JPS6159351A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子写真法静電印刷法、磁気記録法などに用
いられるトナーに関し、特に圧力定着法に適したトナー
に関する。

［従来の技術１ 従来、電子写真法としては米国特許第 ２．２９７，６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０
号公報（米国特許第３，８８８，３８３号明細書）、特
公昭４３−２４７４８号公報（米国特許第４，０７１．
３Ｅｌ１号明細書）等、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、次いで該潜像を現像粉（以
下トナーと称す）を用いて現像し、必要に応じて紙等の
転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧力あるいは
溶剤蒸気などにより定着して複写物を得るものである。

またトナー画像を転写する工程を有する場合には、通常
、感光体上の残余のトナーを除去するためのクリーニン
グ工程が設けられる。

電気的潜像もしくは磁気的潜像を現像するためのトナー
としては、従来よりポリスチレンのような結着樹脂とカ
ーボンブラックのような着色剤とさらに必要に応じて添
加剤とを溶融混練した後に、粉砕し、５〜２０ル程度の
微粉体としたものが一般に用いられている。このように
乾式トナーは溶剤を用いない乾式法で製造するのが一般
的である。一方、近年省エネルギーの観点から加圧ロー
ラーによる定着方法が盛んに開発されているが、それに
伴なって圧力定着性を有するトナーの開発が重要なテー
マになってきている。しかしながら、現状のトナーにお
いては圧力ローラー間に３０Ｋｇ／ｃｎ＋程度の高い圧
力を伺与しなければ良好な定着画像は得られず、それほ
どの圧力の付与は、画像支持体のカール、光沢化、シワ
などのトラブルを生じたりする。また定着画像を強固に
することが必要なことから、その大型化及びコストアッ
プをもたらす。このような意味からして、可能な限り低
い圧力で定着するトナーの開発が望まれている・ この様な加圧定着性トナーとして、硬質樹脂の殻を設け
たカプセル型のトナーが種々提案されている。例えば、
特開昭５４−８１０４号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、特開昭５１−１３２８３８号
に示されている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い。さらに、上述の如
きカプセルトナーでは、クリーニング時に於いて、ブラ
シ、ブレードなどのクリーニング部材とトナーの間に働
く摩擦力によって、少量トナーの感光体表面にフィルミ
ングと称する薄いトナ一層が形成され、例えば感光体の
残留電位を高めるなど、感光体特性が変化し、画質の低
下をきたす欠点を有する。

［発明が解決しようとする問題点１ 木発明の目的は、上述の如き欠点を解決したカプセルト
ナーを提供するものである。

とりわけ、本発明の目的は、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、なおかつ、多数枚複写
を行なっても、感光体表面へのフィルミングが発生せず
、高品質の画像が得られる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、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
着性及び、磁性を示し、かつ静電的に転写のできるカプ
セルトナーを提供するものである。

Ｕ問題点を解決するための手段及び作用コ木発明によれ
ば、芯物質と該芯物質を覆う外殻とから構成されるカプ
セルトナーであって該カプセルトナーの芯物質及び外殻
にフッ素系重合体粉末を含有することを特徴とするカプ
セルトナーが提供される。

芯物質に圧力成分を含有せしめたカプセルトナーは本発
明の好ましい態様をなすものである。

本発明におけるフッ素系重合体とは、フッ素系単量体の
単独重合体または、フッ素系単量体と他の中量体との共
重合体であり、その具体例を挙げれば、例えば、ポリ７
・ン化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリテトラフル
オロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重
合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体、クロロトリフルオロエチレン−エチレン
共重合体、テトラフルオロエチレン／パーフルオロビニ
ルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフ
ルオロスルホニルフルオライドビニルエーテル共重合体
等があり、これらは、平均粒径が３〜０．０１ｐＬ好ま
しくは１〜０．１　ｐの範囲の粉末として用いられる。

本発明に於いて、フッ素系重合体粉末は、カプセルトナ
ー内部では芯物質内に分散または芯物質表面に局在化し
た状態で含有し、その添加量は、通常０．１〜３０重量
％が好ましいが、最適添加量は基本芯物質の成分の性質
に応じて定めれば良く、またカプセルトナー外部では、
種々の外添方法により外殻表面に、付着した状態で含有
し、その添加量は０．００１〜ＩＯ重量％の範囲で用い
られる。

フッ素系重合体粉末のカプセルトナーの内部及び外部の
添加量が、各々の範囲以上では定着性及び画像濃度の低
下の傾向が現われて好ましくなく、各々の範囲以下では
感光体へのフィルミング防止の効果が充分でない。

本発明に於いて圧力定着性成分としては、線圧２０ｋｇ
／ｃｍ程度以下の圧力によって普通紙の繊維の絡みやす
いものが良く、ポリエチレン、パラフィン、ワックス類
等が好適である。

ポリエチレンとしては、特に１４０℃における溶融粘度
がｅｏｏｃｐｓ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ｅｏｏｃｐｓ以下であり、市
販されているものとしては例えば、 ＡＣポリエチレン＃８　（アライド・ケミカル酸）（０
，９４ｇ／ｃｍ３．３５０ＣＰＳ）ハイワックス　３１
０Ｐ　　（三井石油化学製）（０，９４ｇ／ｃｍ３．２
５０ＣＰＳ）ハイワックス　４１０Ｐ　　（三井石油化
学製）（０，９４ｇ／ｃｍ３．５５０ＣＰＳ）ｔｔ　　
　　　４０５Ｐ　　（三井石油化学製）（０，Ｈｇ／ｃ
ｍ３．５５０ＣＰＳ） ｔｔ　　　　　４００Ｐ　　（三井石油化学製）（０，
ｌ］？ｇ／ｃｍ３．５５０ＣＰＳ）ハイワックス　２０
０Ｐ　　（三井石油化学製）（０，９７ｇ／ＣｍＡ、　
７０ＣＰＳ　）ヘキストワックスＰＥ１３０（ヘキスト
ＡＣ製）（０，９５ｇ／ｃｍ３．　！１７ＧＰＳ）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２表　パラフィンワックス　（日本精蝋製）本発明に
おいては、前記ポリエチレンとパラフィンワックスが適
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より好ましくは６
／４〜！／８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、アニリンブラック、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、アリザリン
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
ガン等の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１００重量部に対して１５〜７０重量
部が良い。

本発明のカプセルトナーの芯物質は、上記各成分を例え
ば溶融混練し、微粉砕したり、スプレードライヤーのス
プレーノズルから雲霧状に吹き出して冷却しつつ造粒し
たりした後、更に必要に応じて分級することにより、平
均粒径が５〜１５１ｊ、の微粒子として調製される。

外殻の物質としては、公知の樹脂が使用可能であり、例
えば、次の様な千ツマー類から成る樹脂がある。スチレ
ン、Ｐ−クロルスチレン、Ｐ−ジメチルアミノ−スチレ
ンなどのスチレン及びその置換体；アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタ
クリル酸Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチルエステルなどの
アクリル酸あるいはメタクリル酸のエステル；無水マレ
イン酸あるいは無水マレイン酸のハーフエステル、ハー
フアミドあるいはジエステルイミド、ビこルビリジン、
Ｎ−ビニルイミダゾールなどの含窒素ビニル；ビニルホ
ルマール、ビニルブチテールなどのビニルアセタール；
塩化ビニル、アクリロニトリル、酢酸ビニルなどのビニ
ルモノマー；塩化ビニルリデン、フッ化ビニリデンなど
のビニリデンモノマー；エチレン、プロピレンなどのオ
レフィンモノマーである。また、ポリエステル、ポリカ
ーボネート、ポリスルホネート、ポリアミド、ポリウレ
タン、ポリウレア、エポキシ樹脂、ロジン、変成ロジン
、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、メラミン樹脂、ポリフ
ェニレンオキサイドのようなポリエーテル樹脂あるいは
チオエーテル樹脂、などの単独重合体、あるいは共重合
体、もしくは７昆合物が使用できる。

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、コアセルベーション法、相分離法
、１ｎ−ｓｉｔｕ重合法、米国特許第３，３３８，９９
１号明細書、同第３．３２ｆｌ、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。

かくして得られる本発明のカプセルトナーは０．０１〜
０．８弘の厚さの外殻を有し、平均粒径が５〜１８ｇの
マイクロカプセルとなる。

本発明のカプセルトナーに荷電制御、流動性付与、着色
等の目的でカーボンブラック、各種染顔料、疎水性コロ
イド状シリカ等を添加または混合することができる。

実施例１ 芯物質は、ハイワックス２００Ｐ　　（三井石油化学製
）２０重量部、パラフィンワックス１５５（日木精蝋製
）８０重量部、マグネタイト６０重量部、ポリフッ化ビ
ニリデン４６１（ペンウォルト製）０．８重量部を１５
０’Ｏで溶融混合し、スプレードライヤーで造粒後、乾
式分級を行なうことにより、粒径が１０．３ｇ±５．０
用であり、球形状のものを得た。

この芯物質を、有機相からの相分離方法によりスチレン
−ジメチルアミノエチルメタクリレート（モル比９０／
ＩＯ）共重合体で０．４１Ｌの膜厚で被覆し、カプセル
化粒子を得た。

次に、このカプセル化粒子３００ｇに、疎水性コロイダ
ルシリカ（日本シリカニ業製）　１．２ｇ、ポリフッ化
ビニリデン４６１０．３ｇをコーヒーミルを使用して、
外添混合し、現像剤を得た。

この現像剤をＯＰＣ感光体使用の複写機ＰＣ−２０（キ
ャノン酸、但し定着器を線圧１２ｋｇ／ｃｍの圧力定着
器に改造したもの）にて、４０００枚の複写試験を行な
ったが、感光体」二にフィルミングの発生することなく
、得られた画像は、試験中終始はぼ完全な定着性を示し
、画像濃度が変化せず、カブリの無い鮮明な画像が形成
され、良好であった。

比較例１ 実施例１より、ポリフッ化ビニリデン４６１の無添加の
カプセルトナーを、実施例１と同様な処理により、現像
剤を調製し、複写試験を行なったところ２０００枚で感
光体表面にフィルミングが発生し、得られた画像は、定
着性及び画像濃度は良好であったものの、前記フィルミ
ングによりカブリが発生し、画質が著しく低下した。

実施例２ 芯材材を、ＡＣポリエチレン＃９（アライド・ケミカル
製）２０重量部、パラフィンワックス　１５５（日本精
蝋製）８０重量部、フタロシアニンブルー５重量部、へ
・キサフルオルプロピレン−テトラフルオルエチレン共
重合体ＴＬ−１２０（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｎｉｔｒｏｇｅｎ
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｃｏ、製）２重量部にして、実
施例１と同様にして造粒したところ、９．８±４．７ｐ
の芯物質が得られ、これを実施例１と同様に調製しコブ
セル化粒子を得た。

次にこのカプセル化粒子３００ｇを疎水性コロイダルシ
リカ３．０ｇ、　ＴＬ−１２０１，０ｇを外添混合し、
さらに２００〜３００メツシユの鉄粉８０ｇと混合して
現像剤とし、４０００枚の複写試験を行なったところ、
実施例１と同様に良好な結果が得られた。

比較例２ 実施例２よりＴＬ−１２０を除いた他は、全く同様にし
て現像剤を調製し、複写試験を行なったところ、３００
０枚で感光体にフィルミングが発生し、画質が低下した
。

［発明の効果］ 本発明に係るカプセルトナーは上記のように、カプセル
構造を有し、かつその内部及び外部にフッ素重合体粉末
を含有しているので、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。

しかも、多数枚複写を行なっても感光体表面へのフィル
ミングが発生せず、高品質の画像が得られる。また、本
発明のカプセルトナーは、磁性微粒子を含有せしめ一成
分系現像用トナーとした場合にも、良好な圧力定着性及
び磁性を示し、かつ、静電的に転写ができるという特徴
を有する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）芯物質と該芯物質を覆う外殻とから構成されるカ
   プセルトナーであって、該カプセルトナーの内部及び外
   部にフッ素系重合体粉末を含有することを特徴とするカ
   プセルトナー。
2. （２）芯物質が圧力定着成分を含有する特許請求の範囲
   第１項記載のカプセルトナー。