JP3415909B2 - 非接触溶融による定着に適したトナー組成物 - Google Patents

非接触溶融による定着に適したトナー組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は静電荷像又は磁気パター
ンの現像のために適したトナー組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気的に利用しうる像を描くデジタル化
したデータ、又は複製されるための原稿のいずれかに相
当する静電潜像を形成するための技術としてエレクトロ
グラフィックプリンティング及び電子写真複写法が良く
知られている。電子写真では、静電潜像は光導電性部を
均一に帯電し、像に従って調整した写真露光によってそ
れを像に従って放電する段階により形成される。
【０００３】エレクトログラフィーでは、静電潜像は例
えば電子ビーム又はイオン化ガスから誘電基材上へ電気
的に帯電した粒子を像に従って付着することにより形成
される。得られた潜像はトナー粒子と呼ばれる光吸収粒
子（それは通常、摩擦帯電されている）をその上に選択
的に付着することによって可視像に現像即ち転写され
る。
【０００４】マグネトグラフィでは、磁気潜像はパター
ンに従って調整された磁場によって磁化できる基材に形
成される。その磁化できる基材は磁気的に引きつけるト
ナー粒子で進行するトナー現像に必要な磁場を受容し、
保持しなければならない。静電潜像のトナー現像では、
二つの技術、即ち「乾燥」粉末及び「液体」分散現像が
適用される。乾燥粉末現像は今日最もしばしば使用され
ている。
【０００５】乾式現像では、静電潜像を担持する基材へ
の乾燥トナー粉末の適用は、例えばThomas L. Thourso
n in IEEE Transactions on Electronic Devices
，Vol.ＥＤ−１９，No. ４，４月１９７２，４９５−
５１１頁に記載されている「タッチダウン」現像法とし
て知られている「カスケード」、「磁気ブラシ」、「パ
ウダークラウド」、「加圧」、「転写」現像法の様々な
方法により実施することができる。
【０００６】静電気的又は磁気的に引きつけられたトナ
ー粒子の可視像は不変ではなく、トナー粒子を基体とく
っつけさせ、冷却によりトナー粒子を柔らかくして又は
溶融して定着させなければならない。通常、定着は多か
れ少なかれ柔らかくした又は溶融したトナー材を紙の表
面不整にしみ込ませることによって多孔質紙上で進行す
る。
【０００７】乾式現像トナーは、本質的には例えばカー
ボンブラック又は細かく分散した染料顔料の如き着色剤
を含む樹脂の混合物（ＵＳ−Ｐ４２７１２４９参照）又
は熱可塑性樹脂からなる熱可塑性バインダーを含む。摩
擦電気帯電性は前記物質によって定義づけられ、電荷制
御剤で改良することができる。
【０００８】トナー粉末像をその支持体に融着するため
に使用する溶融方法には様々なタイプが挙げられる。あ
る方法では主に熱によって溶融させることによる定着に
基づいており、他の方法では温度の周囲条件で高圧で冷
却流れを適用することにより又は溶剤蒸気により柔らか
くすることに基づいている。熱に基づいた溶融方法で
は、二つの主なタイプ、即ち「非接触」溶融法及び「接
触」溶融法が考えられる。非接触溶融法では、固型加熱
体でトナー像の直接接触を行わない。かかる方法には：
（１）支持体シートの広い部分全体にわたって熱い空気
により熱をトナー像に適用するオーブン加熱法、（２）
トナーに吸収される赤外光及び／又は可視光（光源は例
えば赤外ランプ又はフラッシュランプである）により熱
を供給する輻射加熱法を含んでいる。
【０００９】「非接触」溶融の特別な具体例によると、
支持体をトナー像から離れた側でホットメタリックロー
ラーの如き熱体と接触することにより熱はその基体を通
して非定着トナー像に達する。一般的な「接触」溶融の
具体例では、非定着トナー像を担持する支持体は溶融ロ
ーラーと称せられる加熱ローラー、及び圧力ローラーと
称せられる支持体を裏打ちし、圧力作用ローラーとして
機能する別のローラーによってニップを通して運ばれ
る。このローラーは複写サイクル内で熱の強い損失を避
けるためにある程度加熱することができる。
【００１０】最後に述べられた溶融方法は高速溶融シス
テムと同様に低速で広く使用されている。なぜならば、
加熱ローラーの表面は定着されるシートのトナー像表面
に対して圧力を受けるので高い熱効率が得られるからで
ある。この溶融システムは、溶融ローラーがトナー及び
紙に非常に多くの熱エネルギーを与える場合には、トナ
ーが溶融凝集力及び溶融粘度が極めて低い値で溶融する
ために、「ひび割れ（splitting ）」が生じるので注意
深く観察しなければならない。ある程度のトナーが溶融
ローラーに運ばれ、そこからトナーステインを次の複写
サイクルでコピー紙上へ写すことができ、コピー紙上に
付着しないようにすることができる、そのような現象を
「ホットオフセット」と称し、適切なクリーニングを必
要とする。
【００１１】一方、非常に小さい熱エネルギーを与える
場合では、トナー粒子を最初の冷たい紙に充分な強さで
付着することができず、それらを溶融ローラーに充分に
くっつけてしまう。そこから、「定着しない」部分的に
溶融したトナー粒子は同様にして次の複写サイクルのコ
ピー紙上へ付着することになる。これが結果的には「コ
ールドオフセット」と称せられるものである。
【００１２】これらの現象を避けるため、熱圧縮溶融ロ
ーラーで前記定着システム操作に使用するトナーは前記
オフセットが最小限にするようなもので作られなければ
ならず、その時、外部離型剤でさえ溶融ローラーを湿ら
して使用しなければならない。外部液体離型剤の適用は
余計な消費を表わし、さらにもっと高価な装置を必要と
する。離型剤はまたコピー紙へ不可避的に転写し、脂肪
質の感触を有する印刷を生み出すことができる。例えば
ワックス状のポリオレフィン化合物の如き内部離型剤の
使用はある期間の使用後キャリアー粒子を汚し、摩擦電
気特性を変化させることができる。
【００１３】さらに、スクリーン像の如きグラフィック
アート品質プリントを生み出すために、トナー接触圧力
溶融ローラーはスクリーン像の網点構造を変形してしま
う。そのようなものは圧力溶融ローラーが完全に平滑な
構造を有しておらず、得られた像をテクスチャーする
（texturize ）場合が特にある。
【００１４】非接触溶融法はこれらの欠点を有していな
いが、粘弾性挙動を有する最適定着トナーを要求する。
かかる挙動では圧力のないトナー粒子を中熱によって溶
融し、コピーの機械又は手動使用における接触によって
汚すことを避けるために充分な硬さのトナー材を冷却し
て形成する。
【００１５】非常に柔らかい性質を有するトナーは、例
えば（ｉ）光導伝体層上のトナーの汚れ、（ii）キャリ
アー粒子上のトナーの汚れ、(iii) トナー自体及びキャ
リアー粒子の凝集の如き問題を起こし、それらによって
ブロッキングや転写問題を起こし、解像力を損なうこと
になる。
【００１６】非接触溶融システムが連続的に付着した種
々の着色トナーを適用するカラー印刷装置において使用
される場合には、分離トナー像が互いに充分に強く共に
溶融されることが重要である。非接触溶融では、トナー
材の融点及びトナーの熱可塑性バインダーのそれが、熱
圧力ローラー定着に適用されるトナーのそれよりずっと
低くなければならない。
【００１７】これらは、非接触溶融システム、特に輻射
システムに適用されるトナーバインダーのための二つの
相反する要求、即ち充分に低い溶融粘度を良好なトナー
硬さとともに有していなければならないことをもたら
す。着色トナーのために、伝導加熱における転換及び輻
射エネルギーの吸収は着色剤の種類や量によって知るこ
とができ、その吸収が少なくなるに従って低くなるよう
な溶融粘度を要求する。溶融粘度は不可視の赤外線を吸
収する無着色のトナーを使用するとき特に低い。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は非接触
溶融による基体への定着のために適切な乾燥トナー組成
物を提供することであり、その組成物ではトナー組成の
溶融粘度は中熱エネルギーだけで溶融するものであり、
変形性として表現されるトナーの硬さは汚れを避けるに
充分なほどで高いものである。
【００１９】本発明の別の目的は静電気的又は磁気的に
付着したトナー粒子をそれらの基体へ定着する方法を提
供することであり、その方法ではトナー粒子は樹脂の混
合物を組成物中に有しながら使用され、それによって付
着したトナー粒子の効果的な共溶融を引き起こすのに充
分に低い溶融粘度を得ることができ、上記で定義した汚
れを避けるために充分な硬さも有している。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、乾燥粉
末トナーは粒子を静電気的又は磁気的に引きつけること
ができ、かつ静電荷像又は磁気パターンの現像に適した
ものであって、前記粉末粒子の組成が下記（１）〜
（４）の特徴を有する樹脂Ａを少なくとも一つ、及び下
記（１）〜（４）の特徴を有する樹脂Ｂを少なくとも一
つ含む樹脂バインダーを含有するものである。 （１）樹脂Ａ及び樹脂Ｂはそれぞれガラス転移温度（Ｔ
ｇ）が４５℃より高い。 （２）樹脂ＡのＴｇが樹脂ＢのＴｇより少なくとも２．
５℃低い。 （３）樹脂Ａの溶融粘度（ｍｖＡ）が少なくとも５００
poise であり、樹脂Ｂの溶融粘度（ｍｖＢ）が下記式の
範囲内である。 （ｍｖＢ）＝Ｆ×（ｍｖＡ） 式中、Ｆは２〜２０の整数であり、（ｍｖＢ）の最大値
は１５０００poise を越えない。 （４）前記粉末粒子中の樹脂Ａ及び樹脂Ｂの重量比が後
述する試験Ｈによって定義される粉末材料の変形性が１
５％より小さいようなものである。
【００２１】本発明はさらに前記粉末トナーの静電気的
又は磁気的に付着した乾燥粉末粒子をそれらが付着され
る基体上又はそれらが転写される紙シートの如き基体上
へ定着する方法を含むものであり、前記定着は非接触、
加熱溶融法によって進行し、熱は前記基体を通して及び
／又は加熱ガスによって、及び／又は前記粒子に指向さ
れる輻射エネルギーによって運ばれる。それらはまた現
像剤粒子と呼ばれる。
【００２２】前記乾燥粉末は着色剤がないとき無色トナ
ーであり、既に存在する可視トナー像上へ光沢外観を定
着後作るためのトナー現像において用途を見つけること
ができる。可視像を生みだすため、その粉末は樹脂バイ
ンダー中に含まれ、着色剤は黒であることができるか又
は可視スペクトルの色を有しているが、黒又は特殊な色
を生みだすために着色剤の混合物は存在してもよい。
【００２３】好ましい具体例では、前記樹脂ＡのＴｇは
５０〜５５℃の範囲にあり、前記樹脂ＢのＴｇは６０〜
６５℃の範囲にある。
【００２４】好ましく適用されるポリエスエル樹脂とし
ては、（ｉ）例えばマレイン酸、フマル酸、テレフタル
酸及びイソフタル酸のような二官能価の有機酸及び（i
i）エチレングリコール、トリエチレングリコールのよ
うな二官能価のアルコールの線状重縮合生成物、芳香族
ジヒドロキシ化合物、好ましくはビスフェノールＡと称
せられる２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−プ
ロパン又はＵＳ−Ｐ４３３１７５５に開示されているプ
ロポキシ化ビスフェノールの実施例の如きアルコキシ化
ビスフェノールがある。好適なポリエスエル樹脂の製造
のためにはＧＢ−Ｐ１３７３２２０を参照することがで
きる。
【００２５】好適な樹脂Ａとしては、１８００poise の
溶融粘度及び約５０℃のＴｇを有するフマル酸及びプロ
ポキシ化ビスフェノールＡの線状ポリエステルがある。
【００２６】特に好ましい線状ポリエステルとしては A
TLAC T ５００（ATLAC はAtlas Chemical Industrie
s Inc. Wilmington ， Del. 米国の登録商標名であ
る）の如き商業生産物があり、 ATLAC T ５００はプロ
ポキシ化ビスフェノールＡ及びフマル酸の線状ポリエス
テルである。
【００２７】さらに、樹脂Ｌ１及び樹脂Ｌ２として表１
に後述するビスフェノールＡ及びテレフタル酸の線状ポ
リエステルを挙げることができる。好適な樹脂Ａとして
は、７５０poise の溶融粘度及び約５２℃のＴｇを有す
るエピクロロヒドリン及びビスフェノールＡの線状付加
物であるエポキシ樹脂を挙げることができる。
【００２８】好ましく適用されるエポキシ樹脂として
は、例えば EPIKOTE １００４（EPIKOTE は Shell Ch
emical Co. の登録商標名）の如き、John Wiley ＆
Sons，Inc ，New York −「The Chemistry of Orga
nic Film Formers」の中で D. H. Solomonによって記
述されているエピクロロヒドリン及びビスフェノール化
合物の線状付加物を挙げることができる。
【００２９】本発明の実施例では、前記現像剤粒子は上
記（１）〜（４）の項目で定義した特性を満足するポリ
エスエル樹脂の混合物又はエポキシ樹脂の混合物又はエ
ポキシ樹脂及びポリエステル樹脂の混合物を含んでい
る。
【００３０】下記表１に前記ポリエスエル及びエポキシ
樹脂のＴｇ（℃）、溶融粘度（poise(P)）、変形性
（％）を示す。
【００３１】
【００３２】着色トナー粒子の製造では、ここで定義し
たような樹脂混合物は前記混合物中で分散されている
か、又は固体溶液を形成するその中で溶解されている着
色剤と混合される。白黒複写法では、着色剤は通常無機
顔料、好ましくはカーボンブラックであるか、または例
えば黒色酸化鉄(III) である。無機着色顔料としては、
例えば酸化銅（II）及び酸化クロム(III) 粉末、ミロリ
ブルー、ウルトラマリーンコバルトブルー及び過マンガ
ン酸バリウムが挙げられる。
【００３３】カーボンブラックの例としては、例えば S
PEZIALSCHWARZ IV （ドイツ−Degussa Frankfurt／M
の商標名）及び VULCAN XC ７２及び CABOT REGAL ４
００（米国 Boston ，High Street １２５，Cabot C
orp.の商標名）のようなランプブラック、チャンネルブ
ラック、ファーネスブラックがある。
【００３４】好ましいカーボンブラックの特性を下記表
２に示す。
【００３５】 表 ２ 起源 ファーネスブラック 濃度 １．８ｇ×ｃｍ-3 トナーの要素となる前の粒度 ２５ｎｍ オイル数（顔料１００ｇによって 吸収されたアマニ油のｇ） ７０ 比表面積（ｓｑ．ｍ／ｇ） ９６ 揮発性材料（重量％） ２．５ ｐＨ ４．５ 色 黒
【００３６】磁気特性を有するトナー粒子を得るため、
微細に分割した状態の磁気の又は磁化できる材料をトナ
ー生成物中に加える。前記使用に適切な材料は、例えば
鉄、コバルト、ニッケルを含む磁化できる金属及び例え
ばヘマタイト（Fe2O3 ）、マグネタイト（Fe3O4 ）、Cr
O2のような種々の磁化できる酸化物及び磁気フェライト
がある。これらは、例えば亜鉛、カドミウム、バリウム
及びマンガンから導き出せる。同様に、例えばパームア
ロイやコバルト燐光物質、コバルト−ニッケル及びこれ
らの混合物のような種々の磁気アロイを使用することが
できる。
【００３７】カラー像の製造のためのトナーは、有機染
料又はフタロシアニン染料、キナクリドン染料、トリア
リルメタン染料、硫化染料、アクリジン染料、アゾ染
料、及びフルオレセイン染料の群の顔料を含むことがで
きる。これらの染料の検討については「Organic Chemi
stry」（Paul Karrer，Elsevier Publishing Compan
y ，Inc. New York，米国（１９５０））に見つけるこ
とができる。同様に、ヨーロッパ特許出願（ＥＰ−Ａ）
０３８４０４０，０３９３２５２，０４００７０６，０
３８４９９０，及び０３９４５６３に記載されている色
素も使用することができる。
【００３８】特に好適な有機染料の実施例はイエロー、
マゼンター又はシアンの色に従って掲載されており、こ
れらは製造業者も言及している下記表３の名称及びカラ
ーインデックスナンバー（Ｃ．Ｉ．ナンバー）によって
確認できる。
【００３９】
【表１】
【００４０】トナー粒子が着色剤のスペクトル吸収領域
において充分な光学的濃度を得るためには、着色剤を全
トナー組成物に対して少なくとも１重量％の量、さらに
好ましくは１〜１０重量％の量をその中に存在させるの
が好ましい。
【００４１】赤外線ユニットによる定着に使用する本発
明による黒色トナー粒子は粉末素材の溶融粘度（後述す
る試験Ｖによって定義する）が７０００Ｐ．より低いこ
とが好ましい。前記定着ユニットに使用する無色トナー
は溶融粘度が２５００Ｐ．を越えないことが好ましく、
放射線吸収による着色トナーは溶融粘度が３０００〜７
０００Ｐ．であることが好ましい。
【００４２】摩擦電気帯電性を負又は正方向のいずれか
に改良又は変更するためにトナー粒子は電荷制御剤を含
むことができる。例えば、公告されたドイツ特許出願
（ＤＥ−ＯＳ）３０２２３３３に負に帯電しうるトナー
を生産するための電荷制御剤が記載されている。ＤＥ−
ＯＳ２３６２４１０及びＵＳ−Ｐ４２６３３８９及び４
２６４７０２には正の帯電のための電荷制御剤が記載さ
れている。トナー粒子に正味の正の電荷を供給する非常
に有益な電荷制御剤はＵＳ−Ｐ４５２５４４５に記載さ
れており、特にニグロシン塩を形成するため酸で中和し
たニグロシン染料基材である BONTRON NO４（ Orienta
l Chemical Industries の商標名−日本）である。そ
れは例えばトナー粒子組成物に対して５重量％の量まで
使用される。無色又は着色トナー粒子の使用に好適な電
荷制御剤はベンゾエート亜鉛であり、そのため参考文献
としてはベンゾエート亜鉛を電荷制御剤として記述して
いる公告されたヨーロッパ特許出願０４６３８７６があ
る。かかる電荷制御剤はトナー粒子組成物に対して５重
量％の量まで存在することができる。
【００４３】トナー粒子の流動性を改良するため間隔粒
子（spacing particles）をその中に混入することがで
きる。前記間隔粒子はトナー粒子の表面に埋め込まれ、
そこから突き出ている。これらの流動性改良添加剤は１
次粒子（即ち、非クラスター）の粒径が５０ｎｍより小
さい極めて微細に分割された無機又は有機材料であるこ
とが好ましい。このような背景では例えばシリカ（SiO
２）、アルミナ（Al２O３ ）、酸化ジルコニウム、及び
二酸化チタンの群から選ばれる金属酸化物類又はそれら
の混合酸化物（それらは親水性又は疎水性の表面を有す
る）を煙で黒くいぶして使うことが多い。
【００４４】ヒュームド金属酸化物はヒュームドアルミ
ナ（Al2O3 ）の製造のために示された下記反応式に従っ
て相当する気化塩化物の高温加水分解により製造され
る。 ４AlCl3 ＋６H2＋３O2 → ２Al2O3 ＋１２HCl
【００４５】ヒュームド金属酸化粒子は平滑で、実質的
に球面であり、トナー材に混入する前に、例えば有機フ
ッ素化合物で処理又はアルキル化することにより形成し
た疎水性層で被覆することが好ましい。それらの比表面
積は４０〜４００ｍ2 ／ｇの範囲にあることが好まし
い。
【００４６】トナー粒子の粒子組成物に混入するシリカ
（SiO2）やアルミナ（Al2O3 ）のようなヒュームド金属
酸化物の割合は０．１〜１０重量％の範囲であることが
好ましい。
【００４７】ヒュームドシリカ粒子は Degussa，Franfu
rt／M Germany and Cabot Corp. Oxides Divisio
n，Boston，Mass. ，U. S. A.の商標名であるAEROSIL
及びCAB −O −Sil をそれぞれ商業的に利用できる。例
えば、１１０ｍ2 ／ｇの比表面積を有するヒュームド疎
水性シリカである AEROSIL R ９７２（商標名）を使用
できる。比表面積は Nelsen 及び Eggertsen著の「Dete
rmination of SurfaceArea Adsorption measuremen
ts by continuous Flow Method」，Analytical Ch
emistry ，Vol.３０，No. ９（１９５８）p.１３８７〜
１３９０に記載された方法によって測定することができ
る。ヒュームド金属酸化物に加えて、例えばステアリン
酸亜鉛のような金属石けんをトナー粒子組成物中に存在
させることができる。
【００４８】トナー粒子組成物の樹脂本体に流動性改良
添加剤を分散又は溶解するかわりにそれらをトナー粒子
と混合することができる。即ち、トナー粒子の本体に添
加して使用することができる。その目的のためのステア
リン酸亜鉛が英国特許明細書No. １３７９２５２に記載
されており、その文献の中で流動性改良剤としてサブミ
クロンの粒径のポリマー粒子を含むフッ素化合物を使用
することが記載されている。トナー粒子と組み合わせて
使用するために有機フッ素化合物の処理によって疎水性
にしたシリカ粒子は公告されたＥＰ−Ａ４６７４３９に
記載されている。
【００４９】本発明によるトナー粉末粒子は溶融相で例
えばニーダーを使って上記で定義したバインダーや構成
成分を混合することによって製造される。混練された素
材は好ましくは９０〜１４０℃の範囲の温度、さらに好
ましくは１０５〜１２０℃の範囲の温度を有する。冷却
後、凝固した素材を例えばハンマーミルで粉砕し、得ら
れた粗い粒子をさらに例えばジェットミルによって砕壊
して充分に小さい粒子を得る。それから望ましい画分を
ふるい、風力ふるい、サイクロン分離器又は他の分類技
術によって分離することができる。実際に使用するトナ
ー粒子は平均体積に対して決められた平均粒径が３〜２
０μｍを有することが好ましい。これらの測定は狭い開
口部における電解質置換の原理によって操作する粒径分
析器COULTER COUNTER（登録商標）Model TA IIで測定
され、その機器はCOULTER ELECRONICS Corp. Northwe
ll Drive ，Luton ，Bedfordshire，ＬＣ３３，英国に
よって販売されている。前記装置では電解質（例えば塩
化ナトリウム水溶液）に懸濁した粒子は小さな開口部を
むりやりに通り、そこを横切るように電流路が作られ
る。次から次へと通過する粒子はそれぞれ電解質の置換
体積に等しいパルスを生みだしながら開口部で電解質に
置換する。粒子体積レスポンスは前記測定のための基本
である。平均体積又は重量から導き出されるトナー粒子
の平均直径（大きさ）は計測器（ASTM表示参照：Ｆ５７
７−８３）によって与えられる。
【００５０】ミル装置としての Alpine Fliessbeth −
Gegenstrahlmuehle （A. G. F.）type１００及び風力分
級装置としての Alpine Turboplex Windsichter （A.
T.P.）type５０G. C（Alpine Process Technology
，Ltd.，Rivington Road ，Whitehouse，Industrial
Estate，Runcorn ，Cheshire，UK. から入手できる）
を組合せた装置を使用すると好適なミル及び風力分級を
得ることができる。前記目的のための別の有益な装置と
しては前記会社から入手できる Alpine Multiplex Zi
ck - Zack Sichterがある。
【００５１】得られたトナー材へ流動性改良剤を高速ス
ターラー（例えば Thyssen Henschel，３５００ Kasse
l ドイツの HENSCHEL FM ４）中で加える。
【００５２】ここで述べられたガラス転移温度（Ｔｇ）
はASTM表示：Ｄ３４１８−８２に従って決めることがで
きる。
【００５３】溶融粘度及び変形性の測定は下記試験Ｖ及
びＨによってそれぞれ進行する前記樹脂及び最終トナー
上で実施される。
【００５４】試 験 Ｖ 選択された試料の溶融粘度を決定するために、RHEOMETR
ICS 動的流動計、RVEM−２００（One Possumtown Roa
d ，Piscataway，ＮＪ０８８５４米国）を使用する。粘
度測定は１２０℃の試料温度で実施される。０．７５ｇ
の重さを有する試料を、一つが鉛直軸について１００ra
d ／秒かつ１０-3ラジアンの振幅で振動している２０ｍ
ｍ径の二つの平行板間の測定間隙（約１．５ｍｍ）に適
用する。Poise(P)で表現される測定信号を記録する前に
試料を１０分間熱平衡に達するようにする。
【００５５】トナー硬さを測定するトナーの変形性は５
２．５℃で測定される。下記手順に従ってそれは行われ
る。
【００５６】トナー材料を２０℃で３０秒間、全荷重１
０トンの圧力で１０ｍｍの寸法で高さ１０ｍｍのタブレ
ットに圧縮する。それから、前記圧力の除去後、得られ
たタブレットを５２．５℃で１５分間、調整する。次い
で、タブレットを１０分間４０ｋｇ重で荷重する。
【００５７】タブレットのスタート時の高さ（ＨＳ）及
び最後の高さ（ＨＦ）を測定し、変形性（Ｄ）を下記式
の百分率値として表わす。 Ｄ（％）＝１００×（ＨＳ−ＨＦ）／ＨＳ
【００５８】本発明による粉末トナー粒子は単一成分、
即ちキャリヤー粒子の不在下で使用することができる
が、キャリヤー粒子を含む２成分系で使用するのが好ま
しい。キャリヤー粒子を添加して使用する場合、トナー
粒子の２〜１０重量％が全現像液組成物中に存在する。
キャリヤー粒子との適切な混合はタンブルミキサーで得
ることができる。
【００５９】カスケード又は磁気ブラシ現像法で使用す
るのに好適なキャリヤー粒子は例えば英国特許明細書１
４３８１１０に記載されている。磁気ブラシ現像のため
にキャリヤー粒子は例えば鋼、ニッケル、鉄ビーズ、フ
ェライトなど又はそれらの混合物のような強磁性材料の
基礎原料になることができる。強磁性粒子は樹脂囲いで
被覆するか又は例えばＵＳ−Ｐ４６００６７５に記載さ
れているような樹脂バインダー材中に存在することがで
きる。キャリヤー粒子の平均粒径は好ましくは２０〜３
００μｍの範囲であり、さらに好ましくは３０〜１００
μｍである。
【００６０】特に好ましい実施例では、酸化鉄の薄い表
層で被覆した５０〜２００μｍの範囲の直径の鉄キャリ
ヤービーズを使用する。球形のキャリヤー粒子は英国特
許明細書１１７４５７１に記載されている方法に従って
製造することができる。
【００６１】放射性溶融ユニット及び磁気ブラシ現像ユ
ニットを装備した電子写真複写装置で実施しながら、４
重量％濃度のフェライトキャリヤーを添加して、本発明
によるトナーの凝集のない使用に１５％にすぎないトナ
ー変形性が許されることが我々によって実験的に確立し
た。
【００６２】本発明を下記発明の実施例１〜５によって
説明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例１
〜５の結果を比較例（本発明でない）６〜１０の結果と
比較する。
【００６３】
【実施例】
実施例 １〜５ 本発明のトナー１〜５の組成物をトナーの特性とともに
下記表４に示す。前記トナーで適用した樹脂は表１にお
いてそれらの特性とともに記述している。トナー成分は
全て重量部により規定する。
【００６４】
【００６５】表４に示す成分を溶融相（１２０℃）で混
合することによって違ったトナー組成物が製造される。
【００６６】均一な混合物を得た後、ペースト状の塊を
冷却し、破壊し、そしてさらにジェットミルで微細に分
割する。そこで、既述のCOULTER COUNTER（登録商標
名）Model TA II粒径分析器を使って平均体積から導い
た平均直径８．５μｍのトナー画分を得るために分類し
た。
【００６７】そして、このようにして得られたトナーの
溶融粘度及び変形性を測定した。エトキシル化非晶質シ
リカ（比表面積１３０ｍ２ ／ｇ）を流動剤としてトナ
ー粒子の全重量に対して０．５重量％の濃度でトナー粒
子本体に加え、完全にそれらと混合した。
【００６８】このようにして得られたトナー粉末５部
を、５５μｍの平均粒度（体積）を有する樹脂被覆フェ
ライトキャリヤー粒子１００部と混合した。このように
して製造された２成分現像液を、磁気ブラシ現像ユニッ
トを装備し、複数の複写サイクルを実施する。電子写真
複写装置において使用した。
【００６９】静電気的に付着したトナーを、光導伝性記
録部材から反射板で設けられた赤外線放熱器のもとで導
かれる受容紙上へ転写した。複写紙と接触している後側
に１２５℃に保たれている加熱板を配列した。赤外放射
線源（出力５５０ワット、カラー温度約２６００Ｋ）
を、５ｃｍ／ｓの速度でそばを通り過ぎるトナー像から
１０ｃｍの距離に位置させた。
【００７０】１０００００以上の複写サイクル後、像品
質における崩壊は全く認めることができなかった。キャ
リヤー粒子又は光導伝性記録材料のどちらかの上に起こ
るトナー汚れも、トナーキャリヤー混合物中のトナー粒
子の凝集も全く認めることができなかった。前記溶融操
作による紙への前記転写トナー粒子の定着は手による接
触や摩擦による汚れを全く見せないほど強いものであっ
た。
【００７１】規定した特性を有する混合樹脂Ａ＆Ｂから
形成したトナーバインダーは特に赤外放射線溶融装置で
操作するとき非接触溶融における改良された定着に望ま
しい必要な硬さと溶融粘度を与えることが、本発明の実
施例１〜５のトナーで得られた結果から証明された。
【００７２】比較例（本発明でない） ６〜１０ 実施例１〜５の本発明のトナーに関する平均粒径を有す
る比較例（本発明でない）６〜１０のトナーの組成をそ
のトナーの特性とともに下記表５に示し、選択した特性
及び／又は比率からの偏差が劣った現像結果を与えるこ
とを示す。
【００７３】樹脂Ａ１，Ａ２及びＢ１は表１中にそれら
の特性を記載している。樹脂Ｃ（比較目的のために使用
する）は日本カーバイド工業（東京都千代田区丸の内３
−１新東京ビル）による商標名ＮＣＰ００２の下で販売
されているビスフェノールＡ及びジメチルテレフタル酸
の重縮合生成物である。樹脂Ｃは７２℃のＴｇ、２０５
００poise の溶融粘度、及び０．５％の変形性を有して
いる。全てのトナー成分は重量部で規定する。
【００７４】
【００７５】本発明でない比較例６及び７のトナーを、
本発明の実施例１〜５のトナーと同様に電子写真装置及
び定着ユニットで試験したところ、同じ数の複写サイク
ル後、像品質の崩壊、汚れ及びトナー凝集を示した。
【００７６】本発明でない比較例８のトナーについても
同様の電子写真装置及び定着ユニットで同様の試験をし
たところ、適用された輻射力の前記環境の下ではやや劣
った定着品質を示した。本発明でない比較例９及び１０
はトナー凝集を全く示さなかったが、溶融特性に劣るも
のだった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 9/08 ３６１ (72)発明者 ジャン−ピエール・ジェキエール ベルギー国モートゼール、セプテストラ ート 27 アグファ・ゲヴェルト・ナー ムロゼ・ベンノートチャップ内 (56)参考文献 特開 平４−56869（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−204061（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−167563（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−63661（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−115170（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−30139（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−96354（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−179862（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−203456（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−4947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−273555（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−151863（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−156253（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−28858（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−38659（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−38660（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−96965（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−126955（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−201452（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−89735（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−123055（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−140757（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−242655（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−278967（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−283756（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−179968（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−61649（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−236566（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−335357（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−230667（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−132959（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−118670（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−118550（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 9/08

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粒子を静電気的又は磁気的に引きつける
    ことができ、かつ静電荷像又は磁気パターンの現像に適
    した乾燥粉末トナーであって、前記粉末粒子の組成が下
    記（１）〜（４）の特徴を有する樹脂Ａを少なくとも一
    つ、及び下記（１）〜（４）の特徴を有する樹脂Ｂを少
    なくとも一つ含む樹脂バインダーを含有することを特徴
    とする乾燥粉末トナー。 （１）樹脂Ａ及び樹脂Ｂはそれぞれガラス転移温度（Ｔ
    ｇ）が４５℃より高い。 （２）樹脂ＡのＴｇが樹脂ＢのＴｇより少なくとも２．
    ５℃低い。 （３）樹脂Ａの溶融粘度（ｍｖＡ）が少なくとも５００
    poise であり、樹脂Ｂの溶融粘度（ｍｖＢ）が下記式の
    範囲内である。 （ｍｖＢ）＝Ｆ×（ｍｖＡ） 式中、Ｆは２〜２０の整数であり、（ｍｖＢ）の最大値
    は１５０００poise を越えない。 （４）前記粉末粒子中の樹脂Ａ及び樹脂Ｂの重量比が、
    明細書中の試験Ｈによって定義した粉末材料の変形性が
    １５％より小さいようなものである。
  2. 【請求項２】 前記樹脂ＡのＴｇが５０〜５５℃の範囲
    内であり、前記樹脂ＢのＴｇが６０〜６５℃の範囲内で
    ある請求項１記載の粉末トナー。
  3. 【請求項３】 前記樹脂Ａが１８００poise の溶融粘度
    及び約５０℃のＴｇを有するフマル酸及びプロポキシ化
    ビスフェノールＡの線状ポリエステルである請求項１又
    は２記載の粉末トナー。
  4. 【請求項４】 前記樹脂Ａが、７５０poise の溶融粘度
    及び約５２℃のＴｇを有するエピクロロヒドリン及びビ
    スフェノールＡの線状付加物であるエポキシ樹脂である
    請求項１又は２記載の粉末トナー。
  5. 【請求項５】 前記樹脂Ｂがテレフタル酸及びビスフェ
    ノールＡの縮合によって形成された線状ポリエステルで
    ある請求項１〜４のいずれか記載の粉末トナー。
  6. 【請求項６】 前記トナーが、黒白コピーの用途に適し
    ており、そのトナー粒子がカーボンブラックを１〜１５
    重量％含み、かつ前記トナーが７０００poise を越えな
    い溶融粘度を有する請求項１〜５のいずれか記載の粉末
    トナー。
  7. 【請求項７】 前記トナーがカラーコピーの用途に適し
    ており、そのトナー粒子が黒以外の着色料を１〜１５重
    量％含み、かつ前記トナーが３０００〜７０００poise
    の溶融粘度を有する請求項１〜５のいずれか記載の粉末
    トナー。
  8. 【請求項８】 前記トナーが無色であり、そのトナー粒
    子が２５００poiseを越えない溶融粘度を有する請求項
    １〜５のいずれか記載の粉末トナー。
  9. 【請求項９】 トナー粒子が電荷制御剤を５重量％まで
    含む請求項１〜８のいずれか記載の粉末トナー。
  10. 【請求項１０】 狭い開口部における電解質置換の原理
    によって決められる平均体積から導かれるトナー粒子の
    平均粒径が５〜１０μｍである請求項１〜９のいずれか
    記載の粉末トナー。
  11. 【請求項１１】 前記トナー粒子が任意に前記トナー粒
    子から突き出ている金属酸化物粒子を含み、金属酸化物
    がシリカ（SiO２）、アルミナ（Al２O３ ）、酸化ジル
    コニウム、二酸化チタン、及びそれらの混合した酸化物
    からなる群から選ばれ、かつ５０ｎｍより小さい一次粒
    子の粒径及び４０〜４００ｍ２ ／ｇの範囲の比表面積
    を有する請求項１〜１０のいずれか記載の粉末トナー。
  12. 【請求項１２】 前記トナー粒子を、トナー粒子本体に
    添加される粉末流動性改良添加剤と混合する請求項１〜
    １１のいずれか記載の粉末トナー。
  13. 【請求項１３】 静電気的又は磁気的に付着した乾燥ト
    ナー粒子を基体へ付着又は転写した後、前記粒子に運ば
    れた熱によって前記粒子を定着する方法であって、前記
    方法が非接触定着技術によって前記粒子を定着する段階
    を含み、かつ前記トナー粒子が請求項１〜１２のいずれ
    か記載の粉末トナーに属することを特徴とする乾燥トナ
    ー粒子を定着する方法。
  14. 【請求項１４】 前記定着が、赤外線によって進行する
    請求項１３記載の方法。
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