JPS6360906B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は電子写真法、静電印刷法、静電記録法
等において形成される静電荷像を現像するための
静電荷像現像用トナーに関するものである。 一般に静電荷像現像用トナーとしては、バイン
ダー樹脂粒子中に着色剤及び電荷制御剤を分散若
しくは含有せしめて成る粉体が広く用いられ、又
前記着色剤の代りに又は着色剤と共に磁性体微粉
末を含有して成るいわゆる磁性トナーも実用に供
されるに至つている。而して前記バインダー樹脂
としては、ビニル系樹脂、フエノール樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリウレタン樹脂、セルローズ樹脂、
ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂等の合成樹
脂又は天然樹脂が使用されるが、特にビニル系樹
脂若しくはジビニル系樹脂は、そのモノマー組成
の種類が多いことから選択の範囲が広く、しかも
分子量の調整も任意に行なうことができ、このた
めトナー用バインダー樹脂として必要な特性を容
易に付与することができるという理由でトナーの
バインダー樹脂として最も広く使用されている。 ところでビニル系樹脂若しくはジビニル系樹脂
は、通常、懸濁重合法、乳化重合法、又は塊状重
合法によつて合成されるが、このうち乳化重合法
は、重合プロセスが比較的簡単であること、及び
重合生成物が微細粒子であるために、トナーの製
造において、カーボンブラツク等の着色剤、及び
電荷制御剤その他の添加物との混合が容易である
こと、等の理由から、トナー用バインダー樹脂の
製造方法として他の方法に比較して有利である。 しかしながら乳化重合法は、水に不溶性のモノ
マーを乳化剤により水中に乳化分散して重合を行
なう方法であるため、重合生成物中に乳化剤によ
る不純物が含有されてしまうことを回避すること
ができず、しかもこの不純物がトナーの特性に関
し悪影響を及ぼすため、この乳化重合法によつて
得られた樹脂はトナー用バインダー樹脂として好
適に用いることはできないとされていた。即ち、
乳化剤としては、脂肪酸カリウム塩、脂肪酸ナト
リウム塩、不均化ロジン酸カリウム塩、アルキル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム等が用いられ、そ
の使用量はモノマー100重量部に対して２〜５重
量部程度であるが、この乳化剤若しくはこれより
生成する物質、例えば重合反応の終了後に樹脂を
分離せしめるための凝固剤との反応によつて生成
する例えば脂肪酸カルシウム塩、不均化ロジン酸
カルシウム塩、脂肪酸アルミニウム塩、不均化ロ
ジン酸アルミニウム塩、脂肪酸等の有機酸その他
の物質が不純物として重合体中に３〜８重量％程
度含まれるようになり、当該重合体より成る樹脂
をトナー用バインダー樹脂として用いると、前記
不純物がトナーの摩擦帯電特性、耐久性等に悪影
響を及ぼすようになる。 また同様の理由によつて、乳化重合法により得
られた樹脂をトナー用バインダー樹脂として用い
ると、得られたトナーは、いわゆるトナーフイル
ミングを助長するという欠点もある。このトナー
フイルミングとは、現像時にトナーに含まれる成
分の一部が静電荷像支持体の表面、トナーと共に
現像剤を構成するキヤリア粒子の表面、或いは現
像スリーブの表面に転移付着して、薄い層を形成
する現象である。 本発明は以上の何き事情に基いてなされたもの
であつて、その目的は、乳化重合法によつて合成
された樹脂をバインダー樹脂とし、しかも上述の
欠点のない静電荷像現像用トナーを提供するにあ
る。 この目的は、バインダー樹脂が、乳化剤を用い
た乳化重合により合成された重合体を含有する静
電荷像現像用トナーにおいて、前記重合体は、乳
化重合によつて得られた乳濁液に凝固剤を加える
ことにより樹脂を凝固させた後この凝固した樹脂
をアルカリ性水溶液で処理する工程、または乳化
重合によつて得られた乳濁液を凝析溶媒に加える
ことにより樹脂を凝固させる工程により得られた
ものであり、前記重合体における前記乳化剤によ
る不純物の含有割合が前記バインダー樹脂に対し
て1.2重量％以下であることを特徴とする静電荷
像現像用トナーによつて達成される。 本発明によれば、後述する実施例の説明からも
明らかなように、上述のように乳化重合により得
られた懸濁液に対して特定の処理を施すことによ
つてバインダー樹脂中の乳化剤若しくはこれより
生成する不純物の含有割合を1.2重量％以下とす
ることにより、当該不純物によるトナーの性能に
対する悪影響を実質的に除去することができる。 本発明に係るトナーのバインダー樹脂を製造す
るための方法としては次のものを挙げることがで
きる。 (1) 乳化重合工程が終了した段階における、微粒
子状樹脂を含有する乳濁液に硫酸などの凝固剤
を加えることによつて樹脂と乳化剤との結合を
断ち、樹脂を凝固させ、その後この凝固した樹
脂をアルカリ性水溶液で処理した後水洗し、固
化せしめる方法。 (2) 乳化重合工程が終了した段階における、微粒
子状樹脂を含有する乳濁液をアルコール等の凝
析溶媒中に添加し、当該樹脂を凝固し、その後
脱水固化せしめる方法。 上述の如き方法によつて得られる、本発明にお
いてバインダー樹脂として用いられる樹脂の具体
例としては、スチレン―アクリル樹脂、スチレン
―ブタジエン樹脂、アクリロニトリル―スチレン
―ブタジエン樹脂、アクリロニトリル―スチレン
樹脂、塩化ビニル樹脂等を挙げることができる。 本発明トナーのバインダー樹脂において、その
含有割合が上述のように制限されるべき不純物と
なる乳化剤としては、例えば、脂肪酸カリウム
塩、脂肪酸ナトリウム塩、不均化ロジン酸カリウ
ム塩、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等
を挙げることができる。 本発明においては、上述のように不純物含有割
合の小さい樹脂のみによりバインダー樹脂を構成
せしめてもよいが、他の樹脂との混合体をバイン
ダー樹脂としてもよい。ここに他の樹脂として
は、懸濁重合法又は塊状重合法により合成された
もの又は天然樹脂等を用いることができる。その
具体例としては、スチレン―アクリル共重合体樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、ロジン変性フエノール樹脂、セル
ローズ樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができ
る。 このように乳化重合法によらない他の樹脂を混
合することによつても、バインダー樹脂全体にお
ける前記不純物の含有割合を低下せしめることが
できるが、乳化剤を用いた乳化重合により製造さ
れた樹脂の利点が減殺されないよう、前記他の樹
脂の混合割合はバインダー樹脂の40重量％未満と
するのが望ましい。 尚本発明において、バインダー樹脂中の不純物
含有割合が1.2重量％以下であればよく、この含
有割合を更に低下せしめれば効果は向上するがそ
の程度はそれ程大きいものではない。 本発明トナーは、以上の如きバインダー樹脂よ
り成る粒子体中に他のトナー成分、即ち顔料又は
染料より成る着色剤及び必要に応じて含有せしめ
られる帯電極性制御装剤等の添加剤が含有せしめ
られて成るものであり、磁性トナーとなすときに
は磁性体微粉末が分散含有せしめられる。ここに
トナー粒子の粒径は通常１〜50ミクロン、特に３
〜20ミクロンである。 上記着色剤の具体例としては、カーボンブラツ
ク、ニグロシン染料（C.I.No.50415B）、アニリン
ブルー（C.I.No.50405）、カルコオイルブルー（C.
I.No.azoec Blue3）、クロムイエロー（C.I.No.
14090）、ウルトラマリンブルー（C.I.No.77103）、
デユポンオイルレツド（C.I.No.26105）、キノリン
イエロー（C.I.No.47005）、メチレンブルークロラ
イド（C.I.No.52015）、フタロシアニンブルー（C.
I.No.74160）、マラカイトグリーンオクサレート
（C.I.No.42000）、ランプブラツク（C.I.No.77266）、
ローズベンガル（C.I.No.45435）、これらの混合
物、その他を挙げることができる。これらの着色
剤は、現像により十分な濃度の可視像が形成され
るよう、十分な割合で含有されることが必要であ
り、通常バインダー樹脂100重量部に対して１〜
20重量部程度の含有割合とされる。 又磁性トナーとなすべき場合に用いられる磁性
体の具体例としては、フエライト、マグネタイト
を始めとする鉄、コバルト、ニツケル等の強磁性
の元素より成る金属、又はこれを含む合金若しく
は化合物、或いは強磁性の元素を含むものではな
いが、適当な熱処理等によつて強磁性を示すよう
になる合金、例えばマンガン―銅―アルミニウ
ム、又はマンガン―銅―錫等のマンガンと銅とを
含むホイスラー合金と称される種類の合金、或い
は二酸化クロム、その他を挙げることができる。
これら磁性体の微粉末の含有割合は、トナー全体
に対して20〜70重量％、好ましくは40〜70重量％
である。 本発明トナーは、通常の方法によつて製造する
ことができる。即ち、上述のバインダー樹脂に着
色剤、磁性体微粉末、或いは他の添加剤を混合し
て例えばボールミルにより24時間分散処理した
後、熱ロール等により混練し、冷却後得られる塊
状体を粉砕し、所要粒径の粒子を取り出して本発
明トナーを得る。 本発明トナーは以上のように、そのバインダー
樹脂の主成分が乳化重合法により合成されたもの
であるので、製造が容易であると共に着色剤等と
の混合が容易であり、しかもバインダー樹脂にお
ける乳化剤による不純物含有割合が1.2重量％以
下であるので実用上その悪影響が現われず、十分
良好な特性を有し、多数回に亘つて良好な可視画
像を形成することができる。 以下本発明の実施例について説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。尚「部」
は重量部を表わす。 実施例 １ 〔バインダー樹脂の製造〕 （分散媒） 水 180部 （単量体） ブタジエン 10部 スチレン 90部 （乳化剤） 脂肪酸カリウム塩 2.2部 不均化ロジン酸カリウム塩 2.2部 リン酸カリウム 0.4部 （重合開始剤系） 硫酸第１鉄 0.005部 パラメタンヒドロペルオキサイド 0.02部 ｔ―ドデシルメルカプタン 0.5部 以上の処方による物質を、窒素ガスにより置換
した容量20のオートクレーブ中に入れ、乳化重
合法により、温度５℃で重合反応を行ない、転化
率が70％に達したときに重合停止剤Ｎ，N′―ジ
エチルヒドロキシアミン0.2部を添加して反応を
停止せしめ、以つて重量平均分子量M_wが110000
のスチレン―ブタジエン共重合体のラテツクス乳
濁液を得た。このラテツクスは乳化剤及びこれよ
り生成した不純物を含むものである。 このラテツクスを固形分の重量が１Kgとなるよ
う採取し、これに規定濃度0.01Nの硫酸水溶液20
を加えて撹拌しながら樹脂を凝固せしめた。こ
こに得られた樹脂は不純物を5.0重量％含むもの
であつた。 この樹脂の一部を分割してこれに20の温水
（温度80℃）中に入れ、これに規定濃度12Nの水
酸化ナトリウム水溶液33mlを加えて20分間を撹拌
し、これにより前記不純物の一部を水溶性化せし
めた後水洗する操作を行なう不純物除去処理を行
なつた。ここに得られた樹脂は不純物含有割合が
2.0重量％のものであつた。 斯くして得られた樹脂の一部を分割してこれに
前述と同様の不純物除去処理を行ない、不純物含
有割合が1.2重量％の樹脂を得た。 このように樹脂の一部を分割した上で同様の不
純物除去処理を行なうことを更に２回繰り返し、
以つて不純物含有割合が0.7重量％の樹脂及び同
0.3重量％の樹脂を得た。 以上のようにして得られた、不純物含有割合が
5.0重量％、2.0重量％、1.2重量％、0.7重量％、
0.3重量％の合計５種類の樹脂の各々をバインダ
ー樹脂として用い、その100部と、着色剤カーボ
ンブラツク５部とを混合し、通常の方法により分
散、混練、粉砕、分級を行なつて平均粒径15ミク
ロンのトナー５種を得た。 ここに得られたトナーの各５部を鉄粉キヤリア
95部と混合して合計５種の現像剤を作り、その
各々により、電子写真複写機「Ｕ―Bix Ｖ」（小
西六写真工業社製）を用いて連続複写テストを行
ない、耐用複写回数を求めた。 ここで耐用複写回数としては、トナーの摩擦帯
電特性の劣化、静電荷像支持体である感光体への
トナーフイルミング等が原因となつて生ずる複写
画像のカブリの程度に着目し、実用上許容される
カブリの程度をカブリ値0.20としてそれ以下の実
用上価値のある複写画像が形成された回数を採用
した。 結果は次表に示す通りである。

【表】 この表の結果から明らかなように、バインダー
樹脂中の不純物含有割合が1.2重量％以下の本発
明トナーによれば、飛躍的に大きな耐用複写回数
が得られる。 実施例 ２ 実施例１において製造したラテツクスを固形分
の重量が１Kgとなるよう採取し、これを20のエ
チルアルコール中に滴下し、撹拌しながら凝固せ
しめ、固形分を分離して水洗し、以つて不純物の
含有割合が1.0重量％の樹脂を得た。 この樹脂をバインダー樹脂として用い、実施例
１におけると同様にして、トナーを製造して連続
複写テストに供したところ、その耐用複写回数は
20000以上であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バインダー樹脂が、乳化剤を用いた乳化重合
   により合成された重合体を含有する静電荷像現像
   用トナーにおいて、 前記重合体は、乳化重合によつて得られた乳濁
   液に凝固剤を加えることにより樹脂を凝固させた
   後この凝固した樹脂をアルカリ性水溶液で処理す
   る工程、または乳化重合によつて得られた乳濁液
   を凝析溶媒に加えることにより樹脂を凝固させる
   工程により得られたものであり、 前記重合体における前記乳化剤による不純物の
   含有割合が前記バインダー樹脂に対して1.2重量
   ％以下であることを特徴とする静電荷像現像用ト
   ナー。