JP2003149870A

JP2003149870A - 電子写真用カラートナー、トナーカートリッジ、及び、画像形成装置

Info

Publication number: JP2003149870A
Application number: JP2001350944A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Horikoshi; 裕三堀越; Takahiro Kashiwakawa; 貴弘柏川; Katsuji Ko; 勝治胡
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2003-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真用カラートナー、トナーカートリッ
ジ、及び、画像形成装置に関し、鮮やかな色調の画像を
安定に現像できるカラートナー、及び、これを用いた画
像形成装置等を提供する。【解決手段】少なくとも結着樹脂および着色剤からな
る互いに色相が異なる３種類以上のカラートナー及びブ
ラックトナーから選ばれた２種類以上のトナーを混合す
るとともに、選ばれた２種類以上のカラートナーの表面
に種類及び組成の少なくとも一方が異なる表面改質剤を
付着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真用カラート
ナー、トナーカートリッジ、及び、画像形成装置に関す
るものであり、特に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックトナーのいずれかから選ばれた２種類以上のトナ
ーを混合することにより得られるカラートナーの現像性
を安定化するための構成に特徴のある電子写真用カラー
トナー、トナーカートリッジ、及び、画像形成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法は複写機、電子写真ファクシ
ミリ、電子写真プリンタ等の画像形成装置において広く
使用されている技術であり、電子写真法として、例え
ば、米国特許第２２９７６９１号明細書等に記載されて
いるように、光導電性絶縁体を用いた方式が一般的に使
用される。

【０００３】この方式では、コロナ放電や電荷供給ロー
ラによって帯電させられた光導電性絶縁体上にレーザ
ー、ＬＥＤなどの光を照射することによって静電潜像を
形成したのち、トナーと称される顔料や染料により着色
した樹脂粉末を上記静電潜像に静電的に付着させて現像
を行い、可視化されたトナー画像を形成し、次いで、こ
のトナー画像は紙やフィルム等の記録媒体上へ転写して
いる。

【０００４】但し、この時のトナー画像は記録媒体上に
単に載っているだけの粉像であるため、これを記録媒体
上に定着する必要がある。そこで、最後の工程として
熱、圧力、光などによってトナーを記録媒体上で溶融し
た後に固化して、最終的に記録媒体上に定着したトナー
画像を得ている。

【０００５】上記のようにトナーの定着とは、熱可塑性
樹脂（以下、結着樹脂）を主成分とする粉体であるトナ
ーを熱により溶融して記録媒体上に固着することであ
り、そのための方式として、トナー画像が形成された記
録媒体を直接ローラによって加熱・加圧するヒートロー
ル方式と、キセノンフラッシュランプ等のフラッシュ光
照射によりトナーを記録媒体上に定着させるフラッシュ
定着方式がよく知られている。

【０００６】カラー画像を得るためには、イエロートナ
ー、マゼンタトナー、シアントナーの３色のカラートナ
ー、あるいは、該３色のカラートナーに加えブラックト
ナーの４色のカラートナーを現像、重ね合わせることに
より、カラー印刷を行う印刷方式と、特開昭６１−１３
２９５９号公報に記載されているように、２色、あるい
は、２色以上の黒トナーあるいはカラートナーを重ね合
わせることにより、カラー印刷を行う印刷方式が知られ
ている。

【０００７】前者の印刷方式において、イエロートナ
ー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーの
カラートナーはそれぞれイエロー現像器、マゼンタ現像
器、シアン現像器、ブラック現像器にセットされ、それ
ぞれの現像により印刷画像が形成される。この場合、各
色トナーの物理的な物性が異なっていても、現像条件を
最適化することにより現像特性を同じにすることも可能
であるが、その反面、装置構造は複雑となり、高コスト
の装置となる。

【０００８】一方、後者の印刷方式において、カラート
ナーを現像する現像器は少なくとも１個あれば、カラー
印刷を行うことができ、装置構造が簡略であり、低コス
トの装置となる。

【０００９】また、後者の印刷方式において、特開平６
−３４８１０１号公報に記載されているように、実質的
に物理的に性質が等しく、色の異なるトナーをそれぞれ
設定された割合で均一混合するための流動床を有する印
刷装置が知られている。また、特開平１１−３２７１９
２号公報に記載されているように、トナーの電気抵抗を
制御する方法として、導電性の添加剤をトナーに添加す
る方法が知られている。

【００１０】また、従来、カラートナーの帯電性は帯電
制御剤を添加することにより、トナーをプラスまたはマ
イナス帯電させており、また、この様なトナーと組み合
わせる磁性キャリアの表面を樹脂等でコーティングする
ことにより、帯電極性や帯電量が制御されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、イエロートナ
ー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーか
ら選ばれた２種類以上のトナーを混合することにより得
られるカラートナーを用いることにより印刷画像を得る
場合、印刷画像の色調が不安定になるという問題が発生
する。

【００１２】即ち、イエロートナー、マゼンタトナー、
シアントナー、ブラックトナーに着色剤としてそれぞれ
用いられるイエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料、
カーボンブラックの帯電性が大きく異なるため、帯電性
の異なるイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナ
ー、ブラックトナーが得られる。

【００１３】この帯電性の異なるカラートナーを組み合
わせて混合することにより得られるカラートナーを用い
て印刷すると、組み合わせたカラートナーが不均等に現
像されるためである。

【００１４】このため、帯電性の異なるイエロー顔料、
マゼンタ顔料、シアン顔料、カーボンブラックをそれぞ
れ含有するイエロートナー、マゼンタトナー、シアント
ナー、ブラックトナーの帯電性を精密に調整するための
方法が必要である。

【００１５】したがって、本発明は、鮮やかな色調の画
像を安定に現像できるカラートナー、及び、これを用い
た画像形成装置等を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】ここで、本発明における
課題を解決するための手段を説明するが、理解を容易に
するために図１を参照する。図１参照上述の目的を達成するために、本発明は、電子写真用カ
ラートナーにおいて、少なくとも結着樹脂および着色剤
からなる互いに色相が異なる３種類以上のカラートナー
及びブラックトナーから選ばれた２種類以上のトナーを
混合することにより得られるカラートナーであり、か
つ、２種類以上のカラートナーの表面に種類及び組成の
少なくとも一方が異なる表面改質剤を付着させたことを
特徴とする。

【００１７】この様に、２種類以上のカラートナーの表
面に種類及び組成の少なくとも一方が異なる表面改質剤
を付着させることによって、帯電特性の異なるカラー着
色剤を用いても、トナー粒子全体としても単位重量当た
りの帯電量をほぼ等しくすることができ、それによっ
て、組み合わせたカラートナーが均等に現像され、鮮や
かな色調の画像を安定に現像することができる。なお、
図１は、２種類のトナーを混合した場合のトナーにおけ
る表面改質剤の濃度分布を示す図であり、ドットの群が
２つに分かれているように、２種類のトナーにおける酸
化チタンとＳｉＯ₂からなる表面改質剤の組成比が異な
っていることを示している。

【００１８】この場合、２種類以上のカラートナーの
内、最大の単位重量当たりの帯電量を有するカラートナ
ーと、最小の単位重量当たりの帯電量を有するカラート
ナーとの単位重量当たりの帯電量の差を、最小の単位重
量当たりの帯電量を有するカラートナーの単位重量当た
りの帯電量に対する比が、２０％以下であること、より
好適には、１５％以下であることが望ましい。なお、こ
の場合の最大・最小は絶対値を意味する。

【００１９】この様に、帯電量の差を２０％以下に抑え
ることによって、組み合わせたカラートナーが均等に現
像され、且つ、画像形成に伴う経時的なトナー比電荷の
変動割合を減少することができ、組み合わせたトナーが
均一に消費されるため、長期間に渡って鮮やかな色調の
画像を安定に現像することができる。

【００２０】また、色相が異なる３種類以上のカラート
ナーとしては、各種の組合せが可能であるが、典型的に
はイエロートナー、マゼンタトナー、及び、シアントナ
ーが望ましい。

【００２１】また、表面改質剤の添加量は、各カラート
ナー１００重量部に対して、０．１〜５重量部、より好
適には０．１〜２重量％であることが望ましく、５重量
％をを越えると、トナーの彩度が低下するため、画質が
低下する。

【００２２】また、この様な表面改質剤としては、シリ
カ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン
酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロ
ンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰
石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガ
ラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコ
ニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウ
ム、炭化硅素、窒化硅素から選ばれる無機微粒子である
ことが望ましい。なお、この様な表面改質剤は、表面を
疎水化処理されているものを用いることが好ましい。ま
た、表面改質剤は上記の無機化合物微粒子のうち1 種類
のみで表面処理しても良いし、2 種類以上を組み合わせ
ても良い。

【００２３】また、上述の電子写真用トナーを用いるこ
とによって、鮮やかな色調の画像を安定に現像すること
ができる画像形成装置を実現することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】ここで、本発明の実施の形態の好
適な手順を説明する。本発明のカラートナーは、従来公
知の製造法により製造することができ、少なくとも結着
樹脂、着色剤、さらに必要により帯電制御剤、ワックス
を添加して原材料とする。この原材料を例えば、加圧ニ
ーダ、ロールミル、押出機などにより混練して均一分散
させる。その後、例えば粉砕機、ジェットミルなどによ
り粉砕、微粉末化し、風力分級機などにより分級して、
所望の粒度分布のトナーを得る。

【００２５】続いて、得られたトナーの帯電性を調整す
るために、表面改質剤によりトナー表面に付着させる。
表面改質剤をトナー表面に付着させるためには、例え
ば、ヘンシェルミキサ等により混合すれば良い。

【００２６】次いで、上記の方法により得られたイエロ
ートナー、マゼンタトナー、シアントナー、及び、ブラ
ックトナーから選ばれた２種類以上のトナーを得ようと
する色調に応じて適宜混合し、例えば、ヘンシェルミキ
サー等により均一に混合することによって、本発明の電
子写真用カラートナーが得られる。

【００２７】この場合の各カラートナーは、トナー全体
を１００重量部とした場合、例えば、結着樹脂は７５〜
９５重量部、着色剤は０．１〜２０重量部、好ましくは
０．５〜１０重量部であることが望ましい。

【００２８】また、本発明に用いる結着樹脂は特に制限
はなく、各種の天然または合成高分子物質よりなる熱可
塑性樹脂を用いることができるが、例えば、エポキシ樹
脂、スチレン−アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ
ブタジエン樹脂などを単独又は混合して用いる。

【００２９】また、本発明のカラートナーに含有される
着色剤についても特に限定はなく、公知の着色剤を使用
することができる。例えば、モノアゾ系赤色顔料、ジス
アゾ系黄色顔料、キナクリドン系マゼンタ顔料、アント
ラキノン染料、ニグロシン系染料、第４級アンモニウム
塩、モノアゾ系の金属錯塩染料等を使用することがで
き、これらを組合せて使用しても良い。

【００３０】この様な着色剤としてより具体的には、例
えば、アニリンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．５０４０５) 、
カルコオイルブルー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．ａｚｏｉｃＢｌ
ｕｅ３）、クロムイエロー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１４０９
０）、ウルトラマリンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７７１０
３) 、デュポンオイルレッド（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２６１０
５) 、キノリンイエロー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４７００５)
、メチレンブルークロライド（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．５２０
１５) 、フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７４１
６０) 、マラカイトグリーンオクサレート（Ｃ．Ｉ．Ｎ
ｏ．４２０００) 、食用赤色２号（アマランス、Ｃ．
Ｉ．Ｎｏ．１６１８５）、食用赤色３号（エリスロシ
ン、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４５４３０）、食用赤色４０号（ア
ルラレッドＡＣ、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１６０３５）、食用赤
色１０２号（ニューコクシン、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１６２５
５）、食用赤色１０４号（フロキシン、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．
４５４１０）、食用赤色１０５号（ローズベンガル、
Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４５４４０）、食用赤色１０６号（アシ
ドレッド、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４５１００）、〈黄色〉食用
黄色４号（タートラジン、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１９１４
０）、食用黄色５号（サンセットイエローＦＣＦ、Ｃ．
Ｉ．Ｎｏ．１５９８５）、〈緑色〉食用緑色３号（ファ
ーストグリーンＦＣＦ、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４２０５３）、
〈青色〉食用青色１号（ブリリアントブルーＦＣＦ、
Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４２０９０）、食用青色２号（インジゴ
カーミン、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７３０１５）等を使用するこ
とができる。

【００３１】また、ここで使用できる表面改質剤として
は、粒子径が５ｎｍ〜２μｍ、好ましくは５ｎｍ〜５０
０ｎｍの範囲にある粒子が好ましく、また、ＢＥＴ法に
よる比表面積は２０ｍ²／ｇ〜５００ｍ²／ｇであるこ
とが好ましい。

【００３２】また、本発明のカラートナーに混合される
表面改質剤の添加量はトナーの着色剤として用いるイエ
ロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料、カーボンブラッ
クの帯電性、添加量により調整すれば良く、トナー１０
０重量部に対して０．１〜５重量部であり、好ましくは
０．１〜２．０重量部である。

【００３３】このような表面改質剤として、例えば、シ
リカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタ
ン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸スト
ロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰
石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガ
ラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコ
ニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウ
ム、炭化硅素、窒化硅素等の微粒子を使用することがで
きる。これらの中でも、シリカ微粒子およびまたは酸化
チタン微粒子を使用することが特に好ましい。なお、表
面改質剤は前記の無機化合物微粒子のうち1 種類のみで
表面処理しても良いし、2 種類以上を組み合わせても良
い。

【００３４】この様な無機化合物微粒子は、酸化珪素化
合物としての二酸化珪素（シリカ）の微粒子を用いるこ
とができ、例えば、Ｒ９７２、Ｒ９７４、Ｒ９７６、Ｒ
Ｙ５０、ＮＹ５０、ＲＹ２００、ＲＹ２００Ｓ、ＲＸ５
０、ＮＡＸ５０、ＲＸ２００、ＲＸ３００、ＮＡ５０
Ｈ、ＲＡ２００Ｈ、ＲＡ２００ＨＳ、ＲＥＡ２００（以
上、ＡＥＲＯＳＩＬ社製商品名）、ＴＧ−３０８Ｆ、Ｔ
Ｇ−７０９Ｆ、ＴＧ−８１０Ｇ、ＴＧ−８１１Ｆ、ＴＧ
−８２０Ｆ、ＴＳ−５３０、ＴＳ−６１０、ＴＳ−７２
０、ＴＳ−５００（以上、ＣＡＢＯＴ社製商品名）、Ｈ
２０１５ＥＰ、Ｈ２０５０ＥＰ、Ｈ２１５０ＶＰ、Ｈ３
０５０ＶＰ、Ｈ１０１８、Ｈ１３０３ＶＰ、Ｈ２０００
／４、Ｈ２０００／４Ｍ、Ｈ２０００、Ｈ３００４、Ｈ
１５、Ｈ２０、Ｈ３０、ＨＶＫ２１５０、ＨＶＫ２１１
５（以上、クラリアント社製商品名）を使用することが
できる。

【００３５】また、酸化チタン化合物では、例えば、Ｔ
ＴＯ−５５（Ｃ）、ＴＴＯ−５５（Ｓ）、ＥＴ−３００
Ｗ、ＳＮ−１００Ｐ、ＦＴ−１０００、ＦＴ−２００
０、ＦＴ−３０００（以上、石原産業社製商品名）、Ｓ
ＴＴ−３０Ａ、ＳＴＴ−６５Ｃ−Ｓ、ＳＴＴ−６５Ｃ
（以上、チタン工業社製商品名）を使用することができ
る。

【００３６】また、酸化錫化合物では、例えば、ＥＣ−
３００（チタン工業社製商品名) を使用することができ
る。また、酸化亜鉛化合物では、例えば、ＺｎＯ−３１
０、ＺｎＯ−３０５、ＺｎＯ−３５０（住友大阪セメン
ト社製商品名）を使用することができる。さらに、酸化
アルミニウム化合物では、例えば、Ａｌ２０３Ｃ（ＡＥ
ＲＯＳＩＬ社製商品名）などを使用することができる。

【００３７】この様な、表面改質剤として用いる無機化
合物微粒子は、表面を疎水化処理されているものを用い
ることが好ましく、例えば、無機化合物微粒子の表面を
シランカップリング剤、シリコーンオイルなどで化学的
に表面処理すれば良い。

【００３８】この様な表面処理剤としては、ジメチルジ
クロロシラン、ジメチルポリシロキサン、ヘキサメチル
ジシロキサン、アミノシラン、アルコールなど公知のも
のを用いることができる。さらに、トナーの帯電制御の
ために、表面改質剤の表面をアミン化合物などによりコ
ートしたものを使用しても良い。

【００３９】さらに、本発明のカラートナーには、帯電
性付与や異なる温湿度環境下での帯電量変化を小さくす
ることを目的として、帯電制御剤を添加しても良く、帯
電制御剤は無色ないし淡色のものが好ましい。

【００４０】この様な帯電制御剤としては、例えば、4
級アンモニウム塩化合物、サリチル酸化合物、ホウ素系
錯体、カルボン酸系化合物など、公知の正帯電性、負帯
電性の帯電制御剤を使用することができる。

【００４１】次に、上記の手順・材料で作製したカラー
トナーの帯電量の測定を印刷試験を行う。まず、カラー
トナーの帯電量は、ブローオフ帯電量測定器（ＴＢ−２
００；東芝ケミカル製商品名）を用いて測定する。

【００４２】次に、画像形成装置としてプロセス速度１
１００ｍｍ／ｓの高速現像タイプのカラーレーザプリン
タ、例えば、Ｆ６７０８Ｂ（富士通社製商品名；５０枚
／分），50枚/ 分）を用いて、例えば、１０万枚以上の
印刷を行い、画像の安定性の評価を行う。

【００４３】ここで、図２を参照して、使用したカラー
レーザプリンタの概念的構成を説明する。図２参照図２は印刷試験に用いたカラーレーザプリンタの概念的
構成図であり、アモルファスシリコンからなる感光体１
０の周辺に、帯電器２０、露光手段３０、現像手段４
０、転写器５０、クリーナ６０、除電器７０、キセノン
フラッシュランプ８１を有するフラッシュ定着器８０等
が配設されている。

【００４４】現像手段４０は現像剤容器４１、現像ロー
ラ４３及び図示せぬ攪拌羽等を含み、現像剤容器４１内
のトナー粒子ＴＯとキャリア粒子ＣＡを接触させて所定
の帯電量がトナーに付与されるようになっている。ま
た、本発明のカラートナーはトナーホッパー４５にあら
かじめセットされ、印刷に伴って、現像容器内のトナー
濃度が低下すると、トナーホッパー４５からカラートナ
ーが現像容器４１に補給される。

【００４５】以上の事項を前提として、以下において、
本発明の具体的実施例を説明するが、本発明の実施例の
効果を明らかにするために、比較例も合わせて説明す
る。（実施例１）まず、イエロートナーを作製するために、結着樹脂：ポリエステル樹脂( 花王製）８８重量部着色剤：イエロー顔料（ＴｏｎｅｒＹｅｌｌｏｗＨＧ；クラリアント製商品名）５重量部負帯電制御剤：Ｅ−８９( オリエント化学社製商品名）２重量部以上の材料をヘンシェルミキサーに投入し、予備混合を
行った後、エクストルーダーにより混練し、次にハンマ
ーミルにて粗粉砕し、さらにジェットミルにて微粉砕
し、気流分級機にて分級を行い、体積平均粒径が約８．
５μｍのイエロートナーを得る。

【００４６】次に、着色剤としてイエロー顔料の代わり
にシアン顔料（ＬｉｏｎｏｌＢｌｕｅＥＳ；東洋イ
ンキ製商品名）を５重量部添加する以外はイエロートナ
ーと全く同じ工程によってシアントナーを作製する。

【００４７】次いで、イエロートナーの表面改質を行う
ために、上記の工程で作製されたイエロートナー１００
重量部に対して、疎水性シリカ（Ｈ２０００／４；クラリアント社製商品名）０．３重量部酸化チタン（ＳＴＴ３０Ａ；チタン工業社製商品名）０．７重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に疎
水性シリカと酸化チタンを付着させる。

【００４８】この様に表面改質されたイエロートナー５
重量部とシリコーン系樹脂コートマグネタイトキャリア
（関東電化工業製）９５重量部をボールミルで混合する
ことにより得た２成分現像剤としての帯電量を上述の様
に測定したところ、−１７．１μＣ／ｇであった。

【００４９】次いで、シアントナーの表面改質を行うた
めに、上記の工程で作製されたシアントナー１００重量
部に対して、疎水性シリカ（Ｈ２０００／４；クラリアント社製商品名）０．７重量部酸化チタン（ＳＴＴ３０Ａ；チタン工業社製商品名）０．３重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に疎
水性シリカと酸化チタンを付着させる。

【００５０】この様に表面改質されたシアントナー５重
量部とシリコーン系樹脂コートマグネタイトキャリア
（関東電化工業製）９５重量部をボールミルで混合する
ことにより得た２成分現像剤としての帯電量を上述の様
に測定したところ、−１７．３μＣ／ｇであった。

【００５１】次いで、上述の様に表面改質されたイエロ
ートナー及びシアントナーを、表面改質されたイエロートナー５０重量部表面改質されたシアントナー５０重量部の比率でヘンシェルミキサを用いて混合して、緑色のカ
ラートナーを得た。

【００５２】この緑色トナーとキャリアからなる２成分
現像剤を使用し，上述のカラーレーザプリンタを使用し
て１０枚の印刷試験を行い、トナー比電荷、印刷画像の
濃度、及び、彩度を調査した。ここでの２成分現像剤
は、上述の工程で製造したカラートナー5 重量部とシリ
コーン系樹脂コートマグネタイトキャリア（関東電化工
業製）９５重量部をボールミルで混合したものを使用し
た。

【００５３】次に、この緑色トナーについて、パーティ
クルアナライザ（ＰＴ１０００；横河電気社製商品名）
を用いてトナーの表面改質剤の濃度分布を、特開２００
１−３４００６号公報に記載の方法に従って測定した。

【００５４】再び、図１参照図１は、トナーの表面改質剤の濃度分布の測定結果を示
す図であり、各トナー粒子の対応するプロットが２つの
群に分かれていることから、酸化チタン濃度に比べて疎
水性シリカ濃度が相対的に高いトナー（イエロートナ
ー）と疎水性シリカ濃度に比べて酸化チタン濃度が相対
的に高いトナー（シアントナー）とから構成されている
ことが明らかである。なお、図におけるＴｉ及びＳｉ
は、夫々ＴｉＯ₂及びＳｉＯ₂の重量として示してい
る。

【００５５】この緑色トナーを用いて１０万枚の印刷を
行ったところ、トナー比電荷の変動割合は２０％以内で
あり，鮮やかな色調の画像を安定に印刷できることを確
認した。

【００５６】（実施例２）使用する個々のカラートナー
としては、上記の実施例１と同様に製造したシアントナ
ーと、着色剤としてイエロー顔料の代わりにマゼンタ顔
料（ＴｏｎｅｒＭａｇｅｎｔａＥＢ；クラリアント製
商品名）を５重量部添加する以外は上記のイエロートナ
ーと同じ工程によって得たマゼンタトナーを用いる。

【００５７】このマゼンタトナー１００重量部に対し
て、酸化チタン（ＳＴＴ３０Ａ；チタン工業社製商品名）１．０重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に酸
化チタンを付着させる。

【００５８】この様に表面改質されたマゼンタトナー５
重量部とシリコーン系樹脂コートマグネタイトキャリア
（関東電化工業製）９５重量部をボールミルで混合する
ことにより得た２成分現像剤としての帯電量を上述の様
に測定したところ、−１６．８μＣ／ｇであった。

【００５９】一方、シアントナーについては、シアント
ナー１００重量部に対して、疎水性シリカ（Ｈ２０００／４；クラリアント社製商品名）０．５重量部酸化チタン（ＳＴＴ３０Ａ；チタン工業社製商品名）０．５重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に疎
水性シリカと酸化チタンを付着させる。

【００６０】この様に表面改質されたシアントナー５重
量部とシリコーン系樹脂コートマグネタイトキャリア
（関東電化工業製）９５重量部をボールミルで混合する
ことにより得た２成分現像剤としての帯電量を上述の様
に測定したところ、−１６．２μＣ／ｇであった。

【００６１】次いで、上述の様に表面改質されたマゼン
タトナー及びシアントナーを、表面改質されたマゼンタトナー８０重量部表面改質されたシアントナー２０重量部の比率でヘンシェルミキサを用いて混合して、赤紫色の
カラートナーを得た。

【００６２】この赤紫色トナー5 重量部とシリコーン系
樹脂コートマグネタイトキャリア（関東電化工業製）９
５重量部をボールミルで混合した２成分現像剤を使用
し，上述のカラーレーザプリンタを使用して１０枚の印
刷試験を行い，トナー比電荷、印刷画像の濃度、及び、
彩度を調査した。

【００６３】この赤紫色トナーを用いて１０万枚の印刷
を行ったところ、この場合もトナー比電荷の変動割合は
２０％以内であり，鮮やかな色調の画像を安定に印刷で
きることを確認した。

【００６４】（実施例３）使用する個々のカラートナー
としては、上記の実施例１と同様に製造したイエロート
ナーと、上記の実施例２と同様に製造したマゼンタトナ
ーと、着色剤としてイエロー顔料の代わりにカーボンブ
ラック（モガールＬ；ＣＡＢＯＴ社製商品名）を１０重
量部添加する以外は上記のイエロートナーと同じ工程に
よって作製したブラックトナーを使用する。

【００６５】この場合も上記の実施例１と全く同様に、
イエロートナー１００重量部に対して、疎水性シリカ（Ｈ２０００／４；クラリアント社製商品名）０．３重量部酸化チタン（ＳＴＴ３０Ａ；チタン工業社製商品名）０．７重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に疎
水性シリカと酸化チタンを付着させる。

【００６６】また、マゼンタトナーに対しても上記の実
施例２と全く同様に、マゼンタトナー１００重量部に対
して、酸化チタン（ＳＴＴ３０Ａ；チタン工業社製商品名）１．０重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に酸
化チタンを付着させる。

【００６７】一方、ブラックトナーについては、ブラッ
クトナー１００重量部に対して、疎水性シリカ（Ｈ２０００／４；クラリアント社製商品名）１．０重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に疎
水性シリカを付着させる。

【００６８】この様に表面改質されたブラックトナー５
重量部とシリコーン系樹脂コートマグネタイトキャリア
（関東電化工業製）９５重量部をボールミルで混合して
作製した２成分現像剤としての帯電量を上述の様に測定
したところ、−１７．２μＣ／ｇであった。

【００６９】次いで、上述の様に表面改質されたイエロ
ートナー、マゼンタトナー、及び、ブラックトナーを、表面改質されたイエロートナー３０重量部表面改質されたマゼンタトナー６０重量部表面改質されたブラックトナー１０重量部の比率でヘンシェルミキサを用いて混合して、レンガ色
のカラートナーを得た。

【００７０】このレンガ色トナー5 重量部とシリコーン
系樹脂コートマグネタイトキャリア（関東電化工業製）
９５重量部をボールミルで混合した２成分現像剤を使用
し，上述のカラーレーザプリンタを使用して１０枚の印
刷試験を行い，トナー比電荷、印刷画像の濃度、及び、
彩度を調査した。

【００７１】このレンガ色トナーを用いて１０万枚の印
刷を行ったところ、この場合もトナー比電荷の変動割合
は２０％以内であり，鮮やかな色調の画像を安定に印刷
できることを確認した。

【００７２】次に、組み合わせる全てのカラートナーに
対して、全く同じ表面改質材を同量添加した比較例１乃
至比較例３を説明する。（比較例１）ここで使用する個々のカラートナーとして
は、上記の実施の形態と全く同様のイエロートナー及び
シアントナーを用いる。但し、この場合には、イエロー
トナー１００重量部に対して、酸化チタン（ＳＴＴ３０Ａ；チタン工業社製商品名）１．０重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に酸
化チタンを付着させる。

【００７３】この様に表面改質されたイエロートナー５
重量部とシリコーン系樹脂コートマグネタイトキャリア
（関東電化工業製）９５重量部をボールミルで混合して
作製した２成分現像剤としての帯電量を上述の様に測定
したところ、−１３．３μＣ／ｇであった。

【００７４】一方、シアントナー１００重量部に対して
も、イエロートナーと同様に、酸化チタン（ＳＴＴ３０Ａ；チタン工業社製商品名）１．０重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に酸
化チタンを付着させる。

【００７５】この様に表面改質されたシアントナー５重
量部とシリコーン系樹脂コートマグネタイトキャリア
（関東電化工業製）９５重量部をボールミルで混合して
作製した２成分現像剤としての帯電量を上述の様に測定
したところ、−１１．２μＣ／ｇであった。

【００７６】次いで、上述の様に表面改質されたイエロ
ートナー及びシアントナーを、表面改質されたイエロートナー５０重量部表面改質されたシアントナー５０重量部の比率でヘンシェルミキサを用いて混合して、青緑色の
カラートナーを得た。

【００７７】この青緑色トナー5 重量部とシリコーン系
樹脂コートマグネタイトキャリア（関東電化工業製）９
５重量部をボールミルで混合して作製した２成分現像剤
を使用し，上述のカラーレーザプリンタを使用して１０
枚の印刷試験を行い、印刷画像の濃度及び彩度を調査し
た。

【００７８】この青緑色トナーを用いて印刷を行ったと
ころ、最初は濃い青緑色の画像が得られたが、徐々に色
調が緑色に変化し、さらに印刷を続け１０万枚後は黄緑
色の画像となり、現像安定性、色調安定性の低いトナー
であることが明らかである。

【００７９】これは、トナーの帯電性を精密に制御でき
ておらず、帯電量の異なるトナーを組み合わせたためで
あり、帯電量の小さなシアントナーの消費率が高くなる
ためと考えられる。

【００８０】（比較例２）使用する個々のカラートナー
としては、上記の実施例２と全く同様のマゼンタトナー
とシアントナーを使用する。但し、この場合には、マゼ
ンタトナー１００重量部に対して、疎水性シリカ（Ｈ２０００／４；クラリアント社製商品名）０．５重量部酸化チタン（ＳＴＴ３０Ａ；チタン工業社製商品名）０．５重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に疎
水性シリカ及び酸化チタンを付着させる。

【００８１】この様に表面改質されたマゼンタトナー５
重量部とシリコーン系樹脂コートマグネタイトキャリア
（関東電化工業製）９５重量部をボールミルで混合して
作製した２成分現像剤としての帯電量を上述の様に測定
したところ、−１８．３μＣ／ｇであった。

【００８２】一方、シアントナーについては、上記の実
施例２と全く同様に、シアントナー１００重量部に対し
て、疎水性シリカ（Ｈ２０００／４；クラリアント社製商品名）０．５重量部酸化チタン（ＳＴＴ３０Ａ；チタン工業社製商品名）０．５重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に疎
水性シリカと酸化チタンを付着させる。

【００８３】次いで、上述の様に表面改質されたマゼン
タトナー及びシアントナーを、上記の実施例２と同様
に、表面改質されたマゼンタトナー８０重量部表面改質されたシアントナー２０重量部の比率でヘンシェルミキサを用いて混合して、紫色のカ
ラートナーを得た。

【００８４】この紫色トナー5 重量部とシリコーン系樹
脂コートマグネタイトキャリア（関東電化工業製）９５
重量部をボールミルで混合した２成分現像剤を使用し，
上述のカラーレーザプリンタを使用して１０枚の印刷試
験を行い、印刷画像の濃度及び彩度を調査した。

【００８５】この紫色トナーを用いて印刷を行ったとこ
ろ、最初、青紫の画像が得られたが、徐々に色調が赤み
にシフトし、さらに印刷を続け１０万枚後には赤紫色の
画像となり、現像安定性、色調安定性の低いトナーであ
ることが明らかである。

【００８６】この比較例２の場合にも、トナーの帯電性
を精密に制御できておらず、帯電量の異なるトナーを組
み合わせたためであり、帯電量の小さなシアントナーの
消費率が高くなるためと考えられる。

【００８７】（比較例３）使用する個々のカラートナー
としては、上記の実施例３と全く同様のイエロートナ
ー、マゼンタトナー、及び、カーボンブラックを使用す
る。但し、この場合には、イエロートナー１００重量部
に対して、疎水性シリカ（Ｈ２０００／４；クラリアント社製商品名）１．０重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に疎
水性シリカを付着させる。

【００８８】この様に表面改質されたイエロートナー５
重量部とシリコーン系樹脂コートマグネタイトキャリア
（関東電化工業製）９５重量部をボールミルで混合して
作製した２成分現像剤としての帯電量を上述の様に測定
したところ、−２３．５μＣ／ｇであった。

【００８９】また、マゼンタトナー１００重量部に対し
ても、疎水性シリカ（Ｈ２０００／４；クラリアント社製商品名）１．０重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に疎
水性シリカを付着させる。

【００９０】この様に表面改質されたマゼンタトナー５
重量部とシリコーン系樹脂コートマグネタイトキャリア
（関東電化工業製）９５重量部をボールミルで混合して
作製した２成分現像剤としての帯電量を上述の様に測定
したところ、−２０．８μＣ／ｇであった。

【００９１】一方、ブラックトナー１００重量部に対し
ても、実施例３と全く同様に、疎水性シリカ（Ｈ２０００／４；クラリアント社製商品名）１．０重量部を添加し、ヘンシェルミキサを用いて攪拌し、表面に疎
水性シリカを付着させる。

【００９２】次いで、上述の様に表面改質されたイエロ
ートナー、マゼンタトナー、及び、ブラックトナーを、
上記の実施例３と同様に、表面改質されたイエロートナー３０重量部表面改質されたマゼンタトナー６０重量部表面改質されたブラックトナー１０重量部の比率でヘンシェルミキサを用いて混合して、レンガ色
のカラートナーを得た。

【００９３】このレンガ色トナー5 重量部とシリコーン
系樹脂コートマグネタイトキャリア（関東電化工業製）
９５重量部をボールミルで混合した２成分現像剤を使用
し，上述のカラーレーザプリンタを使用して１０枚の印
刷試験を行い、印刷画像の濃度及び彩度を調査した。

【００９４】このレンガ色トナーを用いて印刷を行った
ところ、最初、レンガ色の画像が得られたが、徐々に黒
みが低下し、色調が黄味の強い朱色に変化し、さらに印
刷を続けるとトナーが過剰帯電を起こし、１０万枚後に
は画像濃度の低下により薄い朱色の画像となり、現像安
定性、色調安定性の低いトナーであることが明らかであ
る。

【００９５】この比較例３においても、トナーの帯電性
を精密に制御できておらず、帯電量の異なるトナーを組
み合わせたためであると考えられ、帯電量の小さなブラ
ックトナーの消費率が高くなるためと考えられる。

【００９６】

【表１】

【表２】表１は、上記の各カラートナー及びブラックトナーの組
成比を纏めたものであり、また、表２は、上記の実施例
１乃至実施例３、及び、比較例１乃至比較例３の結果を
纏めたものである。

【００９７】表２から明らかなように、実施例１乃至実
施例３における現像剤を構成する各トナーの内、最大の
帯電量のトナーの帯電量と最小の帯電量のトナーの帯電
量との差の最小の帯電量のトナーの帯電量に対する比は
１．２％〜３．７％であり、各トナーの帯電性、電気抵
抗が均一なため、混合されたトナーが均等に消費され、
印刷画像が安定している。

【００９８】また、本発明のカラートナーを使用するこ
とにより、鮮やかな色調の画像を安定に印刷できること
が確認でき、また、イエロートナー、マゼンタトナー、
シアントナー、ブラックトナーの混合割合を変えること
により、緑色、朱色、紫色、レンガ色等、様々な色を安
定して印刷できるようになることが明らかになった。

【００９９】一方、比較例１乃至比較例３においては、
トナー表面に同じ表面改質剤を付着させているので、各
比較例１乃至比較例３における現像剤を構成する各トナ
ーの内、最大の帯電量のトナーの帯電量と最小の帯電量
のトナーの帯電量との差の最小の帯電量のトナーの帯電
量に対する比は２０．１％〜３６．６％であり、各トナ
ーの帯電性が不均一となるため、混合したトナーが不均
等に消費され、印刷画像の色調変化、画像濃度の低下、
非印字部へのトナー付着、帯電性の大きな変動、トナー
飛散等の問題が発生する。

【０１００】以上、本発明の実施の形態及び実施例を説
明してきたが、本発明は上記の実施の形態及び実施例に
記載した構成及び条件に限られるものではなく、各種の
変更が可能である。例えば、本発明の最大の帯電量のト
ナーの帯電量と最小の帯電量のトナーの帯電量との差の
最小の帯電量のトナーの帯電量に対する比は、上記の数
値に限られるものではなく、２０％以下であれば良く、
より好適には、１５％以下であることが望ましい。

【０１０１】また、上記の実施例の説明においては、カ
ラートナーとしてイエロー、マゼンタ、及び、シアンの
３つの色相のトナーを組み合わせて用いているが、これ
とは異なった色相体系のカラートナーを用いても良いも
のである。

【０１０２】また、上記の実施例の説明においては、カ
ラートナーの帯電極性がマイナス帯電同士のトナーを組
み合わせているが、カラートナーの帯電極性がプラス帯
電同士のトナーを組み合わせた場合においても良好な結
果が得られる。

【０１０３】ここで、改めて本発明の詳細な特徴を説明
する。（付記１）少なくとも結着樹脂および着色剤からなる
互いに色相が異なる３種類以上のカラートナー及びブラ
ックトナーから選ばれた２種類以上のトナーを混合する
ことにより得られるカラートナーであり、かつ、該２種
類以上のカラートナーの表面に種類及び組成の少なくと
も一方が異なる表面改質剤を付着させたことを特徴とす
る電子写真用カラートナー。（付記２）上記２種類以上のカラートナーの内、最大
の単位重量当たりの帯電量を有するカラートナーと、最
小の単位重量当たりの帯電量を有するカラートナーとの
単位重量当たりの帯電量の差を、前記最小の単位重量当
たりの帯電量を有するカラートナーの単位重量当たりの
帯電量に対する比が、２０％以下であることを特徴とす
る付記１記載の電子写真用カラートナー。（付記３）上記色相が異なる３種類以上のカラートナ
ーが、イエロートナー、マゼンタトナー、及び、シアン
トナーであることを特徴とする付記１または２に記載の
電子写真用カラートナー。（付記４）上記表面改質剤の添加量が、各カラートナ
ー１００重量部に対して、０．１〜５重量部であること
を特徴とする付記１乃至３のいずれか１に記載の電子写
真用カラートナー。（付記５）上記表面改質剤が、シリカ、アルミナ、酸
化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、
チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜
鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸
化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモ
ン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウ
ム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化硅素、窒化硅
素から選ばれる無機微粒子であることを特徴とする付記
１乃至４のいずれか１に記載の電子写真用カラートナ
ー。（付記６）記録媒体上へのトナー画像定着が行われる
画像形成装置にセットされて使用されるトナーカートリ
ッジであって、付記１乃至５のいずれか１に記載のカラ
ートナーを収納していることを特徴とするトナーカート
リッジ。（付記７）記録媒体上へのトナー画像定着が行われる
画像形成装置であって、付記１乃至５のいずれか１に記
載のカラートナーを使用することを特徴とする画像形成
装置。

【０１０４】

【発明の効果】本発明によれば、複数のカラートナーと
ブラックトナーから選ばれた２種類以上のトナーを混合
して現像剤を構成する際に、各トナーの表面に種類或い
は添加量の少なくとも一方が異なる表面改質剤を添加し
て、各トナーの帯電量とほぼ等しくしているので、混合
されたトナーが均等に消費され、安定した印刷画像を得
ることができ、ひいては、高画質の画像形成装置の普及
に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の緑色トナーの表面改質剤の
濃度分布の測定結果の説明図である。

【図２】２成分現像方式の画像形成装置の概略的構成の
説明図である。

【符号の説明】

１０感光体２０帯電器３０露光手段４０現像手段４１現像剤容器４３現像ローラ４５トナーホッパー５０転写器６０クリーナ７０除電器８０フラッシュ定着器８１キセノンフラッシュランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者胡勝治神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA08 AA18 AA21 CA21 CB07 CB08 CB11 CB13 CB18 EA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも結着樹脂および着色剤からな
る互いに色相が異なる３種類以上のカラートナー及びブ
ラックトナーから選ばれた２種類以上のトナーを混合す
ることにより得られるカラートナーであり、かつ、該２
種類以上のカラートナーの表面に種類及び組成の少なく
とも一方が異なる表面改質剤を付着させたことを特徴と
する電子写真用カラートナー。
【請求項２】上記２種類以上のカラートナーの内、最
大の単位重量当たりの帯電量を有するカラートナーと、
最小の単位重量当たりの帯電量を有するカラートナーと
の単位重量当たりの帯電量の差を、前記最小の単位重量
当たりの帯電量を有するカラートナーの単位重量当たり
の帯電量に対する比が、２０％以下であることを特徴と
する請求項１記載の電子写真用カラートナー。
【請求項３】上記表面改質剤が、シリカ、アルミナ、
酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウ
ム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸
化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ
土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アン
チモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バ
リウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化硅素、窒
化硅素から選ばれる無機微粒子であることを特徴とする
請求項１または２に記載の電子写真用カラートナー。
【請求項４】記録媒体上へのトナー画像定着が行われ
る画像形成装置にセットされて使用されるトナーカート
リッジであって、請求項１乃至３のいずれか１項に記載
のカラートナーを収納していることを特徴とするトナー
カートリッジ。
【請求項５】記録媒体上へのトナー画像定着が行われ
る画像形成装置であって、請求項１乃至３のいずれか１
項に記載のカラートナーを使用することを特徴とする画
像形成装置。