JPH01142557A - 画像形成装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は間接式静電複写機又は静電記録装置等の電子写
真装置に用いられるカプセルトナーに関する。

（従来の技術） 間接式静電複写機とは、感光体に静ｉＬ潜像を形成し、
この感光体に対向して設けられた税源スリーブからこの
現像スリーブの周囲に担持されたトナーを前記静電潜像
に移行させて可視像化し、この可視像を用紙等に転写し
、ヒートローラにより圧力又は熱をかけることにより、
前記可視像を用紙の繊維間に定着させる方式を用いた複
写機である。この複写機においては、前記現像スリーブ
の周囲にトナーを担持させるために、現像剤として二成
分現像剤又は−成分磁ａ埃像剤を用いる場合には、磁力
によりトナーを現像スリーブの周囲に引きつけ磁気ブラ
シを形成している。しかし、現像剤として、−成分非磁
性トナーを用いる場合には、磁力を利用することができ
ない為弾性グレードによりトナーを現像スリーブの周シ
に押圧し、現像スリーブを回転させて摩擦帯！させクク
トナー層形成をしている。このようなグレードによるト
ナー層形成手段をとる場合に用いられるトナーとしては
、従来は第４図に示すように樹脂中に着色剤３４が分散
した構造の非カプセルトナーを用いていた。このような
非カプセルトナーの材料として軟化点の低い樹脂を用い
ると、トナーは用紙に定着されやすいが、グレードとの
摩擦帯電による損傷が大ぎく、又、グレードやヒートロ
ーラ九トナーがｌｉ！１１Ｎｊシやすいという問題がお
こる。逆に１鉱化点の烏い樹脂をトナーの材料として用
いると、トナーはグレードやヒートローラに固層しない
が、用紙に定着しにくいという問題がおこる。このため
従来、非カプセルトナーに用いられる樹脂の軟化点は１
３０℃から１６０℃、更に好ましくは１５０℃から１６
０℃としなければならない。このような狭い範囲の軟化
点を限定しかつ安来される諸条件を満たすトナーｆｔ装
造することは困難である。父、前記非カプセルトナーで
は樹脂よシ抵抗の低いカーボン等の着色剤がトナー表面
にも分散している為、トナー表面の帯電量が低下すると
いう問題点も生じる。

このような問題点を解決するため、第５図に示すような
２層からなるカプセルトナーが考えられる。第５図中３
５は軟化点の低い樹脂からなる内核であシ、着色剤３７
が分散している。３６は軟化点の高い樹脂からなる外皮
であり内核の表面を覆っている。このようなトナーを用
いるとグレードやヒートローラへのトナーの固層がなく
かつ用紙への定着が容易となる。又、着色剤３７は内核
にのみ含まれるため、トナー表面の帯電量が低下すると
いった問題点も解消される。しかし、第５図に示したカ
プセルトナーでは着色剤が内核中に分散しているため均
一で高濃度な画像が得られない。その上？１ＱＩｌｉ度
の画像を得るために着色剤の含有量をふやすとトナーの
帯１１Ｃｔｈｔが下がシ、逆に＃就が低下し地かぶプが
生じるといった問題点が生じる。

（発明が解決しようとする問題点） 以上詳述したように、従来の２層からなるカプセルトナ
ーでは均一で扁拠度の画像が得られず、又高衾度の画像
を得るために着色剤の含有量をふやすとトナーの帯電量
が低下し逆に＃ｍが世下し地かぶシが生じるという問題
点があった。

本発明では上記問題点に鑑みて均一、高濃度でかぶシの
ない画像を得ることのできるカプセルトナーを提供する
ことを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための中段） 本発明のトナーは、第１図に示すように軟質の内核６と
硬質の外皮８との間に着色層７を設けたことを特徴とす
る。

以下に各層の構成々分を具体的に述べる。

内核６は分子１ｉ５０００〜５００００で軟化点が７０
−１６０℃の軟質の樹脂からなシ、他に着色剤、ｌＩ型
性成分が含まれる。着色層７は着色剤を１０〜３０％含
み、内核６と同程度の軟質の樹脂をバインダー樹脂とし
て用いる。着色層７の厚さは３μｍ以下とする。外皮８
は分子ｆｉ　３００００〜２０００００．　　軟化点１
３０℃以上の硬質の樹脂からなシ、他に帯電制御剤が言
まれる。外皮８の１−ｆ、ざは３μｍ以下とする。

なお前記樹脂材料としては内核６、着色層７、外皮８と
もポリエステル、ポリワレタン、酢酸ビニル、スチレン
、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸
エチル等の七ツマー又ハこれらの共重合材を用いる。着
色剤としては、カーポンプフック、１ノリングラック、
クロムイエロー、クルトラマリングルー、マラカイトグ
リーン。

ローズペンガル等が用いられる。各層の構成々分。

層厚等の限定理由は以下に説明する通シである。

内核６は定着工程において、用紙へ定着されやすいこと
が要求される０通常ヒートローラは温腋を約２００℃に
保った伏態で熱定着を行うため画像が用紙に容易に定Ｓ
されるためには内核６の軟化点は１６０υ以下でなけれ
ばならない。父、ヒートローラへの付着を防ぐため、エ
マルジョン型ワックス等の離型性成分を含む０ 着色層７はやはシ定着工程において定着されやすいこと
が必要であるため軟質の樹脂を用いる。

又、一般に着色剤は樹脂とのぬれ性が患いため富有率は
３０チを超えることができず、層厚も３μｍを超えるこ
とはできない。外皮８はトナーの表面を保護するもので
ある。と９ため外皮８の材料としてはグレードとの摩擦
帯電による損傷がなく、かコグレード。ヒートローラＫ
ｆｉ！ｄ＊Ｌない硬質の樹脂であることが責求される。

又、トナー表面の帯１！量は適度に保持する盛量がある
ため、ニゲロア７等の帯電制御剤を含め、カーボン等の
低抵抗の着色剤は用いない。父、外皮８０層厚が３μｍ
を超えると、用紙への定着が悪くなる。このため層厚は
３μｍ以下とする。

次に本発明のトナーの製造方法を以下に述べる。ます内
核６を形成する。水に前述の樹脂のモノマーを単独ある
いは、　　　　　　２撫以上組合せたものを１０〜４ｏ
！ｉＪｔパ一セント嬢度（以下ｗｔ　％と略記する）と
分散剤０．０１〜０．１ｗｔ％と重合開始剤とを加えて
懸濁液をつくる。ポリビニルアルコール、ポリスチレン
スルホン酸、ヒドロ千７メチルセルロース、ゼラチン、
又はアニオン系、カチオン系、非イオン系の界面活性刑
が用いられる０上記懸濁液を、サンドミル、スターラー
。

ホモジナイザー等により十分混合させ、使用したモノｉ
−のｔＩｉ類に合わせて温度（一般には６０”Ｑ）を制
御しクク水中懸濁富合を行う。粒子径が７〜３０μｍの
所望の粒径になったところで重合を停止し、内核を得る
。

次に内核６の表面に庸色層７を形成する。内核６を製造
する時に用いた懸濁液に前述の着色剤を分散させ、内核
６と同様の水中Ｍ濁電合によって重合し、層の厚さが０
．０１〜３μｍになったら重合を停止する。

次に着色層７０表面に外皮８を形成する。内核６と同様
の樹脂モノマーを用い同様の方法で■合を行う。但し外
皮８の樹脂は軟化点が高く、従って分子量の太きいもの
でなけれはならないため重合反応の速度をゆるめる必賛
がある。その為、重合中の温度をやや低めにし、重合開
始剤の菫を減らし重合反応を行う。そして外皮の厚さが
３μｍ根度罠なったら重合を停止する。

以上述べた方法により内核１層色Ｍ　、外皮からなるカ
ブセルトナーが製造される。

（作用） このようにして製造された３層からなるカブセルトナー
を用いて画像形成を行うと外皮が硬質の樹脂からなるた
め、ブレードやヒートローラへの固着が防止でき、内核
が軟質の樹脂からなるためヒートローラによる用紙への
トナーの定着が容易である。又着色剤の含有率の高い薄
い層で内核を被橿することＫよ）、内核全体に着色剤が
分散した吠態よシも、効率よく均一で高ＩＲＫの画像が
得られ、かぶ夛も生じない〇 （実施例う まず本来施例で使用される複写機の構造及び作用を第２
図にそって説明する。

感光体１１は＠１２を中心に矢印人の対向にＬｇｌｋ、
することができる。この感光体１１の周りに、帯電チャ
ージャー１３．嬉光ツング１４．ｆｊｔ像器１５、転写
チャージャー１６．クリーニンググレード１７．除電ロ
ーラ１８．除電う７グ１９．がこの顔に配置されて９る
。又感光体１１と転写チャージャー１６との間には、用
紙の搬送路２ｏが設けられ、この搬送路の一万に用紙の
差し入れ部２１、他方にヒート−ローラ２２とブレスロ
ーラ２３とが設置されている。

通常の複写工程においては、まず帯電チャージャー１３
によって感光体１２の表面が一様に帯電され、次に露光
ラン１１４によって感光体１２表面に静電潜像が形成さ
れる。この静電ｍ像は現１３！器１５よシ現像剤が静電
気力罠より付着することによって可視像化される。この
可視像は転写チャージｆ−１６によシ、差し入れ部２１
から差し入れられた用紙に転写される。転写された可視
像は、ヒートローラ２２及びブレスローラ２３により熱
及び圧力をかけることによシ用紙に定着される。感光体
１２１Ｃ残った現像剤はクリーニングブレード１７によ
って除去される。又、感光体上の電荷は除電ローラ１８
及び除電ラング１９によＱ除かれる。通常の被写工程で
は以上の工程を繰り返している。

次に前記複写機内の現像器の構造及び作用を説明する。

感光体１２と対向する位置に現像スリーブ２４が設置さ
れている。この現像スリーブ２４は矢印Ｂ（Ｄｌｊ向に
回転することができる。前記現像スリーブ２４の周囲に
トナー層形成プレード２５．トナー搬送・−ラ２−１１
回収グレード２８が密接して設けられている。更にトナ
ー層形成グレード２５内には抑圧調節器２６が設置され
ている。又、現像器内上部には回転可能な攪拌器２９が
設置されている。

現像剤は攪拌器２９によって現像器内金体に攪拌され搬
送ロー２２７によって現像スリーブ２４の表面に搬送さ
れる。この現像剤はトナー層形成ブレード２５によって
押圧され、このグレード２５と摩擦帯電をさせながらト
ナー層を形成する。グレード２５の押圧力は抑圧調節器
２６により２０〜２００ｇ／ｃｍに調節されている。

次に本笑施例で用いられるトナーの製造法にりいて以下
に述べる。

ます内核を形成した。樹脂材料としてメチレノ４５重麓
部（以下重量部は部と略す。）とｎ−ブチル−メタクリ
レート５部１着色剤としてカーボンブラック（ＭＡ−ｔ
ｏｏ：三菱化成社製）３部、離型性成分としてエマルジ
ョン型ボリグロピレン（ＫＵＥ−：三菱化成社製）３部
、水１５０部、メタノール３０部０分散剤エマール０（
花王社製）０．５部、消泡剤Ｔ８Ａ７３０（東芝シリコ
ン社製）　０．０２部をホモジナイザーで９００　Ｏｒ
ｐｍで予備分散しながら６０℃に加熱し、重合開始剤過
硫酸カリウム（４ｗｔ％水溶液）５部、連鎖移動剤四塩
化炭素１５部を徐々に滴下し、約４時間反応後冷却し粒
径５〜１５μｍの内核の粒子を得た０ との内核の重量平均分子量は８０００．Ｔｇ（ガラス転
移点）は５６℃及び軟化点は１２４．５℃であった。

次に前記内核の表面に着色層を形成した。上記内核の粒
子溶液に、樹脂材料のスチレン４５部とれ一ブチルーメ
タクリレート５部、カーボンブラック（ＭＡ−１００：
三菱化成製）６部、水１５０ｉ１Ｓ、メタノール３０部
９分散材エマール０（花王社製）０．５部、消泡剤ＴＳ
Ａ７３０（東芝シリコン社製）　０．０２部を加える。

ホモジナイザーの回転数を７００　Ｏｒｐｍとし上記内
核と同様の方法で８時間重合を行い、層の厚さ約３μｍ
の着色層を得た。

次に前記着色層７の表面に外皮８を形成した。

樹脂材料のスチレン４５部とｎ−ブチル−メタクリレー
ト１５部、水ｌ、５０部、メタノール３０部。

分散削エマールＯ（花王社製）０．５部、消泡剤ＴＳＡ
７３０　（東芝シリコーン裂）０．０２部、帯電制御剤
ニグロ７ン３部をホモジナイザーで７００゜ｒｐｍで予
備分散しながら温度５０℃に加熱し、重合開始剤過硫酸
カリウム（４ｗｔ％溶液）３部。

連噸移動剤四塩化炭ぷ１５部を滴下し、８時間反応後、
冷却し平均粒径１２．８μｍのトナーを得た。

この外層のみを同僚の条件で重合した粒子の重量半均分
子ｍは１８５０００．ガラス転移点Ｔｇは６７゛Ｃ１軟
化点１５２．３℃、ブローオフによる帯電量は−２５，
４μｃ　／　ｇであった。

なお、軟化点の測定にはツロテスター（ＣＦＴ−５００
，島津製作所社＃りを用いた。このフローテ゛スターの
原理を第３図を用いて説明する。図中の容器３１にサン
プルのトナーを入れ、断面積１儂２のグランジャーによ
り１０　ｋｇ　ｆ　７ｃｍ２の圧力をかけ昇温速度２．
５℃／ｍｉｎとして加熱し、ダイ３３（直径ｌ　ｍｍ　
、長さ１０ｍｍ）よシサンプルトナーの流出が始まった
時の温度を軟化点とした０ このトナーを第２図に示される複写機内の現像器に入れ
画像形成試験を行った。グレードの押圧カバ１００　ｇ
／備２．ヒートローラの線圧は、３０　ｇ／ｃｍ　、周
速は１００ｍｍ／秒とした。その結果、１万枚複写後も
グレード及びヒートローラへのトナーの固着が生じなか
った。また用紙へのトナ一定着も良好でかつ高龜度、均
一でカプリのない初期と同様の良好な画像が優られた。

〔本発明の効果〕

以上詳述したように本発明のカプセルトナーによれば、
グレードやヒートローラにトナーが付層せず、用紙への
トナーの定着も良好で均一、筒４、　図面の説−明 第１図は本発明による３Ｎ力グセルトナーの模式的断面
図、！２図は本発明に使用される複写機の概念図、第３
図はフローテスターの概念図、第４図は従来の非カプセ
ルトナーの模式的断面図、第５図は従来の２層カプセル
トナーの模式的断面図である。

６・・・内核、７・・・着色層、８・・・外皮、９・・
・着色剤、２２・・・ヒートローラ、２４・・・現像ス
リーブ、２５・・・トナー層形成グレード。

代理人　升埋士　　則　近　憲　佑 向　　　　　　　　山　　下　　　　　−第１図 第３図 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軟化点が７０〜１６０℃である樹脂を含む内核と
   、この内核を蔽う軟化点が１３０℃以上である樹脂を含
   む外皮と、前記内核と前記外皮との間に設けられ着色剤
   の含有率が１０〜３０％である着色層とからなることを
   特徴とするカプセルトナー。
2. （２）前記外皮の厚さが３μｍ以下で、かつ前記着色層
   の厚さが３μｍ以下であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載のカプセルトナー。