JPH07120079B2 - 着色された磁気的に引き付けられるトナー粉末 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は着色された磁気的に引き付けられるトナー粉末
に係わり、そのトナー粉末の個々の粒子が、着色物質で
包まれた又は着色物質の中に細かく分散された磁気的に
引き付けられ得る材料から成り、その着色物質が熱可塑
性樹脂及び着色材料から成るトナー粉末に係わる。

磁気的に引き付けられるトナー粉末は、情報支持体の表
面に可視的情報を発生させるために広範囲に使用されて
きた。そうしたトナー粉末はとりわけ、磁気記録印刷又
は複写プロセスにおいてばかりでなく、磁気的な運搬手
段によって現像又は画像形成区域にその粉末が供給され
ることを可能とするためにトナー粉末の磁気特性が利用
される電子写真又は静電気プロセスにおいても、使用さ
れる。カルボニル鉄、フェライト、及び二酸化クロムの
ような、トナー粉末に従来から用いられている容易に磁
化できる材料は、茶色から焦茶色の色をしており、通常
は炭素に共に、黒色のトナー粉末における着色材料の働
きをする。

着色された磁気的に引き付けられるトナー粉末を製造す
る際には、濃い色のついた磁気的に引き付けられる材料
の存在はまた、着色トナー粉末に高い輝度（brightnes
s）と良好な彩度（colorsaturation）とを得させるため
にはその濃い色がマスクされなければならないが故に、
問題を生じさせる。

日本特許出願第76/46131号は、磁気的に引き付けられる
粒子を白色物質で化学的に含むことによって、又は磁気
的に引き付けられる材料をバインダーの中に白色顔料と
共に分散させ、その塊を粒子状に粉砕し、最終的にこれ
らの粒子を着色されたポリマー層でコーティングするこ
とによって、着色されたトナー粉末を製造することを提
案している。

同様の提案はドイツ特許出願第3542834号においてなさ
れ、この特許出願では、円形又は楕円形の磁気的に引き
付けられる粒子と着色顔料とを熱可塑性バインダーの中
に分散させ、必要な粒子サイズの粒子にまでその塊を粉
砕することによって、着色されたトナー粉末が作られ
る。

魅力的な輝度と彩度の色彩を有する着色されたトナー粉
末は上述の提案では得られず、黄色又は赤色の粉末が必
要な場合に特にこのことが当てはまる。

欧州特許出願第75346号と第156408号とは、磁気的に引
き付けられる核と、その核を包み、そしてバインダー及
び光反射顔料を含むマスキング層と、そのマスキング層
の中及び／又は表面に分散される着色成分とから成る着
色された磁気的に引き付けられるトナー粉末を説明して
いる。これらの層構成をとるトナー粉末の色彩特徴は、
前述のトナー粉末よりも著しく良好である。しかし、そ
の難点はまた、そうしたトナー粉末の製造は複雑である
ということである。また、輝かしく鮮かな色彩は、かな
り厚いマスキング層及び比較的厚い着色層が連続的に塗
布される場合にだけ得ることができる。従って、その処
理の結果として、高分解能パターンの複写に適しない比
較的荒いトナー粒子が生じる。また、これらのトナー粉
末の別の不利な点は、圧力と熱とによる定着によってト
ナー粒子が過度に伸び広がる危険性があり、そのために
トナーの濃い色の核が多少とも露出され、従って定着さ
れた画像の色彩品質がトナー粉末自体の色彩品質より明
らかに劣るということである。この不利な点は、受容支
持体の第１の面に最初に定着画像がもたらされた後に残
りの面に定着画像がもたらされる両面プリントの作成に
おいて特に発生する。従って、形成された第１の画像は
二重の定着を受け、その結果として、最後に形成された
画像よりも明らかに劣った色彩品質をもたらす。

本発明の目的は、上記の不利な点がない、又は、上記の
不利な点が著しく減少された着色された磁気的に引き付
けられるトナー粉末を提供することである。

本発明によれば、20重量％の二酸化チタンと、80重量％
の上記熱可塑性樹脂と、最大の蛍光が観察される量の蛍
光色素とから成るその標準的な塊が、400〜450nmの波長
範囲において光反射が多くとも15％であり、500〜580nm
の波長範囲で蛍光ピークがあり、蛍光ピークにおて光反
射が少なくとも120％であり、明度（Ｌ）が少なくとも9
0で彩度（Ｃ）が少なくとも90であるという特徴を有す
る蛍光色素をその着色材料が含むことを特徴とする前記
のトナー粉末が提供されることによって、この目的が達
成される。

標準的な着色物質の中の二酸化チタンは、Kronos RN59
（Kronos A.G.,西ドイツ）タイプのルチル二酸化チタン
である。

本発明によれば、高い輝度と色彩度を有する着色された
磁気的に引き付けられるトナー粉末を、黄色、緑色、オ
レンジ色、及び赤色の間で変化する実質的にあらゆる色
彩配合において得ることができる。本発明によるトナー
粉末の輝度と色彩度とは、上記の日本特許出願第76/461
31号及びドイツ特許出願第3542834号による同等のトナ
ー粉末よりも良好である。欧州特許出願第75346号及び
第156408号で述べられたトナー粉末と比較すると、本発
明によるトナー粉末の有利な点は、そのトナー粉末によ
って形成される定着画像がその着色されたトナー粉末自
体と実質時に同一な色彩印象を与えるということであ
る。

本発明によるトナー粉末の着色材料は、500〜580nmの間
の波長範囲において蛍光ピークを有する、選択されたバ
インダーの中で強い蛍光を発する黄色から黄緑色の蛍光
色素を含む。黄色蛍光色素とバインダーのタイプとの組
み合わせは、二酸化チタンとバインダーとを1:4の重量
比率で含み、最大の蛍光が生じるような量の黄色蛍光色
素を含む標準的な塊が上記の特性を有するように、選択
されるべきである。その標準的な塊の特性は、標準的な
D65光源を用いて、ICSマイクロマッチ分光計で測定され
る。明度（Ｌ）と彩度（Ｃ）はCIELAB値で表されてい
る。

本発明によって使用される色素とバインダーとの高蛍光
性組み合わせにおいては、着色物質の色彩度が非常に低
いレベルに下がることなく、そして従って結果として得
られた色彩がパステル調の色合いになることなく、白色
顔料を比較的多量に使用することが可能であることが見
出されている。こうして、本発明によって、磁気的に引
き付けられる材料の濃い色合いを比較的多量の白色顔料
を用いてマスクすることと、そして更に、著しい明るさ
の他に、高い色彩度を有するトナー粉末を得ることが可
能である。磁気的に引き付けられる材料を比較的低い含
有量で含み、更に、この材料が低い比面積を有するトナ
ー粉末の場合、例えば、３〜７マイクロメーターの粒径
を有する円形又は実質的に円形の磁気的に引き付けられ
る粒子を２〜３体積％含むトナー粉末の場合、本発明に
よって、白色顔料を使用しなくとも魅力的な色彩を得る
ことができる。

上述の色彩特徴を得ることができる黄色蛍光色素は、マ
クロレックス・フルオレセント・イエロー（Macrolex F
luorescent Yellow）10GN（登録商標）（C.I.No.4416
5）、サーモプラスト（Thermoplast）f-Gelb 084（商
標）（C.I.No.59075）、及びマキシロン・ブリリアント
・フラビン（Maxilon Brilliant Flavine）10GFF（登録
商標）（C.I.Basic Yellow 40）である。その中におい
てこれらの色素が必要な高蛍光性を有する熱可塑性樹脂
は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、及び、そのポリ
マー鎖の中に、スルホニル、アミド、無水物又はウレイ
ド基のような、２より大きい双極子モーメントを有する
基を持つ修飾ポリエステル樹脂である。特に、Maxilon
Brilliant Flavine 10GFF色素の組み合わせる場合、後
者の樹脂は必要とされる高い蛍光性を与える上で好まし
い。

適したエポキシ樹脂は、Epikote 1001及び1004（Shell-
Nederland）の商標で市販されているような比較的低い
分子量のエポキシ樹脂である。また、そうしたエポキシ
樹脂から誘導され、ｐ−クミルフェノールのような単官
能試薬でエポキシド基をブロックすることによって、又
はこの種の単官能試薬でエポキシド基の大部分をブロッ
クすることによって、及び、さもなければ、分子間反応
及び／又は多官能性エポキシ硬化剤との反応によってエ
ポキシド基を架橋することによって得られる樹脂も使用
可能である。例えば、エポキシ樹脂から誘導される適切
な熱可塑性樹脂は、英国特許第2007382号、第2014325
号、及び第2036353号において論じられている。これら
の樹脂全ては本発明の範囲内ではエポキシ樹脂とみなさ
れる。

適したポリエステル樹脂は、ジカルボン酸及びジオール
から誘導された鎖状樹脂、及び、ジオールと少量の、例
えば5mol％の１つ以上の二価アルコールとの混合物とジ
カルボン酸を重合させることによって、又は、ジカルボ
ン酸と少量の二価以上のカルボン酸の混合物とジオール
を重合させることによって得られる分枝ポリエステル樹
脂である。適したポリエステル樹脂は特に、オランダ特
許出願第6807896号、第7116891号及び欧州特許出願第14
6980号で述べられている。ポリエステル樹脂及びポリマ
ー鎖の中に２より大きい双極子モーメントを持つ基を有
する修飾ポリエステル樹脂は、その反応混合物の中に適
量に、例えば10〜50mol％に、そうした極性基を有する
二官能性又は多官能性試薬を含むことによって、又は、
その重合反応の間にそうした基を形成することによって
得ることができる。このように、スルホニル基は、オラ
ンダ特許出願第7116891号で述べられているように、ス
ルホニル基を有するジオールをその反応混合物に加える
ことによって、そのポリマー鎖の中に取り込ませること
が可能である。

そのポリマー鎖の中にアミド基を有する修飾ポリエステ
ル樹脂（以下では、ポリエステルアミドと称する）は、
ポリエステルの調製のための標準的な重縮合技術によっ
て得ることが可能であり、この調製ではその反応混合物
の中でジオールが部分的に（例えば、10〜50mol％）ジ
アミン又はアミノアルコールに取り替えられる。適した
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。

黄色蛍光色素に加えて、その着色材料は、トナー粉末に
必要とされる色に応じて、着色添加剤を含んでもよい。
緑色に着色されるトナー粉末のためには、シアン色又は
緑色の顔料が加えられ、一方、オレンジ色又は赤色に直
色されるトナー粉末のためには、赤色又はマゼンタ色の
蛍光色素が着色材料の中に含まれる。高い色彩度の赤色
トナー粉末を得るためには、強い蛍光も有する赤色又は
マゼンタ色の蛍光色素が着色材料に加えられる。魅力的
な赤色−青紫色の蛍光色素は、ローダミン（Rhodamin
e）Ｂ（商標）（C.I.No.45170）、バソニル・ロト（Bas
onyl Rot）560（登録商標）（C.I.Basic Violet 11:
1）、３−（ベンゾチアゾール−２−イル）−４−シア
ノ−7Nのような４−シアノクマリン、Ｎ−ジエチルアミ
ノクマリン、及びアストラ・フロキシン（Astra.Phloxi
ne）（商標）（C.I.No.48070）である。

上記の樹脂中のこれらの色素の溶解度は、通常の塩化物
の形の代わりに、テトラフルオロホウ酸塩、過塩素酸
塩、又はヘキサフルオロジルコニウム酸塩の形でこれら
の色素を使用することによって一般的に増大する。

もちろん、本発明によるトナー粉末中の蛍光色素の総量
は、必要とされる色彩濃淡によって決まる。一般的に、
蛍光色素の総量は、バインダー量を基準として３〜７重
量％である。緑色トナー粉末では、蛍光色素は黄色蛍光
色素だけから成ってよい。黄色トナー粉末では、緑色の
色相を補正し、こうしてそのトナー粉末の色をより中立
的な黄色に変えるために、黄色蛍光色素に加えて、少量
の赤色又はマゼンタ色蛍光色素を加えることが望ましい
かもしれない。赤色に着色されたトナー粉末では、良好
な蛍光が良好な色彩度と結合して得られる量で、黄色色
素が使用される。赤色トナー粉末中の黄色色素の量は普
通、バインダー量を基準として２〜４重量％である。

上述の熱可塑性樹脂及び着色成分以外に、磁気的に引き
付けられる材料の濃い色合いを補正するために多量の白
色顔料を含んでもよい。驚くべきことに、白色顔料の添
加は直接的には色彩度の明らかな減少を全くもたらさず
に、色彩度を高レベルに維持しうる白色顔料の濃度領域
が広く存在するとういことが見出されている。従って、
本発明によって、高い輝度及び良好な色彩度を有する磁
気的に引き付けられるトナー粉末を製造することが可能
である。もし、低い比面積をも有する磁気的に引き付け
られる材料をトナー粉末が少量だけ含むならば、本発明
に従って、白色顔料を加えなくとも魅力的に着色された
トナー粉末を製造することが可能である。

本発明によるトナー粉末は、磁気的に引き付けられる材
料を着色物質の溶融物の中に細かく分散させ、その溶融
物を冷却して固体にし、及び、必要とされる粒径、例え
ば10〜25マイクロメーターの粒径の粒子を与えるために
粉砕及び選抜によってその固体を処理することによっ
て、簡単な方法で調製される。

トナー粉末はまた、好ましくは５〜15マイクロメーター
の粒径を有する磁気的に引き付けられる核を、数マイク
ロメーターの厚さを有する着色物質の層で被覆すること
によっても調製できる。

以下に、本発明を幾つかの実施例に基づいて詳細に説明
する。

実施例 以下で述べられる着色されたトナー粉末は全て、熱可塑
性樹脂を溶融し、磁気的に引き付けられる材料、蛍光色
素、及び他のいずれの添加物をその溶融物の中に均質に
分散させ、その後、その溶融物を固体へと冷却し、10〜
25マイクロメーターの粒径の粒子を与えるようにその固
体を処理することによって製造した。

Ｉ 黄色トナー粉末 160gのポリエステル樹脂（英国I.C.IのAtlac 500T）、 80gの二酸化チタン（Kronos RN59）、 40gの平均粒径７〜８マイクロメーターのカルボニル
鉄、 8gのMacrolex Fluorescent Yellow 10GN、 0.40gのBasonyl Rot 560−過塩素酸塩。

標準的な塊の特徴 400〜450nmの光反射＜11％、蛍光ピーク520nm、蛍光ピ
ークにおける光反射147％（L-103.5、Ｃ＝96）。

トナー粉末： Ｌ＝70.9 C＝77.5 H＝89.1 A＝1.2 B＝77.5 定着１回後のプリント： Ｌ＝81.5 C＝71.4 H＝91.8 A＝−3.2 B＝71.4 定着２回後のプリント： Ｌ＝80 C＝72 H＝91.1 A＝−2.1 B＝71.2 8gのMacrolox Fluoroscent Yellow 10GNの代わりに、15
gのThermoplast f-Gelb 084を上記の調合に使用するこ
とによって、実質的に同一の結果が得られた。

Thermoplast f-Gelb 084を含む標準的な塊の特徴は次の
通りである。

400〜450nmの光反射＜11.2％、蛍光ピーク 560nm、蛍
光ピークにおける光反射 137.4％（Ｌ＝99.9、Ｃ＝93.
7）。

II赤色トナー粉末 A.180gの、プロポキシル化 Bisfenol A（25mol％）、１−アミノ−３−プロパノー
ル（25mol％）、テレフタル酸（45mol％）、及びアジピ
ン酸（5mol％）から成るポリエステルアミド、6.76gのM
axilon Brilliant Flavine 120GFF、 4.52gのBasonyl Rot560、 42gの平均粒径３〜４マイクロメーターのカルボニル
鉄、 40gの二酸化チタン（Kronos RN59）。

標準的な塊の特徴 400〜450nmの光反射＜９％、蛍光ピーク 520nm、蛍光
ピークにおける光反射 166％（L-144、Ｃ＝103）。

トナー粉末： Ｌ＝50.5 C＝47.4 H＝29.7 A＝41.2 B＝23.5 定着１回後のプリント： Ｌ＝50.8 C＝43.8 H＝25.6 A＝39.5 B＝18.9 定着２回後のプリント： Ｌ＝49.9 C＝44.4 H＝25.4 A＝39.2 B＝18.7 B.前記Ａと同様だが、二酸化チタンを40g用いる代わり
に、これを24gを用いる。

トナー粉末： Ｌ＝47.4 C＝45.2 H＝30.5 A＝38.9 B＝22.9 定着１回後のプリント： Ｌ＝48.2 C＝42.1 H＝26.6 A＝38.6 B＝22.5 定着２回後のプリント： Ｌ＝47.9 C＝42.6 H＝26.4 A＝38.3 B＝22.3 C.160gのポリエステル樹脂（Atlac 500T）、 20gの平均粒径約３マイクロメーターのカルボニル鉄、 2.4gのAstra Phloxine、 0.8gのBasonyl Rot 560−過塩素酸塩、 3.2gのMacrolex Fluorescent Yellow 10GN。

定着１回後のプリント： Ｌ＝46.0 C＝45.3 H＝28.5 A＝39.8 B＝21.7 定着２回後のプリント： Ｌ＝45.6 C＝45.8 H＝28.1 A＝39.5 B＝21.5 III緑色トナー粉末 C.180gのポリエステル樹脂（Atlac 500T）、 90gの二酸化チタン（Kronos RN59）、 45gの平均粒径２〜３マイクロメーターのカルボニル
鉄、 9gのMacrolex Fluorescent Yellow 10GN、 25.5gのColanyl Groen 30GG。

トナー粉末： Ｌ＝44.6 C＝53.7 H＝137.5 A＝39.6 B＝36.3 定着１回後のプリント： Ｌ＝56.2 C＝50.2 H＝141.8 A＝39.4 B＝31 定着２回後のプリント： Ｌ＝55.1 C＝50.6 H＝141.5 A＝39.1 B＝30.8 比較実施例 A.DE-A3542834の実施例4bと同様にして、次の調合によ
ってトナー粉末が調製された。

150gの、上記実施例IIAによるポリエステルアミド、 72gの二酸化チタン（Kronos RN59）、 180gの平均粒径７〜８マイクロメーターのカルボニル
鉄、 20gのジアゾ化された2,4,5−トリクロロアニリン及び３
−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸−０−トルイジド。

トナー粉末:L＝38.9 C＝28.8 H＝9.8 上記の調合において、20gのアゾ染料が次のものと入れ
換えられた。

5.8gのBasonyl Rot 560−過塩素酸塩、 3gのMaxilon Brilliant Flavine 10GFF。

トナー粉末:L＝49.8 C＝33.6 H＝20.9 本発明によるトナー粉末はこのように公知のトナー粉末
よりも著しく高い輝度とより良好な色彩度を有してい
る。

B.赤色トナー粉末が、EP-A75346の実施例２において述
べられた方法で、次の組成物を用いて調製された。

粒径９〜20マイクロメーターを有し、50重量％のカルボ
ニル鉄（BASFのHF2タイプ、西ドイツ）と、50重量％の
エポキシ樹脂、Shell-NederlandのEpikote 1001タイプ
とから成る、磁気的に引き付けられる核と、 80gのエポキシ樹脂（Shell-NederlandのEpikote 1004タ
イプ）と、120gの二酸化チタン（Kronos RN59タイプ）
の組成物の粒状化によって形成されるマスキング層と、
100gの上記実施例IIAによるポリエステルアミドと、2.5
gのBasonyl Rot560と、3.75gのMaxilon Brilliant Flav
ine 10GFFとから成る組成物の粒状化によって形成され
る着色層。

トナー粉末:L＝41.4 C＝42.6 H＝28.2 定着１回後のプリント:L＝51.8 C＝35.9 H＝23.6 定着２回後のプリント:L＝51.9 C＝26.9 H＝20.1

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルセル・レオナルド・マリエ・ペニング ス オランダ国、5961・カー・ハー・ホルス ト、ブラウヘルヘルストラート・37 (72)発明者 アルノルド・バルバラ・マリエ・ヘンリ・ フアン・デル・メイ オランダ国、5913・テー・テー・フエン ロ、パストウール・デケルスストラート・ １ (56)参考文献 特開 平１−131574（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−57137（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−25643（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−93456（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−184262（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】着色された磁気的に引き付けられるトナー
   粉末であって、そのトナー粉末の個々の粒子が、着色物
   質によって包まれた又は着色物質の中に細かく分散させ
   た磁気的に引き付けられる材料から成り、その着色物質
   が熱可塑性樹脂及び着色材料を含み、そして、該着色材
   料が黄色螢光色素を含み、20重量％の二酸化チタンと80
   重量％の上記熱可塑性樹脂と、最大の蛍光が観察される
   量の上記蛍光色素からなる標準的な塊が、400〜450nmの
   波長範囲で多くとも15％の光反射、500〜580nmの波長範
   囲で蛍光ピーク、蛍光ピークにおいて少なくとも120％
   の光反射、少なくとも90の明度（Ｌ）及び少なくとも90
   の彩度（Ｃ）を有することを特徴とする、前記トナー粉
   末。
2. 【請求項２】前記黄色蛍光色素が、C.I.名称が「C.I.Ba
   sic Yellow 40」である染料、C.I.No.が44165である染
   料、及びC.I.No.が59075である染料から成るグループか
   ら選択されることを特徴とする、請求項１に記載のトナ
   ー粉末。
3. 【請求項３】前記着色物質が赤色又はマゼンタ色の蛍光
   色素をも含むことを特徴とする、請求項１に記載のトナ
   ー粉末。
4. 【請求項４】前記赤色又はマゼンタ色蛍光色素が、C.I.
   No.が45170である染料、C.I.名称が「C.I.Basic Violet
   11:1」である染料、C.I.Noが48070である染料及び４−
   シアノクマリンから成るグループから選択されることを
   特徴とする、請求項３に記載のトナー粉末。
5. 【請求項５】前記熱可塑性樹脂が、エポキシ樹脂、ポリ
   エステル樹脂、及び、そのポリマー鎖の中に２より大き
   い双極子モーメントを有する基を持つ修飾ポリエステル
   樹脂から成るグループから選択されることを特徴とす
   る、請求項１ないし４のいずれか１項記載のトナー粉
   末。
6. 【請求項６】前記着色物質が白色顔料を含むことを特徴
   とする、請求項１ないし５のいずれか１項記載のトナー
   粉末。