JPS59187352A - カプセルトナ− - Google Patents

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】 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２２８７β８１号
明細書、特公昭４２−２３９１０号公報（米国特許第３
６６６３６３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、棟々の手段によシ、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１．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シ定着し
、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、
−成分現像剤を用いる方法とに三方される。

二成分現像方法に属するものにはトナーを搬送するキャ
リアーの種類によシ、鉄粉キャリアーを用いる磁気ブラ
シ法、ビーズキャ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、キャ
リアーの劣化、トナーとキャ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か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−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に問題がある。

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）のトナーの役瓦による電荷
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
によシ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、磁力によってトナーを支持し
、かつ磁石とトナーを相対的に移動させる事により）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、トナーを磁力によって支持し又これを
静電像に接する事なく対向させて現像する事によシ地カ
ブリを防止している事等によってすぐれた画像が得られ
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シ加熱溶融して支
持体に融着同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シつつある。

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性に使用でき
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一定着用トナーとして流用す
る事は不可能であシ、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。従って、個々の定着法
に適したトナーが研究開発されておシ、−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
圧によシ定着する方法は、複写シートの焼は焦げの危険
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、尚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シ、この目的に
あっ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ット
現象を起さず、繰シ返し使用に対しても現像性能、に着
性能が安定しておシ、キャリア、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、加圧定着性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、特公昭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、オフセット現象等の未解決の問題が多く、実用
化されるに至っていなり０ さらに、上述の如きカプセルトナー粒子間に於　　。

いて、あるし）は、カプセルトナーとスリーブのごとき
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、現像カプリトナー飛散等の
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
なって現われ、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。

とシわけ、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シも低圧力で良好
な定着性を有し、多数枚複写を行なっても現像性能、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、本発明は磁性微粒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
定着性カッ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、外殻が一般式で表わされる上記Ｎ−ビニル
化合物、 またはそれらの第４級アンモニウム塩と他のビニル基を
有する１種あるいは２種以上の単量体との共重合体を含
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、１ｎ−ｓｉｔｕ重合法など
米国特許第３，３３８，９９１号ＥＡＭＢ書、同第３，
３２６，８４８号明細書、同第３，５０２，５８２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
力定着性トナー全構成する場合には、線圧２０　ｋｌ？
／ｍ程度以下の圧力によって普通紙の繊維に絡みやすい
ものが良く、密度０．９４　ｆｆ／ｃ１１１以上のポリ
エチレンやパラフィンワックスが好ましい。

０、９４　Ｐ／ｄ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６００　ＣＰＳ以下である
ものが好ましく、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ックスとして知られるものであシ重
合法または分解法で製造されるものである。溶融−粘度
が６００　ＣＰＳ以下であシ、密度が０．９４　ｉ／ｃ
ｆ！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） （０，９４１ｉ’−／ｉ、３５０　　ＣＰＳンハイワッ
クス　３１０Ｐ（三片石油化学製）（０，９４５’／Ｃ
＋＋！、２５０　　ＣＰＳ）ハイワックス　４１０Ｐ（
三片石油化学製）（０，９４ｙ−／ｃ４，５５０　　Ｃ
ＰＳ）４０５Ｐ（三片石油化学製） （０，９６ｔ／ｃｄ、　５５０　　ＣＰＳ）４００Ｐ　
（三片石油化学製） （０，９７ｆ／ｃｒｔ１．５５０　　ＣＰＳ　）等があ
る。

１５００ＰＳ以下で密度が０．９４　ｆｆ／ｃｒｉ以上
のものとしては、次のような例がある。

ハイワックス　２００Ｐ（三片石油化学製）（０，９７
ｆ／ｃｒｉ、　７０　　ＣＰＳ　）ヘキストワックス　
ＰＥＩ　３０ （ヘキストＡＧ製） （０，９５Ｐ／ｃＡ、　１１７　　ＣＰＳ　）またパラ
フィンワックスとしては次表のようなものがある。

第１表　　パラフィンワックスおよびマイクロワックス
（日本石油製） 本発明においては、前記の密度０．９４５１−／−以上
のポリエチレンとノ９シンインワックスが適宜組み合わ
せて用いられるのが良い。もちろん必要に応じてパラフ
ィンワッ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ィンワックスを組合せるとき
の配合比は重量で８／２〜０／１０が好ましく、よシ好
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
ボンブラック、アニリンプラック、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、アリゾリン
レーキ、メチルバイオレットレーキ、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、ニッケルあるいはマン
ガン等強磁性の元素及びこれらを含むマグネタイト、フ
ェライト等の合金、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ｘｏｏｉ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で表わさ
れるＮ−ビニル化合物、 またはそれらの第４級アンモニウム塩と他のビニル基を
有する１種あるいは２種以上の単量体との共重合体を含
有せしめるものであるが、上記、Ｎ−ビニル化合物の好
ましいものとしては、Ｎ−ビニルジメチルアミン、Ｎ−
ビニルジエチルアミン）Ｎ−ビニル−Ｎ−ブチルエチル
アミン、Ｎ−ビニルジブチルアミン、Ｎ−ビニル−Ｎ−
エチルメチルアミン、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアニリン
、Ｎ−ビニル−Ｎ−１−す７チルアニリン、Ｎ″″″ビ
ニルジフエニルアミン−ビニル−Ｎ−エチルアニリン、
Ｎ、Ｎ−ジメチルイソプロペニルアミン、Ｎ、Ｎ−ノエ
チルイングロペニルアミン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルイ
ソノ四ヘニルアミン、Ｎ、Ｎ−ジプロビルイソグロペニ
ルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチル−１−ゾロベニルアミン、
Ｎ、Ｎ−ジエチル−１−ゾロベニルアミン、Ｎ、Ｎ−シ
フ”ロビルー１−７’０ベニルアミン、Ｎ、Ｎ−ジフェ
ニルイソグロペニルアミン、Ｎ−７’ロペニルーＮ−１
−す７チルアニリン、Ｎ、Ｎ−ノンユニルー１−ノロベ
ニルアミン、等が例示でき、これらのＮ−ビニル化合物
は、ハロダ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。

まだ本発明において、他のビニル基全有する１種あるい
は２ｍ以上の単量体としては、スチレン、０−メチルス
チレン、Ｐ−メチルスチレン、２１１４−ジメチルスチ
レン、ｐ−ｎ・ブチルスチレン、ｐ　−ｔｅｒｔ−プチ
ルスチレ７、Ｐ−ｎ＊　ドデシルスチレン、ｐ−クロル
スチレン、Ｐ−フェ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、ノロピレン、インブチレ
ン等のエチレン不飽和モノオレフィン類；塩化ビニル、
酢酸ビニル、酪酸ビニル、ベンジェ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、アクリル酸フェニル、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７’。

ビル、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、メタクリル酸フェニル
、メタクリル酸ツメチルアミノエチル、メタクリル敵ソ
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、ビニルへキシルケトン、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−ビニルピロールンなどのＮ−ビニル化
合物などを挙げることができる。

上記Ｎ−ビニル化合物またはそれらの第４級アンモニウ
ム塩と他のビニル基を有する１種あるいは２ｍ以上の単
量体との共重合比は、モル比で５／９５〜９５１５、好
ましくは、１／９〜９１５の範囲で用いられる 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重量饅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、スチレンージメチルア
ミノグロビルアミドアクリレート共重合体、スーｒ−ｖ
ンー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
ンービニルメチルクトン共重合体、スチレン−ブタツエ
ン共重合体、スチレン−イソグレン共重合体、スチレン
ーアクリロニトリル−インガン共重合体、スチレン−マ
レイン酸共Ｍ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、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変
性四ジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、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
ィン、パラフィンワッ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、ハイワックス２００Ｐ（三片石油化学製）２
０重量部、パラフィンワックス１５５（日木精蝶製）８
０重量部、マグネクイトロ０重量部を、１５０℃で溶融
混合し、スプレードライヤーで造粒後、乾式分級によシ
粒径が９．１μ±４．５μであシ、球形状のものを得た
。この芯物質を、相分離法によシ、Ｎ−ビニルソエチル
アミンースチレン共重合体（モル比１／９　）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重／１〕
で、０．３μの膜厚で被覆した。このトナー１５１−に
対して、鉄粉（２００〜３００メシユ）９９−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＋９．
８μｃ／ｙ−であった。

次にと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１２５πｍ／ｓａｃのスピード
で１０　ｋｙ／ｃｍの線圧力でほぼ完壁な定着性を示し
た。画像濃度は１，２であり、カブリのない鮮明な反転
画像が形成され良好であった。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、転写を行なった
が、画像濃度が１．５であシ摩擦帯電址が＋１３．０μ
ｅ／ｆｉ’であシ、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　）　
Ｃ両者の共重合体の重量比ｌ／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ったところ、初期の摩擦帯電量が＋
２２．０μｃ／ｙ−であったのに対し、３０分の空回転
で＋３０．５μＱ／Ｅｌ−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）、カプリが生じ
てしまった。

実施例２ 芯物質に、ハイワックス２００Ｐ１０電量部、パラフィ
ンワックス１５５９０重量部、フタロシアニンブルー５
重量部を用いて実施例１と同様に行なったところ、粒径
が１０．３μｍ±５０μのブルーの芯物質が得られた。

この芯物質を、スプレードライヤー法によシ、Ｎ−ビニ
ルジフェニルアミン−スチレンの共重合体（モル比２／
８）トスチレンーゾ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〕テ、０．ｓμ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、＋１６．３μｃ／
ｙ−であった。このカプセルトナーを２００〜３００メ
ジ−の鉄粉と重量比で１７９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ったところ、
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、＋１９．４μＱ／ｆｌ−であシ、そ
の増加量が少なく、また、画像濃度及び画質の変化も少
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Ｘ合体（モル比ｌ／ｌ）トスチレンージエチルア
ミノエチルメタクリレート共東合体（モル比９／１　）
　Ｃ両者の共重合体の重量比１／１　）テ、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
様な試験を行なったところ初期の摩擦帯電電荷量が、＋
１５．７μＣ／Ｐであったのに対し、空回転１時間で＋
２１．０μｃ／ｙ−に増太し、著しい、画像濃度の低下
、及びカプリが生じたＯ 実施例３ 実施例２で得られた芯物質を、相分除法によｐＮ、Ｎ−
ジエチル−１−プロペニルアミン−スチレン共Ｍ、　合
体（モル比３／７　）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
Ｍ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、＋　１０．
２μｃ／ｆであった。

このカプセルトナーを、負帯電性の磁性トナー（キャノ
ン環、ＮＰ−１２０用トナー）と重量比で１：ｌＫ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ったところ、良好な結果が
得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、外で表わされる上
   記Ｎ−ビニル化合物、 またはそれらの第４級アンモニウム塩と他のビニル基を
   有する１種あるいは２ｍ以上の単量体との共重合体を含
   有することを特徴とするカプセルトナー。