JPS59152450A - 静電荷像現像用トナ−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】 本発明は静電荷像現像用トナーの製造方法に関し、更に
詳細には、必要に応じて染顔料や他の添加剤を重合性単
量体に含有させ、該単量体の系を分散媒中に懸濁し、重
合して得られるところの静電荷像現像用トナーの製造方
法に関する。

従来トナーは一般に熱可塑性樹脂中に着色剤、その他添
加剤を溶融混合し、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
。この製造法はかなり優れたトナーを製造し得るがある
種の制限がある。

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、あまシ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
め割に合わない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。さらに複写機の現像器
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、圧定惰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。

トナーの他の必要条件は、現像に適した摩擦帯電特性を
有すること、優れた像を形成すること、放置して性能の
変化がなく、凝固（づロツ士シクなと）しないこと、適
当な熱あるいは圧定着特性を有すること、感光体表面な
どを汚染しないことなどがあげられる。特に定着におい
ては、トナーが定着ローラーに付着し、次にきたコピー
紙上に再転写されるオフセット現象が常に問題となって
おシ、それを防止するだめ定着ローラーにシリコジオイ
ルのようなはく離削を塗布することが行なわれてきた。

しかし近年、トナー中にポリづロヒレシ、ポリエチレシ
などのポリオレフィルを・含有させ、定着ローラーには
く離削を塗布しないでオフセットを防止する方法が一般
的となった。しかしこの方法はオフセット防止に光分な
効果を発揮しないため、補助的な定看ローラークリーニ
シタ装置が必要であったり、メシテ丁ルスなしに大量コ
ピーすることができない０そこで、ポリオレフィルをさ
らに天竜に加えるか、あるいはよ、！ｌｌｌ低融点のポ
リオレフィルを用いることが試みられたが粉砕機もしく
は分級器で融着を生じたり、あるいはトナー表面に低融
点のポリオレフィルが顔を出すためづロツ＋シクしたり
、流動性が悪くなシ現像性を著しく低下させるのである
。

そこで、粉砕法の欠点を克服するために、懸濁重合法に
よるトナーの製造方法が提案された。

すなわち、この方法は粉砕工程を全く含まないため脆性
は必要でなく形状も球形であるため流動性に優れ、その
ため摩擦帯電が均一である。

しかしながら、合一のない安定に懸濁した系で重合を行
うこと、また、重合によって均一な粒径分布を有する微
細な重合体粒子を得ることは技術的にむすかしい。そこ
で重合性単量体系を水中で懸濁重合するに際し、重合の
進行にともない重合体粒子の合一を防ぐために懸濁安定
剤を使用する。

一般に懸濁安定剤には、難溶性の微粉末状の無機化合物
、例えばＢａＳＯ４、Ｃａ５Ｏ４、ＭｇＣＯ３、ＢａＣ
Ｏ３、ＣａＣ０ａ、Ｃａａ（ＰＯ４）ｚ　　のような難
溶性塩類、珪藻土、タルク、珪酸、粘土のような無機高
分子、金属酸化物の粉末、水溶性高分子、例えばポリビ
ニルアルコール、ゼラチシ、澱粉などがある。

またさらに攪拌も重合の安定性、粒子の大きさに影響を
与える。高速攪拌では重合は安定するが粒子が必要以上
に小さくなってしまう。また逆に低速攪拌ではゲル化し
て粒子が得られない場合がある。よって適切な条件を選
ぶ必要がある。

しかしながら、とてしらの方法においてもトナーとして
満足する粒径、すなわち個数平均径ｌＯ〜２０μ位の倣
細な粒子を得ることはむすがしい。それは、結局曾−を
防ぐ方法が充分ではないからである。そこで、里合性年
重体と無機質分数列との組み合わせに２いてカチンル注
虚合性単索坏ｊたは鼾水浴惟有機ア五シ化合物の奈加に
より血合バエ単二Φ体オ■子の界面が万チＡ゛シに帯電
してυす、一方無憬ｊ」分散剤は重合性単量体粒子と反
メゴアニオルに８ｒ屯し　このたり皇彷性単量体靭子の
ぶ面全無＠躊分敏削がイオシ旧な強固な納会にＬｖ諷〜
児全に均一に被接し合一を防き、個叙平均径カニ１０〜
２０μ位の糖粒子を侍る方法が従業ざｎている。

しかしながら、やはりこの方法においてもトナーとして
充分満足する粒径とは言えないのである。なぜならトナ
ー程度分布はより狭い方がより好ましい。すなわち、粒
径が均一になってくれば一つ一つの粒子の帯電量がほと
んど同じになり、そのため安定１〜だ画像を得ることが
できるのである。粒度分布を狭くすればするほど画像は
安定し、細線の書現性が良く、かぶシがなくなってくる
。

またさらに、この方法によるトナーはオフセット性、定
着性とづロツ＋シク性及び明、像性という相反する性質
を満足させることがむずがしい。この方法によるトナー
は、粒子表面にカチオシ性基が集１っているが全体がほ
とんど均質な重合体であるため、熱定脂性改善のため、
分子量を小さくし、Ｔｇ　（カラス転移点）を１氏くす
るとラロツ＋シク性が悪くなり、またそれは現像にも反
映し、画質を悪くすることにもなる。

その逆にづロツ＋シク性を改善するため昼分子量化ある
いは架橋などを行うと、今度は熱定着性が悪くなるとい
う悪循禦におちいる。

そこで、−ｍ類あるいは二ａ！類以上の重合性単量体に
、必要ならば染顔料及び重合体及び他の除加削を含有せ
しめた系を、アニオシ性分散剤を分散した分散媒中に懸
ｉ′拘し、重合する系において、該重合性単量体にカチ
オシ性重合体もしくは共重合・体を含有させ重合する方
法が提案された。

理論にとられれるわけでｔｒｉ々いが、前記の方法に２
いて単量体系中にハナ′）１′シ性重合性単量体又は難
水溶性Ｍ機ア三シ化合物などを添加した場合こ肛らの吻
ｆ「は恋イ蜀籾子表面に巣より、単量体系中から分散媒
系中へわずかに分配し、粒子と分散媒の界■が不旌大に
なりそのたの懸濁粒子が少し小安定になる７ζめ程度分
布が充分狭いとは言えなくなると考えられる。これを力
チオシ性京合俸を単量体系中に詮イ１させるこの方法に
よって行うと、鵜、偏粒子辰面に果まつ／ヒカチオシ性
車合体は単量体系中から分散媒系中に全く分配さｒしる
ことが：ケい。これは高分子量化さ扛ているためである
。そのため、懸濁粒子の界面がしっタシし、安定になる
ため粒径がよりそろいやすくなってくるのである。

そして巷に、カチオシ性重合体もしくは共重合体は懸濁
粒子表面に集まるため、一種の殻のような形態になり、
得られた粒子は擬似的な、ｉ−５セルとなる。すなわち
、始めの重合体単量体の束合とは７＞＞刀為わシなく、
殻に当るカチオシ性重合体もしくは共重合体は好みの卓
合度の樹脂を使用することができる。そのため円部は比
較的は分子量の定着特性の優れたものになるように重合
し、殻の部分に当るカチオシ［生型合体もしくは共重合
体は比較的高分子量のプロツキシタ性の艮い現像性、１
ｉｊ４摩耗性の慶れた樹脂を用いることが−ごきる。

以上の方法によって、ドブ−として実用上満足するもの
を得ることができるが、しかしながら、さらにトナーケ
こがせもねる一安求は多い。すなわち、より省エネル＋
−での定眉を現像性やラロツ＋シク、流動性、耐摩耗性
の特注を低下させないで行なうことが強く望まｔでいる
。

そこで本発明の目的は、かかるＭｉ濁重合によるトナー
において新規なる静電荷像現像用トナーの製造方法を提
供するものである。

さらに本発明は、粒度分布が非常に狭い静電荷体現１埃
用１−Ｔｍの製造方法を提供するものである。

さらに不発明は、定ガＪ性、ス゛フセパノト住が良くし
かもづロツ辛シタ性の艮いトナーの製造方法を提供する
もので、４）る。

さらに不発明は、流動性が艮く現像性の艮い静′厄何１
スリε株ＪＯｉ−Ｊ−の製造方法を提供するものである
。

さしく／ζ本発明は、ｌ１ｉ７　Ｊ４’ｒ：稲作の」、
１い耐・電荷像塊像ハＪトリーの裂コ・既方法を提供す
るものである。

すなわ−リ、−極月のるい（ｒま二種病以上の重合性単
量体に、必妥Ｖコ応じ染顔料および恵仕体および他の添
加剤を合方せしめた糸を、アニスシ性分散剤を分散した
分散媒中に懸濁し、■合する系においで該皿合性、ＬＰ
童体にカチオシ性Ｎ仕体もしくは共重合体と灰化水系化
合物を含有させ１合することによりその目的ｒ達成する
ことができる。

理論にとられれるわけではないが、本発明において用い
る炭化水素化合物は疎水性であり、低分子量でりるため
、極性蒲を崩し分子量の大きいカチンシ性血合体とは混
ざりにくいため、刀チ堵シ性頁合体の業まる表１１１Ｉ
にはでないでトナーの内部に押し込丑れる形となる。ヤ
しで足盾時に内部より出て、定漸性、オフセ・リド性を
顕著に改衰する。この時炭化水素化付物は、可ｖ化、滑
剤、オイル効果の１動きケしていると考えらｎる。

本発明に用いる炭化水素化合物とはＣ６以上の炭素を有
するバラフィル、ボリオレフイ：Ｊなとが好１しく、例
えは、バラフィルワックス（日本石油）、パラフィルワ
ックス（日不棺蝋）、マイクロワックス（日本石ｍ）、
マイクロクリスタリシワックス（日本１Ｍ蝋）　、ＰＥ
　−１３０（へ十スト〕、三井ハイワックスｌｌ０Ｐ（
三井石油化学）、三井ハイワックス２２０Ｐ（三井石油
化学）、三井ハイワックス６６０Ｐ（三井石油化学）な
どであシ、特に好ましくはバラフィシである。

壕だ本発明に用いるカチオシ性重合体としてはジエチル
アミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアク
リレート、ジエ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、Ｎ−ｎ−づト＋シアク
リルア三ド、トリヌチルアシ七ニウムクロリド、タイア
セトシアクリルア三・ド、アクリルアミド、Ｎ−ビニル
カルバソール、ビニルヒリジシ、２−ビニルカルバソー
ル、２−しドロ士シー３−メタクリルオ士シプロヒル、
トリメチルアシ上ニウムクロリド、２−しドロ士シー３
−アクリルオ士ジプロピル、これらの窒素を４級化した
ものなど、窒素を含む単量体の重合体、もしくは次の単
量体の−ｍ６るいは二種以上との共重合体たとえばスチ
レシ、Ｏ−メチルスチレシ、Ｐ−メチルスチレシ、２・
４−ジメチルスチレシ、Ｐ−ｎ゛づチルスチレシ、ｐ−
ｔｅｒｔ−づチルスチレシ、Ｐ−ｎ゛ドデシルスチレシ
Ｐ−クロルエチルシ、Ｐ−フェニルスチレシ等のスチレ
シ類、ビニルナフタしシ類、エチレシ、フロヒレシ、イ
ソブチレジ等のエチレシ不飽和ｔノオレフイシ類；塩化
ビニル、酢酸ビニル、酪酸ビニル、ベシジエ酸ビニル等
のビニルエステル知；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、アクリル酸イソづチル、
アクリル酸プロヒル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリ
ル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エ
チルへ＋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、α−クロルアクリ
ル酸メチル、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−ラチル、メ
タクリル酸イソづチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メ
タクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリル、ヌタクリ
ル酸２−エチルへ士シル、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三ノエチルなどのα−メチ
しシ脂肪族ｔノカルボシ酸エステル類、アクリロニトリ
ル、メタクリレートリル、アクリルアミドなどのアクリ
ル酸もしくはヌタクリル酸誘導体；ビニルメチルエーテ
ル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソづチルエーテル
などのビニルエーテル類；Ｃ二ルメチルケトシ、ビニル
へ＋シルケトシ、メチルイソラロベニルケトシなどのビ
ニルケトシ類；Ｎ−しニルヒロール、層−ビニルカルバ
ソール、到−ビュルイ、ドール、ヘーピニルヒロリヂシ
などのＩＮ−ビニル化合物などを皐けることができる。

本発明に用いる重合性単量体としては、たとえばスチレ
ル、Ｏ−ヌチルメチし・υ、Ｐ−メチルスチレシ、２・
４−ジメチルスチレシ・Ｐ−ｎ−づチルスチレシ、Ｐ　
−ｔｅｒｔ−づチルスチレシ、ｐ−ｎ°ドヂシルスチレ
シ、Ｐ−クロルメチ１ノシ、Ｐ−フェニルスチＶル等の
スチレシ剣・ビニルナフタレジ類、エチレシ、プロヒＶ
シ、イソづチレシ等のエチレシ不飽オ日七ノオレフイシ
類；塩化ビニル、酢酸じニル、酪酸ビニル、ベシジ工酸
ビニル等のビニルエステル類；アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸ｎ−づチル、アクリル酸イソ
づチル、アクリル酸う０ヒル、アクリル酸ｎ−オクチル
、アクリル酸ドデシル、アクリルばラウリル、アクリル
酸２−エチルヘ＋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、α−クロ
ルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸づロピル、メタクリル酸ｌ）−
づチル、メタクリル酸イソづチル、メタクリル敵ｎ−オ
クチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリル
、メタクリルぽ２−エチルへ＋シル、メタクリル酸ステ
アリル、メタクリルｌ故フェニル、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ヱナルな
どのα−メチレジ脂肪族七ノカルポシ酸エステル類、ア
クリロニトリル、メタクリレートリル、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；ビニル
メチルエーテル、ビニルエチルエーテル、Ｃニルイソづ
チルエーテルなどのビニルエーテル類；じニルメチルケ
トシ、ビニルへ士シルケトシ、メチルイソプロベニルケ
トシなどのしニルケトυＭＡＮ−ピニルヒロール、Ｎ−
ビニルカルバシール、Ｎ−ビニルイシドール、Ｎ−ビニ
ルヒロリヂシなどのべ一ビニル化合物などを挙げること
ができる。

これらを−棟あるいは二種以上用いても良い０またこれ
らの重合体の一種あるいは二種以上を重合性単を体に含
有させても良い。

本発明に用いる車台開始剤としては例えば、アソ゛ビス
イソづチロニトリル（ＡよりＭ　）　、ベルソイルバー
オ±υイド、メチルエチルケトシパーオ士サイド、イソ
づロヒルパー４゛士ジカーボネート、＋ユメルハイドロ
パーオ十寸イド、２・４−ジクロリルベシソイルパーオ
＋サイド、ラウロイルパーオ士サイド等を使用して行な
わせるこ＼、 また本発明においては架橋剤を用いて、架二とができる
。

重合体としても良い。例えは１．；ビニルベシゼシ、ジ
ピニルナフタレシ及びそれらの誘導体、例えば、ジエチ
１７シタリコールメタクリレートトリエチレシクリコー
ルメタクリレートエチＶシクリコールジメタクリレート
テトラエチレシクリコールジメタクリレートなどのジエ
チレシ（’ＩＥ　カルポジ酸エステル、１．ｚ−１０ヒ
レシクリコール、１，３−づタシジオールなど一般の架
橋剤を適宜用いることができる。

本発明に用いることができる分散剤は知られているアニ
オシ性分散剤を用いることかできる０例えば、ポリビニ
ルアルコール、部分ケシ化ポリビニルアルコール、その
他のビニ）しアルコール共重合体のような水溶性筒分子
、また、コロイダルシリカ、例えばアエロシール≠２０
０あるい！’ｉ＋３００のような微粉末状無機物化合物
を挙げることができる０ 本発明に用いられる染顔料としては一般に知られている
ものを適宜に用いることができる０さらにカーポジづラ
ック、磁性体も用いることができる。特に磁性体は表面
処理したものが良い〇 懸濁方法は重合開始剤、カチオシ性重合体もしくはその
共重合体、単量体及び添加剤、染顔料、架橋剤などを均
一に溶解又は分散せしめた単量、１体系を、懸濁簀足剤
を含有する分散相すなわち連続相中に通ｎの撹拌機又は
ホ七ミ＋サー、ホ七ジ１イザ等によ逆分散せしめる０好
ましくは単量体液滴が、所望のトラ−粒子のサイズ、一
般に３０μ以下の大きさを廟するように攪拌速度、時間
をｐＡ整し、その後は分散安定剤の作用によりほぼその
状態が維持されるよう、攪拌を粒子の沈降が防止される
程度に行なえばよい。

重合温朋を迷光に設定し１台を行なう。反応終了後、生
成したトナー粒子を、処理洗浄、沖渦、デカシテーショ
シ、遠心等の如き適農な方法により回収し乾燥する。

このトナーを現像する方法は、公知の方法が全て適用で
さる。例えば、カスケード法、磁気づウシ法、マイクロ
トーニシタ法、などの二成分机像法；導箪性−成分現像
法、絶縁性−成分現像法、ジャシヒシク現像法などの磁
性体を含有する一成分現像法：粉末雲法及びファーづラ
シ法；トナー担持体上に静電的力によって保持されるこ
とによって現像部へ搬送され現像される非磁性−成分現
像法などを挙げることができる。

実施例１ を７０℃に加温し、共重合体、パラフィシワックス、開
始剤などをスチＬ／シ七ツマ−に溶解する。これをＴＫ
ホモ三十サす（特殊機化工業製）の如き高剪断力混合装
置を備えた容器の中で約６０℃に加熱しながら約５分間
混合した。

別に水１０００　ｃｃにアエロシール＋２００を４ｇ分
散し、約６０℃に加温し、ＴＫホモミ士ササ−攪拌下に
上記七ツマー系を投入、４０００　ｒｐｒｎで約１時間
指、拌した。そののち、この混合系をパドル刃攪拌で攪
拌し重合を冗語させた。こののち分散剤を原去恢水況し
、ｒ過、礼法し、１〜づ゛　−を　得　た　。

得られたトナーは、個畝平均径９．１μｍ、個数分布で
６．３５μｍ以ドが１８％、体積分布で２０．２μｍ以
上が１チであった（コールタ−カラシタ−、アバ−チャ
−１００μ）。

これを作成法は同じで組成物の異なる比較例１〜３と比
較した。比較例の他の組成物は実施例と同体でりる。

実用１ノベルは０６以上　） 画出しは鉄粉＋セリアＥＦ“ｖ２５０／４ｏｏ（日本鉄
粉）とトナーをトナー濃度１０ｗｔ矛になるように混合
し、状像薊とし、複写磯工任５５００により反転現像し
て行なった。また、定活性テストは、シリコジオイルな
との離型ｆ１すを塗布し彦いＰＣ−１０の定着器を用い
て行なつ７ζ０流動性は央際の現１象器内での１伐によ
って判障丁した。

実施例２ 上記材料を実施例１とｉＵｔ様に作成し、トナーを得た
。伶ら扛た１−ナーは個数平均径８．７μｍ１他）数分
布で６．３５μｍ以下て２０襲、体積分布で２０．２μ
ｍ以上が０％であった。

比較例として次のようなトナーを作成し、実施例１と同
様に比較した。

画出しは、ＰＣ−１０複写機によって行ない、定着性も
同機の定着器を用いた。

実施例３ を実施例１と同僚に作成しトナーを得た。比較例のトナ
ーを実施例１．２と同様に作り比較した。

画ｄコしはトナー相持体上Ｋ　％ｐ　寛的力によって保
持されること例よって現像部へ搬送され現像されるＯ＋
レリア私ｉすを混合せす、トナー中に磁性体を含−１な
いトナーを現像する方法によって行なった。

定光性はＰＣ−１０複写戦の熱ローラ一定沿器を用いて
イ］なった。

実施例４ 実施例１と同様の方法で作成し１−す−に：得た。

これを実施例１〜３と同様に比較例トナーを作成し、比
較した。

ここで現像方法は、実施例３と同様である。

定着性はＰＩｌ１体ローラーによる圧力定着器を用いて
行なった。

１爛す

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重合性単量体とカチオシ性ｌ（合体もしくは共重合体と
   炭化水素化合物を含不する七ツマー系をアニオシ性分散
   剤を含鳴する分散媒中に゛懸濁して沖：合することを特
   徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。