JPH02235068A - 磁性カラートナー - 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】 ［産業上の利用分野］ 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Ｑ磁性トナーに関し
、特に磁性カラートナーに関するものである。

［従来の技術］ 電子写真法、電子印刷法、静電記録法及び磁気印刷法の
現像システムにおいて、一成分系磁性トナーを用いゝる
方法では、トナーはマグネッ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
充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
とが吸弓し、トナーが静電荷保持体に付着することによ
って現像が行なわれる。この一成分系磁性トナーによる
現像方法はキャ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。

［発明が解決しようとする課題コ 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茶褐色であり、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弊害となっていた。

磁性体の色調を隠ぺい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ていた。

本発明の目的は、 ■　磁性体の色調を十分に隠ぺいし、 ■　色彩が豊富であり、 ■　得られた画像濃度が高く、 ■　鮮明でかぶりがなく、 ■　定着性の優れた 磁性カラートナーを提供することである。

［課題を解決するための手段及び作用コ本発明の磁性力
ラートナーの特徴は、少なくとも磁性粉、結着樹脂及び
中空樹脂顔料を含有する磁性カラートナーであって、上
記磁性粉の窒素吸着によるＢ　Ｅ’Ｔ比表面積が０．３
〜６　ｍ２／ｇ，好ましくは０．５〜４　ｒｎ２／ｇで
ある磁性粉を含有することにある。

本発明における磁性カラートナーは、少なくとも結着樹
脂、磁性体、中空樹脂顔料を含有するが、その好適な組
成比としては、結晶樹脂１００重量部に対して、磁性体
２０〜１２０重量部、さらに好ましくは４０〜８０重量
部、中空樹脂顔料５〜６０重量部、さらに好ましくはｌ
Ｏ〜４０重量部、必要に応じて着色剤１〜２０重量部、
さらに好ましくは５〜１５重量部である。

本発明に使用される磁性粉としては窒素吸着によるＢＥ
Ｔ比表面積が０、３〜６　ｍ２７ｇである強磁性の元素
及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−へマタイト、フェライト等の鉄、コ
バルト、ニッケル、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−へマタイトは黄、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の
であるのは、磁性粉の比表面積が０．３ｍ２／ｇより小
さいと中空樹脂顔料による磁性体の隠ぺいは容易になる
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６　ｒｎ”／ｚより大きいと
磁性体による着色が強くなり中空樹脂顔料による隠ぺい
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或はフ
ラッ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
たはフラックス法が望ましい。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
であって具体的には、およそ０．３〜１．０μ程度のα
Ｆｅ２０３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メッ
シュのフィルターを通して湿式分級する。さらに得られ
た粉体を２５０へ５００　’Ｃに加熱し、水素、ブロバ
ン等で還元する。しかる後、解砕し、本発明に使用する
磁性粉を得る。

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０．３〜６　ｍ２７ｇ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一Ｉｆ型、５
０μ径のアバーチャーチュ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中空樹脂顔料はエマルジョン重
合法、懸濁重合法、分散重合法などで製造され、直径が
０．１〜２μｍで内部の中空径が直径部分では０．０１
〜１．０μｍであれば好適に使用できる。

中空樹脂顔料は可視光の波長および構成物質の屈折率の
関係から白色不透明で隠ぺい力が大きい。チタン白やそ
の他無機顔料に比較して比重が小さいのでトナーの現像
性に悪影響を与えることがなく、又、定着点が高くなる
こともない。さらにトナー結着樹脂と同様な高分子なの
で分散性も優れている。

本発明に使用される結着樹脂としてはボリスチレン、ボ
リｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエン、スチレン
ー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ヒソの置換体の単独重合体及
びそれらの共重合体、スチレンーアクリル酸メチル共重
合体、スチレンーアクリル酸−ロー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
ーメタクリル酸メチル共重合体、スチレンーメタクリル
酸エチル共重合体、スチレンーメタクリル酸ｎ−プチル
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、その他スチレンーアクリ口
ニトリル共重合体、スチレンービニルメチルエーテル共
重合体、スチレンーブタジエン共重合体、スチレンービ
ニルメチルケトン共重合体、スチレンーアクリ口ニトリ
ルーインデン共重合体、スチレンー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千ノマーとのスチ
レン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチ
ルメタクリレートボリ酢酸ビニル、ポリエステル、ボリ
アミド、エボ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、脂肪族または脂環族炭化水素
樹脂、石油樹脂、塩素化バラフィ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、低分子量ボリブロビレン
、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
は混合して使用で診る。

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、有機の染顔料を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
カーボンブラッ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ペンジジンイエ
ロー　ハンザイエロー　フタロシアニンブルー　フタ口
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
　バルカンファーストイエロー　パーマネントオレンジ
、バルカンファーストオレンジ、インダンスレンブリリ
アントオレンジ、パーマネントレッド、バルカンファー
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，　（：Ｉ１８６
９０”ＣＩｌ８７３１ｉＡ，”　ＣＩ２６０２０，ＣＩ
１２１５０，Ｃｒｌ２７１５，（：Ｉ８０７２５，　Ｃ
Ｉ７４３５０，　ＣＩ６１５６５，　０１１０３４５，
　（：Ｉ４８０００，ＣＩ１１０８０，　ＣＩＩＩＩＯ
Ｏ，　ＣＩ６２０１５，　ＣＩ６４５００，　ＣＩ８２
５００などがあるが使用するバンイ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，ボリフ
ッ化ビニリデン、ポリテトラフルオ口エチレンステアリ
ン酸亜鉛の如き滑剤、或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っては、熱ロール、二一ダー
エクストルーダー等の熱混練機によって構成材料を良く
混練した後機械的な粉砕、分級によって得る方法、或は
、結着樹脂溶液中に磁性粉等の材料を分散した後、噴露
乾燥することにより得る方法、或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。

［実施例］ 以下実施例をもって本発明を詳細に説明するが本発明は
これをもクて何ら限定されるものではない。

本実施例で示される「部」は全て重量部である。

実施例１ 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。その後ジェットミルで微
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。

この磁性ゝカラートナーを市販の複写機（商品名ＰＣ２
０キヤノン製）を用いて画出しを行ったところ、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ったところ、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
かった。

実施例２ を用い、実施例１と同様にして赤色トナーを得、画出し
を行ったところ、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った。

実施例３ 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ＮＰ−２７０キヤノン製）で画出しを行
ったところ、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っ
たところ、トナー補給時を含めて鮮明な画像が得られた
。

比較例１ 比表面積が７〜９　ｍ２７ｇ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
ったところ、やや黒味を帯びた青色画像しか得られなか
った。また、高温高７ｚで画出しを行ったところ画像濃
度が低下した。

比較例２ 比表面積゛が０．１５〜０．２ｍ２７ｇの磁性粉を使用
する以外は実施例２と同様にして赤色トナーを得、画出
しを行ったところカブリの多い画像しか得られなかった
。さらに、連続コピーを行ったところ、ＳＯＯ枚程度で
画質が低下した。

比較例３ 中空樹脂顔料の代りにチタン白（粒径０．３〜０．５μ
）を使用する以外は実施例３と同様にして青色トナーを
得、画出しを行ったところ初期は高濃度の鮮明な青色画
像が得られたが、２万枚以上の耐久テストを行うと現像
器にトナーから遊離したチタン白が増加して現像性が低
下し、濃度が下がり始めた。

［発明の効果］ 以上説明した通り本発明によると高画質、高濃度のカラ
ー画像を得ることができ、 ひじように有 用である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも磁性粉、結着樹脂および中空樹脂顔料
   を含有する磁性カラートナーであって上記磁性粉の窒素
   吸着によるＢＥＴ比表面積が０．３〜６ｍ＾２／ｇであ
   ることを特徴とする磁性カラートナー。
2. （２）磁性粉を結着樹脂１００重量部に対して２０〜１
   ２０重量部含有することを特徴とする請求項（１）記載
   の磁性カラートナー。
3. （３）中空樹脂顔料を結着樹脂１００重量部に対して５
   〜６０重量部含有することを特徴とする請求項（１）記
   載の磁性カラートナー。