JPS60103356A - 圧力定着性マイクロカプセルトナ− - 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】 木％　’Ｆｊｌ　ｉｊ、ｆｆｌ？、　−７−’ｒ　Ｊ’
Ｇ法或いは、静電印刷ｒｙｅなどに於い−て−？：’ｉ
像を現像するのに用いられるトナーに閂し、４’！＋−
に圧力定着に適したカプセルトナーに門する。

従来、τ７、子写！し法としてれ米国特許第２，２９７
．６９１号Ｆ′！”　＃Ｉ’ｌ　ｉ’ｌ、ｌｌ“、−、
公明４２−２３９１０号公報（米国性ｎ′「第５．６　
／ｌ　６．　Ｆｌ　６３号明細書）及び特公昭４３−２
４７４８号公報（米国特許第４．０７１．ろ６１号明細
ｆ１′）等に記載されている如く、多数の方法が知られ
ているが、−搬には光導電性物質を利用し１種々の手段
により、感光体上に電気的潜像を形成し１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利
にトナー画像を転写した後、加πき、圧力成いは溶剤蒸
気外とにより定着し、複写物を得るものであるうまだ、
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ｇ１．像法
とがある。前者は更に二成分現像剤を用いる方法と、−
成分現像剤を用いる方法とに１分される。

二成分現像剤法に６するものにはトナーを搬送するキャ
リアーの種類により、鉄粉キャリアーを用いる磁気ブラ
シ法、ビーズキャ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
る優れた方法でおるが１反面、キャリアーの劣化、）ナ
ーとキャリアーの混合比の変動による両僧の変動という
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１象剤を用いる現像方法が各種提案されでいるが、
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−成分尻ｒ象剤を使用する現像方
法としでは、導電性トノ゛−を使用するマグネドライ法
があるが、これはノ１１．像に対してｌｘ安定している
ものの、いわゆる普通ＩＩ（等の転写材に対する転写性
に問題がある、 そ仁で転写性の良い高抵抗の磁性トナーを用いる方法と
しで、トナー粒子の誘電分極を使用する方法、トノ′−
・の（１１乱による電荷移送の方法等があるが、−」Ｉ
、像の安定性に問題がある。又、近年本ＩＪ口ｉ（７人
が提案し７た現ｆ象方法として、特開１１？（５４−４
２１４１号公報、特開昭５５−１８６５ｆＳ号公報の如
き宿像に対してトナー粒子を飛翔さぜで」Ｅｌ（主する
方法が実用化されている。これはスリーブ上に磁性トナ
〜をきわめて薄く塗布しこれ企Ｊ’Ｊ（擦’ｉｉ）　’
ｒｌｆｆ、　Ｌ、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シスリーブとトナ
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、磁力によってトナーを支持し、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こと、ト
ナーを磁力によっ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小によシ地カブリを防止している
事等によっ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法としては、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
持体に融着同化させる方法が一般的であるか火災の危険
防止、消費電力の節Ｍｅの理由から剛体ローラーによる
加圧定着方式へと変シククある。

トナーは各々の定着法に適する様に伺料を選択され、特
定の定着法に使用されるトナーは仙の定着法に使用でへ
晩いのが一般的である。特に赤外が一ヒーターによる熱
溶融定着用トゾーをかローラー定着用トナーとして流用
する事は不可能であ一す、オして熱定着用トナーと圧力
定着用トナーとのＪｙ換性は殆んどない。従って、個々
の定着法に適したトナーが研究開発されており、−成分
圧力定着法用のトナーは更に改良が香ねられ°Ｃいるニ
　トナーを加圧により定着する方法をよ、祷写シートの
焼は焦げの危険がない仁と　１ｊｔｊ、写りの電１ｊｉ
ｊを入れれば待時間なしで複写が行なえＺ、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。

しか１２、トナーの９着性、加圧ローラーへのオフセッ
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か
可塑性樹脂を含む圧力定着トナーが記載されＣ」７−リ
、／ｌ￥開昭４８−７５０３２号などには核に４”：＜
　’Ｊｌｔ物質を含んだカプセル型の圧力定羞トナーが
記載されており、亥た１１キ開昭４８−７５０３３号に
は粘り強い重合体と軟質重合体のブロック共重合体を用
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ット現象を起さず、栓り返し
使用に対して現像性能、定着性能が安定しており、キャ
リヤー、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、軟質物質から々る圧力定着トナーは圧力定着性
は良好″′ｒ：あるが、曾粉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ット現象を起し易く
、キャリヤー、感光体表面への癒着を起し易く、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、硬質樹脂は紙を沿
成しているセルロ−ス繊維よりも硬いものが多く圧力を
加えた際。

単に低内部に」°ｐしつぶされたのみに終り該ｒＡ維に
絡まない為である。

寸た、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１，１η
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ＩＪ、オフセットや
転写紙の巻付籾の原因となるし１寸だ定着された画像部
を指でこすると、Ｊｉｌｔ、肌部が汚れる。コピー画作
を重ねてす？くと互に汚ｊ１やすいなどの欠点がある。

このような世、角を避１）ようとすると圧力定着性能が
低下するなどの欠点を有している。

本発明の目的をよ−ヒｆｌｉ２欠点を改良した、軽１１
−力で定着可能なマイクロカプセルトナーを提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、オフセットや転写紙の巻きつきゃ
、定着画魯の指でこすったとなの地肌部の汚れ、転写紙
の互の汚染のない圧力定着性マイクロカプセルトナーを
提供することにある。

本発明の目的は、芯物質と殻利とから成る圧力定着性マ
イクロカプセルトナーにおいて、圧゛力定着性バインダ
ーと着色剤と無機フィラーとを含有する芯物質を用いる
ことなどで達成される。

すなわち、軽圧力での定着を可能にするためにコアーバ
インダーとして、軟質栃料を用いるが、コアーバインダ
ー中に着色剤としての染顔料Ｉ−１、外に無機フィラー
を内添することにより、マイクロカプセルトナーとして
の機械的強度を増すことができ、加圧定着を繰り返えし
ても加圧ローラーへのトナーが付着が非常にしにくくな
るために、オフセットや転写紙の巻付という３Ｊ、象が
非常に少なくなる。また定着性はフィラーを充填しても
無充填のものと殆んど変らないにもかかわらず、紙ｆｃ
定着された画像を指でこすっても地肌部が汚れず、かつ
、コピー紙を重ねておいても互に汚染することがない。

フィラーのバインダー中への充填量はバインダー１００
重員部に対して５〜２００重量部好オしくは２０〜１０
０重量部である。

本発明に使用しうる無機フィシ−としてはシリカ、ｒＩ
り化グ・タン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、酸化アルミ
ニウム、クレー、カオリン、マイカ、スルホ７６℃カル
シウム、ケイ酸カルシウム、ガラス繊ＸｆＬ、シラスバ
ルーン、珪蓬土、酸化マグネシウム等がある。

カブ七ルトナーの芯に使用しうる圧力定着性バインダー
どＬ７では次のようなものがある。ボリエチレン、ポリ
プロピレン、パラフィン、ポリ４弗化工ルン等のポリオ
レフィン；エチレン−アクリル共電合体、ポリエチレン
ビニルアセテート、ポリニスデル、ポリスチレン、スチ
レン−ブタジェン共重合体、ポリスチレンアクリルなど
のスチレン系ＰＨＩｔｔ；バルミチン酸、スデアリンｒ
ｉ％、ラウリン酸などの高級脂肪酸、ポリビニルピロリ
ドン、エポキシ樹脂、フェノール−テルペン共重合体、
ポリメチルシリコン、−？１ツインＱ変性フェノール樹
脂、メヂルビニルエーテルー無水マレイン酸共重合体等
がある。

殻材の物質としては、公知の樹脂が使用可能であり、例
えば１次の様なモノマー類から成る１’（脂７５Ｋ　す
る。スチレン、Ｐ−クロルスチレン。

Ｐ−）メチルアミノ−スチレンなどのスチレン及びその
置換体；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル
、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸Ｎ、Ｎ−ジメチル
アミノエチルエステルなどのアクリル酸あるいはメタク
リル酸のエステル；熱水マレイン酸あるいは無水マレイ
ン酸ノハーフエステル、ハーフアミドアルいはジエステ
ルイミド、ビニルピリジン、Ｎ−ビニルイミダゾールな
どの含窒素ビニル；ビニルホルマール、ビニルブチラー
ルなどのビニルアセタール；塩化ビニル、アクリロニト
リル、酢酸ビニルなどのビニルモノマー；塩化ビニリデ
ン、フッ化ビニリデンなどのビニリデンモノマー；エチ
レン、プロピレンなどのオレフィンモノマーである。ま
た、ポリエステル、ポリカ−ボネー　１・、ポリスルホ
ネート、ポリアミド。

ボリウレクン、ポリウレア、エポキシ樹脂、ロジン、変
成ロジン、７゛ルペン樹脂、フェノール樹脂、＋＋＋ｒ
肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油（古１脂な
どの沖−２１を重合体、あるいは共重合体、も［７くは
混合物が使用できる。

トナーに用いる着色剤としては、公知のものがすべて（
ＴＩＴ川でき、９Ｑえば、カーポンプ２ツ久鉄倶、ニグ
ロシン、ベンジジンイエロー、キナクリドン、τＩ−ダ
ミンＤ、フタロシアニンブル−などがある〜 また、トナーを磁性トナーとして用いるために、磁性粉
を含有亡しめてもよい。このような（、ＩＨｔ、性粉と
１．てＶよ、小男の中にＩＰ！、かれて磁化される物質
がＴ！１いられ、鉄、コバルト、ニッケルなどの＋ｉ、
ＩＱ　（μ性金居の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタ
イト、フェライトなどの化合物がある、この４Ｔ（性杓
を着色剤と兼用させてもよい。

磁１°］：、Ｊ”）の含有−ｎ′＆よ、芯物質中の全て
の樹脂１００垂ｎ部に対し、て１５〜７０重量部が良い
。

カプセルトナーの平均粒径は３〜２０　ｔｔ　（好文し
くけ５〜１０μ）が良い。該トナーは着色染顔料を１〜
３　（ｌ　ｗｔ％−（好ましく［５−１５ｗｔ％）含ん
だ軟質固体芯の周囲を硬質殻材料で０．０１〜２μ（好
ましくは０．１〜０．３μ）の厚さに被覆したものであ
る。

カプセルトナーを製造する方法は、狗々の公知のカプセ
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
ション法、相分離法、１ｎ−ｅｉｔｕ重合法。

米国特許第３．３３８．９９１号明細書、同第３、３２
６．８４８号明細書、同ｉ　５．５０２．５８２号明細
書などに記載されている方法などが使用できる。

（実施例１） ポリエチレン（ＭＷｌｏｏｏ）　ｔｑａ重舞部フタロシ
アニンブルー　１００重部 炭酸カルシウム（表面オレイン酸処理）　３００重部上
記組成物をアトライターを使って、１５０℃で溶融混練
したものを、スプレードライヤーで１８０℃の温度で溶
融状態で噴霧することで３〜３０　／Ｌのコアー粉体を
得た。

この粉末を戸、力分級磯を使って分級することで５〜２
０μの粒径のコアー粉体な得た。

上記分級コアー粉体１００重量部をポリエチレンとブブ
・ルアクリレート７：３の共重合体の１ｗｔ＜Ｘ溶液１
０　ｆ＋　１１１重部中に分散したものをスプレードラ
イヤーを使ってげｔ？全乾燥してコアー粉体の粒子の周
囲をポリエチレンとプチルメククリレートの共用合体で
被覆したマイクロカプセルトナーを１（）た。

上記トナー１０重量部と、鉄粉（日本鉄粉製ＷＦＶ　２
５１１／ｌＪｎ　）　９０　重Ｊｉ部とをＶ型混合拶で
混合した后、キャノンの複写機ＮＰ　５１）　０　（ｌ
の熱定着部のみを加圧力２０”’；１／ｃＩ７Ｔの圧力
定着ローラーに変えたものをイ１すって２０００枚の連
続複写を行った所７　ｔｌ　（ｌ　Ｏ枚目も初期と変ら
ない地肌部の汚１１のない鮮明か画像が得られた。

コピー紙１′＼の画像の定着性を見るだめに、１ｃｆｎ
’当り５０，９の加重のかかる、こすり面がざらついり
紙（興人製コージンワイパーＭ１判）であるとすシ試験
器でコピー画像のベタ画像部を５回摩擦し摩擦前厄の画
像濃麻をマクベス＃度計で計υ濃度低下の大きさで定着
性を評価した。

本実施例の定着画像を上記定着試Ｍ器での５回摩擦后の
画像濃度保持率は摩擦前の画像濃度に対して９５％であ
った。

また定着画像の画像部を指でこすっても、地肌部の汚れ
は目視では分らない程度であった。

（比較例１） 実施例１の炭酸カルシウムを入れないこと以外は実施例
１と同杼にして２０００枚の連、続複写を行った所、約
１０００枚伺近から得られるコピー画像の地肌部が汚れ
だものになりまた画像濃度も初期のものに耐久枚数と共
に比べて低下した。２０００枚連続複写后、定着部を見
た所定着ローラー表面の所々にトナーの付着が見られた
６ 定着画像の定着試験層の画像濃度保持率は９６％であっ
た◇ １だ指でｒＩ′ｌ′ｉｉ像部をこすると、画像が尾を引
いたようになり１１１マ、皿部が汚れてし寸った。

（実施例２） ポリエチレン（脂１／ｉ＋）０）　９０重、Ｒ部カーボ
ンブラック　１０重骨部 酸化チタン　４０重骨部 」二記用成物を７トライターを使って混練層。

溶融状聾でスプレードライヤーを使って噴へすると−ど
で１．＋１　＝　３０　ｔｔのコアー粒子を粉体として
得た。

この粉体を風力分級（ア一を使って分級することで５〜
２０μの範囲とした。

上記粉末ｉｏｏｇをサラン（塩化ビニリデンアクリルニ
トリル共重合体）の２　＋３（ＴＨＦ溶液１１０ｎ０に
対して分散し、ポモミキザーで撹拌しながら、水を１（
）桁θ／分の割合で３　［１（Ｊｄ。

滴下することで、コア材料の周囲をサランで被Ｆｊ　し
たマイクロカブ−セルトナーを得た。

このトナ−１０重骨部と鉄粉（日本鉄粉製１；ＦＶ　２
５ｎ７４ｎｏ　）ｑ　０重量部とを混合したものを実施
例１と同じ複写機、同じ方法で２０００枚の連続複写を
行った所、地肌部の汚れのない鮮明な画像が得られたヶ また２０００枚后画体製度は初期のものに比べて低下し
ていなかった。定着性試験機による摩擦后の画像濃度保
持率は８０９ｇであった。定着画像を指でこすったが画
像の尾びきによる地肌汚れは目視では分らなかった。

（比較例２） 実施例２の酸化チタンを入れないこと以外は実施例２と
同じ方法でトナーを作製し２０００枚の連続複写を行っ
た所、１５００枚付近からコピーの地肌部の汚れが目立
つようになり、コピ一枚数と共に画像濃度低下が見られ
た。

また２０００枚複写后の定着部の加圧ローラー表面をみ
ると付着トナーが多数見られた。

定着性試験機による摩擦后の画１′３！濃度の保持率は
８５９ｇであった。

定着画像を指でこすると画像部が尾をひ外地皿部を汚し
た。

（実施例３） ポリエチレンθＪｖ１０１３０）　５０重計部パラフィ
ン　５０重量部 シリプ＋（ｌレドエアロジルＲ９７２）１　０重岱部磁
性什　６００重量部 上記ｋＪｔ成物をｔ″７１７．東混紳后スプレードラ・
イヤーを使って８１″を料１２．５〜３０μのコアー粉
体を得た。この粒子を風力分−＃璧器を使って分級１−
１５〜２０μの粉体を取り出しだ。

この粉体１　ｒ＋　０９をスチレンの２．５％ＤＥＡＩ
ｉ′溶液５　ＩＩ　ＩＩ　ｊｊ中に分１１ｙ↑に拌し外
から、水を３ｃｃ、７分の割合で２００ｍ１滴下するこ
とにょシコアー粒子のｐ１１囲にスゲ−１／ンの被覆し
だマ・イクロカプセ　ル　ト　ブー　−を７４グー。

このトナー１００重月１部に対しで疎水状シリカ（日本
工゛ア「１ジル４ｉ”ｉ　ｌ　９７２　）　０．６Ｗｔ
　％　外ｍ　Ｌ　タものをギヤノン１１Ｐ−１７０複写
りもの定着器の定着圧力を２０　ＩＣ！Ｉ　／　Ｃｍ　
（Ｃ”ｌ更したものを使って２０　ｎ　０枚の連ｐｆ　
Ｊ、Ｑ写を行った所、初Ｊｌｌ　２０００体製共１１−
肌汚Ｊ１のない負゛ｒ門力画像が得られた９重着骨試筒
器による画像濃度の低下率１．８゜％であった。

まだ画像部を指でこすっても地肌汚れは生じなかった。

（比較例３） 実施１η１１３のシリカを入れ疫いこと以外は実施例３
と同じ方法でトナーを作り、同じ複写機で同じ方法で２
０００枚の連続複写を行った所、１２　［１０枚付近か
ら、−！ｌ！１肌部の皿部が目立ち出し枚数の増加と共
に汚染量が増した。２０００枚耐久后の定着部の加圧ロ
ーラーを見るとローラー表面にトナーが多数付着してい
るのが見られた・ 定着性試験機による画像画面の保持率は８５％であった
が、画像部を指でこすると画像が尾を引くように延びて
、地肌部が汚れた。

出願人　キャノンｔ’ｂ式余社 ン１ｊ・４・１％

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　芯物ＴＥと殻材から成る圧力定着性マイクロカ
   ブ七ルトナーにおいて、芯物質が圧力定着性バ・ｆンダ
   ーと着色剤と無機フィラーとを含有すＺ１川用定着件マ
   イクロカプセルトナー。
2. （２）無イ；゛ソフイ２−が、白色または透明でちるｌ
   ｌ？ｎ′「請求のｉＦ）可ｉｌｌ　ｊ！ｉ′（１；頃記
   載の圧力定着性マイクロ六プ１ニルドブ−０