JPS5820027B2 - デンシシヤシンヨウカンソウゲンゾウフンマツ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真記録に使用に適した乾燥インキ粉末に
係る。

更に特に、本発明は圧力応答性であり、そのためこれが
圧力の適用により像保存表面に像形成材料として定着さ
れ得る現像粉末に係る。

電子写真記録法に使用される公知の現像粉末（即ちトナ
ー）組成物は一般に熱により基質に永久に定着される。

粉末が８０ないし１１５℃の範囲内で熱可塑性かつ熱融
解性であるとして記載されるネルソン（Ｎｅｌｓｏｎ）
、米国特許嵐３，６３９，２４５に記載の現像粉末を参
照せよ。

像形成後粉末の温度をその融点又は軟化点に上げ、粒子
を癒着し、共に流動しかつ基質へ永久に接着することに
よってこの熱融解性粉末が定着される。

この熱融解性現像粉末は広く使用されかつ商業上の成功
に一致しているが、この粉末の使用に固有である特定の
欠点が存在する。

この欠点は定着工程の速度と効率に係る。

例えば、定着工程の速度及びそれ故複写又は記録工程の
速度は現像粉末の融解を行なうのに要する時間により限
定される。

粉末を融解するため更に熱の使用は必要とされる定着時
間を短縮するが、このアプローチは像が定着される基質
の引火性により限定される。

紙は像保有支持体として広く使用されるが、定着中紙の
焦魚げを避けるように注意が払われねばならない。

低融点熱可塑性樹脂を使用することによって定着工程の
速度はまた増大され得るが、生成する像が汚れかつ劣っ
た文字鮮明度を示す。

熱融解性粉末の使用に関連した別の欠点は定着のために
使用される装置の著しい電力消費である。

別の欠点は周囲へ熱エネルギーの著しい損失である。

熱融解性粉末の使用に関連した更に別の欠点は定着ロー
ル又は定着のために使用される別の装置が、複写又は記
録工程が初まる前に、最初に必要な温度に加熱されねば
ならないことである。

これらの欠点は本発明の現像粉末の使用で克服される。

本発明により、熱可塑性の本質上球状の粒子からなる、
電子写真現像剤として使用される流動性の圧力定着可能
な乾燥粉末において、 前記粒子が、 （ａ） 約６６〜１１３°Ｃの融点を有し且つパラフ
ィンろう、エチレングリコールモノ−ヒドロキシステア
レート、カスターろう、１２−ヒドロキシステアリン酸
、エチレンホモポリマー及びＮ−（２−ヒドロキシエチ
ル）−１２−ヒドロキシステアルアミドからなる群から
選ばれるろう成分の約３２〜３５重量部、 （ｂ） 約１３２〜１９３℃の軟化点を有し且つエチ
レン／ビニルアセテートコポリマー、セルロースエーテ
ル、ポリビニルブチラール、及びＮ−プチルメククリレ
ートからなる群から選ばれる熱可塑性樹脂の約５〜８重
量部及び （ｃ） 磁鉄鉱の約６０重量部からなり、しかも乾燥
粉末が約０．１５以下の転写密度と約０．１５以下の紙
摩耗密度を示すことを特徴とする、電子写真現像剤用乾
燥粉末が提供される。

本発明の現像粉末は非常に望ましい電気的性質を示しか
つ圧力定着可能である。

結果的に、熱融解性現像粉末の使用に関連した欠点が避
けられる６更にこれらの粉末を使用する工程で著しい電
力消費の減少のために、記録と複写工程は更に融通性か
つ経済的になる。

この粉末の使用から得られる別の利点は操作温度まで加
温するため機械を待つことがないことにある。

また本発明の粉末を定着するために必要な装置は従来の
熱融解装置より低廉でありかつあまり複雑でない。

従って、定着装置は従来の熱融解装置より更に信頼性が
ありかつ更に容易に取扱われる。

本発明の現像粉末は、像状形で、光導電性表面に直接定
着でき、又はこれらは受容シート（例えば未処理ボンド
紙）に転写され、これに圧力が続いて適用され（例え″
ば鋼製ロールで）像を定着する。

この粉末は公知の光導電性材料、例えは無定形又はガラ
ス状セレン、テルル及びヒ素とのセレン合金、硫化カド
ミウム、樹脂結合剤中の酸化亜鉛、及び有機の光導電性
材料に関して有用である。

圧力定着可能現像粉末は一般に英国特許 Ａ：１，２１０，６６５に示唆されているが、本発明の
現像粉末はこれに優る改良を示す。

この英国特許は一般に脂肪族ロウが単独で又は熱可塑性
樹脂と混合して、現像粉末として使用され得ることを示
唆する。

しかしながら、すべてのロウ及びロウと樹脂の多くの配
合物は容易に定着可能であるが、その汚れの容易性と”
カーボン紙１′転写により商業上認容し難い現像粉末を
生ずる。

本発明の現像粉末はこれらの欠点を緩和する。

本発明の現像粉末はまた英国特許／１ｌｌｉ：１，２１
０，６６５に記載されたものから別の材料関係で、即ち
電気的性質に関して異なる。

新規な現像粉末は米国特許Ａ３，６３９，２４５に記載
される極めて望ましい電気的性質を示し、これに対して
前記の英国特許に記載される現像粉末は導電性ではない
。

従って、この英国特許に記載される現像粉末は検電器用
トナー粉末が使用される従来の静電複写法にのみ有用で
ある。

本発明の現像粉末はネルソンの米国特許 煮３，６３９，２４５に記載されるような熱融解性粉末
の導電性を有する。

本発明の粉末は約２０ミクロン以下、好ましくは約１０
−１５ミクロンの範囲内の数平均直径を有する。

好ましくは、平均粒径範囲は少くとも約９５数楚が約５
ミクロン以上の直径を有し、一方約５数係より多くなく
約２５ミクロン以上の直径を有するものである。

圧力の適用が現像粉末を流動しかつ癒着しそしてまた所
望の支持体表面（即ち像保有表面）に接着することを引
起す意味でこの現像粉末は圧力定着可能である。

導電性粒子が固着される結合剤はロウ成分と熱可塑性樹
脂の配合物を含む。

種々の他の材料、例えば可塑剤、染料、顔料、等が本発
明で現像剤粒子の中へ又は上に有用に配合され得る。

粉末流動化剤がまた乾燥粒子に添加されその流動特性を
改良する。

幾つかの従来技術の何れかにより適当な組成物の配合物
を最初に得ることにより現像粉末が製造される。

例えば、ロウ成分と熱可塑性樹脂が加熱されて磁鉄鉱が
添加されかつ分解され得る溶融物を得る。

次にこの溶融物はアトマイズされて固化の際に次の処理
のために容易である粒子を得る。

別法として、この溶融物は冷却しかつ塊りで固化するに
まかされ、その後これは粒子に粉砕されかつ約５ないし
２０ミクロンの適当な数平均粒径により分類される。

前記の工程の何れかに従って得られた固体粒子は次に下
記の方法により”偏球化される１゜粉末は流動するガス
流、好ましくは空気へ吸引されてエーロゾルを生ずる。

このエーロゾルは約９００−１１００’Ｆに加熱された
熱い空気の流れに直角にかつこれを通して冷却室へ向け
られ、ここで粉末は冷却しながら重力により沈降するに
まかされる。

生成する粉末はここで実質上球状の粒子を含む。

この粒子は例えばサイクロン分離により回収され、かつ
好ましくは流動化剤（例えば”ＣＡＢ−０−８ＩＬ″、
微細のシリカ、カボット社から市販される）と混和され
てそれが自由流動性であることを確保する。

商業上認容されるために、生成する現像粉末は約０．１
５以下の“転写密度１と約０．１５以下の”紙摩耗密度
”を示さねばならない。

′転写密度１１とは加圧下、紙の他片へ転写する定着現
像用粉末の傾向を数値的に示したものである。

云い換える１転写密度１とは他の表面へ望ましくなく転
写される定着粉末の傾向の度合である。

テストされる特定粉末は転写密度の数値が高ければ高い
ほど望ましくない。

１転写密度”は何ら単位を持たない。”紙摩耗密度”は
紙の他のシートが定着像の上に置かれるとき定着現像粉
末の汚す傾向に関連している。

試験される特定粉末は摩耗密度は高ければ高いほど望ま
しくない。

”摩耗密度１は何ら単位を持たない。

特定の現像粉末に対する“転写密度１値は第１図に示さ
れる装置を最初に使用することによって測定される。

添付図面に言及すると、ベース１２を含む装置１０が示
され、ベースの上に非像形成コピーシート１６により覆
われた像形成コピーシート１４が固定される（ここで像
は一様な黒線又は約１インチ幅の条からなる）。

試験されるべき圧力定着可能粉末を使用してシート１４
上の像が作られ、かつシート１６はこの像に直接接触し
て上に置かれる。

テープストリッ１８とクリップ２０はジートド４と１６
を定位置に保つ。

シー１−１４と１６は３Ｍ社から市販される１タイプ３
５０ ”コピー紙でありかつ結合剤で酸化亜鉛で片側に
被覆された４５ポンドウエイヤハオゼル゛’ＧＲ８”紙
を含む。

この結合剤はアクリル樹脂とアルキド樹脂との配合物を
含み、かつ全結合剤に対する酸化亜鉛の比は６：１であ
る。

紙上の乾燥された被覆の重量は平方フィート当り２．２
−２．４ｇである。

１２本の従来のメデイユウム・ポイントボールペンカー
１− ＩＪツジ２２が保持装置２４内に（自由移動垂直
位置に）配置される。

カートリッジ２２の四つは各々４２５オンス（ｉ２１ｇ
）の重し２６で垂直に荷重され：カートリッジの四つは
８．８オンス（２５０ｇ）の重し２８で荷重され、そし
てカートリッジの四つは１７，３オンス（４９２ｇ）の
重し３０づ荷重され、第１図に示される。

これらの特定の重し荷重は通常遭遇する筆写圧の範囲を
包含する。

次に保持装置２４は非像形成コピーシート１６を横切っ
て動かされ、このためカートリッジの各各はシート１６
上にインキ線を作る。

次に保持装置２４は指示装置３２とねぢ切り軸３４を介
して側方に１／６４インチ（０，３９７ミリメードル）
指示され（１ｎｄｅｘｅｄ）、その後保持装置２４が再
びシート１６上に送られる。

約２０−２５回通過が荷重されたカートリッジ２２でシ
ート１６上になされるまでこの工程が繰返される。

通過の数はシート１４の一様な像区域からシート１６の
裏側へ転写される現像粉末の拡散反射光学密度の測定を
許すのに十分に大きな区域を得るのに十分であるべきで
ある。

光学密度の読みは転写された像材料の量に比例し、かつ
光学密度読み（例えば０．１）は試験されている特定の
粉末に対する゛′転写密度６値としてとられる。

従って拡散反射デンシトメーター（例えば、マクベス・
クオンターログ・拡散反射デンシトメーター、モデルＲ
Ｄ−１００）がこの光学密度を測定するため使用され得
る。

本発明の目的のために有用な現像粉末は１７．３オンス
のペンカートリッジ負荷を使用する前記の試験で像試料
を試験する時には約０．１５以下の１転写密度１を示す
。

第２図の装置を最初に使用して”紙摩耗密度”が測定さ
れ、ここでは上にアーム４２を装着したベース４０が示
される。

ロッド４４は直径で半インチ（１２，７ｍｍ）長さ６％
インチ（１６，５ｃｒＩＬ）である。

ロッド４４はばね４６を介してベース４０に対してこれ
を押す８ポンドの力で負荷される。

ロッド４４の底部に固着されたパッド４８はシリコーン
エラストマー（３５シヨアＡの硬度）から作られる。

試験されるべき現像粉末を圧力定着することによって形
成された一様な像ストライプ５２を保有するコピーシー
ト５０は像側を上にして、かつ装置のスロウト内に４イ
ンチ（ｉ ０（１’７７１）に配置される。

次にシート５４はシート５０上の像５２に直接接触して
上に配置され、その後ロッド４４（８ポンドカで荷重さ
れた）がシート５４と接触して配置される。

次にシート５４を満足すべき位置に保ちながら、シート
５２が４インチ（１０ＣｒｒＬ）の距離の間秒当り約２
−１０インチの速度で矢印の方向へ引張られる。

シート５４の裏側に転写された材料の拡散転写光学密度
が次に従来の拡散反射デンシトメーター（例えばマクベ
スクオンターログ拡散反射デンシトメーター、モデルＲ
Ｄ−１００）を使用して測定される。

この光学密度読みが試験される特定の粉末に対する”紙
摩耗密度”としてとられる。

コピーシートは３Ｍ社から市販される”タイプ３５０”
コピー紙である。

シート５４は通常の２０ポンドミメオ紙（Ｉネクーサア
ードール”ミメオ、５ｕｂ−２０）であり、これは紙摩
耗密度試験において像ストライプに対してワイヤー側を
用いて配置される。

本発明は下記の実施例により例示され、ここでは用語１
部“は特記しない限り重量部を示す。

実施例 １ 示した量で下記の成分を使用して現像粉末を製造する二
部パラフィンロワ（１
１シエルワツクス ３００ ”融点７１℃、シェルケミカ ル社から市販される）３２ エチレン／ビニルアセテートコポリ マー（１エルパツクス２５０″、デ ュホン社から市販される）、球環軟 化点１３８℃ ８磁鉄鉱
６゜このロウを最初に融解
するまで加熱し、その後エチレン／ビニルアセテートコ
ポリマーをかきまぜながら添加しかつホットメルト溶液
又は分散が得られるまで加熱を続けた。

次に均質混合物が得られるまで連続したかきまぜと加熱
で磁鉄鉱（０，２−０，４ミクロン粒子）を添加し、そ
の後この分散をポリエステルフィルム上に薄い層に展開
して冷却しかつ固化する。

次に固化した組成物をフレークに粉砕し、ドライアイス
で冷却しかつハンマーミル（例えば１ミクロ−プルフェ
リツアー１°、ミクロプルから市販される）を使用して
微粉末粒子に減する。

次に４５ミクロン以下の直径を有するフラクションを回
収しかつ０．１重量部の流動化剤（例えば１エーロジル
”、デグツサ社から市販される無定形コロイド状シリカ
）と混和する。

像が酸化亜鉛塗被紙上に電子写真的に形成されかつ米国
特許Ａ３，４５５，２７６ （アンダーソン）に記載さ
れる型式の磁気ローラーを使用して現像される複写法に
この生成する乾燥現像粉末を使用する。

次に酸化亜鉛塗被紙上で現像された像を、例えば線状イ
ンチ当り２００ポンドの圧力で二つの滑らかな、磨かれ
た鋼製ロール（直径約２インチ）の間に像形成されかつ
現像された紙を通すことにより、圧力定着する。

生成する仕上げられたコピーは背景化なしに高品質の鮮
明な黒色像区域を有する。

仕上げられたコピーの転写密度を測定しかつ１７．３オ
ンス（４９２，９）のペンカートリッジ負荷で０．０３
１であることが判った。

仕上げられたコピーの紙摩耗密度を測定しかつ０．０４
であることが判明した。

実施例 ２ 示した量で下記の成分を使用して圧力定着可能現像粉末
を製造する： 部 エチレンクリコールモノ−ヒドロ キシステアレート（１パラシン １５１１１融点６６℃、ベーカー・ カスター・オイル社から市販され る）３４ セルロースエーテル（＋１エトセル Ｎ−２００″、パーキュレス社か ら市販される、球環軟化点１９３℃） ６磁鉄鉱
６゜実施例１の工程を使
用して前記の成分を用いてホットメルト分散を製造する
。

次にこの分散を固化しかつ粉末に減じ、その後従来の流
動化剤の少量を添加する。

像が酸化亜鉛塗被紙上に電子写真的に形成されかつ米国
特許Ａ３，４５５，２７６ （アンダーソン）に記載さ
れる型式の磁気ローラーを使用して現像される複写法に
生成する乾燥現像粉末を使用する。

次に例えは線状インチ当り２００ポンドの圧力で二つの
滑らかな鋼製ロールの間に像形成されかつ現像された紙
を通すことにより、酸化亜鉛塗被紙上の現像された像を
圧力定着する。

生成する仕上げられたコピーは背景化なしに高品質の鮮
明な黒色像区域を有する。

仕上げられたコピーの転写密度を測定しかつ１７．３オ
ンス（４９２ｇ）のペンカートリッジ負荷で０．０９で
あることが判る。

仕上げられたコピーの紙摩耗密度を測定しかつ０．０７
５であることが判る。

実施例 ３ 実施例１の工程を使用して下記の成分で乾燥した、圧力
定着可能現像粉末を製造する二 部 カスターロウ（融点８７℃、バー □カー・カスタ
ー・オイル・社から 市販される。

）３５セルロースエーテル（１１エトセル Ｎ−２００”、パーキュレス社か ら市販される、球環軟化点１９３℃） ５磁鉄鉱
６０実施例１に記載するよ
うに生成する乾燥現像粉末を使用して仕上げられたコピ
ーを作る。

このコピーの転写密度を測定しかつ１７．３オンス（４
９２，＠）のペンカートリッジ負荷で０．０９であるこ
とが判る。

紙摩耗密度を測定しかつ０．０７５であることが判る。

実施例 ４ 実施例１の工程を使用して下記の成分で乾燥圧力定着可
能現像粉末を製造する： 部 １２−ヒドロキシステアリン酸（融□ 点７５℃、バーカー・カスター・オ イル油から市販される）３２ エチレン／ビニルアセテートコポリ マー（ｌｌエルパックス２５０”、デ ュポンから市販される、球環軟化点 １３８°Ｃ） Ｓ磁鉄
鉱 ６０実施例１に記載す
るように生成する乾燥現像粉末を使用して仕上げられた
コピーを作る。

このコピーの転写密度を測定しかつ１７．３オンス（４
９２ｇ）のペンカートリッジ負荷で０．０３であること
が判る。

紙摩耗密度を測薙し、かつ０．０６であることが判る。

実施例 ５ 実施例１の工程を使用して下記の成分で乾燥圧力定着可
能現像粉末を製造する： 部 エチレンホモポリマー（分子量 □１．０００、
融点１１３℃）３２ エチレン／ビニルアセテートコポ リマー（１１エルパツクス２５０”。

デュポンから市販される。

球環軟化点１３８℃） ８磁鉄
鉱 ６０実施例１に記載
するように生成する乾燥現像粉末を使用して仕上げられ
たコピーを作る。

このコピーの転写密一度を測定し、かつ１７．３オンス
（−１９２ｇ）のペンカートリッジ負荷で０．０７−で
あることが判る。

紙摩耗密度を測定しかつ０．０６であることが判る。

実施例 ６ 実施例１の工程を使用して下記の成分で乾燥圧力定着可
能現像粉末を製造する： 部 １２−ヒドロキシステアリン酸 （融点７５°Ｃ） ３２セルロー
スエーテル（ＩＩエトセ ルＮ−２００、バーキュレス 社から市販゛される、球環軟化点 １９３°Ｃ）８ 磁鉄鉱 ６０実施例１に記
載するように生成する乾燥現像粉末を使用して仕上げら
れたコピーを作る。

このコピーの転写密度を測定しかつ１７．３オンス（４
９２ｇ）のペン・カートリッジ負荷で０．０９であるこ
とが判る。

紙摩耗密度を測定しかつ０．０７であることが判る。

実施例 ７ 実施例１の工程を使用して下記の成分で乾燥圧力定着可
能現像粉末を製造するニ 一部− カスターロウ（融点８７℃）３２ ポリビニルブチラール（球環軟化 点１８８℃、′１ブチバールＢ７２ Ａ”モンサントから市販される） ８磁鉄鉱
６０実施例１に記載するように
生成する乾燥現像粉末を使用して仕上げられたコピーを
作る。

このコピーの転写密度を測定しかつ１７．３オンス（４
９２，９）のペンカートリッジ負荷で０，１０であるこ
とが判る。

紙摩耗密度を測定しかつ０．０９であることが判る。

実施例 ８ 実施例１の工程を使用して下記の成分で乾燥圧力定着可
能現像粉末を製造する： 部 エチレングリコールモノ−ヒドロ □キシステアレ
ート（”パラシン １５１１１融点６６℃、バーカー・ カスター・オイル社から市販され る）３２ Ｎ−ブチルメタクリレート（球環軟 化点１３２℃、”エルバサイト ２０４４ ”、デュポンから市販され る） ８ 磁鉄鉱 ６０実施例１に
記載するように生成する乾燥現像粉末を使用して仕上げ
られたコピーを作る。

このコピーの転写密度を測定しかつ１７．３オンス（４
９２ｇ）のペンカートリッジ負荷で０．０９であること
が判る。

紙摩耗密度を測定しかつ０．１０であることが判る。

実施例 ９ 実施例１の工程を使用して下記の成分で乾燥圧力定着可
能現像粉末を製造する： 部 Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）− １２−ヒドロキシステアルアミド （融点１０４℃、”パラシン２２〇− バーカー・カスター・オイル社か ら市販される）３２ ポリビニルブチラール（球環軟化 点１８８°Ｃ１１１ブチバールＢ７２ Ａ １１、モノサントから市販され る） ８ 磁鉄鉱 ６０実施例１
に記載するように生成する乾燥現像粉末を使用して仕上
げられたコピーを作る。

このコピーの転写密度を測定しかつ１７．３オンス（４
９２ｇ）のペンカートリッジ負荷で０．１０であること
が判る。

紙摩耗密度を測定しかつ０．０９であることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は現像粉末に対する転写密度を測定する装置の略
示図、そして第２図は紙摩耗密度を測定する装置の略示
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性の本質上球状の粒子からなる、電子写真現
   像剤として使用される流動性の圧力定着可能な乾燥粉末
   において、 前記粒子が、 （ａ） 約６６〜１１３℃の融点を有し且つパラフィ
   ンろう、エチレングリコールモノ−ヒドロキシステアレ
   ート、カスターろう、１２−ヒドロキシステアリン酸、
   エチレンホモポリマー及びＮ−（２−ヒドロキシエチル
   ）−１２−ヒドロキシステアルアミドからなる群から選
   ばれるろう成分の約３２〜３５重量部、 （ｂ） 約１３２〜１９３℃の軟化点を有し且つエチ
   レン／ビニルアセテートコポリマー、セルロースエーテ
   ル、ポリビニルブチラール、及びＮ−ブチルメタクリレ
   ートからなる群から選ばれる熱可塑性樹脂の約５〜８重
   量部及び （ｃ） 磁鉄鉱の約６０重量部からなり、しかも乾燥
   粉末が約０．１５以下の転写密度と約０．１５以下の紙
   摩耗密度を示すことを特徴とする、電子写真現像剤用乾
   燥粉末。