JPS6374085A - フラツシユ定着方法 - 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】 〔発明の概要〕 本発明方法は、結晶剤樹脂としてε−カプロラククムで
変性したラクトン変性エポキシ樹脂を採用したトナーを
用いてフラッシュ定着を行うことにより、５ボイドの発
生による画像品質低下を有効に防止しかつ記録紙と定着
画像とで良好な接着性を得んとするものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子写真法等において静電：替像を現像するた
めに用いられるトナーを用いたフラッシュ定着方法に関
する。

〔従来技術および発明が解決しようとする問題点〕従来
、電子写真法としては米国特許第２２９７６９　を号な
どに記載された方式が周知である。しかし、この方法は
一般には光導電性絶縁体を利用し、コロナ放電などによ
り絶縁体上に一様な静電荷を与え、種々の手段により絶
縁体層に光像を照射することによって電気的潜像を形成
し、次いで該潜像をトナーと呼ばれる微粉末を用いて現
像可視化し、必要に応じて紙等にトナー画像を転写した
後、加圧、加熱、溶剤蒸気、光等を用いて定着を行い複
写物を得るものである。

これらの電気的潜像を現像するためのトナーとしては、
従来より天然または合成高分子物質よりなる結着樹脂中
にカーボンブランクなどの着色剤を分散させたものを１
〜３０μｍ程度に微粉砕した粒子が用いられている。か
かるトナーは通常、鉄粉、ガラスピーズなどの担体物質
（キャリア）と混合されて現像剤を形成し、静電潜像の
現像に用いられるが、前記トナー画像はそのトナーのみ
で形成されている。

トナーに用いられる結着樹脂としては一般にオリゴマー
と称する低重合体高分子が用いられることが多い。オリ
ゴマーは低分子量であることがら溶融粘度が低く、熱安
定性が良好なため、電子写真用トナーの結着樹脂として
広く用いられている。

ところで前記した定着は、）１１ｆ記トナーの粉像を溶
融して記録紙に固着させることであり、その方法として
は前記の種々の方法がある。これらの方法のなかで、光
定着の代表的なものであるフラッシュ定着は、例えばキ
セノンフラッシュランプなど放電管の閃光によって定着
する方法であって、■　非接触定着であるため、現像時
の画像の解像度を劣化させない。

■　電源投入後の待ち時間がなく、クイックスタートが
可能である。

■　システムダウンにより定着機内に記録紙がつまって
も発火しない。

■　のり付き紙、プレプリント祇、厚さの異なる紙など
、記録紙の材質や厚さに関係なく定着可能である。

などの大きな特徴を有している。

フラッシュ定着によってトナーが記録紙に固着する過程
を第１図に示す。前述のようにトナー画性を記録紙２に
転写したときは第１図の（ａ）に示されるようにトナー
１は粉末のまま記録紙２に付着して画像を形成しており
、例えば指で擦れば該画像は崩れる状態にある。そこへ
、例えばキセノンフラッシュランプなどの放電管の閃光
３を＋を射すると、トナー１は、閃光３のエネルギを吸
収し、温度が上昇して軟化溶融し、記録紙２に密着する
。閃光３が終わった後は、該温度が下がりトナーは固化
して第１図の（ｂ）に示すように定着画像４となって定
着を完了し、記録紙２に固着した定着画像は例えば指で
こずっても崩れないようになる。

このようなフラッシュ定着において重要なのは、トナー
ｌが溶融して記録紙２にしっかりと密着することであり
、そのためにはトナー１は、外界に放散して温度上昇に
寄与しない熱エネルギの分も含めた光エネルギを閃光３
から吸収して十分に溶融しなければならない。従って、
与える光エネルギが不足するとトナーは十分に熔けるこ
とができず満足した定着性が得られない。一方、光エネ
ルギが強すぎると第２図の（ｃ）に示すようにトナーの
爆発定着により画像４にボイド５と呼ばれる白抜は現象
が起こる。かかる白抜は現象は、画像濃度の低下を引き
起こす。従って、フラッシュ定着用のトナーとしては良
好な定着性を示し、かつ画像のボイド現象が発生しない
ことが必要になる。

従来、複写機、プリンタ用トナーのバインダ樹脂として
はスチレン−アクリル樹脂が広く用いられているが、こ
れは熱ロール定着などに適し、フラッシュ定着には用い
ることが難しい。これは、スチレン−アクリル樹脂がフ
ラッシュ光による照射で分解し、α−メチルスチレンな
どの有害ガスを発生して環境を汚染するばかりでなく、
フラ。

シュ定着により優れた定着性、画像品質が得られないか
らである。

さらに、フラッシュ定着用バインダ樹脂としてビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂が広く用いられているが、これ
は、良好な定着性を得ようとすると画像にボイドの発生
が多くなって印字濃度を低下させ、ボイドを防ごうとす
ると良好な定着性が得られないという矛盾した性質があ
り、フラッシュ定着条件の設定が非常に厳しいという問
題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の問題点を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、結着剤樹脂として９０重足％以上を、１分子
中に少なくとも２個以上のエポキシ基を含むエポキシ化
合物をε−カプロラクトンで変性したラクトン変性エポ
キシ樹脂を用い、着色剤としてトナー組成全体の１〜ｌ
Ｏ重景％の染料もしくは顔料を含有させてなる粉体現像
用トナーを用いてフラッシュ定着を行うことにより、ボ
イド発生を著しく防止し、かつ良好なフラソンユ定着性
が得られることの知見を得て本発明を完成した。

すなわち、本発明者らはビスフェノールＡ型エポキシプ
レボリマをε−カプロラクトンで変性した樹脂をフラッ
シュ定着用トナーバインダとして用いることにより、同
じ融点を持つビスフェノールＡジグリシジルエーテルポ
リマのみからなるトナーと比較し、定着性を低下させず
に定着側１家におけるボイドの発生を著しく防止できる
ことを見いだしたのである。

本発明で用いられるエポキシ樹脂はビスフェールＡジグ
リシジルエーテルを繰り返し単位とするビスフェノール
型エポキシ樹脂であり、その代表的な例としては、シェ
ル社の［エピコー１−　Ｊ　８２８゜８３４．１００１
，１００４．１００７および１００９、ヂハガイキー社
の「アラルダイトｊ　６０７１，７０７１．７０７２，
６０８４，７０９７゜６０９７および６０９９、ダウ社
のｒＤ、Ｅ、Ｒ，Ｊ６Ｇ０゜６６Ｌ６６２．６６４，６
６７．６６８および６６９、ならびに大ロ木インキ化学
工業社の「エピクロンｊ　１０５０，３０５０゜４０５
０、７０５０として、市場入手可能である。

本発明で用いられるラクトン変性エポキシ樹脂はε−カ
プロラクトンとエポキシ分子中の水酸基とのエステル化
反応により得られる。また、このようなラクトン変性エ
ポキシ樹脂は、融点８０〜１５０℃の範囲で分子量（重
量平均分子ｂｔ）２０００〜５００００のものが本発明
方法において好ましく用いンれる。

本発明方法で用いるトナーは、従来公知の方法ご製造で
きる。すなわち、前記結着樹脂、着色剤ｋ例えば加圧ニ
ーダ、ロールミル、押し出し機なビにより混練溶融、均
一分散し、例えば、粉砕機、ンエソトミルなどにより微
粉末化し、例えば風力分級機などにより分級して所望の
トナーを得ることができる。

本発明における着色剤としてはカーボン、ニグロシン染
料、含金属染料などが用いられその添加量は１０重量％
以下で用いるのが好ましい。

本発明におけるキセノンフラッシュ定着においては、ラ
ンプの発光時間は５００〜３０００μｓが好ましい。さ
らに、ランプの発光エネルギは２００〜５００Ｊが好ま
しい。発光エネルギは１／２・Ｃν２で表され、コンデ
ンサの容Ｉｃとランプの印加電圧■のパラメータである
。ランプの発光時間が５００μｓ以下、３０００μｓ以
上であると十分な定着性が得られない。また、発光エネ
ルギが２００Ｊ以下では十分な定着性が得られず５００
Ｊ以」二では画像におけるボイドが著しくなる。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明はこれによって限定されるものではない。

〔実施例〕

バイング樹脂としてε−カプロラクトン１０ｗｔ％とエ
ポキシ樹脂としてビスフェノールへ型エポキシ樹脂（エ
ビコー１−１００７．　　シェル社製）９０ｗｔ％との
反応によって得られたラクトン変性エポキシ樹脂（Ｐ　
Ｉａｃｃｅｌ　　Ｇ−７０１０，ダイセル化学製）を用
いた。なお、この樹脂の重点は１３０℃であった。また
分子量（重量平均分子量）は１２０００であった。

上記ラクトン変性エポキシ樹脂９２重量部にカーボンブ
ラック（ブラソクパールズＬ、キャボ。

ト社′Ｍ）５重量部、ニグロシン染料（オイルブラック
ＢＹ、オリエント化学製）３重量部を加え、加圧ニーダ
により１３０°Ｃ１３０分溶融混練し、トナー塊を得た
。冷却したトナー塊をロートプレソクス粉砕機により０
．１〜２ｍｍの粗トナーとした。

次いで、粗トナージェットミル（ＰＪＭ粉砕機。

日本ニューマチソク工業装）を用いて微粉砕を行い、粉
砕物を風力分級機（アルピネ社製）により分級し、粒径
５〜２０μｍのトナーを得た。

上記トナー５重量部、キャリアとして不定形鉄粉Ｔ　Ｓ
　Ｖ　１００／２００　　（日本鉄粉製）９５重量部か
らなる現像剤を調装し、フラッシュ定着方式を採用して
いるＦＡＣＯＮ−６７１５０レーザプリンタを用いて印
字試験および定着試験を行った。

定着機の設定条件は、容量１６０μＦのコンデンサを用
い、充電電圧を２０５０　Ｖとしこれをフラッシュラン
プに印加した。この条件でランプの発光エネルギは３３
６Ｊ、発光時間は１０００μｓであった。

定着性の評価は粘着テープ（スコッチメンディングチー
ブ）、住友３Ｍ社製）を軽く貼り、直径１００ｍｍ、厚
さ２０ｍｍの鉄製円柱ブロックを円周方向に一定速度で
該テープ上を記録紙に密着させ、しかる後、該テープを
引き剥がし、テープ剥離前画像の光学濃度に対する剥ｈ
１後の光学ン届度の比を百分率で表し定着性の評価とし
た。なお、光学）１度の測定はマクベス社製ＰＣＭメー
クにより行った。

定着試験の結果、本トナーの定着率は１００％であり、
優れた定着性を示した。しかも、定着画像のボイドはほ
とんどなく、画像の光学濃度０．　Ｄ−１，３と高い濃
度を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は閃光によるトナーの定着を示した説明図であり
、（ａ）は定着前、（ｂ）は定着後の状態を示す。 第２図はトナーの爆発定着を示した説明図であり、（ａ
）は定着前、（ｂ）は定着する様子、（ｃ）は定着後の
状態を示す。 ■・・・トナー、　　　　　２・・・記録紙、３・・・
閃光、　　　　　　　４・・・定着画像、５・・・ボイ
ド。 １、じ、１．１１′ｒ。 内光によるトナーの定着を示す 第１　図 （Ｃ１） （ｂ） （Ｃ） トナーの湯発定着を示す 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、結着剤樹脂として９０重量％以上を、１分子中に少
   なくとも２個以上のエポキシ基を含むエポキシ化合物を
   ε−カプロラクトンで変性したラクトン変性エポキシ樹
   脂を用い、着色剤としてトナー組成全体の１〜１０重量
   ％の染料もしくは顔料を含有させてなる粉体現像用トナ
   ーを用いることを特徴とするフラッシュ定着方法。 ２、前記エポキシ化合物がビスフェノールＡジグリシジ
   ルエーテルをモノマー単位とする、特許請求の範囲第１
   項のフラッシュ定着方法。 ３、前記フラッシュ定着に用いるランプがキセノンラン
   プであることを特徴する、特許請求の範囲第１項のフラ
   ッシュ定着方法。 ４、前記キセノンランプの発光時間が５００〜３０００
   μｓである特許請求の範囲第１項のフラッシュ定着方法
   。 ５、前記キセノンランプの発光エネルギが２００〜５０
   ０Ｊである、特許請求の範囲第１項のフラッシュ定着方
   法。