JPS62175763A - 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、電子写真法等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、環境上の問題などから
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ノくイングーで
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１；・１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
材料とバインダーと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態のトナーである。

［従来技術および問題点］ 従来知られているカプセルトナーは、電子写真用トナー
として本来必要とされる諸特性において必ずしも満足で
きるものとはいえない。

すなわち、電子写真用現像液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などが必要
とされており、ざらに二成分現像方式の場合には使用す
るキャリア粒子の表面を汚すことがないことなどが必要
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
付着してローラーが汚れる現象）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、粉体特性、紙な
どの支持媒体への定着性（定着された画像の保存性も含
む）、非オフセット性、また利用する現像方式に応じて
帯電性および／または導電性などの諸特性の全てにおい
て高いレベルになければならない、しかしながら、これ
までに知られているカプセルトナーは上記のような諸特
性について必ずしも満足できるものではなかった。

例えば、磁性粒子を含有するカプセルトナーにおいては
、通常磁性粒子の表面は親木的であり、一方芯物質は親
油的であるためその芯物質中に含まれるべき磁性粒子が
外殻の内部に存在しており、さらにその磁性粒子の一部
が外殻表面に露出して存在する傾向がある。そのため外
殻の緻密性が充分でなく、従って、芯物質中の油性溶剤
の揮散（カプセルトナーの貯蔵時に外殻を通り抜けて芯
物質の油性溶剤成分が消失する現象）を防止することが
困難であるとの問題がある。このように芯物質中の油性
溶剤が揮散したカプセルトナーは定着性が悪くなる。す
なわち、このようなカプセルトナーは製造直後は良好な
定着性を有していても経時において定着性が悪化する傾
向がある。

これを改停するための方法として、例えば磁性粒子など
の表面をポリマーで被覆することで磁性粒子に親油性を
付ｔする方法が既に提案されいる（米国特許第４３０７
１６９号の明細書）、シかし、本発明者の検討によれば
、被覆されたポリマーが芯物質のパイグーの成分として
用いられる油性溶剤に溶解する傾向があり、このため、
磁性粒−Ｌなどの表面をポリマーで被覆する効果が充分
に得られにくく、従って、定着性が充分に改善されない
傾向がある。さらに、このようなカプセルトナーの粉体
特性が特に経時において低下する傾向がある。

［発明の目的］ 本発明は、定着性が向上した電子写真用カプセルトナー
を提供することを特徴とする 特に１本発明は、経時においても良好な定着性が保持さ
れた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。

［発明の要旨］ 本発明は、ポリマーと該ポリマーを溶解もしくは膨潤し
うる油性溶剤とを含むバインダー、表示記録材料および
磁性粒子とを含有する芯物質と、該芯物質の周囲に形成
された外殻よりなるカプセルトナーであって、該磁性粒
その表面が該油性溶剤に実質的に溶解しないポリマーで
被覆処理されたことを特徴とするカプセルトナーにある
。

［発明の効果］ 本発明のカプセルトナーは、芯物質に含有された磁性粒
子の表面がバインダーの成分として用いられた油性溶剤
に実質的に溶解しないポリマーで被覆処理されているた
め、磁性粒子が芯物質中に安定して存在し、外殻中に局
在するか、あるいは外殻表面に露出することが極めて少
なく、従って、外殻の緻密性が優れており油性溶剤が外
殻から揮散することがなく、定着性に優れており、特に
経時においても優れた定着性を保持したカプセルトナー
である。

さらに本発明のカプセルトナーは、粉体特性が優れてお
り、特に経時においても優れた流動性を保持したカプセ
ルトナーである。

［発明の詳細な記述］ 本発明のカプセルトナーは、芯物質と、該芯物質の周囲
に形成された外殻よりなる基本構造を有するものである
。

本発明のカプセルトナーの芯物質には、ポリマーおよび
油性溶剤よりなるバインダー、表示記録材料並びに磁性
粒子が含まれる。

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
バインダーの成分であるポリマーに特に制限はない。芯
物質として含有される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２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、ポリインブチルメタクリレート、ポリエチレ
ングリコールジメタクリレート、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、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
酸ビニル及びポリ塩化ビニルなどを挙げることができ、
これらは単独、混合状態のいずれの状態で用いられてい
てもよい。

Ｌ記のバインダー用ポリマーとして特に好ましいものは
、ポリインブチルメタクリレート、ポリエチレングリコ
ールジメタクリレートおよび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である。

本発明のバインダーの成分として用いることのできる油
性溶剤は、上記のポリマーを溶解もしくは膨潤させうる
沸点１５０℃以上の高沸点溶媒（以下、単に高沸点溶媒
ともいう）である、このような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１１．）リクレジルホスフェート、トリキシレリ
ルホスフェート）；クエン酸エステル類（例、０−アセ
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（Ｎ、　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−
、ｍ−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酸のアミド化合物類（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）ニ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、ｌ−ジメチ
ルフェニル−１−フェニルエタン、■−エチルフェニル
ー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、これらは単独、混合状態のいずれの
状態で用いられていてもよい。

油性溶剤としては、上記高沸点溶媒に加えて更にＬ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
に低情意溶媒ともいう）を用いることができる。

低沸点溶媒の具体的な例としては、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。

低沸点溶媒は上記の高沸点溶媒に対して任意の割合にて
混合することができるが、一般には、高浦点溶媒／低佛
点溶媒の重量比で９／１〜１／９の範囲内で混合するこ
とが望ましい。

バインダーは、ポリマーと高沸点溶媒を含む組成物であ
ることが好ましい、また、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も好ましい。

ポリマーと高沸点溶媒との混合比は、ポリマー／高沸点
溶媒の重量比で（ｍ１〜１００の範囲内にあることが望
ましい、また、［ポリマー＋高温点溶媒Ｊと低沸点溶媒
の混合比についても。

［ポリマー十高沸点溶媒］／低沸点溶媒の重量比でｏ、
１−ｔｏｏの範囲内にあることが望ましい。

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２１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。

未発１１のカプセルトナーの芯物質に含有される磁性粒
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着色材
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芯物質に含有される磁性粒子
は、該表面がポリマーで被覆されたことを特徴とする。

磁性粒子の表面に被覆されたポリマー（以下、単に表面
被覆層ポリマーともいう）は、上記のバインダーの成分
として用いられる高沸点溶媒に実質的に溶解しないもの
である。ポリマーが高沸点溶媒に溶解する場合には、カ
プセルトナーの製造過程で、磁性粒子の表面被覆層ポリ
マーが高沸点溶媒に溶は出して磁性粒子の表面処理の効
果が失われる。このような表面被覆層ポリマーの例とし
ては、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリ
ル、ポリアミド、塩化ビニリデン、ポリエステル、エポ
キシ樹脂、ポリアセタール樹脂およびメラニン樹脂など
を挙げることができる。なお、磁性粒子の表面被覆層ポ
リマーとＬ記のバインダー用ポリマーとは共通の繰返し
モノマー単位を有するポリマーであることが好ましい。

磁性粒子の表面をポリマーで被覆する方法としては、磁
性粒子表面で七ツマ−を重合させることにより磁性粒子
の表面にポリマー被覆層を形成する方法あるいは適当な
溶媒に溶解したポリマー溶液中に磁性粒子を浸漬した後
磁性粒子を乾燥することにより磁性粒子表面にポリマー
被覆層を形成する方法等の公知の方法を用いることがで
きる。

本発明の磁性粒子の表面被覆層ポリマー、バインダー用
ポリマーおよび高沸点溶媒の間には、前述のように１表
面被覆層ポリマーは高沸点溶媒に実質的に溶解しないこ
と、そしてバインダー用ポリマーは高沸点溶媒に溶解も
しくは膨潤することなどの相互関係があり、このような
表面被覆層ポリマー（Ａ）、バインダー用ポリマー（Ｂ
）および高沸点溶媒（Ｃ）の組合せの態様として、例え
ば、（Ａ）ポリメチルメタクリレート、（Ｂ〕ポリイン
ブチルメタクリレート、（Ｃ）１−イソプロピルフェニ
ル−２−フェニルエタン、あるいは（Ａ）ポリアクリロ
ニトリル、（Ｂ）ポリイソブチルメタクリレート、（Ｃ
）ｌ−イソプロピルフェニル−２−フェニルエタンなど
を挙げることができる。

カプセルトナーの外殻を形成する樹脂の種類には特に制
限はないが、カプセルトナーとしての特性を考慮すると
、その外殻樹脂は、ポリウレタン、ポリウレア、ポリア
ミドあるいはエポキシ樹脂であることが好ましい。これ
らの樹脂は単独であっても、また混合物としても外殻形
成用の樹脂として用いることができる。

次に本発明のマイクロカプセルトナーを製造する方法に
ついて、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂或いはポリ
アミド樹脂の外殻からなるカプセルトナーを製造する方
法を例にして説明する。

カプセルトナーの製造に際しては、水系液体中などにて
界面重合法あるいは外部重合法などのマイクロカプセル
製造方法、特に重合反応に基づくマイクロカプセル製造
方法を利用して芯物質の周囲に外殻を形成したのち、水
洗する方法などの公知の方法が利用できる。

ポリウレタン樹脂あるいはポリウレア樹脂の外殻からな
るカプセルトナーを製造する方法として利用できる外殻
形成方法としては、たとえば、界面重合法を挙げること
ができる。

ポリウレタン樹脂および／またはポリウレア樹脂からな
る外殻は、ジイソシアナート、トリイソシアナート、テ
トライソシアナート、ポリイソシアナートプレポリマー
などのポリイソシアナートと、ジアミン、トリアミン、
テトラアミンなどのポリアミン、アミン基を二個以上含
むプレポリマー、ピペラジンおよびその誘導体、ポリオ
ールなどとを水系溶媒中で界面重合法により反応させる
ことにより、容易にマイクロカプセルの外殻として形成
することができることが知られている。

また、ポリウレタン樹脂および／またはポリウレア樹脂
、そしてポリアミド樹脂からなる複合壁、たとえば、ポ
リウレタン樹脂とポリアミド樹脂からなる複合壁、ポリ
ウレア樹脂とポリアミド樹脂からなる複合壁、あるいは
、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂およびポリアミド
樹脂からなる複合壁は下記の方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アミド樹脂からなる複合壁は、
たとえば、ポリイソシアナートと酸クロライドそしてポ
リアミンとポリオールを用い１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。また、ポリウレア樹脂と
ポリアミド樹脂からなる複合壁は、ポリイソシアナート
と酸クロライドそしてポリアミンを用い、反応液となる
乳化媒体のｐＨ調製、ついで加温を行なうことにより調
製することができる。これらのポリウレタン樹脂とポリ
アミド樹脂からなる複合壁、およびポリウレア樹脂とポ
リアミド樹脂からなる複合壁の製造方法の詳細について
は特開昭５８−６８９４８号公報に記載がある。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。

外殻樹脂の形成のための重合反応に関与するモノマーは
、外殻を形成する樹脂によっても相違するが、通常は二
種類以上の七ツマ−を組合わせて用いる。そのような七
ツマ−の組合わせの例としてはインシアナート基、ビス
タロロホルメート基、酸クロライド基およびスルホニル
クロライド基からなる群より選ばれる基を含む二官衡基
性化合物のうちの少なくとも一つと、水、多価アミン、
多価アルコール、多価アミンおよび多価カルボン酸叡ら
なる群より選ばれる化合物のうちの少なくとも・つとの
組合せを挙げることができる。

表示記録材料、バインダーおよび表面をポリマーで被覆
した磁性粒子を含有する芯物質および外殻形成物質の一
方の原料化合物を水性媒体（外殻形成物質の他方の原料
化合物を含む）に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あるいはポリウレア樹脂からなる
外殻を形成させてマイクロカプセルを製造することがで
きる。この油滴状に分散された芯物質の周囲に外殻を形
成してマイクロカプセルを製造する方法自体は、前述の
ように既に公知であり、それらの公知方法を利用するこ
とによって製造するができる。

芯物質の周囲に外殻を形成させることによりマイクロカ
プセルを調製した後、このマイクロカプセルは液相から
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。乾澤に用いられる装置
、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調節剤あるいはその他
の任意の添加物質たとえば疎水性シリカなどの固体微粒
子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１％」は、特に記載のない限り「重
量％」を意味する。

［実施例１］ マグネタイト磁性粒子（商品名：　ＥＰＴ−１０００＝
同和鉄粉■製）４０ｇとポリメチルメタクリレート（分
子量３００００）の０．１％酢酸エチル溶液４００ｇｔ
−攪拌混合した後、酢酸エチルを蒸散させ１次いで粉砕
してポリメチルメタクリレート被覆層を有するマグネタ
イト磁性粒子を得た。

に記マグネタイト磁性粒子３０ｇと、ポリインブチルメ
タクリレート（商品名ニアクリベース、ＭＭ−２００２
−２、平均分子量：　７００００　：藤介化成■製）３
０ｇおよび１−イソプロピル−フェニル−２−フェニル
エタン４０とをサンドミルを用いて攪拌分散して分散液
（磁性インク）を調製した。

次いで、トリメチロールプロパンのキシレンジイソシア
ナート３モル付加物４ｇを前記の分散液（磁性インク）
と攪拌混合して油性相混合液体を調製した。

２０℃の水６０ｇにメチルセルロース（メトキシ基置換
度１．７５．平均分子量：　２００００、メトキシ基に
対するヒドロキシプロポキシ基の置換度１８％）２ｇを
溶解して得た水溶液中に、上記の油性相混合液体を激し
く攪拌しながら徐々に注ぎ、水中油滴型エマルジョンを
調製した。このエマルジョンの調製は、容器の外部を冷
却することによりその液温を２０℃以下に調節しながら
実施した。エマルジョンが形成されたのちも更に攪拌を
続け、２０℃のジエチレントリアミン水溶液（濃度５重
量％）１００ｍ文を添加し１次に、このエマルジョンの
液温を徐々に上昇させ、３０分後に６０℃とした。

エマルジョンの液温をこの温度に保ち、エマルジョン中
に含有される有機溶媒を除去する操作を行ないながら２
時間攪拌してカプセル化を終了させた。このマイクロカ
プセル分散液を遠心分離操作（５０００ｒｐｍ）にかけ
て、マイクロカプセルとメチルセルロース含有水溶液と
を分離し、得られたマイクロカプセルを水に分散して３
０重量％分散液を調製した。この分散液を再度遠心分離
操作（５０００ｒｐｍ）にかけたのち水に再分散を行な
うことからなる水洗操作を更に四回実施した。その後６
０℃で乾燥し平均粒径１２ルｍのトナーを得た。このカ
プセルトナーは、一つ一つのカプセル粒子が独立して存
在し、かつ非常にサラサラした流動性を示す状態であっ
た。

［比較例１］ ポリメチルメタクリレートで処理しないマグネタイト磁
性粒子−を用いる以外は実施例１の操作と同様の操作に
よってトナーを得た。

［比較例２］ ポリメチルメタクリレートの代りににポリイソブチルメ
タクリレート（分子量７００００）で処理したマグネタ
イト磁性粒子を用いて、実施例１と同様のポリイソブチ
ルメタクリレートおよびｌ−イソプロピル−フェニル−
２−フェニルエタンとを用いて攪拌分散して分散液（磁
性インク）を調製した。以下、実施例１の操作と同様の
操作によってトナーを得た。

［比較例３］ 分散液（磁性インク）に添加するポリマーとしてポリイ
ソブチルメタクリレートの代わりにポリメチルメタクリ
レート（分子量３００００）を用いる以外は、実施例１
の操作と同様の操作によってトナーを得た。

［ｎミカ定着特性の評価コ 」二記で得られたカプセルトナーの圧力定着特性を次の
方法により評価した。

紙支持体の北に形成されたトナー画像（ＯＤ＝１．２０
）を対向した２木のローラーからなる圧力定石器（定着
圧力１８０　Ｋ　ｇ／　ｃｒｒｆ）を用いて定着して複
写画像を得た。得られた複写画像のベタ黒の部分をマク
ベス反射濃度計で測定して、各複写画像の濃度を調べた
。

次いで複写画像を、砂消ゴムを用いて７回擦った後、前
記と同様の方法で各複写画像の濃度を調べ、この操作の
前後の複写画像の濃度の比の値をもって製造直後におけ
るカプセルトナーの定着性の尺度とした。

また、カプセルトナーを３０℃、６５％ＲＨの雰囲気下
で６箇月間保存した後、前記と同様の評価を行なった６ 以上の結果をまとめて第１表に示す。

が良好である。

第１表 製造直後　　　６箇月間保存後 実施例１　　０．８８　　　　　０．８７比較例１　　
０．８２　　　　　０．５１２　　０．８３　　　　　
０．６６ ３　　０．６３　　　　　０．６７ 第１表に示された結果から明らかなように、芯物質中に
ポリマーと該ポリマーを溶解もしくは膨潤させる油性溶
剤からなるバインダーおよび該油性溶剤に実質的に溶解
しないポリマーで表面被覆処理された磁性粒子並びに表
示記録材料が含有された本発明のカプセルトナーは、定
着性に優れており、特に長期間保存後においても定着性
が良好である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリマーと該ポリマーを溶解もしくは膨潤しうる油
   性溶剤とを含むバインダー、表示記録材料および磁性粒
   子とを含有する芯物質と、該芯物質の周囲に形成された
   外殻よりなるカプセルトナーであって、該磁性粒子の表
   面が該油性溶剤に実質的に溶解しないポリマーで被覆処
   理されたことを特徴とするカプセルトナー。 ２、磁性粒子の表面に被覆処理されたポリマーとバイン
   ダーの成分として用いられるポリマーとが共通の繰返し
   モノマー単位を有す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、磁性粒子の表面に被覆処理されたポリマーが、ポリ
   メチルメタクリレートおよび／またはポリアクリロニト
   リル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、バインダーの成分として用いられるポリマーが、ポ
   リイソブチルメタクリレート、ポリエチレングリコール
   ジメタクリレート、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からなる群から選ばれたものである
   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、油性溶剤が、バインダーの成分として用いられるポ
   リマーを溶解もしくは膨潤しうる沸点１５０℃以上の高
   沸点溶媒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。 ６、油性溶剤が、ジアリールアルカン類であることを特
   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。