JPS58215660A - 閃光定着用トナ− - 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】 本発明は、電子写真複写機、静電記録機、ファクシミリ
等にお（・て可視画像の形成に用（・られる閃光定着用
トナーに関するものである。

一般にトナーにより可視画像を形成する記録方式として
は、例えば酸化亜鉛を樹脂中に分散して成る分散層ケ紙
支持体上に形成し定感光紙ン用（・てこれに直接可視画
像ヶ形成１−るエレクトロファックス方式、銹車体層を
ベースシート上に形成して成る静電記録紙を用（・てこ
れにマルチスタイラスヘッド等の記録機により靜亀潜像
ヶ形成し、これケトナーにより現像して可視画像とする
静電記録方式、感光体上て形成された静電潜像ケ静電記
録紙に転写しこれをトナーにより現像するテシ一方式、
感光体上に形成された静電潜像馨トナーにより現像して
このトナー像を普通紙に転写するゼログラフ方式、磁性
記録紙上に形成された磁気潜像を磁性トナーにより現像
して可視画像を得る磁気記録方式等が知ら才１ている。

以上の如き記録方式にお（・ては、潜像をトナーにより
現像するために、トナー乞潜像面に振りかけるパウダー
クラウド法、トナーヶ保持する毛ブラシケ潜像面に摺擦
せしめる毛ブラシ法、トナーとガラスピーズより成る現
像剤を潜像面に沿って流下せしＭ）るカスケード法、ト
ナーと磁性粉より成る現像剤又は磁性トナーケ磁力によ
ってブラシ状に保持しこ才１により潜像面ケ摺擦する磁
気ブラシ法、その他の現像法が利用さねろ。

斯かる現ＩＩ！法により形成されたトナー像は、そのま
ま或いは転写された後に支持体上に定着されるが、その
定脇法としては、溶剤定着法、熱板定着法、熱ロール定
Ｎ法、圧力定着法等が知られている。そしてこれらの定
着法のうち、熱板定着法、熱ロール定着法等の加熱定着
法が最も広（実用化されて（・る。

しかしながら、斯かる加熱定着法にお（・ては、定着装
置に敷分間にも亘るウォームアノグ時間乞必要とするほ
か、定着に長時間を必要とするために高速定着を行なう
ことがでさず、更に火災の原因ともなる焦げ付さ事故の
おそれがあり、エネルギー効率が低（て消費エネルギー
が犬ざ（・等の欠点がある。

このような欠点ＹＭ消呵る定着法として、閃光定着法か
提案されて第６つ、ま１ここの閃光定着法に用（・るト
ナーに関し、例えば特開昭５５−８４９４７号、特開昭
５６−５５６０号、特開昭５５−８４９４６号、特開昭
５５−８４９４８号、特開昭５５−７９４５５号、特開
昭５５−８３０５５号及び特開昭５５−８３０５６号の
各公報には、トナーを構成子ろバインダー樹脂の改良が
開示さ第１てり・ろ。

しかしながら、以上の如き従来の技術は、バインター−
樹脂として熱線吸収率の高い樹脂ケ選択１”ろ、特定の
軟化点又はガラス転移点の樹脂を選択子ろ、特定の構造
を有する樹脂ケ選択する、と（・うもＱ）に過ぎず、真
に閃光定着用トナーとして望ましく・ものは得られて（
・ない。

本発明は、以上の如き事情に基き、鋭意研究を重ねた結
果完成さ第１定ものであって、トナーの閃光定着性には
その軟化点における溶融粘度が重要な関係を有すること
を見出しＫこと乞基礎とするものである。

本発明の目的は、閃光定着法によって十分に且つ確実に
定着され得る閃光定着用トナーを提供するにある。

上記の目的は、軟イ、ヒ点におけろ溶融粘度が４、ＯＸ
　１０　ボイズ以下の閃光定着用トナーによって達成さ
れる。

以下本発明乞具体的に説明すると、トナーは通常バイン
ダー樹脂中に着色剤、その他の添加剤が含有されて構５
ｙ、されるが、本発明にお（・では、トナーの定着性に
支配的に関係１−るバインダー樹脂の種類を選ぶこと、
或（・は溶融粘度降下剤ケ含有せしめること、又はトナ
ーの構成成分の種類及びその割＠ン選択すること等の手
段によって、その軟化点におけろ溶融粘度が４．ＯＸ　
１０’　ボイズ以下、好ましくは２．ＯＸ　１０’ボイ
°ズ以下となるようにして閃光定着用トナーを得ろ。

閃光定着法にだ（・では、トナーをその軟化点以上の温
度に加熱するよ５、例えば１００μ秒と（・う短時間の
間に２００〜３００ジユールの熱量が与えらねろが、本
発明トナーは、軟化点にまで加熱されると瞬時に溶融し
てそのときの粘度が４．ＯＸ　］　Ｏ’ポイズ以下とな
り、このため溶融し１こトナーが確実に支持体の紙の繊
維組織中に侵入して保持されることとなり、その結果、
良好な定着が達成されろ。

また本発明トナーは、その定着のためには、当該トナー
の軟化点にまで加熱されればそれで十分であり、当該ト
ナーの軟化点より高し・温度に加熱する必要がなく、従
って定着に要するエネルギー、具体的には閃光発光装置
に必要な電気エネルギーを低減することがでさると共に
、短時間のうちに定着が達成されろため定着工程に２け
る高速化ヶ図ることができ、記録着しくは可視画像の形
成の能率を大さく向上せしめることかでざる。更へ定着
が十分確実に達成されるため、可視画像の形成７繰り返
して行なうときにも、安定し１こ可視画像乞形成するこ
とかでざる。

本発明トナーにお（・ては、その構５ｙ、５１１２分に
特に制限はな（、通常のトナーの構成成分であるバイン
ダー樹脂、着色剤、及び必要に応じて添加される電荷制
御剤、磁性粉、可塑剤、流動性改良剤等が構ｆｉｌｊ＋
！分とされるが、特に溶融粘度降下剤、熱線吸収剤乞も
添加することができ、また添加するのが好ましく・。

本発明トナーは、これらの成分材料を溶融、練肉、冷却
、粉砕及び分級１′る方法、或いはバインダー樹脂のモ
ノマー中にその他の成分材料ケ混合したものを懸濁重合
処理する方法、又は後者の方法により得られたものを更
に溶融、練肉、冷却、粉砕及び分級する方法、その他の
方法によって製造することかでさ、その粒径は通常７〜
２０ミクロンとされる。

前記バインダー樹脂としては、その軟化点における溶融
粘度が、本発明トナーの軟化点における溶融粘度の値即
ち４　Ｘ　１０’ボイズ以下であるもの馨好ましく用い
ることができる。このような樹脂としては、例えばポリ
エステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、石油系
樹脂、その他に属するものを挙げることができ、市販さ
れてし・る具体例としては、ポリエステル樹脂である［
ＡＴＬＡＣ３８２Ａ］（花王石鹸社裂）、エポキシ樹脂
である［エピコー）　１００４Ｊ　（シェル石油化学社
製）、ポリアミド樹脂である「パーサミド９３０」、１
パーサミド９４０Ｊ　。

「パーザミド７１１」、［パーサミド７５４Ｊ　（以上
、日本ゼネラルミルズ社製）、石油系樹脂である「フィ
ントノ１３００Ｊ、［フィントノ１５００Ｊ、１クイノ
トン１７００Ｊ　（以上、日本ゼオン社製）、ＩＹＳレ
ジン＃１０００Ｊ、［ＹＳレジン：Ｉｔｌ１５０Ｊ、「
ＹＳポリスター＃２１１５　Ｊ、「ＹＳポリスター＃２
１００Ｊ、「ＹＳポリスターＴ−１１５Ｊ、［ＹＳポリ
スターＴ−１００Ｊ　（以上、安原油脂工業社製）、そ
の他を挙げることができる。複数種の樹脂馨併用してバ
インダー樹脂としてもよ（・ことは勿論である。

着色剤としては、カーボンブランク、ニグロシン染料（
Ｃ，１，４５０４１５Ｂ　）、アニリンブルー（Ｃ，１
，涜５０４０５　）、カルコオイルブルー（Ｃ，Ｉ。

３６　ａｚｏｅｃ　Ｂｌｕｅ　３　）　、りａムイエｏ
　−（Ｃ，１，／１６１４０９０　）、ウルトラマリン
ブルー（Ｃ，１，Ａ７７１０３　Ｌデュポンオイルレッ
ド（Ｃ１１，Ａ２６１０５）、キノリ／イエロー（Ｃ，
１，Ａ４７００５）、メチレンブルークロライド（ｃ、
　１．　／Ｉｉ　５２０１５　）、フタロシアニンブル
ー（Ｃ，１，Ａ７４１６０）、マラカイトグリーンオフ
サレート（Ｃ，１，／１６４２０００　’）、ランプブ
ランク（Ｃ，１，／１６７７２６６　）、ローズベンガ
ル（ｃ、　ｒ、腐４５４３５　）、オイルブラック、ア
ゾオイルブラック、その他のものを単独で、又は混付し
て用いることができる。これら着色剤は、十分な濃度の
可視像が形成されるに十分な割合で含有されることが必
要であり、通常トナー１００重量部に対して１〜２０重
量部重量部側合とされろ。

本発明トナー、即ち軟化点における溶融粘度が４Ｘ］０
’　　ボイズ以下のトナーン得るために、或（・は当該
溶融粘度ケより小さく・ものとするムニめに、溶融粘度
降下剤ン含有せしめろことが有効である。

斯かる溶融粘度降下剤としては、例えばポリオレフィン
、パラフィンワックス、アミド系ワックス、脂肪酸エス
テル、部分ケン化脂肪酸エステル、脂肪酸、脂肪酸金属
塩、高級アルコール、シリコーンフェス等を挙げること
ができ、これらの一種又は二種以上を混合して使用する
ことができる。

ここにポリオレフィンの具体例としてはポリプロピレン
、ポリエチレン、その他ｗ、パラフィンワックスの具体
例としては天然パラフィン、マイクロワックス、その他
ケ、アミド系ワックスの具体例としてはステアリン酸ア
ミド、オレイン酸アミド、パルミチン酸アミド、その他
ケ、脂肪酸エステルの具体例としてはマレイン酸エチル
エステル、マンイノ酸ブチルニスｊル、ステアリン酸メ
チルエステル、ステアリン酸メチルエステル、ソの他ケ
、脂肪酸の具体例としてはドデカノ酸、ラウリン酸、ミ
リスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸
、その他ヶ、脂肪酸金属塩の具体例としてはステアリン
酸又はオンイン酸σ２亜鉛、カドミウム、バリウム、鉛
、鉄、ニッケル、コバルト、銅、アルミニウム、マグネ
シウム等の金属による塩、その他を、高級アルコールの
具体例としてはドデシルアルコール、ラウリルアルコ−
ルル、ステアリルアルコール、その他ヲ、シリコーンフ
ェスの具体例としてはメチルシリコーンフェス、クエニ
ルシリコーンフェス、その他ヲ挙げることができる。

本発明に′ｊ６いて特に好ましし・溶融粘度降下剤の重
版されてし・る具体例としては、［ハイワックス３１０
ＭＰｌ　（’Ｅ井石油社膓）、［’ＥＶＡ−１１００Ｊ
、［１′；〜’Ａ−４０１１、ｌ　ＥＶＡ−４（１５１
（以上、アライドケミカル社製）、［ヘキストワノクス
Ｊ、「ヘキストワソクスＯＰＪ、ｒヘキストワノクスＰ
Ａ１９０Ｊ。

［ヘキストワノクスＣＪ　（以上、ヘキスト社製）、そ
の他を挙げることかでさる。複数種の溶融粘度降下剤を
併用してもよし・ことは勿論である。この溶融粘度降下
剤の割＠は、トナー（てオ・５（・て；３〜６０筆、搦
％、り子止しくは５〜１０重量７０で卆、ろが、その割
合に変えることによって、成る範囲内にゴ（ｌ・て、ト
ナーの軟化点にず６ける溶融粘度ｙｃＲ整することが可
能である。

本発明トーノー一不で一成分系トナーとする場片には、
磁性体が含有せしめらＡ１ろ。ここに磁性体としては、
フエラーイト、マグネタイトケ始めとする鉄、コバルト
、ニッケルなどの強磁性ケ示す金属若しくは合金又はこ
れらの元素ケ含む化付物、或（・は強磁性元素？含まな
（・が適当な熱処理ン施丁ことによって強磁性を示すよ
５になる合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マ
／ガ／−銅一錫などのマンガ／と銅とン含むホイスラー
会合と呼ばれろ種類の合金、又は二酸化クロム、その他
ン挙げることがでざる。こ才１らの磁性体は平均粒径０
１〜１ミクロンの微粉末の形でバインダー樹脂中に均一
に分散される。そしてその含有量は、トナー１００重量
部当り２０〜７０ｉ量部、好ましくは４０〜７０ｉ量部
である。

ま１こ、本発明トナーは、例えば七の体積電気抵抗が１
０１２Ω・ｍ以下の（・わゆる導電性トナーであっても
よ（・し、好ましくは１０１３Ω・α以上の絶縁性トナ
ーであ０てもよい。トナー中に含有されるカーボングラ
ツクの割合、或（・はトナー粒子の表面にカーポツプラ
ックを被覆すること等によって体積抵抗の大ききケ変え
ることもできる。セーして絶縁性トナーとする１場合Ｋ
　１６　Ｌ・ては、摩擦＠電操作により、適当な帯電量
状態が得られろよう、適当な電荷制御剤等を加えること
が可能て−ある。

以下本発明の実施例につし・て説明するが、本発明がこ
れらにより限定さｔ１石もσ）ではな℃・。なお［部１
は重量部ケ表わ丁。

実施例１ バインダー樹脂としてのポリエステル樹脂［ＡＴＬＡｃ
３８２Ａｊ　（花王石鹸社製）１００部と、着色剤とし
てカーボンブラック［ＭＡ−８Ｊ　　（三菱化成社製）
５部と、電荷制御剤Ｆ］イルブラックＢＷＪ（オリエフ
１・化学社製）２部とを予備混合し、溶融練肉を行なっ
た後冷却して粗砕Ｌ＝、更にジェットミルにより微粉砕
したものｔ分級機により粒径が３０μン越える粒子及び
粒径が５μ未満の粒子を除去して分級することにより、
平均粒径力″−１３〜１５／Ｚの本発明トナーを製造し
１こ。これヲ「トナー１」とする。

実施例２ バインダー樹脂に、カーボンブランク及び電荷制御剤と
共に溶融粘度降下剤１ノ・イワノクス３１０　ＭＰＪ（
三片石油化学社製）１０部を混合し１こことのＩま力・
は実施例１と同様にして本発明トナーヶ製造した。

Ｃ−２１欠　　１　　ト　ブー　−２４と　で「　イ５
　。

実施例３ 溶融粘度降下剤としてしヘキストワ・ノクス０ＰＪ（ヘ
キスト社製）１０部ケ用いたほかは実施例２と同様にし
て本発明トナーケ製造し１こ。これを［−トナー３」と
する。

実施例４ バインダー樹脂としてエポキシ樹脂「エピコート１ｏｏ
−４Ｊ（シェル化学社！１１りｔｏｏ部ン用（・、溶融
粘度降下剤としてエステル系ワックスｌＯ部を用（・た
ほかは、実施例１と同様にして本発明ドブ−〜ヶ製造し
た。これを１トナー４１とする。

実施例５ バ・ｆンダー樹脂としてポリアミド樹脂Ｆノ（−サミド
９３０Ｊ１００ｍＶ用いたほかは実施例１と同様にして
本発明トナーを製造し１こ。こｔ１乞「ドブ−５１とす
る。

比較例１ バインダー樹脂としてエポキシ樹脂「エピコート１００
７Ｊ　（シェル化学社製）１００部を用（・た０１カ）
は実施例１と同様にして比較用トナーヶ製造し１こ。

これン「比較トヅーｌ」とする。

比較例２ バインダー樹脂としてポリスチレン樹脂［）・イマーＳ
ＵＩ　２０　Ｊ　（三洋化成社製）１００部ヶ用（・定
ほかは実施例１と同様にして比較用トナーを製造し１こ
。こ才１を「比較トナー２」とする。

実施例６ バインダー樹脂としてのポリエステル樹脂ｒＡＴＬＡＣ
３８２ＡＪ　（花王石鹸社製）２０部と、着色剤として
カーボンブランクｌ’ｆ＋−３ｏＪ　（三菱化成工業社
製）３部と、磁性粉ＦＲＢ−Ｂ　Ｌ　Ｊ　（チタン工業
社製）６０部と、溶融粘度降下剤［）・イワノクス３１
０ＭＰＪ２０部とを用（・、実施例１と同様の方法によ
り本発明による磁性トナーヲ爬造し１こ。こねを「トナ
ー６」とする。

比較例３ バインダー樹脂としてポリスチレン樹脂Ｆ）・イマー５
Ｕ１２０Ｊ４０部を用（・、溶融粘度降下剤を除去した
ほかは実施例８と同様にして比較用の磁性トナー乞製造
し１こ。これ馨「比較トナー３」とする。

以上の実施例及び比較例にお（・て得られたトナーの各
々につ（・てその軟化点及び当該軟化点における溶融粘
度を測定した。結果は第１表に示す通りである。

ここに軟化点の測定は、［高化式フローテスター３０１
型−１（高滓製作所製）を用い、先端に直径１ｗｅｍ、
長さ１鰭のオリフィスを有し断面積ＬＯｆｆｌの内部空
間を有するシリンダ内に測定試ｌ＃＋をその比重と同じ
値のグラム数装入し、Ｂ度８０Ｃで１０分間予備加熱ン
行なった後、プラノジャーにより、５試料に２０〜の圧
力を印加した状態で試料を６＋０５−分の一定昇温速度
で昇温させ、オリフィスよりの溶融試料の流出量変化と
温度との関係ン、’／８　ｒ、ｐ、ｍ、で回転する記録
部上の記録紙に記録せしめ、斯くして得られる特性曲線
より求められろ流出開始点と流出停止点の中央の温度点
ケ軟化点として求めることにより行なつ１こ。

また溶融粘度の測定は、軟化点の測定と同様、［高化式
・フローテスター３０１型」を用（・て行なつ１こ。見
かけの粘性係数ηは次のようにして求めた。

即ち、オリフィスの半径及び長すヲそれぞれｒ及びｌ、
応力ｉＰとし、オリフィスより流出する毎秒の流量ｖＱ
とすると、ハーゲン・ボアズイユの法則により、次式が
成立千ろ。

る。

πｒ４Ｐ Ｑ７ 更に、各トナーにつ（・ての閃光定着性にっし・て調べ
１こ。即ち、トナー１〜トナー５並びに比較トナー１及
び比較トナー２に゛つ（・てはその各々の５部と鉄粉よ
り成るキャリア９５部とによりトナー濃度５％の現像剤
ン訓製し、５５汚の普通紙を転写紙とし、電子写真複写
機「Ｕ−ＢｉｘＶＪ（小西六写真」工業社製）ゲ用（・
て、いわゆるベタ黒の複写画像を形成せしめるようにし
、面積１７９ｄの反射板及びキ士ノン閃光ランプ（ウシ
オ電機社製）７具えて成る閃光定着器により、トナー像
を定着するために必要なエネルギー量ケ求め１こ。また
トナー６及び比較トナー３につ（・ては、その各々をそ
のまま現像剤とし、電子写真複写機［Ｕ−ＢｉｘＴＪ（
小西六写真工業社裂）χ用（・定ほかは同様に行なった
。結果は、共に第１表に示す通りである。

第　　１　　表 第１表の結果より、トナーの閃光定着性が軟化点に８け
る溶融粘度の大きさに太さく依存し、その値が４．ＯＸ
　ｌ　Ｏ’ボイズ以下であれば、定着に必要とされろ工
Ｔ、ルギー量が少ないことが明かである。

また、上述のトナー１〜トナー６の各々により１０００
０：Ｉビーに亘ルロノグラノ複写テストを行なつ１こと
ころ、その何れにおし・でも、初期より最後に至るまで
非常に良好な複写画像が得も、ｔｌｌこ。

代理人　弁理士　犬　井　正　彦 手続補正書（自発） 昭和５８年８月２９日 特許庁長官　若杉和夫　殿 １　事件の表示 昭和５７年　　　　特許願第９７７６２　　号２・発明
の名称　　閃光定着用トナー ３、　補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 。５．１　　　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号４
、代理人 １）明細書第１１頁ｌ！ｉｌ！５行中「ヘキストヮック
ス」ヲ「ヘキストワックスＳＪと訂正する。

２）　同第１４頁第９行中「エステル系ワックス１０ｍ
Ｊ　？　ｒエステル系ワックス「ヘキストワックス０Ｐ
Ｊ（ヘキスト社製）　　１０部Ｊと訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■）軟化点に１６ける溶融粘度が４．ＯＸ　１０’ボイ
   ズ以下であることを特徴とする閃光定着用トナー。 ２）溶融粘度降下剤を含有する特許請求の範囲第１項記
   載の閃光定着用トナー。 ３）溶融粘度降下剤の含有割合が３〜６０重量％である
   特許請求の範囲第２項記載の閃光定着用トナー。 ４）溶融粘度降下剤が、ポリオレフィン、パラフィンワ
   ックス、アミド系ワックス、脂肪酸エステル、脂肪酸、
   脂肪酸金属塩、高級アルコール及びシリコーンフェスか
   ら選ばれたものである特許請求の範囲第２項又は第３項
   記載の閃光定着用トナー。