JPS6018059B2 - 一成分系磁性マイクロカプセルトナ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁性マイクロカプセルトナーに関し、詳しくは
、特に色再現性の良好な鮮明カラー画像を得るのに好適
な、加圧定着性を有する一成分系磁性マイクロカプセル
トナーに関する。

従来、静電写真の乾式現像方式としてはカスケード法、
磁気ブラシ法などが知られている。

これらの方式はいずれもガラスビーズ又は鉄粉等のキャ
リア粒子をトナーと混合して現像剤とし、その摩擦帯電
によってトナー粒子を帯電させ、これを静電済像と接触
せしめて頭像化するというものである。そして、これら
の方式に用いられるトナ‐粒子は着色剤を均一分散した
熱可塑性樹脂塊を微粉砕したものであるが、このような
現像剤の使用にあっては、トナー粒子はキャリア粒子と
の摩擦帯電中にさらに徴粉化が進行し、操作中、トナー
の飛散により複写装置の内外を汚染するばかりでなく、
キャリア粒子の劣化、得られる画像の品質低下などを招
来するため、現像液の早期交換を余儀なくされているの
が実情である。こうしたことから、トナー粒子とキャリ
ア粒子との混合工程を省略し、トナー粒子自体に磁性を
もたせた現像剤を磁性ローラに付着させて現像する簡易
な現像方式が開発された（特関昭４９一４５３２号公報
、特開昭４９−５０３５号公報など）。

一方、定着方式にあっては、簡易化および低エネルギー
化が進み、従釆の熱定着方式から加圧のみで定着する加
圧定着方式に変りつつあり、磁性ローラを有する現像装
置に圧力定着装置を組合せた乾式静電写真複写機もかな
り市販されるようになってきている。このような複写機
に使用されるトナーは、磁性ローラの磁界によってロー
ラ表面に容易に付着し得る磁気特性及び流動性、受像面
の静蚤潜像に容易に移行しそれが再び普通紙などの転写
紙に容易に転写し得る電気特性、できるだけ低い加圧力
によって定義しうる加圧定着性などの諸特性をすべて満
足していることが望ましい。しかし乍ら、これらの諸特
性を同時にすべて満足する磁性トナーを得ることは極め
て困難で、前０述の特開昭４９一４５３２号公報、侍開
昭４９一５０３５号公報に示されたトナーもその例外で
はない。また、ここに示されたようなトナーにおいては
、トナーの相当含量を占める磁性体が、例えば四三酸化
鉄が黒色であるように通常有色不透明微粉末である夕た
め、級色法によるカラー電子写真現像方式に応用するの
は無理である、といった欠陥をも有している。本発明の
目的は、上記のような従釆のトナーのもつ欠陥を除去し
、加圧定着方式により鮮明かつ色再現性の良好な画像が
得られる磁性マイクロカプセルトナーを提供するもので
ある。

本発明の他の目的は、比較的容易に製造ができる一成分
系磁性マイクロカプセルトナーを提供するものである。
しかして本発明は、着色剤の溶液又は分散液を主体とす
る芯物質の外側にフィルム形成性高分子物質を主体とす
る第１の壁膜が設けられ、さらにその第１の壁膜の外側
に磁性体粉末を含み合成樹脂を主体とする第２の壁膜が
設けられている一成分系磁性マイクロカプセルトナーで
ある。

このような一成分系磁性マイクロカプセルトナーを製造
する基本的な一つの方法としては、例えば着色剤の非水
溶液又は非水分散液をフィルム形成性高分子物質の水溶
液中に乳化分散せしめ、この分散粒子を芯物質として水
中においてカプセル化した後、このカプセル液と、少な
くとも磁性体微粉末を含む合成樹脂ェマルジョンとを混
合してカプセルスラリーとし、これを噴霧乾燥すること
により製造するものをあげることができる。

本発明の磁性マイクロカプセルトナーの構造は、この一
製造例からも判るとおり、２重力プセル壁を有するもの
であって、外側の壁膜（第２の壁膜）に含有されている
磁性体の働きによってトナーを磁気ローラに付着させ藷
電潜像へ接触させ現像する。つづいて普通紙へと移行せ
しめ、そして、このトナーが普通紙上で破壊されること
によって芯物質である着色剤溶液又は分散液が放出され
て、普通紙上に鮮明なカラー画像が得られるというもの
である。このトナーについて更に詳しく説明すると、ま
ず芯物質のカプセル化方法としては公知のマイクロカプ
セル化方法、例えばコンプレックスコアセルベーション
法、シンプルコアセルベーション法、ソルトコアセルベ
ーション法、柑変化、溶媒変化、溶媒除去によるポリマ
ーの不溶化等の水溶性又は水性分散液からの相分離法、
界面重合法、ｌｎＳｉｔｕ重合法など、水媒体中におい
て疎水性物質をカプセル化しうる方法であればいずれも
採用できる。

ここで、コンプレックスコアセルべ−ション法によるカ
プセル化方法及びこの方法によったトナーの製造法をあ
げれば次のとおりである。所定の餌（アルカリ側）、濃
度および温度に調整されたフィルム形成性高分子物質（
例えばアラビアゴム）の水溶液に着色剤の非水溶液又は
非水分散液を加え分散乳化せしめ、これに同じｐＨ、濃
度および温度に調整されゲル化しうる等鰭コロイドであ
るフィルム形成性高分子物質（例えばゼラチン）の水溶
液を加える。次にこの混合液のｐＨを酸性にし相分離を
起こさせる。こうすることによって、着色剤の非水溶液
又は非水分散液の液滴の周りに前記両高分子物質が析出
するから、次に液を冷却し、硬化剤（ホルマリン）を加
えアルカリ性にして液温を上昇させて析出物を硬化せし
める。さらに、得られたカプセル液に少なくとも磁性粒
子、合成樹脂ェマルジョンを加え、均÷に分散した後、
贋霧乾燥することによって目的とするトナーが得られる
。芯物質に用いられる着色剤としては無機顔料、有機顔
料、直接染料、酸性染料、塩基性染料、煤梁・酸性媒梁
染料、分散染料、油溶染料などがあげられる。

これの具体例には黒色顔料として、カーボンブラック、
アセチレンブラック、ランプブラック、黒鉛、ミネラル
フラツク、アニリンブラツク、シアニンブラツクなど、
黄色顔料として、黄鉛、亜鉛黄、クロム酸バリウム、カ
ドミウムェロー、鉛シアナミド、鉛酸カルシウム、ナフ
トールエローＳ、ハンザエ。

一１００、ハンザエロ−５０、ハンザエロー３０、ハン
ザヱローＧ、ハンザエローＧＲ、ハンザエローＡ、ハン
ザエローＲＮ、ハンザエローＬ、ピグメントエロ−Ｌ、
ベンジンエロー、ベンジンエロ−「Ｇ、ベンジンエロー
ＧＲ、／ぐーマネントエローＮＣＧ、バルカンフアスト
エロ一５３、バルカンフアストエロ一Ｒ、タートラジン
レーキ、キノリンエローレーキ、アンスラゲンエロー６
０Ｌ、パーマネントヱローＦＧＬ、パーマネントヱロ一
日ｌｏＧ、パーマネントエローＨＲ、アンスラピリミジ
ンエローなど、赤色顔料として、ベンガラ、鉛丹、銀朱
、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、パラレ
ッド、ファイヤーレッド、洋朱、パラクロルオルトニト
ロアニリンレツド、リソールフアストカーレツトＧ、ブ
リリアントフアストスカーレツト、ブリリアントカーミ
ンＢＳ、パーマネントレッドＦ２Ｒ、パーマネントレッ
ドＦ山Ｒ、パーマネントレッドＦＲＬ、パーマネントレ
ッドＦＲＬＬ、パーマネントレッドＦ４ＲＨ、フアスト
スカーレツトＶＤ、／ゞルカンフアストルビンＢ、エオ
シンレーキ、ローダミンレーキ、ロ−ダミンレーキＹ、
アリザリンレーキ、チオインジゴレツドＢ、チオインジ
ゴマルーン、／ぐーマネントレツドＦＯＲ、ＰＶカーミ
ンＨＲなど、青色顔料として、群青、紺青、コバルトブ
ルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ
、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブル
−、フタロシアニンブルー、フアストスカイブルー、イ
ンダンスレンブルーＲＳ、インダンスレンフルーＢＳ、
インジゴなど、があげられ、さらに 黄色染料として、Ｃ．１．（カラーインデックス）ダイ
レクトイエローｇ入 Ｃ．１．ダイレクトイエロー８９
、Ｃ．１．ダイレクトイエロー概（以上直接染料）、Ｃ
．１．アシツドイェロー１、Ｃ．１．アシツドイェロー
３、Ｃ．１．アシッドィェロー７（以上酸性染料）、Ｃ
．１．ベーシックイエロー１、Ｃ．１．ベーシックイエ
ロー２、Ｃ．１．ベーシックイエロー１１（以上塩基性
染料）、Ｃ．１．モダントィェロー２６（煤梁・酸性煤
梁染料）、Ｃ．１．ディスバースィェロー１、Ｃ．１．
デイスパースイヱロー３、Ｃ．１．デイスパースイエロ
ー４（以上分散染料）、Ｃ．１．ソルベントィヱロー２
、Ｃ．１．ソルベントイエロ一６、Ｃ．１．ソルベント
ィェロー１４（以上油溶染料）など、赤色染料として、
Ｃ．１．ダイレクトレッド１、Ｃ．１．ダイレクトレッ
ド２、Ｃ．１．ダイレクトレッド４（以上直接染料）、
Ｃ．１．アシツドレッド８、Ｃ．１．アシッドレッド１
３Ｃ．１．アシッドレッド１４（以上酸性染料）、Ｃ．
１．ベーシックレッド２、Ｃ．１．ベーシックレッド１
４Ｃ．１．ベーシックレッド２７（以上塩基性染料）、
Ｃ．１．モダントレッド２１（媒梁・酸性媒染染料）、
Ｃ．１．ディスパースレツド１、Ｃ．１．ディスパース
レツド４、Ｃ．１．デイスパースレツド５（以上分散染
料）、Ｃ．１．ソルベントレッド１、Ｃ．１．ソルベン
トレツド３、Ｃ．１．ソルベントレツド８（以上油溶染
料）など、青色染料として、Ｃ．１．ダイレクトブルー
１、Ｃ．１．ダイレクトブルー６、Ｃ．１．ダイレクト
ブルー２２（以上直接染料）、Ｃ．１．アシツドブル−
１、Ｃ．１．アシッドプルー７、Ｃ．１．アシッドブル
ー２２（以上酸性染料）、Ｃ．１．ベーシックブルー７
、Ｃ．１．べ‐−シックブルー９、Ｃ．１．ベーシック
ブルー１９（以上塩基性染料）、Ｃ．１．モダントブル
ー４８（媒梁・酸性煤※染料）、Ｃ．１．ディスバーズ
ブルー３、Ｃ．１．ディスバーズブルー３、Ｃ．１．デ
イスパーズブルー５（以上分散染料）、Ｃ．１．ソルベ
ントブルー２、Ｃ．１．ソルベントブルー１１、Ｃ．１
．ソルベントブルー１２（以上油溶染料）など、があげ
られる。

着色剤溶液又は分散液にパラフィンワックスなどの低融
点物質や水ガラス等を、内包物の放出防止や多少の受像
体への結着力を与えるために添加してもよい。

着色剤溶液又は分散液に占める着色剤の含有量は、０．
００５〜１の重量％好ましくは０．０１〜５重量％であ
る。また、第１の壁膜（内壁膜）を構成するフィルム形
成性高分子物質としては、前述のアラビアゴム、ゼラチ
ンの他に、コラーゲン、カゼイン、フイプリノーゲン、
ヘモグロビン、ポリアミノ酸、寒天、アルギン酸ソーダ
、カラゲナン、コンニャクマンナン、デキストラン硫酸
塩、エチルセルロース、ニトロセルロース、力ルボキシ
メチルセルロース、アセチルセルロース、ナイロン、テ
トロン、ポリウレタン、ボリカーボネート、ホルマリン
ナフタレンスルホン酸縮合物、アミ／樹脂、アルキッド
樹脂、シリコーン樹脂、無水マレィン酸系共重合体（エ
チレン、ビニルメチルェーテルなど）、アクリル酸、メ
タクリル酸系の共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルア
セタール、ポリアクリルアマイド、ポリビニルベンゼン
スルホン酸、ポリピニルアルコール、合成ゴムなどを例
示することができる。

さらに、第２の壁膜（外壁膜）を形成する合成タ樹脂と
してはポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、
ポリエーテル、ポリオレフイン、ポリスチレン、スチレ
ンーアクリレート共重合体、スチレンーメタクリレート
共重合体、スチレンーェチレン系不飽和モ／オレフィン
共重合体、スチ０レンービニルェステル共重合体、スチ
レンービニルェーテル共重合体、スチレンーアクリロニ
トリル共重合体、スチレンーメタアクリロニトリル共重
合体、スチレンーアクリルアミド共重合体、スチレン〜
Ｑ−メチレン脂肪酸モノカルボン酸ェステル共重合体、
スチレンーハロゲン化ビニリデン共重合体、ポリ酢酸ビ
ニル、又はこれらの２元又は３元以上の共重合体若しく
はこれら重合体の混合物などを例示することができ、水
性分散液の状態で使用される。

この合成樹脂中に濠入される磁性材料（磁化可能なもの
も含む）としてはコバルト、鉄、ニッケルのような金属
、アルミニウム、コバルト、銅、鉄、鉛、マグネシウム
、ニッケル、錫、亜鉛、金、銀、アンチモン、ベリリウ
ム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セ
レン、チタン、タングステン、バナジウムおよびジルコ
ニウムにような金属の合金又は混合物、酸化アルミニウ
ム、酸化鉄、酸化鋼、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ジ
ルコニウム、酸化チタンおよび酸化マグネシウムのよう
な金属酸化物を含む金属化合物、窒化クロムのような耐
火性窒化物、炭化タングステンおよび炭化シリカのよう
な炭化物、強磁性フェライトおよびそれらの混合物など
を例示することができる。

この磁性体粉末の含有量は、トナー全量に対して２０〜
７の重量％、好ましくは４０〜６の重量％が適当である
。かかるトナーを使用して複写画像を得るには、静電記
録体あるいは電子写真感光体上につくられた静露潜像を
前述の磁性マイクロカプセルトナーによって現像せしめ
た後、このトナー像を普通紙のごとき転写紙に転写し、
圧力により前記転写紙上のトナーの壁膜を破壊して液状
の着色剤を転写紙表面に浸透させて定着し、次いでまた
は前記の圧力定着と同時に、破壊された壁膜残留物を除
去せしめればよい。

この複写方法を実施する際に、静亀潜像を静電記録体上
又は電子写真感光体上でなく、通常の静電記録紙、酸化
亜鉛感光紙などの上に形成し、これを本発明トナーで現
像し、そのまま圧力定着して複写画像を形成することも
考えられてよいが、この場合には、着色剤の浸み込みが
緩やかであるから、乾燥装置の併用が望ましい。

従って、本発明に係る一成分系磁性マイクロカプセルト
ナーを使用して画像を得るには、着色剤４溶液又は分散
液を容易に浸透することのできる普通紙を記録紙（転写
紙）として採用するのが好適である。

こうしたことから、本発明トナーの使用に当っては、通
常使用されている静電記録体又は電子写真感光体を利用
し、一且これに常法により静露潜像を形成せしめトナー
で顕像化してから、このトナー像を普通紙に静電転写せ
しめ、このトナ−像を担持した普通紙を加圧して定着を
行なうのが望ましい。この定着で着色剤溶液又は分散液
を包んでいた壁膜は破壊されるが、この破壊された壁膜
の片は加圧定着と同時に、あるいは加圧定着の後に例え
ばロールブラシなどによって取り除ぞかれる。本発明の
複写では、トナーを種々選択することにより黒色だけで
なく、いろいろな色調をもった画像が得られる。

着色剤に透明度の高いものを使用することによって、減
色法によるカラー画像を得ることも容易である。勿論、
２色又はそれ以上のカラー画像がつくられてもよい。２
色以上のカラー画像を実際に得るには、印刷法で一般に
行なわれている重ね刷りと同様な要領に従えばよい。す
なわち、例えば普通紙上に減色法によるカラー画像を形
成しようとする場合には、一様に帯電した電子写真感光
体上にカラー原稿をグリンフィルターを通してマゼンタ
色に相応する静露潜像をつくり、これをマゼンタ色の着
色剤を芯物質としたトナーで現像した後、このトナーを
普通紙に静電転写し、次いでこれを圧力定着して普通紙
上にマゼンタ画像を形成する。この操作を赤色フィル夕
‐‐、ブルーフィルターに代え、またシアン色の着色剤
を芯物質としたトナー、イエロー色の着色剤を芯物質と
したトナーにそれぞれ代え、同様にしてマゼンタ画像を
形成した普通紙上に位置合せしながら圧力定着すればよ
い。このようにしてつくられた複写画像は原稿に忠実で
、極めて鮮明である。以上のように、本発明のマイクロ
カプセル化法を応用してつくられた一成分系磁性マイク
ロカプセルトナーは、それが単に混合されたり掻き回さ
れたりする程度では壁膜が破壊されることはないが、圧
力定着の際には容易に壁膜が破壊されて芯物質である着
色剤溶液又は分散液が外部に取出されるというものであ
る。

そして、このようなトナーを使用して圧力定着法によっ
て画像形成を図れば、低加圧力で鮮明な画像が得られる
。次に実施例を示す。

実施例 １ ＩＮ一ＮａＯＨでｐＨＩＯに調整した４０ｑｏの５％ア
ラピアゴム水溶液１００のこ、着色芯物質としてスーダ
ンｍ（Ｓｕｄａｎｍ、着色剤、東京化成Ｘ．Ｋ．製）０
．２夕をＫＳＫオイル（綜研化学Ｋ．Ｋ．毅）２０のこ
溶解した溶液２０夕を加え、１０００仇ｐｍのホモジナ
ィザーで乳化分散させる。

ェマルジョン径は１〜１０山となった。これにＩＮ−Ｎ
ａＯＨでｐＨＩＯに調整した４０℃の酸処理ゼラチン（
等電点８．８）の５％水溶液１００夕を加え１び分間鷹
拝し、次いで５％酢酸水溶液を徐々に滴下し１時間にわ
たってｐＨを４．４まで下げて相分離を起こさせ、着色
剤溶液の粒子を内包したゼラチン〜アラビアゴム皮膜を
析出させた。さらに１０分間燈拝した後、０℃の水６０
０夕を加え５℃にまで冷却し前記の皮膜を固定させた。

この液をそのまま３び分間燈拝し３７％ホルムアルデヒ
ド水溶液５の‘を加え、２０分間擬拝した後ＩＮ−Ｎａ
ＯＨを徐々に滴下し、３０分間でｐＨを９まで上昇させ
た。次いで、これを１℃／分の昇温速度で５０℃に加溢
し硬化処理を終えた。こうして得られたカプセル液に四
三酸化鉄粉６０夕、スチレンーブタジェン共重合体分散
液（固型分３２％）６３２を加えホモミキサ−で１０分
間損拝しカプセルスラリーとし、これをアトマイザ−を
用いて入口温度１５０℃、出口温度８０〜９０ｑｏ、圧
力４．８ｋ９／地および滴下速度４００の【／時間の条
件で贋霧乾燥して一成分系磁性マイクロカプセルトナー
をつくった。

このトナーを用いて、市販の電子写真感光材料に形成さ
れた静露潜像を市販の現像装置で現像し、普通紙に静電
転写した後、このトナー像を圧力可変型加圧ローラを通
してトナーを破壊し、トナー残留物を除去すると鮮明な
透明性のすぐれたマゼン夕画像が得られた。

実施例 ２ 塩化ビニルー塩化ビニリデン共重合体１０夕を酢酸エチ
ル９０外こ溶解し、これに黄色顔料（ダイニチフアース
トェローＧＲ、大日精化工業Ｋ．Ｋ．製）の３重量％水
分散液５０夕、活性剤（ＳＯ−ＩＱニッコーケミカルＫ
．Ｋ．製）０．１夕を加え、ホモジナィザ−で１０００
位ｐｍｌ０分間乳化分散させる。

ェマルジョン径は１〜１０山となった。これにソルビタ
ンモノラウレートの０．５重量％水溶液を加え、スリー
ワンモーターで５０比ｐｍ、５分間乳化した。これを５
０℃に上昇させ、２時間にわたり濃伴を続け酢酸エチル
を蒸発除去し、顔料水分散液含有マイクロカプセルを得
た。次いで、炉過によりマイクロカプセルを捕集し、こ
のマイクロカプセル７０夕と四三酸化鉄粉７０夕、スチ
レンーブタジェン共重合体分散液（固型分３２％）４０
夕、水２００夕とを混合し、燈拝してカプセルスラリー
とする。

これをアトマイザーを用いて入口温度１５０ｑｏ、出口
温度８０〜９０ｑｏ、圧力４．８ｋ９／地および滴下速
度４００の【／時間の条件で頃霧乾燥して一成分系磁性
マイクロカプセルトナーをつくった。このトナーを用い
て実施例１と同様な操作によって現像、転写、圧力定着
したところ、普通紙上に透明性のすぐれた黄色画像が得
られた。

実施例 ３ 実施例２において、黄色顔料に代えて赤色顔料（パーマ
ネントカーマィン班、大日精化工業Ｋ．Ｋ．製）を用い
た他は同様にしてトナーをつくった。

このトナーを使用して実施例１と同じ操作によって現像
、転写、定力定着したところ、普通紙上に鮮明な透明性
のすぐれたマゼン夕画像が得られた。実施例 ４ 実施例２において、黄色顔料に代えて青色顔料（ダィニ
チシアニンフル‐Ｂ、大日精化工業Ｋ．Ｋ．製）を用い
た他は同様にしてトナーをつくった。

このトナーを使用して実施例１と同じ操作によって現像
、転写、圧力定着したところ、普通紙上に鮮明な透明性
のすぐれたシアン画像が得られた。実施例 ５ 実施例２、実施例３および実施例４でつくられた３色の
トナーを使用して、実施例１の操作を３回線返して普通
紙上に色を重ね合わせたところ、鮮明な再現性のすぐれ
たカラー画像が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 着色剤の溶液又は分散液を主体とする芯物質の外側
   にフイルム形成性高分子物質を主体とする第１の壁膜が
   設けられ、さらにその第１の壁膜の外側に磁性体粉末を
   含み合成樹脂を主体とする第２の壁膜が設けられている
   ことを特徴とする一成分系磁性マイクロカプセルトナー
   。