JPS61210368A - 静電荷像現像用トナ−およびその製法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真、静電記録及び静電印刷における静電
荷像を現像するためのトナー及びその製法に関する。

静電荷像を現像する方法には大別して石油系絶縁性液体
中にトナー微粒子を分散した液体現像剤を用いる湿式現
像法、樹脂に着色剤を分散した乾式トナーを用いる乾式
現像法とがあり、本発明は後者の乾式現像法において使
用するトナーに関するものである。

（従来の技術） 従来、乾式トナーは熱可塑性樹脂に着色剤等を溶融混練
した後、冷却固化し、粉砕した後所要の粒径を得るため
の分級を行ういわゆる粉砕法により製造されている。

しかしながら、上記粉砕法は工程が長（、エネルギー多
消費型で、かつ分級歩留りが悪いため、該方法の製造コ
ストが高いという悶題がある。また、粉砕法によって製
造されたトナーの形状は不定形であり、そのためトナー
粒子間の凝集を起しやすく、トナーの貯蔵安定性、トナ
ー供給時のディスペンス特性、クリーニング特性、更に
は実際に得られる画質、すなわち鮮鋭度、解像力、カブ
リ等に影響を及ぼすという不都合が起こっている。

また他の乾式トナーの製造方法としては、結着剤樹脂と
着色剤などとの混合粉末を高温気流中で熱処理する方法
（特開昭５９−８７６５３号公報）が知られている。こ
の方法は粉砕を必要とせず製造工程が簡略化され、また
トナーの形状も球状に近いことから粉砕法の問題点を改
良したものと言える。しかし、この方法においてもなお
、熱造粒装置といった特殊な装置が用いられるため、温
度等の製造条件の制御が困難であること、更に、高温で
あることから熱気流中を通過する間に粒子が相互に融着
するため、粉砕法と同様に歩留りが悪いという問題があ
る。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来公知の静電荷像現像用トナーは、それ
自体の貯蔵安定性あるいは画質における解像力、鮮鋭度
などの点で種々問題があり、また、その製造方法につい
ても製造効率、製造コスト等の点で必ずしも満足できる
ものではなかった。

このようなことから、本発明者らはかかる問題点を改良
し、画質における解像力、鮮鋭度などが良好でカブリも
なく、また貯蔵安定性にも優れた静電荷像現像用トナー
を開発すべく、更にはこれを工業的に有利に製造すべく
種々検討の結果、本発明を完成するに至った。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、微小球状樹脂の表面に！＜イングー用樹脂お
よび着色剤を付着せしめてなる静電荷像現像用トナーを
提供するものであり、また、その製造法として微小球状
樹脂、バインダー用樹脂および着色剤を、球状樹脂の軟
化点より低く、かつバインダー用樹脂の軟化点より高い
温度で混合攪拌する方法を提供するものである。

本発明において用いられる微小球状樹脂は、通常のトナ
ー構成成分における結着剤樹脂に相当するものであって
、一般に熱可塑性樹脂であり、その粒径も通常トナーの
それと同様であるが具体的には粒径分布５〜２５μ、平
均粒径１０〜１５Ｂであることが好ましい。

かかる微小球状樹脂の粒径において５μ未満のものが多
いとカブリの発生やトナーフィルミングを起こしやすく
、また、２５１を越えるものが多い場合には画像あれや
解像力の点で好ましくない。

かかる微小球状樹脂の粒径が重要な意味をもつのは、本
発明のトナーが結着剤樹脂としての微小球状樹脂表面に
着色剤付着層を形成せしめることにより得られるもので
あり、その中核をなす球状ｆｉｌｌ？の粒径が近似的に
製品としてのトナーの粒径を決定するからである。

本発明において用いられる微小球状樹脂は、軟化点が６
０〜１８０℃、特に８０〜１６０℃のものが好ましい。

軟化点が６０℃未満ではトナーの貯蔵安定性が悪く、ま
たトナーフィルミングを起ξしやす（、一方１８０℃を
超えると定着性が不良となるので好ましくない。

かかる微小球状樹脂を形成する樹脂としてはビニル系化
合物の重合体または共重合体が好適に使用される。

ここで、前記ビニル系化合物としては、たとえばスチレ
ン、Ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メ
チルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレ
ン、ｐ−ｎ−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−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、ｐ−ブロモスチレン等の芳香族ビ
ニル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸プロピルアクリル酸−ｎ−ブチル、アクリル酸イソ
ブチル、アクリル酸−ｎ−オクチル、アクリル酸２−エ
チルヘキシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステア
リル、アクリル酸シクロヘキシル、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−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリ
ル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、
メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ステアリル、メタ
クリル酸シクロヘキシル等の　α　。

β−不飽和カルボン酸エステル類、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル類、塩化ビニル
、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロ
ゲン化ビニル類、その他を挙げることができるが、樹脂
としてはポリスチレンまたはスチレンとα、β−不飽和
カルボン酸エステルとの共重合体が好ましい。

本発明に使用する微小球状樹脂は、上記の単量体を水分
散して懸濁重合することにより得られ、より具体的には
、上記単量体およびラジカル重合開始剤の混合溶液を、
懸濁安定剤を加えた水に添加し、ディスパーザ−あるい
はホモミキサー等の名称で呼ばれる剪断力の大きい攪拌
機にて油滴が所望の大きさになるまで分散し、次に通常
の攪拌条件下に加熱重合することにより製造することが
できる。

かかる微小球状樹脂の表面に付着せしめられる着色剤と
しては特番ζ限定されないが、たとえばカーボンブラッ
ク、アセチレンブラック、ランプランプラック、黄鉛、
カドミニウムヱロー、クロムパーミリオン、べんがら、
鉛丹、カドミニウムレッド、群青、紺青、クロムグリー
ン、コバルトグリーン等の無機顔料、ハンザエロー０１
ハンザエロー１０Ｇ、ベンジジンエローＧ。

パルカンファーストエロー５Ｇ、ブリリアントカーミン
６Ｂ、パーマネントカーミンＢル−キッドＣ、トルイジ
ンレッド、ボリドー５Ｂ１パーマネントレッドＧＯ，パ
ルカンレッド、ローダミンＢレーキ、クリスタルバイオ
レットレーキ、フタロシアニンブルー、ファストスカイ
ブルー、レーキファストブルー、フタロシアニングリー
ン、ダイヤモンドグリーンレーキ、パーマネントブラウ
ンＦＢ等の有機顔料、ニグロシン、アニリンブラック、
金属錯塩染料等の染料などが挙げられ、これらは単独ま
たは２種以上を混合して用いることができる。

これら着色剤の使用量は、通常微小球状樹脂１００！量
部に対して２〜３０重量部であり、使用量が２重量部未
満では着色力が不十分となる。

本発明において用いられるバインダー用樹脂は、微小球
状樹脂の表面に着色剤層を付着せしめるに際して、その
付着性を強固にする役割を持つものである。

かかるバインダー用樹脂としては低分子量７Ｉソリエチ
レン、低分子量ポリプロピレン、石油樹脂、ＤＣＰＤ樹
脂等や前記微小球状樹脂と同様のモノマー組成からなる
樹脂を用いることができるが、特に低分子量ポリエチレ
ンおよび低分子量ポリプロピレンがオフセーｌト防止効
果を有するので好ましい。

バインダー用樹脂の粒径は特に限定されないが、微小球
状ｍ１ｌｌの粒径より小さいものが付着のための作業性
の点で好ましい。

バインダー用樹脂の軟化点は、中核をなす微小球状樹脂
の軟化点より少な（とも５℃低（、具体的には５５〜１
７６℃、好ましくは７５〜１５５℃である。これは付着
作業時においてバインダー用樹脂のみを溶融せしめ、微
小球状樹が１′ 詣φ季を溶融するのを防止するためであり、この点を考
慮すると軟化点差は大きい程好ましい。

バインダー用樹脂の使用量は、微小球状樹脂１００重量
部当り１〜５０重量部、好ましくは２〜２５重量部であ
る。

１重量部未満では着色剤等の微小球状樹脂表面への付着
性が弱く、６０重量部を超えると製造性が不良となる傾
向がある。

本発明のトナーは、たとえば以下の方法により製造され
る。微小球状樹脂、着色剤およびバインダー用ｍ詣を、
場合によっては更に荷電制御剤を外套を備えた攪拌機付
混合機たとえばヘンシェルミキサー、スーパーミキサー
等に入れ、微小球状樹脂の軟化点より低く、バインダー
用樹脂の軟化点よりも高い温度で混合攪拌する。

かくして微小球状ｍ詣の表面に着色剤付着層が形成され
た微小球状トナーが得られる。

あるいは、まず微小球状樹脂と着色剤を混合機に入れ、
微小球状ｔＭ詣の軟化点より５〜２０℃程度低い温度で
混合攪拌し、次に荷電制御剤とパイニンダー用樹脂を混
合機に入れ、球状樹虜の軟化点より低く、バインダー用
樹脂の軟化点より高い温度で混合攪拌することにより前
記と同様のトナーを得ることができる。この方法は前者
に比べて荷電制御剤がより外側に存在するため、荷電制
御効果が大きいという利点がある。

かかる製造方法においては、特に加熱温度が重要であり
、加熱温度がバインダー用樹脂の軟化点より低いと着色
剤の付着性が弱く、一方、微小球状樹脂の軟化点より高
いとトナーの形状が不定形となり、更には融着凝集物を
生成するといった不都合を生じる。

加熱時間は特に制限されないが、所定の加熱温度になっ
てから５〜６０分間程度である。

（効　果） かくして、本発明の静電荷像現像用トナーは画質におけ
る解像力、鮮鋭度などが良好でカブリもなく、また貯蔵
安定性も良効であるというすぐれた性質を有し、また、
該トナーは粉砕、分級工程等を要することなく、工業的
にも低コストでかつ非常に容易に製造することができる
。

（実施例） 以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はかか
る実施例のみに何ら限定されるものではない。

尚、例中部とあるのは重量部を示し、また例中に示す物
性は以下の方法により測定したものである。

平均粒径： 遠心式自動粒度分布測定装置「ｃＡＰＡ−５００型」（
（株）＃Ａ場製作所製）を用いて測定した。

軟化点　： ＪＩ８に−２５４１１に基いて測定した。

帯電量　ニ ブローオフ粉体帯電量測定装置「ＴＢ−２００型」（東
芝ケミカル（株）製）を用いて測定した。

付着性　： トナーを２枚のガラス板の間に入れ、これを指で強（こ
すった後、着色剤層のはく前状態を光学顕微鏡で観察す
ること（以下、付着性テストという）により判定した。

画像品質： 電子複写機ｒ４１５０Ｊ（富士ゼロックス社製）を用い
て複写を行い（以下、複写テストという）、得られた画
像を肉眼で判定した。

レート８０部にアゾビスイソブチロニトリル３部を溶解
し、これをリン酸三カルシウム８部およびラウリル硫酸
ナトリウム０．０２部を含む水２５０部に加え、ホモミ
キサーにてａ　ｏ　ｏ　ｏ　ｒｐｍで１０分間攪拌した
。次いで、湧常の攪拌機に切替え、２０　Ｏｒｐｍで攪
拌しながら温度を７５℃に昇温し、そのまま６時間重合
させた。重合終了後、戸別、水洗した後減圧乾燥して微
小球状樹脂を得た。

この微小球状ｍａｌＮは平均粒径１３μ、軟化点は１２
５℃であった。

参考例２ スチレン７０部及びｎ−ブチルメタクリレート８０部に
アゾビスイソブチロニトリル１．５部を溶解し、これを
リン酸三カルシウム８部およびラウリル硫酸ナトリウム
０．０２部を含む水２５０部に加え、ホモミキサーにて
ｓ　ｏ　ｏ　ｏ　ｒｐｍで１０分間攪拌した。次いで、
通常の攪拌機に切替え、２００　ｒＰＩｎで攪拌しなが
ら温度を７０℃に昇温し、そのまま６時間重合させた。

重合終了後、を別、水洗した後減圧乾燥して微小球状樹
脂を得た。

この微小球状樹脂は平均粒径１８μ、軟化点１４５℃で
あった。

実庸例１ 参考例１で製造した微小球状樹脂９０部、カーボンブラ
ック＃４４〔三菱化成工業（株）製）１０部及び軟化点
が１０５℃の低分子量ポリエチレン〔サンワックス１７
１　Ｆ、三部化成（株）〕５部をヘンシェルミキサーに
入れ、１１０℃で１０分間混合攪拌し、冷却した後取り
出してトナーを得た。

得られたトナーのカーボンブラック付着性は強固なもの
であり、帯電量は−１２ｓＣ／１で島った。このトナー
を用いて複写テストを行った結果、カブリがなく、黒化
度の高い鮮明な画像が得られ、２万枚連続コピー後もそ
れが保持された。更に、トナーの貯蔵安定性テストを温
度５５℃、相対湿度６５％の条件で行った結果、２週間
後においてもトナーのブロッキングは認められなかった
。

実施例２ バインダー用樹脂として軟化点１１１℃の低分子量ポリ
スチレン〔サンワックス１６１Ｐ、三洋化成（株）製〕
を用い、加熱温度を１１５℃に代えたほかは実施例に同
様に行い、トナーを得た。

得られたトナーのカーボンブラック付着性は強固であり
、帯電量は−ｘｔ３／ｆ　　であった。

このトナーを用いて複写テストを行ったところ、カブリ
がなく、黒化度の高い良好な画像が得られ、２万枚連続
コピー後もそれが保持された。

実施例３ 参考例２で製造した微小球状樹脂９０部、カーボンブラ
ック＃４４〔三菱化成工業（株）製〕１０部及び軟化点
が１２７〜１ａ８ｕの低分子量ポリエチレン〔ヘキスト
ワックスＰム１９０、ヘキストジャパン（株）〕５部を
ヘンシェルミキサーに入れ、１４０℃でｌＯ分間混合攪
拌し、冷却した後取り出してトナーを得た。

得られたトナーのカーボンブラック付着性は良好であり
、帯？４量は一１８μＯ／ｆ　　であった。このトナー
を用いて複写テストを行ったところ、カブリがなく、黒
化度の高い鮮明な画像が得られ、２万枚連続コピー後に
おいてもそれが呆持された。

実施例４ 参考例１で製造した球状樹ｌ１１９０部およびカーボン
ブラ、り寥４４〔三菱化成工業（株）製）１０部をヘン
シェルミキサーに入れ、１１０℃でｌＯ分間混合攪拌し
、冷却した。

次いで、これに金属錯塩染料５部および低分子量ポリエ
チレン〔サンワックス１７１Ｐ。

三洋化成（株）製〕７．５部を加え、再び１１０℃で１
０分間混合攪拌し、冷却した後取出してトナーを得た。

得られたトナーのカーボンブラック及び金属錯塩染料の
付着性は強固なものであり、帯ｗｔｊｌは一１５μｃ　
／ｆであった。このトナーを用いて複写テストを行った
結果、黒化度が高く、カブリのない鮮明な画像が得られ
、２万枚連続コピー後もそれが保持された。

比較例１ 加熱温度をｉｏｏ℃に代える以外は実施例に同様にして
トナーを得た。

得られたトナーについて付着性テストを行ったところ、
カーボンブラックのほとんどが球状樹脂よりは（離して
おり、その付着性は弱いものであった。更に、このトナ
ーを用いて複写テストを行った結果、初期段階では良好
な画像が得られたものの、連続コピーの途中からはカブ
リの多い、しかも黒化度の低い不鮮明な画像のものしか
得られなくなった。

比較例２ 実施例１において、加熱温度を１８０℃に代える以外は
実権例に同様に行い、トナーを得た。

得られたトナーはほとんどが不定形であり、また粒径０
．１〜１６ＰＲの融着凝集物を多量に含有しており、ト
ナーとして直接使用することは不可能であった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）微小球状樹脂の表面にバインダー用樹脂および着
   色剤を付着せしめてなることを特徴とする静電荷像現像
   用トナー
2. （２）微小球状樹脂、バインダー用樹脂および着色剤を
   、球状樹脂の軟化点より低く、かつバインダー用樹脂の
   軟化点より高い温度で混合攪拌することを特徴とする微
   小球状樹脂の表面にバインダー用樹脂および着色剤を付
   着せしめてなる静電荷像現像用トナーの製法