JPS6255664A - カプセルトナ−の定着方法 - 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】 （発明の分野） 本発明は電子写真法などの記録方法に於いて、形成され
た潜像を可視画像とするために用いられるカプセルトナ
ーの定着方法（＝関わるものである。

（従来の技術） 電子写真法などの記録方法におけるトナー像の定着方法
としては、加熱定着、溶剤定着および圧力定着の三種類
の方法が知られている。この内、加熱定着は、定着ロー
ラーを高温に加熱しておくために多大のエネルギーを要
する上に、アクセスタイムが長い等の欠点がある。

一方、圧力定着法は熱や溶剤を使わないため、加熱定着
や溶剤定着等の方法に附随する種々の障害が発生するこ
となく、またアクセスタイムも速く、高速定着方式にも
追随が可能である点などの各種の利点を本来的に持って
いる。

圧力定着法は上記めような多くの利点を持つ一方、加熱
定着法などの定着法に比べて定着性が悪く、定着後の画
像を擦ると剥がれやすい点、定着に相当高い圧力を必要
とするため、転写紙のような支持媒体の繊維が破壊され
るなどによる媒体の疲労が発生しやすく、また支持媒体
の表面が過度の光沢を持つようになりやすい点、そして
高い圧力を付与するための加圧口〜ターの小型化には限
界があるため、複写装置全体の小型化が制限を受ける点
などの問題がある。　　　　。

圧力定着法に附随する上記のような問題点を解決するた
めに、既にトナーをマイクロカプセルに納めた形態とし
たカプセルトナーが開発されている。カプセルトナーは
、カーボンブラックのような着色材料およびポリマー、
高沸点溶媒などのバインダー（これらを総称して表示記
録材料という）を含有する芯物質の周囲に、圧力の付与
により破壊する性質を持つ外殼を形成させることにより
得られるマイクロカプセル形態のトナーである。

従来トナーに比べ改善されているマイクロカプセルトナ
ーといえども、上記定着性の問題を完全に解消したもの
は得られていない。

（発明の目的） 本発明は、圧力定着用マイクロカプセルトナーに於ける
低い定着圧力で良好な定着性を得られる定着方法を提供
することである。

即ち、転写紙のような支持媒体の繊維の破壊による疲労
の発生がなく、又支持媒体の過度の光沢が生ぜず、又小
型の定着ローラーで定着可能な定着方法を提供すること
である。

（発明の構成） マイクロカプセルトナーな用い低い定着圧力で良好な定
着性を得られる定着方法を見出すべく鋭意研究を進めた
結果、マイクロカプセルトナーに於いては低い定着圧力
の場合でも定着ローラーを従来の加熱定着の場合に比べ
低温に加熱することにより極めて良好な定着性が得られ
ることを発見し本発明に到達した。

本発明で用いられるカプセルトナーとしては表示記録材
料を含有する芯物質と該芯物質の周囲に形成された外殼
からなるカプセルドナー、即ち特開昭ｊ？−７０２３６
、特開昭６７−１０（＃Ｊ−！、特開昭／θθ／！乙、
特開昭６７−１００♂Ｊ−７、特開昭！ター２２４ｔ？
ｕり及び特開昭ｇθ−／、６２６２等の記載のものがあ
げられる。

これらのカプセルトナーの作成方法としては、従来知ら
れている方法がいずれも使用しうる。例えば窓材料を壁
形成材料の樹脂溶液中に分散したものをスプレードライ
ヤーで熱雰囲中へ噴霧することでカプセル化する方法、
窓材料を壁形成樹脂溶液中へ攪拌分散しながら、樹脂溶
液の溶媒と混和性でありかつその樹脂の貧溶媒である溶
媒を滴下することで、壁形成樹脂を窓材料の周囲へ析出
させる相分離方法、溶解度の異なる２種類の樹脂が溶解
した溶液を熱雰凹気中に噴霧することで溶解度の低い方
が窓材料、溶解度の高い方が壁となるカプセル化方法、
窓材料の周囲にＩｎｓ　ｉ　ｔｅ　　重合法もしくは界
面重合法で壁をつける方法、等いずれも使用しうる。

本発明の効果が特に著しいのは、有機溶媒を含む芯物質
を含有するカプセルトナー（二対してである。

特に上記のごとき有機溶媒を含む芯物質を界面重合法に
よりカプセル化したトナーに適用した場合、効果が大き
い。

着色剤としては、従来より乾式あるいは湿式トナーに用
いられてきた染料や顔料などを使用することができる。

例えば黒色トナーとしてはカーボンブラックが用いられ
る。

カプセルトナーの芯物質中に含有させる有機溶媒は、芯
物質中においては表示記録物質などを分散保持し、かつ
潜像上に形成された表示記録物質からなる可視画像を紙
のような支持媒体に転写する際に、その可視画像を支持
媒体上（二定着させる機能を果すものである。

上記のような目的に用いられる有機溶媒の例としては、
高沸点溶媒、たとえば沸点が／１ｒｏ０ｃ以上の溶媒を
挙げることができる。

上記の高沸点溶媒の例としては、フタル酸エステル類、
リン酸エステル類、クエン酸エステル類、安息香酸エス
テル類、脂肪酸エステル類、アルキルナフタレン類、ア
ルキルジフェニルエーテル類、高級脂肪酸または芳香族
スルホン酸ノアミド化合物類、トリメリット酸エステル
類、ジアリールアルカン類を挙げることができる。

芯物質中には定着性を向上させる目的でポリマ−を含有
させることが好ましい。

ポリマーの例としては、ポリオレフィン、オレフィンコ
ポリマー、スチレン系樹脂、スチレン・ブタジェンコポ
リマー、エポキシ樹脂、ポリエステル、ゴム類、ポリビ
ニルピロリドン、ポリアミド、クマロン・インデンコホ
リマー、メチルビニルエーテル・無水マレイン酸コポリ
マー、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェノール変性
チルはン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ変性フェノール
樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、アミン樹脂、ポリ
ウレタン、ポリウレア、アクリル酸のホモポリマーおよ
びコポリマー、メタクリル酸のホモポリマーおよびコポ
リマー、アクリル酸と長鎖アルキルメタクリレートとの
共重合体オリゴマー、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル
などを挙げることができる。

上記の高沸点溶媒とポリマーとは併用することが望まし
い。

さらに、高沸点溶媒とポリマーとを併用し、かつ用いる
ポリマーを実質的に溶解もしくは膨潤することのない１
００−２ｊθ０Ｃの沸点を有する有機性液体、たとえば
、脂肪族飽和炭化水素、あるいは脂肪族飽和炭化水素を
主成分とする有機性液体混合物をも併用することが好ま
しい。

また芯物質内には、表示記録材料とバインダー以外にも
、たとえば、−成分現像方式に用いるカプセルトナーで
は磁性粒子などの他の成分が含有されていてもよい。

カプセルトナーの外殼の材料としては、加圧下に破壊す
る性質を持つものであり、ポリウレタン樹脂、ポリウレ
ア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスル
ホンアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリスルファネート樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリノ
ラクロルスチレン樹脂、スチレン・ブタジェンコポリマ
ー樹脂、スチレン・アクリル酸コポリマーｍＪ］Ｌスチ
レン・アクリル酸エステルコポリマー樹脂、スチレン・
メタクリル酸コポリマー樹脂、スチレン・メタクリル酸
エステルコポリマー樹脂、スチレン・無水マレイン酸コ
ポリマー樹脂、スチレン・酢酸ビニルコポリマー樹脂、
ポリビニルトルエン樹脂、アクリル酸エステル樹脂、メ
タクリル酸エステル樹脂、キシレン樹脂、メチルビニル
エーテル・無水マレイン酸樹脂、ビニルブチラール樹脂
、ポリビニルアルコール樹脂、そしてポリビニルピロリ
ドン樹脂などを挙げることができる。

また、カプセルトナーの外殼は各種の高分子材料から形
成された複合壁、たとえば、ポリウレア樹脂および／ま
たはポリウレタン樹脂、そしてポリアミド樹脂からなる
複合壁のような複合壁としてもよい。

本発明のマイクロカプセルトナーには必要に応じて磁性
粒子が含まれていてもよい。磁性粒子としては公知の磁
性トナー用の磁性粒子（磁化しつる粒子状物質）を用い
ることができる。そのような磁性粒子の例としては、コ
バルト、鉄、またはニッケルなどの金属単体、合金もし
くは金属化合物などからなる磁性粒子を挙げることがで
きる。

なお、磁性粒子として黒色のマグネタイトなどの有色磁
性粒子を用いる場合には、そのマグネタイトなどの有色
磁性粒子を磁性粒子と着色材料の両者を兼ねる成分とし
て用いることもできる。

又、本発明のマイクロカプセルトナーには所望によりフ
ッ素樹脂のような離型剤、ニグロシン、銅フタロシアニ
ン系化合物のような電荷調節剤を添加してよい。

本発明のマイクロカプセルトナーは、外側（ニジリカ等
の微粉末を付着させてもよい。

本発明のマイクロカプセルトナーは、トナー単独で現像
剤として用いてもよいし、キャリアと混合して現像剤と
して用いてもよい。又必要に応じて流動化剤その他と混
合して用いてもよい。

本発明に用いる定着ローラーの形状、大きさ、配置、材
質（一ついての制限は特（二ない。通常の圧力定着に用
いられる定着ロールと同様の形状、大きさ、配置、材質
が用いられる。

定着ローラーには必要に応じて離型材を塗布してもよい
。

本発明に用いられる定着ローラーは加熱される。

定着ローラーは従来の加熱による定着の場合と比較して
、はるかに低い温度に加熱すれば充分である。定着ロー
ラーの温度を高くしても定着性の点からは問題ない。し
かし定着ローラーが高温になると加熱のためのエネルギ
ーが多量に必要になる等の加熱定着方式の場合の欠点が
生ずる。従って定着性と加熱エネルギーその他の両方の
観点から定着ローラ一温度の好ましい範囲は＜ｔｏ　０
ｃ〜／θθ０Ｃであり、より好ましい範囲はｒｏｏｃか
ら７θ０Ｃである。定着ローラーの温度が／−００６以
上になると、実質的には定着ローラー加熱のために加熱
定着の場合と同程度のエネルギーが必要となり、本発明
の効果を生かせない。

本発明の定着ローラーの加圧圧力は、従来の圧力定着の
場合の３００ｋｇ７ｃｍ２程度に比べはるかに小さくて
よく、！〜！θｋｇ／ｃｍ２で充分である。

カプセルトナーを用いた場合圧力定着ロールをグ０°Ｃ
から１００°Ｃの温度範囲にすることにより定着に必要
な圧力を飛開的に小さくすることができる。この効果は
カプセルトナーにおいてのみ見られそれ以外のトナーに
於いてはこの効果は見出せなかった。

以下、具体例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
こにあげる実施例に限定されるものではない。

実施例−７ カプセルトナーＡ（高沸点有機溶媒を含有するカプセル
トナー）の作成。

アセトン／メチレンクロライド二／／３の割合からなる
混合溶媒／θｇをカーボンブラック３ｇおよびマグネタ
イト（商品名：ＥＰＴ−１０００、戸田工業■製）／！
ｇをジイソプロピルナフタレン、２２ｇに乳鉢で分散し
た分散液に相溶混和させて一次液体を得た。ついで、ヘ
キサメチレンジイソシアナートとヘキサントリオールの
３二１モル付加物ｇｇを一次液体に添加して二次液体を
得た。

ただし、これらの混合液体の調製は、その液温を２！０
０以下に調節しながら実施した。

５ｏ０ｃの水６０ｍ１（＝メチルセルロース（メトキシ
基置換度／、Ｊ′、平均分子量／！、０θθ）４ｇを溶
解して得た溶液中（二上記の二次液体を激しく攪拌しな
がら徐々に注ぎ油滴径！〜／ｊμｍの水中油滴型エマル
ジョンを調製した。このエマルジョンの調製は、容器の
外部を冷却すること（二よりその液温をコ００Ｃ以下に
調節しながら実施シタ。エマルジョンが形成されたのち
も更（−攪拌を続け、これにグ０°Ｃの水／θθｍｌを
添加した。矢に、このエマルジョンの液温を徐々ζ：上
昇させ、３０分後（＝りθ０Ｃとした。エマルジョンの
液温をこの温度２０分間に保ち、カプセル化を終了させ
た。

次にこのマイクロカプセル分散液を遠心分離操作（ｔｏ
ｏｏｒｐｍ）にかけて、マイクロカプセルとメチロール
セルロース含有水溶液と（二分離し、得られたマイクロ
カプセルを水に分散して３０重量％分散液を調製した。

この分散液を再度遠心分離操作（＝かけたのち水への再
分散を行なうことからなる水洗操作を更に一回実施した
のち、得られたマイクロカプセルスラリーをオーブンに
より乾燥して粉末状のカプセルトナーな得た。

実施例−コ カプセルトナーＢ（熱軟化性物質を芯物質中（−含有す
るカプセルトナー）の作成。

を７３０°Ｃ（二加熱したロールミルで混線分散した後
、スプレードライヤーで溶融状態で噴霧乾燥して！〜２
０μの圧定性トナーの窓材料を得た。

この窓材料７００重量部を７．２！ｗｔ％のスチレン−
メチルメタクリレート（ｑｏ：／θ）の共重合体と含金
属錯体染料０．１２６ｗｔ％のトルエン溶液９００部中
に分散し、このサスペンションをスプレードライヤーで
噴霧乾燥することで、窓材料の周囲をスチレン−メチル
メタアクリレートで被覆したマイクロカプセルスラーヲ
得り。

実施例−３ トナーＣ（圧力定着用トナー）の作成。

ポリエチレン ハイワックス４ｔｏｏｐ （三片石油化学製、密度θ、？７ｇ／ｃｍ２）グ０重量
部 ポリ−ε−カプロラクトン （商品名：　ＰＬＡＣＣＥＬＨ−／ダイセル化学工業製
、Ｍｎ＝約７万）　　　　　　６０重量部マグネタイト
　　　　　　　　　　　？０重量部上記材料をブレンダ
ーで良く混合して後／！００Ｃで溶融混練した。

混線物を自然、放冷後、カーターミルで粗粉砕し、さら
にジェットミルで微粉砕した。この微粉砕物を、さらに
風力分級機を用いて分級し！〜コθμのトナーを得た。

実施例−グ トナーＤ（熱定着用トナー）の作成。

メチルメタクリレートｔｏＭ７４部及びメタクリル酸ブ
チル９０重量部を共重合せしめてメルトインデックス値
（ＡＳＴＭＤ　／ｓ　３♂法／荷重、ｔｋｇ、温度／！
０°Ｃ）が２０ｇＩ１０ｍｉｎ、　　ガラス転移温度（
ＤＳＣ法）がｔｏｏｃ、還元粘度（θ。

ｚｇ／ｄｉクロロホルム溶液、λθ’ｃ）が０゜乙７ｄ
ｌ／ｇの共重合体を得た。

上記の共重合体２り重量部、分子１乙θ、０θθ、ゲル
含有率約３０チの部分架橋スチレン−ブタジェン共重合
体（日本ゼオン製Ｓ、２．２．ｇ）／θ重量部、［相］
点／グ２°Ｃのアミドワックス（西独ヘキスト製ワック
スＣ）２重量部、分子！−／ｌ’。

≦００のポリプロピレン（三洋化成製ビスコールｊ！Ｏ
Ｐ）１重量部、磁性粉（戸田工業製Ｋ　Ｎ　−３２０）
１１重量部、ニグロシン染料（オリエント化学製ボント
ロンＮ−θ／）３重量部より成る混合物を加熱混練し、
冷却後粉砕して微粉末を得た。これを！〜３０μｍに分
級後、微粉末全量に対してカーボンブラック（三菱化成
製＋ａ４ｔ）０゜０！重量％、疎水性シリカ微粉末（日
本アエロジル裂Ｒ−９７，２）を０．３重量％添加し、
磁性トナーを調製した。

実施例−！ トナーＥ（熱、圧力併用定着用トナー）の作成。

スチレン７！重量％、アクリル酸ブチル２０重量％、無
水マレイン酸！重量％から成る共重合体（Ｔｇｇ／’Ｃ
）でビスフェノール型ポリエステル樹脂（花王石ケン製
ＫＴＲ２／１０）を変成させ、得られた樹脂３？重量部
、分子Ｂ　４ｔｏ　ｏ　ｏのポリプロ２７７７０重量部
、マグネタイト、ｔｏ重量部、負帯電制御剤として金属
錯塩染料（オリエント化学製ポンドロンＳ−３４ｔ）２
重量部より成る混合粉を加熱混練し、冷却粉砕して微粉
末を得る。これζ二微粉状シリカ（ＳｉＯｚ）を０．３
重量％添加混合し、分級して５〜２０２ｍのトナーを得
る。

トナーＡ−Ｅを通常の方法で転写紙、Ｉ：（二転写し可
視像を形成させた。

その後直径４ｔｃｍのステンレス製ロールを２本対向さ
せた温度、加圧力可変定着ローラーを用いて可視像を定
着した。

その後定着部を指でこすり、トナーの剥離の程度により
定着性を評価した。定着性は以下の３ランク（−わけ評
価した。

指でこすった後も剥離したトナーのほとんどないものを
Ａランク、少量のトナーが剥離したものをＢランク、多
量のトナーが剥離したものをＣランクとした。

トナーＡ−Ｅの評価結果を第１表及び第２表に示す。

第１表及び第−表の結果よりカプセルトナーはグ０°Ｃ
以丘の加熱により非常に低い定着ローラー加圧力で良好
な定着性が得られることが判る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表示記録材料を含有する芯物質と該芯物質の周囲に
   形成された外殼とからなる静電荷像現像用カプセルトナ
   ーを加熱された定着ローラーにより定着することを特徴
   とするカプセルトナーの定着方法。 ２、前記カプセルトナーの芯物質が溶媒を含有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の定着方法。 ３、上記カプセルトナーの外殼が、界面重合法で形成さ
   れたものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の定着方法。 ４、上記の定着ローラーが、４０℃と１００℃の間の温
   度に加熱されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の定着方法。