JPH07168351A - マイクロカプセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造が容易で、加圧定着性が充分あり、ロー
ラへのオフセットがなく、安定性も良いという加圧定着
用のマイクロカプセルを提供することを目的としてい
る。 【構成】 マイクロカプセル１は、第１のカプセル５
と、その内部に存在する第２のカプセル６とからなる。
カプセル５には、２液混合硬化樹脂の第１成分が内包さ
れており、カプセル６には第２成分が内包されている。
マイクロカプセル１が支持体上に堆積された後、定着装
置により圧力を加えると、第１のカプセル５及び、第２
のカプセル６が破壊され、第１及び第２のカプセルから
流出した樹脂は、混合し硬化するので、マイクロカプセ
ル内包物は支持体上に充分な力で定着されることとな
り、定着性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置等に使用
される、マイクロカプセルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像を形成する方法としては種々
知られているが、最も広く使用されているのは電子写真
法であろう。電子写真法と言っても米国特許第２２９７
６９１号、特公昭４２−２３９１０号公報（米国特許第
３６６６３６３号）及び特公昭４３−２４７４８号公報
（米国特許第４０７１３６１号）等に記載されているよ
うに様々な方法があるが、一般には光導電性物質から成
る感光体上に潜像を形成し、前記潜像にトナーを用いて
現像、その後必要に応じて紙等の支持体にトナーを転
写、定着後画像を得るものである。

【０００３】現像されたトナー画像を定着する方法、す
なわちトナーを支持体に定着する方法としては、赤外線
ヒーターあるいは熱ローラ等によりトナーを加熱溶融さ
せて支持体に融着固化させる方法が一般的である。

【０００４】また電子写真法以外に、染料前駆体、染
料、顔料等の画像形成材料等を内包し、光に反応して機
械的強度が変化する感光カプセルを用い、前記カプセル
を露光した後、加圧などによって強度の弱いトナーのみ
を破壊する現像方法によって受像紙に画像を形成する画
像形成装置が特開昭６３−３１６０３８号公報等に開示
されている。

【０００５】この画像形成装置は、前記カプセルを画像
情報に応じて露光した後、加圧などによって強度の弱い
トナーのみを破壊する現像方法によって受像紙に画像を
形成する画像形成装置である。染料前駆体を画像形成材
料として使用した場合、発色を促進させるために熱定着
を行う必要があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の画像形成装置に使用されている熱定着方法は、火災の
危険性があり、装置が複雑で消費電力も高くなるといっ
た問題があった。そのため加圧のみで画像を支持体に定
着する、加圧定着方式が注目されている。この加圧定着
方式は、火災の危険性もなく、装置が簡単、消費電力も
低くでき、さらに電源投入後の待ち時間が少なくなり、
高速定着も可能という利点を有する。

【０００７】しかしながら加圧定着は、トナーの定着
性、加圧ローラへのオフセット現象等の問題もあり、改
善のために多くの研究がなされている。特にトナー特性
を改良する研究が数多く行われているが、製造が容易
で、加圧定着性が充分あり、安定性も良いというトナー
を得るのは非常に困難であった。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、製造が容易で、加圧定着性が充
分あり、安定性も良いという加圧定着用のマイクロカプ
セルを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のマイクロカプセルは、複数の液を混合させる
ことにより硬化する樹脂によって構成されるマイクロカ
プセルであって、前記樹脂の任意の１種類を第１のカプ
セル中に、残りの樹脂を、前記第１のカプセル内に位置
する第２のカプセル中にそれぞれ内包させたことを特徴
とする。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明のマイクロカプセル
によれば、圧力を加えることにより第１のカプセル及
び、第１のカプセル中に含有されている第２のカプセル
が破壊され、内包されている樹脂が流出する。第１及び
第２のカプセルから流出した樹脂は、混合し硬化する。
従ってマイクロカプセル内包物が支持体上に、充分な力
で定着されることとなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１２】本実施例では、２液混合タイプの硬化性樹
脂を用いるが、複数のものを混合して硬化する樹脂であ
ればよく、これに限定されるものではない。

【００１３】図１にマイクロカプセルの断面拡大図を示
す。マイクロカプセル１は、第１のカプセル５と、その
内部に存在する第２のカプセル６とからなる。カプセル
５の外径は、平均粒径が数μｍ〜数十μｍ程度が望まし
く、カプセル６の粒径は、前記第１のカプセル５の外径
の５分の１以上３分の２以下が望ましい。しかし、これ
に限定されるものではない。

【００１４】マイクロカプセル１は、図１の構成の他に
図２のような構成でもよい。図２の構成を簡単に説明す
るが、同一作用を奏するものには、同一符号を付して説
明する。

【００１５】図２は、第１のカプセル５中に、複数の第
２のカプセル６を含んでいるものである。カプセル５の
外径は図１同様、平均粒径が数μｍ〜数十μｍ程度が望
ましいが、カプセル６の粒径は、第１のカプセル５の外
径の１０分の１以上２分の１以下が望ましい。

【００１６】図１及び図２において、カプセル５には、
２液混合硬化樹脂の第１成分が内包されており、カプセ
ル６には第２成分が内包されている。しかし、２液混合
硬化樹脂の第１成分がカプセル６に、第２成分がカプセ
ル５に内包されていてもよい。３種以上の混合硬化樹脂
の場合は、図１の様な構成をとることはできず、図２の
様な構成のみとなる。この他にも必要に応じてマイクロ
カプセル１には、染料、無機顔料、有機顔料などの周知
の色材を内包させてもよく、色材は、第１のカプセル５
及び第２のカプセル６のいずれに内包させてもよい。

【００１７】前記２液混合硬化樹脂としては、エポキ
シ、ポリウレタン、反応型アクリル、不飽和ポリエステ
ル樹脂等がある。これらの樹脂は、主剤と硬化剤とから
なり、混合させることにより硬化する。硬化剤の種類及
び量により、硬化温度、硬化速度を変化させることも可
能である。本実施例においては、室温で硬化するのが望
ましい。本実施例においては、主剤を第１成分、硬化剤
を第２成分とする。

【００１８】第１成分としては、エピクロルヒドリンと
ビスフェノールＡから合成された物、ジアミノジフェニ
ルメタンを原料とする物、イソシアネートを有するポリ
マー、イソシアネートとポリエーテル、ポリエステル、
クロロプレンゴム、ポリウレタンポリオール等の混合物
等が挙げられる。

【００１９】第２成分としては、ポリアミン、３級アミ
ン、ポリアミド、ポリチオール化合物等が挙げられる。

【００２０】カプセル５の外郭部２及びカプセル６の外
郭部７の形成材料としては、ゼラチン、アラビアゴム、
デンプン、アルギン酸ソーダ、ポリビニルアルコール、
ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタ
ン、ポルユリア、ポリウレタン、ポリスチレン、ニトロ
セルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、メ
ラミン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒ
ド樹脂等、及びこれらの共重合物等が用いられる。

【００２１】上記構成のマイクロカプセル１は、すでに
当業界において公知の技術となっている方法を複数用い
て作製することが可能である。例えば、米国特許第２８
００４５７号、同第２８００４５８号明細書等に示され
るような水溶液からの相分離法、特公昭３８−１９７４
号、同昭４２−４４６号、同昭４２−７７１号公報等に
示されるような界面重合法、特公昭３６−９１６８号、
特開昭５１−９０７９号公報等に示されるモノマーの重
合によるｉｎ−ｓｉｔｕ法、英国特許第９５２８０７
号、同第９６５０７４号明細書に示される融解分散冷却
法等があるが、これに限定されるものではない。

【００２２】以上に構成されたものにおいて、マイクロ
カプセル１は、電子写真法などを用いた画像形成装置に
より支持体上に画像情報に基づいて堆積させられた後、
圧力定着装置で圧力を加えることにより第１のカプセル
及び、第１のカプセル中に含有されている第２のカプセ
ルが破壊される。第１及び第２のカプセルから流出した
樹脂は、混合して硬化し、マイクロカプセル内包物は支
持体上に充分な力で定着されることとなり、定着性が向
上する。

【００２３】このように本実施例によれば、従来の熱定
着方法及び加圧定着方法の問題点を解消することがで
き、火災の危険性がなく、装置が複雑で消費電力が高く
なることもなく、しかも加圧ローラへのオフセット現象
等の問題も改善できると共に、加圧定着性及び安定性も
良く、高速定着も可能となる。

【００２４】次に第２の実施例について説明する。尚、
その説明中同じものには、同じ番号を付して説明する。

【００２５】外観上の構成は、上記第１の実施例と全く
同一である。しかし図１及び図２において、カプセル５
中に２液混合硬化樹脂成分と共に光硬化性樹脂が含有さ
れ、さらにカプセル５及び６の少なくとも一方には染顔
料等の画像形成材料が含まれている。

【００２６】前記感光性樹脂は、光に感応し硬化する樹
脂であり、通常光開始剤と重合性物質を混合して用いら
れる。この感光性樹脂は、カプセル５中の２液混合硬化
樹脂成分と相溶することが望ましい。

【００２７】前記重合性物質は、モノマーでもポリマー
でもオリゴマーでもコポリマーでもトリポリマーでも構
わない。望ましくは、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ビ
スフェノールＡジアクリレートおよびメタクリレート、
トリプロピレングリコールジアクリレートおよびメタク
リレート、ポリエチレングリコールジアクリレートおよ
びメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレ
ートおよびメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘ
キサアクリレートおよびメタクリレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレートおよびメタクリレート、オ
リゴエステルアクリレートおよびメタクリレート等が挙
げられる。又、これらの光硬化性樹脂は単独であっても
よいし、あるいは２種以上を混合したものでもよい。

【００２８】前記光開始剤は、光に感応し樹脂の重合を
開始させるものであり、芳香族カルボニル化合物、アセ
トフェノン類、有機過酸化物、ジフェニルハロニウム
塩、有機ハロゲン化物、２、４、６−置換−Ｓ−トリア
ジン類、２，４，５−トリアリールイミダゾール２量
体、アゾ化合物、染料ボレート錯体、鉄アレーン錯体、
チタノセン化合物等が挙げられる。望ましくは、ベンゾ
フェノン、ベンジル、キサントン、チオキサントン、ア
ントラキノン、アセトフェノン、２，２−ジメチル−２
−モルフォリノ−４´−メチルチオアセトフェノン、ベ
ンゾイルパーオキサイド、３，３′，４，４′−テトラ
（ターシャリブチルベンゾフェノン）、ジフェニルヨー
ドニウムブロマイド、ジフェニルヨードニウムクロライ
ド、四塩化炭素、四臭化炭素、２，４，６−トリストリ
クロロメチル−Ｓ−トリアジン、［（η⁵ −２，４−シ
クロペンタジエン−１−イル）［（１，２，３，４，
５，６−η）−（１−メチルエチル）ベンゼン］鉄（１
＋）ヘキサフルオロホスフェート（１−）］等が上げら
れる。また、これらの光開始剤は、単独でも、２種以上
を混合したものでもよい。

【００２９】前記画像形成材料は、染料、無機顔料、有
機顔料、及び顕色剤等と反応して変色する染料前駆体等
が使用可能である。望ましくは、キサンテン系染料、ク
マリン系染料、メロシアニン系染料、チアジン系染料、
アジン系染料、メチン系染料、オキサジン系染料、フェ
ニルメタン系染料、シアニン系染料、アゾ系染料、アン
トラキノン系染料、ピラゾリン系染料、スチルベン系染
料、キノリン系染料、ロイコ染料、モノアゾ系顔料、ジ
スアゾ系顔料、アゾレーキ顔料、キナクリドン系顔料、
ペリレン系顔料、アンスラピリミジン系顔料、イソイン
ドリノン系顔料、スレン系顔料、フタロシアニン系顔
料、カーボンブラック、黄鉛、ベンガラ、酸化チタン、
モリブデン赤、カドミウムレッド、コバルトブルー、ク
ロムグリーン等が挙げられる。また、染料前駆体として
望ましいのは、ジフェニルメタン系化合物、トリフェニ
ルメタン系化合物、ビスフェニルメタン系化合物、キサ
ンテン系化合物、チアジン系化合物、フルオラン系化合
物、スピロピラン系化合物等及びそれらの混合物であ
る。

【００３０】以上に構成されたものにおいて、マイクロ
カプセル１は、感光記録媒体の基材上に均一に塗布され
ている。感光記録媒体は、画像形成装置の露光装置によ
り画像情報に基づいて露光されると、露光されたカプセ
ル５はその中の光硬化性樹脂が硬化して機械的強度が向
上する。その後、露光済みの感光記録媒体と支持体とを
重ねた状態で圧力定着装置を通過させて圧力を加える
と、未硬化のマイクロカプセル１の第１のカプセル及
び、第１のカプセル中に含有されている第２のカプセル
が破壊される。第１及び第２のカプセルから流出した樹
脂は、混合して硬化し、画像形成材料とともに支持体上
に充分な力で定着されることとなり、定着性が向上す
る。

【００３１】この時、硬化したマイクロカプセル１は、
圧力定着装置により破壊されることがなく、カプセル内
の画像形成材料が支持体に付着することがなく、従って
これにより前記露光に基づいて支持体上に画像が形成さ
れることとなる。

【００３２】次に、具体例を記述するが、本発明はこの
具体例に限定されるものではなく、これまでに記述され
た範囲で、用いられる材料物質、その量比及び作製条件
を変更しても実施可能である。

【００３３】具体例 これは紫外光に感光感度を持つカプセル５中に、イエロ
ーの顔料を含有するカプセル６が内包されているイエロ
ー画像形成用マイクロカプセルの例である。

【００３４】ポリエチレングリコールジアクリレートと
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを３：４に
配合したものを５０重量部と２、６−ジイソプロピル−
Ｎ、Ｎ−ジメチルアニリン２重量部、光重合開始剤であ
る［（η⁵ −２，４−シクロペンタジエン−１−イル）
［（１，２，３，４，５，６−η）−（１−メチルエチ
ル）ベンゼン］鉄（１＋）ヘキサフルオロホスフェート
（１−）］１重量部を加え、１００℃で１０分間加熱す
ることにより疎水性の第１液状成分を得た。

【００３５】次に市販のエポキシ系２液混合接着剤の主
剤２０重量部に、高分子ポリウレタンを分散剤として用
い、アゾバリウムレーキ系顔料を０．５重量部分散さ
せ、疎水性の第２液状成分を得た。

【００３６】次に、乳化剤である５％ポリスチレンスル
ホン酸の一部ナトリウム塩水溶液と５％スチレン−無水
マレイン酸共重合体水溶液の１：１水溶液５０ｃｃを作
製し、この中に、前記疎水性の第２液状成分を加え、ホ
モジナイザーで６０００回転、５分間かくはんして水溶
液中に第２液状成分が５〜１０μｍの大きさの液滴とし
て存在する、いわゆるＯ／Ｗエマルジョンを得た。

【００３７】別に、ホルムアルデヒド３７％水溶液に市
販のメラミン粉末を加え、水酸化ナトリウム溶液によっ
てＰＨ９．０に調整し、水温６０度で３０分間加熱して
メラミン・ホルムアルデヒドプレポリマーを得た。

【００３８】先に作製、混合したＯ／Ｗエマルジョンに
メラミン・ホルムアルデヒドプレポリマーを加え、アジ
ホモミキサーなどによって２００〜４００回転でかくは
んしつつ水温が８０℃になるように加熱した状態で３時
間保持し、その後ＰＨ７に調整して常温まで冷却した。
この結果、Ｏ／Ｗエマルジョンの液滴のまわりにメラミ
ン−ホルムアルデヒド樹脂の壁材が析出し、イエロー顔
料とエポキシ系主剤を内包した小粒径の第２カプセルを
得た。

【００３９】前記第２カプセルをろ過乾燥した後、先の
第１の液状成分と混合した。乳化剤を含有する水溶液１
００ｃｃにこの混合物を加え、ホモジナイザーで５００
０回転で５分間かくはんして感光性内包物中に第２カプ
セルが分散しているＯ／Ｗエマルジョンを得た。その後
は、第２カプセルの作製方法と同一の方法で第１カプセ
ルを作製した。

【００４０】この様にして得られたマイクロカプセルを
観察すると、その殆どが図２のような構成であったが、
図１のような構成のものも存在していた。本発明におい
ては、図１及び図２のような２種類のカプセルを分離す
る必要はなく、混合状態で使用できる。

【００４１】尚、以上の本発明は上述した実施例にとら
われることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で変更は可
能である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明のマイクロカプセルによれば、圧力を加えること
により第１のカプセル及び、第１のカプセル中に含有さ
れている第２のカプセルが破壊され、第１及び第２のカ
プセルから流出した樹脂は、混合し硬化するので、マイ
クロカプセル内包物は支持体上に充分な力で定着される
こととなり、定着性が向上する。また、本発明のマイク
ロカプセルは、既に公知の技術となっているカプセル製
造方法で作製することが可能であるため、製造が容易
で、且つカプセル壁で分離しているために安定性もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマイクロカプセルの断面拡大図であ
る。

【図２】本発明の他の実施例を示すマイクロカプセルの
断面拡大図である。

【符号の説明】

１ マイクロカプセル ２ 第１のカプセルの外郭部 ５ 第１のカプセル ６ 第２のカプセル ７ 第２のカプセルの外郭部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の液を混合させることにより硬化す
   る樹脂によって構成されるマイクロカプセルであって、
   前記樹脂の任意の１種類を第１のカプセル中に、残りの
   樹脂を、前記第１のカプセル内に位置する第２のカプセ
   ル中にそれぞれ内包させたことを特徴とするマイクロカ
   プセル。
2. 【請求項２】 前記複数の樹脂中少なくとも１つの樹脂
   には、染料、顔料等の画像形成材料が含有されており、
   さらに前記第１のカプセル中に光硬化性樹脂を含有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロカプセル。