JPS61122655A - 乾式トナ−及びそのトナ−の定着方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は乾式トナー及びそのトナーにより形成されたト
ナー像の定着方法に関する。

〔従来の技術〕

°４子写真法、静電記録法、あるいは磁気記録法等では
、通常形成された静１１ｔｍ像のような電気的潜像や磁
気的潜像を形成し、その潜像を現像剤（トナー）で可視
化した後、定着する。

トナー酸の定着は熱、元、圧力、浴剤等によってトナー
を軟化、もしくは変形させる事により行なわれているが
、このうち光照射によって定着を行うフラッシュ定着法
はトナー慮部が選択的にエネルギーを吸収するため、域
速処理が可能であり、加熱ロールや加圧ロールを使用す
る熱や圧力）こよる定着法のように祇詰り等のトラブル
がないという長所を有するが、強い光を照射する必要が
あるため大電力を要すること、フラッシュ露光装置を必
要とするためコストが高くなること、フラッシュ定着適
性を満たすためにブロッキングを生じない７トナーを使
用せねばならないという問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的はフラッシュ定着法及びその方法に用いる
トナーにおける前記の問題点を解消し、エネルギー消費
量が少なく、＊置のコストを低くできるフラッシュ定着
法、及びその定着法に使用するのに適したブロツ平ング
性を備えたトナーを提供することにある。

〔問題点８解決するための手段及び作用〕本発明の目的
はトナーの結着樹脂として光分解型樹脂を使用すること
により達成することができる。

すなわち本発明の１つは結着樹脂として元分解型樹１１
旨を含有することを特徴とする乾式トナーである。

また本発明の他の１つは元分解型樹脂をよむ乾式トナー
により形成された記録体上の未定着トナー樗ｌこ対して
フラッシュ露光を施して、結着樹脂を光分解させると共
に熱ｌ！！！融させる定着方法である。

本発明のトナーｌこおいては光分Ｓ型樹脂としら　　　
て、ビニルケトン系モノマーの重合体を含む樹脂が用い
られる。

ビニルケトン系モノマーの例としては、メチルビニルケ
トン、メチルイソプロペニルケトン、ｔ−ブチルビニル
ケトン、エテルビニルケトン、フェニルビニルケトン、
ジビニルケトン、アセト中シメデルビニルケトン、クロ
ルメチルビニルケトン、α−アセトキシビニルメチルケ
トン、β−クロルビニルメチルケトン、α−クロルビニ
ルメチルケトン、β−メチレン−ｒ−ケトブタノール、
２−メチル−１−ペンテン−３−オン、４．４−ジメチ
ル−１−ペンテン−３−オン、２−エチル−１−ヘキセ
ン−３−オン等が挙ケられる。

これらのビニルケトン系モノマーの重合体は単独重合体
でも共重合体でも使用でき、又他の樹脂との混合物でも
よい。

共重合体の相手モノマーとしては、ビニル系モノマーの
エチレン、スチレン、メチルメタアクリレート、ｎ−ブ
チルメタアクリレート、α−エチルへ中シルメタアクリ
レート、塩化ビニル、α−メチルスチレン、アクリロニ
トリル、酢酸ビニル、プロピレン、α−ビニルピリジン
、β−フェニル−α−シアノアクリルアミド、ブタジェ
ノ、２．５−ジクロルスチレン、ビニリデンクロリド、
ブチルアクリレート等が挙げられる。

本発明のトナーに用いられる結着樹脂中のケトン基は、
７２ツシ：Ｌ光照射時にすべて分解に谷与するわけでは
ないためその感度をｉ、１４整するために、ケトン基含
有量を適切な量にすることが必要である。あまり、高感
度のケトン基を多量ζＣ樹膚中ζこ含んだ場合、定看後
紙上で太陽光又は自然光、の照射によって液化又は低粘
度化に・よるベタつきが発生する。

適当なビニルケトンモノマー？［ｌして、フラッシュ定
着時の光照射によって、５〜１０万の結着樹脂の重量平
均分子量がフラッシュ定着機の元エネルギーで、２万以
下数千の分子量にまで分解する濃度が選択される〇 例えば、スチレンモノマーに対し、１０％のメチルビニ
ルケトンモノマーを配合したガラスサンプルを脱気下、
恒温槽中６０℃で静置重合しすンプルを再沈澱法で積装
じて乾燥すると重量平均分子量（ＧＰＣ法で測定ンが５
５　、０００の共重合体が得られた。また、このスチレ
ン−メチルビニルケトン共重合樹脂中のケトシ基ａ度を
紫外吸収法を用いて定量したところ仕込みモノマー濃度
に相当する濃度であることが４認された。

この試料を乳バチで粉末状化して、清浄なガラス板上に
散布して、フラッシュ元を照射した後、ベンゼンでガラ
ス板上の樹脂粉を洗い苑して再びこれをＧＰＣ法で分子
量測定したところ重量平均分子量がｓ、ｏｏｏという値
まで低下していた。

また１００℃／＃ｆ、２０Ｋｆ下でフローテスターによ
り粘度を測定したところ、フラッシュ照射前は２Ｘ１０
’　Ｐｏ１ｓｅであったが、照射後は４　Ｘ　１０’Ｐ
ｏ１ｓｅまで低下していることが判明した。

トナーは前記の光分解型樹脂にカーボンブラック又は黒
色染料を通常２〜１５チ混合することにより調製される
。又、磁性トナーとする場合には磁性粉を３０〜６０％
単独で又は前記の染料等と共に配合する。カラートナー
を得たい場合は、カーボンブラック又は黒色染料の代わ
りにプラスチック着色用染料又は顔料を配合してもよい
。

例えば前記のスチレン−メチルビニル共重合樹脂の場合
には、この元分解屋樹脂に、カーボンブラック又は黒色
染料８２〜１５％、又は磁性粉を３０〜６０％配合し、
バンバリーミキサ−又は３本ロール等を用いて、混練し
、工種後微粉砕して、平均粒径１０〜１５μのトナーと
する。

このようにして製造したトナーは、キャリア粉と混合し
て、２式分の現慮剤として用いてもよいし、また−成分
の現慮剤としても有効であり、また、複写機をはじめと
してレーザープリンター、マグネトグラフィーにも有効
である。

本発明で用いるケトン基を含むポリマーの光崩壊メカニ
ズムは次式で示される。

へ　　　　　　　　０ ＋ｔ　　　　　　ｈν 〜ＣＨ，−ＣＨ，−Ｃ−ＣＨ，−Ｃ鳴〜→−ＣＨ，−Ｃ
）Ｉ−Ｃ・十＠ＣＨ！−ＣＭ、　−■ −Ｃ）ｉ、−ＣＨ，・＋ＣＯ（Ｉン −ＣＨ！−ＣＨ，−Ｃ−ＣＨ，＋ＣＨ，冨ＣＨ−常温で
は、皿式の反応が優先する。１式の反応は温度依存性で
あり常温では起こりにくく、１００υ以上でおこりやす
くなる。また、１式、１式の反応のおこりやすさは、ケ
トンモノマーの種類及び共重合モノマーの種類の組合せ
、重合比率によって異なることが判明している。

前記のケトン基を含む光分解Ｗ樹脂の分解には、短波長
の光が有効である。すなわち、−Ｃ−Ｃ−結合の切断に
は、約８０〜９０　Ｋｃａｌ／ｍｏｌのエネルギーを必
要とし、一般に照射エネルギーと波長との関係は以下の
式で関係づけられる。

従って、８０Ｋｃｓ１１／ｍｏｌのエネルギー’ｌるに
は、３５７　ｎｍ以下の短波長光が必要となる。

ケトン基は、この短狭長元を効率的に・及収する役割を
果している。この見地からも本発明の定着方法では一般
的な光源の中では、比較短波長成分をもつ（約１０〜１
５％）中セノンランプがフラッシュ光源として適当であ
る。この光源は８００〜１０００　ｎｍのエネルギーも
大きく、熱エネルギーとしても有効な光源である。

〔発明の効果］ 本発明による乾式トナーおよび定着方法によれば以下の
ような効果が達成される。

（１）　　通常のヒートロールによる定着のようにクオ
ニムアップタイムが不要となり、かつ光分解型樹脂を含
有する乾式トナーを使用するので、光源の短波長成分を
用いて、定着時化学的に粘度を低下させることができ、
従って定着の省エネルギー化を実現できる。

（２）　　従来フラッシュ定着用トナーとしては、容易
な溶融特性という要求から、分子量の低・い耐プロツギ
ング性の不良なトナーを用いなければならなη）つたが
、本発明のトナーはフラッシュ光照射時までは高分子量
を保つため機内で安定であり保存性にすぐれている。

（３）　　定着は定着手段と非接触で行われるため、画
像のつぶれ、にじみがなく、良質な画像が得られる。

（４）太陽光下で長時間放置すれば、崩壊して粉化又は
液化するため、回収後の廃棄／焼却処理行程でのコスト
ダウンがはかれる。

〔実施例〕

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を説明する。

実施例１ フラスコ中に、スチレンモノマー１００ｆ、ｎ−ブチル
メタクリレートモノマー９０１１　メチルビニルケトン
１０ｆ（］（京化成社裂）を投入し、液体窒素で凍結後
、真空ポンプで脱気、融解して、再び凍結して脱気する
作業８５回繰り返した後、真空ポンプからガスバーナー
でフラスコを切り離して脱気下で封入した。このフラス
コを恒温槽中で静置下、７０’ＯＣ±５゛０）で１０時
間重合し、固化物をフラスコを砕いて取り出して粉砕し
た。分子量はＧＰＣで９万（重量半均）であった。この
樹脂５０　ｆとカーボンブラック（ＦＷ２００．デグサ
社Ｒ）５　ｆとを配合し、ライプ２ストミル（東洋楢磯
仕製）で１０００にて１０分間熱混練し、圧延後ジェッ
トミルにて粉砕して平均粒径１２μのトナーとした。こ
れをトナーＡとする。

比較例１ 実施例１の要領のうち、メチルビニルケトンを除いて重
合した樹脂（Ｍｗ＝８万３千）を用いて上記と同じ条件
で平均粒僅が実施例１のトナーＡと同じトナー（トナー
Ｂ）をＶｍ製した。

トナーＡとトナーＢを、それぞれ中ヤリア扶扮と混合し
、５士ゼロックス社製２３００機により紙上に未定着画
像を作成した。この未定着画５　　　　鐵にウシオ電機
製フラッシュ装置（電源ＦＢ−Ｚ０４１、ランプＦＳＺ
−９１１２１１、トリガーＴＬ３−４）を用いてフラッ
シュ照射して、充分な定着強度を得るため番こ必要なエ
ネルギーを求めたところ以下の表のごとき結果が得られ
た。

表からトナーＡのソリッド画家におけ・る定着性が良好
であることが判明した。

比較例２ 重量平均分子鐘約６千のポリエステル樹脂（ビスフェノ
ールＡ−７マール酸−プロピレンオ中シト）を用い、実
施例１と同じくカーボンＦＷ２００を５％を加え、３本
ロールで混練した後圧延、粉砕して約１２μ径のトナー
とした。これをトナーＣとする。

上と同様にしてトナーＣにおける未定ｆ成上形成画像を
、充分な定着強度に定着する０月こ必要なエネルギーを
求めたところ、線部で１．４１７ｃｄ、ソリッド部でＬ
６１／−であり、はばトナーＡと同等の定着性能を示し
たが、トナーＣは耐プロツ午ング性が不良で５０℃で２
時間放置すると、ケーキ状態で固化したが、トナーＡで
はほとんど変化がみられなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）結着樹脂として光分解型樹脂を含有することを特徴
   とする乾式トナー。 ２）光分解型樹脂がビニルケトン系ポリマーである特許
   請求の範囲第１項に記載の乾式トナー。 ３）光分解型樹脂を含む乾式トナーにより形成された記
   録体上の未定着トナー像に対してフラッシュ露光を施し
   て、結着樹脂を光分解させると共に熱溶融させることを
   特徴とする定着方法。