JPH0223361A - 単一成分冷間圧着性カプセル化トナー組成物 - 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〕 本発明は一般に改良された冷間圧着性トナー組成物に関
し、さらに詳細には、本発明は、例えば、マグネタイト
を含むコア（芯）成分とその上の界面重合により調製し
た耐久性高分子シェル（外皮）とを含有する磁性単一成
分現像冷間圧着性カプセル化トナーに関する。

１つの実施態様においては、本発明によれば、シェルが
、例えば、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（
ＰＡＰＩ）およびジフェニルメタンジイソシアネート（
アイソネート）から成る群から選ばれた第１のイソシア
ネート成分と後で詳述するような第２のアミン成分との
反応生成物を含む改良されたカプセル化冷間圧着性トナ
ー組成物が提供される。本発明の別の実施態様において
は、得られるトナー組成物は、その上に電導性物質を含
み、それによって、例えば、約１×１０３〜約１×ＩＯ
８好ましくは約５Ｘ１０’〜１×１０’オーム−ｃｍの
ような制御された安定な抵抗性を有する組成物を与え、
このトナーは誘導現像法において特に有用である。この
トナー組成物は、ある場合の平坦紙に対する実質的によ
り高い最終像定着性、実質的に改良された機械特性を有
するシェルを包含する多くの利点を有し；さらにまた、
使用するシェルモノマーは低蒸気圧を有し、従って環境
汚染を低減させるもので、これは幾つかの従来技術のト
ナーシェルの場合とは異なる。さらにまた、従来技術で
用いるシェルカプセルは、多くの場合、トナーとして使
用中の剪断力または衝撃に耐え得ない、即ち、本発明の
カプセル化トナー組成物によって軽減された欠点に耐え
得ない。

例えば、本発明のトナー組成物によれば、シェルが早期
に破壊して、例えば、ポリマーとマグネタイトを含む粘
着性コア成分が露出するようになり、他のトナー成分ま
たはイオノグラフィの下位装置コンポーネント表面との
接触時に、望ましくない凝集物を形成するようなことは
生じない。本発明のトナー組成物は、加圧定着、特に、
熱の不存在下での定着を使用する電気感光体を有する静
電像形成装置を包含する電子写真像形成システムにおい
て像の現像を行うのに有用である。

〔従来の技術〕

冷間圧着法は公知である。これらの方法は、加熱定着法
に比し、使用するトナー組成物を室温で定着できること
から主としてエネルギー要求の小さい点で利点を有する
。

米国特許筒４，４０７，９２２号は、硬質成分としての
ある種のポリマー、および軟質成分としてのポリオクタ
デシルビルニエーテルからなる群より選ばれた２種の非
混和性ポリマーの混合物を含む感圧性トナー組成物を開
示している。

さらに、′シングルコンポネントコールドプレンシャー
フィキサブルエンキャブスレイテッドトナーコンポジシ
ョン（Ｓｉｎ＋ｇｌｅ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　Ｃｏ１ｄ
Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｆｉｘａｂｌｅ　Ｅｎｃａｐｓｕｌ
ａｔｅｄ　Ｔｏｎｅｒ　Ｃｏｍｐｏｓｔｔｉｏｎ　）”
なる名称の米国特許出願第６２１，３０７号には、使用
するシェルを界面重合法により調製できる単一成分現像
冷間圧着性トナー組成物が開示されている。同様な教示
は、単一成分磁性冷間圧着性トナー組成物に関する米国
特許出願第７１８，６７６号にも開示されている。この
米国特許出願においては、コアは界面重合法によって調
製した高分子シェル材料中にカプセル化されたマグネタ
イトと特定分子量のポリイソブチレンとを含み得る。さ
らに詳細には、この米国特許出願においては、カーボン
ブラ・ツクと多量のマグネタイトとを含む冷間圧着性磁
性単一成分現像剤が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のカプセル化トナーの多くはその意図する目的には
適しているけれども、平坦紙に適用し比較的低定着性圧
力で定着させたとき著しく改善された像定着性と耐しわ
特性を示す単一成分現像冷間圧着性トナー組成物が求め
られている。さらに、早期に破壊して望ましくないトナ
ー凝集を生じない単一成分カプセル化トナー組成物が求
められている。また、同様な従来技術トナー組成物に比
較して低コストを有する単一成分カプセル化トナー組成
物が求められている。また、現像剤下部装置中で攪拌せ
しめたとき安定な伝導性を示す単一成分境像カプセル化
トナー組成物が求められている。

本発明の目的は前述したような多くの利点を有する単一
成分現像トナー組成物を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の上記および他の目的はコア成分がある種の高分
子シェル、特に、インシアネート置換芳香族化合物から
得られたポリマーを含むシェルによってカプセル化され
ている単一成分圧着性トナー組成物を提供することによ
って達成される。さらに詳細には、本発明の１つの実施
態様においては、マグネタイトのような磁性顔料粒子を
中に含む高分子コアおよび界面重合により調製したカプ
セル化高分子シェルとを含む単一成分現像冷間圧着性ト
ナー組成物が提供される。上記カプセル化シェルは、例
えば、ＰＡＰ　Ｉ　２７、ＰＡＰ１１３５、ＰＡＰ　Ｉ
　９４、ＰＡＰ　Ｉ　９０１、アイソネート１４３Ｌ、
アイソネート１８１、アイソネート１２５Ｍ、アイソネ
ート１９１、およびアイソネ−）２４０を包含するダウ
ケミカル社より入手できるポリイソシアネートを含む第
１成分；および、例えば、エチレンジアミン、テトラメ
チレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチ
レンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｎ−フェニレ
ンジアミン、２−ヒドロキシトリメチレンジアミン、ジ
エチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テト
ラエチレンペンタアミン、１．８−ジアミノオクタン、
キシリレンジアミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミ
ン、トリス（２−アミノエチル）アミン、４．４’−メ
チレンビス（シクロヘキシルアミン）、ビス（３−アミ
ノプロピル）エチレンジアミン、１．３−ビス（アミノ
メチル）シクロヘキサン、１．５−ジアミノ−２−メチ
ルペンタン、ピペラジン、２−メチルピペラジン、２，
５−メチルピペラジン、および１゜４−ビス（３−アミ
ノプロピル）ピペラジンからなる群より選ばれた第２の
アミン成分との反応により得られる。一般的には、シェ
ルポリマーはトナー組成物全体の約６〜約２５重量％好
ましくは約１２〜約１８重景％を構成する。シェルを調
製する上記の界面重合においては、温度を約り５℃〜約
２５℃好ましくは約り０℃〜約３０℃に維持する。また
、一般的には、反応時間は約１分〜約５時間好ましくは
約２０分〜約９０分である。本発明の目的が達成される
限りにおいて、他の温度および時間も使用でき、さらに
上記で挙げてないポリイソシアネートおよびアミンも使
用できる。

別の実施態様においては、本発明は、ポリマー成分と磁
性顔料粒子を含有するコアを含む冷間圧着性トナー組成
物であって、上記コアが第１のポリイソシアネート成分
と第２のアミン成分との界面重縮合反応生成物を含むシ
ェル内にカプセル化されており、上記トナーが、その上
に、ポリマーバインダー中の電導性物質の水性分散体か
ら得られた電導性物質を含有しており、上記第１のポリ
イソシアネート成分がＰＡＰ　Ｉ　２７、ＰＡＰ　１１
３５、ＰＡＰ　Ｉ　９４、ＰＡＰ　Ｉ　９０１、アイソ
ネー）１４３Ｌ、アイソネート１８１、アイソネ−）１
２５Ｍ、アイソネート１９１およびアイソネート２４０
からなる群より選ばれ、上記第２のアミン成分がエチレ
ンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ｐ−フェニレンジ
アミン、ｍ−フェニレンジアミン、２−ヒドロキシトリ
メチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレ
ンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、１８−
ジアミノオクタン、キシリレンジアミン、ビス（ヘキサ
メチレン）トリアミン、トリス（２−アミノエチル）ア
ミン、４．４’−メチレンビス（シクロヘキシルアミン
）、ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン、１
．３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１．５−
ジアミノ−２−メチルペンタン；並びにピペラジン、２
−メチルピペラジン、２．５−ジメチルピペラジン、お
よびｌ、４−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジンか
らなる群から選ばれることを特徴とする上記冷間圧着性
トナー組成物に関する。一般に、上記イソシアネートは
約５〜約２０重量％の量好ましくは約８〜約１２重量％
の量で使用する。さらにまた、上記ポリイソシアネート
は平均官能性約２〜４好ましくは約２．０〜約２．６を
有する少なくとも２個のイソシアネート基を有する化合
物の混合物を含み得、この混合物は約０．１〜約１１．
９重世％の平均官能性２．６を含む第１ポリイソシアネ
ートと約０．１〜約１１．９重量％の官能性２．０の第
２ポリイソシアネートとを含む。

他のイソシアネートも、本発明の目的が達成される限り
、恐らく、アミンとの反応に用いて界面重合によるシェ
ルの調製を行い得る；例えば、米国特許第４．６１２，
２７２号並びに英国特許第２，１０７，６７０号および
第２，１３５，４６９号を参照されたい。

使用できる公知の入手可能なイソシアネートの特定の具
体的な例には、（１）ポリメチレンポリフェニルイソシ
アネート（ダウケミカル社）：ＰＡＰＩ２７、ＰＡＰ　
Ｉ　１３５、ＰＡＰ　Ｉ　９４、ＰＡＰ　１９０１、（
２１ジフエニルメタンジイソシアネート（ダウケミカル
社）ニアイソネート　（Ｉｓｏｎａｔｅ）１４３Ｌ、ア
イソネート１８１、アイソネート１２５Ｍ、アイソネー
ト１９１、アイソネート２４０　：　（３）　トルエン
ジイソシアネートおよびデ工スモジュールＲＦ（塩化メ
チレン中２０％トリス（ｐ−イソシアネート−フェニル
）−チオホスフェート：モーベイケイミカル社より商業
的に入手できる）がある。ＰＡＰ　Ｉは純粋ジフェニル
メタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とより高分子量のＭ
ＤＩオリゴマーとの混合物であると信じられている。こ
の重量平均分子量はＰＡＰ　Ｉ　ｌ　９４とＰＡＰ１９
０１において約２６０〜３００であり、ＰＡＰ　Ｉ　２
７およびＰＡＰ　１１３５において約３４０〜３８０で
あり、また、その平均官能性はＰＡＰ　Ｉ　９４とＰＡ
ＰＩ９０１において２．３でありＰＡＰ　Ｉ　２７とＰ
ＡＰ　Ｉ　ｌ　３５において２．６である。アイソネー
ト１２５Ｍは室温で結晶性の純粋ＭＤＩである。他の上
述のアイソネートは室温で液状であり、純粋ＭＤＩとそ
の付加物を含有する。

上記のイソシアネート化合物と界面的に重合して耐久性
のカプセルシェルを形成し得る水溶性アミンの特定の例
には次のものがある： （１）ポリアミン類−ｍ＝エチレンジアミン、テトラメ
チレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチ
レンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレ
ンジアミン、２−ヒドロキシトリメチレンジアミン、ジ
エチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テト
ラエチレンペンタアミン、１．８−ジアミノオクタン、
キシリレンジアミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミ
ン、トリス（２−アミノエチル）アミン、４．４′−メ
チレンビス（シクロヘキシルアミン）、ビス（３−アミ
ノプロピル）エチレンジアミン、１．３−ビス（アミノ
メチル）シクロヘキサン、１，５−ジアミノ−２−メチ
ルペンタン； （２）ピペラジン［−ｍ−ピペラジン、２−メチルピペ
ラジン、２．５−ジメチルピペラジン、１゜４−ビス（
３−アミノプロピル）ピペラジン等。

好ましいシェル物質としては、アイソネート１４３Ｌと
１．４−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジンのモル
比約１＝１〜１：１．２好ましくは約１　：　１．０３
〜１　：　１．１　；およびＰＡＰ　ｒ　９４と１．４
−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジンのモル比約１
：１〜１：１．３好ましくは約１：１．１〜ｌ：１．２
の界面重縮合生成物を使用する。

種々の有効量のコアポリマーを本発明のトナー組成物に
おいて使用できる。−殻内には、トナーの重量基準で約
１０〜約６４重量％好ましくは約２２〜約３８重量％の
コアポリマーを使用し、このポリマーは約−１７０℃〜
＋２５℃好ましくは一８０℃〜−１０℃の低ガラス転移
温度を有する圧着性粘着物質である。この粘着性コアポ
リマーは、ブチルアクリレート、プロピルアクリレート
、ベンジルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキ
シルアクリレート、シクロへキシルアクリレート、ドデ
シルアクリレート、エトキシプロピルアクリレート、ヘ
プチルアクリレート、イソブチルアクリレート、メチル
ブチルアクリレート、２−エトキシエチルアクリレート
、２−ブトキシエチルアクリレート、２−エチルブチル
アクリレート、２−エチルへキシルアクリレート、２−
メトキシプロピルアクリレート、ノニルアクリレート、
オクチルアクリレート、ｎ−）リルアクリレート、ラウ
リルアクリレート、ヘキシルメタクリレート、イソデシ
ルメタクリレート、２−エトキシエチルメタクリレート
、オクチルメタクリレート、デシルメタクリレート、テ
トラデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレー
トのようなアクリレートおよびメタクリレート類；ドデ
シルスチレン、ヘキシルメチルスチレン、ノニルスチレ
ン、テトラデシルスチレン；他の公知のビニルモノマー
およびこれらの混合物等を包含するコアモノマーの現場
（ｉｎ　５ｉｔｕ）フリーラジカル重合により得られる
：例えば、米国特許筒４．２９８．６７２号参照、該米
国特許の記載はすべて参考として本明細書に引用する。

本発明によれば、コアモノマーを重合させて数平均分子
量（Ｍｎ）約１５．ＯＯＯ〜１００，０００好ましくは
約２５，０００〜６０．０００および重量平均分子量／
数平均分子量の比（Ｍｗ／Ｍｎ）２以上好ましくは約２
．５〜４．０を有するポリマーを得る。このコア粘着剤
がＭｎがｔｏｏ、ｏｏｏより大きいビニルモノマーから
なるときは、カプセル化トナーはある場合乏しい定着性
を有し得る。逆に、コアポリ・マーのＭｎが１０，００
０より小さいときには、転写定着工程における受は入れ
絶縁性像形成部材からの貧弱なは（雌性のために欠陥コ
ピー品質を生じ得るトナーしか得られない。上述のモノ
マーおよびポリマーは容易に入手でき、ポリマーの分子
量は、七ツマ−およびフリーラジカル開示剤の濃度、重
合温度、および重合中の反応時間を含むその重合条件を
制御することによって得ることができると信じられてい
る。

コアポリマーの調製に使用するフリーラジカル重合開始
剤の具体的例には、２．２′−アゾビスイソブチロニト
リル（バゾ６４）、２．２’−ア’／’（２，４−ジメ
チルバレロニトリル）（バゾ５２）および他の同様な公
知の化合物のようなアゾ化合物があり、コアモノマー／
開始剤の比は約５０℃〜９０℃と約２〜約６時間の重合
温度と反応時間で約１００１０．５〜約１００／６好ま
しくは約１００／１〜１００／４である。

本発明のトナー組成物のコア中に存在する磁性顔料の具
体的例は、鉄、コバルト、ニッケル、マンガンおよびこ
れらの合金；またはマグネタイト、フェライトのような
これらの元素を含有する化合物等のような当該技術にお
いて周知のものである。

一般には、磁性、粉末は着色剤として機能しまた現像用
のトナーに必要な磁力特性を与える量で存在する、即ち
、一般に、トナー材料全体の約３０〜６５重１％が磁性
顔料を構成する。使用できる特定の商業的に入手できる
マグネタイトの例はマピコブラック、フィゾーＭｏ−８
０２９、フィゾーＣＸ−６３６８、バイエル８６１０、
コロンビアンケミカルズマグネタイト、ＢＡＳＦマグネ
タイト、および他の同様なブラック酸化鉄である。

本発明のカプセル化トナー粒子の具体的な調製方法は、
米国特許筒４．７２７．０１１号に記載されている。こ
の方法は磁性顔料をポリイソシアネート、コアモノマー
および開始剤のような疎水性液体の混合物中に分散させ
；次いで得られた顔料化有機媒質を親水性保護コロイド
を含有する水性媒質中に分散させそれによって安定な粒
子懸濁液を調製し；水溶性シェル成分を加えて上記コア
材料粒子の周りにシェルを形成させ；さらに、反応混合
物を加熱してコアモノマーを重合させることを含む。

続いて、カプセル化トナーを濾過装置中で水洗して未反
応の水溶性シェル成分および保護コロイドを除去する。

このトナースラリーはその後の乾燥処理に適する。

本発明の１つの実施態様によれば、伝導性カプセル化ト
ナー組成物は上記のスラリーをカーボンブラックまたは
アキュアダックＥ　（Ａｑｕａｄａｇ　Ｅ＋テアケーソ
ンロイヅ社）、即ち、伝導性グラファイトまたはカーボ
ンブラックの水性分散体、およびバインダーと共にスプ
レー乾燥させることによって調製できる。得られるトナ
ーは表面に強固に結合した伝導性グラファイトまたはカ
ーボンブランクの層を有する。未処理トナー粒子と比較
したときのグラファイトまたはカーボンブラック処理ト
ナーのオーガー（Ａｕｇｅｒ）窒素、炭素および酸素信
号の相対強度の比較により、トナーがグラファイトまた
はカーボンブラックで均一にまたは完全に被覆されてい
ることを確認した。即ち、未処理粒子のスペクトルはポ
リウレアシェル構造体の窒素信号特性を示すのに対し、
グラファイトまたはカーボンブラック処理トナー粒子に
対応するスペクトルは窒素信号がないことを示し、ポリ
ウレアシェルがグラファイトまたはカーボンブラックに
よって完全に被覆されていることを確認している。

上記のグラファイトまたはカーボンブラック用のバイン
ダーは、乾燥したとき水不溶性の粘着性コーティングと
ｉ邸る自己硬化性または自己架橋性紙の水溶性、水希釈
性または水改質性ポリマー樹脂からなり得る。この高分
子バインダーはまた水性分軟体またはエマルジョンの形
でもあり得る。

商業的に人手できるバインダーの例にはアセテート−エ
チレンエマルジョン（自己硬化性紙：Ｅ。

■、デュポン社）、自己硬化性アクリルエマルジョン（
ロームアンドハース社）、アクロナール（Ａｃｒｏｎａ
？）タイプポリマー分散体く自己硬化性；ＢＡＳＦウィ
ンアントッテ社）、スチレン−アクリルコポリマー（自
己硬化性；ナショナルスターチアンドケミカル社）、カ
ルボキシル化スチレンブタジェン（自己架橋性；ウノカ
ルケミカルズ社）、水改質性アルキッド（スペンサーケ
ロッグブロダクツ社）、ポリビニルピロリドン（ジェネ
ラルアニリン＆フィルム社）、メラミン−ホルムアルデ
ヒド樹脂、ウレア−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール
−ホルムアルデヒド樹脂、およびセルロース誘導体のよ
うな他の等価の水性ポリマー樹脂がある。一般に、コロ
イド状グラファイトまたはカーボンブラック分散体は約
１〜５重量％のバインダー、および約２０〜３０重量％
のサブミクロングラファイトまたはカーボンブラックを
含有し、残りが水である。また、コロイド状グラファイ
ト分散体のような伝導性成分は水性トナースラリーにト
ナーの乾燥重量基準で約１．０〜２．６重量％のグラフ
ァイトまたは他の伝導性成分を与えるような量で加える
。しかる後、得られるスラリーをスプレー乾燥させて約
ｌＸＩＯ３〜ｌＸｌ０’オーム−ｃｍ好ましくは約５×
１０４〜１×１０７オームーｃｍの抵抗値を有するトナ
ーを得る。

本発明のトナー組成物は静電像の誘導現像法において特
に有用である。さらに詳細には、本発明によれば、静電
潜像を像形成円筒体の硬質絶縁表面上にコロナ源からの
イオンを付着させることによって形成し；この像を本発
明の単一成分磁性トナー組成物で現像し、次いで、紙上
に冷間圧縮により９５％以上多くの場合９９．０〜９９
．５％のトナー転写効率でもって転写と定着を同時に行
うことを含む静電像の現像方法が提供される。使用する
冷間圧着用ロールは約８０〜約２５０ポンド／インチ（
１４，２８〜４４．６５ｋｇ／ｃｍ）好ましくは約１０
０〜約１５０　（１７，８６〜２６．７９ｋｇ／ｃｍ）
の圧力を発生させる。使用できる冷間圧着方法および装
置の例にはデルファクス（Ｄｅｌｐｈａｘ）、ヒタチ（
Ｈｉｔａｃｈｉ）およびシバ−ネット　（Ｃｙｂｅｒｎ
ｅｔ）から入手できるものがある。

また、本発明は、例えば、ポリマー含浸アノード化酸化
アルミニウムのような電子受容体（ｅｌｅｃｔｒ。

ｒｅｃｅｐｔｏｒ）上にイオン付着により潜像を形成し
、この像を本発明の冷間圧着性カプセル化トナー組成物
で現像し、次いで紙のような適当な基体への転写と定着
を同時に行うことによる像の現像法にも関する。

１隻炭 以下の実施例において本発明のトナー組成物を試験する
のに用いる冷間圧着複写装置はデルファクスＳ−６００
０イオノグラフ装置であった。現像した像は２００また
は１００ボンド／インチ（１７，８６または３５．７２
　ｋｇ／ｃｍ）で冷間圧着させた。

プリント品質はチエッカ−ボードプリント像から標価し
た。定着度はテープを均一な繰返し可能な標準圧でもっ
て像に対して押圧し次いでテープをはがすことからなる
標準化テープ試験から測定した。プリントの定着度は、
テープ除去後の反射光学密度（ＯＤ）を測定し、これを
元の反射ＯＤで割ることによって決定した。パーセント
への換算は上記で得られた値に１００を掛けることで行
う。従って、パーセント定着はテープを適用し続いては
がした後に残存する元の光学密度の割合として定義する
。初期および最終の定着度は、それぞれ、１分および２
４時間後に測定したときのプリントのテープ試験を示す
。トナーシェル一体性はホッパースクリーン（これを通
してトナーを装置の磁性ロールに供給する）上のすべて
の破砕したまたは凝集したトナーを観察することによっ
て定量的に判断した。破砕トナーが２０００回のコピー
後にスクリーン開口の幾らかに付着またはスクリーンを
閉鎖していることを見い出した場合、早期のトナー破壊
問題があったと判断した。電気抵抗値は１０ポル１−ｂ
ｃを１　ｃｍ”のトナーに適用し電流を４ＩＩＩ定する
ことによって測定した。トナーの電導性は抵抗値が１時
間の装置撹拌に等価の条件で１デケ一ト以上まで変化し
ない場合に安定であるとみなした。粒度は１４チャンネ
ルコールタ−カウンター（モデルＴＡ１１、コールター
エレクトロ二ソクス社）を用いて測定した。

実施例１ カプセル化単一成分現像冷間圧着性トナー組成物を、１
２１ｇのラウリルメタクリレート（ロークリル３２０、
ロームアンドハース社）　、５３．６ｇのイソシアネー
ト（ＮＧＯ）含有量３１．５１℃量％のポリメチレンポ
リフェニルイソシアネート（ＰＡＰＩ２７、ダウケミカ
ル社）、４ｇの２゜２′−アゾビスイソブチロニトリル
開始剤（パゾ６４、Ｅ、ｒ、デュポン社）、および４ｇ
の２゜２′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリ
ル）開始剤（バロ５２、Ｅ、１．デュポン社）を２ｇ反
応容器に加え、ブリンクマンポリトロン（モデルＰＴ４
５／８０）により室温で１分間、５．０００ｒｐｍで均
質化することによって調製した。

混合物に３００ｇの磁性酸化鉄（ＦｅｌＯ４、ファイザ
ービグメンツ社より人手できるＭＯ−８０２９）をポリ
トロンでもって室温で１０．０００ｒｐｍ　、２分間で
分散させて均質な磁性顔料分散体を得た。

別に、１２００ｇの脱イオン水中に０．６ｇのポリビニ
ルアルコール（エアプロダクツ社より入手できるピノー
ル５２３）を含む水溶液を攪拌により調製した。このポ
リビニルアルコール溶液を上記の２ｇ反応容器に装入し
た。その後、上記で調製した磁性顔料分散体を水性相中
に１０．０００ｒｐ＋ｍのポリトロンにより３分間で分
散させた。平均粒径２３ミクロンを有する着色油状球状
粒子を含有する水中油懸濁液を得た。

得られた懸濁液を低速攪拌（約３０Ｏｒｐｍ）で攪拌し
、５０ｍ７！の水中２１．４ｇのジエチレントリアミン
（９９％級、ダウケミカル社より商業的に入手できる）
を上記反応容器に加えポリウレアシェルの調製を開始し
た。室温での撹拌を９０分間続行し界面重合によるポリ
ウレア生成を完了させた。続いて、コアモノマーの重合
を行うために、温度を漸次上昇させ８５℃で５時間維持
し、その時点でラウリルメタクリレートの重合は完了し
た。

コア重合の終了後、反応容器を２５℃に冷却し、あり得
る未反応ジエチレントリアミンと残留ポリビニルアルコ
ールをスラリーから水ひ（ｅｌｕｔｒｉａｔｉｏｎ）に
より除去した。続いて、トナースラリーを６０メツシユ
スクリーンによりふるい掛けして粗大粒子を除去した。

得られたスラリーに、２００ｇの脱イオン水と２４ｇの
アキュアダッグＥ（アケーソンコロイヅ社より入手、約
２２重量％のグラファイトと約２重量％の高分子バイン
ダーを含有）を加えた。次に、この混合物を空気入口温
度１６０℃、空気出口温度６５°Ｃおよび噴霧圧１．２
ｋｇ／ｃｍ”でヤマトＤＬ−４１スプレードライヤーに
よりスプレー乾燥せしめて均一なポルウレアシェルによ
り完全に囲まれた個々の磁性顔料着色ポリラウリルメタ
クリレートコアを含み、上記シェルがその上にグラファ
イト電導性層を永久的に含有するカプセル化トナー材料
を得た。

次に、１００部の上記乾燥トナー材料を０．５部のステ
アリン酸亜鉛（はく離削）と混合した。続いて、トナー
を２３０メツシユスクリーンに通して凝集添加剤を除去
し、デルファックスＳ−６０００イオノグラフ冷間圧着
複写装置により試験した。

像定着性評価のためのテープ試験は約３０％の初期定着
値、６４％の最終定着値および１．５の光学密度を示し
た。早期トナー破壊問題はなかった。

得られたトナーは２０，０００回のプリントにおいて６
Ｘ１０’オーム−Ｃｎｔの極めて安定で均一な電気抵抗
を示した。このカプセル化トナーの他の性質は公知の方
法で測定したときの１．１　ｇ　／ｃｍ”の高密度、公
知方法で測定したときの４６．２　ｅｍμ／ｇの磁気飽
和度、および標準の分析法により測定したときの、それ
ぞれ、３２．０００と２゜６であるコアポリマーポリ　
（ラウリルメタクリレート）のＭｎとＭｗ／Ｍｎであっ
た。

本発明のトナー組成物においては、実施例１で例示した
ような外部添加剤として、金属塩またはステアリン酸亜
鉛のような脂肪酸の金属塩等を約０、１〜約３重量％の
量で含有させ得る：例えば、米国特許筒３，５９０，０
００号および第３，９８３，０４５号参照されたい、こ
れら米国特許の記載はすべて参考として本明細書に引用
する。

実施例２ カプセル化トナーを実施例１の手順を繰返すことによっ
て調製したが、アキュアダッグＥ（コロイド状グラファ
イトおよびバインダー）をスプレー乾燥用のトナースラ
リー組成物中で用いなかった。このトナーは、その後、
２．０重量％のカーボンブランク（パルカンＸＣ−７２
Ｒ，キャポット社）および０．５％のステアリン酸亜鉛
と混合して９Ｘ１０’オーム−ｃｍの抵抗を有するトナ
ーを得た。得られたトナーを実施例１の複写装置で試験
したとき、貧弱な解像力と高背景付着物とを有する像が
約５００回のプリントで得られ、不安定な抵抗を示した
。２，０００回のプリント後、デルファックスＳ−６０
００の現像下部装置中でのトナー抵抗はｌＸｌ０”オー
ム−Ｃ１１１であった。

実施例３〜４ ２種のトナー装置を調製し、主として定着性およびシェ
ル耐久性に与えるシェル組成の効果を示す： これらのカプセル化トナーは実施例１の手順を繰返すこ
とによって調製したが、実施例３と４の各々において、
ＰＡＰ　Ｉ　２７をアイソネート１４３Ｌに置き換え、
また、ジエチレントリアミンを１，４−ビス（３−アミ
ノ）ピペラジンおよび１，６−ヘキサンジアミンに置き
換えた。Ｓ−６０００装置で試験したとき、実施例３と
４の各トナーは（憂れたシェル耐久性を示した。１．４
−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジンを含有する実
゛施例３は初期定着値７８％および最終定着値９９％を
有する大いに改良された定着性を示した。実施例４のト
ナーにおいては、初期定着値は２８％であり、最終定着
値は８９％であった。

比較として、ＴＤＩ−ＤＲＦ−ＤＥＴＡシェル組成を有
する実施例７は３０％の・低初期定着遣および６８％の
最終定着値を与え、さらに、著しいトナー破壊問題を示
したく第１表参照）。

実施例５．６および７ ３種のカプセル化トナー組成物を調製し、主として、種
々のシェル組成によって与えられるトナー構造一体性を
示す； これらのカプセル化トナー組成物は幾つかの変更を除い
て実施例１の手順を繰返すことによって調製した。ＰＡ
Ｐ　Ｉ　２７は、実施例５と６においてはより低粘度の
ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ＰＡＰ　Ｉ
　９４に置き換え、実施例７においてはトルエンジイソ
シアネート（ＴＤりとデエスモジュールＲＦ　（ＤＲＦ
）に置き換え；ジクロロメタンを実施例５と６では磁性
酸化鉄の分散中の粘度低下剤として使用し；さらに、ジ
エチレントリアミンを実施例５においてはｌ、４−ビス
（３−アミノプロピル）ピペラジンに置き換えた。

第１表に要約した結果はＰＡＰ　Ｉ　９４が実施例７の
ＴＤ　Ｉ　−ＤＲＦ組成物のシェル構造よりも大きい耐
久性のシェル構造を与えることを示した。

理論によって拘束するつもりはないけれども、本発明の
トナー組成物のカプセルシェルの強度は使用するインシ
アネートの官能性により調整されるものと信じている。

ＰＡＰＩ９４　（架橋性官能性２．３）を実施例５およ
び６のようにして使用したときには、早期トナー破壊は
見られなかった。実施例７から得られたトナーはかなり
小さい耐久性のカプセルシェルを有し著しい早期トナー
破壊を示した。

次に各カプセル化トナー組成物を次のようにして調製し
て、主として、複写定着値への定着圧の効果並びに低定
着圧での定着値へのトナーシェル組成の効果を示す： 実施例８ 実施例７０手順を繰返したが、ポリ　（ビニルアルコー
ル）の量を０．９ｇに増大させて平均粒径１７ミクロン
を有するカプセル化トナーを得た。

実施例９ カプセル化トナー組成物を実施例３の手順を繰返すこと
によって調製したが、０．８ｇのポリ　（ビニルアルコ
ール）を用いて平均粒径１７ミクロンのトナーを得た。

実施例８と９から得た各トナーサンプルをＳ−６０００
装置中で１００ポンド／インチ（１７，８６ｋｇ／ａｍ
）の低定着圧で試験した。実施例９の組成物は上記の低
定着圧によって８６％の高最終定着値を与えた。実施例
８の組成物は２２％の貧弱な初期定着値と５０％の最終
定着値を示した。さらに、実施例８の組成物はＳ−６０
００現像ハウジング中で著しい早期トナー破壊を示し、
一方、実施例９の組成物はＳ−６０００現像ハウジング
内で極めてわずかな早期トナー破壊しが示さなかった。

実施例１０および１１ ２種のカプセル化トナー組成物を実施例１の手順を繰返
すことによって調製し、主として、定着性へのトナーコ
アポリマー分子量の効果および早期トナー破壊傾向を示
す： 実施例３．１０および１１で得た各トナーサンプルは、
同じシェルおよびコアポリマーを有するけれども、使用
する重合開示剤の量によるコアポリマー分子量において
のみ異なる（第１表参照）。

また、第１表に示すように、これら実施例のトナーは、
数平均分子量（Ｍｎ）の値が高い程、初期定着値が小さ
いことを示しているが、最終定着値はコアポリマー分子
量のこの範囲においてはわずかに変化しているのみであ
った。実施例１１の組成物はＳ−６０００現像下位装置
中で早期トナー破壊を示さず、しかも、９５％の極めて
高い最終定着値を示した。

実施例１２ カプセル化組成物を調製し、主として、本発明の好まし
いシェル物質の利点を示す。

カプセル化トナー組成物を、シェル成分として、トルエ
ンジイソシアネート、デエスモジュールＲＦおよびトリ
エチレンジアミンを用い、実施例７の手１＋ｌｊを繰返
すことによって調製したが、開始剤の量を実施例７に比
較して減じてコアポリマーポリ　（ラウリルメタクリレ
ート）の分子ｉｔ（Ｍｎ）を増大させて（第１表参照）
実施例１１との直接比較を行った。

第１表に示すように、複写試験の結果は、実施例１２の
組成物が、早期トナー破壊を示さずしかも紙への高い定
着を示す好ましいシェルを有し実施例１１の組成物と比
較したとき、著しい早期トナー破壊を受は紙への貧弱な
像定着性を示していることを明らかに示している。

実施例１３ 別の比較目的のために、非カプセル化単一成分現像冷間
圧着性トナーを溶融ブレンド法により調製した。このト
ナーはマグネタイト６０重量％、低分子量ポリエチレン
２５重量％、エチレン−酢酸ビニルコポリマー１０重里
％、および少量成分としてのポリアミド５重量％の緊密
な混合物からなっていた。この混合物を微細化し分級し
て平均粒径２３ミクロンを有するトナーを得た。続いて
、このトナーを実施例２の手順に従ってカーボンブラッ
ク（２，０重量％）およびステアリン酸（０，５重量％
）で処理して３Ｘ１０’オーム−ｃｍの抵抗を有するト
ナーを得た。本発明の多くの実施例は、実施例１３のト
ナーの高光沢像の３５％最終定着値に比較したとき、は
るかに優れた最終定着値と極めて低い光沢を示した（第
１表参照）。

ポリ　（ラウリルメタクリレート） ジエチレントリアミン、９９％級 １．４−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジン１．６
−ヘキサンジアミン 八−一一一早期トナー破壊なし Ｂ−−−一極めてわずかな早期トナー破壊Ｃ−−−−著
しい早期トナー破壊 ｆ）光学密度 ｇ）　　）ルエンジイソシアネート 単一成分現像／冷間圧着性 （ＴＤＩ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリマー成分と磁性顔料粒子とを含有するコアを含む冷
   間圧着性トナー組成物であって、上記のコアが第１のポ
   リイソシアネートと第２のアミン成分との界面重縮合反
   応生成物を含むシェル内にカプセル化されており、上記
   トナーがその上に電導性物質の高分子バインダー中水性
   分散体から得られた上記電導性物質を含み、上記第１の
   ポリイソシアネート成分がＰＡＰＩ２７、ＰＡＰＩ１３
   ５、ＰＡＰＩ９４、ＰＡＰＩ９０１、アイソネート１４
   ３Ｌ、アイソネート１８１、アイソネート１２５Ｍ、ア
   イソネート１９１およびアイソネート２４０からなる群
   より選ばれ、上記第２のアミン成分がエチレンジアミン
   、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、
   ヘキサメチレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ
   −フェニレンジアミン、２−ヒドロキシトリメチレンジ
   アミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラア
   ミン、テトラエチレンペンタアミン、１、８−ジアミノ
   オクタン、キシリレンジアミン、ビス（ヘキサメチレン
   ）トリアミン、トリス（２−アミノエチル）アミン、４
   、４′−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）、ビス
   （３−アミノプロピル）エチレンジアミン、１、３−ビ
   ス（アミンメチル）シクロヘキサン、１、５−ジアミノ
   −２−メチルペンタン、ピペラジン、２−メチルピペラ
   ジン、２、５−メチルピペラジン、および１、４−ビス
   （３−アミノプロピル）ピペラジンからなる群より選ば
   れることを特徴とする上記冷間圧着性トナー組成物。