JPS60175056A - 光導電性トナ−およびその製造方法 - Google Patents

光導電性トナ−およびその製造方法

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JPS60175056A
JPS60175056A JP59029602A JP2960284A JPS60175056A JP S60175056 A JPS60175056 A JP S60175056A JP 59029602 A JP59029602 A JP 59029602A JP 2960284 A JP2960284 A JP 2960284A JP S60175056 A JPS60175056 A JP S60175056A
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JP
Japan
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toner
particles
dispersion
polymer
mixture
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JP59029602A
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English (en)
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Akira Suzuki
明 鈴木
Masato Shimada
島田 征人
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/09Colouring agents for toner particles
    • G03G9/0926Colouring agents for toner particles characterised by physical or chemical properties
    • GPHYSICS
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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】 玖l」υL この発明は、米国特許第2,940,847号のシュガ
ーマンプロセス及び特公昭43−21781号の電気泳
動法プロセス等に用いられる光導電性トナーおよびその
製造方法に関する。
従来技術 従来、光導電性トナーは、軟質重合体と着色剤とを溶融
混練させて、重合体中に着色剤を分散させ、この着色剤
分散重合体を微粉砕して製造されるが、この製造方法に
よって得られる微粉体はその粒径分布が非常に広く、実
用に供し得るトナーを得るには、更に分級をしな番ノれ
ばならないので、結局製造工程が複雑で、コストが高く
なるのが欠点であった。
また、製品である粒子の形状が不定形であるために、流
動性が悪いのが欠点であった。
一方、粉砕工程なしで、直接、着色重合体微粒子をつく
る方法として、重合法による製造法が提案されている(
例えば、特公昭36−10231号、同47−5183
0号、同51−14895丹、特Uil昭53−177
35@、同53−17736号および同53−1773
7号参照)。
これらは、いわゆる懸濁重合法によるものであって、重
合性組成物、重合開始剤および着色剤を成分とJる重合
性組成物を、水性分散媒中に懸濁し重合して直接トナー
を製造するものである。
この方法は、生成されるトナーの粒子が球形であって、
流動性が優れており、しかも製造工程が簡略であってコ
ストも低廉という長所を有するが、粒径分布の均一化が
むずかしいという問題がある。
目 的 この発明は、従来の光導電性トナーとしての特性を有し
ながら、なお、かつ、流動性が優れ(球形であること)
、電荷特性が安定し、〈粒径分布が狭い)、かつ、光感
度が向上(多層構成)したトナーを1りることを目的と
している。
構 成 (1)実質的に球状で透明なポリマーからなる核体粒子
ど、この核体粒子の表面に段りた、少な(とも光S電性
物質と微小ポリマー粒子の混合物からなる被l!i層と
からなることを特徴とする光導電性トナーおよび 12] 実質的に球状で透明なポリマーからなる核体粒
子と光導電性物質を微小ポリマー粒子分散系に、この微
小ポリマー粒子の凝集、合一が起らない条件下で加え、
均一に分散させた後、この微小ポリマー粒子のガラス転
移温度(Till )以上の温度で噴霧乾燥づることに
より、球状で透明な核体粒子表面に、ポリマーと光0電
性物質の混合物からなる被覆層を形成させる光導電性ト
ナーの製造方法である。
上記トナーの構成を第1図を参照して具体的に説明する
と、まず球状で透明なポリマーからなる核体粒子1の表
面に光導電性物質と微小ポリマー粒子の混合物からなる
被mF/m 2を設番ノたものである。
光導電性層は薄いほど(1μ程瓜)光感度が向上するの
で、光導電性物質が核体粒子中に含まれているものに比
較して、この発明のように光導電性物質が被覆層に含ま
れているトナーの方が機能はIQれている。
これらの核体粒子または被覆層について説明すると、 A)球形ポリマー核体粒子 材料は、アクリル酸エステル樹脂やスチレン系樹脂など
の熱可塑性プラスチック透明粒子である。この核体粒子
は市販品を購入することもできるが、製造A′る時には
、通常のスプレードライ法、懸濁重合法、有機溶媒系懸
濁重合法、シード乳化重合法等による造粒方法によって
製造できる。
粒径としてはトナー用核体として 1〜20μ程度の許
容範囲があるが、この発明でいう均一粒径分布(平均粒
径値に対して130%以内のバラツキをもつこと)のト
ナーをつくるためには、この核体粒子の粒径分布を均一
にしておく必要がある。したがって、そのために上記製
造法について検討すると、スプレードライ法と懸濁重合
法は造粒後、分級が必要となるが、有機溶媒系分散重合
法とシード乳化重合法の場合は分級は不要である。
B)光導電性物質とポリマーの混合物からなる被覆層 微小ポリマー粒子分散系に、この微小ポリマー粒子の凝
集、合一を起さない条件下で、上記球形の核体粒子およ
び光導電性物質を加え、均一に分散させた後、この微小
ポリマー粒子のガラス転移渇U(’l)以上の温度で+
l[乾燥することにより、球状の核体粒子表面にポリマ
ーと光導電性物質の混合物からなる被覆層2を形成する
この被覆層形成の場合の重要な点はpl−1変化、機械
的剪断作用に対して微小ポリマー粒子(ラテックス粒子
)の安定性を維持することである。これらを具体的に説
明すると、1、乳化剤はアルキル(ベンゼン)硫酸塩、
アルキル硫酸エステル塩、ナトリウム硫酸塩の綜合物等
であり、その量は、樹脂100鴛吊部に対して、0.5
〜10重量部、好ましくは1〜5重量部である。
2、’ p+−+コン]〜ロールはpl−18以上が適
当であり、好ましくはI)H9以上である。
3、粘度上昇抑制のために、攪拌力の調節も適時必要で
ある。
被Nmの厚さは、光の吸収性及び核体粒子内での光の透
過性を考慮すると5μ以下が望まれ、好ましくは1〜3
μである。
この発明のラテックス粒子作成に係る徂合性単m体とし
ては、重合可能な単量体であれば任意のものが用いられ
、自己重合性のあるビニル系単量体でもよいし、ま7C
%例えばポリエステル樹脂を製造することができる二塩
基性酸やグリコールのような単量体であってもよいが、
ビニル系単量体が好ましい。
以下、この発明で用いる上記重合性単量体の具体例を挙
げる。
例えば、スチレン、0−メチルスチレン、m−メチルス
チレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、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−へキシルスチレ
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−11−ドデシルスチ
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−ジクロルスチレン等のス
チレンおよびスチレン誘導体が挙げられ、スチレン単a
1体が最も好ましい。
伯のビニル系単量体としては、例えばエチレン、プロピ
レン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン不飽和上
ノAレフイン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビ
ニル、弗化ビニルなどのハロゲン化ビニル類;酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ベンジェ酸ビニル、酪酸ビニ
ルなどのビニルエステルj:Ti 、アクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、アクリル1In−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−り[
1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、メタアク1」ル酸メチル、メタアクリル酸
エチル、メタアクリル酸プロピル、メタアクリル酸11
−ブチル、メタアクリル酸イソブチル、メタアクリル酸
n−オクヂル、メタアクリル酸ドデシル、メタアクリル
酸2−エチルヘキシル、メタアクリル酸ステアリル、メ
タアクリル酸)丁ニル、メタアクリル酸ジメチルアミノ
エチル、メタアクリル酸ジエチルノ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;アクロ
ニトリル、メタアクリルニトリル、アクリルアミドなど
のアクリル酸もしくはメタアクリル酸誘導体;ビニルメ
チルエーテル、ビニルエチル1−チル、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、ビニルへキシルクトン、メチルイソブロベニルケト
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
ン類などを挙げることができる。
これらのビニル系単量体は単独で用いてもにいし、複数
の単量体を組合せて用いて共重合体にしてJ:い。
゛上述の重合法では、機械的攪拌によってm合組成物が
所要粒径の分散粒子として水等の分散媒中に分散懸濁さ
れて重合が行なわれるが、重合の進行と共に分散粒子が
粘着性を増J“ために合体して大ぎな粒子どなることを
防止する必要があり、このために分散安定剤が用いられ
る。
このような分散安定剤として用いられるものは、一般に
水溶性高分子物質ど難溶性無機化合物の微粉末とに大別
され、水溶性高分子物質にはゼラチン、澱粉、ポリビニ
ルアルコ−ル、その他が含まれ、難溶性無機化合物には
硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸カ
ルシウム、リン酸カルシウム等の難溶性塩類、タルク、
粘土、珪酸、珪藻上等無機高分子物質、金属酸化物その
他の粉末が含まれる。
この発明では、重合性単回体を重合さ“μて重合体を得
るが、その重合に際して、重合開始剤を用いてもよい。
この重合開始剤としては、例えば過酸化ラウロイル、過
酸化ベンゾイル、2.2′−アゾビスイソブヂ1」ニト
リル、2.2−−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロ
ニトリル)、Aルソクロル過酸化ベンゾイル、オルソメ
トキシ過酸化ベンゾイルが挙げられる。
光導電性物質には次のようなものがある。
赤色感光シアンのためにヘルベチアブルー、フタロシア
ニンブルー、アゾリルファーストブルーGLA、スーダ
ングリーン4B、緑色感光マゼンタのためにスーダンレ
ッド、マぜンタABN、オイルレッド、ロカルルッド、
ウオッチングレッドB1青色感光イエローの1=めにカ
ルコジンイエローDX、カドミウムイエロー、アルゴー
ルイエローGG、インドフ?−ストオレンジ、キノリン
イエロー、また、酸化亜鉛の白色光導電性物質に、青緑
赤に感光する色素を添加したものでもよい。
その他トナーとしての特性を改良するために磁性粉、着
色剤、?I?i電制御副制御剤化剤、導電剤等を適宜加
えることも可能である。
上記磁性粉は、酸性、中性、塩基性の任意の磁性体が用
いられるが、単n体の重合時に存在ざμる時はpl−1
は6JJ、上、好ましくはpf−1が6〜10の磁性体
がよい。更に磁場ににって、その方向に強く磁化する物
質であり、好ましくは黒色であり、樹脂中に良く分散し
て化学的に安定であり、粒径は1μ以下の微粒子状のも
のが容易に得られることが望ましいので、マグネタイト
(四三酸化鉄)が最も好ましい。代表的な磁性または磁
化可能な材料としては、コバルト、鉄、ニッケルのよう
な金属;アルミニウム、コバル1−1銅、鉄、鉛、マグ
ネシウム、ニッケル、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリ
ウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、
レレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金
属の合金およびその混合物二酸化アルミニウム、酸化鉄
、酸化銅、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化チタンおよび
酸化マグネシウムのような金属酸化物を含む金属化合物
;窒化バナジウム、窒化クロムのような耐火性窒化物;
炭化タングステンおよび炭化ケイ素のような炭化物;フ
エライ1へおよびそれらの混合物等が使用できる。
着色剤どしては例えばカーボンブラック、アニリンブラ
ック、クリスタルバイオレット、ローダミンB1マラカ
イトグリーン、ニグロシン、銅フタロシアニン、アゾ染
料等の顔料または染料が用いられる。その他、ワックス
、脂肪酸または脂肪酸金属塩、シリカ粉末、酸化亜鉛粉
末等を添加することもできる。
また、この発明の現像剤では、磁性トナーが静電転写工
程で転写記録紙に印加する極性とは逆極性に摩擦帯電す
る方が転写効率がよいことが確認されており、そのため
には、ニグロシン、モノアゾ染料、亜、鉛ヘキサデシル
サクンネート、ナフトエ酸のアルキルエステルまたはア
ルキルアミド、ニトロフミン酸、N、N′−テ1〜ラメ
デルジアミンベンゾフェノン、N、N”−テトラメチル
ベンジジン、トリアジン、→ノリチル酸金属錯体等、こ
の分野で電荷制御剤と呼ばれている極性の強い物質を添
加ジることが好ましい。
トナーの流動性等の特性改良剤としては、例えばシリカ
、硬質樹脂微粉末、酸化亜鉛、高級脂肪酸、高級脂肪酸
金属塩、シリコンオイル、弗素油等を添加混合すること
も可OLである。
導電剤どしては、カーボンブラックの他にヨウ化銅、酸
化ルテニウム等の無機材料およびポリアセチレン、ポリ
ピロール、ポリチェニレン等の導電性高分子物質が挙げ
られる。
以下、この発明のトナーの製造およびトナーの効果を実
施例によって、具体的に説明する。
実施例1 1)核体粒子の製造法、 スチレン 100部 2−2′アゾビスイソブヂロニトリル (重合量始剤) 2部 上記組成の均一分散液に分散媒として、0.75%メチ
ルセルロース水溶液 400部ラウリル硫酸ナトリウム
 0.05部 の組成のものを加え、4000rpmでホモミキシング
を室温で10分間行なった。
この混合物を脱気し、窒素置換した後、70℃に昇温し
、通常の攪拌を行ないながら6時間重合さμ゛た。
生成物は平均粒径9μ(粒径分布は150%以上のバラ
ツキ)の粒子であった。これを分級して平均粒径8μ(
粒径分布±25%以内のバラツキ)の核体粒子が得られ
た。
2)微小ポリマー粒子水分散液の製造、スチ、、80部 2■デルヘキシルアクリレート 15部n−ブチルメタ
クリレート 5部 【−ブチルメル力ブタン 1.5部 1.5%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液200部 過硫酸アンモニウム(開始剤)0.2部上記組成の混合
物を1112気、窒素置換し、60℃で18時間乳化重
合させて微小ポリマー粒子の水分散液を製造した。
3)トナーの製造、 微小ポリマー粒子の水分散液(固形分30%)200部
を攪拌しながら、これに銅フタロシアニン顔料の水分散
液(銅フタロシアニン顔料60部/水300部を高剪断
攪拌により均一分散させたもの)および水酸化ナトリウ
ム水溶液を加え、pt−1>8を維持して安定な均一な
水分散液にした。
これの攪拌を続けながら、核体粒子スラリー(固形分2
0%)200部を加え、pl−1>8を維持して、微小
ポリマー粒子の凝集、合一による粘度上昇を抑制した均
一な水分散液ができ lこ 。
この均一水分散液を攪拌しながら入口温度140〜16
0℃、出口温度50〜10℃で噴霧乾燥した。
こうして厚さ 1〜2μで光導電性物質を含有する被覆
層をもったトナーができた。
このドブ−は平均粒径10μ(バラツキ上30%以内)
で青色の光導電性の粒子である。
4)画像形成、 こうしてつくった1−ナーを現像剤として用い、導電性
基板上に散布し、はぼ薄層にして帯電→露光→転写(普
通紙へ)を経て画像形成をしたところ鮮明な画像が得ら
れた。
実施例2 上記実施例1の工程3)トノ−−の製造で用いた銅フタ
ロシアニン顔料60部の代りにカドミウムイエロー60
部を用いた外は実施例1と同じ条件でトナーを製造した
ところ黄色の光導電性トナーが製造できた。
実施例3 上記実施例2と同様、実施例1の]二押3)トナーの!
1I3aで用いた銅フタロシアニン顔料60部に代り、
スーダンレッド60部を用いた外は実施例1と同じ条件
でトナーを製造したところ、赤色の光導電性トナーが製
造できた。
なお、同じく上記実施例1における第2工程である2)
微小ポリマー粒子水分散液の製造におる原料成分のうち
、乳化剤であるラウリル硫酸す1−リウムを他の物質、
例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキ
ルナフチレンスルホン酸ナトリウム、β・ナフタレンス
ルホン酸ポルマリン綜合物ナトリウム塩等と@換し、そ
の他の条件は実施例と同一の1程でトナーを!FJ造し
ても、実施例と同じ効果を奏するトナーが製造できた。
しかし、乳化剤として、例えばオレイン酸カリウム、A
レイン酸ナトリウム、牛脂酸ナトリウム等をfIJいる
と結果がよくない。
この微小ポリマー粒子水分散液は、通常アルカリ性か中
性であることが必要で、酸性物質が入り、液が酸性、特
にpf−15以下になると不安定になり、凝集が起り易
くなる。
乳化剤の母は、上記実施例にお(プる乳化剤水溶液の濃
度が0.5%以下になると効果がないので065%を越
える濃度が適当である。
1−−( 以上説明したように、この発明のトナーによって、次の
効果を奏することができる。
1)粒子が球形であるのでトナーの流動性が良く、した
がって、トナーの補給が円滑にできる。
2)トナーの粒径分布が均一であるので07M分布が鋭
(、安定した電荷特性を右する。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明のトナーの4!!3造の概略を示ツト
ナー粒子の拡大断面図である。 1・・・核体粒子、2・・・被覆層、 特許出願人 株式会社リ コ − 代理人 弁理士 小 松 秀 岳 代理人 弁理士 旭 宏

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)実質的に球状で透明なポリマーからなる核体粒子
    と、この核体粒子の表面に設けた、少なくとも光導電性
    物質と微小ポリマー粒子の混合物からなる被覆層とから
    なることを特徴とする光導電性トナー。
  2. (2) 実質的に球状で透明なポリマーからなる核体粒
    子と光導電性物質を微小ポリマー粒子分散系に、この微
    小ポリマー粒子の凝集、合一が起らない条件下で加え、
    均一に分散させた後、この微小ポリマー粒子のガラス転
    移温度(To )以上の温度で噴霧乾燥することにより
    、球状で透明な核体粒子表面に、ポリマーと光導電性物
    質の混合物からなる被覆層を形成させることを特徴とす
    る光導電性トナーの製造方法。
JP59029602A 1984-02-21 1984-02-21 光導電性トナ−およびその製造方法 Pending JPS60175056A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6329764A (ja) * 1986-07-23 1988-02-08 Mita Ind Co Ltd 画像形成方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6329764A (ja) * 1986-07-23 1988-02-08 Mita Ind Co Ltd 画像形成方法

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