JPH02266984A - 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
される粉体インクに関する。さらに詳しくは、特願昭６
３−２１４４４１で開示される粉体インクの改良に関す
る。

［従来の技術］ 従来の粉体インクとして、本発明者は、特願昭６３−２
１４４４１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
使用される粉体インクにおいて、ワックス状化合物とカ
ーボンブラックとを主成分とするか、あるいは、ワック
ス状化合物と該ワックス状化合物と相溶する熱可塑性樹
脂とカーボンブラックとを主成分とする内核と、カーボ
ンブラックが分散された樹脂を主成分とする外殻、ある
いは、樹脂を主成分とする第一の外殻と、該第−の外殻
の外側にカーボンブラックからなる第二の外殻とを有し
、該粉体インクを該インクシート上へ付着せしめる際に
該粉体インクが有する体積抵抗率が１０＄Ωａｍ以下で
あり、かつ、該粉体インクにて再生されたインクシート
のインク層の体積抵抗率が１０？Ωａｍ以下である粉体
インクを提案している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記粉体インクを用いインクシートを再生すると、イン
ク層の転写部のみに粉体インクを付着・補充し、インク
層の付着部には粉体インクを付着させない、いわゆる、
選択付着させることができる。インク層の付着部に付着
する粉体インク量は、インク層転写部に付着する粉体イ
ンク量のおおむね２％以下の付着量であり、この付着に
よって、３０回程度の画像形成・再生の繰り返しにより
形成した画像が、光学温度ムラ、細線の再現性不良等の
画像劣化を起こすことはなかった。

しかし、画像形成・再生を１００回以上行うとインクシ
ートの繰り返し特性が劣化し、形成した画像が、光学撮
度ムラ、細線の再現性不良等の画像劣化を起こすという
問題点があった。

そこで、本発明は、このような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を提供することにある。他の
目的は、インクシートの繰り返し特性の良好な粉体イン
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
成方法で使用される、表面にカーボンブラックが外添さ
れてなる粉体インクにおいて、粉体インク母体粒子が粉
体インク表面に露出しない構成であることを特徴とする
。

あるいは、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、表面にカーボンブラッ
クが外添されてなる粉体インクにおいて、粉体インク母
体粒子の表面に被覆率１００％以上でカーボンブラック
が外添されてなることを特徴とする。

［作用］ このインク層付着部への粉体インクの付着は、再生され
たインク層表面と粉体インク表面との相互作用の結果生
じたのだと考えられる。つまり、再生されたインク層の
表面の樹脂成分（あるいは、ワックス成分）と粉体イン
ク表面の樹脂成分（あるいは、ワックス成分）との間に
ファンデルワールス力（粘着力）が働いたのだと考えら
れる。

従って、本発明の上記構成によれば、粉体インクの表面
には樹脂あるいはワックス成分が存在しないので、再生
されたインク層表面と粉体インク表面との相互作用の結
果生じる粉体インクのインク層付着部への付着を皆無に
することができる。

［実施例］ 以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図に、本発明に係わる粉体インクの断面図を示す。

粉体インク１１は、母体粒子２１の回りにカーボンブラ
ック３１が外添されてなる。

ここで、カーボンブラック３１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
が使用できる。このカーボンブラックにて母体粒子２１
が粉体インク１１の表面に露出しないようにする。ある
いは、母体粒子２１の表面に被覆率１００％以上で外添
する。

ここで、被覆率は、以下のように定義する。なお、カー
ボンブラックの母体粒子への埋め込まれ方は問題としな
い、また、外添するカーボンブラックは、二種類以上の
カーボンブラックであってもよい、゛　粉体インクの母
体粒子を球形粒子と仮定（不定形粒子であっても球形粒
子と仮定）し、母体粒子の表面積に対し、カーボンブラ
ックの断面積相当分を最密に充填した状態を被覆率１０
０％とする。つまり、粉体インクの母体粒子を粒径ｒ、
真比重ｄとし、外添するカーボンブラックの粒径Ｒ１真
比重りとしたとき、被覆率１００％となるために母体粒
子１００ｇに対してカーボンブラックを、式 ４００ｘＲｘＤ／　　（ｒｘｄ） で示される量添加すればよい、なお、カーボンブラック
の付着状態は、Ｆ　Ｅ　−８Ｅ　Ｍ、　　断面ＴＥＸに
よって確認できる。

母体粒子２１の構成物質は、以下に挙げる物質群より選
ばれる物質よりなる。

１）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、ポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂から選ばれる
樹脂の単体、共重合体、混合体。

２）ポリビニルアルコール、ポリアリルアルコール、ポ
リビニルピロリドン、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、ナイロン樹脂等の水溶
性樹脂の中から選ばれる樹脂の単体、共重合体、混合体
。

３）エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、メ
ラミン樹脂、アルキド樹脂等の熱硬化性樹脂から選ばれ
る樹脂。

４）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、みつろう、ラノリン、モンタンワックス、オ
シケライト、パラフィンワックス、マイクロクリスタリ
ンワックス、ベロトラタム、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、モンタンワックス胡
導体、パラフィンワックス誘導体、硬化ひまし油、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、低分子量ポリエチレン、酸化ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、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
ィン共重合体類の中から選ばれる単一物、あるいは、複
合物。

５）Ｆｅｓ　　Ｏａ、　Ｆｅａｒｓ、　Ｆｅ％　Ｃｒ、
　　Ｎｉ等の磁性粉。

６）金属石鹸、ポリエチレングリコール等の界面活性剤
あるいは分散剤。

７）電子受容性の有機錯体、塩素化ポリエステル、ニト
ロフニン酸、第四級アンモニウム塩、ピリジニウム塩等
の帯電制御剤。

８）タルク等の充填剤。

９）ＳｉＯｚ、ＴｌＯ２等の流動性向上剤。

１０）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、
ニグロシン等の黒色色票（染・顔料）等の着色剤。

１１）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、ＩＴ
Ｏ粉、５ｎａｐ粉等の金属酸化粉、四級アンモニウム塩
等の有機物導電性材等の導電性材。

母体粒子２１は、構成物質が粒子中に均一に存在してい
ても、　（不均一に存在しても、）あるいは、内核、外
殻とを有し、各々に異なった、あるいは、一部具なった
構成物質を有していてもよい。

なお、粉体インクの流動性、ブロッキング性、耐湿性、
長期保存安定性等を考慮すれば、母体粒子２１は、軟化
点、あるいは、ガラス転移点が５０℃以上である物質群
２）及び４）より選ばれる物質を構成物質として含有す
る外殻が形成されている方が望ましい。

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。

第２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Ｉｌｌ　１１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、ま
た、粉体インクの表面に母体粒子が露出しない、あるい
は、粉体インクの母体粒子の表面に被覆率１００％以上
でカーボンブラックを外添しているので、粉体インクと
インクシートのインク層との相互作用を減じることがで
き、従って、粉体インクのインクシートのインク層の付
着部への付着をほとんどなくすことができる。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、ポリアラ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、過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＃よ、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、ラフ紘　普通１０ＨＰ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、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。

以下、本発明をさらに詳しく説明する。

粉体インク１１の母体粒子２１として、スチレンアクリ
ル共重合体　　　　　８ｗｔ％パラフィンワックス　　
　　　　　２０ｗｔ％カルナバワックス　　　　　　　
　２０ｗｔ％Ｆｅ＊Ｏａ　　　　　　　　　　　　　５
０ｗｔ％ファーネスブラック　　　　　　　　２ｗｔ％
とを混合・混線・粉砕・分級し、さらにＴｌＯ２を（粒
子１００！量部に対して）０．５重量部外添し粒径１１
μｍの母体粒子を作製した。この母体粒子を母体粒子Ａ
とする。

カーボンブラック３１として、母体粒子Ａ１００！！量
部に対して、第１表に示す重量部の粒径３０ｎｍのファ
ーネスブラックを外探し、粉体インクＡ１からＡ８を作
製した。この粉体インクについて下記評価を行った。結
果を第１表に記す。

１）ファーネスブラックの母体粒子への被覆率ｙの測定
及び母体粒子の表面への露出（第１表では２と記載、０
：　　露出無し、×：　露出あり）の有無。

（Ｆ　Ｅ　−Ｓ　Ｅ　Ｍ、　　断面ＴＥＭにより粉体イ
ンクの表面、断面の観察による。） ２）粉体インクの体積抵抗率ρの測定、　（直径５ｍ’
ｍの二枚の円柱状電極間に粉体インクを厚み約０．５ｍ
ｍとなるように挿入し、軸方向に１０ｋｇ　／　ｃ　ｍ
　”の加重をかけ、電極間に１ｏｖの電圧を印加して、
粉体インクの抵抗を測定、いわゆる、圧力セル法、） ３）粉体インクの付着特性、　（第２図に示す画像形成
方法に粉体インクを適用し、インク層の付着部に付着し
た粉体インク量ｍとインク層の転写部に付着した粉体イ
ンク量Ｍとの比ｍ　／　Ｍを調べた。

なお、インクシートの絶縁性支持体として、４μｍ厚み
のポリアラミドフィルム、粉体インクを搬送する導電性
ローラー１２として、磁気ブラシ現偉！Ｉ（Ｖｂ＝８０
Ｖ）、粉体インク固定手段１４として、ヒートロール定
着器（ヒートローラー表面温度１５０℃）を用いた。） 第１表より、カーボンブラックにより母体粒子が粉体イ
ンクの表面に露出していないか、カーボンブラックによ
る母体粒子の被覆率が１００％を越えると、インク層の
付着部に付着する粉体インクの量を減らせることがわか
る。さらに、カーボンブラックによる母体粒子の被覆率
が１００％を越え、母体粒子が粉体インクの表面に露出
していないと、インク層の付着部に付着する粉体インク
の量を大幅に減らせることもわかる。

第１表 これら粉体インクＡ１からＡ８を、第２図に示す画像形
成方法に用い、熱転写方式による画像形成とインクシー
トの再生とを繰り返して行い、記録媒体上に形成された
画像の画像品質（最大光学濃度、光学温度ムラ、細線の
再現性等）を評価しｍ　／　Ｍ値が２％以下であれば、
画像形成物の画像品質は繰り返しによってほとんど劣化
せず良好であった。また、ｍ　／　Ｍ僅さらに減少する
ほど、インクシートの繰り退し使用による画像形成物の
画像品質の劣化度合も減少し、ｍ　／　Ｍ値がほぼ１％
以下であると、インク層の付着部への粉体インクの付着
は、全く画像品質に影響を及ぼさず、画像形成・再生を
１００回以上繰り返しても、形成した画像品質の劣化は
皆無であった。

なお、本発明は本実施例に限定されるものではない。

［発明の効果］ 以上述べてきたように、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、表面にカーボン
ブラックが外添されてなる粉体インクにおいて、粉体イ
ンク母体粒子が粉体インク表面に露出しない構成である
ので、粉体インクとインクシートのインク層との相互作
用による粉体インクのインク層の付着部への付着を実買
上なくすことができる。従って、再生されたインクシー
トのインク層の膜厚ムラ、表面凹凸をなくすことができ
、繰り返し特性の良好なインクシートを提供可能となり
、画像品質の良好な記録物を形成可能となった。

あるいは、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、表面にカーボンブラックが外
添されてなる粉体インクにおいて、粉体インク母体粒子
の表面に被覆率１００％以上でカーボンブラックが外添
されてなるので、粉体インクの表面に存在する樹脂分（
ワックス分）を減じることができ、粉体インクとインク
シートのインク層との相互作用による粉体インクのイン
ク層の付着部への付着を実買上なくすことができる。従
って、再生されたインクシートのインク層の膜厚ムラ、
表面凹凸をなくすことができ、繰り返し特性の良好なイ
ンクシートを提供可能となり、画像品質の良好な記録物
を形成可能となっこの粉体インクにて再生されたインク
シートを用いて熱転写方式で画像を形成すれば、品質の
良好な画像を得ることができ、インクシートを繰り返し
使用できるのでランニングコストが大幅に低減される。

また、インクシートの再生装置を内蔵した熱転写方式の
ページプリンターへと応用展開できる。

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０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も応用できる。

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。

１１・・・粉体インク ２１・・・母体粒子 ３１・・・カーボンブラック 以　　上 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）

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わる粉体インクの断面図。 第２図は、本発明に係わる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され
   る、表面にカーボンブラックが外添されてなる粉体イン
   クにおいて、粉体インク母体粒子が粉体インク表面に露
   出しない構成であることを特徴とする粉体インク。
2. （２）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、表面にカーボンブラックが外添されてなる粉体イン
   クにおいて、粉体インク母体粒子の表面に被覆率１００
   ％以上でカーボンブラックが外添されてなることを特徴
   とする粉体インク。