JPH03244589A - 粉体インクの製造方法 - 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、熱転写印刷方法により画像を形成する工程と
静電気力を用いてインクシートを再生する工程とを有す
る熱転写画像形成装置、いわゆる再生熱転写画像形成装
置に使用する粉体インクの製造方法の改良に関する。

［従来の技術］ 従来の熱転写印刷方法により画像を形成する工程と静電
気力を用いてインクシートを再生する工程とを有する熱
転写画像形成装置として特願昭６３−３６１１３、イン
クシートの再生方法として特願昭６３−３６１１５、粉
体インクとして特願昭６３−２１４４４１等が提案され
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の再生熱転写画像形成装置に使用する粉体
インクは、結着成分と着色材を混合、混練してから微粉
砕し、導電性付与剤を外添処理して作成されており、結
着成分として融点が低いワックス等を使用すると結着成
分が外添した導電性付与剤の隙間から染み出してしまい
粉体インク同士の凝集を引き起こして粉体インクの保存
性を低下させたり、インクシートの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て、インクシ
ートの再生を繰り返す毎に非印刷部分のインク層厚みが
増加し、印刷を行った場合にインク層厚みムラにより印
刷物に濃度ムラが生じるという問題点を有していた。

そこで本発明はこのような問題点を解決するものでその
目的とするところは、粉体インク同士の凝集を低減して
保存性を向上し、再生熱転写画像形成装置による印刷物
の濃度ムラが生じない粉体インクの製造方法を提供する
ところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の粉体インクは、熱転写印刷方法により画像を形
成する工程と静電気力を用いてインクシートを再生する
工程とを有する熱転写画像形成装置で使用される粉体イ
ンクにおいて、結着成分と着色材を混合混練してから粉
体インク内核に微粉砕する工程と粉体インク内核表面に
粒径が規定された樹脂粒ギを外添する工程と外添された
樹脂粒子を樹脂粒子が溶解する溶剤で処理して粉体イン
ク内核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ることを特徴とする。

［作用］ 再生熱転写画像形成装置に使用する粉体インクは、結着
成分と着色材を混合、混線、微粉砕して粉体インク内核
を作成し、さらに導電性付与剤を外添処理して作成され
ている。結着成分として低融点のワックス等を使用した
場合、結着成分が外添した導電性付与剤の隙間からの染
み出すという現象が生じる。しかし、粉体インク内核に
樹脂粒子を外添し、この樹脂粒子を溶解する溶剤で処理
して粉体インク内核表面に樹脂被膜が形成してから導電
性付与剤を外添処理すれば、粉体インクからの結着成分
の染み出しが防止でき、粉体インク同士の凝集をなくす
ことが可能になる。

また、粉体イ、ンク内核表面に粒径が規定された樹脂粒
子を均一に外添し、この樹脂粒子を溶解する溶剤で処理
して粉体インク内核表面に樹脂被膜層を形成すれば、使
用した樹脂粒子の粒径に依存した膜厚の被膜が再現よく
作成可能となる。

以下実施例により本発明の詳細を示す。

［実施例コ 第１図は本発明の粉体インクの製造方法のフローチャー
トである。

結着成分１と着色材２は混練５、微粉砕６して粉体イン
ク内核７が作成される。

結着成分１は、キャンデリラワックス、カルナバワック
ス等の植物系ワックス、みつろう、ラノリン等の動物系
ワックス、モンタンワックス等の鉱物系ワックス、パラ
フィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石
油系ワックス、ポリエチレンワックス、フイツシャート
ロブスワックス等の合成炭化水素系ワックス、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
成ワックス等のワックス類、ポリアクリレート誘導体、
ポリメタクリレート誘導体、ポリスチレン誘導体、ブチ
ラール樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース樹脂、ポリ
エチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、
およびこれらの共重合体の熱可塑性樹脂が使用され、こ
れらが単独または複数混合されて使用される。

着色材２は、黄色用としてベンジジンイエロージスアゾ
イエロー　赤色用として、カーミン６Ｂ、レーキレッド
Ｃ，ビグメントスカーレット、キナクリドン、青色用と
してフタロシアニンブルーインクスレンブルー　黒色用
としてファーネスブラック、ランプブラック、アセチレ
ンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック
類等の顔染料が使用される。

混練５は、連続式ではスクリュー押し出し機、バッチ式
ではバンバリーミキサ−等、湿式混練ではホモジナイザ
ー　コロイドミル、ボールミル等が使用される。微粉砕
６は、ジェットミル、カッターミル、オングミル、ボー
ルミル等により粒径５〜２０μｍの微粉体に粉砕され、
粉体インク内核７が得られる。

粉体イーンク内核７にはインクシートの再生時に磁性導
電性現像法を使用する場合はフェライト、マグネタイト
、鉄、クロム、ニッケル等の磁性材料からなる磁性粉が
檻加される。また、着色材２、磁性粉を結着成分に分散
するためにアニオン性界面活性剤類、カチオン性界面活
性剤類、ノニオン性界面活性剤類、ポリアクリル酸塩誘
導体、ポリメタクリル酸塩誘導体、無水マレイン酸共重
合体等のポリカルボン酸塩類、ツルスパース系超分散剤
等の分散剤を添加することも可能である。

粉体インク内核７に樹脂粒子３を外添処理８して樹脂粒
子外添粉体インク９が得られる。

樹脂粒子３は、ポリアクリレート誘導体、ポリメタクリ
レート誘導体、ポリスチレン誘導体、ポリエチレン樹脂
、ポリプロピレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、およびこれら
の共重合体で乳化重合、懸濁重合、分散重合等の重合法
で作成される。また、ポリエステル樹脂、セルロース樹
脂、ブチラール樹脂等の微粉砕粒子を使用することも可
能である。

樹脂粒子３の粒子径は０．１μｍから３μｍの任意の粒
径に調整でき、粉体インク外殻に形成される樹脂層の膜
厚に応じて調整される。

外添処理８はボールミル、シェーカー　オングミル等を
使用したメカノケミカル法、樹脂粒子と共存下でのスプ
レードライ法等が使用される。

樹脂粒子外添粉体インク９は溶剤４により被膜処理１０
Ｌで樹脂被膜粉体インク１１が作成される。

溶剤４は樹脂粒子３を溶解する溶剤であり、ジクロロメ
タン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、ク
ロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、メタノール、
メチルセルソルブ、ベンジルアルコール等のアルコール
類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ペンシルエーテ
ル等のエーテル類等、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエス
テル類、フルフラール、アセトン、メチンエチルケトン
、シクロヘキサノン等のケトン類、ベンゼン、トルエン
、キシレン等の芳香族類、ニトロベンゼン、アセトニト
リル、ジエチルアミン、アニリン、ジメチルホルムアミ
ド、ピロリドン等の窒素化合物が用いられる。

被膜処理１０は、溶解速度が遅い樹脂粒子／溶剤系では
樹脂粒子外添粉体インクを溶剤に分散し、濾過乾燥もし
くはスプレードライ法により作成する。溶解速度が早い
系では樹脂粒子外添粉体インクの溶剤蒸気処理、溶剤ミ
スト処理、樹脂粒子を溶解する溶剤１０と樹脂粒子を溶
解せず溶剤１０より沸点が低い溶媒との混合溶媒からの
スプレードライ法等が使用される。

樹脂被膜粉体インク１１はケッチエンブラック、アセチ
レンブラック、ビロールブラック等の導電性カーボンブ
ラック、酸化インジウム−錫、酸化錫−アンヂモン等の
導電性金属カルコゲナイドにより導電処理１２が行われ
粉体インク１３が得られる。

第２図は本発明の粉体インクを使用する熱転写画像形成
装置の概略図である。

熱転写印刷方法により画像を形成する工程は、絶縁性支
持体２１上にインク層２２を有するインクシート２３が
インクシート搬送方向２４方向に移動しながらサーマル
ヘッド２５によって、被画像形成体２６上にインクが転
写してインク転写部２７とインクシート上に絶縁性支持
体２１が露出したインク剥離部２８が形成される。イン
クが転写しない場合はインクシート２３上にインク未転
写部２９が残る。熱転写画像形成装置は被画像形成体２
６に対して走査方向３０に移動する。

画像形成に続いてインクシート上のインク剥離部２８を
再生する工程は、インク剥離部２８に粉体インク１３を
選択的に付着する行程と付着した粉体インク１３を定着
してインク層２２を形成する行程からなる。

導電体３１上に誘電層３２が積層されてなる粉体インク
供給ローラー３３と所定間隔をおいて配置された電極Ａ
３４の間に粉体インク１３を供給し、導電体３１と電極
Ａ３４の間に電源Ａ３５により電圧■１を印加する。電
圧ｖ１の印加によって粉体インク供給ローラー３３と電
極Ａ３４との隙間にある粉体インク１３に電気的導通路
が形成されて粉体インク供給ローラー３３の誘電層３２
に接している粉体インク１３に電荷Ｑ１が注入される。

しかし、粉体インク供給ローラー３３に接している粉体
インク１３上の粉体インク１３は、電気的導通路になる
だけで電荷が注入されない。

この結果粉体インク供給ローラー３３に接した粉体イン
ク１３のみが静電気力により粉体インク供給ローラー３
３上に薄層に付着する。

インクシート２３の絶縁性支持体２１に接するように配
置された電極Ｂ３６とインクシート２３を挟んで電極Ｂ
３６の反対側に粉体インク１３をインクシート２３上へ
順次供給する粉体インク供給ローラー３３を配置し、電
源Ｂ３７により電極Ｂ３６と粉体インク供給ローラー３
３との間に電圧ｖ２を印加することにより、インク剥離
部２８に接触した粉体インク１３は、電圧■１、ｖ２と
電気容量ＣＬＣ２（Ｃ１は粉体インク供給ローラー３３
の誘電層３２における電気容量、Ｃ２は絶縁性支持体２
１における電気容量を示す）から決まる電荷Ｑ＝Ｑ１−
Ｑ２　（−Ｑｌは粉体インク供給ローラー３３の導電体
３１に誘起される電荷、Ｑ２は電極Ｂ３６に誘起される
電荷を示す）を有する。

ここで、粉体インク１３の粉体インク供給ローラー３３
への拘束力Ｆ１とインク剥離部２８への付着力Ｆ２は、 Ｆ　１　＝ｋ　Ｉ　ＩＱ　１’／Ｄ　１２Ｆ２＝に２＊
Ｑ２２／Ｄ２２ で表される。　（ｋｌ、に２は定数、Ｄｌは粉体インク
供給ローラー３３の誘電層３２の膜厚、Ｄ２は絶縁性支
持体２１の膜厚を示す） 拘束力Ｆｌ＜付着力Ｆ２であれば粉体インク１３を絶縁
性支持体２１に付着させることが可能となる。つまり、
電圧■１、ｖ２、電気容量Ｃ１゜Ｃ２を適当に選択する
ことによって粉体インク１３をインク剥離部２８に付着
させることができる。

一方、インク未転写部２９に接触した粉体インク１３に
ついては、電荷Ｑ２を導電性であるインク未転写部２９
が有し、電荷Ｑ１を粉体インク１３が有しているために
粉体インク１３は粉体インク供給ローラー３３に付着し
ている。この様にしてインクシート２３のインク剥離部
２８のみに補充された粉体インク１３は、ヒートローラ
ー３８と支持ローラー３９により絶縁性支持体２１上へ
固定化されインク層２２となりインクシート２３が再生
される。

粉体インク供給ローラー３３上に残っている未転写導電
性粉体インクはクリーニングブレード４０で掻き落とさ
れ、粉体インク供給ローラー３３の残留電荷は除電ブラ
シ４１で中和される。

本発明で使用されるインクシートの絶縁性支持体２１と
しては、ポリエチレンテレフタレート、ポリアラミド、
ポリイミド等の樹脂フィルムが使用できる。サーマルヘ
ッド２５としては、溶融熱転写式印刷装置等で使われる
ヘッドの他に、通電熱転写式印刷装置で使われるスタイ
ラスヘッドも使用でき、通電熱転写式印刷方法の場合は
、インクシートの構成がインクシートを挟んでインク層
と反対側に通電層が形成される。被画像形成体２６とし
ては、熱転写紙、普通紙、ＯＨＰシート等が使われる。

粉体インク１３を搬送する粉体インク供給ローラー３３
としては電子写真式印刷方法で公知である磁性導電性現
像法を使用することも可能であり、この場合は磁気スリ
ーブが使用される。

［実施例１］ 結着成分 マイクロクリスタリンワックス ０　　ｇ エチレン−酢酸ビニル共重合体 ７　　ｇ 着色材 チャンネルブラック　　　　　３ｇ 上記をバッチ式混線機により混合混線を行い、ジェット
ミルにより１０〜１５μｍの微粒子に微粉砕して粉体イ
ンク内核を得た。

粉体インク内核全量に対して 樹脂粒子 メチルメタクリレート−ブチルメタ クリレート共重合体（粒径０．３μｍ、粉体インク内核
表面被覆率２００％） ３　　ｇ を混合、オングミルにより外添処理を行い、分級処理に
より粉体インクに未付着の樹脂粒子を除去して樹脂粒子
外添粉体インクを得た。

樹脂粒子外添粉体インク全量を 溶剤 メタノール　　　　　　１５００ｍｌ に分散、３０分攪拌してからスプレードライ法により乾
燥し、樹脂被膜粉体インクを作成した。

樹脂被膜粉体インク内核全量に対して アセチレンブラック　　　　　　　２０　　ｇを加え、
オングミルによるメカノケミカル反応により導電処理を
行い、分級により過剰のアセチレンブラックを除去して
粉体インクを作製した。

［比較例１］ 結着成分 マイクロクリスタリンワックス ０　　ｇ エチレン−酢酸ビニル共重合体 ７　　　ｇ 着色材 チャンネルブラック　　　　　３ｇ 上記をバッチ式混練機により混合混線を行い、ジェット
ミルにより１０〜１５μｍの微粒子に微粉砕して粉体イ
ンク内核を得た。

粉体インク内核全量に対して アセチレンブラック　　　　　　　２０　　ｇを加え、
オングミルによるメカノケミカル反応により導電処理を
行い、分級により過剰のアセチレンブラックを除去して
粉体インクを作製した。

［実施例２コ 結着成分 パラフィンワックス ０　　　ｇ エチレン−無水マレイン酸共重合体 ７　　　ｇ 着色材 アセチレンブラック　　　　　３ｇ 上記をバッチ式混練機により混合混練を行い、ジェット
ミルにより１０〜１５μｍの微粒子に微粉砕して粉体イ
ンク内核を得た。

粉体インク内核全量に対して 樹脂粒子 スチレン−ブチルメタクリレート 共重合体（粒径０．　５μｍ、粉体インク内核表面被覆
率２００％） ６　　　ｇ を混合、ボールミルにより外添処理を行い、分級処理に
より粉体インクに未付着の樹脂粒子を除去して樹脂粒子
外添粉体インクを得た。

樹脂粒子外添粉体インクを粉体供給ノズルから吐出しな
がら溶剤としてトルエン２０００ｍ１を２流体ノズルか
らミスト状で吹き付けて被膜処理を行い樹脂被膜粉体イ
ンクを得た。

樹脂被膜粉体インク内核全量に対して ケッチエンブラック　　　　　　　２０　　ｇを加え、
オングミルによるメカノケミカル反応により導電処理を
行い、分級により過剰のケッチエンブラックを除去して
粉体インクを作製した。

［比較例２コ 結着成分 パラフィンワックス ０　　　ｇ エチレン−無水マレイン酸共重合体 ７　　　ｇ 着色材 アセチレンブラック　　　　　３ｇ 上記をバッチ式混線機により混合混線を行い、ジェット
ミルにより１０〜１５μｍの微粒子に微粉砕して粉体イ
ンク内核を得た。

粉体インク内核全量に対して ケッチエンブラック　　　　　　　２０　　ｇを加え、
オングミルによるメカノケミカル反応により導電処理を
行い、分級により過剰のケッチエンブラックを除去して
粉体インクを作製した。

［実施例３］ 結着成分 カルナバワックス 　０　　ｇ エチレン−酢酸ビニル共重合体 ７　　　ｇ 着色材 アセチレンブラック　　　　　３ｇ 上記をバッチ式混線機により混合混線を行い、ジェット
ミルにより１０〜１５μｍの微粒子に徴粉砕して粉体イ
ンク内核を得た。

粉体インク内核全量に対して 樹脂粒子 ポリブチルメタクリレート （粒径０．７μｍ、粉体インク内核 表面被覆″４２００％） １　　　ｇ を混合、オングミルにより外添処理を行い、分級処理に
より粉体インクに未付着の樹脂粒子を除去して樹脂粒子
外添粉体インクを得た。

樹脂粒子外添粉体インク全量をシクロヘキサノン−純水
２５００ｍ１　（混合比率１：９）に分散し、スプレー
ド、ライ法により乾燥して樹脂被膜粉体インクを作成し
た。

樹脂被膜粉体インク内核全量に対して アセチレンブラック　　　　　　　２０　　ｇを加え、
オングミルによるメカノケミカル反応により導電処理を
行い、分級により過剰のアセチレンブラックを除去して
粉体インクを作製した。

［比較例３］ 結着成分 カルナバワックス ０　　　ｇ エチレン−酢酸ビニル共重合体 ７　　ｇ 着色材 アセチレンブラック　　　　　３ｇ 上記をバッチ式混練機により混合混線を行い、ジェット
ミルにより１０〜１５μｍの微粒子に微粉砕して粉体イ
ンク内核を得た。

粉体インク内核全量に対して アセチレンブラック　　　　　　　２０　　ｇを加え、
オングミルによ、るメカノケミカル反応により導電処理
を行い、分級により過剰のアセチレンブラックを除去し
て粉体インクを作製した。

実施例１から３の粉体インクについて断面の透過電子顕
微鏡観察を行い樹脂被膜層の平均厚みを求めた結果、そ
れぞれ０．１７、ｏ、２５．０゜３μｍであり、外添に
使用した樹脂粒径に依存した樹脂被膜層厚みであった。

ただし、樹脂粒子の粒径が大きくなれば充填率が低下し
て樹脂粒子径から計算される厚みより薄くなっている。

実施例１から３、および比較例１から３の粉体インクに
ついて５０℃、６０ＲＨ％環境下での３０日間放置後の
安息角変化を測定し、保存性を検討した結果を第１表に
示す 第１表 る粉体インクは従来例の比較例に比べて高温高湿度環境
放置下での安息角の上昇が少なく環境保存性が向上して
いる。

また、本発明の粉体インクを第２図に示した熱転写画像
形成装置に使用して画像形成を行わずにインクシートの
再生工程のみを行った場合のインクシートの光学温度の
変化を第２表に示す。

第２表 第１表に示されるように本発明の実施例におけ第２表に
示されるように本発明の粉体インクは、多数回の再生に
よってもインクシートの光学濃度は変化がなく、インク
シートに粉体インクが付着していない。このため実施例
の粉体インクを使用して画像形成を行った印刷物の濃度
は再生回数によらず変化なくムラの発生は認められなか
った。

これに対して従来例ではインクシートの再生によりイン
クシー）・の光学濃度が増加している。本来、画像形成
を行わずにインクシートの再生工程のみを行った場合、
インク剥離部がないためにインクシートに粉体インクは
付着せず実施例における粉体インクの様に光学濃度は変
化しないはずであるが、従来例ではインクシート上のイ
ンク層に粉体インクが粘着付着してしまい光学濃度が順
次増加している。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、熱転写印刷方法によ
り画像を形成する工程と静電気力を用いてインクシート
を再生する工程とを有する熱転写画像形成装置で使用さ
れる粉体インクにおいて、結着成分と着色材を混合混練
してから粉体インク内核に微粉砕する工程と粉体インク
内核表面に粒径が規定された樹脂粒子を外添する工程と
外添された樹脂粒子を樹脂粒子が溶解する溶剤で処理し
て粉体インク内核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ることにより、粉体イ
ンク内核表面に均一で一定膜厚の樹脂被膜層を形成する
ことが可能になり、この結果粉体インクからの結着成分
の染み出しが防止されて環境安定性が向上し、さらにイ
ンクシートの再生時の粉体インクの粘着付着がないため
に印刷物の濃度は再生回数によらず変化なく濃度ムラの
ない印刷物が得ら、れた。

なお、本発明の粉体インク及び印刷装置は、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、ファクシミリ等の他にも幅広く
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の製造方法のフローチャー
ト。 第２図は本発明の粉体インクを使用する熱転写画像形成
装置の概略図。 １・・・結着成分 ２・・・着色材 ３・・・樹脂粒子 ４・・・溶剤 ５・・・混練 ６・・・微粉砕 ７・・・粉体インク内核 ８・・・外添処理 ９・・・樹脂粒子外添粉体インク １０・・・被膜処理 １１・・・樹脂被膜粉体インク １２・・・導電処理 １３・・・粉体インク ２１・・・絶縁性支持体 ２２・・・インク層 ２３・・・インクシート ２４・・・インクシート搬送方向 ５ ６ ７ ８ ９ ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ０ ４ト サーマルヘッド ・被画像形成体 ・インク転写部 ・インク剥離部 ・インク未転写部 ・走査方向 ・導電体 ・誘電体 ・粉体インク供給ローラー ・電極Ａ ・電源Ａ ・電極Ｂ ・電源Ｂ ・ヒートローラー ・支持ローラー ・クリーニングブレード ・除電ブラシ 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱転写印刷方法により画像を形成する工程と静電気力を
   用いてインクシートを再生する工程とを有する熱転写画
   像形成装置で使用される粉体インクにおいて、結着成分
   と着色材を混合混練してから粉体インク内核に微粉砕す
   る工程と粉体インク内核表面に粒径が規定された樹脂粒
   子を外添する工程と外添された樹脂粒子を樹脂粒子が溶
   解する溶剤で処理して粉体インク内核表面に樹脂被膜層
   を形成する工程と粉体インクを導電化する工程から成る
   ことを特徴とする粉体インクの製造方法。