JPH06266148A - 電子写真用カプセルトナーおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湿式製造法で作成されるトナー耐湿性を改善
し、高温高湿下で帯電量低下を発生させない電子写真用
カプセルトナーを提供する。 【構成】 定着性成分および着色剤を含有する芯物質と
樹脂外殻よりなる電子写真用カプセルトナーであって、
その樹脂外殻が、モノアミン化合物の存在下で形成され
たポリウレア樹脂および／またはポリウレタン樹脂より
なることを特徴とする。このカプセルトナーは、定着性
成分、着色剤および第１の反応性成分を含有する油状物
質を、第２の反応性成分を含有する水性分散媒に分散さ
せた後、第１の反応性成分と第２の反応性成分との界面
重合により樹脂外殻を形成することによって製造する
が、樹脂外殻形成の際に、水性分散媒にモノアミン化合
物を含有させればよい。モノアミンとしてプロピルアミ
ン、ブチルアミン、ヘキシルアミン等が使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記録
法等において、静電潜像を現像するために使用する電子
写真用カプセルトナーおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】湿式法により作製されるトナー粒子は、そ
の分散媒が水である場合、油性相表面、すなわち、トナ
ー表面が水で覆われていることから、トナー表面は、親
水性基を水側へ配向させた親水性表面になっている。ト
ナー表面が親水性の場合には、適当な摩擦帯電量、或い
はトナーとしての粉体流動性が得られない等の理由によ
り、従来から種々の表面処理方法が提案されている。特
開昭５７−４５５５８号公報には、重合によって形成さ
れるトナー核体粒子をラテックス水溶液に分散させ、水
溶性無機塩を加えてトナー核体粒子を沈降させて被覆層
を形成する方法が開示され、また、特開昭６２−２２７
１６１号公報および同６２−２２７１６２号公報には、
予め界面重合法を利用して作製されたカプセルトナーの
樹脂外殻上にグラフト重合法を用いて、帯電制御重合体
を形成してトナーを作成する方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５７−４５５５８号公報に記載の方法は、芯材に微粒子
が付着して被覆層を形成しているため、芯材と微粒子の
接着性が悪く、かつその被覆性も不十分であった。また
トナー上に残存する界面活性剤や無機塩の影響で帯電の
環境安定性が悪く、特に高温高湿下で帯電が低下すると
いう欠点があった。また、特開昭６２−２２７１６１号
公報および同６２−２２７１６２号公報に記載の方法に
おいては、グラフト重合法で帯電制御機能を有する重合
体を樹脂外殻に形成させる場合、予め一分子中に複数個
のビニル基を有する単量体を触媒を用いて樹脂外殻に結
合させ、次に帯電制御機能を有する単量体を前記ビニル
基を開始点として重合させるという二段の処理を行わな
ければならなかった。

【０００４】本発明は、上記のような実状に鑑みてなさ
れたものである。したがって本発明の目的は、湿式製造
法で作成されるトナーの耐湿性を改善し、高温高湿下で
帯電量低下を発生させない電子写真用カプセルトナーを
提供することにある。また、本発明の他の目的は、樹脂
外殻形成と同時に、トナーの表面処理が行える、安価
で、効率の良いカプセルトナーの製造方法を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
を重ねた結果、カプセルトナーを製造するに際して、モ
ノアミン化合物の存在下で樹脂外殻を形成することによ
り、上記目的を達成することができることを見出だし、
本発明を完成するに至った。本発明の電子写真用カプセ
ルトナーは、定着性成分および着色剤を含有する芯物質
と樹脂外殻よりなるものであって、その樹脂外殻が、モ
ノアミン化合物の存在下で形成されたポリウレア樹脂お
よび／またはポリウレタン樹脂よりなることを特徴とす
る。本発明の上記電子写真用カプセルトナーの製造方法
は、定着性成分、着色剤および第１の反応性成分を含有
する油状物質を、第２の反応性成分を含有する水性分散
媒に分散させる工程、および第１の反応性成分と第２の
反応性成分とを界面重合させてポリウレア樹脂および／
またはポリウレタン樹脂よりなる樹脂外殻を形成する工
程よりなり、そして、樹脂外殻を形成する工程における
界面重合をモノアミン化合物の存在下で行うことを特徴
とする。

【０００６】本発明のカプセルトナーにおいて、芯物質
は、定着性成分および着色剤を含有する。定着性成分と
しては、公知の結着樹脂があげられ、有機溶剤に可溶性
のものが好ましく使用できる。例えば、スチレン系重合
体、スチレン−ブタジエン共重合体、エポキシ樹脂、ポ
リエステル、ゴム類、ポリビニルピロリドン、ポリアミ
ド、クマロン−インデン共重合体、メチルビニルエーテ
ル−無水マレイン酸共重合体、アミノ樹脂、ポリウレタ
ン、ポリウレア、アクリル酸エステルあるいはメタクリ
ル酸エステルの重合体もしくは共重合体、アクリル酸あ
るいはメタクリル酸とアクリル酸エステルあるいはメタ
クリル酸エステルの共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩
化ビニルを用いることができるが、特に、定着性および
発色性の点でポリエステル樹脂が好ましい。

【０００７】また、着色剤としては、公知の染料、顔料
が使用できる。例えば、カーボンブラック、ベンガラ、
紺青、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、油溶性染料等を用いることもでき
る。さらに、磁性粉を着色剤として使用してもよい。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、ニッケル等の金属単体又はその合金を用いるこ
とができる。また、有機溶剤としては、上記結着樹脂を
溶解するものが好ましく使用でき、例えば、酢酸エチ
ル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、メチレンクロリド
等が好ましいものとしてあげられる。

【０００８】一方、樹脂外殻は、モノアミン化合物の存
在下で形成されたポリウレア樹脂および／またはポリウ
レタン樹脂より構成される。ポリウレア樹脂およびポリ
ウレタン樹脂を形成するためのには、多価イソシアネー
ト化合物を反応性成分の一つとして使用し、ポリウレタ
ン樹脂の場合にはポリオールを、また、ポリウレア樹脂
の場合にはポリアミンを他の反応性成分として使用すれ
ばよい。樹脂外殻を形成するために使用される反応性成
分としては、例えば次のものが例示される。

【０００９】多価イソシアネートとしては、例えば、ｍ
−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソ
シアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、２，
４−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−１，４−
ジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４′−ジイ
ソシアネート、３，３′−ジメトキシ−４，４′−ビフ
ェニル−ジイソシアネート、３，３′−ジメチルフェニ
ルメタン−４，４′−ジイソシアネート、キシリレン−
１，４−ジイソシアネート、４，４′−ジフェニルプロ
パンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレン−
１，２−ジイソシアネート、ブチレン−１，２−ジイソ
シアネート、シクロヘキシレン−１，２−ジイソシアネ
ート、シクロヘキシレン−１，４−ジイソシアネート等
のジイソシアネート、４，４′，４″−トルフェニルメ
タントリイソシアネート、トルエン−２，４，６−トリ
イソシアネートの如きトリイソシアネート、４，４′−
ジメチルジフェニルメタン−２，２′，５，５′−テト
ライソシアネートの如きテトライソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンの
付加物、２，４−トリレンジイソシアネートとトリメチ
ロールプロパンの付加物、キシレンジイソシアネートと
トリメチロールプロパンの付加物、トリレンジイソシア
ネートとヘキサントリオールの付加物の如きイソシアネ
ートプレポリマーがあげられる。

【００１０】ポリオールとしては、脂肪族、芳香族の多
価アルコール、ヒドロキシポリエステル、ヒドロキシポ
リアルキレンエーテル等があげられる。また、特開昭６
０−４９９９１号公報に記載された下記のポリオールも
用いることもできる。エチレングリコール、１，３−プ
ロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペ
ンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−
ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、プロピ
レングリコール、２，３−ジヒドロキシブタン、１，２
−ジヒドロキシブタン、１，３−ジヒドロキシブタン、
２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２，４
−ペンタンジオール、２，５−ヘキサンジオール、３−
メチル−１，５−ペンタンジオール、１，４−シクロヘ
キサンジメタノール、ジヒドロキシシクロヘキサン、ジ
エチレングリコール、１，２，６−トリヒドロキシヘキ
サン、２−フェニルプロピレングリコール、１，１，１
−トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ペン
タエリスリトール、ペンタエリスリトールエチレンオキ
サイド付加物、グリセリンエチレンオキサイド付加物、
グリセリン、１，４−ジ（２−ヒドロキシエトキシ）ベ
ンゼン、レゾルシノールジヒドロキシエチルエーテル等
の芳香族多価アルコールとアルキレンオキサイドとの縮
合生成物、ｐ−キシリレングリコール、ｍ−キシリレン
グリコール、α，α′−ジヒドロキシ−ｐ−ジイソプロ
ピルベンゼン、４，４′−ジヒドロキシ−ジフェニルメ
タン、２−（ｐ，ｐ′−ジヒドロキシジフェニルメチ
ル）ベンジルアルコール、ビスフェノールＡのエチレン
オキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキ
サイド付加物等があげられる。ポリオールはイソシアネ
ート基１モルに対して、水酸基の割合が０．０２〜２モ
ルで使用するのが好ましい。

【００１１】ポリアミンとしては、エチレンジアミン、
トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペン
タメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ｐ−フ
ェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ピペラジ
ン、２−メチルピペラジン、２，５−ジメチルピペラジ
ン、２−ヒドロキシトリメチレンジアミン、ジエチレン
トリアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチルアミノ
プロピルアミン、テトラエチレンペンタミン、エポキシ
化合物のアミン付加物等があげられる。

【００１２】また、樹脂外殻を形成させる材料として、
シリルイソシアネートを併用することができる。シリル
イソシアネートの具体例としては、メチルシリルトリイ
ソシアネート、ジメチルシリルジイソシアネート、トリ
メチルシリルイソシアネート、フェニルシリルトリイソ
シアネート、シリルテトライソシアネート等がある。そ
の他、ポリエステル、ポリカーボネート、エポキシ樹
脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂等の高分子物質を樹脂
外殻の構成成分として併用してもよい。

【００１３】次に、本発明のカプセルトナーを製造する
方法について詳記する。本発明のカプセルトナーを製造
するためには、先ず、定着性成分および着色剤を含む芯
物質、および樹脂外殻を形成するための第１の反応性成
分、例えば、多価イソシアネートを適当な有機溶剤に溶
解或いは分散させ、油状物質を形成する。

【００１４】得られた油状物質（油性相）を、第２の反
応性成分、例えば、ポリオールおよび／またはポリアミ
ンを含有する水性媒体（水性相）中に添加し、機械力を
用いて乳化分散させ、水性相中に油性相が乳化分散した
水中油型エマルジョンを形成する。この場合、芯物質を
乳化するための水性相には、予め保護コロイドを含有さ
せてもよい。保護コロイドとしては、水溶性高分子が使
用でき、公知のアニオン性高分子、カチオン性高分子、
両性高分子の中から適宜選択することができるが、ポリ
ビニルアルコール、ゼラチン、セルロース誘導体等が特
に好ましい。また水性相には、界面活性剤を含有させて
も良い。界面活性剤としては、アニオン性またはノニオ
ン性の界面活性剤の中から、上記保護コロイドと作用し
て沈澱や凝集を起こさないものを適宜選択して使用する
ことができる。好ましい界面活性剤としては、アルキル
ベンゼンスルホン酸ソーダ（例えば、ラウリル硫酸ナト
リウム）、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム塩、ポ
リアルキレングリコール（例えば、ポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテル）等をあげることができる。

【００１５】前述の如く、油状物質を水性分散媒中に分
散させることによって得られたエマルジョンは、温度を
上昇させることによって油性液滴表面で容易に界面重合
反応が起こり、樹脂外殻が形成される。本発明において
は、この樹脂外殻形成時に、水性相中にモノアミン化合
物を存在させておくことが必要である。モノアミン化合
物は、予め水性相に含有させておいてもよいが、大部分
樹脂外殻に取り込まれてしまうために、樹脂外殻の形成
途中に添加するのが好ましい。本発明において使用され
るモノアミン化合物は、水性相中に添加するため水溶性
のものが好ましいが、シリコーンアミンのように水に分
散するものでもよい。モノアミン化合物としては、例え
ば、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、
ヘキシルアミン等の脂肪族系のもの、或いは芳香族系の
もの等が使用される。モノアミン化合物の使用量は、結
着樹脂に対して０．１〜２０重量％程度が望ましい。

【００１６】上記のようにして得られたカプセルトナー
は、水性相から分離し、水洗した後、乾燥する。この分
離乾燥のための操作は、常法によって行うことができ、
例えば、マイクロカプセル状のカプセルトナーを含有す
るスラリーを乾燥する方法等により行うことができる。

【００１７】本発明の電子写真用カプセルトナーには、
所望により公知の帯電制御剤、定着助剤等の添加剤を含
有させてもよい。また、シリカ、チタニア、アルミナ等
の流動化剤や、ポリスチレン微粒子、ポリメチルメタク
リレート微粒子、ポリフッ化ビニリデン微粒子等のクリ
ーニング助剤もしくは転写助剤等の外添剤を添加しても
よい。特に、一次粒径が、５ｎｍ乃至３０ｎｍの疎水性
シリカが好ましく用いられる。本発明の電子写真用カプ
セルトナーは、キャリアを用いない一成分系現像剤とし
て使用してもよく、また、キャリアを用いる二成分系現
像剤として用いてもよいが、二成分系現像剤として用い
るのが好ましい。キャリアを使用する場合には、公知の
キャリアであれば特に制限されるものではなく、鉄粉系
キャリア、フェライト系キャリア、表面コートフェライ
トキャリア、磁性粉末分散型キャリア等が使用できる。

【００１８】

【作用】本発明においては、定着性成分、着色剤および
樹脂外殻形成用の第１の反応性成分を予め適当な溶媒に
溶解或いは分散させ、この油性相を第２の反応性成分を
含有する水性相中に機械力を用いて乳化分散させるが、
それにより油性液滴表面において界面重合反応が生じ、
樹脂外殻が形成する。この場合、本願発明においては、
水性相中にモノアミン化合物を存在させるので、樹脂外
殻形成時に、モノアミン化合物が、ポリウレア或いはポ
リウレタン樹脂外殻を形成させるための第１の反応性成
分である多価イソシアネートと反応して、樹脂外殻表面
に有機基が導入され、その結果、形成されるカプセルト
ナー表面が疎水化された状態になる。

【００１９】

【実施例】以下に実施例を示すが、本発明はこれに限定
されるものではない。実施例および比較例において
「部」は重量部を意味する。 （実施例）線状ポリエステル樹脂（Ｔｇ＝４６℃，Ｔｍ
＝８０．０℃，酸価２．７，水酸価３４．４）２部、銅
フタロアシアニン顔料２部を２０部の酢酸エチルと混合
し、サンドミルにて分散液を調製した。この顔料分散液
を６部を取り、酢酸エチル２４部を加え、上記ポリエス
テル樹脂３０部を溶解した後、キシリレンジイソシアネ
ート３モルとトリメチロールプロパン１モルの付加物３
部と、メチルシリルトリイソシアネート０．５部を溶解
し、油状物質を調製した。カルボキシメチルセルロース
（重合度９００）２ｗｔ％水溶液１２０部に油状物質６
０部を２分間混合して乳化分散し、平均粒子サイズ５μ
ｍの水中油型エマルジョンを形成した。これに１重量％
プロピルアミン水溶液３００部を加え、５０℃の恒温槽
にて３時間撹拌し、界面重合反応を行うと同時に脱溶媒
を行った。得られた界面重合粒子から遠心分離機を用い
て水性相を除去し、代わりに洗浄水を加えて撹拌、再分
散させた。この洗浄操作を６回行い、凍結乾燥機にてカ
プセル粒子を粉体として取り出した。

【００２０】得られたカプセル粒子１００部に対して疎
水性酸化チタン（Ｔ８０５、日本アエロジル社製）１部
を添加混合し、カプセルトナーを得た。このカプセルト
ナーを複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ、富士ゼロックス社製）
に入れ、夏環境、冬環境での画像濃度を測定したとこ
ろ、濃度変化が認められず良好な画像を得ることができ
た。また、夏環境においても現像機からのトナーの飛散
（クラウド）も殆ど発生しなかった。

【００２１】（比較例）実施例において本発明のプロピ
ルアミンを添加しない以外は、全て実施例１と同様にし
て実験を行った。画像濃度は、冬環境に対して夏環境
は、約１／２と低濃度になり、また夏環境において現像
機から大量のトナー飛散があり、実用上使用不可であっ
た。

【００２２】

【発明の効果】本発明の電子写真用カプセルトナーは、
樹脂外殻形成工程でモノアミン化合物を用いて形成され
るから、外殻表面が疎水性化され、カプセルトナーの耐
湿性が改善される。したがって、湿式製造法によるカプ
セルトナーの欠点である吸湿による帯電量低下を防止で
きる。また、本発明の製造方法によれば、樹脂外殻形成
と同時にトナーの表面処理が行えるので、安価で、効率
よく表面改質カプセルトナーを得ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定着性成分および着色剤を含有する芯物
   質と樹脂外殻よりなるカプセルトナーにおいて、該樹脂
   外殻が、モノアミン化合物の存在下で形成されたポリウ
   レア樹脂および／またはポリウレタン樹脂よりなること
   を特徴とする電子写真用カプセルトナー。
2. 【請求項２】 定着性成分、着色剤および第１の反応性
   成分を含有する油状物質を、第２の反応性成分を含有す
   る水性分散媒に分散させる工程、および第１の反応性成
   分と第２の反応性成分とを界面重合させてポリウレア樹
   脂および／またはポリウレタン樹脂よりなる樹脂外殻を
   形成する工程よりなり、該樹脂外殻を形成する工程にお
   ける界面重合をモノアミン化合物の存在下で行うことを
   特徴とする請求項１記載の電子写真用カプセルトナーの
   製造方法。