JP2003107778A - カラートナー及びこれを用いる画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性粒子の添加量を抑制しても適度な電気
抵抗を得ることができ、鮮明な色調の画像を得られるカ
ラートナーを提供する。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂と、着色剤と、電気
抵抗が１〜１００Ω・ｃｍであり、アスペクト比が１０
以上で長軸の長さが４μｍ以下であり、かつ含有率を２
０ｗｔ％以下にして前記結着樹脂中に分散されている導
電性粒子とを、含む電子写真用のカラートナーである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真法で使用さ
れるカラートナーに関し、特に電気抵抗の均一化を図り
好ましい帯電性を維持して鮮明な定着画像が得られるカ
ラートナーに関する。

【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る。この電子写真法を用いる技
術として、例えば米国特許第２２９７６９１号公報等に
記載されるように、光導電性絶縁体を用いた方式が広く
使用されている。

【０００３】上記方式では、コロナ放電や電荷供給ロー
ラによって帯電させた光導電性絶縁体上にレーザ、ＬＥ
Ｄなどの光を照射することによって静電潜像を形成す
る。次に顔料や染料により着色したトナーと称される樹
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得る。さらに、このトナ
ー画像は紙やフィルム等の記録媒体上へ転写される。

【０００４】ただし、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
体上に定着させる必要がある。

【０００５】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。

【０００６】上記のようにトナーの定着とは、熱可塑性
樹脂（以下、本明細書では結着樹脂と称す）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
固着することである。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。

【０００７】前述した従来における電子写真法による現
像の際には、前記トナーを磁性キャリア或いはブレード
により摩擦帯電させたものを現像剤として用いている。
そして、最近のカラー化への要請に対応して、有色のト
ナーが提供されるようなっている。

【０００８】通常、黒トナーは色剤としてカーボンを含
有している。カーボンは適度な導電性を有するので、黒
トナーの電気抵抗は好ましい状態に維持される。よっ
て、黒トナーは現像性が良く、いわゆるエッジ効果が抑
制され、また、連続印刷時での過剰帯電も防止できる。

【０００９】しかし、カラートナーの場合には、黒トナ
ーのように黒色であるカーボンを添加することができな
い。よって、一般にカラートナーは黒トナーと比較して
電気抵抗が高くなる傾向があり、現像不良となり易いと
いう欠点を有している。

【００１０】上記欠点を解消するため、カラートナー表
面に導電性を有する粒子を外添して、電気抵抗を下げ、
現像性の向上を図る技術が従来から採用されている。し
かし、上記導電性粒子はカラートナーの表面に単に外添
され静電的に付着しているだけである。例えばカラート
ナーがキャリアと混合されると、この導電性粒子はカラ
ートナーから脱離し易い。導電性粒子がカラートナー表
面から脱離すると、当然に電気抵抗が上がり、現像剤の
特性が変化して、安定的に現像できないという問題を生
じる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記導電性粒
子の離脱という問題に対処する観点から、導電性粒子を
トナーの結着樹脂内に分散させた状態で添加（内添）
し、カラートナーの電気抵抗を下げる技術について提案
がされている。

【００１２】しかしながら、上記技術で適正な電気抵抗
を得ようとすると導電性粒子をカラートナーに対して２
０ｗｔ％以上含有させることが必要である。導電性粒子
は色への影響が少ないように一般に白色系のものが使用
されているが、２０ｗｔ％以上もの含有率になると、カ
ラートナーが白く濁り、定着画像の彩度が低下するとい
う問題が発生する。

【００１３】なお、例えば１Ω・cm以下であるような低
い電気抵抗を有する金属粉等を導電性粒子として用いる
と２０ｗｔ％以下の含有率に抑制して、カラートナーの
電気抵抗を下げることができる。しかし、この場合には
電気抵抗が低くなり過ぎる傾向があり、特にカラートナ
ー表面に金属粉等が露出した場合にはカラートナーに保
持された電荷がリークしてしまい、安定な帯電性が得ら
れなくなるという別の問題を招来することになる。

【００１４】さらに、２色以上のカラートナーを同時に
印刷するカラープリンタにおいて、カラートナー毎に電
気抵抗が異なると、現像バイアス電圧等の現像条件を変
える必要ある。このような現像条件の変化は現像時での
制御を煩雑なものとし、また、連続印刷に伴う現像特性
も変化する場合が多い。さらに、カラートナーの色毎に
補正条件を設定することが必要となるので、色に拘わら
ず電気抵抗を均一化できるカラートナーの提供が望まれ
ている。

【００１５】本発明は上記のような従来の実情に鑑みて
なされたものであり、本発明の主な目的は導電性粒子の
添加量を抑制しても適度な電気抵抗を得ることができ、
鮮明な色調の画像を得られるカラートナーを提供するこ
とにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は請求項１に記
載の如く、少なくとも結着樹脂と、着色剤と、電気抵抗
が１〜１００Ω・ｃｍであり、アスペクト比が１０以上
で長軸の長さが４μｍ以下であり、かつ含有率を２０ｗ
ｔ％以下にして前記結着樹脂中に分散されている導電性
粒子とを含む電子写真用のカラートナーにより達成され
る。

【００１７】請求項１記載の発明によれば、カラートナ
ー中にアスペクト比が１０以上であり棒形状となる導電
性粒子が含有されているので、その添加量を従来より少
量に抑制しても互いの接触点が多くなり効率的に電気抵
抗の低減を図ることができる。よって、本カラートナー
では導電性粒子の含有率を２０ｗｔ％以下に抑制できる
ので現像性に優れた鮮明な画像を得ることができる。

【００１８】なお、上記導電性粒子の形状が細長ければ
細長い程、すなわちアスペクト比が大きい程、少量の添
加量でカラートナーの電気抵抗を低減する効果が顕著と
なる。ただし、導電性粒子の長軸が長過ぎるとトナー表
面に露出する確率が増え、トナー中の電荷が抜け易くな
るので長軸の長さは４μｍ以下とすることが好ましい。
また、この導電性粒子の含有率を確実に２０ｗｔ％以下
とし、かつ過度に電気抵抗が低下しないようにするため
は、電気抵抗が１〜１００Ω・ｃｍであるものを用いる
ことが望ましいことを本願発明者は見出した。

【００１９】また、請求項２に記載される如く、請求項
１に記載のカラートナーにおいて、前記導電性粒子は、
ＺｎＯ，ＴｉＯ_２，ＳｎＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｉｎ
_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２，ＭｇＯ，ＢａＯ，ＭｏＯ_３，ＷＯ及
びＭｏＯ_３からなる群から選択した金属酸化物を用いる
ことができる。

【００２０】請求項２記載の発明によれば、前記金属酸
化物が所望の電気抵抗を備えかつカラートナーの色に与
える影響が小さい色を有しているため、良好な現像性と
鮮やかな画像を形成できる。

【００２１】また、請求項３に記載の如く、請求項２に
記載のカラートナーにおいて、前記導電性粒子はＴｉＯ
_２又はＳｎＯ_２であり、該導電性粒子には長軸長さが１
μｍ以上であり、短軸長さが０．１μｍ以下である粒子
が全粒子の５０ｗｔ％以上含有されていることが好まし
い。

【００２２】請求項３に記載の発明で、棒状の酸化チタ
ン或いは酸化スズは、特に少量で電気抵抗制御に効果的
であり、さらに長軸の長さが１μm以上、短軸の長さが
0.１μm以下である棒形状のものが粒子全体の５０ｗｔ
％以上存在するときに顕著な効果を発揮する。よって、
このような条件を満たす導電性粒子を含有するカラート
ナーはより確実に良好な現像性と鮮やかな画像を形成で
きる。

【００２３】また、請求項４に記載の如く、請求項３に
記載のカラートナーにおいて、前記ＴｉＯ_２は、ＳｎＯ
_２及び／又はＳｂ_２Ｏ_３からなるコート層を表面に有す
る構成とするのが好ましい。

【００２４】請求項４に記載の発明によれば、導電性粒
子となる二酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子の表面に導電性
のコート層が形成されるので、導電性粒子の含有率を抑
制しつつ確実に良好な現像性と鮮やかな画像形成を実現
できるようなる。これは、上記コート層が特に電気抵抗
制御に効果的であり、導電性粒子の添加量を抑制できる
ためである。

【００２５】また、前記コート層は前記ＳｎＯ_２及びＳ
ｂ_２Ｏ_３により形成でき、Ｓｂ_２Ｏ _３を１０〜２５ｗｔ
％含有していることが好ましい。Ｓｂ_２Ｏ_３の含有率が
このような範囲である時にＴｉＯ_２の電気抵抗を最も効
果的に低減できる。

【００２６】また、導電性粒子ＳｎＯ_２を用いる場合に
は、Ｓｂ_２Ｏ_３からなるコート層を表面に有するもの用
いることが好ましい。この場合も同様に、導電性を有す
るコート層が特に電気抵抗制御に効果的であり、添加量
を抑制できる。

【００２７】本発明の範疇には請求項５に記載の如く、
記録媒体上へカラートナーによる定着画像を形成する画
像形成装置であって、請求項１から４のいずれかに記載
のカラートナーを用いる画像形成装置も含む。

【００２８】請求項５に記載の発明によれば、上記のよ
うに電気抵抗を適性にしたカラートナーを用いるので、
現像性に優れ、鮮明な画像が形成できる画像形成装置を
提供できる。

【００２９】なお、記録媒体上へカラートナーによる定
着画像を形成す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から４のいず
れかに記載のカラートナーを収納しているものは上記画
像形成装置に適用できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例のカラ
ートナーについて具体的に説明する。

【００３１】本カラートナーは、電子写真方式を採用す
る従来と同様の構成を有する複写機、プリンタ、ファク
シミリ等の画像形成装置で使用することができる。

【００３２】本カラートナーは、基材となる結着樹脂に
着色剤及び導電性粒子を少なくとも含み、必要により帯
電制御剤、外添剤等の助剤が添加されて最終的な形態に
調整される。

【００３３】上記導電性粒子は、定着画像の色に影響を
及ぼさない色であることが好ましく、さらにアスペクト
比が１０以上であるような棒状の形態を有していること
が望ましい。このように棒状の形態を有することによ
り、従来のように球形状である導電性粒子よりも相互に
接触する確率が大幅に増すのでその添加量を抑制でき
る。この棒状の導電性粒子相互の接触確率を高めるとい
う観点から、上記のようにアスペクト比を１０以上とす
る。但し、この導電性粒子の長軸があまり長いとトナー
作製時での混合が困難となったり、また導電性粒子がト
ナー表面に露出する場合があるので、長軸の長さは最大
でも４μｍとすることが奨励される。

【００３４】また、上記棒状の導電性粒子は１〜１００
Ω・ｍの適度な電気抵抗を有するものを用いることによ
り、トナーに対する添加量を２０ｗｔ％以下に抑制して
も好ましい帯電状態を維持できる。

【００３５】上記導電性粒子としては、例えばＺｎＯ，
ＴｉＯ_２，ＳｎＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｉｎ_２Ｏ_３，ＳｉＯ
_２，ＭｇＯ，ＢａＯ，ＭｏＯ_３，ＷＯ、及びＭｏＯ_３か
らなる群から選択されたカラートナーの色に与える影響
が小さい色の金属酸化物を用いることができる。これら
の金属酸化物は、単独又は複数組合せて用いることがで
きる。

【００３６】上記金属酸化物では、特に、ＴｉＯ_２或い
はＳｎＯ_２を好適に用いることができ、この場合は長軸
の長さを１〜４μｍとし、短軸の長さが０．１μｍを越
えない棒状形状とすることが好ましい。そして、この範
囲に入る棒状形状がＴｉＯ_２或いはＳｎＯ_２全体に対し
て少なくとも５０ｗｔ％以上含むように調製することに
より、上記電気抵抗の調整機能をより確実なものにでき
る。

【００３７】また、ＴｉＯ_２を用いる場合には、その表
面に酸化錫（ＳｎＯ_２）及び／又は酸化アンチモン（Ｓ
ｂ_２Ｏ_３）からなるコート層を形成することが好まし
い。このコート層は導電性を有し、ＴｉＯ_２表面の電気
抵抗を効果的に制御できるのでＴｉＯ_２の含有率を抑制
することに寄与する。

【００３８】そして、酸化錫（ＳｎＯ_２）と酸化アンチ
モン（Ｓｂ_２Ｏ_３）とを併用する場合には、酸化アンチ
モン（Ｓｂ_２Ｏ_３）がコート層の１０〜２５ｗｔ％含有
されるように調製すると、ＴｉＯ_２の含有率をさらに抑
制しても十分な電気抵抗を得ることができきる。

【００３９】同様の理由から、導電性粒子としてＳｎＯ
_２を用いる場合には、コート層をＳｂ_２Ｏ_３で形成する
ことが好ましい。

【００４０】本カラートナーに含まれる他の構成は、従
来のカラートナーに用いていたものを同様に採用でき
る。本トナーに用いるバインダ樹脂については特に限定
はなく、一般的なポリエステル樹脂、スチレン−アクリ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂、
ウレタン、ウレア、ナイロン等を用いることができる。

【００４１】また、本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る。これら
を組合せて使用してもよい。

【００４２】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．ａｚｏｉｃ Ｂｌｕｅ３）、
クロムイエロー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１４０９０）、ウルト
ラマリンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７７１０３) 、デュポ
ンオイルレッド（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２６１０５) 、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．５２０１５) 、フタロ
シアニンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７４１６０)、マラカ
イトグリーンオクサレート（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４２００
０) 、食用赤色２号（アマランス、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１６
１８５）、食用赤色３号（エリスロシン、Ｃ．Ｉ．Ｎ
ｏ．４５４３０）、食用赤色４０号（アルラレッドＡ
Ｃ、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１６０３５）、食用赤色１０２号
（ニューコクシン、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１６２５５）、食用
赤色１０４号（フロキシン、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４５４１
０）、食用赤色１０５号（ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．Ｎ
ｏ．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．１９１４０）、食用黄
色５号（サンセットイエローＦＣＦ、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１
５９８５）、〈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。

【００４３】上述した本カラートナーは、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、導電性粒子については０．１〜２０重量部、好
ましくは１〜１５重量部、より好ましくは３〜１０重量
部、着色剤については０．１〜２０重量部を含んで構成
される。上記導電性粒子の添加量は少ないほど、カラー
トナーの色調に悪影響を与えないが、１重量部以上でな
いと抵抗制御の効果を期待できず、好ましくは３重量部
以上とすることでその効果を確認できるようになる。ま
た、１５重量部以下とすることで殆どの色に対する影響
がなくなり、さらに１０重量部以下であれば全く色に対
する悪影響がなくなるのでより好ましい。

【００４４】さらに、本カラートナーには、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、さらに帯電制御剤を添加してもよい。帯
電制御剤は無色ないし淡色のものが好ましい。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用いるこ
とができる。

【００４５】本カラートナーは、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、導電性粒
子及び着色剤、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、
所望の粒度分布のカラートナーを得ることができる。

【００４６】更に本カラートナーの流動性、帯電性等を
調整するために無機微粒子をトナー表面に被覆してもよ
い。ここで使用できる無機微粒子は略球形であり、粒子
径が５ｎｍ〜２μm、好ましくは５ｎｍ〜５００ｎｍの
範囲にあるものを用いることが好ましい。また、その比
表面積はＢＥＴ法により２０ｍ^２／ｇ〜５００ｍ^２／ｇ
であることが好ましい。本カラートナーに混合される無
機微粒子の割合は、トナー１００重量部に対して０．１
重量部〜５重量部であり、好ましくは０．１重量部〜
２．０重量部である。このような無機微粒子としては例
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、窒化硅素等を微粒子化したもの
を使用することができる。これらの中ではシリカ微粒子
を使用することが特に好ましい。なお、上記無機微粒子
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
しい。

【００４７】［導電性粒子の電気抵抗測定方法］ここ
で、本カラートナーに含有される上記導電性粒子が有す
る電気抵抗を測定する方法について説明する。

【００４８】導電性粒子の電気抵抗は下記の方法により
求めることができる。導電性粒子を１００Ｋｇ／ｃｍ^２
の圧力で成型して、円柱状圧粉体（直径２０ｍｍ、厚さ
１〜５ｍｍ）とし、その直流電気抵抗を測定し、下記式
から導電性粒子の電気抵抗（体積固有抵抗）を算出し
た。この電気抵抗は、HV-MEASURE UNIT（KEITHLEY237）
を用いて測定した。

【００４９】 電気抵抗（Ω・ｃｍ）＝測定値×（断面積／厚さ） 以下、実際にカラートナーを製造した実施例１〜９を示
して、好適なカラートナーの構成例を説明する。なお、
実施例のカラートナーの効果を確認するために行った比
較例１〜１０についても合せて示す。 ［カラートナーの製造］以下に示すように実施例１〜９
に示すカラートナーを製造した。

【００５０】 （実施例１） 結着樹脂：ポリエステル樹脂(花王製) ８８重量部 着色剤：銅フタロシアニン顔料 (Lionol Blue ES; 東洋インキ製造製) (C.I.Pigment Blue 15:3) ５重量部 負帯電制御剤：E-89(オリエント化学製) ２重量部 導電性粒子：棒状酸化チタン（FT-1000、石原産業製） ５重量部 （FT1000：８Ω・ｃｍ、長軸の長さ＝１．７μｍ、短軸の長さ＝０．１μｍ） 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のシアントナーを得た。

【００５１】次いで上記シアントナー表面に疎水性シリ
カ微粒子(H2000/4; クラリアント社製)を０．５重量部
添加しヘンシェルミキサーで外添処理を行い青色トナー
の表面に無機微粒子を被覆した。なお、本実施例１にお
ける棒状の酸化チタンの含有率は、上記から明らかなよ
うに５ｗｔ％となる。

【００５２】（実施例２）下記のように着色剤の色と結
着樹脂の量を変更し、また導電性粒子の添加量を増加し
た他は変更せず、実施例１と同様にしてマゼンタトナー
を製造した。 結着樹脂：ポリエステル樹脂(花王製) ８３重量部 着色剤：マゼンタ顔料(Toner Magenta EB、クラリアント製) ５重量部 導電性粒子：棒状酸化チタン（FT-1000、石原産業製） １０重量部 なお、本実施例２における棒状の酸化チタンの含有率は
約１０ｗｔ％となる。

【００５３】（実施例３）下記のように着色剤を変更し
た他は、実施例２と同様にしてイエロートナーを製造し
た。 着色剤：イエロー顔料(Toner Yellow HG、クラリアント製) ５重量部 （実施例４）下記のように導電性粒子を棒状の酸化スズ
に変更した他は、実施例１と同様にしてシアントナーを
製造した。 導電性粒子：棒状酸化スズ（FS-10P、石原産業製） ８重量部 （FS-10P：７０Ω・ｃｍ、長軸の長さ＝１．５μｍ、短軸の長さ＝0.02μｍ） なお、本実施例で用いた上記導電性粒子の表面を例えば
リンと酸化スズ等で被覆処理するとその電気抵抗を８０
〜９０Ω・ｃｍ程度に高めることができる。このように
電気抵抗を８０〜９０Ω・ｃｍに変更した導電性粒子を
用いたシアントナーも本実施例４の類型として試作し
た。

【００５４】（実施例５）用いる導電性粒子を下記のよ
うな特性の棒状の酸化チタンとし、以下のような条件で
実施例２と同様にマゼンタトナーを製造した。 結着樹脂：ポリエステル樹脂(花王製) ７３重量部 着色剤：マゼンタ顔料(Toner Magenta EB、クラリアント製) ５重量部 負帯電制御剤：E-89(オリエント化学製) ２重量部 導電性粒子：棒状酸化チタン ２０重量部 （抵抗１０Ω・ｃｍ、アスペクト比１０、長軸の長さ２μｍ、短軸の長さ０．２ μｍ） なお、本実施例５における棒状の酸化チタンの含有率は
２０ｗｔ％となる。

【００５５】（実施例６）用いる導電性粒子を下記のよ
うな特性の棒状酸化チタンとし、添加量を５重量部とし
て全体で１００重量部となるように結着樹脂の量を調整
した。その他は実施例２と同様にしてマゼンタトナーを
製造した。 導電性粒子：棒状酸化チタン ５重量部 （抵抗１０Ω・ｃｍ、アスペクト比５０、長軸の長さ４μｍ、短軸の長さ０．０ ８μｍ） なお、本実施例６における棒状の酸化チタンの含有率は
５ｗｔ％となる。

【００５６】（実施例７）用いる導電性粒子を下記のよ
うな特性の棒状酸化チタンとし、添加量を８重量部とし
て全体で１００重量部となるように結着樹脂の量を調整
した。その他は実施例２と同様にしてマゼンタトナーを
製造した。導電性粒子：棒状酸化チタン
８重量部（抵抗８Ω・ｃｍ、ア
スペクト比５０、長軸の長さ２μｍ以上であり、短軸の
長さ０．２μｍ以下の酸化チタンの割合が全酸化チタン
に対し５０ｗｔ％）なお、本実施例７における棒状の酸
化チタンの含有率は約８ｗｔ％となる。

【００５７】（実施例８）用いる導電性粒子を下記のよ
うな特性の棒状酸化チタンとし、添加量を５重量部とし
て全体で１００重量部となるように結着樹脂の量を調整
した。その他は実施例２と同様にしてマゼンタトナーを
製造した。 導電性粒子：棒状酸化チタン ５重量部 この酸化チタンの表面に酸化錫（ＳｎＯ_２）及び酸化ア
ンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_３）からなる導電性のコート層を形
成した。このコート層での酸化アンチモンＳｂ _２Ｏ_３の
含有率を１０ｗｔ％とした。また、導電性粒子としての
酸化チタン粒子は長軸の長さ１．７μｍ、短軸の長さ
０．１μｍとした。

【００５８】なお、本実施例８における棒状の酸化チタ
ンの含有率は５ｗｔ％となる。

【００５９】（実施例９）導電性のコートでの酸化アン
チモンＳｂ_２Ｏ_３の含有率を２５ｗｔ％とした以外は、
実施例８と同様にしてマゼンタトナーを製造した。

【００６０】以下において、さら上記実施例１〜９に対
する比較例を示す。

【００６１】（比較例１）上記実施例に対して導電性粒
子を添加しないでトナーを作製した。

【００６２】導電性粒子を使用しなかった以外は、実施
例２と同様にしてマゼンタトナーを作製した。

【００６３】（比較例２）電気抵抗が１Ω・ｃｍ未満で
ある導電性粒子を用いてトナーを作製した。電気抵抗
０．８Ω・ｃｍである導電性粒子に変更した以外は、実
施例２と同様にしてマゼンタトナーを作製した。

【００６４】（比較例３）電気抵抗が１００Ω・ｃｍ以
上である導電性粒子を用いてトナーを作製した。電気抵
抗が１２０Ω・ｃｍである導電性粒子、２００Ω・ｃｍ
である導電性粒子を準備して、２種類のマゼンタトナー
を作製した。このように導電性粒子に変更した以外は、
実施例２と同様にしてマゼンタトナーを作製した。

【００６５】（比較例４）アスペクト比が１０以下であ
る球形に近い導電性粒子を用いてトナーを作製した。ア
スペクト比が２以下である導電性粒子、及び８以下であ
る導電性粒子を準備して、２種類のマゼンタトナーを作
製した。このように球形に近い導電性粒子に変更した以
外は、実施例２と同様にしてマゼンタトナーを作製し
た。

【００６６】（比較例５）長軸の長さ４μｍ以上である
導電性粒子を用いてトナーを作製した。導電性粒子の長
軸の長さを５μm、短軸の長さを０．１μｍの導電性粒
子に変更した以外は、実施例２と同様にしてマゼンタト
ナーを作製した。

【００６７】（比較例６）導電性粒子の添加量２０ｗｔ
％以上としてトナーを作製した。導電性粒子の添加量を
２５ｗｔ％に変更した以外は、実施例２と同様にしてマ
ゼンタトナーを作製した。

【００６８】（比較例７）長軸の長さが１μｍ以上であ
り、短軸の長さが０．１μｍ以下である導電性棒状酸化
チタン微粒子が酸化チタン粒子全体の５０ｗｔ％未満で
あるカラートナーを作製した。

【００６９】長軸の長さが１μｍ以上であり、短軸の長
さが０．１μｍ以下である導電性棒状酸化チタン微粒子
が酸化チタン粒子全体の３０ｗｔ％とした以外は、実施
例２と同様にしてマゼンタトナーを作製した。

【００７０】（比較例８）導電性粒子として酸化チタン
を用い、その表面にＳｂ_２Ｏ_３の含有率を１０ｗｔ％未
満にした導電性コート層を有するトナーを作製した。

【００７１】酸化チタンの表面に酸化錫（ＳｎＯ_２）及
び酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_３）からなるコート層を有
し、酸化アンチモンの量がコート層の５ｗｔ％である酸
化チタン粒子を用いた以外は、実施例８と同様にしてマ
ゼンタトナーを作製した。

【００７２】（比較例９）酸化チタンを導電性粒子とし
て用い、その表面にＳｂ_２Ｏ_３の含有率を２５ｗｔ％以
上とした導電性コート層を有するトナーを作製した。

【００７３】酸化チタンの表面に酸化錫（ＳｎＯ_２）及
び酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_３）からなるコート層を有
し、酸化アンチモンの量がコート層の４０ｗｔ％である
酸化チタン粒子を用いた以外は、実施例８と同様にして
マゼンタトナーを製造した。

【００７４】（比較例１０）球状の酸化スズを用いてを
導電性粒子としてカラートナーを作製した。

【００７５】導電性粒子として、球状の酸化スズ（SN-1
00P、石原産業製）（SN-100P：７０Ω・ｃｍ、直径約
０．０２μｍ）８重量部を使用した他は、実施例４と同
様にしてシアントナーを製造した。 ［カラートナーの印刷試験及び色調評価］以上のように
作製した実施例１〜９及び比較例１〜１０のカラートナ
ーを用いて以下に示す印刷試験と色調評価を行った。

【００７６】上記実施例１〜９のカラートナー及び比較
例１〜１０のカラートナーを用いて２成分現像剤を作製
しこれを用いて、カラーレーザプリンタで１０万枚の印
刷試験を行い、トナー比電荷、印刷画像の濃度、彩度を
調査した。

【００７７】ここでの２成分現像剤として、上記で製造
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(関東電化工業社製)９５重量部を
ボールミルで混合したものを使用した。

【００７８】カラーレーザプリンタとして、F6708B（富
士通製、５０枚／分）を用いて、評価を行った。

【００７９】その結果、実施例１〜９のカラートナーに
よる現像剤では１０万枚の印刷において、トナー比電荷
の変動割合が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。

【００８０】しかし、比較例１、３、４、７、８、１０
のカラートナーによる現像剤では、これは印刷に伴い過
剰帯電を起こしたため、画像濃度の低下が見られた。

【００８１】また、比較例２のカラートナーによる現像
剤では、導電性粒子の電気抵抗が低く過ぎるため、帯電
性が低く、かぶり等の画像欠陥が発生した。

【００８２】また、比較例５では導電性粒子の長軸の長
さが長過ぎるため、他のトナー構成材料との混合が困難
であり、良好なトナー比電荷を実現できず、かぶり等の
画像欠陥が発生した。

【００８３】また、比較例６では導電性粒子の添加量が
多いため、画像の彩度が低下した。

【００８４】また、比較例９では導電性粒子のＳｂ_２Ｏ
_３の割合が多くなり過ぎ、導電性粒子が黒くなり、カラ
ートナーの彩度が低下して画像が低彩度になった。

【００８５】以上の実施例明らかなように、電気抵抗が
１〜１００Ω・ｃｍであり、アスペクト比が１０以上で
長軸の長さが４μｍ以下であり、かつ含有率が２０ｗｔ
％以下で前記結着樹脂中に分散さている導電性粒子を含
む実施例のカラートナーにより、濁りが生じ彩度が低下
するという問題を抑制して、鮮明な画像を得ることがで
きる。

【００８６】また、本実施例のカラートナーで用いる導
電性粒子について、電気抵抗、アスペクト比、長軸の長
さ、含有率の条件の範囲内で適宜選択することにより、
色に拘わらずカラートナーの電気抵抗をほぼ均一にする
ことができる。

【００８７】なお、上記実施例でカラートナーを２成分
現像剤にする例を示したが、これに限らずそのまま１成
分現像剤として用いてもよい。なお、２成分現像剤とす
るために用いるキャリアは、従来と同様にマグネタイ
ト、フェライト、鉄粉を用いることができる。

【００８８】次に、上述したカラートナーを用いて定着
画像を形成する一例の画像形成装置について簡単に説明
する。

【００８９】図１は中間転写体を用いてカラー画像の形
成を可能とする単一ドラムタイプのカラー画像形成装置
１０の概要構成について示している。

【００９０】このカラー画像形成装置１０においては、
４色のカラートナー画像を積み重ねてフルカラー画像を
形成する。図１中で中央部に位置し、参照符号１１で示
すのが回転駆動される光導電性絶縁体としての感光体ド
ラムであり、この感光体ドラム１１の周囲にはその表面
を帯電させるための帯電器１２、画像光を感光体ドラム
１１の表面に露光して静電潜像を形成するための露光部
１３が配置され、それに続いてイエロー（Ｙ）、マゼン
タ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各トナー
で静電潜像を現像するための４色の現像器１４Ｙ、１４
Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋが配置されている。これらの各現
像器１４は着脱自在であり、一括変換型のトナーカート
リッジとなっている。よって、収納しているトナーが無
くなった時には色毎に交換できるようになっている。

【００９１】また、参照符号１５で示すのは感光体ドラ
ム１１の表面を除電するための除電器、参照符号１６で
示すのは感光体ドラム１１の表面に残った残留トナーを
除去するためのクリーナである。また、参照符号１９で
示すのは感光体ドラム１１上のトナー画像を用紙１００
に転写させるための転写器、２０は定着ローラを用いた
定着器である。

【００９２】上記カラー画像形成装置１０では、４つの
現像器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び１４Ｋによって、感
光体ドラム１１上にカラートナー画像が形成される。そ
の後、このフルカラートナー画像を用紙１００に転写し
て、定着器２０で定着させてカラー画像を得る。

【００９３】上記カラー画像形成装置１０で、前述した
実施例１〜９のカラートナーを用いると、導電性粒子の
添加量が抑制されているので画像に濁りが無く、鮮明な
カラー画像を得ることができる。また、各トナーの電気
抵抗の均一化を図ることもできるので、画像形成時の制
御を簡素化することができる。

【００９４】図１に示す定着器２０はロールタイプのも
のを例示したが、これに限らずフラッシュ定着を行う画
像形成装置としてもよい。ただし、フラッシュ定着を行
う際には、前述した本カラートナーに光エネルギーの吸
収効率を上げる赤外光吸収剤等をさらに添加することが
好ましい。

【００９５】以上本発明の好ましい実施例について詳述
したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の
範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【００９６】なお、以上の説明に関して更に以下の付記
を開示する。

【００９７】（付記１） 少なくとも結着樹脂と、着色
剤と、電気抵抗が１〜１００Ω・ｃｍであり、アスペク
ト比が１０以上で長軸の長さが４μｍ以下であり、かつ
含有率を２０ｗｔ％以下にして前記結着樹脂中に分散さ
れている導電性粒子とを、含むことを特徴とする電子写
真用のカラートナー。

【００９８】（付記２） 付記１に記載のカラートナー
において、前記導電性粒子は、ＺｎＯ，ＴｉＯ_２，Ｓｎ
Ｏ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｉｎ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２，ＭｇＯ，Ｂ
ａＯ，ＭｏＯ_３，ＷＯ及びＭｏＯ_３からなる群から選択
した金属酸化物であることを特徴とするカラートナー。

【００９９】（付記３） 付記２に記載のカラートナー
において、前記導電性粒子はＴｉＯ_２又はＳｎＯ_２であ
り、該導電性粒子には長軸長さが１μｍ以上であり、短
軸長さが０．１μｍ以下である粒子が全粒子の５０ｗｔ
％以上含有されていることを特徴とするカラートナー。

【０１００】（付記４） 付記３に記載のカラートナー
において、前記ＴｉＯ_２は、ＳｎＯ_２及び／又はＳｂ_２
Ｏ_３からなるコート層を表面に有することを特徴とする
カラートナー。

【０１０１】（付記５） 付記４に記載のカラートナー
において、前記コート層は、前記ＳｎＯ_２及びＳｂ_２Ｏ
_３で形成され、Ｓｂ_２Ｏ_３を１０〜２５ｗｔ％含有して
いることを特徴とするカラートナー。

【０１０２】（付記６） 付記３に記載のカラートナー
において、前記ＳｎＯ_２は、Ｓｂ_２Ｏ_３からなるコート
層を表面に有することを特徴とするカラートナー。

【０１０３】（付記７） 記録媒体上へカラートナーに
よる定着画像を形成する画像形成装置であって、付記１
から６のいずれかに記載のカラートナーを用いることを
特徴とする画像形成装置。

【０１０４】（付記８） 記録媒体上へカラートナーに
よる定着画像を形成す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から６の
いずれか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。

【０１０５】

【発明の効果】以上詳述したところから明らかなよう
に、請求項１記載の発明によれば、カラートナー中にア
スペクト比が１０以上であり棒形状となる導電性粒子が
含有されているので、その添加量を従来より少量に抑制
しても互いの接触点が多くなり効率的に電気抵抗の低減
を図ることができる。よって、カラートナーによると導
電性粒子の含有率を２０ｗｔ％以下に抑制しても彩度を
低下させることなく鮮明な画像を得ることができる。

【０１０６】また、請求項２記載の発明によれば、前記
金属酸化物がカラートナーの色に与える影響が小さい色
を有しているため、良好な現像性と鮮やかな画像を形成
できる。

【０１０７】また、請求項３に記載の発明によると、棒
状の酸化チタン或いは酸化スズは、特に少量で電気抵抗
制御に効果的であり、さらに長軸の長さが１μm以上、
短軸の長さが0.１μm以下である棒形状のものが粒子全
体の５０ｗｔ％以上存在するときに顕著な効果を発揮す
る。

【０１０８】また、請求項４に記載の発明によれば、導
電性粒子となる二酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子の表面に
導電性のコート層が形成されるので、導電性粒子の含有
率を抑制しつつ確実に良好な現像性と鮮やかな画像形成
を実現できるようなる。

【０１０９】また、請求項５に記載の発明によれば、上
記のように電気抵抗を適性にしたカラートナーを用いる
ので、現像性に優れ、鮮明な画像が形成できる画像形成
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のカラートナーを用いる画像形成装置の
概要構成例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 画像形成装置 １１ 感光体ドラム（光導電性絶縁体） １４ 現像器（トナーカートリッジ） ２０ 定着器 １００ 用紙（記録媒体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏川 貴弘 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 AA06 AA21 CB07 CB13 DA09 EA01 EA05 EA07 EA10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも結着樹脂と、着色剤と、電気
   抵抗が１〜１００Ω・ｃｍであり、アスペクト比が１０
   以上で長軸の長さが４μｍ以下であり、かつ含有率を２
   ０ｗｔ％以下にして前記結着樹脂中に分散されている導
   電性粒子とを、含むことを特徴とする電子写真用のカラ
   ートナー。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のカラートナーにおい
   て、 前記導電性粒子は、ＺｎＯ，ＴｉＯ_２，ＳｎＯ_２，Ａｌ
   _２Ｏ_３，Ｉｎ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２，ＭｇＯ，ＢａＯ，Ｍｏ
   Ｏ_３，ＷＯ及びＭｏＯ_３からなる群から選択した金属酸
   化物であることを特徴とするカラートナー。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のカラートナーにおい
   て、 前記導電性粒子はＴｉＯ_２又はＳｎＯ_２であり、該導電
   性粒子には長軸長さが１μｍ以上であり、短軸長さが
   ０．１μｍ以下である粒子が全粒子の５０ｗｔ％以上含
   有されていることを特徴とするカラートナー。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のカラートナーにおい
   て、 前記ＴｉＯ_２は、ＳｎＯ_２及び／又はＳｂ_２Ｏ_３からな
   るコート層を表面に有することを特徴とするカラートナ
   ー。
5. 【請求項５】 記録媒体上へカラートナーによる定着画
   像を形成する画像形成装置であって、請求項１から４の
   いずれかに記載のカラートナーを用いることを特徴とす
   る画像形成装置。