JP2002351124A

JP2002351124A - 二成分系現像剤およびそれを用いる画像形成方法

Info

Publication number: JP2002351124A
Application number: JP2001155695A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Yazaki; 和之矢崎; Hiroaki Matsuda; 浩明松田; Takayuki Koike; 孝幸小池; Hiroharu Suzuki; 弘治鈴木; Tadashi Kasai; 正葛西; Yutaka Takahashi; 裕高橋; Naoto Shimoda; 直人霜田; Mitsuo Aoki; 三夫青木; Akihiro Ito; 昭宏伊藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-05-24
Filing date: 2001-05-24
Publication date: 2002-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーへの熱ストレス、機械ストレスに強
く、安定した高画質の画像を形成することができる二成
分系現像剤及びそれを用いる画像形成方法を提供する。【解決手段】ワックスを分散したトナーとキャリアか
ら成る二成分系現像剤を有し、オイルレス定着方式を用
いた電子写真画像形成装置で、システム速度２４０〜７
６０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで、原稿１枚あたりコピー
１枚の現像剤攪拌時間が４秒以上であり、原稿１枚あた
りコピー１枚の現像剤攪拌時間が連続コピーでの１枚あ
たり現像剤攪拌時間の２〜８倍である現像装置に使用さ
れる二成分系現像剤であって、該トナーの動摩擦係数が
０．１８〜０．３０であることを特徴とする二成分系現
像剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機・プリンタ
等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置にて使用す
る二成分系現像剤、及びそれを用いる画像形成方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】二成分系現像方式の電子写真法を用いた
画像形成法は広く知られ、プリンタや複写機等に利用さ
れている。最近は、特開昭６０−４１０７９号公報に開
示されているように、トナーにより感光体上に形成され
た潜像を現像画像装置として、転写後に感光体ドラムに
残留したトナーを除去するためのクリーナーとクリーナ
ーで除去されたトナーを現像装置に戻すリサイクル装置
とを有するものが多くなってきている。また、特開平７
−１９９５３８号公報に開示されているように低温定着
のリサイクルシステムにおいてもトナー劣化が少なく長
時間良好な画質の画像を形成することのできるトナーと
して、流動性向上剤として、帯電量を増加させる添加剤
と減少させる添加剤の２種類を含有し、更に離型剤とし
てカルナウバワックス等を含有したトナーを提案されて
いる。

【０００３】また最近は、コピー機にもプリンタ機能が
付加されたものが多く、コピーやプリント１枚のみの出
力が多くなり、コピー、プリント枚数に対し現像での現
像剤の攪拌時間が多くなってきている。現像装置におい
て、現像剤の攪拌が現像剤の劣化に大きく影響してい
る。現像剤が現像ローラに汲み上げられドクター部でキ
ャリアとトナーは擦られる。その結果、現像剤の温度上
昇となり局部的にトナーの成分がキャリアに付着する。
オイルレストナーには定着離型性を確保するためにワッ
クスが分散されている。現像剤に熱ストレスを加えた場
合、ワックスがトナー表面にでて、ワックス過多とな
り、キャリア表面にもワックスを付着させてしまう。そ
の結果、トナー極性が負の場合、同じ極性のワックスが
キャリアに付着することにより現像剤の帯電量が低下し
てしまう。

【０００４】また画像濃度制御方式として、感光体上の
付着トナーの濃さを光検知してトナー濃度を制御し、画
像濃度をコントロールする方式が使われている。その結
果、トナー帯電量が低下すると現像γ特性が立って、飽
和画像濃度が低くなる。その結果、画像濃度低下やシャ
ープ性不良といった問題が発生し、現像剤寿命が極端に
短くなってしまう。

【０００５】この課題に対し、特に機械の使い方で原稿
１枚に対しコピー１枚というモード（通称１ｔｏ１コ
ピー、低Ｄｕｔｙモード）の場合、連続コピー１枚当た
りの現像剤回転時間に対し２〜８倍の回転時間を要す
る。たとえば、毎分６０枚の機械の場合、連続コピー１
枚当たり約１秒になる。しかし一枚のコピーの場合、約
６秒間現像装置が回転する。その理由としてスイッチを
ＯＮにしてからモーターが回転し、転写紙が準備され、
現像が終わっても、転写、定着、排紙の工程があるため
長い時間となってしまう。また現像が終わったらすぐ現
像部の動作を止めることも考えられるが、感光体が回転
しているとキャリア付着が発生し、問題となる。そのた
め、現状では２〜８倍の現像回転時間となる。その結果
上記したように剤の熱ストレスが大きくなり、剤寿命を
短いものにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の技術を鑑み、トナーへの熱ストレス、機械ストレス
に強く、安定した画像が得られる二成分系現像剤及びそ
れを用いる画像形成方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ワック
スを分散したトナーとキャリアから成る二成分系現像剤
を有し、オイルレス定着方式を用いた電子写真画像形成
装置で、システム速度２４０〜７６０ｍｍ／ｓｅｃのス
ピードで、原稿１枚あたりコピー１枚の現像剤攪拌時間
が４秒以上であり、原稿１枚あたりコピー１枚の現像剤
攪拌時間が連続コピーでの１枚あたり現像剤攪拌時間の
２〜８倍である現像装置に使用される二成分系現像剤で
あって、該トナーの動摩擦係数が０．１８〜０．３０で
あることを特徴とする二成分系現像剤が提供される。ま
た、本発明によれば、前記ワックスが、カルナウバワッ
クス、ライスワックス、またはエステルワックスから選
ばれた少なくとも１種であることを特徴とする上記二成
分系現像剤が提供される。さらに、本発明によれば、前
記ワックスの原材料の平均粒径が１００〜６００μｍで
あることを特徴とする上記いずれかの二成分系現像剤が
提供される。さらにまた、本発明によれば、ワックスを
分散したトナーとキャリアから成る二成分系現像剤を有
し、オイルレス定着方式を用いた電子写真画像形成装置
で、システム速度２４０〜７６０ｍｍ／ｓｅｃのスピー
ドで、原稿１枚あたりコピー１枚の現像剤攪拌時間が４
秒以上であり、原稿１枚あたりコピー１枚の現像剤攪拌
時間が連続コピーでの１枚あたり現像剤攪拌時間の２〜
８倍である現像装置による画像形成方法であって、該二
成分系現像剤として上記いずれかの二成分系現像剤を用
いることを特徴とする画像形成方法が提供される。

【０００８】本発明者等は、鋭意検討した結果、ワック
スを分散したトナーとキャリアから成る二成分系現像剤
を有し、オイルレス定着を用いた電子写真画像形成装置
で、システム速度２４０〜７６０ｍｍ／ｓｅｃのスピー
ドで、原稿１枚あたりコピー１枚の現像剤攪拌時間が４
秒以上であり、原稿１枚あたりコピー１枚の現像剤攪拌
時間が、連続コピー１枚あたりの現像剤攪拌時間の２〜
８倍である現像装置により画像を形成する際に、摩擦係
数が０．１８〜０．３０であるトナーを用いた場合、熱
ストレス、機械ストレスに強く、安定した画像が得られ
ることを見い出し、本発明を完成した。

【０００９】動摩擦係数が０．１８未満であるトナーは
表面のワックス量が多い。そして熱履歴（現像ストレ
ス）を受けると更にトナー表面のワックス量が増加し、
キャリアスペントが発生する。その結果、現像剤の帯電
量が低下し画像濃度低下やシャープ性不良といった問題
が発生し、現像剤寿命が極端に短くなってしまう。一方
動摩擦係数が０．３０を超えたトナーは、表面のワック
ス量が少ないため、熱履歴（現像ストレス）に対しては
有利であるが、定着でホットオフセットが発生する等の
不具合が発生する。

【００１０】トナーに分散するワックスとして、カルナ
ウバワックス、またはライスワックス、またはエステル
ワックス或いはこれらの混合物を用いることにより低温
定着に対して有利となる。また該ワックス原材料の平均
粒径は１００〜６００μｍが好ましい。ワックスの原材
料の平均粒径が１００μｍ未満の場合、トナー中の分散
径が小さくなり、低温定着性、オフセット性が悪化す
る。一方６００μｍを超えるとトナー中の分散径が大き
くなり、フィルミング性、スペント性及び耐熱保存性が
悪化する等の不具合が発生する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明を、図を参照して説明す
る。図１に示すデジタル複写機は、周知の電子写真方式
を用い内部にドラム状感光体１を備えている。感光体１
の周囲には矢印Ａで示す回転方向に沿って、電子写真複
写行程を実施する帯電器２、露光手段３、現像手段４、
転写手段５、クリーニング手段６が配置されている。露
光手段３は、複写機上面の原稿載置台７に置かれた原稿
を読み取り手段８によって読み取られた画像信号を基に
感光体１上に静電潜像を形成する。感光体１上に形成さ
れた静電潜像は、現像手段４によってトナー像化され、
そのトナー像が給紙装置９から給送されてくる転写紙に
転写手段５によって静電転写される。トナー像が載った
転写紙は、定着手段１０に搬送、定着された後に、機外
へ排出される。

【００１２】次に図１、２を用いて、この画像形成工程
に用いられているトナーの動きについて説明する。現像
装置４は二成分現像装置で現像タンク４０内にキャリア
とトナーからなる現像剤を内包している。現像装置４が
トナー像を形成すると、現像剤のトナーが消費され、そ
の割合（トナー濃度）が減少する。そこで、画像濃度の
低下を抑えるために、現像剤中のトナー濃度に対応する
電位Vtがトナー濃度の目標値に対応する電位Vrefに対し
て所定値以上（即ち、トナー濃度が所定値以下）になる
と、トナーホッパー４１からトナーを補給して、現像剤
中のトナー濃度を維持することが行われる。現像剤中の
トナー濃度は現像装置下ケースにとりつけられている透
磁率センサ４２によって測定される。トナー濃度の目標
値に対応する電位Vrefは感光体上に作成した測定用トナ
ー像(Ｐパターン)をフォトセンサーで測定した値Vspに
より設定される。トナーホッパ４１から補給ローラ４３
を介して補給されたトナーは、現像装置４内の攪拌部材
４４によって、キャリアと攪拌・摩擦帯電される。キャ
リアとトナーからなる現像剤は、パドルホイール４５に
よって、現像ローラ４６へ跳ね上げられ、現像ローラ４
６内の磁石によって、現像ローラ４６上に吸着する。現
像ローラ外周のスリーブにより現像剤は搬送され、余剰
分は現像ドクタ４７により掻き落とされる。感光体側に
搬送された現像剤中のトナーが静電潜像に対応して、現
像バイアスにより付着する。

【００１３】上記現像によって感光体１上に付着したト
ナーは、転写手段５によって転写紙に静電転写される
が、約１０％のトナーは未転写となって感光体上に残
る。未転写トナーはクリーニング手段６のクリーニング
ブレード６ａやブラシローラ６ｂによって感光体から掻
き落とされるようになっていてこの掻き落とされた回収
トナーはリサイクルトナー（Ｔ）として再使用するため
に排出口６ｃから自重落下して、気体流移送手段に回収
トナーとして搬送される。搬送されたトナーは点線で示
されて混合気搬送チューブで現像器４にリサイクルトナ
ーとして戻される。他方、転写手段５の転写ベルト５ａ
上にも未転写部や非画像部の感光体1と接触してトナー
が付着するためクリーニング手段１１が設けられてい
る。転写ベルト５ａ上の残留トナーは、ベルトに摺接す
るクリーニングブレード（図示せず）により掻き落とす
ようになっている。この掻き落とされたトナーには紙粉
等の異物が含まれる可能性が高いため、本例ではリサイ
クルせずに排出口から自重落下して、トナーガイドスク
リューパイプ（点線）を介して回収トナー容器としての
廃トナータンク１２に送られる。

【００１４】また本発明に用いられる定着装置の例を図
３に示す。１は定着ローラ、２は加圧ローラをそれぞれ
表している。定着ローラ１はアルミニウム、鉄、ステン
レス又は真鍮のような、高熱伝導体から構成された金属
シリンダー３の表面にＲＴＶ、シリコンゴム、テトラフ
ルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル
（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
のようなオフセット防止層４が被覆されている。定着ロ
ーラ１の内部には、加熱ランプ５が配置されている。加
圧ローラ２の金属シリンダー６は定着ローラ１と同じ材
質が用いられる場合が多く、その表面にはＰＦＡ、ＰＴ
ＦＡ等のオフセット防止層７が被覆されている。また、
必ずしも必要ではないが、加圧ローラ２の内部には加熱
ランプ８が配置されている。定着ローラと加圧ローラは
図示してはいないが、両端のバネにより圧接され回転す
る。この定着ローラ１と加圧ローラ２の間にトナー像Ｔ
の付着支持体Ｓ（紙等の転写紙）を通過させ定着を行
う。

【００１５】本発明の二成分系現像剤を構成するトナー
は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有し、ワックスが
分散されたものである。本発明ではワックス成分として
は従来公知のもの全てが使用できるが、カルナウバワッ
クス及び／またはライスワックス及び／または合成エス
テルワックスを用いることが好ましい。カルナウバワッ
クスはカルナウバヤシの葉から得られる天然のワックス
であるが、特に遊離脂肪酸脱離した低酸価タイプのもの
が結着樹脂中に均一分散が可能であるので好ましい。ラ
イスワックスは米糠から抽出される米糠油を精製する際
に、脱ろうまたはウィンタリング工程で製出される粗ろ
うを精製して得られる天然ワックスである。合成エステ
ルワックスは単官能直鎖脂肪酸と単官能直鎖アルコール
からエステル反応で合成される。その他に、モンタンワ
ックス、低分子量ポリオレフィンワックス等を用いるこ
とができる。これらのワックス成分は単独または併用し
て使用される。またワックス成分の添加量はトナーの樹
脂成分１００重量部に対して０．５〜１０重量部が好ま
しい。

【００１６】また本発明では、カルナウバワックス、ラ
イスワックス、合成エステルワックス等のワックスの原
材料の平均粒径が１００〜６００μｍであることが好ま
しい。ワックス成分はトナー中に均一に、しかも所望の
粒径で分散していることが極めて望ましい。好ましい分
散径としては０．１〜５μｍ程度である。しかしなが
ら、原材料のワックス粒子は、粒径分布も非常に広いも
のが多い。このようなワックスを用いたトナーはワック
ス分散径が不均一となり、０．０１〜５０μｍ程度の粒
径分布となってしまう。そこでワックスの原材料の平均
粒径を１００〜６００μｍにすることにより、所望する
分散径とすることが可能となる。ワックスの原材料の平
均粒径が６００μｍを超えた場合、トナー中の分散径が
大きくなり、耐フィルミング性、耐スペント性及び耐熱
保存性が悪化する。一方ワックスの原材料の平均粒径が
１００μｍ未満の場合、トナー中の分散径が小さくな
り、低温定着性、オフセット性が悪化する。なお、ワッ
クスのトナー中の分散径は、トナーの透過型走査電子顕
微鏡により撮影されたワックス粒子の写真画像を画像解
析装置ルーゼックスIIIＵ（株式会社ニレコ）を用い画
像解析により求める。

【００１７】また、本発明のトナーに使用される結着樹
脂としては従来公知の樹脂が全て使用可能である。例え
ば、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレ
ン−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−ブタジェン共重合体、スチレン−塩
化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ス
チレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エ
ステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重
合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル
共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン
置換体を含む単重合体または共重合体）、ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレ
イン酸樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ
プロピレン樹脂、石油樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン
樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレ
ン樹脂、ポリビニルブチラート樹脂等が挙げられる。こ
れら樹脂は単独使用も可能であるが、二種類以上併用し
ても良い。また、これら樹脂の製造方法も特に限定され
るものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁
重合いずれも使用できる。

【００１８】本発明に使用される着色剤としては、従来
からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料
の全てが適用される。具体的には、カーボンブラック、
ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリ
ンブルー、カルコオイルブルー、オイルブラック、アゾ
オイルブラック等特に限定されない。着色剤の使用量は
結着樹脂１００重量部に対して１〜１０重量部が好まし
く、より好ましくは３〜７重量部である。

【００１９】また外添剤を使用してもよく、該外添剤と
しては、無機微粒子を好ましく用いることができる。こ
の無機微粒子の一次粒子径は、５ｍμ〜２μｍであるこ
とが好ましく、特に５ｍμ〜５００ｍμであることが好
ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５０
０ｍ^２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使
用割合は、トナーの０．０１〜５重量％であることが好
ましく、特に０．０１〜２．０重量％であることが好ま
しい。無機微粒子の具体例としては、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、酸化スズ、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、炭化ケイ素、窒化ケイ素等を挙げることができる。
この他高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や
懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メ
タクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシ
リコーン、ベンゾグアナミン、ナイロン等の重縮合系、
熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。

【００２０】このような外添剤（流動化剤）は表面処理
を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性
や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシラ
ンカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有
するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリ
ング剤、アルミニウム系のカップリング剤等が好ましい
表面処理剤として挙げられる。

【００２１】感光体や一次転写媒体に残存する転写後の
現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤として
は、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸等の脂肪酸、その金属塩、例えばポリ
メチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等の
ソープフリー乳化重合等によって製造されたポリマー微
粒子等を挙げることができる。ポリマー微粒子は比較的
粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１〜１μｍのも
のが好ましい。

【００２２】本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御
剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが
全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニル
メタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸
キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミ
ン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム
塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、
タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サ
リチル酸金属塩、及びサリチル酸誘導体の金属塩等が挙
げられる。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０
３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金
属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系
金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８
４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント
化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体
のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業
社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ
ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブ
ルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＮ
ＥＧＶＰ２０３６、コピーチャージＮＸＶＰ４３
４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯
体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタ
ロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、そ
の他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム
塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
これら帯電制御剤の使用割合は、結着樹脂１００重量部
に対して、０．１〜２０重量部が好ましく、より好まし
くは０．２〜１０重量部である。

【００２３】本発明のトナーの製造方法は、従来公知の
方法でよく、結着樹脂、着色剤、ワックス成分、その他
場合によっては帯電制御剤等を、ミキサー等を用いて混
合し、熱ロール、エクストルーダー等の混練機を用い混
練した後、冷却固化し、これをジェットミル等の粉砕機
で粉砕し、その後分級し得られる。また上記トナーに無
機無粉末を添加するにはスーパーミキサー、ヘンシェル
ミキサー等の混合機を用いる。

【００２４】トナーの粒径としては、５〜１０μｍが望
ましい。トナー粒径が大きいと、得られる画像の解像力
が悪くなる。また、小さすぎるとトナー流動性の低下を
招く。なお、粒径の測定はＣｏｕｌｔｅｒＭＵＬＴＩ
ＳＩＺＥＲ IIｅを使用した。なおアパーチャー径は１
００μｍである。

【００２５】以下、トナーの製造方法をさらに詳細に説
明する。本発明の製造方法は、少なくとも結着樹脂、着
色剤、ワックス、帯電制御剤等を含むトナー成分を機械
的に混合する工程と、溶融混練する工程と、粉砕する工
程と、分級する工程とを有するトナーの製造方法が適用
できる。また機械的に混合する工程や溶融混練する工程
において、粉砕または分級する工程で得られる製品とな
る粒子以外の粉末を戻して再利用する製造方法も含まれ
る。ここで言う製品となる粒子以外の粉末（副製品）と
は溶融混練する工程後、粉砕工程で得られる所望の粒径
の製品となる成分以外の微粒子や粗粒子や、引き続いて
行われる分級工程で発生する所望の粒径の製品となる成
分以外の微粒子や粗粒子を意味する。このような副製品
を混合工程や溶融混練する工程で原料と、好ましくは副
製品1に対しその他原材料９９から、副製品５０に対し
その他原材料５０の重量比率で混合するのが好ましい。
少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックス、帯電制御剤お
よび副製品を含むトナー成分を機械的に混合する混合工
程は、回転させる羽による通常の混合機等を用いて通常
の条件で行えばよく、特に制限はない。

【００２６】以上の混合工程が終了したら、次いで混合
物を混練機に仕込んで溶融混練する。溶融混練機として
は、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッ
チ式混練機を用いることができる。この溶融混練は、結
着樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で
行うことが重要である。具体的には、溶融混練温度は、
結着樹脂の軟化点を参考に行うべきであり、軟化点より
低温過ぎると切断が激しく、高温過ぎると分散が進まな
い。

【００２７】以上の溶融混練工程が終了したら、次いで
混練物を粉砕する。この粉砕工程においては、まず粗粉
砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェ
ット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、機械的に
回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕す
る方式が好ましく用いられる。この粉砕工程が終了した
後に、粉砕物を遠心力等で気流中で分級し、もって所定
の粒径、例えば平均粒径が５〜２０μｍのトナーを製造
する。

【００２８】また、トナーを調製する際には、現像剤の
流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上
のようにして製造されたトナーにさらに先に挙げた疎水
性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。
外添剤の混合は一般の粉体の混合機が用いられるがジャ
ケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ま
しい。外添剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中ま
たは漸次外添剤を加えていけばよい。もちろん混合機の
回転数、転動速度、時間、温度等を変化させてもよい。
はじめに強い負荷を、次に比較的弱い負荷を与えても良
いし、その逆でも良い。使用できる混合設備の例として
は、Ｖ型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキ
サー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー等が挙げ
られる。

【００２９】また、本発明のトナーを二成分系現像剤と
するために混合して使用するキャリアとしては、ガラ
ス、鉄、フェライト、ニッケル、ジルコン、シリカ等を
主成分とする、粒径３０〜５００μｍ程度の粉末、また
は該粉末を芯材としてスチレン−アクリル系樹脂、シリ
コン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフッ化ビニリデン
系樹脂等をコーティングしたものから適宜選択して使用
することができる。二成分系現像剤のトナーとキャリア
の混合割合は、一般にキャリア１００重量部に対してト
ナー１．５〜１５重量部である。

【００３０】

【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて本発明に
ついて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例
のみに限定されるものではない。また、以下の例におい
て、部は、特に断りのない限り重量基準である。

【００３１】実施例１スチレン−アクリル樹脂１００部ポリエチレンワックス（ワックス原材料粒径９００μｍ）５部ニグロシン２部カーボンブラック１０部上記材料をミキサーで混合後、２本ロールミルで溶融混
練し、混練物を圧延冷却した。その後ジェットミルによ
る衝突板方式の粉砕機（Ｉ式ミル：日本ニューマチック
工業社製）と旋回流による風力分級（ＤＳ分級機：日本
ニューマチック工業社製）を行ない着色粒子を得た。さ
らに疎水性シリカ（Ｈ２０００、クライアントジャパン
社製）を０．５ｗｔ％添加しミキサーで混合してトナー
を得た。このトナーの動摩擦係数は０．２２に観測され
た。このトナーをＡとする。

【００３２】比較例１実施例１においてポリエチレンワックスとしてワックス
原材料粒径６００μｍのものを６部用いた他は全く同様
にしてトナーを得た。このトナーの動摩擦係数は０．３
３に観測された。このトナーをＢとする。

【００３３】比較例２実施例１においてポリエチレンワックスとしてワックス
原材料粒径８０μｍのものを５部用いた他は全く同様に
してトナーを得た。このトナーの動摩擦係数は０．１６
に観測された。このトナーをＣとする。

【００３４】実施例２スチレン−アクリル樹脂１００部カルナウバワックス（ワックス原材料粒径８００μｍ）５部ニグロシン２部カーボンブラック１０部上記材料を用い実施例１と同様にしてトナーを得た。こ
のトナーの動摩擦係数は０．２０に観測された。このト
ナーをＤとする。

【００３５】実施例３実施例２におけるカルナウバワックスとしてワックス原
材料粒径９０μｍのものを５部用いた他は全く同様にし
てトナーを得た。このトナーの動摩擦係数は０．１８に
観測された。このトナーをＥとする。

【００３６】実施例４実施例２におけるカルナウバワックスとしてワックス原
材料粒径３００μｍのものを５部用いた他は全く同様に
してトナーを得た。このトナーの動摩擦係数は０．２２
に観測された。このトナーをＦとする。

【００３７】実施例５実施例２におけるカルナウバワックスとしてワックス原
材料粒径４００μｍのものを５部用いた他は全く同様に
してトナーを得た。このトナーの動摩擦係数は０．２６
に観測された。このトナーをＧとする。

【００３８】（動摩擦係数の測定）なお動摩擦係数は、
質量３ｇのトナーに６ｔ／ｃｍ²の荷重をかけ直径４０
ｍｍの円盤状のペレットにしたものを協和界面科学
（株）社製全自動摩擦摩耗解析装置を用い測定した。こ
のとき接触子として３ｍｍステンレス球の点接触子を用
いた。

【００３９】各実施例及び比較例のトナー３部と、キャ
リアとしての平均粒径を８０μｍのシリコンコートキャ
リア９７部とを混合し、二成分系現像剤を調整し、以下
の評価を行った。結果を表１に示す。（画像評価方法）リコー製複写機ｉｍａｇｉｏ６５５０
（システム速度２４０〜７６０ｍｍ／ｓｅｃのスピード
で、原稿１枚あたりコピー１枚の現像剤攪拌時間が４秒
以上であり、原稿１枚あたりコピー１枚の現像剤攪拌時
間が連続コピーでの１枚あたり現像剤攪拌時間の２〜８
倍の設定）にて連続１０万枚（印字率６％）コピーを行
ない１０万枚後の画像について画像濃度およびシャープ
性について評価を行なった。画像濃度はマクベス反射濃
度計で測定し、シャープ性については段階見本にもとづ
きそれぞれ測定、評価した。○：きわめて良好、△：良
好、×：劣る。（定着性評価方法）所定箇所のトナーの付着量が同一と
なるよう用紙に付着させ、加熱ローラーの設定温度を上
昇させ、１２０〜２００℃まで１０℃づつ段階的にそれ
ぞれの温度で定着させ、ホットオフセットおよびのコー
ルドオフセットの発生温度を調べた。尚、表１の中のホ
ットオフセット・コールドオフセット発生温度の“─”
は１２０〜２００℃では発生しなかったことを示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、ホットオフセットおよ
びキャリアスペント等を防止でき、熱ストレス、機械ス
トレスに強く、安定した画像が得られる二成分系現像剤
およびそれを用いる画像形成方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いるデジタル複写機（画像形成装
置）の例の模式図。

【図２】画像形成装置の要部拡大模式図。

【図３】画像形成装置の定着装置の例の模式図。

【符号の説明】

（図１及び２）１感光体２帯電器３露光手段４現像手段４０現像タンク４１トナーホッパー４２透過率センサ４３補給ローラ４４攪拌部材４５パドルホイール４６現像ローラ４７現像ドクタ５転写手段５ａ転写ベルト６クリーニング手段６ａクリーニングブレード６ｂブラシローラ６ｃトナー排出口７原稿載置台８原稿読み取り手段９給紙装置１０定着手段１１クリーニング手段１２廃トナータンク（図３）１定着ローラ２加圧ローラ３金属シリンダー（定着ローラ）４オフセット防止層（定着ローラ）５加熱ランプ（定着ローラ）６金属シリンダー（加圧ローラ）７オフセット防止層（加圧ローラ）８加熱ランプ（加圧ローラ）Ｔトナー像Ｓ付着支持体（転写紙）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小池孝幸東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者鈴木弘治東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者葛西正東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者高橋裕東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者霜田直人東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者青木三夫東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者伊藤昭宏宮城県柴田郡柴田町大字中名生字神明堂３ −１東北リコー株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA06 BA06 CA12 CA14 EA05 EA10 2H077 AB03 AB14 AB15 AB18 AD06 BA02 DA10 DA13 DA42 DA52 DB25 EA03 EA21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワックスを分散したトナーとキャリアか
ら成る二成分系現像剤を有し、オイルレス定着方式を用
いた電子写真画像形成装置で、システム速度２４０〜７
６０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで、原稿１枚あたりコピー
１枚の現像剤攪拌時間が４秒以上であり、原稿１枚あた
りコピー１枚の現像剤攪拌時間が連続コピーでの１枚あ
たり現像剤攪拌時間の２〜８倍である現像装置に使用さ
れる二成分系現像剤であって、該トナーの動摩擦係数が
０．１８〜０．３０であることを特徴とする二成分系現
像剤。
【請求項２】前記ワックスが、カルナウバワックス、
ライスワックス、またはエステルワックスから選ばれた
少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載
の二成分系現像剤。
【請求項３】前記ワックスの原材料の平均粒径が１０
０〜６００μｍであることを特徴とする請求項１又は２
に記載の二成分系現像剤。
【請求項４】ワックスを分散したトナーとキャリアか
ら成る二成分系現像剤を有し、オイルレス定着方式を用
いた電子写真画像形成装置で、システム速度２４０〜７
６０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで、原稿１枚あたりコピー
１枚の現像剤攪拌時間が４秒以上であり、原稿１枚あた
りコピー１枚の現像剤攪拌時間が連続コピーでの１枚あ
たり現像剤攪拌時間の２〜８倍である現像装置による画
像形成方法であって、該二成分系現像剤として請求項１
〜３のいずれかに記載の二成分系現像剤を用いることを
特徴とする画像形成方法。