JPH026052B2 - - Google Patents

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JPH026052B2
JPH026052B2 JP59180477A JP18047784A JPH026052B2 JP H026052 B2 JPH026052 B2 JP H026052B2 JP 59180477 A JP59180477 A JP 59180477A JP 18047784 A JP18047784 A JP 18047784A JP H026052 B2 JPH026052 B2 JP H026052B2
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fixing
wax
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Toshuki Koshio
Yasuhide Goseki
Naoyuki Ushama
Masuo Yamazaki
Ichiro Oosaki
Toshiaki Nakahara
Junichi Kurimoto
Katsutoshi Wakamya
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Canon Inc
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は、静電写真あるいは磁気記録などに用
いられるカプセルトナーの製造方法に関する。 [従来の技術] 電子写真現像法として、従来から、パウダーク
ラウド法、フアーブラシ法、カスケード現像法、
磁気ブラシ現像法等が知られているが、これらの
方法に用いられるトナーは天然或いは合成樹脂中
に染料、顔料を分散させた着色微粉末が使用され
ている。例えば、現在広く実用化されている磁気
ブラシ現像法ではキヤリアと呼ばれる鉄粉とトナ
ーとを混合した二成分系の現像剤が用いられてい
る。この様な二成分系の現像剤の場合には、良好
な現像を維持するためにはキヤリア汚染、トナー
濃度変動等に対する保守・調整を必要とし、煩雑
であるので、トナー中にマグネタイト等の磁性粉
を含有させた一成分系の現像剤を用いる現像法が
開発・実用化され始めている。 現像されたトナー画像を保持したい場合には、
いわゆる「定着」という操作が行なわれる。その
ような定着方法としては、ヒートチヤンバーでト
ナーを溶融・付着させる方法、熱ローラーで溶融
させると同時にトナーを支持体面上に圧着せしめ
る方法、溶剤を用いてトナーを溶解して付着させ
て後に溶剤を除去する方法、定着液と称する樹脂
溶液等を画像上に塗布し固定する方法などが知ら
れているが、省エネルギー及び無公害性の点から
剛体ローラーによる加圧定着法などの省エネルギ
ー定着法へと変りつつある。加圧定着方法は複写
シートの焼け焦げの危険がないこと、複写機の電
源を入れれば待ち時間なしで複写が行なえるこ
と、高速定着が可能なこと、定着装置が簡単な構
造であることなどの利点が多い。 しかしながら、現在の圧力定着方法には上記の
ような大きな利点がある半面いくつかの重大な欠
点がある。その一つは定着するための圧力は一般
に30〜40Kg/cmという線圧が必要であり、これだ
けの圧力を加えるためには定着器がかなりの強度
をもつことが要求され、定着器が大型化・重量化
し好ましくない。更に、上記のような圧力を紙に
均一に加えることはきわめて困難で、転写紙がシ
ワになつたり、カールしたりする。他の欠点は上
記のような圧力を画像上にローラーで加えると、
画線表面が平滑化してしまい画像に光沢が生じ画
像の品位を低下させることである。 これらの欠点を克服するためには例えば低い定
着圧で定着を行なうように低いエネルギーで定着
を行うことであり、低い圧力で定着するトナーな
どの開発が積極的に行なわれている。しかしなが
ら、低いエネルギーでの定着性に優れ、加圧ロー
ラへのオフセツト現象を起こさず、繰り返し使用
に対して現像性能及び定着性能が安定しており、
キヤリア、金属スリーブ、感光体表面への癒着を
起こさず、保存中に凝集やケーキングしない保存
安定性の優れた実用的な低エネルギー定着トナー
は得られていない。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明は、上記の点に鑑みなされたものであ
る。 本発明の目的は低いエネルギーでも高性能な定
着性をもつマイクロカプセルトナーの製造方法を
提供することである。 本発明の更に他の目的は、圧力に対する定着性
の変化の少ない圧力定着性マイクロカプセルトナ
ーの製造方法を提供することである。 本発明の更に他の目的は速度依存性のない、高
速度で定着するのに適したマイクロカプセルトナ
ーの製造方法を提供することである。 本発明の更に他の目的は加圧ローラーへのオフ
セツト現象のない、金属スリーブや感光体表面へ
の癒着を起こさないマイクロカプセルトナーの製
造方法を提供することである。 本発明の更に他の目的は繰り返し使用に対して
現像性能及び定着性能の安定した、保存中に凝集
やケーキングを起こさないマイクロカプセルトナ
ーの製造方法を提供することである。 [問題点を解決するための手段及び作用] 具体的には、本発明は、芯物質と該芯物質を覆
う外殻とから構成されるカプセルトナーの製造方
法において、100℃における溶融粘度1〜30cpsの
炭化水素連鎖を有する化合物と着色材料を少なく
とも含有している混合物を加熱溶融し、溶融して
いる混合物を固体メデイアとともに混練して該着
色材料が2μ以下の粒子状に分散されている混練
物を調製したのち固体メデイアを除去し、調製さ
れた混練物から芯物質粒子を調製し、調製した芯
物質粒子を殻物質で被覆し、カプセルトナー粒子
の50%以上が、平均粒径±4μ以内にあるカプセ
ルトナーを生成することを特徴とするカプセルト
ナーの製造方法に関する。 100℃における溶融粘度が1〜30cpsの炭化水素
鎖を有する化合物とはC12〜C50の炭化水素、脂肪
酸およびそのエステルや金属石ケン、脂肪アルコ
ール、多価アルコールおよびその金属塩か、その
塩化物、フツ化物アミド、ビスアミドなどであ
る。 上述のC12〜C50の炭素連鎖を有する長鎖化合物
として具体的には次のようなものがある。 (1) CnH2n+2(n=12〜50)で示されるノルマ
ル及びイソパラフインまたそれらに多少の不飽
和結合を有する化合物 1例としては C28 n−Octacosane C32 n−Dotriacontane C36 n−Hexatriacontane であり、 スクアレンC30H50や スクアラン〔2、6、10、15、19、23ヘキサ
メチルテトラコサン(C30H62)〕のようなもの
も含まれる。 (2) 上記のような炭化水素鎖を有する脂肪酸であ
り、例えば次表のごときものがある。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing a capsule toner used for electrostatic photography or magnetic recording. [Prior art] Conventionally, electrophotographic development methods include powder cloud method, fur brush method, cascade development method,
Magnetic brush development methods are known, and the toners used in these methods are colored fine powders in which dyes and pigments are dispersed in natural or synthetic resins. For example, the magnetic brush development method that is currently in widespread use uses a two-component developer called carrier, which is a mixture of iron powder and toner. In the case of such a two-component developer, in order to maintain good development, maintenance and adjustment to prevent carrier contamination, toner concentration fluctuations, etc. are required, which is complicated. A developing method using a one-component developer containing powder is beginning to be developed and put into practical use. If you want to keep the developed toner image,
An operation called "fixing" is performed. Such fixing methods include methods of melting and adhering the toner with a heat chamber, methods of melting the toner with a heat roller and pressing the toner onto the support surface at the same time, and methods of melting and adhering the toner using a solvent and then fixing the toner. Methods of removing the solvent and methods of applying and fixing a resin solution called a fixer onto the image are known, but energy-saving fixing methods such as pressure fixing using rigid rollers are recommended from the viewpoint of energy saving and non-pollution. It is changing to. The pressure fixing method has the following advantages: there is no risk of burning the copy sheet, the copying can be done without any waiting time when the copier is turned on, high-speed fixing is possible, and the fixing device has a simple structure. There are many advantages. However, while current pressure fusing methods have the above-mentioned major advantages, they also have several significant drawbacks. One of them is that a linear pressure of 30 to 40 kg/cm is generally required for fixing, and in order to apply this much pressure, the fuser needs to be quite strong, which means that the fuser needs to be large.・It is undesirable because it becomes heavy. Furthermore, it is extremely difficult to uniformly apply such pressure to the paper, and the transfer paper may wrinkle or curl. Another disadvantage is that when applying pressure as described above with a roller on the image,
The surface of the image becomes smooth and the image becomes glossy, degrading the quality of the image. In order to overcome these drawbacks, for example, fixing can be performed with low energy such as low fixing pressure, and toners that can be fixed with low pressure are being actively developed. However, it has excellent fixing performance with low energy, does not cause offset phenomenon to the pressure roller, and has stable developing performance and fixing performance even after repeated use.
A practical low-energy fixing toner with excellent storage stability that does not cause adhesion to the carrier, metal sleeve, or photoreceptor surface, and does not cause aggregation or caking during storage has not been obtained. [Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above points. An object of the present invention is to provide a method for producing a microcapsule toner that has high-performance fixing properties even with low energy. Still another object of the present invention is to provide a method for producing a pressure-fixable microcapsule toner in which the fixability changes little with respect to pressure. Still another object of the present invention is to provide a method for producing a microcapsule toner that is speed independent and suitable for high speed fixing. Still another object of the present invention is to provide a method for producing a microcapsule toner that does not cause offset to a pressure roller or adhesion to a metal sleeve or photoreceptor surface. Still another object of the present invention is to provide a method for producing a microcapsule toner that has stable developing performance and fixing performance for repeated use and does not cause aggregation or caking during storage. [Means and effects for solving the problems] Specifically, the present invention provides a method for producing a capsule toner comprising a core material and an outer shell covering the core material, which has a melt viscosity of 1 to 1 at 100°C. A mixture containing at least a compound having a hydrocarbon chain of 30 cps and a coloring material is heated and melted, and the molten mixture is kneaded with a solid medium to disperse the coloring material into particles of 2μ or less. After preparing the product, the solid media is removed, core material particles are prepared from the prepared kneaded material, and the prepared core material particles are coated with a shell material, so that at least 50% of the capsule toner particles have an average particle size of ±4μ. The present invention relates to a method for manufacturing a capsule toner, which is characterized in that the capsule toner is produced within the following range. Compounds having a hydrocarbon chain with a melt viscosity of 1 to 30 cps at 100°C are C12 to C50 hydrocarbons, fatty acids and their esters, metal soaps, fatty alcohols, polyhydric alcohols, and their metal salts or their chlorides. compounds, fluoride amides, bisamides, etc. Specifically, the long-chain compounds having a carbon chain of C12 to C50 mentioned above include the following. (1) Normal and isoparaffins represented by CnH 2 n+2 (n = 12 to 50) and compounds having some unsaturated bonds in them. Examples include C 28 n-Octacosane C 32 n-Dotriacontane C 36 n-Hexatriacontane It also includes squalene C 30 H 50 and squalane [2, 6, 10, 15, 19, 23 hexamethyltetracosane (C 30 H 62 )]. (2) Fatty acids having hydrocarbon chains as described above, such as those shown in the table below.

【表】【table】

【表】 (3) 又、そのアルコールやエステルも用いること
ができ、例えば次表のごときものである。
[Table] (3) Alcohols and esters thereof can also be used, for example as shown in the following table.

【表】 (4) また上記物質の塩化物たとえば塩化パラフイ
ン等も用いることができる。 (5) またC12〜C50の炭化水素鎖を有するアミドお
よびビスアミドも用いることができ、例えば次
表のごときものである。
[Table] (4) Chlorides of the above substances, such as chlorinated paraffin, can also be used. (5) Amides and bisamides having a C 12 to C 50 hydrocarbon chain can also be used, for example as shown in the following table.

【表】 これらのものは単体又は混合物で市販されてい
る。一般にはパラフインワツクス、ミクロクリス
タリンワツクス、モンタンワツクス、セレミンワ
ツクス、、オゾケライト、カルナバワツクス、ラ
イスワツクス、シエラツクワツクス、ザソールワ
ツクス、金属セツケン、アミドワツクス、滑剤と
して知られるものである。 メーカー及び商品名としてはパラフインワツク
ス(日本石油)、パラフインワツクス(日本精
蝋)、マイクロワツクス(日本石油)、マイクロク
リスタリンワツクス(日本精蝋)、ヘキストワツ
クス(hoechst AG)、ダイヤモンドワツクス
(新日本理化)、サンタイト(精工化学)、パナセ
ート(日本油脂)等がある。 代表的グレードとしては、たとえばパラフイン
ワツクスとしては、次表のようなものがある。
[Table] These products are commercially available singly or as a mixture. Generally, they are known as paraffin wax, microcrystalline wax, montan wax, ceremin wax, ozokerite, carnauba wax, rice wax, Sierra wax, Zasol wax, metal wax, amide wax, and lubricant. Manufacturers and product names include paraffin wax (Japan Oil), paraffin wax (Japan Oil), microwax (Japan Oil), microcrystalline wax (Japanese wax), Hoechst wax (hoechst AG), and diamond. These include Watkusu (Shin Nippon Rika), Suntite (Seiko Chemical), and Panacet (Nippon Oil & Fats). Typical grades of paraffin waxes include those shown in the table below.

【表】【table】

【表】 その他例えば ヘキストワツクスOP (モンタン酸の部分ケン
化エステルワツクス、ヘキストAG) E (モンタン酸のエステルワツクス、ヘキスト
AG) GL3 (部分ケン化合成ワツクス、ヘキストAG) 等がある。 もちろん必要に応じて高分子物質を何種類か
と、そして長鎖化合物の中でいくつかを組み合わ
せて用いても良い。 これらの物資を着色材料と混合し適当な方法で
微粒化したのち、殻物質を用いてマイクロカプセ
ル化する。 本発明者らは低い定着圧で定着させるための圧
力定着性マイクロカプセルトナーについて検討を
進めたところ、従来の低い定着圧で定着するため
の圧力定着性マイクロカプセルトナーとはその成
分と低溶融粘度物質を用いるために分散が不充分
でトナー粒子内部に着色材料が存在しない粒子、
あるいはトナー粒子中の着色材料が偏在する粒子
が多数生成し、これがトナーとしての性能を低下
させ、ひいては画像性、耐久性、安定性などに悪
影響をおよぼすことを見出した。さらにこのよう
な低い定着圧で定着するための圧力定着性マイク
ロカプセルトナーにおいて実用上充分な性能を得
るためには、粒度分布の均一さが必要で特に低圧
力での定着性に大きな影響があることを見出し
た。 そして本発明者らはトナー粒子中に着色材料の
粒子が5μ以下、さらに好ましくは2μ以下になる
ように分散することと同時に、トナーが粒度分布
を有し、かつその粒子の50%以上が平均粒子±
4μ以内にすることにより、実用的なマイクロカ
プセルトナーが得られることを見出した。 本発明のカプセルトナーを得る一つの方法は分
散装置として固体メデイアを利用した分散装置を
用いて着色材料の粒子を5μ以下にすることであ
る。 固体メデイアを用いた分散装置としてはボール
ミル類、サンドミル類、アトライタ類があり、ガ
ラスビーズ、スチールボール、アルミナ、セラミ
ツクなど各種のものが用いられ、また形状、大き
さも各種のものが用いられる。 従来よりトナー成分の溶融分散方法としては三
本ロール、二軸型押出機ニーダー等様々な方法が
知られているが、従来のこれらを利用した分散方
法では100℃における溶融粘度が1〜30cpsの炭化
水素鎖を有する化合物と着色材料を有するトナー
においては、本発明の目的とするトナー微粒子は
得られず含有される着色材料が5μあるいはそれ
以上の粒子としてトナー微粒子中に存在し、また
溶融分散品を粉砕等の既知の方法で微粒子化した
際に粒子中での着色材料の偏在化あるいは成分比
率の不均一化を生じている。このことにより各ト
ナー微粒子の持つ静電特性、磁気特性、色特性、
平滑性等の物理特性に不均一また不均衝を生じ、
例えば着色材料の分散不足によるトナー自体の色
の違い、あるいはそれによる複写機によるくり返
し画出しの際の初期とくり返し使用後での色相や
濃度の違いが生ずる。 また例えば、トナー粒子中で樹脂中の着色材料
の偏在や着色材料比率がトナー粒子ごとに極端に
異なることにより、各粒子ごとに強度が違つてく
るために画像形成プロセス上での様々なトナーの
瘉着現象が生じたり、あるいは画像定着性が不均
一となり未定着、オフセツトなどが生じやすくな
る。 また例えば同様に着色材料の偏在や比率が粒子
ごとに異なることにより、各トナー粒子のもつ静
電特性、磁気特性等が不均一となり(すなわち現
像性、転写性等が不均一あるいは不安定とする)、
画像性や耐久性例えば画像濃度変化等の悪影響が
生じ易い。 本発明においては、着色材料の分散を良くする
ことによりこれらの問題を生じないようにさせ、
トナー性能を向上させることができた。 本発明のカプセルトナーの芯粒子を得るには、
原料混練分散物を加熱状況下(溶融状態で微粒子
化)において粒子を得、冷却することにより粒子
を安定化させる方法を採用するのが好ましい。 この方法としては、スプレードライ法、懸濁
法、乳化法などを用いることができる。 これらの方法により、芯粒子を形成することに
より、芯粒子中心から表面に向つて着色材料が均
一に分布しているトナー粒子が容易に得られる。
本発明者らは、該方法により作成された芯粒子
は、芯粒子表面に着色材料粒子が芯粒子表面に表
われてくる可能性が少なくなつていることを見出
した。このことにより、粒子の電気的特性等の物
理的特性の均一化、表面の平滑化あるいは化学的
に均一であることによつてカプセル化しやすい
等、トナーにとつて有効な性質が多く得られてい
る。 本発明において、必要な粒度分布(トナー粒子
の50%以上が平均粒径±4μ以内)を得るために
は、コントロールされた造粒方法により粒子を得
るか、もしくは分級操作により目的の粒子を得、
さらにカプセル化したのち必要に応じて分級して
用いる。 着色物質の分散の程度を見るためにはトナーを
エポキシ樹脂などの包埋樹脂中に分散させ硬化し
たのちにミクロトームなどで超薄切片にし、透過
型の電子顕微鏡で観察することにより知ることが
できる。 また粒度分布を知るためには各種の粒度分布測
定器が利用できるが、好ましいものはできるだけ
大量の粒子個数を測定できる装置である。 好ましい測定装置の1例としては、電気伝導性
の液体中に粒子を分散し透過電導度の変化で粒度
を測定する装置で、いわゆるコールターカウンタ
ーとして市販されているものであり、アパーチヤ
ーを適当に選ぶことにより各種の粒度のトナーを
製造できる。 本発明のマイクロカプセルトナーの殻物質とし
ては公知の樹脂が使用可能であり、例えば、ポリ
スチレン、ポリp−クロルスチレン、ポリビニル
トルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合
体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、ス
チレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニル
トルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン
共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチ
レン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−ア
クリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタアク
リル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル
酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブ
チル共重合体、スチレン−αクロルメタアクリル
酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル
共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重
合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合
体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、ス
チレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプ
レン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−イ
ンデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合
体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体など
のスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミ
ド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ロジ
ン、変性ロジン、テルペン樹脂、フエノール樹
脂、モ脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系
石油樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などが単独或
いは混合して使用できる。 また、マイクロカプセル化法としては公知の方
法が適用される。例えば、スプレードライ法、液
中乾燥法、相分離法、及びin−situ重合法等が使
用でき、本発明のトナーに絶縁性及び適正な摩擦
帯電特性を持たせるために、多層殻構造を設けて
もよい。 さらに本発明のトナーは1成分磁性トナーとし
て必要に応じて鉄粉、ガラスビーズ、ニツケル
粉、フエライト粉などのキヤリア粒子と混合され
て、電気的潜像の現像剤として用いられる。また
粉体の自由流動性改良の目的で疎水性コロイド状
シリカ微粉末やトナー固着防止のために酸化セリ
ウムなどの研磨剤微粒子と混合して用いることも
できる。 [実施例] 次に実施例を挙げて本発明を説明する。 実施例 1 融点70℃のパラフイン(100℃における粘度
10cps) 70部 ポリエチレンワツクス(100℃における粘度
100cps) 30部 フタロシアニンブルー 10部 上記混合物を加熱溶融し、回転数100rpmのミ
キサーで10分間混合したのち、固体メデイアとし
て直径2mmのガラスビーズ製のボールを入れたサ
ンドミルで1時間混練した。混練中のポツトはオ
イルで110℃に加温された。 ガラスビーズ製のボールを除去しながらサンド
ミルから混練物を取り出したのち、200℃に加熱
された4Kg/cm2の圧縮空気の供給装置のついた二
流体ノズルに供給し霧化したのち空気中で冷却し
たのちサイクロンで捕集した。得られた粒子は平
均約12μの球状の粒子であり、エポキシ樹脂に包
埋してミクトームで超薄切片を作り、透過型電子
顕微鏡で観察したところ、着色材料は最大の粒子
でも1.5μであつた。 これをスプレー法によりカプセル化し平均0.2μ
の壁厚のカプセルとした。壁材料はスチレンアク
リル樹脂を用いた。 また得られた粒子をコールターカウンタTA−
型で粒度分布を測定したところ平均粒径は
11.66μであり、体積による分布データから平均粒
子±4μに55.2%があることが見いだされた。 得られたカプセルトナーを平均粒径200μの鉄
粉キヤリアと混合し、正の静電潜像を現像したと
ころ、鮮明な画像が得られた。現像画像を転写紙
に転写し線圧25Kg/cmの加圧ローラーを通したと
ころ完全に定着した画像が得られた。 比較例 1 実施例1において融点70℃のパラフインの代り
にすべてポリエチレンワツクスのみにして、他は
同様にして実験を行なつた。 得られた粒子は平均約25μの球状であり、着色
粒子の形状は最大のものは2.5μであつた。 この粒子を用いてカプセルトナーを製造した。
コールターカウンター測定による平均粒径は
25.3μであり、体積による分布データから平均粒
子±4μに存在する粒子は43.2%であることが見出
された。画像評価実験を行なつたところ、極めて
不鮮明な画像しか得られず、また画像は手で軽く
こすつただけで落ちてしまつた。また数枚でほと
んど画像が出なくなつてしまつた。 実施例 2 融点70℃のパラフイン(100℃における粘度
10cps) 40部 カルナバワツクス 60部 磁性体(マグネタイト) 60部 上記混合物を加熱溶融し、回転数100rpmのミ
キサーで10分間混合したのち、直径1.5mmのガラ
スビーズ製のボールを入れたサンドミルで1時間
混練した。混連中のポツトはオイルで120℃に加
温された。 混練物を取り出したのち、95℃に加熱された熱
水中に供給し高速の撹拌機を用いて分散し、さら
に分散液を急冷したのち、遠心過しさらに乾燥
して粒子を得た。 これを相分離法により、カプセル化し平均約
0.18μの壁厚のカプセルとした。壁材料はスチレ
ン・アクリル樹脂を用いた。 コールターカウンタによるトナーの粒度分布を
測定したところ、平均粒径は10.58μであり体積に
よる分布データから平均粒径±4μに65%がある
ことが見出された。 得られたカプセルトナーを磁性のスリーブを有
する現像装置に適用したところ鮮明な画像が得ら
れた。現像画像を転写紙に転写し線圧17Kg/cmの
加圧ローラーを通したところ完全に定着した画像
が得られた。またトナー中の着色材料の大きさは
最大で2.0μであつた。 比較例 2 実施例2においてサンドミルによる混練を除く
他は同様に行なつた。 得られたトナーは平均が20.5μであり、平均粒
径±4μは23%であることが認められた。またト
ナー中の着色材料の大きさは最大で7.8μのものが
あつた。 このトナーを用いて実施例2と同様に現像した
ところカブリの多い不鮮明な画しか得られず、ま
た数枚で画が出なくなつてしまつた。また、転写
画像は指で軽くコスるだけで落ちてしまつた。 比較例 3 融点70℃のパラフインと、カルナバワツクスの
代りに100℃における粘度0.8cpsのパラフインを
用いる他は実施例2と同様に行なつた。 得られたトナーの平均粒径は8.2μであり、平均
粒径±4μに存在する粒子は35%であることが見
出された。 このトナーにより得られた画像は不鮮明で低い
温度であつた。また数10枚でほとんど画が出なく
なつた。 [発明の効果] 本発明のマイクロカプセルトナーは従来のトナ
ーに比べて低いエネルギーでの定着が可能にな
り、また画像濃度の高くカブリのない鮮明な画像
が得られる。 またこのようなトナーは低いエネルギーで定着
が可能であり、多数枚連続でコピーをとるような
場合でも特性が変化することなく均質な画像が得
られる。またさらに保存時の安定性、各種の環境
における安定性にも優れている。
[Table] Other examples include Hoechst Wax OP (Partially saponified ester wax of montanic acid, Hoechst AG) E (Ester wax of montanic acid, Hoechst AG)
AG) GL3 (partially saponified synthetic wax, Hoechst AG), etc. Of course, several types of polymeric substances and some long-chain compounds may be used in combination, if necessary. These materials are mixed with a coloring material, atomized by an appropriate method, and then microencapsulated using a shell material. The present inventors investigated pressure-fixable microcapsule toner for fixing with low fixing pressure, and found that the conventional pressure-fixable microcapsule toner for fixing with low fixing pressure has its components and low melt viscosity. Particles in which there is no coloring material inside the toner particles due to insufficient dispersion due to the use of a substance;
Alternatively, it has been found that a large number of particles in which the coloring material in the toner particles is unevenly distributed is generated, which deteriorates the performance as a toner and has an adverse effect on image quality, durability, stability, etc. Furthermore, in order to obtain sufficient performance for practical use with pressure-fixing microcapsule toners that fix at such low fixing pressures, uniform particle size distribution is required, which has a significant impact on fixing performance especially at low pressures. I discovered that. The present inventors have discovered that the particles of the coloring material are dispersed in the toner particles so that they are 5μ or less, more preferably 2μ or less, and that the toner has a particle size distribution and that 50% or more of the particles are on average Particle±
It has been found that a practical microcapsule toner can be obtained by adjusting the thickness to within 4μ. One method for obtaining the capsule toner of the present invention is to use a dispersing device that uses solid media as a dispersing device to reduce the size of particles of the coloring material to 5 μm or less. Dispersion devices using solid media include ball mills, sand mills, and attritors, and various types such as glass beads, steel balls, alumina, and ceramics are used, and various shapes and sizes are also used. Various methods have been known for melting and dispersing toner components, such as triple-roll and twin-screw extruder kneaders. In a toner containing a compound having a hydrocarbon chain and a coloring material, the toner fine particles targeted by the present invention cannot be obtained, but the coloring material contained therein exists in the toner fine particles as particles of 5 μm or more, and is not melt-dispersed. When a product is made into fine particles by a known method such as pulverization, the coloring material in the particles becomes unevenly distributed or the component ratio becomes uneven. As a result, the electrostatic properties, magnetic properties, color properties of each toner particle,
causing unevenness or imbalance in physical properties such as smoothness,
For example, there may be a difference in the color of the toner itself due to insufficient dispersion of the coloring material, or a difference in hue or density between the initial image reproduction and the repeated use by a copying machine. In addition, for example, the uneven distribution of the coloring material in the resin and the coloring material ratio in the toner particles are extremely different for each toner particle, resulting in different strengths for each particle. A smearing phenomenon may occur, or image fixation may become uneven, resulting in non-fixing, offset, etc. In addition, for example, the uneven distribution and ratio of the coloring material may vary from particle to particle, resulting in nonuniform electrostatic and magnetic properties of each toner particle (i.e., nonuniform or unstable developability, transferability, etc.). ),
Adverse effects on image quality and durability, such as changes in image density, are likely to occur. In the present invention, these problems are prevented by improving the dispersion of the coloring material,
We were able to improve toner performance. To obtain the core particles of the capsule toner of the present invention,
It is preferable to adopt a method in which particles are obtained by heating a raw material kneaded dispersion (pulverized into fine particles in a molten state), and the particles are stabilized by cooling. As this method, a spray drying method, a suspension method, an emulsification method, etc. can be used. By forming core particles using these methods, toner particles in which the coloring material is uniformly distributed from the center of the core particle toward the surface can be easily obtained.
The present inventors have found that the core particles produced by this method have a reduced possibility that colored material particles will appear on the surface of the core particles. This provides many useful properties for toners, such as uniform physical properties such as electrical properties, smooth surfaces, and chemical uniformity that makes them easier to encapsulate. There is. In the present invention, in order to obtain the required particle size distribution (50% or more of the toner particles have an average particle size within ±4 μm), the particles must be obtained by a controlled granulation method, or the desired particles can be obtained by a classification operation. ,
After further encapsulation, it is classified and used as necessary. In order to check the degree of dispersion of the colored substance, the toner can be dispersed in an embedding resin such as epoxy resin, cured, cut into ultrathin sections using a microtome, etc., and observed using a transmission electron microscope. . Although various particle size distribution measuring devices can be used to determine the particle size distribution, a device that can measure the number of particles as large as possible is preferred. One example of a preferred measuring device is a device that disperses particles in an electrically conductive liquid and measures the particle size based on changes in transmitted conductivity, which is commercially available as a so-called Coulter counter, and the aperture can be appropriately selected. By this, toners with various particle sizes can be manufactured. Known resins can be used as the shell material of the microcapsule toner of the present invention, such as polystyrene, polyp-chlorostyrene, monopolymers of styrene and substituted products thereof such as polyvinyltoluene, and styrene-p-chlorostyrene. Copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate Copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α chloromethacrylate Methyl copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer Polymers, styrenic copolymers such as styrene-acrylonitrile-indene copolymers, styrene-maleic acid copolymers, styrene-maleic acid ester copolymers, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyacetic acid Vinyl, polyethylene, polypropylene, polyester, polyurethane, polyamide, epoxy resin, polyvinyl butyral, rosin, modified rosin, terpene resin, phenolic resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, urea resin, melamine Resins can be used alone or in combination. Moreover, a known method is applied as the microencapsulation method. For example, a spray drying method, a liquid drying method, a phase separation method, an in-situ polymerization method, etc. can be used, and in order to give the toner of the present invention insulating properties and appropriate triboelectric charging properties, a multilayer shell structure is provided. It's okay. Furthermore, the toner of the present invention is used as a one-component magnetic toner, mixed with carrier particles such as iron powder, glass beads, nickel powder, ferrite powder, etc., as needed, as a developer for electrical latent images. It can also be used in combination with hydrophobic colloidal silica fine powder for the purpose of improving the free-flowing properties of the powder, and abrasive fine particles such as cerium oxide for preventing toner adhesion. [Example] Next, the present invention will be explained with reference to Examples. Example 1 Paraffin with a melting point of 70°C (viscosity at 100°C
10cps) 70 parts polyethylene wax (viscosity at 100℃
100 cps) 30 parts Phthalocyanine blue 10 parts The above mixture was heated and melted, mixed for 10 minutes in a mixer at a rotation speed of 100 rpm, and then kneaded for 1 hour in a sand mill containing a ball made of glass beads with a diameter of 2 mm as a solid medium. The pot during kneading was heated to 110°C with oil. After removing the kneaded material from the sand mill while removing the glass bead balls, it was supplied to a two-fluid nozzle equipped with a 4 kg/cm 2 compressed air supply device heated to 200°C, atomized, and then in air. After cooling, it was collected in a cyclone. The obtained particles were spherical particles with an average size of about 12 μm, and when they were embedded in epoxy resin, ultrathin sections were made with a microtome, and observed with a transmission electron microscope, it was found that even the largest particle of the colored material was 1.5 μm in size. Ta. This is encapsulated using the spray method, with an average of 0.2μ
The capsule has a wall thickness of . Styrene acrylic resin was used as the wall material. In addition, the obtained particles were placed in a Coulter counter TA-
When the particle size distribution was measured using a mold, the average particle size was
11.66μ, and from the volume distribution data it was found that the average particle ±4μ had 55.2%. When the obtained capsule toner was mixed with an iron powder carrier having an average particle size of 200 μm and a positive electrostatic latent image was developed, a clear image was obtained. When the developed image was transferred to transfer paper and passed through a pressure roller with a linear pressure of 25 kg/cm, a completely fixed image was obtained. Comparative Example 1 An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that polyethylene wax was used instead of paraffin having a melting point of 70°C. The particles obtained were spherical with an average size of about 25 μm, and the maximum shape of the colored particles was 2.5 μm. A capsule toner was manufactured using these particles.
The average particle size measured by Coulter counter is
25.3μ, and from the volume distribution data it was found that 43.2% of the particles were present within the average particle ±4μ. When an image evaluation experiment was conducted, an extremely unclear image was obtained, and the image was removed even when lightly rubbed with the hand. Also, after a few shots, almost no images came out. Example 2 Paraffin with a melting point of 70°C (viscosity at 100°C
10 cps) 40 parts Carnauba wax 60 parts Magnetic material (magnetite) 60 parts The above mixture was heated and melted, mixed for 10 minutes in a mixer at 100 rpm, and then mixed in a sand mill containing a ball made of glass beads with a diameter of 1.5 mm. Kneaded for hours. The pot in the mix was heated to 120°C with oil. After the kneaded material was taken out, it was fed into hot water heated to 95° C. and dispersed using a high-speed stirrer.The dispersion was then rapidly cooled, centrifuged, and further dried to obtain particles. Using the phase separation method, this is encapsulated and the average
The capsules had a wall thickness of 0.18μ. Styrene/acrylic resin was used for the wall material. When the particle size distribution of the toner was measured using a Coulter counter, the average particle size was found to be 10.58μ, and from the volume distribution data, it was found that 65% of the toner particles were within the average particle size ±4μ. When the obtained capsule toner was applied to a developing device having a magnetic sleeve, clear images were obtained. When the developed image was transferred to transfer paper and passed through a pressure roller with a linear pressure of 17 kg/cm, a completely fixed image was obtained. Furthermore, the maximum size of the coloring material in the toner was 2.0μ. Comparative Example 2 The same procedure as in Example 2 was carried out except that the kneading using a sand mill was performed. The resulting toner was found to have an average particle size of 20.5μ and an average particle size of ±4μ of 23%. The maximum size of the coloring material in the toner was 7.8μ. When this toner was used for development in the same manner as in Example 2, only unclear images with a lot of fog were obtained, and the images stopped appearing after several sheets. Also, the transferred image came off just by lightly touching it with my finger. Comparative Example 3 The same procedure as in Example 2 was carried out, except that paraffin with a melting point of 70°C and paraffin with a viscosity of 0.8 cps at 100°C were used instead of carnauba wax. It was found that the average particle size of the resulting toner was 8.2μ, with 35% of the particles existing within the average particle size ±4μ. Images obtained with this toner were unclear and had a low temperature. Also, after a few 10 shots, almost no images came out. [Effects of the Invention] The microcapsule toner of the present invention can be fixed with lower energy than conventional toners, and can provide clear images with high image density and no fog. Further, such toner can be fixed with low energy, and even when a large number of copies are made in succession, a homogeneous image can be obtained without any change in characteristics. Furthermore, it has excellent stability during storage and stability in various environments.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 芯物質と該芯物質を覆う外殻とから構成され
るカプセルトナーの製造方法において、100℃に
おける溶融粘度1〜30cpsの炭化水素連鎖を有す
る化合物と着色材料を少なくとも含有している混
合物を加熱溶融し、溶融している混合物を固体メ
デイアとともに混練して該着色材料が2μ以下の
粒子状に分散されている混練物を調製したのち固
体メデイアを除去し、調製された混練物から芯物
質粒子を調製し、調製した芯物質粒子を殻物質で
被覆し、カプセルトナー粒子の50%以上が、平均
粒径±4μ以内にあるカプセルトナーを生成する
ことを特徴とするカプセルトナーの製造方法。
1. A method for producing a capsule toner consisting of a core material and an outer shell covering the core material, in which a mixture containing at least a coloring material and a compound having a hydrocarbon chain with a melt viscosity of 1 to 30 cps at 100°C is heated. After melting and kneading the molten mixture with solid media to prepare a kneaded product in which the coloring material is dispersed in particles of 2μ or less, the solid media is removed, and core material particles are extracted from the prepared kneaded product. and coating the prepared core material particles with a shell material to produce a capsule toner in which 50% or more of the capsule toner particles have an average particle size within ±4μ.
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