JPH024896B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、静電荷像現像用のトナーに関するも
のであり、更に詳しくは圧力定着型のものとして
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ある。 〔従来技術〕 近年において、電子写真法、静電印刷法、静電
記録法等により画像情報に基いて静電荷像を形成
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を転写紙等に転写せ
しめた上で定着せしめることにより可視画像を形
成することが広く行なわれている。 従来、静電荷像現像剤トナーとしては、熱可塑
性樹脂をバインダーとしてこれにカーボンブラツ
ク等の着色剤を分散含有せしめたものを微粉砕し
て得られる粉未状のトナーが広く用いられてお
り、それが二成分トナーであれば、鉄粉、ガラス
ビーズ等のキヤリアと混合撹拌することにより、
又それが磁性体微粉末を含有して成る一成分トナ
ーであればそれ自体を撹拌することにより、摩擦
帯電せしめて、その静電力を利用して静電荷像を
現像せしめ、得られたトナー像を、例えば転写せ
しめた後、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、このようなトナー
においては、摩擦帯電のための撹拌時にトナー粒
子が破砕されて微粉トナーが生成され、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交換することが必要となるの
みならず、定着を加熱定着方式によつて達成する
ため、定着器の温度が所要の設定温度にまで上昇
するまでの間に長い待期時間が必要であり、また
加熱のために多大のエネルギーを必要とし、更に
紙詰りが起こつたときに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、圧力により定着を
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、例えば米国
特許第3269626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使わないですむ
ため、種々の障害がなく、またウオームアツプタ
イムを必要とせず、さ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ある。しかし
ながら、上記圧力定着法は、加熱等による定着法
と比べ、定着性が悪く、擦るとはがれやすかつた
り、高い圧力を必要とするため画像形成用支持体
例えば複写用紙の繊維が破壊されて用紙が弱くな
つたり、複写用紙の表面が過度の光沢を持つたり
するなどの欠点があつた。 斯かる欠点を解決するために、最近、いわゆる
マイクロカプセルを静電荷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つてきて
いる。このマイクロカプセル型トナーとは、微粒
子状の樹脂カプセル内に、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ある。 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定着用トナーに比
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、ブロツキング等がおこ
らないなどの利点が期待される。 しかしながら、従来の技術によるマイクロカプ
セル型トナーにおいては、種々の欠点がある。例
えば、特開昭54−76233号公報においては、ポリ
アミド樹脂によりマイクロカプセル型トナーの外
壁を形成することが開示されているが、その外壁
の強度が小さいため、製造上当該トナー用粒子を
単離して粉体とするために必要な乾燥工程を噴霧
乾燥により行なう必要があり、また激しい撹拌を
回避しなければならないことから十分な帯電量を
得ることができず、従つて形成される可視画像が
画像濃度の低いものとなる傾向がある。更に、こ
のトナーのカプセルを形成する重合体の重合反応
を高温で行なわなければならず、磁性トナーとし
て磁性体微粉末を含有せしめるときには、粒子中
に共に含有される多価酸クロライドの反応によつ
て生成する塩酸が磁性体を侵すようになり、所要
の特性が犠性にされることとなる。 また、同公報にはエポキシ樹脂よりなる外壁を
有するマイクロカプセル型トナーについて記載さ
れているが、エポキシ樹脂の反応速度が遅いため
反応時間が長くなるという欠点がある。さらに、
特開昭57−179860号公報には、ポリウレタン樹脂
若しくはポリウレア樹脂よりなる外壁を有するマ
イクロカプセル型トナーについて記載されてい
る。この技術は外壁の形成速度が速いという利点
があるが、壁材の強度が高くなり、定着に必要な
圧力が高くなるという欠点がある。さらに外壁が
硬質であるため、定着性にまつたく効果がなく、
単なる内部の保護にすぎず、定着性能をむしろ低
下するといつた欠点がある。さらにまた、帯電量
のコントロールが困難であるという欠点がある。 以上のように、従来のマイクロカプセル型トナ
ーは、その物性上、或いは製造上種々の問題点が
あり、実用上望ましいものは得られていないのが
現状である。 〔発明の目的〕 本発明は以上のような事情に基いてなされたも
ので、その第１の目的は、外壁に柔軟性をもた
せ、単なる芯材の保護のみではなく、外壁自体に
も定着能を付与したマイクロカプセル型トナーを
提供することにある。 本発明の第２の目的は、カプセルの強度が大き
く、凝集が生じにくく、しかも製造が容易なマイ
クロカプセル型トナーを提供することにある。 本発明の第３の目的は、荷電の制御が容易なマ
イクロカプセル型トナーを提供することにある。 〔発明の構成〕 本発明のマイクロカプセル型トナーは、少なく
ともエポキシウレア樹脂若しくはエポキシウレア
樹脂を含有する物質からなる外壁を有することを
特徴とする。 以下、本発明について具体的に説明する。 本発明のマイクロカプセル型トナーは、外壁と
芯材によつて構成される。外壁は上記構成を有
し、芯材は圧力定着性物質及び着色剤を含有す
る。なお着色剤は芯材でなく外壁中に含有されて
いてもよく、又芯材と外壁の双方に含有されてい
てもよい。 本発明における外壁を構成する物質は、少なく
ともエポキシウレア樹脂若しくはエポキシウレタ
ン樹脂を含有する。 上記樹脂は本物質中で100％重合体であつても
よいし、又100％重合体でなく、一部分重合体で
あつてもよいし、さらに本物質中に混合の態様で
存在していてもよい。 上記物質は次のようにして得ることができる。
すなわち、ウレア及びウレタン樹脂の原料となる
多価イソシアネート化合物と、エポキシ樹脂の原
料となるエポキシ樹脂プレポリマーあるいはエポ
キシ基を有する化合物との混合物を多価アミン化
合物と反応させることによつて得られる。すなわ
ち、イソシアネートとアミンとの反応でウレア結
合が生じ、エポキシ樹脂プレポリマーあるいはエ
ポキシ基を有する化合物とアミンとの反応でエポ
キシ環の開環がおこる。そのため外壁中に下記の
構造を有する物質が生成されているものと思われ
る。 （それぞれＲ、R′、R″は二価結合基を表わす。） さらに、ウレタン若しくはウレア樹脂と、エポ
キシ開環重合体との混合物の形で存在している可
能性もある。 上記のようにして得られた物質により外壁を構
成し、カプセル型とする。 上記の外壁を構成する物質に含有される樹脂を
得るための多価イソシアネートとしては、例えば
次のものを好適なものとして挙げることができ
る。 (1) ヘキサメチレンジイソシアネート OCN（CH₂）₆OCN 市販品：「スミジユールＨ」住友バイエルウ
レタン社製 (2) 市販品：「スミジユールＮ」住友バイエルウ
レタン社製 (3) メタフエニレンジイソシアネート

【式】 市販品：「ナフコネート」ナシヨナルアニリ
ン社製 (4) トルイレンジイソシアネート

【式】と

〔発明の効果〕

静電荷像の現像に際しては撹拌により摩擦帯電
されることとなるが、当該トナーはその外壁が摩
擦に対して大きな耐久性を有するエポキシウレア
若しくはエポキシウレタン樹脂より成るものであ
るので、その撹拌を相当激しく行なつても潰され
ることがなく、従つて十分な帯電量を保有せしめ
ることができ、この結果画像濃度の十分に高い可
視画像を形成することができる。また、外壁はエ
ポキシウレア樹脂若しくはエポキシウレタン樹脂
より成り、前記樹脂は湿気の影響を受けることが
なく、従つて粉体としての流動性が長期間に亘つ
て保持されて凝集することがなく、この点から静
電荷像現像剤トナーとして用いたときに、良好な
画質の可視画像を安定に形成することができる。 更に本発明のトナーは、その外壁の厚さ、粒径
等によつても異なるが、例えば10〜30Kg／cmの線
圧の押圧ローラによつ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つて構成
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転写紙上に容易に定着
せしめることができる。即ち、カプセルが破裂せ
しめられると内部に封入された芯材が放出される
が、この芯材は着色剤が含有された圧力定着性物
質であるため、十分な可視性を有しており、しか
も流動性若しくは可塑性を有しているところへ圧
力が印加されるため当該圧力定着性物質が転写紙
等の紙の繊維間に侵入し又は押入されるようにな
つて捕促され、この結果、トナー像が乱されるこ
となく、即ち解像度が犠性にされることなく、十
分な定着が達成される。また、外壁が剛直な高分
子ではなく、ある程度の弾性を有するエポキシウ
レアもしくはエポキシウレタン樹脂であるため、
外壁による定着性の低下がなく、定着不良をおこ
さず、例えば定着した後、指、紙、消しゴム等で
こすつても容易には、はがれない画像が得られ
る。 以上、本発明のマイクロカプセル型トナーの利
点について説明したが、以上のほか、次のような
効果を得られる。即ち、本発明に係るマイクロカ
プセル型トナーの外壁は、樹脂としては強固なエ
ポキシウレア樹脂若しくはエポキシウレタン樹脂
より成るものであるため、液体中に分散された状
態から単離して粉末状のものとすべき場合に通常
の過法より別し乾燥せしめる手段を、別段の
弊害を伴わずに利用することができる。また、本
発明のマイクロカプセル型トナーの製造を、既述
のような懸濁分散重合法の一種である界面重合法
（懸濁分散粒子の界面で当該粒子中の成分と分散
媒中の成分とが重合反応して樹脂膜を形成する方
法）等を利用して非常に有利に、即ち容易に且つ
低いコストで行なうことができる。そしてこの方
法においては、分散媒として安価な水を使用する
ことがきて危険もなく、得られる粒子が本質的に
球形であり、電子写真的物性として重要な項目の
一つである流動性の高いトナーを確実に製造する
ことができる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例について説明するが、こ
れらによつて本発明が限定されるものではない。 実施例 １ 芯材に含有する物質として液状ポリブテン
（HV−35、日本石油化学社製） 50ｇ 多価イソシアネートの例示化合物(6)（トルイレ
ンイソシアネートとトリメチロールプロパンと
の反応生成物）、（スミジユールＬ−75、住友バ
イエルウレタン社製） 25ｇ ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート
819、油化シエルエポキシ社製） 25ｇ 磁性粉（BL−520、チタン工業社製） 100ｇ 以上の物質を混合し、サンドグラインダーによ
り約１時間撹拌し、混合分散せしめ、磁性インキ
を得た。 別途に、リン酸三ナトリウム及び塩化カルシウ
ムより調整したコロイド状リン酸三カルシウム14
ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.06
ｇを水800mlに均一に分散した分散液を調整する。
ついでこの分散液中に前述の磁性インクをT.Kホ
モジエツター（特殊工機工業社製）を用い、回転
数8000〜9000rpmにて、光学顕微鏡観察下、約５
〜20μの油滴粒子になるように約10分間分散せし
めた。 ついで２の４口のフラスコに移し、低速撹拌
下（約200rpm）で、キシリレンジアミン10ｇ及
びエピキユアＴ（油化シエルエポキシ社製）10ｇ
を溶解させた水溶液150mlを、室温で約30分間で
加えた。室温下１時間撹拌し、ついで徐々に温度
を上げ、80℃で７時間反応させ、エポキシ重合体
とウレア重合体とからなるマイクロカプセルを得
た。ついで冷却し、40mlの濃塩酸を加え、分散安
定剤であるリン酸三カルシウムを分解除去せし
め、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。本トナーを「トナー
１」とする。 実施例 ２〜18 イソシアネート、エポキシ基を含有する化合
物、芯材含有物質、磁性粉及びアミン化合物とし
て各々表−１に掲げる物質を用い、実施例１と同
様の方法で、本発明のマイクロカプセル型トナー
を得た。各々のトナーを「トナー２」から「トナ
ー18」とする。

【表】

【表】 比較例 １ 特開昭57−179860号公報に記載の実施例１と同
様にして合成し、ポリウレア樹脂単独から構成さ
れた外壁を有するマイクロカプセルトナーを得
た。本トナーを「比較トナー１」とする。 比較例 ２ 特開昭54−76233号公報に記載の実施例17と同
様にして合成し、エポキシ重合体単独から構成さ
れた外壁を有するマイクロカプセルトナーを得
た。本トナーを「比較トナー２」とする。 比較例 ３ エチレン／酢酸ビニル共重合体100部と磁性粉
BL−100の100部とを溶融、混練、粉砕してトナ
ーを得た。本トナーを「比較トナー３」とする。 実施例 19 以上得られた「トナー１」〜「トナー18」及び
「比較トナー１」〜「比較トナー３」について、
導電性不定形鉄粉との摩擦帯電量、環境試験（50
℃、湿度80％、10時間放置）、体積固有抵抗、表
面状態を検討した。その結果を表−２に示す。な
お、環境試験の評価は、○印がブロツキング等が
みられず、製造時と同じ粒状性を維持している場
合、△印が一部にブロツキング等がみられるもの
の、製造時とほぼ同じ粒状性をもつている場合、
そして×印がブロツキング等が著しく、製造時の
粒状性がみられない場合を示し、２つの印を付し
たものは各評価の中間評価を示す。

【表】

【表】 実施例 20 上記「トナー１」〜「トナー18」及び「比較ト
ナー１」〜「比較トナー３」を用い、Ｕ−Bix10
（小西六写真工業社製）の定着装置を圧力定着装
置に改造したもので、画像評価を行つた。圧力定
着装置として10Kg／cm、15Kg／cm、20Kg／cmの三
種の圧力装置を用いた。各々について定着させ、
オフセツト及び定着性の試験をした。定着性の試
験は、消しゴム（トンボ社製、モノプラスチツク
消しゴム）を使用し、染色物摩擦堅牢試験機Ａ−
3010（大栄科学精密製作所製）を一部改良し、第
１図のように消しゴムを固定し、1.5Kgの荷重を
かけて定着面を３往複こすり、画像濃度の低下の
程度を調べた。なお、画像濃度はPDA−65（小西
六写真工業社製）を使用して反射濃度を測定する
ことにより評価した。尚、第１図中、１は試験機
支持台、２は定着面、３は消しゴム、４はおもり
（1.5Kg）を各々示す。結果を表−３に示す。 以上のように、本発明トナーにおいては、定着
性及びオフセツト性にすぐれていることがわか
る。さらに、「比較トナー１」では帯電量が低い
ため、カブリが多く、鮮鋭性が低く画質の悪い画
像であつた。これに対し、本発明トナーでは、い
ずれも良好な鮮鋭性にすぐれた画像であつた。

【表】

【表】 実施例 21 ポリエチルアクリレート（MW＝７×10⁴
MW／Mn＝4.0） 90ｇ カーボンブラツク（＃30、三菱カーボン社製）
10ｇ 例示化合物(11)（スミジユール44V−10） 50ｇ ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート
819） 50ｇ 以上を混合分散し、実施例１と同様にして、本
発明のトナーを得た。本トナーを「トナー21」と
する。 実施例 22 実施例21で、ポリエチルアクリレートの代わり
に、ポリ−２−エチルヘキシルアクリレートを用
いた他は同様にして本発明のトナーを得た。本ト
ナーを「トナー22」とする。 実施例 23 以上の「トナー21」〜「トナー22」を用い、キ
ヤリアとして導電性鉄粉を加え、二成分系現像剤
を得た。 以上のトナーの帯電量は各々＋8μc／ｇ、＋
7.8μc／ｇであつた。 Ｕ−Bix V3R（小西六写真工業社製）の感光体
を有機光半導体の感光体に代え、さらに定着装置
を圧力定着装置に代えたものを用い、画像評価を
行なつた。その結果、いずれも良好で鮮鋭性の良
い画像が得られ、ロングラン（１万回コピー）試
験において画質の低下はなく、カプセルトナーの
破損は見られなかつた。また、定着後、消しゴム
による定着性テストを行なつたところ、画像濃度
はDmax1.5からDmax1.45になつたのみでほとん
ど低下していないことが判つた。

【図面の簡単な説明】

第１図は定着性試験装置の要部を示す正面図で
ある。 １：試験機支持台、２：定着面、３：消しゴ
ム、４：おもり（1.5Kg）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくともエポキシウレア樹脂若しくはエポ
   キシウレタン樹脂を含有する物質からなる外壁を
   有することを特徴とするマイクロカプセル型トナ
   ー。