JPS6342780B2 - - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/093—Encapsulated toner particles
- G03G9/09392—Preparation thereof
-
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- G03G9/09321—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子写真法或いは静電印刷法などに於
いて、電気的または磁気的潜像を現像するのに用
いられるトナーに関し、特に加圧定着に適したカ
プセルトナーに関する。
いて、電気的または磁気的潜像を現像するのに用
いられるトナーに関し、特に加圧定着に適したカ
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2297691
号明細書、特公昭42−23910号公報及び特公昭43
−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、
必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写し
た後、加熱、圧力或いは溶剤蒸気などにより定着
し複写物を得るものである。
号明細書、特公昭42−23910号公報及び特公昭43
−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、
必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写し
た後、加熱、圧力或いは溶剤蒸気などにより定着
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
方法も種々知られている。
方法も種々知られている。
例えば米国特許第2874063号明細書に記載され
ている磁気ブラシ法、同2618552号明細書に記載
されているカスケード現像法及び同2221776号明
細書に記載されている粉末雲法及びフアーブラシ
現像法、液体現像法等多数の現像法が知られてい
る。これらの現像法などに用いられるトナーとし
ては、従来、天然或いは合成樹脂中に染料、顔料
を分散させた微粉末が使用されている。更に、第
3物質を種々の目的で添加した現像微粉末を使用
することも知られている。
ている磁気ブラシ法、同2618552号明細書に記載
されているカスケード現像法及び同2221776号明
細書に記載されている粉末雲法及びフアーブラシ
現像法、液体現像法等多数の現像法が知られてい
る。これらの現像法などに用いられるトナーとし
ては、従来、天然或いは合成樹脂中に染料、顔料
を分散させた微粉末が使用されている。更に、第
3物質を種々の目的で添加した現像微粉末を使用
することも知られている。
現像されたトナー画像は、必要に応じて紙など
の転写材に転写され定着される。
の転写材に転写され定着される。
トナー画像の定着方法としては、トナーをヒー
ター或いは熱ローラーなどにより加熱熔融して支
持体に融着固化させる方法、有機溶剤によりトナ
ーのバインダー樹脂を軟化或いは溶解し支持体に
定着する方法、加圧によりトナーを支持体に定着
する方法などが知られている。
ター或いは熱ローラーなどにより加熱熔融して支
持体に融着固化させる方法、有機溶剤によりトナ
ーのバインダー樹脂を軟化或いは溶解し支持体に
定着する方法、加圧によりトナーを支持体に定着
する方法などが知られている。
トナーは夫々の定着法に適するように材料を選
択され、特定の定着法に使用されるトナーは他の
定着法に使用できないのが一般的である。特に、
従来広く行なわれているヒーターによる熱融着定
着法に用いるトナーを熱ローラー定着法、溶剤定
着法、圧力定着法などに転用することはほとんど
不可能である。従つて、夫々の定着法に適したト
ナーが研究開発されている。
択され、特定の定着法に使用されるトナーは他の
定着法に使用できないのが一般的である。特に、
従来広く行なわれているヒーターによる熱融着定
着法に用いるトナーを熱ローラー定着法、溶剤定
着法、圧力定着法などに転用することはほとんど
不可能である。従つて、夫々の定着法に適したト
ナーが研究開発されている。
トナーを加圧により定着する方法は米国特許第
3269626号明細書、特公昭46−15876号公報などに
記載されており、省エネルギー、無公害、複写機
の電源を入れゝば待時間なしで複写が行なえるこ
と、コピーの焼けこげの危険もないこと、高速定
着が可能なこと及び定着装置が簡単であることな
ど利点が多い。
3269626号明細書、特公昭46−15876号公報などに
記載されており、省エネルギー、無公害、複写機
の電源を入れゝば待時間なしで複写が行なえるこ
と、コピーの焼けこげの危険もないこと、高速定
着が可能なこと及び定着装置が簡単であることな
ど利点が多い。
しかし、トナーの定着性・加圧ローラーへのオ
フセツ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なわれている。例え
ば特公昭44−9880号公報には脂肪族成分と熱可塑
性樹脂を含む圧力定着トナーが記載されており、
特開昭48−75032号、同48−78931号、同49−
17739号、同52−108134号などには既に軟質物質
を含んだカプセル型の圧力定着トナーが記載され
ており、また特開昭48−75033号には粘り強い重
合体と軟質重合体のブロツク共重合体を用いた圧
力定着トナーが記載されている。
フセツ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なわれている。例え
ば特公昭44−9880号公報には脂肪族成分と熱可塑
性樹脂を含む圧力定着トナーが記載されており、
特開昭48−75032号、同48−78931号、同49−
17739号、同52−108134号などには既に軟質物質
を含んだカプセル型の圧力定着トナーが記載され
ており、また特開昭48−75033号には粘り強い重
合体と軟質重合体のブロツ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ツト現象を起
さず、繰り返し使用に対して現像性能、定着性能
が安定しており、キヤリヤー、金属スリープ、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
定着トナーは得られていない。
分であり、加圧ローラーへのオフセツト現象を起
さず、繰り返し使用に対して現像性能、定着性能
が安定しており、キヤリヤー、金属スリープ、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
定着トナーは得られていない。
例えば、軟質物質からなる圧力定着トナーは圧
力定着性は良好であるが、微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ツト
現象を起し易く、キヤリヤー、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。
力定着性は良好であるが、微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ツト
現象を起し易く、キヤリヤー、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。
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。
また、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
軟質物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は
オフセツトや転写紙の巻付きの原因となり好まし
くなく、このような現象を避けようとすると圧力
定着性能が低下してしまう。このように、圧力定
着性が良いものは画像性が不良であり画像性が良
いものは定着性が不良である。
セルトナーに於ては芯物質に圧力定着性の良好な
軟質物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は
オフセツトや転写紙の巻付きの原因となり好まし
くなく、このような現象を避けようとすると圧力
定着性能が低下してしまう。このように、圧力定
着性が良いものは画像性が不良であり画像性が良
いものは定着性が不良である。
また、従来のカプセルトナーは、わずかな衝撃
により芯物質と外殻とが分離してしまい、画像性
も悪く寿命が短いものであつた。
により芯物質と外殻とが分離してしまい、画像性
も悪く寿命が短いものであつた。
更に、最近ではトナー中に磁性微粒子を含有せ
しめてキヤリヤー粒子を用いない一成分系現像剤
で静電潜像を現像する方法が行なわれているが、
この場合にはトナー結着樹脂は磁性微粒子との分
散性、密着性及びトナーの耐衝撃性、流動性など
が要求される。この一成分系現像剤と現像スリー
ブローラーとの摩擦帯電によつて現像するとき
に、衝撃あるいは経時的使用等により絶縁性物質
が分離し、トリボ作用でスリーブローラーに付着
して蓄積されて著しく耐久性に劣るなど、一成分
系現像剤はいまだに実用的な問題が多い。
しめてキヤリヤー粒子を用いない一成分系現像剤
で静電潜像を現像する方法が行なわれているが、
この場合にはトナー結着樹脂は磁性微粒子との分
散性、密着性及びトナーの耐衝撃性、流動性など
が要求される。この一成分系現像剤と現像スリー
ブローラーとの摩擦帯電によつて現像するとき
に、衝撃あるいは経時的使用等により絶縁性物質
が分離し、トリボ作用でスリーブローラーに付着
して蓄積されて著しく耐久性に劣るなど、一成分
系現像剤はいまだに実用的な問題が多い。
本発明の目的は、圧力定着性が良く、均一な外
殻を有し、荷電性に優れていて、耐衝撃性があ
り、寿命の長いカプセルトナーを提供することで
ある。
殻を有し、荷電性に優れていて、耐衝撃性があ
り、寿命の長いカプセルトナーを提供することで
ある。
他の目的は、製造上、作業性が良く、コストが
低く、安全衛生上好ましく、工程管理が容易なト
ナーを提供することである。さらには、保存時の
安定性があり、磁性微粒子を含有せしめて一成分
系現像剤用の磁性トナーとした場合でも現像性、
圧力定着性、画像性が良好で、且つ静電的に転写
のできるカプセルトナーを提供することである。
低く、安全衛生上好ましく、工程管理が容易なト
ナーを提供することである。さらには、保存時の
安定性があり、磁性微粒子を含有せしめて一成分
系現像剤用の磁性トナーとした場合でも現像性、
圧力定着性、画像性が良好で、且つ静電的に転写
のできるカプセルトナーを提供することである。
本発明の特徴とするところは、圧力定着型成分
を含有する芯物質と該芯物質を覆う外殻とから構
成されるカプセルトナーに於いて、最低造膜温度
15℃以上である水性サスペンジヨン樹脂とアルカ
リ可溶性ポリマーの水溶液との混合物から形成さ
れた皮膜を外殻とすることにある。すなわち外殻
の構成要素として比較的成膜性に難点があるが、
強度、耐水性を発揮し得る水性サスペンジヨン樹
脂と成膜性の良いアルカリ可溶性樹脂とを併用し
て、水性樹脂のみから特性の良い皮膜を形成させ
ることにある。
を含有する芯物質と該芯物質を覆う外殻とから構
成されるカプセルトナーに於いて、最低造膜温度
15℃以上である水性サスペンジヨン樹脂とアルカ
リ可溶性ポリマーの水溶液との混合物から形成さ
れた皮膜を外殻とすることにある。すなわち外殻
の構成要素として比較的成膜性に難点があるが、
強度、耐水性を発揮し得る水性サスペンジヨン樹
脂と成膜性の良いアルカリ可溶性樹脂とを併用し
て、水性樹脂のみから特性の良い皮膜を形成させ
ることにある。
従来サスペンジヨン樹脂特にアクリル系サスペ
ンジヨン樹脂をカプセルトナー被覆に使う場合
に、次の様な問題があつた。まず芯材の表面に均
一な皮膜を得ようとすれば、サスペンジヨン樹脂
の最低造膜温度(MFT)あるいはガラス転移温
度(Tg)を低くする必要があるが、最低造膜温
度をあまり低くすると当然の事ながら得られたカ
プセルトナーの皮膜が軟質となり、トナーが凝集
し易くケーキングを起し易くなる。従つてトナー
の特性上最低造膜温度(あるいはTg)には下限
がある。MFTの下限は一般的には15℃好ましく
は30℃である。つまり本発明者らの実験によれ
ば、最低造膜温度が15℃より低い特性の水性サス
ペンジヨンからカプセルトナーの外殻を形成した
場合には、該トナーは保存性が悪く、ケーキン
グ、凝集を起し易く、現像時にも現像スリーブな
どへの供給を阻害することがわかつた。
ンジヨン樹脂をカプセルトナー被覆に使う場合
に、次の様な問題があつた。まず芯材の表面に均
一な皮膜を得ようとすれば、サスペンジヨン樹脂
の最低造膜温度(MFT)あるいはガラス転移温
度(Tg)を低くする必要があるが、最低造膜温
度をあまり低くすると当然の事ながら得られたカ
プセルトナーの皮膜が軟質となり、トナーが凝集
し易くケーキングを起し易くなる。従つてトナー
の特性上最低造膜温度(あるいはTg)には下限
がある。MFTの下限は一般的には15℃好ましく
は30℃である。つまり本発明者らの実験によれ
ば、最低造膜温度が15℃より低い特性の水性サス
ペンジヨンからカプセルトナーの外殻を形成した
場合には、該トナーは保存性が悪く、ケーキン
グ、凝集を起し易く、現像時にも現像スリーブな
どへの供給を阻害することがわかつた。
また逆に最低造膜温度が高い場合には、例えば
スプレイ乾燥の雰囲気温度を高くする必要がある
が、最低造膜温度の上限は芯物質の軟化点温度、
好ましくは芯物質の軟化点温度より30℃以上低い
温度が良い、つまり、本発明の様に芯物質として
圧力定着性成分を含有する場合にはスプレイ乾燥
などの乾燥造膜工程で、芯物質の軟化点より高い
温度を与えると、芯物質が互に融着してトナーが
凝集したり、乾燥搭の内壁に付着してしまつたり
する。ところが、均一な外殻皮膜を得るにはスプ
レイ乾燥時の熱風雰囲気の温度は最低造膜温度よ
りも30℃、好ましくは50℃以上高い温度が必要で
ある。従つて最低造膜温度の上限は芯物質の軟化
点であり、好ましくは軟化点温度より30℃以上低
い温度であり、特に好ましくは50℃以上低い温度
である。この様にスプレイ乾燥に適したサスペン
ジヨンの最低造膜温度の範囲は非常に狭く、限ら
れた種類のサスペンジヨンしか使えない。
スプレイ乾燥の雰囲気温度を高くする必要がある
が、最低造膜温度の上限は芯物質の軟化点温度、
好ましくは芯物質の軟化点温度より30℃以上低い
温度が良い、つまり、本発明の様に芯物質として
圧力定着性成分を含有する場合にはスプレイ乾燥
などの乾燥造膜工程で、芯物質の軟化点より高い
温度を与えると、芯物質が互に融着してトナーが
凝集したり、乾燥搭の内壁に付着してしまつたり
する。ところが、均一な外殻皮膜を得るにはスプ
レイ乾燥時の熱風雰囲気の温度は最低造膜温度よ
りも30℃、好ましくは50℃以上高い温度が必要で
ある。従つて最低造膜温度の上限は芯物質の軟化
点であり、好ましくは軟化点温度より30℃以上低
い温度であり、特に好ましくは50℃以上低い温度
である。この様にスプレイ乾燥に適したサスペン
ジヨンの最低造膜温度の範囲は非常に狭く、限ら
れた種類のサスペンジヨンしか使えない。
サスペンジヨン樹脂の造膜性を乾燥時に一時的
に良くする働きをもつ造膜助剤を用いる方法もあ
るが、スプレイ乾燥の如き熱風雰囲気での短時間
乾燥には効果的ではない。つまり残留した助剤
が、トナー適性を害することになるからである。
に良くする働きをもつ造膜助剤を用いる方法もあ
るが、スプレイ乾燥の如き熱風雰囲気での短時間
乾燥には効果的ではない。つまり残留した助剤
が、トナー適性を害することになるからである。
以上の様な乾燥時の造膜について種々検討する
過程で、サスペンジヨン樹脂の不充分な造膜性を
補なう目的でアルカリ可溶型の水溶性樹脂を併用
する方法が有効であることを見出した。つまり最
低造膜温度が15℃以上の水性サスペンジヨン樹脂
に、アルカリ可溶型樹脂水溶液を混合して皮膜形
成を行なうと、水性サスペンジヨン単独からのも
のよりもより均一でしかも強度、耐湿性電気的特
性の劣らない皮膜が形成出来ることがわかつた。
過程で、サスペンジヨン樹脂の不充分な造膜性を
補なう目的でアルカリ可溶型の水溶性樹脂を併用
する方法が有効であることを見出した。つまり最
低造膜温度が15℃以上の水性サスペンジヨン樹脂
に、アルカリ可溶型樹脂水溶液を混合して皮膜形
成を行なうと、水性サスペンジヨン単独からのも
のよりもより均一でしかも強度、耐湿性電気的特
性の劣らない皮膜が形成出来ることがわかつた。
皮膜を水性サスペンジヨンから形成させたカプ
セルトナーの凝集、ブロツキング特性を良くする
にはある程度高い最低造膜温度のサスペンジヨン
を使う事が望ましいが、最低造膜温度が高くなる
と、当然一定の乾燥条件下での成膜性が低下す
る。また、スプレイ乾燥の如き短時間乾燥条件下
では最低造膜温度の高いものは乾燥温度を高くす
ることのみではよい成膜性を達成することが困難
になるが、溶液型の樹脂を併用することにより成
膜性の問題がかなり改善される。
セルトナーの凝集、ブロツキング特性を良くする
にはある程度高い最低造膜温度のサスペンジヨン
を使う事が望ましいが、最低造膜温度が高くなる
と、当然一定の乾燥条件下での成膜性が低下す
る。また、スプレイ乾燥の如き短時間乾燥条件下
では最低造膜温度の高いものは乾燥温度を高くす
ることのみではよい成膜性を達成することが困難
になるが、溶液型の樹脂を併用することにより成
膜性の問題がかなり改善される。
ここで芯物質に含有させる圧力定着性成分は従
来より圧力定着性カプセルトナーの芯物質に用い
られている物質が適宜使用される。つまり線圧15
Kg/cm程度の圧力によつて普通紙の繊維に絡みや
すいもの、或いは常温常圧下で粘着性を示すも
の、例えば軟質物質、粘着付与剤などが単独或い
は混合して用いられる。
来より圧力定着性カプセルトナーの芯物質に用い
られている物質が適宜使用される。つまり線圧15
Kg/cm程度の圧力によつて普通紙の繊維に絡みや
すいもの、或いは常温常圧下で粘着性を示すも
の、例えば軟質物質、粘着付与剤などが単独或い
は混合して用いられる。
好ましい圧力定着性成分としては、高級脂肪酸
(ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸な
ど)、ポリオレフイン(低分子量ポリエチレン、
低分子量ポリプロピレン、酸化ポリエチレン、ポ
リ4弗化エチレンなど)、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂(酸化10以下)、スチレン−ブタジエ
ン共重合体(モノマー比5〜30:95〜70)、オレ
フイン共重合体(エチレン−アクリル酸共重合
体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エ
チレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタ
クリル酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビニ
ル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ア
イオノマー樹脂)、ポリビニルピロリドン、メチ
ルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、マ
レイン酸変性フエノール樹脂、フエノール変性テ
ルペン樹脂、などがあり、これらの中から単独ま
たは組合せて用いるが、中でもポリオレフイン、
オレフイン共重合体が良い。
(ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸な
ど)、ポリオレフイン(低分子量ポリエチレン、
低分子量ポリプロピレン、酸化ポリエチレン、ポ
リ4弗化エチレンなど)、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂(酸化10以下)、スチレン−ブタジエ
ン共重合体(モノマー比5〜30:95〜70)、オレ
フイン共重合体(エチレン−アクリル酸共重合
体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エ
チレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタ
クリル酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビニ
ル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ア
イオノマー樹脂)、ポリビニルピロリドン、メチ
ルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、マ
レイン酸変性フエノール樹脂、フエノール変性テ
ルペン樹脂、などがあり、これらの中から単独ま
たは組合せて用いるが、中でもポリオレフイン、
オレフイン共重合体が良い。
特に、ポリオレフインの中では低分子量ポリエ
チレンが良く、オレフイン共重合体の中ではエチ
レン−アクリル酸共重合体が良い。
チレンが良く、オレフイン共重合体の中ではエチ
レン−アクリル酸共重合体が良い。
これらの圧力定着性成分の軟化点は樹脂の種類
によつて異なるが、だいたい60℃〜140℃である。
によつて異なるが、だいたい60℃〜140℃である。
本発明に係る水性サスペンジヨン樹脂は、水溶
媒中に樹脂分が乳化分散しているもので樹脂分中
にカルボキシル基を含有した自己乳化性のもので
あり、さらに必要に応じて造膜助剤、界面活性剤
などを添加したものである。
媒中に樹脂分が乳化分散しているもので樹脂分中
にカルボキシル基を含有した自己乳化性のもので
あり、さらに必要に応じて造膜助剤、界面活性剤
などを添加したものである。
本発明に於いて上記水性サスペンジヨンの最低
造膜温度範囲は上限が芯物質の軟化点温度好まし
くは芯物質の軟化点温度よりも30℃以上低い温度
が良く、また下限は15℃好ましくは30℃である。
水性サスペンジヨンに適用する樹脂分はこの最低
造膜温度範囲を満たすと同時にカルボキシル基を
含有し、さらに次の様な特性を満たすものが良
い。(1)芯物質に対して濡れ性と接着性が良いこ
と。(2)外殻を形成したときにトナーの耐久性をあ
げる為に、均一で危くなく、ベタつかないこと。
(3)画像形成能を良くする為に、電気抵抗が低くな
く(好ましくは体積固有抵抗が1013Ω−cm以上)、
摩擦帯電特性が良く、芯物質の圧力定着性を阻害
しないこと等。
造膜温度範囲は上限が芯物質の軟化点温度好まし
くは芯物質の軟化点温度よりも30℃以上低い温度
が良く、また下限は15℃好ましくは30℃である。
水性サスペンジヨンに適用する樹脂分はこの最低
造膜温度範囲を満たすと同時にカルボキシル基を
含有し、さらに次の様な特性を満たすものが良
い。(1)芯物質に対して濡れ性と接着性が良いこ
と。(2)外殻を形成したときにトナーの耐久性をあ
げる為に、均一で危くなく、ベタつかないこと。
(3)画像形成能を良くする為に、電気抵抗が低くな
く(好ましくは体積固有抵抗が1013Ω−cm以上)、
摩擦帯電特性が良く、芯物質の圧力定着性を阻害
しないこと等。
このような樹脂分として、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、スチレンまたはその
誘導体、酢酸ビニル、マレイン酸エステル、の各
単量体から任意に選ばれた二種以上の単量体と、
これに対して0.5〜10モル%程度のアクリル酸、
メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロト
ン酸等の酸単量体とを乳化重合させて得られる共
重合体樹脂を主体とする、つまり樹脂分中にこの
共重合体成分を60モル%以上、好ましくは80モル
%以上含有させたものである。
ル、メタクリル酸エステル、スチレンまたはその
誘導体、酢酸ビニル、マレイン酸エステル、の各
単量体から任意に選ばれた二種以上の単量体と、
これに対して0.5〜10モル%程度のアクリル酸、
メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロト
ン酸等の酸単量体とを乳化重合させて得られる共
重合体樹脂を主体とする、つまり樹脂分中にこの
共重合体成分を60モル%以上、好ましくは80モル
%以上含有させたものである。
またアルカリ可溶型の樹脂は、アクリル酸、メ
タクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン
酸等の酸基を有する単量体と、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、スチレンまたはその
誘導体マレイン酸エステル等の単量体とからそれ
ぞれ任意に選んだ二種以上の単量体を重合させて
得られる共重合体樹脂を主体とするもので、特に
上記酸単量体を6モル%以上、好ましくは10モル
%以上含ませることによつてアルカリ水溶液に可
溶としたものである。
タクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン
酸等の酸基を有する単量体と、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、スチレンまたはその
誘導体マレイン酸エステル等の単量体とからそれ
ぞれ任意に選んだ二種以上の単量体を重合させて
得られる共重合体樹脂を主体とするもので、特に
上記酸単量体を6モル%以上、好ましくは10モル
%以上含ませることによつてアルカリ水溶液に可
溶としたものである。
ここでスチレン誘導体としてはビニルトルエ
ン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、プロモ
スチレン、ジプロモスチレン、ジビニルベンゼ
ン、α−メチルスチレン、等がある。アクリル酸
エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸
イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル
酸イソブチル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリ
ル酸2エチルヘキシル、アクリル酸グリシジル等
が挙げられる。メタクリル酸エステルとしてはメ
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−ヘキシ
ル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸グリシ
ジル等がある。いずれも本発明に好ましく使用で
きる。更に前記の主たる単量体に対し他のアクリ
ル系単量体、例えばN−メチロールアクリルアミ
ド等を少量組合わせることにより自己架橋性とな
り造膜後の加熱によつて外殻樹脂の架橋が起り、
保存性、流動性の良いカプセルトナーが得られ
る。
ン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、プロモ
スチレン、ジプロモスチレン、ジビニルベンゼ
ン、α−メチルスチレン、等がある。アクリル酸
エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸
イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル
酸イソブチル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリ
ル酸2エチルヘキシル、アクリル酸グリシジル等
が挙げられる。メタクリル酸エステルとしてはメ
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−ヘキシ
ル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸グリシ
ジル等がある。いずれも本発明に好ましく使用で
きる。更に前記の主たる単量体に対し他のアクリ
ル系単量体、例えばN−メチロールアクリルアミ
ド等を少量組合わせることにより自己架橋性とな
り造膜後の加熱によつて外殻樹脂の架橋が起り、
保存性、流動性の良いカプセルトナーが得られ
る。
水性サスペンジヨンにアルカリ可溶型の樹脂水
溶液を混合して芯材を被覆乾燥させると、水分が
除かれ、その過程でサスペンジヨン中の樹脂微粒
子同志が互いに融着すると同時に溶液型の樹脂
が、微視的な前記微粒子の間隙を埋める型で膜形
成を助け巨視的には両樹脂の均一混合皮膜が形成
されるものと思われる。
溶液を混合して芯材を被覆乾燥させると、水分が
除かれ、その過程でサスペンジヨン中の樹脂微粒
子同志が互いに融着すると同時に溶液型の樹脂
が、微視的な前記微粒子の間隙を埋める型で膜形
成を助け巨視的には両樹脂の均一混合皮膜が形成
されるものと思われる。
上記モノマーの共重合体により所定の特性の水
性サスペンジヨン及びアルカリ可溶型脂肪が得ら
れるが、この水性サスペンジヨンとアルカリ可溶
型樹脂の水溶液とから得られる外殻の厚さは薄す
ぎると現像性が悪くなり、厚すぎると圧力定着性
が悪くなるので0.05μm〜3μm、好ましくは0.1μ
m〜1μmが良い。この厚さのコントロールは芯
材と殻材の量比による。またスプレイ乾燥時の操
作性等から水性サスペンジヨン中の樹脂分の濃度
は水性サスペンジヨン総量に対して50重量%以
下、好ましくは40重量%以下が扱い易い。水性サ
スペンジヨンは一般的な乳化重合法によつて得ら
れるものであるが、乳化剤としてアニオン界面活
性剤、カチオン界面活性剤、等の通常界面活性剤
を使用したものは乾燥造膜させた後の層の電気抵
抗が低くて、本発明の目的には合致しない。従つ
て界面活性剤を非常に少なくしたいわゆるソープ
フリータイプ水性サスペンジヨンが望ましい。つ
まり界面活性剤の添加量は水性サスペンジヨン総
量に対して1重量%以下、好ましくは0.2重量%
以下が良い。さらに電気抵抗を低下させる方向に
働く添加剤は極力避けることも必要である。
性サスペンジヨン及びアルカリ可溶型脂肪が得ら
れるが、この水性サスペンジヨンとアルカリ可溶
型樹脂の水溶液とから得られる外殻の厚さは薄す
ぎると現像性が悪くなり、厚すぎると圧力定着性
が悪くなるので0.05μm〜3μm、好ましくは0.1μ
m〜1μmが良い。この厚さのコントロールは芯
材と殻材の量比による。またスプレイ乾燥時の操
作性等から水性サスペンジヨン中の樹脂分の濃度
は水性サスペンジヨン総量に対して50重量%以
下、好ましくは40重量%以下が扱い易い。水性サ
スペンジヨンは一般的な乳化重合法によつて得ら
れるものであるが、乳化剤としてアニオン界面活
性剤、カチオン界面活性剤、等の通常界面活性剤
を使用したものは乾燥造膜させた後の層の電気抵
抗が低くて、本発明の目的には合致しない。従つ
て界面活性剤を非常に少なくしたいわゆるソープ
フリータイプ水性サスペンジヨンが望ましい。つ
まり界面活性剤の添加量は水性サスペンジヨン総
量に対して1重量%以下、好ましくは0.2重量%
以下が良い。さらに電気抵抗を低下させる方向に
働く添加剤は極力避けることも必要である。
アルカリ可溶型の樹脂はそのカルボキシル基を
アンモニアあるいは揮発性アミン類で中和した塩
の形で水溶液状態として用いる。この水溶液形成
の際に使用されるアンモニアあるいは揮発性アミ
ン類は被覆乾燥時に揮発し、該樹脂中のカルボン
酸の塩はフリーの酸になる。
アンモニアあるいは揮発性アミン類で中和した塩
の形で水溶液状態として用いる。この水溶液形成
の際に使用されるアンモニアあるいは揮発性アミ
ン類は被覆乾燥時に揮発し、該樹脂中のカルボン
酸の塩はフリーの酸になる。
この様な水性サスペンジヨン及びアルカリ可溶
型樹脂を用いて得た被覆層の電気抵抗はほぼ1013
Ω・cm以上であり、電気抵抗が1012Ω・cm以下の
被覆層と比較して荷電特性がすぐれており、結果
としての電子写真現像性が良い。
型樹脂を用いて得た被覆層の電気抵抗はほぼ1013
Ω・cm以上であり、電気抵抗が1012Ω・cm以下の
被覆層と比較して荷電特性がすぐれており、結果
としての電子写真現像性が良い。
本発明に係る圧力定着性カプセルトナーの製法
について説明する。先ず、圧力定着性成分を含有
する芯物質粒子を作る。例えばポリオレフインま
たはオレフイン共重合体に磁性粉を混合して加
熱、混練した後、粉砕し芯物質粒子を得る。この
芯物質粒径は0.5μm〜100μm、好ましくは1〜
40μm程度が良い。一方、外殻用樹脂として、一
般的な乳化重合法により得られた前記構成の水性
サスペンジヨン、及びアルカリ水溶液の型にした
前記アルカリ可溶型樹脂を用意する。これらの混
合液中に前記芯物質粒子を混合分散させ、次いで
スプレイドライアーなどの手段により乾燥させる
ことにより芯物質の周囲に樹脂外殻を得る。この
時芯物質の量と、両樹脂の量との比を変えること
により、外殻の厚さをコントロールできる。
について説明する。先ず、圧力定着性成分を含有
する芯物質粒子を作る。例えばポリオレフインま
たはオレフイン共重合体に磁性粉を混合して加
熱、混練した後、粉砕し芯物質粒子を得る。この
芯物質粒径は0.5μm〜100μm、好ましくは1〜
40μm程度が良い。一方、外殻用樹脂として、一
般的な乳化重合法により得られた前記構成の水性
サスペンジヨン、及びアルカリ水溶液の型にした
前記アルカリ可溶型樹脂を用意する。これらの混
合液中に前記芯物質粒子を混合分散させ、次いで
スプレイドライアーなどの手段により乾燥させる
ことにより芯物質の周囲に樹脂外殻を得る。この
時芯物質の量と、両樹脂の量との比を変えること
により、外殻の厚さをコントロールできる。
本発明のトナーにより得られた画像は圧力を負
荷された一対のローラー間を通過し定着されるが
補助的な加熱が行なわれてもよい。
荷された一対のローラー間を通過し定着されるが
補助的な加熱が行なわれてもよい。
圧力定着装置に関しては、特公昭44−12797号、
米国特許第3269626号、同第3612682号、同第
3655282号、同第3731358号などに記載があり、本
発明のカプセルトナーが使用可能である。
米国特許第3269626号、同第3612682号、同第
3655282号、同第3731358号などに記載があり、本
発明のカプセルトナーが使用可能である。
本発明のカプセルトナーには、必要に応じて荷
電制御剤、着色剤、流動性改質剤を、芯物質と外
殻の一方または両方に添加しても良く、荷電制御
剤、流動性改質剤はトナーと混合(外添)して用
いても良い。この荷電制御剤としては含金属染
料、ニグロシンなどがあり、着色剤としては従来
より知られている染料・顔料が使用可能であり、
流動性改質剤としてはコロイダルシリカ、脂肪酸
金属塩などがある。
電制御剤、着色剤、流動性改質剤を、芯物質と外
殻の一方または両方に添加しても良く、荷電制御
剤、流動性改質剤はトナーと混合(外添)して用
いても良い。この荷電制御剤としては含金属染
料、ニグロシンなどがあり、着色剤としては従来
より知られている染料・顔料が使用可能であり、
流動性改質剤としてはコロイダルシリカ、脂肪酸
金属塩などがある。
また、磁性トナーを得たい場合にはトナー中に
磁性微粒子を添加すればよい。磁性物質としては
磁性を示すか、磁化可能な材料であればよく、例
えば鉄、マンガン、ニツケル、コバルト、クロム
などの金属微粉末、各種フエライト、マンガンな
どの合金や化合物、その他の強磁性合金など従来
より磁性材料として知られているものが使用でき
る。これらの磁性微粒子は芯物質、殻物質のいず
れに添加してもよいが、絶縁性トナーを得る場合
には芯物質に添加するのが好ましい。
磁性微粒子を添加すればよい。磁性物質としては
磁性を示すか、磁化可能な材料であればよく、例
えば鉄、マンガン、ニツケル、コバルト、クロム
などの金属微粉末、各種フエライト、マンガンな
どの合金や化合物、その他の強磁性合金など従来
より磁性材料として知られているものが使用でき
る。これらの磁性微粒子は芯物質、殻物質のいず
れに添加してもよいが、絶縁性トナーを得る場合
には芯物質に添加するのが好ましい。
上述した本発明の効果は要約すると次のように
なる。カプセルトナーの外殻は均一で芯物質との
接着性に優れ、現像工程中の衝撃に耐えることが
できて寿命が長い。また流動性に優れ、キヤリヤ
ー、現像スリーブ、感光体表面への癒着を起さな
い。もちろん圧力定着性に優れ、加圧ローラーへ
のオフセツトを起さない。
なる。カプセルトナーの外殻は均一で芯物質との
接着性に優れ、現像工程中の衝撃に耐えることが
できて寿命が長い。また流動性に優れ、キヤリヤ
ー、現像スリーブ、感光体表面への癒着を起さな
い。もちろん圧力定着性に優れ、加圧ローラーへ
のオフセツトを起さない。
また絶縁性、荷電性は良好で、カブリのない鮮
明な画像が得られ、多数枚複写を行なつても現像
性能、定着性能が安定していて寿命が長い。
明な画像が得られ、多数枚複写を行なつても現像
性能、定着性能が安定していて寿命が長い。
保存中に凝集したりケーキ化したりせず保存安
定性が良い。
定性が良い。
さらに、磁性粒子を含有せしめて一成分系現像
剤中の磁性トナーとした場合でも、現像性、圧力
定着性が良好で、且つ、静電的に転写が行なえる
カプセルトナーである。
剤中の磁性トナーとした場合でも、現像性、圧力
定着性が良好で、且つ、静電的に転写が行なえる
カプセルトナーである。
その製造上においても、水性サスペンジヨン及
び樹脂水溶液を用いることにより、水洗浄が可能
であるから作業性が良い。また有機溶剤使用時の
ような溶剤回収工程や設備が不要であり、環境汚
染が無く、防爆設備が不要であるなど、安全衛生
上も優れていて、工程管理も容易である。
び樹脂水溶液を用いることにより、水洗浄が可能
であるから作業性が良い。また有機溶剤使用時の
ような溶剤回収工程や設備が不要であり、環境汚
染が無く、防爆設備が不要であるなど、安全衛生
上も優れていて、工程管理も容易である。
以下本発明を実施例により具体的に説明する
が、これらは本発明を何等限定するものではな
い。
が、これらは本発明を何等限定するものではな
い。
また実施例中の部数はすべて重量部である。
また、エマルジヨンは上記サスペンジヨンに相
当する。
当する。
実施例 1
ポリエチレン(アライドケミカル社、AC392)
25部 エチレン・アクリル酸共重合体(アライドケミカ
ル社、AC5120) 15部 磁性粉(戸田工業、マグネタイトEPT−1000)
20部 からなる混合物をロールで加熱混練した。これを
よく冷却させた後、粗粉砕、微粉砕、分級を行な
い、平均15μ前後の芯物質粒子を得た。
25部 エチレン・アクリル酸共重合体(アライドケミカ
ル社、AC5120) 15部 磁性粉(戸田工業、マグネタイトEPT−1000)
20部 からなる混合物をロールで加熱混練した。これを
よく冷却させた後、粗粉砕、微粉砕、分級を行な
い、平均15μ前後の芯物質粒子を得た。
別にスチレン・メタクリル酸メチル・アクリル
酸ブチル・アクリル酸共重合体エマルジヨン(ア
クリル酸3モル%、固型分40%)を調製した。こ
のエマルジヨンの最低造膜温度は約50℃、造膜後
のフイルムの電気抵抗は約1015Ω・cmであつた。
酸ブチル・アクリル酸共重合体エマルジヨン(ア
クリル酸3モル%、固型分40%)を調製した。こ
のエマルジヨンの最低造膜温度は約50℃、造膜後
のフイルムの電気抵抗は約1015Ω・cmであつた。
またアクリル系共重合体樹脂(星光化学、ハイ
ロスX−316酸価60)をアンモニアアルカリ水に
溶解し25%水溶液とした。
ロスX−316酸価60)をアンモニアアルカリ水に
溶解し25%水溶液とした。
上記エマルジヨン20部に対して、上記樹脂水溶
液8部を混合し、これに前記芯物質50部、水220
部を加え良く混合分散させた後スプレイドライア
ーにより入口温度120℃、出口温度80℃の条件で
スプレイ乾燥を行ない、芯物質粒子の周囲に前記
エマルジヨン構成共重合体とアルカリ可溶型樹脂
を主体とする樹脂被覆層を設けた。
液8部を混合し、これに前記芯物質50部、水220
部を加え良く混合分散させた後スプレイドライア
ーにより入口温度120℃、出口温度80℃の条件で
スプレイ乾燥を行ない、芯物質粒子の周囲に前記
エマルジヨン構成共重合体とアルカリ可溶型樹脂
を主体とする樹脂被覆層を設けた。
この様にして得られたカプセルトナーにコロイ
ダルシリカ(アエロジルR−972)を添加し転写
式電子写真複写装置により現像テストを行なつた
ところ、充分なる画像濃度現像耐久性が得られ
た。
ダルシリカ(アエロジルR−972)を添加し転写
式電子写真複写装置により現像テストを行なつた
ところ、充分なる画像濃度現像耐久性が得られ
た。
外殻皮膜の芯材への接着性も良かつた。しかも
15Kg/cmの加圧ローラーによる圧力定着を行なつ
たところ、充分圧力定着された。またこのカプセ
ルトナーを45℃の雰囲気に長時間放置したが、ケ
ーキングは見られなかつた。
15Kg/cmの加圧ローラーによる圧力定着を行なつ
たところ、充分圧力定着された。またこのカプセ
ルトナーを45℃の雰囲気に長時間放置したが、ケ
ーキングは見られなかつた。
さらに35℃85%の高湿下保存テストでも実用上
の問題はなかつた。
の問題はなかつた。
実施例 2
ポリエチレン(アライドケミカル社、AC680)
40部 磁性粉(戸田工業、マグネタイトEPT−1000)
20部 からなる混合物を、実施例1と同様に混練粉砕し
て芯物質粒子を得た。
40部 磁性粉(戸田工業、マグネタイトEPT−1000)
20部 からなる混合物を、実施例1と同様に混練粉砕し
て芯物質粒子を得た。
別にスチレン・メタクリル酸メチル・アクリル
酸エチル・アクリル酸2−エチルヘキシル・イタ
コン酸共重合体、エマルジヨン(イタコン酸2モ
ル%、固型分42%)を調製した。このエマルジヨ
ンの最低造膜温度は約40℃、造膜後の電気抵抗は
5×1014Ω・cmであつた。
酸エチル・アクリル酸2−エチルヘキシル・イタ
コン酸共重合体、エマルジヨン(イタコン酸2モ
ル%、固型分42%)を調製した。このエマルジヨ
ンの最低造膜温度は約40℃、造膜後の電気抵抗は
5×1014Ω・cmであつた。
またスチレン無水マレイン酸系樹脂(大同工
業、スチライトCM−2L、酸化185)をアンモニ
アアルカリ水に溶解し、20%水溶液とした。
業、スチライトCM−2L、酸化185)をアンモニ
アアルカリ水に溶解し、20%水溶液とした。
上記エマルジヨン25部に対し、上記樹脂水溶液
10部を混合し、これに前記芯物質70部水200部を
加えよく混合分散した後スプレイドライアにより
入口温度110℃出口温度70℃の条件で被覆乾燥し
て、芯物質粒子の周囲に前記エマルジヨン構成共
重合体とスチレン無水マレイン酸樹脂の被覆層を
設けた。このカプセルトナーを現像テストに供し
たところ、充分な画像濃度及び現像耐久性が得ら
れた。しかも被覆樹脂による芯物質の圧力定着性
の阻害は少なかつた。また保存中のケーキングも
発生せず、高湿下保存性能も特に問題はなかつ
た。
10部を混合し、これに前記芯物質70部水200部を
加えよく混合分散した後スプレイドライアにより
入口温度110℃出口温度70℃の条件で被覆乾燥し
て、芯物質粒子の周囲に前記エマルジヨン構成共
重合体とスチレン無水マレイン酸樹脂の被覆層を
設けた。このカプセルトナーを現像テストに供し
たところ、充分な画像濃度及び現像耐久性が得ら
れた。しかも被覆樹脂による芯物質の圧力定着性
の阻害は少なかつた。また保存中のケーキングも
発生せず、高湿下保存性能も特に問題はなかつ
た。
比較例
実施例1に於いてアルカリ可溶型樹脂を除いた
以外は同様にしてエマルジヨンよりの樹脂被覆を
施したカプセルトナーを得た。このカプセルトナ
ーは現像テスト中に樹脂被覆が徐々に分離する為
か、現像スリーブが次第に汚染されて画質が大き
く低下した。
以外は同様にしてエマルジヨンよりの樹脂被覆を
施したカプセルトナーを得た。このカプセルトナ
ーは現像テスト中に樹脂被覆が徐々に分離する為
か、現像スリーブが次第に汚染されて画質が大き
く低下した。
別に上記エマルジヨンをアルミプレート上に塗
布し100℃熱風乾燥を行なつた後、成膜樹脂表面
を走査型電子顕微鏡で観察したところエマルジヨ
ン構成樹脂粒子が個々に分離して確認され、明ら
かに造膜性の不充分な事がわかつた。
布し100℃熱風乾燥を行なつた後、成膜樹脂表面
を走査型電子顕微鏡で観察したところエマルジヨ
ン構成樹脂粒子が個々に分離して確認され、明ら
かに造膜性の不充分な事がわかつた。
Claims (1)
- 1 圧力定着性成分を含有する芯物質と、該芯物
質を覆う外殻とから構成されるカプセルトナーに
於いて、外殻は、最低造膜温度15℃以上である水
性サスペンジヨン樹脂とアルカリ可溶型樹脂水溶
液との混合物から得られた被膜層であることを特
徴とする圧力定着性カプセルトナー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9830280A JPS5723946A (en) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | Pressure fixing encapsulated toner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9830280A JPS5723946A (en) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | Pressure fixing encapsulated toner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5723946A JPS5723946A (en) | 1982-02-08 |
JPS6342780B2 true JPS6342780B2 (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=14216119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9830280A Granted JPS5723946A (en) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | Pressure fixing encapsulated toner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5723946A (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6014934A (ja) * | 1983-07-07 | 1985-01-25 | Nagoya Yukagaku Kogyo Kk | 微小カプセル |
JPS6082131A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-10 | Nagoya Yukagaku Kogyo Kk | フェノール樹脂用微小カプセル型硬化剤 |
JPS61122976A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ピツクアツプ駆動装置 |
JPS63221356A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-14 | Canon Inc | 磁性カプセルトナ−の製造方法 |
US4759956A (en) * | 1987-05-22 | 1988-07-26 | Lever Brothers Company | Process for encapsulating particles using polymer latex |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51122449A (en) * | 1975-04-15 | 1976-10-26 | Ricoh Co Ltd | Magnetic pressure fixing microcapsule toner |
-
1980
- 1980-07-18 JP JP9830280A patent/JPS5723946A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51122449A (en) * | 1975-04-15 | 1976-10-26 | Ricoh Co Ltd | Magnetic pressure fixing microcapsule toner |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5723946A (en) | 1982-02-08 |
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