JPS58179846A - 磁性カラ−トナ− - Google Patents

磁性カラ−トナ−

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JPS58179846A
JPS58179846A JP57062855A JP6285582A JPS58179846A JP S58179846 A JPS58179846 A JP S58179846A JP 57062855 A JP57062855 A JP 57062855A JP 6285582 A JP6285582 A JP 6285582A JP S58179846 A JPS58179846 A JP S58179846A
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今井 栄一
Hitoshi Uchiide
内出 仁志
Kazunori Murakawa
村川 和則
Masaki Uchiyama
内山 正喜
Toshiyuki Ochi
越智 寿幸
Motoo Urawa
茂登男 浦和
Seiichi Takagi
誠一 高木
Yasuo Mihashi
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    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/083Magnetic toner particles
    • G03G9/0831Chemical composition of the magnetic components
    • G03G9/0833Oxides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S430/001Electric or magnetic imagery, e.g., xerography, electrography, magnetography, etc. Process, composition, or product
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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
用いられる磁性トナーに関し、特に磁性カラートナーに
関する。
電子写真法は、硫化カドミウム、ポリビニル力ルバゾー
ル、セレン、酸化亜鉛等の光實導体の性質を利用して静
電潜像を形成するもので、例えは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、特公昭42−14342号公報等で提案
されるように1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。
このような、電気的あるいは磁気的潜像をトナーを用≠
て可視化する現像方法1種々知られて−るが、大別して
乾式現像法と湿式現像法とがある。
前者祉更にキャリア粒子を使用する二成分現像剤を用−
る方法と、キャリア粒子を使用しな1−成分現像剤を用
−る方法とに二分される。
二成分現像方法に属するものKはトナーを搬送するキャ
リアーの種類により、鉄粉キャリアーを用いる磁気ブラ
シ法、ビーズキャリアーを用いるカスケード法等が広く
実用化されている。
またトナーのみより表る一成分現像剤を用いる現像方法
が各種提案されて−るが、中でも磁性トナーを使用した
方法に優れたものが多く実用化されて−る。磁性−成分
現像剤を使用する現像方法としては、導電性トナーを使
用するマグネドライ法、特開昭52−94140号公報
のトナー粒子の誘公報のトナーの撹乱による電荷移送の
方法、又、本出願人が提案した現像方法として、特開昭
54−42141号公報、特開昭55−18656号公
報の如き、潜像に対してトナー粒子を飛翔させて現像す
る方法がある。
一方、最近で紘使用目的が多種多様になり、必要に応じ
て所望の色の画像が得られる小型で安価なカラーコピー
用の複写機が望まれて−る。前述した磁性−成分トナー
では、その磁性体として、従来、マグネタイトあるいは
フェライト等を使用しており、これらの磁性体の色は黒
又は暗褐色であり、黒色トナーを得るためKは有効であ
るが、−わゆるカッ−トナーを得る為に大きな障害とな
って≠た。この障害をのり越える為に黒−磁性体を白色
化したりあるいは着色することが提案されている。しか
しながら上記の方法では磁性体の色調を隠蔽し、′求め
る色の画像を得るKは不十分であるばかりか、そのトナ
ーの実用上の各種の電子写真特性、例えば初期特性とし
ての現像性、転写性、定着性、クリーニング性等あるい
は、耐久性、環境依存性、保存性等をも十分に満足せし
めるものではなかった。
本発明の目的は、上述の如き欠点を解消した鮮明なカラ
ー画像を得られる、赤ないしセピア色の磁性トナーを提
供することにある。
更に本発明の目的は、現像性・転写性・定着性・クリー
ニング性に優れた磁性カラートナーを提供することKあ
る。
更に本発明の目的は、耐久性・環境変化に対する安定性
の優れた磁性カラートナーを提供することにある。
更に本発明の目的は、熱や光に対して安定であり、長期
的間にわたって退色・変色のない磁性カラートナーを提
供することにある。
その特徴とする亀ところは、磁性体として一部α化され
たγ−Fe、Osを含有する磁性カラートナーにある。
本発明における好ましい態様は、磁性体と結着樹脂を少
くとも含有する磁性トナーにおいて、磁性体を結着樹脂
100重量部に対して20〜100重量部(より好まし
くは40〜80重量部)含有し、かつ前記磁性体の成分
として一部α化されたγ−Fe、01が磁性体全体の6
0重量襲以上であり、さらに1・、0.中にα−?el
O1が1〜50重量≦(より好ましく社3〜30重量弧
)含有されている磁性カラートナーにある。
一部α化されたγ−Fe20gは硫酸鉄わるいは塩化鉄
を原料としてアルカリで中和した後、加熱酸化し一旦1
・、04を生成し、とのF@104をさらに量化さらに
このr・、04 を酸化して得る方法、等により製造す
ることができる。この時r・、04を拳化する際の瓢造
条件を制御することによってF@、Q、中のα−ハ、0
.量をコントロールすることが可能で、本発明ではlv
t≦〜50 wt%(より好ましくは3vt%〜30w
t%)のα−Fe、O,を含有するFe、O,が好まし
いOFe、03中のα−Fe、0.の量は、α−Fe、
O,が磁気的な性質を全く有していな一部に、Fs、O
,全体の磁気特性を測定することによって決定すること
ができる。
このようにして得られたFe、O,は、必要に応じて、
例えば各種のカップリング剤等により表面処理を施して
1良≠。
この一部α化されたγ−Fe20gは赤茶色の色相を呈
し、赤ないしはセピア色の磁性カラートナー用の磁性体
として極めて有利であり、必要に応じて併用する着色剤
の量をゼロないしは微少にすることができる。色相面か
らはα−Fe2O3の量が多dれは多い程良好になるが
、前述の如くα−Fsl O,は磁気的性質を全く有し
ていない為、多ければ多い程その悪影響は顕著となり前
述したような適正範囲が存在する。
また、この一部α化されたγ−1°e、OJj光及び熱
に対して極めて安定であや、これを磁性体として使用し
た磁性カラートナーで作成したカラー画像拡長期間にわ
たり退色・変色がないと−う特色を有する。さらにそれ
以外にも、例えば?@、04に比べ電気抵抗が高く特に
絶縁性磁性カラートナーに用≠た場合社優れた摩m帯電
性及び摩擦帯電保持能力を示し、現像性・転写性・耐久
性が改善され良好な画像濃度及び画質を有するカラー画
像を得ることができる。
さらにこの一部α化したf−re、03を含有した磁性
トナーL1従来、潜像担持体上に生じる画像流れ防止に
も有利な作用を有する。この潜像担持体上の画像流れは
、コロナ放電により、例えば、03、MOxの如き物質
が生成して担持体上に付着したり、あるいは、担持体自
体がコロナ放電等により変質する為に生じるものと考え
られている。本発明に使用されている少量のα−r・t
oeがこれらの汚染物を研摩除失してクニーング性を向
上せしめ、くり返しの使用時にも良好表面質を維持して
−るものと考えられる。
さらに本発明トナーは環境変化に対しても良好な特性を
示゛し、例えば使用環境が高湿等の場合、トナーの流動
性が低下した状態に於−ては、トナー組成特に磁性体の
分数の不均一さによるトナー凝集が生じ、磁気力によっ
てトナーの凝集を十分にとくことができず、画質劣化及
び画像濃度の低下を招−ていたが、本発明の一部α化さ
れたγ−Fe、03を使用したトナーは前述した現象を
か表りの程度軽減することができる。この理由祉定かで
はないが、一部α化されたγ−IPelO@が従来の磁
性体に比べ樹脂への濡れが向上し、結着樹脂中での分散
が良好な為と思われる。
本発明トナー中には、磁性体として前述した一部α化さ
れたγ−Fe2O3と共に、比較的粒径の大きいFe、
O,あるいは各種金属フェライトあるーは鉄粉等も併用
して使用できるが、これらは全磁性体の4Qwt%以下
であることが望ましい。
本発明トナー中には、必要に応じて希望の色相を有する
赤色〜茶色系の各種の染額顔料が併用できる。
また本発明トナー中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1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−アクリル酸エチル共重合
体、スチレン−アクリル酸ηブチル共重合体等のスチレ
ンド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体、スチレン−メタクリの共重合体
:スチレンとアクリル醗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ロニト
リル共重合体、スチレン重合体、スチレン−アクリルニ
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ffi合体等のスチレンと他のビニル糸モ/マーと
σ〕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、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニル寸 プラール、ポリアクリル酸、フェノール樹脂、脂へ 肪族又は脂環族炭化水素樹脂、石油樹脂、塩素イしパラ
フィン、等が単独または混合して使用出来る。
さらK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−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
単独また祉混合して使用出来る。
本発明のトナーには、必要に応じて添加剤鵞混合しても
良い。そのよう表添加剤としては滑剤、定着助剤、例え
ば低分子量ポリエチレンなど、また紘流動性付与剤、ケ
ーキング防止剤、例えばコロイダルシリカなど、あるい
は導電性付与剤として酸化スズの如き金属酸化物等があ
る。
本磁性トナーの製造にあたっては、熱ロール、二−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、
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法
トナー製造法等それぞれの方法が応用出来る。
潜像を本発明のトナーを用いて現像するには米国特許※
第3,909.258号明細書に記載されて−る導電性
の磁性トナーを用いる方法、特開昭54−42141号
、同55−18656号に記載されている絶縁性磁性ト
ナーを用≠る方法、特開昭53−83630号、同54
−24632号に記載されている磁気トナーと非磁性ト
ナーからなるいわゆるマイクロトーニンダ現像方法など
公知の現像方法があるが、中でも前記特開昭54−42
141号公報、同55−18656号公報に記載されて
−る絶縁性トナーを用いる方法、すなわち静電像を表面
に保持する静電像保持体と絶縁定の間蒙を設けて配置し
、前記絶縁性磁性現像剤を現像剤担体上に前記間腺より
も薄い厚きに担持させ、該絶縁性磁性現像剤を磁界の作
用下で前記静電像保持体に転移させて現像する方法が特
に好まし−。
以゛下本発明を実施例により具体的に説明する。
なお、以下の配合に於ける部はすべて重量部である。
〔実施Ml) 60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。その後ジェットミルで微粉砕
し、風力分級機にて5〜20μのセピア色磁性トナーを
得た。
このセピア色磁性トナーを第1図の装置を用−1以下の
ようにして画出しを行なった。周知の酸化亜鉛感光体l
上に負の静電潜像を形成し、第1図に示すようなスリー
ブ2の表面磁束密度700ガウス、オ忠切りブレード5
−スリーブ2表面間距離02露のスリーブ1転マグネツ
ト3固定(スリーブ周速はドラムのそれと同じで回転方
向は逆)型現像器を前記感光ドラム表面−スリーブ表面
間距離0.25 wmに設定し、スリーブに1.2 K
H21,2KVの交流及び−150vの直流バイアスを
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の直流コロナを照射しつ
つ粉像を転写し、複写画像を得た。なお感光ドブ。
ラム1上の残余の現像剤は磁気ブラシクリーナーによ少
除去し定着は市販の普通紙複写機(商品名、bp−20
0,T%キャノン製)を用いて行なった。得られな画像
は落ちついたセピア色の色彩を有し、鮮明でかぶりのな
φものであり定着性も良好であった。この画像をフェー
ド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」 上記混合物を実施例1と同様な方法でトナー化し、得ら
れたセピア色磁性カラートナーを市販の複写機(商品名
、IP−2007キャノン製)で画出しを行なったとこ
ろ、実用上十分な画像濃度を有し、文字もシャープな高
品質のセピア画像が得られた。さらに耐久性を見る意味
で1万枚の複写耐久テストを行なったが、トナー補給時
を含めて特KJ!!常画質は生じなかった。
〔実施例3〕 実施例1で使用したトナーを30℃90%という高温高
湿環境下において、opa感光体を使った複写装置に適
用し、連続5000枚の耐久テストを実施したところ、
大巾な画像濃度の低下ある鱒は画像流れと−う画質劣化
は認められなかった。
〔実施例4〕 トナーの組成を以下のように変更する以外は、実施例−
1と同様に行った結果、色調・画質等良好であった。
〔実施例5〕 トナー組成を以下のように変更する以外は実施例−1と
同様に行なった結果、色調・画質等良好であった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のトナーが適用可能な現像工程の一実施
形態の断面図。 1−−−m−感光ドラム。2、−−−一非磁性円筒。 3−−−−マグネットロール。4.−−−ホッパー。 5−−−−・ドクターブレード。6−−−− 磁性カラ
ートナー。 出 願 人 キャノン株式会社 第1頁の続き 0発 明 者 高木域− 東京都大田区下丸子3丁目30番 2号キャノン株式会社内 0発 明 者 三橋康夫 東京都大田区下丸子3丁目30番 2号キャノン株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一部α化されたγ−Fe 203を含有する磁性カラー
    トナー。
JP57062855A 1982-04-15 1982-04-15 磁性カラ−トナ− Granted JPS58179846A (ja)

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DE19833313788 DE3313788A1 (de) 1982-04-15 1983-04-15 Magnetischer farbtoner

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JPH0140977B2 JPH0140977B2 (ja) 1989-09-01

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