JPS59170853A - 静電荷像現像用カプセルトナー及びその製造方法 - 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】 本発明は電子写直法或いは静電印刷法などにおいて、電
気的潜像を現像するのに用いられる現像剤に関１−１２
、特に加圧定着に適したカプセルトナーを含む現像剤に
関する。

従来、電子写真法とし２ては米国特許第２２９７６９１
−号明細嶋、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７、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し
２、次いで該潜像なトナーを用いて現像し、必要に応じ
て紙等の転写ぜに１・す−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ｉｔ、権写物をイ！）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、。

例えば米国特許第２，８７４，０６３号明細書に記載さ
れている磁気ブラシ法、同２，６１８，５５２号明細書
に記載されているカスフード現像法及び同２．２２１，
７７６号明細店′に記載されている粉末雲法及びファー
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。

とわらの現像法に用いられるトナーとし２ては、従来、
天然或いは合成樹脂中に染料、顔ｔ１を分散づせた微粉
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、た現像機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。

１・す−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溶融して支持体に融着固
化させる方法、子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。

ｌ・ナーは人々の定着法に適するように拐料を選択され
、特定の定着法に使用されるトナーは他の定ソγｆ法に
使用でき力いのが一般的である。特に、従来広く行わノ
１でいるピータ−にょる熱融着定着法に用いるトナーを
熱ローラ一定着法、溶剤定ノＬ法、圧力定着法などに転
用すること（ｄはとんど不り］能でちる。従って、夫々
の定着法に滴し５だ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３．２６
９，６２６号明細１，１、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
機の電源を入れれば待時間なしで複写が行なえること、
コピーの焼は焦げの危険もないこと、高速定着がａ］能
なこと及び定着装置が簡ルであることを−と利点が多い
。

しかし、トナーの定沼イ牛、力ｌ土〜ローラー・＼のオ
フセ２．（・現象など問題点もあり、加ｎ一定尤恒の改
善の為ｐｔ　ｓ々の研究開発が行なわれている。例え−
゛特公昭４４−９　ｓ　８０　ｒ；公報には脂肪族成分
と熱可塑１１樹脂を含む圧力定着トツーがＭｌ：載され
ており、特開ｆｌｉ（４８−７５（１３２号などには、
核に軟Ｔ↓物質を含んだカプセル型の圧力定着トリーが
記載されており、ｉだ特開昭４８−７５０３３号にｉｔ
ｔ、粘り強い重合体と軟質重合体のブロック共重合体を
用いた圧力定着ｌ・ナーが６１−；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ット現ａを起さず、繰り返し
使用に対し、て現像［を能、定着性能が安定しており、
キャリヤー、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
である実用的な圧力定着トナーは得られでいない。

例えば軟質物質からなる圧力定着トナーは圧力定着性ｄ
、良好であるが、微粉砕してトナー化すムのが困帥であ
り、加圧ローラーへのオフセット現象を起し易く、キャ
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柚々問題が多い。

また、硬質樹脂はｌ・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。何故ならば硬質樹脂は紙を構
成しているセルロース繊維よりも硬いものが多く圧力を
加えた際は卯に紙内部におし、つぶされたのみに終り該
繊維に絡まないためである。

壕だ、従来の種々知られている圧力定着性カプセルトヲ
ーーにおいては芯物質にＢＥ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ットや転写紙の
巻伺きの原因となり好壕しくなく、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。壕だ、
カプセルトナーの製造は一般に工程的に複雑化し、遊離
した殻イ・」の除去等も考慮する必要があり、実用的な
カプセルトナーはい壕／ζ−に得られでいない。

即ち、カプセルトナ・−は、その製造法に関連するいく
つかの問題点を含んでおり、その一つとし７て有機溶剤
系からの相分離法を使用Ｌ７、即ち芯物質を有機溶剤系
に分散し、ポリマーを溶解している良溶媒とは混和しう
るがが））マーを溶解しない貧溶媒を滴下することで…
］分離したポリマーを芯物質の土に析出させ被覆させる
方法であるが、ポリマーを溶解させている有機溶剤Ｖこ
芯物質を分散させた際、芯物質が溶解してしまい良好な
現像剤を得ることが離しい。

一方、芯物質を溶解しないような有機溶剤系からの相分
割法では電子写真特性を満足するような材料の選択範囲
は非常に狭く事実上困難である。

更に、最近ではトナー中に磁性微粒子を含有せしめてキ
ャ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、圧力定着性能と両立さゼ
ることは相当に困姉なことである。

本発明は従来の圧力定着トナーの材質とは塁なっており
、前述の如き欠点のない圧力定着性現像剤を提供するも
のである。

即ち、本発明は芯物質の表面を均一に被覆する第一層外
殻と更にその外部を全体もしくは一部を覆う第二層外殻
とからなり、第一層外殻がカルボキシル基、水酸基を翁
する水溶性高分子物質の２価以上の金属により析出せし
めた層からなり、第二層が４１機溶剤中からの相分離に
より析出せしめに層よシなることを特徴とする静電荷像
現像用トナーにある。

本発明の１−１的信１１、製造工程の簡略化が可能なカ
ブｔルトナーを含む現像剤を提供するものである。

更に本発明は、安定した現像性、耐久性を有する圧力室
χｉ性カプセルトナーをａむ現像剤を提供するものであ
る。

更に、本発明は磁性微粒子をさ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２、且つ静電的に転写のできる圧
力定着外カッ′セルトナーを名む現像剤を祈↓（ｔする
ものである。

次に不発明の詳細な説明する。

まず、カルボキシル基、水酸基を翁する水溶性高分子物
（―を必要昂′溶角了せし、めた水溶液中にあらかじめ
大きさを整えた芯物質を分散せしめる。分散は通常よく
知らねている撹拌機により容易に分散できる。もし必要
ならば微量の界面活性剤又は分散剤を使用することもさ
しつかえない。しかる後に塩化カルシューム−や硝酸ジ
ルコ？ニューム等、２価以上の金属４塩を加、え芯物質
の上に析出させる。

このように１−７で得られた第一層外殻をもつ芯物質（
σ１１、有機溶剤系からの相分離法を用いる第二外殻の
溶剤に対１〜で驚くべきほど強く、芯物質が溶剤により
溶は出すこともなく、幅広いポリマーを選択することが
できる。又溶解力の強い有機溶剤を使用することもｉｊ
ｌ”能となるため第二層外殻のポリマーも１１１Ｉ□−
ｉ広い、Ｊ？リマーから選択することがｎＪ能となる。

本発明において、第二層外殻材をカプセル化する方法の
一つとしては、壁形成樹脂を良溶媒に溶かし、この溶媒
中に、スリーワンモーター、゛またはホモミギサーなど
の、１３ｊｌ”７拌機を用いて第一層外殻をもった芯物
質を分散する。この撹Ｐ１′を続けながら、系中に例え
ばビューレットなどを使用して、壁形成樹脂溶液の溶媒
とｄ、混合するが、壁形成樹脂を溶解し２ない貧溶媒を
滴下し、壁形成樹脂をコアセルベート滴として相分離せ
しめ、芯物質の周囲を包囲させる。更に貧溶媒の滴下を
続けて、芯物質を包囲したコアセルベート滴を含む良溶
媒を除去し、コアセルベルト滴量を結合させてカン０セ
ル壁を形成する。この際に用いられる第二層外殻材の良
溶媒としてはジメチビレホルムアシド、酢酸エチル、酢
酸メチル、ベンゼン、キシレン、メチルエチルケトン等
の溶媒が通常用いられる。

これら溶剤を使用するため、芯材物質が全く不溶という
わけではなく、特に定着性を良くするために意識的に存
在させられる低分子酸成分が溶出することを完全に計重
することは難かしい。壁となる物質が芯となる物質の表
面上に付着することをこの溶出成分が妨害［またり、壁
物質の中に芯Ｈ物質が混入する事により、現像性、耐久
性に悪影響をおよぼＩ〜たりし一部、充分な橙能分離が
行ない得々いという問題がある。

これに対し本発明になる第一層外殻をもつ芯旧は第一層
外殻により芯材が保護さｆするために、芯材が第二層外
殻材Ｃ（混入することもなく現像性、耐久性に優れたト
ナーを提供することができる。

通常芯物質には圧力定着性成分を含有させるものである
。

本発明によって得られたカプセルトナー製造時た遊離殻
材を流動性向上剤古して利用することにより、カプセル
トナー製造時に遊離殻拐の除去を必要とぜす、また、ト
ナーへの流動性向上剤のきらなる添加の必要もないとい
う工程上の利点と、現像剤の流、動性向上による現像性
の長期安定化とを達成できるものである。） ここで、芯物質に含有させる圧力定オ）性成外として適
用づ゛る耐相は、線圧２０に９／ｃｒｙｒ程度の圧力に
よって普通紙の繊維に絡みやすいものが良く、次のよう
なものがある１、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
４弗化エチレン等のポリオレフィン、エチレン−アクリ
ル共重合体、ポリエチレンビニルアセテート、ポリエス
テル、ポリスチレン、スヂｌ／ンーブタソエン共重合体
、ポリスチレンアクリルなどのスチレン系樹脂、ノやル
ミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸などの高級脂肪酸
、ポリビニルピロリドン、エポキシ樹脂、フェノール−
チル”　共Ｍ　合体、４　！Ｊ　）　ｆルシリコン、マ
レイン酸変性フェノール樹脂、メチルビニルニーデル−
無水マレイン酸共重合体等があるが定漸性、離型性、現
像性等からポリエチレンが最も良い。

本発明における第一層外殻の物質としてはカルボキシル
基、水酸基又はそれらのアルカリ金属塩類等の官能基を
不する物質であり、例えば、カゼイン、ゼラチン−無水
フタル酸反応物、ゼラチン−トリメリット酸反応物、ゼ
ラチン−ベンゼンスルボニルクロライド反応物、酢ピー
クロンドン酸共重合体、酢ビマレイン酸共重合体、酢ビ
−アクリル酸共重合体、エチルビニルビリ、シン−アク
リル酸メチル−メタクリル酸共重合体、カルボキシメチ
ルセルロース、ポリビニルアルコール、メタクリ酸〜メ
タクリル酸メチル共重合体、アクリル酸ポリマー、メタ
クリル酸ポリマー、り「フトン酸、マレイン酸、イタフ
ン酸、シトラコン酸、ビニル安息香酸などのンヂリマー
、あるいは、ビニルモノマーと酸基をもつモノマーとの
共重合体、セルロース誘導体、たとえばでん粉のフタル
酸、とはく酸、マレイン酸誘導体、セルロースのフタル
酸誘導体などである。

ヌ本発明においで用いる二価以上の金属塩と（７ては、
例えばマグネシーーーム、バリウム、ストロンチューノ
□　、１６１”］　、ジルコニウム、カルジューＡ　。

鉄、鉛、アルミニューム、マンガ゛ン、リン等の水酸化
物、塩化物、硫酸化物等である。

又本発明における第二層外殻材を構成する樹脂としては
、例えばポリスチレン、ポリＩ）−り「スルスチレン、
７ｊ？リビニルｌ−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−ノロピレン共重合体、スチレン−ビニルト
ルエン共重合体、ステ１／ンーピ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
ル共重自体、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−メタクリル酸エ
チル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチ
ル共１合体、スチレン−アクリ日ニトリル共Ｎ合体、ス
チレン−ビニルメチルニー　ｆ　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１合体、
スチレン−インブレ／共重合体、スチｌ／ンーアクリロ
ニトリルーインデン共ｉ合体、スチレン−マレイン酸−
１１一体、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、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、ポリアマイド、ポリアクリル酸樹脂、０シ
ン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪
族又は肪壌族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩など
が単独或いは混合して使用できる。また、外殻樹脂中に
従来よりトナーに用いられてしへる含金属染料、ニグロ
シンなどの荷電制御剤を適当開゛添加してもよい。

更に、荷電制御剤微粒千金トナーと混合（外添）して用
いることもできる。

本発明のカプセルトナーには必要に応じて従来よ、ｂト
ナー用の着色剤として用いられている染料、顔料などが
すべて使用可能であり、芯物質または外殻の一方或いは
両者に添加すればよい。

また、磁性）・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
、磁化可能な月利であればよく、例、ｔば鉄、マンガン
、ニッケル、コバルト、クロムなどの金属微粉末、各種
ンエライト、マンメｆノなどの合金や化合物、その他の
強磁付合金など、従来より磁性材料としで知られている
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でもよい。

本発明のトナーによシ得られた画像は圧力を負狗された
一対のローラー間を適湿させることなどによシ定着され
るが補助的な加熱が行われてもよい。

圧力定着装置に関しては、特公昭４４−１２７９７号、
米国特許第３，２６９，６２６号、同第３，６１２，６
８２号、同第３，６５５，２８２号、同第３，７３１，
３５８号などに記載があシ、本発明のカブセルトナーが
使用可能である。

以下に更施例を示す。部数は重量部である。

実施例１ ハイワックス３２０Ｐ（三片石油化学工業製）２００部
ポリエチレンワックス ＥＰＴ−１０００（戸田工業製マグネタイト）　　６０
部からなる５〜２０μｍの芯物質１００ｊ！をアルギン
酸ソーダー　　３ｇ Ｈ２Ｏ２００ｖｎｔ に均一分散させ７ｙ後、ＣａＣ４２１７１Ｈ２０２００
７の混合溶液を滴下しアルギン酸ソーダーを析出させこ
のスラリー毛：沖過、洗浄、乾燥したこの結果、芯物質
の表面に均・−に、アルギン酸ソーダーが被検された。

次にこの乾燥微粉末１００１７をスチレン−メチルメタ
クリレート樹脂５　ｇＤＭＦ　３００　ｍｌの樹脂溶液
に均一に分散させた後Ｈ２０１００ｍ７！を滴下するこ
とによっ１゛該樹脂を析出し、このスラリー浴液′ｆ：
Ｏ戸ｊｆへ、洗浄、乾燥することによってトナーを得た
。次に得られフ’ｃ　）ナーをキャノン製複写機ＮＰ１
２０′″Ｃ画出しを行なったところ初期から画像濃度１
．５±０．２を・保ち１万枚の時点でも画像の鮮明なコ
ピーが得られた。

比較例１ ハイワックス３２０　Ｐ　　　　　　１００部ＥＰＴ−
１０００６０部 からなる５〜２０μｍの芯物質ｉ　００　ｇをスチレン
−メチルメタクリレ−１・樹脂５ｇをＤ〜ＩＮ”３０Ｍ
に均一に溶解し、実施例１と同様にしてトナーを得た。

次に得られたトナーをキャノン製複写機ＮＰ−１２０で
画出しを行なったところ、初期画像濃度１．５が得られ
たが、耐久とともに徐々に低下し１万枚の時点では０８
を切った。

実施例２ パラフィンワックス（１５５’Ｆの融点を有するもの）
　８０部カルナバワックス　　　　　　　　　　　　　
　　　　２０部マグネタイト　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　６０部からなる５〜２０μｍの芯物質
１００．Ｆをポリビニルアルコール　　　３ｙ Ｈ２Ｏ２００ゴ に均一に分散させた後、ホウ酸の１０％溶液５０ばを滴
下しポリビニルアルコールを析出させ、このスラリーを
沖過、洗浄、乾燥した。この結果芯物質の表面に均一に
ポリビニルアルコールが被覆された。

以下実施例１と同様に処理を施したところ実施例２と同
様の結果が得られた。

−４５：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 芯物質の表面を均一に被覆する第一層外殻と更にその外
   部を４体もしくは一部を覆うＷ二層外殻とからなり、第
   一層外殻がカルボキシル基、水酸基余有する水溶性高分
   子物質の２価以上の金属により析出せしめた層からなり
   、第二層が有機溶剤中からの相分離により析出せしめた
   層よりなることを特徴とする静看ｊ１荷像現像用トナー
   。