JPH0446372A - 記録装置 - Google Patents

記録装置

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JPH0446372A
JPH0446372A JP2154754A JP15475490A JPH0446372A JP H0446372 A JPH0446372 A JP H0446372A JP 2154754 A JP2154754 A JP 2154754A JP 15475490 A JP15475490 A JP 15475490A JP H0446372 A JPH0446372 A JP H0446372A
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toner image
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Katsutoshi Ogawa
勝敏 小川
Soichiro Mima
美間 総一郎
Satoshi Matsumoto
聡 松本
Takahiko Nanko
孝彦 南光
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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 静電記録などを用いる記録装置に関
するものである。
従来の技術 従来より、着色粉体を利用した記録方式として、電子写
真 静電記録などがよく知られている。これらの方式C
よ 電子写真感光体あるいは誘電体などの電荷保持体上
に静電潜像を形成し 前記静電潜像とは逆極性に帯電し
た着色粉体(トナ−)で現像してトナー像を得たの板 
これを受像体に転写し さらに定着することで、最終的
な記録物を得るものである。
この従来の記録装置において(よ 像担持体上に形成さ
れた粉体像をコロナチャージャなどによって受像体に静
電転写した後、これを熱ローラの加熱により定着すると
いう方法が広く用いられている。
発明が解決しようとする課題 しかしこの方法は種々の課題を有してぃ九具体的に(よ (a)静電転写について、 (1)スキャッタリングと呼ばれるトナーの飛散があり
記録画像がぼける。
(2)高湿環境下においては転写効率が低下する。
(3)トナーと受像体の抵抗値の変動により転写が不安
定になる。
(b)熱定着について、 (1)熱エネルギーとして使う消費電力が大きく不経済
であム (2)電源投入時に定着器の温度が上昇するまでのウオ
ームアツプ時間が長い。
(3)高温であるため紙ジヤム時などに発火などの危険
があも などの課題を有していtう 本発明はかかる点に鑑へ 簡単な装置構成 高速 低エ
ネルギーで、かス 安全法 価格 印字品質、安定性等
の優れた転写定着を実現することが出来る記録装置を提
供することを目的とするものであム 課題を解決するための手段 本発明It  β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン
高縮合物または この誘導体の少なくとも一つを結着剤
として形成してなるトナーと、前記トナーからなるトナ
ー像を像担持体上に形成する像形成手段と、前記トナー
を溶解、 低粘度化する溶媒を前記トナー像に供給する
溶媒供給手段と、前記溶媒と前記トナー像とを受像体に
圧着させて転写する転写手段とを備えたことを特徴とす
る記録装置である。また 前記トナーの結着剤であるβ
−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン高縮合物の塩型が
アンモニウム塩であることを特徴とする記録装置である
作用 本発明ζよ 前記の構成により、以下の作用と効果を得
ることが出来る。すなわ板 静電転写と熱ローラによる
熱定着の各工程での種々の課題を解決するため番へトナ
ー像を溶媒で溝縁 低粘度化し 受像体に転写定着する
。この本発明の方式を以下に示す。
この方式で(よ 像担持体と、 トナーと、前記トナー
を低粘度化し得る溶媒とを用いる。ま慣 静電荷潜像形
成手段により静電荷潜像が書き込まれた像担持体上にト
ナー像を形成する。次に前記トナー像を溝縁 低粘度化
し得る溶媒を供給し 前記溶媒によって、溝縁 低粘度
化したトナー像を受像体に圧着させて転写と定着を同時
に行なう。
これにより、静電転鳳 熱ローラによる熱定着の各工程
での種々の課題を解決し 簡単な装置構成で、低エネル
ギーで、かつ転写効率の良好な鮮明な画像が得られる記
録装置を実現する。
この方式でスチレンム ポリエステル叛 アクリル久 
エポキシ、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート ポ
リビニルブチラールなどの樹脂を結着剤とした従来のト
ナーを使用する場合 前記トナーを溶解し得る溶媒とし
て(友トルエン、アセトン、ベンゼン、キシレン等の採
用が可能である力丈 危険性が高く、高価な有機溶剤に
限定される。安全性や価格の面から溶媒を考えると、水
または水とアルコールの混合溶媒が最も有効であり、こ
れらの溶媒に容易に溶解する樹脂を結着剤として使用す
ることが不可欠である。この水または水とアルコールの
混合溶媒に容易に溶解する樹脂として、ポリビニルアル
コール(PVA)、カルボキシメチルセルロー人 (C
MC)、メチルセルロース(MC)、 ヒドロキシエチ
ルセルロース(NEC−)、ポリエチレングリコール(
PEG)、アルギン酸ソーター ポリアクリル酸ソータ
ー ポリエチレンオキサイド、澱粒  ゼラチン、プル
ラン等の水溶性高分子材料かある。これら水溶性樹脂(
よ 接着剤や結着剋 食品や医薬& 香粧品への添加物
 紙加工 増粘剤など、様々な分野に渡っている。本発
明で(よ 次の一般式で表わされるβナフタレンスルホ
ン酸塩ホルマリン高縮合物または この誘導体の少なく
とも一つを、 トナーの結着剤として含ませている。
β−ナフタレンスルホン酸酸塩ホルマリン高縮合物−ナ
フタレンスルホン酸塩ホルマリン高縮合物誘導体 (式中、Xはアンモニウム ナトリウム 力ルシウベ 
カリウムであり、またRはアルキル基である。  ) 上述した一般的な水溶性高分子材料に対し β−ナフタ
レンスルホン酸塩ホルマリン高縮合物また(よ この誘
導体(よ 従来 水溶性の高分子分散剤としての用途で
しかなかっt4シかし一般的に使用されてきた水溶性高
分子材料をトナーの結着剤として用いるよりL β−ナ
フタレンスルホン酸塩ホルマリン高縮合物または この
誘導体を使用した方力(溶媒を供給することによって転
写定着を行なう方式にとって種々の利点を有りでいる。
すなわ板 (1)従来使用されてきた水溶性高分子材料に比べ極め
て溶解速度が速く、低粘度な液体が容易に得られるた嵌
 溶媒供給による転写定着が高速で行える点 (2)固相では高い硬度を示すた取 粉砕性に優れ粉体
が容易に得られる点 (3)耐熱性に優れているた取 熱によりトナーの軟化
や融着、または流動性の低下などが生じたり、現像後の
トナー画像が軟化し 乱れたりすることがない点 (4)本来は水溶性の高分子分散剤であるた敢 有機及
び無機の着色剤に対する分散効果に優れている点 である。
よってβ−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン高縮合物
または この誘導体の少なくとも一つをトナーの結着剤
として含有させて作製したトナーと、前記トナーを低粘
度化し得る水または水とアルコールの混合溶媒と、像担
持体を用し\ 像形成手段により像担持体上にトナー像
を形成し これを前記溶媒で溝縁 低粘度化させ、転写
と定着を行う手段を用いることにより、静電転私 熱ロ
ーラによる熱定着の各工程での種々の課題を解決し簡単
な装置構磁 高速 低エネルギーで、か2安全性、価格
 印字品質、安定性等の優れた転写定着プロセスを実現
することが出来る。
実施例 本発明の記録装置の実施例について以下に述べる。
まず−本発明の記録装置について、図を参照して説明す
る。
第1図は本発明の記録装置の概略構成図を示すものであ
る。
本実施例(よ 粉体像を形成する像形成手段にイオン照
射ヘッドを用いた場合を例にとって説明すも イオン照
射ヘッドについて(よ たとえIL  U。
S、  P、  180218などに開示されている。
第1図において、 lは画像信号に応じてイオンを照射
するイオン照射ヘッド、 2はアルミニウムなどの導電
性のドラム周面上に誘電体層を担持させL 像担持体で
ある誘電体ドラム 3はトナー、4はトナー3による現
像を行なう現像器、5は誘電体ドラム2上に形成された
トナー像である。
これらのイオン照射ヘッド1、現像器4で、 トナー像
5を誘電体ドラム2上に形成する像形成手段を構成する
6(瓜 トナー3を低粘度化させる溶媒をミストの状態
にして前記誘電体ドラム2上に供給すゑ溶媒供給手段で
ある溶媒ミスト発生器を示す。
7は誘電体ドラムに圧着して設けた転写手段である圧着
ローラ、 8は受像体である記録紙を示す。
な耘 記録紙8として(よ 例えば上質紙 アート既 
マット紙などのパルプ紙 および合成紙OHPフィルム
を用いる。
まt=  圧接ローラ7は誘電体ドラム2ととも区誘電
体ドラム2上α 低粘度化されたトナー像5と記録紙8
を圧接せしめるものであも 9(よ 誘電体ドラム2上に残った未転写のトナーをク
リーニングするクリーニングユニットであり、金属性ブ
レードにより、誘電体ドラム2上の未転写トナーをクリ
ーニングするものである。
10は 誘電体ドラム2上の静電潜像を消去する除電器
であも ま?=11は溶媒タン久 12は溶媒供給ポンプ 13
は超音波振動子、 14は送風ファン、 15は溶媒ミ
ストであも 以上のように構成された この実施例の記録装置におい
て、以下その動作を説明する。
まず、イオン照射ヘッドlにより、画信号に応じた静電
潜像が形成される。
この静電潜像力叉 現像器4によって接触現像されるこ
とで、 トナー像5が誘電体ドラム2上に形成されも 一人 溶媒ミスト発生器6は溶媒タンク11と接続され
ており、溶媒供給ポンプI2により、溶媒ミスト発生器
6に溶媒か供給されも 溶媒ミスト発生器6に供給され
た溶媒は 溶媒ミスト発生器6内に設けられた1個以上
の超音波振動子13により溶媒ミスト15の状態とな4
 ここで、溶媒ミスト発生器6の国体に設けられた送風
ファン14により送られる空気流により、溶媒ミスト1
5力叉 誘電体ドラム2の表面に向かって供給され誘電
体ドラム2上のトナー像5を低粘度化させるものであも 以上述べたようにして、溶媒ミスト発生器6により、誘
電体ドラム2上のトナー像5に溶媒ミスト15が供給さ
れる。
トナー像5の部分、すなわち画線部(友 親溶媒性が高
いた数 溶媒ミスト15が非常に付着しやすい秋風 す
なわち溶媒に濡れやすい状態にあ4またさら番へ  い
ったんトナーに付着した溶媒Lトナー内部に浸透拡散・
低粘度化していくた教トナー表面の溶媒ミストを付着さ
せやすい状態が持続されたまま、 トナーの低粘度化が
進行してい次に トナー像5が溶媒ミスト15により十
分に低粘度化された状態で、誘電体ドラム2上のトナー
像5が記録紙7に圧接されると同時へ 記録紙8の繊維
の中に入り込むことで転写される。この状態で転写され
たトナー内部に含まれている溶媒が蒸発 あるいは浸透
乾燥することで、これが定着され 最終の記録物が得ら
れも 最後に 誘電体ドラム2がクリーニングユニット
9によりクリーニングされ 誘電体ドラム2上に残留し
ている紙粉などが除去される。その後に除電器10によ
り除電され 静電潜像が消去される。
このとき、 トナー像5は溶媒により低粘度化されてい
るた敢 従来の例えば圧力定着を用いた装置等に比べる
と、圧接ローラ7にかける圧力がはるかに低くてよいこ
とは明らかである。圧接ローラ7にかける圧力1よ ト
ナー像5が低粘度化される度合によって異なる力(従来
の圧力定着法の数十分の−から数百分の−に低減するこ
とができる。
以上のように トナー像5を低粘度化させる溶媒を供給
する溶媒供給手段である溶媒ミスト発生器6を設けるこ
とにより、 トナー像5を溶媒ミスト15で低粘度化さ
せることで、転写と定着を同時に行うことができ、高速
かつ、低消費電力 かつ簡易な構成の記録装置を実現で
きる。まt:、、接触転写である。ために転写時のトナ
ー像の乱れもなく、また転写率も90%以上が容易に実
現でき、転写効率の良好な鮮明な画像か得られる。
次?ミ 前記記録装置に供給するトナーの説明をする。
ここでトナーと1よ 少なくとも結着剤と着色剤を含む
粉体を示す。
トナーの結着剤にはβ−ナフタレンスルホン酸塩ホルマ
リン高縮合物また(飄 この誘導体 特に塩型がアンモ
ニウム塩であるものが含まれる。 トナー全量に対し 
前記高縮合物または この誘導体が20重量%以以上好
ましくは35重量%以上使用することが望ましい。なぜ
ならは 例えば20重量%未満では結着力が弱く、安定
したトナーが得られなくなるからである。
また 前記高縮合物または この誘導体と他の水溶性高
分子材料との混合物を結着剤として用いてもよい。他の
水溶性高分子材料としてCL  ポリビニルアルコール
(PVA)、カルボキシメチルセルロー、’、  (C
MC)、メチルセルロース(MC)、 ヒドロキシエチ
ルセルロース(HEC)、ポリエチレングリコール(P
EG)、アルギン酸ソーター ポリアクリル酸ソーダ、
ポリエチレンオキサイドミWj、a  ゼラチス プル
ランなどが挙げられる。
着色剤としては 公知の適当な顔料または染料が使用さ
れる。 トナー全量に対し1〜20重量%使用すること
が望ましI、X01重量%以下であると十分な濃度特性
が得られず、また20重量%よりも多いと結着力の低下
などの弊害が生じてくる。
本発明のトナーには必要に応じて粉体流動性向上剤など
の添加剤を用いることができる。
粉体流動性向上剤としては5iOa、TiO2、Ala
03およびそれらの誘導体などがトナー全量に対し0.
05〜IO重量%の範囲で内添または外添することが好
ましい。0.05重量%よりも少ないと十分な流動性が
得られずミ また10重量%よりも多いとトナー像が白
濁し 鮮明な画像が得られなくなム また トナー製造法との関連で、懸濁安定剤などを添加
する場合かある。
本発明のトナーを磁性トナーとして用いる場合(上 通
常使用されている公知の磁性体粉末を混合する。具体的
にζム 各種金属粉 酸化アルミニウム 酸化跣 酸化
ニッケルのような金属酸化物と、これらを含む金属化合
物および強磁性フェライト並びにそれらの混合物の微粉
末であり、 トナー全量に対して10〜80重量翅 好
ましくは35〜65重量%の配合量がよ(℃ なぜなら
ば 例えば10重量%以下であると常時安定した磁気特
性が得られず、また80重量%よりも多いと結着剤の含
有率が低下し結着力が不足するからであaまた本発明の
トナーを導電性トナーとして使用する場合(よ 導電性
物質として、カーボンブラック等の高導電体をトナー全
量に対して1〜30重量%の範囲で混合して用いも 1
重量%よりも少ないと、カーボンブラック粒子の連鎖が
形成されず導電性を示さない。また30重量%よりも多
いと、結着剤の含有率か低下し結着力が不足する恐れが
ある。
本発明のトナー(表 例えばトナー原材料を適当な溶媒
に溝縁 分散または懸濁させた後に 蒸発乾燥 粉砿 
分級して得る方法 またはスプレードライ処理して得る
方法 あるいは種々の重縮合法等によっても得ることが
出来も 前記の方法で製造された本発明のトナーの平均粒径は5
〜20μmのものが好ましく−粒径の小さなものはトナ
ーフィルミング現象を起こし易く、従って受像体の汚れ
の原因となりやすく、また粒径が大きくなると画質の荒
れの原因になり易1%本発明の具体的な実施例を以下に
示す。本実施例では64g/m”のPPC用紙を用いた
まず、以下のようにして、本発明に係るトナーを作製し
九 実施例1 ・結着剤: ディスコール N30 (β−ナフタレン
スルホン酸アンモニウム・ホルマリン高縮合惧第−工業
製薬(株)製)を脱水処理して得られた固形分 40、5重量% ・磁性粉末:  MAT  305HD (マグネタイ
ト、戸田工業(株)製) 50、4重量% ・着色剤1 導電性物質コ  C0NDUCTEXSC
(カーボンブラック コロンビャンカーボン日本 (株
)製) 9、 1重量% まず、前記水溶性樹脂をホモミキサー(特殊機化工業(
株)製)を用いて水に溶解させ九 そして前記水溶液中
に前記マグネタイト及びカーボンブラックを混合させ、
ボールミルで充分に分散させた後、加熱乾燥させてブロ
ックを得た これを放冷後カッターミルで粗粉砕して2
mm以下の粒子とし九 次いでジェットミルにて微粉砕
し 分級機にて分級して、平均粒径が10μrrK5〜
20μmの粒径が90%以上のトナーを得九 粒径の測
定には 遠心沈降式粒度分布測定装置(SA−CF2、
(株)島津製作所製)を使用し九 分散媒にはケロシン
を用いμ 実施例2 実施例1で使用した高縮合物の塩型をナトリウム塩に変
え 他の材料の成分や混合比及び実施操作は実施例工に
準じて作製した 実施例3 実施例1で使用した高縮合物の塩型をカルシウム塩に変
え 他の材料の成分や混合比及び実施操作は実施例1に
準じて作製した 実施例4 実施例1で使用した高縮合物30重量%とPVA  2
05(PVA、クラレ(株)・製)10.5重量%の混
合物を結着剤とし 他の材料の成分や混合比及び実施操
作は実施例1に準じて作製し池比較例1 実施例1で使用した結着剤をPVA205(PVA、ク
ラレ(株)製)に変え 他の材料の成分や混合比及び実
施操作は実施例1に準じて作製し比較例2 実施例Iで使用した結着剤をP E G  20000
 (PE G、  第一工業製薬(株)製)に変え、他
の材料の成分や混合比および実施操作は実施例1に準じ
て作製しようとした力\ 結着剤か柔らかすぎて粉砕で
きずミ トナーとしての粉体は得られなかっム前記実施
例及び比較例1で作製したトナーについて、水及び水と
エタノールを4=6の重量比で混合した溶媒を供給した
ときの溶解の速さと溶解時の粘度を定性的に比較しな ここで、水とエタノールの混合溶媒を水と同様に比較し
たのc戴  溶媒として水とエタノールの混合溶媒を用
いることで、印字品質、安定性等αより優れた転写定着
を実現することが可能だからである。その根拠として、 (1)溶媒が紙に浸透した後の乾燥か水よりも容易であ
る (2)乾燥したときの紙の皺 カールがほとんどない (3)紙を水で濡らした場合、水が紙繊維の主要成分で
あるセルロースの間に発現している水素結合を破壊する
たぬ 紙の強度がなくなる力(水とアルコールとの混合
溶媒では水のように紙の強度を弱くしないので、記録装
置内での紙の走行に支障をきたさない などが挙げられる。また 水とエタノールの混合比(よ
 エタノールの比率が60%までは 消防法(平成2年
5月23日施行)で自由な使用が認められているたム 
上記の割合で設定し通上記実施により得た定性的な溶解
の速さと完全溶解時の粘度を表1に示す。
(以下余白) 表  1 上記の表から、いずれの実施例の場合でL 比較例に比
べ水に対する溶解速度や溶解時の粘度は十分である。ま
た水とエタノールの混合溶媒については実施例I、 4
が使用できるが 特に実施例1は良好な特性を示す。よ
って、実施例1のトナーと、水とエタノールの混合溶媒
を用いることで、印字品質、安定性等に優れた転写定着
を実現することかできる。
上記 実施例1〜4と比較1のトナー、及び溶媒である
水を上述の記録装置に供給り、130cm/sのプロセ
ス速度で現像、及び転写定着を行なった 実施例1〜4
、及び比較例1のトナーは1成分磁性導電性トナーであ
り、誘電体ドラム上の静電潜像に対向したトナーに誘導
される電荷により現像する現像方式によって現像を行な
っtうその結果を表2に示す。
表  2 比較例1を前記のプロセス速度で現像した場合で(よ 
定着性に劣り、現像後の画像もトナーが充分に溶解して
いないために光沢がなく画像濃度も充分に出なかった 
しかし 実施例1〜4で(よ定着性に優れ 画像に光沢
があり高濃度になつ?。
すなわち、β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン高縮
合物を結着剤とするトナーに 前記トナーを溶解し得る
水を供給することによって、鮮明な画像が得られた 次に 前記実施の現像条件のう板 溶媒を水とエタノー
ルを4:6の重量比で混合したものに変えて現像した場
合での結果を表3に示す。
(以下余白) 表  3 前記現像条件下で1よ 実施例1と4についてのみ記録
が出来九 特に水とエタノールの混合溶媒にも容易に高
速溶解し 低粘度化する実施例1のみが十分に転写定着
し かつ光沢があり高濃度の画像になっ九 すなわ板 
β−ナフタレンスルホン酸アンモニウム・ホルマリン高
縮合物を結着剤とするトナー1ミ 水とエタノールの混
合溶媒を供給することによって、印字品質、安定性によ
り優れた転写定着を実現することが出来島 上記で(よ β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン高
縮合物を使用した力\ この誘導体を使用しても同様な
結果が得られる。なぜならば 前記誘導体にも水溶性に
寄与するスルホン酸塩基(SO3X)が十分にあるた嵌
 水に対する溶解性はアルキル基にほとんど影響されな
いからである。
また上記でL&  溶媒として水とエチルアルコールの
4:6の混合溶媒を用いたが他の比率でももちろんよく
、また 他のアルコールでもよい。但しエチルアルコー
ル以外のアルコールを用いる場合、または60%以上の
アルコールを用いる場合は 使用上の注意か必要になる
また トナー像への溶媒供給手段として、 ミストを利
用している力丈 これに限定されるものではなく、蒸気
を供給する方法や像担持体に塗布する方法 あるいは記
録紙に塗布方法としてもよ0゜また 像形成手段として
、イオン照射ヘッド、誘電体ドラム 導電性磁性トナー
を用いたプロセスになっている力(これに限定されるも
のではなく、光照射ヘッドあるいは複写原稿からの反射
光感光体ドラム 絶縁性あるいは非磁性トナー等の電子
写真プロセスを用いてももちろんかまわない。
また トナー像形成を他の感光体ドラム上で行((これ
を中間転写体にいったん転写してから記録紙に再転写す
る方法としてもよl、% このような中間転写体に粉体像を転写する方法としては
 たとえば中間転写体を、粘着性を持ったシリコンゴム
ローラとし 表面のゴム粘性によりトナー像を転写する
方法東 絶縁性トナーを用いる場合などでは コロナ転
写などの方法によって中間転写体にトナー像を転写する
方法などかあム また 本実施例においては受像体としてPPC用紙を用
いた場合について述べた力<、OHPフィルムなど紙以
外のものでももちろん良(1発明の詳細 な説明したように 本発明によれば 簡単な装置構成 
高速 低エネルギーでトナー像の転写及び定着が可能で
、かつ、鮮明な画像が得られる記録装置を提供するもの
であり、その実用的効果は太きし℃
【図面の簡単な説明】
嘴/図は本発明の一実施例における記録装置の概略構成
図である。 1・・・イオン照射ヘッド、 2・・・誘電体ドラな 
3・・・トナー、 4・・・現像線 5・・・トナー像
 6・・・溶媒ミスト発生器 7・・・圧着ローラ、 
8・・・記録紙 9・・・クリーニングユニット、 1
0・・・除電器 11・・・溶媒タン久 12・・・溶
媒供給ポンプ、 13・・・超音波振動子、 14・・
・送風ファン、 15・・・溶媒ミスト。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン高縮合物
    または、この誘導体の少なくとも一つを結着剤として形
    成してなるトナーと、前記トナーからなるトナー像を像
    担持体上に形成する像形成手段と、前記トナーを溶解、
    低粘度化する溶媒を前記トナー像に供給する溶媒供給手
    段と、前記溶媒と前記トナー像を受像体に圧着させて転
    写する転写手段とを備えたことを特徴とする記録装置。
  2. (2)トナーの結着剤であるβ−ナフタレンスルホン酸
    塩ホルマリン高縮合物または、この誘導体の塩型がアン
    モニウム塩であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の記録装置
JP2154754A 1990-06-13 1990-06-13 記録装置 Expired - Lifetime JPH0827570B2 (ja)

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JPH0827570B2 (ja) 1996-03-21

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