JPS61120161A - マイクロカプセル型トナ− - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静電　像現像用のトナーに関するものであり
、更に詳しくは圧力延着型のものとして好適に用いるこ
とのできるマイクロカプセル型トナーに関するものでる
る。

〔従来の技術〕

近年において、電子写真法、静電印刷法、Ｉ＃電記録法
等、により画像情報に基づいて静電　像を形成し、これ
を現像剤のトナーにより現像してトナー像とし、通常は
このトナー像ｔ−転写紙等に転写せしめた上で定着せし
めることにより可ａｉＩＩＩｉｇＲｔ″形成することが
広く行なわれている。

従来、静１　像現像用トナーとしては、熱可塑性樹脂を
バインダーとしＮこれにカーボンブック・り等の着色剤
を分散含有せしめ友ものを微粉砕して得られる粉末状の
トナーが広く用いられている。。

それが二成分トナーでろれば、鉄粉、ガラスピーズ等の
キャリアと混合攪拌することにより、父上れが磁性体微
粉末を含有して成る一成分・トナーであればそれ目体を
攪拌することにより、摩擦帯電せしめて、その静電力を
、利用して静電　像ｔ−現像せしめる。かくして得られ
たトナー像は、例えに複写紙に転写された恢、加熱ロー
ラ等により加熱して定着せしめるようにしている。しか
し、仁のようなトナーにおいては、摩擦帯電のための攪
拌時にトナー粒子が破砕されて微粉トナーが虫取き、れ
、その結果可視画像の質が低いものとなり、或いはトナ
ーを早期に新しいものと変換することが必要となるのみ
ならず、定層ｔ′加熱定着方式によって達成するため、
定着器の温度か７５ｉ要の設定温［Ｋｔで上昇するまで
の間に長い待機時間が必要でＴｏす、また加熱のために
多大のエネルキーが必要とされる。更には紙詰シが起こ
ったときＫは火災の原因ともなり、しかも確実な定着を
達成するためには、温度条件等において相当に厳しい条
件を満足することが必要である。

このような状況下において、圧力により定Ｗｔ″行なう
方式が提案されている◎即ち、トナーに圧力を加えてト
ナー粒子を画像形成用支持体に定着させる圧力定着法が
提案されており、例えば、米ｌｉ！ｌｌｌ許第３，２６
９，６２６．号明細書に記載された方法が知られている
。この゛方法は熱も溶媒も便わないですむため、檀々の
障害がなく、またフオームアップタイムを必要とせず、
嘔らに定着に必要とするエネルギーが少なくて済むとい
う利点がるる。

しかしながら、上記圧力定着性は、加熱等による定着性
と比べ、定着性が悪く、擦るとはがれやすかったり、閤
い圧力を必要とするため１ＩｋＩ像形成用支持体例えば
複写用紙の繊維が破壊さ扛て用紙が弱くなったり、１ｍ
墨用紙の表面が過度の光沢を持ったりするなどの欠点か
めった。

斯かる欠点ｔ−解決するために、求近、いわゆるマイク
ロカプセルを静電　像現像用トナーとして用いることの
研究が行なわれるようになってきている。このマイクロ
カプセル型トナーとは、砿粒子状の樹脂カプセル円に、
圧力定着性を示す液状物質若しくは軟質の固体及び着色
剤を芯材として封入した粉体状のものでるる。

このマイクロカプセル型トナーは、芯材内に粘着性の軟
質固体等を封入することができるため、”　従来の単一
の樹脂よりなる圧力足着用トナーに比べ、粉体特性が良
く、低圧で定着ができ、トナー製造中又は貯蔵中に凝集
、ブロッキング等がおこらないなどの利点が期待される
つ 〔発男が解決しようとする問題点〕 かかる圧力建漕可能なマイクロカプセル型トナーに関し
ては、例えは、特開１＠５１−９１７２４号、同５２−
１１９９３７号、同５４−１１８２４９号及び同５５−
６４２５１号等の各公報に記載の技術が知られている。

これら各公報記載の技術によれは、芯材内に粘着性の軟
質固体等を耐大しているため従来のポリエチレンワック
ス等の結晶性重合体で１ら成る圧力定着用トナーに比し
て、被写用紙等への接着性が改良さｎている。しかしな
がら加圧ローラヘトナー像が転写する所謂ゆるオフセッ
ト現象や加圧ローラへ複写紙等が巻き付く梳象等を防止
するためのトナーの粘弾性が不充分でるるという欠点を
有していた。

〔間［ｔ−解決するための手段〕

不発ｑｔｉかかる実情に鑑みて提案さｎたもので、その
目的とするところは、圧カ足着性が良好で、かつ耐オフ
セクト性及び耐巻き付き性等に優れたマイクロカプセル
型トナーを提供することにろる。

前記の目的は、芯材と該芯材を覆う外壁とｔ−有するマ
イクロカプセル型トナーにおいて、前記芯材が非結晶１
合体及び結晶性］［合体を生成分として含有するマイク
ロカプセル型トナーで６９、好ましくは前記非結晶性重
合体と前記結晶性ｉ　＠体の重量化が９５〜４ｏ：５〜
６ｏであるマイクロカプセル型トナーにより達成でれる
。

前記構成の本発明のマイクロカプセル位トナーにおいて
は、非結晶性重合体は紙への棲層注に寄与し、結に性重
合体は加圧の際に塑性変形性が良好で６る九め複写紙へ
の接着面積か増大し、結果的に前記非結晶重合体と共に
定着性の同上に寄与することとなる。

さらには、結晶性重合体は、非結晶１合体に比して一般
に粘弾性が高いため、加圧定着における問題点であるオ
フセット現象及び巻き付は等の発生が排除される。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明のマイクロカプセル型トナーｔ−製造ｆる方法は
種々の公知のカプセル化技術を利用することができる。

例えはスプレードライ法、界面１合法（Ｓ濁分散粒子の
界面で当該粒子中の成分と分散媒中の成分とが諷合反応
しで樹脂膜を形成する方法）、コアセルベー１ン法、１
ｎ−ｓｉｔｕ重合法、相分離法などや米１ｉｆｆｌ特許
第３，３３８，９９１号、同第３．３２６．８４８号及
び同第３，５０２，５８２明細明細書などに記載されて
いる方法などを利用できる。なかでも、・界面重合法を
効果的に利用できる。外壁の形成が容易で、芯材と壁材
の機能分離が容易であるためである。

を友、マイクロカプセル麗トナーを構成する外壁物質は
、特に制限されるものではないが、エポキシ樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ビニ
ル系樹脂及びその他の樹脂が実用上好ましく用いられ、
保存安定性や製造上反応時間が速やかな点くおいてはポ
リウレタン樹脂、ポリウレア樹脂を用いることが籍に好
ましい◎エポキシ樹脂は１．（エポキシ樹脂めるいは）
エポキシ基を含有する化合物（高分子化合物を含む）と
硬化剤との反応で生成する樹脂でるる。これらのエポキ
シ樹脂るるいはエポキシ基を富有する化合物の例として
は、下記のものが挙げられるが、分子中に２ヶ以上のエ
ポキシ基ｔＶするものでろれば特に限定されない。

（１）　　ビスフェノールＡｉＪエポキシ樹脂市販品名
：「エピコート８０１Ｊ、　「エピコート８１５Ｊ、ｒ
エピコート８１９Ｊ、ｒエピコート８２８Ｊ、ｒエピコ
ート８３４Ｊ　（油化シェルエポキシ社製） （２２レゾルシン型エポキシ樹脂 （３）　　ヒス７　ｘ　／　−ルＦ　型エポキシ樹脂さ
らに、市販品の例としては、「エピコート８０７Ｊ、ｒ
工・ピ、コー　ト＋　８２７Ｊ、ｒエピコート　ｌ　９
０　Ｊ。

「エピ：ｒ−１−ＹＸ−３１０Ｊ、　ｒエピコートＤＸ
　−２５５Ｊ（油化シェルエポキシ社製）などが挙げら
れる。

なお、上記硬化剤としては、エチレンジアミン、ジエチ
レントリアミン、トリエチレントリアミン、テトラエチ
レンペンタミ／、ヘキサメチレンジアミン、イミノビス
プロピルアミン、その他の脂肪族ポリアミン化合物、キ
シリレンジアミン、フェニレンジアミン、その他の芳香
族ポリアミン化合物が代表的である。又、市販品として
は、エピキ為アＴ１エピキエアＵ１エピキエア１０３．
エポン−）Ｂ−００１，エボメートＬＸ−ＩＮ、エポメ
ー）ＰＸ−３（以上、油化シェルエポキシ社製）等、そ
の他一般にエポキシ硬化剤として知られているものを挙
げることができる。

ポリアミド樹脂としては、セバシン酸クロライド、テレ
フタル酸クロライド、アジピン酸クロ２イド等のカルボ
ン酸塩化物と、上記エポキシ樹脂の硬化剤として例示し
た脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン等の反応によっ
て得られる、いわゆるポリアミド樹脂を用いることがで
きる０　　　′ポリウレタン樹脂はポリイソシアネート
とポリオールと６反応によって得られ、ポリウレア樹脂
はポリインシアネートとポリアミンとの反応によって得
られる。ここにポリイソシアネートの具体例としては次
のものを挙ぐることかできる。

ｌ）ヘキサメチレンジインシアネート ＯＣＮ、（ＣＨ，）、　ＮＣＯ 市販品名＝「デスモジ為−ルＨ」 （注文バイエルウレタン社製） ２）ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート市
販品名：「ミリオネートＭＴ　Ｊ （日本ポリウレタン工Ｊｉ１社１１！　）「アイソネー
ト１２５ＮｉＪ 「スミネートＭ」 （注文化学工業社製） 以上の如きポリイソシアネートと反応してポリフレタン
樹脂巻しくはボリクレア樹脂を与えるポリオール又はポ
リアミンの具体例としては、次のものを挙げることがで
きる。

１）ポリオール エチレングリコール、フロピレンクＩＪコール、ブチレ
ングリコール、ネオベ、ンチルグリコール、ヘキサメチ
レングリコール、その他。

２）ポリアミン エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、フェニレ
ンジアミン、キシリレンジアミン、その他。

３）前記ポリオール及びポリアミンの外に水も好ましく
用いられる。

本発明のマイクロカプセル型トナーの形態としては、芯
材中に非結晶性重合体と結晶性重合体を物理的混合状態
で含有させてもよいし、両者のブロック″ｉＬ曾体また
はグラフト１合体の形態で官有させてもよい。前記非結
晶性重合体の例としては、ポリアクリル酸メチル、ポリ
アクリル酸ｎ−ブチル、ポリメタクリル酸２ウリル、ア
クリル酸エステルもしくはスチレン糸モノマーのオリゴ
マー、スチレン・アルキルアクリレート共重合体、スチ
レン・アルキルメタクリレート共重合体、ポリ酢酸ビニ
ル等が挙けられるが本発明の前記非結晶性重合体はこれ
らに限定されるものではない。

前記結晶性重合体の例としては、ポリメチレンオキサイ
ド、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、
ポリビニルエチルエーテル、ポリビニルエチレンエーテ
ル、ポリビニルブチルエーテル、ポリビニルステアレー
ト、ポリエチレ／セバケート、ポリへキサメチレンセバ
ケート等が挙げられるが、本発明の前記結晶性重合体は
これらに限定されるもので蛙ない。ここで、前記マイク
ロカプセル型トナーを構成する非結晶性重合体と結晶性
重合体の重量比＃ｉ９５〜４０：５〜６０でｈυ、好ま
しくは９０〜ｓｏ　：ｔｏ〜５０とされる。

又、芯材中には、好ましくは着色剤が含有嘔れるが、例
えば−成分トナーとして用いられる磁性トナーとして好
適なマイクロカプセル型トナーを得るためには、当該着
色剤の一部又は全部として磁性体の微粉末が官有される
。

着色剤としては、カーボンブラ・ツ夛１１．ニグロシン
染料（Ｃ，１，Ａ３０４１５Ｂ八アニリンブルー（Ｃ。

１、Ａ３０４０５）、ローズベンガル（Ｃ、Ｉ　、　Ａ
　４５４３５）、これらの混合物、その他を挙げること
ができる◇前記磁性体としては、フェライト、マグネタ
イトを始めとする鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性
を示す金属若しくは合金又はこれらの元素を含む化合物
、或いは強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すこ
とによりて強磁性を示すようになる合金、例えばマンガ
ン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−錫などのマンガ
ンと銅とを含むホイスラー合金と呼はｎる種類の合金、
又は二酸化クロム、その他を挙げることができる。

具体的には、マグネタイトとして、ＥＦＴ−１０００、
ＥＰＴ−５００％ＭＲＭＢ　−４５０Ｃ以上、戸田工業
社製）、ＢＬ−５２０、ＢＬ−８Ｐ、　ＲＢ−ＢＬ、　
ＲＢ−２０（以上、チタン工業社襄ンなどが好適に用い
られる。

本発明のマイクロカプセル型トナーの各構成材料の混合
量比は下記表に示す比率が好適でるる。

本発明において、外壁としてエポキシウレア樹脂もしく
はエポキシウレタン樹脂を用いることは好ましいことで
ある。この場合に好ましく用いられる製造性の例は次の
通ｐでろろ。

前記多価インシアネート化合物、前記エポキシ基を含有
する化合物、前記結晶性重合体、ビニル系単量体、重合
開始剤及び前記着色剤等金均−に混合した後、この混合
物を適宜の分散安定剤を含有せしめた水よ構成る分散媒
中に投じ、攪拌等により、前記混合物を微粒子状に分割
して分散懸濁せしめる。この状態において、先ずエポキ
シウレア若しくはエポキシウレタン樹脂で単量体の形で
カプセル化し、次いで重合せしめるが重合終了まで攪拌
を継続する。その後、固形物を戸別し、乾燥せしめてマ
イクロカプセル型トナーを製造する。

ここで用いられる分散安定剤としては、例えばゼラチン
、ゼラチン誘導体、ポリビニルアルコール、ポリスチレ
ンスルホン酸、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキ
シエチルセルロース、ヒドロキシグロビルセルロース、
カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリアクリル
酸ナトリウムなどの水浴性高分子物質類、アニオン系界
面活性剤、非イオン系界面活性剤、カチオン系界面后注
剤等の界面活性剤類、コロイダルシリカ、アルミナ、リ
ン酸三カルシウム、水酸化第二鉄、水酸化チタン、水酸
化アルミニウム等の親水性無機コロイド物質類、その他
を有効に用いることかできる。これらの分散安定剤は勿
論二種以上を併用してもよく、また過当な助剤等を共に
用いてもよい。

本発明に係るマイクロカプセル型トナーの粒径は別段制
約金受けるものではないが、平均粒径は通常５〜５０μ
ｍ１好ましくは５〜３０μｍとされる。また外壁の厚み
及び芯材の粒径は従来のマイクロカプセル型トナーの場
合と同様でよい。

本発明マイクロカプセル型トナーは磁性体微粉末を含有
するものであるときには単独で現像剤として用いられ、
又磁性体微粉末ｔ−言有しないものであるときは、キャ
リアと混合して二成分系の現像剤全１４整して用いるこ
とができる。

本発明のトナーは、その外壁の厚さ、粒径等によっても
異なるが、例えは１０〜３０に９／気の線圧の押圧ロー
ラによって容易に断裂するので、例えば定着器をそのよ
うな押圧ローラによって構成せしめることにより、当該
トナーによるトナー像を、これを支持する例えば複写紙
上に容易に定着せしめることができる。また、その際に
補助的な加熱が行なわれてもよい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明するが、これらによ
って本発明の実施態様が限定嘔れるものではない。なお
「部」は特にことわらない限シ、重量部を表わす。

（実施例１）（界面重合法の例） セバシン酸６３ｍ、ヘキサメチレングリコール３７部及
び硫酸１部を反応釜中で攪拌しながら１８０℃で５時間
加熱した。その後、再沈、濾過、乾燥して結晶性１合体
であるポリへキサメチレンセバケートを侍た〇 上記ポリへキサメチレンセバケート１５部、メタクリル
酸ラウリル２０部、２．２’−アゾビス−（２，４−’
）ｌチルバレロニトＩ）ｋ）０．８部、ｍ性粉ＢＬ−５
２０（チタン工業社ａ）ｓｏ部及びジフェニルメタン−
４，４−ジイソシアネート（市販品名：ミリオネー）Ｍ
Ｔ、日本ポリウレタン工業社展）２０部を混合し、サン
ドグラインダーにて、約１時間均一に混合分散し、磁性
１ンクｔ−得た。次いで、分散安定剤どしてコロイド状
リン酸三カルシウム２０ｇとドデシルベンゼンスルホン
酸ナトリウム０．２ｇを含む水溶液３１中に、ホモジェ
ッター（特殊機化工業社製）を用いて、上記の均一混合
分散物４００ｇを平均粒径が１５μｍとなるようくホモ
ジェッターの回転数を調整しながら水中に懸濁分散せし
めた。

かくして得られた懸濁分散液を四つロフラスコに移し、
キシリレンジアミン４０９を室温で約１５分かけて加え
た。滴下終了後８０℃に昇温し、２０時間連続して攪拌
を行ない、メタクリル酸うウリルｔ″重合させ、ウレア
重合体を外壁とするマイクロカプセル金得た。

次いでこれを冷却し、４０紅の濃塩酸を加え、分散安定
剤でめるリン酸三カルシウムを分解除去せしめ、濾過、
水洗及び乾燥して、本発明のマイクロカプセル型トナー
を得た。このトナーｔその１１現像剤として用い、電子
写真複写機ｒＵ−Ｂｊｘ１２００　Ｊ（小西六写真工業
社製）Ｑ加熱定着器を圧力定着器（定着圧力２０　ｋｇ
／ｌｘ　）に改造した改造機を用いて常温において１ｌ
ｉＩ像形成金行なりたところ、定着性良好でろり、オフ
セット及び巻き付き共発生していなかった。

（実施例２）（コアセルベート法及びスプレードライ法
による例） 芯材物質として、ポリメタクリル酸ラウリル２０部及び
実施例１のポリへキサメチレンセバケート１５部に塩化
メチレン５０ｓ及ヒ磁性粉ＢＬ−５２０゜（チタン工業
社＃）５０部を加え、サンドグラインダーにて均一に混
合分散せしめた。

別に尿素１５部と３７Ｘホルムアルデヒド水溶ｔ４０部
を混合し、１０％エタノールアミン水溶液を加えて、ｐ
Ｈを８に調整し、これを７０’ＧＫ保って約３時間攪拌
し、尿素ホルムアルデヒド初期縮合物を得た。次いで、
この初期癲合物７５Ｉ！を含む水溶液ｌｌ中にホモジェ
ッターを用いて、上記の均一混合分散物３００ｇを平均
粒径が１５μｍとなる様にホモジェッターの回転数を調
整して、懸濁分散せしめた。この分散ａｔ−四つロフラ
スコに移し攪拌しながら、クエン鈑を徐々に部下してｐ
Ｈを５にし、温度？５０℃に保って、２時間攪拌した（
この間に芯材材料を溶解した塩化メチレンは蒸発する）
。嘔らに１クエン酸でｐＨを３に下げて、更に５０℃に
５時間保ち、分散液滴表面に尿素−ホルムアルデヒド縮
合物の外壁を形成せしめた。この様にして得られたカプ
セル粒子を水洗・−過した後、カプセル１００部に対し
て２０部の樹脂分を含んだ別調整のスチレン・アクリル
共重合体のエマルジ１ンと混合し、スプレードライヤー
によシ噴霧乾燥して、上記カプセルの外側にスチレン・
アクリル共重合体の外壁を設けた。

このようにして本発明のトナーｔ−得た〇このトナーを
用すて実施例１と同様に画像形成を行なったところ、定
着性良好であり、オフセット及び巻き付き共発生してい
なかりた〇（比較例１） 芯材として、実施例１で用いた結晶性ポリへキサメチレ
ンセパケートを使用せずにメタクリル酸２ウリル３０部
、２．２′−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニト
リル）１．２部を用いた以外は実施例１と同様にして界
面重合によりマイクロカプセル型トナーを得た。このト
ナーを用いて実施例１と同様に画像形成を行なったとこ
ろ、定着性はほぼ満足できるもので６゛りたが、オフセ
ットが発生し、画像汚れが見られた。また、複写紙のロ
ーラーへの巻き付！現象のために、複写紙にシワがよっ
ているのが観察された。

（比較例２） 芯材として、実施例２で用いたポリメタクリル酸ラウリ
ルを使用せずに、ポリへキサメチレンセバケート３０部
を用いた以外は実施例２と同様にコアセルベート法及び
スプレードライ法によりマイクロカプセル型トナーを得
た。仁のトナーを用いて実施例１と同様に画像形成を行
なったところ、オフセットは発生していなかったが、定
着性は非常に悪く、指でζすると複写紙からトナーが簡
単にはがれてしまうことがわかった〇 〔発明の効果〕 以上、緩朋したように本発明の改良されたマイクロカプ
セル型トナーは、定着性が優れている外、耐オフセット
性及び耐巻き付き性等においても優れた特性を発揮する
などの効果を奏する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）芯材と該芯材を覆う外壁とを有するマイクロカプ
   セル型トナーにおいて、前記芯材が非結晶性重合体及び
   結晶性重合体を主成分として含有することを特徴とする
   マイクロカプセル型トナー。
2. （２）前記非結晶性重合体と前記結晶性重合体の重量比
   が９５〜４０：５〜６０である特許請求の範囲第１項記
   載のマイクロカプセル型トナー。