JPH09190011A - 熱圧力定着用カプセルトナー及びその製造方法 - Google Patents

熱圧力定着用カプセルトナー及びその製造方法

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JPH09190011A
JPH09190011A JP2055596A JP2055596A JPH09190011A JP H09190011 A JPH09190011 A JP H09190011A JP 2055596 A JP2055596 A JP 2055596A JP 2055596 A JP2055596 A JP 2055596A JP H09190011 A JPH09190011 A JP H09190011A
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heat
resin
capsule toner
pressure fixing
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Kenichi Suenaga
憲一 末永
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】少なくとも熱可塑性樹脂と着色剤を含有す
る熱溶融性芯材と、その芯材の表面を被覆するように設
けた親水性樹脂よりなる外殻により構成される熱圧力定
着用カプセルトナーにおいて、該芯材が軟化点110℃
以下の石油樹脂を含有するものであることを特徴とする
熱圧力定着用カプセルトナー、並びにその製造方法。 【効果】本発明の熱圧力定着用カプセルトナーは、熱圧
力定着方式において、特に低温定着性に優れ、また保存
安定性にも優れており、カブリのない鮮明な画像を長期
にわたり安定に形成することができる。また、石油樹脂
をカプセルトナーの芯材部分へ導入することにより、そ
れを含有しないものと同等以上の性能を維持しつつ、コ
スト的にも有利にトナーを製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
印刷法、静電記録法などにおいて形成される静電潜像の
現像に用いられる熱圧力定着用カプセルトナー及びその
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来電子写真法としては、米国特許第22
97691 号、同第2357809 号明細書等に記載されている如
く、光導電性絶縁層を一様に帯電させ、次いでその層を
露光させ、その露光された部分上の電荷を消散させる事
により電気的な潜像を形成し、更に該潜像にトナーと呼
ばれる着色された電荷をもった微粉末を付着させること
によって可視化させ(現像工程)、得られた可視像を転
写紙等の転写材に転写させた後(転写工程)、加熱、圧
力あるいはその他適当な定着法により永久定着させる
(定着工程)工程からなる。このようにトナーは単に現
像工程のみならず、転写工程、定着工程の各工程におい
て要求される機能を備えていなければならない。
【0003】一般にトナーは現像装置内で機械的動作中
に受ける剪断力、衝撃力による機械的な摩擦力を受け、
数千枚乃至数万枚コピーする間に劣化する。このような
トナーの劣化を防ぐには機械的な摩擦力に耐えうる分子
量の大きな強靭な樹脂を用いれば良いが、これらの樹脂
は一般に軟化点が高く、非接触定着方式であるオーブン
定着、赤外線によるラジアント定着では熱効率が悪いた
めに定着が充分に行われず、また、接触定着方式で熱効
率が良いため広く用いられている熱ローラー等による熱
圧力定着方式においても、充分に定着させるため熱ロー
ラーの温度を高くする必要が生じ、定着装置の劣化、紙
のカール、消費エネルギーの増大等の弊害を招くばかり
でなく、この様な樹脂を使用すると粉砕性が悪いため、
トナーを製造する際、製造効率が著しく低下する。その
ため結着樹脂の重合度、更には軟化点も余り高いものは
用いる事ができない。
【0004】一方、熱ローラー等による熱圧力定着方式
は加熱ローラー表面と被定着シートのトナー像面が圧接
触するため熱効率が著しく良く、低速から高速に至るま
で広く使用されているが、加熱ローラー面とトナー像面
が接触する際、トナーが加熱ローラー表面に付着して後
続の転写紙等に転写される、いわゆるオフセット現象が
生じ易い。この現象を防止するため加熱ローラー表面を
フッ素系樹脂等の離型性の優れた材料で加工するが、更
に加熱ローラー表面にシリコンオイル等の離型剤を塗布
して対処している。しかしながら、シリコンオイル等を
塗布する方式は、定着装置が大きくなりコスト高となる
ばかりでなく複雑になるためトラブルの原因にもなり易
く好ましいものではない。また、特公昭57− 493号、特
開昭50− 44836号、特開昭57− 37353号公報記載の如
く、樹脂を非対称化、架橋化させる事によってオフセッ
ト現象を改善する方法があるが定着点は改善されていな
い。
【0005】一般に最低定着温度は低温オフセットと高
温オフセットの間にあるため、使用可能温度領域は、最
低定着温度と高温オフセットとの間となり、最低定着温
度をできるだけ下げる事、高温オフセット発生温度をで
きるだけ上げる事により使用定着温度を下げる事ができ
ると共に使用可能温度領域を広げる事ができ、省エネル
ギー化、高速定着化、紙のカールを防ぐ事ができる。そ
のため常に定着性、耐オフセット性の良いトナーが望ま
れている。
【0006】従来より、トナーとして、芯材と、この芯
材の表面を被覆するよう設けられた外殻とにより構成さ
れたカプセルトナーを用いることにより、低温定着性を
図る技術が提案されている。その内、芯材として塑性変
形し易い低融点ワックス等を用いた場合(米国特許第3,
269,626 号、特公昭46−15876 号、特公昭44−9880号、
特開昭48−75032 号、特開昭48−75033 号)、圧力のみ
で定着可能となるが、定着強度が劣り、限定された用途
にのみ使用できる。また、芯材として液状のものを使用
すると、殻材の強度が小さいと、圧力のみで定着はする
ものの、現像器内で割れて機内を汚す場合があり、殻材
の強度が大きいとカプセルを破壊するのに大きな圧力が
必要となり、光沢が強すぎる画像をもたらしてしまい、
殻材の強度調整が難しかった。
【0007】そこで、熱圧力定着用として、芯材として
単独使用では高温時にブロッキングを起こしてしまう
が、定着強度の向上をもたらすガラス転移点の低い樹脂
を用い、外殻として耐ブロッキング性等を付与する目的
で界面重合にて高融点の樹脂壁を形成させた熱ローラー
定着用カプセルトナーが考案されている。更に、特開昭
63−281168号公報に提案されているカプセルトナーで
は、殻材がサーモトロピック液晶ポリエステルとの記載
があり、特開平4-184358号公報に提案されているカプセ
ルトナーでは、結晶性ポリエステルが用いられている
が、いずれもポリエステルが非晶質でない為、樹脂がシ
ャープに融解するものの融解に必要なエネルギー量が大
きく、また芯材のTgも高いため定着性が悪かった。ま
た、特開昭63−128357号公報に提案されているカプセル
化方法では、溶剤を使用した浸漬法、スプレードライ
法、流動化ベッド法についての記載があるが、いずれも
操作が煩雑であるという問題があった。
【0008】一方、トナー用の結着樹脂に芳香族石油樹
脂を含有させる試みが、特開平4−257868号公報
公報に開示されている。しかしながら、かかるトナーは
粉砕トナーであり、そこに開示され芳香族石油樹脂は粉
砕性を良好にするために用いられているものである。ま
た、カプセルトナーの芯材中に石油樹脂を含有させるこ
とができる旨の記載が、特開平4−281462号公報
に存在するが、このカプセルトナーは液状の芯物質を含
有するものであり、石油樹脂は乾性オイルに溶解もしく
は膨潤した形で芯物質として存在している。したがっ
て、熱圧力定着用カプセルトナーの芯材(芯材は固体と
して存在する)中に石油樹脂を含有させる試みはこれま
で存在しなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の如き
事情に基づいてなされたものであって、その目的は、熱
ローラー等の熱圧力定着方式において、特に低温定着と
耐オフセットに優れていて、また保存安定性にも優れた
熱圧力定着用カプセルトナー及びその製造方法を提供す
ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究の結果、カプセルトナーの芯材
に軟化点110℃以下の石油樹脂を含有させることによ
り、上記の目的が達成できることを見出し、本発明を完
成するに至った。
【0011】即ち、本発明の要旨は、 (1) 少なくとも熱可塑性樹脂と着色剤を含有する熱
溶融性芯材と、その芯材の表面を被覆するように設けた
親水性樹脂よりなる外殻により構成される熱圧力定着用
カプセルトナーにおいて、該芯材が軟化点110℃以下
の石油樹脂を含有するものであることを特徴とする熱圧
力定着用カプセルトナー、 (2) カプセルトナーが、in situ重合法によ
り形成されている前記(1)記載の熱圧力定着用カプセ
ルトナー、 (3) 外殻の主成分がガラス転移点50〜80℃の非
晶質ポリエステルである前記(1)又は(2)記載の熱
圧力定着用カプセルトナー、 (4) 非晶質ポリエステルの酸価が3〜50(KOH
mg/g)である前記(3)記載の熱圧力定着用カプセ
ルトナー、 (5) 芯材の主成分となる熱可塑性樹脂に由来するガ
ラス転移点が10〜50℃である前記(1)〜(4)い
ずれか記載の熱圧力定着用カプセルトナー、 (6) 石油樹脂がC5系脂肪族石油樹脂である前記
(1)〜(5)いずれか記載の熱圧力定着用カプセルト
ナー、 (7) 石油樹脂の含有量が、芯材樹脂100重量部に
対して5〜50重量部である前記(1)〜(6)いずれ
か記載の熱圧力定着用カプセルトナー、 (8) 次の(a)〜(c)の工程を有するin si
tu重合法によりカプセルトナーを製造する熱圧力定着
用カプセルトナーの製造方法、(a) 芯材樹脂の構成
モノマー、重合開始剤、および着色剤を含有してなる混
合物中に、非晶質ポリエステルおよび軟化点110℃以
下の石油樹脂を溶解する工程と、(b) 工程(a)で
得られた混合物を水系分散媒中に分散させ、非晶質ポリ
エステルが芯材構成材料の液滴の表面に偏在した重合性
組成物を得る工程と、(c) 工程(b)で得られた重
合性組成物を重合させ、非晶質ポリエステルよりなる外
殻とそれにより被覆された芯材を形成する工程、 (9) 石油樹脂がC5系脂肪族石油樹脂である前記
(8)記載の製造方法、 (10) 石油樹脂のガラス転移点が20〜70℃であ
る前記(9)記載の製造方法、 (11) 石油樹脂の使用量が、芯材樹脂100重量部
に対して、5〜50重量部である前記(8)〜(10)
いずれか記載の製造方法、に関する。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の熱圧力定着用カプセルト
ナーは、少なくとも熱可塑性樹脂と着色剤を含有する熱
溶融性芯材と、その芯材の表面を被覆するように設けた
親水性樹脂よりなる外殻により構成される熱圧力定着用
カプセルトナーにおいて、該芯材が軟化点110℃以下
の石油樹脂を含有するものであることを特徴とするもの
である。
【0013】ここで、石油樹脂とは、石油系炭化水素樹
脂とも呼ばれるものであるが、石油類のクラッキング時
に生じる分解留分に含まれるジオレフィン、モノオレフ
ィン類を単離せずに重合したものである。これは大別し
て3つの種類に分けることができ、C5留分を原料にし
たC5系脂肪族石油樹脂、C9留分を原料にしたC9系
芳香族石油樹脂、および両者を原料にしたC5C9共重
合石油樹脂がある。より具体的には、C5系脂肪族石油
樹脂は、主としてイソプレン、ピペリレン、2−メチル
ブテン−1および2等の共重合体で、共役ジオレフィン
は環化構造を有することが多い。また、C9系芳香族石
油樹脂は、主としてスチレン、ビニルトルエン、α−メ
チルスチレン、インデン等の共重合体である。
【0014】本発明では上記の3種のいずれもが使用可
能であるが、低温定着性向上を考える場合、その構造
上、より軟化点の低いC5系脂肪族石油樹脂が好ましく
用いられる。
【0015】なお、上記の3種のいずれもが各種市販さ
れており、それを使用することができる。例えばC5系
のものとしては「アイマーブP-100」(出光石油化学社
製)、「アイマーブP-90 」(出光石油化学社製) 等の
アイマーブシリーズ等が好適に使用できる。
【0016】また、石油樹脂の軟化点は、110℃以下
であり、好ましくは70〜100℃である。110℃を
越えると、その使用量にもよるが、低温定着性が劣るも
のとなる。石油樹脂のガラス転移点は20〜70℃が好
ましく、より好ましくは30〜50℃である。ガラス転
移点が20℃未満ではカプセルトナーの保存安定性が悪
化し、70℃を越えると低温定着性が劣るものとなる。
【0017】このような石油樹脂の含有量は、芯材樹脂
100重量部に対して5〜50重量部であることが好ま
しく、10〜30重量部であることがより好ましい。5
重量部未満であると、低温定着性向上への効果が小さ
く、コストメリットも小さい。また、50重量部を越え
ると耐オフセット性、保存安定性が劣るものとなる。
【0018】本発明の熱圧力定着用カプセルトナーは、
その外殻が親水性樹脂よりなるものである。かかる親水
性樹脂としては、非晶質ポリエステル、ポリアミド、ポ
リエステルアミド、ポリウレアが挙げられ、好ましくは
その主成分がガラス転移点50〜80℃の非晶質ポリエ
ステルである。ここでいう外殻の主成分とは、非晶質ポ
リエステルが外殻構成成分の主要成分をなしていること
を意味し、外殻構成成分が非晶質ポリエステルのみから
なる場合を含めるものである。
【0019】本発明における非晶質ポリエステルは、通
常、1種以上のアルコール単量体(2価以上)および1
種以上のカルボン酸単量体(2価以上)の縮重合によっ
て得られるものである。中でも、少なくとも3価以上の
多価アルコール単量体および/または3価以上の多価カ
ルボン酸単量体を含有する単量体を用いる縮重合によっ
て得られるものが好適に用いられる。
【0020】2価アルコール成分としては、例えばポリ
オキシプロピレン(2.2) −2,2 −ビス (4−ヒドロキシ
フェニル) プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3) −2,
2 −ビス (4−ヒドロキシフェニル) プロパン、ポリオ
キシプロピレン(2.0) −2,2−ビス (4−ヒドロキシフ
ェニル) プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0) −ポリ
オキシエチレン(2.0) −2,2 −ビス (4−ヒドロキシフ
ェニル) プロパン、ポリオキシプロピレン(6) −2,2 −
ビス (4−ヒドロキシフェニル) プロパン等のビスフェ
ノールAのアルキレンオキシド付加物、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、1,2 −プロピレングリコール、1,3 −プロピレング
リコール、1,4 −ブタンジオール、ネオペンチルグリコ
ール、1,4−ブテンジオール、1,5 −ペンタンジオー
ル、1,6 −ヘキサンジオール、1,4 −シクロヘキサンジ
メタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチ
レングリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールA
のプロピレン付加物、ビスフェノールAのエチレン付加
物、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。
【0021】3価以上のアルコール成分としては、例え
ばソルビトール、1,2,3,6 −ヘキサンテトロール、1,4
−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリス
リトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4 −ブタン
トリオール、1,2,5 −ペンタントリオール、グリセロー
ル、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,
4 −ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメ
チロールプロパン、1,3,5 −トリヒドロキシメチルベン
ゼン等が挙げられる。好ましくは、3価のアルコールが
用いられる。これらの2価のアルコール単量体及び3価
以上の多価アルコール単量体から単独であるいは複数の
単量体を用いることができる。
【0022】また、酸成分としては、カルボン酸成分で
2価の単量体として、例えばマレイン酸、フマール酸、
シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、
イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、
セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、n−ドデセニル
コハク酸、n−ドデシルコハク酸、n−オクチルコハク
酸、イソオクテニルコハク酸、イソオクチルコハク酸、
及びこれらの酸の無水物、もしくは低級アルキルエステ
ル等が挙げられる。
【0023】3価以上のカルボン酸成分としては、例え
ば1,2,4 −ベンゼントリカルボン酸、2,5,7 −ナフタレ
ントリカルボン酸、1,2,4 −ナフタレントリカルボン
酸、1,2,4 −ブタントリカルボン酸、1,2,5 −ヘキサン
トリカルボン酸、1,3 −ジカルボキシル−2−メチル−
2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4 −シクロヘキ
サントリカルボン酸、テトラ (メチレンカルボキシル)
メタン、1,2,7,8 −オクタンテトラカルボン酸、ピロメ
リット酸、エンポール三量体酸及びこれらの酸無水物、
低級アルキルエステル等が挙げられる。好ましくは、3
価のカルボン酸もしくはその誘導体が用いられる。これ
らの2価のカルボン酸単量体及び3価以上のカルボン酸
単量体から単独であるいは複数の単量体を用いることが
できる。
【0024】本発明における非晶質ポリエステルの製造
方法は、特に限定されることなく、上記の単量体を用い
てエステル化、エステル交換反応により製造することが
できる。ここで、非晶質とは明確な融点を有しないもの
であり、本発明において結晶質のポリエステルを用いる
と融解に必要なエネルギー量が大きく、トナー定着性が
向上できず好ましくない。
【0025】このようにして得られる非晶質ポリエステ
ルは、さらにガラス転移点が50〜80℃であることが
好ましい。50℃未満であるとトナーの保存安定性が悪
くなり、80℃を越えるとトナーの定着性が悪くなる。
なお本発明において、ガラス転移点とは示差走査熱量計
(セイコー電子工業社製)を用い、昇温速度10℃/min
で測定した際に、ガラス転移点以下のベースラインの延
長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの
間での最大傾斜を示す接線との交点の温度をいう。
【0026】また、該非晶質ポリエステルの酸価は、3
〜50(KOHmg/g)であることが好ましく、より
好ましくは10〜30(KOHmg/g)である。3
(KOHmg/g)未満であると、殻材の成分となる非
晶質ポリエステルがin situ重合中に界面に出に
くくなり、トナーの保存安定性が悪く、50(KOHm
g/g)を越えるとポリエステルが水相へ移行しやすく
製造安定性が悪くなる。ここで酸価の測定方法は、JI
S K0070によるものである。
【0027】本発明のカプセルトナーは、以上の非晶質
ポリエステルとともに酸無水物基を1個以上有する共重
合体を外殻の成分として用いることができる。このよう
な酸無水物基を1個以上有する共重合体としては、例え
ば酸無水物基を含有するα,β−エチレン性共重合性単
量体(A) とその他のα, β−エチレン性共重合性単量体
(B) の共重合体等が挙げられる。ここで、酸無水物基を
含有するα,β−エチレン性共重合性単量体(A) として
は、無水イタコン酸、無水クロトン酸等や、下記一般式
に示される化合物、
【0028】
【化1】
【0029】(式中、Q1 およびQ2 は独立してH、炭
素数1〜3のアルキル基、又はハロゲン原子を示す。) 例えば無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水2,3
−ジメチルマレイン酸、クロロマレイン酸無水物、ジク
ロロマレイン酸無水物、ブロモマレイン酸無水物、ジブ
ロモマレイン酸無水物等を挙げることができ、好ましく
は無水マレイン酸、無水シトラコン酸等である。
【0030】その他のα, β−エチレン性共重合性単量
体(B) としては、例えば、スチレン、o−メチルスチレ
ン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メ
チルスチレン、p−エチルスチレン、2,4 −ジメチルス
チレン、p−クロルスチレン、ビニルナフタレン等のス
チレン若しくはスチレン誘導体、例えばエチレン、プロ
ピレン、ブチレン、イソブチレン等の如きエチレン系不
飽和モノオレフィン類、例えば塩化ビニル、臭化ビニ
ル、弗化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ギ
酸ビニル、カプロン酸ビニル等の如きビニルエステル
類、例えばアクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロ
ピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、
アクリル酸t−ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸
シクロヘキシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸
イソオクチル、アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリ
ル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステア
リル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸2−ヒド
ロキシエチル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸2−
クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリ
ル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリ
ル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリ
ル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル
酸アミル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸
ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリ
ル酸ステアリル、メタクリル酸メトキシエチル、メタク
リル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸フェニル等の如きエチレン性モノカル
ボン酸及びそのエステル、例えばアクリロニトリル、メ
タクリロニトリル、アクリルアミド等の如きエチレン性
モノカルボン酸置換体、例えばマレイン酸ジメチル等の
如きエチレン性ジカルボン酸及びその置換体、例えばビ
ニルメチルケトン等の如きビニルケトン類、例えばビニ
ルメチルエーテル等の如きビニルエーテル類、例えばビ
ニリデンクロリド等の如きビニリデンハロゲン化物等が
挙げられる。これらのうち、スチレン、(メタ)アクリ
ル酸エステル等が反応性が高く好ましい。
【0031】本発明に用いられる共重合体は、前記のよ
うな酸無水物基を含有するα,β−エチレン性共重合性
単量体(A)5〜95重量部と、その他のα,β−エチ
レン性共重合性単量体(B)95〜5重量部を重合反応
させて得ることができる。このとき重合反応は、通常の
付加重合等により行うことができるが、これらの方法に
限定されるものではない。また、共重合体は前記の単量
体(A)、(B)のそれぞれについて2種以上を用いて
共重合体としてもよい。
【0032】また、この共重合体のガラス転移点は60
℃以上が好ましく、より好ましくは80℃以上である。
60℃未満ではカプセルトナーの耐ブロッキング性が低
下するためである。上記の共重合体は、単独であるいは
2種以上混合して用いることもできる。
【0033】本発明において、上記の酸無水物基を1個
以上有する共重合体は前述の非晶質ポリエステルととも
に用いられるが、このとき、該共重合体の含有量は非晶
質ポリエステルに対して2〜10重量%が望ましい。こ
のように、非晶質ポリエステルに加えて、更に酸無水物
基を1個以上有する共重合体を外殻の成分として用いる
ことにより、トナーの帯電量を自由に変えることがで
き、また帯電量の分布がシャープになるという利点を有
する。
【0034】本発明では、前記のような非晶質ポリエス
テルを外殻の主成分とすることができるが、この含有量
は外殻の全重量中、通常50〜100重量%である。こ
こで、外殻に含有される他の成分としては、ポリアミ
ド、ポリエステルアミド、ポリウレア等を0〜50重量
%用いることができる。なお、in situ重合法に
より本発明のカプセルトナーを製造する場合、外殻とし
て用いられる非晶質ポリエステル等の各成分は、芯材を
構成する樹脂の単量体中に溶解させるため、単量体への
溶解性が必要となる。
【0035】以上のように、非晶質ポリエステルを外殻
の主成分とし、更に酸無水物基を1個以上有する共重合
体等を用いることにより、キャリアとの摩擦等によるト
ナーからの荷電制御剤の脱離がなく、地汚れのない鮮明
な画像を多数回にわたり安定に形成することが可能とな
る。また、低温定着性を維持しつつ、耐ブロッキング性
を向上させることができる。
【0036】一方、本発明のカプセルトナーの熱溶融性
芯材(熱可塑性芯材)の主成分として用いられる樹脂と
しては、ポリエステル・ポリアミド樹脂、ポリアミド樹
脂、ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられ、好ましく
は、ビニル系樹脂が挙げられる。このような熱溶融性芯
材の主成分となる熱可塑性樹脂に由来するガラス転移点
は、10〜50℃であることが好ましく、更に好ましく
は20℃〜40℃である。ガラス転移点が10℃未満で
はカプセルトナーの保存安定性が悪化し、50℃を越え
るとカプセルトナーの定着強度が悪化し好ましくない。
【0037】前記の熱可塑性樹脂のうち、ビニル樹脂を
構成する単量体としては、例えば、スチレン、o−メチ
ルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレ
ン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4 −
ジメチルスチレン、p−クロルスチレン、ビニルナフタ
レン等のスチレン若しくはスチレン誘導体、例えばエチ
レン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等の如きエ
チレン系不飽和モノオレフィン類、例えば塩化ビニル、
臭化ビニル、弗化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、ギ酸ビニル、カプロン酸ビニル等の如きビニルエ
ステル類、例えばアクリル酸、アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イ
ソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブ
チル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸アミル、アク
リル酸シクロヘキシル、アクリル酸n−オクチル、アク
リル酸イソオクチル、アクリル酸デシル、アクリル酸ラ
ウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ス
テアリル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸2−
ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸
2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルア
クリル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、
メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタ
クリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタ
クリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタク
リル酸アミル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリ
ル酸n−オクチル、メタクリル酸イソオクチル、メタク
リル酸デシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2
−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリ
ル酸メトキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチ
ル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸フェニル、
メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエ
チルアミノエチル等の如きエチレン性モノカルボン酸及
びそのエステル、例えばアクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、アクリルアミド等の如きエチレン性モノカル
ボン酸置換体、例えばマレイン酸ジメチル等の如きエチ
レン性ジカルボン酸及びその置換体、例えばビニルメチ
ルケトン等の如きビニルケトン類、例えばビニルメチル
エーテル等の如きビニルエーテル類、例えばビニリデン
クロリド等の如きビニリデンハロゲン化物、例えばN−
ビニルピロール、N−ビニルピロリドン等の如きN−ビ
ニル化合物類が挙げられる。
【0038】本発明に係る芯材用の樹脂を構成する成分
の内、樹脂の主骨格形成にスチレンもしくはスチレン誘
導体を50〜90重量%用い、樹脂の軟化温度等の熱特
性の調節にエチレン性モノカルボン酸もしくはそのエス
テルを10〜50重量%用いることが、芯材用樹脂のガ
ラス転移点を制御し易く好ましい。
【0039】本発明に係る芯材用の樹脂を構成する単量
体組成物中に架橋剤を添加する場合、例えば、ジビニル
ベンゼン、ジビニルナフタレン、ポリエチレングリコー
ルジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレ
ート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3 −
ブチレングリコールジメタクリレート、1,6 −ヘキシレ
ングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコー
ルジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタク
リレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレー
ト、2,2'−ビス(4−メタクリロキシジエトキシフェニ
ル)プロパン、2,2'−ビス(4−アクリロキシジエトキ
シフェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリメ
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、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジブ
ロムネオペンチルグリコールジメタクリレート、フタル
酸ジアリルなど、一般の架橋剤を適宜(必要に応じて2
種以上組み合わせて)用いることができる。
【0040】これらの架橋剤の使用量は、重合性単量体
を基準にして0.001 〜15重量%、好ましくは0.1 〜10重
量%で使用するのが良い。これらの架橋剤の使用量が15
重量%より多いとトナーが熱で溶融しにくくなり、熱定
着性又は熱圧力定着性が劣ることとなる。また使用量が
0.001 重量%より少ないと、熱圧力定着において、トナ
ーの一部が紙に完全に固着しないでローラー表面に付着
し、次の紙に転移するというオフセット現象を防ぎにく
くなる。また、上記単量体を、不飽和ポリエステルの存
在下に重合させてグラフトもしくは架橋重合体とし、芯
材用の樹脂としても良い。
【0041】また、芯材用の熱可塑性樹脂を製造する際
使用される重合開始剤としては、2,2'−アゾビス(2,4
−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビスイソブチ
ロニトリル、1,1'−アゾビス(シクロヘキサン−1−カ
ルボニトリル)、2,2'−アゾビス−4−メトキシ−2,4
−ジメチルバレロニトリル、その他のアゾ系又はジアゾ
系重合開始剤:ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチ
ルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカー
ボネート、キュメンハイドロパーオキサイド、2,4 −ジ
クロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキ
サイド、ジクミルパーオキサイドの如き過酸化物系重合
開始剤が挙げられる。
【0042】重合体の分子量及び分子量分布を調節する
目的で、又は反応時間を調節する目的等で、二種類又は
それ以上の重合開始剤を混合して使用することもでき
る。重合開始剤の使用量は、重合単量体100 重量部に対
して0.1 〜20重量部、好ましくは1〜10重量部である。
【0043】本発明においては、更に芯材中に荷電制御
剤を添加することもでき、添加する負帯電性荷電制御剤
としては、特に限定されることなく、例えば含金属アゾ
染料である「バリファーストブラック3804」、「ボ
ントロンS−31」、「ボントロンS−32」、「ボン
トロンS−34」(以上、オリエント化学社製)、「ア
イゼンスピロンブラックTVH」(保土ヶ谷化学社製)
等、銅フタロシアニン染料、サリチル酸のアルキル誘導
体の金属錯体、例えば「ボントロンE−81」、「ボン
トロンE−82」、「ボントロンE−85」(以上、オ
リエント化学社製)、4級アンモニウム塩、例えば「CO
PY CHARGE NX VP434」(ヘキスト社製)、ニトロイミダ
ゾール誘導体等を挙げることができる。
【0044】正帯電性荷電制御剤としては、特に限定さ
れることなく、例えばニグロシン染料として「ニグロシ
ンベースEX」、「オイルブラックBS」、「オイルブ
ラックSO」、「ボントロンN−01」、「ボントロン
N−07」、「ボントロンN−11」(以上、オリエン
ト化学社製)等、3級アミンを側鎖として含有するトリ
フェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩化合物、例
えば「ボントロンP−51」(オリエント化学社製)、
セチルトリメチルアンモニウムブロミド、「COPY CHARG
E PX VP435」(ヘキスト社製)等、ポリアミン樹脂、例
えば「AFP−B」(オリエント化学社製)、イミダゾ
ール誘導体等を挙げることができる。以上の荷電制御剤
は芯材中に0.1 〜8.0 重量%、好ましくは0.2 〜5.0 重
量%含有される。芯材中には必要に応じて、熱圧力定着
における耐オフセット性を改善する目的で、例えばポリ
オレフィン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、部分ケン
化脂肪酸エステル、高級脂肪酸、高級アルコール、パラ
フィンワックス、アミド系ワックス、多価アルコールエ
ステル、シリコンワニス、脂肪族フロロカーボン、シリ
コンオイル等のオフセット防止剤を任意の一種以上含有
せしめても良い。
【0045】前記ポリオレフィンとしては、例えばポリ
プロピレン、ポリエチレン、ポリブテン等の樹脂であっ
て、軟化点が80〜160 ℃のものである。前記脂肪酸金属
塩としては、例えばマレイン酸と亜鉛、マグネシウム、
カルシウム等との金属塩;ステアリン酸と亜鉛、カドミ
ウム、バリウム、鉛、鉄、ニッケル、コバルト、銅、ア
ルミニウム、マグネシウム等との金属塩;二塩基性ステ
アリン酸鉛;オレイン酸と亜鉛、マグネシウム、鉄、コ
バルト、銅、鉛、カルシウム等との金属塩;パルミチン
酸とアルミニウム、カルシウム等との金属塩;カプリル
酸塩;カプロン酸鉛;リノール酸と亜鉛、コバルト等と
の金属塩;リシノール酸カルシウム;リシノレイン酸と
亜鉛、カドミウム等との金属塩及びこれらの混合物等が
挙げられる。前記脂肪酸エステルとしては、例えばマレ
イン酸エチルエステル、マレイン酸ブチルエステル、ス
テアリン酸メチルエステル、ステアリン酸ブチルエステ
ル、パルミチン酸セチルエステル、モンタン酸エチレン
グリコールエステル等が挙げられる。前記部分ケン化脂
肪酸エステルとしては、例えばモンタン酸エステルのカ
ルシウム部分ケン化物等が挙げられる。前記高級脂肪酸
としては、例えばドデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノー
ル酸、リシノール酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセ
リン酸、セラコレイン酸等及びこれらの混合物を挙げる
ことができる。前記高級アルコールとしては、例えばド
デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルア
ルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコー
ル、アラキルアルコール、ベヘニルアルコール等を挙げ
ることができる。前記パラフィンワックスとしては、例
えば天然パラフィン、マイクロワックス、合成パラフィ
ン、塩素化炭化水素等が挙げられる。前記アミド系ワッ
クスとしては、例えばステアリン酸アミド、オレイン酸
アミド、パルミチン酸アミド、ラウリル酸アミド、ベヘ
ニン酸アミド、メチレンビスステアロアミド、エチレン
ビスステアロアミド、N,N'−m−キシリレンビスステア
リン酸アミド、N,N'−m−キシリレンビス−12−ヒドロ
キシステアリン酸アミド、N,N'−イソフタル酸ビスステ
アリルアミド、N,N'−イソフタル酸ビス−12−ヒドロキ
システアリルアミド等が挙げられる。前記多価アルコー
ルエステルとしては、例えばグリセリンステアレート、
グリセリンリシノレート、グリセリンモノベヘネート、
ソルビタンモノステアレート、プロピレングリコールモ
ノステアレート、ソルビタントリオレート等が挙げられ
る。前記シリコンワニスとしては、例えばメチルシリコ
ンワニス、フェニルシリコンワニス等が挙げられる。前
記脂肪族フロロカーボンとしては、例えば四フッ化エチ
レン、六フッ化プロピレンの低重合化合物あるいは特開
昭53−124428号公報記載の含フッ素界面活性剤等が挙げ
られる。これらのオフセット防止剤の芯材中の樹脂に対
する割合は1〜20重量%が好ましい。
【0046】本発明において、カプセルトナーの芯材中
に着色剤が含有されるが、従来のトナー用着色剤に用い
られている染料、顔料等のすべてを使用できる。本発明
に用いられる着色剤としては、サーマルブラック法、ア
セチレンブラック法、チャンネルブラック法、ランプブ
ラック法等により製造される各種のカーボンブラック、
カーボンブラックの表面を樹脂で被覆しているグラフト
化カーボンブラック、ニグロシン染料、フタロシアニン
ブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファー
ストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン
−Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド14
6 、ソルベントブルー35等及びそれらの混合物等を挙げ
る事ができ、通常、芯材中の樹脂 100重量部に対して1
〜15重量部程度が使用される。
【0047】磁性カプセルトナーを生成させるには、芯
材中に磁性粒子を添加すれば良い。磁性粒子としては、
例えば、フェライト、マグネタイトを始めとする鉄、コ
バルト、ニッケルなどの強磁性を示す金属もしくは合金
又はこれらの元素を含む化合物、あるいは強磁性元素を
含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示
すようになる合金、例えはマンガン−銅−アルミニウ
ム、マンガン−銅−錫などのマンガンと銅とを含むホイ
スラー合金と呼ばれる種類の合金、又は二酸化クロム、
その他を挙げることができる。これらの磁性体は平均粒
径0.1 〜1μm の微粉末の形で芯材中に均一に分散され
る。そしてその含有量は、カプセルトナー100 重量部当
たり20〜70重量部、好ましくは30〜70重量部である。な
お、磁性トナーとするために磁性体微粉末を含有せしめ
る場合には、着色剤の場合と同様に処理すればよいが、
そのままでは芯材材料、単量体等の有機物質に対する親
和性が低いので、磁性体微粉末をチタンカップリング
剤、シランカップリング剤、レシチン等のいわゆるカッ
プリング剤と共にあるいはカップリング剤により処理し
た上で用いると、磁性体微粉末を均一に分散せしめるこ
とができる。
【0048】本発明の熱圧力定着用カプセルトナーの製
造方法は、製造設備や製造工程の簡素化という点からi
n situ重合法が好ましいが、例えば芯材としての
母粒子と数平均粒子径が母粒子の数平均粒子径の 1/8以
下である外殻形成材料の子粒子とを気流中で高速撹拌し
て外殻を形成するといった乾式法にて行われてもよい。
【0049】以下、in situ重合法による本発明
の製造方法について述べる。本発明におけるin si
tu重合法は、次の(a)〜(c)の工程を有するもの
である。 (a) 芯材樹脂の構成モノマー、重合開始剤、および
着色剤を含有してなる混合物中に、非晶質ポリエステル
および軟化点110℃以下の石油樹脂を溶解する工程
と、(b) 工程(a)で得られた混合物を水系分散媒
中に分散させ、非晶質ポリエステルが芯材構成材料の液
滴の表面に偏在した重合性組成物を得る工程と、(c)
工程(b)で得られた重合性組成物を重合させ、非晶
質ポリエステルよりなる外殻とそれにより被覆された芯
材を形成する工程。
【0050】上記の方法によると、溶解度指数の差によ
って混合液の液滴中で芯材構成材料と外殻構成材料の分
離が起こり、その状態で重合が進行してカプセル構造が
形成される。この方法によると、外殻がほぼ均一な厚み
を持った非晶質ポリエステル等の外殻構成材料よりなる
層として形成されるため、トナーの帯電特性が均質にな
るという特長を有する。
【0051】ところで、一般的なin situ重合に
よるカプセル化は、外殻となる樹脂のモノマー、開始剤
等を、分散相の相内もしくは外相の一方から供給し、重
合により外殻を形成してカプセル化物を得ることにより
行なわれる(「マイクロカプセル」三共出版(株)1987
年、近藤保、小石直純著)。一方、本発明におけるin
situ重合は、外殻樹脂の内部において、芯材樹脂
のモノマー、開始剤等が重合して芯材樹脂を形成するた
め、一般的なin situ重合によるカプセル化の場
合とは異なっているが、分散相の内相のみからモノマー
等が供給される点で両者は共通するため、本発明の方法
も広義のin situ重合に含まれるものである。
【0052】芯材形成において、芯材モノマーとして、
スチレン若しくはスチレン誘導体を用いる場合には、石
油樹脂は最初芯材樹脂モノマーに溶解しているが、ポリ
スチレンとC5系石油樹脂は本来不相溶であることか
ら、カプセルトナーとしては、芯材部分において海島構
造をとっていると考えられる。
【0053】この方法による場合、分散質の凝集、合体
を防ぐ為に、分散媒中に分散安定剤を含有させておく必
要がある。分散安定剤としては、例えばゼラチン、ゼラ
チン誘導体、ポリビニルアルコール、ポリスチレンスル
ホン酸、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチ
ルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボ
キシメチルセルロースナトリウム、ポリアクリル酸ナト
リウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、テト
ラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウ
ム、オクチル硫酸ナトリウム、アリル−アルキル−ポリ
エーテルスルホン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウ
ム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カ
プリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリ
ン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、3,3 −ジスルホ
ンジフェニル尿素−4,4 −ジアゾ−ビス−アミノ−β−
ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム、オルト−カル
ボキシベンゼン−アゾ−ジメチルアニリン、2,2,5,5 −
テトラメチル−トリフェニルメタン−4,4 −ジアゾ−ビ
ス−β−ナフトール−ジスルホン酸ナトリウム、コロイ
ダルシリカ、アルミナ、リン酸三カルシウム、水酸化第
二鉄、水酸化チタン、水酸化アルミニウム、その他を使
用することができる。これらの分散安定剤は二種以上を
併用してもよい。
【0054】前記分散安定剤の分散媒としては、水、メ
タノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エ
チレングリコール、グリセリン、アセトニトリル、アセ
トン、イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン等が挙げられる。これらを単独あるいは混合し
て用いることも可能である。
【0055】本発明の製造方法において、前記の非晶質
ポリエステルを主成分とする外殻構成材料の添加量は、
芯材100重量部に対し、通常3〜50重量部、好まし
くは5〜40重量部である。3重量部未満であると外殻
の膜厚が薄くなりすぎてトナーの保存安定性が悪くな
り、50重量部を越えると分散した液滴が高粘度になり
微粒化が困難となり製造安定性が悪くなる。
【0056】また、帯電制御を目的として本発明のカプ
セルトナーの外殻材料中には先に例示した如き荷電制御
剤を適量添加してもよいし、また、この荷電制御剤をト
ナーと混合して用いることもできるが、外殻自身で帯電
性を制御しているため、それらを添加する場合でも添加
量は少なくてすむ。
【0057】なお、本発明のカプセルトナーの粒径は別
段制約を受けるものではないが、平均粒径は通常3〜30
μm とされる。カプセルトナーの外殻の厚みは0.01〜1
μmが好ましく、0.01μm 未満では耐ブロッキング性が
悪化し、1μm を超えると熱溶融性が悪化し好ましくな
い。
【0058】本発明のカプセルトナーには、必要に応じ
て、流動性向上剤、クリーニング性向上剤などを用いる
ことができる。流動性向上剤としては、例えばシリカ、
アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マ
グネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチ
ウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケ
イソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸
化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、
硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケ
イ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。特にシリ
カの微粉末が好ましい。なお、シリカの微粉末は、Si
−O−Si結合を有する微粉末であり、乾式法及び湿式
法で製造されたもののいずれであってもよい。また、無
水二酸化ケイ素のほか、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナ
トリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ
酸亜鉛などいずれであってもよいが、 SiO2 を85重量%
以上含むものが好ましい。また、シラン系カップリング
剤、チタン系カップリング剤、シリコンオイル、側鎖に
アミンを有するシリコンオイルなどにより表面処理され
たシリカの微粉末などを用いることができる。
【0059】クリーニング性向上剤としては、ステアリ
ン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高
分子量体の微粒子粉末などがある。更に現像性を調整す
るための添加剤、例えばメタクリル酸メチルエステル、
メタクリル酸ブチルエステル等の重合物の微粒子粉末な
どを用いてもよい。更に調色、抵抗調整などのために少
量のカーボンブラックを用いてもよい。カーボンブラッ
クとしては従来公知のもの、例えばファーネスブラッ
ク、チャネルブラック、アセチレンブラックなどの種々
のものを用いることができる。
【0060】本発明のカプセルトナーは、磁性体微粉末
を含有するものであるときには単独で現像剤として用い
られ、また磁性体微粉末を含有しないものであるとき
は、非磁性一成分系現像剤、またはキャリアと混合して
二成分系の現像剤を調製して用いることができる。キャ
リアとしては、特に限定されないが、鉄粉、フェライ
ト、ガラスビーズ等、又はそれらの樹脂被覆したもの、
更にはマグネタイト微粉、フェライト微粉を樹脂中に練
り込んだ樹脂キャリア等が用いられ、トナーのキャリア
に対する混合比は0.5 〜20重量%である。またキャリア
の粒径としては、15〜500 μm のものが用いられる。
【0061】本発明のカプセルトナーは熱と圧力を併用
して紙等の記録材に定着させることにより良好な定着強
度を与えるが、熱圧力定着方法としては、熱と圧力が併
用されておれば、公知の熱ローラー定着方式、又は例え
ば特開平2−190870号公報記載の如く、記録材上の未定
着のトナー画像を加熱部と耐熱シートから構成された加
熱手段により、該耐熱性シートを介して加熱溶融させ、
定着せしめる定着方式、又は例えば特開平2−162356号
公報記載の如く、固定支持された加熱体と、該加熱体に
対向圧接し、且つフィルムを介して記録材を該加熱体に
密着させる加圧部材とにより、該トナーの顕画像を記録
材に加熱加圧定着する方式等の方法が本発明のカプセル
トナーの定着に適している。
【0062】
【実施例】以下、実施例、比較例および試験例により本
発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施
例等によりなんら限定されるものではない。
【0063】樹脂製造例 ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物36
7.5g、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加
物146.4g、テレフタル酸126.0g、ドデセニ
ル無水コハク酸40.2g、無水トリメリット酸77.
7g、酸化ジブチル錫1.9gをガラス製2リットルの
4つ口フラスコに入れ、温度計、ステンレス製攪拌棒、
流下式コンデンサー、及び窒素導入管を取り付け、マン
トルヒーター中で、窒素気流下にて220℃にて反応せ
しめた。重合度は、ASTM E28−67に準拠した
軟化点より追跡を行い、軟化点が110℃に達したと
き、反応を終了した。この樹脂を樹脂Aとする。この樹
脂の構成モノマーの組成を表1に示す。また、得られた
樹脂のガラス転移点は、示差走査熱量計(セイコー電子
工業社製)で測定し、その値及び軟化点、酸価を併せて
表2に示す。なお、酸価はJIS K0070に準ずる
方法により測定した。
【0064】
【表1】
【0065】
【表2】
【0066】本発明において、軟化点とは高化式フロー
テスター(島津製作所製)を用い、1cm3 の試料を昇
温速度6℃/minで加熱しながら、プランジャーによ
り20Kg/cm2 の荷重を与え、直径1mm、長さ1
mmのノズルを押し出すようにし、これによりフローテ
スターのプランジャー降下量(流れ値)−温度曲線を描
きそのS字曲線の高さをhとするときh/2に対応する
温度をいう。
【0067】実施例1 スチレン55.2重量部、2−エチルヘキシルアクリレート
24.8重量部、ジビニルベンゼン 0.72 重量部、カーボン
ブラック「#44 」(三菱化成社製)7.0 重量部に、石油
樹脂「アイマーブP-100」( 出光石油化学社製,軟化点
100 ℃, ガラス転移点51℃) 20.0重量部、樹脂Aを20
重量部、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル2.8 重量部
を添加し、アトライター(三井三池化工機社製)に投入
し、10℃にて5時間分散し、重合性組成物を得た。次い
で、2リットルのガラス製セパラブルフラスコに予め調
製したリン酸三カルシウム4重量%の水性コロイド溶液
560gに前記重合性組成物240gを添加し、TKホモミキサー
(特殊機化工業社製)を用いて、15℃にて回転数12000r
pmで5分間乳化分散させた。次に、4つ口のガラス製の
蓋をし、還流冷却管、温度計、窒素導入管、ステンレス
スチール製撹拌棒を取り付け、電熱マントルヒータ中に
設置した。窒素下にて撹拌を続けながら、85℃まで昇温
し、10時間反応せしめた。冷却後、10%塩酸水溶液にて
分散媒を溶かし、濾過、水洗を経て、45℃にて12時間、
20mmHgで減圧乾燥し、風力分級機にて分級し、平均粒径
8μm の外殻が非晶質ポリエステルであるカプセルトナ
ーを得た。このカプセルトナー 100重量部に、疎水性シ
リカ微粉末「アエロジル R-972」(日本アエロジル社
製)0.4 重量部を加えて混合し、本発明のカプセルトナ
ーを得た。これをトナー1とする。
【0068】実施例2 実施例1において、石油樹脂「アイマーブP-100」の代
わりに、石油樹脂「アイマーブP-90 」( 出光石油化学
社製,軟化点 90 ℃, ガラス転移点42℃) を用いる以外
は実施例1と同様の操作により、表面処理まで行ってカ
プセルトナーを得た。これをトナー2とする。
【0069】実施例3 スチレン48.3重量部、2−エチルヘキシルアクリレート
21.7重量部、ジビニルベンゼン 0.63 重量部、カーボン
ブラック「#44 」(三菱化成社製)7.0 重量部に、石油
樹脂「アイマーブP-90 」(出光石油化学社製,軟化点
90 ℃, ガラス転移点42℃) 30.0重量部、樹脂Aを20
重量部、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル2.45重量部
を添加し、アトライター(三井三池化工機社製)に投入
し、10℃にて5時間分散し、重合性組成物を得た。次い
で、2リットルのガラス製セパラブルフラスコに予め調
製したリン酸三カルシウム4重量%の水性コロイド溶液
560gに前記重合性組成物240gを添加し、TKホモミキサー
(特殊機化工業社製)を用いて、15℃にて回転数12000r
pmで5分間乳化分散させた。次に、4つ口のガラス製の
蓋をし、還流冷却管、温度計、窒素導入管、ステンレス
スチール製撹拌棒を取り付け、電熱マントルヒータ中に
設置した。窒素下にて撹拌を続けながら、85℃まで昇温
し、10時間反応せしめた。冷却後、10%塩酸水溶液にて
分散媒を溶かし、濾過、水洗を経て、45℃にて12時間、
20mmHgで減圧乾燥し、風力分級機にて分級し、平均粒径
8μm の外殻が非晶質ポリエステルであるカプセルトナ
ーを得た。このカプセルトナー 100重量部に、疎水性シ
リカ微粉末「アエロジル R-972」(日本アエロジル社
製)0.4 重量部を加えて混合し、本発明のカプセルトナ
ーを得た。これをトナー3とする。
【0070】比較例1 実施例1において、石油樹脂「アイマーブP-100」を用
いないこと以外は実施例1と同様の操作により、表面処
理まで行ってカプセルトナーを得た。これを比較トナー
1とする。
【0071】比較例2 実施例1において、石油樹脂「アイマーブP-100」の代
わりに、石油樹脂「アイマーブP-125」( 出光石油化学
社製,軟化点 121℃, ガラス転移点71℃) を用いる以外
は実施例1と同様の操作により、表面処理まで行ってカ
プセルトナーを得た。これを比較トナー2とする。
【0072】実施例及び比較例において得られたトナー
の芯材樹脂に由来するガラス転移点、及びトナー軟化点
を表3に示す。
【0073】
【表3】
【0074】試験例 以上の実施例及び比較例で得られたトナーについて、保
存安定性、定着性試験を評価した。このとき、保存安定
性試験はトナー単独で評価した。また定着性試験はトナ
ー各々6重量部と250メッシュから400メッシュの
粒度を有するスチレン/メチルメタクリレート樹脂で被
覆された球形フェライト粉94重量部とをポリ容器に入
れ、回転数が150rpmで20分間容器ごとローラー上で回転
混合し、現像剤を調製した。得られた現像剤について定
着性について評価した。
【0075】(1)保存安定性については、各トナー5
gを90mmφのアルミカップに計量し、温度50℃、
相対湿度40%の条件下で24時間放置した時の凝集の
発生の程度を目視および指触で調べた。 (2)定着性については以下に述べる方法にて評価し
た。即ち、前述の調製済み現像剤を市販の電子写真複写
機(感光体はセレン−砒素、定着ローラーの回転速度は
255mm/sec 、定着装置中の熱圧力温度を可変にし、オイ
ル塗布装置を除去したもの)を用いて画像出しを行っ
た。定着温度を70から220 ℃にコントロールし、画像の
定着性、オフセット性を評価した。その結果を表4に示
す。ここでの最低定着温度とは、底面が15mm×7.5mm の
砂消しゴムに500gの荷重を乗せ、定着機を通して定着さ
れた画像の上を5往復こすり、こする前をマクベス社の
反射濃度計にて光学反射密度を測定し、以下の定義によ
る定着率が70%を越える際の定着ローラーの温度をい
う。 定着率=(こすった後の像濃度/こする前の像濃度)
【0076】耐オフセット性は、低温オフセット消滅温
度及び高温オフセット発生温度を測定することにより評
価した。即ち、ヒートローラ表面の温度を70〜240
℃の範囲で5℃ずつ昇温してコピー試験を行ない、各温
度でトナーのヒートローラ表面上への付着を肉眼により
評価した。
【0077】
【表4】
【0078】表4から明らかなように、本発明のトナー
1〜3は、石油樹脂を含有していない比較トナー1、及
び石油樹脂を含有していてもその軟化点が高すぎる比較
トナー2と比べて、保存安定性を維持しつつ、最低定着
温度が低くなった。
【0079】
【発明の効果】本発明の熱圧力定着用カプセルトナー
は、熱圧力定着方式において、特に低温定着性に優れ、
また保存安定性にも優れており、カブリのない鮮明な画
像を長期にわたり安定に形成することができる。また、
石油樹脂をカプセルトナーの芯材部分へ導入することに
より、それを含有しないものと同等以上の性能を維持し
つつ、コスト的にも有利にトナーを製造することができ
る。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも熱可塑性樹脂と着色剤を含有
    する熱溶融性芯材と、その芯材の表面を被覆するように
    設けた親水性樹脂よりなる外殻により構成される熱圧力
    定着用カプセルトナーにおいて、該芯材が軟化点110
    ℃以下の石油樹脂を含有するものであることを特徴とす
    る熱圧力定着用カプセルトナー。
  2. 【請求項2】 カプセルトナーが、in situ重合
    法により形成されている請求項1記載の熱圧力定着用カ
    プセルトナー。
  3. 【請求項3】 外殻の主成分がガラス転移点50〜80
    ℃の非晶質ポリエステルである請求項1又は2記載の熱
    圧力定着用カプセルトナー。
  4. 【請求項4】 非晶質ポリエステルの酸価が3〜50
    (KOHmg/g)である請求項3記載の熱圧力定着用
    カプセルトナー。
  5. 【請求項5】 芯材の主成分となる熱可塑性樹脂に由来
    するガラス転移点が10〜50℃である請求項1〜4い
    ずれか記載の熱圧力定着用カプセルトナー。
  6. 【請求項6】 石油樹脂がC5系脂肪族石油樹脂である
    請求項1〜5いずれか記載の熱圧力定着用カプセルトナ
    ー。
  7. 【請求項7】 石油樹脂の含有量が、芯材樹脂100重
    量部に対して5〜50重量部である請求項1〜6いずれ
    か記載の熱圧力定着用カプセルトナー。
  8. 【請求項8】 次の(a)〜(c)の工程を有するin
    situ重合法によりカプセルトナーを製造する熱圧
    力定着用カプセルトナーの製造方法。 (a) 芯材樹脂の構成モノマー、重合開始剤、および
    着色剤を含有してなる混合物中に、非晶質ポリエステル
    および軟化点110℃以下の石油樹脂を溶解する工程
    と、(b) 工程(a)で得られた混合物を水系分散媒
    中に分散させ、非晶質ポリエステルが芯材構成材料の液
    滴の表面に偏在した重合性組成物を得る工程と、(c)
    工程(b)で得られた重合性組成物を重合させ、非晶
    質ポリエステルよりなる外殻とそれにより被覆された芯
    材を形成する工程。
  9. 【請求項9】 石油樹脂がC5系脂肪族石油樹脂である
    請求項8記載の製造方法。
  10. 【請求項10】 石油樹脂のガラス転移点が20〜70
    ℃である請求項9記載の製造方法。
  11. 【請求項11】 石油樹脂の使用量が、芯材樹脂100
    重量部に対して、5〜50重量部である請求項8〜10
    いずれか記載の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114989372A (zh) * 2022-05-30 2022-09-02 张家港威迪森化学有限公司 一种无溶剂接枝制墨粉树脂及其制备方法

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