JPH02146056A - 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］ 本発明は電子写真法などに使用される乾式現像用トナー
　詳しくは、導電性トナーの製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、感光紙を用いる導電性磁性−成分現像法などに使
用される導電性トナーは、内部に導電性粉末を添加する
か、さらに最も一般的な方法としては、例えば、特公昭
６３−３３６９６、特開昭４９−５０３５などに提示さ
れているように、トナー表面に導電性粉末を外添する方
法などがある。

外添させる方法としては、混合機を用いた粉体の撹はん
による方法、溶媒中にトナーと結着剤と導電性粉末を分
散させ、スプレードライヤーにより噴霧乾燥してトナー
表面に結着剤と共に導電性粉末を被覆させる方法、水溶
液中にトナーと導電性粉末を分散させ、導電性粉末をト
ナー表面に付着させた後、乾燥させる方法などがある。

［発明が解決しようとする課題及び目的］しかしながら
、前述の方法では、表面に付着した導電性粉末の付着力
が弱く、トナー搬送時及び現像時に導電性粉末がトナー
表面から剥がれてしまい、電荷注入が充分に行われず、
現像特性が低下し、画像法度の低下及びトナー飛散によ
る地かぶりなどにより画質が劣化する。また、凝集が起
こり易くなるという欠点を有している。さらに、剥がれ
た導電性粉末により装置内汚染が生じ、機械故障などの
悪影響を及ぼすという欠点を有して′ｌ／′Ｉる。また
、結着剤を用いて、スプレードライヤ法による方法、あ
るいは、溶媒中にトナーと導電性粉末を分散付着、乾燥
させる方法では製造工程が複雑になるという欠点を有し
ている。

従って本発明の目的は、上記課題を解決するトナーの製
造方法である。つまり、１）製造が簡単で安価な導電性
トガ−を提供すること。２）導電特性及び定着性に優れ
た導電性トナーを提供すること。３）保存性に優れた導
電性トナーを提供すること。４）流動性の優れた導電性
トナーを提供すること。５）経時変化の無い安定な導電
性トナーを提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明のトナーの製造方法は、少なくとも樹脂と着色剤
よりなる粒子の周りに熱可塑性樹脂微粒子と導電性粉末
からなる混合系を被覆層としてなる導電性トナーにおい
て、前記導電層をメカノケミカル反応により被覆形成す
ることを特徴とする。

また、メカノケミカル反応において、処理温度Ｘが前記
導電層の熱可塑性樹脂微粒子のガラス転移温度Ｔ以下で
あり、かつ処理温度Ｘがガラス転移温度Ｔ−１０（℃）
以上であることを特徴とする。

［作用］ メカノケミカル反応は熱的かつ機械的エネルギーを併用
する反応であるため、粒子表面に樹脂層を被覆形成する
ことが知られている。この点についてはまだ不明な点が
多いが、鋭意研究を行った結果、さらに、樹脂被覆層に
導電性物質を分散させることができることが明かとなっ
た。この原因は被覆用熱可塑性樹脂微粒子の表面に導電
性物質が静電気力などの力で付着し、さらに前記熱可望
性微粒子が少なくとも樹脂と着色剤よりなる粒子（以下
、母粒子とする。）に付着する。同時に熱的かつ機械的
エネルギーが加えられることにより、被覆用熱可塑性樹
脂が溶解し、光導電性物質が分散されるものだと考えら
れる。さらに、メカノケミカル反応はその機械的エネル
ギーにより導電層を強固に母粒子に付着させるため、剥
がれなどによる特性の劣化がない。また、メカノケミカ
ル反応による処理には、造粒作用があるため、被覆層形
成だけでなく、流動性を向上させることができるものと
考えられる。

［実施例コ 以下の実施例により本発明を具体的に説明する。

本発明に用いる母粒子は一般の混練粉砕法、スプレード
ライ法、重合法によって作製された平均粒径約１０μｍ
のものを使用することができる。次に、従来の方法で作
製した母粒子に熱可塑性樹脂微粒子と導電性粉末を混合
し、メカノケミカル反応により母粒子表面に導電層を形
成させる。導電層の厚さは、定着性を考慮して０．５〜
１μｍの範囲が好ましい。また導電層の導電性物質の含
有率は樹脂及び導電性物質の種類により任意に設定する
ことができる。また、メカノケミカル反応における処理
温度Ｘ（℃）は、導電層に用いる熱可塑性樹脂微粒子の
ガラス転移温度（混合系の場合は、ガラス転移温度の低
い方とする。）をＴ（℃）とすると、ＴとＴ−１０（７
）範囲内（Ｔ−１０＜Ｘ＜Ｔ）で行う。ガラス転移温度
以上であると熱可塑性微粒子同士の凝集が生じてしまい
、導電層を形成することができないからである。また、
ガラス転移温度よりも１０°Ｃ低い温度以下では熱可塑
性樹脂微粒子に熱的変化が与えられないため導電層を形
成することができない。メカノケミカル反応を行う方法
としては、いわゆる、高速流動攪はん機を使用する。例
えば、メカノフュージョンシステム（紀州ミクロン製）
、ナラハイブリタイゼイションシステム（奈良機械製作
新製）などを用いることができる。しかし、メカノケミ
カル反応を行う装置としては、決して、これらに限定さ
れるものではなく、機械的かつ熱的エネルギーを加える
ことができる装置であれば上記装置以外でも構わない。

母粒子の組成としては特に限定されるものではなく、一
般的なものを使用することができる。例えば、熱可塑性
樹脂として、ポリスチレン及び共重合体、例えば、水素
添加スチレン樹脂、スチレン・イソブチレン共重合体、
ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、　Ａｓ樹脂、　ＡＡＳＡｓ樹
脂　ＡＣ３樹脂、　ＡＢＳ樹脂、スチレン・Ｐクロロス
チレン共重合体、スチレン・プロピレン共重合体、スチ
レン・ブタジェン架橋ポリマー　スチレン・ブタジェン
・塩素化パラフィン共重合体、スチレン・アリル・アル
コール共］ｉ合体、スチレン・ブタジェンゴムエマルジ
ョン、スチレンマレイン酸エステル共重合体、スチレン
・イソブチレン共重合体、スチレン・無水マレイン酸共
重合体、アクリレート系樹脂あるいはメタアクリレート
系樹脂及びその共重合体、スチレン・アクリル系樹脂及
びその共重合体、例えば、スチレン・アクリル共重合体
、スチレン°ジエチルアミノ・エチルメタアクリレート
共重合体、スチレン・ブタジェン・アクリル酸エステル
共重合体、スチレン・メチルメタアクリレート共重合体
、スチレン・ｎ−ブチルメタアクリレート共重合体、ス
チレン・ジエチルアミノ・エチルメタアクリレート共重
合体、スチレン・メチルメタアクリレート・ｎ−ブチル
アクリレート共重合体、スチレン・メチルメタアクリレ
ート・ブチルアリレート・Ｎ−（エトキシメチル）アク
リルアミド共重合体、スチレン・グリシジルメタアクリ
レート共重合体、スチレン・ブタジェン・ジメチル・ア
ミノエチルメタアクリレート共重合体、スチレン・アク
リル酸エステル・マレイン酸エステル共重合体、スチレ
ン・メタアクリル酸メチル・アクリル酸２−エチルヘキ
シル共重合体、スチレン・Ｎ−ブチルアリレート・エチ
ルグリコールメタアクリレート共重合体、スチレン・ｎ
−ブチルメタアクリレート・アクリル酸共重合体、スチ
レン・ｎ−ブチルメタアクリレート・無水マレイン酸共
重合体、スチレン・ブチルアクリレート・イソブチルマ
レイン酸ハーフエステル・ジビニルベンゼン共重合体、
ポリエステル及びその共重合体、ポリエチレン及びその
共重合体、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリプロピ
レン及びその共重合体、フッソ樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリビニールアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ
ビニルブチラール樹脂などを一種類あるいは、二種類以
上ブレンドしたものを使用することができる。

また、ワックス状物質として、キャンデリラワックス、
カルナバワックス、ライスワックス等の植物系天然ワッ
クス、みつろう、ラノリン等の動物系天然ワックス、モ
ンタンワックス、オシケライト等の鉱物系天然ワックス
、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス
、ペトロラタム等の天然石油系ワックス、ポリエチレン
ワックス、フヨツシャー・トロプシュワックス等の合成
炭化水素ワックス、モンタンワックス誘導体、パラフィ
ンワックス誘導体等のへん性ワックス、硬化ひまし油、
硬化ひまし油誘導体等の水素化ワックス、合成ワックス
等のワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸等の高級
脂肪酸類、低分子量ポリエチレン、酸化ポリエチレン、
ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン・アクリ
ル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体
、エチレン・酢酸ビニル共重合体等のオレフィン共重合
体の中から一種あるいは二種以上を加えた低温低圧定着
用のトナーも母粒子とすることができる。

着色剤としてはカーボンブラック、スピリットブラック
、ニグロシンなどの黒色染・顔料を使用する。この他に
磁性剤としてＦｅ３Ｏ４、Ｆｅ２ｒｓ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｃｏなどの磁性粉を添加する。

さらに、分散剤として、電子受容性の有機錯体、塩素化
ポリエステル、ニトロフニン酸、第４級アンモニウム塩
、ピリジニル塩などを添加することができる。

次に本発明に用いる導電層形成用熱可塑性樹脂微粒子と
しては上記母粒子用の熱可塑性樹脂を同様に用いること
ができるが、特に好ましくは、ポリメチルメタアクリレ
ート、ポリエチルメタアクリレート、ポリｎ−ブチルメ
タアクリレート、ポリエステル、　（スチレン−ブタジ
ェン）コポリマ（ＰＶＣ，ＰＶＡ、ＰＶＡｃ）　コポリ
マーポリγ−メチルーＬ−グルタメートなどを用いる。

また、熱可塑性樹脂微粒子としては０．２μｍ〜１μｍ
の範囲が好ましい。さらに導電性粉末としては特に限定
されるものではなく、ファーネスブラック、ランプブラ
ック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、金属
・金属酸化物等の微粉末を用いる０粒径は、０．０１μ
ｍ−０，５μｍの粒子のものが好ましく、さらに好まし
くは０・０２μｍ〜０・　１μｍの導電性粉末を用いる
。

以上前記方法と原料を使用して着色用かつ定着用母粒子
の表面に導電層を形成することができる。

これにより乾式で簡単に導電性トナーを製造することが
できる。

以下に本実施例をより詳細に説明する。

［実施例１］ 〔母粒子の作製〕 スチレン・アクリル共重合体　　　５５重量部Ｆｅ５Ｏ
ａ　　　　　　　　　　　　　４０重１部ニグロシン　
　　　　　　　　　　　５！量部上記組成の原料を使用
し、スクリュウ押出機で混練し、冷却、粗粉砕する０次
にジェット粉砕機で微粉砕し、分級して５〜２０μｍ（
平均粒径１０μｍ）の母粒子を作製した。

〔導電層の形成〕

導電層は熱可塑性樹脂微粒子としてポリブチルメタアク
リレート（ＰＢＭＡ）樹脂微粒子とカーボンブラックを
使用して形成した。組成を以下に示す。

母粒子　　　　　　　　１００重量部 ＰＢＭＡ微粒子　　　　　　８重量部 カーボンブラック　　　　１０重量部 これらの原料を混合して、メカノフュージョンシステム
（線用ミクロン製）を用いて、メカノケミカル反応によ
り母粒子表面に樹脂結着型導電層を形成して導電性トナ
ーを作製した。

さらに前記ＰＢＭＡ微粒子は粒径０．　２μｍ、ガラス
転移温度は８５°Ｃである。また処理温度は、８０℃で
行った。カーボンブラックの粒径は０゜０３５μｍであ
る。この結果得られた導電性トナーの導電層の厚みは約
０．　１μｍであった。また導電性トナーの比抵抗は１
０３ΩＣｍであった。　（比抵抗は圧力セル法によって
測定した。つまり、二つの電極間に試料をいれ、１５　
ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　２の圧力を印加して抵抗を測定し
た。）次に流動性の指針として、電磁振動式安息角測定
装置により安息角を測定した。結果は３９＠であった。

さらに本発明の導電性トナーを用いて、−成分磁気ブラ
シ法によりＺｎＯ感光紙に画像形成を行ったところ、光
学温度（以下０．　　Ｄ、　　値とする。）１．５の定
着性に優れた画像を形成することができた。さらに、３
万回の耐久テストを行ったところ、地力ブリや、画像温
度の低下はなく初期と同様な鮮明な画像を形成すること
ができた。さらに、本実施例で作製した導電性トナーを
容器に密閉し、３０℃−８０％の環境化に３力月間保存
して上記と同様なテストを行ったところ特性上の劣化は
なく鮮明な画像を形成することができた。

〔比較例１］ 実施例１で作製した母粒子を使用して、実施例１と同様
な導電層形成用原料を混合した０次にヘンシェルミキサ
ーを用いて導電層を形成した。前記導電性トナーを用い
て実施例１と同様に画像形成を行ったところ、本実施例
で作製した導電性トナーは比抵抗がＩＱＩＩＩ以上であ
り、安息角は４８゜で画像を形成することができなかっ
た。

［比較例２］ 比較例１のヘンシェルミキサーの変わりに母粒子表面へ
の導電層の形成をボールミルによって行ったが、比較例
１と同様な結果であった。

［実施例２］ 実施例１の導電性トナー製造において、メカノケミカル
反応の処理温度を変えて作製した。その他は実施例１と
同様に行った。結果を第１表に示す。

第１表 第１表の中で、導電性の結果のＯは比抵抗が１０３Ωｃ
ｍ以下であるもの。×は比抵抗が前記以外のものである
。

第１表に示す導電性トナーにおいて、実施例１と同様に
画像形成を行ったところ、Ｎ０１３とＮｏ、　　４の導
電性トナーは実施例１と同様な結果となり鮮明な画像を
形成することができた。しかし、Ｎｏ、　　１．　　Ｎ
ｏ、　　２．　　Ｎｏ、　　５については画像を形成す
ることができなかった。

［実施例３コ 実施例１の母粒子の作製をスプレードライ法で行った。

実施例１の母粒子の作製に用いた原料を使用して、これ
を固形分１５％になるようにトルエンに溶解分散させた
。この分散液をスプレードライヤーにより噴霧造粒して
母粒子を作製した。噴霧方式は二流体ノズルを用いた。

噴霧条件は圧力２　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　２　　乾燥温
度３０°Ｃで行った。得られた粒子は分級により５〜２
０μｍ（平均粒径１０μｍ）に調整し、導電性トナーの
母粒子として用いた。前記母粒子を用いて〔導電層の形
成〕以下実施例１と同様にして行った。その結果実施例
１と同様な導電性トナーを得ることができ、さらに実施
例１と同様に画像形成を行ったところ実施例１ど同様な
鮮明な画像を形成することができた。

［実施例４］ 〔母粒子の作製〕 パラフィンワックス　　　　　　　　４０ｗｔ％エチレ
ン・酢酸ビニル共重合体　　１０　ｗ　ｔ％カーボンブ
ラック　　　　　　　　　　４　ｗ　ｔ％Ｆ　ｅｓｏａ
　　　　　　　　　　　　　４６　ｗ　ｔ％上記組成の
原料を使用して、スクリュウ押出機で混練、冷却、粗粉
砕する。次にジェット粉砕機で微粉砕し、分級して５〜
２０μｍ（平均粒径１０μｍ）のトナーを作製した。

〔導電層の形成〕

導電層は熱可塑、性樹脂微粒子としてポリブチルメタア
クリレイト（ＰＢＭＡ）樹脂微粒子とカーボンブラック
を使用して形成した６組成を以下に示す。

母粒子　　　　　　　　　　１００　ｗ　ｔ％ＰＢＭＡ
微粒子　　　　　　　２７ｗｔ％カーボンブラック　　
　　　　　１９　ｗ　ｔ％これらの原料を混合して、実
施例１と同様にメカノケミカル反応により母粒子表面に
導電層を形成して、導電性トナーを作製した。ＰＢＭＡ
微粒子の粒径は０．　４μｍ、その他は実施例１と同様
である。この結果、導電層の膜厚は０．　５μｍであっ
た０次に本実施例で作製した導電性トナーを実施例１と
同様に評価した。その結果、比抵抗１０３Ωｃｍ、安息
角３９°であった。さらに、実施例１と同様に画像形成
を行ったところ、実施例１と同様な結果を得た。また、
本実施例で作製した導電性トナーを用いて、−成分磁気
ブラシ現像法により、絶縁性フィルム上にバイアス電圧
を印加しなからベタ画像を形成し、熱定着することによ
り、熱転写用のインクシートを作製することができた。

従って、本実施例で作製したトナーは再生熱転写用のイ
ンキング材料としても用いることができる。

［比較例３］ 実施例４の導電層の形成を比較例１と比較例２と同様に
して行った。その結果、母粒子が凝集してしまい、粉体
としてさえも得ることができながった。

以上本発明の実施例を示したが、本発明の導電性トナー
はこれらの実施例に限定されるものではなく、さらに本
発明の製造方法によって作製された導電性トナーは本実
施例の画像形成方法に限定されるものではなく全ての導
電性トナーを用いた画像形成方法に用いることができる
。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明のトナーの製造方法によれば、
少なくとも樹脂と着色剤よりなる粒子の表面に熱可塑性
樹脂微粒子と導電性物質の混合系からなる導電層をメカ
ノケミカル反応により形成することにより、短時間かつ
省エネルギーで処理ができ、さらに処理後分級などの操
作が不用であるため非常に簡単に導電性トナーを製造す
ることができ、安価な導電性トナーを提供することがで
きる。さらに得られる導電性トナーは、導電特性と定着
特性の双方が優れ、かつ保存性、流動性、安定性が優れ
ているというこれまでにない多大の効果を有する。

本発明のトナーの製造方法は、複写機、プリンター゛フ
ァクシミリなどに使用される導電性トナーにも応用する
ことができる。

以上 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも樹脂と着色剤よりなる粒子の周りに熱
   可塑性樹脂微粒子と、導電性物質からなる混合系を導電
   層として被覆してなる導電性トナーにおいて、前記導電
   層をメカノケミカル反応により被覆形成することを特徴
   とするトナーの製造方法。
2. （２）メカノケミカル反応において、処理温度Ｘが前記
   導電層の熱可塑性樹脂微粒子のガラス転移温度Ｔ以下で
   あり、かつ処理温度Ｘがガラス転移温度Ｔ−１０（℃）
   以上であることを特徴とする請求項１記載のトナーの製
   造方法。