JPH04179968A

JPH04179968A - フラッシュ定着用２成分系電子写真現像剤

Info

Publication number: JPH04179968A
Application number: JP2308382A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Asai; 浅井　政道; Fumiyoshi Inoue; 井上　文賀; Shinji Ametani; 信二雨谷
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1992-06-26

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、電子写真方式においてフラッシュ定着用現像
剤に関し、さらに詳しくは、フラッシュ光による定着方
式をもつ電子写真プリンターの現像剤として適するフラ
ッシュ定着用２成分系電子写真現像剤に関する。

［従来の技術］従来より、電子写真プリンターにおける被印刷物への画
像定着方式としては、熱ロールの間を通してトナーを紙
に圧着させるヒートロール方式や、加熱オーブンを通す
だけで、その赤外線で定着させるオープン方式が用いら
れている。しかし、これらの定着方法は定着部で紙詰ま
りを起こした場合に紙に圧力の後が残る、及び火災の危
険性がある等の問題点を有するものであった。そのため
近年、フラッシュ定着法による定着方法の開発が進めら
れている。

この様なフラッシュ定着法に使用する電子写真用トナー
として従来より、特開昭５６−３０１３９号公報には結着樹脂としてエポ
キシ樹脂、着色剤としてカーボン及び染料を使用した技
術が、また特開平２−７１２７６号公報には結着樹脂と
してエポキシ又はポリエステル樹脂を、着色剤としてカ
ーボンを使用した技術が開示されている。

また、キャリアも従来より一般的に球状、塊状、板状及
び不牢形状のものが使用されていた。

［発萌が解決しようとする課題］これら従来技術のトナーはいずれも平均粒径が現像方式
及び製造面から１０〜１５ミクロンのものであり、また
、キャリアにおいても、その平均粒径がトナー粒径設定
値に伴い１００〜２００ミクロンのものが用いられてい
た。

しかし、電子写真方式による画像の解像度はこれまで２
４０ｃｌｐｉまたは３００ｄｐｉ程度で充分であったの
に比べ現在では４００ｄｐｊ〜６００ｄｐｆの解像度が
要求されている。そのため二成分現像剤のトナーの平均
粒径については、従来の１０〜１５ミクロンでは前記の
要求特性を満足させることは難しく、画像の解像度を向
上させるためには、更にトナー平均粒径設計の検討を重
ねる必要があった。

一方、鉄粉キャリアも上記の高解像度画像を達成するた
めには上記の平均粒径値及び粒子形状では不十分であっ
た。即ち、一般にフラッシュ定着を行うには、トナーを
感光体に均一に乗せるために、少量のトナーではシャー
プな文字や線はもたらすが、画像面積の広い部分はトナ
ー量が少ない為に画像濃度が出にくくなり、また過剰の
トナーが感光体にのる場合は、定着時に文字や線にボイ
ドが生じ易くなるという欠点があった。その為、フラッ
シュ定着用途に於いては感光体にのせ得るトナー量が適
量に制御されなければならなかった。

その為、例えば球形のキャリアは一般に少量のトナーし
かのせることができず、画像を比較的均一にしシャープ
な文字や線を得らるが、画像面積の広い部分はエツジ効
果が強調され、白抜は画像になる傾向があり、また、比
表面積が小さい為にトナーの粘着によりキャリアとして
の寿命が短いという問題点を有していた。

また、従来の板状、塊状及び、不定形状のキャリアは、
球形のキャリアと比較して広い面積や階調性を有する画
像部分は濃度が高く均一な画像を得られ易いが、シャー
プな文字や線を得られにくくキャリアに依ってはバック
グランドを発生し易いという問題点を有するものであっ
た。

更に従来よりヒートロール定着法等で一般的に使用され
ているスチレンアクリル共重合樹脂をフラッシュ定着用
途に用いた場合、高エネルギーのフラパノシニ光の照射
により構成材料が分解して気体になり悪臭を放つという
問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、フラッシュ定着時に
人体に感じる悪臭が認められず、定着性に優れ、且つ、
高解像度画像において優れた画質が得られるフラッシニ
定着用２成分系現像剤を提供することにある。

［問題を解決するための手段］本発明者は、高密度に書き込まれた感光体（Ｓｅ、ＯＰ
Ｃ及びａ−３ｆ）上にトナーが緻密に乗り、且つ、フラ
ッシュ定着時に高密度のまま定着されるためには、トナ
ー粒径がより小粒径であること、またキャリア粒子は形
状が塊状で抵抗が高く、表面積が大きく、粒径が小粒径
であることが必要であることを見いだし本発明を完成す
るに至った。

即ち本発明は、トナーと鉄粉キャリアとを含有するフラ
ッシュ定着用２成分系現像剤において、トナーが結着剤
としてポリエステル樹脂及び／又はエポキシ樹脂を含有
するとともに、その体積平均粒径が４〜８ミクロンであ
り、かつ鉄粉キャリアが平均粒径１００ミクロン以下の
塊状鉄粉キャリアであることを特徴とするフラッシュ定
着用２成分系電子写真現像剤に関する。

本発明で使用する結着剤としては、ポリエステル樹脂、
ビスフェノールＡ／エピクロルヒドリン′　等のエポキ
シ樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独または混合
してもよいが、さらに他の樹脂や添加剤を併用すること
もできる。

これらの樹脂または樹脂混合物は、その軟化点が８０−
１６０℃の範囲にあるものが好ましい。

軟化点が１６０℃より高いと、紙に転移したトナーがフ
ラッシュ光を吸収した際に溶融せず、特に低フラッシニ
エネルギー（例えば、０．８〜１．２ジニ一ル／ｃｍ”
）に対して定着強度を大きくできなくなる傾向にある為
好ましくない。また、軟化点が、８０°Ｃより低いと、
トナーの貯蔵中に粒子が融着して、いわゆるブロッキン
グ現象を起こし易くなる傾向がある為好ましくない。

尚、本発明では、軟化点を、環球法またはデユラン法に
よって測定した樹脂が容易に変形し始める温度で示した
。

本発明で使用する結着剤樹脂の市販品としては、大日本
インキ化学工業（株）製の［エビクロン３０５０Ｊ　　
（軟化点９４〜１０２°Ｃ）、　［エピクロン４０５０
Ｊ　　（軟化点９６〜１０４°Ｃ）、［エピクロン７０
５０Ｊ　　（軟化点１２２〜１３１℃）、油化シッルエ
ポキシ（株）「エピコート１００２Ｊ（軟化点８３°Ｃ
）、［エピコート１００３ｊ　　（軟化点８９°Ｃ）、
［エピコート１００４Ｊ　　（軟化点９８℃）、［エピ
コート１ｏｏ７Ｊ　　（軟化点１２８°Ｃ）、「エビフ
ート１００９Ｊ　　（軟化点１４８℃）、チバガイギ−
（株）製の［アラルダイト７０７２Ｊ　　（軟化点７５
〜８５℃）、「アラルダイト６０８４Ｊ　　（軟化点９
６〜１０４°Ｃ）、「アラルダイト７０９７Ｊ　　（軟
化点１１５〜１２５°Ｃ）等のエポキシ樹脂、大日本イ
ンキ化学工業（株）製の「ポリサイザーＲ−３２，Ｊ、
　、（軟化点１１０〜１１５°Ｃ）、荒用化学工業（株
）製の「ルナペール１４１６Ｊ　　（軟化点１０１°Ｃ
）、「ルナペール１４４７Ｊ　　（軟化点１２８°Ｃ）
、「ルナペール１４３１Ｊ　　（軟化点１３３°Ｃ）、
三菱レーヨン（株）製の「ダイアクロンＦＣ−０９０Ｊ
（軟化点１３０’Ｃ）、「タイアクロンＦＣ−０２３Ｊ
　　（軟化点１３６〜１４２°Ｃ）、「ダイアクロンＦ
Ｃ−０２２Ｊ　　（軟化点１３７〜１４３°Ｃ）、「ダ
イアクロンＦＣ−１３５Ｊ　　（軟化点１３９°Ｃ）、
等のポリエステル樹脂が挙げられる。これらの結着樹脂
は、複数混合して用いることもでき、また、他のエポキ
シ樹脂またはポリエステル樹脂と混合して用いることも
できる。

本発明で使用する着色剤としては、すべてのカーボンブ
ラックが使用できるが、カーボンブラック中のイオウ含
有量０．６重量％以下であるものを使用することが好ま
しい。

本発明のトナーに、着色剤として染料を使用することも
できる。

また、本発明のトナーに、帯電制御剤も併用することが
出来る。帯電制御剤としては、Ｐ陽帯電制御剤としてニ
グロシンベース系染料、Ｎ型帯電制御剤として重金属含
有酸性染料等が挙げられる。

Ｐ陽帯電制御剤の市販品としては、例えば、オリエント
化学（株）製の「ボントロンＮ−０３Ｊ、「ボントロン
Ｎ−０７Ｊ等が挙げられ、Ｎ型帯電制御剤の市販品とし
ては、例えば、オリエント化学（株）製の［ボントロン
Ｓ−３２Ｊ、「ホントロンＳ−３４Ｊ等が挙げられる。

更に、本発明のトナーに、定着画像の「ボイド」、すな
わち紙に転写されたトナー層が定着する時にスポンジの
穴のような抜けた部分が生じる現象の発生を防止するた
めに、モンタン酸エステルワックスのごとき天然ワック
スニ高圧法ポリエチレン、ポリプロピレンのごときポリ
オレフィン系ワックスを併用することもできる。

ポリエステルワックスとしては、例えば、ヘキストジャ
バン（株）製のｒＰＡ−１３０ｊ　　（軟化点１２０°
Ｃ）等が挙げられ、ポリプロピレンワックスとしては、
例えば、三洋化成工業（株）製の「ビスコール　５５０
Ｐ」　（軟化点１５０’Ｃ）、「ビスコール　６６０Ｐ
Ｊ　　（軟化点１４５°Ｃ）等が挙げられる。

本発明のトナーの組成は、結着剤７７〜９９重量部、カ
ーボンブラック１〜１５重量部の混合割合が好ましく、
これに帯電制御剤０．　５〜５重量部、上記ワックス３
Ｍ量部以下で加えることが好ましい。

本発明のトナーは、上記各成分を加熱ニーダ−等の混線
手段により混練し、ジェットミルのような粉砕機で粉砕
し、風力分級機などの分級手段により分級することによ
り得られる。

このようにして得た本発明のトナーは、４〜８ミクロン
の体積平均粒径を持ったトナーである。

尚、本発明のトナーは、コールタ−カウンターＴＡＵに
従って測定することが出来る。

本発明のトナーは、鉄粉キャリアと混合されて摩擦帯電
され、電荷の潜像を形成したドラムに転移され、更に紙
に転写、定着される。

本発明は鉄粉キャリアとして塊状鉄粉キャリアを使用す
る。

ここで使用する塊状キャリアは、トナーの小粒径を使用
することにより前述の欠点を克服し、広い面積部分や階
調性を有する画像部分に濃度が高く均一な画像が得られ
、かつシャープな文字や線が得られる特徴がある。

本発明で使用し得る塊状鉄粉キャリアの一例を日本電子
（株）製電子顕微鏡による電子顕微鏡（Ｘ３７５）写真
で示すと第１図の通りである。

塊状キャリアは、板状キャリアより比表面積を増大させ
ることが出来るため、トナー濃度を高く保つことができ
、すなわちトナー濃度の許容幅が広いという利点がある
。　かつ、長期印字に対してもトナー付着が少なく寿命
が長く保てる特徴もある。

本発明で使用する塊状鉄粉キャリアは平均粒径１００ミ
クロン以下のものが良く、更に平均粒度分布２０〜１０
０ミクロンであるものが画像形成において好ましい。特
に、６０〜１００ミクロンであるものが良好である。

平均粒度分布は、メツシュの異なるフルイを用いて測定
できる。

キャリアの材質は、表面を酸化処理した鉄粉か好ましい
。

本発明のフラッシュ定着用２成分系電子写真現像剤は、
主としてこのような塊状鉄粉キャリアと前述のトナーと
から成ることを特徴としており、その為画像濃度が高く
なり、また繊細な高画質な画像を得ることが出来るもの
である。

［実施例］以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

（トナー製造例１）「エピクロン４０５０Ｊ　　　４３重量部（大日本イン
キ化学工業（株）類エポキシ樹脂）「エピクロン７０５
０Ｊ　　　４３重■部（大日本インキ化学工業（株）類
エポキシ樹脂）「ジ−ベン１２５５０−サルフア−」１
０重量部（コロンビアンカーボン日本（株）製カーボン
ブラック）「ボントロンＮ−０３Ｊ　　　　２重量部（オリエント
化学（株）製Ｐ型帯電制御剤）「ビスフール６６０ＰＪ
　　　　２重量部（三洋化成工業（株）類ポリプロピレ
ンワックス）以上を加熱混練したのち、粗粉砕し、更に粉砕分級して
、平均粒径４．５ミクロン、７．５ミクロン、１０．５
ミクロン及び１３．５ミクロンの粒径の４種のトナーを
得た。これらのトナーを粒径の小さいほうからそれぞれ
「トナーＡ−ＩＪ「トナーＡ−２Ｊｒ）ナーＡ−３Ｊ　
　「）ナーＡ−４」とする。

（トナー製造例２）下記組成の材料を用いた以外は、トナー製造例１と同様
にしてトナーを得た。

「ダイアクロン　ＦＣ−０２３Ｊ　　８６重量部（三菱
レーヨン（株）製ポリエステル樹脂）「パルカンＰ」　
　　　　　　１０重量部（キャブラック（株）製カーボ
ンブラック）「ポントロンＳ−３２Ｊ　　　　２重量部
（オリエント化学（株）製Ｎ型帯電制御剤）「ビスコー
ル６６０ＰＪ　　　　　２重量部（三洋化成工業（株）
類ポリプロピレンワックス）以上を加熱混練したのち、粗粉砕し、更に粉砕分級して
、５．９μｍ、６．９μｍ、８．　０μｍ及び９．０μ
ｍの４種のトナーを得た。これらのトナーを粒径の小さ
いほうからそれぞれ［トナーＢ−ＩＪｒ）ナーＢ−２Ｊ
ｌｌナーＢ−３ＪｒトナーＢ−４」とする。

（実施例１）［トナーＡ−ＩＪａ部と平均粒径６０〜８０μｍの塊状
鉄粉キャリア１００部の割合で混合した現像剤を用い、
印字速度３０００ｃｍ／分のレーザ−プリンターにウシ
オ電気（株）製のキセノンフラッシュランプを取り付け
て、１ジユール／　ｃ　ｍ　”パルスで普通紙にフラッ
シュ定着を行い、印字画像の評価を行った。結果を第１
表に示す。

（実施例２）「トナーＡ−１」の代わりに「トナーＡ−２」を用いた
以外は実施例１と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例１）「トナーＡ−１」の代わりに「トナーＡ−３」を用いた
以外は実施例１と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例２）「トナーＡ−ＩＪの代わりに「トナーＡ−４」を用いた
以外は実施例１と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例３）塊状鉄粉キャリアの代わりに球状鉄粉キ、ヤリ、アを用
いた以外は実施例１と同様にして現像剤作成、フラッシ
ュ定着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示
す。

（比較例４）塊状鉄粉キャリアの代わりに球状鉄粉キャリアを用いた
以外は実施例２と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例５）塊状鉄粉キャリアの代わりに球状鉄粉キャリアを用いた
以外は比較例１と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例６）塊状鉄粉キャリアの代わりに球状鉄粉キャリアを用いた
以外は比較例２と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例７）塊状鉄粉キャリアの代わりに板状鉄粉キャリアを用いた
以外は実施例１と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例８）塊状鉄粉キャリアの代わりに板状鉄粉キャリアを用いた
以外は実施例２と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例９）塊状鉄粉キャリアの代わりに板状鉄粉キャリアを用いた
以外は比較例１と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例１０）塊状鉄粉キャリアの代わりに板状鉄粉キャリアを用いた
以外は比較例２と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（実施例３）「トナーＡ−１」の代わりに「トナーＢ−１」を用いた
以外は実施例１と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（実施例４）「トナーＡ−１」の代わりに「トナーＢ−２」を用いた
以外は実施例１と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（実施例５）「トナーＡ−１」の代わりに「トナーＢ−３」を用いた
以外は実施例１と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例１１）「トナーＡ−１」の代わりに「トナーＢ−４」を用いた
以外は実施例１と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例１２）塊状鉄粉キャリアの代わりに球状鉄粉キャリアを用いた
以外は実施例３と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例１３）塊状鉄粉キャリアの代わりに球状鉄粉キャリアを用いた
以外は実施例４と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例１４）塊状鉄粉キャリアの代わりに球状鉄粉キャリアを用いた
以外は実施例５と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例１５）塊状鉄粉キャリアの代わりに球状鉄粉キャリアを用いた
以外は比較例１１と同様にして現像剤作成、フラッシュ
定着、及び印字画像評価を行った。

結果を第１表に示す。

（比較例１６）塊状鉄粉キャリアの代わりに板状鉄粉キャリアを用いた
以外は実施例３と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例１７）塊状鉄粉キャリアの代わりに板状鉄粉キャリアを用いた
以外は実施例４と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例１８）塊状鉄粉キャリアの代わりに板状鉄粉キャリアを用いた
以外は実施例５と同様にして現像剤作成、フラッシュ定
着、及び印字画像評価を行った。結果を第１表に示す。

（比較例１９）塊状鉄粉キャリアの代わりに板状鉄粉キャリアを用いた
以外は比較例１１と同様にして現像剤作成、フラッシュ
定着、及び印字画像評価を行った。

結果を第１表に示す。

第１表から明らかな様に本発明のフラッシュ定着電子写
真用現像剤を使用した場合は、バンクグラウンド、トナ
ーの文字周辺の飛び散りも少なく良好な画質画像が得ら
れた。また、実施例１〜５においてはいずれもフラッシ
ュ定着時における悪臭の発生は認められなかった。

［発明の効果］本発明によれば、フラッシュ定着時において人体に感じ
る悪臭がなくなり、画像の定着性が向上し、また高解像
度画像において優れた画質が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用し得る塊状鉄粉キャリアの一例を
示した電子顕微鏡（Ｘ３７５）写真である。（日本電子
（株）製電子顕微鏡で撮影）代理人　　弁理士　　　高
　橋　勝　利第１図手続補正書（方式）％式％１、事件の表示平成２年特　許　願　第３０８３８２号２、発明の名称（２８８）大日本インキ化学工業株式会社代表者　　　
　川　村　茂　邦４、代理人〒１０３東京都中央区日本橋三丁目７番２０号５、補正
命令の日付（発送日）平成３年２月１２日６、補正の対象明細書の「発明の詳細な説明」の欄及び「図面の簡単な説明」の欄７、補正の内容（１）明細書第１１頁第９行における［塊状鉄粉キャリアの一例を」を「塊状鉄粉キャリアの粒子構造の一例を」に補正する。（２）明細書第２２頁第１３行乃至１４行における「塊状鉄粉キャリアの一例を」を「塊状鉄粉キャリアの粒子構造の一例を」に補正する。

Claims

【特許請求の範囲】

トナーと鉄粉キャリアとを含有するフラッシュ定着用２
成分系現像剤において、トナーが結着剤としてポリエス
テル樹脂及び／又はエポキシ樹脂を含有するとともに、
その体積平均粒径が４〜８ミクロンであり、かつ鉄粉キ
ャリアが平均粒径１００ミクロン以下の塊状鉄粉キャリ
アであることを特徴とするフラッシュ定着用２成分系電
子写真現像剤。