JPH09197723A - 印刷装置又は複写機内のトナーの定着方法、及び該方法に用いられる組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 公知の方法の不都合を示さない、印刷装置又
は複写機へのトナーの定着法を提供すること。 【解決手段】 トナーを付着した記録基体を気体状態の
化学定着剤に接触させて、印刷装置又は複写機内の記録
基体にトナーを定着する方法であって、上記定着剤がＣ
３〜Ｃ６のフルオロ炭化水素を含有することを特徴とす
る方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷装置又は複写
機内のトナーの定着方法、及び該方法に用いられる組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ハロゲ
ン化炭化水素を単独で、又は他の有機化合物と共に、気
体状態で、印刷装置又は複写機内の記録基体へのトナー
の定着のための化学試薬として用いることは知られてお
り、トナーは、該装置内で前もって、例えば静電的に記
録基体上に付着(deposit) されている。用いられる定着
剤は、印刷機又は複写機内の温度及び圧力の条件の下で
引火点を示さないことが明らかに重要である。通常の定
着剤は、US-A-4,311,723に記載されたように、１，１，
２−トリクロロトリフルオロエタン（ＣＦＣ−１１３）
及びアセトンの共沸混合物からなる。しかし、ＣＦＣ−
１１３は成層圏オゾン層に対して悪い影響を及ぼす疑い
があるので、国際的な規制は、結局、その使用を禁止す
るだろう。代替定着剤、特に、１，１−ジクロロ−２，
２，２−トリフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２３）又は
１，１−ジクロロ−フルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４１
ｂ）（ＷＯ−Ａ−９３／１０４８５）、過フッ素化化合
物をベースとする組成物（ＥＰ−Ａ−０，４６５，０３
７）、及びＨＣＦＣ−１４１ｂをベースとする組成物
（ＥＰ−Ａ−０，６０５，１２８）は、既に提案されて
いる。しかし、これらの組成物は、特にその毒性（ＨＣ
ＦＣ−１２３）のため、オゾンを破壊する可能性を有す
るため（ＨＣＦＣ−１２３及びＨＣＦＣ−１４１ｂ）、
及び／又はそれらの大気圏での過度に長いライフタイム
（過フッ素化化合物）のため、完全に十分なものではな
い。本発明の目的は、公知の方法の不都合を示さない、
印刷装置又は複写機内のトナーの定着方法を提供するこ
とである。

【０００３】

【発明を解決するための手段】従って、本発明は、トナ
ーを付着した記録基体を気体状態の化学定着剤に接触さ
せて、印刷装置又は複写機内の記録基体にトナーを定着
する方法であって、上記定着剤がＣ３〜Ｃ６のフルオロ
炭化水素を含有することを特徴とする。

【０００４】

【発明の実施の形態】Ｃ３〜Ｃ６のフルオロ炭化水素
は、単に、３〜６個の炭素原子、少なくとも１個のフッ
素原子、及び少なくとも１個の水素原子を含有する、炭
素、フッ素及び水素からなる脂肪族又は脂環式飽和炭化
水素を意味するものと理解される。特に、本発明の方法
において定着剤として用いられるフルオロ炭化水素は、
一般式Ｃ _a Ｈ_b Ｆ_c のフルオロアルカンであり、上記式
において、ａは３〜５の整数、ｂは１〜（ａ＋２）の整
数、ｃはａ〜（２ａ＋１）の整数である。４つの炭素原
子を含む、上記に定義されるフルオロアルカンが好まし
い。本発明の方法に用いられる定着剤のフルオロアルカ
ンの例としては、１，１，１，３，３−ペンタフルオロ
プロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ）、１，１，２，２，３
−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｃａ）、
１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ−
３６５ｍｆｃ）、２−メチル−１，１，１，３，３−ペ
ンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−３６５ｍｐｓ）、１，
１，１，４，４，４−ヘキサフルオロブタン（ＨＦＣ−
３５６ｍｆｆ）、１，１，１，２，２，４−ヘキサフル
オロブタン（ＨＦＣ−３５６ｍｃｆ）及び１，１，１，
２，２，３，４，６，６，６−デカフルオロペンタン
（ＨＦＣ−４３１０ｍｅｅ）等の、実験式Ｃ₃ Ｈ
₃ Ｆ₅ 、Ｃ ₄ Ｈ₅ Ｆ₅ 、Ｃ₄ Ｈ₄ Ｆ₆ 及びＣ₅ Ｈ₂ Ｆ₁₀
の化合物から選択することができる。１，１，１，３，
３−ペンタフルオロプロパンが大変好適である。それと
は別に、定着剤は、上記に定義されるＣ３〜Ｃ６のフル
オロ炭化水素の混合物を含有することができる。

【０００５】定着剤は、好ましくは補助溶剤を含有す
る。補助溶剤は、Ｃ３〜Ｃ６のフルオロ炭化水素と、
１：１００〜１：１の重量比率で混和する、有機化合物
又は多種の有機化合物の混合物を意味するものと理解さ
れる。本発明の方法に用いられる定着剤に用いらる補助
溶剤としては、例えば、Ｃ１〜Ｃ３のアルコール（例え
ば、メタノール、エタノール、プロパノール及びイソプ
ロパノール）、Ｃ３〜Ｃ６のケトン（例えば、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチル
イソブチルケトン及びジエチルケトン）、ギ酸、酢酸、
プロピオン酸又は酪酸等のカルボン酸と、メタノール、
エタノール又はプロパノール等のアルコールとから形成
されるＣ２〜Ｃ８のエステル、Ｃ１〜Ｃ３の塩素化炭化
水素（例えば、ジクロロメタン、トランス−１，２−ジ
クロロエチレン及びシス−１，２−ジクロロエチレン）
が挙げられる。ケトン及びエステルは、好ましい補助溶
剤である。エステルが、最も好ましい補助溶剤である。
ケトンの中でもアセトンが特に好ましい。エステルの中
でも酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル及びギ酸メチ
ルが好ましい。酢酸エチルが特に好ましい。

【０００６】定着剤中のＣ３〜Ｃ６のフルオロ炭化水素
の含有量は、有利には定着剤組成物の全重量に対して少
なくとも５０％であり、好ましくは少なくとも６０％で
ある。定着剤は、単にＣ３〜Ｃ６のフルオロ炭化水素か
らなっていてもよい。Ｃ３〜Ｃ６のフルオロ炭化水素の
含有量は、定着剤組成物の全重量の９８％を超えないこ
とが好ましく、９６％を超えないことが更に好ましく、
９０％を超えないことが特に好ましい。本発明の方法に
おいて用いられる定着剤中の補助溶剤の含有量は、定着
剤組成物の全重量に対して、有利には少なくとも２％で
あり、好ましくは少なくとも４％であり、特に好ましく
は少なくとも１０％である。補助溶剤の含有量は、一般
には定着剤組成物の全重量の４０％を超えず、好ましく
は３０％、特に好ましくは２０％を超えない。本発明の
方法において用いられる定着剤には、フルオロ炭化水素
及び補助溶剤に加え、定着方法の性能を向上することを
可能にする添加剤、特に、ニトロアルカン（例えばニト
ロメタン又はニトロエタン）、及びエポキシド（例えば
プロピレンオキシド又はブチレンオキシド）等の安定剤
を添加することができる。本発明において、トナーが付
着している記録気体は、定着すべきトナーを含有しかつ
気体状の定着剤を含有するチャンバー内で記録気体を運
搬する装置内で気体状の定着剤と接触することができ
る。

【０００７】従来、トナーによって形成された像を含む
記録用基体は、５０〜１００℃の温度で気体状の定着剤
で飽和された雰囲気の定着チャンバーを通過する。用い
られる定着剤によって、トナーは記録基体へ迅速に定着
され、高速印刷又は複写を可能とする。定着すべきトナ
ーを含有する記録用基体は、通常0.５〜３秒の時間で定
着剤と接触する。本発明の方法によって定着できるトナ
ーは、特に、in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemic
al Technology, 4th Ed., Vol.9, pages 270-271, の電
子写真に関連する章に記載されているように、例えばカ
ーボンブラックによって着色又は顔料添加した熱可塑性
樹脂をベースとする、さらさらした細粒からなる。本発
明の方法は、特に、本質的に重合体マトリックス、例え
ば、ポリスチレン又はポリエステルをベースとするマト
リックスと顔料とからなる、粉末トナーの定着に適用さ
れる。定着剤が補助溶剤を含有する本発明の定着方法
は、ポリエステルをベースとする重合体マトリックスを
含有するトナーの定着に特に好適である。本発明の方法
によれば、多数の記録基体、特に、紙、合成重合体材料
から製造された透明シート、及び天然又は合成繊維への
トナーの定着が可能となる。本発明の方法において用い
られる定着剤は、一般に、粉末トナーを用いる印刷又は
複写方法で通常に用いられる記録基体に不利益な影響を
及ぼさない。また、本発明は、Ｃ３〜Ｃ６のフルオロ炭
化水素及びＣ２〜Ｃ８のエステルを含有すし、本発明の
定着方法において好ましく用いられる定着剤に相当す
る、組成物に関する。

【０００８】

【実施例】説明のために、下記の非限定的な実施例が与
えられる。実施例１ １，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ−
３６５ｍｆｃ）８０重量％及び酢酸エチル２０重量％か
らなる定着剤３ｍｌを、コンデンサーを取り付けた１Ｌ
容量の丸底フラスコに入れ、次いで、該丸底フラスコ内
で定着剤が完全に気化するように、該丸底フラスコを９
５℃に維持された恒温浴に浸した。次いで、予めポリエ
ステルをベースとする重合体マトリックス（Siemens-Ni
xdorf から得たA2.5-S26312-F497型）を含有するトナー
を付着しておいた幅の狭い紙片を丸底フラスコに２秒間
導入した。この処理の後、トナーが、紙に硬く固定され
ることがわかった。実施例２〜８ 定着剤を他のものに置き換え、実施例１を繰り返した。
用いた定着剤の性質及び得られた定着の度合いを下記表
１に示した。

【０００９】

【表１】 実施例 定着剤（重量％） 定着の度合い* ２ HFC-365mfc/アセトン(80/20) ＋＋＋ ３ HFC-365mfc/エタノール(80/20) ＋＋ ４ HFC-365mfc/トランス-1,2- ジクロロエチレン(70/30) ＋ ５ HFC-365mfc/酢酸エチル(90/10) ＋＋＋ ６ HFC-365mfc/ギ酸メチル(80/20) ＋＋＋ ７ HFC-365mfc/ギ酸エチル(80/20) ＋＋＋ ８ HFC-365mfc/酢酸メチル(80/20) ＋＋＋ *＋＋＋＝優秀、＋＋＝非常に良好、＋＝良好、

【００１０】実施例９〜１１ 表２に考慮される定着剤について、ＡＳＴＭ標準Ｄ９３
−９０に従った、引火点（ペンスキー−マルテンス密閉
式試験）を見い出すための試験を行った。アセトン又は
酢酸エチル等の補助溶剤は非常に燃えやすいけれども、
試験した定着剤は引火点を有しなかった。従って、ＨＦ
Ｃ−３６５ｍｆｃは、これらの補助溶剤の可燃性に対し
て非常に不活性である。

【００１１】

【表２】 実施例 定着剤（重量％） ９ HFC-365mfc/酢酸エチル(80/20) -38〜35℃の間に引火点はない １０ HFC-365mfc/アセトン(80/20) -38〜35℃の間に引火点はない １１ HFC-365mfc/トランス-1,2- -30〜40℃の間に引火点はない ジクロロエチレン(70/30)

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーを付着した記録基体を気体状態の
   化学定着剤に接触させて、印刷装置又は複写機内の記録
   基体にトナーを定着する方法であって、上記定着剤がＣ
   ３〜Ｃ６のフルオロ炭化水素を含有することを特徴とす
   る方法。
2. 【請求項２】 上記フルオロ炭化水素が、一般式Ｃ_a Ｈ
   _b Ｆ_c （式中、ａは３〜５の整数、ｂは１〜（ａ＋２）
   の整数、ｃはａ〜（２ａ＋１）の整数である）のフルオ
   ロアルカンである、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 上記定着剤が、１，１，１，３，３−ペ
   ンタフルオロブタンを含有する、請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 上記定着剤が補助溶剤を含有する、請求
   項１〜３の何れか１項に記載の方法。
5. 【請求項５】 上記補助溶剤が、Ｃ１〜Ｃ３のアルコー
   ル、Ｃ３〜Ｃ６のケトン、Ｃ２〜Ｃ８のエステル、及び
   Ｃ１〜Ｃ３の塩素化炭化水素から選択される化合物であ
   る、請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 上記補助溶剤が、アセトン、酢酸エチ
   ル、酢酸メチル、ギ酸エチル及びギ酸メチルから選択さ
   れる化合物である、請求項５記載の方法。
7. 【請求項７】 上記補助溶剤が酢酸エチルである、請求
   項６記載の方法。
8. 【請求項８】 上記定着剤が、９８〜６０重量％のＣ３
   〜Ｃ６のフルオロ炭化水素、及び２〜４０重量％の補助
   溶剤を含有する、請求項４〜７の何れか１項に記載の方
   法。
9. 【請求項９】 上記トナーが、ポリエステルをベースと
   する重合体マトリックスを含有する、請求項４〜８の何
   れか１項に記載の方法。
10. 【請求項１０】 Ｃ３〜Ｃ６のフルオロ炭化水素及びＣ
    ２〜Ｃ８のエステルを含有し、請求項４〜９の何れか１
    項に記載の方法に用いられる組成物。
11. 【請求項１１】 一般式Ｃ_a Ｈ_b Ｆ_c （式中、ａは３〜
    ５の整数、ｂは１〜（ａ＋２）の整数、ｃはａ〜（２ａ
    ＋１）の整数である）のフルオロアルカンと、酢酸エチ
    ル、酢酸メチル、ギ酸エチル及びギ酸メチルから選択さ
    れるエステルとを含有する、請求項１０記載の組成物。