JPH01167846A - 電子写真用トナーおよび画像記録方法 - 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】 〔概　要〕 電子写真法で用いられるトナーおよびその画像記録方法
に関し、 ドラムフィルミングや染料のブリードアウトに基づく光
導電性絶縁体の特性劣化を起こし難く、かつ画像の定着
性が良く、色調が鮮明であり、しかも現像時に破壊する
恐れがない強度を有するトナー、およびその画像記録方
法を提供することを目的とし、 多孔質粒子をコアとし、この多孔質粒子の細孔中に液体
インクを含浸させるようにトナーを構成し、かつ液体イ
ンクを含浸させた細孔を有する多孔質粒子をトナーとし
、電子写真方式によって記録媒体上にトナー画像を形成
し、この粒子を変形、または軟化させて、この粒子から
液体インクを記録媒体に滲出させ、これによって定着画
像を形成するように画像記録方法を構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子写真法で用いられるトナー、およびその画
像記録方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、プリンタなどの画像記録方法としては、ワイヤト
ッドプリンタなどのインパクト方式と熱転写プリンタ、
インクジェットプリンタ、光プリンタなどのノンインパ
クト方式が周知である。この中で、インパクト方式は印
字速度が遅い、印字音がうるさいなどの欠点を有してお
り、一方、ノンインパクト方式の中でも、熱転写プリン
タは印字速度が遅い、インクシェッドプリンタはインク
噴射ノズルの目詰まりが生じ易く、信頼性に欠けるなど
の欠点を有している。これらのプリンタの中で、電子写
真方式を印字原理とする光プリンタは低騒音、高速度印
字、高品位印字が可能な印刷方式である。

電子写真法としては米国特許第２２９７６９１号などに
記載された方式が周知であり、一般には光導電性絶縁体
、たとえばフォトコンドラムを利用し、コロナ放電など
により該光導電性絶縁体上に−様な静電荷を与え、様々
な手段により該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、次いで、この潜像にトナー
を付着させて現像可視化し、必要に応じて紙などの記録
媒体上にトナー画像を転写した後、加圧、加熱、溶剤蒸
気、光などによりトナー画像を溶融させて紙などに定着
させ、印刷物を得るものである。静電潜像を現像するト
ナーとしては、従来より天然または合成高分子物質より
なるバインダー樹脂中に染料、カーボンブラックなど°
の着色剤などを分散させたものを１〜３０−程度に微粉
砕した粒子が用いられる。

トナーは通常、トナー単体、または鉄粉、ガラスピーズ
などの担体物質（キャリア）と混合され、静電潜像の現
像に用いられる。トナー単体で現像に供せられる場合（
−成分現像方法）、トナーは通常、磁性粉を含有してお
り、このトナーは現像装置の壁面や現像装置内のマグネ
ットロールなどの部材と摩擦されることにより摩擦帯電
し、さらに、マグネットロールの磁力により、マグネッ
トロール上に保持され、このマグネットロールが回転す
ることによりトナーが光導電性絶縁体上の潜像部分に運
ばれ、帯電したトナーのみが電気的吸引力により選択的
に潜像に付着することによって現像が行われる。また、
キャリアとトナーとを混合して用いる場合（二成分現像
方法）、トナーとキャリアとからなる現像剤は現像装置
内で混合攪拌されることにより摩擦帯電し、トナーがキ
ャリアに担持された状態で光導電性絶縁体上の潜像部分
に運ばれ、帯電したトナーのみが電気的吸引力により選
択的に潜像に付着することによって現像が行われる。こ
の場合、キャリアとしては通常鉄粉または他の強磁性体
粒子を用いることが多く、この場合、磁性体粒子が、ト
ナーとともに現像装置内のマグネットロールにより保持
されて磁気ブラシを形成し、このマグネットロールが回
転することにより磁気ブラシが光導電性絶縁体上の潜像
部分に運ばれることにより潜像部分へのトナーの運搬が
行なわれる。

最近、印刷速度の増大が求められるようになり、トナー
は僅かな加圧もしくは加熱などの手段により素速く記録
媒体上に溶着し、定着画像となる必要があり、より溶融
温度の低いバインダー樹脂が求められる傾向にある。し
かし、トナーを構成するバインダ樹脂の溶融温度を低く
するとトナーは軟質となる。このため、光導電性絶縁体
にトナーを現像する過程、および転写後の残留トナーを
クリーニングする過程で光導電性絶縁体の表面に軟質な
トナーが粘着するといういわゆるドラムフィルミングと
呼ばれる現象が生じ、光導電性絶縁体の特性が劣化し、
画像品位が低下する問題がある。

トナーに用いられる着色剤は通常、染料、顔料を混合、
または単独で用いられるが、染料を用いた場合には、現
像およびクリーニングの際にトナーが光導電性絶縁体に
擦りつけられることにより、染料が光導電性絶縁体上に
ブリードアウトして光導電性が劣化し、画像品位が低下
する問題がある。

特に、フルカラートナーの場合には、三原色のトナーを
重ね合わせてフルカラー画像を得ることから、各トナー
の透明性が重視されるため、着色剤として顔料ではなく
、透明性の高い染料系の着色剤を使用する場合が多いた
め、この対策が特に重要となる。これに対して、液状ま
たは粘稠性のインクを芯材とし、その外部を高分子樹脂
などで被い、マイクロカプセル化を行いトナーとすると
いう手法が提案されている。着色剤として液状または粘
稠性のインクを用いると、鮮やかな色調を得るという面
では、有利であるが、実際には、現像剤の攪拌時にマイ
クロカプセルが破壊する恐れがあり、いまだ実用化がな
されていない。

また、装置構造が簡単なため、小型プリンタの画像記録
方式として有効とされている一成分現像方式の場合、ト
ナー中に磁性粉を有しており、磁性粉が黒、または茶褐
色の色調を有していることから、カラープリンタの印字
方式として一成分現像方式を用いると、この磁性粉の色
調の影響で印字された画像の色調がくすんでしまい、鮮
明なカラー印刷が行なえないという問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ドラムフィルミングや染料のブリードアウトに基づく光
導電性絶縁体の特性劣化を起こし難く、かつ、画像の定
着性が良く、色調が鮮明であり、しかも現像剤の攪拌時
に破壊する恐れがない強度を有するトナー、およびその
画像記録方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、多孔質粒子をコアとし、この多孔質粒子
の細孔中に液体インクを含浸させたことを特徴とする電
子写真用トナー、および液体インクを含浸させた細孔を
有する多孔質粒子をトナーとし、電子写真方式によって
記録媒体上にトナー画像を形成し、この粒子を変形また
は軟化させて、この粒子から液体インクを記録媒体に滲
出させ、これによって定着画像を形成することを特徴と
する、画像記録方法によって解決することができる。

〔作　用〕

本発明は、多孔質粒子に液体インクを含浸させた粉末を
トナーとして用い、記録媒体上に電子写真法により、ト
ナー画像の形成を行ない、その後、定着過程においては
、トナー画像に対して、加圧または加熱などの物理的作
用を加えるか、またはトナー画像を形成する多孔質粒子
を溶解する溶剤蒸気相に暴露するなどの処理を行うこと
により、多孔質粒子を破壊し、多孔質粒子中から液体イ
ンクを滲みださせて、定着画像を得る方法である。

多孔質粒子中に含浸されている液体インクは紙などの記
録媒体に容易に浸透し、強固な定着画像を形成する。こ
のため、液体インクの担体となる多孔質粒子には、通常
のトナーバインダ樹脂と異なり、定着工程で溶融して紙
などの記録媒体上に溶着させることが必ずしも必要でな
い。このため、通常、トナーのバインダ樹脂として用い
られている溶融温度の低い低分子量の樹脂を用いる必要
がない。多孔質粒子の材質としては、ガラス、セラミッ
クスなどの無機材物質で多孔質の物や溶融温度の高い樹
脂などを用いることができ、これらの材質からなる多孔
質粒子は光導電性絶縁体に粘着し難く、いわゆるドラム
フィルミングと呼ばれる現象は生ぜず、光導電性絶縁体
の特性劣化を起こすことを防止することができる。

着色剤としてブリードアウトを起こし易い染料系の着色
剤を使用した場合においても、染料を含む液体インクは
多孔質粒子の細孔中に担持されているため、光導電性絶
縁体表面と接触することはな（、着色剤のブリードアウ
トによる光導電性絶縁体の光導電特性の劣化を防止しす
ることができる。

多孔質粒子としては、多孔質状高分子樹脂粒子例えばマ
イクロポーラスポリマ、商品名Ａｃｃｕｒｅ（Ｅｎｋａ
社）や、活性炭、シリカゲル、多孔質状セラミックスな
どを用いることができ、液体インクとしては、水、有機
溶剤などに染料や顔料などの着色剤を溶解または分散さ
せた液体を用いることができる。

なお、多孔質粒子の粒径は、従来トナーとして用いられ
る樹脂粉末と同粒径、すなわち、５〜２０−程度か、そ
れよりやや大きくても画像形成は可能であるが、画像の
印字品位を向上させるためには、従来トナーとして用い
られている樹脂粉末よりやや小さい方、すなわち、２〜
１５−程度である方が好ましい。これは、以下の理由に
基づくものである。すなわち、本発明のトナーを用いた
場合、定着工程で、粒子からインクが滲みでるため、ト
ナー画像に比べてインク定着画像の線幅が広がる傾向を
持っている。このため、トナー画像に比べて定着画像の
解像度がやや低下する傾向がみられる。この現像を防止
するためには、トナー粒径が従来トナーとして用いられ
ている樹脂粉末よりやや小さい方、すなわち、２〜１５
−程度である方が好ましい。

多孔質粒子の細孔部容量は多孔質粒子体積の３０〜８０
％の範囲にあることが好ましい。これは、細孔部容量が
３０％以下であるとトナー粒子が充分な量の液体インク
を含浸することができず、トナーの着色力が劣り、一方
、細孔部容量が８０％以上であると、トナーの強度が低
下し、現像剤の攪拌時などにかかるストレスにより、ト
ナーを形成する多孔質粒子が破壊される恐れがあるから
である。

多孔質粒子の細孔の開口部直径は０．１〜３趨の範囲に
あることが望ましい。これは、多孔質粒子の細孔の開口
部直径０．１　ｔｎａ以下であると、多孔質粒子中に液
体インクを含浸させることが難しくなり、一方、開口部
直径が３ｐｍを越えると、僅かな衝撃で開口部近傍の液
体インクが滲みだして（るため、現像器内を汚すなどの
悪影響をおよぼすためである。

本発明者らは、以下の実験を行ない、本発明の方法によ
り画像形成を行なえることを確認したが、本発明はこれ
によって限定されるものではない。

〔実施例〕

叉Ｕ土 まず、水、エチレングリコール５０　：　５０混合溶媒
に水溶性染料Ａｃ１ｄ　Ｒｅｄ　９２商品名Ｄａｉｗａ
　Ｒｅｄ　４５（大和化成）３ｗｔ％を溶解させ液体イ
ンクを作製した。また、多孔質粒子として、細孔部容量
６０ｖｏ１％、細孔開口部直径０．５　ｎの多孔質状ポ
リエチレン粒子、商品名Ａｃｃｕｒｅ　（Ｈｎｋａ社）
を平均粒径８μに冷凍ジェット粉砕した物を用い、この
多孔質粒子を上記液体インクに浸漬し、液体インクを含
浸した粒子を作製した。これをトナーとし、コーティン
グフェライトキャリアと組合せて現像剤とし、市販複写
機レオドライ３３０１　　（東芝）の改造機を用いて、
記録紙上に粒子画像を形成した。その後、この記録紙を
加圧ローラに挟み、トナー画像を形成する多孔質粒子を
塑性変形させて、液体インクを滲みださせ、定着画像を
記録紙上に形成した。

スＪＪｕｌ− 多孔質粒子として、平均粒径Ｌｏｗ、細孔部容量４０ｖ
ｏ１％、細孔開口部直径１．　Ｏｔｎｎの重量平均分子
量６０００の多孔質状エボキン樹脂粉を使用したことの
他は、実施例１と同様にして、トナー粒子を作製し、こ
れを使用して粒子画像を形成した。

次いで、この記録紙にＸｅフラッシュ光を照射して、こ
の光エネルギーで多孔質粒子を軟化させ、液体インクを
滲みださせて記録紙上に鮮明な定着画像を形成した。

実用■ユ 多孔質粒子として、平均粒径１０，１１１１１、細孔部
容量４０ｖｏ１％、細孔開口部直径１．０　ｔｎｎの重
量平均分子量１万以下の多孔質状スチレンオリゴマー粉
を使用したことの他は、実施例１と同様にして液体イン
ク含浸したトナー粒子を作製し、粒子画像を形成した。

次いで、この粒子画像形成後の記録紙をメチルエチルケ
トンの飽和蒸気中に暴露し、スチレンオリゴマーを軟質
化させることにより上記液体インクを滲みださせ、液体
インクによる定着画像を記録紙上に形成した。

上記いずれの実施例においても、鮮明なインク画像の形
成が可能なことを確認した。

〔発明の効果〕

本発明のトナーは、現像剤の攪拌時に破壊する恐れがな
い強度を有し、また、着色剤としてブリードアウトを起
こし易い染料系の着色剤を液体インクに含ませた場合に
おいても、着色剤を含む液体インクは多孔質粒子中に保
持されているため、光導電性絶縁体表面と接触すること
はなく、着色剤のブリードアウトによる光導電性絶縁体
の光導電特性の劣化を防止しすることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多孔質粒子をコアとし、この多孔質粒子の細孔中に
   液体インクを含浸させたことを特徴とする電子写真用ト
   ナー。 ２、多孔質粒子の粒径が２〜１５μｍである、特許請求
   の範囲第１項記載の電子写真用トナー。 ３、多孔質粒子の細孔の開口部直径が０．１〜３μｍで
   ある、特許請求の範囲第１項記載の電子写真用トナー。 ４、多孔質粒子の細孔部の容量が多孔質粒子の体積の３
   ０〜８０％である特許請求の範囲第１項記載の電子写真
   用トナー。 ５、液体インクを含浸させた細孔を有する多孔質粒子を
   トナーとし、電子写真方式によって記録媒体上にトナー
   画像を形成し、この粒子を変形、または軟化させて、こ
   の粒子から液体インクを記録媒体に滲出させ、これによ
   って定着画像を形成することを特徴とする、画像記録方
   法。 ６、多孔質粒子の変形を加圧または加熱によって行なう
   、特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７、多孔質粒子の軟化を、溶剤を含む蒸気に接触させて
   行なう、特許請求の範囲第５項記載の方法。