JP2002156777A

JP2002156777A - 光定着用トナー

Info

Publication number: JP2002156777A
Application number: JP2000354898A
Authority: JP
Inventors: Seijirou Ishimaru; 聖次郎石丸; Yoshimichi Katagiri; 善道片桐; Yasushige Nakamura; 安成中村; Shinichi Yaoi; 真一矢追
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2002-05-31
Also published as: US6468705B2; DE10114893B4; DE10114893A1; US20020098432A1

Abstract

(57)【要約】【課題】反応性の高い化合物の存在下においても、良
好な赤外光吸収能を発揮できる赤外光吸収剤を含んだ光
定着用のトナーを提供する。【解決手段】ランタノイドと形成された塩、酸化物、
硫化物、ハロゲン化物、複合塩及び酸塩化物からなる群
から選択される１つ又はこれらの混合物を赤外光吸収剤
として含む光定着用トナーである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトコンドラム
などの光導電性絶縁体の表面に形成された静電潜像を可
視化するために用いられるトナーに関する。より具体的
には、光導電性絶縁体から記録紙等の記録媒体上に転写
されたトナー像へ光を照射することにより、当該記録媒
体に溶融定着されるトナーに関する。

【０００２】

【従来の技術】電気的な画像データを記録媒体上に可視
化する方法の１つとして電子写真法がよく知られてい
る。この電子写真法は、光導電性絶縁体の表面に静電潜
像を形成した後、この潜像にトナーを付着させて潜像を
現像可視化し、更にトナー像を記録紙上などに転写して
トナーを溶融・固化させることによって印刷物を得る方
法である。

【０００３】光導電性絶縁体の表面へのトナー像の形成
は、例えば光導電性絶縁体の表面にコロナ放電などによ
り一様な静電荷を与え、適宜の手段により上記光導電性
絶縁体上に光像を照射することによって静電潜像を形成
した後に、静電潜像の電気的吸引力によって帯電したト
ナーを付着させることによって行われる。静電潜像を現
像するためのトナーとしては、天然または合成高分子材
料よりなるバインダ樹脂中に着色剤、必要に応じて帯電
制御剤などの添加剤を分散させたものを１〜３０μｍ程
度に微粉砕した粒子が用いられる。

【０００４】記録紙などに転写されたトナー像の定着に
は、加圧、加熱、或いはこれらを併用した方法によって
トナーを溶融させた後に固化定着させる方法、若しくは
光エネルギを照射してトナーを溶融させた後に固化定着
させる方法などがある。

【０００５】これらの定着方法の中で近年、加圧や加熱
による弊害のない光を利用した光定着法が注目を集めて
いる。すなわち、光定着法ではトナーの定着に際してト
ナーを加圧する必要がないことから、定着ローラなどと
トナーを接触（加圧）させる必要がなく、定着工程での
画像解像度（再現性）の劣化が少ないといった利点があ
る。さらに、トナーを加熱するために定着ローラ内にヒ
ータなどの熱源を設ける必要が無い。よって、光定着法
であれば、加熱定着方式のように電源を投入してから熱
源が所望温度にプリヒートされるまで待つ必要が無く、
電源投入直後から印字を行える。また、高温の熱源を必
要としないことから装置内の温度上昇を適切に回避でき
るといった利点もあり、さらにシステムダウンにより定
着器内において記録紙の詰まりが生じた場合でも、熱源
からの熱によって記録紙が発火するおそれがなく安全性
の点でも優れている。

【０００６】このような様々な利点を有する光定着法で
は、照射された光エネルギをトナーが効率良く吸収（利
用）できるように、トナーに光吸収剤を添加することが
従来から提案されている。例えば、キセノンフラッシュ
ランプなどを用いて赤外域の光を照射することによりト
ナーを溶融させる方法においては、アミニウム塩系化合
物或いはジイモニウム塩系化合物を赤外光吸収剤として
添加することが特開昭６１−１３２９５９号公報などに
開示されている。上記アミニウム塩系化合物等は赤外光
吸収能力に優れ、可視光の波長範囲では相対的に淡い色
調である。したがって、定着画像の色調への影響が抑制
でき、特にカラートナー用の赤外光吸収剤として優れた
化合物である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したよ
うに、トナーには帯電制御剤が添加される場合がある。
帯電制御剤は、トナーの帯電量を所望の範囲内に制御し
て適切な印字を行うために添加される。このような帯電
制御剤としては、第３級アミンなどの極性の強い部位を
有する化合物や、第４級アンモニウム塩などの反応性の
高いイオン性化合物が用いられている。トナー中に帯電
制御剤のような反応性の高い化合物が存在すると、前記
アミニウム塩系化合物等の内の対イオンが極性基による
引き抜きを受けたり、或いはイオン性化合物との間でイ
オン交換反応が生じてアミニウム塩系化合物等の構造変
化が生じる。また、トナー製造工程における混練による
加熱によって有機系材料である前述アミニウム塩系化合
物等は構造変化あるいは極性基との反応を生じる場合が
ある。このような構造変化が生じた場合には、光吸収バ
ンド（波長）がシフトするのでアミニウム塩系化合物等
の赤外光吸収能力が低下し、最悪の場合によっては赤外
光吸収能力が完全に喪失してしまう。

【０００８】一方、帯電制御剤についてもアミニウム系
化合物等との反応によって構造変化が生じ、帯電制御能
力が低下してしまう。また、アミニウム塩系化合物等
は、本来淡い色調を有するのであるが、構造変化が生じ
た場合には色調が例えば茶褐色に変化してしまう。この
ような色調の変化は定着後のカラートナー定着画像の色
調に影響を与える。赤色のカラートナーにおいては赤褐
色のトナー像が記録紙などに定着されてしまう。

【０００９】以上のように従来から使用されてきた有機
系材料であるアミニウム塩系化合物等は優れた赤外光吸
収剤ではあるが、未だ改善すべき点がある赤外光吸収剤
であった。

【００１０】したがって、本発明は前述のように従来の
赤外光吸収剤が有していた問題を解決するために案出さ
れたものであって、第３級アミンなどの極性の強い部位
を有する化合物や第４級アンモニウム塩などの反応性の
高いイオン性化合物の存在下においても、良好な赤外光
吸収能を発揮できる赤外光吸収剤を含んだ光定着用のト
ナーを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は請求項１に記
載の如く、ランタノイドと形成された塩、酸化物、硫化
物、ハロゲン化物、複合塩及び酸塩化物からなる群から
選択される１つ又はこれらの混合物を赤外光吸収剤とし
て含む光定着用トナーにより達成される。

【００１２】請求項１記載の発明によれば、赤外光吸収
剤として前記ランタノイド系化合物が必須構成成分とな
っている。このランタノイド系化合物は７００ｎｍ以上
の赤外領域で吸収を持つのでトナーに赤外光吸収能力を
付与する。本発明のトナーに赤外光を照射すれば、ラン
タノイド系化合物によって７００ｎｍ以上の赤外光（光
エネルギ）が効率良く吸収され、この光エネルギに基づ
く熱エネルギによってバインダ樹脂が溶融させられる。
したがって、本発明のトナーは、光定着用のトナーとし
て良好に使用することができる。

【００１３】ランタノイド系化合物は化学的に安定な無
機物であり、反応性の高い帯電制御剤との間で反応が生
じ難い。よって、従来のように赤外光吸収剤と帯電制御
剤とが反応して双方の機能が損なわれるといった問題が
防止されるので、再現性及び定着性に優れた光定着用ト
ナーとなる。

【００１４】また、イッテルビウム或いはネオジム系の
化合物は白色であり、カラートナーとした場合に定着画
像の色調に影響がない優れた赤外光吸収剤となる。ま
た、サマリウム系の化合物は黄色領域と赤外領域に吸収
を持つので、赤外光吸収剤であると共に調整が困難な黄
色用色剤としての機能も備えた材料として採用できる有
用な化合物である。

【００１５】また、請求項２に記載される如く、請求項
１記載の光定着用トナーにおいて、前記赤外光吸収剤が
０．１〜２０．０重量％含有されていることが好まし
い。

【００１６】また、請求項３に記載される如く、請求項
２記載の光定着用トナーにおいて、前記赤外光吸収剤の
一部又は全量が該トナー粒子の表面に外添されている構
成とすることができる。

【００１７】請求項３記載の発明によれば、ランタノイ
ド系化合物の赤外光吸収剤がトナー粒子の表面に外添さ
れているので、定着時に照射された光からの光エネルギ
を効率良く熱に変換してバインダ樹脂の溶融を促進させ
ることができる。このように、赤外光吸収剤を外添する
形態で用いることができるのは、従来の赤外光吸収剤と
は異なり、ランタノイド系化合物が物理的及び化学的な
安定性に富むからである。

【００１８】当然に、従来と同様にバインダ樹脂内に分
散させた内添型でランタノイド系化合物を使用できるの
で、内添型と外添型の選択、及び内・外添併用型を採用
することができる。設計する光定着用トナーの要求に応
じて、これら添加形態を適宜選択すればよい。

【００１９】また、請求項４に記載の如く、請求項１か
ら３いずれかに記載の光定着用トナーにおいて、前記ラ
ンタノイドは少なくともイッテルビウム、ネオジム、サ
マリウムそれぞれの塩、複合塩及び塩化物から成る群か
ら選択され構成されていることが好ましい。

【００２０】赤外光吸収剤としては、イッテルビウム
系、ネオジム系、サマリウム系の前記化合物が好まし
く、特に好ましいのはイッテルビウム系化合物である。
これらの化合物は塩、複合塩、塩化物の形態とすること
ができ、これらには置換複合塩の形態も含まれる。

【００２１】請求項４記載の発明によれば、イッテルビ
ウム、ネオジム、サマリウムそれぞれの塩、複合塩或い
は塩化物が少なくとも含まれるので、好適な赤外光吸収
剤となる。より好ましくはイッテルビウムの塩、複合塩
或いは塩化物を少なくとも含む赤外光吸収剤である。

【００２２】さらに、請求項５に記載される如く、請求
項１から４いずれかに記載の光定着用トナーにおいて、
下記式（１）で示されるアミニウム系化合物及び／又は
下記式（２）で示されるジイモニウム系化合物をさらに
含む構成とすることができる。

【００２３】

【化２】（上記式（１）、（２）において、Ｒ１〜Ｒ４は水素原
子、アルキル基、置換アルキル基、環式アルキル基、ア
ルケニル基、アラルキル基又は置換アラルキル基を、Ａ
はｐ−フェニレン基又はｐ−ビフェニレン基を、Ｘ−は
陰イオンを、それぞれ示す）請求項５記載の発明によれば、赤外光吸収剤としてラン
タノイド系化合物と、さらにアミニウム系化合物及び／
又はジイモニウム系化合物を含む光定着用トナーとなる
で、安定なランタノイド系化合物と従来のアミニウム系
化合物等が相互に補完する状態で赤外光吸収能を発揮す
ることになる。よって、従来と比較して、再現性及び定
着性が向上した好ましい光定着用トナーとなる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光定着用トナーに
ついて詳細に説明する。本トナーに含まれる構成成分は
バインダ樹脂、色剤、帯電制御剤、赤外光吸収剤等であ
り、従来の光定着用トナーと基本構成は同様である。し
かし、赤外光吸収剤としてランタノイド系化合物を用い
る点で異なり、これらの中には色剤としての機能を併せ
持つものもある。以下本発明のトナーに含まれる各成分
を順に説明しながら、その特長を明らかにする。

【００２５】まず、バインダ樹脂としては、天然あるい
は合成高分子よりなる各種の熱可塑性樹脂が用いること
ができる。例えば重量平均分子量４０００〜１０万程
度、融点９０〜１５０℃程度のものを好適に採用でき
る。具体的には、エポキシ樹脂、スチレン−アクリル樹
脂、ポリアクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリブ
タジエン樹脂などを単独で或いは適宜組合せて用いるこ
とができる。これらの中では特にポリエステル樹脂を好
適に採用できる。バインダ樹脂の含有率は任意に選択で
きるが、８０重量％以上であることが望ましい。

【００２６】色剤としては、染料あるいは顔料のいずれ
をも好適に用いることができる。例えば、黒色系トナー
とする場合にはカーボンブラック、ニグロシン染料、ア
ゾ染料などが用いることができる。赤色系トナーとする
場合にはアントラキノン、キナクリドン、ビスアゾ系染
料、およびモノアゾ系染料などを用いることができる。
黄色系トナーとする場合にはアニライド化合物、ベンジ
ジン、ベンズイミダゾロン或いはビスアゾ系染料などを
用いることができる。青色系トナーとする場合にはフタ
ロシアニンなどを用いることができる。緑色系トナーと
する場合にはハロゲン化フタロシアニンを用いることが
できる。これらの色剤は、その割合が低過ぎると記録紙
などに定着された画像の着色度が悪化し、又、その割合
が高過ぎるとトナーの帯電安定性などの諸特性の劣化
や、原材料コストが上昇するため、色剤の含有率は０．
１〜１５重量％程度が好ましい。

【００２７】トナーの帯電量を所望範囲に制御するため
の帯電制御剤を前記バインダ樹脂内に分散させてもよ
い。帯電制御剤は、バインダ樹脂をプラスに帯電させる
か、或いはマイナスに帯電させるかによって正極性帯電
制御剤と負極性帯電制御剤とを使い分ける。例えば、正
極性帯電制御剤としては、ニグロシン染料、第４級アン
モニウム塩及びトリフェニルメタン誘導体などを挙げる
ことができる。又、負極性帯電制御剤としては、含金属
アゾ錯体、ナフトーヤ酸亜鉛錯体、サリチル酸亜鉛錯体
及びカリクッスアレン系化合物などが挙げることができ
る。

【００２８】トナー帯電量が過剰に高くなると光導電性
絶縁体に付着するトナー量が少なくなって印字濃度が薄
くなり、逆にトナー帯電量が低ければ印字濃度が濃くな
ったり、あるいは不要な部分にまでトナーが付着して印
字されてしまう等の不具合を生じる。よって、適切な印
字を達成すべくトナーの帯電量を所望の範囲に制御する
ことは重要である。

【００２９】トナーに添加すべき帯電制御剤の量は任意
に選択できる。但し、帯電制御剤の含有率が５．０重量
％よりも高い場合にはトナーの帯電特性が不安定(過剰
帯電等の要因)となり易く、その含有率が０．１重量％
よりも低い場合にはトナーの帯電量の制御効果を十分に
発揮することができない場合が多い。よって、トナー中
の帯電制御剤の含有率は０．１〜５．０重量％の範囲が
推奨される。

【００３０】そして、本発明の光定着トナーは赤外光吸
収剤としてランタノイド系化合物を必須の成分として含
んでいる。本発明者等は、ランタノイド系化合物からな
る赤外光吸収剤は、従来のアミニウム塩系化合物等の赤
外光吸収剤と比較して、可視光領域での吸収が少なく、
トナー本来の色調への影響度が少ないこと。さらに従来
のアミニウム塩系の赤外光吸収剤と比較して化学的に安
定であることなどを確認して本発明に至ったものであ
る。本トナーはカラートナーとして構成するとその顕著
なる効果が享受できる。

【００３１】このランタノイド系化合物は無機材料で結
晶構造を有し、従来の有機系材料であるアミニウム塩系
或いはジイモニウム塩系の赤外光吸収剤と比べて、化学
的に安定である。よって、帯電制御剤として第３級アミ
ンなどの極性の強い部位を有する化合物や第４級アンモ
ニウム塩などの反応性の高いイオン性化合物などを採用
したとしても、ランタノイド系化合物及び帯電制御剤の
双方での構造変化が抑制される。

【００３２】このため従来のように、赤外光吸収剤とし
ての赤外光吸収能力が低減したり、帯電制御剤の制御能
力が低減することもなく、赤外光によって与えられた光
エネルギを適切に熱に変換してトナーを記録紙などに定
着させることができる。また、赤外光吸収剤の構造に変
化（反応）が生じ難いことから、これに伴うトナーの色
調変化を回避することもできる。

【００３３】上記のように赤外光吸収剤として好適なラ
ンタノイド化合物としては、例えば、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅ
ｒ、Ｙｂ、Ｌｕのランタノイド系元素を含有した化合物
を用いることができる。特に、これら元素との酸化物、
硫化物、ハロゲン化物、酸塩化物等の化合物が好まし
い。

【００３４】上記化合物の具体的な例として、酸化イッ
テルビウム、酸化ネオジム、酸化サマリウム等のランタ
ノイド系元素との酸化物、また硫化イッテルビウム、硫
化ネオジム、硫化サマリウム、硫化セリウム等のランタ
ノイド系金属との硫化物、また塩化イッテルビウム、塩
化サマリウム、塩化ネオジム、フッ化イッテルビウム、
フッ化サマリウム、フッ化ネオジム、臭化イッテルビウ
ム、臭化ガドリウム等のランタノイド系元素とのハロゲ
ン化物を挙げることができる。

【００３５】また、ランタノイド系元素と酸との塩も赤
外光吸収剤として有効であり、これらに用いることがで
きる酸としては桂皮酸、リン酸、炭酸、硫酸、ナフトエ
酸、ホウ酸、モリブデン酸、酢酸、硝酸、過塩素酸等が
挙げられ、塩の具体的な例として、硫酸イッテルビウ
ム、硫酸ネオジム、硫酸サマリウム、硝酸イッテルビウ
ム、硝テルビウム、過塩素酸イッテルビウム、炭酸イッ
テルビウム、炭酸インジウム、酢酸イッテルビウム、ニ
コチン酸イッテルビウム、リン酸イッテルビウム、リン
酸サマリウム、リン酸ネオジム、シュウ酸イッテルビウ
ム、シュウ酸テルビウム、シュウ酸ツリウム等桂皮酸ネ
オジム、ナフトエ酸ネオジムなどが挙げられる。

【００３６】また、ランタノイド系元素を１種以上含む
含酸素酸塩化合物も使用できる。この含酸素酸塩化合物
の具体的な例としては、リン酸塩化合物、バナジン酸塩
化合物、ホウ酸塩化合物、モリブデン酸塩化合物等が挙
げられる。

【００３７】また、ランタノイド系元素を１種以上含む
ランタノイド置換複合塩も有効に赤外光吸収剤として使
用できる。これらの具体的な例としては、リン酸イッテ
ルビウム・ネオジム複合塩、桂皮酸イッテルビウム・ネ
オジム複合塩、ナフトエ酸イッテルビウム・ネオジム複
合塩、桂皮酸ネオジム・イッテルビウム複合塩、安息香
酸ネオジム・イッテルビウム複合塩、ナフトエ酸ネオジ
ム・イッテルビウム複合塩等が挙げられる。

【００３８】特に本光定着トナーをカラートナーとして
する場合を考慮すると、赤外光吸収剤として可視光に光
吸収がなく白色であり、不可視領域の赤外領域に高い吸
収を有するイッテルビウム系やネオジム系の化合物が有
効である。またさらに、黄色領域及び赤外領域において
吸収を有する有色のサマリウム系の化合物等は、黄色系
光定着用トナーの赤外光吸収材料であると共に、着色剤
としての機能を併せ持つ材料として極めて有効である。
イッテルビウム系の化合物を基本構成として含み、ネオ
ジム系やサマリウム系の化合物を必要により添加して赤
外光吸収剤として構成することが好ましい。

【００３９】本トナーに対する上記ランタノイド系化合
物の添加方法としては、従来一般的なバインダ樹脂内に
該ランタノイド系化合物を練り込む「内添法」と、トナ
ー粒子表面に該ランタノイド系化合物を付着させる「外
添法」を選択的に、或いは併用して採用できる。従来の
有機系の赤外光吸収剤と異なり、ランタノイド系化合物
は安定な無機系化合物であるので「外添法」をも採用す
ることができる。

【００４０】前述したところから明らかなように、ラン
タノイド系化合物が「内添法」によって反応性の高い帯
電制御剤等と接触するような場合があっても、反応等に
より該ランタノイド系化合物の赤外光吸収特性が失効し
たり、他のトナー構成成分に影響を与えることがない。
よって、トナー粒子中に均一に分散されたランタノイド
系化合物は光定着時にバインダ樹脂の溶融を確実に促進
する。

【００４１】また、「外添法」によりランタノイド系化
合物をトナー表面に添加した場合には、該ランタノイド
化合物がバインダ樹脂中に埋没していないので、照射さ
れた光をバインダ樹脂を介することなくそのまま利用で
きるので光利用効率を高めることができる。

【００４２】さらに上記「内添法」と「外添法」とを併
用することで、ランタノイド系化合物の赤外光吸収機能
が好適となるように調整することもできる。ただし、ラ
ンタノイド系化合物は高価な材料であることを考慮する
と、熱定着性のバインダー樹脂の近傍に赤外光吸収剤と
してのランタノイド系化合物が均一に分散されている状
態が好ましく、添加量を抑制するという観点からは「内
添法」が推奨される。

【００４３】前記ランタノイド系化合物の含有量につい
ては、その割合が低過ぎるトナーに対して十分な赤外光
吸収能力を付与することができず、その割合が高過ぎる
とトナーの原材料コスト上昇を招くことになるので、そ
の含有率は０．１〜２０重量％が好ましく、好適には
０．５〜１０重量％であり、さらに好適には１〜８重量
％である。

【００４４】なお、ランタノイド系化合物は赤外光領域
の光吸収において強い吸収ピークを有する。その吸収波
長域は比較的狭いが吸収域の異なる複数のランタノイド
化合物を併用することで、照射された光エネルギを有効
利用できる赤外光吸収剤を設計することができる。ま
た、ランタノイド系化合物とは赤外吸収域が異なる上記
式（１）で示すアミニウム塩系化合物或いは上記式
（２）で示すジイモニウム塩系化合物等、既存の赤外光
吸収剤と併用することで赤外吸収能を互いに補完した好
ましい赤外光吸収剤とすることもできる。

【００４５】また、前記ランタノイド化合物の粒径につ
いては、その粒径がトナー粒径よりも大きいとトナー中
に分散されずに遊離して、トナーを溶解することが困難
となる場合がある。よって、ランタノイド化合物の粒径
はトナー粒径よりも小さいことが望ましい。また、受光
面積を増大させると有効に光エネルギを熱エネルギに変
換可能になることからも粒径は小さい方が優位であり、
平均粒径２μｍ以下であるものが好適に使用できる。そ
の一方で、上記粒径が小さすぎると材料単体の流動性が
悪化して製造時のハンドリング性が悪化するので平均粒
径０．０１μｍ以上であることが好ましい。よって、好
ましくは粒径が０．０１μｍ〜２μｍ、更に好適には
０．０５μｍ〜１μｍのランタノイド化合物を用いるこ
とが推奨される。

【００４６】さらに、本発明のトナーを構成する他の成
分としては必要に応じて、ポリプロピレンワックス、ポ
リエチレンワックス、カルナバワックス、エステルワッ
クスなどのワックス類、ステアリン酸亜鉛などの金属石
鹸、或いは界面活性剤などの定着助剤をバインダ樹脂内
に分散させてもよい。また、シリカや酸化チタンなどの
流動化剤をトナー粒子表面に外添してもよい。

【００４７】ランタノイド系化合物を内添型で添加して
本発明のトナーを製造する場合には、バインダ樹脂、色
剤、ランタノイド系化合物を準備し、必要に応じて帯電
制御剤、アミニウム系化合物などの赤外光吸収剤、ワッ
クスや定着助剤を混在させる。そして、バインダ樹脂を
溶融させることによってバインダ樹脂内に各成分を分散
させた塊状物を得る。これを固化させた後に１〜３０μ
ｍ程度に粒状に微粉砕することによって、トナーを得る
ことができる。この状態のままで現像剤として使用して
もよいが、必要に応じて流動化剤などをトナー粒子上に
付着させて現像剤としてもよい。

【００４８】また、ランタノイド系化合物を外添型で添
加して本発明のトナーを製造する場合には、バインダ樹
脂、色剤、必要に応じて帯電制御剤やアミニウム系化合
物などの赤外光吸収剤、ワックスや定着助剤を混在させ
る。バインダ樹脂を溶融させることによってバインダ樹
脂内に各成分を分散させた塊状物を得る。これを固化さ
せた後に１〜３０μｍ程度に粒状に微粉砕し、その後に
流動化剤などと共にランタノイド系化合物をトナー粒子
上に付着させて現像剤とすることができる。

【００４９】さらに、内添型でトナーを製造して、さら
に流動化剤などと共にランタノイド系化合物を外添する
内・外添加型としてもよい。ここで内・外に用いるラン
タノイド系化合物は同種でも、異種でもよいが、赤外光
域での吸収域を相互に補完する関係となるランタノイド
系化合物を選択することが望ましい。

【００５０】以上のこのようにして得られたトナーは、
非磁性一成分現像方法、二成分現像方法など、電子写真
法の各種現像方法において画像形成に用いることができ
る。

【００５１】更に詳細に述べると、二成分現像方法にお
いては、たとえばマグネットローラが配置された現像器
内において鉄粉やフェライトなどの強磁性体のキャリア
と混合攪拌される。そうすると、キャリアとの摩擦によ
ってトナーが帯電させられ、これが回転するマグネット
ローラの表面に穂立ち状態で保持されて磁気ブラシが形
成される。通常、マグネットローラに隣接して光導電性
絶縁体（たとえばフォトコンドラム）が配置されるが、
この光導電性絶縁体には静電潜像が形成されるのは先に
説明した通りである。したがって、マグネットローラ表
面のトナーの一部は、電気的な吸引量によって光導電性
絶縁体の表面に移動し、これにより静電潜像が現像され
て光導電性絶縁体の表面にトナー像が形成される。

【００５２】このトナー像は、記録紙などの記録媒体上
に転写された後に赤外光が照射されてトナー像が記録媒
体上に定着させられる。この光定着では、例えばフラッ
シュ光のエネルギが０．５〜３．０Ｊ／ｃｍ^２で、発光
時間を５００〜３０００μｓとすることができる。[実
施例]以下、本発明の実施例を比較例と共に示す。な
お、以下の実施例において添加するランタノイド系化合
物としては特に明記しない限り平均粒径約０．３μｍで
あるものを用いている。（トナー１の製造）バインダ樹脂としてのポリエステル
樹脂８９．０重量部、負極性帯電制御剤としてカリック
スアレン系化合物１．０重量部、色剤としてのキナクリ
ドン系赤色顔料４．０重量部、定着助剤としてポリプロ
ピレン系ワックス１．０重量部、リン酸イッテルビウム
５重量部をヘンシェルミキサーに投入し、予備混合を行
った後、溶融混練してバインダ樹脂内に各成分を分散さ
せて塊状物を得た。これを固化した後に、粉砕分級して
平均粒子径が８μｍのマイナス帯電型赤色トナー母体を
得た。そして、これに疎水性シリカを０．８重量部、外
添処理することで赤外吸収剤内添型のトナーを得た。

【００５３】なお、ポリエステル樹脂としては、ビスフ
ェノールＡのエチレンオキサイドを主要ジオール成分と
し、テレフタル酸を主要カルボン酸成分とするものを用
いた。

【００５４】（トナー２〜３８の製造）図１〜図３に示
した各成分と配合量で、上記トナー１と同様のトナー作
製方法によりトナー２〜３８を得た。

【００５５】トナー１〜トナー１５は、赤外光吸収剤と
してランタノイド系化合物を用いた製造例であり、ラン
タノイド系化合物としてリン酸イッテルビウム（Ｙｂ_２
ＰＯ _４）を採用するトナー１から順に、リン酸イッテル
ビウム・ネオジム複合塩（ＹｂＮｄＰＯ_４）を採用する
トナー１５までが例示されている。トナー１〜トナー１
５では、ランタノイド系化合物の添加量が５重量部（５
重量％）とされている。

【００５６】トナー１６〜トナー１９は、リン酸イッテ
ルビウムの添加量をそれぞれ０．１、２０．０、０．
０、２４．０としている。したがって、トナー１８は添
加量が０．０であり、ランタノイド系化合物が含有され
ていない比較トナーとなる。

【００５７】トナー２０〜トナー２３は、リン酸イッテ
ルビウムの添加量を５重量部（５重量％）とし、色剤
（キナクリドン系赤色顔料）の添加量を変化させたトナ
ーについて例示している。

【００５８】トナー２４〜トナー２７は、リン酸イッテ
ルビウムの添加量を５重量部（５重量％）とし、帯電制
御剤（カリックスアレン系化合物）の添加量を変化させ
たトナーについて例示している。

【００５９】トナー２８は、０．５重量部のリン酸イッ
テルビウムを外添剤に含んだ例を示している。すなわ
ち、このトナー２８は、前述したランタノイド系化合物
の赤外光吸収剤を内・外添型で含有するトナーの例であ
る。また、トナー２９は、０．５重量部のリン酸イッテ
ルビウムを外添剤に含むが、内添をゼロとしたトナーで
ある。このトナー２９は、前述したランタノイド系化合
物の赤外光吸収剤を外添型で含有するトナーの例であ
る。

【００６０】トナー３０〜トナー３４は、ランタノイド
系化合物（リン酸イッテルビウム）と、アミニウム塩系
系化合物或いはジイモニウム塩系化合物とを併用する赤
外光吸収剤を用いたトナーの例である。

【００６１】また、トナー３５とトナー３６は、赤外光
吸収剤として、従来のアミニウム塩系系化合物又はジイ
モニウム塩系化合物を用いたトナー例である。

【００６２】さらに、トナー３７とトナー３８は、トナ
ー１のリン酸イッテルビウムの粒径を変更したトナーの
例である。トナー３７では粒径を約２μｍ、トナー３８
では粒径を約０．１μｍに調整したものを用いた。他の
条件はトナー１と同様である。

【００６３】このようにして得られたトナー１〜３８を
フェライトキャリア（平均粒子径が６０μｍ）とトナー
濃度４．５％で調合し、二成分現像剤１〜３８とした。
上記現像剤１〜３８について、下記に示す評価試験を行
った。（印刷評価試験）この現像剤をＦＫ６７１８Ｋプリンタ
（富士通社製）の改造機（当該プリンタは本来プラス帯
電型トナーを用いるものであるが、これをマイナス帯電
型トナー用に改造したもの）に搭載し、７００〜１５０
０ｎｍの波長範囲に高い発光強度を有するキセノンフラ
ッシュ光を照射して普通紙（商品名「ＮＩＰ−１５００
ＬＴ」（小林記録紙社製））上にトナーを定着させた。
この普通紙に対して以下に説明するテープ剥離試験を行
い、トナーの定着率を評価した。

【００６４】印字濃度変化が１０％以下を○、また５％
以下を◎とした。また、１０％以上は×とした。（帯電評価試験）帯電能力評価試験として、前述プリン
タを１０万枚連続印刷し、帯電変化を初期及び１０万枚
後で測定した。初期の帯電量に対して６０％以上の帯電
性を維持したものを○、８０％以上を◎、６０％以下は
×として帯電能力評価とした。（画像評価試験）赤色画像の評価を前述の画像をＸ−ｒ
ｉｔｅ（938 Spectrodensitometer:Ｘ−Ｒｉｔｅ，ｉ
ｎｃ．社製）にてＬ、ａ＊、ｂ＊を測定した。赤外光吸
収剤を含まず色においては定着工程で変化がない上記ト
ナー１８の色味を基準とし、色味の薄い／くすんでいる
／濃い等を測定し、色味的に同等は◎。若干色差あるが
品質ＯＫを○、問題有りを×として評価した。（定着評価試験）まず、トナー像が定着させられた普通
紙上の画像印字濃度を光学濃度として測定した。次い
で、普通紙のトナー像上に剥離テープ（商品名「スコッ
チメディングテープ」（住友３Ｍ社製））を粘着させた
後に剥離テープを剥離し、剥離後の普通紙上の光学濃度
を測定した。そして、剥離前の普通紙上の画像印字濃度
を１００とした場合の剥離後の普通紙上の画像印字濃度
をパーセンテージで表し、これをトナー定着率として評
価した。なお、光学濃度の測定には、マクベスＰＣＭメ
ータを用いた。上記現像剤１〜３８に対して行った評価
試験の結果を図４にまとめて示している。図４から、従
来の現像剤３５、３６は使用に耐え得るものであるが帯
電性の点でやや劣り、画像評価において改善すべき点が
あることが分かる。これは、先に指摘したようにアミニ
ウム塩系等の赤外光吸収剤により帯電制御剤の機能が低
下させられた為と推定される。

【００６５】そして、本発明の実施例となる現像剤１〜
１５は、定着性、色調、帯電量共に良好で十分に使用に
耐える得るものである。特に現像剤１〜５、８に示すよ
うにイッテルビウム系化合物やネオジム系化合物が好適
な結果を得た。また、現像剤１５に示すようにイッテル
ビウムとネオジムの複合塩も好適な化合物であることが
確認できる。

【００６６】また、現像剤１及び現像剤１６〜１９か
ら、イッテルビウム系化合物の添加量が０．１重量％程
度から有効であり、２０．０重量％を越えない程度とす
ることが好ましいことが確認できる。

【００６７】また、現像剤２８、２９からイッテルビウ
ム系化合物を内・外添併用型で用いた場合、及び外添型
で用いた場合でも有効であることが確認できる。

【００６８】また、現像剤３０〜３４のイッテルビウム
系材料とアミニウム塩系材料を併用するトナーの場合に
は、現像剤３２で確認できるように含有状態を調整する
ことで好ましい現像剤を設計できることも確認できる。

【００６９】また、現像剤３７、３８はトナー１のイッ
テルビウム系化合物の粒径を変更して形成した現像剤１
についての変更現像剤である。イッテルビウム系化合物
の粒径を大きめに変更したトナー３７を用いる現像剤３
７では若干定着性が低下する傾向が見られるものの十分
に実用的レベルであった。また、イッテルビウム系化合
物の粒径を小さめに変更したトナー３８を用いる現像剤
３８は製造時にハンドリング性が若干劣る傾向があった
が、現像剤としては優れたレベルであった以上本発明の
好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定
の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変
形・変更が可能である。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したところから明らかなよう
に、請求項１及び２記載の発明によれば、従来のように
赤外光吸収剤と帯電制御剤とが反応して双方の機能が損
なわれるといった問題が防止されるので、再現性及び定
着性に優れた光定着用トナーとなる。

【００７１】また、請求項３記載の発明によれば、ラン
タノイド系化合物の赤外光吸収剤がトナー粒子の表面に
外添されているので、定着時に照射された光からの光エ
ネルギを効率良く熱に変換してバインダ樹脂の溶融を促
進させることができる。

【００７２】また、請求項４記載の発明によれば、イッ
テルビウム、ネオジム、サマリウムそれぞれの塩、複合
塩或いは塩化物が少なくとも含まれるので、好適な赤外
光吸収剤となる。

【００７３】さらに、請求項５記載の発明によれば、赤
外光吸収剤としてランタノイド系化合物と、さらにアミ
ニウム系化合物及び／又はジイモニウム系化合物を含む
光定着用トナーとなるで、安定なランタノイド系化合物
と従来のアミニウム系化合物等が相互に補完する状態で
赤外光吸収能を発揮することになる。よって、従来と比
較して、再現性及び定着性が向上した好ましい光定着用
トナーとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の現像剤の各成分と配合量について示す
図（その１）である。

【図２】実施例の現像剤の各成分と配合量について示す
図（その２）である。

【図３】実施例の現像剤の各成分と配合量について示す
図（その３）である。

【図４】実施例の現像剤に対して行った評価試験の結果
をまとめて示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村安成神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者矢追真一神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA06 AA08 CA28 CB07 CB08 FB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ランタノイドと形成された塩、酸化物、
硫化物、ハロゲン化物、複合塩及び酸塩化物からなる群
から選択される１つ又はこれらの混合物を赤外光吸収剤
として含む光定着用トナー。
【請求項２】請求項１記載の光定着用トナーにおい
て、前記赤外光吸収剤が０．１〜２０．０重量％含有されて
いることを特徴とする光定着用トナー。
【請求項３】請求項２記載の光定着用トナーにおい
て、前記赤外光吸収剤の一部又は全量が該トナー粒子の表面
に外添されていることを特徴とする光定着用トナー。
【請求項４】請求項１から３いずれかに記載の光定着
用トナーにおいて、前記ランタノイドは少なくともイッテルビウム、ネオジ
ム、サマリウムそれぞれの塩、複合塩及び酸化物から成
る群から選択され構成されていることを特徴とする光定
着用トナー。
【請求項５】請求項１から４いずれかに記載の光定着
用トナーにおいて、下記式（１）で示されるアミニウム系化合物及び／又は
下記式（２）で示されるジイモニウム系化合物をさらに
含むことを特徴とする光定着用トナー。【化１】（上記式（１）、（２）において、Ｒ１〜Ｒ４は水素原
子、アルキル基、置換アルキル基、環式アルキル基、ア
ルケニル基、アラルキル基又は置換アラルキル基を、Ａ
はｐ−フェニレン基又はｐ−ビフェニレン基を、Ｘ−は
陰イオンを、それぞれ示す）