(57)【要約】【課題】  フラッシュ定着に好適なカプセル構造のトナー、トナーの製造方法、画像形成方法、および画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  画像記録媒体上に所望の像パターンに転写され所定の定着温度に熱せられることにより定着されるトナーにおいて、光を受けて発熱する光発熱物質（着色剤２ａ、光吸収剤２ｂ）と、室温と上記定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って相転移する相転移物質２ｃとを含む芯剤２と、芯剤２を被覆する、熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤３とを有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像記録媒体上に所望の像パターンに転写され所定の定着温度に熱せられることにより定着されるトナーにおいて、
室温と前記定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って相転移する相転移物質と光を受けて発熱する光発熱物質とを含む芯剤と、
前記芯剤を被覆する、熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤とを有することを特徴とするトナー。
【請求項２】
前記光発熱物質は、着色剤又は光吸収剤であることを特徴とする請求項１記載のトナー。
【請求項３】
前記光発熱物質は、赤外線を吸収して発熱する赤外線吸収剤又は熱線を吸収して発熱する熱線吸収剤であることを特徴とする請求項１記載のトナー。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂は、メラミン樹脂であることを特徴とする請求項１記載のトナー。
【請求項５】
前記相転移物質は、融点１００℃以下のワックスであることを特徴とする請求項１記載のトナー。
【請求項６】
室温と前記定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って相転移する相転移物質と光を受けて発熱する光発熱物質とを含む芯剤と、前記芯剤を被覆する、熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤とを有するトナーを用いてトナー像を形成し、
該トナー像を画像記録媒体上に転写し、
該画像記録媒体上のトナー像に光照射を行うことにより該画像記録媒体上に該トナー像を定着させることを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
室温と前記定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って相転移する相転移物質と光を受けて発熱する光発熱物質とを含む芯剤と、前記芯剤を被覆する、熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤とを有するトナーを用いてトナー像を形成するトナー像形成部と、
該トナー像を画像記録媒体上に転写する転写部と、
該画像記録媒体上のトナー像に光照射を行うことにより該画像記録媒体上に該トナー像を定着させる定着部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
画像記録媒体上に所望の像パターンに転写され所定の定着温度に熱せられることにより該画像記録媒体上に定着される、室温と前記定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って相転移する相転移物質と光を受けて発熱する光発熱物質とを含む芯剤と、前記芯剤を被覆する、熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤とを有するトナーの製造方法であって、
前記芯剤を構成する物質と酸触媒機能を有する乳化剤水溶液とを混合し、この混合液を乳化処理してエマルジョンを形成し、このエマルジョンにメラミン樹脂初期重合物水溶液を加え、加温しながら撹拌して、形成されたメラミン樹脂で前記芯剤を構成する物質を被覆することを特徴とするトナーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー、トナーの製造方法、画像形成方法、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成方法として、感光体ドラムなどの光導電性絶縁体に一様な静電荷を付与した後、その表面に光像を照射することによって静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーで現像してトナー像とし、そのトナー像を紙等の記録媒体上に転写した後、そのトナー像を記録媒体上に溶融定着させることによって定着トナー像からなる画像を得る方法が広く採用されている。
【０００３】
記録媒体上のトナー像を定着するには、加圧定着、加熱定着、溶剤蒸気定着、光定着等の種々の定着方法があり、これらを単独、あるいは組合せて定着が行われているが、最近、これらの定着方法のうち、トナー像に強力な光を照射しその光エネルギーでトナー像を溶融させる光定着方式が下記の理由から特に注目を集めている。
【０００４】
（１）非接触定着であるため、定着の過程で画像がにじんだりチリが発生したりすることがないので解像度を劣化させることが少ない。
【０００５】
（２）画像形成装置の電源投入後の待ち時間が短く、クイックスタートが可能である。
【０００６】
（３）定着装置内に加熱装置がないので、システムダウンなどにより定着装置内に紙が詰まった場合にも発火する恐れがない。
【０００７】
（４）のり付き紙、プレプリント紙、厚さの異なる紙等、記録媒体の材質や厚さに関係なく定着が可能である。
【０００８】
現在、光定着方式において最も一般的な方法は、光源にキセノンフラッシュランプを使用するフラッシュ定着方式である。
【０００９】
このフラッシュ定着方式では、トナーが光エネルギーを吸収して発熱し、その発熱によりトナーが溶融し定着が行われる。
【００１０】
このフラッシュ定着方式に一般的に用いられるキセノンフラッシュランプは、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの近赤外線領域における発光強度が特に強いので、フラッシュ定着方式用のトナーとしては上記の領域で高い光吸収性を有するものであることが求められる。
【００１１】
上記のようにフラッシュ定着方式には多くの利点があるが、従来から広く採用されているヒートローラ定着方式と比較して不利な点もある。例えば、ヒートローラ定着方式では、トナー像は加圧ローラ間を通過することにより直接的に加熱溶融されるので、比較的容易に高い定着性を得ることができるのに対して、フラッシュ定着方式は非接触定着方式であるがゆえに、溶融したトナーの用紙への浸透性が低いため、高い定着性を得ることが難しく、必ずしも満足できる定着性能が得られないのが現状である。
【００１２】
そこで、フラッシュ定着方式におけるトナー定着性を高める目的で、次のような対策がとられている。
【００１３】
（１）トナーの光吸収効率を高める。具体的には、着色剤に光吸収性が高い黒色顔料であるカーボンを用いる。
【００１４】
（２）トナーの溶融特性を制御する。具体的には、トナーの融点を低下させ、かつ溶融時の粘度を低下させるように、特定の組成、分子量分布を有するトナーバインダ樹脂を用いてトナーの溶融特性を制御する（例えば、特許文献１参照。）。
【００１５】
（３）定着性を高める材料をトナーに添加する。具体的には、定着助剤としてポリオレフィンなどの低融点材料をトナーに添加する（例えば、特許文献２参照。）。
【００１６】
しかし、（２）や（３）のような溶融しやすいトナーは、高温環境下でブロッキングやケーキングなどと呼ばれる凝集化現象を生じやすいなどの問題があり、必ずしも満足できる定着性能を有するトナーは得られていない。
【００１７】
また、定着性の高い芯剤を硬質の殻剤で被覆してカプセル状としたトナーも検討されている。このカプセル状のトナーは、ヒートローラ定着方式用とフラッシュ定着方式用の２種類に大別することができる。
【００１８】
ヒートローラ定着方式用のトナーとしては、ｎ−ペンタンなどの揮発性溶剤に着色剤を分散したインクを芯剤とし、これを殻剤で被覆してマイクロカプセル型のトナーを形成する方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。しかし、この方法で形成されたトナーは、芯剤のフラッシュ光吸収効率が低いためフラッシュ定着方式用として用いることはできない。仮に、芯剤に光吸収材料を添加してフラッシュ光吸収効率を向上させたとしても、芯剤が揮発性であるため、芯剤の蒸気が殻剤を通して揮発する恐れがあり安全性の上で問題があり、また、殻剤が用紙に固定化されない等の不具合を生じるという問題もある。
【００１９】
また、例えば、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７などには熱可塑性樹脂で低軟化点物質を被覆して形成したマイクロカプセルトナーが開示されている。しかし、これらのトナーは、いずれもヒートロールの加圧により殻剤が破壊されるように設計されているため、非接触式のフラッシュ定着方式に適用しようとしても、芯剤が殼剤を破って溶出することは期待しにくい。また、これらのトナーは、ヒートローラにより定着される際の芯剤のヒートローラヘのオフセットを改善することを主な目的として開発されたものであるため、フラッシュ定着方式では十分なトナー定着性は得られない。
【００２０】
一方、低溶融粘度の芯剤を硬質の殻剤で被覆したマイクロカプセルトナーを光定着用トナーとして用いる定着方法も検討されている。例えば、特許文献８には、液体インクの芯剤と光分解性樹脂の殻剤とからなるマイクロカプセルトナーが開示されている。この方法では、光照射により殻剤が光分解して破壊し、露出した芯剤成分が用紙に浸透して定着が行われる。ただし、この方法は、殻剤樹脂の光分解速度が遅く、殻剤の破壊に長時間の光照射が必要であるため実用的ではない。
【００２１】
また、例えば、特許文献９には、フラッシュ定着用のカラートナーとして、殻剤を黒色に着色することにより光吸収率を高めたマイクロカプセルトナーを用いることにより、定着強度低下を防止したカラートナーが提案されている。しかし、この方法でも十分な定着性は得られず、また、黒色に着色した殻剤のためにカラートナーの色が濁るとか、トナー表面に存在する黒色着色剤がトナーの帯電性に悪影響を及ぼすなどの問題を有している。
【特許文献１】特開平２−１５８７４７号公報（第１−３頁）
【特許文献２】特開昭５０−２８８４０号公報（第４−５頁）
【特許文献３】特開平７−５６３８３号公報（第２−３頁）
【特許文献４】特開平９−２９２７３５号公報（第４−５頁）
【特許文献５】特許３０３８４６５号明細書（第３−４頁）
【特許文献６】特開平１０−２２８１３０号公報（第５−６頁）
【特許文献７】特開平１−１９５４５８号公報（第３−５頁）
【特許文献８】特開２０００−１６２８１４号公報（第４−６頁、第１−４図）
【特許文献９】特開平２−０８３５５０号公報（第２−３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
上記のとおり、フラッシュ定着方式におけるトナーの定着性能を向上させるための種々の提案がなされているが、カプセル型のトナーを採用した場合でも、上記のように、フラッシュ光により殻剤を溶融・分解して芯剤成分を露出・定着させるという方法では十分な定着性能が得られていないのが現状である。
【００２３】
本発明は、上記事情に鑑み、フラッシュ定着に好適なカプセル構造のトナー、トナーの製造方法、画像形成方法、および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成する本発明のトナーは、
画像記録媒体上に所望の像パターンに転写され所定の定着温度に熱せられることにより定着されるトナーにおいて、
室温と上記定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って相転移する相転移物質と光を受けて発熱する光発熱物質とを含む芯剤と、
上記芯剤を被覆する、熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤とを有することを特徴とする。
【００２５】
本発明のトナーによれば、上記のように、芯剤中に光発熱物質、および相転移物質を含有させたことにより、芯剤中の光発熱物質が光の照射を受けて発熱し、その発熱により相転移物質が急激に膨張して殻剤を破壊するので高い定着性能を得ることができる。また、この芯剤は熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤で被覆されているので、トナーの耐熱性を向上させることができ、例えば高温環境下でもブロッキングやケーキングなどを起こすことが防止される。
【００２６】
ここで、上記光発熱物質は、着色剤であってもよく、または、光吸収剤であってもよい。
【００２７】
上記のように、光発熱物質として着色剤を用いた場合は、着色剤自体が発熱するので特に光吸収剤を加える必要がなくなる。また、光発熱物質として光吸収剤を用いた場合は、光吸収剤自体の色が記録媒体を着色するので特に着色剤を加える必要がなくなる。
【００２８】
また、上記光発熱物質は、赤外線を吸収して発熱する赤外線吸収剤であってもよく、また、熱線を吸収して発熱する熱線吸収剤であってもよい。
【００２９】
上記のように、光発熱物質として赤外線吸収剤または熱線吸収剤を用いた場合は、可視光線の吸収剤を光発熱物質としたトナーおよび可視光光源を用いたフラッシュ定着装置による定着よりも効率のよい定着を行うことができる。
【００３０】
また、上記熱硬化性樹脂は、メラミン樹脂であってもよい。
【００３１】
上記のように、熱硬化性樹脂としてメラミン樹脂を用いた場合は、メラミン樹脂の高い耐熱性のためにフラッシュ定着に好適なマイクロカプセルトナーを容易に得ることができる。
【００３２】
さらに、上記相転移物質は、融点１００℃以下のワックスであってもよい。
【００３３】
上記のように、相転移物質として融点１００℃以下のワックスを用いた場合は、トナーは融点１００℃以下の比較的低温度で相転移を起こし急膨張するので、フラッシュ定着方式に好適なマイクロカプセルトナーを得ることができる。
【００３４】
また、上記目的を達成する本発明の画像形成方法は、
室温と上記定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って相転移する相転移物質と光を受けて発熱する光発熱物質とを含む芯剤と、上記芯剤を被覆する、熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤とを有するトナーを用いてトナー像を形成し、
そのトナー像を画像記録媒体上に転写し、
画像記録媒体上のトナー像に光照射を行うことにより画像記録媒体上にトナー像を定着させることを特徴とする。
【００３５】
本発明の画像形成方法によれば、トナーの芯剤中に光発熱物質、および相転移物質を含有させたことにより、芯剤中の光発熱物質が光の照射を受けて発熱し、その発熱により相転移物質が急激に膨張してトナーの殻剤を破壊するので、高い定着性能で定着を行うことができる。
【００３６】
また、上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、
室温と上記定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って相転移する相転移物質と光を受けて発熱する光発熱物質とを含む芯剤と、上記芯剤を被覆する、熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤とを有するトナーを用いてトナー像を形成するトナー像形成部と、
そのトナー像を画像記録媒体上に転写する転写部と、
画像記録媒体上のトナー像に光照射を行うことにより画像記録媒体上にトナー像を定着させる定着部とを備えたことを特徴とする。
【００３７】
本発明の画像形成装置によれば、トナーの芯剤中に光発熱物質、および相転移物質を含有させたことにより、芯剤中の光発熱物質が光の照射を受けて発熱し、その発熱により相転移物質が急激に膨張してトナーの殻剤を破壊するので、高い定着性能を有する画像形成装置を形成することができる。
【００３８】
また、上記目的を達成する本発明のトナーの製造方法は、
画像記録媒体上に所望の像パターンに転写され所定の定着温度に熱せられることにより画像記録媒体上に定着される、光を受けて発熱する光発熱物質と、室温と上記定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って相転移する相転移物質とを含む芯剤と、上記芯剤を被覆する、熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤とを有するトナーの製造方法であって、
上記芯剤を構成する物質と酸触媒機能を有する乳化剤水溶液とを混合し、この混合液を乳化処理してエマルジョンを形成し、このエマルジョンにメラミン樹脂初期重合物水溶液を加え、加温しながら撹拌して、形成されたメラミン樹脂で上記芯剤を構成する物質を被覆することを特徴とする。
【００３９】
本発明のトナーの製造方法によれば、トナーの芯剤中に上記光発熱物質、および上記相転移物質を含有させたことにより、芯剤中の光発熱物質が光の照射を受けて発熱し、その発熱により相転移物質が急激に膨張してトナーの殻剤を破壊するので、高い定着性能を有するマイクロカプセルトナーを容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００４０】
以上、説明したように、本発明のトナーによれば、芯剤中に光発熱物質、および相転移物質を含有させたことにより、芯剤中の光発熱物質が光の照射を受けて発熱し、その発熱により相転移物質が急激に膨張して殻剤を破壊するので高い定着性能を得ることができる。また、この芯剤は熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤で被覆されているので、トナーの耐熱性を向上させることができ、例えば高温環境下でもブロッキングやケーキングなどを起こすことがない。
【００４１】
また、本発明の画像形成方法によれば、トナーの芯剤中に光発熱物質、および相転移物質を含有させたことにより、芯剤中の光発熱物質が光の照射を受けて発熱し、その発熱により相転移物質が急激に膨張してトナーの殻剤を破壊するので、高い定着性能で定着を行うことができる。
【００４２】
また、本発明のトナーの製造方法によれば、トナーの芯剤中に光発熱物質、および相転移物質を含有させたことにより、芯剤中の光発熱物質が光の照射を受けて発熱し、その発熱により相転移物質が急激に膨張してトナーの殻剤を破壊するので、高い定着性能で定着を行うことのできるトナーを容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００４４】
本発明のトナーは、用紙等の画像記録媒体上に所望の像パターンに転写され所定の定着温度に熱せられることにより定着されるトナーであって、室温と上記定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って相転移する相転移物質と光を受けて発熱する光発熱物質とを含む芯剤と、その芯剤を被覆する、熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤とを有する。
【００４５】
図１は、本発明のトナーの一実施形態の断面拡大図である。
【００４６】
図１に示すように、このトナー１は、着色剤２ａと、光を吸収する光吸収剤２ｂと、室温とトナーの定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って相転移する相転移物質２ｃとを含む芯剤２と、その芯剤２を被覆する、熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤３とを有するカプセル構造のトナーである。
【００４７】
なお、上記着色剤２ａおよび光吸収剤２ｂは、本発明にいう光発熱物質の一例に相当するものである。
【００４８】
このトナー１は、フラッシュ光照射による定着時に、芯剤２の相転移に伴う体積膨張によるカプセル内圧の上昇により殻剤が破壊されるように設計されている。この点で、前述の従来例におけるような、フラッシュ光照射により殻剤自体が破壊されるように設計されたマイクロカプセルトナーとは設計思想を異にしている。
【００４９】
従って、芯剤２は、室温とトナー定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って、固体から液体へ、または液体から気体へ、または固体から気体へと相転移する相転移物質を含むものである必要がある。
【００５０】
この相転移物質２ｃとしては、相転移時に急激な体積膨張が生じる材料、例えば、融点１００℃以下のワックスを用いることが好ましい。具体的には、例えば、パラフィンワックスなどの石油系ワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの石炭系ワックス、モンタンワックスなどの鉱物系ワックス、カルナバワックス、蜜蝋、ラノリンなどの動植物系ワックス、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンワックス及びそれらの変性物、べヘニルアルコールなどの長鎖脂肪族アルコール、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールエステル、ポリグリセリンエステル、しょ糖エステルなどの脂肪酸エステルワックス、アミド系ワックスなどのワックス類、並びにトルエン、キシレン、植物油、鉱物油などの溶剤類、さらに水素添加ビスフェノールＡ、テルペン化合物、ジ・トリメチロールプロパンなどの結晶性有機物などが挙げられる。この中でも、安全性などの観点から上記のワックス類がより好ましい。
【００５１】
さらに、芯剤２を形成する相転移物質２ｃの２５℃から１５０℃への体積膨張率が１．１４以上であることが好ましい。本発明者らの実験では、加熱により体積膨張する材料であっても、２５℃から１５０℃への体積膨張率が１．１４以下の材料を芯剤に用いた場合は、フラッシュ光照射時にカプセルが破壊されにくいことがわかっている。
【００５２】
ただし、この体積膨張率１．１４という数値は、カプセル粒径、カプセル膜厚などに依存する値であると考えられ、カプセル粒径やカプセル膜厚が異なる系では、体積膨張率が１．１４以下であっても、本発明の効果を得ることができる。
【００５３】
また、芯剤２は、照射されたフラッシュ光を吸収して発熱し、その熱を相転移物質２ｃに付与する光発熱物質を含む必要がある。この光発熱物質としては、着色剤又は光吸収剤であることが好ましく、さらに、赤外線を吸収して発熱する赤外線吸収剤又は熱線を吸収して発熱する熱線吸収剤であることが好ましい。
【００５４】
光発熱物質としては、黒色顔料が好適である。黒色顔料は、紫外線、可視光線、赤外線に渡る広い波長範囲で強い光吸収性を有しているので、フラッシュ光の照射を受けて芯剤を相転移させる能力が高い。しかし、可視光領域にも光吸収性を示すので、カラートナーの場合には色濁りの原因となるので好ましくない。
【００５５】
カラートナー用の光吸収剤としては、可視光領域では光吸収力が低く、キセノンフラッシュの主発光領域である８００ｎｍ〜１０００ｎｍに光吸収性を有する赤外線吸収材料を用いることが好ましい。
【００５６】
黒色の着色剤としては、カーボンブラック、チタンブラック、フェライト、マグネタイト、炭化ジルコニウム等の黒色顔料を使用することができる。
【００５７】
カラーの着色剤としては、カラー染料やカラー顔料を用いることができる。例えば、キナクリドン（赤色）、フタロシアニン（青色等）、アンスラキノン（赤色）、ジスアゾ（赤色又は黄色）、モノアゾ（赤色）、アニライド系化合物（黄色）、ペンジジン（黄色）、ペンズイミダゾロン（黄色）、ハロゲン化フタロシアニン（緑色）などが用いられる。
【００５８】
８００ｎｍ〜１０００ｎｍに光吸収性を有する赤外線吸収材料としては、例えば、アミニウム塩、酸化インジウム系金属酸化物、酸化スズ系金属酸化物、酸化亜鉛系金属酸化物、スズ酸カドミウム、特定のアミド化合物、ナフタロシアニンおよび／フタロシアニン系化合物、シアニン系化合物、ランタノイド系化合物、カーボンブラック、チタンブラック、フェライト、マグネタイト、炭化ジルコニウム等の黒色顔料等が用いられる。これらは単独で又は混合して用いることができる。
【００５９】
また、必要に応じて、芯剤中に帯電制御剤、分散剤、オフセット防化剤等の添加物を含有させてもよい。
【００６０】
帯電制御剤としては、正、負いずれの帯電制御剤も使用することができる。例えば、ニグロシン、４級アンモニウム塩、サリチル酸誘導体、ホウ素系化合物、含金属アゾ化合物、カリックスアレンなどを単独で又は混合して使用することができる。
【００６１】
殻剤３の主成分である熱硬化性樹脂としては、メラミン樹脂を用いることが好ましい。フラッシュ定着方式では、フラッシュ光の照射によりトナーの最表層では数百℃、下層でも百数十℃に加熱されるものと予想されるが、メラミン樹脂は耐熱性が高いので殻剤が溶けることなく、芯剤の膨張による圧力増加により殻剤が確実に破壊され、内部の芯剤を露出させることができる。
【００６２】
次に、本発明のトナーの製造方法について説明する。
【００６３】
本発明のトナーの製造方法は、画像記録媒体上に所望の像パターンに転写され所定の定着温度に熱せられることにより画像記録媒体上に定着される、光を受けて発熱する光発熱物質と、室温と上記定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って相転移する相転移物質とを含む芯剤と、その芯剤を被覆する、熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤とを有するトナーの製造方法であって、芯剤を構成する物質と酸触媒機能を有する乳化剤水溶液とを混合し、この混合液を乳化処理してエマルジョンを形成し、このエマルジョンにメラミン樹脂初期重合物水溶液を加え、加温しながら撹拌して形成されたメラミン樹脂の殻で、芯剤を構成する物質を被覆するものである。
【００６４】
図１に示したように、本発明のトナー１は、芯剤２とそれを被覆する殻剤３とからなるカプセル構造のトナーである。このカプセル構造のトナーを形成するカプセル化法としては、界面重合法、Ｉｎ  ｓｉｔｕ重合法、オリフィス法などの化学的方法や、液中乾燥法、相分離を用いる方法などの物理化学的方法、さらに、スプレードライ法、オーダードミクスチャから皮膜を形成する方法などの機械的方法など種々の方法があるが、これらのいずれの方法を適用してもよく、特定の方法に制限されるものではない。
【００６５】
しかしながら、本発明のトナーの製造方法においては、芯剤とカプセル化法との相性やカプセル形成時の効率性の観点から、さらに、通常状態では適度な強度を保ち、フラッシュ定着時にはカプセル内圧の上昇により容易に破壊される殻剤が得られるという点で、Ｉｎ  ｓｉｔｕ重合法によりメラミン樹脂の殻剤を製造する方法が特に好ましい。
【００６６】
具体的には、芯剤を構成する物質と酸触媒機能を有する乳化剤水溶液とを混合し、この混合液を乳化処理してＯ／Ｗ（オイル／ウオータ）エマルジョンを形成した後、このＯ／Ｗエマルジョンに、所定のｐＨに調製したメラミン樹脂初期重合物水溶液を加え、加温しながら撹拌して、形成されたメラミン樹脂からなる殻剤で芯剤を被覆してカプセル構造のトナーとする方法が最も好ましい。
【００６７】
この製造方法によれば、芯剤を殻剤で完全に被覆することができる。さらに、メラミン樹脂は、フラッシュ光照射を受けて熱分解した場合でも、イソシアネートなどの有害物質を生じない点で安全面からも優れている。
【００６８】
次に、本発明のトナーの製造方法の一実施形態をフローチャートに基づいて説明する。
【００６９】
図２は、本発明のトナーの製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【００７０】
図２に示すように、光発熱物質（カーボン等）、相転移物質（ワックス等）、および必要に応じてその他の添加剤を混合して芯剤を調整し（ステップＳ０１）、加熱した（ステップＳ０２）後、酸触媒機能を有する乳化剤水溶液を加熱した（ステップＳ０３）ものと混合し（ステップＳ０４）、その混合液を乳化処理して粒径調整されたエマルジョンを形成する（ステップＳ０５）。この乳化処理における処理条件により芯剤の粒径や粒径分布が決まる。
【００７１】
乳化処理により形成されたエマルジョンにメラミン樹脂初期重合物水溶液を加え、加温しながら撹拌する（ステップＳ０６）ことにより重合されたメラミン樹脂により芯剤を被覆する殻剤が形成される。このときの加温条件および撹拌条件により、形成される殻の厚さが決まる。こうして、メラミン樹脂の殻で芯剤を被覆した後、洗浄（デカンテーション）し（ステップＳ０７）、さらに乾燥（ステップＳ０８）した後、外添剤を添加することにより（ステップＳ０９）マイクロカプセルトナーが得られる。
【００７２】
以下に、本発明のトナーの製造方法の実施例を示す。
〔実施例１〕
融点６２℃のパラフィンワックス（ＨＮＰ−５：日本精蝋）８５質量部と、カーボンブラック１５質量部（Ｒｅｇａｌ  ３３０Ｒ：Ｃａｂｏｔ社）とをロールミルを用いて混合し、芯剤（Ａ１）を得た。
【００７３】
さらに、９５℃に加温した５％スチレン無水マレイン酸のアルカリ加水分解物の水溶液３００グラム中に、９５℃に加熱溶解した芯剤（Ａ１）２００グラムを加え、ホモジナイザで乳化してＯ／Ｗエマルジョンを調製した。
【００７４】
次に、１０％炭酸ナトリウム水溶液でｐＨ８〜ｐＨ９に調製した３７％ホルムアルデヒド水溶液３モルに対してメラミン樹脂１モルを溶解したメラミン−ホルムアルデヒド樹脂初期重合物６０グラムを、上記Ｏ／Ｗエマルジョンに加えて８０℃２時間撹拌し続け、表面にメラミン樹脂の殻が形成され、芯剤Ａ１が内包された平均粒径１０μｍのマイクロカプセル粒子（分散液）を得た。
【００７５】
その後、デカンテーションを繰り返してマイクロカプセル粒子を洗浄した後、乾燥した。さらに、乾燥後のマイクロカプセル粒子１００質量部に対して、外添剤として疎水性シリカ（Ｒ９７２Ｄ：日本アエロジル）を１．４質量部加えてマイクロカプセルトナーを得た。
【００７６】
さらに、このマイクロカプセルトナーを５ｇ／ｍ2の付着量になるよう、メッシュを用いて用紙上に散布し、その用紙をフラッシュ定着方式のプリンタ（ＰＳ２１６０Ｗ：富士通）を改造して、フラッシュ照射電圧を３０％低減させたプリンタを用いて定着を行った。定着強度を確認するためにテープ剥離試験を行ったところ、９０％以上の良好な定着性が確認された。
【００７７】
なお、テープ剥離試験は次のようにして行った。画像面に粘着テープ（スコッチメンディングテープ：住友３Ｍ）を貼り、その後、９０゜の角度で粘着テープを引き剥し、剥離前後の画像濃度を測定し、以下の式から定着率を算出した。
【００７８】
定着率（％）＝剥離後画像濃度／剥離前画像濃度×１００
上記のフラッシュ定着において、トナー表面は瞬間的に数百℃まで加熱されるため、融点６２℃のパラフィンワックスは室温から定着温度の間で完全に相転移し、急激に体積膨張することにより殻剤を確実に破壊したものと考えられる。
【００７９】
なお、このマイクロカプセルトナーの芯剤（Ａ１）の２５℃から１５０℃への体積膨張率は１．２０であった。また、このマイクロカプセルトナーにおいてカーボンブラックは赤外線吸収剤として作用する。
〔実施例２〕
融点６０℃のエステルワックス（ＥＷ−４４０Ａ理研ビタミン）８５質量部と、カーボンブラック１５質量部（ＴＳ  Ｂｌａｃｋ６Ｐ：シンロイヒ）と、帯電制御剤（Ｓｐｉｌｏｎ  Ｂｌａｃｋ  ＴＲＨ：保土谷化学工業）１質量部とをロールミを用いて混合し、芯剤（Ａ２）を得た。
【００８０】
さらに、９５℃に加温した５％スチレン無水マレイン酸のアルカリ加水分解物の水溶液３００グラム中に、９５℃に加熱溶解した芯剤（Ａ２）２００グラムを加え、ホモジナイザで乳化してＯ／Ｗエマルジョンを調製した。
【００８１】
次に、１０％炭酸ナトリウム水溶液でｐＨ８〜ｐＨ９に調製した３７％ホルムアルデヒド水溶液３モルに対してメラミン樹脂１モルを溶解したメラミン−ホルムアルデヒド樹脂初期重合物６０グラムを、上記Ｏ／Ｗエマルジョンに加えて８０℃２時間撹拌し続け、表面にメラミン樹脂の殻が形成され、芯剤Ａ２が内包された平均粒径１０μｍのマイクロカプセル粒子（分散液）を得た。
【００８２】
その後、デカンテーションを繰り返してマイクロカプセル粒子を洗浄した後、乾燥した。さらに、乾燥後のマイクロカプセル粒子１００質量部に対して、外添剤として疎水性シリカ（Ｈ３００４：クラリアント）を０．５質量部加えてマイクロカプセルトナーを得た。
【００８３】
このマイクロカプセルトナーについて第１の実施例と同様、定着強度を確認するためにテープ剥離試験を行ったところ、９０％以上の良好な定着性が確認された。
【００８４】
なお、このマイクロカプセルトナーの芯剤（Ａ２）の２５℃から１５０℃への体積膨張率は１．１５であった。
〔実施例３〕
融点４７℃のパラフィンワックス（１１５：日本精蝋）４０質量部と、融点６０℃のエステルワックス（ＥＷ−４４０Ａ：理研ビタミン）４５質量部と、カーボンブラック１５質量部（Ｒｅｇａｌ  ３３０Ｒ・Ｃａｂｏｔ社）と、帯電制御剤（Ｓｐｉｌｏｎ  Ｂｌａｃｋ  ＴＲＨ：保土谷化学工業）１質量部とをロールミルを用いて混合し、芯剤（Ａ３）を得た。
【００８５】
さらに、９５℃に加温した５％スチレン無水マレイン酸のアルカリ加水分解物の水溶液３００グラム中に、９５℃に加熱溶解した芯剤（Ａ３）２００グラムを加え、ホモジナイザで乳化してＯ／Ｗエマルジョンを調製した。
【００８６】
次に、1０％炭酸ナトリウム水溶液でｐＨ８〜ｐＨ９に調製した３７％ホルムアルデヒド水溶液３モルに対してメラミン樹脂１モルを溶解したメラミン−ホルムアルデヒド樹脂初期重合物６０グラムを、上記Ｏ／Ｗエマルジョンに加えて８０℃２時間撹拌し続け、表面にメラミン樹脂の殻が形成され、芯剤Ａ３が内包された平均粒径１０μｍのマイクロカプセル粒子（分散液）を得た。
【００８７】
その後、デカンテーションを繰り返してマイクロカプセル粒子を洗浄した後、乾燥した。さらに、乾燥後のマイクロカプセル粒子１００質量部に対して、外添剤として疎水性シリカ（Ｈ３００４：クラリアント）を０．５質量部加えてマイクロカプセルトナーを得た。
【００８８】
このマイクロカプセルトナーについて第１の実施例と同様、定着強度を確認するためにテープ剥離試験を行ったところ、９０％以上の良好な定着性が確認された。
【００８９】
なお、このマイクロカプセルトナーの芯剤（Ａ３）の２５℃から１５０℃への体積膨張率は１．２３であった。
〔比較例１〕
シリコンオイル（ＳＨ２００：東レ・ダウコーニング）８５質量部と、カーボンブラツク１５質量部（ＴＳ  Ｂｌａｃｋ６Ｐ：シンロイヒ）とをロータステータ型乳化機を用いて混合し、芯剤Ｂ１を得た。
【００９０】
さらに９５℃に加温した５％スチレン無水マレイン酸のアルカリ加水分解物の水溶液３００グラム中に、９５℃に加熱溶解した芯剤（Ｂ１）２００グラムを加え、ホモジナイザで乳化してＯ／Ｗエマルジョンを調製した。
【００９１】
次に、１０％炭酸ナトリウム水溶液でｐＨ８〜ｐＨ９に調製した３７％ホルムアルデヒド水浴液３モルに対してメラミン樹脂１モルを溶解したメラミン−ホルムアルデヒド樹脂初期重合物６０グラムを、上記Ｏ／Ｗエマルジョンに加えて８０℃２時間撹拌し続け、表面にメラミン樹脂の殻が形成され、芯剤Ｂ１が内包された平均粒径１０μｍのマイクロカプセル粒子（分散液）を得た。
【００９２】
その後、実施例１と同様のトナー化処理を行い、定着試験を行ったが、定着率は７０％程度にとどまった。さらにＳＥＭで定着画像を観察したところ、多数の破壊されていないマイクロカプセルトナー粒子の存在が確認された。
【００９３】
芯剤Ｂ１の２５℃から１５０℃への体積膨張率は１．１２であった。この比較例で用いたシリコンオイルは、室温から定着温度の間で相転移を生じないため体積膨張率が小さく、定着部においてカプセル内圧が十分高くならず、破壊されなかったカプセルが多数生じたものと考えられる。
【００９４】
次に、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
【００９５】
図３は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００９６】
図３に示すように、この画像形成装置１０は、感光体ドラム１１、帯電器１２、露光器１３、現像器１４、感光体クリーナ１５、転写部１７、フラッシュ定着部１８などを備えている。なお、上記の感光体ドラム１１、帯電器１２、露光器１３、現像器１４、および感光体クリーナ１５は、本発明にいうトナー像形成部の一例に相当するものである。
【００９７】
次に、この画像形成装置１０の動作について説明する。
【００９８】
感光体ドラム１１は、矢印Ａ方向に回転し帯電器１２により表面に一様な電荷が付与される。帯電された感光体ドラム１１表面に露光器１３から光像が照射され感光体ドラム１１上に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像器１４に収納されたマイクロカプセルトナーで現像されて感光体ドラム１１上にトナー像Ｔが形成される。感光体ドラム１１上のトナー像Ｔは、転写部１７により、矢印Ｂ方向に搬送される画像記録媒体１６に転写される。
【００９９】
画像記録媒体１６上に転写されたトナー像Ｔは、フラッシュ定着部１８に備えられたキセノンフラッシュランプ１９からのフラッシュ光の照射を受ける。
【０１００】
図４は、フラッシュ定着に用いられたキセノンフラッシュランプの発光スペクトルの一例を示す図である。
【０１０１】
図４に示すように、このキセノンフラッシュランプの発光スペクトルは８００ｎｍ〜１０００ｎｍの近赤外線領域における発光強度が強い。
【０１０２】
画像記録媒体１６上のトナー像Ｔは、前述の本実施形態のトナー１（図１参照）、すなわち芯剤２およびその芯剤２を被覆する殻剤３からなるカプセル構造のトナー１から形成されたものであるため、キセノンフラッシュランプ１９からの照射光を受けて芯剤２中の光発熱物質（着色剤２ａおよび／または光吸収剤２ｂ）が発熱し、その発熱により芯剤２中の相転移物質２ｃが相転移して急激に膨張することにより、芯剤２を被覆する熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤３が破壊され、芯剤２中の光発熱物質が飛び出して画像記録媒体１６に定着されて、定着画像Ｆが得られる。
【０１０３】
転写部１７において画像記録媒体１６に転写されずに感光体ドラム１１上に残留したトナーは感光体クリーナ１５によりクリーニングされる。
【０１０４】
なお、本実施形態では、図３に示したような感光体ドラム１１、帯電器１２、露光器１３、現像器１４、感光体クリーナ１５、転写部１７、およびフラッシュ定着部１８から構成された画像形成装置１０について説明したが、本発明の画像形成装置はこの実施形態に限られるものではなく、光を受けて発熱する光発熱物質と、室温と定着温度との間の所定温度で体積膨張を伴って相転移する相転移物質とを含む芯剤と、その芯剤を被覆する、熱硬化性樹脂を主成分とする殻剤とを有するトナーを用いてトナー像を形成するトナー像形成部を有する全ての画像形成装置に適用することができる。また、光発熱物質としてカラーの着色剤を用いて形成したカラートナーを用いることによりカラー画像形成にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明のトナーの一実施形態の断面拡大図である。
【図２】本発明のトナーの製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図３】本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図４】フラッシュ定着に用いられたキセノンフラッシュランプの発光スペクトルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１    トナー
２    芯剤
２ａ    着色剤
２ｂ    光吸収剤
２ｃ    相転移物質
３    殻剤
１０    画像形成装置
１１    感光体ドラム
１２    帯電器
１３    露光器
１４    現像器
１５    感光体クリーナ
１６    画像記録媒体
１７    転写部
１８    フラッシュ定着部
１９    キセノンフラッシュランプ
Ｆ    定着画像
Ｔ    トナー像
【図１】
2005115194.tif 000003
【図２】
2005115194.tif 000004
【図３】
2005115194.tif 000005
【図４】
2005115194.tif 000006