JPS58187951A - 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。

電子写真法は米国特許第２２９７６９１号明細書、英国
特許第１１６５４（１６号明細書及び英国特許第１１６
５４０５号明細書等に記載されている如く、多数の方法
が知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種
々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで
該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて紙等の転
写材にトナー１ｉｊｉ像を転写した後、加熱、圧力或い
は溶剤蒸気などにより定着し複写物を得るものである。

電子印刷法は特公昭４２−１４３４２号公報等で提案さ
れるよう番こ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ａｇＩ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惨をトナーを用いて
可視化する現像方法も種々知られているが、大別して乾
式現像法と湿式現像法とがある。前者は更にキャリア粒
子を使用する二成分現俸剤を用いる方法と、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分され
る。

二成分場慣方法に属するものにはトナーを搬送するキャ
リアーの糧類により、鉄粉キャリアーを用いる磁気シ゛
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なる一成分場慣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いる。磁性−成分
現偉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、％開昭５２−９４１４０号公報
のトナー粒子の誘電分極を使用する方法、特開昭５５−
３１１５６二公報のトナーの撹乱による電荷移送の方法
、又、近年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
報の如き潜傷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、最近では、前述の電子写真等の使用目的が多攬多
様となり、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いる。前述
した磁性−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−成分トナーにはその磁性体として、従
来マク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障害となっていた。この障害を克服
するために黒い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１、シかしながら上記の方法で
は、トナー中に含まれる磁性体が微粉末であるために白
色化、着色の方法がむずかしく、工程も複雑になってし
まうため、高価なものになってし談う。又、かなり厚く
着色剤を用いないと磁性体の色を消すことができない等
の欠点があった。又、磁性体の粒径を大きくし、磁性体
の着色力を小さくする方法を検討したが大きな磁性体は
樹脂中への分散が悪く、磁性トナーの現債性、たとえば
、画偉上のムラ、磁性体の含まれていない粒子による地
汚れ、耐久における画像劣化等の欠点があった。

本発明者らは、これらの欠点を克服するため鋭意検討を
行なった結果、ある特定の粒子径で、粒度分布のシャー
プな磁性体を用いた時に上記欠点を克服した磁性カラー
トナーを得られることを見出した。

本発明の目的は、上述の如き欠点を解消した鮮明なカラ
ー両便を得られる磁性トサーを提供することにある。

更に本発明の目的は、製造工程が簡単で安価なカラー磁
性トナーを提供することにある。

更に本発明の目的は、場慣性、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にあ
る。

更に本発明の目的は耐久性及び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。

本発明の特徴とするところは、少なくとも磁性体、結着
樹脂、着色剤を含む磁性トナーにおいて、前記磁性体の
体積基準積算５０％径が１．５〜４．５声（好ましく　
６′ｉ２．０−４．０μ）、同様に体積基準積算２５％
径が１．０〜４．０μ（好ましくは１．５〜３．５μ）
、７５−径が２．５〜６．０μ（好ましくはＪｏ〜５゜
０μ）の粒度分布を有している磁性体を含むことにある
。

本発明に使用される磁性粉としては、体積基準積算５〇
−径が１．５〜４．５μ、同様に体積基準積算２５％径
が１．０〜４．０μ、７５チ径が２．５〜６，０　／ｌ
の粒度分布を有す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
−へマクイト、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
と、従来より磁性材料として知られているものがあるが
、特にマグネダイト等は青又は縁糸、γ−へマクイト等
は黄又は赤系の磁性トナーに適する。

本発明に使用する磁性体の粒度範囲が上記に示したもの
であるのは、磁性粉の粒度が、これより大きいと着色剤
による着色は容易になるが、トナー粒子中における磁性
粉の分散が不均一になり易く、又、磁性体を含まないト
ナー粒子もできやすくなり、１Ｉｉ１＃のムラ、地汚れ
等が生じ、特に低湿環境Ｆにおいてその傾向が強くなる
。

又、磁性体の粒度がこれらの範囲より小さいと磁４体に
よる着色が強くなり、磁性体以外の着色剤による着色が
困難となる。

父、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、あ
るい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、又はフラツクス法が望ましい。又、必要に応じ
て磁性体を表面処理しても良い。

本発明における磁性トナーは、少なくとも磁性体、結着
用樹脂、着色剤を含むが、その組成比は、結着樹脂１０
０重量部に対して磁性体２０〜１２０重量部（より好ま
しくは４０〜８０重量部）、着色剤１〜２０重量部（よ
り好ましくは５〜１５重量部）であることが望ましい。

また、本発明トナー−こ使用される結着樹脂さしては、
ポリスチレン、ポリｐ−クロルスチレン、ポリビニルト
ルエン、スチレン−ｐクロルスチレン共１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ｎ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−
メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸
エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ｎブチル共重
合体等のスチレンとメタクリル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−マレイン酸エステル共重合
体等のスチレンと他のビニル系モノマーとのスチレン糸
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ｅ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素樹脂
、石油樹脂、塩素化パラフィン等が単独または混合して
使用出来る。

さらＩこ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は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を混合しても良
い。そのような添加剤としては例えばテフロン、ステア
リン酸亜鉛の如き滑剤、あるいは定着助剤、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１ト剤、例えばコロイタルシリカなど又、研摩剤とじ
てＣｌＯ２など、さらに導電性付与剤として酸化ススの
如き金属酸化物等がある。

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、水溶性染料は真青定着後
も水ぬれに弱いことから好ましくなく、又、カーボンブ
ラック等の黒色の顔料等も本発明の主旨から好ましくな
いが、緒特性向上の目的のために本発明のトナーの特性
を著しく低ト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、例えは、ベンジジン
イエロー、ハンザイエロー、フタロシアニンブルー、フ
タロシアニングリーン、紺育、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、パルカンフアーストイエロー、パーマネントオレ
ンジ、パルカンファーストオレンジ、インタンスレンブ
リリアントオレンジ、パーマネントレッド、パルカンフ
ァーストピンク、ブリリアントカーミン、インタンスレ
ンブルー、ナット−ルグリーンなどがある。

染料としてはＣ，Ｉ、１２７００　、躾１８６９０　、
　Ｏ，Ｉ。

１８７！５６Ａ　、　Ｏ，１，２６０２０、Ｃ０工、１
２１５０　、　ｃ、■、１２７１５　。

Ｃ，Ｉ、６０７２５　、　Ｃ，工、７４ｘｓｏ　、　ｃ
、工、６１５６５　、　Ｃ，■。１０３４５　。

Ｃ！Ｊ、４８０００　、０．工、１１０８０　、　Ｃ，
■、１１１００　、　ｃ、工、６２０１５　。

Ｃ１工ｊ４５００　、　Ｏ，■、６２５００　　などが
あるが、使用するバインダーと相溶性の良いものが好ま
しい。

本磁性トナーの製造にあたっては、熱ロール、ニーダ−
、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。

なお、本発明において、磁性粉の粒度分布はコールタ−
カウンターモデル 径のアパーチャーデユープを用いて適正な条件Ｆで測定
した。第２図に示した磁性体の粒度分布は縦軸を体積基
準積算パーセント、横軸を粒径の対数として３穐の磁性
粉Ａ，　Ｂ．　Ｏについてプロットしたものである。

以下実施例を以って本発明の詳細な説明する。

なお以Ｆの配合における部は全て重量部である。

実施例１ スチレン−ブチルアクリレート−ジメチルアミノエチル
メタクリレート共重合体 （７５：２０：５）　　　　　　　１００部磁性粉（第
２図磁性体Ｂ）　　　　　６０部（マクネタイト、５０
％径６．２６声，２５ー径２、７５μ，７５チ径３．８
１μ） 低分子量ポリエチレン　　　　　　　　４部フタロシア
ニンブルー　　　　　　　１０部上記混合物をロールミ
ルで１５０ｔ’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の粉体を得、これにｏ　、　ｓ　Ｗ　ｔｑｂ
のコロイダルシリカを添加しＣ青色の磁性トナーを得た
。

仁の磁性トナーを第１図の装置を用い、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、穂切りブレード５−スリーブ２
表面間距離０．２ｍのスリーブ回転マグネット６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
場慣器を前記感光ドラム表面−スリーブ表面間距離０．
２５Ｉｌ！ＩＩに設定し、スリーブに１．２Ｋｌ（ｚｌ
，２　Ｋ　ＶＯＪ交流及び−１５０Ｖ（７）直流バイア
スを印加して、前記青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、複写真青を得た。な詔感光ドラム１上
の残余の現俸剤は磁気ブラシクリーナーにより除去し、
定着は市販の普通紙複写機（商品名、ＮＰ−２００Ｊ，
キャノン！！りを用いて行なった。

鮮明でカブリのないＷ色画俸が得られた。さらに低温低
湿（　１　５ｔ１　０％ＲＨ）で自出しを行なったが、
鮮明で高濃度のムラのないｉｌＩｉＩｇｌが得られた。

２０００枚のランニングテストを行なったが、その後を
こおいても高濃度の鮮明な１倫が得られ、色調の変化も
なかった。

比較例１ 磁性体として、第２図磁性体人（マグネタイ）、５０％
径１．８５μ，　２　、５　％径１．４７μ。

７５％径２．２４μ）を使用した以外は実施例１と同様
にして磁性トナーを得、画出しを行なったが、や＼青味
の黒色画倫しか得られなかった。

比較例２ 磁性体として、第２図磁性体Ｃ（マクネタイト、５〇−
径５．１６μ，２５％径４．３８μ。

７５−径６．０５μ）を使用した以外は実施例１と同様
にして磁性トナーを得、画出しを行なった所、青色の画
像は得られたが、画質かや＼粗かった。又、この磁性ト
ナーを用いてランニングテストを行なった所、ムラが発
生し、低温低湿（１５Ｔ：１０％）では、１００枚程度
のコピーで全面にムラが発生してしまった。

実施例２ を用いて実施例１と同様にして赤色磁性トナーを得、市
販の複写機（商品名ＮＰ−２００Ｊ、キャノン製）で画
出しを行なったところ、寮用上十分な画像濃度を有し、
鮮明な赤色画像が得られた。さらにこの磁性トナーを用
いて１万枚の耐久テストを行なったが、トナー補給時を
含めて特に異常画質（ムラ、カブリ等）は生じなかった
。又、低湿条件でも同様であった。

実施例３ １３−５ジターシャリ−ブチルサリチル酸・のクロム錯
塩　　　　　　　　　　２部を用いて実施例１と同様に
して青色トナーを得、市販の複写機（商品名ＮＰ−２０
０Ｊ、キャノン製）で画出しを行なった所、濃度の高い
鮮明な春色画像が得られ、１万枚の耐久テスト、低湿条
件のテストでも異常画質は見られなかった。

【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偉−［程の一実
施形態の断面図。 第２図は磁性体の粒度分布を表わすクラ７゜１・・・感
光ドラム ２・・・非磁性円筒 ３・・・マクネットロール ４゜、ホツノく− 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 代理人　丸　島　儀　二゛２ 第１頁の続き ０発　明　者　越智寿幸 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　浦和茂登男 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. 少なくとも磁性体と結着樹脂と着色剤からなる磁性トナ
   ーにおいて、前記磁性体の体積基準積算５０％径が１．
   ５〜４．５μ、同様に体積基準積算２５チ径が１．０〜
   ４．０７ｍ、７５％径が２．５〜６．０μの粒度分布を
   有している磁性カラートナー。