JPS607437A - 圧力定着用磁性トナ− - 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】 本発明は分散性にすぐれ、かつ画像の環境安定性の良好
な圧力定着用磁性トナーに関する。

従来より、圧力定着用磁性トナーは、磁性粉と必要によ
り池の各種添加剤と共に、圧力により変形可能なバイン
ダー成分と混合し、例えば粉砕法またはスプレードライ
ヤー法で製造されている。

しかし乍ら、このような磁性トナーの製造法に関しては
、末だ多くの欠点が認められ、バインダー成分と磁性粉
との分散性が悪いために粉砕後の粒子成分が均質になら
ず、磁性トナーの使用環境により帯電量が著しく異り、
そのため画像安定性が・島化する事が挙げられる。又、
磁性トナー表面より露出した磁性粉などが、現像転写特
性に悪影憚を及ぼす事がある。この様な欠点を補うため
に磁性粉をあらかじめ種々の樹脂等により被覆した、所
謂ポリマーカプセル化による方法が提案されているが、
これらの欠点を解消するまでに到っていないのが現状で
ある。

本発明は、磁性粉の分散性不良に起因する／前記欠点の
克服を目的としたものであり、本発明者等はこの目的に
沿って鋭意検討した結果、磁性粉粒子表面に長鎖のアク
リレート系１１ｉ’７１体を車舒店しめてポリマーカプ
セル化する事により、分散性の良好なポリマーカプセル
化磁性粉が１件られる°ＩＴを見出し、本発明を完成し
た。

（Ｒは水素又はメチル基、Ｉｔ、は炭素数８藺り、−ヒ
のアルキル基又はアルケニル基）で表わされる単量体を
粒子表面において重合せしめて得られる磁性粉を圧力に
よって変形可能なバインダーと混合してなる子方定着用
磁性トナーを提供するものであ（Ｒは水素又はメチル基
、バは炭素数８間以上のアルキル基又はアルケニル基）
の構債をもつ単量体とは、アクリル酸ｎ−オクチル、ア
クリル酸２エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アク
リル酸トリデシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸
オレイル、アクリル酸リノール、アクリル、唆りルン等
のアクリル酸エステル類、メタクリル酸ｎ−オクチル、
メタクリル酸２エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル
、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリル、
メタクリル酸オレイノペメタクリル酸リノール、メタク
リル酸すルン等のメタクリル酸エステル等でちり、これ
らの単耽体単独、または２種以上の組合せでも使用でき
る。

又、前記単量体と共重合可能な単量体を共重合成分とし
て使用することが出来、例えば、一般式Ｉｔ、が炭素数
８個未満のアルギル基、アルケニル基、シクロヘキシル
基、ベンジル基、アルコキシアルキル基、ヒドロキシア
ルキル− ジアルキルアミノアルキル基である所謂アクリル酸エス
テル類又はメタクリル酸エステル類、スチレン、パラメ
チルスチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等
の芳香族ビニル単靴体頃、酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル等のビニルエーテル類、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン等の・・ロジン（ヒビニル単量体、アクリロニトリル
、メタシクロニトリル等のニトリル系ビニル単量体、ア
クリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリルア
ミド等のアミド系単量体、・アクリルＩＮ！、メタクリ
ル酸、フマール酸、イタコン酸、マレイン酸外の不（　
１１は水素又はメチル基、１ｔは炭素数８個は上のアル
キル基又はアルケニル基）の構造をもつ単量体の使用割
合は、使用する全単量体のうち６０重量係以上であり、
特に好ましくは７０重量％以上である。

又、本発明に用いられる磁性粉としては、４．３酸化秩
、３．２酸化秩、酸化鉄亜鉛、噸化鉄カドミウム、酸化
鉄マグネシウム、秩粉、コバルト粉、ニッケル粉、ソフ
トフェライト等が使用できるが、これらの単独または２
裡以上の，姐合せでも使用できる。なかでも本発明の目
的に特に適した磁性粉は４．３：浚化秩である。

さらに、本発明に用いられる圧力によって変形可能なバ
インダーとしては、ステアリン凍、パルミチン酸、ミｍ
ン咳、ラウリン酸、カプリン酸等の高級脂肪酸類、パル
ミチルアルコール、ステアリルアルコール等の高級脂肪
族アルコール類、ステアリン酸アルミニウム、ステアリ
ン酸マグネシウム、ステアリンｒ竣亜鉛、パルミチン酸
唾鉛傅の高級脂肪酸金属塩類、ステアリン酸グリセライ
ド等の高級脂肪酸エステル類、オクタデカンアミド、ヘ
キザデカンアミド、テトラデカンアミド、ドデカンアミ
ド、オクタンアミド、ヘキサンアミド等の高級脂肪峻ア
ミド′煩等の高級脂肪酸類バインダー、密ロウ、鯨ロウ
等の動物系ワックス頃、カルナウバロウ、パームロウ、
木ロウ等の植吻系ワックス類、パラフィンワックス、マ
イクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス頌、低
分子がポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の合成
ワックス類等のワックス系バインダー、ロジン、水添ロ
ジン、ロジンエステル等のロジン誘導体、乾性油型又は
半乾性油型アルキド、ロジン変性アルキド、フェノール
変性アルキド、スチレン化アルキド等のアルキド樹脂類
、エポキシ変性フェノール樹脂、天然樹脂変性フェノー
ル樹ＩＩＩ　等のフェノール樹脂類、アミノ樹脂、シリ
コン樹脂、ポリウレタン、ユリア樹脂、ポリエステル亦
の縮合系樹脂類、アクリル酸と長鎖アルキルアクリンー
トとの共重合オリゴマー、アクリル酸と１％　ｆｆｉｌ
ｉアルキルメタクリレートとの共重合オリゴマー、メタ
クリル酸と長鎖アルキルアクリレートとの共重合オリボ
マー、メタクリル酸と長鎖アルキルメタクリレートとの
共重合オリゴマー、スチレンと長鎖アルキルアクリレー
トとの共重合オリゴマー、スチレンと長鎖アルキルメタ
クリレートとの共重合オリゴマー、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、エチレン−ビニルアルキルエーテル共重合
体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリスチレン
、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル等のビニル樹脂、ポ
リアクリル酸、ポリメタクリル酸、及びそれらジエステ
ル等の重合体、イソブチレンゴム、スチレン−ブタジェ
ンゴム、ニトリルゴム等のゴム類、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のポリオレフィン類、エチレン−ビニルア
ルキルエーテル共重合体等が用いられる。これ等バイン
ダーのうち、常温でトナー粒子が固結せずまた圧力によ
って変形可能であるという観点から、高級脂肪族系バイ
ンダー或いはワックス系バインダーを少くとも１種以上
使用することが好ましく、必髪に応じて他種バインダー
が併用される。

次に磁性粉の粒子表面において前記単量体を重合せしめ
る方法としては、通常、磁性粉を水中に分散させ６０〜
１００℃まで昇温し、重合開始剤及び単量体を添加し、
通常２〜１０時間加熱反１芯し、磁性粉粒子長面に単量
体を重合せしめ、脱水、乾燥してポリマーカプセル化し
た磁性粉を得るｆｊ去が採用される。この際、用いられ
る重合開始剤としては、例えば過硫酸カリ、過硫酸アン
モン、僅酸化水素、アゾビスシアノ吉草酸斗があり、そ
の添加量は一般的には単量体に対し０．１〜１０電着チ
であり、好ましくは１〜５重量係である。磁性粉の粒子
表面にて重合せしめる単量体の肴については、使用され
る磁性粉に対して、−：股的（ζは０．５〜３０重量％
であり、好ましくは１〜１０重量％である。

前記重合体は磁性粉粒子表面において重合が進行し磁性
粉表面を成環するが、同時に磁性粉粒子長面μ外におい
ても一部重合を起すことがあり、１１庇性粉に対し単量
体の割合が多くなる程、磁性１頒１協子表面以外での重
合の割合が多く７ｆ′、す、単量体の使用割合を多くし
ても必ずしも磁性粉粒子表面−＼の被着景は増大しない
。磁性粉粒子表面で重合した単量体の量は、前記した水
懸濁状態にある重合反応後の磁性粉粒子を脱水、乾燥し
た後、更に列えばアセトン、テトラヒドロフラン等の溶
解力の填い有機溶媒で洗浄し、磁性粉粒子に結合してい
ない重合体を除去した後、元素分析を行うことによって
定量することが出来、磁性粉に対しこの直が０．３重量
係以上において分散性の向上が確認され、時に１重量％
以上とすることが好ましい。

しかし乍ら、実際の使用においては磁性粉粒子表面以外
で重合したポリマーが存在しても差し支えな（、従って
有機溶媒での磁性粉粒子の洗浄は必要ない。

上記の如くして得られたポリマーカプセル化した磁性粉
３０〜６００〜６０重量％、前記のバインダーツ０〜４
０重計係と混合して溶融混線した後、粉砕して本発明の
圧力定着用磁性トナーを得ることが出来る。又、本発明
の磁性トナーには種々の目的のため添加剤を加える事が
できる。この、様な添加剤としては、金属錯体、ニグロ
シンなどの荷電制御剤、ポリテトラフルオロエチレンの
如キ潤滑性のある化合物、ジシクロへキンルフタレート
の如き可塑剤等がある。更に本発明の磁性トナ〜は必要
に応じて、鉄粉、ガラスピーズ、ニッケル扮、フェライ
ト粉などのキャリヤー粒子と混合されて、眠気的潜像の
現像剤として用いられる。又粉体の自由流・動性改良の
目的で、疎水性コロイド状シリカ微粉末やトナー固結置
市のため、俊化セリウムなどの研Ｉテ剤微粒子と混合し
て用いる事も可能である。

この様に構成された圧力定着用磁性トナーの特徴は、従
来技術では達成されなかったいかなる１吏用環境でも一
定の帯市量な有し、常にｌＩ［Ｙ：明な画［象カー得ら
れ、多数枚複写を行っても現像性能および定着性能が安
定している。

以下製１告列及び実症例により具体的に本発明の方法に
ついて説明する。

製造例　１ ２１の三日フラスコ中に蒸留水１０ｏＯりと４．３酸化
鉄（ｒ（Ｐ’Ｉ”−５００戸１１１工業製）　３００り
を入れ、ｊ９．、ｉｊ４　Ｌ分散させる。内温を７０℃
まで昇温後、重金開始剤として過硫酸カリ０．７５ｇを
添加し、メタクリル酸ラウリル７．５ｇ及びメタクリル
Ｉ！Ｉ！２２エチルヘキシル７．５９を混合して滴下ロ
ートにて３０分で滴下する。滴下終了後７０°Ｃで２時
間重合を行い、更に８０℃まで昇温して２時間重合を行
う。冷却後、Ｐ別しケーキを乾葉した後、アセトンにて
４．３酸化秩中のフリーのポリマー及び未反応単量体を
除去し、ポリマーカプセル化４．３峻化秩を得た。この
４．３酸化鉄を元素分析によってその炭素係よりポリマ
ー量を換算した結果、４．３・浚化秩に対し２．０重量
％の被着量が確認された。

製造例　２ 製造例１と同様な重合方法により、重合せしめる単ｔＪ
Ｅの量をメタクリル酸ラウリル１．１７及びメタクリル
酸２エチルヘキシル１．０ｇとして重合した。以下製造
例１と同１課な操作によりポリマーカプセル化４．３酸
化鉄を得た。この時の被清掃は０．５重喰チであった。

製造例　３ 製造例１と同様な一重合方法により、重合せしめる単量
体の階をメタクリル酸ラウリル３ｇ及びメタクリルＮＩ
／２エチルヘキシル３ｇとして重合した。

以下製造例１と同様な操作によりポリマーカプセル化４
．３酸化秩を得た。この時の被着量は１．２屯量チであ
った。

４１間造ｅ２リ　４ 製造例１と間隙な重合方法により、重合せしめる単量体
及び川をメタクリル酸オレーｒル１０，５ｇ、スチレン
３．０り及びメタクリル酸１．５ｇとして重合した。以
下製造例１と同様な操作によりポリマーカプセル化４．
３市化秩を得た。この時の被着酸は２．３重量％であっ
た。

比紋製造例　ｌ 製造例１と同様な重合方法により重合せしめる乍計体及
び単喰体晴ナメチルメタクリレート１５りとして重合し
た。以下製造例１と同様な！条件によリホリマーカプセ
ル化し４．３酸化秩を得た。この時の被着量は３．０　
＠’４ｒ　％であった。

比・紋製造例　２ 製造例１と同様な重合方法により、重合せしめる単１体
及びモをノルマルプチルメタアクリンート１５りとして
重合した。以下製造ｆｕｌｌと同様な操作によりポリマ
ーカプセル化４．３酸化鉄を得た。

この時の被着量は２．９重量％であった。

実施例　１ 製造例１にて得られたポリマーカプセル化４．３酸化秩
　６００重酸 ワックス（商品名、マイクロクリスタリンワックスモー
ビル石油製）　３００重酸 エチレンー酢ビ共重合樹脂（商品名、エバフレックス２
２０、三片ポリケミカル製）　４０重量部金属錯塩染料
（商品名、ザポンファーストブラックＢ、　Ｃ，１，Ａ
ｃ１ｄＢｌａｃｋ６３、ＢＡ８　Ｆ＋Ｅ’Ｍ　’）　２
重酸部上記材料をミキサーにてよく混合した１麦、２本
ロールを用い１５０℃で溶融混練した。混練物を自然放
冷後、粗粉砕機で粗粉砕し、ジェットミルにて微粉砕し
、更に風力分級器を用いて分、吸し、粒径１０〜２０μ
の磁性トナーを得た。

実施例２ 製造例２にて得られたポリマーカプセル化４．３酸化秩
　６０重背部 ワックス（商品名、マイクロクリスタリンワックス、モ
ービル石油Ｍ）　３０重１部 エチレン−酢ビ共重合樹脂（商品名、エバフレックス２
２０、三片ポリケミカル製）　４０　重’Ｑ部金属錯塩
染料（＠品名、ザポンファーストブラックＢ、Ｃ８Ｉ、
Ａｃ１ｄ　１３１ａｃｋ６３、Ｂ　Ａ　８１”社製）　
２重量部ヒ記材料を実！血例１と同様な操作により、両
性トナーを得た。

実施例　３ 製造例３にて得られたポリマーカプセル化４．３酸化鉄
　６００重酸 ワックス（商品名、マイクロクリスタリンワックス、モ
ーピル石油製）　３０重：黄鉛 エチレンー酢ビｌ（重合附脂（商品名、エバフレックス
２２０、三片ポリケミカル製）　４（ｌｔｉ％部金属鉛
金属錯塩染料名、ザポンファーストブラックＢ、（、Ｉ
、Ａｃ１ｄ　６３、Ｌ３ＡＳ開濁）　２重酸部上記材料
を実４列■と同様な１桑作により磁性トナ−を得た。

実施例　４ 製造例４にて得られたポリマーカプセル化４．３酸化鉄
　６０重１部４ １ツクス（商品名、マイクロクリスタリンワックス、モ
ーピル石油製）　３０重量部 エチレン−酢ビ共重合樹脂（商品名、エバフレックス２
２０１三井ポリケミカル製）　４０重滑部金属錯塩染料
（商品名、ザポンファーストブラックＢ、Ｃ，Ｉ、Ａｃ
１ｄ　Ｂｌａｃｋ　Ｂ、　ＢＡＳＦ社製）　２重酸部上
記材料を実施レリ１と同様な操作により磁性トナーを得
た。

実施例　５ 製造例１で得られたポリマーカプセル化４．３酸化鉄　
６０重置部 ポリエチレン（商品名、ハイワックス２２０Ｐ。

三片石油化学製）　４０重量部 エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂（商品名、Ａ
−７０４、三片ポリケミカル製）　４０重量部金属錯１
染料（商品名、ザポンファーストブラックＢ、Ｃ，１，
Ａｃ１ｄ　１３１ａｃｋ　６３、ＢＡＳＦ社製）　２重
量部上記材料を実施例１と同様な操作により磁性トナー
を得た。

比較例　１ ４．３酸化秩（商品名、ＥＰ’ｒ−５００、戸田工業製
）６０重項部ワックス（！伯品名、マイクロクリスタリ
ンワックス、モーピル石油製）　３０重量部 エチレン−酢ビ共重合樹脂（商品名、エバフレックス２
２０、三片ポリケミカル製）　４（１ニ−ｉ％部金属錯
塩染料（商品名、ザポンファーストブラックＢ、（、Ｉ
、Ａｃ１ｄ　Ｂｌａｃｋ６３、ＢＡＳＦ社製）　２重１
部上記材料を実施例１と同様な操作により磁性トナーを
得た。

比較例　２ 比較製造例１にて潜られたポリマーカプセル化４．３酸
化鉄　６０屯１４部 ワックス（商品名、マイクロクリスタリンワックス、モ
ーピル石油製）　３０取横部 エチレンー酢ビ共重合樹脂（商品名、エバフレックス２
２０、三片ポリケミカル製）　４０’！喰部金属錯塩染
料（商品名、ザポンファーストブラックＢ、ＣＪ、Ａｃ
１ｄ　Ｂｌａｃｋ　６３、ＢＡＳＦ社製）　２重量部試
１倹方法および結果： 上記材料を実１泡例１と同様な操作により磁性トナーを
得た。

実施例１．２．３．４．５及び比絞列１．２．３で１得
られた磁性トナーを用いて市販の複写、鷹を用いて現像
、転写して未定着画像を得た。これを１５ｋｇ／ｄの子
方を印加したスチールロール加圧定着器を用いて定着し
たところ定着性の極めて（憂れた、カプリのない画像が
得られた。更にこれを連続１万枚の耐久コピーテストを
２５℃、６５％ＲＨｇｌび３５°Ｃ８５チ１１．Ｈの条
件で実施し、初期、５０００枚時及び１００００枚時の
帯電量及び画像濃度をめた。その結果が表−１であり、
この結果が示す様に本発明の示例では、１万枚耐久コピ
ーテスト後も帯電量の変化もなく、画像儂度も変化なか
った。他方比較例では大巾に帯′電量が変化し、画像積
度も大巾に低下していた。

比較例　３ 比較製造例２にて１％られたポリマーカプセル化４．３
酸化鉄　６０重１部 ワックス（商品名、マイクロクリスタリンワックス、モ
ーピル石油製）　３０重片部 エチレン−酢ビ共重合樹脂（商品名、エバフレックス２
２０、三月二ポリケミカル製）　４０重置部金属錯塩染
料（商品名、ザポンファーストブラックＩ３、Ｃ，Ｉ、
Ａｃ１ｄ　Ｂｌａｃｋ　６３、ＢＡＳＦ社製）　２重晴
部上記材料を実施例１と同様な碌作により磁性トナーを
得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （几は水素又はメチル基、ｄは炭素数８個以上のアルキ
   ル基又はアルケニル基）で表わされる単量体を粒子表面
   において重合せしめて得られ磁性粉ハ を圧力によって変形可能なバインダーと混合してなる圧
   力定着用磁性トナー。