JPH02293759A

JPH02293759A - 磁性トナーの製造方法

Info

Publication number: JPH02293759A
Application number: JP1114565A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Shigemori; 和法重森; Tsuyoshi Yamamoto; 強山本; Hiromitsu Kikuchi; 菊地　廣光
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1989-05-08
Filing date: 1989-05-08
Publication date: 1990-12-04

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、静電印刷業に用いられる
静電荷現像用磁性トナーの製造方法に関するものである
。

（従来の技術）電子写真を利用した複写方法として、光導電性物質を利
用した感光体上に種々の手段により静電潜像を形成し、
次いで該潜像をトナーを用いて現像し、紙に転写後定着
して複写物を得る方法が一般的である。また、トナーは
一般に熱可塑性樹脂中に着色剤およびその他の添加剤を
溶融混合し、均一に分散した後に微粉砕し、所望の粒径
に分級して製造されている。

しかし、粉砕法により得られるトナーは粉砕工程に起因
する問題点を有している。すなわち、微粉砕した後、分
級を行うため収率が下がりコストアップになる。また、
熱定着性を改善するため低融点の材料を用いたり、圧力
で定着させるため非常に脆い材料を用いたりする場合、
粉砕装置または分級装置中で溶融凝集を起こしたりして
生産が困難である。そこで粉砕法の問題点を克服するた
めの手段として懸濁重合法で生成される、いわゆる重合
法トナーが提案されている。重合法トナーにおいても収
率を上げるため粒径を揃えることは重要な問題であるが
、粒子径及び粒度分布は単量体を懸濁する時の剪断の程
度、時間、重合容器形状、分散安定剤の使用量、種類、
単量体の水に対する割合、重合組成物粘度などによって
支配され、全ての因子を好適に制御するのは困難である
。従って、粒径を均一の大きさに揃えるのは困難である
。

（発明が解決しようとする課題）本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を排除した、粒
度分布の狭い磁性トナーを懸濁重合により製造する方法
を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明の目的は、重合性単量体と磁性体粒子と磁性体粒
子の親油化剤とを少なくとも含む単量体組成物を、親水
性の磁性体粒子を含む水中で高剪断攪拌することにより
、前記親水性の磁性体粒子が表面に付着した前記単量体
組成物の微小液滴を形成する工程に続いて水溶性高分子
分散剤を添加して重合を進行させる工程よりなることを
特徴とする磁性トナーの製造方法によって達成される。

重合性単量体としては、例えばスチレン、ビニルトルエ
ン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体；アクリ
ル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸プロビル、アクリル酸ブチル、アクリ
ル酸２−エチルヘキシル、メタアクリル酸エチル、メタ
クリル酸プロビル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸
２−エチルヘキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチ
ル、アクリ口ニトリル、アクリルアミド酸のアクリル酸
若しくはメタクリル酸の誘導体：エチレン、プロピレン
、ブチレン等のエチレン性不飽和モノオレフィン；塩化
ビニル、塩化ビニリデン、フン化ビル等のハロゲン化ビ
ニル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエス
テル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等
のビニルエーテル；ビニルメチルケトン、メヂルイソプ
口ベニルケトン等のビニルケトン；２−ビニルピリジン
、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルビロリドン等の含窒
素ビニル化合物等が挙げられる。これらのビニル系モノ
マーは単独で用いても良いし、複数のモノマーを組み合
わせて用いて共重合させても良い。また、これらの単量
体とともに任意の架橋剤、例えば、ジビニルベンゼン、
ジビニルナフタレン及びその誘導体等の芳香族ジビニル
化合物；エチレングリコールジメタクリレート、ジエチ
レングリコールジメタクリレート等のジエチレン性不飽
和カルボン酸エステル．Ｎ，Ｎ−ジビニルアニリン、ジ
ビニルエーテル等のジビニル化合物及び３個以上のビニ
ル基を有する化合物を単独あるいは２種以上を組み合わ
せて用いることができる。

重合に使用される開始剤としては、例えば過硫酸カリウ
ム等の過硫酸塩、クメンハイドロパーオキサイド、パラ
メンタンハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキ
サイド、レドックス系開始剤等の水溶性開始剤、並びに
過酸化ラウリル、過酸化ベンゾイル等の過酸化物、アゾ
ビスイソプチロニトリル、アブビスイソバレロニトリル
等のアゾ系化合物が挙げられる。これらの開始剤は重合
性単量体に混合して用いても良いし、重合時の水懸濁液
に添加しても良い。

本発明で用いる磁性体は例えば鉄、コバルト、ニッケル
などの強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタ
イト、フエライトなどの合金や化金物の粉末が挙げられ
る。粒径が０．０５〜５μｍ好ましくは０．１〜１μｍ
の磁性粒子が用いられる。

磁性体の含有量はトナーの使用目的により異なるが、磁
性一成分トナーの場合、トナー重量に対し２０〜６０％
、好ましくは２０〜５０％が良い。

また、これをカプセルトナーのコア粒子として使う場合
、トナー重量に対し４０〜２００％用いることができる
。用いる磁性体は粒径を制御するために必要な量を水中
に分散させ、残りの磁性体は前記重合性単量体に分散さ
せる。水中に分散させる磁性体の量および粒径を変える
ことでトナー粒径を制御できる。

親油化剤は、単量体組成物中の磁性体粒子の分散を助け
るのは勿論だが、水側から供給した磁性体粒子の単量体
組成物粒子表面への付着具合を制御する働きも有してお
り、その付着具合により粒径分布が制御される。親油化
剤としてはシランカップリング剤、チタンカップリング
剤、ステアリルクロライド等の処理剤を用いる事ができ
るが、重合体粒子内部に入れる磁性体量や粒径の制御の
自由度の高いチタンカップリング剤が特に好ましい。用
いる親油化剤の量は粒径を制御するため最適な量を用い
なければならない。その最適量は用いる重合性単量体に
よっても変化するが、用いる親油化剤の量が少ない場合
は、粒径を制御するために水側から供給する磁性体が粒
子表面に完全に付着しないため粒径分布が広くなってし
まう。また用いる親油化剤の量が多い場合は粒径を制御
するために水側から供給した磁性体がトナー粒子中に取
り込まれてしまうため粒径制御の働きを失いやはり分布
は広くなってしまう。

本発明者は、粒径を制御するために必要な量の磁性体を
含む水分散液に、重合性単量体と磁性体と親油化剤を少
なくとも含む重合性単量体組成物の分散液を投入し、ホ
モミキサー等を用いて高速剪断力を与え微粒子化するこ
とで分布の揃ったトナー粒子が得られることを発見した
。

また、重合時に水溶性高分子分散剤を添加することでト
ナーの粒径分布を変化させず、重合を進行させる事がで
きる。ただしこの分散剤を添加する時期は高速剪断によ
り単量体組成物を微小液滴化した後に限られる。微小液
滴化を行う時に分散剤が存在すると、トナーの粒径分布
は広くなってしまう。また水溶性高分子分散剤を添加し
ない場合は重合中にトナー粒子の合一が起こりやはりト
ナーの粒径分布は広くなってしまう。水溶性高分子分散
剤としては、アルキルセルロース、ポリビニルアルコー
ル、ゼラチン、デンプン、カルポキシメチルセルロース
、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレンマレイ
ン酸共重合体、ポリシクリルアミド、ポリ酢酸ビニル等
の水溶性高分子が挙げられ、これらを単独または組み合
わせて用いる。

重合は通常の懸濁重合法に従って行われ、次いで脱水、
乾燥することにより、磁性体が重合体粒子の内部を表面
とに存在し、かつ平均粒径が３〜２０μｍで、体積平均
粒径１個数平均粒径が１．５以下という粒度分布の狭い
磁性トナーが得られる。

本発明によるトナーには帯電性、導電性、流動性あるい
は感光体又は定着ロールへの付着性を制御するための添
加剤を含有もしくは外添させることができる。添加剤と
しては含金属染料、ニグロシン系染料等の染料、カーボ
ンプラック、シリカ、酸化セリウム、酸化亜鉛等の無機
微粉末、ステアリン酸等の長鎖脂肪酸及びその誘導体、
フッ素樹脂等の樹脂微粉末がある。

（発明の効果）かくして本発明により、粉砕法では製造できないような
粒度分布の狭い磁性トナーが得られる。

また粒度分布が狭いことにより収率が高くコストダウン
を図ることができる。また磁性体含量の高いトナーが得
られるのでカデセルトナーのコア粒子として用いても、
できあがったカプセルトナー中の磁性体含量を所望の値
とすることが容易である。

（実施例）以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明する
。

実施例１スチレンモノマ−　　　　　　　　８０重量部プチルメ
タクリレートモノマ−　　２０重量部ＫＲ−ＴＴＳ（チ
タンカップリング剤、味の素■製）２，７５重量部磁性粉ＥＰＴ　−１０００　（戸田工業■製）３０重量
部よりなる単量体組成物をホモディスバ−（特殊機化工
業■製）により１０分間混合して単量体組成物を得た。

次に、得られた単量体組成物を純水　　　　　　　　　
　　　２７００重量部磁性粉ＥＰＴ　−１０００　（戸
田工業■製）７０重量部よりなる磁粉の水分散液中に投
入し、ホモミキサーＳＬ型（特殊機化工業■製）により
１０分間高速剪断をかけて造粒した。続いて、ポリビニ
ルアルコールＧＨ−２３　（日本合成化学社製）の３％
水溶液１０重量部とアゾビスイソバレロニトリル３重量
部を添加し、６５゜Ｃで４時間通常の攪拌条件で重合を
行った。

得られた粒子の粒径分布については以下の実施例２〜７
、比較例１〜３と共、に表に表した。

実施例２単量体組成物および磁粉の水分散液を下記のように変え
た他は実施例１と同様の操作を行った。

（単量体組成物）スチレンモノマ−　　　　　　　　８０重量部プチルメ
タクリレートモノマ−　　２０重量部ＫＲ−ＴＴＳ（チ
タンカップリング剤、味の素■製）２．７５重量部磁性粉ＥＰＴ　−１０００　（戸田工業■製）５０重量
部（磁粉の水分散液）純水　　　　　　　　　　　　２７００重量部磁性粉Ｅ
ＰＴ　−１０００　（戸田工業■製）５０重量部実施例
３単量体組成物および磁粉の水分散液を下記のように変え
た他は実施例１と同様の操作を行った。

（単量体組成物）スチレンモノマ−　　　　　　　　８０重量部プチルメ
タクリレートモノマ−　　２０重量部ＫＲ−ＴＴＳ（チ
タンカップリング剤、味の素■製）２．７５重量部磁性粉ＥＰＴ　−１０００　（戸田工業■製）７０重量
部（磁粉の水分散液）純水　　　　　　　　　　　　２７００重量部磁性粉Ｅ
ＰＴ　−１０００　（戸田工業■製）３０重量部実施例
４単量体組成物および磁粉の水分散液を下記のように変え
た他は実施例１と同様の操作を行った。

（単量体組成物）スチレンモノマ−　　　　　　　　８０重量部プチルメ
タクリレートモノマ−　　２０重量部ＫＲ−ＴＴＳ　　
（チタンカップリング剤、味の素■製）２．７５重量部磁性粉ＥＰＴ−１０００　（戸田工業■製）１５０重量
部（磁粉の水分散液）純水　　　　　　　　　　　　２７００重量部磁性粉Ｅ
ＰＴ　−１０００　（戸田工業■製）　５０重量ｉ−や
実施例５単量体組成物および磁粉の水分散液を下記のように変え
た他は実施例１と同様の操作を行った。

（単量体組成物）プチルメタクリレートモノマ−　１００重量部ＫＲ−Ｔ
ＴＳ（チタンカップリング剤、味の素■製）１．７５重
量部磁性粉ＥＰＴ−１０００　（戸田工業■製）１５０重量
部（磁粉の水分散液）純水　　　　　　　　　　　　２７００重量部磁性粉Ｅ
ＰＴ　−１０００　（戸田工業■製）５０重量部実施例
６（単量体組成物）スチレンモノマ−　　　　　　　　８０重量部プチルメ
タクリレートモノマ−　　２０重量部ステアリルクロラ
イド　　　　　０．０５重量部磁性粉ＥＰＴ　−１００
０　（戸田工業■製）１０重量部（磁粉の水分散液）純水　　　　　　　　　　　　２７００重量部磁性粉Ｅ
ＰＴ　−１０００　（戸田工業■製）４０重量部上記単
量体組成物をホモディスパー（特殊機化工業■製）によ
り１０分間混合して単量体組成物を得た。得られた単量
体組成物を上記磁粉の水分散液に投入し、ホモミキサー
ＳＬ型（特殊機化工業■製）により１０分間高速剪断を
かけて造粒した。続いて、ポリビニルアルコールＧＨ−
２　３（日本合成化学社製）の３％水溶液１重量部とア
ゾビスイソハレ口ニトリル３重量部を添加し、６５゜Ｃ
で４時間通常の攪拌条件で重合を行った。

実施例７（単量体組成物）スチレンモノマ−　　　　　　　　８０重量部ブチルメ
ククリレートモノマ−　　２０ｉｆｆｉ部Ａ１１００　
（シランカップリング剤ＵＣＣ社製）２．７５重量部磁性粉ＥＰＴ　−１．０００　（戸田工業■製）５０重
量部（磁粉の水分散液）純水　　　　　　　　　　　　２７００重量部磁性粉Ｅ
ＰＴ　−１０００　（戸田工業■製）５０重量部上記単
量体組成物をホモディスパー（特殊機化工業■製）によ
り１０分間混合して単量体組成物を得た。得られた単量
体組成物を上記磁粉の水分散液に投入し、ホモミキサー
ＳＬ型（特殊機化工業■製）により１０分間高速剪断を
かけて造粒した。続いて、ポリビニルアルコールＧＨ−
２３（日本合成化学社製）の３％水溶液１重量部とアゾ
ビスイソバレロニトリル３重量部を添加し、６５゜Ｃで
４時間通常の攪拌条件で重合を行った。

比較例１スチレンモノマ−　　　　　　　　８０重量部プチルメ
タクリレートモノマ−　　２０重量部ＫＲ−ＴＴＳ　　
（チタンカップリング剤、味の素■製）５重量部磁性粉ＥＰＴ−１０００　（戸田工業■製）１００重量
部よりなる単量体組成物をホモディスバー（特殊機化工
業■製）により１０分間混合して単量体組成物を得た。

次に、得られた単量体組成物をポリビニルアルコールＧ
Ｈ−２３　　　ａｉｍ部（日本合成化学社製）純水　　　　　　　　　　　　２７００重量部よりなる
ポリビニルアルコール水溶液に投入し、ホモミキサーＳ
Ｌ型（特殊機化工業■製）により１０分間高速剪断をか
けて造粒した。続いて、ポリビニルアルコールＧＨ−２
３（日本合成化学社製）の３％水溶液１重量部とアゾビ
スイソバレロニトリル３重量部を添加し、６５゜Ｃで４
時間通常の攪拌条件で重合を行った。

比較例２実施例２の工程でポリビニルアルコールＧＨ２３（日本
合成化学社製）の３％水溶液を最初から磁粉の水分散液
に添加したこと以外は実施例２と同様の操作を行った。

比較例３実施例２の工程でポリビニルアルコールＧＨ２３（日本
合成化学社製）の３％水溶液を添加しないこと以外は実
施例２と同様の操作を行った。

に制御ができる。以上のように本発明の方法によれば粒
度分布の狭い重合法磁性トナーを容易に得る事ができる
。

特許出願人　日本ゼオン株式会社表の結果で明らかなように水中から供給する磁粉量を変
えることで粒径分布を狭く保ったまま粒径を制御できる
。また水中から磁粉を供給しない場合及び高速剪断造粒
時に分散安定剤を加えた場合には、粒度分布が広がって
しまう事がわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

　重合性単量体と磁性体粒子と磁性体粒子の親油化剤と
を少なくとも含む単量体組成物を、親水性の磁性体粒子
を含む水中で高剪断攪拌することにより、前記親水性の
磁性体粒子が表面に付着した前記単量体組成物の微小液
滴を形成する工程に続いて水溶性高分子分散剤を添加し
て重合を進行させる工程よりなることを特徴とする磁性
トナーの製造方法。