JPH0458017B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は電子写真法あるいは静電印刷法などに
於いて、静電気潜像を現像するのに用いられるカ
プセルトナーに関する。 従来、電子写真法としては米国特許第2297681
号明細書、特公昭42−23910号公報（米国特許第
3666363号明細書）及び特公昭43−24748号公報
（米国特許第4071361号明細書）等に記載されてい
る如く、多数の方法が知られているが、一般には
光導電性物質を利用し、種々の手段により、感光
体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をトナ
ーを用いて現像し、必要に応じて紙などの転写材
にトナー画像を転写した後、加熱、圧力或いは溶
剤蒸気などにより定着し、複写物を得るものであ
る。 また、電気的潜像をトナーを用いて可視化する
現像方法も種々知られているが、大別して乾式現
像法と湿式現像法とがある。前者は更に二成分現
像剤を用いる方法と、一成分現像剤を用いる方法
とに二分される。 二成分現像方法に属するものにはトナーを搬送
するキヤリアーの種類により、鉄粉キヤリアーを
用いる磁気ブラシ法、ビーズキヤリアーを用いる
カスケード法等が広く実用化されている。これら
の方法は、いずれも比較的安定に良画像の得られ
る優れた方法であるが、反面、キヤリアーの劣
化、トナーとキヤリアーの混合比の変動による画
像の変動という二成分現像剤にまつわる共通の欠
点を有する。 これらの欠点を回避するため、トナーのみより
なる一成分現像剤を用いる現像方法が各種提案さ
れているが、中でも磁性トナーを使用した方法に
優れたものが多く実用化されている。磁性一成分
現像剤を使用する現像方法としては、導電性トナ
ーを使用するマグネドライ法があるが、これは現
像に対しては安定しているものの、いわゆる普通
紙等の転写材に対する転写性の問題がある。 そこで転写性の良い高抵抗の磁性トナーを用い
る方法として、特開昭52−94140号公報（西ドイ
ツ特許第2704361号明細書）のトナー粒子の誘電
分極を使用する方法、特開昭53−31136号公報
（米国特許第4121931号明細書）のトナーの攪乱に
よる電荷移送の方法等があるが、現像の安定性に
問題がある。又、近年本出願人が提案した現像方
法として、特開昭54−42141号公報、特開昭55−
18656号公報の如き潜像に対してトナー粒子を飛
翔させて現像する方法が実用化されている。これ
はスリーブ上に磁性トナーをきわめて薄く塗布し
これを摩擦帯電し、次いでこれを磁界の作用の下
で静電像にきわめて近接し、かつ接触する事なく
対向させ、現像するものである。この方法によれ
ば、磁性トナーをスリーブ上にきわめて薄く塗布
する事によりスリーブとトナーの接触する機会を
増し、十分な摩擦帯電を可能にした事、磁力によ
つてトナーを支持し、かつ磁石とトナーを相対的
に移動させる事によりトナー粒子相互の凝集を解
くとともにスリーブと十分に摩擦せしめている
事、トナーを磁力によつて支持し又これを静電像
に接する事なく対向させて現像する事により地カ
ブリを防止している事等によつてすぐれが画像が
得られるものである。 現像されたトナー画像を定着する方式として
は、赤外線ヒーターあるいは熱ローラーなどによ
り加熱溶融して支持体に融着固化させる方法が一
般的であるが火災の危険防止、消費電力の節減等
の理由から剛体ローラーによる加圧定着方式へと
変りつつある。 トナーは各々の定着法に適する様に材料を選択
され、特定の定着法に使用されるトナーは他の定
着法に使用できないのが一般的である。特に赤外
線ヒーターによる熱溶融定着用トナーを熱ローラ
ー定着用トナーとして流用する事は不可能であ
り、まして熱定着用トナーと圧力定着用トナーと
の互換性は殆どない。従つて、個々の定着法に適
したトナーが研究開発されており、一成分圧力定
着法用のトナーは更に改良が重ねられている。ト
ナーを加圧により定着する方法は、複写シートの
焼け焦げの危険がないこと、複写機の電源を入れ
れば待時間なしで複写が行なえること、高速定着
が可能なこと、定着装置が簡単なことなど利点が
多い。 この様な加圧定着可能なトナーとしては構成樹
脂が加圧定着に適した特性を有している必要があ
り、この目的にあつた樹脂の開発が積極的に行な
われている。しかしながら、加圧定着性が優れ、
加圧ローラーへのオフセツト現象を起さず、繰り
返し使用に対しても現像性能、定着性能が安定し
ており、キヤリア、金属スリーブ、感光体表面へ
の癒着を起さず、保存中に凝集、ケーキ化しない
保存安定性の良好な実用的な圧力定着トナーは得
られていない。 特に、加圧定着法の点で普通紙への定着性に問
題が残されている。硬質樹脂の殻を設けたカプセ
ル型のトナーも種々提案されている。例えば、特
開昭54−8104号公報（米国特許第3788994号明細
書）などに見られる様な軟質物質を芯とするカプ
セルトナー、あるいは又、軟質樹脂溶液芯カプセ
ルトナーがあるが、圧力定着能不足、オフセツト
現象等の未解決の問題が多く、実用化されるに至
つていない。 さらに、上述の如きカプセルトナーはその粒子
間に於いて、あるいは、カプセルトナーとスリー
ブのごとくトナー担持体間に於いて、カプセルト
ナー粒子表面の発生電荷量にバラツキを生じ、現
像かぶり、トナー飛散等の障害が発生しやすく荷
電制御性が不安定である。 またこれらは、複写枚数を重ねた際に特に顕著
な現象となつて現われ、実質上複写機には適さな
い結果となる。 本発明は、前述の如き欠点のないカプセルトナ
ーを提供するものである。 とりわけ、本発明の目的は、優れた荷電制御性
ならびに安定した荷電制御性を示すカプセルトナ
ーを提供するものである。 更に本発明は、普通紙に対して従来よりも低圧
力で良好な定着性を有し、多数枚複写を行なつて
も現像性能、定着性能が安定している圧力定着性
カプセルトナーを提供するものである。 更に、本発明の目的は、現像性及び転写性の優
れた圧力定着性カプセルトナーを提供するもので
ある。 更に、本発明は磁性微粉子を含有せしめ一成分
系現像剤用の磁性トナーとした場合にも、良好な
圧力定着性を示し、良好な磁性を示し、且つ静電
的に転写のできる圧力定着性カプセルトナーを提
供するものである。 本発明の特徴とするところは、芯物質と、該芯
物質の全体または一部を覆う外殻とから構成され
るカプセルトナーに於いて、外殻が一般式 〔式中R₁は、C₀からC₁₂のアルキレンを示し、
R₂，R₃は、水素原子またはC₁からC₂₀のアルキル
基を示す。〕 で表される上記アミノスチレンまたは同アミノス
チレンの誘導体、 またはそれらの第４級アンモニウム塩と、スチ
レンとから生成されたアミノスチレン−スチレン
系共重合体（共重合モル比１／９〜９／５）を含
有することを特徴とするカプセルトナーにある。 本発明のカプセルトナーを製造する方法は種々
の公知のカプセル化技術を利用することができ
る。例えば、スプレードライ法、界面重合法、コ
アセルベーシヨン法、相分離法、in−situ重合法
など米国特許第3338991号明細書、同第3326848号
明細書、同第3502582号明細書などに記載されて
いる方法などが使用できる。 本発明に用いられる芯物質を構成する樹脂とし
ては、圧力定着性トナーを構成する場合には、線
圧20Kg／cm程度以下の圧力によつて普通紙の繊維
に絡みやすいものが良く、密度0.94ｇ／cm³以上の
ポリエチレンやパラフインワツクスが好ましい。 0.94ｇ／cm²以上のポリエチレンとしては、特
に、140℃における溶融粘度が600CPS以下である
もの好ましく、いわゆる低分子量のポリエチレ
ン、またはポリエチレンワツクスとして知られる
ものであり重合法または分解法で製造されるもの
である。溶融粘度が600CPS以下であり、密度が
0.94ｇ／cm³以上であるポリエチレンで市販されて
いるものとしては例えば、 ACポリエチレン ＃９ （アライド・ケミカル製） （0.94ｇ／cm³，350 CPS） ハイワツクス 310P（三井石油化学製） （0.94ｇ／cm³，250 CPS） ハイワツクス 410P（三井石油化学製） （0.94ｇ／cm³，550 CPS） 〃 405P（三井石油化学製） （0.96ｇ／cm³，550 CPS） 〃 400P（三井石油化学製） （0.97ｇ／cm³，550 CPS） 等がある。 150CPS以下で密度が0.94ｇ／cm³以上のものと
しては、次のような例がある。 ハイワツクス 200P（三井石油化学製） （0.97ｇ／cm³，70 CPS） ヘキストワツクス PE130 （ヘキストAG製） （0.95ｇ／cm³，117 CPS） またパラフインワツクスとしては次表のような
ものがある。

【表】

【表】

【表】 本発明においては、前記の密度0.94ｇ／cm³以上
のポリエチレンとパラフインワツクスを適宜組み
合わせて用いるのが良い。もちろん必要に応じて
パラフインワツクスの中で何種類かを組み合わせ
ても良い。 前記ポリエチレンとパラフインワツクスを組合
せるときの配合比は重量で８／２〜０／10、より
好ましくは６／４〜１／９が良い。 本発明のカプセルトナーの芯物質中に含有させ
る着色剤としては公知の染顔料が使用できる。例
えば各種のカーボンブラツク、アニリンブラツ
ク、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、
ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、メチルバ
イオレツトレーキ、フタロシアニンブルー、ニグ
ロシンメチレンブルー、ローズベンガル、キノリ
ンイエロー等が例としてあげられる。 本発明のカプセルトナーを磁性トナーとして用
いる場合には、芯物質中に磁性粉を含有せしめる
ことができる。磁性粉としては、鉄、コバルト、
ニツケルあるいはマンガン等強磁性の元素及びこ
れれらを含むマグネタイト、フエライト等の合
金、化合物などである。この磁性粉を着色剤と兼
用させてもよい。この磁性粉の含有量は芯物質中
の全ての樹脂100重量部に対して15から70重量部
である。 本発明において芯物質の全体または一部を被覆
する外殻は一般式 〔式中R₁は、C₀からC₁₂のアルキレンを示し、
R₂，R₃は、水素原子またはC₁からC₂₀のアルキル
基を示す。〕 で表されるアミノスチレンまたは同アミノスチレ
ンの誘導体、 またはそれらの第４級アンモニウム塩と、スチ
レンとから生成されたアミノスチレン−スチレン
系共重合体（共重合モル比１／９〜９／５）を含
有するが、上記アミノスチレンまたは同アミノス
チレンの誘導体の好ましいものとしては、ｏ−ア
ミノスチレン、ｍ−アミノスチレン、ｐ−アミノ
スチレン、ｍ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノスチレ
ン、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノスチレン、ｐ−
Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノスチレン、ｐ−Ｎ，Ｎ−
ジプロピルアミノスチレン、ｐ−Ｎ，Ｎ−ジブチ
ルアミノスチレン、ｐ−Ｎ−ラウリルアミノスチ
レン、ｐ−Ｎ−ステアリルアミノスチレン、ｐ−
ビニルベンジルエチルアミン、ｏ−ビニルベンジ
ルジメチルアミン、ｐ−ビニルベンジルジメチル
アミン、ｐ−ビニルベンジルジエチルアミン、ｐ
−ビニルベンジルジプロピルアミン、ｐ−ビニル
ベンジルジブチルアミン、ｐ−ビニルベンジルジ
アミルアミン 等が例示でき、これらのアミンスチレンまたは同
アミンスチレンの誘導体は、ハロゲン化アルキル
類またはハロゲン化アリール類等による第４級ア
ンモニウム塩としても使用することができる。 また本発明において、他のビニル基を有する１
種あるいは２種以上の単量体としては、スチレ
ン、Ｏ−メチルスチレン、Ｐ−メチルスチレン、
２・４−ジメチルスチレン、Ｐ−ｎ・ブチルスチ
レン、Ｐ−tert−ブチルスチレン、Ｐ−ｎ・ドデ
シルスチレン、Ｐ−クロルスチレン、Ｐ−フエニ
ルスチレン等のスチレン類、ビニルナフタレン
類、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のエ
チレン不飽和モノオレフイン類；塩化ビニル、酢
酸ビニル、酪酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビ
ニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソ
ブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オ
クチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリ
ル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸
ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アク
リル酸フエニル、α−クロルアクリル酸メチル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メ
タクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチ
ル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリ
ル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリ
ル酸ステアリル、メタクリル酸フエニル、メタク
リル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエ
チルアミノエチルなどのα−メチレン脂肪族モノ
カルボン酸エステル類、アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル
酸もしくはメタクリル酸誘導体；ビニルメチルエ
ーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチ
ルエーテルなどのビニルエーテル類；ビニルメチ
ルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプ
ロペニルケトンなどのビニルケトン類；Ｎ−ビニ
ルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニ
ルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−
ビニル化合物などを挙げることができる。 また、本発明において、芯物質の全体または一
部を被覆する外殻は、95重量％以下の範囲で他の
樹脂を含有してもよく、例えばポリスチレン、ポ
リＰ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなど
のスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン
−Ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロ
ピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重
合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、ス
チレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−
アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル
酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチ
ル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重
合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、
スチレン−ジメチルアミノエチルメタクリレート
共重合体、スチレン−ジエチルアミノエチルメタ
クリレート共重合体、スチレン−ジメチルアミノ
プロピルアミドアクリレート共重合体、スチレン
−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−αク
ロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−ア
クリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチ
ルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエ
ーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン
共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチ
レン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロ
ニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイ
ン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共
重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメ
タクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ
塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポ
リアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラー
ル、ポリアマイド、ポリアクリル酸樹脂、ロジ
ン、変性ロジン、テルペン樹脂、フエノール樹
脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石
油樹脂、塩素化パラフイン、パラフインワツクス
などが単独或いは混合して使用できる。 実施例 １ 芯物質は、ハイワツクス200P（三井石油化学
製）20重量部、パラフインワツクス155（日本精蝶
製）80重量部、マグネタイト60重量部を、150℃
で溶融混合し、スプレードライヤーで造粒後、乾
式分級により粒径が9.1μ±4.5μの球形状のものを
得た。 この芯物質を、相分離法により、Ｐ−Ｎ，Ｎ−
ジメチルアミノスチレン−スチレン共重合体（モ
ル比１／１）と、スチレン−ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート共重合体（モル比９／１）〔両
者の共重合体の重量比１／１〕で、0.3μの膜厚で
被覆した。このトナー１ｇに対して、鉄粉（200
〜300メツシユ）９ｇを混合して摩擦帯電量を公
知の測定方法で測定したところ＋11.0μc／ｇであ
つた。 次にこのカプセルトナーを磁性スリーブを有す
る現像器に適用し、負の静電荷を有する潜像を現
像した後、上質紙上に転写した。画像を有する転
写紙を両端から圧接力を加えられるようにした２
本の加圧ローラーからなる圧力定着器を通したと
ころ125mm／secのスピードで10Kg／cmの線圧力で
ほぼ完璧な定着性を示した。画像濃度は1.2であ
り、かぶりのない鮮明や反転画像が形成され良好
であつた。さらに、現像器中で、４時間の空回転
の耐久試験後、再び現像、転写を行なつたが、画
像濃度が1.5であり摩擦帯電量が＋13.0μc／ｇで
あり、画質の変化も少なく、良好な耐久性及び安
定した荷電制御性が認められた。 比較例 １ 実施例１の芯物質を、スチレン−メチルメタク
リレート共重合体（モル比１／１）とスチレン−
ジメチルアミノエチルメタクリレート共重合体
（モル比９／１）〔両者の共重合体の重量比１／
１〕で、0.3μの膜厚で被覆した。このカプセルト
ナーを用いて、実施例１と同様な試験を行なつた
ところ、初期の摩擦帯電量は＋22.0μc／ｇであつ
たが、30分の空回転で＋30.5μc／ｇに上昇し、ま
たムラ現象が発生し、さらに画像濃度の低下
（0.6）、かぶりが生じてしまつた。 実施例 ２ 芯物質に、ハイワツクス200P10重量部、パラ
フインワツクス155 90重量部、フタロシアニンブ
ル−５重量部を用いて実施例１と同様に行ない、
粒径が10.3μｍ±5.0μのブルーの芯物質を得た。
この芯物質を、スプレードライング法により、Ｐ
−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノスチレン−スチレンの
共重合体（モル比１／１）とスチレン−ジエチル
アミノエチルメタクリレート共重合体（モル比
９／１）〔両者の共重合体の重量比１／１〕で、
0.5μの膜厚で被覆したところ、このカプセルトナ
ーの摩擦帯電電荷量は、＋16.4μc／ｇであつた。
このカプセルトナーを200〜300メツシユの鉄粉と
重量比で１／９に混合して、現像剤とし二成分現
像法で、実施例１と同様な試験を行なつたとこ
ろ、空回転２時間後、鉄粉を除去して、再び摩擦
帯電電荷量を測定したところ、＋19.3μc／ｇであ
り、その増加量が少なく、また、画像濃度及び画
質の変化の少ない良好な結果が得られた。 比較例 ２ 実施例２で得られた芯物質を、スチレン−アク
リロニトリル共重合体（モル比１／１）とスチレ
ン−ジエチルアミノエチルメタクリレート共重合
体（モル比９／１）〔両者の共重合体の重量比
１／１〕で、0.5μの膜厚で被覆した。このカプセ
ルトナーを、実施例２と同様な試験を行なつたと
ころ初期の摩擦帯電電荷量が、＋15.7μc／ｇであ
つたのに対し、空回転１時間で＋21.0μc／ｇに増
大し、著しい、画像濃度の低下、及びかぶりが生
じた。 実施例 ３ 実施例２で得られた芯物質を、相分離法により
Ｐ−ビニルベンジルジメチルアミン−スチレン共
重合体（モル比１／１）とスチレン−メチルメタ
クリレートの共重合体（モル比１／１）〔両者の
共重合体の重量比７／３〕で、0.3μの膜厚で被覆
したところ、このカプセルトナーの摩擦帯電電荷
量は、＋9.8μc／ｇであつた。 このカプセルトナーを、負帯電性の磁性トナー
（キヤノン製、NP−120用トナー）と重量比で
１：１になる様に混合して、磁性スリーブを有す
る現像器に適用し、実施例１と同様な試験を行な
つたところ、実施例同様の良好な結果が得られ
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 芯物質と、該芯物質の全体または一部を覆う
   外殻とから構成される静電潜像現像用カプセルト
   ナーに於いて、外殻が、一般式 〔式中R₁は、C₀からC₁₂のアルキレンを示し、
   R₂及びR₃は、水素原子またはC₁からC₂₀のアルキ
   ル基を示す。〕 で表される上記アミノスチレンまたは同アミノス
   チレンの誘導体またはそれらの第４級アンモニウ
   ム塩と、スチレンとから生成されたアミノスチレ
   ン−スチレン系共重合体（共重合モル比１／９〜
   ９／５）を含有することを特徴とする静電潜像現
   像用カプセルトナー。