JPS5931066B2 - 加圧定着性磁性マイクロカプセルトナ−の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電写真用トナーに関し、更に詳しくは加圧に
よつて定着可能な磁性マイクロカプセルトナーの製造法
に関する。

乾式電子写真の現像方法としては一般にカスケード法、
磁気ブラシ法などが採用されている。

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
リア粒子をトナー粒子と混合して現像剤とし、摩擦帯電
によりトナー粒子を帯電させ、これを静電潜像と接触さ
せ顕像化するというものであるが、トナー粒子（着色剤
を均一分散した熱可塑性樹脂を微粉砕したもの）はキャ
リア粒子との摩擦帯電中に更に微粉化が進行し、トナー
粒子の飛散による複写装置内外の汚染を起こし、また同
時にキャリア粒子の劣化や画質の低下を招き、現像剤の
早期交換を余儀なくされていた。更にこれらトナーで得
られた粉体画像を定着させるためにはトナーを加熱溶融
し、又そのために定着装置の温度をトナ一の軟化点まで
上昇させる必要があるが、定着装置の昇温には長時間要
する上、所定温度に維持するためにかなりの電力を消費
する等の欠点を伴なう。一方、トナー粒子とキヤリア粒
子の混合工程を省略するため近年、磁性ローラーで現像
する方式が開発される（特開昭４９−４５３２号等）に
及び、この方式用の現像剤についても研究がなされてい
る。

この種の現像剤はそれ自身にキヤリアを含有するトナー
からなるものである。また、現像後の定着方法において
も簡易化が進み従来の高工ネルギ一を要する加熱定着方
式から低エネルギーの加圧定着方式に変りつつあり、磁
性ローラーに圧力定着装置を組合せた乾式電子写真複写
機も市販されている。このような複写機に用いられる加
圧定着性磁体トナーの要件としては磁性ローラーの磁界
によつてローラー表面に容易に付着し得る磁力特性、そ
れ自身の有する電荷又は電界により磁力に抗して静電潜
像に容易に吸引される電気特性、キヤリア粒子としての
性質を兼ね備える必要から充分な流動性、できるだけ低
い加圧力で定着し得る加圧定着性等の諸特性を具備する
ことが挙げられる。

しかしこれらの要件をすべて満足するトナーを得ること
はきわめて困難であり、例えば特開昭４９−１７７３９
号に記載された加圧定着可能な磁性トナーは流動性に乏
しいため、疎水性シリカ等の流動性付与剤を添加する必
要があり、またこのために定着性が阻害され定着に要す
る加圧力が３００〜４００ポンド／インチときわめて厖
大で実用的には未だ完成したものとは云えない。本発明
は以上の欠点を除去し、流動性にすぐれ、低い加圧力で
定着可能な実用的な加圧定着性磁性トナーを提供するも
のである。

本発明による加圧定着性磁性マイクロカプセルトナーの
基本的な製造法は次の−１）及び２）の方法である。

まず１）の方法としては重合又は架橋反応により軟質重
合体となり得る重合性モノマー又はその非水溶液を親水
性フイルム形成性高分子物質の水溶液中に乳化分散せし
め、乳化滴（主としてモノマー又はその非水溶液）をカ
プセル被覆（主として前記高分子物質）した後、ａ）カ
プセル化液を加熱等の方法によりモノマーを重合又は架
橋せしめ取出すか、或いはｂ）カプセル化液を噴霧乾燥
して粉末として取出した後、重合又は架橋反応を行なう
。この場合、着色剤及び磁性粒子を別々に又は混合して
前記モノマー（又はその非水溶液）及び／又は前記高分
子物質の水溶液中に添加する。また２）の方法としては
前記１）−ａ）の方法により得られたカプセル分散液を
硬質樹脂の水性サスペンション又はラテツクスと混合し
、これを噴霧乾燥し２重カプセル化した乾燥粉末を得る
か、或いは重合反応を除いて１）−ａ）の方法を行ない
、同様に操作して噴霧乾燥すると同時に又は後に重合反
応を行なつてもよい。

この場合着色剤及び磁性粒子を１）の場合と同様に別々
に又は混合して前記モノマー（又はその非水溶液）及び
／又は前記高分子物質の水溶液中及び／又は硬質樹脂の
水性サスペンション中に添加する。

単量体の重合時点は前述のようにモノマー又はその非水
溶液をカプセル化した後の工程が粒径のコントロール及
び定着性改良の点で好ましいことが判つた。

本発明で使用されるモノマーとしては直鎖又は側鎖に２
重結合を有し反応によつて重合し軟質重合体となり得る
ものはいずれも有効で、例えばスチレン、塩化ビニル、
酢酸ビニル、ビニルアルキルエーテル等のビニル系モノ
マー、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらのエステル
又はアミド等のアクリル系モノマー、オレイン酸、リノ
ール酸、リノレン酸等の不飽和脂肪酸、飽和脂肪酸と多
価アルコールとからなる乾性油等が適当で、これらは単
独又は混合して用いられる。

またこれらのモノマーには重合開始剤、反応促進剤等が
併用される。非水溶剤としては脂肪族又は芳香族炭化水
素、ハロゲン化炭化水素等が使用される。

モノマーのカプセル化法としては、コンプレツクスコア
セルベーシヨン、シンプルコアセルベーシヨン、ソルト
コアセルベーシヨン、ＰＨ変化、温度変化、溶剤置換又
は溶剤除去等によるポリマーの不溶化法等の水溶液から
の相分離法や界面重合法、１０−ＳｌｔＵ重合法等水媒
体中で疎水性物質をカプセル化する方法であればいずれ
も採用できる。

また重合法としては加熱又はイオン、水、電子線、放射
線照射等、通常の方法が採用される。親水性フイルム形
成性高分子物質としてはゼラチン、アンフミン、カゼイ
ン、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ、カルボキシメチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチレン
〜無水マレイン酸ソーダ共重合体、ビニルメチルエーテ
ル〜無水マレイン酸共重合体等の両イオン性高分子物質
及びポリアニオン系高分子物質が使用される。硬質樹脂
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、ポリ
ビニルアセテート、ポリ塩化ビニル等のビニル系樹脂、
スチレンとアクリル酸又はそのエステルとの共重合体、
スチレンとメタクリル酸又はそのエステルとの共重合体
、スチレンとビニルエステル又はビニルエーテルとの共
重合体、スチレンとアクリロニトリルとの共重合体、ス
チレンとアクリルアミドとの共重合体、スチレンとエチ
レン性不飽和モノオレフインとの共重合体、スチレンと
ハロゲン化ビニルとの共重合体、スチレンとα−メチレ
ン脂肪酸モノカルボン酸エステルとの共重合体が水性サ
スペンション又は水性ラテツクスの形態で使用される。
着色剤としてはカーボンブラツク等の顔料又は染料が、
また磁性粒子としては鉄、ニツケル、コバルト等の金属
粉、及びこれらの合金粉末、磁性酸化鉄、カルボニル鉄
、フエライト等の微粒子（粒径は１μ以下が好ましい）
又はそれらの混合物が挙げられる。

実施例 １ ０．５ｗｔ％ポリビニルアルコール水溶液２５０ｍ１中
にラリウルメタクリレート１３．４９、過酸化ベンゾイ
ル０．１２９、テレフタロイルクロライド１．３３９及
び磁性鉄粉（戸田工業（株）製Ｍ＝３２）８９を混合し
、ホモミキサーで均一に乳化分散し、撹拌しながらこの
液にヘキサメチレンジアミン１．６４９及び重炭酸ナト
リウム０．１９を溶解した２０ｍ１！の水溶液を添加し
、上記磁性鉄粉及びラウリルメタクリレートモノマーを
ポリアミド皮膜でカプセル化し更に９０〜９５℃で８時
間加熱を続け、内包物のラウリルメタクリレートを重合
せしめた。

ついでこのカプセル分散液にポリビニルアセテートの水
性サスペンション（ダイセル（株）製Ａ−５２２、固形
分５０％）１１９及び水分散性カーボンブラツク（米国
コロンビアカーボン社製コロイデツクス煮５）を２９均
一に分散してカプセルスラリーとした後、ニロアトマイ
ザ一を用いて入口温度１３５℃、出口温度８５℃、噴霧
圧力（コンプレツサ一圧力として）５．６ｋｇ／ＣＴｉ
の条件で噴霧乾燥し、磁性粒子を芯に、カーボンブラツ
クを壁に含有した２種カプセル化した加圧定着性磁性ト
ナーを得た。実施例 ２ 実施例１においてラウリルメタクリレートの代りにラウ
リルメタクリレート／スチレン−８／２（モル比）の混
合物を用いて同様な方法で加圧定着性磁性マイクロカプ
セルトナーを得た。

実施例 ３ 実施例１においてラウリルメタクリレートの代りにラウ
リルメタクリレート／ブチルアクリレート＝６／４（モ
ル比）の混合物を用い、同様な方法で加圧定着性磁性マ
イクロカプセルトナーを得た。

実施例 ４ １０９のトルエン中にナフテン酸マンガン（金属含量８
ｗｔ％）０．７９、ナフテン酸コバルト（金属含量６ｗ
ｔ（：Ｆｆ））０．４９及び油溶性染料（オリエント化
学（株）製オイルブラツクＨＢＢ）０．１９を溶解し、
これに更にアマニ油１３．４９、トリメシル酸クロライ
ド１，３３ｇ及び磁性粒子（ＶａｃｕｕｍＭｅｔａｌｌ
ｕｒｇｉｃａｌＣＯ．製のニツケル〜鉄〜コバルト合金
微粉末）９９を混合し、均一に分散して芯物質材料とし
た。

この材料を、予め用意した０．１９のピロリン酸ソーダ
と０．５ｇのポリビニルアルコールを溶解した２５０ａ
の水溶液中に乳化分散し、ついでこの乳化液に、撹拌し
ながら水酸化ナトリウム１９及びヘキサメチレンジアミ
ン１．６４９を溶解した２０ｍ１の水溶液を滴下し、上
記芯物質材料をポリアミド皮膜でカプセル化した。最後
に、このカプセル分散液を８０℃で５時間加熱して内包
物のアマニ油を重合させた後、ニロアトマイザ一を用い
て入口温度１３５℃、出口温度８５℃、コンプレツサ一
圧力５．０ｋｇ／ＣＴｉｉの条件で噴霧乾燥し磁性粒子
及び重合アマニ油を内包した加圧定着性磁性マイクロカ
プセルトナーを得た。実施例 ５ 実施例４においてナフテン酸マンガン及びナフテン酸コ
バルトの混合物をナフテン酸鉛（金属含量８ｗｔ（ｆ）
）１９に代え、以下同様にして加圧定着性磁性マイクロ
カプセルトナーを得た。

実施例 ６ 実施例４において噴霧乾燥する以前にカプセル分散液に
更にポリスチレンの水性サスペンション（米国タウケミ
カル社製ＤＯｗ−２０１）１２９と水分散性カーボンブ
ラツク（コロイデツクス／Ｆ６５）２９を混合し均一な
分散液とした後、ニロアトマイザ一を用いて入口温度１
３５℃、出口温度８５℃、コンプレツサ一圧力５．６ｋ
９／ｄの条件で噴霧乾燥し２重カピセル化した加圧定着
性磁性トナーを得た。

実施例 ７ ３７ｗｔ％ホルムアルデヒド水溶液２７５ｇと尿素１０
０９の混合物を１０ｗｔ０１）エタノールアミン水溶液
によりＰＨ７．５に調整し、７０℃で約２時間撹拌する
ことにより尿素〜ホルムアルデヒド初期縮合物を得た。

次にこの初期縮合物を５ｗｔ％水溶液とし、その２５０
ｄ中に実施例１と同様、ラウリルメタクリレート１３．
４９、過酸化ベンゾイル０．１２９を乳化分散し、撹拌
しながらクエン酸を添加してＰＨを３．５に下げ、温度
を４８±２℃に保持しながら約５時間更に９０℃の温度
で約２時間反応させカプセル化及び内包物のラウリルメ
タクリレートを重合せしめた。ついで得られたカプセル
分散液中に実施例１で用いたポリビニルアセテートの水
性サスペンション２０９、水分散性カーボンブラツク１
ｇ及び磁性鉄粉１０９を均一に分散し、着色カプセルス
ラリーとした後、ニロアトマイザ一を用いて実施例１と
同じ条件で噴霧乾燥し芯にラウリルメタクリレート重合
体、壁に磁性粒子及びカーボンブラツクを含有した２重
カプセル化した加圧定着性磁性トナーを得た。実施例
８ ３．５ｗｔ％アラビアゴム水溶液１５０９を１ＮＮａ０
Ｈ′（′ＰＨｌＯに調整し、この液に０．７９のアゾビ
スイソブチロニトリル、ラウリルメタクリレート８．１
９及び水分散性カーボンブラツク１９を混合して均一に
分散し、ついでこの分散液にＰＨｌＯの５ｗｔ％ゼラチ
ン水溶液１００９を混合して５０±１℃を保ちながら撹
拌し、約２時間に亘つて酢酸を滴下してＰＨを４．８ま
で下げることによつてラウリルメタクリレートモノマー
乳化滴の周りにカーボンブラツクを含有するゼラチン〜
アラビアゴム混合濃厚相を相分離させた。

更にこの系に５分Ｃの水１３０ｍ１を加え、この温度に
保ちながら３０分間撹拌し、ビニルメチルエーテル〜無
水マレイン酸共重合体（米国ＧＡＦ社製ＧＡＮＴＲＥＺ
ＡＮ−１１９）の１０ｗ１％水溶液３０９を加え、つい
で３７ｗ１（！）ホルムアルデヒド水溶液を３ｍ１加え
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重合又は架橋反応により軟質重合体となり得る重合
   性モノマー又はその非水溶液を親水性フィルム形成性高
   分子物質の水溶液中に乳化分散せしめ、乳化滴を前記高
   分子物質でカプセル被覆し、ついでａ）このカプセル化
   液中でカプセル内のモノマーを重合又は架橋反応させる
   か、或いはｂ）カプセル化液を噴霧乾燥した後、カプセ
   ル内のモノマーを重合又は架橋反応させるに際し、着色
   剤及び磁性粒子を別々に又は混合して前記モノマー又は
   その非水溶液、及び／又は前記高分子物質の水溶液中に
   添加することを特徴とする加圧定着性磁性マイクロカプ
   セルトナーの製造法。 ２ 重合又は架橋反応により軟質重合体となり得る重合
   性モノマー又はその非水溶液を親水性フィルム形成性高
   分子物質の水溶液中に乳化分散せしめ、乳化滴を前記高
   分子物質でカプセル被覆し、ついでａ）このカプセル化
   液中でカプセル内のモノマーを重合又は架橋反応させた
   後、得られたスプセル分散液を硬質樹脂の水性サスペン
   ションと混合し、これを噴霧乾燥して前記硬質樹脂で２
   重力カプセル化するか、或いはｂ）前記重合前のカプセ
   ル化液を硬質樹脂の水性サスペンションと混合し、これ
   を噴霧乾燥して前記硬質樹脂で２重力カプセル化すると
   同時に又は後に２重カプセル内のモノマーを重合又は架
   橋反応させるに際し、着色剤及び磁性粒子を別々に又は
   混合して前記モノマー又はその非水溶液、及び／又は前
   記高分子物質の水溶液中及び／又は硬質樹脂の水性サス
   ペンション中に添加することを特徴とする加圧定着性磁
   性マイクロカプセルトナーの製造法。