JP2699361B2 - 静電荷像用トナーの製造方法 - Google Patents

静電荷像用トナーの製造方法

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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〕 従来より電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た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練分
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、以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り、過粉砕に起
因する分級工程での歩留りの悪化が生ずるため製造コス
トが高くなる。 (2) 得られる粒子の形状が不定形であり、各粒子が
異なる形状を持つため、流動性が悪く、また個々の摩擦
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36−10231号公報参
照)。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。懸濁時に適当なせん断力を加え
るだけで、トナーとして好ましい大きさの微粒子が容易
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りでなく、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、着色剤を含ま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。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の目的は、表面改質された着色剤を単量体に分
散させることによって懸濁重合法の上記問題点を改善
し、着色剤の偏りのない微粒状重合体、特に乾式トナー
を簡単に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、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に存する。 以下、本発明を詳細に説明する。 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、カーボンブラック、ベンジ
ジンイエロー、レーキレッドC、フタロシアニンブル
ー、紺青等が挙げられる。 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。 金属セッケンにより着色剤の表面を処理する方法は、
着色剤の表面に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。 本発明においては、金属セッケンは着色剤当り、その
表面に約0.1〜10wt%含まれるようにすることが好まし
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りがちである。また、含有量が少な
すぎる場合は、金属セッケンによる着色剤の表面改質が
不充分となるため、ビニル単量体中での分散安定性が悪
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1〜20wt%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;メタクリロニ
トリル、アクリロニトリル等のα,β−不飽和ニトリル
化合物;塩化ビニル、臭化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2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
であり、この場合前記ビニル系単量体に対して0.01〜10
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
により、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、その一例を挙げると、
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に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り、5〜30μmの油滴に分
散させる。 油相と水相の好ましい比は1:1〜1:10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撹拌装置、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(40〜100℃)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10wt%以下で用いることが好ましい。 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
ロイルパーオキサイド等の過酸化物;2,2′−アゾビスイ
ソブチロニトリル、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチル
バレロニトリル)等のアゾ化合物などが用いられる。重
合開始剤は、ビニル系単量体に対し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まし
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1〜5wt%が好ましい。 オフセット防止剤としては、熱ロール定着器に対する
トナーの離型性を向上させるために従来より公知のもの
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、10wt%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48部、n−ブチルアクリレート12部、三菱カ
ーボンブラック#30(三菱化成工業(株)製、「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N04、オリエント化学工業(株)製)1.8部をマル
チディスパーサー(三田村理研製)により、約8,000rpm
の回転数で30分間分散した後、2,2′−アゾビスイソブ
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GM−
14、日本合成化学製)の1%水溶液180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6,000rpmで15分間行なっ
た。その後、分散液を撹拌機、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500rpmで
撹拌しながら、窒素気流下80℃で8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、別を繰り返した後
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りは見られず、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−
250/400、日本鉄粉製)95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20μC/g
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。 また、実施例と同様にして現像剤を作製したが、帯電
量は10μC/g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。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS587648A (ja) * 1981-07-07 1983-01-17 Canon Inc トナ−
JPS60205460A (ja) * 1984-03-29 1985-10-17 Mitsubishi Chem Ind Ltd 正帯電性カラ−トナ−

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