JPS5986062A - 磁性カラ−トナ− - 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】 本発明は、゛電子写真法、静電印刷法、磁気記録法など
に用いられる磁性カラートナーに関する。

電子写真法においては、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、まず静電潜像を形成する。例えは光導電体層上
に一様に電荷を伺与し、画像（Ｗ光を施して静電潜像を
形成し、ついて前記静’ｉｌｉ、　１Ｍ像の電荷とは逆
極性に荷゛准した１ナー粉宋で現像し、さらに必要に紀
：じて転写シートに転写して定着する。

ｉし子印刷法は、特公昭４２−１４３４２号公報等で提
案されるように電界を利用して荷電粉末トナーを記ナノ
材石」二に導き定着して印刷する方θ、である。

静゛屯記録法は、１１＾゛ｉし体層」二に′ＩＬ（−；
Ｉを画像状に伺与し、それに荷電トナー粉末を刺着させ
＞ｉｆ着する方法であり、また磁気印刷法もこれと同様
に記録材才ｉｌ　Ｊ：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、転写月料へ転写１７、
＞ｉ１着する方法である。

このような、電気的あるいは磁気的ＪＦｊ像をトナーを
用いで可視化する現像方法も種々知られているか、大別
して乾式現像法と湿式現像法とがある。＋ｉｉｊ者は更
にキャリア粒子を使用する一成分現像剤を用いる方法と
、キャリア粒子を使用しない一成分現像剤を用いる方法
とに二鉛される。

二成分現像方法に属するものにはトナーを搬送するキャ
リアのトド類により、鉄粉キャリアな用いる磁気ブラシ
法、ピースキャリアを用いるカスケード法へ°−が広く
実用化されている。

またトナーのみよりなる一成分現像剤を用いる現像方法
が各種提案されているが、中でも磁性１・ナーを使用し
た方法にＩ優れたものカζ多く、実１１’ｌ　（しもさ
れている。磁性−成分現（！　右１１を４史Ｉｌｌする
現（象力法としては、導電性トナーを使１０するマグ片
・ＩＳ゛ライ法、トナー粕子の誘゛取分極をイリ２＋１
１するりｊンノ８、トナーのｆｆ、！乱による電荷移送
の方法、又、近づト本出願人が提案した特開昭５４−４
２１４１号／Ｉ）＋１−１侍！１１５ｉ１１１１−４５
５−１８６５６　′−乃な幸１ノの＋１１．１さｒｅ書
イ象（こ対してトナーお°ｆ子を５１ｔ　ＹＡＫさせて
現像するりｊツノや力（おる。

一力、最近では使用１−１Ｃ１りか多種多様（こなＬＪ
　、必・要に応して所望の色の画像が１（）られる／Ｊ
’ｌ　ＪＳ’！て′α４１１ｉなカラーコピー川の複−
４機か望まれて′ｖＸる。１）１ｊ述した磁性−成分）
・ナーでは、そのｍ　＋１：　（本として従来マグネタ
イトあるいはフェライト等を１史ｊ１］シており、これ
らの磁性体の色りえ黒又【第１１（Ｓ′４８色なので黒
色）・ナーを得るためには有効であるカζ、Ｉ／Ｘわゆ
るカラートナーを４′）るため１こ大きな障害となって
いた。この陣′１号をのり越えるため髪こ晃、′、す＼
（ε？４ニイ、ｔ；を白色化したりおるいは着色するこ
とカー１斤案されている。しかしながら上記の方法でｉ
−１ｒａ　＋１体の色１１Ａｌを隠蔽し、求める色の画
像を（↓（る（こは不１−分で夛）るばかりか、その１
・す−の実用」−の各種のｔｔ：ｙ　’ｒ□　’す゛真
特性、例えは初期特性としての現像＋１．＋Ｉ’云Ｉｆ
ｆ性、定着性、クリーニング性〈−ル、あるｌ／１ζ寸
、１Ｉ１１１久性、環境非依右性、保存性客をも１−分
番こ満足せしめるものではなかった。

本発明のｌ］的は、」二連の如き欠点を解消しｌこ＜７
（明なカラー画像を得られる赤、ヴＬ、七〇、なり）し
セピア色の磁性トナーを提供すること番こめる。

９ｊ−ｔｃ　Ａ：　、ｉ　ｌ］（７）　ＩＩ（Ｊ’Ｊ　
ハ、現像（’ｌ、１１１７、”ｆ　’ｌ’、ｌ、定ｒ。

性、クリーニング＋１に１妾れｔこ磁性カラード提供す
ることにある。

更（こ本発明の１４的は、１ｍｌ久性、環境変化（こ女
、１する安゛定性の優れた磁性カラードすを提供するこ
とにある。

更に未発１ｉの１４的は、熱や光４こ幻して′α囁二で
ｌ）す、長期間にわたって退色、変色のなｌ、）ωｔ、
　＋１カラートナーを提供することにある。

そのギｆ徴とするところは、磁性体の主たる構成＋Ａ　
Ｉ’ｓとしてｐＨ４〜７、吸’ｆｉｌｌ　ｈ’ｒ、　１
５〜３０ｍ１／ＩＱＱｇ、平均粒径Ｏｌ〜１ルであるγ
−Ｆｅ２Ｏ３を含イｊする磁性カラートナーにある。

本発明におけるｆｉ１’ましい態様は少なくとも磁性体
と結ノ、樹脂どから成る磁性トナーにおいて、ｉｊｉ記
磁性体を結着樹脂１００重峨ｉ；ｌｉに対して２０〜１
００重量部（より好ましくは４０〜８０重量１°；１１
）含有し、かつ、前記磁性体のγ−Ｆｅ２Ｏ３が磁性体
全体の６０重−ｊｉ１％以−１，含有されており、さら
にこのγ−Ｆｅ２Ｏ３がほぼ合力状である磁性カラート
ナーにある。

本発明の構成要素のうち特に重要なものは、前述した様
な特定のγ−Ｆｅ２Ｏ３である。γ−Ｆｅ２Ｏ３は、例
えは硫酸鉄あるいはＩＪ、Ａ化鉄を原料としアルカリで
中和した後、加熱醇化し、一旦Ｆｅ３Ｏ４を生成し、こ
のＦｅ３Ｏ４をさらに醇化して得る方法、あるいは第１
鉄ＩＡＡと第２鉄塩との混合溶液からアルカリて共沈さ
せＦｅ３Ｏ４を得、さらにこのＦｅ３Ｏ４を醇化して得
る方法等いずれも−１よＦｅ５Ｑ４を生成しそれから’
Ｍｓ貨する方法、あるいは別のいくつかの方法により一
旦Ｆｅ２Ｏ３・１（２０を得、これから酸化して得る方
法ｑがあるが、本発明トナーに使用される特定のγ−Ｆ
ｅ２Ｏ３は、Ｆｅ３Ｏ４から作られる方法が好ましい。

本発明者等は、」二記のようないくつかの異なる製造法
により各種のγ−Ｆｅ２Ｏ３を作成しイ小々検詞した結
果、以下のような知見を得た。

（（）ｐＨが４以ドの強酸領域及び７以−１□のアルカ
リ領域のγ−Ｆｅ２Ｏ３を使用すると現境の変化に対す
る安定性に欠け、特に高湿時において画像濃度がドがる
現象が生じる。

（ロ）０．１１ｔ−１，０ｇのｙ　−Ｆｅ２Ｏ３はその
才ζＬ径に応じて橙赤色から紫赤色までの色相を示し、
仏、橙、赤、セピア色系の磁性カラードす−の磁性体と
して極めて有利である。

（ハ）　０　、１１Ｌ以下のｙ　−Ｆｅ２Ｑ３は吸油ｊ
Ｔ％が高１−１の（１１′ｉを示し、多くの場合定宿＋
１不良をまねき、コスリ等によって画像かとれてしまう
現象を生じる。

（＝）１．ｏｇより大きなｙ　−Ｆｅ２Ｏ３は画像７ａ
ｆｉ　Ｉｆが高いものの、削欠性に餌（があり、〈り返
えしの使用により大１」な画質劣化をまねきやすい。

ここで、γ−Ｆｅ２Ｏ３のｐＨは一定量の試才ｌに水を
加え煮沸後、その七澄み液あるいは口液のｐＨを４１１
１定した値である。また吸油ｈ；は、一定量の試料をガ
ラス板にとって煮アマニ油を滴下し、試料がペースト状
になった１１！Ｉの最小の煮７マニ油量である。また粒
径は、電子顕微鏡観察による値である。

ｐＨ４〜７、吸油１ｊＳ−１５−３０ｍｌ　／１００　
ｇかつ平均粒径０，１〜ｌ　ｊｔ、のγ−Ｆｅ２Ｏ３を
使った本発明ｌ・ナーは、現像＋１、定着性、面１久性
及び環境変化に対する安定性か訊しく改善され、良好な
色相及び画質を有するカラー画像を得ることができる。

また本発明トナーは、例えば光及び熱に対して極めて安
定であり、本発明トナーで作成したカラー画像は長１０
１間にわたり、退色、変色がないという４．ν色も有す
る。

さらに本発明トナーは、従来、潜像担持体」−に生じる
画像流れの防止にも有利な作用を有する。

このｆｌＪｉ像担持体上の画像流れは、コロナ放電によ
り例えば０３．ＮＯｘの如き物質が生成してＪ１１持体
」−に刺着したり、あるいは担持体自体がコロナ放電等
により変質するため生じるものと考えられていたが、本
発明トナーに使用されているＦｅ２Ｏ３がこれらの１１
Ｊ染物を（１１［摩、除去し、クリーニング性を向］二
せしめ、くり返しの使用時にも良〃ｒな画質を維持して
いるものと考えられる。

本発明トナー中には磁性体として前述したγ−Ｆｅ２Ｏ
３ど：！１、に比１咬的あγ径の大きいＦｅ３Ｏ４ある
いは各種金属フェライト、あるいは鉄粉等も（ＪｌｊＩ
Ｉ　して使用てきるが、これらは全磁性体の４０ｗｔ％
以ト。

であることがｑ！ましい。さらに本発明の特’４１のγ
−Ｆｅ２Ｏ３及び必要に応して（Ｊｌ用される磁性体は
必要に尾、シて例えは名神のカップリング剤等により表
面処理を施されてもよい。

また本発明トナーには必要に応して届望の色相をイ１す
る黄、イσ、赤、セピア色系の各種の染顔料が１Ｊｌ川
できる。

また本発明トナーに使用される結着樹脂としては、ポリ
スチレン、ポリーＰ−クロルスチレン、ポリビニルＩ・
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、９のスチレン及びその１
６換体の４４独重合体及υ・それらの共重合体、スチレ
ンー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、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酩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
クリル酪エチル共重合体、スチレン−メタクリル醇ｎブ
ヂル共重合体等のスチレンとメタクリルエステルとのバ
屯合体：スチレンとアクリル耐エステル及υ・メタクリ
ル酪エステルとの多元共重合体；その他スチレンーアク
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−ブタジェン共重合体、スチレン
−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−アクリルニ
トリルインテン共重合体、スチレン−マレイン酪エステ
ル共重合体　等のスチレン゛と他のビニル系モノマーど
のスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレ−１・、
ポリブチルメタクリレ−１・、ポリ酢酸ビニル、ポリエ
ステル、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラ
ール、ポリアクリル酸、フェノール樹脂、脂肪族又は脂
環族炭化水土樹脂、石油樹脂、塩素化パラフィン、等が
単独または混合して使用てきる。！Ｉ’ｒに圧力足／１
ツノ式に供せられるＩ・ナー用の結着樹脂として低分子
ポリエチレン、Ｋ　分子Ｅｔ　ポリプロピレン、エチレ
ン−Ｍｌ’　Ｍビニル共重合体、エチレン−アクリル酩
エステルノ１、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７１Ｎ合して使用でき
る。

本発明の１・す−には必彎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はテフロン、ス
テアリン酸亜鉛の如き滑剤、あるいは）１１着助剤（例
えば低分子量ポリエチレンなど）、また流動性伺与剤、
ケーキング防１１−剤（例えはコＩフイダルシリ力など
）、さらに４電性伺り一剤として酸化スズの如き金属醇
化物等がある。

本発明トナーの製造にあたっては、熱ロール、ニーター
、エクストルーダー等の熱混練機によって構成材料を良
＜　ＲＡ、練した後、機械的な粉砕、分級によってイＩ
Ｉ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ｆ！ｊる方法、
あるいは、結着樹脂を構成すべき中量体に所定材料を１
１５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法Ｉ・ナー製造法等それぞれの
方法が応用てきる。

以ド禾発明を実施例により尺体的に説明するが、これは
本発明を何等限定するものではない。

なお、以下の配合におけるｉｌｌΔ数はすべて重量部で
ある。

〔実施例１〕 ８０部 」−記混合物をロールミルで１５０°Ｃで１昆練し、冷
却後スピードミルで粗粉砕する。その後シェントミルで
微粉砕し、風力分級機にて５・〜２０　ＩＬのセピア色
磁性トナーを得た。

このセピア色磁性ｌ・ナーを第１区の装置を用い、以下
のようにして画出しを行った。周知の酸化亜１１１感光
体−１−に負の静電潜像を形成し、第１図に示すような
スリーブ表面磁束電度７００ガウス、穂切りブレード−
スリーブ表面間圧？、ＩＩ：　０　、２ｍｍのスリーブ
回転マグネット固）ｊ！（スリーブ周速はドラ１、のそ
れと同しで回転力向は逆）型現像器を、前記感光ドラム
表面−スリーソ表面間距剛０．２５ｍｍに設＞ｊ二し、
・スリーブに１．２ＫＨｚ１、．２ＫＶ（７）交流及（
ｊ　−１５０Ｖ　）ｌｌ′Ｂバし／＜イ７スを印加して
、前記セピア色磁性トナーを用いて現像し、次いで転写
紙の背面より一７ＫＶのｌｌ′Ｊ流コロナをＩＩ（ｊ　
Ｑ４シつつ粉像を転写し、複写画像をｆｊ）だ。なお感
光ドラム」二の残余の現像剤は磁気ブラシクリーナーに
より除去し、＞ｉ２着は市販のｆ’４通紙通紙複機（商
品名、ＮＰ−２００Ｊ、キャノン製）を用いて行った。

　得られた画像は落ぢついたセピア色の色彩を有し、＜
ｑ１明でかぶりのなｌ、Ｔｈものであり定着性も良好て
あった。この画像をフエー１ζ゛メーターにかけたとこ
ろ、長時間にわたり退色、変色が認められなかった。

〔実施例２〕 径０．３〜０．６＋ｉ）　　　　　　　　　７０部ポリ
エチレン　　　　　　　　　　　　３部Ｉ−記１１コ合
物を実施例１と同様な方法でトナー化した。イ１１られ
たセピア色磁性カラートナーを市販の複写機（商品名、
ＮＰ−２００Ｊ、キャノン製）で画出しを行ったところ
、実用上十分な画像濃度を有し、文字もシャープな高品
質のセピア画像カイ１られた。さらに耐久性を見る意味
で１万枚の複’ｉｆ　ｉＮ＋４久テストを行ったが、）
・チー補給時を含めて特に異常画質は生しなかった。

〔実施例３〕 実施例１で使用したトナーを、３０°０９０％という高
温高音環境下におｌ、Ｘで、ＯＰＧ感光体を使った複互
装置首に適用してＸ！Ｊｉ続５０００枚の銅久テスＩ・
を実施したところ、大ｒｂな画像濃度のイ氏−１：ある
いは画像流れという画質劣化ｃ士詔Ｖ〕られなかった。

〔実施例４〕 トナーの組成を以下のように変更する以外（オ実施例１
と同様に行った結果、色調、画質等長女ｆてあった。

粒径が約１〜２用のＦｅ３Ｏ４２０ｉ’？ＩＸ口−タミ
ン系の赤色染料　　　　　　　６部〔比較例１〕 ）・ナー組成を以下のように変更する以外１実施例１と
同様に行ったが、色調は良好なものの、１１１４像濃度
が低く、クリヤーな画像を得ることができなかった。さ
らに高湿時ではその傾向が著しく、実用−１−問題とな
った。

８０部 スヂレンープチルアクリレ−１・Ｊ（重合体２０　＊＋
＋ ｙ　−Ｆｅ２０３（ｐｔ１３．６）　　　　　　　　　
　６０　ｆ４１１〔比較例２〕 トナー組成を以下のように変更する以外は実施例１と同
様に行ったところ、色調、画像濃度１画質ともほぼ満足
するものであったが、複写画像を手でコスると画像の一
部がはがれてしまい、実用」−問題となった。

８０１′イ１； スチレン−ブチルアクリレ−１・共重合体２０部 〔比較例３〕 Ｉ・ナー組成を以下のように変更する以外は実施例１と
同様に行ったところ、初期は問題なかったが、続いて行
った１ｆｌｉ４久テストにおいて、多くとも］０００枚
以内にスリーブ」−のコーティング（こ不均一さが目立
ち、カブリの増加、文字のシャープネスの低１・°りの
画質劣化を引起した。

８０部 フチレンーブチルアクリレ−１・共重合体２０部 ｙ　　−Ｆ　ｅ２０３　　、（平　均　１立　径　　２
〜３ｇ）　　　　　　　　　　　　６０；イ１；

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の）・ナーが適用可能な現像下４１ｉ′
の一実施形態の断面図。 １−−−−一感光ドラム。２−−−−一非磁性円筒。３
−−−−−マグネントロール。４−一一〜−ホッパー。 ５−−−−−　ドクターブレード。６−−−−−磁性カ
ラートナー。 ４２９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｐＨ４〜７、吸油量１５〜３０　＋＋ｌ／ｌｏｏｇ、）
   ｌｉ均粒径０　、　ｌ　〜ｌ　ＪＬであるｙ−Ｆｅ２０
   ３を含有する磁性カラートナー。