JPS60175058A - 静電荷現像用トナ−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】 胆り主１ この発明は、電子写真、静電記録、静電印刷などにｄハ
ブる静電荷像をＪＩＩＩ像づるための１−ナーおよびそ
の製造方法に関づ′る。

従来技術 従来、静電荷現像用１〜ナーは、軟質重合体と着色剤と
を溶融量線させて、重合体中に着色剤を分散さμ、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での１；を径分布が非常
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（プればならないので、結局製造工程が複雑で、二
１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、流動性が恕いのが欠
点であっＩこ　。

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３Ｇ−１０２３１号、同４７−５１８３
０号、同５１−７４８９５号、待間昭５３−１７７３５
乙、ｌｉ’１５３〜１７７３１３おおよび同５３−１７
７３７号参照）。

これらは、いわゆる懸濁重合法ににるしのであって、重
合性単量体、重合開始剤および着色剤を成分と４−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８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
ストも低降という長所を有するが、粒径分布の均一化が
むずかしく、また、被ｍＦＪをもつ機能性あるトナーを
つくることは不可能である。

目　的 この発明は、従来の静電荷像用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
）、電葡特性が安定し、（粒径分布が狭い）、かつ、機
能性が向トした被覆層を有するドブ−を得ることを目的
としている。

閥−一一感工 この発明の構成は、 （１）　実質的に球状のポリマーからなる核体粒子と、
この核体粒子の表面に設りた、少なくとも着色剤と微小
ポリマー粒子の混合物からなる被覆層を有することを特
徴とする静電荷現像用トナーおよび （２）少なくとも実質的′に球状のポリマーからなる核
体粒子と着色剤を微゛小ポリマー粒子分散系に、この微
小ボリン−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（丁ｇ）以上の温度で＠霧乾燥することにより、
球状の核体粒子表面に、ポリマーと着色剤の混合物から
なる被覆層を形成させる静電荷現像用トナーのＩｌｌ！
造方法である。

上記１−ナーの構成を第１図を参照して具体的に説明す
ると、まず球状の核体粒子１の表面に少なくとも着色剤
と微小ポリマー粒子の混合物からなる被覆層２を（イ＾
えたトナーである。

これらの核体粒子または被ｒｎ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ｆレン系樹１１１
ｉ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、製造する時
には、通常のスプレードライ法、懸濁重合法、有機溶媒
系懸澗重合法、シード乳化重合法等による造粒ブノ法に
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１
〜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ａ開型
合法とシード乳化ｍ合法の場合は分級は不要である。

Ｂ）着色剤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
を起き４ｃい条ｆＩ　Ｉ−で、上記球形の核体粒子ｄ３
Ｊ、びる色剤を加え、均一に分散さＬ／、：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
噴霧乾燥づ゛ることにより、球状の核体粒子表面にポリ
マーど着色剤の混合物からなる第１被覆層２を形成する
。

この被ｒｎＦｆＤ形成の場合の！Ｔ！要な１−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）＠酸塩、アルキル硫酸エステル塩、ナ１〜リウム硫
酸塩の綜合物等であり、その岳は、樹脂１００重間部に
対して、０．５〜１０重量部、好ましくは１〜５重重部
である。

２、ｐＨコントロールはｐｌ−１８以上が適当であり、
好ましくはｐｉ−１９以上である。

３、粘度上が抑制のために、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ｍ体でもよいし、また、
例えばポリエステル樹脂を製造づ−ることができる三塩
基性酸やグリコールのにうな単量体であってもよいが、
ビニル系単ｍ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。

１）−ブチルスチレン、２．４−ジメチルスチレン、ｐ
−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔＱｒＬ−ブチルスチレン
、１）−１１−ヘキシルスチレン、ｐ−＋＋−１１クヂ
ルスチレン、ｐ−１１−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシ
ルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メト４ニ
ジスチレン、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、スチレン甲吊体が最も好ましい
。

他のビニル系１１１量体どしては、例えばエチレン、ブ
［トビレン、スチレン、イソスチレンなどのエチレン不
飽和モノ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５ｊ’
ｉ　：　Ｍｌ’　Ｆ２ビニル、プロピメン酸ビニル、ベ
ンジェ酸ビニル、醋酸ビニルなどのビニル１ステル類、
アクリル酸メチル、アクリルｈ女］ニチル、ツノクリル
１ｊｎ−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０−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、アクリル酸スデアリ
ル、アクリル酸２−りにｌルニ［プル、）１クリル酸フ
１ニル、α−クロルｊ／クリル酸メチル、メタアクリル
酸メチル、メタアクリル酸１デル、メタアクリル酸プロ
ピル、メタアクリル酸ｎ−ブチル、メタアクリル酸イソ
ブチル、メタアクリル酸ｎ−Ａクヂル、メタアクリル酸
ドデシル、メタアクリル酸２−］−プルヘキシル、メタ
アクリル酸ステアリル、メタアクリル酸フ１ニル、メタ
アクリル酸ジメチルアミンエチル、メタアクリル酸ジエ
チル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、メタアクリル酸１デ
ル、アクリルアミドなどのアクリル酸ししくはメタアク
リル酸誘導体；ビニルメチルエーテル、ビニルカルバー
ル、ビニルイソブチルニーデルなどのビニルエーテル類
：ビニルカルバゾール、ビニルへキジルウトン、メチル
イソプ［１ペニルク１−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−ビニルビ［１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母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　イ木　に　１．て　
’？’＞　、Ｊ：　い　、上述のｍ台ｄ１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澗されて重合が行なわれるが、重
合の進行と〕先に分散粒子が粘着性を増づために合体し
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態（層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、弁溶竹無機化合物に
は硫酸バリウム、ｌｉｔ！ｉｍカルシウム、炭酸バリウ
ム、Ｗｉ２　Ｗｉ　ｈルシウム、リン酸）ｊルシウム等
の難溶性塩類、タルク、粘土、珪酸、珪藻上等Ｗ、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ｆｇ単単体体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ｂよい。

この重合開始剤とじては、例えば過酸化ラウロイル、過
酸化ベンゾイル、２．２’−アゾビスイソブヂロニトリ
ル、２．２−−アゾビス〜（２，４−ジメチルバレ［−
に１−リル）、Ａルック［１ル過酸化ベンゾイル、Ａル
ソメトキシ過酸化ベンゾイルが挙げられる。

この発明に用いられるる色剤どしては、例えば、下記の
Ｊζ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、アしヂレンブラック、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
ラルファストイエロー、ニツノノルチタンイエロー、ネ
ーブルスイエロー、ナフトールイエロー８１ハンザーイ
１Ｏ−Ｇ１ハンザ−イエロー１０Ｇ１ベンジジンイエロ
ーＧ、ベンジジンイエローＧＲ，ヤノリンイＬ［１−レ
ーキ、パーマネントイエ０−　Ｎ　ＣＧ　。

タートラジンレール。

４ｒ１色顔料 赤口Ｖｉ鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレン
ジＧ　Ｔ　Ｒ、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ｌ−、（レンジＲ１く、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Ｇ　Ｋ。

赤色顔料 ベンガラ、カドミウムレッド、鉛ＰＪ、Ｗ、（化水銀カ
ドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、
ピラン１」ンレッド、ウオッチングレッドカルシウム」
瀉、レーキレッドＤ１ブリリアン１〜カーミン６Ｂ、コ
ーＡシンレーキ、［１−グミシレー４二Ｂ１アリザリン
レーキ、ブリリアン［・カーミン３Ｂ。

紫色顔料 マンガン紫、７）・ストバイオレット［３、メチルバイ
オレットレーキ。

青色顔Ｉｔ 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１」１シアニンブルー、無金属
フタＬ」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ー、インダンスレンブル
−ＢＯ２ 緑色顔料 クロムグリーン、酸化クロム、ピグメン１〜グリーン１
３、マラカイトグリーンレーキ、）Ｉナルイエ［Ｉ−グ
リーン。

白色顔料 亜鉛華、酸化チタン、アンヂモン白、硫化亜鉛。

体質顔料 パライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、小ワイ１
〜カーボン、タルク、アルミナホワイト。

各種染ｒ！１（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１、′Ｉ竹を改良Ｊるために、
磁性粉、導電剤、荷電制御剤、流動化剤等も適時加える
こともでさる。

磁性粉ど、して（９Ｌ１従メ（公知の磁竹材石の微粉末
例えば四二酸化Ｅｌｉ（ＦＯ３０４）、Ｅ二酸化畝（γ
−ＦＯ２Ｑ３）、酸化鉄亜鉛（Ｚｎ　Ｆｅ　２０４　）
　、ｆｉＱ化ｒ、イッｔ−リウム（Ｙ３　Ｆｅ　５０１
２　）　、ｆｉｌｆ化鉄カドミウム（ＣｄＦＯ２０４）
、ＭＵ化銑鉄ガドリニウムＧｄ　３　ｉ”ｅ　ｓ　０１
２　）　、６’Ｕ化鉄銅（ＣＵ　Ｆｃ　２０４）　、ｅ
化＆５．＆１（Ｐ　ｂ　Ｆ　Ｏ１２０＞　、酸化鉄ニラ
クル（Ｎｉ　にｅ２０４）、Ｍ化鉄ネオシｒ’７ム（Ｎ
ｄ　ＦＱ　０３　）　、酸化鉄バリウム（ＢａＦＱ＋２
０　）、ＩＩ化銑鉄マグネシウムＭＵ　Ｆｅ　２０４　
）　、Ｗ化ＳＩＪンガン（Ｍｎ　Ｆｅ　２０４＞　、Ｗ
銑鉄ランタン（Ｌａ　ＦＯ０３’）　、鉄粉（Ｆｃ　）
　、］バルト粉（ｃｏ）、ニラクル粉（Ｎｉ　＞等の−
（Φよたは二種以上の組合Ｕ゛が使用される。特に好適
な磁性材料顔料は、四三酸化鉄、γ型三二酸化鉄である
。

導電剤どしては、１達したカーボンブラックの他に、導
電処理を行ったそれ自体は非導電性の無Ｉ戊微粉末や各
種金属粉？７（例えばＣ’Ｊ　ｒ、Ｒｕ　２０ｓ　？７
）の任意のものが使用される。

その他、ワックス、脂肪１ｌ１２または脂肪酸金属塩、
シリカ粉末、ＦＩｌＩ　１１．亜鉛粉末等を添加するこ
ともできる。

まＩＣ％この梵明の現像剤では、磁性トナーが静電転η
工程で転写記録紙にＥＩＪ加ｊる極性どは逆極性に摩擦
帯電づ−る方が転′り効率がよいことが確ルΣされてお
り、そのためには、ニゲ［１シン、モノアゾ染料、亜１
）へ：１−ザブシルサクシネート、ナフトコニ酸の７７
ル−１−ルーエステルまたはアルキルアミド、二１〜ロ
フミン酸、Ｎ、Ｎ−−テトラメチルジｊ７ミンベンゾフ
エノン、Ｎ、Ｎ−−テ１〜ラメチルベンジジン、トリア
ジン、ザリヂル酸金屈錯体等、この分野で電荷制御剤と
叶ばれている極性の強い物質を添加ザることがりＩよし
い。

トナーの流Ｍ性等の特性改良剤としくは、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Ｉｌ
／１ｌＩｌｌ金屈塩、シリコンオイル、弗累油等を添加
湿合づ°ることも可能である。

実施例 １）核体粒子の製造ｄい スヂレン　１００部 ２−２′アゾビスイソブチ１コニトリル（ｍ合間始剤）
　２部 上記組成の均一分散液に分散媒として、０．７５％メヂ
メチルロース水溶液　４００部ラウリル硫酸す］−リウ
ム　０．０５部の組成のものを加え、４０００ｒｌ）Ｉ
ｎで小モミキシングを室温で１０分間行なった。

この混合物を１；２気し、窒素買換した後、７０℃に胃
温し、通常の攪拌を行ないながら６１部間重合させた。

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、スヂレン　８０
部 ２エチルへ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 過硫酸アンモニウム（開始剤）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液（固形分３０％）２０
０部を攪拌しながら、これにカーボンブラックの水分散
液（カーボンフチ２９１０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、川〉８を維持して安定な均一な水分散液に
した。

これの攪拌を続ジノながら、核体粒子スラリー（固形分
２０％）　２００部を加え、ＤＨ＞　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口温度１４０〜１６
０℃、出ａｍ度５０〜７０℃テ噴霧乾燥した。

こうして着色剤を８有した、比較的電気抵抗が小さい被
覆層をもつ球形で平均粒径１ｏμ（バラン１１３０％以
内）の静電荷現像用トナーが製造できた。

４）画像形成、 このトナーを現像剤として用い、特開昭５５−８４９５
５号に記載されたｌｌ５Ｔ方式と命名される記録方法に
基づいたプロトタイプ装置によって画像形成を行ったと
ころ、鮮明な画像が得られた。

なお、上記実施例における第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
フチレンスルボン酸ナトリウム、β・ナフタレンスルホ
ン酸ホルマリン縮合物ナ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
施例と同じ効果を奏するトナーが製造できた。

しかし、乳化剤どして、例えばＡ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用いると結
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ｐＨ５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、上記実施例にお昏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０．５％を越
える濃度が必要である。

−−１ 以上説明したように、この発明のトナーによって、次の
効果を秦することができる。

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
く、安定した電荷特性を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明のトナーの構造の概略を示すトナー粒
子の拡大断面図である。 １・・・核体粒子、２・・・被ｒｆｉ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）　実質的に球状の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、少なくともる色剤と微小
   ポリマー粒子のＵ合物からなる被覆層を有することを特
   徴とする静電荷現像用　１〜　ノー　−〇
2. （２）　少なくとも実質的に球状のポリマーからなる核
   体粒子と着色剤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
   ？Ｂ１度（１−ｇ）以上の湯位で噴霧乾燥ＪることにＪ
   、す、球状の核体粒子表面に、ポリマーと着色剤の五合
   物からなる被覆層を形成させることを特徴とする静電荷
   現像用１〜ナーの！！造ｈｄ１゜