JP2874040B2 - 偽造防止用トナーキット及びカラー電子写真方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、オリジナル原稿から精巧に複写されたカラ
ー複写物を、オリジナル原稿と容易且つ速やかに判別し
得る偽造防止用トナー及びカラー電子写真方法に関し、
更に詳しくは、高保磁力を有するトナーを少なくとも一
種以上使用することにより、オリジナル原稿の保磁力を
例えば２倍以上と高めた複写物を形成することのできる
フルカラー画像形成方法に関する。

（従来の技術） 現在、カラー複写機は徐々に市場に浸透し始め、モノ
クロ複写機からカラー複写機への置き換えも進み始めて
いる。又、カラー複写機の高画質化へ向けてのアプロー
チも数多くなされており、従来のアナログ方式からデジ
タル方式へ、或はイエロー、マゼンタ、シアンの３原色
トナーによる複写プリントから、更に墨入れ用として黒
色トナーを加えた４色トナーによる複写プリント方式へ
と画質改良は多面的に着々と進められている。

この様なカラー複写技術の向上により、オリジナル原
稿に対し、忠実性のかなり高い精巧なカラー複写物が得
られる様になってきている。それに伴い、オリジナル原
稿とカラー複写物の区別が困難となり、例えば、紙幣、
有価証券等を原稿としてカラー複写が行われ、この精巧
なカラー複写物が不正に使用される危険性が益々高まっ
て来ている。

上記した様にカラー複写技術の向上により、かなり精
巧なカラー複写物を生み出すことが可能となりつつある
が、それでも未だオリジナル原稿とカラー複写物が瓜二
つというレベルまでは到達していない。従って、人間の
注意深い識別力を以ってすれば、ある程度は複写物か否
かを識別判断することは出来る。

（発明が解決しようとしている課題） しかしながら、例えば、無人の鉄道切符発売機、各種
の自動販売機、公衆電話、両替機等において設けられて
いる紙幣の不正使用防止用の画像認識装置や磁気読み取
り装置程度では、現在の精巧なカラー複写物を誤認識し
て、本物の紙幣であると判断してしまう可能性は充分に
ある為、紙幣等をカラー電子写真装置で偽造し、不正使
用される虞があるという重大な問題がある。

これに対し、例えば、特開昭52−18399号公報では、
トナー中に蛍光染料を含有せしめ、該トナーを用いたカ
ラー複写物に紫外線を与え、蛍光の有無により偽造を判
定しようとする方法が提案されている。しかし、この様
な方法では、前記した自動販売機、両替機等に新たにブ
ラックライト照射装置及び蛍光検出装置を設置しなけれ
ばならず、自動販売機等のコストアップや装置の大型化
を招くことになり経済性に劣るという問題がある。

この様に、カラー複写された紙幣等の不正使用を防止
する為には、実際の紙幣等と精巧にカラー複写された複
写物とを容易に且つ迅速に識別する必要があり、カラー
電子写真技術の進歩に伴いその重要性は益々高まってい
る。

従って、本発明の目的は、上記の従来技術の問題点を
解決し、フルカラー画像形成方法によりオリジナル原稿
から複製されたカラー複写物を、容易に且つ迅速にオリ
ジナル原稿と識別可能なフルカラー画像を形成し得るフ
ルカラー画像形成方法を提供することにある。

（問題点を解決する為の手段） 上記目的は以下の本発明によって達成される。

即ち、本発明は、シアントナー、マゼンタトナー、イ
エロートナー及び黒色トナーを組み合わせて用いて形成
されたフルカラートナー画像を転写材に転写し、該転写
材に転写されたフルカラートナー画像を加熱定着して転
写材上に定着されたフルカラー画像を形成するフルカラ
ー画像形成方法において、 上記シアントナー、上記マゼンタトナー、上記イエロ
ートナー及び上記黒色トナーは、いずれもトリメリット
酸、フマル酸及びプロポキシ化ビスフェノールを縮合し
て得られるポリエステル樹脂を含有しており、更に、上
記シアントナー、上記マゼンタトナー、上記イエロート
ナー及び上記黒色トナーからなるグループから選択され
る少なくとも１種のトナーが、500〜4000エルステッド
の保磁力を有する磁性体をトナー100重量部に対して0.5
〜30重量部含有した保磁力が30〜1000エルステッドの磁
性トナーであることを特徴とするフルカラー画像形成方
法に関する。

（作 用） 一般に紙幣等の有価証券類は、図柄だけを複写した偽
造紙幣と区別する為に弱い磁性を帯びている。

本発明者らはこの点に着目し、紙幣をオリジナルとし
てカラー複写した場合に、複写物が本物の紙幣の有する
保磁力の例えば２倍以上の高い保磁力を有する様なカラ
ー複写物を形成すれば、本物の紙幣と精巧なカラー複写
物とを容易且つ迅速に区別することが可能となることを
知見して本発明を完成した。

例えば、本発明に使用する高保磁力を有するトナーを
含む２成分系現像剤を用いて紙幣をカラー複写した複写
物は、前述の自動販売機、両替機等に内蔵されている磁
気読み取り装置を通過する際に、本物の紙幣とは異なっ
た磁気特性を示す為、瞬時に偽造紙幣か否かが判別され
る。

更に、本発明方法によれば、現在既に無人の自動販売
機や自動両替機等に装備されている磁気読み取り装置を
何ら改造、改変等を加えることなく、精巧なカラー複写
紙幣を判別し得ることになり、経済性にも優れる。

即ち、本物の紙幣の図柄をカラー電子写真装置でいか
に精巧に複写したものであっても、本発明方法で複写さ
れたものであれば、該カラー複写物は、本物の紙幣の持
つ保磁力の例えば２倍以上の高い保磁力を有することと
なり、磁気読み取り装置が有する「本物の紙幣が示す磁
気特性以外のものを全て拒否する」という本来の機能が
あれば、それ以上の機能は何等必要とせずに容易に真偽
を判別し得るからである。

（好ましい実施態様） 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。

本発明のフルカラー画像形成方法においては、用いら
れる２成分現像剤の複数のトナーのうち、少なくとも一
種のトナー中に高保磁力を有するように磁性体を特定量
含有させる。

しかし、一般に磁性体の色調は灰白色から漆黒まで多
様であるがいずれも無彩色であり、この為、有彩色トナ
ーに含有せしめる場合には、カラートナーとしての色味
を充分に考慮する必要がある。特にイエロートナーに含
有させる場合には、高彩度が要求される為、とりわけ注
意が必要である。

一方、墨入れ用の黒色トナー中に磁性体を含有させる
場合は、殆ど色味を考慮する必要はない為、本発明の場
合黒色トナー中に磁性体を含有せしめるのがより好まし
い。

本発明に用いられるトナーの磁性体としては、高い保
磁力を得る為、出来る限り粒子を小さくする必要があ
る。これは、粒子が小さくなりその大きさが磁壁の厚さ
と同程度以下になると、粒子中に磁壁が作れなくなり、
磁化の反転は粒子の形状による異方性、結晶磁化異方性
等に抗して回転せざるを得なくなり、必然的に高い保磁
力が得られることとになる為である。

又、保磁力を決定する別の大きな因子は粒子の異方性
であり、形状としては針状のもの程、高保磁力になる。

しかしトナー材料として用いる場合、結着樹脂との相
溶性及び均一分散性を充分に考慮する必要があり、必ず
しも高保磁力だけの特性で磁性体を選択することは好ま
しくない。その為、磁性体の選択に際しては樹脂中への
分散性と保磁力の両者を満足せしめる様に選択すること
が重要である。

従って形状として好ましいのは、異方性を有した粒
状、板状、不定形のものであり、それに次いで針状のも
のが好ましく、球状の磁性体粒子はあまり好ましくな
い。

又、磁性体の組成としては、γ−酸化鉄、マグネタイ
ト、コバルトドープマグヘマイト、バリウムフェライ
ト、ストロンチウムフェライト、コバルトフェライト、
二酸化クロム、カルボニル鉄粉及び鉄、コバルト、クロ
ム、ニッケル、リン、銅、ジルコニウムのうち２種類以
上の金属よりなる合金、例えば、鉄−コバルト−ニッケ
ル合金、コバルト−ニッケル−リン合金等の微粉末を用
いることが出来る。

但し、本発明に用いられるトナーにおいては、保磁力
が出来る限り高い磁性体を用いる必要がある。前述の如
く磁性体の色調は一般に無彩色であり、カラートナーの
優れた色調を得る為には、該磁性体を含有させることは
非常に好ましくなく、可能な限り少ない量で所期の効果
を発揮させる必要があるからである。例えば、低い保磁
力を有する磁性体では、トナー中に多量に含有させて所
望の磁気特性を得る必要があり、畢竟カラートナーとし
てはくすんだ彩度の乏しいものとなってしまう。

従って、本発明に用いる磁性体の保磁力としては、50
0〜4000エルステッド、好ましくは700〜3800エルステッ
ドである。

本発明で使用する磁性体の平均粒径は、10μｍ以下、
好ましくは５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下であ
って、約0.05μｍ以上のものが好適である。トナー粒径
は一般に６〜15μｍの平均粒径を有している為、10μｍ
以上の平均粒径ではどの様な分散機を用いたとしても均
一に分散することは不可能である。又、0.05μｍより小
さくては平均粒径が非常に細か過ぎる為、凝集性も強
く、トナー中に均一に分散するのに多大な時間とエネル
ギーとを必要とし、更に、部分的な凝集物も生成又は残
存することになり、最終的にトナーとなった場合にトナ
ーの磁気特性に強弱が生ずることになる。

又、本発明においては、複写物の保磁力が本物の紙幣
等の例えば２倍以上と高くなることが必要であり、実質
的に100％の真偽の判別能力を発揮させる為には、本発
明に使用するトナーの保磁力は出来るだけ高くする必要
がある。しかし、あまり高くし過ぎると、カラー電子写
真装置内の現像スリーブ上で、トナーがスリーブ内に配
置した磁石との間で相互作用し、磁気凝集が起こした
り、搬送不良が生じるという不都合が生じる。

その為、本発明で使用するトナーは、30エルステッド
以上1000エルステッド以下の範囲の保磁力を有すること
が肝要であり、好ましくは40〜950エルステッド、より
好ましくは100〜950エルステッドの範囲である。

この様な本発明に使用するトナー及び複写画像の保磁
力の測定には、市販の磁気測定装置を用いて行う。

尚、測定装置は、測定範囲において十分な感度を有す
るものであればどの様なものでも使用可能である。例え
ば、振動試料型磁気測定装置（東英工業（株）製）又は
積分式磁気測定装置（理形測定（株）製）等を様いるこ
とが出来る。

保磁力の測定方法としては、試料を装置にセットし、
最大印加磁場を10000ガウス以下の範囲内で、磁気ヒス
テリシスループを測定記録し、その時の保磁力を求め
る。

又、保磁力測定用の試料の調製は、カラートナーの如
き粉末の場合は、約1gをサンプルホルダーに充填し、画
像の場合は、サンプルホルダーにセット出来る大きさに
適当に切り抜いて測定試料とする。

又、上記の様な磁性体の含有量は、本発明方法により
複写された複写物の保磁力がオリジナル原稿の２倍以上
となる様に調整されれば、いかなるものでもよいが、本
発明のカラートナー100重量部中0.5〜30重量部を占める
割合で添加する。

尚、本発明に使用する高保磁力を有するトナーの構成
は、従来複写機で数多く使用されている結着樹脂中にマ
グネタイトの如き磁性体を含有せしめた一成分系磁性ト
ナーと類似しているかの如く誤解される虞があるが、以
下の点で全く異なるものである。

これら一成分系磁性トナーをカラートナーの一種とし
て用いた場合は、本発明で使用するトナーよりも磁性体
の含有量が多い為、先ず第一にカラートナーとして十分
な定着性を得ることが出来ない。又、同時に、併用する
磁性体を含有していない他の有彩色カラートナーとの定
着性の差も生じ、この結果、フルカラー画像としては光
沢性、混色性について不十分なものとなり、色再現性に
乏しいものとなる。

これに対し、本発明においては、磁性体を含有してい
ない他のカラートナーとの定着性のバランスを考慮し、
最低でも実機（実際の電子写真装置）で定着させたベタ
画像で、グロス５％以上の光沢を有することを前提とし
ており、そのために後述する実施例で用いている通り、
磁性体を含有している磁性トナーと磁性体を含有してい
ないトナーは、いずれも、トリメリット酸、フマル酸及
びプロポキシ化ビスフェノールを縮合して得られるポリ
エステル樹脂を含有する。

尚、グロス測定は、VG−10型光沢度計（日本電色
（株）製）を用い、実機と同温度で定着せしめたベタ画
像を試料画像として測定を行う。

測定方法としては、先ず定電圧装置により6Vにセット
し、次いで投光角度及び受光角度を夫々60゜に合わせ
る。

０点調整及び標準板を用いて標準設定の後に、試料台
の上に前記試料画像を置き、更に白色紙を３枚上に重ね
て測定を行い、標示部に示される数値を％単位で読み取
る。

この時Ｓ、S/10切替スイッチはＳに合わせ、角度及び
感度切替スイッチは45−60に合わせる。尚、画像濃度1.
5±0.1の試料を使用する。

次に、第１図のフルカラー電子複写機を参照にして、
本発明のフルカラー画像形成方法の一例を説明する。

感光ドラム１上に適当な手段で形成された静電潜像
は、矢印の方向へ回転する回転現像ユニット２に取り付
けられた現像器２−１中の現像剤により可視化される。
このトナー画像は、グリッパー７により転写ドラム６上
に保持されている転写材に転写帯電器８により転写され
る。

次に、２色目として回転現像ユニット２が回転し、現
像器２−２が感光ドラム１に対向する。そして現像器２
−２中の現像剤により、感光ドラム１上の静電潜像は現
像され、このトナー画像も前記と同一の転写材上に重ね
て転写される。

更に、３色目、４色目も同様に転写が行われる。この
様に転写ドラム６は、転写材を把持したまま所定回数だ
け回転し、所定の色数の像が同一転写材上に多重転写さ
れる。多重転写された転写材は、分離帯電器９により転
写ドラム６より分離され、定着器10を経て定着され、フ
ルカラー複写画像となる。

（実施例） 次に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。

（実施例１） トリメリット酸、フマル酸及びプロポキシ化ビスフェ
ノールを縮合してなるポリエステル樹脂 100重量部 3,5−ジ−ターシャリブチル酸のアルミ錯化合物 ２重量部 カーボンブラック 7.0重量部 保磁力800エルステッドを有するコバルトフェライト
粉末 25重量部 上記構成により重量平均粒径８μｍの黒色粉体のトナ
ー分級品を得た。

上記トナー分級品の製造方法としては、上記の各処方
量のものをヘンシェルミキサーで充分に予備混合を行っ
た後、３本ロールミルで少なくとも２回以上溶融混練
し、冷却後ハンマーミルを用いて約１〜2mm程度に粗粉
砕し、次いでエアージェット方式による微粉砕器で40μ
ｍ以下の粒径に微粉砕した。更に得られた微粉砕物を分
級して、２〜20μｍの粒径のものを選択し、重量平均粒
径８μｍの本発明で使用する黒色トナーを得た。

この際に用いたコバルトフェライトは、平均粒径が0.
3μｍ、粒状の形状を有していた。

尚、本実施例に係るトナーには流動性向上剤としてヘ
キサメチルジシラザンで処理したシリカ微粉末を、分級
品100重量部に対し1.0重量部添加して黒色トナーとし
た。

この様にして得られた黒色トナー７重量部と、キャリ
ア93重量部とを混合し総重量100部の現像剤を調製す
る。尚、キャリアとしては、樹脂被覆されたNi−Zn−Fe
系フェライト粒子を用いた。

又、プロポキシ化ビスフェノールとトリメリット酸及
びフマル酸を縮合して得られたポリエステル樹脂100重
量部に対し、下記第１表に示した様な各処方量の着色剤
及び荷電制御剤を用いて、磁性体を含有しない夫々イエ
ロー、マゼンタ、シアン色の平均粒径８μｍのカラート
ナーを調製後、上記と同様にして現像剤を調製する。

これら４色の現像剤を用いて、第１図に示した様な構
成を有する市販のカラー電子写真複写機カラーレーザー
コピア−１（キャノン（株）製）を用いて、オリジナル
原稿として実物の紙幣と近似した図案を用意し、フルカ
ラー複写画像を得た。

このカラー複写画像はオリジナルをかなり忠実に再現
しており、階調性、色調共に優れたものであった。

又、このカラー複写画像を部分的に数枚位置を変えて
切り抜き、磁気測定装置により保磁力を測定したとこ
ろ、全て40エルステッド以上の値を示した。紙上の保磁
力の値は、画像に応じたトナー量の大小により多少変化
していた。

又、上記の黒色トナーの保磁力は、約130エルステッ
ドであった。

尚、上記実施例１において黒色トナーに磁性体を含有
させずに、他は実施例１と同様に行って得られた複写物
は、保磁力を殆ど有していなかった。

（実施例２） 実施例１で使用したコバルトフェライトの代わりに、
保磁力1500エルステッド、平均粒径0.3μｍの鉄−コバ
ルト−クロム合金粉末10重量部を用いた以外は実施例１
と同様にして、黒色トナーを製造した。

これを第１表の３色のカラートナーと共に使用して、
フルカラー複写画像を得た。その時のトナーの保磁力は
約110エルステッドであり、複写画像の保磁力は50〜80
エルステッドであった。

（参考例） 実施例１で使用したカーボンブラックの代わりに銅フ
タロシアニン6.0重量部を用い、又、コバルトフェライ
トの代わりに1800エルステッドの保磁力を有する等方性
バリウムフェライト微粉末15重量部を用いた以外は実施
例１と同様にしてシアン色トナーを得た。

そのシアン色トナーの保磁力は200エルステッドであ
った。

（発明の効果） 上記した様に本発明によれば、いかに精巧にカラー複
写されたものであっても、紙幣等のオリジナル原稿の保
磁力の例えば２倍以上の高い保磁力を有する複写物を形
成することができるため、容易且つ迅速に真偽を判別す
ることが出来る。

又、従来より一般の自動販売機に内蔵されている磁気
読み取り装置を何ら改造、改変することなく、これを用
いて真偽を容易に判別することが出来、経済性にも優れ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に用いるフルカラー電子写真複写機
の概念図である。 1:感光ドラム、2:回転現像ユニット 6:転写ドラム、7:グリッパー 8:転写帯電体、9:分離帯電体 10:定着器

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シアントナー、マゼンタトナー、イエロー
   トナー及び黒色トナーを組み合わせて用いて形成された
   フルカラートナー画像を転写材に転写し、該転写材に転
   写されたフルカラートナー画像を加熱定着して転写材上
   に定着されたフルカラー画像を形成するフルカラー画像
   形成方法において、 上記シアントナー、上記マゼンタトナー、上記イエロー
   トナー及び上記黒色トナーは、いずれもトリメリット
   酸、フマル酸及びプロポキシ化ビスフェノールを縮合し
   て得られるポリエステル樹脂を含有しており、更に、上
   記シアントナー、上記マゼンタトナー、上記イエロート
   ナー及び上記黒色トナーからなるグループから選択され
   る少なくとも１種のトナーが、500〜4000エルステッド
   の保磁力を有する磁性体をトナー100重量部に対して0.5
   〜30重量部含有した保磁力が30〜1000エルステッドの磁
   性トナーであることを特徴とするフルカラー画像形成方
   法。
2. 【請求項２】磁性体が、0.05〜10μｍの平均粒径を有し
   ている請求項１に記載のフルカラー画像形成方法。
3. 【請求項３】磁性トナーの少なくとも１種は、黒色トナ
   ーである請求項１又は２に記載のフルカラー画像形成方
   法。