JP3038849B2 - 重合トナーの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子写真法、静電記録法等に用いられる重合
トナーの製造方法に関し、特に、離型剤を均一に含有し
たトナーの製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来トナーの製造に関する分献はこれまで多数報告さ
れていが、熱ロール定着方式によるオフセット防止のた
めの離型性の付与方法として特開昭56−87051号公報に
記載されているように、離型剤を分散したモノマー混合
物を懸濁し、その後重合温度まで昇温して重合を完結
し、トナーを得る方法や、特開昭62−295073号に記載さ
れているように、重合性モノマーに離型剤を含有させて
おき離型剤の融点以上に加熱して溶融した後離型剤の融
点以下に冷却して離型剤を個数平均0.5〜５μｍの粒子
として析出させ、この分散体を、水性分散媒中で懸濁重
合しトナーを製造する方法が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、特開昭56−87051号公報に記載された方法
では、オフセット防止剤及びモノマーを含む組成物を加
熱して溶解することは記載されておらず、又、実施例は
すべてオフセット防止剤をモノマーを含む組成物中に分
散させており、重合の際の昇温時にオフセット防止剤の
粒子が溶融したとしても懸濁粒子内での均一な溶解は考
え難く、重合終了時には離型剤が極在化したトナー粒子
となり、定着性にバラツキが生じるおそれがある。

又、特開昭62−295073号公報の方法では、懸濁粒子内
の離型剤の均一分散性は期待されるものの、離型剤の融
点以上の高温に加熱後、冷却して離型剤微粒子を析出さ
せる工程を必要とする等、離型剤微粒子含有モノマー組
成物の調製が繁雑であり、更にその実施例によれば、10
0℃以上の高温加熱を必要としている。

いずれにしても従来の方法では、離型性に優れた離型
剤をトナー中に完全に均一に混合せしめることが難し
く、必ずしも充分なオフセット防止効果が得られていな
かった。

本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結
果、トナー材料として用いられる、離型剤と重合性モノ
マーとの組合せを適宜選択すれば、予め重合前に両者を
加熱して、溶解またはコロイド状に分散させることが可
能で、続いて該溶解または分散状態を保持したまま重合
を行えば、離型剤が非常に均一に分布してなるオフセッ
ト防止効果に優れた重合トナーが容易に得られることを
見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明の目的は、オフセット防止効果に優れた
重合トナーを工業的有利に提供することに存する。

［課題を解決するための手段］ しかして、かかる本発明の目的は、重合性モノマー組
成物を含むトナー材料を、水性懸濁浴中で重合させるこ
とにより、重合トナーを製造する方法であって、重合
性モノマーと離型剤とを、重合開始剤不存在下で加熱混
合して、離型剤を溶解またはコロイド状に分散させた重
合性モノマー組成物を得る工程、該重合性モノマー組
成物を、離型剤が溶解またはコロイド状に分散した状態
を維持したまま、実質的に重合を起こさない温度まで冷
却する工程、冷却した該重合性モノマー組成物に、少
なくとも重合開始剤を加えて、重合温度まで加熱するこ
とにより、離型剤が溶解またはコロイド状に分散した状
態を維持したまま重合を開始させる工程、の各工程を含
む製造方法であって、かつ離型剤がポリオレフィンワッ
クス類であり、重合性モノマーがアクリル酸エステル類
若しくはメタクリル酸エステル類を含むことを特徴とす
る重合トナーの製造方法により容易に達成される。

以下本発明を具体的に説明する。

本発明では重合工程の前段階で、離型剤を、少なくと
も特定のモノマー中で加熱下に溶解又はコロイド状に分
散させ次いで水性懸濁浴中で重合する。本発明において
用いられる離型剤は、トナーの定着ローラーへの付着お
よびそれに伴う紙面の汚れ、即ちオフセット現象を防ぐ
目的で通常用いられる離型剤なら、該離型剤を溶解し得
る重合性モノマーが存在する限り、いずれも使用可能だ
が、本発明は、特に離型剤としてポリオレフィンワック
スを用いる場合に好適である。

又、本発明に使用する離型剤を溶解し得る重合性モノ
マーとしては、離型剤の種類に応じて適宜選択され、特
に限定はされないが、アクリル酸エステル類又はメタク
リル酸エステル類等が好適である。

本発明においては、この離型剤と該離型剤を溶解し得
る重合性モノマーとの組合せが重要であって、互いに溶
け合う組合せを選択することにより離型剤が粒子中に均
一に分布してなるトナーが製造できる。又、かかる離型
剤が均一に分布したトナーを製造すべく、本発明では、
重合開始時にも離型剤が重合性モノマーに溶解又はコロ
イド状に分散した状態を保持することが特徴で、離型剤
が析出しない様に、その種類、量等重合性モノマーへの
加熱、混合及びその後の取扱いの条件を適宜選択するこ
とが望まれる。

ただし、離型剤を溶解し得る充分量の重合性モノマー
に加熱混合され、溶解又はコロイド状に分散された離型
剤は、通常、格別工夫を凝らさなくても析出することは
ない。

離型剤の量は、トナー中の全樹脂成分100重量部に対
して、0.1〜10重量部程度で効果がある。離型剤は、使
用する重合性モノマー全量に加熱混合させてもよいが、
離型剤を溶解するのに充分な量の少量の重合性モノマー
に予め離型剤を加熱混合しておき、溶解又は分散後、残
りの重合性モノマーと混合した方が、加熱に要するエネ
ルギーが小さくて済むので好ましい。

また、離型剤を溶解し得る重合性モノマー以外の他の
重合性モノマー、及び、離型剤の溶解を目的としない他
の、通常重合に使用されるビニル系等のモノマーの単独
又は混合物を好ましくは、全モノマー中０〜90重量％の
範囲で任意に使用することができる。

尚、離型剤を溶解しないモノマーを全モノマー中高い
含有率で含む重合トナーを製造する場合であっても、本
発明方法によれば、予め離型剤と加熱混合するのに用い
る重合性モノマー中の、離型剤を溶解し得る重合性モノ
マーの含有率を、全モノマー中の含有率より高くしてお
くことにより、容易に充分量の離型剤を溶解することが
できる。

以下、離型剤としてポリオレフィンワックス類を、該
離型剤を溶解し得る重合性モノマーとしてアクリル酸エ
ステル又はメタクリル酸エステルを用いる場合を例にと
って本発明を説明する。

ポリオレフィンワックス類は、スチレンやビニルトル
エン等の非極性のモノマーに溶解し難く、加熱下で溶解
させても冷却すると、１重量％でも結晶が析出してしま
う。しかし、本発明者は、ポリオレフィンワックス類
は、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プ
ロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート等のアク
リル酸エステル類及び、メチルメタクリレート、エチル
メタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、ｎ−ブ
チルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類の単
独、又は混合物、とともに加熱すると容易に溶解し、主
成分が非極性モノマーであっても、アクリル酸エステル
類及び、又は、メタクリル酸エステル類を、好ましくは
10％以上含有した重合性モノマーを用いることにより相
溶性が著しく向上し、ポリオレフィンワックスの融点以
下の温度でも容易に溶解することを見出した。離型剤の
溶解量は離型剤の種類、分子量及びモノマーの種類によ
り異なるが、ポリオレフィンワックスを、アクリル酸エ
ステル又はメタクリル酸エステル類を20wt％程度含む重
合性モノマーに溶解する場合には、1wt％から、最大30w
t％程度まで可能である。更に溶液を冷却しても溶液状
態のままか、又は、僅かにコロイド状微粒子が残存分散
した状態の、半透明の液が得られる。

この溶解の操作は、低温では殆ど効果がなく、用いる
離型剤の種類にもよるが、60℃〜離型剤の融点、好適に
は70〜130℃の温度がよい。

更に溶解操作は撹拌下行なうのが効率的であり撹拌機
は特に限定されないが高剪断力を有する撹拌機例えばホ
モミキサー等が有利である。

懸濁重合方法は通常の方法でよく、例えば重合開始剤
としてはベンゾイルパーオキサイド等の過酸化物系、ア
ゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系等が使用できる。
水性分散媒としては、ポリビニルアルコール、リン酸カ
ルシウム、アエロジル、メチルセルロース等が使用でき
る。その他重合性モノマー組成物中には着色剤、荷電制
御剤等、通常トナーに使用される添加剤を含有させるこ
とができるが、離型剤と重合性モノマーとの加熱混合を
より均一かつ確実に行う為には、その他の添加剤の混合
は該加熱混合の終了後に行うのが好ましい。

本発明に使用できる着色剤としては、カーボンブラッ
ク、ランプブラック、鉄黒、群青、アニリンブルー、フ
タロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザ
イエローＧ、ローダミン系染顔料、クロムイエロー、キ
ナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、ト
リアリルメタン系染料、モノアゾおよびジスアゾ系染顔
料など従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合
して使用し得る。これらの着色剤は、トナー中の樹脂10
0重量部に対して好ましくは0.5〜20重量部、より好まし
くは２〜10重量部の範囲で用いられる。

本発明においては、以上の樹脂成分及び着色剤の他に
各種の構成成分を含んでよい。

例えば、現像機構上または画像を向上せしめる目的の
ため、磁性微粉体をトナー中に含有させることができ
る。該磁性微粉体としてはフェライト、マグネタイトな
ど強磁性を示す元素を含む合金あるいは化合物を挙げる
ことができ、該磁性微粉体は平均粒径0.05〜１μｍの微
粉末の形でトナー中に70重量％以下の量を分散させて用
いることができる。

帯電制御剤としては、公知のものがすべて使用可能で
ある。例えば、正帯電性用としてニグロシン染料、４級
アンモニウム塩、スチレン／アミノアクリレート共重合
体、ポリアミン樹脂などがあり、負帯電性用としてクロ
ム、コバルト、アルミニウム等の金属含有アゾ染料、ア
ルキルサリチル酸の金属塩等が知られている。使用量と
しては、トナー中の樹脂100重量部に対し0.1〜10重量
部、より好ましくは0.5〜５重量部がよい。帯電制御剤
は、樹脂中に混合してもトナー粒子表面に付着させた形
で用いてもよい。

この他、トナー中には物理特性等を調整する目的で各
種可塑剤等の助剤を添加することも可能である。たとえ
ば、流動性改良のためのコロイダルシリカなどが挙げら
れる。その添加量は、トナー中の樹脂100重量部に対
し、0.1〜10重量部が適当である。

［実施例］ 以下実施例により本発明を説明する。

実施例１ スチレン80重量部、ｎ−ブチルアクリレート20重量
部、ポリプロピレンワックス（三洋化成製、商品名 ビ
スコール550P）10重量部を90℃に加熱しTKホモミキサー
（特殊機化工業製）で撹拌しながら溶解した。この溶液
を室温まで冷却したが結晶の析出は認められず、均一な
溶液であった。別にスチレン320重量部、ｎ−ブチルア
クリレート80重量部、カーボンブラック（三菱化成
（株）製、商品名MA−600）25部、ニグロシン（オリエ
ント化学製、商品名BS−10）10部を混合分散したおき、
これに、上記ワックス溶液を添加し、アゾビスイソブチ
ロニトリル15部を加え均一に混合分散しモノマー系を調
製した。

次に0.5％ポリビニルアルコール（日本合成製GH−2
0）溶液2000重量部中にモノマー系を投入し、4000rpmで
５分間撹拌して懸濁粒子を形成させた後、ラボスターラ
ーで撹拌しながら70℃で８時間重合した。重合後過水
洗し乾燥して平均粒径14μｍのトナーを得た。

このトナーを市販の複写機（SF−8260シャープ社製）
により画像評価を行なったが、5000枚コピーしてもオフ
セットは認められず良好な画像が得られた。

実施例２ 実施例１において、モノマーとしてｎ−ブチルアクリ
レートのかわりにメチルメタクリレート、離型剤とし
て、ポリプロピレンワックスのかわりに低分子量ポリエ
チレン（サンワックス−151−Ｐ、三洋化成、製）を使
用し、70℃に加熱して溶解させた他は同様にしてトナー
を作成し5000枚の画出しをしたところオフセットは認め
られず良好な画像が得られた。

比較例１ スチレン200重量部、ポリプロピレンワックス10重量
部を130℃に加熱しTKにホモミキサーで撹拌しながら溶
解した。この溶液を冷却するとワックスの結晶が析出し
た。この分散液にｎ−ブチルアクリレート50重量部を加
え撹拌したが結晶は溶解せず、ワックスの分散液となっ
た。

別にスチレン200重量部、ｎ−ブチルアクリレート50
重量部、カーボンブラック（MA−600三菱化成製）25
部、ニグロシン（BS−10オリエント化学製）10部を混合
分散しておき、これに上記ワックス分散液を添加しアゾ
ビスイソブチロニトリル15部を加え均一に分散しモノマ
ー系を調製した。次に、実施例１と同様にしてトナーを
作成し、画出しを行なったところ、オフセットによる画
像の汚れが認められ、更にローラーへのトナーの付着が
認められた。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば粒子中に離型剤が均一
に含有された、定着性及び耐オフセット性の良好な重合
トナーが得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/08 384 G03G 9/08 365

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重合性モノマー組成物を含むトナー材料
   を、水性懸濁浴中で重合させることにより、重合トナー
   を製造する方法であって、 重合性モノマーと離型剤とを、重合開始剤不存在下で
   加熱混合して、離型剤を溶解またはコロイド状に分散さ
   せた重合性モノマー組成物を得る工程、 該重合性モノマー組成物を、離型剤が溶解またはコロ
   イド状に分散した状態を維持したまま、実質的に重合を
   起こさない温度まで冷却する工程、 冷却した該重合性モノマー組成物に、少なくとも重合
   開始剤を加えて、重合温度まで加熱することにより、離
   型剤が溶解またはコロイド状に分散した状態を維持した
   まま重合を開始させる工程、 の各工程を含む製造方法であって、かつ、離型剤がポリ
   オレフィンワックス類であり、重合性モノマーがアクリ
   ル酸エステル類若しくはメタクリル酸エステル類を含む
   ことを特徴とする重合トナーの製造方法。
2. 【請求項２】全樹脂100重量部に対して、離型剤の量が
   0.1〜10重量部である請求項１に記載の重合トナーの製
   造方法。
3. 【請求項３】工程の加熱温度が60℃〜離型剤の融点で
   あり、工程の実質的に重合を起こさない温度が室温で
   ある請求項１または２のいずれかに記載の重合トナーの
   製造方法。