JPH0311361A

JPH0311361A - 画像記録用カプセルトナー

Info

Publication number: JPH0311361A
Application number: JP1145141A
Authority: JP
Inventors: Hitoaki Date; 仁昭伊達; Katsuji Ko; 勝治胡; Norio Saruwatari; 紀男猿渡
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-06-09
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1991-01-18

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】〔概　要〕画像記録用カプセルトナーに関し、優れた圧力定着性を有するとともにトナーのブロッキン
グやキャリア表面におけにフィルミングを防止すること
が可能なカプセルトナーを提供することを目的とし、１色荊及びバインダ樹脂を主成分として含む軟質芯物質
と該芯物質の周囲に被覆した膜状の硬質殻物質とからな
り、その際、前記芯物質用バインダ樹脂は次式により表
わされる２官能性アミドモノマーニ −Ｒ−Ｙ（上式において、Ｙは同一もしくは異なっていてもよく、それぞれ、少く
とも１個の水酸基を置換基として有する含アミド基成分
を表わし、そして、Ｒは前記Ｙ成分を結合する飽和もしくは不飽和の直鎖又
は分岐鎖基あるいは環状基を表わす）であるように構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は画像記録用カプセルトナーに関する。

さらに詳しく述べると、本発明は、電子写真法などに用
いられる磁気ブラシ現像剤、特に磁性キャリアと絶縁性
トナーの混合物からなる二成分系現像剤において有用な
画像記録用カプセルトナーに関する。ここで、カプセル
トナーとは、トナーがいわゆるカプセル（着色剤及びバ
インダ樹脂を主成分として含む芯物質と該芯物質の周囲
に被覆した殻物質とからなる複合構造体）の形を有する
ものを指す。

（従来の技術］電子写真法としては米国特許第２，２９７，６９１号等
に記載された方式が周知であるが、これは一般には光導
電性を有する静電潜像担体にコロナ放電などにより一様
な静電荷を与え、種々の手段により該静電潜像担体上に
光像を照射することによって電気的潜像を形成し、次い
で該潜像をトナーと呼ばれる着色微粉末を用いて現像可
視化し、必要に応じて紙等にトナー画像を転写した後、
圧力、熱、光等により定着を行い印刷物を得るものであ
る。

前記トナーを用いた現像方法としては、特に米国特許第
２，７８６，４３９号等に記載された磁気ブラシ現像方
法が広く実用化されている。該磁気ブラシ現像方法につ
いて詳説すると、磁性キャリアとトナーとを混合攪拌し
て互いに逆極性に摩擦帯電させた磁性現像剤を用い、該
磁性現像剤を磁石上に保持したブラシ状の穂により前記
静電潜像担体表面を擦過することにより前記トナーのみ
を電気的な吸引力により分離付着させ、静電潜像を現像
するものである。従来、磁性現像剤としては所謂二成分
系磁性現像剤、詳しくは前記キャリアとして平均粒径１
００−程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉等の
磁性粉末またはこれらの磁性粉末の樹脂被覆粉末が、ま
た前記トナーとして天然または合成高分子物質よりなる
結着樹脂中に着色剤等を分散し平均粒径１０ｓ程度に微
粉砕した非磁性絶縁性粉末が常用されている。

従来、圧力定着は圧力のみでの定着のため、バインダと
しては例えばポリエチレンワックスなどのような軟質樹
脂を用いる必要があった。しかし、軟質樹脂を用いると
、トナーを保存中あるいはトナーホッパに供給して使用
中にも、トナー粒子相互が付着してブロッキングやケー
キングなどの凝集現象がおこり易くなる。そして、この
現象が起こるとトナーの流動性が悪くなり、トナーホッ
パからの順調な供給が行われなくなってしまう。

さらに、二成分系現像剤において、現像機中でキャリヤ
と攪拌中に、トナーがキャリア表面に付着（フィルミン
グ）し、撹拌時間に伴い帯電量が低下し、最後にトナー
が帯電しなくなるなどの問題がある。

また、逆に硬質樹脂を用いるとブロッキング、キャリア
フィルミングは発生しないがトナーの圧力定着性が低下
してしまう。

そこで、これらの問題を解決するために、軟質樹脂（芯
物質）のまわりを硬質樹脂（穀物Ｉｔ）で被覆したカプ
セルトナーを用いることも捷案されている。実際、カプ
セルトナーを用いると、定着性は多少劣化するけれども
、トナー同志の凝集やキャリアフィルミングの発生をか
なり防止することができる。しかし、より改良されたカ
プセルトナーを提供することは依然としてもとめられて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、優れた圧力定着性を有するとともに、
トナーのブロッキングやキャリヤ表面におけるフィルミ
ングを防止することが可能なカプセルトナーを提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段］上記した目的は、本発明によれば、着色剤及びバインダ
樹脂を主成分として含む軟質芯物質と該芯物質の周囲に
被覆した膜状の硬質殻物質とからなり、その際、前記芯
物質用バインダ樹脂は次式により表わされる２官能性ア
ミドモノマー：Ｙ（上式において、Ｙは同一もしくは異なっていてもよく、それぞれ、少く
とも１個の水酸基を置換基として有する含アミド基成分
を表わし、そしてＲは前記Ｙ成分を結合する飽和もしくは不飽和の直鎖又
は分岐鎖基あるいは環状基を表わす）であることを特徴
とする画像記録用カプセルトナーによって達成すること
ができる。

本発明のカプセルトナーの芯物質においてバインダ樹脂
として用いられるアミドモノマーは、前記した通り、２
官能性であり、また、それぞれの含アミド基成分Ｙ中に
少くとも１個、好ましくは全体で合計２個の水酸基を有
する。含まれる水酸基の数が多すぎると、許容し得ない
ほどに大きな粘着性がでて乾式プロセスの障害となるの
で、注意しなければならない。また、２個のＹ成分を結
合する基Ｒは、飽和又は不飽和の基、例えば直鎖又は分
岐鎖の基、例えばアルキル基又はアルキレン基、あるい
は環状基、例えばフェニレン基などのような芳香族炭化
水素基、シクロヘキシレン基などのような脂環式炭化水
素基、その他であることができる。

これらの基Ｒは、必要に応じて置換されていてもよい。

芯物質用バインダ樹脂として有用なアミドモノマーの好
ましい一例を示すと、次の通りである：（ｎ＝３〜３０
）（ｎ＝３〜３０）（ｎ＝３〜３０）前記したバインダ樹脂は、この技術分野において一般的
な配合量でもって芯物質中で使用することができる０本
発明の実施において、この配合量は特に制限されたもの
ではないけれども、一般に、芯物質の全量を基準して約
９０〜９６重量％であるのが好ましい。

芯物質は、理解されるように、従来のトナーそのものに
対応するものであり、したがって、前記したバインダ樹
脂のほかにいろいろな成分を含有することができる。主
な成分は、主成分としての着色剤、そして例えば帯電制
御剤（染料）、ワックスなどの添加剤である。芯物質の
調製は、従来のトナー粒子の調製と同様に行うことがで
きる。

本発明のカプセルトナーの殻物質は、芯物質の周囲に硬
質膜の形で被覆することができかつ芯物質の作用に悪影
響を及ぼさない任意の物質であることができる。有用な
殻物質として、例えば、アクリル樹脂、例えばポリメチ
ルアクリレート、ポリメチルメタクリレートなどをあげ
ることができる。このような殻物質の粒径は、それを芯
物質の表面に一様に融着させるため、芯物質の粒径の１
０分の１以下の粒径を有することが好ましい。

ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を殻物質として
用いる場合には、均一な膜を得るため、ＰＨＭＡの平均
粒径が１μ以下であることが好ましい。

カプセルトナーの調製はいろいろな手法に従って行うこ
とができる。有利には、すでに調製した芯物質の表面に
殻物質を静電的に付着させ、機械的エネルギー、熱的エ
ネルギーなどの通用により、芯物質の表面に殻物質を膜
状で溶融被覆する。さらに具体的には、殻物質としての
ＰＨＭＡを例にとって説明すると、まず一定量の芯物質
とＰ？１ＭＡを高速で攪拌混合を行い、ＰＭＭＡを芯物
質表面に静電的に付着させる。次に、ＰＭＭＡが付着し
たトナーを高速で板に衝突させるような衝撃力を加え、
衝突エネルギーによりＰＭＭＡをトナー表面に融着させ
ることによりカプセルトナーを形成する。

カプセルトナーの調製後、これをキャリアと混合して現
像剤を調製する。キャリアとしては、感磁性を示すあら
ゆる材料が適当であり、例えば、鉄、ニッケル等の金属
、金属酸化物、合金などがあげられる。

〔作　用〕

圧力定着方式においては、定着性を向上させるため、バ
インダには軟質樹脂を用いる必要がある。

しかし、これを用いると現像機中で攪拌中にトナー同志
がａ集するブロンキング現象がおこり、正常な印字特性
を維持できなくなる。また、二成分現像剤においては、
キャリア表面にトナーが融着するトナーフィルミングが
発生し、トナーが帯電しなくなってしまう。

一方、逆に硬質樹脂を用いると、良好な圧力定着性が得
られなくなってしまう。

これらの問題を解決するために、本発明では、優れた圧
力定着性を有する芯物質の表面を帯電特性に優れる殻物
質で一様に被覆したカプセルトナーを用い、よって、圧
力定着性は良好で、ブロッキング、トナーフィルミング
も発生しない。

〔実施例〕

次いで、本発明をいくつかの実施例及び比較例を参照し
て説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではないことを理解されたい。

ス財ＬｆＬＬ下記のトナー成分を記載の配合量で混合した。

アミドモノマｍ：（ｎ＝１８）９４重量部この混合物を溶融混練後、粉砕分級し、平均粒径１１−
の絶縁性トナーを得た。

次に、このトナー（芯物質）を７７重量部、ＰＭＭＡ　
（殻物質）として平均粒径０．１５趨のＭＰ−１４５１
（綜研化学）２３重量部をヘンシヱルミキサ（団−ＩＯ
Ｂ型、三井三池製作所エンジニアリング〕により混合撹
拌を行いＰＭ？ｌＡをトナー表面に静電的に付着させた
。次に、前記混合物を高速気流中衝撃カプセル化法によ
り、トナー表面にＰＭＭＡを融着させたところ平均粒径
１１．５Ｅ＋のカプセルトナーが得られた。

（１）定着性試験試作したカプセルトナーをミニ現像機を用いてトナー層
の厚さの異なる（１５〜３４１Ｍ）粉像を普通紙上に作
製し、これを圧力定着用試験機の圧力定着部を通してト
ナーの定着像を得た。なお、本試験機の圧力定着部の線
圧は１５ｋｇ／ｃｍ、ニップ長は０．６　＋ｎｍである
。次に、この定着像に対して粘着テープ（スコッチメン
ディングテープ、住友３Ｍ社製）を一定荷重（１ｋｇ）
で張りつけて、２．５　ｃｍ／Ｓで引き剥がし、テープ
引き剥がし前後の光学濃度の比によって定着率を求め、
定着性を評価した。

（結果）現像後のトナーの粉像の厚さにかかわらず、定着率８０
％以上と良好な圧力定着性を示した。

（２）撹拌時間に伴う帯電量の推移試作したカプセルトナーと樹脂コートフェライトキャリ
ア（平均粒径Ｌｏｏｍ）をトナー濃度４ｗｔ％で混合し
、ボールミルを用いて撹拌を行った。

１０分間、１時間、５０時間、１００時間撹拌時に現像
剤を採取し、各時間の帯電量を測定した。

（結果）１０分間撹拌時の帯電量は１１μＣ／ｇを示し、これよ
り１００時間撹拌を行っても１１μＣ／ｇの帯電量を維
持した。

（３）トナーフィルミングの有無１００時間撹拌後のキャリアの表面状態をＳＥＭ像で観
察することによりトナーフィルミングの有無を３周べた
。

（結果）キャリア表面にトナーの融着はまったく認められず、ト
ナーフィルミングは発生していなかった。

（４）ブロッキングの有無試作したカプセルトナーを６０’Ｃ１３０重量％の環境
のもとて日時間放置したがトナー同志のブロッキングは
起こらなかった。

止較■上前記実施例１のカプセルトナーの芯物質のみについて実
施例１の（１）、（２）、（３）、（４）の評価を同様
に行った。

（１）定着率は粉像の厚さにかかわらず９５％以上と良
好であった。

（２）１０分間撹拌時には６μＣ／ｇであるが、１時間
撹拌すると２μＣ／ｇとなり１００時間では０、９μＣ
／ｇとほとんど帯電していなかった。

（３）　　１００時間撹拌後のキャリアの表面にはトナ
ーが融着しており顕著なトナーフィルミングが確認され
た。

（４）ブロッキングはほとんど起こっていないが一部分
トナー同志が凝築していた。

１庭±１下記のトナー成分を記載の配合量で混合した。

アミドモノマｍ：（ｎ＝１８）９４重量部染料ニオイルプラックＢＹ（オリエント化学社製）３重量部カーボンブラック：Ｂｌａｃｋ　Ｐｅ５ｒｌｓ　Ｌ　（キャボット社製）　
　３重量部この混合物を溶ｍ混練後、粉砕分級し、平均
粒径１１μの絶縁性トナーを得た。

次に、このトナー（芯物質）を７７重量部、ＰＭＭＡ　
（殻物質）として平均粒径０．１５癖のＭＰ−１４５１
（綜研化学）２３重量部をフンシェルミキサ（ＦＭ−Ｉ
ＯＢ型、三井三池製作所エンジニアリング）により混合
撹拌を行いＰＭＭ＾をトナー表面に静電的に付着させた
９次に、前記混合物を高速気流中衝撃カプセル化法によ
り、トナー表面にＰＭＭＡを融着させたところ平均粒径
１１．Ｉｎのカプセルトナーが得られた。

（１）定着性試験試作したカプセルトナーをミニ現像機を用いてトナー層
の厚さの異なる（１５〜３４ｎ）粉像を普通紙上に作製
し、これを圧力定着用試験機の圧力定着部を通してトナ
ーの定着像を得た。なお、本試験機の圧力定着部の線圧
は１５ｋｇ／ａｍ、ニンブ長は０．６鵬である。次に、
この定着像に対して粘着テープ（スコッチメンディング
テープ、住友３Ｍ社製）を一定荷重（１ｋｇ）で張りつ
けて、２．５　ｃｕ＋／Ｓで引き剥がし、テープ引き剥
がし前後の光学濃度の比によって定着率を求め、定着性
を評価した。

（２）撹拌時間に伴う帯電量の推移試作したカプセルトナーと樹脂コート・フェライトキャ
リア（平均粒径１００，１／Ｉｌ＋）をトナー濃度４ｗ
ｔ％で混合し、ボールミルを用いて撹拌を行った。

（結果）１０分間撹拌時の帯電量は１１μＣ１ｇを示し、これよ
り１００時間撹拌を行っても１１ｕｃ／ｇの帯電量を維
持した。

（３）トナーフィルミングの有無１００時間撹拌後のキャリアの表面状態をＳＥＭ像で観
察することによりトナーフィルミングの有無を調べた。

（４）ブロッキングの有無試作したカプセルトナーを６０°Ｃ１３０重量％の環境
のもとて８時間放置したがトナー同志のブロッキングは
起こらなかった。

さらに、前記アミドモノマーのｎがそれぞれ５及び２８
の場合にも上記と同様な満足し得る結果が得られた。

止較拠ｌ前記実施例２のカプセルトナーの芯物質のみについて実
施例２の（１）、（２）、（３）、（４）の評価を同様
に行った。

（２）１０分間撹拌時には７μＣ／ｇであるが、１時間
撹拌すると１．８μＣ／ｇとなり１００時間では１．１
μＣ／ｇとほとんど帯電していなかった。

（４）ブロッキングはほとんど起こっていないが一部分
トナー同志が凝集していた。

災旌拠ユ下記のトナー成分を記載の配合量で混合した。

アミドモノマー：９４重量部染料ニオイルブラックＢＹ（オリエント化学社製）　　　　　　　３重量部カーボ
ンブラック：Ｂｌａｃｋ　Ｐｅ５ｒｌｓ　Ｌ　（キャポット社製）　
　３重量部この混合物を溶融混練後、粉砕分級し、平均
粒径１１趨の絶縁性トナーを得た。

次に、このトナー（芯物質）を７７重量部、ＰＭＭＡ　
（殻物質）として平均粒径０．１５Ｉ！ｍのＭＰ−１４
５１（綜研化学）２３重量部をヘンシェルミキサ（ＦＭ
１０Ｂ型、三井三池製作所エンジニアリング）により混
合撹拌を行いＰＭＭＡをトナー表面に静電的に付着させ
た。次に、前記混合物を高速気流中衝撃カプセル化法に
より、トナー表面にＰＭＭＡを融着させたところ平均粒
径１１．５声のカプセルトナーが得られた。

（１）定着性試験試作したカプセルトナーをミニ現像機を用いてトナー層
の厚さの異なる（１５〜３４ｍｎ）粉像を普通紙上に作
製し、これを圧力定着用試験機の圧力定着部を通してト
ナーの定着像を得た。なお、本試験機の圧力定着部の線
圧は１５ｋｇ／ｃｍ、ニップ長は０．６　ｍｍである。

次に、この定着像に対して粘着テープ（スコッチメンデ
ィングテープ、住友３Ｍ社製）を一定荷重（１ｋｇ）で
張りつけて、２．５　ｃｍ／Ｓで引き剥がし、テープ引
き剥がし前後の光学濃度の比によって定着率を求め、定
着性を評価した。

（２）撹拌時間に伴う帯電量の推移試作したカプセルトナーと樹脂コートフェライトキャリ
ア（平均粒径１０１００ｐをトナー濃度４−ｔ％で混合
し、ボールミルを用いて撹拌を行った。

（結果）１０分間撹拌時の帯電量は１１μＣ／ｇを示し、これよ
り　１００時間撹拌を行っても１１μＣ／ｇの帯電量を
維持した。

（４）ブロッキングの有無試作したカプセルトナーを６０“Ｃ１３０重量％の環境
のもとて８時間放置したがトナー同志のブロッキングは
起こらなかった。

北較■１前記実施例３のカプセルトナーの芯物質のみについて実
施例３の（１）、　（２）、　（３）、　（４）の評価
を同様に行った。

（２）１０分間撹拌時には６．５μＣ／ｇであるが、１
時間撹拌すると２．１ｕＣ／ｇとなり１００時間では０
．８μＣ／ｇとほとんど帯電していなかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、優れた圧力定着性を有する芯物質の表
面を帯電特性に優れる殻物質で一様に被覆したので、圧
力定着性は極めて良好で、ブロッキング、トナーフィル
ミングも発生しない圧力定着用トナーが得られる。

Claims

【特許請求の範囲】１、着色剤及びバインダ樹脂を主成分として含む軟質芯
物質と該芯物質の周囲に被覆した膜状の硬質殻物質とか
らなり、その際、前記芯物質用バインダ樹脂は次式によ
り表わされる２官能性アミドモノマー：Ｙ−Ｒ−Ｙ（上式において、Ｙは同一もしくは異なっていてもよく、それぞれ、少く
とも１個の水酸基を置換基として有する含アミド基成分
を表わし、そして、Ｒは前記Ｙ成分を結合する飽和もしくは不飽和の直鎖又
は分岐鎖基あるいは環状基を表わす）であることを特徴
とする画像記録用カプセルトナー。