EA002065B1 - Цветной магнитный тонер и способ его изготовления - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено для получения порошка, используемого в качестве исходного материала для цветных магнитных тонеров, применяемых в цветном копировальном устройстве или аналогичном устройстве, которые ярко окрашены, а также белых, и сухого цветного магнитного тонера, который получают из исходного материала. Сухой цветной магнитный тонер включает в себя порошок, содержащий многослойную пленку с интерференцией света, образованную на магнитных частицах, и, по меньшей мере, одну покрытую органическим полимером пленку или окрашенную пленку на поверхности порошка. Способ производства сухого цветного магнитного тонера включает в себя покрытие поверхности порошка, имеющего на нем многослойную пленку с интерференцией света, по меньшей мере с одной, покрытой органическим полимером, пленкой.

Description

Настоящее изобретение касается составного порошка, предназначенного для использования в качестве исходного материала для цветных магнитных тонеров, цветных магнитных чернил или аналогичных веществ, и касается способа изготовления составного порошка.

Используемые в настоящее время электрофотографические способы образования изображений при копировании, печатании, и т.д. включают в себя способ двухкомпонентного проявления, в котором в качестве красителя используются в сочетании магнитный носитель и тонер, и способ однокомпонентного проявления, в котором используется тонер, который сам является магнитным.

Из-за неприменения носителя, способ однокомпонентного проявления имеет много преимуществ, например, состоящих в том, что устройство проявления является простым (размеры устройств проявления составляют приблизительно от половины до одной трети размеров устройств, используемых в способе двухкомпонентного проявления), и что управление проявителями является легким. Однако когда этот способ используется для образования цветных изображений, используют темноватые магнитные тонеры и нельзя получить изображения ярких цветов.

Причина этого состоит в следующем. Чтобы получить ясные цветные изображения способом однокомпонентного проявления, магнитные тонеры сами должны быть ярко окрашены. Однако поскольку частицы магнитного материала, служащие в качестве его основы, обычно являются черными, просто образование цветной пленки непосредственно на поверхности таких базовых частиц приводит в целом к темному цвету.

В соответствии с этим для образования цветных изображений в настоящее время используется способ двухкомпонентного проявления. Однако поскольку цветное копирование требует четырех цветов, т.е. трех основных цветов и черного, само собой разумеется, необходимо большее устройство проявления.

Дополнительно, имеются проблемы, касающиеся управления проявителями, обработки носителей, вытекающей из проявления, и т.д.

Следовательно, если можно получить яркие цвета с помощью способа однокомпонентного проявления, использование этого способа является предпочтительным, поскольку копировальное устройство оказывается простым и компактным, и устраняются проблемы, связанные с управлением проявителями и обработкой носителей. Однако магнитные тонеры для способа однокомпонентного проявления, являющиеся подходящими для образования цветных изображений, пока не получены.

При таких обстоятельствах заявители настоящего изобретения раньше предложили: способ, который содержит диспергирование базовых частиц в растворе алкоксида металла и гидролизование алкоксида металла, чтобы таким образом образовать на поверхности базовых частиц пленку окиси металла, имеющую равномерную толщину 0,01-20 мкм (нерассмотренная опубликованная японская заявка на патент под номером 6-228604); функциональный порошок, имеющий на нем множественные слои тонкой пленки окиси металла и в качестве альтернативы тонкую пленку металла (нерассмотренная опубликованная японская заявка на патент под номером 7-90310); и способ, содержащий нагревание порошка, покрытого многослойной пленкой окиси металла, создавая таким образом порошок, имеющий многослойную пленку окиси металла, который является более плотным и более устойчивым (\УО 96/28169).

Описанный выше порошок, имеющий множественные слои пленки окиси металла или пленку металла, можно делать таким образом, чтобы он имел специальную функцию, посредством регулирования толщины каждой пленки. Например, когда пленки покрытия, имеющие различные показатели преломления, образуют на поверхности базовой частицы с толщиной, соответствующей четверти длины волны падающего света, то получают порошок, который отражает весь падающий свет. Это предлагает такие возможности, что при применении вышеупомянутого способа к базовой частице магнитного материала можно создать магнитный порошок для магнитных тонеров, который полностью отражает свет и имеет яркий белый цвет, и что далее, образуя цветной слой на поверхности этого магнитного порошка и затем образуя на нем слой смолы, можно производить ярко окрашенный цветной магнитный тонер.

В соответствии с этим, целью настоящего изобретения является дальнейшее развитие описанных выше способов, предложенных заявителями настоящего изобретения, для получения таким образом цветного магнитного тонера, с помощью которого получается яркий цвет даже способом однокомпонентного проявления.

Вышеупомянутая цель достигается в соответствии с настоящим изобретением с помощью следующих тонеров:

1) цветной магнитный тонер, содержащий базовую частицу магнитного материала, в котором на базовой частице образована многослойная пленка с интерференцией света, а на многослойной пленке с интерференцией света образована пленка органического полимера;

2) цветной магнитный тонер по вышеописанному п. 1 , в котором многослойная пленка с интерференцией света отражает свет в видимой области;

3) цветной магнитный тонер по вышеописанному п. 1 или 2, в котором пленка органического полимера содержит окрашивающее вещество;

4) цветной магнитный тонер по любому из пп.1-3, в котором многослойная пленка с интерференцией света содержит множественные слои пленки соединения металлов и(или) пленки металлов.

Аналогичная цель достигается также с помощью следующего соответствующего настоящему изобретению способу:

5) способ производства цветного магнитного тонера, включающий образование многослойной пленки, содержащей соединение металлов и(или) металл на частице магнитного материала; и затем образование пленки органического полимера способом полимеризации.

Согласно описанным выше положениям, цветной магнитный тонер, который, даже если используется в качестве однокомпонентной системы, способен образовывать изображение яркого цвета, можно создать посредством образования многослойной пленки с интерференцией света, содержащей соединение металлов и(или) металл на частице магнитного материала, чтобы придать порошку белый или другой желательный цвет в соответствии со строением пленки, и далее образования на ней в качестве связующего вещества пленки органического полимера.

Можно получить более яркий цвет посредством введения окрашивающего вещества в пленку органического полимера.

Ниже будет подробно описан соответствующий настоящему изобретению цветной магнитный тонер на основании его предпочтительных вариантов осуществления.

Частицу магнитного материала, которая служит в качестве основы соответствующего настоящему изобретению цветного магнитного тонера, можно использовать как частицу магнитного материала, традиционно используемую в качестве основы магнитных тонеров. Типичные ее примеры включают в себя порошки металлов, типа железа, кобальта и никеля, порошки из их сплавов и порошки магнитных агломератов, типа нитрида железа.

Однако предпочтительно использовать магнитный материал, имеющий высокую интенсивность намагничивания, поскольку для усиления разрешающей способности стремятся использовать частицу магнитного материала меньшего размера. Предпочтительным является магнитный материал, который имеет интенсивность намагничивания 90 единиц абсолютной электромагнитной системы на грамм или больше, предпочтительно 150 единиц абсолютной электромагнитной системы на грамм или больше, когда к измельченному магнитному материалу прикладывают магнитное поле 10 кЭ (795.775 А/м). Магнитный материал, имеющий такую высокую интенсивность намагничивания, может дать порошок исходного материала, обеспечивающий цветной магнитный тонер, который в целом имеет такую высокую интенсивность намагничивания, как 10-90 единиц абсолютной электромагнитной системы на грамм (при применении магнитного ноля 10 кЭ (795.775 А/м)), даже когда он содержит связующую смолу, регулятор заряда, окрашивающее вещество и т. д.

Форма частиц магнитного материала может быть любой из изотропных форм, типа сферы, почти сферических форм и правильных многогранников; многогранниками типа прямоугольных параллелепипедов, сфероидов, ромбоэдров, пластин и призм; и аморфных форм.

Для получения цветного магнитного тонера, имеющего яркий цвет, в соответствии с настоящим изобретением частицу магнитного материала необходимо окрасить в белый или другой яркий цвет. Для достижения этого, на частицах магнитного материала образуют многослойную пленку, имеющую свойство вызывать интерференцию света.

Многослойная пленка с интерференцией света образована путем наложения множества тонких пленок из металла или соединения металлов. При образовании многослойной пленки ей можно придать функцию отражения или поглощения падающего света в определенном диапазоне длин волн, регулируя толщину каждой пленки или изменяя последовательность наложения пленок или комбинацию пленок. Таким образом, частицы магнитного материала можно окрашивать в белый или другой яркий цвет.

Примеры используемого для образования многослойной пленки соединения металлов включают в себя окиси металлов, сульфиды металлов, селениды металлов, теллуриды металлов и фториды металлов. Определенные их примеры включают в себя окись цинка, окись алюминия, окись кадмия, окись титана, окись циркония, окись тантала, окись кремния, окись сурьмы, окись неодима, окись лантана, окись висмута, окись церия, окись олова, окись магния, окись лития, окись свинца, сульфид кадмия, сульфид цинка, сульфид сурьмы, селенид кадмия, теллурид кадмия, фторид кальция, фторид натрия, фторид тринатриевого алюминия, фторид лития и фторид магния.

Предпочтительные примеры металлов включают в себя серебро, кобальт, никель, железо и их сплавы.

Способы образования многослойной пленки с интерференцией света будут объяснены ниже.

Годные для применения способы образования пленки как для пленки из соединения металлов, так и пленки из металла представляют собой способы осаждения из паровой или газовой фазы, типа ФОГФ (физическое осаждение из газовой фазы), ХОГФ (химическое осаждение из газовой фазы), и способы нанесения покрытий распылительной сушкой, при которых пленку металла или пленку соединения метал лов осаждают из пара непосредственно на поверхность частиц магнитного материала.

Что касается пленки металла, то можно также использовать так называемый способ нанесения покрытия химическим путем, при котором частицы магнитного материала помещают в водный раствор соли металла, и соль металла в растворе восстанавливается для осаждения металла на поверхности частиц магнитного материала.

С учетом настоящей тенденции сокращения размера, магнитных тонеров и частиц магнитного материала, для удовлетворения требованию более высокой разрешающей способности, стало необходимо на поверхности частиц магнитного материала образовывать равномерную пленку. В частности, что касается окиси металла, то предпочтительным является способ образования пленки, ранее предложенный заявителями настоящего изобретения в нерассмотренной, опубликованной японской заявке на патент под номером 6-228604, или 7-90310, или \\'О 96/28169.

В частности, предложенный способ содержит диспергирование частиц магнитного материала в раствор алкоксида металла, гидролизование алкоксида металла для образования равномерной тонкой пленки окиси металла на поверхности частиц магнитного материала, сушку покрытых частиц и повторение этих этапов. Если необходимо, то этапы для образования тонкой пленки металла можно проводить до или после повторений этих этапов образования пленки окиси металла или между их повторениями. Таким образом, можно получить многослойную пленку, содержащую только пленки окиси металла или пленку окиси металла и пленку металла. Алкоксид металла выбирают из алкоксидов цинка, алюминия, кадмия, титана, циркония, тантала, кремния, сурьмы, неодима, лантана, висмута, церия, олова, магния, лития и свинца.

Нагревая многослойную пленку, можно повысить ее коэффициент отражения, или многослойную пленку можно сделать более плотной и более устойчивой.

Кроме использования для образования пленки окиси металла, этот способ алкоксида металла применим для образования пленок сульфида металла.

При образовании таким образом пленок соединений металлов или пленок металлов, частицы магнитного материала можно окрашивать в желательный оттенок путем регулирования толщины каждой пленки. Например, когда каждая из тонких пленок соединений металлов, имеющих различные показатели преломления, образована по толщине, соответствующей четверти длины волны, падающего света, частицы магнитного материала можно делать так, чтобы они отражали весь падающий свет и, следовательно, имели белый цвет.

Следовательно, толщина каждой многослойной пленки с интерференцией света и полная толщина многослойной пленки определяются так, чтобы частицы магнитного материала приняли желательный цвет.

На поверхности частиц магнитного материала с многослойным покрытием образуется пленка органического полимера, служащая в качестве связующего вещества. Таким образом, получен ярко окрашенный цветной магнитный тонер.

Для образования пленки органического полимера можно использовать способы ФОГФ, ХОГФ или способ нанесения покрытий распылительной сушкой или какой-либо аналогичный способ с целью непосредственного покрытия поверхности частиц магнитного материала с многослойным покрытием пленкой органического полимера. Однако в настоящем изобретении для образования пленки с целью увеличения прилипания предпочитают использовать способ полимеризации.

В соответствии с видом органического полимера, можно выбрать надлежащим образом предпочтительный способ полимеризации. В частности, в соответствии с типом органических полимеров можно использовать способ эмульсионной полимеризации, способ суспензионной полимеризации, способ затравочной полимеризации, способ полимеризации на месте и т. п. Для некоторых видов органических полимеров также можно использовать способ разделения фаз.

Органические полимеры для использования в качестве связующих смол для магнитных тонеров можно использовать без специальных ограничений, поскольку пленки этих полимеров можно образовывать любым из перечисленных выше способов полимеризации. Например, годны для использования следующие полимеры.

Примеры годных для использования органических полимеров включают в себя олигомеры и полимеры ароматических углеводородов (например, полистирол, сополимеры стирола α-метилстирола, сополимеры стирола-винилтолуола); олефиновые олигомеры и полимеры (например, полипропилен, полиэтилен, полибутен); виниловые олигомеры и полимеры, содержащие сополимеры мономеров (например, этилакрилат, метилметакрилат, этилметакрилат, акрилонитрил, полиакриловая кислота, полиметакриловая кислота, винилацетат); только олигомеры (например, диеновые олигомеры, типа полибутадиена, полипентадиена и полихлоропрена; и олигомеры сложных эфиров, типа сложных полиэфиров, и сополимеры этих олигомеров); сополимеры, составленные из двух или больше вышеупомянутых мономеров и олигомеров (например, углеводородные мономеры и олигомеры, олефиновые олигомеры, виниловые мономеры и олигомеры, полихлоропреновые мономеры и олигомеры, и мономеры и оли002065 гомеры сложных эфиров); воски (например, натуральные воски, полиэтиленовый воск); и алкидные полимеры (например, модифицированные канифолью алкидные полимеры).

Пленку органического полимера образуют такой величины, чтобы при нанесении цветного магнитного тонера на поверхность бумаги, пленка полимера распространялась, предотвращая падение или отделение частиц тонера с поверхности бумаги. Однако с точки зрения взаимодействия с описываемым ниже окрашивающим веществом, покрытие пленки органического полимера предпочтительно образуют такой величины, чтобы при нанесении тонера на поверхность бумаги, органический полимер распространялся по области, приблизительно в четыре раза больше области, занимаемой частицами магнитного материала.

Соответствующий настоящему изобретению цветной магнитный тонер отличается тем, что сам тонер имеет яркий цвет, потому что многослойная пленка с интерференцией света, образованная на частицах магнитного материала, заставляет падающий свет подвергаться интерференции и, таким образом, окрашивается. Следовательно, достаточной является пленка органического полимера, функционирующая только в качестве связующего вещества, и она может быть прозрачной. Однако поскольку нанесение цветного магнитного тонера на поверхность бумаги может приводить к неокрашенным областям из-за промежутков между частицами магнитного материала, предпочитают в пленку органического полимера вводить окрашивающее вещество, чтобы распространение пленки органического полимера, образующейся от нанесения тонера, использовалось для окрашивания областей, окружающих нанесенный тонер.

Примеры окрашивающего вещества, используемого для окрашивания пленки органического полимера, включают в себя желтое, пурпурное и голубое окрашивающие вещества. Для каждого цвета можно использовать следующие органические красители и органические пигменты.

Органическое красители:

a. Желтые: мотоазокрасители, азометиновые красители, масляные красители и т. д.

b. Пурпурные: тиоиндигоидные красители, ксантеновые красители, 2,9-хинакридоновые красители, масляные красители и т.д.

c. Голубые: медные фталоцианиновые красители, масляные красители, и т.д.

Органические пигменты:

a. Желтые: бисазоновые пигменты, бензидиновые оранжевые пигменты, фороновые желтые пигменты и т. д.

b. Пурпурные: хинакридоновые пигменты, антрахиноновые пигменты, родаминовые пигменты, нерастворимые азопигменты нафтольного типа и т. д.

с. Голубые: фталоцианиновые пигменты и т.д.

Эти красящие вещества могут содержаться в пленке органического полимера предпочтительно в таком количестве, чтобы при нанесении цветного магнитного тонера на поверхность бумаги было возможно равномерное окрашивание с помощью окрашивающих веществ по области, распространяющейся приблизительно в 2-10 раз больше области частиц магнитного материала.

Соответствующий настоящему изобретению цветной магнитный тонер содержит частицы магнитного материала, многослойную пленку с интерференцией света и пленку органического полимера, описанные выше в качестве существенных компонентов. Помимо них, тонер дополнительно может содержать регулятор заряда, флуидизирующее вещество и поверхностную смазку, включенную в пленку органического полимера.

Регулятор заряда дополнительно добавляют для регулирования характеристик электризации цветных магнитных тонеров. Годными для использования в качестве регулятора заряда являются органические кислоты, поверхностноактивные вещества и диэлектрические вещества. Примеры регуляторов заряда, годных для использования в тонерах положительного типа электризации, включают в себя комплексные соединения металлов алкилсалициловых кислот, комплексные соединения металлов дикарбоновых кислот, соли металлов полициклических салициловых кислот и соли металлов жирных кислот. Примеры регуляторов заряда, годных для использования в тонерах отрицательного типа электризации, включают в себя соли четвертичного аммония, производные бензотиазола, производные гуанамина, окись дибутилтина, содержащие азот соединения, хлорированные парафины и хлорированные сложные полиэфиры.

Для улучшения текучести цветных магнитных тонеров дополнительно добавляют флуидизирующее вещество, предотвращая таким образом сохранение ненужных частиц тонера на поверхности бумаги. Примеры включают в себя коллоидальные кремнезем, аэросил, порошок окиси титана, порошок окиси алюминия, порошок окиси цинка и порошок металлической соли жирной кислоты.

Поверхностную смазку дополнительно добавляют для предотвращения прилипания цветных магнитных тонеров к неподвижному ролику или другим частям проявочной машины. Примеры включают в себя низкомолекулярный полиэтилен, и низкомолекулярный полипропилен.

Верхний предел содержания этих добавок в пленке органического полимера предпочтительно составляет приблизительно 60 вес.% от общей величины. Если содержание добавок превышает верхний предел, нельзя получить применяемые на практике магнитные свойства цветного магнитного тонера.

Комбинируя описанные выше элементы, можно получить цветной магнитный тонер, имеющий яркий цвет.

На чертеже представлен схематический вид в разрезе, иллюстрирующий один вариант осуществления соответствующего настоящему изобретению цветного магнитного тонера. Как показано на чертеже, эта частица состоит из частицы 1 магнитного материала в качестве базовой частицы; многослойной пленки с интерференцией света, образованной на базовой частице и содержащей пленку 2 соединения металлов и другую наложенную на нее пленку 3 соединения металлов; и пленки 4 органического полимера, которой покрыта внешняя поверхность. Одной из пленки 2 соединения металлов и пленки 3 соединения металлов может быть металлическая пленка.

Настоящее изобретение можно яснее понять с помощью последующих примеров и сравнительного примера. Однако изобретение не следует рассматривать ограничиваемым нижеприведенными примерами.

Пример 1. Способ производства покрытого окисью порошка.

Первый слой покрытия диоксидом кремния

В 100 мл этанола было диспергировано 10 г порошка карбонила железа (средний диаметр частиц 1,8 мкм), изготовленного фирмой БАСФ (ВА8Е). Контейнер нагревали в масляной бане, поддерживая температуру жидкости на уровне 55°С. В дисперсию добавили 6 г этилата кремния, 6 г водного раствора аммиака (29%) и 8 г воды. Этой смеси дали возможность осуществлять химическую реакцию в течение 2 ч при перемешивании. После химической реакции, реакционную смесь разбавили и промыли этанолом и профильтровали. Твердое вещество высушили в вакуумной сушилке при температуре 110°С в течение 3 ч. После высыхания полученный порошок нагревали с помощью карусельной трубчатой печи при температуре 650°С в течение 30 мин для получения покрытого диоксидом кремния порошка А.

Толщина пленки полученного покрытого диоксидом кремния порошка была равна 75 нм. Этот порошок имел превосходную диспергируемость.

Второй слой покрытия окисью титана

После нагревания 10 г полученного покрытого диоксидом кремния порошка А повторно диспергировали в 200 мл этанола. Контейнер нагревали в масляной бане, поддерживая температуру жидкости на уровне 55°С. В дисперсию добавили 5 г этилата титана. Эту смесь перемешали. В вышеупомянутую смесь добавляли по каплям раствор, приготовленный путем смешивания 30 мл этанола с 8,0 г воды, в течение 60 мин, и полученной смеси дали возмож ность осуществлять химическую реакцию в течение 2 ч. Затем частицы высушили в вакууме и нагрели для получения покрытого диоксидом кремния и окисью титана порошка В.

Полученный покрытый диоксидом кремния и окисью титана порошок В имел удовлетворительную диспергируемость и представлял собой независимые частицы. Пленка окиси титана этого покрытого диоксидом кремния и окисью титана порошка В имела толщину 50 нм.

Этот порошок имел спектральную кривую отражения с пиковой длиной волны 445 нм и имел коэффициент отражения на пиковой длине волны, составляющий 40%. Он имел ярко голубой цвет.

Порошок из соединения полистирола

К 600 г дистиллированной воды добавили 500 г мономера стирола. Во время нагревания этой смеси до температуры 70°С при перемешивании к ней добавили сульфат лаурила натрия для эмульгирования мономера. Впоследствии в эмульсию добавили 25 г покрытого диоксидом кремния и окисью титана порошка В, поверхность которого была липофилирована метакриловой кислотой. Полученную смесь перемешивали с высокой скоростью, чтобы в достаточной степени перемешать компоненты.

Для инициирования реакции полимеризации в смесь добавили 10%-ный водный раствор персульфата аммония. Смеси дали возможность осуществлять химическую реакцию в течение 4 ч при перемешивании. После завершения реакции реакционную смесь разбавили 2 л дистиллированной воды, и всплывший наверх отстой был отделен посредством декантации, чтобы собрать осадок. Этот осадок высушили на фильтровальной бумаге для получения покрытого голубым полистиролом порошка.

Полученный покрытый голубым полистиролом порошок имел сферическую форму частиц и имел интенсивность намагничивания, составляющую 120 единиц абсолютной электромагнитной системы на грамм в магнитном поле 10 кЭ (795.775 А/м).

Пример 2. Первый слой покрытия диоксидом кремния.

В 100 мл этанола было диспергировано 10 г порошка карбонила железа (средний диаметр частиц составлял 1,8 мкм), изготовленного фирмой БАСФ. Контейнер нагревали в масляной бане, поддерживая температуру жидкости на уровне 55°С. В дисперсию добавили 6 г этилата кремния, 6 г водного раствора аммиака (29%) и 8 г воды. Этой смеси дали возможность осуществлять химическую реакцию в течение 2 ч при перемешивании. После реакции реакционная смесь была разбавлена и промыта с помощью этанола и отфильтрована. Твердое вещество высушивали в вакуумной сушилке при температуре 110°С в течение 3 ч. После высыхания полученный порошок нагревали с помо щью карусельной трубчатой печи при температуре 650°С в течение 30 мин для получения покрытого диоксидом кремния порошка В.

Толщина пленки полученного покрытого диоксидом кремния порошка В составляла 70 нм. Этот порошок имел превосходную диспергируемость.

Второй слой покрытия окисью титана

После нагревания 10 г полученного покрытого диоксидом кремния порошка В были повторно диспергированы в 200 мл этанола. Контейнер нагревали в масляной бане, поддерживая температуру жидкости на уровне 55°С. В дисперсию добавили 4,7 г этилата титана. Эту смесь перемешали. Раствор, приготовленный путем смешивания 30 мл этанола с 8,0 г воды, добавляли по каплям к вышеупомянутой смеси в течение 60 мин, и полученной смеси дали возможность осуществлять химическую реакцию в течение 2 ч. Затем частицы были высушены в вакууме и нагреты для получения покрытого диоксидом кремния и окисью титана порошка С.

Полученный покрытый диоксидом кремния и окисью титана порошок С имел удовлетворительную диспергируемость и представлял собой независимые частицы. Пленка окиси титана этого покрытого диоксидом кремния и окисью титана порошка С имела толщину 45 нм.

Этот порошок имел спектральную кривую отражения с пиковой длиной волны 410 нм, и имел коэффициент отражения на пиковой длине волны, составляющий 41%. Он был ярко фиолетовым.

Третий слой покрытия диоксидом кремния

В 100 мл этанола было диспергировано 10 г покрытого диоксидом кремния окисью титана порошка С. Контейнер нагревали в масляной бане, поддерживая температуру жидкости на уровне 55°С. В дисперсию добавили 6 г этилата кремния, 6 г водного раствора аммиака (29%) и 8 г воды. Этой смеси дали возможность осуществлять химическую реакцию в течение 2 ч при перемешивании. После реакции реакционную смесь разбавили и промыли этанолом и профильтровали. Твердое вещество высушивали в вакуумной сушилке при температуре 110°С в течение 3 ч. После высушивания полученный порошок нагревали с помощью карусельной трубчатой печи при температуре 650°С в течение 30 мин для получения покрытого диоксидом кремния - окисью титана - диоксидом кремния порошка Ό.

Толщина пленки полученного покрытого диоксидом кремния - окисью титана - диоксидом кремния порошка Ό была равна 75 нм. Этот порошок имел превосходную диспергируемость.

Четвертый слой покрытия окисью титана

После нагревания 10 г полученного покрытого диоксидом кремния - окисью титана диоксидом кремния порошка Ό были повторно диспергированы в 200 мл этанола. Контейнер нагревали в масляной бане, поддерживая температуру жидкости на уровне 55°С. В дисперсию добавили 5,5 г этилата титана. Эту смесь перемешали. Раствор, приготовленный путем смешивания 30 мл этанола с 8,0 г воды, добавляли по каплям к вышеупомянутой смеси в течение 60 мин, и полученной смеси дали возможность осуществлять химическую реакцию в течение 2 ч. Затем частицы были высушены в вакууме и нагреты для получения покрытого диоксидом кремния - окисью титана - диоксидом кремния окисью титана порошка Е.

Полученный покрытый диоксидом кремния - окисью титана - диоксидом кремния - окисью титана порошок Е имел удовлетворительную диспергируемость и представлял собой независимые частицы. Вновь образованная пленка окиси титана этого покрытого диоксидом кремния - окисью титана - диоксидом кремния - окисью титана порошка Е имела толщину 53 нм.

Порошок соединения полистирола

К 600 г дистиллированной воды добавили 90 г мономера стирола и 10 г акрилата бутилена. Во время нагревания этой смеси до температуры 70°С при перемешивании, к ней добавили сульфат лаурила натрия для эмульгирования мономера.

После этого к эмульсии были добавлены 50 г покрытого диоксидом кремния - окисью титана - диоксидом кремния - окисью титана порошка Е. Полученную смесь перемешивали с высокой скоростью, чтобы в достаточной степени перемешать компоненты.

Для инициирования реакции полимеризации в смесь добавили 10%-ный водный раствор персульфата аммония. Смеси дали возможность осуществлять химическую реакцию в течение 4 ч при перемешивании. После завершения химической реакции реакционную смесь разбавили 2 л дистиллированной воды, и всплывший наверх отстой был отделен посредством декантации. Осадок высушили на фильтровальной бумаге для получения покрытого голубым полистиролом порошка.

Полученный покрытый полистиролом порошок имел спектральную кривую отражения с пиковой длиной волны 445 нм и имел коэффициент отражения на пиковой длине волны, составляющий 55%. Он был ярко голубым. Этот порошок имел интенсивность намагничивания, равную 78 единицам абсолютной электромагнитной системы на грамм в магнитном поле 10 кЭ (795.775 А/м).

Сравнительный пример 1. Простая смесь магнитного материала и пигмента.

Турецкая синь (голубой пигмент) (средний диаметр частиц составлял 0,2 мкм; пиковое отражение на 455 мкм; коэффициент отражения 55%) была смешана с порошком карбонила же леза (средний диаметр частиц 1,8 мкм), изготовленным фирмой БАСФ, в весовом соотношении 25 г:25 г. Эту смесь в достаточной степени гомогенизировали.

Этот порошок добавили в 600 г дистиллированной воды вместе с 90 г мономера стирола и 10 г акрилата бутилена. Полученную смесь нагрели до температуры 70°С при перемешивании. К ней дополнительно добавили сульфат лаурила натрия для эмульгирования мономеров, и эту смесь перемешивали с высокой скоростью, чтобы достаточно перемешать ингредиенты.

В смесь добавили 10%-ный водный раствор персульфата аммония для инициирования реакции полимеризации. Смеси дали возможность осуществлять химическую реакцию в течение 4 ч при перемешивании.

После завершения реакций, реакционную смесь разбавили 2 л дистиллированной воды, и всплывший наверх отстой был отделен посредством декантации. Осадок был высушен на фильтровальной бумаге. В результате были получены сферические частицы, каждая из которых состояла из пигмента и частиц железа, полностью покрытых полистиролом и объединенных друг с другом.

Этот покрытый полистиролом порошок А имел темно-синий цвет и имел пиковое отражение на 455 нм и коэффициент отражения, уменьшенный до 22%. Этот порошок имел интенсивность намагничивания 75 единиц абсолютной электромагнитной системы на грамм в магнитном поле 10 кЭ (795.775 А/м).

Как очевидно из сравнения между примером 2 и сравнительным примером 1, установили, что простое смешивание пигмента с частицами магнитного материала и связующей смолой не приводит к улучшению цвета, и для того, чтобы цветной магнитный тонер, имеющий ту же самую интенсивность намагничивания, имел превосходный цвет, частицы магнитного материала сами должны быть окрашены, как в примере 2.

Пример 3.

В 20 г бензола было растворено 10 г масляной синей краски в качестве органического красителя. Этот раствор смешали с 90 г мономера стирола и 10 г акрилата бутилена с целью получения исходного материала для окрашенной смолы.

Вышеупомянутый исходный материал для окрашенной смолы добавили в 600 г дистиллированной воды. В дисперсию добавили сульфат лаурила натрия. Эту смесь нагрели до температуры 70°С при перемешивании и эмульгировали.

После этого, 50 г покрытого диоксидом кремния - окисью титана порошка Е, подготовленного тем же самым способом, как в примере 2, добавили к полученному раствору, и эту смесь перемешивали с высокой скоростью, что бы в достаточной степени смешать ингредиенты.

В смесь добавили 10%-ный водный раствор персульфата аммония для проведения реакции полимеризации в течение 5 ч. После завершения реакции, реакционную смесь дважды разбавили 2 л дистиллированной воды и промыли с декантацией. Осадок профильтровали и промыли, получив голубой покрытый полистиролом порошок В.

Полученный покрытый полистиролом порошок В имел спектральную кривую отражения с пиковой длиной волны, равной 455 нм, и имел коэффициент отражения на пиковой длине волны, составляющий 52%. Этот покрытый полистиролом порошок В имел интенсивность намагничивания 75 единиц абсолютной электромагнитной системы на грамм в магнитном поле 10 кЭ (795.775 А/м).

При использовании машины для нанесения покрытий, каждый из покрытых полистиролом порошков А и В, полученных в примере 3 и сравнительном примере 1, равномерно наносили в количестве 1,7 г на бумажном листе формата А4 для копирования более чем 80% его площади. В результате, полученный в примере 3 покрытый полистиролом порошок В окрасил бумагу в ярко голубой цвет. С другой стороны, полученный в сравнительном примере 1 покрытый полистиролом порошок А окрасил бумагу в темно-серый цвет.

Как описано выше, в соответствии с настоящим изобретением, можно получить цветной магнитный тонер, который даже при использовании в качестве однокомпонентной системы, может формировать изображения яркого цвета, посредством образования многослойной пленки с интерференцией света, содержащей множественные слои слоя соединения металлов и(или) слоя металла, на частицах магнитного материала, чтобы придать порошку белый или другой желательный цвет в соответствии со строением пленки, и дополнительного образования на ней пленки органического полимера в качестве связующего вещества.

Благодаря введению окрашивающего вещества в пленку органического полимера, можно получить более яркий цвет.

В результате, можно делать более простые и более компактные копировальные устройства, а также возможна цветная печать в лазерных принтерах или аппаратах факсимильной связи, использующих тот же принцип. Кроме того, поскольку цветной магнитный тонер не образует выделения отходов носителя, связанных с двухкомпонентным способом проявления, это не только приводит к снижению стоимости, но также и выгодно с точки зрения охраны окружающей среды.

Claims (5)

1. Цветной магнитный тонер, содержащий базовые частицы магнитного материала, на которых образована многослойная пленка с интерференцией света, на которой образована пленка из прозрачного органического полимера, при этом цвет цветного магнитного тонера, отличный от белого, получен за счет интерференции света на многослойной пленке.

2. Тонер по п.1, в котором многослойная пленка с интерференцией света обеспечивает отражение света в видимом диапазоне.

3. Тонер по любому из пп.1, 2, в котором пленка органического полимера содержит окрашивающее вещество.

4. Тонер по любому из пп.1-3, в котором многослойная пленка с интерференцией света содержит множество слоев из слоев соединений металлов и/или слоев металла.

5. Способ изготовления цветного магнитного тонера, по которому на базовых частицах магнитного материала образуют многослойную пленку, содержащую соединение металлов и/или металл, затем путем полимеризации образуют пленку из прозрачного органического полимера, при этом цвет цветного магнитного тонера, отличный от белого, получают за счет интерференции света на многослойной пленке.