JPH03217850A - 球形エポキシ樹脂トナーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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に用いられるトナーの製造方法に関
する。

（従来の技術及びその問題点） 従来，電子写真法は米国特許第２，２９７，６９１号明
細書等に記載されている如く、多数の方法が知られてお
り、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段で感光
体上に電気的潜偉を形成し、次いで該濶像をトナーを用
いて現偉し、必要に応じて紙等の転写部材にトナー画像
を転写した後加熱・圧力或いは溶剤蒸気等により定着し
複写物を得る。又、トナーを用いて現像する方法或いは
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、夫々の画像形成プロセスに適した方法が採用
されている。

これらのトナーを製造する従来の方法としては、一般に
熱可塑性樹脂中に染・顔料等の着色剤、荷電制御剤等の
添加剤を溶融混合し、均一に分散した後、微粉砕装置、
分級棲により所望の粒径の有するトナーを製造する方法
が殆どであった。

しかしながら、この粉砕方法により得られるトナーは、
一般に形状が不定形である為に、摩擦帯電特性が夫々異
なるし、複写磯等現像用に使用する際、更に微粉砕乃至
粉化を受け易い為、かぶりの増大、機内飛散等の原因と
なる。又、トナーの流動性が悪い為搬送性に優れていな
い等の欠点がある。

一方、これらの粉砕法によるトナーの問題点を克服する
為、特公昭３６−１０２３１号公報、特公昭４３−１０
７９９号公報及び特公昭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。懸濁重合法によれば、流動性に優れた球形のトナー
を製造し得るが、バインダー樹脂の材料として、ビニル
系単量体以外のものを使用出来ない。即ち、この方法で
は低温定着が可能である等の利点を有する球形エポキシ
樹脂トナーは得られない。

又、特公昭５４−４２６６号公報には、不均一な形状の
樹脂粒子と疎水性シリカ粒子（粒径１００ｎｍ以下）と
を樹脂粒子が溶解しないキャリア液中に分散せしめ、樹
脂粒子が軟化し、球状又はほぼ球状の形状となる温度に
まで分散液を加熱するトナー粒子の球形化の方法が提案
されている。この方法によっても、不定形トナーの球形
化は可能であるが、分散液を加熱した状態で連続して撹
拌を行うと、粒子同士の合一を防いでいる疎水性シリカ
が樹脂粒子表面から脱離し易く、粒子の合一又は撹拌翼
への融着が発生してしまう。

又、樹脂粒子中に荷電制御剤等の含有物がある場合、キ
ャリア液中へのアルコール等の添加は、これら含有物が
溶出してしまう等の欠点がある。

従って本発明の目的は、上記の様な従来技術の問題点を
解決し、粒子の形状が従来のトナーと比較して丸みを帯
び，若し《は実質的に球形とすることにより、優れた流
動性と摩擦帯電特性を有し、又、バインダー樹脂として
定着性に優れたエポキシ樹脂を使用した球形エポキシ樹
脂トナーを効率よく得る製造方法を提供することにある
。

（問題点を解決する為の手段） 上記目的は以下の本発明によって達成される。

即ち、本発明は、エポキシ樹脂をバインダー樹脂として
含有し、溶融混練した後粉砕して得られた樹脂粒子と、
該樹脂粒子に対して逆極性のシリカとを混合する工程、
及び該樹脂粒子と該シリカとの混合物を該樹脂粒子の構
成成分を溶解しない液体中において、該エポキシ樹脂の
ガラス転移温度以上の温度で処理する工程を含むことを
特徴とする球形エポキシ樹脂トナーの製造方法である。

（作　　用） 本発明者らは鋭意検討の結果、定着性に優れるエポキシ
樹脂をバインダー樹脂として用いた不定形の樹脂粒子に
、該樹脂粒子に対して逆極性のシリカを添加し、該樹脂
粒子にシリカを静電的に付看させることで、該樹脂粒子
の構成成分を溶解しない液体中において、該エポキシ樹
脂のＴｇ以上の温度下で撹拌しても、粒子同士の合一、
撹拌翼への粒子の融着かなく、効率よく樹脂粒子の球形
化が行えることを見いだした。

即ち、本発明においては、樹脂粒子構成成分の溶解しな
い液体中で物質の表面張力を利用した球形化である為、
樹脂粒子の粘性を低くする必要がある。その為，連続撹
拌を行うとどうしても粒子同士の合一、又、容器，攪拌
翼への融普が発生し易くなる。これを防ぐ為に樹脂粒子
にシリカを添加するわけであるが、シリカが樹脂粒子と
同極性であった場合には付着力が弱い為に、撹拌中にシ
リカが樹脂粒子から脱離し易く、その結果として粒子の
合一、融着を引き起こしてしまう，一方、逆極性のシリ
カを用いた場合は５樹脂粒子と静電的に強固に付着する
為，脱離しにくくなると共に、加熱軟化時における合一
、融着を防止することが可能となる。本発明は上述の様
な考えに基づき達成された。

（好ましい実施態様） 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。

本発明により得られる球形エポキシ樹脂トナーは以下の
方法により製造される。

エポキシ樹脂及び必要に応じて着色剤、荷電制御剤等を
充分ヘンシェルミキサーにより予備混合を行い、３本ロ
ールミルにて溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて
約１乃至２ｍｍ程度に粗粉砕し、次いでエアージェット
方式による微粉砕機で３０μｍ以下の粒径に微粉砕する
。こうして得られた不定形の樹脂粒子に、該粒子に対し
て逆極性のシリカを１乃至１０重量％、より好ましくは
２乃至７重量％添加する。シリカの添加量が１重量％未
漢の場合、球形化処理を行う段階で粒子の合、融着が起
こり易《なる。又、１０重量％より多いと、球形化処理
後のシリカ除去段階での負荷が大きくなってしまう。こ
うしてシリカを添加された該樹脂粒子は、該樹脂粒子の
構成成分を溶解しない液体中で撹拌、分散される。使用
される液体としては、樹脂粒子構成成分を溶解させない
為に極性溶媒が好ましく、特に水が好ましい。本球形化
処理においては、分散媒１００重量部に対して、トナー
粒子５０重量部以下が好ましい。５０重量部を超えた場
合、粒子の合一、融着が発生し易くなる。

樹脂粒子を分散させた分散液は、攪拌されながら樹脂の
Ｔｇ以上に昇温され，その状態を維持される。この球形
化処理時間としては、昇温後６０分間で充分である。そ
れ以上の処理は粒子の合一等を招き好ましくない。又、
３０分間以上処理することが完全な球形化を図る意味で
好ましい。使用する撹拌装置としては、撹拌機能を有す
るものであればいずれでもよい。

球形化処理後分散液は放冷され、水酸化ナトリウムを加
えられる。こうして樹脂粒子表面のシリカを溶解させた
後、濾過、洗浄、乾燥、分級の操作を経て、所望の粒径
を有する球形化エポキシ樹脂トナーが得られる。

本発明に用いられる逆極性のシリカとしては、アニオン
性シリカでは、アエロジル＃２００、＃３００、＃３８
０　（日本アエロジル社製）等のコロイダルシリ力があ
る。カチオン性シリカとしては、アミノアルキル変性コ
ロイダルシリ力等がある。

又、使用されるエポキシ樹脂としては、トナーの耐ブロ
ッキング性、定着性の点からエポキシ当量が４５０以上
、２，５００以下のものが好ましく、より好ましくは９
００以上、２，２００以下のものが適する。

具体的にはエビコート１００４、１００７（油化シェル
エポキシ■）、エビクロン４０５０、７０５０　（大日
本インキ■）、エボトートＹＤ−０１４、ＹＤ−０１７
（東都化成）等が挙げられる。

一方、必要に応じて添加される荷電制御剤としては、一
般公知のものが用いられる。例えば、ニグロシン、炭素
数２乃至１６のアルキル基を含むアジン系染料、モノア
ゾ染料の金属化合物、サリチル酸、ジアルキルサリチル
酸の金属化合物等が用いられる。

これら荷電制御剤をトナーに配合する場合には、結着樹
脂１００重量部に対して０．１乃至１０重量部、好まし
くは０．５乃至８重量部添加するのが良い。

又、用いられる着色剤としては、染料とじては、例えば
Ｃ．　Ｉ．ダイレクトレツド１、Ｃ．　Ｉ．ダイレクト
レッド４、Ｃ．　Ｉ．アシツドレツド１、Ｃ．　Ｉ．ベ
ーシックレッド１、Ｃ．Ｉ．モーダントレッド３０、Ｃ
．Ｉ．ダイレクトブルー１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー
２、ｃ．ｒ．アシッドブル−９、Ｃ．Ｉ．アシッドプル
ー１５、Ｃ．ｘ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシ
ックブルー５、Ｃ．Ｉ．モーダントブル−７等がある。

顔料としては、ナフトールイエローＳ、バンザイエロー
Ｇ，パーマネントイエローＮＣＧ１パーマネントオレン
ジＧＴＲ、ビラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジＧ
、パーマネントレッド４Ｒ、ウオッチングレッドカルシ
ウム塩、ブリリアントカーミン３Ｂ，ファーストバイオ
レットＢ、メチルバイオレットレーキ、フタロシアニン
ブルー、ファーストスカイブルー、インダンスレンブル
ーＢＣ等がある。

好まし《は顔料としてジスアゾイエロー、不溶性アゾ、
銅フタ口シアニン、染料としては塩基性染料、油溶性染
料が適している。

特に好ましくはＣ．Ｉ．ビグメントイエロー１７、Ｃ．
Ｉ．ビグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ビグメントイエ
ロー１３、Ｃ．Ｉ．ビグメントイエロー１４、ｃ．ｒ．
ビグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ビグメントレッド５
、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ビグメントレ
ッド２、Ｃ．Ｉ．ビグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ビグメ
ントレッド７、Ｃ．Ｉ．ビグメントブル−１５、Ｃ．！
．ビグメントブルー１６、カルボキシベンズアミドメチ
ル基を２乃至３個有する銅フタ口シアニン顔料又は下記
で示される構造式（１）を有する、フタ口シアニン骨格
にカルボキシベンズアミドメチル基を２乃至３個置換し
たＢａ塩である銅フタ口シアニン顔料等である。

｛以下余白｝ 又は−Ｈな示し、 Ｒ及びＲ′は炭素数１乃至５ のアルキレン基を示す。但し、 ｘｌ乃至Ｘ４の全てが −Ｈの場合を除く。］ 染料としてはＣ．Ｉ．ソルベントレッド４９、Ｃ．Ｉ．
ソルベントレッド５２、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１０
９、Ｃ．Ｉ．ペイシックレッドｌ２、Ｃ．Ｉ．ペイシッ
クレッド１、Ｃ．Ｉ．ペイシックレッド３ｂ等である。

又、トナー中には必要に応じて流動性改質剤を添加して
もよい。流動佐改質剤はトナー粒子と混合（外添）して
用いてもよい。

流動性改質剤としてはコロイダルシリ力、脂肪酸金属塩
等がある。又、増量の目的で炭駿カルシウム、微粉末状
シリカ等の充填剤を０．５乃至２０重量％の範囲でトナ
ー中に配合してもよい。

更にトナー粒子相互の凝集を防止して流動性を向上させ
る為に、テフロン微粉末の様な流動性向上剤を配合して
も良い。

本発明の実施例中に示される凝集度はパウダーテスター
（ホソカワミクロン株式会社製、ＰＴ−Ｄ型）を用い以
下の方法により測定した。

（１）振動台に上から順に６０メッシュ（目開き２５０
μｍ），１００メッシュ（目開き７５μｍ）のふるいを
重ねてセットする。

（２）試料（トナー）５．０ｇ精秤し、静かにふるい（
１００メッシュ）の上に乗せ、振巾０．５ｍｍで１５秒
間振動させる。

（３）ふるい上に残った試料（トナー）量を精秤する。

６０メウシュ上に　残った　トナー量（ｇ）×　１　０
　０　　　　　　・・・ａ ５ ａ，ｂ，ｃより凝集度（％）＝ａ＋ｂ＋ｃ　　を求める
。

（実施例） 次に実施例に従って本発明を更に詳細に説明する。尚、
文中、部又は％とあるのは特に断りのない限り重量基準
である。

製造例１　樹脂粒子Ａの製造 エビコート１００４　　（油化シエルエポキシ■）１０
０部に対し、フタ口シアニン顔料５部、含クロム有機化
合物４．４部とを充分ヘンシェルミキサーにより予備混
合を行い、３本ロールミルで少なくとも２回以上溶融混
練し冷却後ハンマーミルを用いて約１乃至２ｍｍ程度に
粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉砕機で
３０ＬＬｍ以下の粒径に微粉砕し樹脂粒子Ａを得た。

製造例２　樹脂粒子Ｂの製造 エポキシ樹脂としてエピクロン７０５０　　（大日本イ
ンキ■）を用いた以外は製造例１と同様にして樹脂粒子
Ｂを得た。

製造例３　樹脂粒子Ｃの製造 フタ口シアニン顔料５部をカーボンブラック３．５部、
含クロム有機化合物４．４部をニグロシン系染料（オリ
エント化学製）２部に変更した以外は製造例１と同様の
操作を行い樹脂粒子Ｃを得た。

実施例ｌ 樹脂粒子Ａ　１００部に対し、アミノアルキル変性コロ
イダルシリカ５部をヘンシェルミキサーにより予備混合
を行った後、これを水５００部に加え、パドル撹拌翼に
て撹拌を行い分散させた。

撹拌を行いつつ分散液を９０℃に昇温し、６０分間保持
した後放冷した。分散液に水酸化ナトリウムを加え、シ
リカを溶解させた後、濾過、洗浄、乾燥、分級の操作を
経て、体積平均径８．９μｍのエポキシ樹脂トナーを得
た。このトナーを光学顕微鏡で観察したところ、球形で
あることが確認された。又、このトナーの凝集度を測定
したところ４０％であった。

比較例１ 樹脂粒子Ａを分級して体積平均径８．８μｍのエポキシ
樹脂トナーを得た。このトナーを光学顕微鏡で観察した
ところ、不定形であった。又、このトナーの凝集度は５
０％であった。

実施例２ アミノアルキル変性コロイダルシリ力を７部と変更した
以外は実施例１と同様にして体積平均径８．５μｍのエ
ポキシ樹脂トナーを得た。このトナーを光学顕微鏡で観
察したところ球形であることが確認された。又、凝集度
は３５％であった。

比較例２ アミノアルキル変性コロイダルシリ力の代わりにアエロ
ジル＃２００　（日本アエロジル社製）を用いた以外は
実施例ｌと同様の操作を行ったところ、一部の樹脂粒子
が合一してしまった。

比較例３ アミノアルキル変性コロイダルシリカを使用せず、実施
例１と同様の操作を行ったところ一部の樹脂粒子が合一
してしまった。

実施例３ 樹脂粒子Ａの代わりに樹脂粒子Ｂを用いた以外は実施例
１と同様の操作を行い体積平均径８．４μｍのエポキシ
樹脂トナーを得た。このトナーを光学顕微鏡で観察した
ところ球形であることが確認された。又、凝集度は４０
％であった。

比較例４ 樹脂粒子Ｂを分級して体積平均径８．３μｍのエポキシ
樹脂トナーを得た。このトナーを光学顕微鏡で観察した
ところ不定形であった。又、このトナーの凝集度は５４
％であった。

実施例４ 樹脂粒子Ａの代わりに樹脂粒子Ｃを用いた以外は、実施
例１と同様の操作を行い体積平均径８．４μｍのエポキ
シ樹脂トナーを得た。このトナーを光学顕微鏡で観察し
たところ球形であることが確認された。又、凝集度は３
７％であった。

比較例５ 樹脂粒子Ｃを分級して体積平均径８．４μｍのエポキシ
樹脂トナーを得た。このトナーを光学顕微鏡で観察した
ところ不定形であった。又、このトナーの凝集度は５５
％であった。

（発明の効果） 以上の様に本発明によれば流動性の優れた球形エポキシ
樹脂トナーが得られ、これによりカブリや機内飛散が防
止され、高品質の複写画像を得ることが出来る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エポキシ樹脂をバインダー樹脂として含有し、溶
   融混練した後粉砕して得られた樹脂粒子と、該樹脂粒子
   に対して逆極性のシリカとを混合する工程、及び該樹脂
   粒子と該シリカとの混合物を該樹脂粒子の構成成分を溶
   解しない液体中において、該エポキシ樹脂のガラス転移
   温度以上の温度で処理する工程を含むことを特徴とする
   球形エポキシ樹脂トナーの製造方法。
2. （２）樹脂粒子が着色剤を含有している請求項１に記載
   の球形エポキシ樹脂トナーの製造方法。
3. （３）樹脂粒子が荷電制御剤を含有している請求項１又
   は２に記載の球形エポキシ樹脂トナーの製造方法。