JPS63110462A - 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】 産業上の利用分野 本発明は静電写真あるいは磁気記録などに用いられるト
ナーに関し、更に詳しくは圧力によって容易に定着し得
るカプセルトナーに関する。

従来の技術 定着方法としては、ヒートチャンバーでトナーを溶融・
付着させる方法、熱ローラーで溶融させると同時にトナ
ーを支持体面上に圧着せしめる方法、溶剤を用いてトナ
ーを融解して付着させて後に溶剤を除去する方法、定着
液と称する樹脂溶液等を画像上に塗布し固定する方法な
どが知られているが、省エネルギー及び無公害性の点か
ら加圧ローラーによる加圧定着法へと変りつつある。加
圧定着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リアルタイムで複写が行なえるこ
と、比較的高速定着が可能なこと、定着装置が簡単な構
造であることなどの利点が多い。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、現在の圧力定着方法には上記のような大
きな利点がある半面いくつかの重大な欠点がある。その
一つは定着するための圧力は一般に２５〜５０ｋｇ／ｃ
Ｉｎという線圧が必要であり、これだけの圧力を加える
ためには定着器がかなりの強度をもつことが要求され、
定着器が大型化・重量化し好ましくない。更に、上記の
ような圧力を紙に均一に加えることはきわめて困難で、
転写紙がシワになったり、曲ったり、画像に光沢が生じ
画像の品位を低下させることである。

また加圧ローラの表面にトナー成分が一部、付着し再び
転写紙に転写するオフセント現象を発生させるか、トナ
ー同士が凝集、ケーキ化して現像機能を低下せしめるこ
とが一番の問題点である。

本発明は上記問題点に鑑み、１０〜２５　ｋｇ　／　ｃ
ｍの中圧の圧力定着でもオフセット現象、トナー凝集、
ケーキ化のないカプセルトナーを提供するものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明のカプセルトナーは
カプセルトナーの芯物質とその芯物質を覆う外殻にシリ
コーン・オイル又はシリコーン樹脂を含有させ加圧定着
時に発生ずるオフセット、トナー凝集、ケーキ化を無く
する事により、中圧の圧力定着に向くトナーという構成
をそなえたものである。

これらの欠点を解決するためには低めの定着圧で定着を
行なうことであり、低めの圧力で定着するトナーの開発
が積極的に行なわれている。しかしながら、低い圧力で
定着性に優れ、加圧ローラーへのオフセット現象を起こ
さず、繰り返し使用に対して現像性能及び定着性能が安
定しており、キャリア、スリーブ、感光体表面への付着
を起こさず、保存中、ないし現像器中で凝集やケーキ化
しない保存安定性、流動性に優れた実用的な圧力定着ト
ナーは得られていない。

カプセル１〜ナーの製造上、例えば、芯物質が軟質物質
からなる圧力定着トナーの圧力定着性は比較的良好であ
るが、その軟質芯物質を微粉砕してトナー化するのが極
めて困難であり、加圧ローラーへのオフセット現象を起
こし易（、更に凝集・ケーキ化を起こすなどの問題点が
ある。

そこで、圧力定着性の性質を向上させるために、良好な
圧力定着性を有する軟質物質などを芯物質に用い、荷電
性、流動性や非着性の優れた硬質物質を殻物質としたも
のにシリコーン・オイル、又はシリコーン樹脂等を含有
させたカプセル・トナーを提供する事により微粉砕性と
定着性を犠牲にせず双方が満足することが可能となる。

本発明の目的は、圧力に対する定着性の変化の少ない圧
力定着性カプセルトナーを提供することである。更なる
目的は速度依存性のない、高速度で定着するのに適した
圧力定着性カプセルトナーを提供することである。また
他の目的は加圧ローラーへのオフセント現象のない、ス
リーブや感光体表面への汚染を起こさない圧力定着性カ
プセルトナーを提供することである。そして本発明の更
なる目的は繰り返し使用に対して現像性能及び定着性能
の安定した、保存中に凝集やケーキ化を起こさない圧力
定着性カプセルトナーを提供することである。

作用 圧力定着という事象に関しての考察は、ある材料が定着
するためには必ず持たねばならないいくつかの特性があ
ることをみいだした、それは転写紙への機械的投錨効果
としての付着力である、つまり外力により容易に変形す
る低い粘度を有して紙の繊維間に侵入することである。

他の一つは定着性組成物の分子どおしの自己扱集力およ
び外力に対する非着性である。例えば自己凝集力や紙へ
の付着力が比較的弱いポリエチレンであっても高い圧力
をもって紙に押しつげれば付着するし自己凝集もするか
らである。ところがより弱い圧力で定着しようとした時
には、もはや外部の圧力にそのような効果を期待するわ
けにはいかず、材料それ自体に定着するだけの機能が必
要である。そのような特性を満足するのが本発明に通用
する圧力定着性組成物のシリコーン・オイル又はシリコ
ーン樹脂を含有する組成物である。

つまり、シリコーン・オイル又はシリコーン樹脂を芯物
質組成中に含有させ、外力に対するすべり性を向上させ
ることば低いめの圧力でも十分な変形を満足し、機械的
投錨効果を増大させ転写紙の繊維間に食い込んで定着性
を向上することが出来る。

殻に含有するシリコーン・オイル又はシリコーン樹脂は
殻同士の非着性を増し外力により凝集、ケーキ化するこ
とがなく流動性の良いトナー粉末を得ることができる。

実施例 以下本発明の具体的一実施例について記述する。

芯物質としては単体又は混合物で市販されているワック
ス類がえらばれる。一般には低分子量のポリエチレン、
ポリプロピレン、パラフィンワックス、ミクロクリスク
リンワックス、モンタンワツクス、セレミンワソクス、
オシケライト、カルバナワックス、ライスワックス、シ
ェラツクワックス、ザソールワソクス、金属セッケン、
滑剤として知られるものである。

メーカー及び商品名としては低分子量のポリエチレンの
ザンワソクス（三洋化成製）、ポリプロピレンのビスコ
ール（三洋化成製）、パラフィンワックス（日本石油型
）、パラフィンワックス（日本精蝋製）、マイクロワッ
クス（日本石油型）、マイクロクリスタリンワックス（
日本精螺製）、ヘキストワソクス（ｈｏｅａ’ｔ　　Ａ
Ｇ製）等がある。

圧力定着性組成物として上記芯物質にシリコーン・オイ
ル又はシリコーン樹脂を含有する芯物質又は同様にシリ
コーン・オイル又はシリコーン樹脂を含有する殻として
硬質樹脂をもつカプセルをつくることによって、低圧力
定着性組成物の現像特性を向上させた。カプセル構造に
しても、芯物質としての圧力定着性組成物の圧力定着性
は殻材として用いた硬質樹脂によって阻害されず、圧力
定着性組成物のみの場合と同レベルの圧力定着性を保持
していた。更に、現像特性も大幅に改善され、連続複写
を行っても、画像濃度や画像品質等の低下はほとんど認
められなかった。

本発明のマイクロカプセルトナーの殻物質としては公知
の樹脂が使用可能であり、例えば、ポリスチレン、ポリ
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−プロピレン共重合体、スチレン−アクリ
ル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共
重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、ス
チレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−ア
クリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジェン共重合
体、スチレン−イソプレン共重合体、などのスチレン系
共重合体、ポ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
、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、
ロジン、変性ロジン、テンベン樹脂、フェノール樹脂、
脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、尿
素樹脂、メラミン樹脂などが単独或いは混合して使用で
きる。

ジメチルシリコーン・オイルはＫＦ−９６（信越化学株
式会社製）、５Ｈ２００（東し・シリコーン）があり、
類似のものとしてＫＦ−４１２、ＫＦ−４１３、ＫＦ−
４１４，Ｘ−２２−７１１（信越化学株式会社製）、５
Ｈ−２０３，５Ｈ−２３０，５Ｆ−８４１６（東し・シ
リコーン）がある。カルボン酸変性シリコーン・オイル
としてはＸ−２１−３７０１Ｅ、、Ｘ−２２−３７１０
、Ｘ−２２−３７１５、ＫＦ９１０．Ｘ−２２−８００
、Ｘ−２２−９１０、Ｘ−２２−７１５（信越化学株式
会社製）、５Ｆ−８４１８（東し・シリコーン）がある
。末端基が水酸基をもつシリコーン・オイルはＫＦ−８
５１、Ｘ−２２−８０１（信越化学株式会社製）　、５
Ｆ−８４２７，５Ｆ−８４２８（東し・シリコーン）が
ある。シリコーン樹脂としてはＫＲ−２２０、ＫＲ−２
１３、ＫＲ−２１６、ＫＲ−２１８、ＫＲ−２０１９（
信越化学株式会社製）ＳＨ−６０１８（東し・シリコー
ン）等がある。

また、マイクロカプセル化法としては公知の方法が適用
される。例えば、スプレードライ法、液中乾燥法、相分
離法、及び１ｎ−ｓｉｔｕ重合法等が使用でき、本発明
のトナーに絶縁性及び適正な摩擦帯電特性を持たせるた
めに、多層殻構造を設けてもよい。

さらに本発明の圧力定着性カプセルトナーには各種染顔
料、及び磁性粉を含有せしめることができ、芯物質及び
殻物質のどちらか一方または両方に含有することが可能
である。

さらに本発明のトナーは必要に応じて鉄粉、ガラスピー
ズ、ニッケル粉、フェライト粉などのキャリアー粒子と
混合されて、電気的潜像の現像剤として用いられる。ま
た粉体の自由流動性改良の目的で疏水性コロイド状シリ
カ微粉末やトナー固着防止のために酸化セリウムなどの
研摩剤微粒子と混合して用いることもできる。

〔実施例１〕 サンワックス１７０Ｐ　（三洋化成製）９０重量部 パラフィンワックス１５５　（日木精蝋社製）８０重量
部 シリコーン・オイルＫ１ｌ−４１２（信越化学株式会社
製）　　　　　　　　　　　２０重量部マグネタイト　
　　　　　　　　　１６０重量部上記材料をブレンダー
で良く混合した後、１３０°Ｃで溶融混練した。混練物
を自然放冷後、カッターミルで粗粉砕し、さらに冷凍粉
砕機で微粉砕した。

上記微粉砕粉を常温下でシリコーン・オイルＫＦ−４，
１３（信越化学株式会社製）５％とポリスチレンの１０
％メチルエチルケトン溶液中に分散させたものを、スプ
レードライングした。かくして芯がマグネタイ１〜を含
むワックス系組成物からなり、殻がポリスチレンから成
るマイクロカプセル化したトナーを作成し、さらに風力
分級機を用いて分級して粒子径を１２μにした。

このマイクロカプセルｌ−チーに疏水性コロイダルシリ
カ（商品名、Ｒ−９７６、日本エアロジル社製）を０．
３重量％外添し、磁性スリーブを有する現像器に適用し
、正の静電荷を有する潜像を現像した後、上質紙に転写
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木の加圧ローラーからなる圧力定着器に
通したところ１６０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで、１０ｋ
ｇ／ｃｍＯ線圧力でほぼ完璧な定着性を示した。

さらに、連続複写を２万枚行なったが、画像濃度の低下
や画像品位の低下及び現像器内でのトナー同士のケーキ
化はまったく認められなかった。

〔実施例２〕 ハイワックス２１０Ｐ　　　　　　１００重量部シリコ
ーン樹脂ＫＲ−２２０（信越化学株式会社製）　　　　
　　　　　　　　　１５重量部マグネタイト　　　　　
　　　　　　８０重量部−１−記材料を実施例１と同様
にしてカプセルトナー化し、得られた画像の定着性を調
べたところ、１５ｋｇ／ｃｍの圧力で完全に定着した。

また、このトナーの現像性及び保存性も安定しており、
連続複写によっても変化は見られなかった。またトナー
の凝集、ケーキ化も無かった。

発明の効果 以上のように、本発明のカプセルトナーを用いると、圧
力に対する定着性の変化が少くなる、高速度で定着でき
る、また加圧ローラーへのオフセラ１〜現象がなくなる
、スリーブや感光体表面への汚染を起こさない、さらに
繰り返し使用に対して現像性能及び定着性能が安定する
、保存中に凝集やケーキ化を起こさない、という非常に
優れた効果が発揮される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 芯物質とその芯物質を覆う外殻がシリコーン・オイル、
   又はシリコーン樹脂を含有している事を特徴とするカプ
   セルトナー。