JPH056184B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真法、電子印刷法、静電記録
法、磁気記録法などにおいて潜像を現像する為の
磁性トナーに関し、特に磁性カラートナーに関す
るのである。

電子写真法は、硫化カドミウム、ポリビニルカ
ルバゾール、セレン、酸化亜鉛等の光電導体の性
質を利用して静電潜像を形成するもので、例えば
光導電体層上に一様に電荷を付与し、画像露光を
施して静電潜像を形成し、ついで前記静電潜像の
電荷とは逆極性に荷電したトナー粉末で現像し、
さらに必要に応じて転写シートに転写して定着す
る方法である。

電子印刷法は電界を利用して荷電粉末トナーを
記録材料上に導き定着して印刷する方法である。

静電記録法は、誘電体層上に電荷を画像状に付
与し、それに荷電トナー粉末を付着させ定着する
方法であり、また磁気印刷法もこれと同様に記録
材料上に磁気潜像を形成し、これを磁性材料を含
むトナー粉末で現像し、転写材料へ転写し、定着
する方法である。

上記プロセスの現像システムにおいて、一成分
系磁性トナーを用いる方法では、トナーはマグネ
ツトロールにより搬送され磁気ブラシを形成し、
該磁気ブラシが硫化カドミウム等の光電導体や絶
縁性の静電荷保持体に接触し、該保持体の電荷と
トナーが保持する誘導静電気又は摩擦帯電静電気
とが吸引し、トナーが静電荷保持体に付着するこ
とによつて現像が行なわれる。この一成分系磁性
トナーによる現像方法はキヤリア粒子を使用した
二成分系現像方法に見られるような現像剤中のト
ナー濃度を一定に保つための装置等が不必要で、
現像装置が簡略化され低コスト又は小型化の点で
有利である。

一方最近では使用目的が多種多様になり必要に
応じて求める色の画像が得られる小型で安価な多
色コピー用の複写機が望まれている。

前述した磁性一成分現像方式は小型で安価な複
写機には適しているが、磁性一成分トナーにはそ
の磁性体として従来マグネタイトあるいはフエラ
イト等を使用しており、これらの磁性体の色は黒
または暗褐色であり、黒色トナーを得るためには
有効であるが、いわゆるカラートナーを得るため
には大きな障害となつていた。

磁性体の色調を隠蔽するためにはトナー中の磁
性体量を減少させるか、あるいは着色顔料の量を
増加することが考えられるが、磁性体量を減少さ
せすぎると現像性が悪くなり、着色顔料の量を増
加しすぎると現像性低下あるいは定着性の低下と
いう弊害が生じた。

本発明者らはこの欠点を克服するために鋭意検
討を行つた結果、ある特定の窒素吸着による
BET比表面積を持つ磁性体を用いた上で、チタ
ン白を含有させることにより上記欠点を克服した
磁性カラートナーの得られることを見出した。

即ち、本発明の目的は磁性体の色調を十分に隠
蔽した色彩豊富な磁性カラートナーを提供するこ
とにある。

さらに、本発明の目的は、得られた画像の濃度
が高く、鮮明でかぶりの少ない磁性カラートナー
を提供することにある。

さらに本発明の目的は、定着性のすぐれた磁性
カラートナーを提供することにある。

具体的には、本発明は、結着樹脂100重量部、
窒素吸着によるBET比表面積0.3〜６m²／ｇの磁
性粉40〜80重量部、粒径0.3〜0.8μのチタン白10
〜40重量部および着色剤５〜15重量部を含有する
ことを特徴とする磁性カラートナーに関する。

本発明に使用される磁性粉としては窒素吸着に
よるBET比素面積が0.3〜６m²／ｇである強磁性
の元素およびこれらを含む合金、化合物などの粉
末があり例えばマグネタイト、γ−ヘマタイト、
フエライト等の鉄、コバルト、ニツケル、マンガ
ンなどの合金や化合物、その他の強磁性合金など
従来より磁性材料として知られているものがある
が、特にマグネタイト等は青または緑系、γ−ヘ
マタイトは黄、または赤系の磁性トナーに適す
る。

本発明に使用する磁性粉の比表面積が上記に示
したもであのは、磁性粉の比表面積が0.3m²／ｇ
より小さいとチタン白による磁性体の隠蔽は容易
になるがトナー粒子中における磁性粉の分散が不
均一になりやすく、また磁性体を含まないトナー
粒子もできやすくなり画質の低下地汚れ等が生じ
特に低湿環境下においてその傾向が強くなる。

一方、磁性体の比表面積が６m²／ｇより大きい
と磁性体による着色が強くなりチタン白による隠
蔽が困難となると同時に、定着温度が高くなり定
着性が低下する。

また、上記磁性体の製造は粉砕による方法湿式
沈降時に粒子成長を行なう方法、磁性体の焼結に
よる方法あるいはフラツクスによる粒子成長の方
法のどれでも製造可能であるが、磁性体の粒度分
布を狭くできることから焼結法またはフラツクス
法が望ましい。さらに必要に応じて磁性体を表面
処理しても良い。

さらに、本発明に最も好ましく用いられる製法
は焼結法であつて具体的には、およそ0.3〜1.0μ
程度のαFe₂O₃を1000〜1100℃に加熱して焼結し、
次いで機械粉砕する。必要に応じて400〜200メツ
シユのフイルターを通して湿式分級する。さらに
得られた粉体を250〜500℃に加熱し、水素、プロ
パン等で環元する。しかる後、解砕し、本発明に
使用する磁性粉を得る。

而して、本発明において用いる磁性粉は、窒素
吸着によるBET比表面積が0.3〜６m²／ｇのもの
である。なお、体積基準積算50％径が1.0〜6.5μ
同25％径が0.5〜5.5μ、同75％径が2.0〜7.5μの粒
度分布を有することが望ましい。この場合磁性粉
の粒度分布は、コールターカウンターモデルTA
−型、50μ径のアパーチヤーチユーブを用いて
適正な条件下で測定した値による。

本発明において使用するチタン白としては窒素
吸着によるBET比表面積が1.0〜10.0m²／ｇであ
るチタン白が好適に使用できるが、比表面積が
1.0m²／ｇより小さいと、磁性粉に対する隠蔽力
が小さくなるからであり、又10.0m²／ｇより大き
いと透明性が増し隠蔽力が減少すると同時にトナ
ーの定着点が高くなり、好ましくないからであ
る。

さらにチタン白は必要に応じて、アルミナ、シ
リカ酸化スズ等の無機化合物及びチタンカツプリ
ング剤、シランカツプリング剤、その他有機処理
剤で表面処理したものを用いても良い。

また、本発明に使用される結着樹脂としてはポ
リスチレン、ポリｐ−クロルスチレン、ポリビニ
ルトルエン、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重
合体、スチレンビニルトルエン共重合体等のスチ
レン及びその置換体の単独重合体及びそれらの共
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−ｎ−ブチル共重合体等の
スチレンとアクリル酸エステルとの共重合体スチ
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−メタク
リル酸ｎ−ブチル共重合体等のスチレンとメタク
リル酸エステルとの共重合体、スチレンとアクリ
ル酸エステル及びメタクリル酸エステルとの多元
共重合体、その他スチレン−アクリロニトリル共
重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合
体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−
ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−アクリ
ロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレ
イン酸エステル共重合体等のスチレンと他のビニ
ル系モノマーとのスチレン系共重合体、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリブチルメタクリレートポ
リ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリマミド、エポ
キシ樹脂ポリビニルブチラール、ポリアクリル
酸、フエノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水
素樹脂、石油樹脂、塩素化パラフイン等公知の結
着物質が単独または混合して使用できる。

さらには圧力定着方式に供せられるトナー用の
結着樹脂として低分子量ポリエチレン、低分子量
ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、
エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル
酸エステル共重合体、高級脂肪酸、ポリアミド樹
脂ポリエステル樹脂等が単独または混合して使用
できる。

必要に応じて本発明に使用する着色剤として
は、無機の顔料、有機の染顔料も任意に使用でき
るが水溶性染料は画像定着後もぬれに弱いことか
ら好ましくなく、またカーボンブラツク等の黒色
の顔料等もカラートナーを得る上では好ましくな
いが、諸特性向上の目的のために、本発明トナー
の特性を著しく低下させない範囲で使用すること
ができる。

本発明に使用される顔料としては例えばベンジ
ジンイエロー、ハンザイエロー、フタロシアニン
ブルー、フタロシアニングリーン、紺青、群青、
コバルトブルー、キナクリドン、トルイジントー
ナー、パーマネントイエロー、バルカンフアース
トイエロー、パーマネントオレンジ、バルカンフ
アーストオレンジ、インダンスレンブリリアント
オレンジ、パーマネントレツド、バルカンフアー
ストピンク、ブリリアントカーシン、インダンス
レンブルー、ナフトールグリーンなどがある。

また、染料としては、CI12700、CI18690、
CI18736A、CI26020、CI12150、
CI12715CI60725、CI74350、CI61565、CI10345、
CI48000、CI11080、CI11100、CI62015、
CI64500、CI62500、などがあるが使用するバイ
ンダーと相溶性の良いものが好ましい。

本発明のトナーにはさらに必要に応じて添加剤
を混合しても良いがそのような添加剤としては、
例えばポリフツ化ビニリデン、ポリテトラフルオ
ロエチレンステアリン酸亜鉛の如き滑剤、あるい
は定着助剤として例えば低分子量ポリエチレンな
ど、また流動性付与剤、ケーキング防止剤とし
て、例えばコロイダルシリカなど、また研磨剤と
して酸化セリウムなどがある。

本磁性トナーの製造にあたつては、熱ロール、
ニーダーエクストルーダー等の熱混練機によつて
構成材料を良く混練した後機械的な粉砕、分級に
よつて得る方法、あるいは、結着樹脂溶液中に磁
性粉等の材料を分散した後、噴霧乾燥することに
より得る方法、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た後、この乳化懸濁液を
重合させることにより磁性トナーを得る重合トナ
ー製造法等それぞれの方法が応用できる。

以下実施例をもつて本発明を詳細に説明するが
本発明はこれをもつてなんら限定されるものでは
ない。

実施例 １ スチレン−アクリル酸ブチル（70：30）共重合体
100部 磁性粉（マグネタイト比表面積1.0〜1.4m²／ｇ）
60部 フタロシアニンブルー 10部 ニグロシン １部 チタン白（粒径0.3〜0.5μ） 20部 上記、混合物をロールミルで150℃で混練し、
冷却後、スピードミルで粗粉砕する。その後ジエ
ツトミルで微粉砕し、風力分級機に25〜20μの粉
体を得、これにコロイダルシリカ0.5部を添加し
て青色の磁性トナーを得た。

この磁性カラートナーを市販の複写機（商品名
PC20キヤノン製）を用いて画出しを行つたとこ
ろ、非常に鮮明で高濃度の青色画像が得られた。
さらに3000枚の連続コピーを行つたところ、その
後においても高濃度の鮮明な画像が得られ色調の
変化もなかつた。

比較例 １ 比表面積が７〜９m²／ｇの磁性粉を使用する以
外は、実施例１と同様にして青色磁性トナーを得
画出しを行つたところ、やや黒味を帯びた青色画
像しか得られなかつた。また、高温高湿で画出し
を行つたところ画像濃度が低下した。

比較例 ２ 比表面積が0.15〜0.2m²／ｇの磁性粉を使用す
る以外は実施例１と同様にして青色トナーを得、
画出しを行つたところカブリの多い画像しか得ら
れなかつた。さらに、連続コピーを行つたとこ
ろ、500枚程度で画質が低下した。

比較例 ３、４ 粒径0.05〜0.1μ、粒径0.9〜1.2μのチタン白を使
用する以外は実施例１と同様にして画出しを行つ
たところやや暗い感じの青色画像しか得られなか
つた。

実施例 ２ スチレン−メタクリル酸ブチル（75：25）共重合
体 100部 磁性粉（γ−Fe₂O₃、比表面積2.0〜2.4m²／ｇ）
70部 低分子量ポリエチレン ５部 ニグロシン １部 ブリリアントカーシン6B ８部 チタン白（粒径0.3〜0.5μ） を用い、実施例１と同様にして赤色トナーを得、
画出しを行つたところ、非常に鮮明で高濃度の赤
色画像が得られた。さらに3000枚の耐久後も同様
であつた。

実施例 ３ スチレン−メタクリル酸ブチル（75：25）共重合
体 100部 磁性粉（マグネタイト、比表面積0.7〜1.0m²／
ｇ） 50部 ３−５−ジーターシヤリーブチルサリチル酸クロ
ム塩 ２部 低分子量ポリエチレン ５部 フタロシアニンブルー 10部 チタン白（粒径0.5〜0.8μ） 30部 を用いて実施例１と同様にして青色トナーを得、
市販の複写機（商品名NP200J、キヤノン製）で
画出しを行つたところ、高濃度の鮮明な青色画像
が得られた。さらにこの磁性トナーを使用して１
万枚の耐久テストを行つたところ、トナー補給時
を含めて鮮明な画像が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 結着樹脂100重量部、窒素吸着によるBET比
   表面積0.3〜６m²／ｇの磁性粉40〜80重量部、粒
   径0.3〜0.8μのチタン白10〜40重量部および着色
   剤５〜15重量部を含有することを特徴とする磁性
   カラートナー。