JPH0273367A - カラー用磁性トナー及び製造方法 - 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などに使用されるカラー用磁性トナ
ーとその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、電子写真法としては、米国特許第２２９７１３９
１に示されているカールソンプロセスを基本として、こ
れまでに多数の方法が提案されている。

一般には光導電性物質を用いた感光体上に静電潜像を形
成し、次に該潜像に“トナー″と呼ばれる微粉末を選択
的に付着させ、現像を行い、該潜像を顕像化する。この
顕像化したトナーを必要に応じて紙などの転写材に転写
した後、熱及び圧力、または溶剤蒸気などにより定着し
画像形成物を得るものである。

現像方法としては乾式現像方式、液体現像方式に大別で
き、さらに乾式現像方式としてはキャリアを使用する二
成分現像方式として磁気ブラシ現像法、カスケード現像
法などが知られている。また、−成分現像方式としては
、ジャンピング現像法、ＦＥＥＤ現像法、磁気ブラシ現
像法などが知られている。一般にこれらの現像方法に使
用されるトナーは樹脂の中に染料、顔料などの着色剤、
帯電制御剤などを分散させた約１０μｍの微粒子に流動
性向上化剤などを外添付着したものが使用されている。

また、最近ではカラー化、装置の小型化、低コスト化、
メンテナンスフリーなどの要求によりトナーにも種種の
要求が課せられている。

なかでも、カラー用トナーに磁性を持たせることが強く
要求されている。これまでにも磁性トナーを白色化した
り、あるいは着色することが提案されている０例えば特
開昭６０−８６５５４号には磁性粒子を有する核体粒子
の表面に白色顔料を含有する隠、蔽層と、外隠蔽層の表
面に着色顔料を含有する被覆層を形成しカラー用磁性ト
ナーとすることが開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述の方法ではトナーの表面のみに着色
剤が含有されているため、定着した場合核体粒子のなか
に含有されている磁性粒子により、本来の着色剤の色調
が濁り、黒褐色になってしまう。さらに、磁性剤と着色
剤の含有量を任意に調整することができない。また、核
体粒子、隠蔽層、着色層の形成を重合法、スプレードラ
イ法などによって行うため製造方法が複雑になるという
課題を有している。

従って本発明の目的は、上記課題を解決するもので磁性
トナーとして十分な磁気力を有し、かつ磁性粒子による
色の濁りがなく着色剤本来の色調を十分に生じせしめる
ことができるカラー用磁性トナーと該カラー用磁性トナ
ーを簡単に製造する方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のカラー用磁性トナーは磁性粒子の表面に白色物
質からなる隠蔽層を有し、さらに該隠蔽層の表面に着色
剤を固着してなる着色磁性粒子を用いることを特徴とす
る。

また本発明の製造方法は上記隠蔽層の形成、及び該隠蔽
層の表面への着色剤の固着をメカノケミカル反応により
行うことを特徴とする。

〔作用〕

磁性粒子の表面を完全に白色物質により被覆することに
より、磁性粒子による光の吸収を防止することができる
。また一般に着色剤は粒径が非常に小さいため、着色剤
だけでは、完全に磁性粒子の表面を被覆することができ
ない。この為、着色剤よりも粒径が大きい白色物質を用
い磁性粒子と着色剤の中間に隠蔽層を形成することが必
要である。

さらに、磁性粒子と白色物質のみでは、付着力が小さい
ためバインダーとして樹脂を用いる。また、この樹脂は
白色物質と着色剤のみでも同様に付着力が弱いため、着
色剤のバインダーも兼ねるものである。

磁性粒子に隠蔽層と着色剤の固着を行うメカノケミカル
反応については不明な点が多いが、この反応は熱的かつ
機械的エネルギーを併用する反応であるため、粉体粒子
混合物が、局部的に非常に活性になり、この為、均一な
混合が行われ、磁性粒子の周りに樹脂と白色物質、ある
いは着色剤が均一に付着して、さらに熱により皮膜形成
、あるいは固着が行われるものであると考えられる。

〔実施例〕

以下の実施例により本発明を具体的に説明する。

本発明に用いる磁性粒子は通常のトナーに用いられてい
るものを使用することができる。例えば、Ｆ　ｅ　３０
Ｊ、Ｆｅａｒｓ、Ｆｅ％Ｃｒ％Ｎｉ、　　Ｃｏ、フェラ
イトなどである。

また、白色物質とシテは、Ｓ　ｉ　Ｏｓ、Ｔ　ｉ　０２
　（ルチル、アナターゼ）、Ｚ　ｎ　Ｏ，Ａ　１２０３
（（Ｚ　を、β型）、ＴｉＢａ０ｓ、ＭｇＯ１ＺｒＯｚ
、ＣａＣＯ３、ＮｉＯ，ＳｎＯ、クレー　タルクなどを
使用する。

また隠蔽層を形成するため、白色物質のバインダーとし
て、樹脂を用いる。樹脂としては特に限定されるもので
はないが、熱可塑性樹脂が好ましい。

例えば、ポリスチレン及び共重合体、水素添加スチレン
樹脂、スチレン・イソブチレン共重合体。

ＡＢＳ樹脂、　　ＡＳＡ樹脂、　　Ａｓ樹脂、　ＡＡＳ
Ａｓ樹脂Ｃ３樹脂、ＡＢＳ樹脂、スチレン・Ｐクロロス
チレン共重合体、スチレン・プロピレン共重合体、スチ
レン・ブタジェン架橋ポリマー　スチレン・ブタジェン
・塩素化パラフィン共重合体、スチレン・アリル・アル
コール共重合体、スチレン・ブタジェンゴムエマルジョ
ン、スチレン・マレイン酸エステル共重合体、スチレン
・イソブチレン共重合体、スチレン・無水マレイン酸共
重合体、アクリレート系樹脂あるいはメタアクリレート
系樹脂及びその共重合体、スチレン・アクリル系樹脂及
びその共重合体、例えば、スチレン・アクリル共重合体
、スチレン・ジエチルアミノ・エチルメタアクリレート
共重合体、スチレン・ブタジェン・アクリル酸エステル
共重合体、スチレン・メチルメタアクリレート共重合体
、スチレン・ｎ−ブチルメタアクリレート共重合体、ス
チレン・ジエチルアミノ・エチルメタアクリレート共重
合体、スチレン・メチルメタアクリレート・ｎ−ブチル
アクリレート共重合体、スチレン・メチルメタアクリレ
ート・ブチルアリレート・Ｎ−（エトキシメチル）アク
リルアミド共重合体、スチレン・グリシジルメタアクリ
レート共重合体、スチレン・ブタジェン・ジメチル・ア
ミノエチルメタアクリレート共重合体、スチレン・アク
リル酸エステル・マレイン酸エステル共重合体、スチレ
ン・メタアクリル酸メチル・アクリル酸２−エチルヘキ
シル共重合体、スチレン・ｎ−ブチルアリレート・エチ
ルグリコールメタアクリレート共重合体、スチレン・ｎ
−ブチルメタアクリレート・アクリル酸共重合体、スチ
レン・ｎ−ブチルメタアクリレート・無水マレイン酸共
重合体、スチレン・ブチルアクリレート・イソブチルマ
レイン酸ハーフエステル・ジビニルベンゼン共重合体、
ポリエステル及びその共重合体、ポリエチレン及びその
共重合体、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリプロピ
レン及びその共重合体、フッソ樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリビニールアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ
ビニルブチラール樹脂などを一種類あるいは、二種類以
上ブレンドしたものを使用することができる。

着色剤としては一般のカラー用トナーに使用されている
ものを用いることができる。。例えば、（イエロー） ベンジジンイエロー　スロインイエロー　マイクロリス
イエロー　ナフトールイエロー　ハンザイエロー　キノ
リンイエローレーキ （マゼンタ） キナクリドン、ローダミンＢレーキ、ポリタングストリ
ン酸、カーミン６Ｂ （シアン） フタロシアニンブルー　インダスレンブルー　オイルブ
ルー　スルホンアミド誘導体、インジゴ、アルカリブル
ー （レッド） マイクロリスレッド、スブロンレッド、ベンガラ、エオ
シンレーキ、チオインジゴ （グリーン） フタロシアニングリーン、マイクロリスグリーンＣＴ、
マラカイトグリーンレーキ、アシッドグリーンレーキ、
ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ などを使用することができる。

上記原料を用いて、磁性粒子の表面に白色物質からなる
隠蔽層を形成させる方法としては、スプレードライ法、
メカノケミカル法によって行う。

スプレードライ法の場合、樹脂を適当な溶剤に溶かし、
その中に磁性粒子と白色物質を加え分散させて噴霧乾燥
させる。またメカノケミカル反応法の場合は磁性粒子と
白色物質及び樹脂を混合するだけでよい、また、この時
のメカノケミカル反応における処理温度は使用する樹脂
のガラス転移温度以上で行う。ガラス転移温度以下であ
ると白色物質を含有し九隠蔽層を磁性粒子の表面に形成
することができない。

次に、白色物質による隠蔽層を形成した磁性粒子に着色
剤を加え、メカノケミカル反応により、白色物質による
隠蔽層°の表面に着色剤を固着させる。この時、着色剤
が磁性粒子の隠蔽層の全域、つまり、隠蔽層表面での着
色剤による被覆率が１００％以上になるように混合割合
を調整する。また、着色剤を固着させる場合のメカノケ
ミカル反応における処理温度は、使用した樹脂のガラス
転移温度以下で行う、ガラス転移温度以上であると隠蔽
層を有す磁性粒子同士が凝集していまい、着色剤を効率
よく固着させることができないがらである。メカノケミ
カル反応を行う方法としては、いわゆる、高速流動攪は
ん機を使用する。例えば、メカノフユージミンシステム
（線用ミクロン製）、ナラハイブリタイゼイションシス
テム（奈良機械製作新製）などを用いることができる。

しかし、メカノケミカル反応を行う装置としては、決し
て、これらに限定されるものではなく、機械的かつ熱的
エネルギーを加えることができる装置であれば上記装置
以外でも構わない。

以上磁性粒子を任意の色に着色する方法を述べたが、こ
れらに用いる樹脂はできるだけ微粒子のものが好ましい
。さらに、白色物質は磁性粒子よりも粒径が小さいこと
が必要である。

上記原料と製造方法によって作製した着色磁性粒子を用
いてカラー用磁性トナーを作製する方法は、公知の混練
粉砕法、スプレードライ法、重合法などを用いることが
できる。

トナーとする場合、結着樹脂は特に限定されるものでは
なく、上記白色物質のバインダーに使用したものも用い
ることができる。さらに、分散剤とルて、金属石鹸、ポ
リエチレングリコールなど、帯電制御剤として、電子受
容性の有機錯体、第４級アンモニウム塩、ピリジニル塩
など、流動性向上化剤として、シリカ、酸化チタン、タ
ルク、クレーなどを添加することができる。

以下に本実施例をより詳細に説明する。

［実施例１］ 〔隠蔽層の形成〕 ＦｅｚＯａ　　　　　　　　　　　　　１５０重量部Ｔ
ｉＯ２５重量部 ポリブチルメタアクリレート（ＰＢＭＡ）粒子２重量部 上記原料をを粗混合して、メカノフュージョンシステム
（線用ミクロン製）を用いて、Ｆｅ５Ｏａの表面にＰＢ
ＭＡをバインダーとして、ＴｉＯ２が分散されてなる隠
蔽層を形成する。

前記Ｆｅ３Ｏ４の粒径は１．５μｍ、ＴｉＯ２は１０ｎ
ｍ、ＰＢＭＡは０．２μｍである。またメカノケミカル
反応の処理温度は、９０℃で行った。　（ＰＢＭＡのガ
ラス転移温度は８５°Ｃである。）この結果、Ｆｅ５Ｏ
４の表面に隠蔽層が形成された。

〔着色剤の固着〕

次に上記隠蔽層を形成したＦ　ｅ　ｓＯａと着色剤とし
てフタロシアニン顔料を用いて・シアン色を有する磁性
粒子を作製した。

隠蔽層Ｆｅ３Ｏ４１６０重１部 フタロシアニン顔料　　　　　　　２０重量部上記原料
を用すて、　〔隠蔽層の形成〕と同様にメカノフュージ
ョンシステムを用いて、隠蔽層Ｆｅ３Ｏ４の表面にフタ
ロシアニン顔料を固着した。この時フタロシアニン顔料
の表面被覆率は１００％になるようにした。さらに、メ
カノケミカル反応による処理温度は８０℃で行った。こ
の結果得られた磁性粒子は、鮮明なシアン色を示した。

〔カラー用磁性トナーの作製〕

上記シアン色を有する磁性粒子を用いて、トナーを作製
した。

スチレン・アクリル樹脂　　　　　６０重量部シアン色
Ｆｅ５Ｏａ　　　　　　　　４０重量部上記原料を用い
て、周知の混線粉砕法により、粒径５〜２０μｍのトナ
ーを作製した。

上記作製したシアン色トナーを一成分非接触型現像機と
ＯＰＣ感光体を有するレーザプリンターに搭載して、画
像形成を行ったところ鮮明なシアン色の画像を形成する
ことができた。

［実施例２］ 〔隠蔽層の形成〕 実施例１と同様な原料と作製方法により隠蔽層形成Ｆｅ
５Ｏｓを作製した。

〔着色剤の固着〕

実施例１と同様に行った。但し、着色剤として、ローダ
ミンＢレーキを用いた。

〔カラー用磁性トナーの作製〕

実施例１と同様に行った。なお、画像形成も実施例１と
同様に行い鮮明なマゼンタ色の画像を形成することがで
きた。

［実施例３］ 〔隠蔽層の形成〕 実施例１と同様な原料と作製方法により隠蔽層形成Ｆｅ
３０ａを作製した。

〔着色剤の固着〕

実施例１と同様に行った。但し、着色剤として、ベンジ
ジン誘導体を用いた。

〔カラー用磁性トナーの作製〕

実施例１と同様に行った。なお、画像形成も実施例１と
同様に行い鮮明なイエロー色の画像を形成することがで
きた。

［実施例４］ 実施例１で作製した隠蔽層を本実施例では多層構造にし
た。

〔隠蔽層の形成〕

＜５ＴＥＰ１＞ Ｆｅ３０ａ　　　　　　　　　　　　１５０重量部ポリ
ブチルメタアクリレート（ＰＢＭＡ）粒子４重量部 上記原料を混合して、実施例１と同様にメカノケミカル
反応によりＦｅ３０ａ粒子の表面にＰＢＭＡ皮膜を形成
した。ＰＢＭＡ皮膜の膜厚は約０６１μｍであった。メ
カノケミカル反応による処理温度は９０℃であった。

＜５ＴＥＰ２＞ 次に、上記ＰＢＭＡ皮膜を形成したＦｅ５Ｏａ粒子にＴ
ｉＯ２を固着した。

ＰＢＭＡ被覆ＦｅａＯ４１５０重量部 ＴｉＯ２５重量部 上記原料を混合して、メカノケミカル反応によりＰＢＭ
Ａ被覆層表面にＴｉＯ２を固着した。ＴｉＯ２による被
覆率は約１００％、メカノケミカル反応による処理温度
は９０℃で行った。

＜５ＴＥＰ３＞ 次に、上記Ｔｉｏａ粒子を固着した磁性粒子に、さらに
またＰＢＭＡ皮膜を形成した。

Ｔｉｅ２固着Ｆｅ５Ｏａ　　　　　　１５０重量部ＰＢ
ＭＡ　　　　　　　　　　　　　４重量部上記原料を混
合して５ＴＥＰ　１と同様にＰＢＭＡ皮膜を形成した。

以上、５ＴＥＰ１〜３によりＦｅ５Ｏ４粒子表面への隠
蔽層の形成を行った。

以下、　〔着色剤の固着〕、　〔カラー磁性トナーの作
製〕は実施例１、実施例２、実施例３と同様にして行っ
た。この結果、シアン、マゼンタ、イエローの磁性トナ
ーを作製できた。さらに、実施例１と同様に画像形成し
たところ、実施例１と同様に、シアン、マゼンタ、イエ
ローの鮮明な画像を形成することができた。

［実施例５コ Ｆｅ５Ｏ４粒子表面への隠蔽層の形成をスプレードライ
法により行った。

実施例１の〔隠蔽層の形成〕に用いた組成と原料を使用
して、固形分が１５％になるようにトルエンに溶解分散
させた。このトルエン分散溶液を噴霧乾燥して、Ｆｅ３
Ｏ４粒子表面への隠蔽層を形成した。噴霧方式は、二流
体ノズルを使用した。噴霧条件は、圧力４ｋｇ／ｃｍ”
、乾燥温度７５℃とした。この結果Ｆｅ１Ｏａ表面に隠
蔽層が形成された。

以下、　〔着色剤の固着〕、　〔カラー用磁性トナーの
作製〕については実施例１、実施例２、実施例３と同様
に行った。この結果、シアン、マゼンタ、イエローの磁
性トナーを作製することができた。さらに、これらのト
ナーを使用して一成分磁気ブラシ現像法によるレーザプ
リンターにより画像を形成したところ、実施例１、実施
例２、実施れ３と同様に鮮明なシアン、マゼンタ、イエ
ローの画像を形成することができた。

［実施例６］ 実施例１〜５で作製した、シアン、マゼンタ、イエロー
の磁性トナーを用いて、−成分磁気ブラシ現像法とＯＰ
Ｃ感光体からなる周知の電子写真プロセスにより、３回
露光、３回現像、３回転写、定着の工程よりフルカラー
画像を形成したところ、鮮明なフルカラー画像を形成す
ることができた。

以上本発明の実施例を述べたが、本発明のカラー用磁性
トナー及び製造方法はこれら実施例に現定されるもので
はない。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明のカラー用磁性トナーによれば
、磁性粒子の表面に白色物質からなる隠蔽層を有し、さ
らに該隠蔽層の表面に着色剤を固着してなる着色磁性粒
子を用いること。さらに前記隠蔽層の形成、及び該隠蔽
層の表面への着色剤の固着をメカノケミカル反応により
行うことによって、磁気力と着色力の双方を十分に兼ね
備え、さらに本来の着色剤の色調を磁性粒子により損な
うことなく、色再現に優れたカラー用磁性トナーを提供
できるという効果を有する。

さらに本発明の製造方法によれば、磁性粒子の着色を短
時間かつ省エネルギーで処理でき、さらにこの着色磁性
粒子を使用して、通常のトナー製造方法によりカラー用
磁性トナーとすることができるため、安価なカラー用磁
性トナーを提供できるという効果を有する。

さらに、本発明のカラー用磁性トナー及び製造方法は、
電子写真、静電記録、静電印刷、磁気記録などを用いた
カラー画像形成装置、つまりカラー複写機、カラープリ
ンター　カラーファクシミリなどに応用することができ
る。

また、本発明中の着色磁性粒子は、電子写真用トナーの
みならず、その他の磁性粒子を用いたものに使用できる
。これにより、これまで黒色、あるいは黒褐色であった
ものがカラー化できるという非常に大きな効果を有する
。

以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理土鈴水　喜三部　他１名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性粒子の表面に白色物質からなる隠蔽層を有し
   、さらに該隠蔽層の表面に着色剤を固着してなる着色磁
   性粒子を用いることを特徴とするカラー用磁性トナー。
2. （２）請求項１記載の隠蔽層の形成、及び該隠蔽層の表
   面への着色剤の固着をメカノケミカル反応により行うこ
   とを特徴とする製造方法。