JPH0511490A

JPH0511490A - カプセルトナー

Info

Publication number: JPH0511490A
Application number: JP3190674A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Kubo; 久保　　勉; Yoshihiro Inaba; 義弘稲葉; Izuru Matsui; 出松井; Koichi Takashima; 紘一高島
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1991-07-04
Filing date: 1991-07-04
Publication date: 1993-01-22

Abstract

(57)【要約】【目的】有機感光体を変質させることがなく、定着性
に優れ、小型の定着器で定着することができるマイクロ
カプセルトナーを提供する。【構成】芯物質と該芯物質を被覆する殻物質からなる
電子写真用のカプセルトナーであって、該芯物質が少な
くとも着色材と飽和脂肪族炭化水素系高沸点溶剤と乾性
オイルと重合体とを含有し、その重合体が飽和脂肪族炭
化水素系高沸点溶剤と乾性オイルに溶解もしくは膨潤す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置に用いら
れる現像剤に関するもので、詳しくは定着方式として圧
力で定着を行なわせる装置に適合したカプセルトナー現
像剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、芯物質と殻物質よりなるカプセル
トナーについては種々のものが提案されており、例え
ば、特開昭５１−１３２８３８号公報には、芯物質とし
て、軟質固体を有機溶剤に溶解または分散させたカプセ
ルトナーが記載され、特開昭５８−１４５９６４号およ
び同６０−８３９５８号公報には、芯物質に少なくとも
高沸点溶剤と重合体とを含有するカプセルトナーが開示
されている。また、特開昭６３−１６３３７３号公報に
は、特定の塩素化パラフィンを芯材中の高沸点溶剤とし
て用いる発明が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提
案されているカプセルトナーは、未だ十分満足の行くも
のではなかった。例えば、特開昭５８−１４５９６４号
および同６０−８３９５８号公報に記載の場合には、使
用される高沸点溶剤が、いわゆる可塑剤であって、樹脂
に対する溶解力が大きく、したがって、感光体として有
機感光体を用いた場合、カプセルが損傷を受けたり、殻
の薄いカプセルから滲み出したり、或いは揮発したりす
る高沸点溶剤により、感光体が変質するという欠点があ
ることがわかった。また、特開昭６３−１６３３７３号
公報に記載の場合には、高沸点溶剤として使用する塩素
化パラフィンが、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリエステル樹脂等の汎用樹脂に対して本質的に溶
解力を持つため、有機感光体を変質させるという問題が
ある。これに変わる手段として、溶剤として、飽和脂肪
族炭化水素系溶剤を用いることも知られているが、例え
ば特開昭５１−１３２８２８号公報に記載の場合は、使
用する重合体がアクリル酸の長鎖アルキルエステル重合
体或いは石油樹脂であり、比較的Ｔｇが低く、脆い樹脂
が使用されているため、定着画像は、指こすり等により
容易に画像が流れて文字が判読できなくなる等の問題が
ある。したがって、圧力定着によって紙にしっかりと定
着するためには、強力に圧力（例えば２００〜３００ｋ
ｇ／ｃｍ２）を加える必要がある。そのため、定着器が
大きくて重いものになるという問題があった。本発明
は、上記のような従来のカプセルトナーにおける問題点
を解決することを目的とするものである。即ち、本発明
の目的は、有機感光体を変質させることがなく、定着性
に優れ、小型の定着器で定着することができるマイクロ
カプセルトナーを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、芯物質と該芯
物質を被覆する殻物質からなる電子写真用カプセルトナ
ーにおいて、該芯物質が少なくとも着色材と沸点１４０
℃以上の飽和脂肪族炭化水素またはそれを主成分とする
高沸点溶剤と乾性オイルと重合体とを含有し、該重合体
が乾性オイルに溶解もしくは膨潤することを特徴とす
る。

【０００５】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明のカプセルトナーにおいて、芯物質は、少なくとも
着色材と沸点１４０℃以上の飽和脂肪族炭化水素または
それを主成分とする高沸点溶剤と乾性オイルと重合体と
より構成される。乾性オイルとしては、アマニ油、ボイ
ル油等があげられる。これらは、リノレン酸、リノール
酸、オレイン酸などのグリセリドからなるものである
が、不飽和結合を有するカルボン酸のグリセリドであれ
ば、これ等に限らず利用することができる。しかしなが
ら、価格、入手の容易さ等の点からアマニ油が最も好ま
しい。

【０００６】本発明に用いられる高沸点溶剤は、沸点１
４０℃以上の飽和脂肪族炭化水素を主成分とするもので
あり、例えば、エクソン社製のＩｓｏｐａｒＨ、Ｉｓ
ｏｐａｒＬ、ＩｓｏｐａｒＭ、ＥＸＸＳＯＬＤ４
０４、ＥＸＸＳＯＬＤ８０、ＥＸＸＳＯＬＤ１０
０、等があげられる。特に、沸点が１６０℃以上の飽和
脂肪族炭化水素またはそれを主成分とする液体が好まし
く用いられる。

【０００７】着色材としては、カーボンブラック、ベン
ガラ、紺色、酸化チタン等の無機顔料、ファストイエロ
ー、ジスアゾイエロー、ピラゾロンレッド、キレートレ
ッド、ブリリアントカーミン、パラブラウン等のアゾ顔
料、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタ
ロシアニン顔料、フラバントロンイエロー、ジブロモア
ントロンオレンジ、ペリレンレッド、キナクリドンレッ
ド、ジオキサジンバイオレット等の縮合多環系顔料があ
げられる。また分散染料、油溶性染料などを用いること
もできる。更にまた、磁性１成分トナーとして使用する
場合には、黒色着色材の全部又は一部を磁性粉で置き換
えることができる。磁性粉としては、マグネタイト、フ
ェライト、又はコバルト、鉄、ニッケル等の金属担体又
はその合金を用いることができる。

【０００８】本発明において、芯物質に使用される重合
体は、沸点１４０℃以上の飽和脂肪族炭化水素またはそ
れを主成分とする高沸点溶剤と乾性オイルに溶解又は膨
潤するものでなければならない。なぜならば、重合体が
沸点１４０℃以上の飽和脂肪族炭化水素またはそれを主
成分とする高沸点溶剤と乾性オイルに溶解もしくは膨潤
しない場合には、定着時に重合体単独で転写紙上に存在
することになり著しく定着が悪くなるからである。本発
明において使用される重合体としては、下記一般式
（１）で示される単量体化合物から得られる単独重合体
あるいはこれを主成分とする共重合体があげられる。Ｈ₂ＣＣ（Ｒ）ＣＯＯＣ_nＨ_2n+1 （式１）（式中、Ｒは、水素原子又はメチル基を表し、ｎは７〜
１８の整数を表す）

【０００９】一般には、アクリル酸ラウリル、メタクリ
ル酸ラウリルの単独重合体やこれらとスチレン系モノマ
ーとの共重合体、アクリル酸エステルもしくはメタクリ
ル酸エステルとの共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリプロ
ピオン酸ビニル、ポリ酪酸ビニル、ポリエチレン及びポ
リプロピレンなどのエチレン系重合体およびその共重合
体、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・マレイ
ン酸共重合体などのスチレン系共重合体、ポリビニルエ
ーテル、ポリビニルケトン、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリウレタン、ゴム類、エポキシ樹脂、ポリビニル
ブチラール、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フエ
ノール樹脂などを混合して用いることは効果的であり、
それによって、定着速度および定着強度を向上させるこ
とができる。またモノマーの状態で仕込み、カプセル化
終了後に重合して、バインダー樹脂とすることもでき
る。重量平均分子量は１０，０００〜３００，０００、
好ましくは１０，０００〜１００，０００の範囲のもの
が使用できる。

【００１０】本発明のカプセルトナーにおいては、オフ
セット防止の目的で、芯物質の一成分として上記重合体
および樹脂類の他に、ワックスを含有させることもでき
る。ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロ
クリスタリンワックス、モンタンワックス、カルナバワ
ックス、キャンデリラワックス、密ロウのごとき天然ワ
ックス、ポリエチレンワックス、変性ワックス、セチル
アルコール、ステアリン酸等の合成ワックスがあげられ
る。

【００１１】一方、外殻は、樹脂成分により構成される
が、樹脂成分としては、カプセル化において公知のもの
ならば如何なるものでも使用することができる。例え
ば、ポリウレア樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂またはエポキシウ
レア樹脂、エポキシウレタン樹脂が好ましく、その中で
も特に、ポリウレア樹脂またはポリウレタン樹脂の単独
か、もしくは両者の混合物、あるいはエポキシウレア樹
脂またはエポキシウレタン樹脂の単独か、もしくは両者
の混合物であることがより好ましい。また、外殻の表面
は、例えば、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エ
ステル等のビニル単量体によってグラフト重合させて、
グラフト化を行ってもよい。外殻は、圧力定着を目的と
した場合と加熱定着を目的とした場合とでは、厚みを変
えることが望ましく、また構成成分の種類あるいは組成
比を変えてもよい。

【００１２】本発明のカプセルトナーを製造する場合、
カプセル化の方法には、特に制限はなく、公知の方法な
らば如何なる方法でも使用できるが、被覆の完全さ、お
よび外殻の機械的強度を考えると、界面重合によるカプ
セル化方法が優れている。界面重合によるカプセルの製
造は、公知の方法を用いることができる（例えば特開昭
５７−１７９８６０号、同５８−６６９４８号、同５９
−１４８０６６号および同５９−１６２５６２号公
報）。圧力定着を目的としたカプセルを製造する場合に
は、芯物質として、圧力定着性を有する成分を主体とす
る芯物質が用いられ、また、加熱定着を目的とした場合
には、加熱定着性を有する成分を主体とする芯物質が用
いられる。

【００１３】前記重合体を、芯物質中の１成分として、
カプセル内に含有させる方法としては、あらかじめ重合
体の状態で他の芯物質成分および低沸点溶剤、そして外
殻形成成分とともに仕込み、界面重合で外殻を形成する
と同時に、または外殻形成終了後に、低沸点溶剤を系外
に追い出して芯物質を形成する方法と、モノマーの状態
で仕込み、界面重合によって外殻を形成した後、モノマ
ーを重合して芯物質を形成する方法があげられ、そのい
ずれを使用してもよい。

【００１４】本発明のカプセルトナーには、外添剤が添
加されてもよい。外添剤としては、従来一般的に使用さ
れているステアリン酸等の長鎖脂肪酸及びエステル、ア
ミド、金属塩、更には二酸化モリブデン、窒化ホウ素、
シリカ、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛等
の微粉末、フッ素系樹脂等の微粉末、多環芳香族化合
物、ワックス状物質、架橋又は非架橋型脂微粉末等があ
げられ、通常、低表面エネルギーを有するか、摩擦係数
の低い平滑な表面を有する固体微粒子、或いは非粘着
性、若干の研磨性を有する微粒子が好ましく使用され
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。実施例１（カプセル粒子の作製）ポリラウリルメタクリレート
（Ｍｗ＝５×１０⁴ ）５０ｇおよび石油樹脂（ＦＴ
Ｒ６１２５：三井油化学社製）１５ｇを、飽和脂肪族炭
化水素系溶剤（ＩｓｏｐａｒＨ：エクソン化学社製）
２５ｇとアマニ油２５ｇと酢酸エチル３０ｇの混合液に
溶解させた。得られた溶液に、磁性粉（ＥＰＴ−１００
０：戸田工業社製）５５ｇを入れ、ボールミルにて２０
時間分散処理した。次にこの分散液１００ｇに対して、
イソシアナート（スミジュールＬ：住友バイエルウレタ
ン社製）１５ｇおよび酢酸エチル１５ｇを加え充分混合
した（この液をＡ液とする。）。一方イオン交換水２０
０ｇに、ヒドキシプロピルメチルセルロース（メトロー
ス６５Ｈ５０：信越化学社製）１０ｇを溶解させ、５℃
まで冷却した（この液をＢ液とする。）。

【００１６】乳化機（オートホモミクサー：特殊機化工
業製）でＢ液を撹拌し、この中にＡ液をゆっくり投入し
て乳化を行った。このようにして乳化液中の油滴粒子の
平均粒径が約１２μｍのＯ／Ｗエマルジョンを得た。つ
ぎに乳化機に代えて、プロペラ型の撹拌羽根を備えた撹
拌機（スリーワンモータ：新東科学社製）を使用し、４
００回転／分で撹拌した。１０分後、この中に５％のジ
エチレントリアミン水溶液１００ｇを滴下した。滴下終
了後、６０℃に加温し、酢酸エチルを脱気させながら３
時間カプセル化反応を行った。反応終了後、２リットル
のイオン交換水にあけ、充分撹拌し静置した。カプセル
粒子が沈降した後、上澄みを取り除いた。この操作をあ
と７回繰り返して、カプセル粒子を洗浄した。このよう
にして、本発明のカプセル粒子を得た。カプセル粒子に
イオン交換水を加え、固形分濃度４０％の懸濁液に調製
した。

【００１７】調製したカプセル粒子の懸濁液１２５ｇ
（カプセル粒子５０ｇに相当）に、イオン交換水１２５
ｇを加え、プロペラ型の撹拌羽根を備えた撹拌機（スリ
ーワンモータ：新東科学社製）にて２００回転／分で撹
拌した。これに１Ｎの硝酸５ｇ、１００％の硫酸セリウ
ム水溶液４ｇを加えた後、ジメタクリル酸エチレングリ
コールを０．５ｇを加え、１５℃で３時間反応を行っ
た。反応終了後１リットルのイオン交換水にあけ、充分
撹拌し静置した。カプセル粒子が沈降した後、上澄みを
取り除いた。この操作をあと２回繰り返して、カプセル
粒子を洗浄した。このようにしてジメタクリル酸エチレ
ングリコールがカプセル外殻の表面にグラフト重合した
カプセル粒子を得た。これを再びイオン交換水に再懸濁
し、プロペラ型の撹拌羽根を備えた撹拌機（スリーワン
モータ：新東科学社製）にて２００回転／分で撹拌し
た。次にこの中に０．４ｇの過硫酸カリウム、トリフル
オロエチルメタクリレート１ｇ、０．１６ｇの亜硫酸水
素ナトリウムを順次添加し、２５℃で３時間反応を行っ
た。反応終了後、２リットルのイオン交換水にあけ、充
分撹拌し静置した。カプセル粒子が沈降した後、上澄み
を取り除いた。この操作をあと４回繰り返して、カプセ
ル粒子を洗浄した。このようにしてトリフルオロエチル
メタクリレートがカプセル外殻の表面にグラフト重合し
たカプセルトナーを得た。得られたカプセル懸濁液をス
テンレス鋼のバットにあけ、乾燥機（ヤマト科学社製）
にて６０℃で１４時間乾燥した。

【００１８】次に、このカプセルトナー１００部に対し
て、疎水性シリカ（Ｒ９７２：日本アエロジル社製）を
０．７部添加し、充分混合した後、カプセルトナーを得
た。これらのカプセルトナーを、富士ゼロックス社製の
４１０５プリンターをカプセルトナー用に改造したもの
（現像器、定着器（圧力１００ｋｇ／ｃｍ２））に入
れて、プリントテストを行った。その結果、帯電性とし
ては平均帯電量：−６μｃ／ｇ、逆極性トナー量：４重
量％であり、画像もかぶりのない鮮明な物であった。ま
た、定着性については、２４時間後測定したところ、指
でこすっても、消ゴムで消しても、画像流れや消えるこ
とは全くなかった。また、折り曲げテストを行って、画
像は剥がれ落ちることはなかった。

【００１９】実施例２実施例１におけるＩｓｏｐａｒＨの変わりに、Ｉｓｏ
ｐａｒＭ（エクソン化学社製）の飽和脂肪族炭化水素
の高沸点溶剤を用いて、同様にカプセルトナーを作成
し、実施例１と同様のテストを行った。その結果、平均
帯電量：−９μｃ／ｇ、逆極性トナー量：８重量％であ
り、画像もかぶりのない鮮明な物であった。また、定着
性については、１０分、３０分、１時間、５時間、１２
時間、２４時間、１週間、１か月後に、指こすり、消ゴ
ム、折り曲げの各テストを実施した。その結果、消ゴム
でこすった場合でも、ほとんど画像は剥がれず、一定し
た定着性を示した。

【００２０】実施例３実施例１におけるアマニ油の変わりに、ボイル油を用
い、石油樹脂の変わりにロジン系樹脂（エステルガムＨ
Ｐ：荒川化学社製）２０ｇを用いて、同様にカプセルト
ナーを作成し、実施例１と同様のテストを行った。その
結果、平均帯電量：−９μｃ／ｇ、逆極性トナー量：３
重量％であり、画像もかぶりのない鮮明な物であった。
繰り返しプリントを行ったところ、２０，０００枚のプ
リント後でも、鮮明なプリント画像が得られた。また、
定着性については、３０分間以降は、安定しており、指
こすり、消ゴム、折り曲げの各テストに対して、安定し
て良好な定着性を示した。

【００２１】実施例４実施例１におけるポリラウリルメタクリレート（Ｍｗ
＝５×１０⁴）５０ｇおよび石油樹脂（ＦＴＲ６１２
５：三井油化学社製）１５ｇの代わりに、ポリイソブチ
ルメタクリレート（ＭＷ＝１６×１０⁴ ）３０ｇ、
スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体（ＭＷ
＝６ ×１０⁴ ）４０ｇを用いて、同様にカプセルト
ナーを作成し、実施例１と同様のテストを行った。その
結果、平均帯電量：−７μｃ／ｇ、逆極性トナー量：４
重量％であり、画像もかぶりのない鮮明な物であった。
繰り返しプリントを行ったところ、２０，０００枚のプ
リント後でも、鮮明なプリント画像が得られた。また、
定着性については、３０分間以降は、安定しており、指
こすり、消ゴム、折り曲げの各テストに対して、安定し
て良好な定着性を示した。

【００２２】実施例５実施例１におけるポリラウリルメタクリレート（Ｍｗ
＝５×１０⁴）５０ｇおよび石油樹脂（ＦＴＲ６１２
５：三井油化学社製）１５ｇの代わりに、スチレン−ラ
ウリルメタクリレート重合体（５０：５０Ｍｗ＝７．
８×１０⁴）８０ｇを用いて、同様にカプセルトナーを
作成し、実施例１と同様のテストを行った。その結果、
平均帯電量：−５μｃ／ｇ、逆極性トナー量：８重量％
であり、画像もかぶりのない鮮明な物であった。繰り返
しプリントを行ったところ、２０，０００枚のプリント
後でも、鮮明なプリント画像が得られた。また、定着性
については、１０分間以降は、安定しており、指こす
り、消ゴム、折り曲げの各テストに対して、安定して良
好な定着性を示した。

【００２３】

【発明の効果】上記の結果から明らかなように、本発明
のカプセルトナーは、従来問題となっていた、有機感光
体変質がなくなると共に、アマニ油の硬化により定着が
安定して行われ、指こすり等によるテストでは画像流れ
のない良好な定着性を示すものが得られることがわか
る。本発明のカプセルトナーにおいては、芯物質中に、
乾性オイルおよび飽和脂肪族炭化水素系溶剤に重合体が
溶解又は膨潤されているため、定着に際して、圧力によ
って転写紙上に芯物質が流出し、浸とうした後、芯物質
に含まれている乾性オイルが硬化することにより、定着
像に十分な強度を与え、定着性を向上させることが可能
になる。さらに、乾性オイルおよび飽和脂肪族炭化水
素系溶剤は、有機感光体を変質させることがないため、
本発明のカプセルトナーは、例えばブレードクリーナー
を用いてクリーニングさせた場合でも、一部のカプセル
トナーは破壊されるが、滲み出した蒸気によっては、有
機感光体が変質（例えばクラック等が発生）することが
ない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高島紘一神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロツクス株式会社竹松事業所内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】芯物質と該芯物質を被覆する殻物質から
なるカプセルトナーにおいて、該芯物質が少なくとも着
色材と沸点１４０℃以上の飽和脂肪族炭化水素またはそ
れを主成分とする高沸点溶剤と乾性オイルと重合体とを
含有し、該重合体が乾性オイルに溶解もしくは膨潤する
ことを特徴とする電子写真用カプセルトナー。