JPS5862656A - 圧力定着トナ−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】 本発明は、静電写真用トナーの製造方法に関し、詳しく
は、圧力によって定着可能な圧力定着トナーのＩＩ造方
法に関する。

一般に１電子写真法又紘静電記録法等においては、ｚｎ
Ｏを樹脂に分散した感光層から成る感光体、フタロシア
ニン系ｍ科を樹脂に分散した感光層から成るＳ膏体、Ｓ
・、Ｂｅ−Ｔ・、Ｓ・−ム鋤　等を蒸着した非晶實Ｓｅ
系Ｊｌｆ体、ＣｄＢＶｒ柳脂に分散し要部光層から成る
感光体、ポリＮビニルカルバゾール／トリニトロフルオ
レノンなどの有機光半導体による感光体等の光導電性感
光体又は静電記録紙、樹脂加工紙などの鱒導体等の曽の
支持体上Ｋ［１１５ＬＦｉ転写して、靜電荷倫である静
電潜ｇＩＩを形成しておき、これを結着＃ＩＪ４Ｉ！脂
と着色剤とからなる微細教子であるトナーそして、還元
鉄粉又はガクスビーズ等の黴１粒子であるキャリアの相
互が混合された現像剤によシ現曽し、トナーで可視儂化
して記録−ｇＩを得ている。

現ｇＩＩ！Ｉ置内＊＊は通常、現儂削溜めと回転攪拌し
ながら、感光体上の静、電漕惨ヘトナーを供給する磁気
ブラシ等の３１！ｅ部から成るものが普通用いられてい
る。

ここで現１１ＭをＪＩ！成するキャリアとトナニは埃曹
装置内の埃曽削玉留めから現會部のＳＣ光体近傍までの
搬送の過程で、攪拌されながら相互に摩擦する。この際
、摩擦さ誉る一面材料相互の摩擦帯電系列と仕事関数に
見合った電荷がトナー粒子表向に０起される。このトナ
ー表面の電荷は感光体表面の静電潜−の電荷とは反対極
性としであるので、現健の過程で前記トナー包子は一支
持体上の静電潜ｇＩＫ静電的に付着して、可視曽化され
励健となる。得られたトナーｇＩＩは、支持体に＠接定
着されるか、又は紙等の転写材に転写されてから定着さ
れる。

従来の静電写真用トナーとしては、加熱定着性の本のが
主に使用されている。、：１この種のトナー社熱司履性
Ｉｉ脂を主体とする１ので、熱可塑性＊４にと着色銅と
１＊融練肉した後、粉砕、分級して詐られる。

普通、加熱定着性トナーを用いる定着法においては、ト
ナーｇＩが転写された紙を定着装置内を通過させ、ＩＩ
ＷＩ的に１又は間接的に加熱してトナー樹脂を可塑化さ
せ、溶融固着させるか、加熱されたローラー間を通過さ
せなから可塑化させて、紙表面に固着、定着させていた
。しかしながら、前記定゛！法においては、次のような
欠点があった。

即ち、 （１）定着装置の温＃をトナーの軟化点以上に昇温させ
るために社長Ｆ＠間を要する。

（２）　　定着装置のｉｌ［をトナーの軟化点以上に保
持するためには大電力を必要とする。

（３）　　高速化のため、駒間的にトナーｔ−ＩＪ塑化
させるように、定着装置のｓｉｔを過大にすると、コピ
ー紙が焦けたシ、例えばローラ関に紙が詰った時などａ
ｍの場合には火災の危険がある。

これらの欠点ｔ−除く菟めに１軟化点の低いトナーある
いは圧力定着性樹脂管用いたトナーを使用した定着法が
提案されている。例えば、％開明４８−７５０３２号公
報ＫＦｉ、７０Ｃ〜２５０Ｃｒ＆着性のあるＩＩＷｊＩ
を用いる低熱エネルギ一定着性トナー、特開昭４８−４
５０３３号、同４８−７８、゛ ９３１号公報等には、それぞれ軟質性重合体からなるト
ナーについての配Ｉｌ！がある。しかし、これらトナー
を従来の練肉粉砕法て咋るＫは、加熱２本ｏ　−ルＩＩ
　ＩＮ　内機等で４Ｉｌ−と着ｅ／！、削などの処万構
［要素をＩｗＩ＠練肉させ、均一混合した後、冷却し、
団塊状１１１３１１混合物を粉砕し、粉体化し、ジェッ
トミル等て微細化してゆくが、このｌｉｄ。

＋１）　　粉砕する場合、脆化点以下のｉｌｆまて冷却
して行なう必要があること、 （２）　　１２［分布が約０．５　ｔｘ　〜５　Ｑ　ｓ
醍に広（１にるのて、稼径分布を分級によシ釣１１〜１
０ｓ位に揃える必要があること、 などのことから製造が容易てＦｉない。を九、これらト
ナー自体としては、 （３）トナーの製造、又は貯蔵中にトナー粒子が相互に
粘着して凝集し、ケーキ化を生じやすいこと、 （４）　　税惨輌として使用してｈる際、経時的に龜黴
細トナー粒子がキャリアに対して付着、融着するという
スペントが起シやすいこと、 （５）感光体表面へｌＩｌ微細トナー粒子が塗膜状に付
着し、汚れを生じること、 などの欠漬があった。

更に１％開昭５１−８０２３５号、同５１−８１１子４
号公報Ｋｉｄ、磁性液停を芯材とするマイクロカプセル
トナーについての記数があるが、製造コストが高く、さ
らに製造法として、２重４１１！であるため、製造法が
容易て行ない。また、％開明５１−１１９２３１号公報
ＫＦｉ芯材として単量体をカプセル化せしめ、重合させ
る方法が示されているが、製造工程が複雑である。

本発明の目的は前記の欠点を除去する、Ｉ３１造の容易
な圧力定着トナーの製造方法を提供するものである。

さらに、本発明の他の目的は、糧径分布の狭い、従って
解會力の高い圧力定着トナーのａ遣方法を提供する本の
である。

更に、本発明の他の目的は、長期の保存によつても＃集
等の不都合の生じない、即ち、極微細粒子のトナー粒子
を制御しであることで、キャリアに対するスペント、感
光体表面に対する付着のない圧力定着トナーの製造方法
を提供することＫある。

また、本発明の他の目的は、低圧力で定着可能な、さら
に実用的な圧力定着トナーの製造方法會提供することＫ
ある。

かかる目的は着色剤が分数された重合性モノマーおよび
常温で液状物質からなる油滴を水系中に分赦し、懸濁さ
せた級、前記重合性モノマーを１合させることによシ、
前記液状物質に不溶性のポリマーを生成し、懸濁粒子の
ｑ％ｌ！管形匠さ形成前記液状物實ｔ−被覆することを
特徴とする圧力定着トナーの製ｍ刀法によって達成され
る。

好ましい実施態様に従えば、前記本発明法における重合
性モノマーがラジカル重合性モノマーであり、また、油
滴が油溶性ラジカル重合開始−Ｊ及び／または架橋削を
含有していることである。

即ち、本発明は、少なくと本重合性物質と液状物質及び
着色剤とからなる組成物を分数媒中Ｋｌｌ濁分数させ、
該重合性物質が液状物質中から重合してゆくことで、析
出し、懸濁分数している微粒子の外壁を形成するととに
よシ得られる圧力定着トナーの製造方法である。

本発明の基本的手法は、次のようである。本発明に＃４
いられる重合性モノマーＦｉ液状であって本粉末であっ
てもよく、かかる重合性物質を液状物質と混合溶解せし
め、必ＩＩＩＫ応じて、重合開始剤又は架ｌＩ鋼を添加
し、該溶液と着色剤とを混合し、ついでこの組成物を分
散媒中に！！濁分数せしめ、微粒子化させる。このとき
取得管顕微鏡等によシ観察することで取得及び分散＃全
制御することができる。取得コントロールは、例えば懸
濁分散させる際に用いるホモミキサーの回転を制御する
事によシ行なわれるが、この時、回転数は４０００〜８
０００ｒｐｍ　の範囲ｉ好ましい。

ついで、該微教子ｔｍ濁分数させながら、１合性物質の
反応条＃−Ｙｒ設定し重合させる。前述の重合性物質が
重合してゆくことＫよシ、液状物質中から析出し、前記
徽教子のＩＡＩＩが形成される。この重合が完結した時
点で、均一で平楕な外１１をもつトナーが得られる。

得られる微細数子の？＄ＩＩを形成する重合体の特性と
しては、重合体の組成、構成によシ異なるが、ガラス転
移点−ｆＴｇｔ１６０℃以上が好ましく、重合体の分子
量＃１ｓｏｏｏ以上が好ましい。

本発明で用いられる液状物質は、加圧接着性管トナーに
付与するためのものであシ、流動性が為すぎると圧力定
着を行なった場合、液状物質により裏抜は中透き通しが
起り、−質が低下し、さらに両面コピーが不可能になる
。また、流動性が峙に低いと、定着の際に圧力定着の可
能な圧力が畠くなシ、コピー紙にカレンダりングや光沢
が尭生じ、Ｉａｍ画ｇＩＩ＃ｉつぶれてしまい、−璽が
低下する。

そのため、液状物質として、あるＩ！皺の粘皺を有する
本のが好ましく、液状物質の粘度としては、６０℃でｌ
Ｏ〜１００７ｊｃｐｓ　の粘耽を有するものが好ましい
。具体的に示すと、例えばｔ状ポリブテン、液状ポリク
ロロプレン、液状ポリブタンエン、エポキシ化大豆油、
エポキシ化トリグリセライド、エポキシ化モノエステル
、アジピン酸系ポリエステル、液状ポリエステル、ｔＪ
ｉｉＩＡ化パラフィン、トリメリット酸エステル、大豆
油などの植物−油−シリコンオイル、鉱油、ポリアクリ
ル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸
ブチル、ポリメタクリル酸ラウリル、アクリル酸エステ
ルのオリゴマー、メタクリル酸エステルのオリゴマー、
スチレン系モノマーのオリゴマー、スチレンとアルキル
アクリレート共重合体オリゴマー、スチレンとアルキル
メタクリレート共重合体オリゴマー、ポリ酢酸ビニル、
アスファルト、ギルツナイド等の石油系残量などがあけ
られる。

また、重合性物質としては、ラジカル重合性物質、轟合
性物賞、開環重合性物質などにわけられる。そｈぞれｔ
具体的に示すと、ラジカル重合性物質としては、エテ・
レングリフールジメタクリレート、ジエチレングリコー
ルジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタク
リレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート
、ネオペンテルグリコールジメタクリレート、ジプロピ
レングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロ
パントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメ
タクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレ
ート、などの多価アルコールメタクリレ−）、ジエチレ
ングリコールジアクリレート、トリエチレングリコール
ジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレ
ート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメ
チロールプロパントリアクリレート、テトラメチロール
メタントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ
アクリレート、などの多価アルコールアクリレート、ジ
ビニルベンゼンなどの多官能性ビニルベンゼン類など、
一般にビニル重合系架橋削として知られている本のであ
り、これらは単２１１４しくｔｉｍ合して使用でき、さ
らに、スチレン、パラクロｑスデレン、α−メチルスチ
レンナトのス″１： テレン類、アクリル酸メチル、アクリル酸エテル、アク
リル１ｌｎ−７０ビル、アクリル酸ステアリル、１クリ
ルｅ１２−エテルへ中シル、アクリル酸フェニル、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エテル、メタクリル酸ｎ
−ブチル、メタクリル酸２−エテルヘキシル、メタクリ
ル酸フェニルなどのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸
エステル類、アクリロζトリル、メタクリレートリルな
どのビニルニトリル類、ビニルメチルエーテル、ビニル
イソブチルエーテルなどのビニルエーテル類、２−ビニ
ルピリジン、４−ビニルピリジンなどのビニルピリジン
ＪＩｌ、Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−ビニルＩｎ化
合物類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、メ
チルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類、プロ
ピレン、エチレン、インブチレン、ブタジェン、イソプ
レンなどの不飽和炊化水嵩類、クロロブレンなどのハロ
ゲン系不飽和膨化水素類、などのビニル重合系単量体と
組み合わせて使用できる。

さらに開環重合性ｉ賞としては、エポキシ樹脂、エポキ
シ基をもクボリエ、ステルと水不溶性多価アミン類との
組み合わせなどがある。

また、縮重合性物質としては、アジピン酸、セパテン酸
、テレフタル酸、トリメリット酸などの多価カルダン酸
及びそれらの酸塩化物と、水不溶性多価アルコール、例
えはアジピン酸系ポリエステルにツボラン４００２．４
０１０．４０３２など日本ポリゆレタン工業社製、及び
ＡＤＫ。

Ｃｉｇ＠ｒ　Ｐ−２００，Ｐ−３（１０、ＰＮ−１５０
、ＰＮ−２２０、ＰＮ−２３０％ＰＮ−２５０、ＰＮ−
２６０、ＰＮ−２８０、ＰＮ−３１０％ＰＮ−３５０、
Ｐ　Ｎ　−４００％Ｏｒ＠ｐｅｘ　７．７などアデカア
ー〃ス化学社製）などとの組み合わせ、さらに多価カル
ボン酸又はそれらの酸塩化物と、水不溶性多価アミン類
との組み合わせなどがある。また、以上に挙げた物質を
単独又は組み合わせて朗いてもよ＜、ＷＫジプチルフタ
レート、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェ
ート、ジグテルアジベ−ト等のいわゆる高沸点溶媒を用
いて、液状物質の粘皺を適当に調整し用いて本よ鱒。

重合性物質と液状物質及び着色嗣とからなる組成物上Ｉ
Ｉｋｓ！子状に分散させる分散媒としては、水が最も適
当であり、水中に分散させる場合には種々の分散安定Ｉ
＠を使用することができる。例えばゼラチン、ゼラチン
誘導体、ポリビニルアルコール、ポリスチレンスルホン
酸、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセ
ルロース、ヒドロ、′？シ１０ピルセルロース、カルボ
キシメチルセルロースナトリウム、ポリアクリル酸ナト
リウムなどの水溶性高分子物質、ＨＬＢＩＧ以上のアニ
オン系界面活性剤や非イオン性界面活性剤、カチオン糸
界面活性剤、さらＫｌｌ！水性無機コロイド物質として
、コロイダルシリカ、アルミナ、リン酸三カルシウム、
水酸化第二鉄、水酸化チタン、水酸化アルミニウムなど
かあシ、それぞれ単独もしくは組み合わせて使用するこ
とができる。

本発明で重合性物質及び液状物質と組み合わせて使用で
きる着色削は、カーボンブラック、有色顔料、磁性粒子
、さらにカーボングラツクと磁性粒子の混合物、有色顔
料と磁性粒子の混合物などが使用できる。

さらに磁性粒子を用いた場合には、重合性物質と液状物
質への分数性を上げるために、ナタン系カップリング剤
、シラノ糸カップリング嗣、レシチンなどの一般に有機
質と無機質との親和性を改良することのできる、いわゆ
るカップリング剤を使用することができる。

また、定着性を向上させるために、例えば、ステアリン
酸くパルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、カップ
リン酸等の高級脂肪酸及びこれらの金鶴頃、密ロウ、木
ロウ、鵞ルナウ／＜ロウ、白ロウ、マイクロクリスタリ
ンワックス、合成ワックス、などを添加することもでき
る。

さらに、重合性物質として、ラジカル１合性物１ｉｔ−
用いた場合には、ラジカル重合開始−１を使用すること
が好ましく、例えば、ベンゾイルノく一オキサイド、ラ
ウロイルパーオキサイドなどの過酸化物、アゾビスイソ
ブチロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルなどのア
ゾビス系開始鋼など、一般にラジカル重合開始鋼として
、知られているものならばすべて使用することができ、
その量はラジカル重合性物質に対し０．１〜１０　ｗｔ
ｌ　、ＭＶしくは０．２〜５ｖｔ僑　使用することかで
きる。

定着性及び保存性の点から重合性物質と、液状物質、着
色Ｍ等の量は＃ｌぼ決定される。すなわち、重合性物質
は重合稜、トナーとなった時点で外壁を形成するもので
あるから、重合性物質が多すぎ６と、外壁として厚くな
シ、定着に必要な圧力が高くな、ａ、ｇｉｉｌが低下し
、定着不良となる。また、重合性物質が少なすぎると、
外壁が薄くな多、弱い９Ｓ８１となるため、保存時にブ
ロッキング等がおこりやすくなル、保存性が低■する。

このため、重合性物質社トナー全体に対し、５ｗｔ％〜
５０ｗｔ優、好ましくｔｉｔ　Ｏ〜４０　ｖｔ−使用す
ることができる。また、液状物１１ｉに定着性七トナー
に与えるものであるため、他ｉ１！に少ないと定着がで
きなくなる。このため、液状物質はトナー全体に対し、
９０〜１０ｖｔ暢、好ましくは８５〜１５　ｗｔ憾使用
することができる。

さらに着色剤はトナーに光分な黒化駿を与える本のであ
シ、カーボンブラック、有色顔料、染料、磁性粉など従
来トナー巾着色削として用いられている染料、顔料はす
べて使用可能であり、黒化１を与えるに必要な童だけ使
用することができ、必ＩＩＫ応じて組み合わせて使用す
ることができる。

さらに−区分系現會剤として使用する場合Ｋｔｊ、現儂
器Ｋｆ、分に保持されうるだけの磁性粉【含有していな
くて社ならない。このため−成分系現像剤として使用す
る場合には、磁性粉をトナーに対し３０〜７０ｗｔ斎、
好ましくは４０〜６５ｖｔ憾使用することが望ましく、
この場合にさらＫｍ述の黒化ｔを与えるためのカーメン
ブラック、有色顔料、染料などを必要な黒化皺を与える
量だけ添加することができる。また、本発明におｉでは
、荷電１１１０１４．オフセット防止網、流動化納等を
必要に応じて添加してもよい。

以１に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明がこ
れらに限定される本のてはない。

実施−１１ 上記組成物をよく攪拌、混合し、磁性インクを調整した
。ついで、この磁性インクｔコロイド状リン酸カルシウ
ム２０ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．
２ｇを分散させた水６０００１にホモジナイザーを用い
て、５０００ｒｐｍで３０分間分数した。このとき、粒
径を制御し、光学顕微鏡での観察結果で、平均粒径が１
０〜１５ｊ程ｔＫなるようＫ１１ｌｌ整した。ついで、
四ツＯフラスコにあけ、３００ｒｐｎｍ　で攪拌しなが
ら１０時間反応させた。塩酸で処理した後、Ｖ過、水洗
、乾燥し、平均粒径１２ｊの磁性トナーを得た。得られ
た磁性トナーは電子顯黴鏡での観察によシ、表面Ｋｍ磁
性粉露出しておらず、エチレングリコールジメタクリレ
ートとスチレンの共重合体による被喚が形成されている
ことがわかった。本磁性トナーを「トナー１」とする。

。 実ｊ１例２ ど１テ′ングリ″−”ジメタクリｖ−ト　　　１Ｇ０ｇ
上記組成物をよく攪拌、混合し、磁性インクを調整した
。ついで、実施例１と同様に分散し、７５Ｃ，１０時間
反応させ、塩酸によ如後処理を行なりた後、平均取得１
２ｊＩの磁性トナーを得た０本トナーも均一で平滑な表
面状態をもつことがわかった。本トナーをｒ）＋−２Ｊ
とする。

実施＠３ 上記組成−をよく攪拌、温合し、磁性インクを調整した
。ついで、実施ｆｉｌｌと同様に分散、反応、彼処ｍを
行ない、平均！！２１１１１ａの磁性トナーを得た。本
トナーの表面も均一で干潮な表面状態であることがわか
った。本トナーｔ−ｒ）ナー３」とする。

実施例４ 上記組成物をよく攪拌、混合し、磁性インクを得た。り
い太実施６例１と同様に分数、反応、後処理を行ない、
磁性トナーを得た。本トナーを「トナー４」とする。

実施例５　　　　　、、、、、、、、ｉ。

上記組成物を攪拌、混合し、磁性インクを調整した。つ
いで、実施例１と同様に分数、反応、後処理し、磁性ト
ナーを得た。本トナーを「トナー５」とする。

実施例６ 上記組成物を攪拌、混合し、磁性インクを得た。

ついで、実ｊｌｆＩＩｌと同ＩＩＫ分数、反応、後処理
し、磁性トナーを得た。本トナーを「トナー６」とする
。

実施例７ 本紀組成物を゛攪拌、混合【−１磁性インクを得た。

ついで、実施例１１と同様に分散、反応、後処理し、磁
性トナーを得た。本トナーｔ「トナー７」とする。

実施例８ 上記組成物を攪拌、混合し、磁性インクを得た。

ついで、実施例１と同様に分数、反応、後処理し、磁性
トナーを得た。本トナーヲ「トナー８」とする。

実施ｆｌ１９ 上記組成物を攪拌、混合し、磁性インクを得た。

ついて、実ｌＩｋ例１と同様に分数、反応、後処理し、
磁性トナーを得た。本トナーを「トナー９」とする。

比ＩＩＲ例１ 上記ＪｌＳＥ物を混合し、練肉、粉砕し、平均数径１２
ｓの磁性トナーを得た。　　・　１実施＄１１０ 以上で得たトナー１〜９及び比駿＠１のトナーを用いて
圧力定着性をテストした。その結果ｔＩＩ−１Ｋ示す・
　　　表　−１ （＠　定ＩＩＩＩ後、得られたーｇＩＩをセロハンテー
プで１ｉＩｃｆｉｌシ、このテープを剥がし走時にテー
プにｍ倫の転写がおこらない場合を０．一部起こす場合
はΔ、はぼ完全に剥がれた場合ｆ％とする、 表−１から明もかなＸうに１本発明に係るトナーは、低
い圧力て完全なる定着性′ｆ：丞すことがわかる。

実施例１１ 以上の各トナーについて、実施例１０に示した各定着圧
力によりてｉｉｉ＊を定着しえ。これら得られた各ｍｆ
ｌｌＫついて、画質のチェック及びｉｉｉ＊ａ皺の測定
を行なった。その結果を表−２に示す。

以下余白 表　−２ さらに、各ドナーについて、２５０００＆のロングラン
コピーテストを行なったところ、トナー１〜９について
Ｆｉ２５０００枚コピー後でも鮮明でかつ良好なｉｉｉ
惨が得られた。これに対し、比較例のトナーでは２５０
００枚コピー後では、カプリが発生して画質が低下して
いることがわかった。

憧だ、定着後の紙質は、トナー１〜９については普通紙
同様で、定着前となんら変化社なかったが、比較例のト
ナーを用いた場合では、定着圧力が高いため、紙に光沢
が発生し、さらにカレンターリングが起こる、といった
現象が見られた。

特許出願人　　小西六写真工業株式会社伏珊八　弁理士
　　坂　Ｏ信　昭 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１着色剤が分数された重合性モノマーおよび液状物
   質からなる油滴を水系中に分散し、懸濁させた後、前記
   重合性七ツマ−を重合させることＫより、前記液状物質
   に不溶性のポリマーを生成し、懸濁粒子の外ＩＩを形成
   させ、前記液状物質を皺覆するこメｔｉ徴と□する圧力
   定着トナーの製造方法。 （２）重合性モノマーがラジカル重合性モノマーである
   こと１に特徴とす本特許請求の範囲第１項記教の圧力定
   着トナーの製造７ｊ法。 （３）油滴が油溶性ラジカル重合開始嗣を含有している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項紀叡の圧力定着
   トナ」の製造方法。 （４１油−が％ｌＩｇ１１を含有して−ることを特徴と
   する特許請求の範囲１１４２項又はＩ！３項記教の圧□
   力定着トナーの製造方法。