JPS63138358A - 静電荷像現像用トナ−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】 （産業上の利用分野〕 本発明は、現像工程でのトナー飛散が少なく、かつカブ
リの少ない静電荷像現像用トナーの親造方法に関するも
のである。

（従来の技術９ 電子写真法としては、一般に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、熱又は圧力
により定着し複写物を得る方法が一般的である。

静電潜像の現像工程は、帯電せしめたトナー粒子を静電
気力により静電荷像支持体表面に付着させて静電荷像を
可視化する工程である。

トナーに帯電性を付与するためには、トナーの成分であ
る結着樹脂の摩擦帯電性を利用することもできるが、帯
電量が小さい。そこ、で所望の摩擦帯電性をトナーに付
与するために、染料や顔料等の帯電制御剤をトナー中に
添加される。

これらの帯電制御剤は通常トナーの結着樹脂である熱可
胆性樹脂に添加され分散される。分散する方法として、
ロール、ニーダ−や押出機による熱溶融分散による方法
、樹脂重合時に単倹体中に帯電制御剤を分散また溶解し
重合【行ない樹脂中に分散させる方法、樹脂を溶剤に溶
解し、その溶液中に帯電制御剤を分散または溶解した後
にスプレー乾燥等でトナーを調製し分散させる方法等が
ある。

トナーの帯電は現像器内でトナーとキャリヤー、トナー
と現像スリーブ、トナーとブレード、またはトナーとト
ナーなどの間の摩擦により発生する。

この場合帯電に寄与する帯電制御剤はトナー表面近傍に
存在するもののみ有効でアシ、トナー内部に分散した帯
電制御剤は帯電に寄与しない。また、トナー表面近傍に
存在する帯電制御剤の分散状態やトナー表面近傍に存在
する帯電制御剤の量がトナーの帯電量を決定する。従来
の方法で作られたトナーでは帯電制御剤の分散状態や量
がトナー粒子毎に異なり、トナー粒子間で摩擦帯電量が
異なるという大きな問題点がある。

トナー粒子間で摩擦帯電量が異なる場合、現像カブリや
トナー飛散等の障害が発生し易く、この現象は複写枚数
を多く重ねた際に特に顕著となる。

この様に従来の技術によｐ作られたトナーには、帯電制
御剤の分散に起因する多くの問題点があり、これらを解
決することが、この技術分野で強く要求されている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、かかる問題点を解決したトナーの製造
方法を提供することにある。すなわち、本発明の目的は
、潜像に忠実な現像及び転写が可能々現像剤、即ちカブ
リやトナー飛散がなく、高い画像濃度が得られ、ノー−
７トーンの再現性の良好々静電荷像現像用トナーを提供
することにある。

（問題点を解決するための手段〕 本発明のこの目的は、結着樹脂および染顔料からなるト
ナー母粒子と帯電制御剤粒子を混合してトナー母粒子表
面に帯電制御剤粒子を付着させて複合粒子とした後、こ
の複合粒子に５０〜３００ｒｎ／ＩＩｅｃの気流中で衝
撃力を加えて、トナー母粒子表面に帯電制御剤粒子を固
着させることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造
方法により達成される。

ここで「付着」とは、静電気引力によるトナー母粒子と
帯電制御剤粒子間の結合状態を示し、「固着」とは衝撃
力によυトナー母粒子表面に帯電制御剤粒子が打ち込ま
れた物理的結合を示す。

トナー母粒子に用いられる結着樹脂としては、ｙｆ！’
）スチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ホリヒニルトル
エンなどのスチレン及びその置換体の単独重合体；スチ
レン−ｐ−クロロスチレン共重合体、ヌチレンープロピ
レン共Ｘ　合体％　−”　ｆ　ｖ　ｙ　−ビニルトルエ
ン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、ス
チレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリ
ル酸エチル共重合体、ヌチレンーアクリル酸ブチル共重
合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリ
ル酸エチル共重合体、スチレンーメメクリル酸ツテル共
重合体、ステレ／−α−クロルメタクリル酸メチル共重
合体、ヌテレンーアクリロニトリル共重合体、ヌチレン
ービニルメチルエーテル共重合体、７．ｆレンービニル
エチルエーテル共重合体、ヌチレンービニルメチルケト
ン共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン
−インｆ　Ｌ／　ｙ共重合体、スチレン−アクリロニト
リル−インデン共重合体、スチレンーマレイ、ン酸共重
合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのス
チレン系共重合体：ポリメチルメタクリレート、Ｉリブ
チルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル
、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ
ウレタン、Ｉリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチ
ラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テ
ルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化
水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、・量
ラフインワックスなどがあげられ、単独或いは混合して
使用できる。

特に圧力定着に適したトナーを与えるために好適な結着
樹脂としては、ポリオレフィン（低分子量ポリエチレン
、低分子量ポリプロピレン、酸化ポリエチレン、ポリ４
７ツ化エチレンなト）、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、スチレン−ブタジェン共重合体（モノマー比：５〜
３０：９５〜７０）、オレフィン共重合体（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−メタクリル酸共重合体、エチレン−
メタ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、アイオノマー樹脂）、ポリビニルピロリドン、
メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、マレ
イン酸変性フェノール樹脂、フェノール変性テルペン樹
脂などが挙げられる。

染顔料としては、カーデンブラック、ランププラ、り、
鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロ
シアニンブルー、７タロシアニングリーン、ハンディエ
ローＧ１　ローダミン６Ｇレーキ、カルコオイルブルー
、クロムイエロー、キｔ　りＩＪトン、ベンジジンイエ
ロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モノ
アゾ系、ジスアゾ系染顔料等、従来公知の染顔料を単独
あるいは混合して使用し得る。本発明のトナーは更に磁
性材料を含有させ磁性トナーとしても使用しうる。

その磁性材料としては、マグネタイト、フェライト等の
酸化鉄：鉄、コバルト、二、ケルのような金属或いはこ
れらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネ
シウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマ
ス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタ
ン、タングステン、バナジウムのような金属との合金お
よびその混合物等が挙げられる。

本発明におけるトナー母粒子は、結着樹脂、染顔料及び
必要に応じて磁性材料、添加剤等を＆　−ルミルその他
の混合機により充分混合してから加熱ロール、ニーグー
、押出機等の熱混練機を用いて溶融混練し、冷却固化後
、粉砕及び分級することにより得ることができる。ある
いは結着樹脂溶液中に材料を分散した後に、スプレー乾
燥することによシ得る方法、あるいは結着樹脂を構成す
べき単量体に所定材料を混合して乳化懸濁液とした後に
重合させてトナー母粒子を得る重合法等によっても型造
できる。

トナー母粒子の形状は特に限定せず球形、楕円形、不定
形などいかなる形状でも良いが帯電制御剤粒子がトナー
母粒子表面に均一に固着するためには球形であることが
望ましい。トナー母粒子の粒径は１〜５０μｍ好ましく
は５〜３０μｍでおる。

本発明における帯電制御剤としては現在電子写真の分野
で知られている帯電制御剤が使用される。

トナーを正帯電性に制御するものとして、ニグロシン、
炭素数２〜１６のアルキル基を含むアジン系染料、塩基
性染料、塩基性染料のレーキ顔料、Ｃ，１，ツにベント
ブラック、ハンディエローＧ、　第４級アンモニウム塩
、ジブチルチンオキサイド等の有機錫化合物、高級脂肪
酸の金属塩等が、また、トナーを負荷電性に制御するも
のとして、モノアゾ染料の金属錯塩、サリチル酸、ナフ
トエ酸、ダイカルデン酸のＣｏ　、　Ｃｒ　、　Ｆ＠等
の金属錯体、スルホン化Ｌ［銅フタロシアニン顔料、ニ
トロ基、ノーログンを導入したスチレンオリゴマー、塩
素化パラフィン等が挙げられる。

帯電制御剤粒子は、トナー母粒子表面に付着及び固着さ
せる必要上、その粒径はトナー母粒子の粒径より小さい
ことが必要であり、０．０５〜５ＮＬであることが望ま
しい。

トナ母粒子と帯電制御剤の混合比（重量比〕は、静電潜
像を現像するのに必要な帯電蓋を得るのに十分な量であ
れば良く、トナー母粒子１００重量部に対して０．０１
〜５！量部が好ましい。

本発明において目的とするトナーを製造する工程は、２
つの工程から成り立っている。第１の工程はトナー母粒
子と帯電制御剤粒子の混合物を電気的に絶縁下において
混合しトナー母粒子に帯電制御剤粒子を静電気的に付着
する工程である。すなわち、トナー母粒子と帯電制御剤
粒子は異った材料でできているため通常電荷種が異なジ
トナー母粒子同志、帯電制御剤粒子同志は互に反撥して
凝集することなく、一方トナー母粒子と帯電制御剤粒子
は静電気的に互に引き合いトナー母粒子表面に帯電制御
剤粒子が静電気的に付着する。

この工程における混合手段としてＶプレンダー、二重円
錐型タンブラ−等の臼体混合機、かい型攪拌機、タービ
ン型攪拌機、ヘンシェルミキサーなど一般的攪拌機、混
合機が挙げられる。

第１の工程ではトナー母粒子と帯電制御粒子の結合力が
弱く脱離か生じる場合もあるため、第２の工程が必要で
ある。第２工程は第１の工程で生成した複合粒子を高速
気流中に分散し、複合粒子間又は複合粒子と衝突板、高
速回転翼もしくは高速回転ビンと衝突させトナー母粒子
と帯電制御剤粒子の間に衝撃力を加えてトナー母粒子表
面に帯電制御剤粒子を固着させる工程である。この工程
での気流の速度は、トナー母粒子及び帯電制御剤粒子の
機構及び目的とする固着の程度により異なるが、５０〜
３００ｒｎ／／ｓ＠ｃ、好ましくは８０〜２００　ｒＱ
／ｓｅｅである。５０Ｉｖ′ｓｅｃ未満の場合十分な衝
撃が得られず固着が十分ではなくまた３００Ｖｓ　ｅ　
ｅを超えると複合粒子が衝突し次ときに粒子が粉砕して
目的とする複合粒子が得られない。また混合時間は使用
する混合機により異なるが、通常１〜１０分で十分であ
る。

この工程で用いられる混合手段は、高速気流を発生し、
複合粒子同志又は複合粒子と衝突板、高速回転翼もしく
は高速回転ピンと衝突する構造を持つ混合機又は粉砕機
であれば良く、各種ノエ。

トミル（例えば日本一ニーマチイック社製工型ミル、ア
ルピネ社裂ジェ、トミル等）、各種衝撃式粉砕機（例え
ばアルピネ社製ピンミル、奈良機械製作社社製コスモマ
イデー、ハイプリタイデーやターｘミル等）が挙げられ
る。

上記の第２工程によりトナー母粒子の表面に帯電制御剤
粒子を固着した構造を持つトナーが製造される。

この様な構造を有するトナーは現像カプリやトナー飛散
が少なく良好な画像品質を与えることができる。

（発明の効果） かくして本発明によれば、従来技術に比較して潜像に忠
実な現像や転写が可能な現像剤、即ちカプリやトナーの
飛散がなく、高い画像濃度を与え、かつハーフトーンの
再現性の良好人トナーを得ることができる。

（・実施例） 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
。なお、実施例及び比較例中の部及びチはとくに断りの
ないかぎシ重量基準である。

実施例１ ポリエチレンワックス５０部、パラフィンワックス５０
部及びカーゴノブ２２２５部を１３０℃に加熱したロー
ルミルで混線分散した後に、スプレードライヤーで溶融
状態で噴霧して、体積平均粒径が１２μｍの球形のトナ
ー母粒子を得た。

このトナー母粒子１００部に対して帯電制御剤ピントロ
ン５−３４　（オリエント化学）１．３部をヘンシェル
ミキサーＦＭＩＯ型に添加し、１７５０ｒｐｍで３分間
攪拌した。

次にハイプリタイデー（奈良機械製作所）を用いて気流
速度を１００ｍ／ｓ＠ｃＫ調整し、上記混合物を気流中
に投入した。混合時間３分間で排出しトナーを得た。

このトナー５部を酸化鉄キャリヤ−１ｏｏ部と混合し二
成分現像剤を作成した。この現像剤を圧力定着機構を有
するセレン感光体の１）Ｐｅ複写機に適用し連続コピー
を行ない、コピー紙上のカプリ及び複写機内のトナー飛
散性を下記に上り観察した。

その結果、表１に示すとおり、カプリ及びトナー飛散共
良好な結果を得た。

カプリ：コピー紙を目視で観察し、その程度を判定した
。

○　カプリなし。

Δ　やヤカブリあり。

Ｘ　カプリが激しく使用不可。

トナー飛散性：所定コピー数に達したときに複写機内を
観察し、トナー飛散状態を 目視で判定した。

○　飛散なし。

Δ　やや飛散あり。

×　飛散が激しい。

比較例１ ポリエチレンワックス５０部、２２７４７７２２２５０
部、カー？ンブラック５部及び帯電制御剤（ゲントロン
５−３４　）　１．３部を１３０℃に加熱したロールミ
ルで混線分散した後、スプレードライヤーで溶融状態で
噴霧して、体積平均粒径が１２μｍの球形のトナーを得
た。

このトナー５部を酸化鉄キャリア１００部と混合し、二
成分現像剤を作成した。この現像剤を圧力定着機構を有
するセレン感光体のｐＰｅ複写機に適用し連続コピーを
行ないコピー紙上のカプリ及び複写機内のトナー飛散を
観察した。その結果、表１に示すとおり、連続コピーに
よフカプリ及びトナー飛散が発生した。

実施例２ スチレン７０部、ｎ−ブチルメタアクリレート２０部、
ブチルアクリレート１０部、カーゲンブラック５部及び
過酸化ラウロイル２部を混合分散せしめて単量体組成物
を作った。

一方、容量２ノの七ノ９ラブルフラスコＫ　１．　Ｏ部
のポリビニルアルコール水溶液を採ったものに、前記単
量体組成物を添加し、攪拌機「ＴＫホモミキサー」（特
殊機化工業）Ｋより回転数３．００Ｏｒｐｍで攪拌しな
がら６５℃に昇温し、この温度に保った。昇温３０分後
に通常の攪拌機により回転数１０　Ｏｒｐｍで攪拌しな
がら１０時間重合を行ない反応を完結した。重合完了後
固型物粒子を戸別し、乾燥して体積平均粒径１１．５μ
ｍのトナー母粒子を得た。

このトナー母粒子１００部に対して帯電制御剤ボンドロ
ンＥ−８２（オリエント化学）２．０部をヘンシェルミ
キサーＦＭＩＯ型に添加し、１．７５　Ｏｒｐｍで３分
間攪拌混合した。更に日本一−−マティクク社製工型ジ
ェットミルを用いて気流速度９０ｍ７’ｆｌ　＠　ｅに
調整し、上記混合物を気流中に投入した。

混合時間３分間で粒子を排出しトナーを得た。

このトナー５部を酸化鉄キャリヤ１００部と混合し、二
成分現像剤を作成した。この現像剤を用いて、セレン感
光体のＰＰｅ複写機に適用し連続コピーを行ない、コピ
ー紙上のカプリ及び複写機内のトナー飛散を観察した。

その結果表１に示すとおジ、カプリ及びトナー飛散が良
好の結果を得た。

比較例２ スチレン７０部、ｎ−ブチルメタアクリレート・７２０
部、ブチルアクリレート１０部、カーデンプラ、り５部
、帯電制御剤（ゲントロンＥ−８２）　２部及び過酸化
ラウロイル２部を混合分散せしめて単量体組成物を作り
、実施例２と同様な操作により体積平均粒径１２μｍの
トナーを得た。

このトナー５部を酸化鉄キャリヤ１００部と混合し二成
分現像剤を作成した。この現像剤をセレン感光体ｐｐｃ
複写機に適用して連続コピーを行ない、コピー紙上のカ
プリ及び複写機内のトナー飛散を観察した。その結果表
１に示すとおり、連続コピーによりカプリ及びトナー飛
散が観察された。

衣　１ 実施例３〜４、比較例３〜４ 気流速度を表２に示すとおフとしたほかは実施例１と同
様の実験を行った。結果を表２に示す。

表　２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 結着樹脂および染顔料からなるトナー母粒子と帯電制御
   剤粒子を混合してトナー母粒子表面に帯電制御剤粒子を
   付着させて複合粒子とした後、この複合粒子に５０〜３
   ００ｍ／ｓｅｃの気流中で衝撃力を加えて、トナー母粒
   子表面に帯電制御剤粒子を固着させることを特徴とする
   静電荷像現像用トナーの製造方法。