JP2969802B2

JP2969802B2 - フルカラー用黒色トナー

Info

Publication number: JP2969802B2
Application number: JP2146253A
Authority: JP
Inventors: 正則市村; 拓高山; 裕杉崎; 道男武; 学芹澤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-06-06
Filing date: 1990-06-06
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JPH0439672A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、フルカラー用黒色トナー及びその製造方法
に関する。

（従来の技術）フルカラー現像方法は、減色彩色方法等の３色合成方
法を基礎とし、少なくとも３つの静電潜像を形成後、異
なる少なくとも３色のカラートナーによって現像し、複
写紙上で合成する方法が一般的である。その場合、使用
するトナーとして、マゼンタトナー、シアントナー及び
イエロートナーと共に、黒色トナーを使用すると、色再
現性が優れた画像が得られる。

従来、フルカラー用黒色トナーを製造する場合、着色
剤として、マゼンタ顔料、シアン顔料及びイエロー顔料
の３種の顔料を使用し、それらと結着樹脂とを溶融、混
練し、粉砕した後、分級して所定の粒度のものを得る方
法が利用されている。その際、トナーの粒度は、良好な
画質の画像を得るために、なるべく小さいものが望まし
く、例えば、９μｍ以下のものが製造されている。

（発明が解決しようとする課題）高画質のフルカラーコピーを得るためには、トナー粒
子サイズを小径化することが望ましいことは上記のよう
に公知であるが、トナーを小径にするにしたがって、そ
のトナー中に含まれる微粉の量が多くなって、粒度分布
に占める割合が高くなる。微粉は、帯電不良（機内汚れ
につながる）や、粉体流動性悪化の原因になるため、こ
れは分級工程で分離する必要がある。通常の慣性力方式
分級機によって≦４μｍ（pop）を10％までカットする
と、製品トナーの粒径（D₅₀）と分級微粉の量は、第１
表のようになる。

第１表から明らかなように、製品トナーの平均粒径が
8.0μｍ以下になると、分級により分離除去される微粉
量が著しく増加し、これを全て廃棄するとカラートナー
のコストが著しく増加するという問題があった。

この様な問題に対処するために、分級により分離した
微粉をカラートナー製造時、混練する材料の一部として
使用することによってコストダウンをはかることも試み
られている。ところで、従来使用されているトナー製造
原料を用いた場合、その様な分級により分離された微粉
を黒色トナー製造に再使用し、混練、粉砕を繰り返す
と、結着樹脂の分子量が次第に低下するという問題があ
った。その結果、得られた製品トナーのホットオフセッ
ト性及びトナー強度が低下するという問題が生じ、他の
三色のカラートナーと共に使用した場合、黒色トナーの
みが、異なる挙動を示し、調和のとれたフルカラーコピ
ーを得ることができないという問題があった。

したがって、分級により分離されたカラートナーを廃
棄することなく有効に利用して、黒色トナーを得ること
が望まれていた。

本発明は、従来の技術における上記のような問題点に
鑑みてなされたものである。

したがって、本発明の目的は、フルカラー用のトナー
として使用することができる優れた色再現性を示す黒色
トナーを提供すること、及びその様な黒色トナーを効率
よく安価に製造する方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明の黒色トナーは、重量平均分子量４万以下の結
着樹脂と、それぞれマゼンタ顔料、シアン顔料、及びイ
エロー顔料の各顔料とよりなるマゼンタトナー、シアン
トナー及びイエロートナーの製造に際して、それぞれ分
級によって分離されたマゼンタ、シアン及びイエローの
三色の微粉粒子を、黒色トナー製造原料の一部または全
部として再使用し、溶融、混練、粉砕することにより形
成されたことを特徴とする。

本発明の黒色トナーは、重量平均分子量４万以下の結
着樹脂と、それぞれマゼンタ顔料、シアン顔料、及びイ
エロー顔料の各顔料とよりなるマゼンタトナー、シアン
トナー及びイエロートナーの製造に際して、それぞれ分
級によって分離されたマゼンタ、シアン及びイエローの
三色の微粉を、回収し、回収された微粉を黒色トナー製
造原料の一部または全部として再使用し、それら三色の
微粉を含む混合物を溶融、混練、粉砕することを特徴と
する。

本発明において使用できる顔料としては、周知のもの
があげられる。

使用できる着色剤としては、C.I.ピグメント・レッド
48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・
レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメ
ント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.
ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・ブルー15:
1、C.I.ピグメント・ブルー15:3、等を代表的なものと
して例示することができる。

本発明のトナーに適用する結着樹脂としては公知のも
のが使用可能である。

例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチ
レン、クロルスチレン、アミノスチレン等のスチレン及
びその誘導体あるいは置換体の単独重合体や共重合体、
メタクリル酸及びメチルメタクリレート、エチルメタク
リレート、ブチルメタクリレート等のメタクリル酸エス
テル類の単独または共重合体、アクリル酸及びメチルア
クリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート等のアクリル酸エ
ステル類の単独または共重合体、ブタジエン、イソプレ
ン等のジエン類、アクリロニトリル、ビニルエーテル
類、マレイン酸及びマレイン酸エステル類、無水マレイ
ン酸、塩化ビニル、酢酸ビニル等のビニル系単量体の単
独或いは、他の単量体との共重合体、エチレン、プロピ
レン等のオレフィン系単独または共重合体、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリウレタン等を単独もしくは混合し
た形で用いることができる。

本発明において、上記結着樹脂は、重量平均分子量４
万以下のものを使用する必要がある。重量平均分子量が
４万よりも大きいものを使用すると、混練に際して、結
着樹脂の分子量が低下し、分級により分離された微粉を
再使用した場合に、製品トナーの品質が変化する。

これ等トナー粒子には、所望により公知の帯電制御
剤、定着助剤等の添加剤を含有させてもよい。

本発明の黒色トナーは、次のようにして製造される。
まず、重量平均分子量４万以下の結着樹脂と、マゼンタ
顔料、シアン顔料、及びイエロー顔料の各顔料とよりな
るマゼンタトナー、シアントナー及びイエロートナーの
三つのカラートナーの製造の際に、それぞれ分級して分
離されたマゼンタ、シアン及びイエローの三色の微粉粒
子を、回収する。これら回収された三色の微粉を、適宜
の割合で混合する。その場合、上記カラートナーの製造
に使用した結着樹脂、マゼンタ顔料、シアン顔料及びイ
エロー顔料を適宜添加することができる。混合物は、バ
ンバリーミキサー、ニーダー、コンティニアンスミキサ
ー、ロールミル、エクストルーダー等により溶融・混練
し、冷却した後、ジェットミルなどの手段で粉砕し、得
られたトナー組成物を、慣性力方式の分級機により製品
トナーとに分級する。分離された微粉は、再度原料と使
用することができる。

本発明の黒色トナーにおいては、結着樹脂の重量平均
分子量が、各カラートナーの結着樹脂の重量平均分子量
と変化していないので、現像に際し、各カラートナーと
併用した場合、他のカラートナーと同様の挙動を示す。

（実施例）以下、本発明を実施例によって説明する。

実施例１樹脂として、テレフタル酸とエチレンオキサイド付加
ビスフェノールＡとを重合させて得た、重量平均分子量
（Mw＝12,000）、酸価＝５、軟化点Tm＝110℃のポリエ
ステル樹脂を使用した。

このポリエステル樹脂を、下記のようにして着色剤と
混合し、イエロートナー、マゼンタトナー及びシアント
ナーを作成した。

１）イエロートナー上記ポリエステル樹脂95重量％と、C.I.ピグメント・
イエロー97 ５重量％とを、エクストルーダーによって
溶融混練し、その後、粉砕、分級して、平均粒径（コー
ルターカウンター測定）D₅₀（Vol）＝7.0μｍ、≦４μ
ｍ（pop）＝10％の製品トナー50重量％及びD₅₀（Vol）
＝4.5μｍ、≦４μｍ（pop）＝75％の微粉50重量％を得
た。

得られた製品トナーおよび微粉の樹脂の重量平均分子
量は、GPC測定により共にMw＝12,000であり、変化はな
かった。

２）マゼンタトナー上記ポリエステル樹脂95重量％と、C.I.ピグメント・
レッド122 ５重量％とを、エクストルーダー混練機に
よって溶融混練し、その後、粉砕、分級して、平均粒径
（コールターカウンター測定）D₅₀（Vol）＝7.0μｍ、
≦４μｍ（pop）＝10％の製品トナー50重量％及びD
₅₀（Vol）＝4.5μｍ、≦４μｍ（pop）＝75％の微粉50
重量％を得た。

３）シアントナー上記ポリエステル樹脂95重量％と、C.I.ピグメント・
ブルー15:3 ５重量％とを、エクストルーダー混練機に
よって溶融混練し、その後、粉砕、分級して、平均粒径
（コールターカウンター測定）D₅₀（Vol）＝7.0μｍ、
≦４μｍ（pop）＝10％の製品トナー50重量％及びD
₅₀（Vol）＝4.5μｍ、≦４μｍ（pop）＝75％の微粉50
重量％を得た。

４）黒色トナー上記１）〜３）で得られた各製品トナーは、それぞ
れ、プロセスカラートナーの原料として使用し、分級に
よって分離された微粉は、黒色トナーの製造に使用し
た。

上記１）〜３）で分離された微粉を、イエロー微粉35
重量％、マゼンタ微粉36重量％及びシアン微粉29重量％
の比率で混合し、エクストルーダー混練機によって溶融
混練し、その後、粉砕、分級して、平均粒径（コールタ
ーカウンター測定）D₅₀（Vol）＝7.0μｍ、≦４μｍ（p
op）＝10％のプロセスカラー用黒色トナー50重量％を得
た。

得られた黒色トナーの樹脂の重量平均分子量は、GPC
測定によりMw＝12,000であり、原料及びプロセスカラー
トナーの樹脂と変化はなかった。

なお、分級により分離された微粉は、再び黒色トナー
の製造に使用した。

上記の各カラートナー及び黒色トナーを、スチレン−
メタクリレート−共重合体で被覆したフェライトキャリ
アと組み合わせ、イエロー、マゼンタ、シアン及び黒色
の４つの現像機と、１つのヒートロールを持つフルカラ
ーコピーマシンに導入して現像を行ったところ、各色と
も同等のグロスを有する違和感のない画像が得られた。

また、ヒートロール温度が変化した場合にも、黒色ト
ナーと他のカラートナーとは異なる挙動を示さず、良好
な画像が得られた。

実施例２樹脂として、ｎ−ブチルアクリレート13重量％とスチ
レン87重量％とよりなる共重合体（分子量Mw＝39,000、
Tg＝60℃）を使用した。

この共重合体を、下記のようにして着色剤と混合し、
イエロートナー、マゼンタトナー及びシアントナーを作
成した。

１）イエロートナー上記共重合体95重量％と、C.I.ピグメント・イエロー
17 ５重量％とを、バンバリーミキサーによって溶融混
練し、その後、粉砕、分級して、平均粒径（コールター
カウンター測定）D₅₀（Vol）＝7.5μｍ、≦４μｍ（po
p）＝12％の製品トナー50重量％及びD₅₀（Vol）＝4.7μ
ｍ、≦４μｍ（pop）＝70％の微粉50重量％を得た。

得られた製品トナーおよび微粉の樹脂の重量平均分子
量は、GPC測定により共にMw＝39,000であり、変化は認
められなかった。

２）シアントナー上記共重合体95重量％と、C.I.ピグメント・ブルー1
5:3 ５重量％とを、バンバリーミキサーによって溶融
混練し、その後、粉砕、分級して、平均粒径（コールタ
ーカウンター測定）D₅₀（Vol）＝7.5μｍ、≦４μｍ（p
op）＝12％の製品トナー50重量％及びD₅₀（Vol）＝4.7
μｍ、≦４μｍ（pop）＝70％の微粉50重量％を得た。

３）マゼンタトナー上記共重合体95重量％と、C.I.ピグメント・レッド1
5:3 ５重量％とを、エクストルーダーによって溶融混
練し、その後、粉砕、分級して、平均粒径（コールター
カウンター測定）D₅₀（Vol）＝7.5μｍ、≦４μｍ（po
p）＝12％の製品トナー50重量％及びD₅₀（Vol）＝4.7μ
ｍ、≦４μｍ（pop）＝70％の数粉50重量％を得た。

得られた製品トナーおよび微粉の樹脂の重量平均分子
量は、GPC測定により共にMw＝12,000であり、変化は認
められなかった。

４）黒色トナー上記共重合体 47.5 重量％ C.I.ピグメント・イエロー17 0.85 重量％ C.I.ピグメント・ブルー15:3 0.775重量％ C.I.ピグメント・レッド122 0.875重量％上記１）の微粉 17.0 重量％上記２）の微粉 15.5 重量％上記３）の微粉 17.5 重量％上記成分を混合し、バンバリーミキサーによって溶融
混練し、その後、粉砕、分級して、平均粒径（コールタ
ーカウンター測定）D₅₀（Vol）＝7.5μｍ、≦４μｍ（p
op）＝12％の黒色トナーを得た。

得られた製品トナーおよび微粉の樹脂の重量平均分子
量は、GPC測定により共にMw＝39,000であり、変化はな
かった。

比較例１樹脂として、重量平均分子量Mw＝60,000のポリエステ
ル樹脂を使用した以外は、実施例１と全く同様にしてイ
エロートナー、マゼンタトナー、シアントナー及び黒色
トナーを作製した。その場合、得られた黒色トナーは、
重量平均分子量がMw＝48,000に低下しており、他のプロ
セスカラートナーの重量平均分子量Mw＝55,000とは異な
るものとなっていた。

上記の各カラートナー及び黒色トナーを、スチレン−
メタクリレート−共重合体で被覆したフェライトキャリ
アと組み合わせ、イエロー、マゼンタ、シアン及び黒色
の４つの現像機と、１つのヒートロールを持つフルカラ
ーコピーマシンに導入して現像を行ったところ、黒色の
グロスのみが高い画像が得られ、違和感のあるものにな
った。

また、ヒートロール温度が高くなった場合、黒色トナ
ーのみがホットオフセットを発生し、反対にグロスが低
下するという他のカラートナーとは異なる挙動を示し、
４色合わせた製品としては、満足のいくものではなかっ
た。

比較例２樹脂として、重量平均分子量Mw＝110,000のスチレン
−ｎ−ブチルアクリレート共重合体を使用した以外は、
実施例２と全く同様にしてイエロートナー、マゼンタト
ナー、シアントナー及び黒色トナーを作製した。その場
合、得られた黒色トナーは、重量平均分子量がMw＝72,0
00に低下しており、他のプロセスカラートナーの重量平
均分子量Mw＝95,000とは異なるものとなっていた。

上記の各トナーを用いて、同様の現像を行ったとこ
ろ、同様な不具合が生じ、４色合わせた製品としては、
満足のいくものではなかった。

（発明の効果）本発明は、上記のように、各カラートナーの製造の際
に分離された微粉を原料として使用するから、トナーを
効率よく得ることが可能になり、コストの低下をはかる
ことができる。しかも、得られる黒色トナーは、上記実
施例と比較例との比較からも明らかなように、現像に使
用するに際して、他のカラートナーと同様の挙動を示す
から、４色合わせた製品としては、満足のいくものであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武道男神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者芹澤学神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献特開平２−135459（ＪＰ，Ａ) 特開平１−237562（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−242672（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−187861（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 9/08 - 9/097

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】重量平均分子量４万以下の結着樹脂と、そ
れぞれマゼンタ顔料、シアン顔料、及びイエロー顔料の
各顔料とよりなるマゼンタトナー、シアントナー及びイ
エロートナーの製造に際して、それぞれ分級によって分
離されたマゼンタ、シアン及びイエローの三色の微粉
を、黒色トナー製造原料の一部または全部として再使用
し、溶融、混練、粉砕することにより形成された黒色ト
ナー。
【請求項２】重量平均分子量４万以下の結着樹脂と、そ
れぞれマゼンタ顔料、シアン顔料、及びイエロー顔料の
各顔料とよりなるマゼンタトナー、シアントナー及びイ
エロートナーの製造に際して、それぞれ分級によって分
離されたマゼンタ、シアン及びイエローの三色の微粉
を、回収して、黒色トナー製造原料の一部または全部と
して再使用し、それら三色の微粉粒子を含む混合物を溶
融、混練、粉砕することを特徴とする黒色トナーの製造
方法。