JPH0452463B2 - - 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、電気的潜像を現像するのに用いられる
トナーに関し、特に圧力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（米国特許第
3666363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、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、一成分現像剤を用いる方法
とに二分される。 二成分現像方法に属するものにはトナーを搬送
するキヤリアーの種類により、鉄粉キヤリアーを
用いる磁気ブラシ法、ビーズキヤリアーを用いる
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、キヤリアーの劣
化、トナーとキヤ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が各種提案さ
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。磁性一成分
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、トナー粒子の誘電分極を使用する
方法、トナーの攪乱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りスリーブと
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、磁力によつてトナーを支持し、か
つ磁石とトナーを相対的に移動させることにより
ト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、トナーを磁力によつ
て支持し又これを静電像に接する事なく対向させ
て現像する事により地カブリを防止している事等
によつ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
り加熱溶融して支持体に融着固化させる方法が一
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
変りつつある。 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
着法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
ー定着用トナーとして流用する事は不可能であ
り、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。従つて、個々の定着法に適
したトナーが研究開発されており、一成分圧力定
着法用のトナーは更に改良が重ねられている。ト
ナーを加圧により定着する方法は、複写シートの
焼け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、高速定着
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
り、この目的にあつ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ツト現象を起さず、繰り
返し使用に対しても現像性能、定着性能が安定し
ており、キヤリア、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（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、オフセツト現象等
の未解決の問題が多く、実用化されるに至つてい
ない。 さらに、上述の如きカプセルトナー粒子間に於
いて、あるいは、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、現像かぶ
り、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
な現象となつて現われ、実質上複写機には適さな
い結果となる。 本発明は、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ト
ナーを提供するものである。 とりわけ、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、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、多数枚複写を行なつて
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プセルトナーを提
供するものである。 その特徴とするところは、圧力定着性成分を含
有する芯物質と、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 〔式中、R₁は水素原子またはC₁からC₅のアル
キル基、R₂及びR₃は水素原子またはC₁からC₂₀の
アルキル基、ｎは１から５までの整数を示す。〕 で表わされる上記アミノアルキルビニルエーテル
及びその誘導体または、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
徴とする圧力定着性カプセルトナーにある。 本発明に用いられる芯物質を構成する樹脂とし
ては、線圧20Kg／cm程度以下の圧力によつて普通
紙の繊維にからみやすいものが良く、密度0.94
ｇ／cm³以上のポリエチレンやパラフインワツクス
が好ましい。 0.94ｇ／cm³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600CPS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ツ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600CPS以下であり、密度
が0.94ｇ／cm³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） （0.94ｇ／cm³，350CPS） ハイワツクス 310P（三井石油化学製） （0.94ｇ／cm³，250CPS） ハイワツクス 410P（三井石油化学製） （0.94ｇ／cm³，550CPS） 〃 405P（三井石油化学製） （0.96ｇ／cm³，550CPS） 〃 400P（三井石油化学製） （0.97ｇ／cm³，550CPS） 等がある。 150CPS以下で密度が0.94ｇ／cm³以上のものと
しては、次のような例がある。 ハイワツクス 200P（三井石油化学製） （0.97ｇ／cm³，70CPS） ヘキストワツクス PE 130 （ヘキストAG製） （0.95ｇ／cm³，117CPS） またパラフインワツクスとしては次表のような
ものがある。

【表】

〔実施例 １〕

芯物質は、ハイワツクス200P（三井石油化学
製）20重量部、パラフインワツクス155（日本精蝋
製）80重量部、マグネタイト60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
式分級により粒径が9.1μ±4.5μであり、球形状の
ものが得られた。 この芯物質を、相分離法により、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアミノエチルビニルエーテル−スチレン共重
合体（モル比３／７）とジメチルアミノエチルメ
タクリレート−スチレン共重合体（モル比１／
９）〔両者の共重合体の重量比１／１〕で、0.3μ
の膜厚で被覆した。 このカプセルトナー１ｇに対して、鉄粉（200
〜300メシユ）９ｇ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＋10.6μc／ｇであつ
た。 次にこ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125mm／secのスピードで10Kg／cmの線圧力で
ほぼ完璧な定着性を示した。画像濃度は1.2であ
り、かぶりのない鮮明な反転画像が形成され良好
であつた。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、転写を行なつたが、画
像濃度が1.5であり摩擦帯電量が＋12.3μc／ｇで
あり、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）〔両者の共重合体の重量比１／
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
な試験を行なつたところ、初期の摩擦帯電量が＋
22.0μc／ｇであつたのに対し、30分の空回転で＋
30.5μc／ｇ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）、カブリが生じてしま
つた。 〔実施例 ２〕 芯物質に、ハイワツクス200P 10重量部、パラ
フインワツクス155 90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と同様に行なつた
ところ、粒径が、103μm±5.0μのブルーの芯物質
が得られた。この芯物質を、スプレードライング
法により、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルビニル
エーテル−スチレンの共重合体（モル比１／１）
とスチレン−ジエチルアミノエチルメタクリレー
ト共重合体（モル比９／１）〔両者の共重合体の
重量比１／１〕で、0.5μ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、＋
16.8μc／ｇであつた。このカプセルトナーを200
〜300メシユの鉄粉と重量比で１／９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
験を行なつたところ、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、
＋18.3μc／ｇであり、その増加量が少なく、ま
た、画像濃度及び画質の変化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
ロニトリル共重合体（モル比１／１）とスチレン
−ジエチルアミノエチルメタクリレート共重合体
（モル比９／１）〔両者の共重合体の重量比１／
１〕で、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つたところ初
期の摩擦帯電電荷量が、＋15.7μc／ｇであつたの
に対し、空回転１時間で＋21.0μc／ｇに増大し、
著しい画像濃度の低下、及びかぶりが生じた。 〔実施例 ３〕 実施例２で得られた芯物質を、相分離法により
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルイソプロペニルエ
ーテル−スチレン共重合体（モル比１／１）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）〔両者の共重合体の重量比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、＋12.8μc／ｇであつた。 このカプセルトナーを、負帯電性の磁性トナー
（キヤノン製、NP−120用トナー）と重量比で
１：１になる様に混合して、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
つたところ、良好な結果が得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧力定着性成分を含有する芯物質と、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
   圧力定着性カプセルトナーに於いて、外殻が一般
   式 ［式中、R₁は水素原子またはC₁からC₅のアルキ
   ル基、R₂及びR₃は水素原子またはC₁からC₂₀のア
   ルキル基、ｎは１から５までの整数を示す。］ で表わされる上記アミノアルキルビニルエーテル
   及びその誘導体またはそれらの第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
   とする圧力定着性カプセルトナー。