JPH04332692A

JPH04332692A - 粉体インク

Info

Publication number: JPH04332692A
Application number: JP3102538A
Authority: JP
Inventors: Akira Ito; 伊東　明
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-05-08
Filing date: 1991-05-08
Publication date: 1992-11-19

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】

【０００１】

【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
る画像形成方法及び装置で使用される粉体インクに関す
る。さらに詳しくは、特願平１−８９００９号公報、特
願平１−８９０１０号公報で開示される粉体インクをさ
らに発展させた粉体インクに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の粉体インクとして、本発明者は、
特願平１−８９００９号公報に、粉体インク母体粒子表
面へカーボンブラックが被覆率５０％以上で外添されて
なり、かつ、カーボンブラックの粒径の１／３以下が母
体粒子中に固着、包埋されてなる粉体インクを提案して
いた。

【０００３】特願平１−８９０１０号公報に記載されて
いるように、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粉体インクを提案していた。

【０００４】これらの粉体インクの場合、インク層付着
部への粉体インク付着量は、インク層転写部に付着する
粉体インク量の概ね１％以下の付着量となり、この付着
によって、１００回以上画像形成・再生を繰り返しても
、形成した画像が、光学濃度ムラ、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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】粉体インクを用いイン
クシートの再生・画像形成を多数回繰り返すと、粉体イ
ンクによって形成されたインク層は固定手段の熱による
溶融・冷却を繰り返し、インク層の溶融によって、内・
外添された固形分の移動が生じる恐れがある。特に外添
されたカーボンブラックが加熱によって移動・凝集を起
こすと、インク層の抵抗値が局部的に増大する。このこ
とによって、インク層の付着部にも粉体インクが付着し
てしまう恐れがあり、形成した画像に、光学濃度ムラ、
細線の再現性不良等の画像劣化が生ずる恐れがある。

【０００６】そこで、本発明は、特願平１−８９００９
号公報、特願平１−８９０１０号公報で開示される粉体
インクをさらに発展させたものであって、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及び装置で使用可
能な粉体インクを提供することにある。他の目的は、イ
ンクシートの再生・画像形成を多数回繰り返しても、熱
によってインク層物性が変化しにくい粉体インクを提供
することにある。他の目的は、インクシートの再生・画
像形成を多数回繰り返しても、画像品質の劣化を起こさ
ない粉体インクを提供することにある。

【０００７】

【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、該カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が２５０ｍｌ
／１００ｇ未満であることを特徴とする。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明す
る。

【０００９】図１に、本発明に係わる粉体インクの断面
図を示す。

【００１０】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。外添されるカ
ーボンブラック３１は粒径２５ｎｍ以上でＤＢＰ吸油量
が２５０ｍｌ／１００ｇ未満である。

【００１１】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。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。なお、カーボンブラックの粒径は、溶媒中に分散し
たカーボンブラックをメッシュ上に載せ、ＴＥＭによっ
て観察して測定する。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、ポリアリレート
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。

【００１２】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、ポリアスバラギン酸、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。

【００１３】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。

【００１４】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、オゾケライト、パラフィンワックス、マイク
ロクリスタリンワックス、ペロトラタム、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
ンワックス誘導体、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。

【００１５】５）Ｆｅ３　Ｏ４　、Ｆｅ２　Ｏ３　、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｎｉ等の磁性粉。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】８）タルク等の充填剤。

【００１９】９）ＳｉＯ２　、ＴｉＯ２　等の流動性向
上剤。

【００２０】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素（染・顔料）等の
着色剤。

【００２１】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、Ａｌ粉、Ｃｕ粉等の
金属粉、ＩＴＯ粉、ＳｎＯ２　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。

【００２２】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
部異なった構成物質を有していてもよい。

【００２３】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。

【００２４】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。なお、カーボンブラックの外添方法としては、通
常の乾・湿式外添方法として公知である、例えば、ボー
ルミル等の混合機を用いる方法、メカノケミカル反応を
用いる方法、噴霧乾燥法が挙げられる。

【００２５】図２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。

【００２６】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。

【００２７】インクシート１の絶縁性支持体２に接する
ように電極１０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１
３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
受け、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。さらに、粉体インクは、母体粒子の回りにカーボン
ブラックを外添してなるから、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。以上の工程によって、インクシートが再生さ
れる。

【００２８】ここで、固定手段１４が熱を用いる場合、
インクシートの再生・画像形成を多数回繰り返すと、粉
体インクによって形成されたインク層は熱による溶融・
冷却を繰り返し、インク層の溶融によって、内・外添さ
れた固形分の移動が生じる恐れがある。特に外添された
カーボンブラックが加熱によって移動・凝集を起こすと
、インク層の抵抗値が局部的に増大する。このことによ
って、インク層の付着部にも粉体インクが付着してしま
う恐れがあり、形成した画像に、光学濃度ムラ、細線の
再現性不良等の画像劣化が生ずる恐れがある。

【００２９】ところが、外添するカーボンブラックのＤ
ＢＰ吸油量を２５０ｍｌ／１００ｇ未満とした場合、イ
ンクシートの再生・画像形成を多数回繰り返しても、形
成した画像に画像劣化は生じなかった。

【００３０】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、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、ラフ紙、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、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。

【００３１】以下、本発明をさらに詳しく説明する。

【００３２】（実施例１）粉体インク１１の母体粒子２
１として、スチレンアクリル共重合体　　　　　　　　１０ｗｔ％
パラフィンワックス　　　　　　　　　　　　　　２０
ｗｔ％カルナバワックス　　　　　　　　　　　　　　
　　２０ｗｔ％Ｆｅ３　Ｏ４　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　５０ｗｔ％とを混合・混練・粉
砕・分級し、粒径１１μｍの母体粒子を作製した。この
母体粒子を母体粒子とする。

【００３３】カーボンブラック３１として、表１に示す
粒径のカーボンブラックを母体粒子１００重量部に対し
て７重量部になるように秤量し、メカノケミカル反応を
用いた外添装置で外添を行って、粉体インクＡ１からＡ
１０を作製した。この粉体インクについて下記評価を行
った。結果を表１に併せて記す。

【００３４】１）カーボンブラックの母体粒子への外添
量（母体粒子重量を１００とした）。なお、外添量測定
は、ＴＧＡ（熱重量分析法）による。樹脂・ワックスは
概ね５００℃までに分解が終了し、カーボンブラックは
５００℃以上の温度で分解をする。なお、磁性粉は不活
性雰囲気であれば８００℃までほとんど分解をすること
がない、という事実から、８００℃まで不活性ガス雰囲
気、昇温レート２０℃／ｍｉｎで加熱した。粉体インク
の初期重量をｘ、５００℃までの減少重量をｙ、測定後
の重量をｚとした場合、外添されたカーボンブラック量
は、母体粒子を１００とした場合、式

【００３５】

【数１】１００×（ｘ／（ｙ＋ｚ）−１）で表すことが
できる。なお、母体粒子中にもカーボンブラックが添加
されている場合は、母体粒子、粉体インク両方のＴＧＡ
測定を行うことにより、外添されたカーボンブラック量
を計算することができる。

【００３６】２）画像品質評価。図２に示す画像形成方
法で、画像形成・インクシートの再生を多数回繰り返し
た場合（１００回、及び、１０００回）の画像品質を評
価した。結果は、初期画像に対して、○：良い初期の画
質を維持）、×：不良（光学濃度ムラや、細線の再現性
不良がある）で示した。なお、実験は、インクシート１
の絶縁性支持体２として６μｍアラミドフィルム、Ｖｂ
を２４０ボルト、固定手段１４として１００℃に保持さ
れた熱ローラーを用いた。

【００３７】なお、表中には、カーボンブラックの粒径
を粒径、カーボンブラックの外添量を外添量（ただし、
母体粒子重量を１００として記載）と略して記す。また
、ＤＢＰ吸油量に関しては　　ＪＩＳ　　Ｋ６２２１　
　に示される方法により測定した。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１に示すように、外添されるカーボンブ
ラックのＤＢＰ吸油量が２５０ｍｌ／１００ｇ未満であ
れば、インクシート繰り返し使用による画像品質劣化が
無くなることが判る。この理由として詳細は検討中であ
るが、外添するカーボンブラックの吸油量が２５０ｍｌ
／１００ｇ未満であれば、外添されるカーボンブラック
量が吸油量２５０ｍｌ／１００ｇを越えるものに比べ多
いことと、外添されたカーボンブラック量が多いものは
、インクシートの繰り返し使用に伴う画像品質の劣化が
無いということから、粉体インク表面近傍にカーボンブ
ラックが密に存在するためでないかと考えている。カー
ボンブラックの吸油量が大きくなるに従って外添量が減
少する理由についても詳細は検討中であるが、外添され
たカーボンブラックの吸油量が大きいと、外添されたカ
ーボンブラックが母体粒子の結着分を給油し、そのカー
ボンブラックが増粘し固くなる傾向が強いためと考えら
れる。その結果、それ以上のカーボンブラックが母体粒
子に埋め込まれ難くなり外添量が減少すると考えられる
。この現象は、他の乾式外添装置を用いた場合でも同様
の結果であったことから、外添するカーボンブラックの
ＤＢＰ吸油量は２５０ｍｌ／１００ｇ未満でなければい
けないという結論に達した。

【００４０】なお、本発明は本実施例に限定されない。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明による粉体イ
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、該カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が２
５０ｍｌ／１００ｇ未満であるから、粉体インクを用い
インクシートの再生・画像形成を多数回繰り返しても、
外添されたカーボンブラックが加熱によって移動・凝集
を起こし難くすることが可能になり、インク層の付着部
にも粉体インクが付着してしまう恐れや、形成した画像
に、光学濃度ムラ、細線の再現性不良等の画像劣化が生
ずる恐れをなくすことが可能になった。従って、インク
シートの使用回数を飛躍的に延ばすことが可能となると
共に、安定した画像を常に提供することが可能となった
。

【００４２】以上のことから、本発明の粉体インクは、
プリンタ、ビデオプリンタ、ファクシミリ、複写機、ワ
ードプロセッサの出力装置等の画像形成装置に用いれば
特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる粉体インクの断面図。

【図２】本発明に係わる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図。

【符号の説明】

１・・インクシート２・・絶縁性支持体３・・インク層４・・矢印５・・サーマルヘッド６・・矢印７・・記録媒体８・・インク層の剥離部９・・インク層の付着部１０・電極１１・粉体インク１２・導電性ローラー１３・電源１４・固定手段２１・母体粒子３１・カーボンブラック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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、該カーボンブラックのＤＢＰ吸油
量が２５０ｍｌ／１００ｇ未満であることを特徴とする
粉体インク。