成する事ができたが、処理温度（熱風温度）
を２００℃と５５０℃で作製した内核粒子を用いたもの
は４０°Ｃ−６０％の環境下で３力月間保存した後、粉
体インク同士の凝集を起こし、画像を形成しても鮮明な
画質は得られなかった。しかし、処理温度（熱風温度）
２５０℃、３５０℃、４５０℃で作製したものは実施例
１と同様に耐環境性に優れた粉体インクであった０本実
施例より処理温度（熱風温度）は２００℃以上、５５０
℃以下が好ましい。

〔実施例４〕 内核粒子として以下の組成と製造方法で作製したものを
用いた。

マイクロクリスタリンワックス　２０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　１８重量部Ｆｅ５０．　　　　　　　　　　
　４０重量部カーボンブラック　　　　　　　　２重量
部上記組成の原料を使用し、パッチ式混線機で混練し、
冷却粗粉砕する６次に、ジェット粉砕機で微粉砕後、分
級して平均粒径１０ミクロン、分布５〜２５μｍの内核
粒子を作製した。以下、（樹脂微粒子の外添）、　（熱
処理）、　（導電処理）の工程は実施例１と同様に行っ
た。得られた粉体インクは実施例１と同様に画像形成し
たところ実施例１と同様な結果を得る事ができた。

［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される粉体インクにおいて、少
なくとも結着成分と着色成分を有する内核粒子表面に樹
脂微粒子を外添する工程と外添された樹脂微粒子に熱処
理を行って粉体インク表面に樹脂被膜層を形成する工程
と粉体インクを導電化する工程から成り内核粒子表面に
樹脂微粒子を外添する工程を乾式で行う事により、内核
粒子の材料特性に係わらず種種の材料を任意の膜厚に制
御して均一な被膜層からなる多層構造を有する粉体イン
クを簡単に製造することできる。

更に、低粘度の定着成分の表面露出を完全にブロッキン
グし、粉体インク同士の凝集を防止し、如何なる環境下
に於いても画像品質の劣化の無い優れた粉体インクを簡
単に提供できると言う多大の効果を有する。

さらに、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にも応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の粉体インクの製造方法を示すフローチ
ャート。 １・・・結着成分 ・着色成分 ・樹脂微粒子 ・・熱風 ・・内核−粒子 ・外添処理 ・樹脂微粒子外添内核粒子 ・・被膜処理 ・樹脂被膜内核粒子 ・導電処理 ・粉体インク 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社

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、少なくとも結着成分と着色成分
   とを有する内核粒子表面に樹脂微粒子を外添する工程と
   外添された樹脂微粒子に熱処理を行って粉体インク表面
   に樹脂被膜層を形成する工程と粉体インクを導電化する
   工程から製造される事を特徴とする粉体インク。
2. （２）内核粒子表面に樹脂微粒子を外添する工程を乾式
   で行う事を特徴とする請求項１記載の粉体インク。