JPS60175057A - 静電荷像現像用トナ−およびその製造方法 - 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】 技術分野 この発明は、電子写真、静電記録、静電印刷などにお（
）る静電荷像を現像づるためのトナーおにびその製造方
法に関Ｊ°る。

従来技術 従来、ｉｆｆ？＋電荷像現像用トナーは、熱溶融性の結
着剤樹脂に着色顔料または磁性粉及び電荷制す１１剤等
の添加物を均一に分散、混合した粒子になっているもの
が使われている。

したがって、これを熱圧定着した時に、粒子全体が溶融
し、紙上に定着されるが、最近のように省エネルギー定
着及びオイルレス定着を考えた熱圧定着によって１−ナ
ーが熱延展されて光沢をｂつのが目立ち使用者の苦情の
原因になっていた。

目　的 この発明は、従来の熱圧定着におりる上記欠点を解決し
たトナーを提供することを目的としている。

構成 この発明の横或は、 （１）加熱定着温度では溶融しない粒径３μ以上の核体
粒子と、この核体粒子の表面にあって、少なくとも磁性
粉または着色剤と加熱定着温度で溶融する微小ポリマー
粒子との混合物からなる、厚さ１μ以上の被覆層とから
なることを特徴とする静電荷像現像用！−リーＪ３よび
（２）　加熱定着温度では実質的に溶融しない粒径３μ
以上の核体粒子と磁性粉または着色剤を、微小ポリマー
粒子の分散液に、その微小ポリマー粒子の凝集、合一を
起さゼない条件下で加え、均一分散させた後、この微小
ポリマー粒子のガラス転移温ａ（Ｔｏ）以上の湿度で噴
霧乾燥することにより、この核体粒子表面に少なくとも
磁性粉まは着色剤とポリマーの混合物からなる厚さ１μ
以上の被覆層を形成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である。

添付図面はこの発明のトナーの作用を原理的に説明する
ための拡大図であって、第１図はトナーが紙上に画像を
形成した状態で熱圧定Ｍ前の部分拡大断面図であり、第
２図は同じく、熱圧定着後の部分拡大断面図である。

熱圧定着前は紙１の上に、核体粒子２の上に被覆層３を
有するこの発明のトナー粒子が引き付（プられているだ
けであるが、熱圧定着によって、その温度で溶融づる被
覆層３だけが溶融する。ところで、この定着温度では溶
融しない核体粒子２がトナ一層中にあるため、トナ一層
表面は、第２図に示すように凹凸面になっているので、
光を乱反射し、画像に光沢がなく落着いた画像になる。

ここでいっている加熱定着温度で溶融されない核体粒子
としては一般的に複写機の加熱定着温度である１００〜
２００　”Ｃで溶融しなりれば何でもよいが、たとえば
金属粒子（鉄、銅等）、セラミックス等の無機物質粒子
（ＳｉＮ２、ＳｉＣ等）、架橋された高分子粒子等が挙
げられる。また、架橋された高分子粒子は、懸濁重合法
、シード乳化重合法、スプレードライ法等により形成さ
れるが、必要に応じて、その粒子中に後記されるトナー
用原料の着色剤や顔料及び磁性粉、導電剤等を含有させ
ることは可能である。

粒子経は、トナー全体の仔にもよるが（被覆層の厚みと
の関係）この核体粒子が定着後に露出しないように体積
比として全体の１／２以下になるようにするのが好まし
い。ずなわも、核体粒子径どしては３〜２０μで、その
被覆層の厚さとしては１〜１０μが適当である。

この核体粒子の大ぎさが３μ未満であると定着による光
沢防止効果がなくなる。また被覆層の厚みが１μ以下に
なると定着性が悪くなる。

つぎに被覆層を形成″す゛る方法を説明すると、実質的
に加熱室Ｓ温度では溶融しない、粒径３μ以上の核体粒
子と磁性粉または着色剤を微小ポリマー粒子の分散液に
加えて均一に分散さぜる。その場合、この微小ポリマー
粒子が凝集、合一を起さないような条件下で分散させる
。こうしてできた分散液をこの微小ポリマー粒子のガラ
ス転移温度（Ｔ（１）以上の温度で噴霧乾燥することに
よりこの核体粒子表面に少なくとも磁性粉または着色剤
とポリマーの混合物からなる厚さ１μ以上の被覆層が形
成される。

この被覆層形成の場合のＭ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縮合物等
であり、その量は、樹脂１００重量部に対して、０．５
〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部である。

２、Ｉ）ＨコントロールはｐＨ８以上が適当であり、好
ましくは吐１９以上である。

３、粘度上Ｒ抑制のために、攪拌力の調節も適時必要で
ある。

この発明のラテックス粒子（微小ポリマー粒子）作成に
係る重合性単量体としては、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、また、例えばポリ１ステル樹脂を製造す
ることができる三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、ｏ−ｎ−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、スチレン単量体
が最も好ましい。

他のビニル系単量体としては、例えばエチレン、ブｔコ
どレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン不飽和
モノオレフィン類；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；［ｆビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ベンジェ酸ビニル、醋酸ビ
ニルなど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１１−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１１１１Ｉｎ
−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、アクリル酎２−ク
ロル■デル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル
酸メチル、メタアクリル酸メチル、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（Ｊｊｊｎ
−ブブール、メタアクリル酸イソブチル、メタアクリル
酸＋１−オクチル、メタアクリル酸ドデシル、メタアク
リルＭ２−エチルヘキシル、メタアクリル酸ステアリル
、メタアクリル酸フェニル、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ヂルアミノエヂルなど
のα−メチレン脂脂肪族モノカルボン酸エステルコニア
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、ビニルへキシルケトン、メチルインプロベニルク
トンなどのビニルウ１−ン類：Ｎ−ビニルビロール、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よいし、複数
の単量体を組合せて用いて共重合体にしてよい。

上述の重合法では、機械的攪拌によって重合組成物が所
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
着性を増すために合体して大きな粒子となることを防止
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
水溶性高分子物質と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
ルアルコール、その他が含まれ、難溶性無機化合物には
硫酸バリウム、１Ｉｌｌｌ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、珪藻土等無機高分子物質、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ｍ体を重合させて重合体を得る
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ｌ７１１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”−アゾビスイソブチロニ
Ｉ−リル、２．２′−アゾビス−（２，４−ジメチルバ
レ【」ニトリル）、オルソクロル過酸化ベンゾイル、オ
ルソクロル過酸化ベンゾイルが挙げられる。

この発明に用いられる磁性粉は、酸性、中性、塩基性の
任意の磁性体が用いられるが、単ｍ体の重合時に存在さ
せる時はｌ）Ｈは６以上、好ましくはｐｌ−１が６〜１
０のｓｉｖ：体がよい。

更に磁場によって、その方向に強く磁化Ｊ゛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１−（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、コバルト、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、セレン
、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；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ｒＡ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Ｊ：つな炭化物；フェ
ライトおよびそれらの混合物等が使用できる。

これらの強磁性体は平均粒径が０．１〜１μ程度のもの
が望ましく、トナー中に含有させるｍは樹脂成分１００
重聞部に対し、約５０〜３００樹吊部であることが望ま
しく、特に好ましくは樹脂成分１００重量部に対し、９
０〜２００重爪部である。

この発明に用いられる着色剤としては、例えば、下記の
ような顔料および染料等が挙げられる。

黒色顔料 カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラッ
ク、アニリンブラック。

黄色顔料 黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネ
ラルファストイエ［１−、ニッケルチタンイエロー、ネ
ーブルスイエロー、ナフトールイエロー８１ハンザ−イ
エｏ−Ｇ。

ハンザ−イエロー１０Ｇ１ベンジジンイエローＧ１ベン
ジジンイエローＧＲ，キノリンイエローレーキ、パーマ
ネントイエローＮＣＧ。

タートラジンレーキ。

禮色顔料 赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジ
ＧＴＲ，ピラゾロンオレンジ、パルカンオレンジ、イン
ダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレ
ンジＧ１インダンスレンブリリアントオレンジＧＫ。

赤色顔料 ベンガラ、カドミウムレッド、鉛Ｐ」、硫化水銀カドミ
ウム、パーマネントレッド４Ｒ。

リソールレツド、ピラゾロンレッド、つＡツヂングレッ
ドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアン１−カー
タン６Ｂ、エオシンレーキ、Ｏ−ダミンレーキＢ１アリ
ザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ。

紫色顔料 マン刀ン紫、フフノストバイＡレットＢ１メチルバイオ
レットレーキ。

青色顔料 紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクト
リアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタ
ロシアニンブルー、フタロシアニンブル一部分塩素化物
、ファーストスカイブル−、インダンスレンブル−ＢＯ
２ 緑色顔料 クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ１
マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーン
。

白色顔利 亜鉛華、酸化チタン、アンチセン白、硫化亜鉛。

体質顔１ｉ＋１ ムライ１〜粉、炭酸バリウム、クレー、シリカζホワイ
トカーボン、タルり、アルミブーボワイト。

各種染料（塩基性、酸性分散、直接の各染料等） ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリ
ンイエロー、ウルトラマンブルー等。

その他１−ナーとしての特性を改良づるために、磁性粉
、Ｓ型剤、荷電制御剤、流動化剤等も適時加えることも
できる。

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づることもできる。

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
クシネ−１−、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
チルジアミンベンゾフエ７１ン、Ｎ、Ｎ−−テトラメチ
ルベンジジン、トリアジン、サリチル酸金属鉗体等、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
加することが好ましい。

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
も可能である。

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、ポリチェニレン及びイオン性高分子物質等の
２９電性高分子物質が挙げられる。

以下、この発明のトナーの！ｌｌ造および１−す−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 ジ・ビニルベンゼン　１部 ２−２′アゾビスイソブヂロニトリル （重合開始剤）　２部 上記組成の均一分散液に分散媒として、０．７５％メチ
ル廿ルロース水溶液　４００８ＩＳラウリル硫酸ナトリ
ウム　０．０５部 の組成のものを加え、４０００ｒｇＩｌｌでホモミキシ
ングを室）島で１０分間行なった。

この混合物を脱気し、窒素置換した後、１０℃に胃渇し
、通常の攪拌を行ないながら６時間重合させた。

生成物は平均粒径９μ（粒径分布は±５０％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、スチレン　８０
部 ２エチルへキシルアクリレート　１Ｓ　＊＋ｔｎ−ブチ
ルメタクリレート　５部 ［−ブチルメルカプタン　１．５部 １．５％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液２００部 過＠酸アンモニウム（１７１始剤）０，２部上記組成の
混合物を脱気、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、 ａ）微小ポリマー粒子の水分散？１Ｉｃ（固形分３０％
）２００部を攪拌しながら、これに ｌ：ｅ：＋０４の水分散液（Ｆｅ：＋０＜８５部／水３
００部を高剪１１ｉｊ！拌により均一分散させたもの）
おにび水酸化ナトリウム水溶液を加え、吐〉８を維持し
て安定な均一な水分散液にした。

これのｌ覚拌を続番ノながら、核休粒子スラリ−（固形
分２０％）２００部を加え、ｐｆ−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た。

この均一水分散液を攪拌しながら入【」温度１４０〜１
６０℃、出口温度５０〜７０℃で噴霧乾燥した。

こうして磁性粉を含有した、厚さ　１〜２μの被覆層を
もつ、球形で平均粒径１０μ（バラツキ上３０％以内）
の磁性１ヘナーが製造された。

このトナーを現像剤として用い、電子複写ｕ、Ｍ　［Ｒ
１ｃｏｌ）Ｖ　Ｆ　Ｔ−４７００曲リコーす２］により
画像形成を行ない、テフロンローラーにより１６０℃前
後の熱圧定着を行なったところ、紙−トのへり部にはほ
とんど光沢がなく、落着いた感じの画像が得られた。

実施例２ 実施例１の工程３）トナーの製造において微小ポリマー
粒子水分散液（固形分３０％）２００部に加えるＦｅ３
Ｏ４の水分散液（Ｆｅ　３Ｑ　４　ｇ５部／水３００部
）の代りにカーボンブラックの水分散液（カーボンブラ
ック１０部／水３００部、高剪断１ｎ拌による均一分散
液）を用いた以外はづべて実施例１と同じ条件でトナー
を製造した。

その結果、厚さ１〜２μで黒色の着色剤を含有する被覆
層をもち、球形で、平均粒径１０μ（粒径分布１３０％
以内）の静電荷像現像用トナーが製造できた。

フエライ１−粒子にシリコーンを被覆し１＝キヤリアど
上記トナーを混合して現像剤とし、電子複写機［Ｒ１ｃ
ｏｐｙ　Ｆ　１−−４０３０［ｔｌｌリコーＭ］により
画像形成をし、テフロンローラーにより約１４０℃の温
度で熱圧定着をしたところ、紙上のベタ部でも光沢がほ
とんどなく、見易い画像が得られた。

下記の表は、実施例１おにび実施例２の各製品であるト
ナーと従来品のトナーをそれぞれ熱圧定着したときの光
沢度を比較したものである。

なお、上記実施例１にお【ノる第２工程である２）微小
ポリマー粒子水分散液の製造における原料成分のうち、
乳化剤であるラウリル硫酸ナトリウムを他の物質、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
ン酸ホルマリン綜合物プトリウム塩等と置換し、その他
の条件は実施例と同一の工程でトナーを製造しても、実
施例１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Ａレイン酸カリウム、オ
レイン酸ナトリウム、牛脂酸ナトリウム等を用いると結
果がよくない。

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ｐｉ−１５以下になると不安定になり、
凝集が起り易くなる。

乳化剤の量は、上記実施例における乳化剤水溶液のｉＩ
！度が０．５％以−トになると効果がないので０．５％
を越える温度が適当である。

効　果 以上説明したように、この発明のトナーは画像を熱圧定
着をしても光沢が生じないので落着いた感じの画像が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のトナーが紙上に画像を形成した熱
圧定着前の部分拡大断面図、第２図は、同じく熱定着後
の部分拡大断面図を示Ｊ。 １・・・紙、２・・・１−ナーの核体粒子、３・・・被
覆層、特許出願人　株式会社リ　コ　− 代理人　弁理士　小　松　秀　晶

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱定着湿度では溶融しない粒径３μ以上の核体
   粒子と、この核体粒子の表面にあって、少なくとも磁性
   粉ま１＝は着色剤と加熱定着温度で溶融する微小ポリマ
   ー粒子との混合物からなる、厚さ１μ以上の被覆層とか
   らなることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
2. （２）　加熱定着温度では実質的に溶融しない粒径３μ
   以上の核体粒子と磁性粉または着色剤を、微小ポリマー
   粒子の分散液に、その微小ポリマー粒子の凝集、合一を
   起させない条件下で加え、均一分散さ「た後、この微小
   ポリマー粒子のガラス転移温度（ＴＦ　）以上の温度で
   噴霧乾燥することにより、この核体粒子表面に少なくと
   も磁性粉まは着色剤とポリマーの混合物からなる厚さ１
   μ以上の被覆層を形成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。