JPH0547824B2 - - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
- B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
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-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
技術分野
本発明は、電子写真法、静電印刷法、磁気記録
法などに用いられる磁性カプセル型トナーの製造
方法に関する。 背景技術 従来、静電写真用、静電印刷用あるいは磁気記
録用トナーとしては、主に、樹脂に染顔料(およ
び/又は、必要に応じて磁性材料)を分散、混練
し、粒径5〜30μm位の微粒子に粉砕したものが
使用されている。 このようなトナーに要求される性能は、現像
性、定着性、耐久性、安定性、耐環境性等の多岐
にわたつており、一つの材料で、これら諸性能の
全てを満たす事は困難である。このため、定着性
の良好な材料を芯物質として、その周囲を現像性
に優れた材料で被覆してなる、所謂マイクロカプ
セルトナーの提案がなされている。 一方、近年、熱定着方式に代わり、圧力により
トナーを定着基材(多くは転写紙)上に押しつぶ
して定着を行なう加圧定着方式を利用した機械
が、多く発表されている。この加圧定着方式にお
いては、トナーを圧力で定着させるために、熱源
が不要であり、火災の危険もなく、装置も簡略化
でき、また、定着器が加熱されるまでの待時間も
無く、高速化への適応性も高いという特徴があ
る。しかし、この加圧定着方式においては、定着
装置の強度を高くする必要上、機械が重くなつた
り、また得られた定着物の定着面が光沢化した
り、しわが生じたりするなどのトラブルが生じ易
い傾向がある。このため、トナーをさらに軟質の
ものとし、定着圧力を下げる努力がなされている
が、トナーが軟質化すると、現像器内で、わずか
の力でトナーが凝集、融着を起こしたりするた
め、トナーの耐久性能が著しく低くなり、保存安
定性も悪くなる。 このため、特公昭54−8104号等に見られるよう
に、軟質物質を芯材料として、その周囲を硬質樹
脂で被覆したマイクロカプセルトナーが数多く発
表されている。 しかしながら、現在に至るまで、充分実用性の
高いマイクロカプセルトナーは発表されておら
ず、更に改良されたカプセルトナーが待望されて
いる。この理由は、一つには、トナー材料として
適性のある材料が、マイクロカプセルの材料とし
ての適性があるとは限らないため、マイクロカプ
セルの材料(特に壁を構成する材料)に、トナー
としての現像適性、特に荷電制御性を均一に与え
ることが難しいことにある。 又、現像過程で受ける衝撃力によつて、マイク
ロカプセルの壁材が剥離する等の問題もあり、被
覆の完全さ、被覆の丈夫さ等、マイクロカプセル
トナーを実用化する上で、数多く解決しなければ
ならない点が残つているのが現状である。 従来、これらの問題を解決するため多数のカプ
セル化製造方法が提案されている(近藤保著“マ
イクロカプセル”三共出版、1977)。例えば、ス
プレードライヤー法、静電合体法、液中乾燥法、
界面重合法、相分離法、in−situ重合法、及びこ
れらを組合せた方法等が開示されている。 カプセル化する工程に於いて、殻材料を溶解又
は分散せしめた溶液中に芯粒子を分散せしめ、二
流体ノズル又はデイスクアトマイザーを用いて分
散液を吐出させ、芯粒子表面上に殻材を被覆せし
めるスプレー法を採用した場合、粒子同士が合一
した粗大粒径を有するカプセルトナーが得られた
り、殻材料のみからなる所謂フリーシエルと呼ば
れる粒子も副生される事もある。 また、カプセル化する工程に界面重合法を用い
た場合に於いては、一般的に重合反応に長時間を
費やし、且つトナー同士の合一が生じるため、結
果的に生産性の低下が避けがたい。更には、この
界面重合法においては、利用できる材料の選択の
巾が非常に狭いため、界面重合法を用いて得られ
たカプセルトナーとしての特性、例えば摩擦帯電
特性等を適切にコントロールすることが極めて困
難となる。 更に、カプセル化する工程に相分離方法を用い
た場合においても、種々の問題点がある。ここで
述べる相分離方法とは、殻材料に対し十分な溶解
性を示す所謂「良溶媒」を用いて殻材料を可溶化
せしめた溶液中に、実質的に殻材料を溶解しえな
い非溶媒を添加する事により、良溶媒中に分散又
は溶解せしめておいた殻材を、芯粒子表面上に被
覆せしめる方法である。 この相分離方法に於いては、良溶媒中に芯粒子
を分散せしめる過程で、芯粒子を構成しているバ
インダーが該良溶媒に溶解しない事が必須であ
る。仮に、芯材の一部が良溶媒に溶解した場合に
は、得られる殻膜中に芯材料が混入し、トナーの
摩擦帯電特性の不安定化、及びトナー担持体たる
スリーブ汚染等を招く。更には、殻材料が非溶媒
の作用で析出する際に、副生する摩擦帯電特性の
高い前記フリーシエルが、現像工程におけるカブ
リや、スリーブ上トナー層のムラ等の発生原因と
なり易い。このように相分離法を用いたカプセル
化方法に於いては、殻材料に対する良溶媒及び非
溶媒の選択が極めて重要である。即ち、これらの
選択を誤ると、殻材料の析出点が早すぎてしま
い、製品の安定性及び再現性が乏しくなり、逆に
析出点が遅すぎると製造装置が大きくなり、且つ
芯粒子に対する溶媒量が大きくなるため、生産性
の低下を招き、溶媒の回収利用も困難となる。 更には、この相分離法における温度制御も、極
めて微妙且つ複雑なものにならざるを得ない。 発明の目的 本発明の目的は、上述の如き欠点を解決した磁
性カプセルトナーの製造方法を提供することにあ
る。 本発明の別の目的は、凝集又は合一することが
なく、被覆の完全性が高く、フリーシエルの発生
が無く、機能分離性に優れた磁性カプセルトナー
の製造方法を提供することにある。 本発明の別の目的は、磁性カプセルトナーを安
価に、且つ再現性良く生産する製造方法を提供す
ることにある。 発明の概要 本発明者らは鋭意研究の結果、殻材料の解離型
−非解離型の一定の平衡状態にある該殻材料の水
系媒体溶液を用い、更に上記平衡を利用して芯粒
子表面に殻材料を析出させることが、上記目的の
達成に極めて効果的であるのみならず、環境安定
性に優れたカプセルトナーを与えることを見出し
た。 本発明の磁性カプセルトナーの製造方法は、上
記知見に基づくものであり、より詳しくは、溶解
度パラメーター11.0以上の低級アルコールを含む
塩基性PH域に設定した水系媒体に、数平均分子量
が5000〜40000を有するビニル系共重合体を含む
殻材料を溶解し、得られた溶解液中に、磁性粒子
を含有する固体芯粒子を分解させる分散工程と、
上記分散工程で得られた分散液のPHを、該分散液
から殻材料が析出するPH域まで変化させることに
より、芯粒子表面を殻材料で被覆する工程と、を
有することを特徴とするものである。 以下、本発明を更に詳細に説明する。以下の記
載において、量比を表わす「%」及び「部」は特
に断わらない限り重量基準とする。 発明の具体的説明 本発明に用いられる芯物質としては、圧力定着
性トナーを得る際は、ポリエチレンワツクス、酸
化ポリエチレン、パラフイン、脂肪酸、脂肪酸エ
ステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩、高級アル
コールなどのワツクス類;エチレン−酢酸ビニル
樹脂、環化ゴムなどが、単独でもしくは2種以上
混合して、又は反応によりこれらの芯物質を与え
る芯材原料として使用できる。 本発明において、より好ましく用いられる芯物
質としては、 (a) 印加重量が10gで15秒間荷重を保持せしめた
ビツカース硬さが2〜8Kg/mm2である硬度付与
作用を有する樹脂、 (b) 20℃における臨界表面張力が15〜40dyne/
cmである離型性付与作用を有する樹脂、 (c) 圧縮弾性率が0.1〜50Kg/mm2である定着性付
与作用を有する樹脂、 のうち少なくとも2種の樹脂を含む混合物を、予
めラジカル発生剤の存在下にて熱処理せしめた熱
処理を含む結着樹脂が挙げられる。 ここで用いられる硬度付与作用(a)を有する樹脂
としては、印加重量が10gで15秒間荷重を保持せ
しめたビツカース硬度が2〜8Kg/mm2を示す物質
が好ましく用いられる。 ここに硬度付与作用とは、一旦得られた芯粒
子をカプセル化する際、印加される外力に対し、
コア粒子の形態変化、破砕を抑制すること、得
られたカプセルトナーに於いては、トナーの充填
工程又は放置中にトナーに印加される外力に対
し、抵抗性を付与すること、且つ、現像工程に
おける所望の磁界下に於いて、トナー担持体たる
スリーブの回転に伴なうスリーブ・トナー間、ス
リーブ・ブレード(トナー層厚規制手段)間、ト
ナー・トナー間での抵抗力を付与すること、又は
転写工程に於いて潜像担持体たるドラム上に残
存するトナーをクリーニングする際、クリーニン
グ部材とドラム間との摺擦に対し、適度の強度を
付与することをいう。 本発明においては、ビツカース硬度は、明石製
作所製微小硬度計(MVK−F)を用いて測定す
ることができる。硬度測定方法はJIS Z2244に準
拠したものであり、この方法においては、印加重
量が10gで所要時間が15秒となるように負荷速度
を設定し、試験温度23±5℃にて測定する。 このような硬度付与作用(a)を有する物質の具体
例を挙げれば、ビツカース硬度が2〜8Kg/mm2の
もの、例えばカルナバワツクス(ビツカース硬度
Hv=3.6Kg/mm2)、キヤンデリラワツクス(Hv=
4.8Kg/mm2)等の天然ワツクス類、ポリエチレン
ワツクス等の合成ワツクス類がある。 仮にビツカース硬さが2Kg/mm2未満である硬度
付与作用(a)を有する物質を用いた場合には、現像
工程において、スリーブとトナーとを相対的に移
動せしめる外力によりトナーが破壊され、スリー
ブ上にトナー癒着が生じる。その結果、トナーと
スリーブ間に働く本来の機能、例えば十分な摩擦
帯電の発生、及びトナー粒子相互の凝集を防ぐ働
きが減少し、スリーブ上のトナー層の塗布ムラの
原因になる。一方、ビツカース硬さが8Kg/mm2を
超える硬度付与作用を有する物質を用いた場合に
は、トナーの圧力定着性が不十分となる傾向が増
す。 特に好ましい硬度付与作用(a)を有する物質とし
ては、酸価が0〜2(より好ましくは0〜1)の
範囲にあるカルナバワツクス(又は変性カルナバ
ワツクス)が好ましく用いられる。 仮に酸価が2を超えるカルナバワツクスを用い
ると、分散剤存在下で水系分散媒中にて芯材を微
粒化せしめる際、カルナバワツクスが自己乳化す
るため、芯粒子として極めて広い粒度分布をもつ
ものしか得られない。 更に、カルナバワツクスは極めて硬度が高く、
比較的溶融粘度が低いため、微粒化に必要な攪拌
動力が小さくてすみ、通常用いられる攪拌装置を
用いた場合も、目的とする微粒化が良好に達成で
きる。 カルナバワツクスの更に好ましい点は、芯粒子
形成時において、用いる磁性体を内包する作用が
極めて良好なことである。 一方、本発明に用いられる離型性付与作用(b)を
有する物質としては、臨界表面張力が20℃におい
て15〜40dyne/cmを示す物質が好ましく用いら
れる。その具体例を挙げれば、ポリフツ化ビニル
(臨界表面張力:γc=28dyne/cm)、テフロン
(γc=18.5)、ポリエチレン(γc=31)、ポリイソ
ブテン(γc=27)、エチレン−プロピレン共重合
体(γc=28)、エチレン−テトラフロロエチレン
共重合体(γc=26〜27)、エチレン−ビニルアセ
テート共重合体(γc=37)、イソブテン−イソブ
レン共重合体(γc=27)、ポリプロピレン(γc=
29〜34)、ポリメチルメタクリレート(γc=39)、
ポリ塩化ビニル(γc=39)等がある。特にγcが
15〜40dyne/cmのもの、例えば、ポリフツ化ビ
ニル、テフロン、ポリエチレン等が好ましい。 仮に臨界表面張力が15dyne/cm未満である離
型性付与作用(b)を有する物質を用いた場合には、
芯物質中に含有される硬度付与作用(a)、定着性付
与作用(c)を有する物質、及び殻材料との間に十分
なる相互作用が発揮されず、芯物質の均一分散
性、更には、外力を受けた場合に芯粒子と殻膜と
の層間剥離を生じる傾向が高まる。他方、臨界表
面張力が40dyne/cmを超える離型性付与作用を
有する物質を用いた場合には、吸水性が高いた
め、高湿下に於いて画像濃度の低下及びドラム上
のトナー膜形成(フイルミング)が生じ易くな
る。更に湿式にて芯粒子を形成せしめる際には、
芯粒子の自己乳化が生じ、芯粒子として著しく粒
度分布の広いものしか得られない。 更に、本発明において定着性付与作用(c)を有す
る物質としては、圧縮弾性率が0.1〜50Kg/mm2を
示す物質が好ましく用いられる。 本発明において、この圧縮弾性率は、JIS−
K7208に準拠し測定することができる。測定条件
は以下の通りである。すなはち、島津製作所(株)製
島津オートグラフDCS−2000を用い、直径12mm
高さ30mmに成型された試料片を加圧面に置き、試
験速度毎分9mmで加圧せしめ、得られた圧縮応力
−歪曲線の始めの直線部分の勾配から圧縮弾性率
を算出する。 本発明に好ましく用いられる定着性付与作用(c)
を有する物質の具体例としては、パラフインワツ
クス、ポリアミド樹脂、ミクロクリスタリンワツ
クス、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げら
れる。特に好ましくは圧縮弾性率が0.1〜50Kg/
mm2のもの、例えば、パラフイン155(日本精蝋社
製;圧縮弾性率E=10Kg/mm2)、SPO145(日本精
蝋社製;E=15Kg/mm2)、ポリマイドS−40E(三
洋化成社製;E=12Kg/mm2)、ミクロクリスタリ
ンワツクス(日本ケミカル社製;E=26Kg/mm2)
がある。 この定着性付与成分は、トナーの未定着画像を
定着器で被定着物に定着する際、トナーが定着器
からの応力に十分感応し易いようにする作用を有
する事が必要である。しかしながら、トナーが外
力に対し過度に変形しすぎると、被定着物の内部
迄変形が及びため、トナーと被定着物間との界面
強度は増加するが、布、消しゴム等による摺擦に
対しては、定着画像の耐久性が逆に弱くなる。 仮に圧縮弾性率が0.1Kg/mm2未満である定着性
付与作用(c)を有する物質を用いた場合には、画像
が「つぶれ」たり、「にじみ」を生じたりする場
合がある。他方、圧縮弾性率が50Kg/mm2を越える
定着性付与作用cを有する物質を用いると、定着
物が被定着物から「はがれ」るなど、定着性能が
著しく低下する。 本発明に用いられる硬度付与作用(a)、離型性付
与作用(b)、定着性付与作用(c)を有する樹脂の結着
樹脂中の含有量としては、芯物質中の全結着樹脂
を100部として、樹脂(a)が5〜60部、好ましくは
10〜50部、樹脂(b)が5〜60部、好ましくは10〜50
部、樹脂(c)が20〜90部、好ましくは20〜80部の比
率である事が好ましい。 本発明においては、上記の(a)硬度付与作用、(b)
離型性付与作用、(c)定着性付与作用を有する樹脂
の3成分のうち、少なくとも2種の樹脂を含む混
合物を、ラジカル発生剤の存在下にて熱処理して
芯物質の結着樹脂とすることが好ましい。 この熱処理により生起する反応は、ラジカル発
生剤あるいは加熱により発生するラジカルによる
水素引き抜き反応、分子内あるいは分子間の架橋
反応等のラジカル反応である。ラジカル発生剤を
作用させる場合、(樹脂を溶解する有機溶媒の如
き溶剤が存在しない)溶剤存在下で行なうこと
が、上記熱処理をおこなう上で好ましい。 重合開始剤を使用する方法は、ラジカルの発生
が比較的低い温度で、容易且つ確実であるので好
ましい。 重合開始剤としては、ベルオキシド化合物(下
記第1表にその具体例を示す。)、クメンヒドロペ
ルオキシドなどのヒドロペルオキシド類;ジー
tert−ブチルペルオキシドなどのアルキルペルオ
キシド;ペルオクソ硫酸カリウム、ペルオクソ硫
酸アンモニウム、過酸化水素、2,3−アゾビス
イソブチロニトリル等のいわゆるラジカル重合開
始剤が好適に用いられる。 安全性、入手しやすさ、反応性の良好な点から
は、過酸化水素、n−ブチル−4,4−ビス−
tert−ブチルバーオキシバレエ−ト(例えば日本
油脂(株)製バーヘキサV)が特に好ましい。
法などに用いられる磁性カプセル型トナーの製造
方法に関する。 背景技術 従来、静電写真用、静電印刷用あるいは磁気記
録用トナーとしては、主に、樹脂に染顔料(およ
び/又は、必要に応じて磁性材料)を分散、混練
し、粒径5〜30μm位の微粒子に粉砕したものが
使用されている。 このようなトナーに要求される性能は、現像
性、定着性、耐久性、安定性、耐環境性等の多岐
にわたつており、一つの材料で、これら諸性能の
全てを満たす事は困難である。このため、定着性
の良好な材料を芯物質として、その周囲を現像性
に優れた材料で被覆してなる、所謂マイクロカプ
セルトナーの提案がなされている。 一方、近年、熱定着方式に代わり、圧力により
トナーを定着基材(多くは転写紙)上に押しつぶ
して定着を行なう加圧定着方式を利用した機械
が、多く発表されている。この加圧定着方式にお
いては、トナーを圧力で定着させるために、熱源
が不要であり、火災の危険もなく、装置も簡略化
でき、また、定着器が加熱されるまでの待時間も
無く、高速化への適応性も高いという特徴があ
る。しかし、この加圧定着方式においては、定着
装置の強度を高くする必要上、機械が重くなつた
り、また得られた定着物の定着面が光沢化した
り、しわが生じたりするなどのトラブルが生じ易
い傾向がある。このため、トナーをさらに軟質の
ものとし、定着圧力を下げる努力がなされている
が、トナーが軟質化すると、現像器内で、わずか
の力でトナーが凝集、融着を起こしたりするた
め、トナーの耐久性能が著しく低くなり、保存安
定性も悪くなる。 このため、特公昭54−8104号等に見られるよう
に、軟質物質を芯材料として、その周囲を硬質樹
脂で被覆したマイクロカプセルトナーが数多く発
表されている。 しかしながら、現在に至るまで、充分実用性の
高いマイクロカプセルトナーは発表されておら
ず、更に改良されたカプセルトナーが待望されて
いる。この理由は、一つには、トナー材料として
適性のある材料が、マイクロカプセルの材料とし
ての適性があるとは限らないため、マイクロカプ
セルの材料(特に壁を構成する材料)に、トナー
としての現像適性、特に荷電制御性を均一に与え
ることが難しいことにある。 又、現像過程で受ける衝撃力によつて、マイク
ロカプセルの壁材が剥離する等の問題もあり、被
覆の完全さ、被覆の丈夫さ等、マイクロカプセル
トナーを実用化する上で、数多く解決しなければ
ならない点が残つているのが現状である。 従来、これらの問題を解決するため多数のカプ
セル化製造方法が提案されている(近藤保著“マ
イクロカプセル”三共出版、1977)。例えば、ス
プレードライヤー法、静電合体法、液中乾燥法、
界面重合法、相分離法、in−situ重合法、及びこ
れらを組合せた方法等が開示されている。 カプセル化する工程に於いて、殻材料を溶解又
は分散せしめた溶液中に芯粒子を分散せしめ、二
流体ノズル又はデイスクアトマイザーを用いて分
散液を吐出させ、芯粒子表面上に殻材を被覆せし
めるスプレー法を採用した場合、粒子同士が合一
した粗大粒径を有するカプセルトナーが得られた
り、殻材料のみからなる所謂フリーシエルと呼ば
れる粒子も副生される事もある。 また、カプセル化する工程に界面重合法を用い
た場合に於いては、一般的に重合反応に長時間を
費やし、且つトナー同士の合一が生じるため、結
果的に生産性の低下が避けがたい。更には、この
界面重合法においては、利用できる材料の選択の
巾が非常に狭いため、界面重合法を用いて得られ
たカプセルトナーとしての特性、例えば摩擦帯電
特性等を適切にコントロールすることが極めて困
難となる。 更に、カプセル化する工程に相分離方法を用い
た場合においても、種々の問題点がある。ここで
述べる相分離方法とは、殻材料に対し十分な溶解
性を示す所謂「良溶媒」を用いて殻材料を可溶化
せしめた溶液中に、実質的に殻材料を溶解しえな
い非溶媒を添加する事により、良溶媒中に分散又
は溶解せしめておいた殻材を、芯粒子表面上に被
覆せしめる方法である。 この相分離方法に於いては、良溶媒中に芯粒子
を分散せしめる過程で、芯粒子を構成しているバ
インダーが該良溶媒に溶解しない事が必須であ
る。仮に、芯材の一部が良溶媒に溶解した場合に
は、得られる殻膜中に芯材料が混入し、トナーの
摩擦帯電特性の不安定化、及びトナー担持体たる
スリーブ汚染等を招く。更には、殻材料が非溶媒
の作用で析出する際に、副生する摩擦帯電特性の
高い前記フリーシエルが、現像工程におけるカブ
リや、スリーブ上トナー層のムラ等の発生原因と
なり易い。このように相分離法を用いたカプセル
化方法に於いては、殻材料に対する良溶媒及び非
溶媒の選択が極めて重要である。即ち、これらの
選択を誤ると、殻材料の析出点が早すぎてしま
い、製品の安定性及び再現性が乏しくなり、逆に
析出点が遅すぎると製造装置が大きくなり、且つ
芯粒子に対する溶媒量が大きくなるため、生産性
の低下を招き、溶媒の回収利用も困難となる。 更には、この相分離法における温度制御も、極
めて微妙且つ複雑なものにならざるを得ない。 発明の目的 本発明の目的は、上述の如き欠点を解決した磁
性カプセルトナーの製造方法を提供することにあ
る。 本発明の別の目的は、凝集又は合一することが
なく、被覆の完全性が高く、フリーシエルの発生
が無く、機能分離性に優れた磁性カプセルトナー
の製造方法を提供することにある。 本発明の別の目的は、磁性カプセルトナーを安
価に、且つ再現性良く生産する製造方法を提供す
ることにある。 発明の概要 本発明者らは鋭意研究の結果、殻材料の解離型
−非解離型の一定の平衡状態にある該殻材料の水
系媒体溶液を用い、更に上記平衡を利用して芯粒
子表面に殻材料を析出させることが、上記目的の
達成に極めて効果的であるのみならず、環境安定
性に優れたカプセルトナーを与えることを見出し
た。 本発明の磁性カプセルトナーの製造方法は、上
記知見に基づくものであり、より詳しくは、溶解
度パラメーター11.0以上の低級アルコールを含む
塩基性PH域に設定した水系媒体に、数平均分子量
が5000〜40000を有するビニル系共重合体を含む
殻材料を溶解し、得られた溶解液中に、磁性粒子
を含有する固体芯粒子を分解させる分散工程と、
上記分散工程で得られた分散液のPHを、該分散液
から殻材料が析出するPH域まで変化させることに
より、芯粒子表面を殻材料で被覆する工程と、を
有することを特徴とするものである。 以下、本発明を更に詳細に説明する。以下の記
載において、量比を表わす「%」及び「部」は特
に断わらない限り重量基準とする。 発明の具体的説明 本発明に用いられる芯物質としては、圧力定着
性トナーを得る際は、ポリエチレンワツクス、酸
化ポリエチレン、パラフイン、脂肪酸、脂肪酸エ
ステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩、高級アル
コールなどのワツクス類;エチレン−酢酸ビニル
樹脂、環化ゴムなどが、単独でもしくは2種以上
混合して、又は反応によりこれらの芯物質を与え
る芯材原料として使用できる。 本発明において、より好ましく用いられる芯物
質としては、 (a) 印加重量が10gで15秒間荷重を保持せしめた
ビツカース硬さが2〜8Kg/mm2である硬度付与
作用を有する樹脂、 (b) 20℃における臨界表面張力が15〜40dyne/
cmである離型性付与作用を有する樹脂、 (c) 圧縮弾性率が0.1〜50Kg/mm2である定着性付
与作用を有する樹脂、 のうち少なくとも2種の樹脂を含む混合物を、予
めラジカル発生剤の存在下にて熱処理せしめた熱
処理を含む結着樹脂が挙げられる。 ここで用いられる硬度付与作用(a)を有する樹脂
としては、印加重量が10gで15秒間荷重を保持せ
しめたビツカース硬度が2〜8Kg/mm2を示す物質
が好ましく用いられる。 ここに硬度付与作用とは、一旦得られた芯粒
子をカプセル化する際、印加される外力に対し、
コア粒子の形態変化、破砕を抑制すること、得
られたカプセルトナーに於いては、トナーの充填
工程又は放置中にトナーに印加される外力に対
し、抵抗性を付与すること、且つ、現像工程に
おける所望の磁界下に於いて、トナー担持体たる
スリーブの回転に伴なうスリーブ・トナー間、ス
リーブ・ブレード(トナー層厚規制手段)間、ト
ナー・トナー間での抵抗力を付与すること、又は
転写工程に於いて潜像担持体たるドラム上に残
存するトナーをクリーニングする際、クリーニン
グ部材とドラム間との摺擦に対し、適度の強度を
付与することをいう。 本発明においては、ビツカース硬度は、明石製
作所製微小硬度計(MVK−F)を用いて測定す
ることができる。硬度測定方法はJIS Z2244に準
拠したものであり、この方法においては、印加重
量が10gで所要時間が15秒となるように負荷速度
を設定し、試験温度23±5℃にて測定する。 このような硬度付与作用(a)を有する物質の具体
例を挙げれば、ビツカース硬度が2〜8Kg/mm2の
もの、例えばカルナバワツクス(ビツカース硬度
Hv=3.6Kg/mm2)、キヤンデリラワツクス(Hv=
4.8Kg/mm2)等の天然ワツクス類、ポリエチレン
ワツクス等の合成ワツクス類がある。 仮にビツカース硬さが2Kg/mm2未満である硬度
付与作用(a)を有する物質を用いた場合には、現像
工程において、スリーブとトナーとを相対的に移
動せしめる外力によりトナーが破壊され、スリー
ブ上にトナー癒着が生じる。その結果、トナーと
スリーブ間に働く本来の機能、例えば十分な摩擦
帯電の発生、及びトナー粒子相互の凝集を防ぐ働
きが減少し、スリーブ上のトナー層の塗布ムラの
原因になる。一方、ビツカース硬さが8Kg/mm2を
超える硬度付与作用を有する物質を用いた場合に
は、トナーの圧力定着性が不十分となる傾向が増
す。 特に好ましい硬度付与作用(a)を有する物質とし
ては、酸価が0〜2(より好ましくは0〜1)の
範囲にあるカルナバワツクス(又は変性カルナバ
ワツクス)が好ましく用いられる。 仮に酸価が2を超えるカルナバワツクスを用い
ると、分散剤存在下で水系分散媒中にて芯材を微
粒化せしめる際、カルナバワツクスが自己乳化す
るため、芯粒子として極めて広い粒度分布をもつ
ものしか得られない。 更に、カルナバワツクスは極めて硬度が高く、
比較的溶融粘度が低いため、微粒化に必要な攪拌
動力が小さくてすみ、通常用いられる攪拌装置を
用いた場合も、目的とする微粒化が良好に達成で
きる。 カルナバワツクスの更に好ましい点は、芯粒子
形成時において、用いる磁性体を内包する作用が
極めて良好なことである。 一方、本発明に用いられる離型性付与作用(b)を
有する物質としては、臨界表面張力が20℃におい
て15〜40dyne/cmを示す物質が好ましく用いら
れる。その具体例を挙げれば、ポリフツ化ビニル
(臨界表面張力:γc=28dyne/cm)、テフロン
(γc=18.5)、ポリエチレン(γc=31)、ポリイソ
ブテン(γc=27)、エチレン−プロピレン共重合
体(γc=28)、エチレン−テトラフロロエチレン
共重合体(γc=26〜27)、エチレン−ビニルアセ
テート共重合体(γc=37)、イソブテン−イソブ
レン共重合体(γc=27)、ポリプロピレン(γc=
29〜34)、ポリメチルメタクリレート(γc=39)、
ポリ塩化ビニル(γc=39)等がある。特にγcが
15〜40dyne/cmのもの、例えば、ポリフツ化ビ
ニル、テフロン、ポリエチレン等が好ましい。 仮に臨界表面張力が15dyne/cm未満である離
型性付与作用(b)を有する物質を用いた場合には、
芯物質中に含有される硬度付与作用(a)、定着性付
与作用(c)を有する物質、及び殻材料との間に十分
なる相互作用が発揮されず、芯物質の均一分散
性、更には、外力を受けた場合に芯粒子と殻膜と
の層間剥離を生じる傾向が高まる。他方、臨界表
面張力が40dyne/cmを超える離型性付与作用を
有する物質を用いた場合には、吸水性が高いた
め、高湿下に於いて画像濃度の低下及びドラム上
のトナー膜形成(フイルミング)が生じ易くな
る。更に湿式にて芯粒子を形成せしめる際には、
芯粒子の自己乳化が生じ、芯粒子として著しく粒
度分布の広いものしか得られない。 更に、本発明において定着性付与作用(c)を有す
る物質としては、圧縮弾性率が0.1〜50Kg/mm2を
示す物質が好ましく用いられる。 本発明において、この圧縮弾性率は、JIS−
K7208に準拠し測定することができる。測定条件
は以下の通りである。すなはち、島津製作所(株)製
島津オートグラフDCS−2000を用い、直径12mm
高さ30mmに成型された試料片を加圧面に置き、試
験速度毎分9mmで加圧せしめ、得られた圧縮応力
−歪曲線の始めの直線部分の勾配から圧縮弾性率
を算出する。 本発明に好ましく用いられる定着性付与作用(c)
を有する物質の具体例としては、パラフインワツ
クス、ポリアミド樹脂、ミクロクリスタリンワツ
クス、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げら
れる。特に好ましくは圧縮弾性率が0.1〜50Kg/
mm2のもの、例えば、パラフイン155(日本精蝋社
製;圧縮弾性率E=10Kg/mm2)、SPO145(日本精
蝋社製;E=15Kg/mm2)、ポリマイドS−40E(三
洋化成社製;E=12Kg/mm2)、ミクロクリスタリ
ンワツクス(日本ケミカル社製;E=26Kg/mm2)
がある。 この定着性付与成分は、トナーの未定着画像を
定着器で被定着物に定着する際、トナーが定着器
からの応力に十分感応し易いようにする作用を有
する事が必要である。しかしながら、トナーが外
力に対し過度に変形しすぎると、被定着物の内部
迄変形が及びため、トナーと被定着物間との界面
強度は増加するが、布、消しゴム等による摺擦に
対しては、定着画像の耐久性が逆に弱くなる。 仮に圧縮弾性率が0.1Kg/mm2未満である定着性
付与作用(c)を有する物質を用いた場合には、画像
が「つぶれ」たり、「にじみ」を生じたりする場
合がある。他方、圧縮弾性率が50Kg/mm2を越える
定着性付与作用cを有する物質を用いると、定着
物が被定着物から「はがれ」るなど、定着性能が
著しく低下する。 本発明に用いられる硬度付与作用(a)、離型性付
与作用(b)、定着性付与作用(c)を有する樹脂の結着
樹脂中の含有量としては、芯物質中の全結着樹脂
を100部として、樹脂(a)が5〜60部、好ましくは
10〜50部、樹脂(b)が5〜60部、好ましくは10〜50
部、樹脂(c)が20〜90部、好ましくは20〜80部の比
率である事が好ましい。 本発明においては、上記の(a)硬度付与作用、(b)
離型性付与作用、(c)定着性付与作用を有する樹脂
の3成分のうち、少なくとも2種の樹脂を含む混
合物を、ラジカル発生剤の存在下にて熱処理して
芯物質の結着樹脂とすることが好ましい。 この熱処理により生起する反応は、ラジカル発
生剤あるいは加熱により発生するラジカルによる
水素引き抜き反応、分子内あるいは分子間の架橋
反応等のラジカル反応である。ラジカル発生剤を
作用させる場合、(樹脂を溶解する有機溶媒の如
き溶剤が存在しない)溶剤存在下で行なうこと
が、上記熱処理をおこなう上で好ましい。 重合開始剤を使用する方法は、ラジカルの発生
が比較的低い温度で、容易且つ確実であるので好
ましい。 重合開始剤としては、ベルオキシド化合物(下
記第1表にその具体例を示す。)、クメンヒドロペ
ルオキシドなどのヒドロペルオキシド類;ジー
tert−ブチルペルオキシドなどのアルキルペルオ
キシド;ペルオクソ硫酸カリウム、ペルオクソ硫
酸アンモニウム、過酸化水素、2,3−アゾビス
イソブチロニトリル等のいわゆるラジカル重合開
始剤が好適に用いられる。 安全性、入手しやすさ、反応性の良好な点から
は、過酸化水素、n−ブチル−4,4−ビス−
tert−ブチルバーオキシバレエ−ト(例えば日本
油脂(株)製バーヘキサV)が特に好ましい。
【表】
【表】
本発明において、ラジカル発生剤の存在下で熱
処理を施すことにより、状態では全く予想されな
かつた特徴、つまり芯物質中に含有される硬質付
与作用成分、離型性付与作用成分さらに定着性付
与作用成分等の相分離、及び経時変化に伴なう成
分の移行が防止でき、結果的に機械的、電子写真
特性的に均一な芯粒子を生成させることが可能と
なる。 本発明においては、芯物質の含有成分として、
芯粒子作製時に例えば水性溶媒中に難水溶性分散
剤を用い、芯粒子を造粒せしめる方法を用いる際
には、該分散剤が水系媒体中にて解離し誘起する
電荷と、反対電荷を誘起せしめるカチオン性付与
化合物またはアニオン性付与化合物を組み合わせ
るのが良い。水系媒体中にて難水溶性分散剤の存
在下で芯粒子を得る場合、得ようとする芯粒子に
対し十分に小さな粒径を有する分散剤を用いる事
が一般的である。つまり分散剤の粒径が非常に小
さいと、分散剤粒子表面がエネルギー的に著しく
活性化されているため、分散剤粒子の芯粒子表面
上への選択的付着性が増大する。 本発明において、水等の極性溶媒を芯粒子の分
散媒体として用いる場合に於いては、分散剤にも
極性の強い官能基を具備させる事が有利であり、
これら分散剤が芯粒子表面上を占有する事で、イ
オン的能力相互作用により、更に所望する芯粒子
の微粒化が可能となる。又、このような官能基を
有効に生かす事により、例えば必要としない時に
は、分散剤を除去せしめる事も期待される。つま
り、所望の粒径を得ようとした場合には、難水溶
性分散剤の添加量を任意に選択する事で可能とな
る。 しかしながら、このように選択された分散剤を
用いただけでは、芯粒子表面上にのみ選択的に且
つ均一に分散剤が付着するとは限らず、均一な粒
子を得ようとするには不十分な場合がある。分散
剤を芯粒子表面上に均一に付着させるためには、
微粒化しようとする芯物質中に、更に、該分散剤
が水系媒体中にて解離し誘起する荷電と反対電荷
を誘起せしめるカチオン性付与化合物、またはア
ニオン性付与化合物を組み合わせる事が好まし
い。 例えば、水中でアニオンとして解離しうる分散
剤の代表例としてはシリカ、ベントナイト等があ
り、これに対するカチオン性付与化合物としては
一般に疎水性アミンが用いられる。特に好ましく
は、芯物質に含まれる他の成分と十分相溶性の高
いカチオン性付与化合物として、長鎖の脂肪族ア
ミン、又はポリエチレンとアミン基を含有するモ
ノマーから生成せしめたグラフト化合物等があ
る。具体的には脂肪族アミンたるデユオミンT
(ライオン・アーマー社);ポリエチレンワツクス
を加熱溶解せしめた後、アミノ基含有ビニル単量
体とラジカル開始剤とを含む非プロトン性極性溶
媒を加え、再び加熱する事により得られたアミノ
変性ワツクス等がある。 他方、水中でカチオンとして解離しうる分散剤
としては、例えば酸化アルミニウムがある。これ
に対するアニオン性付与化合物としては、疎水性
長鎖脂肪族カルボン酸、例えばステアリン酸、オ
レイン酸等がある。又長鎖脂肪族ジカルボン酸、
無水カルボン酸例えばC8のα−オレフインと無
水マレイン酸との反応物、又はその半エステル等
がある。 本発明に用いられる芯粒子は、上述したような
芯物質を用い、各種製法により製造することが可
能である。このような芯粒子製造法としては、例
えば、直流電圧を印加し、デイスクアトマイザー
から芯材料を吐出させる特開昭58−216736号公報
記載の方法を用いる静電霧化方法、二流体ノズル
を用い芯粒子を形成させる特開昭59−120263号公
報記載の溶融スプレー方法、水系媒体中で造粒す
る特開昭59−127062号公報記載の懸濁造粒法が好
ましく用いられる。本発明に於いては、前記した
ごとく、芯物質を水系媒体中で造粒し、芯粒子を
製造する方法を用いることが、粒度分布がシヤー
プになる点から好ましいが、芯粒子製造法は、こ
のような製造方法に限定されるものではない。 本発明に用いられる芯粒子の平均粒径は、体積
平均粒径として、0.4〜99μm、更には4〜19μm
が好ましい。 本発明においては、磁性カプセルトナーを製造
するため、芯物質中に、磁性粒子を含有させる。 芯物質中に含有せしめる磁性物質としては、
鉄、コバルト、ニツケル或いはマンガン等の強磁
性の元素及びこれらの元素を含むマグネタイト、
フエライト等の合金、化合物などである。この磁
性物質を着色剤(の全部又は一部)と兼用させて
もよい。更に、この磁性物質の粒子は、各種疎水
化剤(例えばシランカツプリング剤、チタンカツ
プリング剤)、界面活性剤等により処理されてい
てもよい。この磁性物質の含有量は、芯物質中の
全ての樹脂100部に対して、15〜180部(更には50
〜150部)が好ましい。 本発明に芯物質中には、着色剤を磁性物質と併
用して用いる事もできる。このような着色剤とし
ては、例えば、各種のカーボンブラツク、アニリ
ンブラツク、ナフトールイエロー、モリブデンオ
レンジ、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、
メチルバイオレツトレーキ、フタロシアニンブル
ー、ニグロシンメチレンブルー、ローズベンガ
ル、キノリンイエロー等が挙げられる。 着色剤の添加量は、芯粒子の結着樹脂100部に
対し、0.1〜20部が好ましい。 更に、これら芯物質の結着樹脂と磁性物質(必
要に応じて着色剤)とからなる芯物質の溶融混合
物の、120℃におけるずり速度10sec-1で測定した
みかけ粘度は、ずり速度0.5sec-1で測定したみか
け粘度の1/5以下であることが、トナーの定着性、
製法上から望ましい。 このように、ずり速度が速くなると、みかけ粘
度が低くなることは、一般にチキソトロピー性と
呼ばれるが、このチキソトロピー性の高い芯物質
は、圧力定着時の圧力ローラー間におけるずりに
よるトナーの変形を助長し、定着性を向上させ
る。 又、後記するように、この芯物質を溶融混練
後、水系媒体中に投入して、乳化剤等の存在下に
てホモミキサー等による強力な剪断力を付与する
ことにより造粒する方法においては、該剪断時、
芯物質のみかける粘度が低くなることによつて、
造粒性が向上し、一方、剪断後は、みかけ粘度が
高くなることにより、粒子同士の合一や、粒子内
部の着色剤、磁性体等の凝集、偏りが抑制され
る。 粘度の測定方法においては各種の粘度計が用い
られるが、本発明では回転二重円筒(ローター)
型粘度計を用いている。 ローター型粘度計の場合、ずり速度Dは次式に
より求められる。 D=2ω/1−(Rb/Rc)2=2・2πN/60/1−(Rb
/Rc)2= 0.2094N/1−(Rb/Rc)2(sec-1) Rc:カツプ半径(cm) Rb:ローター半径(cm) h:ローター高さ(cm) ω:ローター回転角速度 N:回転数(rpm) また、ずり応力Sは、S=M/2πRb2h(M:粘性 トルク)であり、粘度ηはη=S/D(η:粘度)
であるから、粘度計のローターの形状からトルク
を測定すれば、ずり速度、粘度を知ることができ
る。 又、一般に圧力定着性を有する結着樹脂は、比
較的低溶融粘度のため、溶融混練時、着色剤、磁
性体等の顔料と結着樹脂との間でのシエア(剪断
力)が働かず、このため顔料の結着樹脂中への分
散が不充分となり易い傾向がある。その結果、ト
ナー粒子内部に着色材料が存在しない粒子、ある
いはトナー粒子中の着色材料が偏在する粒子が多
数生成し、これがトナーとしての性能を低下さ
せ、ひいてはトナーの画像性、耐久性、安定性な
どに悪影響をおよぼす傾向がある。 従つて、トナー粒子中の顔料粒子(磁性体粒子
を包含する趣旨で用いる。)の粒径は、5μm以下、
好ましくは2μm以下になるように分散させること
が望ましい。このために、従来トナー成分の溶融
分散法として用いられていた二本ロール、二軸型
押出機ニーダーなどよりも、メデイアを用いた、
アトライター類、ボールミル類、サンドミル類に
より、充分長い時間溶融混練、分散することが望
ましい。 顔料物質の分散の程度を見るためには、トナー
をエポキシ樹脂などの包埋樹脂中に分散させ硬化
した後に、ミクロトームなどで超薄切片にし、透
過型の電子顕微鏡で観察することにより知ること
ができる。又、粒度ゲージ(例えばグラインドゲ
ージ、ヨシミツ精機株式会社製型)を用いるこ
とによつも、顔料物質の分散性を知ることができ
る。 以上において、本発明のマイクロカプセルトナ
ー製造方法において用いられる芯物質について主
に説明した。 一方、本発明に用いられる殻材料としては、ビ
ニル系共重合体を含み、特に主として機械的特
性・熱的特性が良好で、且つ十分な成膜性を付与
せしめる成膜性付与機能(A)と、主として水系媒体
中で塩基性化剤により解離体を形成しうる機能(B)
と、更には、主として水系媒体に可溶化せしめる
可溶化機能(C)とを全て合せ持つ樹脂が好ましく用
いられる。 本発明で用いられるビニル系共重合体の樹脂特
性としては、数平均分子量(Mn)が5000〜
40000、更には、10000〜30000を有する樹脂が好
ましい。また分子量分布の単分散性を示す数平均
分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)との比
(Mw/Mn)が1.5〜4.5の範囲に含まれ、且つ、
ガラス転移温度(Tg)が40℃以上、特に好まし
くは60〜120℃であり、公差(cross−linking)
結合が無く、また、酸価が5〜200、特に20〜120
である耐吸湿性に優れた熱可塑性樹脂が好ましく
利用できる。 しかしながら、単一のモノマー種から合成され
た樹脂が、上記(A),(B),(C)の機能を全て満足する
事は難しく、本発明においては、ビニルモノマー
を含む複数のモノマーを組み合わせたビニル系共
重合体を用いる。具体的には、以下の各種機能を
有するモノマー種から構成される樹脂が用いられ
る。 機能(A)を有するモノマーとしては、スチレン
(St);臭素化スチレン、塩素化スチレン、ヨウ素
化スチレン、フツ素化スチレン等のハロゲン置換
スチレンモノマー類;ドデシルスチレン、デシル
スチレン、エトキシスチレン、エチルスチレン、
ヘキシルスチレン、イソプロピルスチレン、フエ
ノキシスチレン、フエニルスチレン等のモノアル
キル又はアリル置換スチレンモノマー類;ジメチ
ルスチレン、トリメチルスチレン、ジエチルスチ
レン等の多置換アルキル又は多置換アリル置換ス
チレンモノマー類;が主として用いられる。 機能(B)を有するモノマーとしては、アクリル
酸;メタクリル酸(MAA);無水マレイン酸モ
ノメチルエステル、無水マレイン酸モノエチルエ
ステル、無水マレイン酸n−プロピルモノエステ
ル(n−PA−MA)、無水マレイン酸iso−プロ
ピルモノエステル(IPA−MA)、無水マレイン
酸ブチルモノエステル等;無水マレイン酸から誘
導される(マレイン酸モノアルキルエステルをは
じめとする)マレイン酸モノエステル;等の脂肪
族カルボン酸モノマー類が主として用いられる。 機能(C)を有するモノマーとしては、メチルアク
リレート、エチルアクリレート、イソプロピルア
クリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチ
ルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、
tert−ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレー
ト、ヘプチルアクリレート、2−エチルヘキシル
アクリレート、フツ素化メチルアクリレート、シ
クロヘキシルアクリレート、フエニルアクリレー
ト等のアクリル酸エステル類;メチルメタクリレ
ート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタ
クリレート、n−プロピルメタクリレート、n−
ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレー
ト、ベンジルメタクリレート、ヘキシルメタクリ
レート、ヘプチルメタクリレート、2−エチルヘ
キシルメタクリレート、等のメタクリル酸エステ
ル類;無水マレイン酸ジメチルエステル、無水マ
レイン酸ジエチルエステル、無水マレイン酸ジイ
ソプロピルエステル、無水マレイン酸ジ−n−プ
ロピルエステル等の無水マレイン酸ジエステル
類;アクリロニトリル;ハロゲン化エチレン;ビ
ニルアセテート等が主として用いられる。 本発明に於いては、機能(A),(B),(C)を別のモノ
マー種より構成する事が一般に好ましいが、解離
体形成機能(B)を有するモノマーが、時として可溶
化機能(C)を兼備する事も可能である。 本発明で用いられる殻材の更に好ましい具体例
としては、St−(IPA−MA)共重合体、St−(n
−PA−MA)共重合体、スチレン−マレイン酸
n−ブチルモノエステル{St−n−BA−MA)}
共重合体、St−MAA共重合体等の2種あるいは
3種のモノマーの共重合体が挙げられる。 機能(A),(B),(C)を有するモノマー類の構成比率
は、(共重合体を構成するモノマー全体を100とし
て)モル比で、(A):(B):(C)=(30〜90):(5〜
65):(5〜30)(モル%)の範囲である事が好ま
しい。 機能(A)を有するモノマーの比率が30モル%未満
であると、潜像担持体たる感光体ドラムと対面し
て回転する(現像器中のトナー担持体たる)スリ
ーブ表面上に形成されたトナー層が、トナー層厚
規制手段たる規制ブレート=スリーブ間において
トナーに印加される力、及び外部磁力に対抗し回
転するスリーブ表面層との間でトナーに印加され
る力により崩壊し、結果的にスリーブ融着が発生
したり、スリーブ表面上に形成されたトナーのコ
ーテイング層において不均一性が生じる原因とな
り易い。また、感光体表面上に現像されたトナー
の一部が、クリーニング工程においてクリナー部
材=感光体表面層間の外力を受けて、感光体ドラ
ム表面上にトナー融着を引き起こし、弊害が生じ
る傾向がある。 一方、機能(A)を有するモノマーの比率が90モル
%を越えると、相対的に機能(B),(C)を有するモノ
マー配合比が小さくなり、塩基性化剤の添加で水
系媒体中に殻材料を可溶化することが困難とな
る。 機能(B)を有するモノマーの比率が5モル%未満
であると、水系媒体中への可溶化が防げられ、一
方、該比率が65モル%を越えると、高温下でのト
ナーの安定性が悪くなり、結果的にトナーに要求
されるTg値を満たすことが困難となる。 機能(C)を有するモノマーの比率が5モル%未満
であると、塩基性化剤の働きで生成する殻材料の
解離体が、水系媒体中に可溶化することが困難と
なり、一方、該比率が30モル%を越えると、上記
解離体の水系媒体への溶解性は十分高くなるが、
逆に芯粒子表面上への殻材料の成膜性が不十分と
なる。 芯粒子表面を被覆する殻材料の添加量は、芯粒
子の表面形状・芯材料及び殻材料の密度・芯粒子
の粒子径等により、一義的には決められないが、
本発明に於いては、トナーの特性面から殻材料の
設定膜厚を基本として、以下の式より設定膜厚に
相当する殻材量を算出することにより、殻材料の
添加量を決定ることが好ましい。 すなわち、殻材料の添加量は、以下の式によ
り、算出することが好ましい。 W=6・ρ・S・δ/G・D ここに於て、δ:設定膜厚(μm)、W:殻材の
仕込み量、ρ:殻材の密度、G:芯粒子の密度、
S:芯粒子の仕込み量、D:芯粒子の体積平均粒
径(μm)である。 芯粒子の体積平均粒径Dは以下のようにして求
めた。すなわち、約1%食塩水をビーカーに1/5
程入れて、少量の芯粒子を投入し、超音波洗浄器
中で約60秒間芯粒子を分散させた後、更に1%食
塩水を加えることにより、芯粒子濃度が5〜10%
になる様に調整して、再度約60秒間超音波で分散
させ、サンプルとした。このサンプルを、コール
ターカウンターTA−(コールターエレクトロ
ニクス社製)で測定して、体積平均粒径Dを求め
た。 本発明に於ける設定膜厚δは、0.01〜2.0μm(更
には0.05〜1.0μm)が好ましい。この設定膜厚が
0.01μm未満であると、芯粒子表面上に完全に殻
材料が被覆できず、所謂欠陥膜が生じて、高湿下
の現像に於いて、安定した摩擦帯電が行なわれ
ず、更に、トナーがドラム融着を起こし易い。他
方、設定膜厚が2.0μmを越えると、トナーが高抵
抗化しすぎて、低湿下の現像において、スリーブ
上にトナーの不均一コーテイングが発生し易くな
る。 又、本発明において、カプセル化されたトナー
の平均粒径(体積平均粒径)は、通常0.5〜
100μm、好ましくは5〜20μmである。 本発明において、上記した殻材料は、塩基性PH
域に設定された水系媒体中に、溶解している溶液
の状態で、前記芯粒子の被覆工程に供される。 このような殻材料溶液を得る方法は特に制限さ
れるものではなく、例えば、該溶液を溶液重合法
を経由して得ることも可能であるが、カプセルト
ナーの環境安定性を向上させる点からは、上記し
た殻材料を、水系媒体中に塩基性化剤の助けで可
溶化することにより、殻材料溶液とすることが好
ましい。 このような殻材料溶液を用い、水系媒体中に予
め芯粒子を分散させておいた場合、殻材料が不溶
性となる所定PH域迄分散液のPHを変化させる事に
より、該分散芯粒子表面上に殻材料を凝集析出さ
せて、該分散粒子を十分に被覆することができ
る。 本発明における水系媒体としては、溶解度パラ
メーター11.0以上の低級アルコールを含んでお
り、さらに以下のような条件(1)〜(4)の1つ以上を
具備する溶媒が好ましく用いられる。 1 殻材料が、塩基性化剤の存在下で、解離体を
安定して形成できる溶媒である事が好ましい。
つまり、塩基性化剤の添加で、殻材料が水系媒
体中に完全に可溶化できる極性の強い溶媒であ
ることが好ましい。 本発明に於いて、極性の強い溶媒とは、十分
水と混合し得る、溶解度パラメーター(「ポリ
マーハンドブツク」第2版337−359頁に記
載)が11.0以上の溶媒を意味する。 2 殻材料が不溶化する際の溶液の粘度を実質的
に増大させない溶媒である事が好ましい。殻材
料析出時の粘度が増加する溶媒を用いた系に於
いては、この系の攪拌が十分に行なわれなくな
り、結果として、析出した殻材料粒子が芯粒子
表面に選択的に凝集析出せず、独立に殻材料粒
子のみからなるフリーシエルが多数副生すると
共に、凝集・合一したカプセルトナーの割合が
増大する。 3 溶媒の回収再利用の面から、低沸点溶媒が好
ましい。 4 芯材料を実質的に溶解しない溶媒である事が
好ましい。 すなわち、芯粒子を水系媒体中に分散せしめる
際、芯材料が可溶化すると、次の工程で殻材料が
析出する際、磁性粒子(または着色剤等)を含ま
ない芯材料を核としてカプセル化されたトナーが
副生したり、可溶化した芯材料が、殻材料の析出
する初期に発生する微少な油滴を不安定化させる
ため、芯粒子を含まないフリーシエルが副生し易
い。 本発明において好ましく用いられる溶媒の具体
例を下記第2表に示す。本発明に於いては、水と
低級アルコールとから構成される混合溶媒系が特
に好ましく用いられる。この場合、水と低級アル
コールとの混合比率は、用いる殻材料の特性に大
きく左右されるが、一般に、水に対する低級アル
コールの重量比(低級アルコールの重量/水の重
量)を(E)とし、殻材料の数平均分子量を10000で
割つた値を(N)とした場合、これらの配合比
(D)が D=E/N=0.05〜6 の範囲に含まれるように混合されることが好まし
く、更には、D=0.1〜4となるような割合で混
合される事が特に好ましい。
処理を施すことにより、状態では全く予想されな
かつた特徴、つまり芯物質中に含有される硬質付
与作用成分、離型性付与作用成分さらに定着性付
与作用成分等の相分離、及び経時変化に伴なう成
分の移行が防止でき、結果的に機械的、電子写真
特性的に均一な芯粒子を生成させることが可能と
なる。 本発明においては、芯物質の含有成分として、
芯粒子作製時に例えば水性溶媒中に難水溶性分散
剤を用い、芯粒子を造粒せしめる方法を用いる際
には、該分散剤が水系媒体中にて解離し誘起する
電荷と、反対電荷を誘起せしめるカチオン性付与
化合物またはアニオン性付与化合物を組み合わせ
るのが良い。水系媒体中にて難水溶性分散剤の存
在下で芯粒子を得る場合、得ようとする芯粒子に
対し十分に小さな粒径を有する分散剤を用いる事
が一般的である。つまり分散剤の粒径が非常に小
さいと、分散剤粒子表面がエネルギー的に著しく
活性化されているため、分散剤粒子の芯粒子表面
上への選択的付着性が増大する。 本発明において、水等の極性溶媒を芯粒子の分
散媒体として用いる場合に於いては、分散剤にも
極性の強い官能基を具備させる事が有利であり、
これら分散剤が芯粒子表面上を占有する事で、イ
オン的能力相互作用により、更に所望する芯粒子
の微粒化が可能となる。又、このような官能基を
有効に生かす事により、例えば必要としない時に
は、分散剤を除去せしめる事も期待される。つま
り、所望の粒径を得ようとした場合には、難水溶
性分散剤の添加量を任意に選択する事で可能とな
る。 しかしながら、このように選択された分散剤を
用いただけでは、芯粒子表面上にのみ選択的に且
つ均一に分散剤が付着するとは限らず、均一な粒
子を得ようとするには不十分な場合がある。分散
剤を芯粒子表面上に均一に付着させるためには、
微粒化しようとする芯物質中に、更に、該分散剤
が水系媒体中にて解離し誘起する荷電と反対電荷
を誘起せしめるカチオン性付与化合物、またはア
ニオン性付与化合物を組み合わせる事が好まし
い。 例えば、水中でアニオンとして解離しうる分散
剤の代表例としてはシリカ、ベントナイト等があ
り、これに対するカチオン性付与化合物としては
一般に疎水性アミンが用いられる。特に好ましく
は、芯物質に含まれる他の成分と十分相溶性の高
いカチオン性付与化合物として、長鎖の脂肪族ア
ミン、又はポリエチレンとアミン基を含有するモ
ノマーから生成せしめたグラフト化合物等があ
る。具体的には脂肪族アミンたるデユオミンT
(ライオン・アーマー社);ポリエチレンワツクス
を加熱溶解せしめた後、アミノ基含有ビニル単量
体とラジカル開始剤とを含む非プロトン性極性溶
媒を加え、再び加熱する事により得られたアミノ
変性ワツクス等がある。 他方、水中でカチオンとして解離しうる分散剤
としては、例えば酸化アルミニウムがある。これ
に対するアニオン性付与化合物としては、疎水性
長鎖脂肪族カルボン酸、例えばステアリン酸、オ
レイン酸等がある。又長鎖脂肪族ジカルボン酸、
無水カルボン酸例えばC8のα−オレフインと無
水マレイン酸との反応物、又はその半エステル等
がある。 本発明に用いられる芯粒子は、上述したような
芯物質を用い、各種製法により製造することが可
能である。このような芯粒子製造法としては、例
えば、直流電圧を印加し、デイスクアトマイザー
から芯材料を吐出させる特開昭58−216736号公報
記載の方法を用いる静電霧化方法、二流体ノズル
を用い芯粒子を形成させる特開昭59−120263号公
報記載の溶融スプレー方法、水系媒体中で造粒す
る特開昭59−127062号公報記載の懸濁造粒法が好
ましく用いられる。本発明に於いては、前記した
ごとく、芯物質を水系媒体中で造粒し、芯粒子を
製造する方法を用いることが、粒度分布がシヤー
プになる点から好ましいが、芯粒子製造法は、こ
のような製造方法に限定されるものではない。 本発明に用いられる芯粒子の平均粒径は、体積
平均粒径として、0.4〜99μm、更には4〜19μm
が好ましい。 本発明においては、磁性カプセルトナーを製造
するため、芯物質中に、磁性粒子を含有させる。 芯物質中に含有せしめる磁性物質としては、
鉄、コバルト、ニツケル或いはマンガン等の強磁
性の元素及びこれらの元素を含むマグネタイト、
フエライト等の合金、化合物などである。この磁
性物質を着色剤(の全部又は一部)と兼用させて
もよい。更に、この磁性物質の粒子は、各種疎水
化剤(例えばシランカツプリング剤、チタンカツ
プリング剤)、界面活性剤等により処理されてい
てもよい。この磁性物質の含有量は、芯物質中の
全ての樹脂100部に対して、15〜180部(更には50
〜150部)が好ましい。 本発明に芯物質中には、着色剤を磁性物質と併
用して用いる事もできる。このような着色剤とし
ては、例えば、各種のカーボンブラツク、アニリ
ンブラツク、ナフトールイエロー、モリブデンオ
レンジ、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、
メチルバイオレツトレーキ、フタロシアニンブル
ー、ニグロシンメチレンブルー、ローズベンガ
ル、キノリンイエロー等が挙げられる。 着色剤の添加量は、芯粒子の結着樹脂100部に
対し、0.1〜20部が好ましい。 更に、これら芯物質の結着樹脂と磁性物質(必
要に応じて着色剤)とからなる芯物質の溶融混合
物の、120℃におけるずり速度10sec-1で測定した
みかけ粘度は、ずり速度0.5sec-1で測定したみか
け粘度の1/5以下であることが、トナーの定着性、
製法上から望ましい。 このように、ずり速度が速くなると、みかけ粘
度が低くなることは、一般にチキソトロピー性と
呼ばれるが、このチキソトロピー性の高い芯物質
は、圧力定着時の圧力ローラー間におけるずりに
よるトナーの変形を助長し、定着性を向上させ
る。 又、後記するように、この芯物質を溶融混練
後、水系媒体中に投入して、乳化剤等の存在下に
てホモミキサー等による強力な剪断力を付与する
ことにより造粒する方法においては、該剪断時、
芯物質のみかける粘度が低くなることによつて、
造粒性が向上し、一方、剪断後は、みかけ粘度が
高くなることにより、粒子同士の合一や、粒子内
部の着色剤、磁性体等の凝集、偏りが抑制され
る。 粘度の測定方法においては各種の粘度計が用い
られるが、本発明では回転二重円筒(ローター)
型粘度計を用いている。 ローター型粘度計の場合、ずり速度Dは次式に
より求められる。 D=2ω/1−(Rb/Rc)2=2・2πN/60/1−(Rb
/Rc)2= 0.2094N/1−(Rb/Rc)2(sec-1) Rc:カツプ半径(cm) Rb:ローター半径(cm) h:ローター高さ(cm) ω:ローター回転角速度 N:回転数(rpm) また、ずり応力Sは、S=M/2πRb2h(M:粘性 トルク)であり、粘度ηはη=S/D(η:粘度)
であるから、粘度計のローターの形状からトルク
を測定すれば、ずり速度、粘度を知ることができ
る。 又、一般に圧力定着性を有する結着樹脂は、比
較的低溶融粘度のため、溶融混練時、着色剤、磁
性体等の顔料と結着樹脂との間でのシエア(剪断
力)が働かず、このため顔料の結着樹脂中への分
散が不充分となり易い傾向がある。その結果、ト
ナー粒子内部に着色材料が存在しない粒子、ある
いはトナー粒子中の着色材料が偏在する粒子が多
数生成し、これがトナーとしての性能を低下さ
せ、ひいてはトナーの画像性、耐久性、安定性な
どに悪影響をおよぼす傾向がある。 従つて、トナー粒子中の顔料粒子(磁性体粒子
を包含する趣旨で用いる。)の粒径は、5μm以下、
好ましくは2μm以下になるように分散させること
が望ましい。このために、従来トナー成分の溶融
分散法として用いられていた二本ロール、二軸型
押出機ニーダーなどよりも、メデイアを用いた、
アトライター類、ボールミル類、サンドミル類に
より、充分長い時間溶融混練、分散することが望
ましい。 顔料物質の分散の程度を見るためには、トナー
をエポキシ樹脂などの包埋樹脂中に分散させ硬化
した後に、ミクロトームなどで超薄切片にし、透
過型の電子顕微鏡で観察することにより知ること
ができる。又、粒度ゲージ(例えばグラインドゲ
ージ、ヨシミツ精機株式会社製型)を用いるこ
とによつも、顔料物質の分散性を知ることができ
る。 以上において、本発明のマイクロカプセルトナ
ー製造方法において用いられる芯物質について主
に説明した。 一方、本発明に用いられる殻材料としては、ビ
ニル系共重合体を含み、特に主として機械的特
性・熱的特性が良好で、且つ十分な成膜性を付与
せしめる成膜性付与機能(A)と、主として水系媒体
中で塩基性化剤により解離体を形成しうる機能(B)
と、更には、主として水系媒体に可溶化せしめる
可溶化機能(C)とを全て合せ持つ樹脂が好ましく用
いられる。 本発明で用いられるビニル系共重合体の樹脂特
性としては、数平均分子量(Mn)が5000〜
40000、更には、10000〜30000を有する樹脂が好
ましい。また分子量分布の単分散性を示す数平均
分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)との比
(Mw/Mn)が1.5〜4.5の範囲に含まれ、且つ、
ガラス転移温度(Tg)が40℃以上、特に好まし
くは60〜120℃であり、公差(cross−linking)
結合が無く、また、酸価が5〜200、特に20〜120
である耐吸湿性に優れた熱可塑性樹脂が好ましく
利用できる。 しかしながら、単一のモノマー種から合成され
た樹脂が、上記(A),(B),(C)の機能を全て満足する
事は難しく、本発明においては、ビニルモノマー
を含む複数のモノマーを組み合わせたビニル系共
重合体を用いる。具体的には、以下の各種機能を
有するモノマー種から構成される樹脂が用いられ
る。 機能(A)を有するモノマーとしては、スチレン
(St);臭素化スチレン、塩素化スチレン、ヨウ素
化スチレン、フツ素化スチレン等のハロゲン置換
スチレンモノマー類;ドデシルスチレン、デシル
スチレン、エトキシスチレン、エチルスチレン、
ヘキシルスチレン、イソプロピルスチレン、フエ
ノキシスチレン、フエニルスチレン等のモノアル
キル又はアリル置換スチレンモノマー類;ジメチ
ルスチレン、トリメチルスチレン、ジエチルスチ
レン等の多置換アルキル又は多置換アリル置換ス
チレンモノマー類;が主として用いられる。 機能(B)を有するモノマーとしては、アクリル
酸;メタクリル酸(MAA);無水マレイン酸モ
ノメチルエステル、無水マレイン酸モノエチルエ
ステル、無水マレイン酸n−プロピルモノエステ
ル(n−PA−MA)、無水マレイン酸iso−プロ
ピルモノエステル(IPA−MA)、無水マレイン
酸ブチルモノエステル等;無水マレイン酸から誘
導される(マレイン酸モノアルキルエステルをは
じめとする)マレイン酸モノエステル;等の脂肪
族カルボン酸モノマー類が主として用いられる。 機能(C)を有するモノマーとしては、メチルアク
リレート、エチルアクリレート、イソプロピルア
クリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチ
ルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、
tert−ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレー
ト、ヘプチルアクリレート、2−エチルヘキシル
アクリレート、フツ素化メチルアクリレート、シ
クロヘキシルアクリレート、フエニルアクリレー
ト等のアクリル酸エステル類;メチルメタクリレ
ート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタ
クリレート、n−プロピルメタクリレート、n−
ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレー
ト、ベンジルメタクリレート、ヘキシルメタクリ
レート、ヘプチルメタクリレート、2−エチルヘ
キシルメタクリレート、等のメタクリル酸エステ
ル類;無水マレイン酸ジメチルエステル、無水マ
レイン酸ジエチルエステル、無水マレイン酸ジイ
ソプロピルエステル、無水マレイン酸ジ−n−プ
ロピルエステル等の無水マレイン酸ジエステル
類;アクリロニトリル;ハロゲン化エチレン;ビ
ニルアセテート等が主として用いられる。 本発明に於いては、機能(A),(B),(C)を別のモノ
マー種より構成する事が一般に好ましいが、解離
体形成機能(B)を有するモノマーが、時として可溶
化機能(C)を兼備する事も可能である。 本発明で用いられる殻材の更に好ましい具体例
としては、St−(IPA−MA)共重合体、St−(n
−PA−MA)共重合体、スチレン−マレイン酸
n−ブチルモノエステル{St−n−BA−MA)}
共重合体、St−MAA共重合体等の2種あるいは
3種のモノマーの共重合体が挙げられる。 機能(A),(B),(C)を有するモノマー類の構成比率
は、(共重合体を構成するモノマー全体を100とし
て)モル比で、(A):(B):(C)=(30〜90):(5〜
65):(5〜30)(モル%)の範囲である事が好ま
しい。 機能(A)を有するモノマーの比率が30モル%未満
であると、潜像担持体たる感光体ドラムと対面し
て回転する(現像器中のトナー担持体たる)スリ
ーブ表面上に形成されたトナー層が、トナー層厚
規制手段たる規制ブレート=スリーブ間において
トナーに印加される力、及び外部磁力に対抗し回
転するスリーブ表面層との間でトナーに印加され
る力により崩壊し、結果的にスリーブ融着が発生
したり、スリーブ表面上に形成されたトナーのコ
ーテイング層において不均一性が生じる原因とな
り易い。また、感光体表面上に現像されたトナー
の一部が、クリーニング工程においてクリナー部
材=感光体表面層間の外力を受けて、感光体ドラ
ム表面上にトナー融着を引き起こし、弊害が生じ
る傾向がある。 一方、機能(A)を有するモノマーの比率が90モル
%を越えると、相対的に機能(B),(C)を有するモノ
マー配合比が小さくなり、塩基性化剤の添加で水
系媒体中に殻材料を可溶化することが困難とな
る。 機能(B)を有するモノマーの比率が5モル%未満
であると、水系媒体中への可溶化が防げられ、一
方、該比率が65モル%を越えると、高温下でのト
ナーの安定性が悪くなり、結果的にトナーに要求
されるTg値を満たすことが困難となる。 機能(C)を有するモノマーの比率が5モル%未満
であると、塩基性化剤の働きで生成する殻材料の
解離体が、水系媒体中に可溶化することが困難と
なり、一方、該比率が30モル%を越えると、上記
解離体の水系媒体への溶解性は十分高くなるが、
逆に芯粒子表面上への殻材料の成膜性が不十分と
なる。 芯粒子表面を被覆する殻材料の添加量は、芯粒
子の表面形状・芯材料及び殻材料の密度・芯粒子
の粒子径等により、一義的には決められないが、
本発明に於いては、トナーの特性面から殻材料の
設定膜厚を基本として、以下の式より設定膜厚に
相当する殻材量を算出することにより、殻材料の
添加量を決定ることが好ましい。 すなわち、殻材料の添加量は、以下の式によ
り、算出することが好ましい。 W=6・ρ・S・δ/G・D ここに於て、δ:設定膜厚(μm)、W:殻材の
仕込み量、ρ:殻材の密度、G:芯粒子の密度、
S:芯粒子の仕込み量、D:芯粒子の体積平均粒
径(μm)である。 芯粒子の体積平均粒径Dは以下のようにして求
めた。すなわち、約1%食塩水をビーカーに1/5
程入れて、少量の芯粒子を投入し、超音波洗浄器
中で約60秒間芯粒子を分散させた後、更に1%食
塩水を加えることにより、芯粒子濃度が5〜10%
になる様に調整して、再度約60秒間超音波で分散
させ、サンプルとした。このサンプルを、コール
ターカウンターTA−(コールターエレクトロ
ニクス社製)で測定して、体積平均粒径Dを求め
た。 本発明に於ける設定膜厚δは、0.01〜2.0μm(更
には0.05〜1.0μm)が好ましい。この設定膜厚が
0.01μm未満であると、芯粒子表面上に完全に殻
材料が被覆できず、所謂欠陥膜が生じて、高湿下
の現像に於いて、安定した摩擦帯電が行なわれ
ず、更に、トナーがドラム融着を起こし易い。他
方、設定膜厚が2.0μmを越えると、トナーが高抵
抗化しすぎて、低湿下の現像において、スリーブ
上にトナーの不均一コーテイングが発生し易くな
る。 又、本発明において、カプセル化されたトナー
の平均粒径(体積平均粒径)は、通常0.5〜
100μm、好ましくは5〜20μmである。 本発明において、上記した殻材料は、塩基性PH
域に設定された水系媒体中に、溶解している溶液
の状態で、前記芯粒子の被覆工程に供される。 このような殻材料溶液を得る方法は特に制限さ
れるものではなく、例えば、該溶液を溶液重合法
を経由して得ることも可能であるが、カプセルト
ナーの環境安定性を向上させる点からは、上記し
た殻材料を、水系媒体中に塩基性化剤の助けで可
溶化することにより、殻材料溶液とすることが好
ましい。 このような殻材料溶液を用い、水系媒体中に予
め芯粒子を分散させておいた場合、殻材料が不溶
性となる所定PH域迄分散液のPHを変化させる事に
より、該分散芯粒子表面上に殻材料を凝集析出さ
せて、該分散粒子を十分に被覆することができ
る。 本発明における水系媒体としては、溶解度パラ
メーター11.0以上の低級アルコールを含んでお
り、さらに以下のような条件(1)〜(4)の1つ以上を
具備する溶媒が好ましく用いられる。 1 殻材料が、塩基性化剤の存在下で、解離体を
安定して形成できる溶媒である事が好ましい。
つまり、塩基性化剤の添加で、殻材料が水系媒
体中に完全に可溶化できる極性の強い溶媒であ
ることが好ましい。 本発明に於いて、極性の強い溶媒とは、十分
水と混合し得る、溶解度パラメーター(「ポリ
マーハンドブツク」第2版337−359頁に記
載)が11.0以上の溶媒を意味する。 2 殻材料が不溶化する際の溶液の粘度を実質的
に増大させない溶媒である事が好ましい。殻材
料析出時の粘度が増加する溶媒を用いた系に於
いては、この系の攪拌が十分に行なわれなくな
り、結果として、析出した殻材料粒子が芯粒子
表面に選択的に凝集析出せず、独立に殻材料粒
子のみからなるフリーシエルが多数副生すると
共に、凝集・合一したカプセルトナーの割合が
増大する。 3 溶媒の回収再利用の面から、低沸点溶媒が好
ましい。 4 芯材料を実質的に溶解しない溶媒である事が
好ましい。 すなわち、芯粒子を水系媒体中に分散せしめる
際、芯材料が可溶化すると、次の工程で殻材料が
析出する際、磁性粒子(または着色剤等)を含ま
ない芯材料を核としてカプセル化されたトナーが
副生したり、可溶化した芯材料が、殻材料の析出
する初期に発生する微少な油滴を不安定化させる
ため、芯粒子を含まないフリーシエルが副生し易
い。 本発明において好ましく用いられる溶媒の具体
例を下記第2表に示す。本発明に於いては、水と
低級アルコールとから構成される混合溶媒系が特
に好ましく用いられる。この場合、水と低級アル
コールとの混合比率は、用いる殻材料の特性に大
きく左右されるが、一般に、水に対する低級アル
コールの重量比(低級アルコールの重量/水の重
量)を(E)とし、殻材料の数平均分子量を10000で
割つた値を(N)とした場合、これらの配合比
(D)が D=E/N=0.05〜6 の範囲に含まれるように混合されることが好まし
く、更には、D=0.1〜4となるような割合で混
合される事が特に好ましい。
【表】
上記配合比(D)が0.05より小さい場合には、
水系媒体に可溶化する殻材料が規制され、特に溶
解性の面から高分子量の樹脂が利用できない。更
に、一旦塩基性化剤の助けで可溶化した殻材料
が、(好ましくは酸性化剤の働きで)析出する際
の殻材料溶液の粘度が極めて高くなり、十分な攪
拌が行なわれず、フリーシエル及び合一されたト
ナーが発生し易くなる。 一方、配合比Dが6より大きい場合には、殻材
料が析出する際の溶液の粘度は低くなり、攪拌へ
の負荷は軽減されるが、逆に殻材料の膨潤や一部
可溶化が生じ、カプセル化後に於いても、殻材料
が固化し難く、後処理工程が極めて複雑化する。
更には、析出する殻材エマルジヨン粒子の安定性
が乏しく、選択的に芯粒子表面への吸着が行なわ
れにくくなり、容器等への殻材料の機械付着が発
生し易くなる。 磁性体を含有する芯粒子に対し使用される溶媒
量は、少ない程生産性の面から好ましいが、溶媒
100部に対し、芯粒子が通常10〜50部の範囲で、
カプセル化が実施されることが好ましい。 本発明に於いては、殻膜を平滑化するため、他
の極性溶媒を水系媒体中に更に添加する事も可能
である。このような他の極性溶媒としては、例え
ば、エチレングリコールジアセテート、エチレン
グリコールジメチルエーテル、エチレングリコー
ルモノアセテート、エチレングリコールモノブチ
ルエーテル、エチレングリコールモノエチルエー
テル、エチレングリコールモノエチルエーテルア
セテート、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート等のセロソルブ類;アセトニトリル、ジオ
キサン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホ
キシド、ジメチルアセトアミド、ジメチル尿素等
の極性非プロトン供与性溶媒等が利用できる。 本発明において、水系媒体中に塩基性化剤の助
けで可溶化される殻材樹脂の濃度は、通常水系媒
体100部に対し、0.5〜20部(特に好ましくは1.0
〜10部)の濃度で用いることが好ましい。 上記殻材料濃度が0.5部未満の場合、製造装置
が大きくなり、更に溶媒回収に多大の負荷がかか
る。一方、該殻材料濃度が20部を越えると、殻材
料が析出する時に溶液の粘度が増大して充分攪拌
することができず、フリーシエルが増加するのみ
ならず、合一したトナーも多数発生する。 本発明においては、前記水系媒体中に塩基性化
剤を添加し、塩基性PH域になるように設定するこ
とで、殻材料を可溶化して殻材料溶液とすること
が好ましい。この場合、殻材料が可溶化しえるPH
値は、水系媒体の種類、配合比、成膜付与性モノ
マー(A)、可溶化モノマー(C)の種類、分子量および
イオン強度等により若干左右されるが、一般的に
は、解離性モノマー(B)のpkaは4±2の値を有す
る。このモノマー(B)のpkaが4の場合、次式によ
り規定されるモノマー(B)のイオン化率が99.99%
以上にイオン化されるPH値が8になるよう塩基性
化剤で調整することが好ましい。 モノマーBのイオン化率(%)=
100/1+anti log(PH−pka) 殻材料を析出させるためには、(殻材料の析出
域が酸性の場合には)通常の酸性化剤で、析出域
であるPH側迄PHを変化させることが好ましい。こ
の際用いられる酸性化剤としては、通常の有機・
無機酸の他に、PH緩衝液を用いる事も可能であ
る。 本発明に於けるカプセル化は、前記PH条件にお
いて、加熱、または常温下で行なうこともできる
が、殻材を芯粒子表面に完全に被覆させること、
もしくは殻材の機械付着を抑制し、更には芯材料
の溶出を防ぐために、カプセル化は−10〜+30℃
の温度下で行なう事が好ましい。このカプセル化
温度が−10℃より低いと、装置の複雑化及びライ
ニングコストの上昇を招く。 一方、カプセル化温度が+30℃を越えると、殻
材の機械付着及び芯材料の溶出が増大する傾向が
あるので好ましくない。 本発明において、塩基性化剤としては、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウ
ム、アンモニアガス、アンモニア水等の無機塩基
類;及びエチレンジアミン、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンジアミン等の有機塩基類が好ま
しく用いられるが、アンモニア水が特に好ましく
用いられる。 一方、本発明において酸性化剤としては、塩
酸、硫酸、リン酸等の無機酸類;及びギ酸、酢
酸、コハク酸等の有機酸類が好ましく用いられる
が、酢酸が特に好ましく用いられる。 本発明に於いては、用いられる酸性化剤を添加
する速度は、下式 H/F×G=0.005〜20 F:水系媒体中の殻材料濃度(g/) G:水系媒体量() H:酸性化剤添加速度(ml/分) を満足するように定める事が好ましく、上記
(H/F×G)が0.01〜10の範囲で添加速度をコント ロールする事が、更に好ましい。 上記(H/F×G)が0.005未満ではカプセル化に 時間がかかり、生産効率が著しく低下する。ま
た、本発明の製造方法により析出してくる殻材レ
ジンは、最初粘稠な油滴の状態で析出し、順次固
化する工程を経るため、酸性化剤の滴下スピード
が遅いと、析出した芯材粒子同士の合一が促進さ
れ、好ましくない。 一方、(H/F×G)が20を越えると、析出した殻 材エマルジヨン粒子が芯粒子表面上に完全に吸着
しきれず、フリーシエルの発生を招くと共に、粒
子同士の合一を生起させる傾向がある。 発明の効果 上述したように本発明によれば、殻材料の解
離・非解離型の平衡をPH制御する事により、溶解
度パラメーター11.0以上の低級アルコールを含む
水系媒体中に溶解した状態にある数平均分子量が
5000〜40000を有するビニル系共重合体を含む殻
材料を好適に不溶化させ、水系媒体中に分散せし
めた芯粒子表面上に、殻材料を良好に被覆するカ
プセルトナーの製造方法が提供される。 本発明の製造方法によれば、生成したカプセル
の凝集、合一を抑制しつつ、フリーシエルの発生
がなく、機能分離性に優れたマイクロカプセルト
ナーを安価に、且つ再現性良く生産することがで
きる。 以下、実施例により、本発明を更に具体的に説
明する。 実施例 1 市販カルナバワツクス(野田ワツクス社製)1
Kgを2の四つ口のフラスコ中に取り、窒素雰囲
気中にて容器内を1〜2mmHg迄減圧せしめた。
この減圧状態を維持しつつ、容器内を250℃迄加
熱し、8時間反応させた。この際得られたカルナ
バワツクスは酸価は0.5であつた。 このカルナバワツクス(ビツカース硬度Hv=
3.6)400gと、ポリワツクス655(ペトロライト社
製):臨界表面張力γc=31dyne/cm)200gと、
更にSPO145(日本精蝋社製、圧縮弾性率E=15
Kg/mm2)400gとを2の四つ口のフラスコ中に
投入した後、n−ブチル−4,4−ビス−tert−
ブチルパーオキシバレエート(パーヘキサV、日
本油脂社製、10時間の半減期を得る温度105℃)
1gを添加し、容器内を150℃迄加熱して2時間
加熱処理した。 上記反応物 70重量部 スチレン−ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト共重合体 30重量部 (共重合モル比90:10、以下St.DM共重合体
と称す) マグネタイト 80重量部 (商品名BL220、チタン工業社製) 更に、上記処方の混合物を、120℃にてアトラ
イターを用い、200rpmで3時間混練して芯物質
を得た。 該混練物(芯物質)の120℃における、ずり速
度10sec-1のみかけ粘度は600cps、ずり速度
0.5sec-1のみかけ粘度は6500cpsであつた。 又、混練物中のマグネタイト粒子の粒径は、最
大1.5μmであつた。 他方、20アジホモミキサー(特殊機化工業社
製)中に、予め水18と、水中でにイオン化す
る親水性シリカ(アエロジール#200:日本アエ
ロジル社製)20gとを採取し、90℃に加温して分
散媒とした。このようにして得た分散媒中に、上
記混練物(芯物質)1Kgを投入し、上記アジホモ
ミキサーの周速20m/sec、パス回数6.9回/min.
の条件にて1時間造粒を行なつた。造粒終了後、
熱交換機を用い、30℃まで分散液を冷却した後、
この分散液中に水酸化ナトリウム50gを添加し、
5時間攪拌を続けて、芯粒子を得た。 得られた球状芯粒子を蛍光X線分析法で分析し
たところ、残存シリカの存在は観察されなかつ
た。 更に、遠心分離機を用いて芯粒子の濾過、水洗
を行ない、粒度分布(コールターカウンターを用
いて測定)が、個数平均粒径9.1μm、体積平均粒
径10.5μm、体積平均粒径の変異係数が18.7%であ
る芯粒子を95%の収率で得た。 一方、オートホモミキサー(特殊機化工業社
製)と、温度計と、PHメーターとを装着した1
フラスコ中に、イソプロピルアルコール320gと
水80gとを採取し、これに殻材たる下記の成分を
有する共重合体樹脂を8g(設定膜厚δ=
0.20μm)加えた。 St−(IPA−MA)共重合体 (共重合モル比70:30、Mn=1.4万、 Mw=3.9万、Mw/Mn=2.7、酸価95) 更に、28%アンモニア水溶液8gを精秤して加
え、上記共重合体樹脂を可溶化せしめた。この時
のPHは9.0であつた。 系の温度を0℃に維持しつつ、上記で得た可溶
化殻材溶液に、前記芯粒子100gを加え、回転数
4000rpmで5分間攪拌し、芯粒子を充分分散せし
めた。 この分散液に、氷酢酸を漸次滴下し、系のPHが
4になる迄(約40分間)添加し続け、カプセル化
を行なつた。この際、分散液を小型遠心分離機を
用いて遠心分離し、更に水2を用い十分洗浄を
行ない、収率95%でカプセルトナーを得た。 この時、上記遠心分離機から得られる濾液をロ
ータリーエバポレーターを用いて濃縮した後、キ
シレンを加え、分液ロートを用いてキシレン層を
分離し、再び溶媒(キシレン)を除去したとこ
ろ、仕込み殻材料が97.8%の割合でカプセル化に
有利に利用されている事がわかつた。 得られたカプセルトナーの粒度分布は、個数平
均粒径が9.9μm、体積平均粒径が11.2μm、体積平
均粒径の変異係数が18.0%であつた。この粒径分
布は、フリーシエル及び合一の少ない状態でカプ
セル化された事を示唆するものである。また、こ
のカプセルトナーの摩擦帯電量を、米国特許第
4302201号明細書に記載の方法で測定したところ、
−17.0μmcoul/gであつた。この事からも、殻
材料が芯粒子を充分被覆している事が理解され
る。 上記で得られたカプセルトナー100部に、負荷
電性疎水化シリカ(日本シリカ工業社製、ニプシ
ールES)0.4部を加え、コーヒーミル中で攪拌
し、外添カプセルトナーを得た。 得られた外添カプセルトナーを、NP3525(キ
ヤノン社製複写機)改造機に適用し、感光体ドラ
ムたるアモルフアスシリコン(α−Si)ドラム上
の静電荷像をこのトナーで現像し、外部圧力定着
機(平均線圧15.0Kg/cm)を用いて定着すること
により画出し(画像形成テスト)を行つたとこ
ろ、十分な画像濃度と定着性を有する画像が得ら
れた。 実施例 2 St−(n−PA−MA)共重合体 8g (モノマーモル比7:3、Mn=1.4万、 Mw=3.8万、Mw/Mn=2.7、酸価85) 28%アンモニア水溶液 8g イソプロピルアルコール 200g 水 200g 1フラスコを用い、実施例1と同様に上記処
方の各成分を処理して、殻材を可溶化した溶液
(設定膜厚δ=0.2μm)を得た。 このようにして得た殻材溶液中に、実施例1に
記載の方法により製造された芯粒子100gを投入
した後、系の温度を5℃に維持しつつ、オートホ
モミキサーの回転数を5000rpmで5分間、実施例
1と同様に芯粒子を充分に分散せしめた。 この分散液に、氷酢酸を、1c.c./分の滴下スピ
ードで、系のPH変化率が飽和に達する迄漸次添加
し続けてカプセル化を行つた。この分散液を小型
遠心分離機を用いて遠心分離した後、水2を用
い充分洗浄して、カプセルトナーを得た。 得られたカプセルトナーの粒度分布は、(コー
ルタールカウンターを用い測定したところ)個数
平均粒径が10.1μmであり、体積平均粒径が
11.6μmであつた。又、カプセルトナーの摩擦帯
電量を実施例1と同様に測定したところ、−
18.5μcoul/gであり、更に実施例1と同様にNP
−3525改造機を用い画出しを行なつたところ、実
施例1と同様に充分な画像濃度と定着性が得られ
た。 実施例 3 パラフインワツクス 200重量部 (PF155、日本精蝋社製) ポリエチレン 100重量部 (ハイワツクス200P、三井石油化学社製) マグネタイト 180重量部 (BL−250:チタン工業社製) 上記処方の各成分を150℃にて溶融・混合し、
空気温度を120℃に設定した二流体ノズルにて噴
霧・冷却・固化した後、分級して芯粒子を得た。 コールターカウンタを用い、得られた芯粒子の
粒度分布を測定したところ、個数平均粒径が
8.7μm、体積平均粒径が10.5μmであつた。 上記芯粒子100gを用い、殻材を可溶化する溶
媒として、イソプロピルアルコール300gと、
15N水酸化ナトリウム水溶液10gと、水100gと
からなる混合溶媒系を用いる以外は、実施例1と
同様の方法にてカプセル化を行なつた。 得られたカプセルトナーの粒度分布は、個数平
均粒径が9.8μmであり、体積平均粒径が11.9μmで
あつた。また、このカプセルトナーの摩擦帯電量
は−16.2μcoul/gであつた。 実施例 4 殻材を可溶化する溶媒として、メタノール330
gと水50gと、グリセリン10gと、15N水酸化カ
リウム水溶液8gとからなる混合溶媒系を用いる
以外は、実施例2と同様にしてカプセル化を行つ
た。 得られたカプセルトナーの粒度分布は、個数平
均粒径が9.9μmであり、体積平均粒径が10.9μmで
あつた。トナーの摩擦帯電量は、−17.1μcoul/g
であり、実施例1と同様に、NP−3525改造機を
用い画出しを行なつたところ、実施例2と同様に
充分な画像濃度と定着性が得られた。
水系媒体に可溶化する殻材料が規制され、特に溶
解性の面から高分子量の樹脂が利用できない。更
に、一旦塩基性化剤の助けで可溶化した殻材料
が、(好ましくは酸性化剤の働きで)析出する際
の殻材料溶液の粘度が極めて高くなり、十分な攪
拌が行なわれず、フリーシエル及び合一されたト
ナーが発生し易くなる。 一方、配合比Dが6より大きい場合には、殻材
料が析出する際の溶液の粘度は低くなり、攪拌へ
の負荷は軽減されるが、逆に殻材料の膨潤や一部
可溶化が生じ、カプセル化後に於いても、殻材料
が固化し難く、後処理工程が極めて複雑化する。
更には、析出する殻材エマルジヨン粒子の安定性
が乏しく、選択的に芯粒子表面への吸着が行なわ
れにくくなり、容器等への殻材料の機械付着が発
生し易くなる。 磁性体を含有する芯粒子に対し使用される溶媒
量は、少ない程生産性の面から好ましいが、溶媒
100部に対し、芯粒子が通常10〜50部の範囲で、
カプセル化が実施されることが好ましい。 本発明に於いては、殻膜を平滑化するため、他
の極性溶媒を水系媒体中に更に添加する事も可能
である。このような他の極性溶媒としては、例え
ば、エチレングリコールジアセテート、エチレン
グリコールジメチルエーテル、エチレングリコー
ルモノアセテート、エチレングリコールモノブチ
ルエーテル、エチレングリコールモノエチルエー
テル、エチレングリコールモノエチルエーテルア
セテート、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート等のセロソルブ類;アセトニトリル、ジオ
キサン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホ
キシド、ジメチルアセトアミド、ジメチル尿素等
の極性非プロトン供与性溶媒等が利用できる。 本発明において、水系媒体中に塩基性化剤の助
けで可溶化される殻材樹脂の濃度は、通常水系媒
体100部に対し、0.5〜20部(特に好ましくは1.0
〜10部)の濃度で用いることが好ましい。 上記殻材料濃度が0.5部未満の場合、製造装置
が大きくなり、更に溶媒回収に多大の負荷がかか
る。一方、該殻材料濃度が20部を越えると、殻材
料が析出する時に溶液の粘度が増大して充分攪拌
することができず、フリーシエルが増加するのみ
ならず、合一したトナーも多数発生する。 本発明においては、前記水系媒体中に塩基性化
剤を添加し、塩基性PH域になるように設定するこ
とで、殻材料を可溶化して殻材料溶液とすること
が好ましい。この場合、殻材料が可溶化しえるPH
値は、水系媒体の種類、配合比、成膜付与性モノ
マー(A)、可溶化モノマー(C)の種類、分子量および
イオン強度等により若干左右されるが、一般的に
は、解離性モノマー(B)のpkaは4±2の値を有す
る。このモノマー(B)のpkaが4の場合、次式によ
り規定されるモノマー(B)のイオン化率が99.99%
以上にイオン化されるPH値が8になるよう塩基性
化剤で調整することが好ましい。 モノマーBのイオン化率(%)=
100/1+anti log(PH−pka) 殻材料を析出させるためには、(殻材料の析出
域が酸性の場合には)通常の酸性化剤で、析出域
であるPH側迄PHを変化させることが好ましい。こ
の際用いられる酸性化剤としては、通常の有機・
無機酸の他に、PH緩衝液を用いる事も可能であ
る。 本発明に於けるカプセル化は、前記PH条件にお
いて、加熱、または常温下で行なうこともできる
が、殻材を芯粒子表面に完全に被覆させること、
もしくは殻材の機械付着を抑制し、更には芯材料
の溶出を防ぐために、カプセル化は−10〜+30℃
の温度下で行なう事が好ましい。このカプセル化
温度が−10℃より低いと、装置の複雑化及びライ
ニングコストの上昇を招く。 一方、カプセル化温度が+30℃を越えると、殻
材の機械付着及び芯材料の溶出が増大する傾向が
あるので好ましくない。 本発明において、塩基性化剤としては、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウ
ム、アンモニアガス、アンモニア水等の無機塩基
類;及びエチレンジアミン、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンジアミン等の有機塩基類が好ま
しく用いられるが、アンモニア水が特に好ましく
用いられる。 一方、本発明において酸性化剤としては、塩
酸、硫酸、リン酸等の無機酸類;及びギ酸、酢
酸、コハク酸等の有機酸類が好ましく用いられる
が、酢酸が特に好ましく用いられる。 本発明に於いては、用いられる酸性化剤を添加
する速度は、下式 H/F×G=0.005〜20 F:水系媒体中の殻材料濃度(g/) G:水系媒体量() H:酸性化剤添加速度(ml/分) を満足するように定める事が好ましく、上記
(H/F×G)が0.01〜10の範囲で添加速度をコント ロールする事が、更に好ましい。 上記(H/F×G)が0.005未満ではカプセル化に 時間がかかり、生産効率が著しく低下する。ま
た、本発明の製造方法により析出してくる殻材レ
ジンは、最初粘稠な油滴の状態で析出し、順次固
化する工程を経るため、酸性化剤の滴下スピード
が遅いと、析出した芯材粒子同士の合一が促進さ
れ、好ましくない。 一方、(H/F×G)が20を越えると、析出した殻 材エマルジヨン粒子が芯粒子表面上に完全に吸着
しきれず、フリーシエルの発生を招くと共に、粒
子同士の合一を生起させる傾向がある。 発明の効果 上述したように本発明によれば、殻材料の解
離・非解離型の平衡をPH制御する事により、溶解
度パラメーター11.0以上の低級アルコールを含む
水系媒体中に溶解した状態にある数平均分子量が
5000〜40000を有するビニル系共重合体を含む殻
材料を好適に不溶化させ、水系媒体中に分散せし
めた芯粒子表面上に、殻材料を良好に被覆するカ
プセルトナーの製造方法が提供される。 本発明の製造方法によれば、生成したカプセル
の凝集、合一を抑制しつつ、フリーシエルの発生
がなく、機能分離性に優れたマイクロカプセルト
ナーを安価に、且つ再現性良く生産することがで
きる。 以下、実施例により、本発明を更に具体的に説
明する。 実施例 1 市販カルナバワツクス(野田ワツクス社製)1
Kgを2の四つ口のフラスコ中に取り、窒素雰囲
気中にて容器内を1〜2mmHg迄減圧せしめた。
この減圧状態を維持しつつ、容器内を250℃迄加
熱し、8時間反応させた。この際得られたカルナ
バワツクスは酸価は0.5であつた。 このカルナバワツクス(ビツカース硬度Hv=
3.6)400gと、ポリワツクス655(ペトロライト社
製):臨界表面張力γc=31dyne/cm)200gと、
更にSPO145(日本精蝋社製、圧縮弾性率E=15
Kg/mm2)400gとを2の四つ口のフラスコ中に
投入した後、n−ブチル−4,4−ビス−tert−
ブチルパーオキシバレエート(パーヘキサV、日
本油脂社製、10時間の半減期を得る温度105℃)
1gを添加し、容器内を150℃迄加熱して2時間
加熱処理した。 上記反応物 70重量部 スチレン−ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト共重合体 30重量部 (共重合モル比90:10、以下St.DM共重合体
と称す) マグネタイト 80重量部 (商品名BL220、チタン工業社製) 更に、上記処方の混合物を、120℃にてアトラ
イターを用い、200rpmで3時間混練して芯物質
を得た。 該混練物(芯物質)の120℃における、ずり速
度10sec-1のみかけ粘度は600cps、ずり速度
0.5sec-1のみかけ粘度は6500cpsであつた。 又、混練物中のマグネタイト粒子の粒径は、最
大1.5μmであつた。 他方、20アジホモミキサー(特殊機化工業社
製)中に、予め水18と、水中でにイオン化す
る親水性シリカ(アエロジール#200:日本アエ
ロジル社製)20gとを採取し、90℃に加温して分
散媒とした。このようにして得た分散媒中に、上
記混練物(芯物質)1Kgを投入し、上記アジホモ
ミキサーの周速20m/sec、パス回数6.9回/min.
の条件にて1時間造粒を行なつた。造粒終了後、
熱交換機を用い、30℃まで分散液を冷却した後、
この分散液中に水酸化ナトリウム50gを添加し、
5時間攪拌を続けて、芯粒子を得た。 得られた球状芯粒子を蛍光X線分析法で分析し
たところ、残存シリカの存在は観察されなかつ
た。 更に、遠心分離機を用いて芯粒子の濾過、水洗
を行ない、粒度分布(コールターカウンターを用
いて測定)が、個数平均粒径9.1μm、体積平均粒
径10.5μm、体積平均粒径の変異係数が18.7%であ
る芯粒子を95%の収率で得た。 一方、オートホモミキサー(特殊機化工業社
製)と、温度計と、PHメーターとを装着した1
フラスコ中に、イソプロピルアルコール320gと
水80gとを採取し、これに殻材たる下記の成分を
有する共重合体樹脂を8g(設定膜厚δ=
0.20μm)加えた。 St−(IPA−MA)共重合体 (共重合モル比70:30、Mn=1.4万、 Mw=3.9万、Mw/Mn=2.7、酸価95) 更に、28%アンモニア水溶液8gを精秤して加
え、上記共重合体樹脂を可溶化せしめた。この時
のPHは9.0であつた。 系の温度を0℃に維持しつつ、上記で得た可溶
化殻材溶液に、前記芯粒子100gを加え、回転数
4000rpmで5分間攪拌し、芯粒子を充分分散せし
めた。 この分散液に、氷酢酸を漸次滴下し、系のPHが
4になる迄(約40分間)添加し続け、カプセル化
を行なつた。この際、分散液を小型遠心分離機を
用いて遠心分離し、更に水2を用い十分洗浄を
行ない、収率95%でカプセルトナーを得た。 この時、上記遠心分離機から得られる濾液をロ
ータリーエバポレーターを用いて濃縮した後、キ
シレンを加え、分液ロートを用いてキシレン層を
分離し、再び溶媒(キシレン)を除去したとこ
ろ、仕込み殻材料が97.8%の割合でカプセル化に
有利に利用されている事がわかつた。 得られたカプセルトナーの粒度分布は、個数平
均粒径が9.9μm、体積平均粒径が11.2μm、体積平
均粒径の変異係数が18.0%であつた。この粒径分
布は、フリーシエル及び合一の少ない状態でカプ
セル化された事を示唆するものである。また、こ
のカプセルトナーの摩擦帯電量を、米国特許第
4302201号明細書に記載の方法で測定したところ、
−17.0μmcoul/gであつた。この事からも、殻
材料が芯粒子を充分被覆している事が理解され
る。 上記で得られたカプセルトナー100部に、負荷
電性疎水化シリカ(日本シリカ工業社製、ニプシ
ールES)0.4部を加え、コーヒーミル中で攪拌
し、外添カプセルトナーを得た。 得られた外添カプセルトナーを、NP3525(キ
ヤノン社製複写機)改造機に適用し、感光体ドラ
ムたるアモルフアスシリコン(α−Si)ドラム上
の静電荷像をこのトナーで現像し、外部圧力定着
機(平均線圧15.0Kg/cm)を用いて定着すること
により画出し(画像形成テスト)を行つたとこ
ろ、十分な画像濃度と定着性を有する画像が得ら
れた。 実施例 2 St−(n−PA−MA)共重合体 8g (モノマーモル比7:3、Mn=1.4万、 Mw=3.8万、Mw/Mn=2.7、酸価85) 28%アンモニア水溶液 8g イソプロピルアルコール 200g 水 200g 1フラスコを用い、実施例1と同様に上記処
方の各成分を処理して、殻材を可溶化した溶液
(設定膜厚δ=0.2μm)を得た。 このようにして得た殻材溶液中に、実施例1に
記載の方法により製造された芯粒子100gを投入
した後、系の温度を5℃に維持しつつ、オートホ
モミキサーの回転数を5000rpmで5分間、実施例
1と同様に芯粒子を充分に分散せしめた。 この分散液に、氷酢酸を、1c.c./分の滴下スピ
ードで、系のPH変化率が飽和に達する迄漸次添加
し続けてカプセル化を行つた。この分散液を小型
遠心分離機を用いて遠心分離した後、水2を用
い充分洗浄して、カプセルトナーを得た。 得られたカプセルトナーの粒度分布は、(コー
ルタールカウンターを用い測定したところ)個数
平均粒径が10.1μmであり、体積平均粒径が
11.6μmであつた。又、カプセルトナーの摩擦帯
電量を実施例1と同様に測定したところ、−
18.5μcoul/gであり、更に実施例1と同様にNP
−3525改造機を用い画出しを行なつたところ、実
施例1と同様に充分な画像濃度と定着性が得られ
た。 実施例 3 パラフインワツクス 200重量部 (PF155、日本精蝋社製) ポリエチレン 100重量部 (ハイワツクス200P、三井石油化学社製) マグネタイト 180重量部 (BL−250:チタン工業社製) 上記処方の各成分を150℃にて溶融・混合し、
空気温度を120℃に設定した二流体ノズルにて噴
霧・冷却・固化した後、分級して芯粒子を得た。 コールターカウンタを用い、得られた芯粒子の
粒度分布を測定したところ、個数平均粒径が
8.7μm、体積平均粒径が10.5μmであつた。 上記芯粒子100gを用い、殻材を可溶化する溶
媒として、イソプロピルアルコール300gと、
15N水酸化ナトリウム水溶液10gと、水100gと
からなる混合溶媒系を用いる以外は、実施例1と
同様の方法にてカプセル化を行なつた。 得られたカプセルトナーの粒度分布は、個数平
均粒径が9.8μmであり、体積平均粒径が11.9μmで
あつた。また、このカプセルトナーの摩擦帯電量
は−16.2μcoul/gであつた。 実施例 4 殻材を可溶化する溶媒として、メタノール330
gと水50gと、グリセリン10gと、15N水酸化カ
リウム水溶液8gとからなる混合溶媒系を用いる
以外は、実施例2と同様にしてカプセル化を行つ
た。 得られたカプセルトナーの粒度分布は、個数平
均粒径が9.9μmであり、体積平均粒径が10.9μmで
あつた。トナーの摩擦帯電量は、−17.1μcoul/g
であり、実施例1と同様に、NP−3525改造機を
用い画出しを行なつたところ、実施例2と同様に
充分な画像濃度と定着性が得られた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 溶解度パラメーター11.0以上の低級アルコー
ルを含む塩基性PH域に設定した水系媒体に、数平
均分子量が5000〜40000を有するビニル系共重合
体を含む殻材料を溶解し、得られた溶解液中に、
磁性粒子を含有する固体芯粒子を分散剤せる分散
工程と、 上記分散工程で得られた分散液のPHを、該分散
液から殻材料が析出するPH域まで変化させること
により、芯粒子表面を殻材料で被覆する工程と、 を有することを特徴とする磁性カプセルトナーの
製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62053920A JPS63221356A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 磁性カプセルトナ−の製造方法 |
US07/100,359 US4904562A (en) | 1986-09-25 | 1987-09-23 | Process for producing encapsulated toner |
DE87114000T DE3788399T2 (de) | 1986-09-25 | 1987-09-24 | Verfahren zur Herstellung von eingekapseltem Toner. |
EP87114000A EP0261686B1 (en) | 1986-09-25 | 1987-09-24 | Process for producing encapsulated toner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62053920A JPS63221356A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 磁性カプセルトナ−の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63221356A JPS63221356A (ja) | 1988-09-14 |
JPH0547824B2 true JPH0547824B2 (ja) | 1993-07-19 |
Family
ID=12956152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62053920A Granted JPS63221356A (ja) | 1986-09-25 | 1987-03-11 | 磁性カプセルトナ−の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63221356A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0814711B2 (ja) * | 1986-09-25 | 1996-02-14 | キヤノン株式会社 | 非磁性カプセルトナーの製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5723946A (en) * | 1980-07-18 | 1982-02-08 | Canon Inc | Pressure fixing encapsulated toner |
JPS59170854A (ja) * | 1983-03-17 | 1984-09-27 | Canon Inc | 電気的潜像を現像する現像剤 |
-
1987
- 1987-03-11 JP JP62053920A patent/JPS63221356A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5723946A (en) * | 1980-07-18 | 1982-02-08 | Canon Inc | Pressure fixing encapsulated toner |
JPS59170854A (ja) * | 1983-03-17 | 1984-09-27 | Canon Inc | 電気的潜像を現像する現像剤 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63221356A (ja) | 1988-09-14 |
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