JPH0458019B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

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カプセルトナーに関し、特に
圧力定着法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2297681
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事によりト
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こさず、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
への癒着を起こさず、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、又特開昭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では、殻物質
の硬質樹脂の芯物質への成膜性が十分でなく、被
覆表面が凹凸であり、また一部はピンホール等が
存在するために、殻物質が剥離しやすく、耐久試
験等において、荷電制御の不安定化や画質及び画
像濃度の変化ならびに現像スリーブ上及び感光体
表面上の融着などの問題が生じる。 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。 また、本発明は、殻物質の芯物質への成膜性が
優れ、被覆表面が滑らかであり、ピンホールが無
いために、殻物質が剥離せず耐久性に優れたカプ
セルトナーを提供するものである。 更に、本発明は、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，R₂は水素原子または、C₁からC₂₀の
アルキル基またはアリール基、Ｘはハロゲンイオ
ンを示す。） で表わされる化合物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環化共重合体を含
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
アセルベーシヨン法、相分離法、in−situ重合法
など、米国特許第3338991号明細書、同第3326848
号明細書、同第3502582号明細書などに記載され
ている方法などが使用できる。 本発明には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
通紙の繊維の絡みやすいものが良く、ポリエチレ
ンやパラフインが好適である。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。 市販さら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 ，350 CPS） ハイワツクス 310P （三井石油化学製） （0.94ｇ／cm³ ，250 CPS） ハイワツクス 410P （三井石油化学製） （0.94ｇ／cm³ ，550 CPS） ハイワツクス 405P （三井石油化学製） （0.96ｇ／cm³ ，550 CPS） ハイワツクス 400P （三井石油化学製） （0.97ｇ／cm³ ，550 CPS） ハイワツクス200P （三井石油化学製） （0.97ｇ／cm³ ，70 CPS） ヘキストワツクス PE 130 （ヘキストAG
製） （0.95ｇ／cm³ ，117 CPS） 等がある。 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】

【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、ジアリルジメ
チルアンモニウムブロミド−スチレン環化共重合
体（モル比３／７）とジメチルアミノエチルタメ
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、0.4μの膜
厚で被覆した。このカプセルトナー表面を、走査
型電子顕微鏡で観察したところ、表層は、樹脂で
緻密に覆われており、滑らかでピンホールの無い
表面であることが確認された。このカプセルトナ
ー１ｇに対して、鉄粉（200〜300メツシユ）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＋13.0μc／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1.3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＋15.5μc／ｇであり、画
質の変化も少なく、良好な耐久性が認められた。
また電子顕微鏡でカプセルトナー表面を観察した
が、殻物質の剥離は、全く無かつた。 〔比較例１〕 実施例１の芯物質を、メチルメタクリレート−
スチレン共重合体（モル比１／１）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
で、0.4μ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、このカプセルトナー表面を電子顕微鏡で観察
したところ、表層は凹凸状になつており、また小
球状の突起物が多数存在しまた芯物質が完全に覆
われていない部分（ピンホール）も、若干認めら
れた。さらに、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＋20.4μc／ｇであつたのに対し、30分
の空回転が＋29.7μc／ｇに上昇し、また現像器ス
リーブ上に細スジ状の融着が発生し、さらに画像
濃度の低下（0.4）カブリが生じてしまつた。ま
た、電子顕微鏡でこのカプセルトナー表面を観察
したところ殻物質の剥離が一部認められた。 〔実施例２〕 芯物質に、ハイワツクス200P10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−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10.3μｍ±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、ジ
アリルジエチルアンモニウムブロミド−スチレン
の環化共重合体（モル比１／１）とジエチルアミ
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、0.5μの膜厚で被覆した。このカプセルトナー
の摩擦帯電量は＋17.8μc／ｇであり、また表層は
凹凸が無く極めて滑らかであることが、電子顕微
鏡により確認した。このカプセルトナーを200〜
300メツ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量を測定したところ、＋19／
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が少なく、殻物質の剥離の
無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、アクリロニトリ
ル−スチレン共重合体（モル比１／１）とジエチ
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）〔両者の共重合体の比１／１〕
で０／5μの膜厚で被覆した。このカプセルトナ
ーの表層は、ピンポールは無いものの、凹凸状で
あることが、電子顕微鏡より確認した。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、初期の摩擦帯電量が＋16.4μc／ｇであつた
のに対し、空回転１時間で＋22.1μc／ｇに増大
し、著しい画像濃度の低下、カブリ及び殻物質の
剥離が生じた。

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及びR₂は水素原子またはC₁からC₂₀の
   アルキル基またはアリール基を示し、Ｘはハロゲ
   ンイオンを示す。〕 で表される化合物と、ビニル基を有する１種ある
   いは２種以上の他の単量体との共重合モル比１／
   ９〜９／５を有する環化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。