JPS62200362A - 静電荷像現像用トナ−の製造法 - 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〕 本発明上、電子写真、静電印刷等における静電荷像現像
用トナー（以下、「トナー」という。）の製造法に係シ
、現在、実用上適切な粒径とされている５〜２０ミクロ
ンの範囲にあるトナーを粉砕工程を経由することなく高
収率且つ高能率で得ることができる新規な製造法を提供
するものである。

従って、本発明は主としてトナー製造業界において利用
される。

〔従来の技術〕

周知の通シ、トナーは結着物質（結着樹脂材）と着色物
質（染料又は顔料）とを必須成分とし、必要に応じて荷
電制御物質（トリボ制御剤）が添加されてなる微粒子粉
末でｓｂ、キャリアーと混合されて静電荷像の現像剤と
して用いられている。

そして、電子写真や静電印刷の静電荷像の現像剤として
用いられるトナーの粒径は１〜５０ミクロン程度の範囲
内のものであシ、特に実用上適切な粒径は５〜２０ミク
ロンの範囲とされている。

従来、上記の如きトナーの製造法としては、■結着物質
とする結着樹脂材の溶融物に着色物質とする染料又は顔
料と必要によシ添加される荷電制御物質とを混和し、こ
の混和物を充分混練して塊状物り得るか或いは結着物質
とする結着樹脂材と着色物質とする染料又は顔料と必要
により添加される荷電制御物質とを溶媒に溶解し、充分
攪拌した後、水中へ再沈殿させ、沈殿物を濾過、乾燥し
て塊状物ｔ！得た後、いづれの塊状物の場合にも、更に
尚該塊状物をボールミル等の粉砕機を用いて機械的に粉
砕して微粒子粉末とし、これを分級して５〜２０ミクロ
ンの粒径範囲の目的物を得るという製造法（以下、「粉
砕法」という。）並びに■結着物質とする結着樹脂材と
して重合性樹脂を用い、その単量体と着色物質とする染
料又は顔料と必要によシ添加される荷電制御物質とを水
不溶性無機塩類が添加されている水中に均一に懸濁させ
攪拌下において単量体を微粒子状で重合させて微粒子沈
殿を生成させ、当該沈殿物を濾過、水洗、乾燥して微粒
子粉末とし、これを分級して５〜２０ミクロンの粒径範
囲の目的物を得るという製造法（以下、「懸濁重合法・
」という。）の二種がある。

■の粉砕法による場合には、結着樹脂材と染料、顔料、
荷電制御物質との相溶性が充分ではないことに起因して
均一な混和が困難であるため、個々の粒子の成分が不均
一になシ易く、か＼るトナーを現像剤として用いる場合
には、画像にカプリ％ｔく、当該脱落物が混入している
トナーを現像剤として用いる場合にも、画像にカブリが
発生してし通常６０〜７０チ程度である。− 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記の如き粉砕法に内在する難点に鑑み、■の懸濁重合
法が提案されておシ、この方法による場合には、個々の
粒子の成分自体は極めて均一なものが得られるが、反面
、生成する粒子の粒径が２〜５００ミクロンの範囲とい
う非常に広い範囲にわたるものとなシ、５〜２０　　ミ
クロンの粒径範囲のものを取シ出したときの収率は僅か
１０〜２０％となってしまうのである。目的物の収率が
このように低いものであるため懸濁重合法を商業ベース
において実施することは困難でｓｂ、今日においても粉
砕法が汎用されているのが実情である。

もつとも、懸濁重合法を実施するに当って、界面活性剤
を用いることによって生成粒子の粒径を制御することは
可能であシ、水不溶性無機塩類が添加されている水中に
適量の界面活性剤を添加して置いてから、重合性樹脂の
単量体と染料等とを懸濁させ攪拌下において単量体を微
粒子状で重合させる場合には、所望の粒径範囲の微粒子
を略１００チ生成させることができる。

しかしながら、生成粒子から界面活性剤を除くことは極
めて困難であシ、一方、濾過、水洗、乾燥して得られた
粒子粉末中に１［１〜２０ｐｐｍという極めて微量の界
面活性剤が残留している場合にも、当該粒子粉末は空気
中の水分を吸着し易いものとなシ、空気中の水分を吸着
すると帯電性が著るしく低下し、か＼るトナーを現像剤
として用いる場合には、画像にカプリが発生してしまう
のである。

Ｃ問題点を解決する為の手段〕 本発明者は、懸濁重合法を実施するＫｆｉって、５〜２
０ミクロンの粒径範囲にある粒径の生成粒子を高収率で
生成させることができ、且つトナ一本来の性能を損なう
ことがない粒径制御剤を求めて数多くの物質について系
統的な実験・考察を重ねた結果、特開昭６１−３１４．
’１号公報に示されている後出の式（１）￥表される公
知化合物を粒径制御剤として用いる場合には、殆んど１
００％に近い高収率をもって５〜２０ミクロンの範囲に
ある粒径の粒子を生成させることができ、しかもトナ一
本来の性能を損なうことなく、現像剤として用いる場合
に画像にカブリが発生することもなりという制目すぺき
事実を見出し、懸濁重合法を商業ベースにおいて実施す
ることに成功したのである。

即ち、本発明は、結着物質とする重合性樹脂の単量体と
着色物質とする染料又は顔料と式（１）で表される化合
物 〔式中Ｒ，、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は■、炭素数１〜８のア
ル１〜８のアルキルを表わす）を各々表わす。〕とを水
不溶性無機塩類が添加されている水中に均一に懸濁させ
攪拌下において前記単量体を微粒子状で重合させた後、
前記無機塩類を分解して水に溶解させ、次いで、尚該水
中に生成している結着物質と着色物と前記式（１）で表
される化合物とからなる粒径５〜２０ミクロンの範囲に
ある微粒子を濾過、水洗、乾燥することからなる静電荷
像現像用トナーの製造法である。

〔作用〕

本発明方法において最も特徴的な点は、懸濁重合法を実
施するに当り、粒径制御剤として式（１）で表される化
合物を用いる点である０この物質は具体的には、 等が挙げられ、これ等は市販されている０式（１）で表
される化合物を結着物質とする重合性樹脂の単量体１０
０重量部に対して、０．１〜１０重量部用いるときＫは
、粒径５〜２０ミクロンの範囲にある粒径の微粒子を略
１００％近く生成させることができる。０．１重量部以
下では、粒径５〜２０ミクロンの範囲にある粒径の微粒
子は７５〜８０％の生成率であシ、　１０重量部以上で
は８５〜９０％の生成率である。望ましくは０．５〜５
重量部である。

式（１）で表される化合物の粒径制御作用についての理
論的解明は残念ながら現時点では行っていない。しかし
ながら、後出各実施例に示している通シ、これを用いる
ときには少くとも９８％以上の収率をもって目的とする
粒径５〜２０ミクロンの範囲にある粒子粉末が得られる
ことを保証できる。

また、前出特開昭６１−３１４９号公報に開示されてい
る通シ、式（１）で表される化合物は、荷電制御物質と
して作用し、トナーに負電荷を付与する。更に式（１）
で表される化合物は、着色物質として後出の染料又は顔
料を用い黄色、赤色及び青色のカラートナーを製造する
に際し、その色彩に悪影響を及ぼさないものである。

尚、本発明者が知る限シ、式（１）で表される化合物が
懸濁重合法によって製造されるトナーに用いられた例は
皆無である。

次に、本発明方法をよシ詳細に説明する。

本発明において用いる結着物質とする重合性樹脂の単量
体としては、スチレン、スチレン１９導体（例えば、メ
チルスチレン）、α−メチレン脂肪族モノカルボン酸エ
ステル類（例えば、メタクリル酸ｎ−ブチル、アクリル
酸メチル、メタクリル酸エチル）が挙げられ、これ等の
重合体は、トナー用結着樹脂材として汎用されているも
のである。

着色物質とする染料又は顔料としては、カラートナー用
として実用されているものは全て使用でき、特に好まし
いものとしては、黄色にはＣ０工、ピグメントイエロー
５（Ｃ０工、１１６６０）、Ｃ０■、ピグメントイエｏ
−１（（＋、工、１１６８０）が、赤色にはＣ０工、ピ
グメントレッド５７（Ｃ．Ｉ．１５８５０）、Ｃ汀、ピ
グメントレッド５３（Ｃ．Ｉ．１ｓ５ｅ５）が、青色に
はＣ１工、ピグメントブルー１５（０．Ｉ．７４１６０
）、Ｃ０工、ピグメントブルー２５（Ｃ．Ｉ．第１１８
０）が挙げられる。

本発明方法は、式（１）で表される化合物を粒径制御剤
として用いる以外は従来の懸濁重合法による場合と同様
にして目的とするトナーを製造するものである。

即ち、結着物質とする上記の通シの重合性樹脂の単量体
１００重量部に対して０．１〜１０重量部の式（りで表
される化合物と着色物質とする上記の通シの染料又は顔
料０．１〜１０３ｉ量部とを加え充分混合して液状物と
し、当該液状物を水不溶性無機塩類が添加されている水
中に加え、攪拌機を用いて均一に懸濁させる。この場合
、水不溶性無機塩！ｉｉＩ＃ｉ懸濁剤として用いている
ものであシ、通常、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム
、リン酸カルシウム等の微粉末が水１００重量部に対し
て２〜１０重量部添加される。

尚、通常、過酸化ベンゾイル、アブビスイソブチロニト
リル等の周知の重合開始剤が、上記単量体１００重量部
に対して０．５〜１０重量部添加される。

前記液状物を攪拌機を用いて上記水中に均一に懸濁させ
た後、攪拌を続けながら、所定温度に加。

温して上記単量体を微粒状で重合させ、重合終了後、希
塩酸水溶液の如き酸を添加して上記水不溶性無機塩類を
分解して水に溶解させてしまい、次いで、水中に生成し
ている沈殿物を常法によって濾過、水洗、乾燥すれば、
結着物質と着色物質と式（１）で表される化合物とから
なる粒径５〜２０ミクロンの範囲にある微粒子粉末が少
くとも９８％以上の収率をもって得られるのである。

そして、上記の通シの方法によって得られる微粒子はト
ナー、特にカラートナーとして好適なものであシ、キャ
リヤーと混合して現像剤として用いる場合にはカブリを
発生することはなく、鮮明な画像を形成するのである。

〔実施例〕

本発明方法の代表的な実施例を比較例とともに挙げる。

以下において「部」は重量部の意味である。

実施例　１゜ スチレンモノマー８６．４部を入れた容器に、で表わさ
れる化合物０．１部、ハンザイエロー５０（Ｃ０工、ピ
グメントイエｏ−５：Ｃ．Ｉ．１１６６０）７部及びア
ゾビスイソブチロニトリル０．５部を加え、高速攪拌機
を用い５０００ｒ、ｐｍで３分間攪拌混合して液状物を
得る。この液状物を、水１００部に対して炭酸カルシウ
ム微粉末６部を分散させた水を入れた容器に加え、高速
攪拌機を用い５０００ｒｐｍで３分間攪拌して均一に懸
濁させる。この懸濁液を、イヵリ型攪拌機、冷却管及び
温度計が付設されたミクロフラスコに移し、ｆ５０ｒｐ
ｍで攪拌しなから湯浴によって約７０℃に加温して４時
間重合反応：を行ない、加温を停止して、約３５′ｃ以
下に冷却した後、攪拌を続行しながら５％希希塩氷水溶
液１００を添加し、更に５分間攪拌を行った後、水中に
生成している沈殿物を濾過し、洗滌液が中性となるまで
水洗した後、脱水し、約４０℃で５時間乾燥して、平均
粒径１３．０μで５〜２０ミクロンの粒径範囲にある黄
色微粒子粉末９１．７部を得た（収率９８．１％）０と
＼に得られた黄色微粒子粉末５部をカラートナーとし、
キャリヤー（鉄粉：　ＥＦＴ−２５０〜４００　：商品
名二日本鉄粉＠）製）９５部と混合して現像剤を調製し
、この現像剤を市販の乾式電子複写機（ＳＦ−８２５：
商品名：シャープ（株）！Ａ）を用いてテストしたとこ
ろ、カプリのない鮮明な黄色の画像が形成された。

尚、比較のため、スチレンモノマーｊｌヲ８６．５部に
変更し、 Ｈ５ で表わされる化合物を用いなかった他は、上記と同じ条
件で得た黄色微粒子粉末９２．５部は、平均粒径３５．
０μで２〜８４ミクロンの粒径範囲にあるものであシ、
この粉末の内、平均粒径１３．０μで５〜２０ミクロン
の粒径範囲にあるものは１０．２部であった。

更ニ、比較のため、スチレン樹１１旨（ｍ合体）　８６
．４０Ｈ。

部及びノ・ンザイエロー５Ｇ（同上）７部を充分に混合
し、１２０℃で溶融・混練して塊状物とし、この塊状物
を室温（約２）　”ｃ　）まで冷却した後、常法によっ
て粉縫し、分級して平均粒径１３．３μで５〜２０ミク
ロンの粒径範囲にある黄色微粒子粉末６０．８部を得（
収率６５．０％）、この黄色微粒子粉末５部をカラート
ナーとし、上記と同一条件で現像ｍｌを調製し、この現
像剤を上記と同一条件によってテストしたところカプリ
の発生した黄色の画像７５丈形成された。

実施例　２゜ メチルスチレンモノマー７１部とアクリル酸エチルモノ
マー１５部とを入れた容器に で表わされる化合物４部、カーミン６Ｅ（Ｃ！、１．ピ
グメントレッド５７：Ｃ．Ｉ．１５８５０）　２部及び
過酸化ベンゾイル６部を加え、高速攪拌機お用い５５０
０ｒｐｍで３分間攪拌混合して液状物を得る０この液状
物を、水１００部に対して炭酸マグネシウム微粉末２部
を分散させた水を入れた容器に加え、高速攪拌機を用い
５５００ｒｐｍで３分間攪拌して均一に懸濁させる。こ
の懸濁液を、イカリ凰攪拌機、冷却管及び温度計が付設
された三つロフラスコに移し、１５０ｒｐｍで攪拌しな
から湯浴によって約７０″Ｃに加温して４時間重合反応
を行ない、加温を停止して、約４０℃以下に冷却した後
、攪拌を続行しながら５％希塩酸水溶液１００部を添加
し、更に５分間攪拌を行った後、水中に生成している沈
殿物をＰ遇し、洗滌液が中性となるまで水洗した後、脱
水し、約４０℃で５時間乾燥して、平均粒径１２．８μ
で５〜２０ミクロンの粒径範囲にある赤色微粒子粉末９
０．６部を得た（収率９８．５％）。

と＼に得られた赤色微粒子粉末５部をカラートナーとし
、キャリヤー（鉄粉：　１７７−２５０〜４００　：商
品名二日本鉄粉（ａｌｌ）９５部と混合して現像剤を調
製し、との現像剤を市販の乾式電子複写機（ＥＪＦ−８
２５：商品名：シャープ＠）製）を用いてテストしたと
ころカプリのない鮮明な赤色の画像が形成された。

尚、比較のため、メチルスチレンモノマー量を７５部に
変更し、 で表わされる化合物を用いなかった他は、上記と同じ条
件で得た赤色微粒子粉末機９３．ｏ部は、平均Ｉ−）粒
径３５．８μで２〜９６ミクロンの粒径範囲にあるも１
−のであシ、この粉末の内、平均粒径１３．０μで５〜
２０ミクロンの粒径範囲にあるものは１２．４部であっ
た。

更に、比較のため、ポリメチルスチレン、アクリル酸エ
チル樹脂（重合体）８６部、 で表わされる化合物４部及びカーミン６Ｅ（同上）２部
を充分に混合し、１２０℃で溶融・混練して塊状物とし
、この塊状物を室温（約２０”Ｃ）まで冷却した後、常
法によって粉砕し、分級して平均粒径１２．９μで５〜
２０ミクロンの粒径範囲にある赤色微粒子粉末５５６５
部を得（収率６１．５％）、この赤色微粒子粉末５部を
カラートナーとし、上記と同一条件で現像剤を調製し、
この現像剤を上記と同一条件によってテストしたところ
カプリの発生した赤色の画像が形成され念。

実施例　＆ スチレンモノマー４０部とメタクリル酸ｎ−７’チルモ
ノマー３５部とを入れた容器に、 で表わされる化合物１０部、ファストゲンブルーμｓ（
ｃ、工、ピグメントブルー　１５　：Ｑ、１．７４１６
０　）　４部及びアゾビスイソブチロニトリル２部を加
え、高速攪拌機を用い６０００ｒｐｍで３分間攪拌混合
して液状物を得る。この液状物を水１００部に対してリ
ン酸カルシウム微粉末９部を分散させた水を入れた容器
に加え、高速攪拌機を用い６００Ｏｒｐｍで３分間攪拌
して均一に懸濁させる。この懸濁液を、イカリ型攪拌機
、冷却管及び温度計が付設された三つロフラスコに移し
、２００ｒｐｍで攪拌しなから湯浴によって約７ｏｔ　
Ｋ加温して４時間重合反応を行ない加温を停止して、約
３５℃に冷却した後、攪拌を続行しながら５％希塩酸水
溶液１００部を添加し、更に５分間攪拌を行った後、水
中に生成している沈殿物を炉遇し、洗滌液が中性となる
まで水洗した後、脱水し、約４０℃で５時間乾燥して、
平均粒径１３．０μで５〜２０ミクロンの粒径範囲にあ
る青色微粒子粉末８８．１部を得た（収率２？、Ｏチ）
０こ＼に得られた餐色微粒子粉末５部をカラートナーと
しキャリヤー鉄粉：　ＥＦ’Ｖ−２５０〜４００　：商
品名：日本鉄粉＠）製）９５部と混合して現像剤を調製
し、この現像剤を市販の乾式電子複写機（ＳＦ′−８２
５：商品名：シャープ（株）製）を用いてテストしたと
ころカプリのない鮮明な青色の画像が形成された。

尚、比較のため、スチレンモノマー量を７５部に変更し
、 で表わされる化合物を用いなかった他は、上記と同じ条
件で得念實色微粒子粉末第１．３部は、平均粒径３４．
６μで２〜８７ミクロンの粒径範囲にあるものであり、
この粉末の内、平均粒径１３．０μで５〜２０ブチル樹
脂（重合体）７５部、 に混合し、１２０″Ｃで溶融・混練して塊状物とし、こ
の塊状物を室温（約２ｏ′ｃ）まで冷却した後、常法に
よって粉砕し、分級して平均粒径１３．１μで５〜２０
ミクロンの粒径範囲にある青色微粒子粉末５９．５部を
得（収率６６．９％）、この青色微粒子粉末５部をカラ
ートナーとし、゛上記と同一条件で現像剤を調製し、こ
の現像剤を上記と同一条件によってテストしたところカ
プリの発生した青色の両画像が形成された。

〔効果〕

以上説明した通シの本発明方法によれば、個々の粒子の
成分が均一なものが得られるというＳ満室合法のもつ長
所を生かしつつトナーとして実用上適尚とされている粒
径である５〜２０ミクロンの範囲内にある微粒子粉末を
略１００％に近い高収率をもって能率よく製造すること
ができ、しかも得られる微粒子には、鮮ＢＡな黄色、赤
色、青色等の着色ができるとともに負電荷が付与でき、
これをカラートナーとして周知のキャリヤーと混合して
現像剤とすれば、カプリ等の発生がない画像を形成する
ことができるのである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）結着物質とする重合性樹脂の単量体と着色物質と
   する染料又は顔料と式（１）で表わされる化合物▲数式
   、化学式、表等があります▼（１） 〔式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４はＨ、炭素数
   １〜８のアルキル、アリル又はハロゲンを、Ｘは−Ｓ−
   、−ＳＯ＿２−、又は▲数式、化学式、表等があります
   ▼（Ｒ＿３、Ｒ＿４はＨ、又は炭素数１〜８のアルキル
   を表わす）を各々表わす。〕とを水不溶性無機塩類が添
   加されている水中に均一に懸濁させ攪拌下において前記
   単量体を微粒子状で重合させた後、前記無機塩類を分解
   して水に溶解させ、次いで当該水中に生成している結着
   物質と着色物質と前記式（１）で表される化合物とから
   なる粒径５〜２０ミクロンの範囲にある微粒子をろ過、
   水洗、乾燥することを特徴とする静電荷像現像用トナー
   の製造法。
2. （２）結着物質が、スチレンモノマー、アクリル酸エス
   テルモノマー、メタクリル酸エステルモノマーのいずれ
   か又は混合物である特許請求の範囲第１項記載の静電荷
   像現像用トナーの製造法。
3. （３）アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル
   から選ばれる重合開始剤を用いる特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の静電荷像現像用トナーの製造法。
4. （４）着色物質がＣ．Ｉ．ピグメントイエロー５（Ｃ．
   Ｉ．１１６６０）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレツド５７（Ｃ
   ．Ｉ．１５８５０）、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５（
   Ｃ．Ｉ．７４１６０）のいづれかである特許請求の範囲
   第１項乃至第３項記載の静電荷像現像用トナーの製造法
   。