WO1998036327A1 - Composition de toner pour developper une image latente electrostatique - Google Patents

Composition de toner pour developper une image latente electrostatique Download PDF

Info

Publication number
WO1998036327A1
WO1998036327A1 PCT/JP1998/000545 JP9800545W WO9836327A1 WO 1998036327 A1 WO1998036327 A1 WO 1998036327A1 JP 9800545 W JP9800545 W JP 9800545W WO 9836327 A1 WO9836327 A1 WO 9836327A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
toner
charge control
control agent
toner composition
benzene
Prior art date
Application number
PCT/JP1998/000545
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kimikazu Nagase
Masaaki Ishiyama
Takashi Taira
Hiroyuki Takahata
Kousuke Yotsuduka
Shigehiro Hano
Yoshihiro Chujo
Original Assignee
Toray Industries, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries, Inc. filed Critical Toray Industries, Inc.
Priority to JP53556498A priority Critical patent/JP4131570B2/ja
Priority to DE69837641T priority patent/DE69837641T2/de
Priority to KR10-1998-0708084A priority patent/KR100473746B1/ko
Priority to CA002251600A priority patent/CA2251600C/en
Priority to EP98901577A priority patent/EP0896253B1/en
Publication of WO1998036327A1 publication Critical patent/WO1998036327A1/ja

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2007Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using radiant heat, e.g. infrared lamps, microwave heaters
    • G03G15/201Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using radiant heat, e.g. infrared lamps, microwave heaters of high intensity and short duration, i.e. flash fusing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/097Plasticisers; Charge controlling agents
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/097Plasticisers; Charge controlling agents
    • G03G9/09733Organic compounds

Definitions

  • the present invention relates to a developing powder (hereinafter, referred to as a toner composition) for developing an electrostatic latent image in electrophotography, and more particularly, to a high-speed coating.
  • the present invention relates to a toner composition for developing an electrostatic latent image suitable for a laser beam printer or an LED printer for performing flash fixing on a printed body.
  • Electrophotography uses a photoconductive substance to apply a uniform electrostatic charge to a photoreceptor, a charging process, an exposure process to irradiate light to form an electrostatic latent image, and a toner on the latent image portion.
  • Developing step of electrostatically attaching the toner image to the toner image support transferring the toner image to the toner image support, fixing the toner image to the toner image support by pressure, heat, flash light, or the like, and fixing the toner image on the photoreceptor. It comprises a cleaning step for removing untransferred toner and a charge removal step for removing the electrostatic charge on the photoreceptor and returning it to its initial state. These steps are repeated to obtain an image.
  • the pressure fixing method one of the fixing methods for electrophotographic printers, has the advantages of being able to operate immediately, using less heat as a heat source, consuming less power, and having no danger of firing at the fixing unit.
  • drawbacks such as poor fixability of the image and low image quality with conspicuous gloss of the image. Therefore, it is generally advantageous to use the heat fixing method.
  • As the heat fixing method a contact heat fixing method using a heat roll fixing method and a non-contact heat fixing method using a flash flash and an oven fixing through an atmosphere heated by an electric heater are known.
  • the present invention relates to fixing by flash, which is a typical non-contact heat fixing method, and the flash fixing method applies a xenon lamp or a xenon lamp to a visible image of toner.
  • a method of irradiating a light emission spectrum of a halogen lamp or the like for a short period of time of less than millisecond to soften and melt the toner by the radiant heat and to fix the toner to a toner support Japanese Patent Application Laid-Open No. H7-107805. Publication
  • the flash fixing method uses a non-contact heat fixing method, so that the energy dissipated to the surroundings is high, and the thermal efficiency is lower than that of the heat roll fixing due to intermittent energy irradiation.
  • This is a fixing method.
  • the surface temperature of the toner composition instantaneously reaches a high temperature of several hundred degrees due to rapid irradiation of flash light of high energy in a very short time, and a part of the additives of the toner composition is decomposed. There was a problem with decomposition products that gasified and produced a bad smell or generated harmful gas.
  • flash fixing type printers adopt a method in which these decomposition products are sucked in the flash fixing section and then passed through a filter such as activated carbon to adsorb and collect harmful gases in order to remove decomposition products during flash fixing.
  • a filter such as activated carbon
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in a printer employing a flash fixing method, the generation of decomposition products is suppressed to eliminate the need for a filter, or the filter is replaced.
  • An object of the present invention is to provide a toner composition for developing an electrostatic latent image which solves the problem of an increase in running cost due to a shortened life. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a method for flash-fixing a toner composition comprising at least a binder resin, a colorant, and a charge control agent, by using a quaternary ammonium salt compound, a triphenyl methane compound, or 100 ° C. or higher.
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an image forming apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing the fixing device of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing distribution of radiant energy on a recording medium by the image fixing device of the embodiment of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view showing one embodiment of the fixing device of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view showing one embodiment of the image fixing device of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram of the embodiment of the present invention as viewed from a recording medium side.
  • Transfer charger 6 Recording medium 7: Fixer 8 Cleaning bun 9: Xenon lamp (flash light source) 10: Toner 1 1 Reflector 1 2: Glass plate
  • the toner composition of the present invention has a benzene generation concentration of 60 ⁇ gg or less, preferably 4 ⁇ g, when subjected to heat treatment at 330 ° C. for 90 seconds. 0 g / g or less. If the benzene concentration exceeds 60 Mg / g, it is necessary to take measures such as strengthening the smoke removal filter.
  • the generation of benzene is a problem from the viewpoint of legal regulations.
  • As a method of determining the amount of benzene generated there is a method of operating a printer and collecting and quantifying the exhaust gas that will be generated from the printer.However, there are problems such as sampling problems and the influence of factors other than toner. However, favorable characteristics as a toner have not been obtained.
  • the present inventors have continued to study practical and reproducible conditions, and found that the amount of benzene generated by heating at 330 ° C. for 90 seconds is a criterion for judging the quality of the toner. It was found that the use amount of toner of 60 g / g or less can greatly extend the life of the filter.
  • Any method can be used to measure the amount of benzene generated as long as the amount of benzene generated in 90 seconds at 330 ° C can be measured.For example, put 1 Omg of a sample in a glass container with an internal volume of 2 OmI. After purging with nitrogen, seal and heat in an electric furnace at 330 ° C for 90 seconds. 0.5 ml of the gas phase in the glass container is injected into the gas chromatograph to determine the amount of benzene generated.
  • the gas chromatography measurement conditions used here are as follows. Any method can be used as long as it can be quantitatively determined. For example, measurement can be performed using the following conditions.
  • the method of removing impurities includes a method of removing impurities by performing a vacuum heat treatment, and a method of washing with an organic solvent such as alcohol. A method of performing the treatment is preferred.
  • quaternary ammonium salt compound a triphenylmethane-based charge control agent, or the like.
  • the anion of the quaternary ammonium salt compound is molybdenum or tundastere.
  • This is an inorganic anion containing a carbon atom.
  • the inorganic anion include molybdic acid, tungstic acid, phosphomolybdic acid, kymolybdic acid, lintandastenoic acid, kytungstic acid, phosphotungsten-molybdic acid, keitandastene 'molybdic acid, phosphotungsten-molybdic acid, And molybdic acid.
  • quaternary ammonium salt compound examples include TP-302 and 415 manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.
  • the addition amount of the quaternary ammonium salt compound is preferably from 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner composition. If the amount is less than 0.1 part by weight, sufficient chargeability cannot be imparted to the toner, and if the amount exceeds 5 parts by weight, the charge control agent is more expensive than other toner components, so the cost increases. Connect.
  • the triphenylmethane-based charge control agent may be C.I.Solvent BIue 66, 124, C.Pigment. Blue 61, 56, 19, 18 and the like, and it is preferable to use Solvent Blue 124 for C.
  • Specific examples of such a triphenyl methane-based charge control agent include “Copy Psoret” PR, “Brilliant Blue Base” SM, manufactured by Hextor, and “BASFA lkali Blue,” manufactured by BSF Japan. "NBD 615 DLD and the like.
  • the addition amount of the triphenylmethane-based charge control agent is preferably from 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner composition. If the amount is less than 0.1 part by weight, sufficient chargeability cannot be imparted to the toner. If the amount exceeds 5 parts by weight, the charge controlling agent is more expensive than the other toner components, so that cost is reduced. It leads to up.
  • the vacuum heat treatment should be performed at a temperature of 100 ° C or more and 250 ° C or less and a degree of vacuum of 0.2 MPa or less.
  • vacuum heat treatment is performed at a temperature of 100 ° C. or more and 250 ° C. or less and a degree of vacuum of 0.05 MPa or less, and more preferably at 130 ° C. or more and 220 ° C. It is preferable to perform the vacuum heat treatment at the following temperature and a degree of vacuum of 0.03 MPa or less. It was not expected that such treatment would reduce benzene generation during flash fixing.
  • the heating temperature is lower than 100 ° C, the generation of decomposition products cannot be suppressed and the filter life is not prolonged. If the heating temperature exceeds 250 ° C, the charge control agent itself is decomposed. At the beginning, the charge control function as a charge control agent is lost. When the degree of vacuum exceeds 0.2 MPa, a long vacuum heat treatment time is required to obtain the effect, and the practicality is lacking. Further, the content of the nig mouth thin type charge control agent is preferably from 0.1 to 5% by weight, more preferably from 0.5 to 2% by weight, based on the whole toner composition.
  • the organic solvent may be alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, and butanol, acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. And ketones such as hexanone, and aromatics such as toluene and xylene. Washing with an alcohol is preferred.
  • the toner composition according to the present invention comprises at least a binder resin, a colorant, and a charge control agent. These compositions will be described below.
  • binder resin contained in the toner composition of the present invention known binder resins can be used.
  • polystyrene homopolymer, styrene-isobutylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, acrylonitrile —Styrene copolymers such as butadiene-styrene copolymer, styrene-acryl copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-n-butyl methacrylate copolymer, and styrene-glycidyl methacrylate copolymer
  • Acryl-based homopolymers or copolymers such as coalesce, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, poly n-butyl methacrylate, polyglycidyl methacrylate, and polyethylene terephthalate
  • polyester resins such as phthalate
  • At least 80 mol% of the acid component of the polyester resin is composed of a phthalic dicarboxylic acid, and at least 80 mol% of the alcohol component is bisphenol A alkylene alkylene.
  • Polyester resins obtained from alcohol components consisting of adducts are preferred.
  • the softening point is 80 to 130 ° C
  • the glass transition point (Tg) is 55 to 70 ° C
  • the melt viscosity is 100,000 centiboise as measured by a flow tester.
  • the ultimate temperature is preferably 90 to 135 ° C
  • the molecular weight distribution of the polyester resin is such that the number average molecular weight is 2500-450 and the weight average molecular weight is 70000 to 1300 It is suitable.
  • the colorant contained in the toner composition of the present invention known colorants can be used.
  • ferromagnetic Body fine particles for example, magnet fine particle powder can be used.
  • a mixture of ferromagnetic fine particles and carbon black can be used as a black colorant.
  • Dispersion of carbon black in the binder resin among these colorants is important from the viewpoint of charge stability of the toner, and a dispersant can be used in combination as necessary.
  • the content of carbon black is preferably 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner composition.
  • the hiding power of the binder resin is insufficient, and a sufficient image density cannot be obtained.
  • it exceeds 10 parts by weight it is preferable to increase the hiding power of the formed image and increase the image density, but on the other hand, the toner particles are formed by the carbon black chain structure formed in the toner particles. The toner becomes excessively conductive, so that the insulating property is impaired, the chargeability of the toner is reduced, and as a result, the image density is reduced, and further, white background stain and toner scattering are increased.
  • inorganic fine particles and organic fine particles having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 im can be added to the toner composition of the present invention as a fluidity improver.
  • the inorganic fine particles fine particles such as silica, titanium oxide, and alumina oxide may be used. It can.
  • silica fine particles which have been subjected to a hydrophobizing treatment are preferable in that high fluidity can be reliably obtained.
  • resin fine particles such as polyvinylidene fluoride particles, polymethyl methacrylate, fluororesin, and silicone resin can be used.
  • the average particle size of the toner composition of the present invention is preferably from 4 to 20 ⁇ m, more preferably from 6 to 12 m.
  • the average particle size of the toner is less than 4 m, it is difficult to produce by the conventional kneading and pulverizing method, so that the product yield is remarkably reduced. This causes a problem of poor performance.
  • the toner composition used in the present invention can be produced by a conventionally known method. That is, for example, a toner composition such as a binder resin, a colorant, a charge control agent, and a dispersing aid, if necessary, is premixed with a super mixer, and then uniformly dispersed, melted, and kneaded with a twin-screw extruder. After finely pulverized by a jet mill, the powder is classified by an air classifier to obtain a desired toner composition.
  • the toner composition of the present invention can be used as a two-component developer by being mixed with a carrier.
  • the toner composition contains a magnetic substance, it can be used as it is as a one-component developer for developing an electrostatic latent image.
  • the carrier is made of a metal such as iron, manganese, cobalt, nickel, and chromium; a metal oxide such as chromium dioxide, iron sesquioxide and tetroxide; and a magnetic material such as ferrite.
  • MF e204 M is Mn, Co, Mg, Zn or Cu.
  • magnetite and ferrite carrier obtained by granulating magnetite and ferrite particles
  • a so-called resin-type carrier in which magnetite or ferrite particles and a charge control agent are dispersed in a resin can be used.
  • the carrier may be coated with the same resin as or different from the resin contained in the toner composition for the purpose of improving the charging characteristics.
  • the carrier generally has a particle size of 20 to 200 ⁇ m, but it is preferable to use a carrier having a small particle size of 20 to 60 ⁇ m to obtain a good printing density.
  • the method of measuring the particle size of the carrier is laser-diffraction type particle size distribution analyzer SALD—200 The measurement was performed using 0 J (manufactured by Shimadzu Corporation).
  • SALD laser-diffraction type particle size distribution analyzer
  • the measurement was performed using 0 J (manufactured by Shimadzu Corporation).
  • the two-component developer is prepared by mixing the toner composition with the carrier described above.
  • the mixing ratio of the toner composition is usually about 5 to 30% by weight based on the total amount of the toner composition and the carrier, but this depends on the type of the carrier, the charging characteristics of the toner used, and the development method. But big.
  • the toner composition for developing an electrostatic latent image of the present invention is used in an image fixing device for fixing a toner image on a recording medium by flash light. More preferably, a restrictor that partially limits radiant energy emitted from a light source of flash light and applied to a toner image on a recording medium is provided between the light source and the recording medium. Yes Used in image fixing devices. In addition, it is preferable to use an image fixing device characterized in that a restrictor for partially restricting the radiation energy is provided on a part of the outer wall of the light source of the flash light.
  • the restricting body has a property of reflecting, scattering, or refracting radiation energy from the light source.
  • the restrictor may radiate at least a part of a portion on a recording medium to which high radiant energy is to be applied.
  • the energy is strongly restricted, and the radiation energy to at least a part of the portion on the recording medium to which the low radiation energy is to be applied is weakly restricted.
  • the image fixing device of the present invention preferably includes a preheating means for preheating the recording medium before applying radiant energy to the toner image by the light source.
  • "restricting radiant energy” means that a radiant energy is absorbed, reflected, scattered, or refracted by placing a restrictor between a radiant energy generating portion of a flash light source and a transport path of a recording medium. If there is no restriction body, a part of the radiant energy that would be given to a specific part (often the part with the highest energy density) of the recording medium or toner image on it Refers to reducing However, the radiant energy blocked by the restrictor is preferably applied to another part of the recording medium by reflection, scattering or refraction. This makes it possible to make the distribution of the radiant energy applied to the recording medium or the toner thereon uniform in the transport direction.
  • the restriction body may be provided on the surface of the light source or in the vicinity thereof.
  • the recording medium may be any as long as it can fix a toner image.
  • sheet materials such as paper, plastic film, fabric, and metal plate are preferably used. Since paper and plastic films may be deformed or burned out due to excessive heating, they are suitable objects of the present invention that can reduce the maximum energy density.
  • a typical image forming method used for the toner composition of the present invention and an outline of an electrophotographic printer (image forming apparatus) will be described with reference to FIG.
  • a toner image is formed on the photosensitive drum 1.
  • the photosensitive drum 1 is uniformly charged using the charger 2.
  • an exposure apparatus 3 equipped with an LED array and a laser beam, the light is spatially and selectively exposed according to an image to be formed.
  • the latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed using a developing device 4 with a developer to form a toner image on the photosensitive drum 1.
  • the toner image thus developed is transferred onto the recording medium 6 by the transfer charger 5.
  • the recording medium 6 is melted and fixed by the fixing device 7 while being conveyed at a constant speed.
  • the toner image not transferred to the recording medium is cleaned by a cleaning brush 8 applying a negative bias to the toner, and is returned to an initial state.
  • the restriction body will be described with reference to FIGS. FIG. 2 describes the fixing device 7 in detail.
  • the flash light source 9 emits radiant energy for fixing the toner image 10 on the recording medium 6 by photothermal conversion.
  • This flash A xenon lamp, a neon lamp, an argon lamp, a krypton lamp, or the like can be used as a light source.
  • a reflector 11 is placed on the back of the flash light source.
  • a fixing device may be provided with a glass plate 12 and a housing 13.
  • the radiant energy emitted from the flash light source 9 is transmitted through the glass plate 12 together with the component reflected from the back reflector 11, and is formed on the recording medium 6. Irradiate 0.
  • the irradiated radiant energy is selectively absorbed by the toner image 10, heats and melts the toner, and adheres to the recording medium 6.
  • the radiant energy distribution on the recording medium is usually highest immediately below the flash light source 9, and if the radiant energy is not limited as in the present invention, it should take a shape close to a Gaussian distribution. It has been known.
  • the restricting body 14 is disposed in the middle between the flash light source 9 and the recording medium 6, and is also located at the shortest distance between the flash light source 9 and the recording medium 6. By doing so, it is possible to arrange the restrictor 14 in the path of the light beam that irradiates the portion having the highest radiant energy on the recording medium 6, and the radiant energy emitted from the flash light source 9 is partially Decrease. With this effect, it is possible to lower the peak of the high radiant energy originally generated immediately below the flash light source 9, and to make the distribution of the radiant energy uniform as shown in FIG.
  • the restrictor 14 By making the restrictor 14 not absorb light, that is, having the property of diffusing or reflecting, the radiant energy originally concentrated directly under the flash light source 9 is transferred to the peripheral portion. Can also be expected. In addition, since light is not absorbed, the restricting body 14 hardly generates heat by absorbing radiant energy, and a stable effect can be expected. As a material that can expect such an effect, a metal mesh / grid, a chromium vapor deposition film, or the like can be considered as the reflective material. In the case of nets and grids, stainless steel is preferred in terms of heat and weather resistance. As the diffusing material, a heat-resistant optical diffusing plate or the like can be considered. As the optical diffusion plate, polished glass having a roughened glass surface can be considered.
  • a cylindrical lens can be considered as the refraction material.
  • the restricting member 14 and the glass plate 12 can be integrated. Further, a more uniform radiant energy distribution can be obtained by changing the radiant energy limiting ratio in the transport direction of the recording medium 6.
  • the restricting member 14 has a property of restricting the portion closer to the flash light source 9 and the higher the radiant energy, the more restrictive the radiant energy.
  • the density of the net should be increased at the center and decreased at the periphery.
  • chromium deposition it can be realized by increasing the amount of metal deposition at the center and decreasing it at the periphery.
  • FIG. 3 shows an example of the distribution of radiated energy on the recording medium 6 with and without the restrictor 14. It can be seen that a more uniform distribution of radiant energy can be obtained with the restrictor 14.
  • the glass plate 12 is provided between the flash light source 9 and the recording medium 6 in order to prevent paper dust, toner itself, or gas generated from the toner from contaminating the flash light source 9 and the reflection plate 11 from the recording medium. Is preferably interposed between them. Also, it is preferable to provide the restrictor 14 on the side of the glass plate 12 on the side of the flash light source 9 because contamination of the restrictor 14 with the toner 10 or the like can be prevented.
  • the restricting body 14 may be formed on the outer wall of the flash light source 9. Since it can be integrated with the flash light source 9, there is an advantage that the device can be simplified.
  • Example Reference Example 1 (Details of fixing device)
  • an outline of a fixing device used for fixing the toner composition for an electrostatic latent image phenomenon of the present invention and an electrophotographic printer (image forming device) including a fixing method will be described.
  • a toner image is formed on photosensitive drum 1.
  • the photosensitive drum 1 is uniformly charged using the charger 2.
  • an exposure device 3 equipped with an LED array and a laser beam the light is selectively spatially exposed according to an image to be formed. I do.
  • the latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed using a developing device 4 with a toner, and a toner image is formed on the photosensitive drum 1.
  • the toner image thus developed is transferred onto the recording medium 6 by the transfer charger 5. While conveying the recording medium 6 at a constant speed, the recording medium is melted and fixed by the fixing device 7 as described in the above embodiment.
  • recording was performed by a halogen lamp 15 that generates radiant heat energy mainly composed of far-infrared rays having an energy peak wavelength near 2 to 5 ⁇ m in front of the fixing device, and a flash light source 9. Fix the toner image on the medium.
  • the halogen lamp 15 is continuously turned on to preheat the recording medium 6 and the toner image 10. By this preheating, water which may be contained when the recording medium is paper is removed to some extent, and the entire recording medium 6 is preheated.
  • the far-infrared rays are efficiently absorbed not only by the toner image but also by the recording medium 2, so that the toner image and the recording medium by the radiant energy applied by the light source 9 of the flash light which is efficiently absorbed later by the toner image It suppresses the temperature difference between and and enables more firm fixing. That is, even if the radiant energy of the flash light source 9 is relatively low, it plays a role of assisting in obtaining good fixing performance.
  • An exhaust port 16 for absorbing the odor or gas generated from the toner at the time of fixing is provided at the rear stage inside the fixing device.
  • a xenon lamp was used as the flash light source 9.
  • the external dimensions of the xenon lamp in this example are about 15 mm in diameter and about 425 mm in length of the light emitting part.
  • the rated applied voltage is 1850 V, and the rated energy is 343 J. is there.
  • the energy generated by the flash light source 9 is preferably 200 J or more.
  • the xenon lamp was turned on at a period of 6.6 Hz along with the transport of the recording medium 6 (about 2 25 mm Z sec). That is, the xenon lamp was turned on on the recording medium 6 at intervals of about 34 mm.
  • a restrictor 14 was provided between the flash light source 9 and the transport path of the recording medium 6.
  • the restricting body 14 used was a grid-like thing formed by processing a 0.1 mm thick stainless steel plate (width: 14 mm, length: 44.1 mm) by etching.
  • FIG. 5 shows the fixing device as viewed from the recording medium side.
  • the restricting body 14 connects the wires parallel to the longitudinal direction of the one flash light source 9 having a width of 0.1 mm (the direction substantially perpendicular to the conveying direction of the recording medium 2), and interconnects them. Consists of multiple oblique wires. 1 One file
  • the wires parallel to the longitudinal direction of the lash light source 9 were arranged so that the density was high at the portion directly below the flash light source 9 and lower at the periphery.
  • the multiple slanted wires serve to interconnect the parallel wires and increase the limit.
  • the stainless steel stitched restrictor 14 having a stitch structure was placed above the crow plate 12 and immediately below the flash light source 9, and both ends were fixed between the glass plate 12 and the casing 17.
  • Polyester resin ("Tufton” TTR-2, manufactured by Kao Corporation) 24% by weight Magnetic substance (EPT-100, manufactured by Toda Kogyo) 74% by weight Charge control agent Bontron "S — 3 4: 1% by weight wax (manufactured by Saito Rient Chemical Co., Ltd.) 1% by weight (LUVAX—l 151: manufactured by Nippon Seisakusho) After sufficiently mixing the above components, a twin-screw extruder (PCM—30) After cooling, the mixture was cooled and coarsely pulverized with a coarse pulverizer (UG-210 KGS: Torai Iron Works) into a 2 mm p-pass, which was then medium pulverized.
  • PCM—30 twin-screw extruder
  • a resin carrier having a diameter of 50 m was obtained.
  • a toner was manufactured using the following components.
  • polyester resin (“Toughton” TTR-5, manufactured by Kao Corporation) 16% by weight of magnetic material (EPT-100) 0, manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.) 20% by weight
  • hydrophobic silica fine powder manufactured by Hext Japan Co., Ltd .; HVK-210
  • HVK-210 hydrophobic silica fine powder
  • SMV- Manufactured by Ripotata Co., Ltd.
  • the amount of benzene generated during heat treatment of this toner at 330 ° C. for 90 seconds was 9 ⁇ g / g.
  • this toner was mixed with 10% by weight, and 90% by weight of the resin carrier manufactured in Reference Example 2 was blended to adjust a developer, and an image was displayed using the LED printer shown in Reference Example 1.
  • the image quality was evaluated.
  • This printer used a filter with an activated carbon content of 300 g. Good images were obtained both initially and after 900,000 prints. Initially, the amount of benzene in the exhaust gas after passing through the filter after 900,000 printing was measured, but there was no significant difference from the ambient air level of 1 ppb, and the atmospheric fluctuation level (0.3 ppb )
  • a toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the charge control agent B was used instead of the charge control agent A in the composition of the toner.
  • the amount of benzene generated in this toner at the time of heat treatment at 330 ° C. for 90 seconds was 1.
  • a developer was similarly prepared using this toner. Using this developer, an image was formed in the same manner as in Example 1 using the LED printer shown in Reference Example 1 to evaluate the image quality. Good images were obtained at the initial stage and after 900,000 prints. Initially, the amount of benzene in the exhaust gas after passing through the filter after 900,000 printing was measured, but there was no significant difference between the ambient air level of 1 ppb? :: 3 ppb). Comparative Example 1
  • a toner was prepared in the same manner as in Reference Example 3 of Example 1, except that "Bontron" N-O1 was used instead of the charge control agent A of Example 3.
  • the amount of benzene generated during the heat treatment of this toner at 330 ° C. for 90 seconds was 100 gram / g.
  • a developer was prepared in the same manner as in Example 1.
  • an image was formed using the LED printer shown in Reference Example 1 in the same manner as in Example 1, and A quality assessment was performed. As a result of printing, a good image was obtained.
  • the amount of benzene in the exhaust gas was measured, it was found to be 9 ppb, which was higher than the atmospheric level (1 ppb), and it was necessary to use a filter.
  • a toner was prepared in the same manner as in Reference Example 3 of Example 1, except that "Bontron" N-13, which is an untreated Nig-mouth thin type charge control agent, was used instead of the charge control agent A of Reference Example 3.
  • the amount of benzene generated during the heat treatment of this toner at 330 ° C. for 90 seconds was 150 g / g.
  • a developer was prepared in the same manner as in Example 1.
  • an image was produced using the LED printer shown in Reference Example 1 using this developer, and the image quality was evaluated. As a result of printing, a good image was obtained.
  • a toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the charge control agent C was used instead of the charge control agent A in the composition of the toner.
  • the amount of benzene generated from this toner during the heat treatment at 330 ° C. for 90 seconds was 74 ⁇ g / g.
  • a developer was similarly prepared using this toner. Using this developer, an image was formed using the LED printer shown in Reference Example 1 in the same manner as in Example 1, and the image quality was evaluated. Good images were obtained at the initial stage and after printing 700,000. However, the amount of benzene in the exhaust gas after passing through the filter after printing 700,000 was 2 ppb, which is significant for the atmospheric fluctuation level (0.3 ppb). Exchange was needed. -Example 3
  • a toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the charge control agent D was used instead of the charge control agent A in the composition of the toner.
  • the amount of benzene generated from this toner during the heat treatment at 330 ° C. for 90 seconds was 32 gZg.
  • a developer was similarly prepared using this toner. Using this developer, an image was formed in the same manner as in Example 1 using the LED printer shown in Reference Example 1 to evaluate the image quality. Good images were obtained at the initial stage and after 900,000 prints. Initially, the amount of benzene in the exhaust gas after passing through the filter after 900,000 printing was measured, but there was no significant difference from the ambient air level of 1 ppb, and the atmospheric fluctuation level (0.3 ppb )
  • a toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the charge control agent E was used instead of the charge control agent A in the composition of the toner.
  • the amount of benzene generated during the heat treatment of this toner at 330 ° C. for 90 seconds was 36 tg Zg.
  • a developer was similarly prepared using this toner. Using this developer, an image was formed using the LED printer shown in Reference Example 1 in the same manner as in Example 1, and the image quality was evaluated. Good images were obtained at the initial stage and after 900,000 prints. Initially, the amount of benzene in the exhaust gas after passing through the filter after 900,000 prints was measured. There was no significant difference from the ambient air level of 1 ppb, and the atmospheric fluctuation level (0. 3 ppb).
  • Tona 1 was produced using the following components.
  • Polyester resin (“Toughton” TTR-2, manufactured by Kao Corporation) 60% by weight Polyester resin ("Toughton” TTR-5, manufactured by Kao Corporation) 16% by weight Magnetic material (EPT-1) 0 0 0, manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.) 20% by weight
  • Ribonbon Black (Cabot Corporation; "Regal” 33 OR) 2% by weight 2% by weight ij phenylmethane-based charge control agent ("Copyble Ichi” PR, manufactured by Hexst Corporation). After sufficiently mixing the above components, they are melted and kneaded with a twin-screw extruder (PCM-30; Ikegai Co., Ltd.) and then finely pulverized with a jet mill pulverizer (PJM-100; Nippon Pneumatic Co., Ltd.). After that, the toner was classified using an air classifier (A-12; manufactured by Alpine) to obtain a toner having a weight average particle size of 8 ⁇ m.
  • PCM-30 twin-screw extruder
  • JM-100 jet mill pulverizer
  • A-12 air classifier
  • hydrophobic silica fine powder manufactured by Hextr Japan; HVK-210) is added to the toner, and a super mixer (SMV- 20; manufactured by Kadita Co., Ltd.) to adjust the toner to obtain a positively charged toner.
  • the amount of benzene generated from this toner during the heat treatment at 330 ° C. for 90 seconds was no g.
  • this toner was mixed with 10% by weight, and 90% by weight of the resin carrier manufactured in Reference Example 2 was blended to adjust a developer, and an image was displayed using the LED printer shown in Reference Example 1.
  • the image quality was evaluated. Printing was performed without using a filter on this printer. As a result of printing, a good image was obtained.
  • the amount of benzene in the exhaust gas was measured. There was no significant difference from the ambient atmospheric level Ippb, which was below the atmospheric fluctuation level (0.3 ppb).
  • a toner was prepared in the same manner as in Example 5, except that "Brilliant Blue Base” SM (manufactured by Hextor) was used in place of "copy blue", which is a triphenyl methane-based charge control agent.
  • the amount of benzene generated in this toner during the heat treatment at 330 ° C. for 90 seconds was 4 g / g.
  • a developer was prepared in the same manner as in Example 5. Using this developer, an image was displayed at the LED printer shown in Reference Example 1 in the same manner as in Example 5, and the image quality was evaluated. As a result of printing, a good image was obtained.
  • the amount of benzene in the exhaust gas was measured. There was no significant difference from the ambient air level of 1 PPb, which was below the atmospheric fluctuation level (0.3 tap b).
  • a toner was manufactured using the following components.
  • Polyester resin (Tufton” TTR-2, manufactured by Kao Corporation) 60% by weight Polyester resin Tufton “TTR-5, manufactured by Kao Corporation” 16% by weight Magnetic material (EPT-100) 0, manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.) 20% by weight
  • Charge control agent for quaternary ammonium salt compound 2% by weight
  • this toner was blended with 10% by weight with 90% by weight of the resin carrier manufactured in Reference Example 2 to adjust the developer, and an image was displayed using the LED printer shown in Reference Example 1.
  • the image quality was evaluated. Printing was performed without using a filter on this printer. As a result of printing, a good image was obtained.
  • the amount of benzene in the exhaust gas was measured, but there was no significant difference from the ambient atmospheric level of 1 ppb, which was below the atmospheric fluctuation level (0.3 ppb).
  • Example 8 A toner was prepared in the same manner as in Example 7, except that TP—415 (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), which is a charge control agent for the quaternary ammonium salt compound of Example 7, was used instead of “TP—302”.
  • TP—415 manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.
  • the amount of benzene generated during heat treatment at 330 ° C. for 90 seconds for this toner was 2 g, and a developer was prepared in the same manner using this toner.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

明細書 静電潜像現像用 トナー組成物 技術分野 本発明は、 電子写真における静電潜像を現像するための現像用粉体 (以下 卜ナ 一組成物と記す) 、 と りわけ高速で被印字体にフラ ッ シュ定着を行なう レーザー ビームプリ ン夕または L E Dプリ ン夕に好適な靜電潜像現像用 トナー組成物に関 するものである。 景技術 電子写真法は、 光導電性物質を利用した感光体上への一様な静電荷を付与する 帯電工程、 光を照射して静電潜像を形成させる露光工程、 潜像部分に トナーを静 電気的に付着させる現像工程、 トナー像支持体に転写させる転写工程、 該 トナー 像を圧力、 熱、 フラ ッ シュ閃光等で トナー像支持体に固着させる定着工程、 感光 体上に残存した未転写 トナーを除去するク リ一二ング工程および感光体上の静電 荷を除去し初期状態に戻す除電工程からなり、 これらの工程が繰リ返されて画像 が得られる。
電子写真プリ ンタにおける定着方法の一つである圧力定着方式は、 即時稼働が できること、 熱源にヒー夕を使用しないため消費電力が少なく、 かつ定着部での 発火の危険がないこと等の利点があるが、 画像の定着性が劣ること、 画像の光沢 が目立ち低品格であるなどの欠点があるため、 一般に加熱定着方式によるのが有 利である。 この加熱定着方式には熱ロール定着による接触加熱定着方式と、 フラ ッ シュ閃光による定着および電熱ヒータの加熱雰囲気中を通過させるオーブン定 着による非接触加熱定着方式とが知られている。
本 ¾明は非接触加熱定着方式で代表的なものであるフラッ シュによる定着に関 するものであり、 フラ ッ シュ定着方式は、 トナーの可視像にキセノ ンランプまた はハロゲンランプなどの発光スペク トルをミリ秒以下の短時間照射してその輻射 熱により トナーを軟化溶融させてトナー支持体に固着させる方法であって (特開 平 7 — 1 0 7 8 0 5号公報) 、 次のような利点を有する。
( 1 ) 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。
( 2 ) 電源投入後の待ち時間がなく、 クイックスター卜が可能である。
( 3 ) システムダウンによって定着器内に記録紙等が詰まっても発火しない。
( 4 ) トナー支持体の種類 (記録紙の材質、 タック紙、 厚紙等) によらず良好な 定着性を示す。
( 5 ) 黒字部分であるトナーのみが加熱されるため記録紙等の熱収縮が少なく、 用紙搬送性に優れ高速印字が可能である。
しかしながら、 フラッシュ定着方式は、 非接触加熱定着であるため周囲へのェ ネルギ一散逸の割合が高く、 また、 間歇エネルギー照射のために熱ロール定着に くらべて、 熱効率が悪い、 すなわち消費電力の大きい定着方式である。 さらに、 フラッシュ定着方式は、 極めて短い時間に急激な高エネルギーのフラッシュ光の 照射により トナー組成物の表面温度は瞬間的に数百度の高温に達し、 トナー組成 物の添加剤の一部が分解してガス化して悪臭を放ったりあるいは有害ガスが発生 するという分解生成物の問題点があつた。
フラッシュ定着方式のプリンタでは一般に、 フラッシュ定着時の分解生成物を 除去するためフラッシュ定着部においてこれら分解生成物を吸引し、 活性炭など のフィルターを通過させて有害ガスを吸着 ·補集する方法が採用されている。 し かしながら、 フィルターを用いること、 およびフィルタ一の交換寿命が短くなる などのためによるランニングコス卜の上昇の問題があった。
本発明は、 上記の問題点を解決するためになされたものであり、 フラッシュ定 着方式を採用するプリンタにおいて、 分解生成物の発生を押さえることでフィル ターを不要とすること、 あるいはフィルターの交換寿命が短くなるなどのために よるランニングコス卜の上昇の問題を解決する静電潜像現像用トナー組成物を提 供するものである。 発明の開示 本発明は、 少なくとも結着樹脂、 着色剤及び荷電制御剤からなるトナー組成物 をフラッシュ定着させるに際して、 第 4級アンモニゥ厶塩化合物、 卜リフエニル メタン系化合物、 または、 1 0 0 °C以上 2 5 0 °C以下の温度で、 かつ 0 . 2 M P a以下の真空度で真空加熱処理されたニグ口シン系化合物からなる群から選ばれ た荷電制御剤を用いることを特徴とする トナー組成物の定着方法に関する。 さらに本発明は、 少なくとも結着樹脂、 着色剤、 および荷電制御剤からなる卜 ナー組成物において、 3 3 0 °Cで 9 0秒間加熱することによって発生するべンゼ ンの発生濃度が 6 0 ^ g Z g以下であることを特徴とするフラッシュ定着に用い られる静電潜像現像用トナー組成物に関する。 図面の簡単な説明 図 1 この発明の画像形成装置を示す概略縦断面図。
図 2 この発明の定着装置を示す概略断面図。
図 3 図 2の実施形態の画像定着装置による放射エネルギーの記録媒体上での分 布を示す図である。
図 4 この発明の定着装置の一実施態様を示す概略断面図。
図 5 この発明の画像定着装置の一実施例を示す概略縦断面図。
図 6 この発明の実施例を記録媒体側から見た図。
符号の説明
1 感光ドラム 2. '. ffT ¾ ¾δ 3 :露光装置 4 現像装置
5 転写帯電器 6 : 記録媒体 7 :定着器 8 クリーニングブ ン 9 : キセノンランプ (フラッシュ光源) 1 0 : 卜ナー 1 1 反射板 1 2 :ガラス板
1 3 :ハウジング 1 5 ハロゲンランプ 1 4 :制限体 1 6 :排気口 1 7 ケーシング 発明を実施するための最良の形態形態 - 本発明におけるトナー組成物は 3 3 0 °Cで 9 0秒間加熱処理することによって 発生するベンゼンの発生濃度が 6 0 μ g g以下であり、 好ましくは 4 0 g / g以下である。 ベンゼンの発生濃度が 6 0 M g / gを超える場合には脱煙フィル ターの強化などの措置が必要になる。
ここで、 フィルターの必要性、 寿命を決定する分解生成物についてであるが、 法規制の面から分解生成物としてはベンゼンの発生が問題になる。 このベンゼン の発生量を特定する方法としては、 プリンターを動かし、 これから発生する排気 ガスを採取し、 定量する方法があるがサンプリングの問題、 卜ナ一以外の要因が 影響するなどの問題点があり、 卜ナ一としての好ましい特性は得られていなかつ た。 本発明者等は、 実用的で再現性のある条件について検討を続け、 3 3 0 °Cで 9 0秒間の加熱によって発生するベンゼン量がトナーの善し悪しを判断する基準 となることを見いだし、 この発生量としては、 6 0 g / g以下のトナーを用い ればフィルターの寿命を大幅に伸ばせることを見いだした。
ここで、 フラッシュエネルギーと相関のあるフラッシュ電圧を変化させたとこ ろ、 通常使用する 1 8 5 0 Vの電圧では、 ベンゼンの発生が認められるが、 1 7 5 0 Vに下げることでベンゼンの発生が大幅に減ることが分かった。 フラッシュ 定着時のトナーは瞬間的に高温にさらされると推定されるが、 分解温度の分かつ ている指標物質を用いてその電圧条件を間接的に推定したところ、 3 3 0 °C近辺 の時間をかけた分解条件に対応することが分かった。 すなわち、 3 3 0 °Cで指標 物質が分解するのに十分な 9 0秒という条件でトナーのベンゼンの発生量を評価 すると、 その評価結果と実際のプリンターから発生するベンゼン量との間に良好 な関係があることを見いだした。
ベンゼンの発生量の測定方法としては、 3 3 0 °C 9 0秒間で発生するベンゼン 量を測定できれば方法は問わないが、 例えば試料数 1 O m gを内容積 2 O m I の ガラス容器に入れ、 窒素パージした後、 密閉して、 3 3 0 °Cの電気炉で 9 0秒間 加熱する。 ガラス容器内の気相 0 . 5 m I をガスクロに注入してベンゼンの発生 量を調べる。 ここで使用するガスクロの測定条件であるが、 ベンゼンを再現性良 く定量できるものであれば方法は問わないが、 例えば次のような条件を用いれぱ 測定が可能である。
ガスクロ条件 カラム S P B - 1 S 0 . 3 2 m m X 6 0 m m
キャリアガス H e
カラム温度 5 0 °C→ 2 8 0 °C ( 1 0 °C /分)
検出器 F I D
注入量 0 . 5 m l
このような発生量を達成するための手段については種種のものが考えられるが, 本発明者らがベンゼンの発生原因について鋭意検討した結果、 このベンゼンの発 生は、 通常一般に用いられるニグ口シン系の荷電制御剤がフラッシュ定着の光ェ ネルギ一を受け分解してベンゼンが発生していることを明らかにした。 このため, 次のような方法を取ることが好ましい。
( 1 ) ニグ口シン系の荷電制御剤中のベンゼン発生物質の除去
ニグ口シン系の荷電制御剤のベンゼンの発生機構について検討した結果、 主 成分の分解によって生じるベンゼンとともに、 荷電制御剤に含まれる不純物によ つて生じるベンゼンが存在することが分かった。 このため、 不純物を除去する方 法として、 真空加熱処理をすることによって不純物を除去する方法、 およびアル コールなどの有機溶剤で洗浄する方法が挙げられるが、 工程の容易さからは、 真 空加熱処理を行う方法が好ましい。
( 2 ) ベンゼンが発生しないような荷電制御剤の使用
このようなものとしては、 第 4級アンモニゥ厶塩化合物、 卜リフエニルメタ ン系荷電制御剤などを用いることが好ましい。
ただし、 第 4級アンモニゥ厶塩化合物を用いた場合には、 トナーへ良好な帯電 性を付与することが難しいこと、 また卜リフエニル系荷電制御剤を用いた場合に は、 定着が高温になった場合に、 荷電制御剤が分解して印字周辺が染まることか ら、 ニグ口シン系の荷電制御剤中のベンゼン発生物質を除去することがさらに好 ましい。
ここで、 荷電制御剤として 4級アンモニゥ厶塩化合物を用いる場合には、 好ま しくは 4級ァンモニゥ厶塩化合物のァニオンが、 モリブデンあるいはタンダステ ン原子を含有する無機ァニオンである。 無機ァニオンの具体例としては、 モリブ デン酸、 タングステン酸、 リンモリブデン酸、 ケィモリブデン酸、 リンタンダス テン酸、 ケィタングステン酸、 リンタングステン■ モリブデン酸、 ケィタンダス テン 'モリブデン酸、 リンタングステン · モリプデン酸、 クロ厶 'モリブデン酸 などが挙げられる。
このような 4級アンモニゥ厶塩化合物の具体例としては、 保土ケ谷化学社製の T P— 3 0 2, 4 1 5などが挙げられる。
4級アンモニゥ厶塩化合物の添加量としてはトナー組成物 1 0 0重量部に対し て、 0. 1 ~ 5重量部が好ましい。 0. 1 重量部未満では十分な帯電性をトナー に付与することができず、 5重量部を超えた場合には荷電制御剤が他の卜ナ一成 分に比べ高価なため、 コストアップに繋がる。
また荷電制御剤として卜リフエニルメタン系荷電制御剤を用いる場合には、 卜 リフエニルメタン系荷電制御剤としては、 C. I . S o l v e n t B I u e 6 6、 1 2 4、 C . に P i g m e n t B l u e 6 1 、 5 6、 1 9、 1 8などが 挙げられ、 C. に S o l v e n t B l u e 1 2 4を使うことが好ましい。 こ のような卜リフエニルメタン系荷電制御剤の具体例としては、 へキス卜社製の" コピープソレー" P R、 " B r i l l i a n t B l u e B a s e " S M、 ビーエーエスエフ ジャパン社製の" B A S F A l k a l i B l u e " N B D 6 1 5 6 D L Dなどが挙げられる。
卜リフエニルメタン系荷電制御剤の添加量としてはトナー組成物 1 0 0重量部 に対して、 0. 1 ~ 5重量部が好ましい。 0. 1 重量部未満では十分な帯電性を 卜ナ一に付与することができず、 5重量部を超えた場合には荷電制御剤が他のト ナ一成分に比べ高価なため、 コス卜アップに繋がる。
また、 ニグ口シン系荷電制御剤を真空加熱処理する方法においては、 1 0 0 °C 以上 2 5 0 °C以下の温度で、 かつ 0. 2 M P a以下の真空度で真空加熱処理する ことが好ましく、 1 0 0 °C以上 2 5 0 °C以下の温度で、 かつ 0. 0 5 M P a以下 の真空度で真空加熱処理することが好ましく、 さらに 1 3 0 °C以上 2 2 0で以下 の温度で、 かつ 0. 0 3 M P a以下の真空度で真空加熱処理をすることが好まし い。 このような処理でフラッシュ定着時のベンゼン発生が抑えられることは予想で きなかったことである。 なぜなら、 荷電制御剤、 例えばニグ口シン系化合物自体 の熱分解によってベンゼンが発生しているのならば、 真空加熱処理などでベンゼ ン発生源が除かれることなどは考えられないからである。 本願発明はベンゼン発 生源が荷電制御剤自体でないことに気付いたことによって初めて着想されたもの である。
加熱温度が 1 0 o °c未満であれば分解生成物の発生を押さえることができずフ ィルターの寿命を延ばす効果がなく、 2 5 0 °Cを超える場合には荷電制御剤自体 の分解が始まり、 荷電制御剤としての帯電付与機能が失われる。 真空度が 0 . 2 M P aを超える場合には、 効果をだすためには長時間の真空加熱処理時間が必要 となり実用性に欠ける。 またニグ口シン系荷電制御剤の含有量は、 トナー組成物 全体に対して 0 . 1 ~ 5重量%が好ましく、 さらに 0 . 5 ~ 2重量%が好ましい。 また、 ニグ口シン系荷電制御剤を有機溶剤で洗浄処理する方法においては、 有 機溶剤としては、 メタノール、 エタノール、 プロパノール、 イソプロパノール、 ブ夕ノールなどのアルコール類、 アセトン、 メチルェチルケ卜ン、 メチルイソブ チルケトン、 へキサノンなどのケトン類、 トルエン、 キシレンなどの芳香族類が 挙げられるが、 アルコール類で洗浄処理することが好ましい。
洗浄処理の具体的な方法としては、 常温でニグ口シン系荷電制御剤に対して数 倍量の有機溶剤で洗浄する操作を数回繰り返す方法が挙げられる。
本発明におけるトナー組成物は少なくとも結着樹脂、 着色剤、 および荷電制御 剤からなり、 これらの組成物について次に説明する。
本発明におけるトナー組成物に含有される結着樹脂としては、 公知の結着樹脂 を使用することができ、 例えば、 ポリスチレンホモポリマー、 スチレン一イソプ チレン共重合体、 スチレン一ブタジエン共重合体、 アクリロニトリル—ブタジェ ンースチレン共重合体、 スチレン一アクリル共重合体、 スチレン—メチルメタク リレー卜共重合体、 スチレン一 nプチルメタクリレー卜共重合体、 スチレン—グ リシジルメタクリレー卜共重合体等のスチレン共重合体、 ポリメチルメタクリレ 一卜、 ポリェチルメタクリレ一卜、 ポリ nプチルメタクリレー卜、 ポリグリシジ ルメタクリレー卜等のァクリル系ホモポリマーまたは共重合体、 ポリエチレンテ レフタレ一卜、 フマル酸ノエーテル化ジフェニール系ポリエステル、 多価アル: 3 —ルおよび/または多価カルボン酸による架橋ポリエステル等のポリエステル系 樹脂、 エポキシ系樹脂などが挙げられる。 このうち、 フラッシュ定着時の熱分解 による臭気を低減するためにはポリエステル系樹脂が好適である。
特に限定されるものではないが、 ポリエステル樹脂の酸成分中の 8 0モル%以 上がフタル酸系ジカルボン酸からなる酸成分と、 アルコール成分中の 8 0モル% 以上がビスフエノール Aアルキレン才キサイ ド付加物からなるアルコール成分か ら得られるポリエステル樹脂が好ましい。 さらには、 定着性を考慮して軟化点が 8 0〜 1 3 0 °C、 ガラス転移点 ( T g ) が 5 5〜 7 0 °C、 フローテスターによる 溶融粘度である 1 0 0 0 0センチボイズ到達温度が 9 0 ~ 1 3 5 °Cが好ましく、 ポリエステル樹脂の分子量分布は数平均分子量が 2 5 0 0 - 4 5 0 0 , 重量平均 分子量が 7 0 0 0 ~ 1 3 0 0 0 0が好適である。
本発明における卜ナ一組成物に含有される着色剤としては、 公知の着色剤を使 用することができ、 例えば、 ファーネスブラック、 アセチレンブラック、 チャン ネルブラック等のカーボンブラックの他に、 強磁性体微粒子、 例えばマグネタイ 卜微粒子粉末を用いることができる。 また、 黒色着色剤として強磁性体微粒子と カーボンブラックを混合して使用することもできる。 これらの着色剤のうちカー. ボンブラックの結着樹脂中への分散は、 トナーの荷電安定性の上で重要で、 必要 に応じて分散剤を併用することができる。 また、 カーボンブラックの含有量は、 卜ナ一組成物 1 0 0重量部に対して、 1 ~ 1 0重量部が好ましい。 1 重量部未満 では結着樹脂の隠蔽力が不足して、 十分な画像濃度が得られない。 一方、 1 0重 量部を越える場合は、 形成される画像の隠蔽力を増大させ画像濃度を高める上で は好ましいが、 半面、 トナー粒子中に形成されるカーボンブラックのチェンスト ラクチャ一により トナー粒子が過度に導電性となるために、 絶縁性が損なわれ、 トナーの帯電性が減少し、 この結果、 画像濃度が低下し、 さらには、 白地汚れや 卜ナ一飛散が増加する。
本発明のトナー組成物中に流動性向上剤として、 平均粒径が 0 . 0 0 5 ~ 1 . 0 i mの無機微粒子、 有機微粒子を必要に応じて添加することができる。 無機微 粒子としては、 シリカ、 酸化チタン、 酸化アルミナなどの微粒子を用いることが できる。 特に、 高い流動性が確実に得られる点で疎水化処理されたシリカ微粒子 が好ましい。 また、 有機微粒子としては、 ポリフッ化ビニリデン粒子、 ポリメチ ルメタクリレー卜、 フッ素樹脂、 シリコーン樹脂などの樹脂微粒子を用いること ができる。
本発明のトナー組成物の平均粒径は 4〜 2 0 μ mであることが好ましく、 6 ~ 1 2 mがより好ましい。 卜ナ一の平均粒径が 4 m未満の場合には、 従来の混 練粉砕法による製造が困難であるので、 製品収率が著しく低下し、 2 0 mを超 える場合には細線の再現性が劣るといった問題が生じる。
本発明で用いるトナー組成物は、 従来公知の方法で製造できる。 すなわち、 結 着樹脂、 着色剤、 荷電制御剤および必要に応じて分散補助剤等のトナー組成物を、 例えば、 スーパーミキサーで予備混合した後、 2軸押出機で均一に分散、 溶融、 混練し、 ジェッ トミルで微粉砕した後、 風力分級機により分級して所望の卜ナー 組成物を得ることができる。
本発明のトナー組成物は、 キヤリァと混合されて二成分系現像剤として用いる ことができる。 また、 トナー組成物が磁性体を含有する場合には、 そのまま一成 分系現像剤として静電潜像の現像に用いることもできる。 キャリアは、 鉄、 マン ガン、 コバルト、 ニッケル、 クロム等の金属や、 二酸化クロム、 三二酸化鉄、 四 三酸化鉄等の金属酸化物やフェライ 卜などの磁性材料からなり、 フェライ 卜は、 一般式 M F e 2 0 4 ( Mは M n , C o, M g , Z nまたは C u ) で代表されるも のである。 なお、 キャリアを金属材料で構成する場合、 キャリア表面の酸化を防 止するために酸化物被膜を形成しておくことも好ましい。 さらには、 マグネタイ 卜微粒子,フェライ 卜微粒子を造粒したマグネタイ ト、 フェライ 卜キヤリァのほか, 樹脂中にマグネタイ 卜微粒子もしくはフェライ 卜微粒子と荷電制御剤を分散させ たいわゆる樹脂型キャリアを用いることもできる。 また、 キャリア表面に帯電特 性を改善するなどの目的で、 トナー組成物に含まれる樹脂と同じ樹脂または異な る樹脂を被覆してもよい。
キャリアの粒径は一般に 2 0 ~ 2 0 0 μ mのものが用いられるが、 2 0〜 6 0 μ mめ小粒径キヤリァを用いることが良好な印字濃度を得るためには好ましい。 キヤリアの粒子径の測定方法はレーザ一回折式粒度分布測定機 S A L D— 2 0 0 0 J (島津製作所製) を用いて測定を行った。 - 二成分系現像剤は卜ナ一組成物と以上述べたキヤリアを混合して製造される。 卜ナ一組成物の配合比はトナー組成物とキヤリァの総量に対して通常 5 ~ 3 0重 量%程度であるが、 これはキヤリァの種類や用いられるトナーの帯電特性および 現像方式の違いによるところが大きい。 小粒径キヤリァほどキヤリァの比表面積 が増加するため、 一般にトナー配合比を大きくできる。 現像剤中のトナー濃度が 低すぎる場合は、 画像濃度が薄くなり、 あるいはキャリアが感光体上に付着する, いわゆるキャリアオーバーが発生しやすい。 一方、 トナー濃度が高すぎる場合は, 画像背景部の白地汚れやトナー飛散によるプリンタ機内外の汚染が目立つように なるため、 適正なトナー配合比は、 実際にプリン夕で印字評価を行って決定され る。
本発明の静電潜像現像用トナー組成物は、 フラッシュ光により記録媒体上の卜 ナー像を定着する画像定着装置に用いられる。 より好ましくはフラッシュ光の光 源から発せられ記録媒体上のトナー像に付与されるべき放射エネルギーを部分的 に制限する制限体を、 前記光源と記録媒体との間に備えていることを特徴とする 画像定着装置で用いられる。 また、 フラッシュ光の光源の外壁の一部に放射エネ ルギ一を部分的に制限する制限体を設けたことを特徴とする画像定着装置を用い ることが好ましい。
また、 本発明の画像定着装置において、 前記制限体は、 前記光源からの放射ェ ネルギーを反射、 散乱または屈折する性質を備えているものであることが好まし い。
また、 本発明の画像定着装置において、 前記制限体は、 前記制限体により放射 エネルギーが制限されなかった場合に、 高い放射エネルギーが付与されるべき記 録媒体上の部位の少なくとも一部への放射エネルギーを強く制限し、 低い放射ェ ネルギ一が付与されるべき記録媒体上の部位の少なくとも一部への放射エネルギ 一を弱く制限するものであることが好ましい。
また、 本発明の画像定着装置において、 前記光源により トナー像に放射エネル ギーを付与する前に前記記録媒体を予熱する予熱手段を備えていることが好まし い。 本発明において、 「放射エネルギーを制限する」 とは、 フラッシュ光源の放射 エネルギー発生部位と記録媒体の搬送経路との中間に制限体をおくことにより、 放射エネルギーを吸収、 反射、 散乱または屈折させて、 もし制限体が存在しなけ れば記録媒体またはその上のトナー像のうち、 特定部位 (多くの場合には、 最も エネルギー密度が高くなる部位) に付与されるであろう放射エネルギーの一部を 低減させることを指す。 ただし、 ここで制限体に遮られた放射エネルギーは、 好 ましくは反射、 散乱または屈折により記録媒体の別の部位に付与されるようにす る。 これにより、 記録媒体またはその上のトナーに付与される放射エネルギーの 搬送方向の分布を均一化することができる。 また、 制限体は、 光源の表面または その近傍に備えられたものであってもよい。
本発明において、 記録媒体としては、 トナー像を定着すべきものであればなん でもよい。 多くの場合、 紙、 プラスチックフイルム、 布帛、 金属板などシート状 物が好ましく用いられる。 紙やプラスチックフイルムでは、 過度の加熱により変 形したり、 こげるなど変質する可能性があるので、 最大のエネルギー密度を低減 できる本発明の好適な適用対象である。
本発明のトナー組成物に使われる代表的な画像形成方法、 および電子写真プリ ンタ (画像形成装置) の概略を図 1 を用いて説明する。 電子写真プリンタでは、 感光ドラム 1 の上にトナー像を形成する。 まず、 感光ドラム 1 に帯電器 2を用い て一様に帯電させる。 次に L E Dアレイやレーザービームを備えた露光装置 3を 用いて、 形成したい画像に応じて空間的に選択的に露光する。 感光ドラム 1 上に 形成された潜像に、 現像剤による現像装置 4を用いて現像し、 感光ドラム 1 上に 卜ナ一像を形成する。 こうして現像されたトナー像を、 転写帯電器 5により、 記 録媒体 6の上に転写する。 記録媒体 6を一定速度で搬送しつつ、 定着器 7により、 溶融 · 固定する。
記録媒体へ転写されなかったトナー像は、 トナーに対してマイナスのバイアス をかけたクリ一二ングブラシ 8によってクリ一二ングされ、 初期状態に戻される。 図 2、 3を用いて制限体を説明する。 図 2は定着器 7を詳細に記述したもので ある。 定着器では、 フラッシュ光源 9により、 記録媒体 6の上にあるトナー像 1 0を光熱変換作用により定着させる放射エネルギーを照射する。 このフラッシュ 光源には、 キセノンランプ、 ネオンランプ、 アルゴンランプ、 クリプトンランプ 等を用いることが出来る。 フラッシュ光源からの放射エネルギーを有効に用いる ために、 フラッシュ光源背面部に反射板 1 1 を配置する。 これ以外に、 定着装置 として構成するために、 ガラス板 1 2、 ハウジング 1 3を持つことがある。 フラ ッシュ光源 9から照射された放射エネルギーは、 背面の反射板 1 1 から反射され てきた成分と併せて、 ガラス板 1 2を透過し、 記録媒体 6上に既に形成された卜 ナ一像 1 0を照射する。 照射された放射エネルギーは、 トナー像 1 0に選択的に 吸収され、 トナーを発熱 ·溶融し、 記録媒体 6に固着させる。 記録媒体上の放射 エネルギー分布は、 図 3に示すように通常フラッシュ光源 9の直下にあたる部分 が最も高く、 本発明のごとく放射エネルギーの制限を行わない場合には、 ガウス 分布に近い形状をとることが知られている。
そこで、 制限体 1 4を、 フラッシュ光源 9と記録媒体 6の中間に位置し、 しか もフラッシュ光源 9と記録媒体 6との最短距離上に位置するように配置する。 こ うすることで、 制限体 1 4を記録媒体 6上で最も放射エネルギーが高い部分を照 射する光線の経路に配置することができ、 フラッシュ光源 9から照射された放射 エネルギーを、 部分的に減少させる。 この効果により、 本来、 フラッシュ光源 9 の直下に生じていた高い放射エネルギーのピークを下げることが可能となり、 図 3に示すように放射エネルギーの分布を均一化することができる。
しかも、 この制限体 1 4を光を吸収しない、 つまり、 拡散もしくは反射する性 質を持つものとすることで、 本来、 フラッシュ光源 9の直下に集中していた放射 エネルギーを、 周辺部へ移す働きも期待できる。 また、 光を吸収させないため、 制限体 1 4が放射エネルギーを吸収して発熱することも少なく、 安定した効果を 期待することが可能である。 このような効果が期待できる材質としては、 反射材 としては、 金属製の網 · グリッ ドやクロム蒸着膜等が考えられる。 網, グリッド の場合は、 耐熱耐候性の点で、 ステンレススチールが好ましい。 拡散材としては、 耐熱性の光学拡散板等が考えられる。 光学拡散板としては、 ガラス表面を荒らし た磨リガラスが考えられる。 また、 屈折材としては、 シリンドリカルレンズが考 えられる。 また、 クロム蒸着膜や光学拡散板を制限体 1 4とする場合は、 制限体 1 4とガラス板 1 2を一体化することも可能である。 さらに、 記録媒体 6の搬送方向に対して、 放射エネルギーの制限率を変化させ ることで、 より均一な放射エネルギー分布を得ることもできる。 つまり、 フラッ シュ光源 9により近く、 放射エネルギーの高い部分ほど、 より強く制限する性質 を制限体 1 4に持たせるのである。 具体的には、 金属製の網 · グリッドの場合は, 中央部ほど網の密度を上げ、 周辺部ほど網の密度を下げればよい。 クロム蒸着の 場合は、 中央部ほど金属蒸着の量を増やし、 周辺部ほど少なくすることで、 実現 することが出来る。
図 3に、 制限体 1 4がある場合と、 ない場合の、 記録媒体 6の上での放射エネ ルギ一分布例を示す。 制限体 1 4がある場合のほうが、 より均一に近い放射エネ ルギ一分布が得られることがわかる。
ガラス板 1 2は、 記録媒体から発生する紙粉や、 トナーそのもの、 あるいは、 トナーから発生するガス等がフラッシュ光源 9及び反射板 1 1 を汚染することを 防ぐためにフラッシュ光源 9と記録媒体 6との間に介在していることが好ましい。 また、 制限体 1 4をガラス板 1 2のフラッシュ光源 9側に設けることにより、 制 限体 1 4のトナー 1 0等による汚染を防ぐことができ好ましい。
また、 図 4に示すように制限体 1 4をフラッシュ光源 9の外壁に構成しても良 い。 フラッシュ光源 9と一体化することができるため、 装置を簡略化できる利点 がある。
以下本発明の実施例について具体的に説明するが、 これらによって本発明が限 定されるものではない。 実施例 参考例 1 (定着装置の詳細)
図 1 を用いて、 本発明の靜電潜像現象用トナー組成物の定着に用いられる定着 装置、 定着方法を含む電子写真プリンター(画像形成装置)の概略を説明する。 電 子写真プリンターでは、 感光ドラ厶 1 の上にトナー像を形成する。 まず、 感光ド ラム 1 に帯電器 2を用いて一様に帯電させる。 次に、 L E Dアレイやレーザビー 厶を備えた露光装置 3を用いて、 形成したい画像に応じて空間的に選択的に露光 する。 感光ドラム 1 上に形成された潜像に、 卜ナ一による現像器 4を用いて現像 し、 感光ドラム 1 上に卜ナ一像を形成する。 こうして現像されたトナー像を、 転 写帯電器 5により、 記録媒体 6の上に転写する。 記録媒体 6を一定速度で搬送し つつ、 上記実施態様に示したような定着器 7により、 溶融 ·固定する。
図 1 を用いて、 本発明の定着装置、 定着方法の実施例について説明する。 本実 施例では、 定着器内部前段に 2 ~ 5 μ m近傍にエネルギーのピーク波長を有する 遠赤外線を主成分とする放射熱エネルギーを発生するハロゲンランプ 1 5と、 フ ラッシュ光源 9とにより記録媒体上の卜ナ一像を定着する。 ハロゲンランプ 1 5 は連続点灯させ、 記録媒体 6及び卜ナー像 1 0を予備加熱する。 この予備加熱に よって記録媒体が紙であるような場合に含まれていることがある水分をある程度 除去し、 記録媒体 6全体を予熱しておく。 遠赤外線はトナー像ばかりでなく記録 媒体 2にも効率良く吸収されるため、 あとでトナー像に効率良く吸収されるフラ ッシュ光の光源 9によリ付与される放射エネルギーによるトナー像と記録媒体と の温度差の発生を抑制し、 より強固な定着を可能にする。 すなわち、 フラッシュ 光源 9の放射エネルギーが比較的低くても、 良好な定着性能が得られるように補 助する役割を果たしている。 また、 定着器内部後段には、 定着時のトナーから発 生する臭気、 あるいはガスを吸収するための排気口 1 6を装備した。
フラッシュ光源 9には、 キセノンランプを用いた。 本実施例でのキセノンラン プの外形寸法は、 直径約 1 5 m m、 発光部の長さ約 4 2 5 m mであり、 定格印可 電圧 1 8 5 0 Vで、 定格エネルギーは 3 4 3 Jである。 フラッシュ光源 9は発生 するエネルギーは、 2 0 0 J以上あることが ましい。 本キセノンランプを、 記 録媒体 6の搬送 (約 2 2 5 m m Z s e c ) に伴って、 6 . 6 H z周期で点灯させ た。 つまり、 記録媒体 6上で、 約 3 4 m m間隔でキセノンランプを点灯させた。 フラッシュ光源 9と記録媒体 6の搬送経路との間には制限体 1 4を設けた。 制 限体 1 4は、 厚さ 0 . 1 m mステンレス板 (幅 1 4 m m、 長さ 4 4 1 m m ) をェ ツチングにより加工したグリッ ド状のものを用いた。 図 5は、 本定着器を記録媒 体側から見たところを示している。 本制限体 1 4は、 幅 0 . 1 m mの 1 1 本のフ ラッシュ光源 9の長手方向(記録媒体 2の搬送方向に略直交する方向)に平行なヮ ィヤーと、 これらを相互に連結する複数の斜めのワイヤーからなる。 1 1 本のフ ラッシュ光源 9の長手方向に平行なワイヤーは、 フラッシュ光源 9の直下に相当 する部分には密度が高く、 周辺部ほど密度が低くなるように配置した。 複数の斜 めのワイヤーは、 平行なワイヤーを相互に連結すると共に、 制限量を大きくする 働きを兼ねている。
これらのステンレス製の編み目構造をもつ制限体 1 4をカラス板 1 2の上部、 フラッシュ光源 9の直下に置き、 両端をガラス板 1 2とケーシング 1 7との間で 挟み込んで固定した。
このような構成を持つ実施例の画像形成装置を用い、 以下のトナーを用いて実 験を行った。 参考例 2 (標準キヤリアの製造)
ポリエステル樹脂 (" タフ卜ン" T T R— 2、 花王 (株) 社製) 2 4重量% 磁性体 ( E P T— 1 0 0 0、 戸田工業社製) 7 4重量% 荷電制御剤 ボン卜ロン" S — 3 4 : 才リエン卜化学社製) 1 重量% ワックス ( L U V A X— l 1 5 1 : 日本精蠟社製) 1 重量%。 上記成分を十分混合した後、 2軸押出機 ( P C M— 3 0 ;池貝社製) で溶融、 混練を行った。 この混練物を冷却後粗粉砕機 (U G— 2 1 0 K G S :朋来鉄工所 製) にて 2 mm pパスに粗粉砕し、 これを中粉砕機 ファインミル" F M— 3 0 0 N : 日本ニューマチック工業製) で中粉砕した後、 微粉砕機 セパレー夕 -" D S— 5 U R : 日本ニューマチック工業製) を用いて分級を行い重量平均粒 径 5 0 mの樹脂キャリアを得た。 参考例 3
才リエン卜化学社製" ボン卜ロン" N— 0 1 を 1 9 0 °C、 0. 0 1 M P aの真 空加熱下で、 6時間処理して荷電制御剤 Aを製造した。 参考例 4
オリエント化学社製" ボン卜ロン" N— 0 1 を 1 6 0 °C、 0 0 2 M P aの真 空加熱下で、 1 2時間処理して荷電制御剤 Bを製造した。 参考例 5
オリエン卜化学社製" ボントロン" N— 0 1 を 9 0 °C、 0 . 0 1 M P aの真空 加熱下で、 6時間処理して荷電制御剤 Cを製造した。 参考例 6
才リェン卜化学社製" ボン卜ロン" N— 0 1 を 1 6 0 °C、 0 . 0 2 M P aの真 空加熱下で、 6時間処理して荷電制御剤 Dを製造した。 参考例 7
オリエン卜化学社製" ボン卜ロン" N— 0 1 1 0 gを 1 0 0 gのメタノール (試薬特級ナカライテスク (株) 社製) で 3回メタノールを変えながら繰り返し 洗浄して荷電制御剤 Eを製造した。 実施例 1
以下の成分を用いてトナーを製造した。
[卜ナ一組成]
ポリエステル樹脂 に タフトン" T T R— 2、 花王 (株) 社製) 6 0重量% ポリエステル樹脂 (" タフ トン" T T R— 5、 花王 (株) 社製) 1 6重量% 磁性体 ( E P T— 1 0 0 0、 戸田工業社製) 2 0重量%
カーボンブラック (キャボッ ト社製 ; " リーガル" 3 3 O R ) 2重量% 参考例 3の荷電制御剤 A 2重量%。 上記成分を十分混合した後、 2軸押出機 ( P C M - 3 0 ;池貝社製) で溶融、 混練後, ジヱッ 卜ミル粉砕機 ( P J M— 1 0 0 ; 日本ニューマチック工業社製) で微粉砕した後、 風力分級機 (A— 1 2 ; アルピネ社製) で分級し、 重量平均粒 径が 8 mのトナーを得た。 さらにトナーの流動性を向上させるために、 疎水性 シリカ微粉子 (へキス卜ジャパン社製 ; H V K— 2 1 5 0 ) を トナーに対して 1 . 2重量%を添加し、 スーパーミキサー (S M V— 2 0 ; 力ヮタ社製) で混合して 卜ナーを調整し、 正帯電性のトナーを得た。 このトナーの 3 3 0 °C 9 0秒加熱処理時のベンゼン発生量は 9 μ g / gであ た。
次に、 この卜ナ一を 1 0重量%に、 参考例 2で製造した樹脂キャリア 9 0重量 %で配合して現像剤を調整し、 参考例 1 で示した L E Dプリンターにて画像出し を行い、 画像品質の評価を行った。 このプリンターには活性炭の量 3 0 0 gのフ ィルターを用いた。 初期および 9 0万印字後も良好な画像が得られた。 また、 初 期、 9 0万印字後のフィルター通過後の排気ガス中のベンゼン量を測定したが、 周囲大気レベルの 1 ppbとの間に有意差はなく、 大気の変動レベル(0. 3 ppb) 以 下であった。
ベンゼン量の測定は、 フィルター通過部分のガスを個体捕集法(Carbotrap400) で 1 L採取し、 捕集管を熱脱離装置 (T D U ) にセッ トし、 熱脱離〜 G C— F I D法, G C/M S法により分析した。 実施例 2
実施例 1 のトナーの組成で荷電制御剤 Aの代わりに荷電制御剤 Bを用いた以外 は同様に卜ナーを作成した。 このトナーの 3 3 0 °C 9 0秒加熱処理時のベンゼン 発生量は 1 であった。 このトナーを用いて同様に現像剤を作成した。 この現像剤を用いて実施例 1 と同様に参考例 1 で示した L E Dプリン夕一にて画 像出しを行い、 画像品質の評価を行った。 初期および 9 0万印字後も良好な画像 が得られた。 また、 初期、 9 0万印字後のフィルター通過後の排気ガス中のベン ゼン量を測定したが、 周囲大気レベルの 1 ppb?!:の間に有意差はなく、 大気の変動 レベル(0. 3 ppb) 以下であった。 比較例 1
実施例 1 の参考例 3の荷電制御剤 Aの代わりに未処理のニグ口シン系荷電制御 剤である" ボン卜ロン" N— 0 1 を用いた以外は同様にトナーを作成した。 この トナーの 3 3 0 °C 9 0秒加熱処理時のベンゼン発生量は 1 O O g /gであった。 このトナーを用いて実施例 1 と同様に現像剤を作成した。 この現像剤を用いて実 施例 1 と同様に参考例 1 で示した L E Dプリン夕一にて画像出しを行い、 画像品 質の評価を行った。 印字の結果、 良好な画像が得られた。 しかし、 排気ガス中の ベンゼン量を測定したところ、 9 pp bと大気レベル( 1 pp b) より高く、 フィルター を用いる必要があることが分かった。 このため、 活性炭の量 3 0 0 gのフィル夕 —を用いて印字を行ったところ、 初期は周囲大気レベルの 1 pp bとの間には有意差 はなかったが、 6 0万印字後でのフィル夕一通過後の排気ガス中のベンゼン量は 2 ppbと大気の変動レベルに対して優位であり、 フィルターの交換が必要となった。 比較例 2
実施例 1 の参考例 3の荷電制御剤 Aの代わリに未処理のニグ口シン系荷電制御 剤である" ボン卜ロン" N— 1 3を用いた以外は同様にトナーを作成した。 この トナーの 3 3 0 °C 9 0秒加熱処理時のベンゼン発生量は 1 5 0 g / gであった。 このトナーを用いて実施例 1 と同様に現像剤を作成した。 この現像剤を用いて実 施例 1 と同様に、 参考例 1 で示した L E Dプリンタ一にて画像出しを行い、 画像 品質の評価を行った。 印字の結果、 良好な画像が得られた。 しかし、 排気ガス中 のベンゼン量を測定したところ、 1 0 . 5 pp bと大気レベル(1 pp b) より高く、 フ ィルターを用いる必要があることが分かった。 このため、 活性炭の量 3 0 0 gの フィルターを用いて印字を行ったところ、 初期は周囲大気レベルの 1 pp bとの間に は有意差はなかったが、 6 0万印字後でのフィルター通過後の排気ガス中のベン ゼン量は 2ppbと大気の変動レベルに対して優位であり、 フィルターの交換が必要 となった。 比較例 3
実施例 1 のトナーの組成で荷電制御剤 Aの代わりに荷電制御剤 Cを用いた以外 は同様に卜ナ一を作成した。 このトナーの 3 3 0 °C 9 0秒加熱処理時のベンゼン 発生量は 7 4 μ g / gであった。 このトナーを用いて同様に現像剤を作成した。 この現像剤を用いて実施例 1 と同様に参考例 1 で示した L E Dプリンターにて画 像出しを行い、 画像品質の評価を行った。 初期および 7 0万印字後も良好な画像 が得られた。 しかし、 7 0万印字後のフィルター通過後の排気ガス中のベンゼン 量は 2 pp bと大気の変動レベル(0 . 3 pp b ) に対して有意であり、 フィルターの交 換が必要となった。 - 実施例 3
実施例 1 のトナーの組成で荷電制御剤 Aの代わりに荷電制御剤 Dを用いた以外 は同様に卜ナ一を作成した。 このトナーの 3 3 0 °C 9 0秒加熱処理時のベンゼン 発生量は 3 2 gZgであった。 このトナーを用いて同様に現像剤を作成した。 この現像剤を用いて実施例 1 と同様に参考例 1 で示した L E Dプリン夕一にて画 像出しを行い、 画像品質の評価を行った。 初期および 9 0万印字後も良好な画像 が得られた。 また、 初期、 9 0万印字後のフィルター通過後の排気ガス中のベン ゼン量を測定したが、 周囲大気レベルの 1 ppbとの間に有意差はなく、 大気の変動 レベル(0. 3 ppb) 以下であった。
実施例 4
実施例 1 のトナーの組成で荷電制御剤 Aの代わりに荷電制御剤 Eを用いた以外 は同様にトナーを作成した。 このトナーの 3 3 0 °C 9 0秒加熱処理時のベンゼン 発生量は 3 6 t g Z gであった。 このトナーを用いて同様に現像剤を作成した。 この現像剤を用いて実施例 1 と同様に参考例 1 で示した L E Dプリンターにて画 像出しを行い、 画像品質の評価を行った。 初期および 9 0万印字後も良好な画像 が得られた。 また、 初期、 9 0万印字後のフィルター通過後の排気ガス中ののべ ンゼン量を測定したが、 周囲大気レベルの 1 ppbとの間に有意差はなく、 大気の変 動レベル(0. 3 ppb) 以下であった。 実施例 5
以下の成分を用いて卜ナ一を製造した。
[トナー組成]
ポリエステル樹脂 (" タフ トン" T T R — 2、 花王 (株) 社製) 6 0重量% ポリエステル樹脂 (" タフ トン" T T R — 5、 花王 (株) 社製) 1 6重量% 磁性体 ( E P T— 1 0 0 0、 戸田工業社製) 2 0重量%
力一ボンブラック (キャボッ ト社製; " リーガル" 3 3 O R ) 2重量% 卜 ijフエニルメタン系荷電制御剤 (" コピーブル一" P R、 へキス卜社製) 2重量%。 上記成分を十分混合した後、 2軸押出機 ( P C M— 3 0 ;池貝社製) で溶融、 混練後、 ジエツ卜ミル粉砕機 ( P J M— 1 0 0 ; 日本ニューマチック工業社製) で微粉砕した後、 風力分級機 (A— 1 2 ; アルピネ社製) で分級し、 重量平均粒 径が 8 μ mのトナーを得た。 さらにトナーの流動性を向上させるために、 疎水性 シリカ微粉子 (へキス卜ジャパン社製 ; H V K— 2 1 5 0 ) をトナーに対して 1 . 2重量%を添加し、 スーパーミキサー (S M V— 2 0 ; カヮタ社製) で混合して トナーを調整し、 正帯電性の卜ナ一を得た。
このトナーの 3 3 0 °C 9 0秒加熱処理時のベンゼン発生量は ノ gであつ た。
次に、 この卜ナ一を 1 0重量%に、 参考例 2で製造した樹脂キャリア 9 0重量 %で配合して現像剤を調整し、 参考例 1 で示した L E Dプリンターにて画像出し を行い画像品質の評価を行った。 このプリンターにはフィルターを用いず印字を 行った。 印字の結果、 良好な画像が得られた。 また、 排気ガス中ののベンゼン量 を測定したが、 周囲大気レベルの Ippbとの間に有意差はなく、 大気の変動レベル (0. 3 ppb) 以下であった。
ベンゼン量の測定は、 フィルター通過部分のガスを個体捕集法(Carbotrap400) で 1 し採取し、 捕集管を熱脱離装置 (T D U ) にセッ トし、 熱脱離〜 G C - F I D法, G CZM S法により分析した。 実施例 6
実施例 5の卜リフエニルメタン系荷電制御剤である" コピーブルー" の代わり に" B r i l l i a n t B l u e B a s e " S M (へキス卜社製) を用い た以外は同様にトナーを作成した。 このトナーの 3 3 0 °C 9 0秒加熱処理時のベ ンゼン発生量は 4 g /gであった。 このトナーを用いて実施例 5と同様に現像 剤を作成した。 この現像剤を用いて実施例 5と同様に参考例 1 で示した L E Dプ リン夕一にて画像出しを行い、 画像品質の評価を行った。 印字の結果、 良好な画 像が得られた。 また、 排気ガス中ののベンゼン量を測定したが、 周囲大気レベル の 1 PPbとの間に有意差はなく、 大気の変動レベル(0. 3叩 b) 以下であった。 実施例 7
以下の成分を用いてトナーを製造した。
[トナー組成]
ポリエステル樹脂 (" タフ卜ン" T T R— 2 花王 (株) 社製) 6 0重量% ポリエステル樹脂 タフ卜ン" T T R— 5 花王 (株) 社製) 1 6重量% 磁性体 ( E P T— 1 0 0 0、 戸田工業社製) 2 0重量%
カーボンブラック (キャボッ ト社製 ; " リーガル" 3 3 O R ) 2重量% 第 4級アンモニゥ厶塩化合物の荷電制御剤 2重量%
(T P— 3 0 2、 保土ケ谷化学社製)
上記成分を十分混合した後、 2軸押出機 ( P C M— 3 0 ;池貝社製) で溶融、 混練後, ジエツ 卜ミル粉砕機 ( P J M— 1 0 0 ; 日本ニューマチック工業社製) で微粉砕した後、 風力分級機 (A— 1 2 ; アルピネ社製) で分級し、 重量平均粒 径が 8 mのトナーを得た。 さらにトナーの流動性を向上させるために、 疎水性 シリカ微粉子 (へキス卜ジャパン社製 ; H V K— 2 1 5 0 ) を卜ナ一に対して 1 . 2重量%を添加し、 スーパ一ミキサー ( S M V— 2 0 ; カヮ夕社製) で混合して 卜ナ一を調整し、 正帯電性のトナーを得た。 このトナーの 3 3 0 °C 9 0秒加熱処 理時のベンゼン発生量は 4 μ g Z gであった。
次に、 このトナーを 1 0重量%に、 参考例 2で製造した樹脂キャリア 9 0重量 %で配合して現像剤を調整し、 参考例 1 で示した L E Dプリン夕一にて画像出し を行い、 画像品質の評価を行った。 このプリンターにはフィルターを用いず印字 を行った。 印字の結果、 良好な画像が得られた。 また、 排気ガス中ののベンゼン 量を測定したが、 周囲大気レベルの 1 ppbとの間に有意差はなく、 大気の変動レべ ル(0. 3 ppb) 以下であつた。
ベンゼン量の測定は、 排気ガスを個体捕集法(Carbotrap400) で 1 L採取し、 捕 集管を熱脱離装置 (T D U ) にセッ トし、 熱脱離〜 G C— F I D法, G C ZM S 法により分析した。 実施例 8 実施例 7の第 4級アンモニゥ厶塩化合物の荷電制御剤である" T P— 3 0 2 の代わりに T P — 4 1 5 (保土ケ谷化学社製) を用いた以外は同様にトナーを作 成した。 この卜ナ一の 3 3 0 °C 9 0秒加熱処理時のベンゼン発生量は 2 g であった。 このトナーを用いて同様に現像剤を作成した。 この現像剤を用いて実 施例 7と同様に参考例 1 で示した L E Dプリン夕一にて画像出しを行い、 画像品 質の評価を行った。 印字の結果、 良好な画像が得られた。 また、 排気ガス中のの ベンゼン量を測定したが、 周囲大気レベルの 1 pp bとの間に有意差はなく、 大気の 変動レベル(0 . 3 ppb ) 以下であった。 産業滋養上の利用可能性 以上のとおり本発明のトナーを用いることによってフィルターの交換寿命を長 くできるか、 もしくはフィルターを不用にできるため、 プリンターのランニング コス卜を下げることができる。

Claims

請求の範囲 - 少なくとも結着樹脂、 着色剤及び荷電制御剤からなり、 3 3 0 °Cで 9 0秒間 加熱することによって発生するベンゼンの発生濃度が 6 0 g Z g以下であ ることを特徴とするフラッシュ定着に用いられる静電潜像現像用トナー組成 物。
ベンゼンの発生濃度が 4 0 μ g g以下であることを特徴とする請求項 1記 載のフラッシュ定着に用いられる静電潜像現像用トナー組成物。
結着樹脂がポリエステル系樹脂であることを特徴とする請求項 1 記載のフラ ッシュ定着に用いられる静電潜像現像用トナー組成物。
トナーが正帯電性であることを特徴とする請求項 1 記載のフラッシュ定着に 用いられる静電潜像現像用トナー組成物。
荷電制御剤がニグ口シン系化合物であることを特徴とする請求項 1 記載のフ ラッシュ定着に用いられる静電潜像現像用卜ナ一組成物。
荷電制御剤が第 4級ァンモニゥム塩化合物であることを特徴とする請求項 1 記載のフラッシュ定着に用いられる静電潜像現像用トナー組成物。
荷電制御剤が卜リフエニルメタン系化合物であることを特徴とする請求項 1 記載のフラッシュ定着に用いられる静電潜像現像用トナー組成物。
ニグ口シン系荷電制御剤を 1 0 0 °C以上 2 5 0 °C以下の温度で、 かつ 0 . 2
M P a以下の真空度で真空加熱処理することを特徴とする、 ベンゼン発生量 の少ないニグ口シン系荷電制御剤の製造 法。
真空度を 0 . 0 5 M P a以下とすることを特徴とする請求項 8記載のベンゼ ン発生量の少ないニグ口シン系荷電制御剤の製造方法。
ニグ口シン系荷電制御剤を有機溶剤で洗浄処理することを特徴とするベン ゼン発生量の少ないニグ口シン系荷電制御剤の製造方法。
フラッシュ光の光源から発せられ、 記録媒体上のトナー像に付与されるべ き放射エネルギーを部分的に制限する制限体を、 前記光源と記録媒体との間 に備えていることを特徴とする画像定着装置。
少なくとも結着樹脂、 着色剤及び荷電制御剤からなる卜ナ一組成物をフラ ッシュ定着させるに際して、 第 4級アンモニゥ厶塩化合物、 卜リフエニルメ タン系化合物、 または、 1 0 0 °C以上 2 5 0 °C以下の温度で、 かつ 0 . 2 M P a以下の真空度で真空加熱処理されたニグ口シン系化合物からなる群から 選ばれた荷電制御剤を用いることを特徴とする トナー組成物の定着方法。
PCT/JP1998/000545 1997-02-12 1998-02-10 Composition de toner pour developper une image latente electrostatique WO1998036327A1 (fr)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53556498A JP4131570B2 (ja) 1997-02-12 1998-02-10 静電潜像現像用トナー組成物の評価方法
DE69837641T DE69837641T2 (de) 1997-02-12 1998-02-10 Tonerzusammensetzung zur entwidelung elktrostatischer bilder
KR10-1998-0708084A KR100473746B1 (ko) 1997-02-12 1998-02-10 정전잠상현상용토너조성물
CA002251600A CA2251600C (en) 1997-02-12 1998-02-10 Toner composition for developing electrostatic latent image
EP98901577A EP0896253B1 (en) 1997-02-12 1998-02-10 Toner composition for developing electrostatic latent image

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9/28067 1997-02-12
JP2806797 1997-02-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998036327A1 true WO1998036327A1 (fr) 1998-08-20

Family

ID=12238428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1998/000545 WO1998036327A1 (fr) 1997-02-12 1998-02-10 Composition de toner pour developper une image latente electrostatique

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0896253B1 (ja)
JP (1) JP4131570B2 (ja)
KR (1) KR100473746B1 (ja)
CN (2) CN100392520C (ja)
DE (1) DE69837641T2 (ja)
TW (1) TW518453B (ja)
WO (1) WO1998036327A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6824943B2 (en) 2002-02-28 2004-11-30 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Toner for electrostatic image development

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4156759B2 (ja) * 1999-10-20 2008-09-24 富士ゼロックス株式会社 画像形成用トナー、2成分現像剤、画像形成方法及び画像形成用トナーの製造方法
TW200519552A (en) 2003-10-16 2005-06-16 Mitsui Chemicals Inc Resin microparticle as raw material for toner, aqueous dispersion system thereof and toner
US9023566B2 (en) 2013-07-17 2015-05-05 Stratasys, Inc. ABS part material for electrophotography-based additive manufacturing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5632855U (ja) * 1979-08-21 1981-03-31
JPS6194859U (ja) * 1984-11-29 1986-06-18
JPH07110596A (ja) * 1993-08-18 1995-04-25 Mitsubishi Chem Corp フラッシュ定着用トナー
JPH07191492A (ja) * 1992-12-18 1995-07-28 Fujitsu Ltd フラッシュ定着用カラートナーおよびその製造方法
JPH0825852A (ja) * 1994-07-13 1996-01-30 Shimadzu Corp チャート用紙

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4539284A (en) * 1984-04-16 1985-09-03 Xerox Corporation Developer compositions with infrared absorbing additives
JPH04186250A (ja) * 1990-11-21 1992-07-03 Fuji Xerox Co Ltd 電子印刷用トナー
US5591557A (en) * 1993-01-22 1997-01-07 Research Laboratories Of Australia Pty Ltd. Liquid developer including organo titanate charge control agent for electrostatography
JP2826955B2 (ja) * 1993-06-22 1998-11-18 三洋化成工業株式会社 荷電制御剤、トナーバインダー組成物および電子写真用トナー
JPH08179549A (ja) * 1994-12-26 1996-07-12 Iwatsu Electric Co Ltd 磁気潜像現像用トナー
JPH08254852A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Fujitsu Ltd 電子写真用トナー
US5700617A (en) * 1995-10-12 1997-12-23 Canon Kabushiki Kaisha Toner for developing electrostatic images and charge-controlling agent
JPH09329912A (ja) * 1996-06-10 1997-12-22 Dainippon Ink & Chem Inc フラッシュ定着用静電荷像現像用トナー

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5632855U (ja) * 1979-08-21 1981-03-31
JPS6194859U (ja) * 1984-11-29 1986-06-18
JPH07191492A (ja) * 1992-12-18 1995-07-28 Fujitsu Ltd フラッシュ定着用カラートナーおよびその製造方法
JPH07110596A (ja) * 1993-08-18 1995-04-25 Mitsubishi Chem Corp フラッシュ定着用トナー
JPH0825852A (ja) * 1994-07-13 1996-01-30 Shimadzu Corp チャート用紙

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6824943B2 (en) 2002-02-28 2004-11-30 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Toner for electrostatic image development

Also Published As

Publication number Publication date
DE69837641T2 (de) 2008-01-03
CN1547080A (zh) 2004-11-17
DE69837641D1 (de) 2007-06-06
JP4131570B2 (ja) 2008-08-13
CN100392520C (zh) 2008-06-04
CN1300642C (zh) 2007-02-14
KR100473746B1 (ko) 2005-12-21
TW518453B (en) 2003-01-21
EP0896253A1 (en) 1999-02-10
EP0896253A4 (en) 2000-05-10
KR20000064882A (ko) 2000-11-06
CN1219249A (zh) 1999-06-09
EP0896253B1 (en) 2007-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2051142B1 (en) Toner and image forming apparatus using it
US8103199B2 (en) Developing device, and image forming method and process cartridge using the developing device
EP1925983B1 (en) Toner and developer
US7892718B2 (en) Image forming apparatus, image forming method and process cartridge
JP4131570B2 (ja) 静電潜像現像用トナー組成物の評価方法
US6194115B1 (en) Toner composition for developing electrostatic latent image
US8802340B2 (en) Electrophotographic toner, developer for electrophotography using the toner, process cartridge, and image forming apparatus using the same
JPS598825B2 (ja) フラッシュ定着方法
JP4960694B2 (ja) トナーの製造方法、トナー、2成分現像剤、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
JPH11202671A (ja) 画像記録装置
JP2002174924A (ja) 画像形成方法
CA2251600C (en) Toner composition for developing electrostatic latent image
US10338488B2 (en) Image forming apparatus
JPH04250464A (ja) フラッシュ定着用トナー
JP2010134261A (ja) 静電荷像現像用トナー用樹脂組成物、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用現像剤、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
JPH10282722A (ja) 静電潜像現像用トナー組成物
JPH10282721A (ja) 静電潜像現像用トナー組成物
JPH08101527A (ja) トナー帯電方法およびその装置
JPH11202653A (ja) 画像記録装置
JP2007328033A (ja) 電子写真用トナー及びその製造方法、画像形成装置
JPH04317069A (ja) 電子印刷用トナー
JP2002323792A (ja) 画像形成方法及びそれに用いる静電荷像現像用トナー
JP2018072544A (ja) 静電潜像現像用トナー
JP2000284539A (ja) 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法
JPH06118819A (ja) 画像形成装置の定着器

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 98800276.0

Country of ref document: CN

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA CN JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2251600

Country of ref document: CA

Ref document number: 2251600

Country of ref document: CA

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1019980708084

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09170343

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1998901577

Country of ref document: EP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1998901577

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1019980708084

Country of ref document: KR

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1019980708084

Country of ref document: KR

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1998901577

Country of ref document: EP