[发明专利]功能性粒子及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能性粒子及其制造方法。

背景技术

用于电子照相方式的图像形成的色粉，含有粘合树脂、着色剂、脱模剂等。色粉具有代表性的制造方法是粉碎法。根据粉碎法，通过将粘合树脂、着色剂、蜡等熔融混合物冷却固化，然后将得到的固化物进行机械粉碎，制造出不定形的色粉。对于该色粉而言，由于粉碎时破碎面暴露于表面，因此经常有着色剂露出其表面。在表面露出的着色剂会影响到色粉的带电性能，因此使色粉的带电性能产生偏差。其结果是容易发生图像斑点等图像缺陷，不能形成高品质的图像。经粉碎后直径变小，非常难以控制色粉的表面状态。为了使色粉的带电性能均匀，使着色剂不暴露于色粉表面是很重要的。色粉的形状一致并且粒度分布的范围较窄也是很重要的。

另外，含于色粉中的脱模剂，具有在色粉表面随时间渗出的特性。由于脱模剂具有粘合性，因此容易引起色粉之间的凝聚(成块)。在使用含色粉和载体的双成分显影剂时，产生脱模剂附着在载体表面等镀膜现象，载体变差，与此同时，色粉的带电也变得不充分。另一方面，由于脱模剂的渗出导致色粉中脱模剂量减少。为此，色粉不是附着在记录介质上，而是附着在用于使色粉像热熔融在记录介质的部件即定影辊上，非常容易产生偏移(offset)的现象，色粉向记录介质的定影性降低。为了消除成块、镀膜以及偏移现象，防止脱模剂向色粉表面渗出是很重要的。为了降低电能的消耗，正在开发含有玻璃转化温度相对较低的粘合树脂、定影温度较低的色粉。但是，粘合树脂遇热容易软化，容易引起成块。在使用该色粉时，由于可以定影的温度范围较窄，需要精密地进行定影时的温度管理等，定影时的控制变得繁琐。为了消除成块，在粘合树脂软化的状态下防止色粉之间的接触很重要。

鉴于上述课题，人们开始关注在色粉表面形成覆盖层而得到的胶囊色粉(capsule toner)。通过在色粉表面形成覆盖层，隐藏暴露于色粉表面的着色剂，可以降低脱模剂的渗出，而且可以防止软化状态下的色粉之间接触。为此，对于胶囊色粉提出了各种各样的方案。例如，提出了将聚丁二烯的甲基乙基酮溶液通过喷雾干燥法在核心物质周围进行喷雾，在高温空气中除去溶剂得到胶囊化色粉的方案(例如，参照日本特开平4-174861号公报)。但是喷雾干燥法并不能避免粗大的凝聚物的产生，而且粒度分布幅度变大，色粉带电性能产生偏差。而在日本特开平4-174861号公报的制造方法中，产生大量作为有机溶剂的甲基乙基酮的蒸气，不能直接排放到大气中。为此，需要特别的回收设备，不适合工业规模的生产。

另外还提出了包括由含有着色剂的粘合树脂的粒状物即着色树脂粒子(核心粒子)以及形成于着色树脂粒子表面的脱模剂层和形成于脱模剂层表面的胶囊用树脂粒子(外壳粒子)组成的树脂覆盖层在内的胶囊色粉(例如，参照日本特开2001-324831号公报)。根据日本特开2001-324831号公报的技术，首先通过粉碎法，制造如下的预备阶段粒子：在粘合树脂中使着色剂和相对于该粘合树脂不具有互溶性的脱模剂进行分散后的核心粒子。通过机械冲击力或干式机械化学法使胶囊用树脂粒子附着在该预备阶段粒子的表面。然后，在热气流中晾晒附着有胶囊用树脂粒子的预备阶段粒子，使得胶囊用树脂粒子熔融于预备阶段粒子上形成树脂覆盖层。与此同时，通过使脱模剂从预备阶段粒子中溶出，预备阶段粒子变成着色树脂粒子，并且在着色树脂粒子和树脂覆盖层之间形成脱模剂层，制造出日本特开2001-324831号公报的胶囊色粉。但是，机械冲击力或干式机械化学法需要在较低粒子浓度的气流中实施，生产效率较低，不适合于工业规模的生产。另外，有时在着色树脂粒子没有全面形成树脂覆盖层，有可能由于着色剂露出于表面等而使带电性能产生偏差。