JPS5862655A - 圧力定着トナ−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】 本発明は、静電写真用トナーの製造方法に関し、詳しく
は、圧力によって定着可能な圧力定着トナーの製造方法
に関する。

一般に電子写真法又は静電記録法勢においては、ＺｎＯ
を樹脂に分散し九感光層から成る感光体、フタロシアニ
ン系顔料を樹脂に分散した感光層から成る感光体、８ｅ
　、　Ｓｅ　　Ｔｃ　、　Ｓｅ　　Ａｓ　　等を蒸着し
た非晶質Ｓｅ系感光体、Ｃｄ５ｔ−樹脂に分散した感光
層から成る感光体、ポリＮビニルカルバゾール　トリニ
トロンルオレノノなどの有機光半導体による感光体等の
光導電性感光体又は静電配録紙、樹脂加工紙などの誘導
体等の像の支持体上に直接又は転写して、静電荷像であ
る静電潜像を形成しておき、これを結着剤樹脂と着色剤
とからなる微細粒子であるトナーそして、還元鉄分又は
カフ、スビーズ等の微細粒子であるキャリアの相互が混
合された現像剤によシ現像し、トナーで可視傘化して記
録画像を得ている。

現儂装置ｌ＾機構は通常、現像剤層めと回転攪拌しなが
ら、感光体上の静電潜像へトナーを供給する磁気ブラシ
等現像部から成るものが普通用いられている。

ここで現像剤を構成するキャリアとトナーは現像装置内
の現像剤溜めから現像部の感光体近傍までの搬送の過程
で、攪拌されながら相互に摩擦する。この際、摩擦され
る表面材料相互の雄擦帝電系列と仕事関数に見合った電
荷がトナー粒子表面に誘起される。このトナー表面の電
荷は感光体表面の静電潜像の電荷とは反対極性としであ
るので、１現偉の過程で前記トナー粒子は偉支持体上の
静電潜像に静電的に付着して、可視像化され顕像となる
。

得られたトナー像は、支持体上に直接、定着されるか、
又は紙等の転写材に転写されてから定着される。

従来の静電写真用トナーとしてれ、加熱定着性のものが
主に使用されている。この種のトナーは熱可塑性樹脂を
主体とするもので、熱可塑性樹脂と着色剤とを溶融練肉
した後、粉砕、分級して作られる。

普通、加熱定着性トナーを用いる定着法においては、ト
ナー像が転写された紙を定着装置内を通過させ、直接的
に、又は間接的に加熱してトナー−１ 樹脂を可塑化させ、溶融固着させるか、加熱されたロー
ラー間を通過させなから可塑化させて、紙表面に固着、
定着させていた。しかしながら、前記定着法においては
次のような欠点があった。即ち、 （１）定着装置の温度をトナーの軟化点以上に゛昇温さ
せるためには長時間を装する。

（２）−’定着装置のｉ度をトナーの軟化点以上に保持
するためには大電力を必要とする。

（３）　　Ｑ連化のため、瞬間的にトナーを―１塑化さ
せるように、定着装置の温度を過大にすると、コピー紙
が焦げたり、例えばローラ間に紙が詰った時など最悪の
場合には火災の危険がある。

これらの欠点を除くために、軟化点の低いトナーあるい
は圧力定着性樹脂を用いた］・ナーを使用した定着法が
提案されている。例えば、特開昭４８−７５０３２号公
報には、７０℃　２５０℃で接着性のある樹脂を用いる
低熱エネルギ一定着性トナー・、特開昭４８　４５０３
３号、同４８−７８９３１号公報等には、それぞれ軟質
性重合体からなるトナーについてあ記載がある。しかし
、これらトナーを従来の練肉粉砕法で作るには、加熱２
本ロール型練肉機等で樹脂と着色剤などの処方構成要素
を溶融練肉させ、均一混合した後、冷却し、団塊状樹脂
混合物を粉砕し、粉体化し、ジェットミル等で微細化し
てゆくが、この際に、（１）粉砕する場合、脆化点以下
の温度まで冷却して行なう必要があるとと、 （２）粒度分布が約０，５μｍ５０ｊ１位に広くなるの
で、粒径分布を分級により約１β・１０Ｊ１位に揃える
必要があること、 などの要請から製造が容易ではない。また、これらトナ
ー自体としては、 （３）トナーの製造、又は貯蔵中にトナ゛−粒子が相互
に粘着して凝集し、ケーキ化を生じやすいこと、 （４）現儂剤として使用している際、経時的に極微細ト
ナー粒子がキャリアに対して付着、融着するというスペ
ントが起りやすいこと、 （５）　　感光体表向へ極微細トナー粒子が塗膜状に付
着し、汚れを生じること、 などの欠点があった。

更に、特開昭５１−８０２３５号、同５１−８１１３４
号公報にｒま磁性液体を芯材とするマイクロカブセルト
ナーについての記載があるが、製造コストが高く、さら
に製造法として、２重壁膜であるため、製造法が容易で
はない。また、特開昭５．４−７０２３３号公報には界
面重合法によるカプセル化トナーについての記載がある
が、ポリアミり樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレア樹脂等
に壁材料が限定され、特定の帯電量を与えるものしか製
造できず、帯電を調整するために荷電調整剤を使用、し
なくてはならない。

本発明の目的は、前記の欠点を除去し、製造の容易な加
圧接着性の圧力定着トナーの製造方法を提供するもので
ある。

さらに、本発明の他の目的は、粒径分布の狭い、従って
解像力の高い加圧接着性の圧力定着トナーの製造方法を
提供するものである。

更に、本発明の他の目的は、長期の保存によっても凝集
等の不都合の生じない、即ち、極微細粒子のトナー粒子
を制御してあふことでキャリアに対するスペント、感光
体表面に対する付着のない加圧接着性の圧力定着トナー
を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、低圧力で定着可能な、さら
に実用的な圧力定着トナーの製造方法を提供することに
ある。

上記目的°は、着色剤を分散した壁膜形成用樹脂および
該樹脂に相溶しない常温で液状物質を溶解した水に溶解
せずかつ沸点が水よシも低い有機溶媒からなる溶液を、
徐々に水系中に添加し、懸濁状態となし、前記溶液から
なる粒状物を形成し、ついで該粒状物から前記有機溶媒
を除去し、壁膜形成用樹脂を析出させることにより前記
液状物質を壁膜形成用樹脂で被覆することを特徴とする
圧力定着トナーの製造方法によって達成される。

本発明の好ましい一実施態様に従えば、沸点が１００℃
以下で、蒸気圧が水の蒸気圧以上で、鋳電率がほぼ１０
以下の、水と混和−が貧なる有機溶媒の一種（又は二極
以上の有機溶ｍ）に、壁膜形成用樹脂としてのフィルム
形成性高分子物質を溶解せしめた溶液と圧力定着性成分
と着色剤とを混合し、かかる混合物を水系中に、具体的
にはカプセル化媒体液たる親水性コロイド又は、界面活
性剤の水溶液中に懸濁′分散し、ついで有機溶媒を蒸発
させることにより、圧カ定ｆＦ性成分と着色剤りりなる
芯材表面にフィルム形成性尚分子被膜を形成せしめてト
ナーを得ることである。

得ゆれる圧力定着トナーの粒径は、攪拌条件等により異
なるが５μ〜３０μであり、懸濁分散しながら微粒子化
させる。このとき粒径を顕微鏡等によりＩ＃Ｍ察するこ
とで粒径及び分散度を制御することができる。この粒子
径を制御する手段として、例えばトナー粒子の懸濁分散
に用いられるホモミキサーの回転数を４０００〜８００
０ｒｐｍの範囲にｔｌｉｉＪ　６１１する事により粒径
をコントロールすることができる。

本発明において便用６れる有機溶媒は、水系、例えばカ
プセル化媒体液た羞栽水性コロイド又は界面活性剤の水
溶液と混和性が貧なるもの、すなわち全く混和しないも
のからｌθ％程度しか混和しない有機溶媒までのもので
あり、かつ　この有機溶ｔＩ４は篩亀率がｌｋぼ′１０
以下で、沸点が１００℃以）、好ましく＃′ｉ３０℃〜
８０℃で、蒸気圧が水の蒸気圧以上のものである。この
ものを具体的に承すと、例えはメチレンクロライド、ク
ロロホルム、四塩化！ｉ２累、エチレンジクロライド、
トリクロロエタン、ベンゼン、酢酸メチル、酢酸エテル
、エチルエーテル、イソ７ｏビルエーテルなどがあり、
これらのうち、一種又は二極以上混合して使用して屯よ
い。

また本発明で使用される、ＩＩＩＩ形成用１４１１１（
壁材）としてのフィルム形成性高分子物質は疎水性高分
子であシ、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α
−メチルスチレンなどのスチレン類、アクリル酸メチル
、アクリル酸エテル、アクリル［ｎ−プロピル、アクリ
ル＠２−エテルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エテル、メタクリル＃ｎ−
グチル、メタクリル酸イノブチル、メタクリル酸ｔ−ブ
チル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル緻
フェニルなどのα−メチレン脂肪族モノカルｌン酸ニス
アル類、γクリロニトリル、メタクリロニトリルなどの
ビニルニトリル類、ビニルメチルエーテル、ビニルイソ
ブチルエーテルなどのビニルニーフルｂ、！２−ビニル
ピリジン、４−ビニルピリジンなどのビニルピリジンｂ
、Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−ビニル環状化合物類
、ビニルエテルケトン、ビニルエテルケトン、メチルイ
ンフロベニルケトンなどのとニルケトン類、などの単量
体からなる重合体、・あるいはとｈら単量体を二種以上
組み合せた共重合体、及びこわらの混合物、あるいは例
えばロジン変性フェノール＠小ルマリン樹脂、ポリエス
テル樹脂、油変性エポキシ樹脂、ポリウレタン＠脂、ポ
リイミド樹脂などの非ビニル糸線合糸樹脂あるいは、こ
わらと前記ビニル系樹脂との混合物をあけることができ
、前述の１！機溶媒に可溶であシ、浴数状態で適紘の粘
ｒＩｊＬを示す程度の分子量（２万〜４０万）のものが
好ましい。

液状物質の粘毅としては、６０℃で１０−１００万ｃｐ
ｓの粘皺を有するものか好ま」７い。

本発明で用いられる圧力定着成分である液状物質は、ト
ナーに圧力定接性を付すするためＣものであり、例えば
、アクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸メ
チル、アクリル酸インアミル、アクリル酸２エテルヘキ
シル、メタクリル酸グチル、メタクリル酸イソアミル、
メタクリル除ラウリル、メタクリル＃に２エテルヘキシ
ルなどのα−メナレン脂肪族モノカルボン酸エステル類
の単量体より得られる軟質重合体及び、これら４！匍体
を主成分とする軟質性共重合体、インブチレンゴム、ス
チレン−ブタジェンゴム、ニトリルゴム、天然ゴム、塩
化ゴム等のゴム類、ロジン、りｌ′／マ＋、水ｔａミロ
ジンロジンエステル、インデン、クロマン、ヒコペール
、ポリテルペン、アルキッド樹脂等のオリゴマー、ジオ
クチルフタレート、ジグチルフタレート、＠素化ノ（ラ
フイン、液状ホリー／’ｐジｘン、液状ボリクロロフレ
ン、敵状ボリグテン、エポキシ化大豆油、）：・工４ζ
キシイヒトリグＩ）セライト、エポキシ化モノエステル
、アジピン龜系ポリエステル、敵状ポリエステル、ト１
ツメリット酸エステルなどの可塑剤、ステアリン酸、ノ
（ルミフンレ、ミリスナ／鈑、うＱリン酸などの高級馳
肋除及び−′Ｃれらの金＠鴫、水僑ヒマン油、ココア鵬
、木ロウ、密ロウ、フル１ウバロウ、マイクロクリスメ
リノワックス、バラ７１ンワツクス、８氏ワックスなど
のワックス類、ホリエナレン、エチレシー酢酸ビニル共
１合体などのワックス状物質、エホキシ食性フェノール
佃脂、天然鞠脂変性フェノール樹脂、アミノ樹脂、シリ
コン樹脂、ボリウレメン、ユリア佃脂、ポリエステル、
アスファルト、ギルンナイドなどがあり、これらは単独
もしくけ組み合せて使用することができる。

四に、これらはジグチルフタレート、ジオクチルフタレ
ート、トリクレジルホスフェート、シグナルアジペート
等のいわゆる高沸点溶媒を用いて、融状物質の粘皺を適
当に調整し用いてもよい。

また、本発明で用いらｈる看色酌としては、カーボンブ
ラック、磁゛性粉、壱色Ｓ料、染料など、洟来トナー由
看色剤として…いられている染料、顔料は１べて使用可
能であり、必要に応じて、組み合せて使用するととがで
きる。増色ルＪｆｌ、液状’ｍＷ中あるい＃ｉ壁材に金
遣りていて惨よい。

づらに、本発明において使用される、水系溶媒とし、て
のカプセル化媒体液としては、フィルム形５に竹高分子
と、圧力定着性成分と拳色削とを含弔する本締溶媒を安
定に分数できるような水溶液である鈎水性・コロイドタ
゛は界面活性即Ｊの水溶＠尋が使用できる。

親水性コロイド水溶液としては、秒１１オはゼラチン、
ゼラチン誘導体、ポリビニル゛アルコール、ネリステレ
ンスルホン酸、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキ
シエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、
力、４／ボキシメナルセルロースナトリウム、ホリアク
リル酸ナトリ９ムなどの１１．０５〜５優、ＩＨｌＬ＜
＃１０．１〜２憾水溶液が挙けられる。また界面活性剤
の水溶液としては、ＨＬＢＩＯ以Ｅのアニオン界面活性
＃ｊや非イオン性界面活性剤の０．０１〜２鳴、好まし
くは０．１〜１暢の水溶液が挙げら名、さらに、量水性
無機コロイド物質として、コロイタ１ルシリカ、アルミ
ナ、・リン酸三す）　ＩＪウム、水酸化第二鉄、水酸化
チタン、水酸化アルミニウムなどかあシ、これらの０．
０１〜５憾、好ましくは（）、５〜４暢分散の水溶＠を
使用することができ、９上の各々をそれぞれ単８もしく
は２以上組み合せて使用す不ことができ゛る。

また、本発明において磁性粒子を用いた場合には、感性
粒子の分数性を同上させるために、チタン糸カッ′フリ
ング削、゛シラン糸カップリング剤、レシテンなどの一
般に有機質と無機質との親和性全改良することのできる
、いわゆるカップリング削を使用することができる。

定ネ性及び保存性の盾から、フィルム形成性高分子と圧
力定着性成分と看邑削のｉｌｌ／Ｉ′ｉはぼ決定さ？＋
る。すなわち、フィルム形成性高分子はカプセル化の後
トナーとなった時点で、ｑＳＪｌｌｌを形成するもので
あり、フィルム形成性高分子が多すぎると９Ｓ＊として
厚くな９、定着に必要な圧力が高くなり、Ｉｎ１１が低
下し、定着不良となる。逆にフィルム形成性高分子が少
なすぎると、外壁が薄（なシ、弱い外壁となるため、保
存−にブロッキング、さらにケーキ化がおこりやすくな
シ、保存性が低下する。このため、フィルム形ｉ性高分
子はトナー全体に対し、５ｗｔ＊　〜５０ｗｔ％、Ｎｔ
Ｌ（ｔｆｌＯｗｔｓ〜４０　ｗｔ僑使用することができ
る。圧力定着性成分は定着性をトナーに付与するもので
あシ、極端に少ないと定着ができなくなる。このため、
トナー全体に対し、９０〜１０ｗｔ憾、好ましくは８１
）〜１５ｗｔ％使用することができる。さらに、ｔｉ色
削はトナーに充分な悪化匿を与えるためのものであシ、
そｈに必艶なだけ槁加することができる。また増色〜ｊ
として、磁性粒子を粗い、−成分現像剤とした場合には
、ｍｍＷＫ元分に保持できるだけの磁性粉を含有させる
ことが必要である。

また、荷電調Ｉｌ剤、オフセット防止網、流動化−ｊ等
を必壺に応じて添加してもよい。

以）に本発明の′４Ｉ：１ＩｔＡ例を示すが本屍明社こ
れらに限定される蟻のではない。

＊＆例１ 城化メチレン１０００ｊＫポリスチレン１５０ｇｋ＃＃
Ｌ、ついでポリブテン５■（＃光石油化学）１５０ｇ會
溶融する。さらにレシテン１０ｇを添加し、１０℃に保
ち、サンドスターラーで１　［）　００　ｒｐｍで攪拌
しなから磁性材３ＤＤｇｔ″添加する。１時間、１０℃
、１０　（１０ｒｐｍで攪拌した一後、ＰＶＡ４０ｇを
水ｌ０ＩＫ溶解した水溶液に１　ホモミキサーを…いて
撹拌しながら上記組成物を°怜加する。ｌ　１１　’Ｃ
に侍ちながら本モミキサ−で５Ｏｆ）ｌｌｒｐｒｉで１
時間攪拌し、籾径を制−する。

＋均粒径１２μの粒子状になった時点で、蒸留装置をＱ
けた４つＯフラスコＫＷＬ、４００ｒｐｍで攪拌しなか
ら室温から徐々に４０℃まで加温する。

ついで４０℃で１時間保つ。このときＣＨ２ＣＪ！２が
留去−５ｉてくる、ついで５０℃に３時間保ち、完全に
塩化メナレン臭がなくなるまて留去を続ける。

１化メテレ／奥がなくなった時点で濾過し、光分に漏水
で水洗、乾燥する。この結果、平均粒径が１０μのトナ
ーを得ることができた。

：１・ 本）？−ｔｉｌｌす顕砿鏡で観察した結果、表面は平渭
であシ、＃１．ｇＩ状の磁性粉が表面に層比していない
磁性トナーであることがわかった。本トナー會１　トナ
ー１」とするｄ 実施例２ 実施例１において、ポリスチレンのかわりにスチレン−
メチルメタクリレート共重合体（スチレン／メチルメタ
クリレ−）＝７０／３０）’ｉ用いた他は同様にしてト
ナーを得た。本トナー１ｋ「トナー２」とする。

実施ｆｌ１３ 実施例１において、ポリブテン５Ｈのかわ夛ＫＦＩＡ嵩
化パラフィン・エンパラに−４５（味の嵩社飾）を用い
た他は同様にして、トナーを得た。本トナーを「トナー
３」とする。

実ｍ例４ 実施例１において、ポリブテン５Ｈの代わりに液状ポリ
エステル＠　Ｄｒｅｐｅｚ　７．７　（アデカアーガス
化学）を中いた他は同様托してトナーを得た。

本トナーを「トナー４」とする。

実ｊ１例５ 実施例Ｉにおいて、ポリブテン５Ｈのかわりにホリアク
リル峻グチルを用いた他はＩＷｌ様にして、トナーを得
た。本トナーを「トナー５」とする。

実施例６ 実施例１ｋおいて、ポリビニルアルコールのかわりにコ
ロイド状リン酸三カルシウム８０ｇ、ドデシルベンゼン
スルホン酸ソータ１．０ｇ’ｉ用いた他は同様にしてト
ナーを得た。このとき、リン酸三力盗シウムを除去する
ために、塩化メチレン除去後、トナーをＰ遇する時に６
Ｎ鳴１１］００ｔｔ−添加した。本トナーｔｒトナー６
」とする。

実施例７ 実施例１において、塩化スチレンのかわシに四塩化ＩＲ
索を用いた。ｖＭ頃化炭素の留去を行なう場合は、７０
℃で２時間留去し、ついで、８０℃で５時間自失ｔｈな
った。西塩化炭素臭がなくなった後は実施例１と同様に
ｈなった。本トナーを「トナー７」とする。

実施例８ 実施例１１において、塩化メチレンのかわシに四哩化訳
累を…い、ポリブテンのかわ！ＯＫＩ状ポリエステル・
Ｄｒｅｐｅｚ　７．７　（アデカアーカス化学）を用い
た。四哩化吹累の留去は実＃ＩＩ例７と同様に行ない、
四鳴化腹累留去後は実施例１と同様に行なった。本トナ
ーを「トナー８」とする。

比較例１ エナレンー酢酸ビニル共重合体１００　ｇと、磁性粉１
００ｇをボールミルにて溶融練肉した。ついで粉砕して
圧力定着性トナーを得た。本トナーの平均粒径は１２ｊ
Ｉてあった。

実施例９ 以上のトナー１〜トナー８及び比較例１のトナーについ
て平均粒層を欄定した。その結果を表−】Ｋ示す。

表　−１ 表−１から明らかなように１本発明に係るトナーは各々
、比４１例に比べて、粒径分布がシャープであることが
わかる。

実施例１０ 次に、以上のように得られた各々のトナー音用い、市販
の電子写真感光体上に形成された靜％潜像を現惨し、転
写した後、圧力可変型定着ローラーで定ｇｋを行なった
。その結果を表−２に示す。

表　　−２ 汗ス　定＆圧力は、定智ｆｋ得られた麹會をテーツで微
増し、テーツを剥がした時にテープ・＼−ｇＩが転写し
ない時の圧力を示す。

注２　凝集性は、５５℃、で２時間放置した故の凝集の
壱無を肉視判断したものである。

比較例２ ポリブテン５Ｈ（出光石油化学）１５０ｇにレシテン１
ｇを溶解させ、ついで磁性粉１５０ｇ１ｒよ（ｎｔ拌し
ながら分散する。ついで、５ｗｔ１　　アラビアゴム水
溶液５００ｇｔ−ｐＨ１０に調整した＃に１前記組故物
を添加し、ホモミキサーで均一に’ｒ＋敵する。ついで
予め用意したＰＨＩ　Ｏの５鳴ゼラナン水溶液５００　
ｇを添加し、５０′ＣＫ保ちながら酢酸をゆりくシ滴下
する。ｐＨを４．８にまで）げ、前記組成物の教子のま
わりにゼラチン−アラビアゴムのＷｔ形匠させる。１ｔ
の水？：添加し、５℃に冷却した後、攪拌しながらビニ
ルメチルエーテル−無水マレイン駿共重合体（米１１Ｇ
ＡＦ社製ＧＡＮＴＲＥＺ　ＡＮ−１１９’）の１０　憾
水溶液１００ｇを添加し、３７優ホルムアルデヒド水溶
＠３０ｇｔ−加える。次にｐＨをＩＯＫ上昇させ、徐々
に５０℃Ｋｎで昇温させ、カプセル、１１を硬化させる
。

別途に１ポリビニルアセテート水性サスペンシヨン（タ
イセル社製、　Ａ−５２２、固形分５０憾）１０１）　
ｌ）　ｇを用意し、上記カフセル液と混合し、均一に攪
拌した後、カプセルスラリーとする。このカプセルスラ
リーをニロアトマイザーによシ噴霧乾燥してトナーとし
た。

本トナーは、電子顕微鏡による表面状態のＩ！察の結果
、表面は均一でなく凹凸があることがわかった。

さらに、笑ｍ例１のトナー１と、本比較例２のトナーを
用い、ｔｌ−ＢｉＸ−Ｔ（小西六写真工業社製）の定着
装置ｌを圧力定着用定着装置Ｋ改造した複写機を用いて
、２万枚のロングランテストを行なった。実施例１のト
ナー１で＃′ｉ２万枚コピー後も画［は良好で、鮮明な
カプリのない一惨が得られたが、本比較例２のトナー管
用いた場合には、トナーの表面状態が平淘でないため、
感光体にスペントがおこシ、１万枚コピーＩＫカブリが
発生し、画質の低下がみられた。

特許出願人　　小西六写真工業株式会社代理人弁理士　
　坂　０　信　昭 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 着色剤を分散した壁膜形成用樹脂および該樹脂に相溶し
   ない、液状の物質を溶解した、水を、こ溶解□ せずかつ沸点が水よ如も低い有機溶媒からなる溶液を、
   徐々に水系中に添加し、懸濁状態となし、前記溶液から
   なる粒状物を形成し、ついで該粒状物から前記有機溶媒
   を除去し、壁膜形成用樹脂を析出させることにより前記
   液状物質を壁膜形成用樹脂で被覆することを％黴とする
   圧々定着トナーの製造方法。