JPH0259461B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真法或いは静電印刷法などに於
いて、正静電気潜像を現像するのに用いられるト
ナーに関し、特に加圧定着に適したカプセルトナ
ーに関する。

従来、電子写真法としては米国特許第2297691
号明細書、特公昭42−23910号公報及び特公昭43
−24748号公報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、必要に応じて紙等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。例えば米国特許第
2874063号明細書に記載されている磁気ブラシ法、
同2618552号明細書に記載されているカスケード
現像法及び同2221776号明細書に記載されている
粉末雲法及びフアーブラシ現像法、液体現像法等
多数の現像法が知られている。

これらの現像法などに用いられるトナーとして
は、従来、天然或いは合成樹脂中に染料、顔料を
分散させた微紛末が使用されている。更に、第３
物質を種々の目的で添加した現像微粉末を使用す
ることも知られている。

現像されたトナー画像は、必要に応じて紙など
の転写材に転写され定着される。トナー画像の定
着方法としては、トナーをヒーター或いは熱ロー
ラーなどにより加熱熔融して支持体に融着固化さ
せる方法、有機溶剤によりトナーのバインダー樹
脂を軟化或いは溶解し支持体に定着する方法、加
圧によりトナーを支持体に定着する方法などが知
られている。

トナーは夫々の定着法に適するように材料を選
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、
従来広く行われているヒーターによる熱融着定着
法に用いるトナーを熱ローラー定着法、溶剤定着
法、圧力定着法などに転用することはほとんど不
可能である。従つて、夫々の定着法に適したトナ
ーが研究開発されている。

トナーを加圧により定着する方法は米国特許第
3269626号明細書などに記載されており、省エネ
ルギー、無公害、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、コピーの焼け焦げの
危険もないこと、高速定着が可能なこと及び定着
装置が簡単であることなど利点が多い。

しかし、トナーの定着性、加圧ローラーへのオ
フセツト現象など問題点もあり、加圧定着性の改
善の為に種々の研究開発が行われている。例えば
特公昭44−9880号公報には脂肪族成分と熱可塑性
樹脂を含む圧力定着トナーが記載されており、特
公昭48−75032号などには核に軟質物質を含んだ
カプセル型の圧力定着トナーが記載されており、
また特開昭48−75033号には粘り強い重合体と軟
質重合体のブロツク共重合体を用いた圧力定着ト
ナーが記載されている。

しかし、製造が容易であり、加圧定着性能が充
分であり、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現像性能、定着性能
が安定しており、キヤリヤー、金属スリーブ、感
光体表面への融着を起さず、保存中に凝集、ケー
キ化しない保存安定性の良好である実用的な圧力
定着トナーを得るのは大変である。

例えば、軟質物質からなる圧力定着トナーは圧
力定着性は良好であるが、微紛砕してトナー化す
るのが困難であり、加圧ローラーへのオフセツト
現象を起し易く、キヤリヤー、感光体表面への融
着を起し易く、また保存中に凝集、ケーキ化を起
すなど種々問題が多い。

また、硬質樹脂はトナー化することは容易であ
り、荷電性、保存性には優れているトナーが得や
すいが圧力定着性が極めて不良である。何故なら
ば硬質樹脂は紙を構成しているセルロース繊維よ
りも硬いものが多く圧力を加えた際、単に紙内部
におしつぶされたのみに終り、該繊維に絡まない
為である。

また、従来の種々知られている圧力定着性カプ
セルトナーに於ては芯物質に圧力定着性の良好な
軟質物質を用いると圧力定着を繰り返すうちに加
圧ローラーに軟質物質が徐々に付着してついには
オフセツトや転写紙の巻付きの原因となり好まし
くなく、このような現象を避けようとすると圧力
定着性能が低下する。

更に、最近ではトナー中に磁性微粒子を含有せ
しめてキヤリヤー粒子を用いない一成分系現像剤
で静電潜像を現像する方法が行なわれているが、
この場合にはトナー結着樹脂は磁性微粒子との分
散性、密着性及びトナーの耐衝撃性、流動性など
が要求され、圧力定着性能と両立させることは相
当に困難なことである。

本発明は、従来の圧力定着トナーの材質とは異
なつており、前述の如き欠点のない圧力定着性カ
プセルトナーを提供するものである。

とりわけ本発明は、良好な圧力定着性能及び現
像性能を有しながら通常の製造方法により容易に
製造でき、かつキヤリヤー、金属スリーブ、感光
体表面への融着によつて生じるオフセツト現象や
転写紙の巻き付き等を防止でき、さらに保存中に
凝集、ケーキ化が生じない圧力定着性マイクロカ
プセルトナーを提供することを目的とする。

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
力定着性能を有し、磁性微粒子との分散性、密着
性及び耐衝撃性、流動性を有する圧力定着性マイ
クロカプセルトナーを提供することを目的とす
る。

即ち本発明は、着色剤または磁性微粒子及び圧
力定着性成分としてポリエチレンを含有する芯物
質で形成されている芯粒子と、該芯粒子を覆う外
殻とから構成される圧力定着性カプセルトナーで
あり、外殻が、塩化ビニリデン対アクリロニトリ
ルの重量比が95／５〜70／30である塩化ビニリデ
ン−アクリロニトリル共重合体で形成されてお
り、該圧力定着性カプセルトナーは、該芯粒子を
分散しており且つ該塩化ビニリデン−アクリロニ
トリル共重合体を溶解している有機溶剤の分散液
から調整されることを特徴とする圧力定着性カプ
セルトナーにある。

本発明によつて得られたカプセルトナーは、被
膜性が良好でかつ強固な殻に覆われているため、
芯材に軟質材料を用いても安定であり、かつ圧力
定着性が良好である。しかも摩擦帯電性も良好で
安定しているため、現像性にすぐれている。

本発明で用いる塩化ビニリデン−アクリロニト
リル共重合体は、その含有比（重量比）が95／５
〜70／30であることが必要である。これは塩化ビ
ニリデン量がこれを越えると、熱、光安定性の低
下、溶媒不溶化による加工性の低下を招き、又ア
クリロニトリル量がこれを越えると、湿度安定性
の低下、摩擦帯電性の不安定化が生じるためであ
る。

また、外殻樹脂中に従来よりトナーに用いられ
ている含金属染料、ニグロシンなどの荷電制御剤
を適当量添加してもよい。

更に、荷電制御剤微粒子をトナーと混合（外
添）して用いることもできる。

本発明のカプセルトナーには必要に応じて従来
よりトナー用の着色剤として用いられている染
料、顔料などがすべて使用可能であり、芯物質ま
たは外殻の一方或いは両者に添加すればよい。

また、磁性トナーを得たい場合にはトナー中に
磁性微粒子を添加すればよい。磁性物質としては
磁性を示すか、磁化可能な材料であればよく、例
えば鉄、マンガン、ニツケル、コバルト、クロム
などの金属微粉末、各種フエライト、マンガンな
どの合金や化合物、その他の強磁性合金など、従
来より磁性材料として知られているものが使用で
きる。これらの磁性微粒子は芯物質、殻物質のい
ずれに添加してもよい。

本発明のカプセルトナーを製造する方法は種々
の公知のカプセル技術の中から、芯粒子が分散さ
れ且つ外殻を形成する樹脂材料が溶解している有
機溶剤の分散液から調製する方法が用いられる。
例えば米国特許第3338991号明細書、同第3326848
号明細書、同第3502582号明細書等に記載されて
いるようなスプレードライ法や相分離法などがあ
げられる。

このような方法に用いられる有機溶剤の分散液
としては、芯粒子に対しては溶解性が低く且つ外
殻を形成する樹脂材料に対しては溶解性の高い例
えば、テトラヒドロフランのような有機溶剤が選
択される。

これらの方法によつて得られたカプセルトナー
は分散液内に芯粒子を形成する芯物質が溶解して
いないので、外殻中に芯物質が含有されず非常に
理想的な圧力定着性能及び現像性能を有するもの
である。

本発明のトナーにより得られた画像は圧力を負
荷された一対のローラー間を通過し定着されるが
補助的な加熱が行われてもよい。圧力定着装置に
関しては、特公昭44−12797号、米国特許第
3269626号、同第3612682号、同第3655282号、同
第3731358号などに記載があり、本発明のカプセ
ルトナーが使用可能である。

ここで芯物質に含有させる圧力定着性成分とし
て適用する材料は、線圧25Kg／cm程度の圧力によ
つて普通紙の繊維に絡みやすく且つ有機溶剤の分
散液に対して溶解性の低いものが良く、定着性、
離型性、現像性等からポリエチレンが選択され
る。

以下に実施例を示す。部数は重量部である。

実施例 １ ハイワツクス200P（三井石油化学工業製ポリエ
チレンワツクス） 100部 EPT−1000戸田工業製マグネタイト 80部 上記混合物を溶融混練後、ジエツト粉砕機で５
〜20μｍの粉末に粉砕し、これを芯材とした。

次にこの芯材１Kgを次の組成の溶液に分散し
た。

サラン−レジンＦ−216（旭ダウ製塩化ビニリデ
ン−アクリロニトリル91／９共重合体） 50ｇ テトラヒドロフラン ３ 上記分散液に、水１を滴下し、相分離法によ
りカプセルトナーを生成せしめ、ろ過、乾燥し
た。

得られたカプセルトナーをキヤノン製複写機
NP−120に入れ、現像したところ、良好な画像
を示し、又、線圧25Kg／cmで強固に定着した。
又、その画像は３万枚画出しをしても変わらなか
つた。

実施例 ２ ●ハイワツクス320P（三井石油化学工業製ポリエ
チレンワツクス） 100部 ●カーボンブラツク ７部 上記混合物を溶融混練、紛砕して５〜20μｍの
とし、芯材とした。この粒子１Kgを下記溶液に分
散し、スプレードライ法によりカプセルトナーを
得た。

●塩化ビニリデン−アクリロニトリル（８：２）
共重合体 100ｇ ●テトラヒドロフラン ３ 得られたカプセルトナー100ｇを鉄粉１Kgと混
合し、キヤノン製複写機NP−5000で現像し、線
圧25Kg／cmの二対の金属ローラ間を通して定着し
たところ、強固に定着し、画像も良質であつた。
さらに２万枚画出しを行なつても画像の劣化はな
かつた。

比較例 １ 外殻樹脂としてスチレン−ｎ−ブチルメタアク
リレート共重合体（共重合体重量比70：30）を用
いることを除いて実施例１と同様にしてカプセル
トナーを調製した。得られたカプセルトナーを使
用して実施例１と同様にして画出し試験をおこな
つたところ、現像初期から画像濃度の低い貧弱な
画像しか得られなかつた。

比較例１のカプセルトナー10重量部を250〜400
メツシユのキヤリア鉄粉90重量部と混合し、ブロ
ーオフ法［L.B.Schein，J.Appl.phy.Vo146、No.
12、5140（1975）参照］によりカプセルトナーの
摩擦帯電量を測定したところ−3μc／ｇであつ
た。これに対して、実施例１のカプセルトナーの
摩擦帯電量を同様にして測定したところ−
15μc／ｇであつた。

比較例 ２ 外殻樹脂として、塩化ビニリデン対アクリロニ
トリルの重量比が65：35である塩化ビニリデン−
アクリロニトリル共重合体を使用することを除い
て、実施例１と同様にして、カプセルトナーを調
製した。得られたカプセルトナーは実施例１のカ
プセルトナーと比較して吸湿性があるために流動
性、摩擦帯電性及び高温高湿時における現像特性
に劣つていた。

比較例 ３ 外殻樹脂として、塩化ビニリデン−アクリロニ
トリルの重量比が98：２である塩化ビニリデン−
アクリロニトリル共重合体を使用することを除い
て、実施例１と同様にしてカプセルトナーを調製
した。比較例３のカプセルトナーは、外殻が実施
例１のカプセルトナーの外殻と比較して不均一で
あるために、カブリが多く、現像耐久性が明白に
劣つていた。

比較例 ４ 芯物質として使用しているポリエチレンである
ハイワツクス200Pに替えてスチレンアクリル酸
ドコシル（共重合量比70：30）を用いる他は実施
例１と同様にカプセルトナーを調製した。得られ
たカプセルトナーを使用して実施例１と同様にし
て画出しを行なつたところ良好な画質は得られ
ず、また圧力定着したところ定着されたトナー画
像は手でこすると簡単に落ちてしまつた。

比較例 ５ 芯物質として使用しているポリエチレンである
ハイワツクス200Pに替えてエポキシ樹脂を用い
る他は実施例１と同様にカプセルトナーを調整し
た。得られたカプセルトナーを使用して実施例１
と同様にして画出し、圧力定着したところ画像は
手でこすると落ちてしまう部分があり実施例１と
比較して明らかに圧力定着性に劣つていた。また
トナーの耐久性もなく長時間の保存で凝縮してし
まつた。

比較例 ６ 芯物質として使用しているポリエチレンである
ハイワツクス200Pに替えてポリエステル樹脂を
用いる他は実施例と同様にカプセルトナーを調整
した。得られたカプセルトナーを使用して実施例
１と同様にして画出し、圧力定着したところ画像
は手でこすると落ちてしまつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 着色剤または磁性微粒子及び圧力定着性成分
   としてポリエチレンを含有する芯物質で形成され
   ている芯粒子と、該芯粒子を覆う外殻とから構成
   される圧力定着性カプセルトナーであり、外殻
   が、塩化ビニリデン対アクリロニトリルの重量比
   が95／５〜70／30である塩化ビニリデン−アクリ
   ロニトリル共重合体で形成されており、該圧力定
   着性カプセルトナーは、該芯粒子を分散しており
   且つ該塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合
   体を溶解している有機溶剤の分散液から調製され
   ることを特徴とする圧力定着性カプセルトナー。