JPS6015941B2 - トナ−像定着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱または溶剤の作用でトナー像を定着する方法
に関し、さらに詳しくは、トナー像が軟化状態にあると
きトナー像が破壊されないように保護するトナー像定着
方法に関するものである。

最近、トナーを用いて出荷先、仕様、番号等の情報を工
業製品にマーーキングすることが提案されている。事務
用複写機においては、熱あるいは溶剤によってトナー像
が軟化状態にあるときには、トナー像に物体が接触しな
いようになっている。しかし、工業製品ではマーキング
が施された後、トナー像を保護することなく、そのまま
直ちに次の工程に送る場合が多い。したがってトナー像
が定着する前の軟化状態のままで送られるため、運搬用
具、機械等がこの表面に接触してトナー像を破壊するこ
とがある。第１図は従来の定着方法を示すものである。

先ず鋼板のような基体１にトナー粒子２０かぢなる像を
形成する｛ａ’。次にこのトナー粒子２０‘こ揮発性溶
剤をスプレィし「トナ一粒子２川こ含まれている熱可塑
性樹脂を溶融し、画像２１を形成する｛ｂ’。この画像
２１が軟イけ伏態にあるとき、基体１を搬送するための
マグネットチャック４が下降して画像２１に接触する‘
ｃ’。搬送後マグネットチャック４が上方へ離れる際に
、マグネットチャック４に画像２１の一部２１ａが付着
し、基板１上に残部２１ｂが残る【ｄ｝。これにより画
像２１が破壊され、マーキングされた情報が読みにくく
なる。工業製品のマーキングにおいては画像に物体が接
触する場合が多く、しかも軟化状態にある画像を保護す
るようになっていないため、上記したように物体が軟イ
Ｑ伏態にある画像に接触してこれを破壊するおそれがあ
った。したがって、本発明は軟化状態にあるトナー像に
物体が接触してもトナー像が破壊されないようにしたト
ナー像定着方法を提供することを目的とするものである
。

本発明の方法は、トナ−粒子よりも粗大で、かつ熱また
は溶剤で軟化しない粗大粒子をトナー像に混入したこと
を特徴とするものである。

この粗大粒子はトナー粒子よりも大きいため、物体がト
ナー像に近づいた場合には、この粗大粒子に点接触する
から、物体が鰍イＱ伏態にあるトナー像に直接に接触す
るのを防止することができる。これにより、物体が離れ
るとき、画像の損傷を最小限に抑えることができる。以
下、本発明についてさらに詳しく説明する。

第２図は本発明の定着方法の一例を示す説明図である。
基体１上にトナー粒子２０が付着している【ａ’。この
トナー粒子２０上にスプレィガン３で粗大粒子５を含む
溶剤をスプレィする。粗大粒子５は溶剤または熱で軟化
せずまた物体の押圧力によって粉砕されないような強さ
をもったものが用いられる。この粗大粒子５の大きさは
、マークされた情報の絵素に比べて充分小さく、かつト
ナー像の定着された状態での厚味よりも充分大きいよう
に選ばれる。絵素は１×１柳程度の場合が多くまた定着
されたトナー像の厚みは５０ムを越えることがないので
粗大粒子５としては５０〜２００り程度の平均径を有す
る硬質の粒子が選ばれる。これには、磁石、石英ガラス
粉末、焼成ァルミナ粉末、架橋したポリマー粉末等があ
る。溶剤によってトナー粒子２川ま軟化して画像２１に
なる。

この画像２１が軟化状態にあるとき、マグネットチャッ
ク４が接触した場合には、粗大粒子５に点接触し、画像
２１に直接触れない｛ｄ。このマグネットチャック４が
接触している間に画像２１の定着が進行する。基体１の
搬送が終了してマグネットチャック４が上方へ離れた場
合は、粗大粒子５の一部が付着して剥離されるが画像２
１はほとんど剥離されない。実験によれば画像の剥離を
完全になくすことができなかったが損傷の度合は著しく
減少した。第３図は本発明の別の実施例を示すものであ
る。

静電記録層を有する導電性ローラー３０の上方に放電記
録針３１が配置されており、この放電記録針３１によっ
て導電性ローラー３０上に静霞潜像が形成される。この
静露潜像はトナー２０を有する現像機３２によって可視
化される。この可視化されたトナー像は、絶縁性表面を
持つ中間ベルト３３に接触して転写される。この中間ベ
ルト３３は粗大粒子アプリケーター３４によって粗大粒
子５が予め一様に付着されているので、前記トナー像が
粗大粒子５上に転写される。この粗大粒子５とトナー像
は、基体１上に運ばれ、超音波等の振動によって基体１
上に間接転写される。この基体１は、圧延工程から送り
出された鋼板のように加熱状態にあるため、前記トナー
粒子２０が溶融し、定着が進行する。基体１上のトナー
像には、粗大粒子５が含まれているため、定着進行中に
物体例えばマグネットチャックがトナー像に近づいても
これに直接に接触しないように保護される。

粗大粒子をトナー像中に混入する方法としては、上記の
実施例のほかに、つぎのようなものがある。

その一つの方法としては、圧延工程から送り出された鋼
板のような熱い基板の場合にトナー像が基板の熱によっ
て定着が進行するため、粗大粒子を空気とともに吹き付
け、軟化した状態のトナー像の上に付着させる方法があ
る。他の方法としては、基体上に予め粗大粒子を散布し
ておき、この粗大粒子の上へトナー像を転写する方法が
ある。さらに他の方法としては、溶剤を吹き付けてトナ
ー像が軟化状態にあるとき、粗大粒子をトナー像に散布
することが行なわれる。現像する際にトナー粒子と粗大
粒子の混合物を用いる方法も考えられるが、粗大粒子が
電気的相互作用だけで潜像に付着するには一個当りの質
量が大き過ぎて実用的でない。

また、混合物中での異種物体の消耗速度はかならずしも
一致しない。

したがって一定の組成を維持する監視機構が必要になり
装置が複雑化して好ましいものでない。したがってこの
ような場合には現像を２段階にするとよい。すなわち先
ずカスケード現像でトナー現像を行ない、つぎに粗大粒
子をグラビアロールの凹部等に充填した現像ロールを用
いて、ある程度の量の粗大粒子をトナ−像の上に付着さ
せるのである。一般に熱定着の場合には、トナーの流動
性を充分によくしておかないと、融着は円滑に進行しな
い。

とくに熱に溶けない物質が含まれている場合には、葛虫
着が全く進行しなくなることが多い。しかし本発明に用
いる粗大粒子はトナ−粒子に比べて粒径がずっと大きい
ため、トナー同志の融着には悪影響がほとんどない。こ
の利点が生じるのは、トナー粒子が２０〜５０山で粗大
粒子が２００仏以上の径を有する場合である。本発明で
は、とくに３００〜７００仏程度が望ましい。より一般
的に述べると、熱定着の場合には同一組成のトナー粒子
の接触が充分に保証されている必要があり、熱に溶けな
い粗大粒子が混在している場合には、トナー粒子の全表
面積の何割が非定着性粒子で占められているかどうかが
問題になる。トナー粒子と粗大粒子のそれぞれの実質混
合容積をＶ，、Ｖ２とし、平均粒径をそれぞれｒ，、ｒ
２とするとそれぞれの表面積の比当／守 の値がある範囲以上である必要がある。

ｒ，とｒ２が極端にちがう場合はトナー粒子側に粉体層
での充填率をかける必要がある。実験的には上記比率が
０．３〜０．４以上であれば定着はうまく行くことが判
明した。より好ましくは０．５以上である。なお、後コ
ントラストを損いにくい粗大粒子とは画像が白色乃至淡
色で、基体が時色の場合は透明乃至画像と同色であり、
背景部に附着したものはいずれ除去されてしまうので影
響がない。逆の場合は透明乃至画像と同色（脂色）であ
る。つぎに実施例を挙げて説明する。実施例 １ 線状熱可塑性ポリエステルと白色顔料よりなる平均粒蚤
約６０ムの白色トナーによる像を静電記録層上に形成し
、これを常温の鋼板上へ転写してマーキング像を得た。

これにトリクロロェチレンを１〆当り４０タスプレイし
て像を溶解定着した。スプレイ後マグネットチャックを
トナー像へ時間間隙を変えて２０午０の雰囲気下で接触
させた。この実験の結果２分以内ではマグネットチャッ
クへ画像が転写され、チャック表面が汚れるばかりでな
く画像の判読が困難になった。一方第２図に示す方法を
用いてトリクロロェチレン１００の【当り、粒径１５０
Ａの焼成アルミナ粉末１０夕を分散した定着剤を散布し
、上記と同様にマグネットチャックをトナー像へ接触さ
せたがスプレィ直後から画像の損傷は殆んどなかった。

実施例 ０ 熱硬化性白色粉体塗料ェバロン２０００（中国塗料製ェ
ポキシ樹脂系）を用いて１肋×１柵のドットからなるマ
ーキング情報を静電記録的に形成し、静電記録層の下方
に１８０００の厚味４０側の黒皮鋼板を間隙７柳に保っ
て平行に対面せしめ、両者間に必Ｖの電位差をかけ、記
録層側に超音波振動を加えて、トナー像を転写した。

トナーは鋼板上でただちに溶融し、流動状態となったが
硬化が完了するには約１５分を要し、それまでに他の物
体を接触させると像は物体へ粘着した。そこで像転写後
、硬化ェポキシ樹脂で固められたシリカを容積で３０％
含む粒径２００ムの粗大粒子を空気流にのせて鋼板上へ
散布した。

この操作により像のコントラストはおちることなく、し
かも即座に物体を接触せしめても殆んど粘着はおこらな
くなった。実施例 ｍ 第３図にしめした装置で基体の表面に粗大粒子を持つ像
を転写し、基体が保有する熱で定着した。

この像に物体を接触しても像の破壊が起らなかつた。実
施例 Ｗ 熱硬化性白色塗料ェバロン２０００（中国塗料製ェポキ
シ樹脂系）を用いて３側×３側のドット（ドット間隙０
．７側）よりなるマーキング情報を実施例ロと同様に形
成した。

これを１００ｑｏの厚味２０柵の黒皮鋼板上へ間隙転写
し、テトラクロルェタンをスプレイして溶剤定着した。
溶剤がなお樹脂中に含まれていて表面が軟し、間に径３
００〜６００山の石英ガラス球を一杯に散布し、やわら
かいトナーに粘着させた。溶剤が揮発しない間に搬走用
のローラが接触しても画像はまったくし、たまなかった
。なお背景部におちたガラス粒子は漸次、鋼板面から脱
落し、像コントラストをそこなうことはまったくない。
実施例 Ｖ 本実施例は粗大粒子を先に基体上へ散布しておく例であ
る。

鋼板上へ隆約１帆のテフロン被覆したオッタクサンド（
天然の桂砂）を散布した。散布の密度は１の当り、２０
〜４雌泣子程度である。この上に粒蚤約７０仏の白色ト
ナー（線状芳香族ポリエステル樹脂と酸化チタンの７５
：２５の混合物）を用いて単位ドット３脚×３肋を配列
してなるマーキングパターンを形成した。溶剤としてト
リクロロェチレンとＭＩＢＫの４：１混合物を吹き付け
定着した。トナーはとげてテフロン被覆粒子の間を埋め
、この状態でマグネットローラを接触させても画像は損
われなかった。以上の説明から明らかなように、本発明
はトナー像に粗大粒子を混入したから物体が軟化状態に
あるトナー像に近づいた場合に、この粗大粒子によって
物体がトナー画像に接触するのを防止するから、画像が
破壊されるおそれがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の定着方法を示す説明図、第２図は本発明
の定着方法の一例を示す説明図、第３図は本発明の別の
実施例を示す説明図である。 １・・・・・・基体、２０・・・・・・トナー粒子、２
１・・・・・・画像、３……スブレイガン、４……マグ
ネットチャック、５……粗大粒子、３０……導電性ロー
フー、３１・・・・・・放電記録針、３２・・・・・・
現像機、３４・・・・・・粗大粒子アプリケーター、３
３・・・・・・中間ベルト。 第ー図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基体上に形成されたトナー像に熱または溶剤を作用
   させることによりトナー粒子を軟化して基体上にトナー
   像を定着する方法において、前記トナー粒子よりも粗大
   でかつ熱または溶剤で軟化しない粗大粒子を像コントラ
   ストを損わないように前記トナー像に混入し、トナー粒
   子が軟化状態にあるとき、画像に物体が接触しようとし
   てもこの物体が粗大粒子に当接して画像を破壊しないよ
   うにしたことを特徴とするトナー像定着方法。 ２ 前記粗大粒子を溶剤とともにトナー像に吹き付けて
   トナー像に混入するようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のトナー像定着方法。 ３ 前記基体が加熱されており、この基体の熱によつて
   トナー像が軟化状態にあるとき、前記粗大粒子を空気と
   ともにトナー像に吹き付けるようにしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のトナー像定着方法。 ４ 前記粗大粒子を中間ベルト上に一様に付着し、さら
   に、この粗大粒子上に静電記録ドラムに形成されたトナ
   ー像を転写し、この中間ベルト上に形成された粗大粒子
   とトナー像とを基体上に転写するようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のトナー像定着方法。 ５ 前記溶剤をトナー像に吹き付けてトナー粒子が軟化
   状態にあるとき、前記粗大粒子を吹き付けるようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のトナー像
   定着方法。６ 前記粗大粒子を基体上に予め散布してお
   き、この粗大粒子上にトナー像を形成するようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のトナー像定
   着方法。 ７ 前記粗大粒子が硅石であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項から第６項いずれか記載のトナー像定着
   方法。 ８ 前記粗大粒子が石英ガラス球であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項から第６項いずれか記載のトナ
   ー像定着方法。 ９ 前記粗大粒子が焼成アルミ粉末であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第６項いずれか記載のト
   ナー像定着方法。 １０ 前記粗大粒子が架橋したポリマー粉末であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項いずれか
   記載のトナー像定着方法。 １１ 前記基体が加熱状態にある鋼板であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のトナー像定着方法。 １２ 前記鋼板が常温で暗色をしている場合には、前記
   トナー粒子に白色もしくは淡色のものを用い、また粗大
   粒子にトナー粒子と同色もしくは透明のものを用いて像
   コントラストを損なわないようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１１項記載のトナー像定着方法。１３
   前記トナー像を熱定着する場合には、前記トナー粒子
   の粒径が２０〜５０μであり、前記粗大粒子の粒径が３
   ００〜７００μであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のトナー像定着方法。 １４ 前記トナー像が熱定着される場合にはトナー粒子
   と粗大粒子のそれぞれの混合容積をＶ＿１、Ｖ＿２とし
   、平均粒径をそれぞれｒ＿１、ｒ＿２とすると、▲数式
   、化学式、表等があります▼の関係式が成立することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のトナー像定着方
   法。