JP2005107528A

JP2005107528A - 着色磁気的付着性トナー粉末

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Publication number: JP2005107528A
Application number: JP2004277310A
Authority: JP
Inventors: Marcella Coppenrath; コッペンラートマルセラ; Marcel D Everaars; デーエフェラールスマルセル; Paul J G Ickenroth; イェーヘーイッケンロートパウル; Huberdina P M Smits; ペーエムスミトスヒューベルディーナ
Original assignee: Oce Technologies BV
Current assignee: Canon Production Printing Netherlands BV
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2005-04-21
Also published as: EP1521128B1; NL1024415C2; CN100474135C; US20050069800A1; CN1603966A; DE602004022367D1; EP1521128A2; EP1521128A3; CA2478273A1; ATE438887T1

Abstract

【課題】本発明は、着色磁気的付着性トナー粉末に関する。
【解決手段】磁気的付着性材料と熱可塑性樹脂及び着色成分として本願記載の構造式に従った少なくとも１つの蛍光染料の混合物を有する着色物質とを含有する着色磁気的付着性トナー粉末であって、Ｘ⁻が陰イオンであり、例えば、テトラフルオロボレート、フッ化ホウ素、過塩素酸塩、ヘキサフルオロジルコネート又はエチルサルフェートである磁気的付着性トナー粉末を提供する。上記の染料は、タイプＣ．Ｉ．ＢａｓｉｃＶｉｏｌｅｔ１１：１（Ｃ．Ｉ．４５１７４）及び可能な黄色蛍光染料の蛍光染料を組み合わせて好ましく使用される。向上されたマゼンダ色及び赤色トナー粉末もこの方法にて得られる。
【選択図】なし

Description

本発明は、特許文献１に記載のタイプの着色磁気的付着性トナー粉末に関する。この種のトナー粉末は、特に、特許文献２及び３に記載の電子写真印刷又は複写機への使用に特に適合されている。

特許文献１に記載のトナー粉末は、熱可塑性材料及び着色材料を含有する着色物質に含まれ或いは分散された磁気的付着性材料を含有し、着色材料として、特に、黄色、赤色又はマゼンダ色の蛍光染料の混合物である蛍光染料を含む。本願によると、かなり良好な色彩品質のトナー粉末を取得し得るが、フルカラー印刷システムでは、赤色及びマゼンダ色の向上されたトナー粉末を特に必要とする。特に、上記の文献に記載の赤色トナー粉末よりも高いクロマ、つまり、より高い色度を有する赤色トナー粉末に関する要求があり、或いは、上記の文献に記載の黄色及び赤色又はマゼンダ色の蛍光染料の組み合わせで達成し得る要求がある。
欧州特許第０３５００９９号明細書米国特許第４，８６０，０３５号明細書欧州特許第０３７３７０４号明細書米国特許第５，２０２，２１１号明細書英国特許第２００７３８２号明細書英国特許第２０１４３２５号明細書英国特許第２０３６５３号明細書オランダ国特許出願第６８０７８９６号明細書オランダ国特許出願第７１１６８９１号明細書欧州特許出願第１４６９８０号明細書

本発明は、着色磁気的付着性トナー粉末に関する。

本発明における着色磁気的付着性トナー粉末の各粒子は、着色物質に含まれる磁気的付着性材料で構成され、この着色物質は、熱可塑性樹脂及び蛍光染料の混合物を含有しており、この蛍光染料の混合物は、以下の構造式Ｉ：
構造式Ｉ

で示される染料を含有している。この構造式を有する染料は、実質的にカラーインデックス番号Ｃ１ピグメントレッド８１：１で知られている。

上述の構造式Ｉによる染料を使用することにより、上述の特許文献１に開示の赤色又はマゼンダ色の着色染料を使用して得られるトナー粉末よりもより高い色度を有する赤色及びマゼンダ色の着色トナー粉末を得ることができる。

上述の構造式Ｉによる染料を使用すると、上述の特許文献１に開示の赤色又はマゼンダ色の着色染料を使用して得られるトナー粉末よりもより高い色度を有する赤色及びマゼンダ色の着色トナー粉末を得ることができる。Ｃ１ベーシックバイオレット１１：１（ＢａｓｏｎｙｌＲｏｔ５５０）と同様に上述の構造式の染料は、蛍光物である。

赤色のトナー粉末を製造するため、上述の構造式を有する染料は、上記の特許文献１に述べられているように、一つ以上の高度に黄色の蛍光染料と組み合わせる。さらに、正確な色合いを得るため、上記の構造式を有する赤色染料に加えて、一つ以上の他の赤色染料を加えてもよい。本発明によると、向上された赤色又はマゼンダ色のトナー粉末とは別に、黄色の蛍光染料だけでなく上記の構造式Ｉによる染料を少量加えて、かなり向上された黄色のトナー粉末を得てもよい。本発明によるトナー粉末は、蛍光染料を熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂の混合物に溶解し、或いは、上述と同様に微細に分散し、且つ微細に分散した状態にて磁気的付着性物質を含有させて調製されてもよい。固体状態に冷却した後、この固形物は、必要とされる粒子径、例えば、９〜１４μｍ、を有するトナー粉末を形成するようにミリング及びスクリーニングして処理される。特許文献２に記載の電子写真印刷工程への使用に適したトナー粉末粒子を製造するため、例えば、その表面に薄い無色の導電層を堆積させることにより、導電性を有するように製造される。この層は、例えば、フッ素をドープしたスズ酸化物で構成されていてもよく、且つ、特許文献４に記載の様式にてトナー粉末粒子上に堆積されてもよい。

本発明によるトナー粉末用の原料は、特許文献１に記載のものと同様であってもよい。

最適な磁気的付着性粉末は、約３μｍの平均粒子径を有するカルボニル鉄である。

熱可塑性樹脂又はその混合物は、使用される蛍光染料、特に黄色及び赤色又はマゼンダ色の蛍光染料が高い蛍光度を有するように選択される。熱可塑性樹脂及び（黄色の）蛍光染料の最適な組み合わせは、特許文献１に記載のように決定されてもよい。適切な熱可塑性樹脂は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及び改質ポリエステル樹脂であって、その重合鎖において、２以上の双極子モーメントを有する置換基、例えば、スルファニル、アミド、無水物又はウレイド基、が存在している。最適なエポキシ樹脂は、相対的に分子量の小さいエポキシ樹脂であって、例えば、Ｅｐｉｋｏｔｅ１００１及び１００４（Ｓｈｅｌｌ−Ｎｅｄｅｒｌａｎｄ社製）の商標名で入手可能な物質である。また、かかるエポキシ樹脂に由来する樹脂や、エポキシ基をｐ−クミルフェノールなどの単官能性薬剤でブロッキングして得られる樹脂、又はかかる単官能性薬剤で高度にブロッキングすることにより得られる樹脂や、分子内反応で架橋して得られる樹脂及び／又は多官能性エポキシ硬化剤を用いて反応した樹脂などを使用し得る。エポキシ樹脂に由来する最適な熱可塑性樹脂は、例えば、特許文献５乃至７に記載されている。これら樹脂は、本願では、エポキシ樹脂として取り扱う。適用可能なポリエステル樹脂は、ジカルボン酸及びジオールに由来する直鎖状樹脂並びにジカルボン酸を５％の二価以上のアルコールなどの少量のジオールの混液で重合反応を行って得るか、或いは、ジオールを少量の二価以上のカルボン酸で重合反応を行って得た分岐ポリエステル樹脂である。最適なポリエステル樹脂は、例えば特許文献８乃至１０に記載されている。これらポリマー鎖において２以上の双極子モーメントの置換基を持つポリエステル樹脂又は改質ポリエステル樹脂は、かかる極性置換基を有し、或いは、重合化反応中、かかる置換基を形成する、１０〜５０％の二機能性又は多機能性試薬の適切な量の混合物中で含有させて得てもよい。従って、スルフォニル置換基は、上述の特許文献９に記載の通り、上記の反応混合物にスルフォニル置換基を有するジオールを加えることにより上記のポリマー鎖に導入されてもよい。ポリマー鎖にアミド基を有する改質ポリマー樹脂（以下、ポリエステルアミドと略す）は、ポリエステルの調製に関する標準的な重縮合技術により得られてもよく、反応混合物中のジオールは、ジアミン又はアミノアルコールにより部分的に置換される（約１０〜５０ｍｏｌ％）。

適切なジアミン及びアミノアルコールの例は、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、１−アミノ−２−エタノール、１−アミノ−２−プロパノール及び１−アミノ−３−プロパノールである。

上記の着色材料は、上記の構造式に従った少なくとも一つの染料を含有しており、上記の陰イオンＸ⁻は、熱可塑性樹におけるこの染料の溶解性及び混和性を最適化するように種々変更されてもよい。一般に、上述の樹脂における染料の溶解性は、塩化物、フッ化物又はサルフェートなど、本技術分野において公知の陰イオンに代えて、テトラフルオロボレート、ホウ素のフッ化物塩、過塩素酸塩、ヘキサフルオロ−ジルコネート又はエチルサルフェート体の染料を用いることに向上されてもよい。

マゼンダ色のトナー粉末に関して、正確な色合いを得るため、上述の染料は、タイプＣ．Ｉ．ベーシックバイオレット１１：１（Ｃ．Ｉ．４５１７４）の赤色−紫色蛍光染料と有利に組み合わされてもよい。赤色のトナー粉末に関して、高度に黄色の蛍光染料、かかる染料の混合物又は１つ以上の黄色色素の混合物は、マゼンダ色の処方に添加される。適切な黄色の蛍光染料は、ＭａｃｒｏｌｅｘＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１０ＧＮ（Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１６０：１）、Ｔｅｒｍｏｐｌａｓｔｆ−Ｇｅｌｂ０８４（Ｃ．Ｉ．ｎｒ．５９０７５）、ＨｏｓｔａｓｏｌＧｅｌｂ３Ｇ（Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ９８）、ＭａｃｒｏｌｅｘＯｒａｎｇｅＲ（Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＯｒａｎｇｅ４７）及びＭａｘｉｌｏｎＢｒｉｌｌｉａｎｔＦｌａｖｉｎｅ１０ＧＦＦ（Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＹｅｌｌｏｗ４０）である。

本発明に従ったトナー粉末における蛍光染料の全量は、必要とするカラーグラデーション及び色度に依存する。一般に、熱可塑性樹脂の量を基に算出される比較的少ない量の着色材料にて最も良好な結果が得られ、その量は、約１．５〜４重量％を超えない。熱可塑性樹脂、蛍光染料及び磁気的付着性材料に加えて、本発明に従ったトナー粉末は、特定の特性に影響を与えるように、追加の添加物を有してもよい。従って、所望の色合いを得るため、他の（非蛍光性）染料や色素を加えてもよい。例えば、上記の磁気的付着性材料の暗い色合いをマスクするため、酸化チタンや酸化亜鉛などの白色染料を加えてもよい。蛍光染料の蛍光クエンチングを阻止するため、反磁性陰イオンの金属塩を加えてもよい。

本発明を、以下の例に関する説明文にて説明する。

トナー粒子に関する例に示したＬ＊（輝度）、Ｃ＊（クロマ）及びｈ（色調）に関する値は、キュベット中に充填（ｃｏｍｐａｃｔ）されたトナー粉末質量を測定することにより全て得られる値である。特に、以下に述べ且つ先行技術において既に属しているトナー粉末のＬ＊値は、上述の先行技術文献に関するトナー粉末又は成分と比較したトナー粉末よりも低い値であってもよい。以下に示す全ての明度（ｃｏｌｏｒｖａｌｕｅ）は、同様の方法にて同定されており、互いに満足に比較し得る。加えて、本発明に従って得られた結果もまた視覚的に良好に認知し得る。光源としてＣＩＥＤ６５発光体を用い、ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ社製のＣｏｌｏｒｅｙｅ７０００Ａ比色計にてトナー粉末の色彩測定を実行した。この測定は、７ｇのトナー粉末を充填した清潔な石英ガラス製キュベットにて行われた。このキュベットは、６０ｍｍ径で４０ｍｍ高である（Ｍｉｎｏｌｔａ社製）。

トナー粉末材料の反射スペクトルを測定し、その測定値から、Ｌ＊、Ｃ＊及びｈを算出した。

Ｃｏｌｏｒｅｙｅ７０００Ａの測定は、トナー粉末自体の色彩が実際に決定され且つ種々の外来的な影響が排除されるように、比較的厚い粉末層での測定に関する良好な再現性及び可能性により、区別される。全ての色彩の測定に、同様に清潔なキュベットを使用した。

（例１）
本発明に従った染料を有さない、マゼンダ色、赤色及び黄色トナー粉末に関する質に対する最も良好な可能性のある処方に関する比較例
全てのトナー粉末（本発明に従った例２乃至４に記載のトナー粉末を含む）は、熱可塑性樹脂、磁化可能材料及び着色成分の粉末混合物を約１時間、１１０℃にて押し出し機にて混和し、冷却後、押し出された材料を圧縮し、ミリングし且つスクリーニングして調製され、約９〜１４μｍの粒子径を有するトナー粉末を得た。

Ａマゼンダ色トナー粉末
８３．３重量％プロポキシル化ビスフェノールＡ及び重量比１／３のアジピン酸／イソフタル酸から得たポリエチレン樹脂
１５重量％カルボニル鉄（単位面積当たりの特定重量は０．５５ｍ^２／ｇ）
１．７重量％ＢａｓｏｎｙｌＲｏｔ５５０−テトラフルオロボレート
（カラーインデックス番号４５１７４）
色彩に関する値：Ｌ＊：３２．９；Ｃ＊：４６．１；ｈ：３４９．７。

Ｂ赤色トナー粉末
８０．６重量％プロポキシル化ビスフェノールＡ及び重量比１／３のアジピン酸／イソフタル酸から得たポリエチレン樹脂
１５重量％カルボニル鉄（単位面積当たりの特定重量は０．５５ｍ^２／ｇ）
２．９重量％ＰａｌｉｏｇｅｅｎＲｏｏｄＫ３５８０
０．９５重量％ＢａｓｏｎｙｌＲｏｔ５５０−テトラフルオロボレート
０．５５重量％ＭａｃｒｏｌｅｘＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１０ＧＮ
（カラーインデックス：ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１６０：１）
色彩に関する値：Ｌ＊：３０．３；Ｃ＊：４６．８；ｈ：３４．６。

Ｃ黄色トナー粉末
９４．９重量％プロポキシル化ビスフェノールＡ及び重量比１／３のアジピン酸／イソフタル酸から得たポリエチレン樹脂
３重量％カルボニル鉄（単位面積当たりの特定重量は０．５５ｍ^２／ｇ）
０．６重量％ＭａｃｒｏｌｅｘＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１０ＧＮ
（カラーインデックス：ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１６０：１）
１．５重量％ＨｏｓｔａｓｏｌＧｅｌｂ３Ｇ
（カラーインデックス：ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ９８）
色彩に関する値：Ｌ＊：６２．５；Ｃ＊：７７．６；ｈ：９２．３。

（例２）
マゼンダ色トナー粉末
８３．６５重量％プロポキシル化ビスフェノールＡ及び重量比１／３のアジピン酸／イソフタル酸から得たポリエチレン樹脂
１５重量％カルボニル鉄（単位面積当たりの特定重量は０．５５ｍ^２／ｇ）
０．４５重量％ＢａｓｏｎｙｌＲｏｔ５５０−テトラフルオロボレート
０．９重量％エチルサルフェート型の構造式Ｉの染料
色彩に関する値：Ｌ＊：３８．１；Ｃ＊：５０．５；ｈ：３５９．４。

（例３）
赤色トナー粉末
８２．３５重量％プロポキシル化ビスフェノールＡ及び重量比１／３のアジピン酸／イソフタル酸から得たポリエチレン樹脂
１５重量％カルボニル鉄（単位面積当たりの特定重量は０．５５ｍ^２／ｇ）
０．４５重量％ＢａｓｏｎｙｌＲｏｔ５５０−テトラフルオロボレート
０．８７重量％エチルサルフェート型の構造式Ｉの染料
０．５５重量％ＭａｃｒｏｌｅｘＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１０ＧＮ
０．４９重量％ＨｏｓｔａｓｏｌＧｅｌｂ３Ｇ
色彩に関する値：Ｌ＊：３７．７；Ｃ＊：５９．９；ｈ：４１．８。

（例４）
黄色トナー粉末
９４．８９重量％プロポキシル化ビスフェノールＡ及び重量比１／３のアジピン酸／イソフタル酸から得たポリエチレン樹脂
３重量％カルボニル鉄（単位面積当たりの特定重量は０．５５ｍ^２／ｇ）
０．６重量％ＭａｃｒｏｌｅｘＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１０ＧＮ
１．４９重量％ＨｏｓｔａｓｏｌＧｅｌｂ３Ｇ
０．２２重量％エチルサルフェート型の構造式Ｉの染料
色彩に関する値：Ｌ＊：６８．３；Ｃ＊：８９．５；ｈ：８８．３。

（例５）
フッ素をドープした酸化スズでコートするという特許文献５の例５に記載の方法にて、上記の例によるトナー粉末を処理し、約１０^５Ω．ｍ（特許文献５に記載の方法にて測定）の抵抗の導電性トナー粉末を得た。これらトナー粉末を用いて、ＯｃｅＣＰＳ７００カラープリンターにて、ＴｙｐｅＯｃｅＴｏｐＣｏｌｏｕｒＰａｐｅｒ（ＣＣ５２０、白色、１００ｇ／ｍ２）上に着色表面を印刷した。

印刷物上に印刷された着色表面の色彩に関する値は以下の通りである：
例１によるマゼンダ色：Ｌ＊＝４８、Ｃ＊＝６６、ｈ＝３３０
例２によるマゼンダ色：Ｌ＊＝５２、Ｃ＊＝６８、ｈ＝３４０
例１による赤色：Ｌ＊＝４３、Ｃ＊＝６１、ｈ＝３０
例３による赤色：Ｌ＊＝５０、Ｃ＊＝６８、ｈ＝３７
例１による黄色：Ｌ＊＝８１、Ｃ＊＝９４、ｈ＝９３
例４による黄色：Ｌ＊＝８４、Ｃ＊＝１００、ｈ＝９１

Claims

磁気的付着性材料と熱可塑性樹脂及び着色成分を有する着色物質とを含有する着色磁気的付着性トナー粉末であって、
前記着色成分は、蛍光染料の混合物を有し、
前記蛍光染料の少なくとも一つは下記の構造式

を有し、
前記Ｘ⁻は、陰イオンである、
ことを特徴とするトナー粉末。
前記陰イオンは、テトラフルオロボレート、過塩素酸塩、ヘキサフルオロジルコネート又はエチルサルフェート陰イオンであることを特徴とする請求項１に記載のトナー粉末。
前記の蛍光染料の混合物は、黄色蛍光染料を有することを特徴とする請求項１に記載のトナー粉末。
前記の蛍光染料の混合物は、赤色蛍光染料又はマゼンダ色蛍光染料をさらに有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のトナー粉末。
前記の染料は、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１１：１（Ｃ．Ｉ．４５１７４）であることを特徴とする請求項４に記載のトナー粉末。