JPH0594010A - マイクロカプセルトナーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少なくとも画像形成用材料が内包されたマイ
クロカプセルを、破壊及び凝集することなしに乾燥し、
良好なマイクロカプセルトナーを提供することを目的と
している。 【構成】 マイクロカプセル１は、外郭部２と、その内
部の画像形成用材料３と重合性物質４とからなる。前記
構成のマイクロカプセルを凍結真空乾燥法にて乾燥さ
せ、破壊及び凝集のない良好なマイクロカプセルトナー
を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置等に用い
られるマイクロカプセルトナーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、染料前駆体などの色素体を内包
し、光に反応して機械的強度が変化するマイクロカプセ
ルからなるトナーが特開平３−７７９６１号公報、特開
平３−８０２５８号公報に開示されている。また前記マ
イクロカプセルからなるトナーを用い、前記トナーを露
光した後、加圧などによって強度の弱いトナーのみを破
壊する現像方法によって受像紙に画像を形成する画像形
成装置が特開平３−８０２５８号公報、特開平３−９２
８５６号公報に開示されている。この画像形成装置は、
前記トナーを帯電させて担持体に保持し静電気力によっ
て支持体に付着させるトナー塗布機構と、画像情報に応
じてマイクロカプセルトナーを露光する手段と、前記色
素体を流出させるためのカプセル破壊手段を有してい
る。これらの画像形成装置等に用いられているマイクロ
カプセルトナーは、溶媒中に分散したマイクロカプセル
を、スプレードライ、噴霧乾燥法等の方法で乾燥して得
たものである。通常このようなスプレードライ、噴霧乾
燥法等の乾燥方法は、内包物が固体で、且つ粒径が２０
μｍ以上のものに対しては非常に有効な乾燥手段であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記画
像形成装置に用いられているマイクロカプセルトナー
は、内包物が液状であるので、乾燥工程においてマイク
ロカプセルが破壊され易いという問題や、さらには前記
画像形成装置に用いられているマイクロカプセルトナー
は粒径が１０μｍ以下と小さいために凝集しやすく、一
次粒子としてマイクロカプセルトナーが得にくいという
問題があった。また、前記マイクロカプセルトナーにお
いては、重合性物質が内包されているものも有り、その
マイクロカプセルが破壊されると、重合性物質が流出し
凝集を促進させるという問題もあった。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、非常に小さなマイクロカプセル
であっても、破壊せずに一次粒子のまま乾燥ができるマ
イクロカプセルトナーの製造方法を提供することを目的
としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のマイクロカプセルトナーは、少なくとも、色
素等の画像形成用材料を含有し、溶媒中に分散するマイ
クロカプセルを、凍結真空乾燥法にて乾燥させることを
特徴とする。

【０００６】

【作用】上記の構成を有する本発明のマイクロカプセル
トナーにおいては、溶媒中に分散された状態から凍結真
空乾燥法を用いて乾燥させるため、機械的力が加わる事
がないのでマイクロカプセルが破壊されることがない。
また、溶媒を凍結させた後、前記溶媒を昇華させるの
で、凝集することもない。従って、破壊されることなく
一次粒子でマイクロカプセルトナーが得られる。このよ
うにマイクロカプセル乾燥工程において破壊及び凝集が
ないので結果として、マイクロカプセルトナーの塗布が
行い易く、画像も鮮明となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【０００８】図１にマイクロカプセルトナーの断面拡大
図を示す。マイクロカプセルトナー１は、外郭部２と、
その内部の液状成分とからなる。マイクロカプセルトナ
ー１の外径は、数μｍ〜数十μｍ程度が望ましい。しか
し、これに限定されるものではない。

【０００９】前記液状成分としては、色素等の画像形成
材料３と、感光性樹脂４とが含まれている。しかし、こ
れに限定されるものではない。

【００１０】前記画像形成材料３は、染料、顔料及び顕
色剤等と反応して変色する染料前駆体等が使用可能であ
る。染料としては、キサンテン系、クマリン系、メロシ
アニン系、チアジン系、アジン系、メチン系、オキサジ
ン系、フェニルメタン系、シアニン系、アゾ系、アント
ラキノン系、ピラゾリン系、スチルベン系、キノリン
系、フタロシアニン系、ロイコ染料等が挙げられ、顔料
としてはカーボンブラック、黄鉛。ベンガラ、酸化チタ
ン、モリブデン赤等の無機顔料及び有機顔料が挙げられ
る。また、染料前駆体としては、ジフェニルメタン系化
合物、トリフェニルメタン系化合物、ビスフェニルメタ
ン系化合物、キサンテン系化合物、チアジン系化合物、
フルオラン系化合物、スピロピラン系化合物等及びそれ
らの混合物が使用できる。なお本実施例においては、顔
料を画像形成材料３として用いることにする。

【００１１】感光性樹脂４は、光に感応し変性する樹脂
であり、光軟化性及び光硬化性樹脂等がある。前記光硬
化性樹脂は、通常光開始剤と重合性物質を混合して用い
られる。前記光開始剤は、光に感応し樹脂の重合を開始
させるものであり、例えばベンゾフェノン、ベンゾイル
イソプロピルエーテル等のベンゾイルアルキルエーテル
類、ミヒラーズケトン、、金属アレーン化合物、２，４
−ジエチルチオキサントン等を挙げることができる。

【００１２】前記重合性物質としては、例えば、Ｎ−ビ
ニル−２−ピロリドン、ビスフェノールＡジアクリレー
トおよびメタクリレート、トリプロピレングリコールジ
アクリレートおよびメタクリレート、ポリエチレングリ
コールジアクリレートおよびメタクリレート、ペンタエ
リスリトールトリアクリレートおよびメタクリレート、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよびメタ
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート
およびメタクリレート、オリゴエステルアクリレートお
よびメタクリレート等が挙げられる。また、これらの重
合性化合物は、単独でも、２種以上を混合したものでも
よい。

【００１３】前記マイクロカプセルトナー１のカプセリ
ングは、粉霧造粒法、ｉｎ ｓｉｔｕ法、界面重合法等
の公知の技術にて作製可能である。通常作製直後のマイ
クロカプセルは、水等の溶媒中に分散されたエマルジョ
ン状態であるので、トナー化するためには乾燥しなけれ
ばならない。しかしながら、スプレードライ、噴霧乾燥
法等の従来の乾燥方法では、マイクロカプセルが破壊さ
れたり凝集したりする。そこで、本実施例の凍結真空乾
燥にて乾燥を行った。以下に凍結真空乾燥法の一実施例
を図面を参照して説明する。

【００１４】図２は、凍結真空乾燥法の手順を示すもの
である。

【００１５】（１）まず上記構成のマイクロカプセルエ
マルジョン約１．５リットルを、縦３０ｃｍ、横５０ｃ
ｍのバットに入れる。このとき溶液の深さは、約１０ｍ
ｍが適当である。

【００１６】（２）−３０℃でマイクロカプセルエマル
ジョンを完全に凍結させる。

【００１７】（３）圧力を０．５〜１．０ｔｏｒｒまで
下げる。温度は−３０℃のまま。

【００１８】（４）圧力が一定になったならば１０℃／
ｈで温度を５０℃まで上げ、４時間保持する。

【００１９】（５）圧力を０．０３ｔｏｒｒまで下げ
て、さらに２時間保持する。温度は５０℃のまま。

【００２０】（６）圧力、温度をそれぞれ常圧、室温に
もどす。

【００２１】（７）サンプルを取り出す。

【００２２】なお、凍結真空乾燥法であれば何でもよ
く、上記の実施例に限定されるものではない。

【００２３】参考までにスプレードライで乾燥したもの
と凍結真空乾燥法で乾燥したものとの、マイクロカプセ
ル平均粒径と凝集度を図３にまとめた。なお凝集度は、
ホソカワミクロン社のパウダーテスターにて測定した。
図３を見て明かなように、スプレードライを行ったもの
は凝集度が４３％と非常に高く、そのため平均粒径も乾
燥前と比較して約３倍も大きくなっている。さらに表１
からはわからないが、スプレードライで乾燥したものは
１００μｍ程度の巨大凝集体もかなり存在していた。こ
れとは逆に凍結真空乾燥法を行ったものでは、平均粒径
は乾燥前後で殆ど変化はなく、凝集度も１５％とスプレ
ードライに比べ著しく低い。これらの結果より、凍結真
空乾燥においては、非常に良好に乾燥ができているのが
わかる。このように乾燥状態に著しい差が生じるのは、
乾燥工程において機械的力が加わるか否かに起因するも
のと考えられる。つまり、機械的力が加わることにより
マイクロカプセルが全てではないにしろ破壊される。破
壊されたマイクロカプセル内部より液状成分が流出し、
それによって凝集が促進されると考えられる。従って、
機械的力が全く加わらない凍結真空乾燥法は、前記マイ
クロカプセルを乾燥させる方法としては最良の方法と考
えられる。

【００２４】次に、前記マイクロカプセルトナー１を用
いたフルカラー画像形成装置の一実施例を図面を参照し
て説明する。

【００２５】図３は、前記マイクロカプセルトナー１を
使用した画像形成装置４０の概略断面図を示すものであ
る。尚、画像形成装置４０に使用されるマイクロカプセ
ルトナー１は、それぞれイエロー、マゼンダ、シアンの
３種類の色素を内包させた３種類のマイクロカプセルト
ナーを製造する必要がある。

【００２６】画像形成装置４０は、大きく分けて４つの
ユニットから構成されている。即ち、マイクロカプセル
トナー１をフィルムに塗布するマイクロカプセル塗布装
置１０と、マイクロカプセルトナー１が塗布された後の
フィルム１１（以下カプセルシート１１とする）に原稿
４５を通して露光する露光装置４１と、前記露光後のカ
プセルシート１１と普通紙４３とを圧着させることによ
り着色させ、普通紙４３にカラー画像を形成させる圧力
現像装置４７と、普通紙４３に形成された画像を定着さ
せる熱定着装置４９とから構成されている。

【００２７】露光装置４１は、画像形成装置４０の最も
上方に位置し、熱定着装置４９は下方に位置している。
またマイクロカプセル塗布装置１０は図３において左
側、圧力現像装置４７は画像形成装置４０の略中央部に
設けられている。

【００２８】前記露光装置４１は、ハロゲンランプ５０
を有し、このハロゲンランプ５０の下方には原稿台５２
が設けられている。原稿４５は前記原稿台５２上に載置
され、カプセルシート１１を原稿４５を通して露光す
る。前記原稿台５２の右側にはガイドローラ５３が設け
られていて、露光されたカプセルシート１１は、ガイド
ローラ５３を経て圧力現像装置４７に送り込まれる。

【００２９】前記マイクロカプセル塗布装置１０は、図
３において右側にフィルム１１が巻かれた電極ローラ１
５が、また、左側にはマイクロカプセルトナー１の供給
ユニットが設けられている。電極ローラ１５と供給ユニ
ットは所定間隔ｄを配して対向している。なお、電極ロ
ーラ１５には高圧電源Ｅが接続されている。

【００３０】前記フィルム１１は、エンドレスベルト状
で図３に示す如く電極ローラ１５とガイドローラ５３、
５４と、圧力現像装置４７内の加圧ローラ５６に巻き回
されている。

【００３１】前記供給ユニットは、マイクロカプセルト
ナー１を貯蔵しているホッパー１２と、担持ローラ６
と、前記担持ローラ６にマイクロカプセルトナー１を搬
送するためのアジテータ７と、前記担持ローラ６にマイ
クロカプセルトナー１を一定の厚さで担持させるための
層規整ブレード１４とから構成されている。

【００３２】前記画像形成装置４０の右側には、普通紙
４３が貯蔵されている支持体カセット４４が設けられて
おり、前記支持体カセット４４の上部開口部より送りロ
ーラ１８によって普通紙４３がガイドローラ５５を経
て、前記カプセルシート１１と密着した状態で圧力現像
装置４７に挿入されるように構成されている。

【００３３】前記圧力現像装置４７は、ローラ間に圧力
が加えられている１組の加圧ローラ５６により構成さ
れ、ここで普通紙４３に画像が形成される。前記圧力現
像装置４７を通過したカプセルシート１１および画像が
形成された普通紙４３は、圧力現像装置４７の下方で分
離され、カプセルシート１１はガイドローラ５４を通
り、除去ブラシ４２において破壊または硬化したマイク
ロカプセルトナー１が取り除かれる。前記取り除かれた
マイクロカプセルトナー１は、回収箱４６に回収され
る。また、画像が形成された普通紙４３は熱定着装置４
９へと搬送される。

【００３４】前記熱定着装置４９は、約１４０℃に保持
できる熱源５１が設けられ、画像が形成された顕色紙４
３に熱を加えることにより、画像の定着作用が行なわれ
る。次に、本装置の動作について説明する。

【００３５】図示していない画像形成装置４０のスター
トボタンを押すことにより、担持ローラ６及びアジテー
タ７が矢印の方向に回転する。するとホッパー５内に貯
蔵されているマイクロカプセル１は、アジテータ７によ
って担持ローラ６付近まで搬送され、そして、層規制ブ
レード１４によって所定の厚さの層状に整形され、転写
領域１７へ向けて搬送される。この時マイクロカプセル
トナー１は、層規制ブレード１４及び担時ローラ６と接
触及び摩擦することにより帯電する。

【００３６】電極ローラ１５に接続された電源ＥをＯＮ
にすることにより、転写領域１７には電界が発生する。
従って、担持ローラ６に担持され、帯電しているマイク
ロカプセルトナー１は、発生した電界にしたがって電極
ローラ１５に引き付けられる。この時電極ローラ１５に
はフィルム１１が巻回されているので、マイクロカプセ
ルトナー１は、フィルム１１に塗布されることとなる。
この時、前記マイクロカプセルは凝集や破壊が非常に少
ないので、流動性も良く、べとつきもない。従って塗布
ムラ等がなく良好に塗布が可能となる。このようにして
カプセルシート１１が製造され、露光装置４１の下方ま
で搬送される。

【００３７】カプセルシート１１が露光装置４１の下方
まで搬送されてきたならば、ハロゲンランプ５０が点灯
し、原稿台５２に載置されている原稿４５を通して画像
をカプセルシート１１に露光する。

【００３８】前記露光後のカプセルシート１１は、前記
ガイドローラ５３を経て、圧力現像装置４７に挿入され
る。一方、普通紙４３も送りローラ１８により支持体カ
セット４４から取り出され、圧力現像装置４７へ搬送さ
れるので、ガイドローラ５３、５５にてカプセルシート
１１と普通紙４３とは重ね合わされた状態で圧力現像装
置４７に送り込まれる。その後加圧ローラ５６にて圧力
現像され、マイクロカプセルに内包されている画像形成
材料３が流出し、カラー画像が前記普通紙４３に形成さ
れる。この時、マイクロカプセル乾燥時にマイクロカプ
セルが破壊し、画像形成材料３が流出していたならば、
非画像面も発色することとなり不鮮明な画像が得られ
る。しかしながら本実施例のマイクロカプセルトナー製
造方法では、その心配もない。前記圧力現像装置４７に
よってカラー画像が形成された後の普通紙４３は、熱定
着装置４９によって画像の定着作用が行なわれ、ガイド
ローラ４８を通過して外部に排出される。また、圧力現
像装置４７を通過したカプセルシート１１は、除去ブラ
シ４２により、硬化または破壊されたマイクロカプセル
トナー１を取り除く。

【００３９】尚、以上の本発明は上述した実施例にとら
われることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で変更は可
能である。

【００４０】例えば、本実施例においては、画像形成材
料として顔料を用いたが、顕色剤等と反応して発色する
染料前駆体を用いた場合は、あらかじめ顕色剤が塗布し
てある顕色紙を用いるか、または顕色剤塗布装置を設け
る必要がある。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明のマイクロカプセルトナーの製造方法において
は、凍結真空乾燥を行っているので、乾燥工程において
マイクロカプセルが破壊及び凝集することがない。その
結果良好なマイクロカプセルトナーが得られ、マイクル
カプセル塗布が行いやすく、画像も鮮明となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】マイクロカプセルトナーの断面拡大図である。

【図２】マイクロカプセルトナーの凍結真空乾燥法の手
順を示す説明図である。

【図３】スプレードライと凍結真空乾燥法の相違を示す
説明図である。

【図４】マイクロカプセルトナーを用いた画像形成装置
の概略断面図である。

【符号の説明】

１ マイクロカプセルトナー ２ 外郭部 ３ 画像形成材料 ４ 感光性物質 ５ 重合性物質 ６ 染料前駆体 １０ マイクロカプセル塗布装置 ４０ 画像形成装置 ４１ 露光装置 ４７ 圧力現像装置 ４９ 熱定着装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、色素等の画像形成用材料を
   含有し、溶媒中に分散されたマイクロカプセルを、凍結
   真空乾燥法によって乾燥させることを特徴とするマイク
   ロカプセルトナーの製造方法。