JPS61275766A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子写真、静電印刷などに用いられる静電荷現
像用トナーに関する。

［従来の技術］ 従来、電子写真等において静電荷像の現像に用いられる
トナーの製造方法として提唱されたあるいは行なわれて
きた代表的な方法としては。

磁性粉等の着色剤を粘着性樹脂および用途に応じて必要
とされる種々の添加剤と共にニーダ−等で溶融混練し、
冷却後ショークラッシャーなどで粗粉砕し、さらにジェ
ットミル等で微粉砕する方法がある。

しかし、この方法によって得られるトナーは、粒径分布
が広いために分級を必要とし、しかもその形態が不定形
であるので必要に応じて球形化処理を行うことを要し、
多数の工程を必要とする。

また、この方法では、着色剤および添加剤を粘着性樹脂
中に均一に分散させることは極めて困難であり、このよ
うな磁性粉等着色剤の分散状態の不均一から生ずる問題
点として、磁気特性のむらや電気的特性のむらが挙げら
れる。

またこれらの粉砕法によって製造されたトナーの他に、
例えば特開昭５４−８４７３０号公報、特開昭５４−８
４７３１号公報、特開昭５７−５３７５６号公報、特開
昭５７−８１２１７号公報、特開昭５８−７６４６号公
報および特開昭５８−８０６５０号公報に記載されてい
るように、懸濁重合法によりトナーを製造する方法が提
案されている。これらは重合性単量体、重合開始剤、磁
性粉等の混合物を水中に懸濁して重合し、直接磁性粒子
を製造するものである。

これらの懸濁重合法においては、磁性粉を粒子内部に含
む球形の磁性粒子を得ることができるが、一般に粒逢分
布が非常に広いという欠点がある。

通例、以上のような方法で得られるトナーの粒子径は数
ミクロン（μｍ）から１００ミクロンの範囲に分布し、
これらの粒子径分布は非常に巾広い。

また通常１分級後のトナー粒子の平均粒子径（以降重量
平均粒子径をもって平均粒子径とする）は１０〜３０μ
ｍであり、５μ市以下のものは従来法では製作が困難で
あった。そのためとくに５μｍ以下で粒子径分布が狭い
トナーはみられず、そのトナーとしての特性は知られて
いない。

従来、トナー粒子の粒子径分布が広いと、小粒径トナー
に起因するコピーのかぶり、複写機内のよごれなど悪い
影響が大きいことが知られている。

−４、トナーの技術的要求の一つとして、コピーの解像
度を上げることが重要な課題になっている。これはとく
にデジタル複写機、レーザープリンターなどに用いられ
るトナーとして望まれている。

［本発明の解決する技術的課題］ 本発明は以上の課題を解決すべくなされたものであって
、小粒径であってかつ粒子径の分布が非常に狭いポリマ
ー粒子を用いてトナーを作製することからなり、従来に
ない高解像度を達成することに特徴がある。

［発明の構成］ 本発明は平均粒子径０．７〜５μ層、好ましくは１〜３
μ■、粒子径の標準偏差が平均粒子径の２０％以下であ
るポリマー粒子の表面上に着色剤を付与してなる静電荷
現像用トナーを提供するものである。

本発明のポリマー粒子の製法は特に制限はないが、通常
のトナー粒子の製法であるポリマーの混合、冷却、粉砕
１分級による方法、あるいは通常の懸濁重合による方法
では困難である。

本発明で使用するポリマー粒子は次の方法で好適に製造
される。粒子径が０．１〜１μｍの粒子径分布が狭い重
合体粒子からなる重合体ラテックスに親油性重合開始剤
又はその溶液を重合体ラテックスの粒子径以下に微分散
した水性分散液を加え、重合体粒子に親油性重合開始剤
又はその溶液を吸収させ１次いでその重合体のガラス転
換温度が５０〜１００℃となる１種又は２種以上のモノ
マーを加え、ポリビニルアルコール、メチルセルロース
、ＣＭＣ，ポリビニルピロリドンなどの懸濁保護剤の存
在下、４０〜９０℃の加熱下で、撹拌下に水性媒体中で
重合して製造される。なお、ポリマー粒子径が所望の値
に達しないときは、その粒子を出発原料にして前記手順
を繰り返すことにより粒子径を大することができる。

かかるポリマー粒子の製造に用いることのできる好まし
い重合性単量体としては、スチレン、α−メチルスチレ
ン、ｐ−メチルスチレン、ハロゲン化スチレン、ジビニ
ルベンゼン等の芳香族ビニル単量体、酢酸ビニル、プロ
オビオン酸ビニル等のビニルエステル類、アクリロニト
リルなどの不飽和ニトリル、メチルアクリレート。

メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメ
タクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレ
ート、２−エチルへキシルアクリレート、２−エチルへ
キシルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリ
ルメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート
。

エチレングリールジアクリレートなどのエチレン性不飽
和カルボン酸アルキルエステルなどを例示することがで
きる。また、ブタジェン、イソプレンなどの共役ジオレ
フィンなども使用することができる。そのほかにもアク
リルアミド、メタクリルアミド、グリシジルアクリレー
ト、グリシジルメタクリレート、Ｎ−メチロールアクリ
ルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、２−ヒド
ロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタ
クリレートなど、ジアリルフタレート、アリルアクリレ
ート、アリルメタクリレートなどを目的に応じて使用す
ることもできる。

本発明で用いるポリマー粒子の粒子径は０゜７〜５μ騰
、好ましくは１〜３μｍである。

０．７μｍより小さいとポリマー粒子は凝集しやすくな
り２次凝集体となってしまい、意に反して粒子径が広く
なり、粗大粒子が発生する。

従って本発明の目的を達せられない。５μｍより大きい
と０．７〜５μ■の大きさのものより解像度が劣る。粒
子径分布は狭くなければならず、粒径の標準偏差は平均
粒径の２０％以下、好ましくは１０％以下である。これ
より分布が広いと解像度は低下するのみならず、トナー
の小粒径部分が起す解像度の低下、すなわちコピーした
ときのカブリ、あるいは複写機内の汚れの問題が生じる
。

なお、ポリマー粒子の粒子径および粒径分布の測定は走
査型電子顕微鏡にて写真を撮影し、無作意に１００粒子
を測定して計測する。

本発明で使用する標準偏差（σ）は、ｎ個の粒子径の測
定を行なったときの、各測定値の平均値からの差の２乗
を（ｎ−１）で割った値の平方根であられされる。すな
わち次式で示される。

ただし、Ｘいｘ、−−−−１ｘｎは試料粒子の粒子径の
測定値、又はｎ個の各測定値の平均値である。このよう
にして得られた標準偏差（σ）を平均粒子径（Ｙ）で割
り、１００をかけた値を求めるバラツキの尺度（％）と
した。

本発明での着色剤は特に制約はなく通常トナーの製造で
用いられる染料、顔料、たとえばカーボンブラック、群
青、フタロシアニンブルー、キナクリドン、ベンジジン
イエローなどの他、マグネタイトなどの磁性体粉などが
挙げられる。

このほか荷電付与、荷電制御、流動性改良定着性向上な
どの目的のため、通常トナーに用いられる添加剤を添加
してもよい。

具体的にはニグロシン、金属錯塩、コロイダルシリカ微
粉末、フッ素樹脂粉末、ポリエチレンワックス等が挙げ
られる。

なお１本発明で用いられるポリマー粒子に酸化スズ、マ
グネタイトなどの金属酸化物を結合させてもよい。

また、該ポリマー粒子に粒子径分布を大きく損なわずに
さらにポリマー又はポリマーと顔料の混合物を機械的な
コーティングあるいは１ｎｓｉｔｕ重合法などによるカ
プセル化を行なうことも可能である。カプセル化の方法
は実施例中に具体的に例示する。

本発明でのトナーは従来公知の種々の方法で現像に供さ
れる。

現像方法の例としては、磁気ブラシ法、カスケード現像
法、パウダークラウド法、ファーブラシ法が挙げられ、
さらに磁性トナーの混合はこれらのほかに時間昭５３−
３１１３６、米国特許３９０９２５８号に記載された方
法等も用いられる。

またトナーの定着はヒートロールによる方法、光フラッ
シュによる方法、加圧ロールによる方法などにより行な
われる。

以下本発明を実施例によって具体的に説明する。

実施例１ アゾビスイソブチロニトリル１部、１−クロルドデカン
２部、水８０部、ラウリル硫酸ナトリウム０．３部を超
音波にて微分散し、これをソープフリー重合で合成した
０、５μｍのポリスチレン粒子の分散液（固形分として
１部）、水１６部、アセトン７部のなかに添加し、吸収
させた。これに水３００部、ラウリル硫酸ナトリウム１
．０部、スチレン５２．２部、ブチルアクリレート１１
．８部を加え８０℃で８時間の重合を行ない乾燥して粒
子径２．０μ閣、粒径分布として標準偏差が平均粒子径
の７％の非常に狭いポリマー粒子を得た。

このポリマー粒子１ｋｇとカーボンブラック（三菱化成
社＠ＭＡ−１００）５０ｇをヘンシェルミキサーで１０
分間混合、撹拌することにより、カーボンブラックはポ
リマー粒子の表面に粗に付着した。

粒子は黒色で、凝集粒子はなく、粉体の電気抵抗は２．
５　Ｘ　１０”Ω・備であった。

試験用複写機にてこのトナーの限界解像度を調べたとこ
ろ、４７本／ｍであった。

実施例２ 実施例１で用いたポリマー粒子１ｋｇとマグネタイトｒ
ＥＰＴ−５００Ｊ　　（戸田工業社製）２５０ｇ及び実
施例１のカーボンブラック２０ｇとをヘンシェルミキサ
ーによって１５分間撹拌し、その後未付着のマグネタイ
ト及びカーボンブラックを風力分級機によって分級除去
して中間粒子を得た。この中間粒子は２０％のマグネタ
イトを含有していた。

つぎに、この中間粒子３００ｇと、ポリアクリル酸ナト
リウム１５ｇを溶解した水６Ｑとを混合・撹拌し、中間
粒子を水中に分散させた。

その後、この分散系にスチレン／ブチルアクリレート＝
７８／２２の組成比の重合性単量体３００ｇ、重合開始
剤として過硫酸カリウム６ｇを添加し、系の温度を７５
℃に上昇させて５時間にわたって重合を行ない、粒子径
が２．４μｍの標準偏差が平均粒子径の１２％のカプセ
ル粒子を得た。

このカプセル粒子は凝集がなく黒色であった。

さらにこのカプセル粒子をニグロシン染料［ＢＯＮＴＲ
ＯＮ−０７Ｊ　　（オリエント化学社製）のメタノール
溶液に浸漬した後メタノールを除去することにより、カ
プセル粒子表面にニグロシン染料を付着させてトナーと
した。このトナーの電気抵抗は４　Ｘ　１０”Ω・１で
あった。

試験用複写機にてこのトナーの限界解像度をしらべたと
ころ、３５本／ｍであった。

実施例３〜５ 実施例１においてスチレン、ブチルアクリレートの添加
量を変化させたほかは、実施例１と同様にして粒子径を
変え実施例３〜５を得た。

比較例１〜４ また比較例として、懸濁重合による粒子およびこれを風
力分級機で分級した以外は実施例１と同様にして作製し
たトナー、および市販トナーについての結果を比較例１
−４に示す。

評価結果を表１に示す。この結果によると粒子径が０．
７〜５μｍ、および狭い粒径のもののみが高解像度が良
好であることが分かる。

［発明の効果］ 本発明により高解像度のトナーを提供することが可能と
なった。

表　　１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平均粒子径０．７〜５μｍ、粒子径の標準偏差が平均粒
   子径の２０％以下であるポリマー粒子に着色剤を付与し
   てなる静電荷現像用トナー。