JPS6026347A - 圧力定着性カプセルトナ− - 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】 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２２８７．６８１
号明細書、特公昭４２−２３９１０号公報及び特公昭４
３−２４７４８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
、種々の手段によシ、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
などの転写材にトリ゛−画偉を転写し、た後、加熱、圧
力或いは溶剤蒸気などによシ定着し、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法を用いる方法と、
−成分現億剤を用いる方法とに二分される。

二成分現像法に属するものにはトナーを搬送するキャリ
アーの種類によシ、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あるが、反面、キャリ
アーの劣化、トナーとキャ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−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
撹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５５−１８
６５６号公報の如き潜像に対してトナー粒子を飛翔させ
て現像する方法め；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仲にきわめて近接
し、かつ接触する事なく対向させ、現像するものでおる
。この方法によれば、磁性トナーをス１ノープ上にきわ
めて薄く塗布する事によシスリーブとドブ。

−の接触する機会を増し、十分なｙ、Ｈｑ擦帯電４：司
有ピにした事、磁力によってトナーを支持し、７５％−
）ｌｔ！３石とトナーを相対的に移動させる事によりト
プーー粒子和互のかε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、トナーを磁力によって支持し７
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
よシ地カブリを防止している沖等によってすぐれた画像
が得られるものであるＯ現像されたトナー画像を定着す
る方式とＩ７ては、赤外線ヒーターあるいは熱ローラー
などによシカロ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π１減等
の！■由から剛体ローラーによる加圧定着方式へと変シ
つつある。

トナーは各々の定着法に適する様に材料を選Ｕくされ、
特定の定着法に使用されるｌ・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シ、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。従って、個々の定
着法に適したトナーが研究開発されておシ、−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
を加圧によシ定着する方法は、複写シートの焼は焦げの
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シ、この目的に
あっ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ット
現象を起さず、繰シ返し使用に対しても現像性能、定着
性能が安定しておシ、キャリア、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
釉々提案されているＯ例えば、特公昭５４−８１０４号
などに見られる様な軟質物質を芯ど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
フセット現象尋の未解決の問題が多く、実用化されるに
至っていない。

さらに、上述の如きカプセルトナーでは、環境依存性が
大きく高温度・高湿度下における画像濃度の低下及びカ
ブリの発生がしやすく、さらに−成分磁性カプセルトナ
ーとした場合には、現像器の磁性スリーブ上でしばしば
ムラ現象の発生が認められると同時にカブリ画像となシ
特に、低温度・低湿度下ではこの傾向が著しい。これら
の現象はいずれもカプセル化に用いる殻物質が大きく関
与しておシ、環境依存性の小さい殻物質が得られていな
いのが現状である。

本発明は、従来の圧力定着性トナーの材質とは異なって
おシ、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。

と如わけ、本発明は、環境依存性の小さい殻物質を用い
ることによシ、低温度・低湿度から高温度・高湿度に至
るまで、画像濃度及び画質の変化の少ない圧力定着性カ
プセルトナーを提供するものである。

更に、本発明は、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ッセルトナーを提供するも
のである〇 更に、本発明は、普通紙に対して従来よりも低圧力で良
好な定着性を鳴し、多数枚複写を行なっても現像性能、
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。

その喝徴とするところは、圧力定着性成分を含有する芯
物質と外殻とから構成されるカプセルトナーに於いて、
外殻が１種あるいは２ｗ１以上のビニル系単門体の重合
体の主ｆ１ｉｉ！あるいは１１す鎮の末端に、一般式 （式中Ｒ１Ｒ２は、水素原子またはＣ４がらｃ２ｏのア
ルキル基またはアリール基を示す。） で表わされるアミノフェニルチオ基を有する重合体゛ま
たは該重合体の第４級アンモニウム塩を含有することを
特徴とする圧力定着性カプセルトナーにある。

本発明のカッセルトナーを製造する方法は種々の公知の
カシ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、ｉｎ−５ｌｔｕ重合法など、米国
特許第３，３３８，９９１号明細書、同第３，３２６，
８４８号明細書、同第３，５０２，５８２号明細書など
に記載されている方法などが使用できる。

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２　ｏ　Ｋｙ／ａｎ程度以下の圧力によって普通紙の
繊維の絡みやすいものが良く、ポリエチレンやパラフィ
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６００　ＣＰ８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ックス
として知られるものであシ重合法または分離法で製造さ
れるものである。

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）　（３５０ＣＰＳ　）ハイワ
ックス　３１０Ｐ （５井石油化学製）（２５００ＰＳ） ハイワックス　４１０Ｐ （５井石油化学製）（５５０ＣＰＳ） ハイワックス　４０５Ｐ （５井石油化学製）（５５０ＣＰＳ） ハイワックス　４００Ｐ （５井石油化学製）　（５５０ＣＰＳ　）ハイワックス
　２００Ｐ （５井石油化学製）（７０ＣＰＳ） ヘキストワックス　ＰＥ１３０ （ヘキストＡＧ製）　（１１７０ＰＳ　）等がある。

′またノやラフインワックスとしてな、」、次表のよう
ｋものがある。

＆Ｗ、１表ｚｆラフインワックスおよびマイクロワック
ス第　２　表　パラフィンワックス　（日本鞘蝋製）本
発明においては、前記のポリエチレンとパラフィンワッ
クスが適宜組み合わせて用いるのが良い。もちろん必要
に応じてノｆラフインワックスの中で何種類かを組み合
わせても良い。

前記ポリエチレンとパラフィンワックスを組合せるとき
の配合比は重量で好ましくは８／２〜０／ｌＯよシ好ま
しくは６７４〜１／９が好適である。

本発明のカプセルトナーの芯物質中に台イ」さゼる着色
剤としては公知の染顔料が使用できる。例えば各種のカ
ーｙｌ？ンブラック、°アニリン／フッ久ナフトールイ
エロー、モリゾデンオレンジ、ＬＩＪ−ダミンレーキ、
アリザリンレーキ、メチルバインｊレットレーキ、フタ
ロシアニンゾル−、ニグロシンメチレンブルー、ローズ
ベンガル、キノリンイエロー等が例としてあげられる。

本発明のカプセルトナーを磁性トナーと１７で用いる場
合には、芯物質中に磁性粉を含鳴せしめることができる
。磁性粉としては、鉄、コバルト、ニッケルあるいはマ
ンガン等強磁性の元素及びこれらを含むマダネタイト、
フェライト停の合金、化合物などである。この磁性粉を
着色剤と爺用させてもよい。この磁性粉の含有量は芯物
質中の企ての樹脂１００重量部に対して１５から７０重
髄部が好適である。

本発明に於いて、外殻は、１＠ＩＩあるいは２１ｉ１１
以上のビニル系単量体の重合体の主鎖あるいは側鎖の末
端に、一般式 （式中Ｒ１Ｒ２は、水床原子または、Ｃ１からＣ２ｏの
アルキル基またはアリール基を示す◇） で表わされるアミノフェニルチオ基を有する重合体また
は該重合体の第４級アンモニウム塩を含有するが、上記
アミノフェニルチオ基の好ましいものとしては、４−ジ
メチルアミノフェニルチオ基、４−ジエチルアミノフェ
ニルチオ基、４−ジブチルアミノフェニルチオ基、２−
ジメチルアミノフェニルチオ基、２−ジエチルアミノフ
ェニルチオ基、２−ジブチルアミノフェニルチオ基、４
−ジヘキシルアミノフェニルチオ基、２−ジヘキシルア
ミノフェニルチオ基、４−ジオクタデシルアミノフェニ
ルチオ基、２−ジオクタデシルアミノフェニルチオ基、
４−ジフェニルアミノフェニルチオ基、２−ジフェニル
アミノフェニルチオ基、４−エチルメチルアミノフェニ
ルチオ基、２−エチルメチルアミノフェニルチオ基等が
例示でき、これらのアミノフェニルチオ基は、ハロゲン
化アルキル類及びハロゲン化アリール類等と反応した第
４級アンモニウム塩であっても良い。

また、本発明において、ｌｉｔあるいは２ｆｊ？以上の
ビニル系単量体としては、スチレン、Ｏ−メチルスチレ
ン、ｐ−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、
ｐ−ｎｙブチルスチレン、ｐ　−ｔｅｒｔ−ブチルスチ
レン、ｐ−ｎｒドデシルスチレン、ｐ−クロルスチレン
、ｐ−フェニルスチレン等のスチレン類、ビニルナフタ
レン類、エチレン、プロピレン、インブチレン等のエチ
レン不飽和モノオレフィン類；塩化ビニル、酢酸ビニル
、酪酸ビニル、ペンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類
；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ
−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸グロビル
、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドｒシル、アク
リル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アク
リル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アク
リル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロ
ピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル
、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキ
シル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル
、メタクリル酸ジメチルアミンエチル、メタクリル酸ジ
エチルアミンエチルなどのα−メチレン脂肪族モノカル
ボン酸エステル類、アクリロニトリル、メタクリレート
リル、アクリルアミドなどのアクリル酸もしくはメタク
リル酸Ｄｉ体：ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエ
ーテル、ビニルイソブチルエーテルナトのビニルニーデ
ル類；ビニルメチルケトン、ビニルへキシルケトン、メ
チルインゾロベニルケトンなどのビニルケトン類；Ｎ−
ビニルビロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニル
インドール、Ｎ−ビニルピロリデンなどのＮ−ビニル化
合物などを挙げることができる。

丑だ、本発明において、芯物質の全体を被覆する外殻は
、他の樹脂を９０％以下の範囲で含有してもよく、例え
ばポリスチレン、ポリｐ−クロルスチレン　、１９１Ｊ
ビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合
体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン
ーフ０ロビレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共
重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレ
ン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸
エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体
、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−
メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸
エチル共重合体、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、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、スチレンジメチルアミノゾロ
ビルアミドアクリレート共重合体、スチレン−メタクリ
ル酸ブチル共重合体、スチレン−αクロルメタクリル酸
メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体
、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン
−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメ
チルケトン共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、
スチレンーイソゾレン共重合体、スチレン−アクリ四ニ
トリルーインデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重
合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのス
チレン系共重合体’　、１９リメチルメタクリレート、
ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸
ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル
、ポリウレタン、ポリアミＰ１エポキシ樹Ｈｋｔ　、＋
１？リビニルツチラール、ポリアマイド、ポリアクリル
酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノー
ル樹脂、脂肪族又は脂猿族炭化水素樹脂、芳香族系石油
樹脂、塩素化ノやラフイン、パラフィンワックスなどが
単独或いは混合して使用できる。

〔実施例１〕 芯物質は、ハイソックス２００Ｐ（５井石油化学製）２
０重量部、パンフィンワックス１５５（日本稍蛯製）８
０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、乾式分級によシ
粒径が９．１μ±４．５μであシ、球形状のものが得ら
れた。

この芯物質を相分離法によシ、次式 で示される、両末端に４−ジメチルアミノフェニルチオ
基を有するポリスチレン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
者の重合体の重量比８／２〕で、０．４μの膜厚で被覆
した。

常温常温（２２℃、５５％ＲＨ）の環境下で、このカプ
セルトナー１１に対して、鉄粉（２００〜３００メツシ
ユ）９ｇを混合して摩擦帯電蓋を公知の測定方法で測定
したところ＋１９．２μＣ／ｊｌであった。次に、同猿
境下で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
紙上に転写り、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量を通した
ところ１２５７５Ｖ′ｓｅｃのスピードで１０　Ｋｇ／
ｃｍの線圧力でほぼ完壁な定着性を示した。

画像濃度は１．３０であシ、かぶシのない鮮明外反転画
像が形成され良好であった。

次に、このカプセルトナーを用いて低温低湿（１０℃、
１０チＲＨ）及び高温高湿（３５℃。

９０％ＲＨ）の各環境下で、同様にして摩擦帯電量の測
定及び現像・転写・定着を行なったところ、次の結果が
得られた。

以上の結果よシ、このカプセルトナーが、環境依存性の
少にい優れたトナーであることが判明した。

〔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／ｌ）とジメチルアミノエチルメタ
クリレート共重合体（モル比１／９）〔両者の共重合体
の重量比１／ｌ〕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と同様以上の結
果よシ、この殻物質によるカプセルトナーの荷電制御が
、大きな環境依存性を示していることが明らかである。

〔実施例２〕 芯物質に、ノ・イワックス２００Ｐ　１０重量部、ツヤ
ラフインワックス１５５９０重量部、７タロシアニンブ
ル一５重量部を用いて実施例１と同様に行なったところ
、粒径が１０．３μｍ±５．０μのブルーの芯物質が得
られｌこ。

この芯物質をスプレードライング法によシ、次式で示さ
れる、両末端に４−ジエチルアミノフェニルチオ基を有
するｐ−メチルスチレンの重合体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　
）　［両者の重合体の重量比８／２〕で、０．５μの膜
厚で被覆した◇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、各環境下で実施例１と同様な試験を行な
ったととる、次に示す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
ルメタクリレートースチレン共重合体（モル比１／９　
）　（両者の共重合体の比ｌ／１〕で０．５μの膜厚で
被覆した。

このカプセルトナーを用いて実施例２と同様な試験を行
ない次表の結果が得られたが、高温高湿下での特性が問
題となった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧力定着性成分を含有する芯物質と外殻とから構成され
   るカプセルトナーに於いて、外殻が１　ｆｍあるいは２
   種以上のビニル系単量体の重合体の主鎖あるいは側鎖の
   末端に、一般式 （式中Ｒ１Ｒ２は、水嵩原子またはＣ１からＣ２ｏのア
   ルキル基またはアリール基を示す。） で表わされるアミノフェニルチオ基を有する重合体また
   は該重合体の第４級アンモニウム塩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。