JPS6188273A - 現像剤 - 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】 充血ユ」 本発明は、重子写真法、静市印刷法などにおいて“−し
気ａ潜像を現像するのに用いられる現像剤に関し、より
詳しくは圧力定着に適したマイクロカプセルトナーと磁
性キャリアーとからなる乾式二成分現像剤に関する。

１汰藍」 従来、電子写真法としては米国特許：ｉＳ２，２９７，
８９１号明顧１１７．特公１眉４２−２３９１０号公報
（Ｘ国特許第３，１３Ｈ，３８３号明細占）及び特公昭
４３−２４７４８号公報（米国特許第４，０７１，３６
１号明細、＋１）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、朴
／／の−ｒ一段により、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、必要に応して
紙などの被転写材にトナー画像を転写した後、定ノｉし
て、複写物を得る工程が取られる。

トナー画像を定石するためには、一般に、先外線ヒータ
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
融着固化させる加熱定着方式が採用されているが、火災
の危険防止、消費電力の冷餞等の理由から、加熱が不要
であるか、あるいは木質的に軽減した、Ｍｌ１体ローラ
ーによる加圧定着方式へと変りつつある。特に、この加
圧定着方式は、複写ンートの焼け；７．％げの危険がな
いこと、複写機の′屯あ１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ｎ
’５　”なごとなど利点が多い。

この様な加圧定着の可能なトナーについては、構成樹脂
の選択をはじめとする手段により、各種の特性を満足す
ることか要求されている。要求される特性には１例えば
、普通紙をはじめとする記Ｓｔ媒体への加圧定７ｉ性が
優れること、加圧ローラーへの付着にＪ、（づくオフセ
、）現象を起さないここ、繰り返し使用に対しても現像
性能、定着性能か安冗していること、本ヤリア、金：＋
ｆ；スリーブ慾九体表面への癒着を起さないこと　保存
中に凝集、ケーキ化せず、保存安定性が良好であること
、などがある。

このような圧力定着用トナーに要求される各種特性を、
単一樹脂の選択により満足させることは不可能である。

したがって、上記のような特性をトナー粒子の複層化に
より満足させるべく、硬質樹脂の殻を設けたカプセル型
のトナーが種々提案されている。このような提案には、
例えば、特公昭５４−８１０４号（米国特許第３，７８
８．Ｈ４号明、＊Ｉ１．’？　）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￥ｔ
ｖＡ脂溶液芯カプセルトナーがある。このような、カプ
セル型のトナーは、軟負材料を要求する良好な定着性と
、軟質材ネＩでは不都合な感光体等の各部材への付着あ
るいはオフセット現象の防止適性のような、相矛盾する
特性の要求に対してかなり木質的な改良をすよるもので
はあるが、未だ十分なものとは云い升い。なげならば、
良好な定２性を与えるために使用する幀ヱ′↓芯材ネ（
は、感光体等への付着防止。

保存特性の向」二等のために比較的硬質な殻材により被
覆されるが、定着特性の維持のために、殻材のｊｒＪ、
さは、例えば０．０５〜０．５μｍ程度と極めて薄くせ
ざるをイ１）ないため、現像工程等において長期的に使
用する際に芯材の露出を完全に防止することは困難であ
り、保存性の低下ならびに感光体への付７７　等の不都
合は避けられなかった。このような不都合を回避するた
めに、カプセルトナーと外添混合する形５ｆｊで、研摩
材を使用することも提案されているが、このようにして
添加された研摩材は、カプセル型であるとは云え、全体
として軟質な圧力足Ｌ゛性トナーの内部に埋没して有効
に利用されず、またその埋没の程度によって荷電性を含
む現像性能、圧力定着性等のトナー特性か経時的に変化
する欠点があった。また、特にこのような研摩材を加え
た圧力定着性カプセルトナーとキャリアー粒子との組合
わせからなる二成分現像剤の場合には、トナーの消費と
ともに加えた研摩材の効果も次第に失われると云う欠点
がある。

衾」Ｌ凶］［躬 本発明の目的は、」二連の如き欠点を改良した二成分現
像剤を提供することにある。

より４．￥定的には木９１１！ＩＩの１］的は、トナー
１１体の現像性能、ならびに圧力定着性能を変化させる
ことなく、トナーの感光体表面への付着に伴なう不都合
ならびに保存安定性を４弼した二成分現像剤を提供する
ことにある。

＆にに」 未発１４１１者等の研究によれば、上述のＹｊ的の達成
のためには、二成分現像剤中の現像系内に安定的に存在
させる磁性キャリアー粒子を樹脂パイングー中に磁性体
を分散させた型のものとし、更にその中に研＋？！材を
含有せしめることが極めて有効であることが見出された
。

本発明の乾式二成分現像剤は、このような知見に基づく
ものであり、より詳しくは。

圧力定着性／ヘイングーと着色剤とからなる芯材を硬質
殻材で被覆してなる径５〜２０ルｍの圧力定着性トナー
と、 バインダー樹脂中に磁性体および研摩材を分散させてな
る径１０〜３０μｍのキャリアー粒子とからなることを
特徴とするものである。

以下１木発明を更に詳細に説明する。以下の記載におい
て、４℃比を表わす「％」および「部」は、特に断わら
ない限り、重量基準とする。

発１の［ｌ　〆な鑞社 木発すｊｌこ用いる圧力定着性カプセルトナーの芯材の
へインターとしては、畜度０．９４　　ｇ７ｃｍ”以り
のポリエチレン、パラフィンワックスが好ましい。

０．９４ｇ／ｃ厘３以上のポリエチレ／としては、特に
、１４０℃における溶融粘度が６００ＣＰＳ以−トであ
るものが々ｆましく、いわゆる低分子星のポリエチレン
、またはポリエチレンワックスとして知られるものであ
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０．８４　ｇ／　
ｃｍ３以上であるポリエチレンで重板されているものと
しては例えば、ＡＣポリエチレン　＃９ （アライト・ケミカル製） （０，９４ｇ／ｃｍ”　　、　　　３５０　　　　ＣＰ
Ｓ）ハイワックス　３１０ＰＣ三川石油化学５Ａ）（０
，９４１７０ｍ３．２５０　　ＣＰ　Ｓ）ハイワックス
　４１０Ｆ（三片石油化学製）（０，９４ｇ／ｃｍ”、
５５０　　ＣＰＳ）ｔｔ　　　　４０５ＰＣ三井石油化
学製）（０，３６ｇ／ａｍ３，５５０　　ＣＰＳ）ｔｔ
　　　　４００　Ｐ　Ｃ三片石油化学製）（０，９７ｇ
／ｃｍ３，５５０　　ＣＰＳ）等がある。

１５０ｃＰｓ以下で密度が０．９４ｇ／ｃ謬３以上のも
のとしては、次のような例がある。

ハイワックス　２００Ｆ　（三片石油化学製）（０，９
７１７０ｍ３．７０　　ＣＰ　Ｓ　）へキストワックス
　ＰＥ１３０ （ヘキストＡＧ製） （０，９５ｇ／ａｍ”　、　ｌ　ｌ　７　　ＣＰ　Ｓ）
またパラフィンワフクスとしては次表のようなものがあ
る。

第　１　表　　パラフィンワックスおよびマイクロワッ
クス印本石油釦 ”ｉｓ　　２　　表　　　パラフィンワックス印幻Ｉｆ
ｈのカプセルトナーの芯材中には一般に、着色剤として
各種の染、顔料が含まれる。このような染、顔料として
は１例えば、カーボンブラック、ニグロシン染ネ１．う
／プ黒、スーダンブラックＳＭ、ファースト・エロー〇
、ヘンジジン・エロー、ピグメント・エロー１　インド
ファーストΦオレンジ、イルガジノーレッド、パラニト
ロアニリン・レンド、トルイジン・レット、カーミンＦ
Ｂ、パーマネント・ボルドーＦＲＲ、ピグメント・オレ
ンジＲ，リソール９し、Ｆ２Ｏ、レーキ・レッドＣ、ロ
ーダミンＦＢ、ローダミンＢレーキ、メチル・バイオレ
フ１・Ｂレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブ
ルー、ブリリャント・グリーンＢ、フタロシアニングリ
ーン、オイルイエローｃｃ、　ザポン舎ファースト二ロ
ー〇〇〇、カヤセットＹ９８３．カヤセットＹＧ、スミ
プラスト・エローＧＧ、ザポンファーストオレンジＲＲ
、オイル・スカーレット、スミプラストオレンジＧ、オ
ラゾール・ブラウンＢ、ザボンファーストスカーレット
ＣＧ、アイゼンスビロン・レッドΦＢＥＨ，オイルピン
クＯＰなどが適用できる。これら着色剤は、一般に、上
記芯材バインダーに対し３〜１０％程度の１１合で加え
られる。

またカブリ防止特性を向上するために、芯材中に磁性体
を混入することも、場合によっては好ましい、この場合
の磁性体としては後述するキャリア粒子中に混入するも
のと同様のものが用いられる。

本発明のカプセルトナーの芯材は、上記成分を、例えば
溶融混練し、スプレードライヤー等にて造粒し、更に必
要に応じて分級することにより、体積平均粒径が５〜２
０給の全粒子として調製される。

このような芯材粒子を、殻材樹脂により被覆しマイクロ
カプセル化することにより１本発明で使用する圧力定着
性のトナーが得られる。

殻材樹脂としては、公知の樹脂が使用可能であり１例え
ば１次の様なモノマー類の単独または共を合体からなる
樹脂がある。スチレン、Ｐ−クロルスチレン、Ｐ−ジメ
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、メタクリル酩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；無水マレイン酸あるいは無水マレイン酸のハ
ーフェステル、ハーフアミドある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：１１！化ビニル、アクリロニトリル
、酢酸ビニルなどのヒニルモノマー；塩化ビニリデン、
フッ化ヒ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、
スチレン−ジメチルアミニエチルメククリレートバ市合
体、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリス
ルホネートｍ脂、ポリアミド樹脂、アイオノマー樹脂、
フラン樹脂、ケトン樹脂、テルペン樹脂、フェノール変
性テルペン樹脂、ポリウレタン、ポリウレア、エポキシ
樹脂、ロジ／、ロジン変性ペンタエリスリトールエステ
ル、フェノール樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、天
然樹脂変性マレイン酸樹脂、クマロンインデン樹脂、マ
レイン酸変性フェノール樹脂。

脂環族炭化水素樹脂１石油樹脂、フタル酸酢酸セルロー
ス、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸ＪＩ：Ｔ＜
合体、澱粉グラフト重合体、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルピロリド／、メラミン樹脂　ポリフェニレンオ
キサイドのようなポリエーテル樹脂あるいはチオエーテ
ル樹脂、などの単独重合体、あるいは共重合体、もしく
は混合物が使用できる。

マイクロカプセル化のためには、種々の公知のカプセル
化技術を利用することができる０例えば、スプレードラ
イ法、コアセルヘーション法。

相分離法などが好適に使用できるほか、１ｎ−ｓ　ｉ　
ｔ　ｕ１合法、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号明細書に記載されている方法なども使用できる
。

このようにして、一般に０，０５〜ｔ、ｏｐ。

好ましくは０．１〜０．３川の厚さの外殻を有し、体積
平均粒径が５〜２０給である圧力定着性のマイクロカプ
セルトナーが得られる。

本発明の二成分現像剤は、上記した圧力定着性カプセル
トナーと、磁性体および研摩材を分散含有する樹脂質キ
ャリアー粒子とからなる。

キャリアー粒子を構成する樹脂としては、例えば、ポリ
スチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトル
エン、スチレンーブタジエンノｔｆｆ＜合体、スチレン
−アクリル酸共重合体、スチレン−無水マレイン酩共七
合体などのスチレン又はそのｊ？検体の重合体又は共重
合体：ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、キシレン樹
脂、ポリアミド樹脂、アイオノマー樹脂、フラン樹脂、
ケトン樹脂、テルペン樹脂、フェノール変性テルペン樹
脂、ロジン、ロジン変性ペンタエリスリトールエステル
、天然樹脂変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン
酸樹脂、クマロンインデン樹脂、マレイン酸変性フェノ
ール樹脂、脂環族炭化水素樹脂１石油樹脂、フタル酸酢
酸セルロース、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸
共重合体、ｓ　９）グラフト重合体　ポリビニルブチラ
ール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、
Ｉ！！素化パラフィン、ワックス、脂肪酸などが単独あ
るいは混合して使用できる。

また磁性体としては、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、
Ｆｅ、Ｂａ、Ｍｇ、希土類金属等の金属を含む従来公知
のフェライトが使用可能であり。

その粒子形状は、球形、偏平のいずれでもよく。

また樹脂あるいは適当な処理剤で被ｒＲされていてもよ
い、また、その製造方法にも特別の制約はない０例えば
フェライト形成性の金属醇化物を液中で混合し、スラリ
ー化した後、これらを造粒乾燥し、さらに適当な焼結炉
を用いて焼成焼結する方法　あるいは醇化物または各社
の塩として共沈もしくは混合した原料を一度Ｔ−備焼結
し、その後手−ｊｉ＋扮砕し　さらにＷ粒した後、完全
に焼成焼結する方法等、従来公知の方法が使用できる。

もちろん必要に応じて、凝集防止剤、結着剤等を使用し
てもよい。

これら磁性体は、粒径０．１０〜２．５終ｍのものが適
当であり、またキャリア樹脂１００部に対して１５〜９
０部の割合で使用することが好ましい。

更に研摩材としては、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化チ
タン、炭化ホウ素、炭化タングステン、アルミナ、醇化
セリウム、チタノ酸ストロンチウム、チタン酸バリウム
、ジルコニア、酸化亜鉛、醇化スズ、酸化チタン、炭化
チタン、窒化アルミニウム、チタン酸アルミニウム、酸
化ケイ素等が用いられる。

これら研摩材は、粒径５ルｍ以下のものが適当であり、
またキャリア樹脂１００部に対して０゜１〜５０部、特
に５〜３０部の割合で使用することが好ましい。

本発明で用いるキャリアー粒子は、上記した樹ｆ１１、
磁性体、研摩材を、例えば溶融混練し、噴霧く・ニー燥
するか　あるいは固化後、粗粉砕する等により造粒し、
その後必要に応じて分級することにより、平均粒径が１
０〜３０ｇｍの範囲内の粒子として得ることができる。

末完ＩＪ］の二成分現像剤は、上記のようにして得られ
た圧力定着性トナーと、キャリアー粒子とを現像条件下
において、１ｇ１ｏｏ〜７０　：　３０のｆｆｒ、に比
となるように混合することにより得られる。

本発明の現像剤を用いる現像方法としては公知の方法が
用いられ、例えば米国特許第２２９７６９１号明細−）
、特公昭４２−２３９１０号公報。

特公昭４３−２４７４８吟公報、米国特許第２８７４０
６３号明細書中に記載されている方法等が用いられる。

尤」Ｌ例詔り里 上記したように、本発明によれば、二成分現像剤中の現
像系内に安定的に存在させる磁性キャリアー粒子を樹脂
バイノダー中に磁性体を分散させた型のものとし、更に
その中に研摩材を含有せしめて、圧力定着性カプセルト
ナーと組合せることにより、トナー自体の現像性能、な
らびに圧力定石゛性能を変化させることなく、トナーの
感光体表面への付若に伴なう不都合ならびに保存安定性
を改りした二成分現像剤が提供される。

以下、実施例、比較例により本発明を更に具体的に説明
する。

た後、ハンマーミルで粗粉砕し、超音速ジットミルにて
微粉砕し風力分級機で微粉及び粗粉を除き１０〜３０ト
ｍの磁性キャリアー粒子を得た。

ライヤーで造粒後、乾式分級を行なうことにより１粒径
が１０．３．±５．０用であり１球形状の芯材粒子が得
られた。

次いでこの芯材を、有機相からの相分離方法により、ス
チレン−ジメチルアミノエチルメタクリレート（モル比
９０／１０）共重合体で、０．２２ルの膜厚で被覆し、
カプセル化粒子を得た。

Ｌ記キャリアー粒子とカプセルトナー粒子を、爪Ｈ，，
１（、、準で１：ｌの割合で混合し、これを現像剤とし
た。

市販の複写＠ＰＣ−２２（キャノン製）の定着器を２木
の加圧ローラーからなり線圧をｌ　ＯＫｇ／　ｃ　ｍと
した圧力定着器に変換したものを用いて連続的な複写試
験を行なった。

連続３０００枚の複写試験の結果、（すられた画像は鮮
明であり、画像濃度も濃いものであった。

また定着は１０　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍの圧力で完全な定
着を示した。連続複写試験後の感光体表面へのトナー融
ｚｉもみられなかった。

瓜五亘」 実施例１においてキャリアー粒子の構成成分である炭化
ケイ素を除いた他は同様に実験を行なった。

得られた現像剤の定着性は良好であったが、連続約５０
０枚の複写のころから、感光体へのトナー融着が認めら
れた。

笈五皇」 実施例１において、炭化ケイ素の代わりに、チタン酩ス
トロンチウム（平均粒径０．９８ｇｍ）を用いた他は同
様に行なった。

結果は実施例１と同様に、良好な結果が得られた。

Ｋ」自Ｉλ 実施例１においてトナーの芯材の構成をな。

得られた現像剤を用いる連続複写試験の結果は１画質、
耐久性、定着性とも良好であり感光体へのトナーの融着
も認められなかった。更にカブリの発生防止に関しても
効果が認められた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧力定着性バインダーと着色剤とからなる芯材を硬質殻
   材で被覆してなる径５〜２０μｍの圧力定着性トナーと
   、 バインダー樹脂中に磁性体および研摩材を分散させてな
   る径１０〜３０μｍのキャリアー粒子とからなることを
   特徴とする乾式二成分現像剤。