JPS62150262A - カプセルトナ− - 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】 ［発明の分野］ 本発明は、電子写真法の記録方法において形成された潜
像を可視画像とするために用いられるカプセルトナーに
関する０本発明は、特に負の！Ｉ！擦イ；２電性が優れ
たカプセルトナーに関する。

［発明の背景］ 電子写真法などの記録方法におけるトナー像の定着方法
としては、加熱定着、溶剤定着および圧力定着の三種類
の方法が知られている。そして、環境との問題などから
昨今は溶剤を使用しない加熱定着方法および加圧定着方
法が利用されることが多い。

加熱定着法には従来から表示記録材料をバインダーで固
結してなるトナーが使用されている。加圧定着法におい
ても、同種のトナーが利用されているが、最近において
カプセルトナーの利用が検討されている。

カプセルトナーは、カーボンブラックのような表示記録
材料とバインダーを含む芯物質の周囲に、圧力の付与に
より破壊する性質を持つ樹脂外殻を形成させて得られる
マイクロカプセル形ｆ６のトナーである。

［従来技術および問題点］ 電子写真用現像剤として用いるトナーは、粉体特性が良
く、現像性能において優れ、潜像を形成する表面である
感光体表面を汚すことがないことが必要とされる。また
圧力定着法に用いるトナーとしては、圧力定着性が良い
こと、そして圧力定着に用いる加圧ローラーへのオフセ
ット現象（トナーが加圧ローラー表面に付着して汚れる
現象）が発生しにくいことなどが必要となる。

従って、圧力定着法に用いるトナーは、トナーの流動性
、保存安定性、非オフセット性、また利用する現像方式
に応じて帯電性など種々の面において優れた特性が要求
され、これらの諸物性のうち劣るものがあると、得られ
た可視画像の品質低下をもたらす。

さらに、電子写真用の現像剤として従来は表面を絶縁性
にしたトナーが一般的に用いられてきたが、最近ではト
ナー表面に通出な正または負の摩擦帯電性が付与させた
トナーが開発されている。

すなわち、鉄粉などのキャリアー粒子あるいは毛皮など
とトナーとを摩擦することによりトナーを帯電させ、こ
の帯電トナーを潜像に吸引させる方式の電子写真法に利
用するトナーは、装置の種により正あるいは負に規定さ
れる潜像の帯電性に対応した負あるいは正の摩擦帯電性
を有することが必要となる。

これまでにカプセルトナーの外殻材料としては多くの樹
脂が知られており、また、ポリエステル樹脂が負の摩擦
帯電性を有する樹脂であることも知られている０本発明
者は、負の摩擦帯電性を有するカプセルトナーとしてポ
リエステル樹脂を外殻材料としたカプセルトナーを検討
した。

しかしながら、本発明者の検討によるとポリエステル樹
脂を外殻材料としたカプセルトナーで芯物質中に油性溶
剤が含まれているとトナーの貯蔵中に油性溶剤が外殻を
介してトナー表面ににじみ出すことがある。トナー表面
に油性溶剤が付着状態で存在した場合には、トナー粒子
間の凝集が顕著に発生するためトナーの流動性を保持す
ることが困難である。

［発明の目的］ 本発明は、新規な負の摩擦帯電性の電子写真用カプセル
トナーを提供することを目的とする。

さらに、本発明は、負の摩Ｍ帯電性を有し、かつ流動性
および保存安定性が向上した電子写真用トナーを提供す
ることを目的とする。

［発明の要旨］ 本発明は、表示記録材料を含有する芯物質と該芯物質の
周囲に形成された外殻とから構成されたカプセルトナー
において、該外殻がポリウレタン樹脂および／またはポ
リウレア樹脂、そしてポリエステル樹脂を含む複合壁か
らなるものであることを特徴とするカプセルトナーから
なるものである。

［発明の効果］ 本発明のカプセルトナーは、その外殻が高い負の摩擦帯
電性を示し、また流動性、保存安定性などの粉体特性に
も優れているため、得られる画像が鮮明となり、また可
視画像の経時的変化が少ない。従って、本発明のカプセ
ルトナーは電子写真法の実施のために用いる現像剤とし
て優れたものである。また、本発明では、主として負の
摩擦帯電性の付与に寄与するポリエステル樹脂と主とし
て外殻の緻密性の向上に寄与するポリウレタン樹脂成分
あるいはポリウレア成分との比率を変動させることによ
りカプセルトナーの摩擦帯電性を調整できるとの利点も
ある。

［発明の詳細な記述］ 一般に、カプセルトナーは、バインダーと表示記録材料
を含有する芯物質、そして芯物質の周囲に形成される外
殻よりなる。

本発明のカプセルトナーは、バインダーとしてポリマー
および油性溶剤よりなるバインダーが用いられる。

本発明のカプセルトナーの芯物質を構成する成分のうち
バインダーの成分として用いるポリマーに特に制限はな
い。ポリマーの例としては、ポリオレフィン、オレフィ
ンコポリマー、スチレン系樹脂、スチレン・ブタジェン
コポリマー、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
ル酸エステルのホモポリマーもしくはコポリマー、メタ
クリル酸エステルのホモポリマーもしくはコポリマー、
アクリル酸と長鎖アルキルメタクリレートとの共重合体
オリゴマー、ポリ酢醜ビニルおよびポリ塩化ビニルなど
を挙げることができ、これらを単独であるいは混合して
使用することができる。

バインダー用のポリマーとして特に好ましいものは、ア
クリル酸エステルのホモポリマーもしくはコポリマー、
メタクリル酸エステルのホモポリマーもしくはコポリマ
ー、またはスチレン−ブタジェンコポリマーである。

バインダーの成分として用いる油性溶剤にも特に制限は
ないが、上記のポリマーを溶解もしくは膨潤させうる沸
点１５０℃以上の高洟点溶媒（以下、単に高沸点溶媒と
もいう）を使用することが好ましい。

高沸点溶媒の例としては、フタル酸エステル類（例、ジ
エチルフタレート、ジブチルフタレート）；脂肪族ジカ
ルボン酸エステル類（例、マロン酸ジエチル、シュウ酸
ジメチル）；リン酸エステル類（例、トリクレジルホス
フェート、トリクレジルホスフェート）；クエン酸エス
テル類（例、０−７セチルトリエチルシトレート、トリ
ブチルシトレート）；安息香酸エステル類（例、ブチル
ベンゾエート、ヘキシルベンゾエート）；脂肪酸エステ
ル類（例、ヘキサデシルミリステート、ジオクチルアジ
ペート）；アルキルナフタレン類（例、メチルナフタレ
ン、ジメチルナフタレン、モノイソプロピルナフタレン
、ジイソプロピルナフタレン）；アルキルジフェニルエ
ーテル類（例、　　ｏ−１ｍ−１ｐ−メチルジフェニル
エーテル）：高級脂肪酸または芳香族スルホンｍのアミ
ド化合物類（例、Ｎ、Ｎ−ジメチルラウロアミド、Ｎ−
ブチルベンゼンスルホンアミド）；トリメリット酸エス
テル類（例、トリオクチルトリメリテート）およびジア
リールアルカン類（例、ジメチルフェニルフェニルメタ
ンなどのジアリールメタン、ｌ−フェニル−１−メチル
フェニルエタン、■−ジメチルフェニルー１−フェニル
エタン、１−エチルフェニル−１−フェニルエタンなど
のジアリールエタン）などを挙げることができる。

なお、バインダーは、上記ポリマーを実質的に溶解もし
くは膨潤することのない沸点が１００〜２５０℃の範囲
内にある有機溶媒（以下、単に低謙古’１４　ｂＶシム
いら）ル４を田＋スーシ礒＜ｈＺ寸１い低沸点溶媒の例
としては、脂肪族飽和炭化水素、もしくは脂肪族飽和炭
化水素を主成分とする有機性液体混合物を挙げることが
できる。バインダーは、ポリマー、高沸点溶媒および低
沸点溶媒の王者を含む組成物であることが好ましい。

電子写真用トナーのための表示記録材料としては、カー
ボンブラック、グラフト化カーボンブラックなどの黒色
トナーが一般的に用いられているが、また青色、赤色、
黄色などの各種の有彩色着色剤も用いられている０本発
明のカプセルトナーも表示記録材料としてそれらの公知
の表示記録材料を用いることができる。

本発明のカプセルトナーの芯物質には磁性粒子が含有さ
れていてもよい、この磁性粒子としては公知の磁性トナ
ー用の磁性粒子（磁化しうる粒子状物質）を用いること
ができる。そのような磁性粒子の例としては、コバルト
、鉄、またはニッケルなどの金属単体、合金もしくは金
属化合物などからなる磁性粒子を挙げることができる。

なお、磁性粒子として黒色のマグネタイトなどの有色磁
性粒子を用いる場合には、そのマグネタイトなどの有色
磁性粒子を磁性粒子と青色材料の両者の役目を兼ねる成
分として用いることもできる。

本発明のカプセルトナーの外殻は、ポリウレタン樹脂お
よび／またはポリウレア樹脂、そしてポリエステル樹脂
を含む複合壁、たとえば、ポリウレア樹脂とポリエステ
ル樹脂を含む複合壁、ポリウレタン樹脂とポリエステル
樹脂を含む複合壁、あるいは、ポリウレア樹脂、ポリウ
レタン樹脂およびポリエステル樹脂を含む複合壁である
ことを特徴とするものである。

本発明のポリウレタン樹脂および／またはポリウレア樹
脂、そしてポリエステル樹脂を含む複合壁からなる外殻
は、負の摩擦帯電性を有し、かつ特に緻密性に優れた外
殻であり、従って正に荷電した潜像に吸着されやすく、
またカプセルトナーの貯蔵中に芯物質中の油性溶剤が外
殻を介してにじみ出すことが極めて少ないためカプセル
トナーの流動性および保存安定性に優れる。

本発明のカプセルトナーの外殻に含まれるポリウレタン
樹脂および／またはポリウレア樹脂とポリエステル樹脂
との重量比率が１０：０．２〜１０：　１０の範囲にあ
ることが好ましく、また１０：ｏ、５〜１０：５の範囲
にあることが特に好ましい。

このような複合壁からなる外殻は、特に磁性粒子を芯物
質内に含有するカプセルトナーを形成するために適して
いる。

次に、本発明のカプセルトナーを製造する方法を説明す
る。

本発明のカプセルトナーは、水性媒体中に表示記録材料
およびバインダー（そして所望により磁性粒子など）を
含有する芯物質を油滴状に分散した後、この芯物質の周
囲にポリウレタン樹脂および／またはポリウレア樹脂、
そしてポリエステル樹脂を含む複合壁を形成させて製造
する。

カプセルトナーの製造のために利用することのできる重
合度広を利用したマイクロカプセルの製造方法としては
、界面重合法、内部重合法および外部重合法などの公知
の製造方法を挙げることができる。

本発明のポリウレタン樹脂および／またはポリウレア樹
脂、そしてポリエステル樹脂を含む複合壁は例えば下記
の界面重合法により製造することができる。

ポリウレタン樹脂とポリエステル樹脂を含む複合壁は、
たとえばポリイソシアナートと酸クロライドそしてとポ
リオールとを用い、反応液となる乳化媒体のｐＨ調整、
ついで加温を行なうことからなる界面重合法により調製
することができる。

ポリウレア樹脂とポリエステル樹脂を含む複合壁は、ポ
リイソシアナートと酸クロライドそしてポリアミンとポ
リオールを用い、反応液となる乳化媒体のＰＨ調整、つ
いで加温を行なうことにより調製することができる。ポ
リウレア樹脂、ポリウレタン樹脂およびポリエステル樹
脂を含む複合壁は、ポリイソシアナートと酸クロライド
そしてポリアミンとポリオール（ただし、ポリアミンと
ポリオールとの合計モル量がポリイソシアナートのエ　
１１−　　リ、　し　暢り面　−Ｉ＋　ｂ　１　←　λ
　−デ　−μ　１　）　　ナー　ｍｌ　＋　　　　げ出
液となる乳化媒体のｐＨ調整、ついで加温を行なうこと
により調製することかでさる。

外殻を形成する反応の際には、反応系に含有される有機
性溶媒を除去する操作を行ないながら外殻形成反応を行
なうことが好ましい。

上記のポリウレタン樹脂および／またはポリウレア樹脂
、そしてポリエステル樹脂を含む複合壁を生成させるた
めに用いられるポリインシアナートの具体的な化合物の
例としては、ジイソシアナート（例、２．４−１リレン
ジイソシアナート、２．６−トリレンジイソシアナート
、ナフタレン−１，４−ジイソシアナート）、トリイソ
シアナート（例、ポリメチレンポリフェニルインシアナ
ート）、テトラインシアナート（例、４゜４゛−ジメチ
ルジフェニルメタン−２）、ポリイソシアナートプレポ
リマー（例、トリレンジイソシアナートとトリメチロー
ルプロパンの付加物）などのイソシアナート、Ｗを含む
化合物を挙げることができる。

酸クロライドの具体的な化合物の例としては、アジポイ
ルクロライド、セバコイルクロライド。

フタロイルクロライド、インフタロイルクロライド、テ
レフタロイルクロライド、フマロイルクロライド、１，
４−シクロへ午サンジカルボニルクロライド、４．４’
−ビフェニルジカルボニルクロライド ベンゾイルクロライド、サクシノイルクロライド、ハイ
ドロキノンジアセチルクロライド、オキサロイルクロラ
イド、酸クロライド官能基をもつポリエステル、酸クロ
ライド官能基をもつポリアミドを挙げるこができる。

ポリアミンの具体的な化合物の例としては、エチレンジ
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−７エニレンジアミ
ン、ｍ−フェニレンジアミン、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
トラアミン、ジエチルアミノプロビルアミン、テトラエ
チレンペンタミン、エポキシ化合物とアミンの付加物を
挙げるこができる。

ポリオールの具体的な化合物の例としては、エチレング
リコール、１．４−ブタンジオール、ヘキサメチレング
リコール、ヒドロキノン、レゾルシン、グリセリン、ペ
ンタエリトリット、ビスフェノールＡ、４−クロルレゾ
ルシン 塩、２，２°−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ンのアルカリ塩、１．５−ジヒドロキシナフタリンのア
ルカリ塩、フェノールフタレンのアルカリ塩，フェノー
ルホルムアルデヒド初期縮合物のアルカリ塩、４，４°
−ジヒドロキシジフェニルスルホンのアルカリ塩、２．
４−ジヒドロキシベンゾフェノンのアルカリ塩，４．４
°−ジヒドロキシベンゾフェノンのアルカリ塩、２，４
−ジヒドロキシベンズアルデヒドのアルカリ塩、メラミ
ン書ホルムアルデヒド初期縮合物、ユリア・ホルムアル
デヒド初期縮合物を挙げるこができる。

外殻が形成されたマイクロカプセルは、次いで水洗され
る。

マイクロカプセルは次に液相から分離乾燥される。この
分離乾燥のための操作は通常、マイクロカプセルを含有
する分散液を噴霧乾燥する方法あるいはマイクロカプセ
ルを含有するスラリーを加熱乾燥する方法などにより行
なわれる。

なお分離乾燥されたマイクロカプセルは、更に加熱処理
を施すことが望ましい．この加熱処理によりカプセルト
ナーの粉体特性が特に向上する。

加熱処理は５０〜３００℃の範囲の温度で行なうのが好
ましく、またさらに８０−１５０℃の範囲の温度で加熱
することが特に好ましい．加熱時間は、加熱温度および
使用した芯物質の種類などにより適宜決定することがで
きるが，好ましくは２〜２４時間加熱される。

加熱処理に用いられる装置，器具については特に制限は
なく、装置の例としては，電気炉、マツフル炉、ホット
プレート、電気乾燥器、流動層乾燥器、赤外線乾燥器な
どを挙げることができる。

本発明のカプセルトナーの外殻には、所望により、全屈
含有染料、ニグロシンなどの荷電Ａ箇剤あるいはその他
の任意の添加物質を加えることができる．これらの添加
物質は、外殻形成時、あるいはカプセルトナーの分離乾
燥後など任意の時点でカプセルトナーの外殻に含有させ
ることができる。

次に本発明の実施例および比較例を示す．尚、実施例お
よび比較例において「％」は、特に記載のない限り「重
量％」を意味する。

［実施例１］ ポリイソブチルメタクリレート（商品名アクリベース、
ＭＭ−２００２−１：藤倉化成■製）を５０重量％含有
するジフェニルエタンの溶液５０ｇにマグネタイト磁性
粒子５０ｇを乳鉢にて混練し、黒色磁性インクを調製し
た。

酢酸エチル４０ｇに、テレフタル酸ジクロライド１．０
ｇ、パーノック０７５０　（商品名ニトリレンジイソシ
アナートのトリメチロールプロパンの付加物、大Ｉ］本
インキ化学工業■製）１１．０ｇを添加し、均一な溶液
とした後、前記黒色磁性インクと混合し、油性液とした
．別にメチルセルロース６ｇを水１９４ｇに溶解した水
溶液を調製し、ビスフェノールＡ１ｇを加え炭酸ナトリ
ウムを用いてｐＨを９．５に調整し水性液を得た。得ら
れた水性液を２０℃に維持し激しく攪拌しながら上記の
油性液を添加し、Ｏ／Ｗ型のエマルジョンを得た。

このエマルジョンの乎均粒径を１０ｇｍに調整したのち
、１０分冊保持しこれにジエチレントリアミンの２．５
％水溶液５０ｇを添加し、この混合液を６０℃に２時間
加温してカプセル化反応を進行させた０反応終了後、デ
カンテーションを行なって上澄液を除去してカプセルス
ラリーを得た。このスラリーに水を添加し攪拌した後同
時にデカンテーションを行なう水洗操作を繰り返すこと
によりメチルセルロースおよび塩を除去した。

この水洗操作を２０回繰り返したのちカプセルスラリー
をオーブンで１００℃に乾燥したところサラサラした粉
体状のポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂およびポリエ
ステル樹脂を含む複合壁からなるカプセルトナー（ポリ
ウレタン樹脂＋ポリウレア樹脂：ポリエステル樹脂＝約
１０＋１．重量比）が得られた。

得られたカプセルトナーは、流動性の高い粉末であり、
長期間保存したのちも殆ど凝集が見られなかった。

上記のカプセルトナーを一成分系トナーとして用い、磁
気ロールに磁気ブラシを形成させたところ、均一な磁気
ブラシが形成された。表面電位を測定したところ負に帯
電（マイナス２０ボルト）していた、この磁気ブラシを
用いてゼロックス２０００　（富士ゼロックス■製）に
より形成した正の静電潜像を現像したのち、形成された
トナー像を紙に転写し、圧力２５０　ｋ　ｇ　／　ｃ　
ｒｒｆにて加圧定着した。

上記の現像後においては感光体上にトナーの残存は全く
見られず、転写性の良いことが確認された。

また、紙に定着されたトナー像は高い鮮鋭度を示し、ト
ナー像の保存性も優れていた。

［比較例１］ テレフタル酸ジクロライドおよびビスフェノールＡを用
いず、また炭酸ナトリウムによるＰＨ調箇を行わなかっ
た以外は実施例１と全く同様の方法で、サラサラした粉
体の形態のポリウレア樹脂を含む外殻からなるカプセル
トナーを得た。このカプセルトナーを用いて実施例１と
同様にして最適条件で現像転写したところ、感光体上に
トナー像の残存が若干見られた。

［比較例２］ バー７ツクＤ−７５０を用いずにテレフタル酸ジクロラ
イド１０ｇを用いた以外実施例１と同様の方法で油性液
を調製した０次いで、ビスフェノールＡ１０ｇを用い実
施例１と同様の方法で水性液を調整し、ジエチレントリ
アミンを加えることなく実施例１と同様の方法でポリエ
ステル樹脂を含む外殻からなるカプセルトナーを得た。

得られたトナーは凝集体が多く、また流動性も悪く現像
転写が困難であった。

［比較例３］ ポリイソブチルメタクリレート（商品名：アクリヘース
、ＭＭ−２００２−１：藤倉化成鞠製）を５０重量％含
むジフェニルエタンの溶液５０ｇにマグネタイト磁性粒
子５０ｇを乳鉢にて混練し、黒色磁性インクを調製した
。

酢酸エチル４０ｇに、バーノック０７５０（ｉ１品名ニ
トリレンジイソシアナートのトリメチロールプロパン付
加物、大日本インキ化学工業■製）１２．０ｇおよびエ
ピコート８２８（商品名：液状ビスフェノールＡ５！！
エポキシ樹脂、シェルエポキシ■製）２．０ｇを添加し
、均一な溶液とした後、前記黒色磁性インクと混合し、
油性液とした。以下は実施例１と同様の方法でポリウレ
タン樹脂を含む外殻からなるカプセルトナーを得た。

得られたトナーはサラサラした流動性の高い粉末であり
、−成分系トナー用の磁気ロールでは均一な磁気ブラシ
が形成された。さらに、この磁気ブラシを用いてゼロッ
クス２０００により形成した静電潜像を現像した。得ら
れた画像はやや濃度が低く、感光体上にトナー像の残存
が若干見られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表示記録材料を含有する芯物質と該芯物質の周囲に
   形成された外殼とから構成されたカプセルトナーにおい
   て、該外殻がポリウレタン樹脂および／またはポリウレ
   ア樹脂、そしてポリエステル樹脂を含む複合壁からなる
   ものであることを特徴とするカプセルトナー。 ２、上記外殻に含まれる、ポリウレタン樹脂および／ま
   たはポリウレア樹脂とポリエステル樹脂との重量比率が
   １０：０．２〜１０：１０の範囲にあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のカプセルトナー。 ３、上記外殻が、ポリウレタン樹脂およびポリエステル
   樹脂を含む複合壁からなるものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載のカプセルト
   ナー。 ４、上記外殻が、ポリウレア樹脂およびポリエステル樹
   脂を含む複合壁からなるものであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項もしくは第２項記載のカプセルトナ
   ー。 ５、上記外殻が、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂お
   よびポリエステル樹脂を含む複合壁からなるものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項
   記載のカプセルトナー。