JP3376162B2 - 静電荷像現像用トナー及びその製造方法 - Google Patents
静電荷像現像用トナー及びその製造方法Info
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Description
る方法に用いられるトナー及びその製造方法に関する。
2,297,691号明細書、特公昭42−23910
号公報及び同43−24748号公報等に記載されてい
る如く、多くの方法が知られているが、一般には光導電
性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜
像を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、必
要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加
熱,圧力,加熱圧力,或いは溶剤蒸気などにより定着し
複写画像を得るものである。
はトナー画像を定着する方法としては、従来各種の方法
が提案され、それぞれの画像形成プロセスに適した方法
が採用されている。
に熱可塑性樹脂中に染・顔料からなる着色剤を溶融混合
し、均一に分散した後、微粉砕装置,分級機により所望
の粒径を有するトナーを製造してきた。
し得るが、ある種の制限、すなわちトナー用材料の選択
範囲に制限がある。例えば樹脂着色剤分散体が十分に脆
く、経済的に可能な製造装置で微粉砕し得るものでなけ
ればならない。ところが、こういった要求を満たすため
に樹脂着色剤分散体を脆くすると、実際に高速で微粉砕
した場合に形成された粒子の粒径範囲が広くなり易く、
特に比較的大きな割合の微粒子がこれに含まれるという
問題が生じる。更に、このように脆性の高い材料は、複
写機等現像用に使用する際、更なる微粉砕ないしは粉化
を受けやすい。また、この方法では、着色剤等の固体微
粒子を樹脂中へ完全に均一に分散することは困難であ
り、その分散の度合によっては、カブリの増大,画像濃
度の低下や混色性・透明性の不良の原因となるので、分
散に注意を払わなければならない。また、破断面に着色
剤が露出することにより、現像特性の変動を引き起こす
場合もある。
を克服するため、特公昭36−10231号公報、同4
3−10799号公報及び同51−14895号公報等
により懸濁重合法によるトナーの製造方法が提案されて
いる。懸濁重合法においては、重合性単量体,着色剤,
重合開始剤、更に必要に応じて架橋剤,荷電制御剤,そ
の他添加剤を、均一に溶解または分散せしめて単量体組
成物とした後、この単量体組成物を分散安定剤を含有す
る連続相、例えば水相中に適当な攪拌機を用いて分散
し、同時に重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナ
ー粒子を得る。
め、トナーに脆性が必要ではなく、軟質の材料を使用す
ることができ、また、粒子表面への着色剤の露出等が生
じず、均一な摩擦帯電性を有するという利点がある。ま
た、分級工程の省略をも可能にするため、エネルギーの
節約,製造時間の短縮,工程収率の向上等、コスト削減
効果が大きい。
法トナーでは、大粒径のトナーに比べると着色剤がトナ
ー表層へ露出または近づくため、着色剤の影響が生じ易
くなるため、帯電の均一性が低下することが明らかにな
ってきた。
刷数を重ねた際に顕著となる。従来、帯電の均一化を図
るために、例えば特開昭62−73277号公報,特開
平3−35660号公報等のいわゆるトナー表層を樹脂
で被覆してしまう方法が提案されている。
が厚いため、確かに着色剤の影響は防止できるものの、
帯電制御性を有する成分をほとんど含有することができ
ないため、帯電量の絶対値が小さくなってしまうという
問題点がみられた。
制御剤を被覆樹脂層中に混入させることに着目した特開
昭62−73277号公報は、微粒子トナーの耐久性を
考慮すると、複写の刷数を重ねた場合、やはり前述の着
色剤と同様に該荷電制御剤がトナー表面に露出しやすく
なる。
覆する方法が特開昭64−62666号公報,特開昭6
4−63035号公報,特公昭58−57105号公報
等で提案されているが、製造上、工程の複雑化を招き、
コスト的に不利になる。
リンターが、上市され解像力,階調性はもとより、色ム
ラの無い色再現性に優れた高画質が得られる様に成って
きている。
原稿をB(ブルー),G(グリーン),R(レッド)各
フィルターで色分解した後、オリジナル画像に対応した
20〜70μmのドット径からなる潜像をY(イエロ
ー),M(マゼンタ),C(シアン),Bk(ブラッ
ク)の各現像剤を用い減色混合作用を利用して現像する
が、白黒複写機と比べ多量の現像剤を感光体から転写材
に転写させる必要があること、更に将来更なる高画質化
に対応すべく微小ドットに対応した現像剤の微小粒径化
の要求も予想される。
やフルカラー化に伴い、一層の低温定着性の向上も重要
な要素となり、この点からも比較的容易に粒度分布がシ
ャープで微小粒径の現像剤が製造できる重合法は、優れ
た特性を示している。フルカラー複写機に登載されるト
ナーは、定着工程で多色のトナーが充分混色することが
必要で、この時の色再現性の向上やOHP画像の透明性
が必須となる。そして、更にカラートナーは、黒トナー
に比べ通常溶融性の良い低分子量の樹脂が要望される。
オフセット性を向上させる目的でポリエチレンワックス
やポリプロピレンワックスに代表される比較的結晶性の
高い離型剤が用いられている。
は、この離型剤の結晶性が高いため、OHPに出力した
際に著しく透明性が阻害される。
して離型剤を添加せずに加熱定着ローラーへシリコーン
オイル等を均一に塗布せしめることで、その結果として
耐高温オフセット性の向上をはかっている。
写材は、その表面に余分のシリコーンオイル等が付着す
るため、ユーザーがこれを取り扱うさいに不快感を生
じ、好ましくない。
を含有せしめたオイルレス定着用の現像剤の検討もおこ
なわれているが、低温定着性と透明性に優れ、同時に耐
高温オフセット性を示す現像剤は未だえられていない。
は、上述のごとき従来技術の問題点を解決した静電荷像
現像用トナー及びその製造方法を提供することにある。
優れ、均一帯電性に優れ、カブリ,飛散が少なく、耐久
性において帯電性の安定を向上させ且つ製造性に優れた
静電荷像現像用トナー及びその製造方法を提供すること
にある。
上記従来技術における問題点を克服するために鋭意検討
を重ねた結果、着色剤を含有する重合体粒子上に、着色
剤を含有しない被覆層を有する静電荷像現像用トナーに
おいて、該被覆層に0.1乃至15重量%の極性樹脂を
含有することで、均一な被覆層が形成され、画質耐久性
の向上はもとより、帯電性,帯電の均一化並びにその安
定性が同時に達成されることを見いだし本発明の完成に
至った。
ー表面の微細な帯電性の乱れを従来技術のように厚く被
覆したり、荷電制御剤を添加することで防止するのでは
なく、前記被覆層に極性樹脂を0.1乃至15重量%含
有させることで最小限の被覆によってトナー表面を均一
化しさえすれば良いことに着目し、本発明の完成に至っ
た。
容易になり、生産性が向上することは自明であるが、重
合体粒子表面でこれと被覆層と混合層が形成され、場合
によっては可塑が発生し、画質耐久性を鑑みた場合にト
ナーという意味で不具合が生じやすくなることもある。
しかし、本発明者等は重合体粒子表面と被覆層の混合層
が形成されるような薄層でも該被覆層に極性樹脂を含有
せしめることでこの問題点が解決されることも見いだし
た。
覆層の最外層に存在し、混合層を更に被覆したが如く存
在するためである。
ル類と二塩基酸類からなるポリエステルを用いた場合、
重合体粒子表面と架橋構造をとり易くなることから最外
層の剛直性が向上し、画質耐久性を大幅に向上させるこ
とを見いだし本発明の完成にいたった。
び製造方法について詳述する。
乳化重合法、懸濁重合法、界面重合法、塩析重合法、会
合重合法、樹脂片の機械的粉砕法、スプレードライ法等
公知の重合体、あるいは樹脂粒子製造方法によって得ら
れたものであれば、どのような製造方法であってもかま
わないが、予め均一な水系媒体中で製造される乳化重合
法、懸濁重合法、界面重合法、塩析重合法、会合重合法
等のいわゆる重合法で製造された重合体粒子が好まし
い。
としては、スチレン、α−メチルスチレン、β−メチル
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、
p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−
n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、
p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレ
ン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレ
ン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレ
ン、p−フェニルスチレンなどのスチレン系重合性単量
体;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、iso−プロピルアクリレート、
n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレー
ト、tert−ブチルアクリレート、n−アミルアクリ
レート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシ
ルアクリレート、n−オクチルアクリレート、n−ノニ
ルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジ
ルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリ
レート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、
ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2−ベン
ゾイルオキシエチルアクリレートなどのアクリル系重合
性単量体;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、iso−プロピルメ
タクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブ
チルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレー
ト、n−アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリ
レート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オク
チルメタクリレート、n−ノニルメタクリレート、ジエ
チルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフ
ォスフェートエチルメタクリレートなどのメタクリル系
重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル
類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニ
ル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニルなどのビ
ニルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチル
エーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテ
ル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビ
ニルイソプロピルケトン等のビニルケトン類などのビニ
ル系重合性単量体;が挙げられる。
て極性基を有する重合体,共重合体を添加して重合する
ことがより好ましい。
粒子表層部に集まるため、一種の殻のような形態とな
り、トナー粒子に耐ブロッキング性等の優れた性質を付
与する一方で、トナー内部では比較的低分子量で定着特
性向上に寄与する様に重合を行うことにより、定着性と
耐ブロッキング性という相反する性能を満足するトナー
を得ることができる。
を以下に例示する。
クリル酸ジエチルアミノエチルなどの含チッ素単量体の
重合体、もしくはスチレン、不飽和カルボン酸エステル
等との共重合体、アクリロニトリル等のニトリル系単量
体、塩化ビニル等の含ハロゲン系単量体、アクリル酸、
メタクリル酸等の不飽和カルボン酸、その他不飽和二塩
基酸、不飽和二塩基酸無水物、ニトロ系単量体等の重合
体もしくはスチレン系単量体との共重合体、ポリエステ
ル、エポキシ樹脂等が挙げられる。
のものが使用できる。
ク,酸化銅,二酸化マンガン,アニリンブラック,活性
炭,非磁性フェライト,マグネタイトなどが挙げられ
る。
化鉄,カドミウムイエロー,ミネラルファストイエロ
ー,ニッケルチタンイエロー,ネーブルスイエロー,ナ
フトールイエローS,ハンザーイエローG,ハンザイエ
ロー10G,ベンジジンイエローG,ベンジジンイエロ
ーGR,キノリンイエローレーキ,パーマネントイエロ
ーNCG,タートラジンレーキなどが挙げられる。
オレンジ,パーマネントオレンジGTR,ピラゾロンオ
レンジ,バルカンオレンジ,ベンジジンオレンジG,イ
ンダスレンブリリアントオレンジRK,インダスレンブ
リリアントオレンジGKなどが挙げられる。
レッド鉛丹,硫化水銀,カドミウム,パーマネントレッ
ド4R,リソールレッド,ピラゾロンレッド,ウォッチ
ングレッド,カルシウム塩,レーキレッドC,レーキレ
ッドD,ブリリアントカーミン6B,ブリリアントカー
ミン3B,エオキシンレーキ,ローダミンレーキB,ア
リザリンレーキなどが挙げられる。
ー,アルカリブルーレーキ,ビクトリアブルーレーキ,
フタロシアニンブルー,無金属フタロシアニンブルー,
フタロシアニンブルー一部分塩素化合物,ファーストス
カイブルー,インダスレンブルーBCなどが挙げられ
る。
バイオレットB,メチルバイオレットレーキなどが挙げ
られる。
リーン,ピグメントグリーンB,マラカイトグリーンレ
ーキ,ファイナルイエローグリーンGなどが挙げられ
る。
アンチモン白,硫化亜鉛などが挙げられる。
ウム,クレー,シリカ,ホワイトカーボン,タルク,ア
ルミナホワイトなどが挙げられる。
散,直接染料などの各種染料,例えばニグロシン,メチ
レンブルー,ローズベンガル,キノリンイエロー,ウル
トラマリンブルーなどが挙げられる。
固溶体の状態で用いることができる。本発明の着色剤
は、色相角,彩度,明度,耐候性,OHP透明性,トナ
ー中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量
は、樹脂100重量部に対し1〜20重量部添加して用
いられる。黒色着色剤として磁性体を用いた場合には、
他の着色剤と異なり樹脂100重量部に対し30〜15
0重量部添加して用いられる。
光性カラートナーとして用いる場合の着色剤としては、
以下に示すような、各種、各色の顔料、染料も使用でき
る。
16(ナフトールイエローS),C.I.11710
(ハンザイエロー10G),C.I.11660(ハン
ザイエロー5G),C.I.11670(ハンザイエロ
ー3G),C.I.11680(ハンザイエローG),
C.I.11730(ハンザイエローGR),C.I.
11735(ハンザイエローA),C.I.11740
8(ハンザイエローRN),C.I.12710(ハン
ザイエローR),C.I.12720(ピグメントイエ
ローL),C.I.21090(ベンジジンイエロ
ー),C.I.21095(ベンジジンイエローG),
C.I.21100(ベンジジンイエローGR),C.
I.20040(パーマネントイエローNCG),C.
I.21220(バルカンファストイエロー5),C.
I.21135(バルカンファストイエローR)などが
挙げられる。
(スターリンI),C.I.12075(パーマネント
オレンジ),C.I.12175(リソールファストオ
レンジ3GL),C.I.12305(パーマネントオ
レンジGTR),C.I.11725(ハンザイエロー
3R),C.I.21165(バルカンファストオレン
ジGG),C.I.21110(ベンジジンオレンジ
G),C.I.12120(パーマネントレッド4
R),C.I.1270(パラレッド),C.I.12
085(ファイヤーレッド),C.I.12315(ブ
リリアントファストスカーレット),C.I.1231
0(パーマネントレッドF2R),C.I.12335
(パーマネントレッドF4R),C.I.12440
(パーマネントレッドFRL),C.I.12460
(パーマネントレッドFRLL),C.I.12420
(パーマネントレッドF4RH),C.I.12450
(ライトファストレッドトーナーB),C.I.124
90(パーマネントカーミンFB),C.I.1585
0(ブリリアントカーミン6B)などが挙げられる。
(無金属フタロシアニンブルー),C.I.74160
(フタロシアニンブルー),C.I.74180(ファ
ーストスカイブルー)などが挙げられる。
を得るため、着色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注
意を払う必要があり、好ましくは、表面改質、例えば重
合阻害のない物質による疎水化処理を施しておいたほう
が良い。
阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を要
する。
は、予めこれらの染料の存在下に重合性単量体を重合せ
しめる方法が挙げられ、得られた着色重合体を単量体系
に添加する。また、カーボンブラックについては、上記
染料と同様の処理の他、カーボンブラックの表面官能基
と反応する物質、例えばオルガノシロキサン等で処理を
行っても良い。
性粉を含有せしめても良い。このような磁性粉として
は、磁場の中におかれて磁化される物質が用いられ、
鉄,コバルト,ニッケルなどの強磁性金属の粉末、もし
くはマグネタイト,フェライトなどの化合物がある。
トナーを得るため、磁性体の持つ重合阻害性や水相移行
性等に注意を払う必要があり、好ましくは、表面改質、
例えば重合阻害のない物質による疎水化処理を施してお
いたほうがより好ましい。
を良くする目的で、重合体粒子中に炭化水素化合物等、
一般に離型剤として用いられる低軟化点物質を配合して
も良い。
は、ASTM D3418−8に準拠し測定された主体
極大ピーク値が、40〜110℃を示す化合物が好まし
い。極大ピークが40℃未満であると低軟化点物質の自
己凝集力が弱くなり、特に、50℃以下であるとオイル
レスフルカラー定着時にオフセット現象を起こし好まし
くない。一方、極大ピークが、110℃を超えると定着
温度が高くなり、定着画像表面を適度に平滑化せしめる
ことが困難となり、90℃以上になると混色性の点から
明度,彩度の低下が起こり好ましくない。更に直接重合
法によりトナーを得る場合においては、水系で造粒,重
合を行うため極大ピーク値の温度が高いと、主に造粒中
に低軟化点物質が析出してきて懸濁系を阻害するため好
ましくない。
例えばパーキンエルマー社製DSC−7を用いる。装置
検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱
量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。サン
プルは、アルミニウム製パンを用い対照用に空パンをセ
ットし、昇温速度10℃/min.で測定を行う。
フィンワックス,フィッシャートロピッシュワックス,
アミドワックス,高級脂肪酸,エステルワックス及びこ
れらの誘導体又はこれらのグラフト/ブロック化合物等
が利用できる。好ましくは下記一般構造式で示す炭素数
が10以上の長鎖エステル部分を1個以上有するエステ
ルワックスが、OHPの透明性を阻害せずに耐高温オフ
セット性に効果を有するので本発明においては特に好ま
しい。本発明に好ましい具体的なエステルワックスの代
表的化合物の構造式を以下に一般構造式,一般構造式
及び一般構造式として示す。
a+bは4であり、R1及びR2は炭素数が1〜40の有
機基を示し、且つR1とR2との炭素数差が10以上であ
る基を示し、n及びmは0〜15の整数を示し、nとm
が同時に0になることはない。]
a+bは4であり、R1は炭素数が1〜40の有機基を
示し、n及びmは0〜15の整数を示し、nとmが同時
に0になることはない。]
a+bは3以下であり、R1及びR2は炭素数が1〜40
の有機基を示し、且つR1とR2との炭素数差が10以上
である基を示し、R3は炭素数が1以上の有機基を示
し、n及びmは0〜15の整数を示し、nとmが同時に
0になることはない。]
COOR4
有機基を示し、且つR1及びR4は、互いに同じでも、異
なる炭素数を有する有機基でも良い。]
クスは、硬度0.5〜5.0を有するものが好ましい。
エステルワックスの硬度は、直径20mmφで厚さが5
mmの円筒形状のサンプルを作製した後、例えば島津製
作所製ダイナミック超微小硬度計(DUH−200)を
用いビッカース硬度を測定した値である。測定条件は、
0.5gの荷重で負荷速度が9.67mm/秒の条件で
10μm変位させた後15秒間保持し、得られた打痕形
状を測定しビッカース硬度を求める。本発明に好ましく
用いられるエステルワックスの硬度は、0.5〜5.0
の値を示す。硬度が0.5未満の低軟化点物質では定着
器の圧力依存性及びプロセススピード依存性が大きくな
り、耐高温オフセット効果の発現が不十分となりやす
く、他方5.0を超える場合ではトナーの保存安定性に
乏しく、離型剤自身の自己凝集力も小さいため同様に高
温オフセットが不十分となりやすい。具体的化合物とし
ては、下記化合物が挙げられる。
てきており、両面画像を形成せしめる際においては、最
初に表面に形成された転写紙上のトナー像が次に裏面に
画像を形成する時にも定着器の加熱部を再度通過する可
能性が有り、よりトナーの耐高温オフセット性を十分に
考慮する必要がある。その為にも本発明においては、多
量の低軟化点物質の添加が必須となる。具体的には、低
軟化点物質をトナー中に5〜30重量%添加することが
好ましい。5重量%未満の添加では十分な耐高温オフセ
ット性を示さず、更に両面画像の定着時において裏面の
画像がオフセット現象を示す傾向がある。また30重量
%を超える場合は、重合法による製造において造粒時に
トナー粒子同士の合一が起きやすく、粒度分布の広いも
のが生成しやすく、本発明には不適当であった。
する目的で重合体粒子中に荷電制御剤を添加しておくこ
とが好ましい。
のうち、重合阻害性,水相移行性の殆どないものが用い
られ、例えば正荷電制御剤としてニグロシン系染料,ト
リフェニルメタン系染料,4級アンモニウム塩,グアニ
ジン誘導体,イミダゾール誘導体,アミン系化合物等が
あげられ、負荷電制御剤としては、含金属サリチル酸系
化合物,含金属モノアゾ系染料化合物,尿素誘導体,ス
チレン−アクリル酸共重合体,スチレン−メタクリル酸
共重合体が挙げられる。
合性単量体の0.1〜10重量%が好ましい。
重合開始剤としては、いずれかの適当な重合開始剤、例
えば、2,2’−アゾビス−(2,4−ジバレロニトリ
ル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,
1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリ
ル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジ
メチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等
のアゾ系、またはジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペル
オキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプ
ロピルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシ
ド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロ
イルペルオキシド等の過酸化物系重合開始剤が挙げられ
る。
0.5〜20重量%の添加が好ましく、単独で、または
併用しても良い。
コントロールするために、公知の架橋剤,連鎖移動剤を
添加しても良く、好ましい添加量としては、重合性単量
体の0.001〜15重量%である。
ずれか適当な安定剤を使用する。例えば、無機化合物と
してリン酸三カルシウム,リン酸マグネシウム,リン酸
亜鉛,リン酸アルミニウム,炭酸カルシウム,炭酸マグ
ネシウム,水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,水
酸化アルミニウム,メタ珪酸カルシウム,硫酸カルシウ
ム,硫酸バリウムベントナイト,シリカ,アルミナ等が
挙げられる。有機化合物としては、ポリビニルアルコー
ル,ゼラチン,メチルセルロース,メチルヒドロキシプ
ロピルセルロース,エチルセルロース,カルボキシメチ
ルセルロースのナトリウム塩,ポリアクリル酸、及びそ
の塩,ポリメタアクリル酸、及びその塩,でんぷん等を
水相に分散させて使用できる。これら安定剤は、重合性
単量体100重量部に対して0.2〜20重量部を使用
することが好ましい。
場合、市販のものをそのまま用いても良いが細かい粒子
を得るために、分散媒中にて該無機化合物を生成させて
も良い。
拌下においてリン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム
水溶液とを混合すると良い。
に、重合性単量体100重量部に対して0.001〜
0.1重量部の界面活性剤を使用しても良い。これは、
上記分散安定剤の初期の作用を促進するためのものであ
り、その具体例としては、ドデシルベンゼン硫酸ナトリ
ウム,テトラデシル硫酸ナトリウム,ペンタデシル硫酸
ナトリウム,オクチル硫酸ナトリウム,オレイン酸ナト
リウム,ラウリル酸ナトリウム,オクチル酸ナトリウ
ム,ラウリル酸ナトリウム,ステアリン酸ナトリウム,
オレイン酸カルシウム等が挙げられる。
は、公知の被覆方法であるシード重合法;特開昭57−
45558号公報等に記載されているような樹脂エマル
ションを重合体粒子に添加し、付着混合させる方法、い
わゆるカプセルトナーで用いられる樹脂析出法等の公知
の方法が使用できる。
体としては、スチレン,o−メチルスチレン,p−メチ
ルスチレン,m−メチルスチレン,p−メトキシスチレ
ン,p−エチルスチレン等のスチレン系単量体、アクリ
ル酸,メタクリル酸、及びアクリル酸メチル,アクリル
酸エチル,アクリル酸n−ブチル,アクリル酸イソブチ
ル,アクリル酸n−プロピル,アクリル酸n−オクチ
ル,アクリル酸ドデシル,アクリル酸2−エチルヘキシ
ル,アクリル酸ステアリル,アクリル酸2−クロルエチ
ル,アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類、メ
タクリル酸メチル,メタクリル酸エチル,メタクリル酸
n−プロピル,メタクリル酸n−ブチル,メタクリル酸
イソブチル,メタクリル酸n−オクチル,メタクリル酸
ドデシル,メタクリル酸2−エチルヘキシル,メタクリ
ル酸ステアリル,メタクリル酸フェニル,メタクリル酸
ジメチルアミノエチル,メタクリル酸ジエチルアミノエ
チル等のメタクリル酸エステル類、その他のアクリロニ
トリル,メタクリロニトリル,アクリルアミド等の単量
体が挙げられる。
用しうる。上述の単量体の中でも、スチレンまたはスチ
レン誘導体を単独で、または他の単量体と混合して使用
することが重合体粒子への吸着性を高め、且つ耐ブロッ
キング性や耐久性を高めるので好ましい。
解させたものを用いると上記特性はより向上する。本発
明における重合体粒子の被覆工程に用いられる極性樹脂
は、上記重合性単量体中に添加混合し、溶解される。
するものであればいずれも使用可能であるが、2価アル
コール類,2塩基酸類、またはその誘導体から生成され
るポリエステルがより好ましい。
ルが重合初期に形成被覆層を安定させる機能を有すると
同時に重合後には、最外層に存在し重合体粒子中の添加
剤や低軟化点物質の内包性を更に向上せしめると同時
に、帯電性,帯電安定性を向上させる。更に不飽和ポリ
エステルを使用すると、被覆層を形成する重合鎖を三次
元化することも可能となり強度の向上,定着性とのバラ
ンスの点でも有利となりうる。
レングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プ
ロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、
1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、
1,4−ブテンジオール、1,4−ビス(ヒドロキシメ
チル)シクロヘキサン、ビスフェノールA、水素添加ビ
スフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフェノール
Aなどの2価アルコール類とマレイン酸、フマール酸、
メサコニン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン
酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタール酸、シクロ
ヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチ
ン酸、マロン酸、及びこれらの無水物、またはこれらの
低級アルコールとのエステル等の2塩基酸素類、及びそ
の誘導体からなるポリエステルが好ましく用いられる。
単量体への添加量は、0.1〜15重量%が好ましく、
0.5〜10重量%がより好ましい。0.1重量%未満
では、重合体粒子の被覆工程において、形成される該粒
子と被覆した重合性単量体層との混合層として存在しや
すく、結果的に合成樹脂粒子表層の硬度を低下させ、ト
ナーとしての帯電安定性,耐久性,保存性等を低下させ
ることがある。また、15重量%を超えた場合、トナー
が不溶融となり定着性が大きく損なわれる。
は、公知のものであればいずれも使用可能であり、単独
もしくは2種以上を併用することもできる。
酸カルウム,過硫酸アンモニウム,過硫酸ナトリウム等
の過硫酸塩や過酸化水素等があげられる。
重合体粒子の重合に用いる重合開始剤として挙げたアゾ
系またはジアゾ系開始剤、過酸化物系重合開始剤等が挙
げられる。
に対して、0.1〜10重量%、好ましくは、0.5〜
5重量%の範囲で使用される。前記重合開始剤の添加量
が、10重量%を超えると、使用量の増加により不経済
であるばかりでなく、自己乳化粒子が増加してしまう。
さらに、0.1重量%未満では、充分な重合度が得られ
ない。
合性単量体系の乳化安定のために、重合性単量体に対し
0.001〜0.1重量%の界面活性剤を使用してもよ
い。これは、上記重合性単量体系の乳化,分散を促進す
るためのものであり、その具体例としては、ドデシルベ
ンゼン硫酸ナトリウム,テトラデシル硫酸ナトリウム,
ペンタデシル硫酸ナトリウム,ステアリン酸ナトリウ
ム,オレイン酸カルシウム等が挙げられる。
き方法にて得られる。
荷電制御剤,重合開始剤,その他の添加剤を加え、ホモ
ジナイザー,超音波分散機等によって均一に溶解または
分散せしめた単量体系を、分散安定剤を含有する水相中
に通常の攪拌機またはホモミキサー,ホモジナイザー等
により分散せしめる。
ズ、一般に30μm以下の粒径を有する様に攪拌速度,
時間を調製し造粒する。
状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の攪
拌を行えば良い。
0℃の温度に設定して重合を行う。
整し、重合粒子を被覆するための重合性単量体系を強攪
拌しながら注意深く滴下する。
は、これに水溶性重合開始剤,界面活性剤等を添加し、
前記滴下モノマー系を乳化させ、該懸濁粒子(重合体粒
子)に吸着させる。
て前記懸濁粒子(重合体粒子)の被覆層を2〜8時間重
合させる。
にトナー定着時の臭い等の原因となる未反応の重合性単
量体,副生成物等を除去するために、反応後半または重
合反応終了後に一部水系媒体を留去しても良い。
ー粒子)を洗浄,ろ過により回収し、乾燥する。
系100重量部に対して水300〜3000重量部を分
散媒として使用するのが好ましい。
これらは本発明を何等限定するものではない。本発明の
実施例及び比較例に使用されるトナーの製造例を以下に
挙げる。
1M−Na3PO4水溶液450gを投入し、60℃に加
温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工製)を用い
て、12,000rpmにて攪拌した。
を徐々に添加し、Ca3(PO4)2を含む水溶液を得
た。
キサー(特殊機化工製)を用いて、12,000rpm
で均一に溶解,分散した。
(2,4−ジメチルバレロニトリル)10gを溶解し、
重合性単量体組成物を調製した。
を投入し、60℃,N2雰囲気下においてTK式ホモミ
キサーにて10,000rpmで10分間攪拌し、造粒
した。
℃に昇温し、10時間反応させ重合体粒子を得た。この
重合体粒子のコールターカウンターから求めた体積平均
径は、6.48μmであった。
3.6gのNa2CO3を添加,溶解させpHを11とし
た。
A)からなる重合性単量体系に重合開始剤として過硫酸
カリウム0.3gを添加溶解させた。この溶液を定量ポ
ンプ(日本フィーダー製)を用いて、5回に分けて0.
5ml/min,4.0ml滴下し、前記重合体粒子表
面に吸着,被覆させ重合せしめた。
た。この被覆後の樹脂粒子のコールターカウンターから
求めた体積平均は、6.68μmであった。
えて燐酸カルシウム溶解除去させたのち、ろ過,乾燥の
各工程を経てトナーを得た。
酸化チタン微粉末1.2gを外添し、トナー表面に酸化
チタン微粉末を有するトナーAを得た。
樹脂で被覆したフェライトキャリア576gを混合して
二成分現像剤とした。
物の処方中、化合物(3)を化合物(2)に代える他
は、製造例1と同様にして、体積平均径6.21μmの
重合体粒子を得た。
単量体系中の不飽和ポリエステル6gを2gとする以外
は、製造例1と同様にして被覆処理を行い、体積平均径
6.70μmの被覆樹脂粒子を得た。
えて燐酸カルシウムを溶解除去させたのち、ろ過,乾燥
の各工程を経てトナーを得た。
酸化チタン微粉末1.2gを外添し、トナー表面に酸化
チタン微粉末を有するトナーBを得た。
樹脂で被覆したフェライトキャリア576gを混合して
二成分現像剤とした。
物の処方中、化合物(3)を化合物(1)に代える他
は、製造例1と同様にして、体積平均径6.02μmの
重合体粒子を得た。
単量体系中の不飽和ポリエステルを1gとする以外は、
製造例1と同様にして被覆処理を行い、体積平均径6.
47μmの被覆樹脂粒子を得た。
えて燐酸カルシウムを溶解除去させたのち、ろ過,乾燥
の各工程を経てトナーを得た。
酸化チタン微粉末1.2gを外添し、トナー表面に酸化
チタン微粉末を有するトナーCを得た。
樹脂で被覆したフェライトキャリア576gを混合して
二成分現像剤とした。
物の処方中、不飽和ポリエステルをスチレン−メタクリ
ル酸−メチルメタクリレート共重合体(モノマー重量比
=85:5:10)に代える他は、製造例1と同様にし
て、体積平均径6.64μmの重合体粒子を得た。
単量体系中の不飽和ポリエステルを10gとする以下
は、製造例1と同様にして被覆処理を行い、体積平均径
6.90μmの被覆樹脂粒子を得た。
えて燐酸カルシウムを溶解除去させたのち、ろ過,乾燥
の各工程を経てトナーを得た。
酸化チタン微粉末1.2gを外添し、トナー表面に酸化
チタン微粉末を有するトナーDを得た。
樹脂で被覆したフェライトキャリア576gを混合して
二成分現像剤とした。
平均径6.79μmの重合体粒子を得た。
様にして被覆処理を行い、体積平均径6.98μmの被
覆樹脂粒子を得た。
えて燐酸カルシウムを溶解除去させたのち、ろ過,乾燥
の各工程を経てトナーを得た。
酸化チタン微粉末1.2gを外添し、トナー表面に酸化
チタン微粉末を有するトナーEを得た。
樹脂で被覆したフェライトキャリア576gを混合して
二成分現像剤とした。
物の処方中、化合物(3)を化合物(2)に代える他
は、製造例1と同様にして、体積平均径6.43μmの
重合体粒子を得た。
単量体系中の不飽和ポリエステル6gを18gとする他
は製造例1と同様にして被覆処理を行い、体積平均径
6.61μmの被覆樹脂粒子を得た。
えて燐酸カルシウムを溶解除去させたのち、ろ過,乾燥
の各工程を経てトナーを得た。
酸化チタン微粉末1.2gを外添し、トナー表面に酸化
チタン微粉末を有するトナーFを得た。
樹脂で被覆したフェライトキャリア576gを混合して
二成分現像剤とした。
物の処方中、化合物(3)を化合物(4)に代える他
は、製造例1と同様にして、体積平均径6.40μmの
重合体粒子を得た。
単量体系中の不飽和ポリエステル6gを0.05gとす
る他は製造例1と同様にして被覆処理を行い、体積平均
径6.58μmの被覆樹脂粒子を得た。
えて燐酸カルシウムを溶解除去させたのち、ろ過,乾燥
の各工程を経てトナーを得た。
酸化チタン微粉末1.2gを外添し、トナー表面に酸化
チタン微粉末を有するトナーGを得た。
樹脂で被覆したフェライトキャリア576gを混合して
二成分現像剤とした。
す。
した現像剤を用いて、市販のフルカラー複写機CLC5
00改造機(キヤノン製)にて23℃,60%RH環境
下、画像を複写し、その画像耐久性,トナー飛散,かぶ
り等について評価し、その結果を表1に示した。
度低下,トナー飛散,かぶり等の画像欠陥の発生は認め
られず良好な画質耐久性を示した。
ところ、初期−26mC/kg,耐久後−25mC/k
gと安定していた。
着を行なったが、低温定着性及び低温オフセット、更に
は高温オフセット等も発生が認められず良好な定着性を
示した。
製した現像剤を用いて、CLC500改造機にて28
℃,80%RH環境下、画像を複写し、その画像耐久
性,トナー飛散,かぶり等について評価し、その結果を
表1に示した。
度低下,トナー飛散,かぶり等の画像欠陥の発生は認め
られず良好な画質耐久性を示した。
ところ、初期−24mC/kg,耐久後−24mC/k
gと安定していた。
た。
した現像剤を用いて、CLC500改造機にて23℃,
60%RH環境下、画像を複写し、その画像耐久性,ト
ナー飛散,かぶり等について評価し、その結果を表1に
示した。
度低下,トナー飛散,かぶり等の画像欠陥の発生は認め
られず良好な画質耐久性を示した。
ところ、初期−27mC/kg,耐久後−29mC/k
gと安定していた。
た。
した現像剤を用いて、CLC500改造機にて23℃,
60%RH環境下、画像を複写し、その画像耐久性,ト
ナー飛散,かぶり等について評価し、その結果を表1に
示した。
度低下,トナー飛散,かぶり等の画像欠陥の発生は認め
られず良好な画質耐久性を示した。
ところ、初期−29mC/kg,耐久後−26mC/k
gと安定していた。
た。
した現像剤を用いて、CLC500改造機にて23℃,
60%RH環境下、画像を複写し、その画像耐久性,ト
ナー飛散,かぶり等について評価し、その結果を表1に
示した。
度低下,トナー飛散,かぶり等の画像欠陥の発生は認め
られず良好な画質耐久性を示した。
ところ、初期−31mC/kg,耐久後−29mC/k
gと安定していた。
た。
した現像剤を用いて、市販の複写機NP6000(キヤ
ノン製)にて23℃,60%RH環境下、画像を複写
し、その画像耐久性,トナー飛散,かぶり等について評
価し、その結果を表1に示した。
度低下,トナー飛散,かぶり等の画像欠陥の発生は認め
られず良好な画質耐久性を示した。
ところ、初期−35mC/kg,耐久後−33mC/k
gと安定していた。
なかった。
した現像剤を用いて、CLC500改造機にて23℃,
60%RH環境下、画像を複写し、その画像耐久性,ト
ナー飛散,かぶり等について評価し、その結果を表1に
示した。
下,トナー飛散,かぶり等の画像欠陥の発生が認められ
オリジナル原稿に忠実な高精細な画質は得られなかっ
た。
トリボ値を測定したところ、初期−30mC/kg,耐
久後−21mC/kgと大きく低下していた。
れなかった。
した現像剤を用いて、CLC500改造機にて28℃,
80%RH環境下、画像を複写し、その画像耐久性,ト
ナー飛散,かぶり等について評価し、その結果を表1に
示した。
トナー飛散,かぶり等の画像欠陥の発生が認められ、オ
リジナル原稿に忠実な高精細な画質は得られなかった。
トリボ値を測定したところ、初期−24mC/kg,耐
久後−19mC/kgと不均一で、安定のない帯電性を
示していた。
セット性に劣るものであった。
くとも0.1%以上15%未満の極性樹脂を含有するこ
とで、最小限の被覆で均一な被覆層が形成され、生産性
の向上及び画質耐久性の向上はもとより、帯電性,帯電
の均一化並びにその安定性を同時に達成することができ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 着色剤を含有する重合体粒子上に、着色
剤を含有しない被覆層を有する静電荷像現像用トナーに
おいて、該被覆層に0.1乃至15重量%の極性樹脂を
含有することを特徴とする静電荷像現像用トナー。 - 【請求項2】 極性樹脂に2価アルコール類と2塩基酸
類とを含むポリエステルを用いることを特徴とする請求
項1に記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項3】 透過電子顕微鏡(TEM)を用いたトナ
ーの断面層観察で、低軟化点物質が被覆層で内包化さ
れ、且つ直接重合されたことを特徴とする請求項1又は
2に記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項4】 低軟化点物質が炭素数10以上の長鎖エ
ステル部を1個以上有するエステルワックスであること
を特徴とする請求項3に記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項5】 極性樹脂を含有する重合性単量体溶液を
用いたシード重合法によって、着色剤を含有する重合体
粒子上に、0.1乃至15重量%の極性樹脂を含有し、
着色剤を含有しない被覆層を形成することを特徴とする
静電荷像現像用トナーの製造方法。
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