JPH0585902B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トナーの製造方法に関し、詳しくは
静電荷像現像用として流動性、帯電安定性にすぐ
れ色ムラのないトナーを製造する方法に関する。

従来、共重合体や顔料等を機械的混練後、粉砕
する方法で製造されているいわゆる粉砕法トナー
は、所望トナーを得るまでの設備工程が繁雑で、
コスト面でも割高になるばかりでなく、粉体特性
の面でも流動性が劣るなどの欠点を有していた。

一方、粉砕法の製造に対して例えば特公昭36−
10231号、同43−10799号公報にはいわゆる重合法
と呼ばれるトナーの製造方法が提案されている
が、これらは粉砕法の難点が改良されている一方
で逆に帯電特性が不安定であること、色ムラの発
生など新たな欠点もあらわれ、成功しているとは
言えない。

本発明の目的は従来技術の欠点が改良された重
合法によるトナーの製造方法を提供することにあ
る。

本発明に従つたトナーの製造方法の概要を例示
説明すると次のとおりである。

重合法に適した顔料としてカーボンブラツクを
使用するが、使用前に脱水処理を加えることによ
り重合性単量体（以下単に単量体という）への分
散効果を向上させ、当該顔料が分散された単量体
を加熱重合して転化率40％以下のプレポリマーを
得る。このプレポリマーにラジカル重合開始剤を
添加・分散させたものをリン酸カルシウム塩と界
面活性剤とを含む水溶液中に加え、激しく攪拌さ
せ、トナー粒径の油滴を形成させる。

次いで、残留単量体が0.5％以下になるまで懸
濁重合を行つたのち、分散剤（リン酸カルシウム
塩、界面活性剤）を酸洗浄、水洗浄で除去し、所
望のトナーを製造することから成る。

次に、本発明の構成について補足説明する。

本発明の如き重合法によるトナーの製造にあつ
ては顔料の適切な使い方が重要である。即ち単量
体に添加するにあたつて脱水処理を行うことが重
要である。脱水処理とは具体的には、含水量が
0.1％以下になるまで加熱乾燥することによつて
達成することができる。この脱水処理が施されて
いないと、単量体への分散効果が悪かつたりし
て、色ムラひていは帯電性不安定の原因となる。

本発明に使用される単量体の代表的な例として
は次のものが挙げられ、これらを単独あるいは共
重合の組合せで用いることができる。

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、α−メチルスチレ
ン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−tertブチルスチ
レン、ｐ−フエニルスチレン、ｏ−クロルスチレ
ン、ｍ−クロルスチレン、ｐ−クロルスチレン等
のスチレン系モノマー；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、アクリル酸ドデシル、アクリル酸
ステアリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸プロピル、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等のアク
リル酸あるいはメタクリル酸系モノマー；エチレ
ン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、酢酸ビ
ニル、アクリロニトリル。

本発明に従うトナーの製造方法において、カー
ボンブラツクの選定の他に所望のトナーを得る上
でプレポリマーの転化率も重要である。カーボン
ブラツクの単量体への分散性向上のためにはプレ
ポリマーの転化率を上げた方が好ましいが、あま
り転化率をあげ過ぎると後の懸濁化工程で歪の大
きな粒子となるなど流動性の良い球状のトナーが
得にくくなる。本発明におけるプレポリマーの好
ましい転化率は40％以下さらには好ましくは35％
以下である。ここに、本発明でいう転化率とは、
モノマーがポリマーに転化される割合をいう。

本発明においては、このプレポリマーにラジカ
ル重合開始剤を混合分散させる。

本発明に使用されるラジカル重合開始剤として
は、例えばベンゾイル−オキサイド、ラウロイル
パーオキサイド、ステアリルパーオキサイドのよ
うなパーオキサイド系開始剤や２，2′−アゾビス
イソブチロニトリル、２，2′−アゾビス−（２，
４−ジメチルパレロニトリル）のようなアゾビス
系開始剤が用いられる。

本発明において電荷調整を行うため、当分野で
いわゆる電荷調整剤と呼ばれる染料を添加するこ
とができるが、目的に応じて＋極性あるいは−極
性用の染料を使い分けることができる。

次に本発明においては、プレポリマーにラジカ
ル重合開始剤あるいはさらに電荷調整剤を混合分
散させて成る分散物を、特定の懸濁分散剤を含む
水溶液中に添加する。トナーを得るためにはこの
懸濁分散剤（以下単に分散剤という）の役割も重
要である。例えば一般に知られているポリビニル
アルコールは懸濁粒子の分散安化に対する効果は
すぐれており本法においても使用は可能である
が、後工程で行われる残留分散剤の除去が困難
で、得られたトナーについて、画像の汚れ、不鮮
明さなどの原因となる。

従つて、懸濁分散能力にすぐれかつ後工程で除
去しやすい分散剤の選択が重要であり、本発明で
はリン酸カルシウム塩と界面活性剤例えばアルキ
ルベンゼンスルフオン酸ソーダの組合せがすぐれ
ていることが判つた。この系で行えば酸洗浄、水
洗浄によつて残留分散剤の悪要因をさけることが
でき、流動性の良いトナーが得られる。

上記分散物を上記分散剤を含む水溶液中に添加
してトナーサイズの油滴分散粒子を得るには激し
く攪拌することが必要で、例えば剪断力10²〜10⁸
ダイン／cmの攪拌によつて行われ、これに使用さ
れる分散機としては、水中に油滴を微細に粒子化
させる必要上激しく攪拌をきかせられるものがよ
く、例えば特殊機化工業(株)製TKホモミキマイコ
ロイダーのようなホモジナイザを用いることがで
きる。

次いで、得られた懸濁液は懸濁重合に付され
る。この場合上記した開始剤の分解温度以上の任
意の温度で懸濁重合することができるが、通常40
〜150℃が好ましい。又この懸濁重合時に所望に
より前記分散剤を追加して添加してもよい。これ
により分散した粒子の再凝集化を防ぐことができ
る。懸濁重合法にとつて単量体の残留は当然のこ
とながら好ましくなく、単量体残留率が高いと分
散剤除去時の凝集化、トナーになつてからの臭
い、帯電性不安定、軟化温度のばらつきの原因と
なるので、0.5％以下に単量体残留率を下げるこ
とが重要である。懸濁分散状態を安定に保ちかつ
単量体残留率を下げるには反応の前半（転化率90
％以下）は低温（40〜80℃）、反応の後半は高温
（80〜150℃）で重合させるなど多段重合法をとる
ことが好ましいことが見い出された。懸濁重合に
より得られた重合物は分散剤を酸洗浄、水洗浄に
より除去し、トナーを得る。

本発明で得られたトナーは重合段階で５〜20μ
の粒子が95％以上を越える高収率で得られ、顕微
鏡観察でもほぼ球状であり、流動性、帯電安定
性、色合いなどにすぐれたトナーを得ることが出
来た。

以下実施例に基づいて本発明について更に詳細
に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に
限定するものでないことはいうまでもない。

実施例 １ カーボンブラツクMOGULL（キヤボツト製PH
5.0）を110℃48時間オーブン乾燥したもの（含水
率0.05重量％）10部をスチレン75部、アクリル酸
２−エチルヘキシル25部の割合でフラスコに入れ
混合後、130℃で1.5時間加熱し、転化率25％のプ
レポリマーを得た。このプレポリマー100部に２，
2′−アゾビスイソブチロニトリル５部、２，2′−
アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１
部、電荷調整剤（保土谷化学工業(株)製スピロンブ
ラツクTRH）２部を添加、１時間混合分散させ
た。このものを水330部、第三リン酸カルシウム
20部、ドデシルベンゼンスルフオン酸ソーダ0.1
部からなる分散液中に添加、特殊機化工業（製）
製TKホモミキサーで8000rpmで激しく分散、平
均粒径12μmの油滴粒子を含む懸濁液を得た。こ
れを攪拌機付オートクレーブに移し60℃３時間、
さらに昇温し90℃１時間反応させた後冷却し、系
外に取り出し過剰の塩酸を添加し、第三リン酸カ
ルシウムを溶解した。ロ過水洗、乾燥後平均粒径
12μmの球状のトナーを得た。このトナーはほぼ
球状で色ムラもなく、残留単量体濃度はガスクロ
マトグラフイーで50ppmであつた。

上記トナー３部と日本鉄粉製キヤリアTV−
182 97部とを混合し、現像剤を調整後、リコー
FT−6200複写機を使つて画像評価を行つたとこ
ろ鮮明度が高く、カブリがなく、安定な画像が得
られた。

比較例 １ 実施例１と同様にして、但し実施例１のカーボ
ンブラツクを脱水工程なし（含水率1.0重量％）
に使用したところ、サツカーボールのような色ム
ラのあるトナーとなり、画像も不鮮明であつた。

比較例 ２ 実施例１と同様にして、但し第三リン酸カルシ
ウム及びドデシルベンゼンスルフオン酸ソーダの
代りにポリビニルアルコールを使用した系では、
トナーは偏平状のポリマーが生成し、かつロ過水
洗をくり返しても洗いが不充分で、帯電性が悪
く、画像評価も地汚れの多いものとなつた。

実施例 ２ 実施例１のカーボンブラツクの代りにMA−
600（三菱ガス化学製PH3.0）を使い、アクリル酸
２−エチルヘキシルの代りにメタクリル酸ｎ−ブ
チルを使い、プレポリマー転化率を５％で行つた
以外は実施例１と同様に行つた。

その結果、平均粒径10μm、残留単量体
830ppm、色ムラのないほぼ完全球形のトナーが
得られた。実施例１と同じ条件で画像評価を行つ
たところ優劣つきがたい好画像が得られた。

実施例 ３ 実施例１のスチレンの代りにｐ−メチルスチレ
ンを80部、メタクリル酸２−エチルヘキシル20部
使用した以外は実施例１と同様に行つた。

平均粒径10μm、残留単量体2000ppm、色ムラ
のない球状トナーが得られた。

実施例 ４ 実施例１の電荷調整剤の代りにオリエント化学
製Ｓ−31を３部使用した以外は実施例１と同様に
行つた。

平均粒径11μm、残留単量体750ppm、色ムラの
ない球状トナーが得られた。鮮明性、カブリなど
問題ない画像が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 重合性単量体に脱水処理したカーボンブラツ
   クを添加し、これを加熱重合させ転化率40％以下
   のプレポリマーを得、得られたプレポリマーにラ
   ジカル重合開始剤を添加・分散させたものを、リ
   ン酸カルシウム塩と界面活性剤とを含む懸濁水溶
   液中に添加し、当該水溶液を激しく攪拌してトナ
   ーサイズの油滴分散粒子を含む懸濁液を得、次い
   で、該懸濁液を残留重合性単量体が0.5％以下に
   なるまで懸濁重合させ、得られた重合物について
   酸洗浄及び水洗を行つてトナーを得ることを特徴
   とする静電荷像現像用トナーの製造方法。