JPH01145663A - 静電荷像用トナーの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 ゛本発明は、懸濁重合法による静電荷像用トナーの製造
方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来よシミ子写真感光体などの潜像保持面上に形成され
る静電荷像を可視化するだめに乾式の着色微粒子、いわ
ゆるトナーが用いられてきている。

トナー粒子の製造方法としては、熱可塑性樹脂に帯電制
御剤やカーボンブラックなどの着色剤を加えて混線分散
し、冷却固化の後、微粉砕し、所定の粒径のものを得る
ために分級する方法が一般的である。

この製造方法は、かなり優れたトナーを製造し得るが、
糧下のような問題点も有している。

（１）主成分である樹脂の特性によっては、混練や微粉
砕工程でのエネルギー消費が増大したシ、過粉砕に起因
する分級工程での歩留シの悪化が生ずるため製造コスト
が高くなる。

＋２１　　得られる粒子の形状が不定形であシ、各粒子
が異なる形状を持つため、流動性が悪く、筐た個々の摩
擦帯電特性にバラツキを生じ易い。

このような従来法による問題点を回避するため、懸濁重
合法によって最初からトナー粒子を製造する方法が提案
されている（たとえば特公昭３６−７０２３７号公報参
照９゜この方法は、着色剤などの添加剤と重合開始剤と
を重合性単量体中に分散して油相とした後、懸濁安定剤
を含有する水相中で懸濁重合させることによってトナー
粒子を得るものである。懸濁時だ適当なぜん断力を加え
るだけで、トナーとして好ましい大きさの微粒子か容易
に得られるので製造工程が簡素化できる上、エネルギー
の消費も少なく、コスト面で有利となる。また、粒子の
形状が球状であるため、流動性や個々の摩擦帯電性など
のトナー性能も改善されるという利点も有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

懸濁重合法においては、単量体中へ着色剤などの添加剤
を均一に分散させることが最も重要な点である。この分
散が不充分のまま重合すると、得られるトナーは個々の
粒子の表面や内部にこれらの添加剤が偏在したものとな
るため、摩擦帯電性や転写性などのトナーとして必要な
性能を損なう場合がある。

しかし、通常トナー用の着色剤として用いられる染料・
顔料は、凝集性の強い微粉体であるため、単量体中へ均
一分散すること自体が困難であるばかシでなく、分散後
の経時的な安定性も悪い。従って、重合によって得られ
る粒子も着色剤が偏在しやすく、はなはだしい場合は、
着色剤を含１ない透明粒子が混在するなどの重大な欠陥
が生じることもある。

このため、これらの問題点を改良すべく、種々の分散手
段あるいは分散方法について検討がなされているが、今
のところ必ずしも満足すべき結果は得られていない。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明の目的は、表面改質された着色剤を単量体に分散
させること洗よって懸濁重合法の上記問題点を改善し、
着色剤の偏シのない微粒状重合体、特に乾式トナーを簡
単だ製造する方法を提供することである。

すなわち、本発明の要旨は１、金属セッケンで表面処理
された着色剤とビニル系単量体とを含有する油相を、懸
濁安定剤によシ水相中例分散せしめた状態で懸濁重合を
行ない、トナー粒子を形成させることを特徴とする静電
荷像用トナーの製造方法に存する。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明においては、着色剤を、その表面に金属セッケン
が含有されている状態で使用する。

着色剤としては、公知の染料や、有機および無機顔料が
使用できる。具体的には、カーボンブランク、ヘンシシ
ンイエロー、レーキレッドＣ１フタロシアニンブルー、
紺青等が挙ケラれる。

本発明で使用する金属セッケンとは、脂肪酸、樹脂酸な
どの、アルカリ金属塩以外の金属塩のことであって、具
体的には、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ア
ビエチン酸等の脂肪酸または樹脂酸等のアルミニウム、
カルシウム、亜鉛、バリウム、マグネシウム等の金属塩
が挙げられる。

金属セッケンによシ着色剤の表面を処理する方法は、着
色剤の表面ば金属セッケンが分布する方法なら各種のも
ので良く、たとえば、着色剤表面に金属セッケンを塗布
又は噴霧することも可能であるが、着色剤の表面に金属
セッケンを析出させる方法の方が、表面に均一に分布さ
せられるので好ましい。この場合、着色剤の水性懸濁液
中に母体となる酸のアルカリ水溶液を加えて混合した後
、さらに必要な金属を含む金属塩溶液を加えることによ
って、所望の金属セッケンを着色剤粒子の表面に析出さ
せることができる。次いで精製し、乾燥し、解砕して粒
度を調整すればよい。

本発明だおいては、金属セッケンは着色剤当シ、その表
面に約０．１〜１０ｗｔ％含まれるようだすることが好
丑しい。金属セッケンの含有量が多すぎると、得られる
トナーの流動性が悪くなシがちである。壕だ、含有量が
少なすぎる理性が悪化する傾向にある。

これらの金属セッケンにて表面処理された着色剤の使用
量は、ビニル系単量体に対して７〜２０ｗｔ％が好まし
く、特には３〜１０ｗｔ％が好ましい範囲である。

ビニル系単量体は、通常のトナーの製造に用いられる、
付加重合により重合体を与える公知のビニル化合物は全
て含まれる。例えば、スチレン、α−メチルスチレン、
ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物：メチルメタク
リレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート
等のα−不飽和カルボン酸エステル；メタクリレートリ
ル、アクリロニトリル等のα、β−不飽和不飽和及トリ
ル化合物；塩化ビニルビニル等のハロゲン化ビニル、そ
の他が挙げられる。

これらのビニル系単量体は単独もしくはコ種以上混合し
て用いられる。また、ジビニルベンゼン等の架橋性ビニ
ル化合物を用いることも可能であシ、この場合前記ビニ
ル系単量体に対してθ、０／〜／　ｏ　ｗｔ％の範囲で
用いることが好ましい。

本発明では以上の着色剤とビニル系単量体を含有する油
相を水相中へ分散させ、これを懸濁重合させて、静電荷
像用トナーを得る。

トナーを製造するための懸濁重合方法は、懸濁安定剤に
よシ、水相中に油相を分散させて行なうものであれば特
に限定されるものではないが、その−例を挙げると、以
下の通りである。

まず、ビニル系単量体中に前記した金属セッケンにて表
面処理された着色剤と必要だ応じて用いられる帯電制御
剤やオフセット防止剤等の添加剤をホモミキサー、ホモ
ジナイザーあるいはサンドミルなどにより適宜分散させ
た後、通常重合開始剤を加えて重合性組成物（油相）の
分散液を調製する。

次いで水および懸濁安定剤から成る水相に、上記の油相
の分散液を加えて前述のホモミキサー、ホモジナイザー
などを用いた分散手段によシ、５〜３０μｍの油滴に分
散させる。

油相と水相の好ましい比はｌ：／〜／ニア０の範囲であ
り、重合中に粒子の凝集が起らないよう設定される。油
相を水相中に均一に分散させた分散液を攪拌装置、コン
デンサー、温度計及び窒素導入管を設けた重合缶に移し
、重合開始剤の分解する温度（ケＯ〜１０ｏ０Ｃ）に昇
温し、窒素気流下で重合を行なわせる。重合完了後、遠
心分離あるいは沢別して水相を除き、水・アルコールな
どによる洗浄の後、噴霧乾燥、真空乾燥などの手段で水
分を除き目的とするトナーを製造することができる。

上記懸濁重合に存在させる懸濁安定剤は、水相中におけ
る重合性組成物（油相）の懸濁状態を保護する作用を有
するものが用いられる。

具体的には、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリ
ドン等の水溶性高分子物質；燐酸カルシウム、炭酸カル
シウム、シリカ等の水に難溶性の無機質粉体等が挙げら
れる。これらは、水相に対して１０　ｗｔ％以下で用い
ることが好葦しい。

上記した如く、懸濁重合の際には重合開始剤を使用する
ことが好ましい。この重合開始剤はビニル系単量体のラ
ジカル重合に慣用される有機溶媒可溶性の重合開始剤か
ら選定され、例えばベンゾイルパーオキサイド、ラウロ
イルノ（−オキサイド等の過酸化物；λ、２／−アゾビ
スイソブチロニトリル、コ、！−アゾビス−（ｘ、ｌｌ
−ジメチルバレロニトリル９等のアゾ化合物などが用い
られる。重合開始剤は、ビニル系≠１体に対し２０ｗｔ
％以下が好ましく、更には０．１〜１０ｗｔ％の範囲で
添加することが好丑しい。使用する重合開始剤の種類に
よっては、該開始剤を溶解させるために、重合反応には
不活性な有機溶媒を少量油相に加えてもよい。

また、重合体の分子量を所定の範囲に調節するために、
ドデシルメルカプタンなどの連鎖移動剤を用いてもよい
。

なお、上記油相を形成する重合性組成物中には帯電制御
剤、オフセット防止剤その他の添加剤を使用することが
できる。

帯電制御剤としては、従来トナーへの摩擦帯電性付与の
目的で使用されるものは全て使用できる。具体的には、
正帯電性トナー用としては、ニグロシン染料、ポリアミ
ン樹脂など、負帯電性トナー用としては、クロム、鉄な
どを含む含金属アゾ染料などが挙げられる。その使用量
はビニル系単量体に対して７〜５ｗｔ％が好ましい。

オフセント防止剤としては、熱ロール定着器だ対するト
ナーの離型性を向上させるために従来よシ公知のものが
使用される。例えば、低分子量のポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のポリオレフィンが例として挙げられる。オ
フセット防止剤は、ビニル系単量体に対し、１０ｗＬ％
以下で添加して用いることが好ましい。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。実施
例中、「部」は「重量部」を示す。

実施例 スチレン”部、ｎ−ブチルアクリレート７．２部、三菱
カーボンブラック＃３０（三菱化成工業＠ｇ、ｒ三菱カ
ーボンブラック」は登録商標〕の表面にステアリン酸亜
鉛を析出させて得られた着色剤試料（ステアリン酸亜鉛
約３ｗｔ％含有）３部およびニグロシン染料（商品名ボ
ントロンＮ０ＩＩ、オリエント化学工業■裂）／、１部
をマルチディスパーサ−（三田村理研製）によシ、約ざ
、０００ｒｐｍの回転数で３０分間分散した後１．２．
２’−アゾビスインブチロニトリル３部を溶解させ、油
相混合物とした。

一方、水相としてポリビニルアルコール（商品名Ｇ　Ｍ
　−／　ＩＩ　、日本合成化学制９のｉ％水溶液１ｇＯ
部を用いた。

上記油相の水相への分散には、ＴＫホモミキサー（特殊
機化工業製）を用い、回転数約す、ｏｏ。

ｒｐｍで１５分間行なった。その後、分散液を攪拌機、
温度計および窒素導入管を備えたステンレス製重合缶に
移し、回転数約ｓ　ｏ　ｏ　ｒｐｍで攪拌しながら、窒
素気流下ｇｏ℃で３時間加熱し、重合を完了した。

この得られた重合液から遠心分離機により重合粒子を固
型分として分離し、さらに水洗、沢別を繰シ返した後真
空乾燥して、粒度分布が５〜２０μｍのトナー粒子を得
た。

このトナー粒子を顕微鏡で観察したが、いずれの粒子に
もカーボンブラックなどの偏シは見られず、分散状態が
良好であることがわかった。

また、このトナー５部と鉄粉キャリア（商品名ＴＥＦＶ
−２ｓＯ／弘００、日本鉄粉製）ｑｓ部とを混合して現
像剤としたが、ブローオフ法によるこの現像剤の帯電量
はコＯμＣ／ｒであった。

さらに上記の現像剤を用いて、有機光導電体を感光体と
する市販の複写機で実写テストを行なったところ、鮮明
な画像が得られた。

〔比較例〕

実施例において、ステアリン酸亜鉛処理していない三菱
カーボンブラック＃３０を用いること以外は実施例と同
様にしてトナーを作製し、比較例とした。

得られたトナーの顕微鏡観察では、トナー粒子内でのカ
ーボンブラックの偏在がはなはだしく、分散状態は良く
なかった。

寸だ、実施例と同様にして現像剤を作製したが、帯電量
は１０μｃ７ｙ以下と低く、実写テストでもカブリが多
く不鮮明な画像であった。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、添加剤
の偏在がなく、形状性に優れた静電荷像用トナーとして
適当な微粒子状重合体を比較的簡単な工程で製造するこ
とができる。従って、本発明は工業的に極めて有用であ
る。

出　願　人　　三菱化成工業株式会社 代　理　人　　弁理士　長谷用　　− ほか／名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属セッケンで表面処理された着色剤とビニル系
   単量体とを含有する油相を、懸濁安定剤により水相中に
   分散せしめた状態で懸濁重合を行ない、トナー粒子を形
   成させることを特徴とする静電荷像用トナーの製造方法
   。