JPH0782248B2 - 重合トナーの製造方法 - Google Patents

重合トナーの製造方法

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JPH0782248B2
JPH0782248B2 JP61253586A JP25358686A JPH0782248B2 JP H0782248 B2 JPH0782248 B2 JP H0782248B2 JP 61253586 A JP61253586 A JP 61253586A JP 25358686 A JP25358686 A JP 25358686A JP H0782248 B2 JPH0782248 B2 JP H0782248B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、懸濁重合法によって製造される重合トナーの
製造方法に関する。特に、軟化点や針入度により限定さ
れた低軟化点化合物を多量に含有する重合トナーの製造
方法に関する。
[従来の技術] 従来、電子写真法、静電印刷法、静電記録法などの乾式
画像形成方法に使用されるトナーは一般に熱可塑性樹脂
中に着色剤およびその他の添加剤を溶融混合し、均一に
分散した後に微粉砕装置で粉砕し、所望の粒径を有する
様に分級機により分級して製造されている。得られるト
ナーはかなり優れているが、粉砕工程に起因する潜在的
な問題点を有している。すなわち、粉砕方法を用いて得
られるトナーは、その材料がある程度粉砕されやすくす
るため脆性をもっていなくてはならない。しかし、あま
りにも脆性の高いものは、微粉化され過ぎて、後に適切
な粒度分布のトナーを得るため微粉カットをしなくては
ならず、そのためコストアップになってしまう。さらに
被写体の現像器の中で時としてさらに微粉化されてしま
う場合がある。また、熱定着性を改善するために低融点
の材料を用いたり、圧力定着性の材料を用いた場合、粉
砕装置あるいは分級装置の中で融着現象を生じ、連続生
産できない場合が生ずる。
そこで、粉砕法の問題点を克服するための一手段として
懸濁重合法で重合性単量体から生成される重合トナーが
提案されている。
従来の一般的な懸濁重合法では、着色剤および重合性単
量体を少なくとも有する単量体組成物を水性媒体中でト
ナー粒径に造粒し、あらかじめ添加される重合開始剤ま
たは新たに加えられた重合開始剤が熱によって分解する
ときに発生するラジカルで重合性単量体を重合して重合
体を形成し、重合トナーを生成している。すなわち、こ
の方法では粉砕工程を含まないため重合トナーは脆性が
必要でなく形状も球形であるため、流動性に優れ、摩擦
帯電性が均一である等の特徴を有している。
近年、接触ローラ定着法における重合トナーの定着温度
の低温化および/または定着圧の低圧化の目的で、単量
体組成物中に室温では保形性を有する固形状のパラフィ
ンまたは低分子量ポリオレフィンのような低軟化点化合
物を多量に添加した重合トナー得られているが、低軟化
点化合物を多量に含有しているために定着温度の低下や
定着圧の低減は実現できたものの、一方で、トナーの軟
質化によって、現像器内で加えられる力でトナー自身の
特性が変化し、例えば画像形成を長時間にわたって行な
うと画像濃度が低下してしまうという問題があった。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は上記従来技術の問題点の改善を目的とする。す
なわち、本発明は低温定着および/または低圧定着を達
成し、かつ現像器内でトナーに力が加えられても融着な
どを起こさずトナーとしての機能を保持し、長時間の画
像形成にも濃度低下を起こさない重合トナーの製造方法
の提供を目的とする。
[問題点を解決するための手段および作用] 具体的には、本発明は、スチレンモノマーを含む重合性
単量体100重量部、着色剤、極性重合体,極性共重合体
又は環化ゴム、及び軟化点40〜130℃を有し且つ針入度
が2〜20である低軟化点ワックス50〜3,000重量部を少
なくとも含有する単量体組成物を、該低軟化点ワックス
の軟化点よりも高い温度で加熱混合し、 混合された単量体組成物を該低軟化点ワックスの軟化点
よりも高い温度に加温された水性媒体中に分散して造粒
し、 水性媒体中に重合開始剤を添加して重合トナー粒子を生
成することを特徴とする重合トナーの製造方法に関す
る。
本発明の重合トナーは、通常体積平均粒径約0.1〜約30
μmの粒径を有し懸濁重合によって重合性単量体から生
成された重合体100重量部に対して軟化点40〜130℃の低
軟化点化合物を50〜3,000重量部含有している。本発明
の重合トナーは、上述のように従来の重合トナーと比較
して低軟化点化合物を多量に含有しているにもかかわら
ず耐ブロッキング性に優れている。これは、低軟化点化
合物が重合性単量体から重合された重合体に良好に内包
化されており、低軟化点化合物が重合トナー粒子表面に
表出してないためである。本発明において、低軟化点化
合物が重合体に実質的に内包化されているか否かの確認
は、得られた重合トナーを溶融混練し、冷却して固形化
して後に粉砕し、分級して重合トナーと同程度の平均粒
径を有する粉砕粉末を調製し、調製された粉砕粉末の耐
ブロッキング性と原料となった重合トナーの耐ブロッキ
ング性を比較することによってなされる。耐ブロッキン
グ性は、直径約5cmの100ml容器に試料1〜5gを入れ温度
50℃、相対湿度約60±5%の環境下に一日放置した後の
20メッシュ篩(テイラーメッシュ)に残留する長粒径約
1mm以上の凝集塊状物の有無によって測定可能である。
本発明においては複数の低軟化点化合物を使用してもよ
く、それぞれの軟化点、針入度、および、使用量(重合
性単量体100重量部に対する重量部)を(T11,W1),
(T22,W2),・・・,(Tnn,Wn)とするとき、下
記の条件を満たすことが好ましい。
ここで、 40≦Ti≦130,2≦α≦20(i=1,・・・,n)を満たし
ている。また、T1≦T2≦・・・・≧Tnとすると、α
α≧・・・・≧αであることが好ましい。上記条件
からはずれて の値が5以下の場合は、低軟化点化合物の使用量が少な
すぎるか、その軟化点の値が大きすぎるか、または針入
度が小さすぎて硬度が高いために、低温定着および/ま
たは低圧定着性の改善の程度が少なくなり、反対に の値が800以上の場合は、トナーの耐ブロッキング性が
低下したり現像耐久性が低下してしまい、長時間の画出
しを行なうと画像濃度が低下しやすくなる。
本発明の重合トナーは、次の製造方法により製造するこ
とが出来る。
すなわち、少なくとも重合性単量体、低軟化点40〜130
℃を有する低軟化点化合物および着色剤を含有する単量
体組成物を、高温に加温された水性媒体中で分散造粒
し、造粒工程が実質的に終了した後に、造粒された単量
体組成物粒子を含有する重合温度に調製された水性媒体
中へ重合開始剤を添加して、懸濁重合する方法である。
この場合、水性媒体の造粒工程時における液温は、低軟
化点化合物の軟化点よりも高温にする方が、造粒の容易
さ及び粒度分布をシャープにする点で好ましい。
上記製造方法においては、重合性単量体を重合するため
の重合開始剤が単量体組成物を造粒後に水性媒体中に添
加されている。そのため、単量体組成物の分散媒体であ
る水性媒体の温度を従来より高温にして造粒を行なうこ
とが可能である。さらに、造粒後に分級工程を設けて所
定粒度を有する単量体組成物粒子と規定外の粒度を有す
る単量体組成物粒子とを分級し、その後に重合開始剤を
添加して重合を行なうことが可能であり、一方分別され
た規定外の粒度を有する単量体組成物粒子を重合工程前
に他の単量体組成物と混合し、再度分散造粒して再利用
することも可能である。また、造粒工程中は重合開始剤
の分解温度を考慮することなく、水性媒体の温度を高温
にすることが可能であるため、単量体組成物中にパラフ
ィンまたは低分子量ポリオレフィンのような実質的に重
合性単量体に不溶な低軟化点化合物であっても多量に添
加して造粒することができ、多量に添加されている場合
でも高温で造粒することができるため、シャープな粒度
分布を有する低温定着および/または低圧定着可能な省
エネルギー用の重合トナーを製造し得る。
本発明者らの知見によれば、水溶性の重合開始剤を使用
した場合、製造される重合トナーは耐湿性が低下し、高
温高湿時における現像特性および耐ブロッキング性が劣
化してしまうので、環境特性に優れた重合トナーを製造
するためには実質的に非水溶性の重合開始剤を使用する
ことが好ましい。実質的に非水溶性の重合開始剤を使用
する場合、従来のように単量体組成物にあらかじめ溶解
混合している系では、各単量体組成物粒子に均等に重合
開始剤が分配されることが予想されるが、上記製造方法
のように水性媒体中で単量体組成物の造粒後、実質的に
非水溶性の重合開始剤を添加する系においても、各粒子
に良好に重合反応が生ずるということは驚くべきことで
ある。
上記製造方法で使用される重合開始剤は、実質的に非水
溶性であることが上述のように好ましい。本発明におけ
る実質的に非水溶性の重合開始剤とは、室温にて水100g
に対して1g以下の溶解度を有するものであり、好ましく
は水100gに対して0.5g以下、特に好ましくは水100gに対
して0.2g以下の低溶解度を有するものである。水100gに
対して1gを超えるの溶解度を有する場合には、重合終了
後に重合トナー粒子表面に残存する重合開始剤の分解生
成物が、重合トナーの耐湿性を低下させるので好ましく
ない。また、上記製造方法で使用する重合開始剤は重合
性単量体に可溶であり、通常使用する量範囲(単量体10
0重量部に対して重合開始剤2〜5重量部)では良好に
重合性単量体に溶解する特性を有する。上記製造方法に
使用可能な重合開始剤として、2,2′−アゾビス−(2,4
−ジメチルバレロニトリル)、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、その他のアゾビスイ
ソブチロニトリル(AIBN)のようなアゾ系またはジアゾ
系重合開始剤:ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチ
ルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカー
ボネート、キュメンハイドロパーオキサイド、2,4−ジ
クロリルベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオ
キサイドのような過酸化物系重合開始剤が挙げられる。
本発明の製造方法において、重合開始剤の重合温度(通
常50℃以上)と同等またはそれ以下の融点を有するもの
が好ましい。また、重合体の分子量および分子量分布を
調節する目的で、または反応時間を調節する目的等で二
種類またそれ以上の重合開始剤を混合して使用すること
も好ましい。その場合、少なくとも1種は、重合時の水
性媒体中の液温に相当する温度またはそれ以下の温度の
融点を有するものを使用することが好ましい。何故なら
ば、重合反応時の液温で重合開始剤が油状化しているの
で、水性媒体へ添加後に分散されている各単量体組成物
粒子へ重合開始剤または重合開始剤から生成するラジカ
ルがより良好に付与されるからである。ちなみに、後述
の実施例で使用している2,2′−アゾビス−(2,4−ジメ
チルバレロニトリル)はメソ体(m.p.55〜57℃)とdl体
(m.p.74〜77℃)との混合物であり、該混合物は約45℃
で溶融を始め約70℃で融解が終了する。重合開始剤の使
用量は、重合性単量体100重量部に対して0.1〜20重量
部、好ましくは1〜10重量部である。0.1重量部未満で
は、各単量体組成物粒子へ均等に重合開始剤を付与する
ことが困難であり、20重量部を超えると多過ぎて重合生
成物の分子量が低くなり過ぎるとともに重合反応が不均
一に発生する傾向が高まる。
懸濁重合反応は、通常重合温度50℃以上で行なわれ、重
合開始剤の分解速度を考慮して上限温度が設定される。
設定重合温度が高すぎると、重合開始剤が急激に分解さ
れてしまうので好ましくない。上記製造方法において
は、懸濁造粒時には重合開始剤を単量体組成物中に存在
させる必要がないため、造粒時の水性媒体の液温を例え
ば75℃以上にして単量体組成物の溶解粘度を低下させる
ことにより、造粒を容易に行なうことが可能である。
形成された単量体組成物粒子が所定粒度を有しているこ
とを確認し、該粒子を含む水性媒体の液温を重合温度
(例えば55〜70℃)に下げた後、重合開始剤を添加す
る。水性媒体の液温を下げることにより、単量体組成物
粒子の保形性も向上し、粒子同士の合一も抑制される。
重合反応時間は、重合開始剤の種類および重合温度で変
動するが、通常は、2〜30時間である。
上記の製造方法においては、高温での分散造粒が可能で
あるので、低軟化点化合物を単量体組成物に添加剤とし
て多量に加えてもトナーとして使用可能な重合生成物を
製造することが可能である。本発明の重合トナーにおい
ては、低軟化点化合物は結着樹脂とての役割をも有する
ことが可能である。本発明における低軟化点化合物と
は、環球法(JIS K 2531等参照)で測定した軟化点が40
〜130℃、好ましくは50〜120℃を有するものである。軟
化点が40℃未満ではトナーの耐ブロッキング性及び保形
性が不充分であり、130℃を超える場合は定着温度や定
着圧力を低下させる効果が少ない。また針入度(JIS
K 2235,2207等参照)の値が2〜20、好ましくは4〜1
6である。針入度が20を超えるとトナーの硬度が低くな
って現像時における耐久性が悪化し、また2未満ではト
ナー定着における定着圧力の効果が十分に発揮できなく
なる。
低軟化点化合物としては、軟化点40〜130℃を有し且つ
針入度2〜20を有する、パラフィン、ワックス、低分子
量ポリオレフィン、芳香族基を有する変性ワックス、脂
環基を有する炭化水素化合物、天然ワックス、炭素数12
以上の長鎖炭化水素鎖[CH3CH2 11またはCH2 12
以上の脂肪族炭素鎖]を有する長鎖カルボン酸、そのエ
ステル等を例示し得る。異なる低軟化点化合物を混合し
て用いても良い。なお、100℃以上の軟化点の低軟化点
化合物を使用する場合には、加圧下で水性媒体の液温を
100℃以上にして分散造粒するのが好ましい場合もあ
る。
上記低軟化点化合物は、重合トナーの定着温度および/
または定着圧力を下げるために、重合性単量体100重量
部に対して50〜3,000重量部混合される。特に70〜1,000
重量部混合されるのが好ましい。50重量部未満では定着
ローラの定着温度または定着圧力を下げるには不充分で
あり、3,000重量部を超えると耐ブロッキング性および
耐久性が低下する傾向が強まる。
本発明の重合トナーを形成するために適用出来る重合性
単量体は、反応基として、CH2=C<基を有するモノマ
ーであり、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、p−メトキシスチレ
ン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン,3,4−
ジクロルスチレン、P−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−ドデシルスチレンなどのスチレンおよび
その誘導体;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾ
エ酸ビニルなどのビニルエステル類;アクリル酸、メタ
クリル酸、マレイン酸、マレイン酸ハーフエステル;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、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
ルなどのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル
類;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など
のアクリル酸エステル類;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などのビ
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、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケト
ン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N
−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなどのN−
ビニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリ
ル酸、もしくはメタクリル酸誘導体などのビニル基のよ
うな反応性の二重結合を有する単量体がある。これらを
単独あるいは二種以上用いても良い。必要に応じて、架
橋剤を使用しても良い。架橋剤として、ジビニルベンゼ
ン、ジビニルナフタレン、ジエチレングリコールジメタ
クリレート、エチレングリコールジメタリレート等を例
示し得る。架橋剤の添加量は、通常重合性単量体100重
量部に対して0.1〜5重量部使用される。また、これら
の重合性単量体の重合体を単量体組成物中に少量添加し
ても良い。上記した単量体の中で、スチレン、アルキル
基のような置換基を有するスチレン、またはスチレンと
他の単量体との混合単量体が、現像性、耐久性を考慮し
た場合好ましい。
また、単量体の重合時に添加剤として極性基を有する極
性重合体、極性共重合体または環化ゴムを添加して重合
体単量体を重合すると好ましい重合トナーを得ることが
できる。極性重合体、極性共重合体または環化ゴムは、
重合性単量体100重量部に対して0.5〜50重量部、好まし
くは1〜40重量部を添加するのが良い。0.5重量%未満
では、充分な擬似カプセル構造をとることが難しく、50
重量部を超えると、重合性単量体の量が不足して重合ト
ナーとしての特性が低下する傾向が強くなる。極性重合
体、極性共重合体または環化ゴムを加えた重合性単量体
組成物を該極性重合体と逆荷電性の分散剤を分散せしめ
た水性媒体の水相中に懸濁させ、重合させることが好ま
しい。すなわち、重合性単量体組成物中に含まれるカチ
オン性またはアニオン性重合体、カチオン性またはアニ
オン性共重合体、アニオン性環化ゴムは、水性媒体中に
分散している逆荷電性のアニオン性またはカチオン性分
散剤とトナーとなる粒子表面で静電気的に引き合い、粒
子表面を分散剤が覆うことにより粒子同志の合一を防
ぎ、安定化せしめると共に、添加した極性重合体、極性
共重合体または環化ゴムがトナーとなる粒子表層部に集
まるため、一種の殻のような形態となり、得られた粒子
は擬似的なカプセルとなる。そして、粒子表層部に集ま
った比較的高分子量の極性重合体、極性共重合体または
環化ゴムは多量の低軟化点化合物をトナー粒子内部に内
包するので、本発明の重合トナー粒子に耐ブロッキング
性、現像性、耐摩耗性の優れた性質を付与する。本発明
に使用し得る極性重合体(極性共重合体及び環化ゴムを
包含する)及び逆荷電性分散剤を以下に例示する。な
お、極性重合体はGPCで測定した重量平均分子量が5,000
〜500,000のものが重合性単量体に良好に溶解し、耐久
性も有するので好ましく使用される。
(i)カチオン性重合体としては、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート
等含窒素単量体の重合体、スチレンと該含窒素単量体と
の共重合体もしくはスチレン、不飽和カルボン酸エステ
ル等と該含窒素単量体との共重合体がある。
(ii)アニオン性重合体としては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、アクリル酸等の不飽和カルボン酸、不飽和二塩基
酸、不飽和二塩基酸の無水物の重合体またはスチレンと
該単量体との共重合体がある。
分散剤としては、水性媒体中で単量体組成物粒子を分散
安定化する能力を有し、水に難溶性の無機微粉末が好ま
しい。水性媒体中への分散剤の添加量は水を基準として
0.1〜50重量%(好ましくは1〜20重量%)添加するの
が良い。
(iii)アニオン性分散剤としては、アエロジル#200,
#300(日本アロエジル社製)等のコロイダルシリカが
ある。
iv)カチオン性分散剤としては酸化アルミニウム、水酸
化マグネシウム、カップリング剤処理によるアミノアル
キル変性コロイダルシリカ等の親水性正帯電性シリカ微
粉末等がある。
上述の極性重合体または共重合体のかわりにアニオン性
を有する環化ゴムを使用しても良い。
磁性重合トナーを製造すには、単量体組成物に磁性粒子
を添加する。この場合、磁性粒子は着色剤の役割をもか
ねている。本発明に用い得る磁性粒子としては、磁場の
中に置かれて磁化される物質が用いられ、例えば鉄、コ
バルト、ニッケルなどの共磁性金属の粉末もしくはマグ
ネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化合物
の粉末があげられる。粒径が0.05〜5μm、好ましくは
0.1〜1μmである磁性微粒子が用いられる。この磁性
粒子の含有量はトナー重量に対し、10〜60重量%、好ま
しくは20〜50重量%が良い。また、これら磁性微粒子は
シランカップリング剤、チタンカップリング剤等の処理
剤、あるいは適当な反応性の樹脂等で処理されていても
良い。この場合磁性微粒子の表面積、表面に存在する水
酸基の密度によるが、5重量%以下(好ましくは0.1〜
3重量%)の処理量で十分な重合性単量体及び低軟化点
化合物への分散性が得られ、トナー物性に対しても悪影
響を及ぼさない。重合トナーは着色剤を含有しており、
着色剤としては従来より知られている染料、カーボンブ
ラック、カーボンブラックの表面を樹脂で被覆している
グラフト化カーボンブラックのような顔料が使用可能で
ある。着色剤は、重合体および低軟化点化合物を基準に
して0.5〜30重量%含有される。トナー中には必要に応
じて荷電制御剤、流動性改質剤を添加(内添)しても良
い。荷電制御剤および流動性改質剤はトナー粒子と混合
(外添)して用いても良い。荷電制御剤としてはカルボ
キシル基または含窒素基を有する有機化合物の金属錯
体、含金属染料、ニグロシン等がある。流動性改質剤ま
たは潜像担持体(感光体)表面のクリーニング補助剤と
してはコロイダルシリカ、脂肪酸金属塩などがある。ま
た、増量の目的で炭酸カルシウム、微粉状シリカ等の充
填剤を0.5〜20重量%の範囲でトナー中に配合してもよ
い。さらにトナー粒子相互の凝集を防止して流動性を向
上するために、テフロン(登録商標)微粉末またはステ
アリン酸亜鉛粉末のような流動性向上剤を配合してもよ
い。熱ロール定着時の離型性を良くする低分子量炭化水
素系化合物(例えば重量平均分子量500〜5,000)やカル
ナバワックス等を低軟化点化合物とした場合、例えば、
炭化水素化合では疎水性であり低分子量であるため、重
合により生成したポリマーとは混ざりにくく、極性重合
体、極性共重合体または環化ゴムに比べ粒子表面には出
にくく重合トナーの内部に押し込まれる形となる。その
結果、多量の低軟化点化合物を含有していても、内包化
されているため耐久性、耐ブロッキング性に優れる。そ
して定着時の内部より出て、定着性およびオフセット性
を顕著に改善する。換言すればオフセット剤および定着
剤としての役割をはたす。
本発明の重合トナーを二成分現像剤に適用する場合、通
常のトナーとキャリアーの配合比で適用可能であり、例
えばトナー1重量部に対してキャリアー1〜500重量部
を混合して使用される。
懸濁方法は、着色剤(本発明においては磁性体も包含し
ている)、重合性単量体100重量部に対して低軟化点化
合物50〜3,000重量部及び添加剤等を均一に溶解、また
は分散せしめた単量体組成物を、0.1〜50重量%の懸濁
安定剤(例えば、難溶性無機分散剤)を含有する水性媒
体(例えば、重合温度よりも5℃以上、好ましくは10℃
〜30℃高い温度に加温されている)中の通常の撹拌機ま
たはホモミキサー、ホモジナイザ等により分散せしめ
る。好ましくは溶解または軟化された単量体組成物の粒
子が所望のトナー粒子のサイズ、一般に30μm以下(例
えば体積平均粒径0.1〜20μm)の大きさを有する様に
撹拌速度、時間および水性媒体の温度を調整する。その
後、分散安定剤の作用によりほぼその状態が維持される
様、撹拌を粒子の沈降が防止される程度に行ないなが
ら、水性媒体の液温を重合温度まで下げる。重合温度は
50℃以上、好ましくは55〜80℃、特に好ましくは60〜75
℃の温度に設定し、撹拌しながら実質的に非水溶性の重
合開始剤を添加し重合を行なう。反応終了後、生成した
トナー粒子を洗浄、分散安定剤の除去、ろ過、デカンテ
ーション、遠心等のような適当な方法により回収し乾燥
することにより本発明の重合トナーが得られる。懸濁重
合法においては、通常重合性単量体および低軟化点化合
物100重量部に対し水200〜3,000重量部を水性分散媒と
して使用する。
また、適当な安定化剤、例えばポリビニルアルコール、
ゼラチン、メチルセルロース、メチルハイドロプロピル
セルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース等のナトリウム塩、ポリアクリル酸およびそれら
の塩、デンプン、ガムアルギン酸塩、ゼイン、カゼイ
ン、リン酸三カルシウム、タルク、硫酸バリウム、ベン
トナイト、水酸化アルミニウム、水酸化第2鉄、水酸化
チタン、水酸化ナトリウム等のいずれか1種または混合
物を水性媒体に本発明の製造方法に悪影響を与えない程
度に含有されるものも使用しても良い。
また、前期無機分散安定剤の均一な分散のために、界面
活性剤を本発明の製造方法に悪影響を与えない程度に使
用してもよい。これは上記分散安定化剤の所期の作用を
促進するためのものであり、その具体例としては、ドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム、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、アリル−アルキル−ポリエーテルスルホ
ン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナ
トリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウ
ム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オ
レイン酸カルシウム、3,3−ジスルホンジフェニル尿素
−4,4−ジアゾ−ビス−アミノ−8−ナフトール−6−
スルホン酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼン−
アゾ−ジメチルアニリン、2,2,,5,5−テトラメチル−ト
リフェニルメタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトー
ル−ジスルホン酸ナトリウム、その他を挙げることがで
きる。しかしながら、親水性の有機安定剤または界面活
性剤を使用した場合には重合トナーの耐湿性が低下する
ことに留意する必要がある。
また、水に易溶性の重合性単量体は水中で乳化重合を同
時におこし、できた懸濁重合物を小さな乳化重合粒子で
汚染するので水溶性の重合禁止剤、例えば金属塩等を加
えて水相での乳化重合を防ぐこともよい。また、水性媒
体の粘度をまして重合時の粒子の合一を防ぐために、水
にグリセリン、グリコールなどを添加する事も可能であ
る。また、容易性重合性単量体の水への溶解度減少のた
めにNaCl,KCl,Na2SO4などの塩類を水性媒体に加えても
良い。また単量体組成物中の極性重合体または環化ゴム
の極性基のイオ化を高めるために塩酸のようなブレンス
テッド酸を水性媒体へ添加することも可能である。特
に、塩酸のようなブレンステッド酸を水性媒体中に添加
することは、アニオン性重合体、アニオン性共重合体ま
たは環化ゴムの効果をより高める上で、有効である。
本発明の重合トナーは、公知の乾式静電荷現像法に適用
できる。例えば、カスケード法、磁気ブラシ法、マイク
ロトーニング法などの二成分現像法;導電性一成分現像
法、絶縁性一成分現像法、ジャンピング現像法などの磁
性トナーを使用する一成分現像法;粉末雲法およびファ
ーブラシ法;トナー担持体上に静電気的力によって保持
されれることによって現像部へ搬送され、現像される非
磁性一成分現像法;電界カーテン法により現像部へ搬送
され現像される電界カーテン現像法などに適用可能であ
る。乾式現像法に特に好ましく適用できるが、場合によ
り湿式現像法のトナーとしても使用され得る。
[実施例] 以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
実施例1 上記成分をアトライターにより温度85℃で4時間混合し
て単量体組成物を調製した。得られた単量体組成物254
重量部を、アミノ変性シリカ(100重量部のアロエジル2
00をアミノプロピルトリエトキシシラン5重量部で処理
したもの)20重量部および0.1N塩酸25重量部を含有する
85℃に加温された蒸留水1200重量部の水性媒体へTKホモ
ミキサーの撹拌下に投入し、投入後15分間10,000rpmで
撹拌して、分散造粒した。
造粒後液温を60℃に下げ、重合開始剤として2,2′−ア
ゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)3重量部お
よび2,2′−アゾビスイソブチロニトリル1.5重量部を水
性媒体へ添加して、30分間撹拌した。さらに、撹拌をパ
ドル刃撹拌に変えて60℃で10時間撹拌し、重合を完結さ
せた。
得られた重合トナー含有の水性媒体を冷却し、脱水し、
水酸化ナトリウム溶液で洗浄してアミノ変性シリカを溶
解除去し、水洗し、脱水し、乾燥して(必要に応じて分
級して微粒子状の不用成分粒子を除去し)体積平均粒径
8μm(100μmのアパーチャーを使用してコールター
カンウンターで測定)の重合トナーを得た。得られた重
合トナーは、ポリスチレン100重量部に対してパラフィ
ンワックス約100重量部を含有していた。また、得られ
たトナーは50℃の環境に一日放置してもブロッキングは
発生しなかった。このことから、パラフィンワックスは
重合トナー粒子内部に内包化していることが知見され
た。
得られた重合トナー10重量部、ステアリン酸亜鉛粉末0.
1重量部、疎水性シリカ(アエロジルR972,日本アエロジ
ル社製)0.1重量部、および平均粒径40μmの絶縁性キ
ャリアー粒子(四三酸化鉄75重量部とエポキシ樹脂25重
量部から形成)90重量部を混合して現像剤を調製し、下
記条件で現像を行なった。
現像器として第1図に示すものを使用した。像担持体は
セレン感光体を有し、像担持体1の周速は100mm/秒、像
担持体に形成された静電荷像の最高電位は+750V、スリ
ーブ(現像剤担持体)2の外径20mmであり、その周速は
100mm/秒、マグネットローラ3のN,S極のスリーブ表面
の垂直方向の磁束密度は1000ガウス、現像剤層の厚さ20
0μm、スリーブ2と像担持体1との間隙300μm.スリー
ブに印加するバイアス電圧は直流電圧成分+200V、交流
電圧成分3.0KHzで1400VPPで現像を行なった。静電荷潜
像は良好に現像され、現像されたトナー像を普通紙へ静
電転写し、普通紙上のトナー像を30kg/cm2の加圧下のシ
コンゴム表面層を有する定着ローラと加圧ローラから構
成される熱圧ローラ定着装置(ニップ幅7mm、紙の進行
ピード150mm/秒)を通して定着した。定着温度を第1表
に示した。
なお、第1図の現像器においては、外添剤を有するトナ
ーTは、供給ローラ8及び弾性部材7とによって定量的
に下方のチャンバーへ供給されキャリアーと混合されて
現像剤4を形成する。マグネットローラ3を内蔵してい
るスリーブ2およびドクターブレード10には直流バイア
ス電源5から直流バイアスが付加され、交流バイアス電
源6から交流バイアスが付加されている。スリーブ2の
A方向の回転にともなって現像剤4は搬送され、アルミ
シリンダー11及びセレン感光体12から構成される像担持
体1の静電気潜像の現像に供される。現像剤層規制部材
9は現像器の外壁の役割をもはたしている。
また、この現像方式で、初期に対する1000枚画出し後の
画像濃度保持率を第1表に示した。
比較例1 実施例1で硬質パラフィンワックスHNP−10を4,000重量
部にした以外は実施例1と同様に行なった。得られたト
ナーを用いてブロッキング試験及び定着テストと現像耐
久テストを行ない、結果を第1表に示した。
比較例2 実施例1で硬質パラフィンワックスHNP−10を25重量部
にした以外は実施例1と同様に行なった。得られたトナ
ーを用いてブロッキング試験及び定着テストと現像耐久
テストを行ない、結果を第1表に示した。
比較例3 硬質パラフィンワックスHNP−10 100重量部の代りにパ
ラフィンワックス120゜F(軟化点50℃,針入度23,日本
製蝋性)100重量部にした以外は、実施例1と同様に行
なった。ブロッキング試験結果、定着温度および初期に
対する1000枚画出し後の画像濃度保持率を第1表に示し
た。
比較例4 硬質ワックスHNP−10 100重量部の代りにPOPKOワックス
S−4(軟化点70.7℃,針入度1,野田ワックス(株)社
製)25重量部にした以外は、実施例1と同様に行なっ
た。ブロッキング試験結果、定着温度および初期に対す
る1000枚画出し後の画像濃度保持率を第1表に示した。
[発明の効果] 以上のように、少なくとも重合性単量体、着色剤および
軟化点40〜130℃、針入度2〜20の低軟化点化合物を含
む単量体組成物を懸濁重合して重合トナーを製造するこ
とにより、定着時における定着温度の低下や、定着圧力
の低下を可能にすることができた上に、長期間の現像プ
ロセス中にトナーに加えられる動的な負荷にも耐え、長
時間の画像形成後も画像濃度の低下が起こらなくなっ
た。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の実施例および比較例で使用した現像
装置を概略的に示した図である。 1……感光ドラム、2……スリーブ、 3……マグネットローラ、4……現像剤、 5,6……現像バイアス電源、7……弾性部材、 8……供給ローラ、9……現像剤層規制部材、 10……ドクターブレード、11……アルミシリンダー 12……セレン感光体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スチレンモノマーを含む重合性単量体100
    重量部、着色剤、極性重合体,極性共重合体又は環化ゴ
    ム,及び軟化点40〜130℃を有し且つ針入度が2〜20で
    ある低軟化点ワックス50〜3,000重量部を少なくとも含
    有する単量体組成物を、該低軟化点ワックスの軟化点よ
    りも高い温度で加熱混合し、 混合された単量体組成物を該低軟化点ワックスの軟化点
    よりも高い温度に加温された水性媒体中に分散して造粒
    し、 水性媒体中に重合開始剤を添加して重合トナー粒子を生
    成することを特徴とする重合トナーの製造方法。
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