JPS5995542A - トナ− - 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、電子写真法、静電写真法、磁気記録法或いは
静電印刷法などに用いられるトナーに関する。

従来、静電潜像、磁気潜像などをトナーと称する着色微
粉末で現像し、しかる後にその画像を保存しておきたい
時は、いわゆる「定着Ｊという操作が行なわれる。その
ような定着の方法としでは、該潜像担持面をそのままも
しくは転写体に転写した後、ヒートチャンバーでトナー
を溶解させると同時にトナーをうめ込む方法、溶剤を用
いてトナーを溶解して付着させた後に溶剤を除去させる
方法、定着液と称する樹脂溶液等を画像上Ｏて塗布して
固定する方法などが知られている。

またトナーを電気的潜像を用いて可視化する現像方法も
、例えば米国特許第２．８７４．０６３号明細書に記載
されている磁気ブラシ法、同２，６１８．５５２号明細
書に記載されているカスケード現像法、及び同２．２２
１．７７６号明細書に記載されている粉末置注、及びフ
ァーブラシ現像法、液体現像性等多数の現像法が知られ
ている。

これらの現像定着法において用いられるトナーは、上記
各種の現像定着法を満足し充分な性能が得られるように
構成される。従来このような目的に対しては、カーボン
ブラック、酸化鉄のような着色材料をポリスチレン、フ
ェノール樹脂のような結着材料と混合し、粉砕して微粉
末とし、必要に応じて分級等の操作をした後、各現像法
の必要に応じて磁性体やガラスピーズのようなキャリア
粒子や導電化剤と混合し適用される。このような形で用
いられるトナーは従来各種のものが知られている。それ
らは上記現像方法、定着方法に適合するように構成され
たものである。このように現像特性と定着特性を満足す
るような形でトナーは構成されるが、一般にこのような
現像特性と定着特性をバランスするのはむずかしい。そ
れはトナーが定着するために−は本質的に付着力、凝集
力をそなえていなくてはならず、また現像するためｖＣ
ｉｌ″１：トナーは各々独立に運動しなくてはならない
という基本的に相反する要求性能があるからである。特
に最近要求される高性能なトナー、高速度で現像定着す
るようなトナー、少ないエネルギー（例えば極くわずか
の圧力）で定着するトナーが要求される時、このような
条件はますます、きびしいものとなる。すなわち定着性
が良いトナーを作ろうとすればするほど現像特性はきび
しくなる。

このような矛盾を解決するために、現像性と定着性を殻
と芯に分離してカプセル状にしたトナーも提案されてい
る。しかしながら、実際にはトナーのような超微細粒子
状のカプセルを作るのはきわめてむずかしく、実際に充
分な特性を得ることは容易ではない。

また、前述の如く、従来トナーの一般的な製造方法は熱
可塑性樹脂と染料又は顔料の如き着色剤を混合して高温
で熔融混合し、混合物を室温になるまで冷却して微粒子
に粉砕したものである。しかしながらこのような製造法
によるトナーは、その製造法の故に形状、粒径が一定に
ならず、またトナー同士の均一性、トナー内部での均一
性を得ることが本質的に困難であり、それに起因するト
ナーの実用性能上の不充分さは様々な形であられれた。

またー、このような製造法によジトナーを製造するため
には多大の経費がかかり、％に微粒子を得るための工程
は極めて多くのエネルギーを要し、装置コスト面にもラ
ンニングコストの面でも多くをしめた。また、このよう
な製造法は使用する材料をも犬きく限定するものであっ
た。すなわち、微粒子状で均一なものを得るためＫはか
なり均一な混線が必要で、材料も混練性の良い材料を選
択する必要があった。また微粉状トナーを得るためには
、特に材料の粉砕特性が生産性上大きな問題であった。

すなわち、トナーとして作られるためには、そのバイン
ダーには先ず脆性が必要であり、それは必ずしもトナー
の性能から要求されるバインダーの特性とは一致せず、
トナーの要求性能から希望する特性のバインダーを従来
の製造法に用いることはできなかった。

これらの問題点を解決するために、いわゆる乳化重合等
の方法を用いて粒子を形成すると同時に重合を行なわせ
しめ、トナー粒子を得るという方法も提案されている。

しかしながら、このような方法でトナーを製造する場合
、分散を安定化させるために使用する乳化剤や分散剤を
完全にとりさることはむずかしく、トナー特性として充
分な性能を有するものを得るのは極めて困難であった。

本発明の目的は、圧定性にすぐれ、妙λつ現像性にすぐ
れた圧力定着用トナーを提供することである。

本発明の目的は、繰り返し使用した場合でも安定した性
能が得られ、凝集したり、ギヤ１ノアや金属スリーブや
感光体表面を汚染したりすることがないトナーを提供す
ることである。

本発明の目的は、加圧ローラーへのオフセットを起こさ
ずキャリア、現像ス１ノーフ゛、感光体への汚染を起こ
さない圧力定着トナーを提供することである。

さらに本発明の目的は、多数回の使用に対しても安定で
変化したすせず、妙ｘつ長期間の保存に対しても安定で
保存容器中で変イヒしたりしないトナーを提供すること
である。

捷たさらに本発明の目的は、特に顔料力よ均一に分散し
たトナー粒子を得ることにめる。

また、さらに本発明は、前述従来の製造法の問題点を解
決した新規な製造方法を提案し、均一な形状と均質な組
成を有するトナーの製造方法を示し、より安価なトナー
の製造方法を提案する。その特徴とするところは、乳化
重合法で形成した液滴粒子（好ましくは０．１〜０．２
μ径）を重合反応で生長せしめ、以下で定義されるＢ４
が８〜１２μ、γが１〜１．２であるようにしたトナー
にある。

ＤＩ＝Σｎｒ／Σｎ Ｄ４＝Σｎｒ／Σｎｒ３ γ＝Ｄ４／ＤＩ ここにおりて、ｒけ粒子の直径、ｎｌ’を個数を表わす
。

ｒおよびｎは、いわゆる粒度分析装置を用いて測定され
る。光学的観察から測定するもの、粒子沈降速度から測
定するもの、またレーザー光の散乱を利用するもの等が
ある。いずれの粒度分析装置を用いても良いが、ＤＩ、
Ｂ４．％にＢ４を正確に算出するためには、できるだけ
大量の粒子を測定することが望ましい。

本発明によるトナーの粒度を測定するためには、従来知
られている各種の粒度分布測定装置が利用できる。この
ような粒度分布の巾の狭い粒子に関しては各種の泪１（
定法を用いても比較的差は少なく、光透過式の粒度分布
測定器、光散乱を利用したもの、レーザーの散乱光を利
用したものなどを用いることができるが、最も好ましい
のは粒子を導電性の液に分散し、粒子が細孔を通過する
際に生ずる液体の電気抵抗変化を増幅して粒子の数と体
＠を測定する装置で、商品名としてコールタ−カウンタ
ーとして市販される装置である。粒子は０．１％程度の
食塩水に分散され、５０μｍたは１００μのアパーチャ
ーを用いて測定される。

本発明を実現する一つの方法は、例えばあらかじめ乳化
重合法により０．１〜１．０μの単分散粒子を作り、そ
れを上記重合体粒子を膨潤させるが溶解しない重合開始
剤および染顔料を含む溶媒中に上記ポリマー粒子を浸漬
して膨潤させ、さらに七ツマ−を含む水溶液中に分散し
、この粒子を水溶液中のモノマーで膨潤せしめたのちま
たは膨潤させながら、この粒子の中でモノマーを重合せ
しめて粒子を生長させる。

本発明で、乳化重合及び乳化重合法で形成した液滴粒子
を生長させる為に使用しうる重合単−ｉｉｌ［としてＨ
、スチレン、ｐ−クロルスチレン、ビニルナフタレン等
のスチレン系モノマー；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、安息香酸ビニルおよび酪酸ビニルなど；αメチレン
脂肪族モノカルボン酸類のエステル（たとえばメチルア
クリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレ
ート、インブチルアクリレート、ドデシルアクリレート
、ｎ−オクチルアクリレート、２−クロロエチルアクリ
レート、フェニルアクリレート、メチルα−クロロアク
リレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレー
トおよびブチル−メタクリレートなど）；Ｎ−ビニル化
合物、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、
Ｎ−ビニルインドール等がある。これらのモノマーは単
独または混合して用いられる。

また、本発明で使用しうる着色剤としてにカーボンブラ
ック、ニグロシン染料、ランプ黒、スーダンブラックＳ
Ｍ、ファースト・エロー０１ベンジジン・エロー、ピグ
メント・エロー、インドファースト・オレンジ、イルガ
ジン・レッド、バラニトロアニリン・レッド、トルイジ
ン・レッド、カーミンＦＢ、パーマネント・ボルドーＦ
ＲＲ，ピグメント・オレンジＲ１リノール・レッド２Ｇ
、　レーキ・レッドＣ、ローダミンＦＢ、ローダミンＢ
レーキ、メチル・バイオレッドＢレーキ、フタロシアニ
ンブルー、ピグメントブルー、ブリリャント・グリーン
Ｂ１フタロシアニングリーン、オイルイエローＧａ、ザ
ポン・ファーストエローＣＧＧ、　カヤセットＹ９６３
、カヤセットＹＧ、スミプラスト・エロー〇Ｇ、ザポン
ファーストオレンジＲＲ，オイル・スカーレット、スミ
プラストオレンジＧ１オラゾール・ブラウンＢ１ザポン
ファーストヌカ−レットＣＧ、アイゼンスビロン・レッ
ド・Ｂ　ＥＨ。

オイルピンクＯＰ１ビクトリアブルーＦ４Ｒ。

ファーストケンブルー５００７、スーダンブルー、オイ
ルピーコックブルーなど公知の染・顔料を全て使用する
ことができる。

染顔料以外に荷電制御等を目的として、金属錯体、コロ
イド状シリカ等を共に使用しても良い。

乳化重合に使用しうる乳化剤としては石ケン、カチオン
活性剤、アニオン活性剤、レニオン活性剤、フッ素活性
剤などが使用しうる。

　　ｗｔ 好ましくは０．１〜０．５喘％添加するのが好ましい。

次いで行なわれる重合体粒子の膨潤に用いられる溶媒と
してはアルカン、アルケン等がある。

次いで行なわれる重合体粒子の生長反応に用いられる開
始剤としては、例えば有機パーオキサイド、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、
シクロヘキサノンパーオキサイド、ジー上ブチルハイド
ロパーオキサイド、ラウリルロイルパーオキサイド等が
使用しうる。

このように製造された本発明のトナーは、真球状であり
、また粒径も極めて均一である。また粒子内部でもモノ
マー中に顔料を入れて重合反応を成長せしめるために、
従来法で作成されたトナーと比較して均一である。この
ように形状的にも粒径としても、また内部組成的にも極
めて均一性が高いことが本発明のトナーの大きな特徴で
ある。この結果、本発明によるトナーは極めて流動性が
高く、また安定で保存、環境等でも品質が変化すること
がなく、また均一な画像を得ることができると共にその
変動も少ない。

〔実施例１．〕 １．５４のイオン交換水に１ｇのラウリル硫酸ナトリウ
ムを溶かし酸性炭酸ナトリウムによりＰＨＩＯに調整し
、これにスチレンモノマー３００きまぜて乳化させる。

内部温度が７５°Ｃに達し温槽の温度ヲ８０°Ｃとして
１時間保つことで、０．１２μの単分散ポリマー粒子を
得た。

含むヘキサデカン３ｍｔｅフラスコの還流器から１０ｃ
ｃ／分の割合で滴下し、上記ポリマー粒子をヘキサデカ
ン分散液で膨潤させ、２μのポリマー粒子を得た。上記
サスペンション２０ｍｔ’ｅ別ぽ の３ｔの４つロフラスコに移し、０．１＃４Ｘのラウリ
ル硫酸ナトリウム水溶液１１に加え、還流冷却器からス
チレンモノマーｅｌＯｃｃ／分の割合で滴下しながら系
の温度を５５°Ｃに保ち、スチレンモノマー１ｔを滴下
し、滴下が終了した後、系の温度を８０°Ｃに上げて１
時間攪拌をっスビロンブラックＢＨｔ−含むヘキサデカ
ン１ｔを滴下して粒子中にヘキサデカンとカーボンブラ
ックおよびスビロンブラックＢＨｅ含浸させた。

上記顔料を含有するポリマー粒子のサスペンションをス
プレードライヤーで噴霧乾燥することでＤ４が１０μ、
γが１．２のトナーを得た。

上記トナーと鉄粉ＥＦＶ　２５　ｏ／　４００　Ｍｅｓ
ｈ　ｅｔ を混合し、トナー濃度８繊％の現像剤を調整レキヤノン
ＮＰ−６０００機で現像したところ、カブリのない鮮明
な画像が得られた。環境また経時における変化もほとん
どなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 乳化重合法で形成した液滴粒子を重合反応で生長せしめ
   、以下で定義されるＤ４が８〜１２μ、γが１〜１．２
   であるようにしたトナー。 ＤＩ＝Σｎｒ／Σｎ Ｄ４＝Σｎｒ／Σｎｒ３ γ＝　Ｄ　４／Ｄ　Ｉ ここにおいて、ｒは粒子の直径、ｎは個数を表わす。