JP2002365827A

JP2002365827A - 電子写真用トナー及び画像形成方法

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Publication number: JP2002365827A
Application number: JP2001168352A
Authority: JP
Inventors: Hiroharu Suzuki; 弘治鈴木; Mitsuo Aoki; 三夫青木; Kazuyuki Yazaki; 和之矢崎; Naoto Shimoda; 直人霜田; Hiroaki Matsuda; 浩明松田; Takayuki Koike; 孝幸小池; Tadashi Kasai; 正葛西; Yutaka Takahashi; 裕高橋; Akihiro Ito; 昭宏伊藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2002-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーニング部からの回収トナーをスクリュ
ーコイルを用い現像部に戻すリサイクル機構を有するオ
イルレス定着方式の、現像部及びトナーリサイクルでの
現像剤への熱ストレス、機械ストレスが多い電子写真画
像形成装置を用いても、経時的に安定した高画質の画像
が得られる電子写真用トナー、及び該トナーを用いる画
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
らなる２成分現像剤を用いるオイルレス定着方式の電子
写真画像形成装置で、クリーニング部からの回収トナー
を現像部に戻すリサイクル機構を有し、該回収トナーの
搬送手段としてスクリューコイルを用いる電子写真画像
形成装置に使用するトナーであって、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電子
写真用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機、
プリンタ、ファクシミリ等の装置あるいはこれら複合機
等の電子写真方式の画像形成装置に用いる電子写真用ト
ナー及びそれを用いる画像形成方法に関し、特に電子写
真方式において、トナーリサイクル機構を備えており２
成分現像方式を採用した画像形成装置に用いる電子写真
用トナー及びそれを用いる画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】２成分現像剤を用いた電子写真方式の画
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、感光体上に形成された潜像をトナー
により現像する画像形成装置において、転写後の感光体
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。例
えば特開平６−１７５４８８号公報や特願平１１−３５
２７６１号に開示されているようにクリーニング部で回
収されたトナーは排出され、搬送パイプ内のスクリュー
コンベアで構成されたトナー搬送手段で現像装置に戻さ
れる。

【０００３】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
たトナーが提案されている。また、特許第２６７５９７
４号公報には動摩擦係数が０．２０〜０．５０の磁性ト
ナーが、特公平８−３６５６号公報には二種類の動摩擦
係数を有する磁性トナーを混合して使用するトナーが、
特公平６−８２２２６号公報には動摩擦係数が０．１５
〜０．６５のトナーが、特開平１１−９５４７７号公報
には動摩擦係数が０．１２〜０．３０である外添剤が含
有されているトナーが、特開２０００−１０５４８４号
公報には定着された画像表面の静摩擦係数が０．４以下
のトナーが、特開２００１−５２２０号公報には４色の
動摩擦係数を規定したフルカラートナー等が提案されて
いる。

【０００４】さらに、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長くなってきている。電子写真画
像形成装置において、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ーに汲み上げら
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せている。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
の帯電量が低下する現象が生じる。

【０００５】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て画
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。更に、現像、クリーニングで劣
化したトナーは更に搬送パイプとスクリューコンベアで
構成されたトナー搬送手段でトナーにストレスが掛かり
トナー同士の凝集体ができて現像装置に戻される。そし
て、補給された新しいトナーとリサイクルで戻ったトナ
ーが混合されて現像される。その結果、画像濃度低下や
シャープ性不良といった問題とトナー凝集体が原因とな
る黒ポチが発生し、現像剤寿命が極端に短くなってしま
う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、現像やリサ
イクルでの現像剤への熱ストレスや機械ストレスが多い
機械に搭載しても、安定した画像が得られる２成分現像
剤用の電子写真用トナー、及び該トナーを含有する２成
分現像剤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なる２成分現像剤を
用いるオイルレス定着方式の電子写真画像形成装置で、
クリーニング部からの回収トナーを現像部に戻すリサイ
クル機構を有し、該回収トナーの搬送手段としてスクリ
ューコイルを用いる電子写真画像形成装置に使用するト
ナーであって、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電子写真用トナーが提供さ
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１種以上のワックスであることを特徴とす
る上記に記載の電子写真用トナーが提供される。さらに
本発明によれば、前記ワックスの原材料粒径が、１００
〜６００μｍであることを特徴とする上記いずれかに記
載の電子写真用トナーが提供される。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な
る２成分現像剤を用いるオイルレス定着方式の電子写真
画像形成装置で、クリーニング部からの回収トナーを現
像部に戻すリサイクル機構を有し、該回収トナーの搬送
手段としてスクリューコイルを用いる電子写真画像形成
装置による画像形成方法であって、該トナーとして上記
いずれかに記載の電子写真用トナー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】

【発明の実施の形態】本発明をさらに詳細に説明する。
先ず、本発明の電子写真用トナーの構成、及び製法につ
いて説明する。本発明の電子写真用トナーは、少なくと
も結着樹脂及び着色剤を含有し、ワックスを分散させた
ものである。本発明で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−ブタジエン共重合体、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などが挙げられる。またこれらの
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
のいずれも使用できる。

【０００９】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
オイルブラックなど特に限定されない。着色剤の使用量
は、トナーの樹脂成分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。

【００１０】またオイルレス定着のための離型剤として
は、例えばカルナウバワックス、ライスワックス、エス
テルワックス、固形シリコーンワニス、モンタン系エス
テルワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、固形
のパラフィンワックス、マイクロワックス、脂肪酸アミ
ド系ワックス、脂肪酸系ワックス、脂肪族モノケトン
類、脂肪酸金属塩系ワックス、脂肪酸エステル系ワック
ス、部分ケン化脂肪酸エステル系ワックス、高級アルコ
ール等を挙げることができる。これらのうち、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
を用いることが有効である。これらのワックスは他のワ
ックスに比べ、低温定着性に優れている。

【００１１】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
が可能であり、さらに揮発成分が少ないため感光体への
フィルミングや帯電付与部材へのスペントが少ないため
特に好ましく、微結晶のものが良く、酸価が５以下であ
り、トナーの結着樹脂中に分散したときの粒子径が１μ
ｍ以下のものが好ましい。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、脱ろう又はウィンタ
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。この米糠ワックスを空気酸化した酸化
ライスワックスが好ましく、その酸価が１０〜３０のも
のが好ましい。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化反応で合成
されるものである。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
ー樹脂成分１００重量部に対して０．５〜１０重量部が
好ましく、より好ましくは２〜７重量部である。

【００１２】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
物が多い。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。ワックス原材料粒径を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。ワックス原材料の平均粒径が６００μ
ｍを越える場合、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。ま
た、ワックス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、定着
離型性（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
により求められる。

【００１３】本発明のトナーには、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ＮＥ
ＧＶＰ２０３６、コピーチャージＮＸＶＰ４３４
（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、第四級アンモニウム
塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。

【００１４】また本発明のトナーには、流動性を向上さ
せる等のために外添剤を用いてもよく、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、２０〜５００ｍ
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。

【００１５】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、窒化ケイ素などを挙げること
ができる。この他、高分子系微粒子、例えばソープフリ
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
などの重縮合系、熱硬化性樹脂からなる重合体粒子が挙
げられる。このような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などが好ましい表面処理剤
として挙げられる。

【００１６】また本発明のトナーを磁性一成分トナーと
して用いる場合は、酸化鉄、マグネタイト、フェライト
などの磁性微粉末を添加することができる。

【００１７】本発明のトナーの粒径は、５〜１０μｍで
あることが好ましい。トナーの粒径が１０μｍより大き
いと、得られる画像の解像力が悪くなり、ぼそつき感が
生じる。また、５μｍより小さいとトナー流動性の低下
を招く。特に５μｍより小さいものは製造上困難を伴
い、また肺に蓄積するため人体にも有害である。トナー
粒径の測定はＣｏｕｌｔｅｒＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ
IIｅを使用した。尚、アパーチャー径は１００μｍであ
る。

【００１８】本発明のトナーはワックスが分散している
が、このようなワックスを含有するトナーは、ワックス
の分散状態により特性が大きく異なる。ワックスが小粒
径で均一に分散している場合は、トナー表面に存在する
ワックス量の比率は内包するワックス量と等しくなる。
しかし、大粒径で分散した場合、トナー表面に存在する
ワックス量の比率は内包するワックス量より多くなる。
その原因は、混練したトナーを粉砕し微粒化する場合、
機械的衝撃、ジェット気流による衝撃などの外力により
粉砕することが多い。トナーが外力を受けると、内部の
最も弱い部分から破壊が起きる。これがワックスである
ためワックスが大粒径で存在した場合、トナー表面のワ
ックス量が多くなる。このようなトナーは動摩擦係数が
小さくなる。

【００１９】また本発明で使用する電子写真画像形成装
置のようにオイルレス定着を用いた電子写真画像形成装
置で、クリーニング部からの回収トナーを現像部に戻す
リサイクルシステムで、回収トナーの搬送手段としてス
クリューコイルを用いて下部から上部（後で説明する図
３参照）に搬送する場合、機械的、熱的ストレスが大き
くなりトナーの初期状態より、トナー表面のワックス量
が多くなり、キャリアにもワックスを付着させキャリア
とトナーの摩擦帯電が異常となり帯電量が小さくなる。
その結果現像剤の劣化となる。さらにトナーの製造にお
ける混練温度、ワックス粒径等でワックスのトナー中の
分散状態が変化する。このようなことから、ワックス分
散径を小さくしてトナー表面にワックスが出にくい特
性、すなわち動摩擦係数をコントロールすることによ
り、ストレスの多い装置にも充分対応できるトナー特性
として動摩擦係数を最適範囲にすることにより上記問題
点を解決しうる。

【００２０】本発明は、ワックスを分散したトナーとキ
ャリアからなる２成分現像剤を有し、オイルレス定着を
用い、スクリューコイルコンベア搬送のトナーリサイク
ル機構を有する電子写真画像形成装置で画像を形成する
場合、該トナーとしては動摩擦係数が０．１８〜０．３
０であるトナーが最適条件となる。動摩擦係数０．１８
未満の場合、トナー表面のワックス量が多い。しかも機
内で機械的、熱的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、キャリアがスペントし、トナー
流動性の劣化する。一方動摩擦係数が０．３０より大き
い場合、トナー表面のワックス量が少ない。このため機
内での機械的、熱的ストレスに対しても有利であるが、
定着でトナーと定着ローラの離型性が悪くホットオフセ
ットが発生する。また、トナー表面の動摩擦係数は、質
量３ｇのトナーに６ｔ／ｃｍ²の荷重をかけ直径４０ｍ
ｍ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て測定する。この時
の接触子として３ｍｍステンレス球の点接触子を用い
る。

【００２１】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、ワックス成分、着色剤、その他
場合によつ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。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
ーなどの混合機を用いる。

【００２２】また、本発明のトナーを２成分系乾式トナ
ーとして使用する場合に混合して用いるキャリアとして
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
択して使用可能である。トナーとキャリアの使用割合
は、通常キャリア１００重量部に対し、トナー２．５重
量部程度である。

【００２３】本発明の画像形成方法は、クリーニング部
からの回収トナーを現像部に戻すリサイクル機構を有
し、該回収トナーの搬送手段としてスクリューコイルコ
ンベアを用いるオイルレス定着方式の画像形成装置を用
い、現像剤として、前記本発明のトナーを含有する２成
分現像剤を用いて行なうものである。以下、本発明の画
像形成方法を図面を参照して詳細に説明する。図１は本
発明で用いる画像形成装置の例のデジタル複写機であ
り、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（例えば、リコー製ＭＦ７０７０）。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。

【００２４】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２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子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４６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。

【００２５】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からスクリュー式の機械搬送方式のトナー
搬送手段を有する図３に示すリサイクル装置１３におけ
る、連結された搬送パイプ１３ａとこのパイプ内のスク
リューコイルコンベア１３ｂとから構成された気体流移
送手段の搬送パイプに送られる。パイプやスクリューは
アルミニウム、ステンレス等の金属や樹脂で構成されて
いる。そしてスクリューで搬送されたトナーは現像手段
４にリサイクルトナーとして戻される。回収トナーは、
パイプ内径よりわずかに小さい外径のスクリューコイル
コンベアによる搬送手段で、クリーニング手段６より現
像手段４のトナーホッパー４１に送られ、ホッパー内の
新規トナーと混合され現像手段４に補給される。

【００２６】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
にタンク１２に送られる。

【００２７】本発明においては、このような熱ストレ
ス、機械ストレスの多いトナーリサイクル機構を有する
画像形成装置により画像を形成する場合、前記本発明の
特定の動摩擦係数を有するトナーを含有する２成分現像
剤を用いることにより、最適な状態となる。

【００２８】

【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明す
る。

【００２９】実施例１トナー処方１ポリエステル樹脂６０ｗｔ％スチレン−ブチルアクリレート共重合体３０ｗｔ％ポリプロピレン（平均粒径１０００μｍ）５ｗｔ％カーボンブラック４ｗｔ％金属アゾ染料１ｗｔ％以上組成の混合物をヘンシャルミキサー中で十分混合攪
拌した後、ロールミルで１００℃の温度で３０分加熱溶
融し、常温まで冷却後、得られた混合物を粉砕分級し、
体積平均粒径９．５μｍの母体トナーを得た。上記母体
トナー１．０ｋｇに対して、添加剤１として酸化チタン
微粉末４．０ｇと添加剤２として酸化珪素微粉末７．０
ｇを同時にヘンシェルミキサーにて、１０００ｒｐｍで
３分混合し、トナーを得た。得られたトナーをシリコー
ンコートのフェライトキャリア（８０μｍ）に２．５ｗ
ｔ％混合し帯電量の測定を行った結果２３μｃ／ｇであ
った。またトナーの動摩擦係数は０．２５であった。

【００３０】比較例１比較トナー処方１ポリエステル樹脂６０ｗｔ％スチレン−ブチルアクリレート共重合体３０ｗｔ％ポリプロピレン（平均粒径１０００μｍ）５ｗｔ％カーボンブラック４ｗｔ％金属アゾ染料１ｗｔ％以上組成の混合物をヘンシャルミキサー中で十分混合攪
拌した後、ロールミルで１４０℃の温度で３０分加熱溶
融し、常温まで冷却後、得られた混合物を粉砕分級し、
体積平均粒径９．５μｍの母体トナーを得た。上記母体
トナー１．０ｋｇに対して、添加剤１として酸化チタン
微粉末４．０ｇと添加剤２として酸化珪素微粉末７．０
ｇを同時にヘンシェルミキサーにて、１０００ｒｐｍで
３分混合し、トナーを得た。得られたトナーをシリコー
ンコートのフェライトキャリア（８０μｍ）に２．５ｗ
ｔ％混合し帯電量の測定を行った結果２５μｃ／ｇであ
った。またトナーの動摩擦係数は０．３４であった。

【００３１】比較例２比較トナー処方２ポリエステル樹脂６０ｗｔ％スチレン−ブチルアクリレート共重合体３０ｗｔ％ポリプロピレン（平均粒径８５μｍ）５ｗｔ％カーボンブラック４ｗｔ％金属アゾ染料１ｗｔ％以上組成の混合物をヘンシャルミキサー中で十分混合攪
拌した後、ロールミルで１００℃の温度で３０分加熱溶
融し、常温まで冷却後、得られた混合物を粉砕分級し、
体積平均粒径９．５μｍの母体トナーを得た。上記母体
トナー１．０ｋｇに対して、添加剤１として酸化チタン
微粉末４．０ｇと添加剤２として酸化珪素微粉末７．０
ｇを同時にヘンシェルミキサーにて、１０００ｒｐｍで
３分混合し、トナーを得た。得られたトナーをシリコー
ンコートのフェライトキャリア（８０μｍ）に２．５ｗ
ｔ％混合し帯電量の測定を行った結果２２μｃ／ｇであ
った。またトナーの動摩擦係数は０．１５であった。

【００３２】これらの現像剤を用いて、前記した機械を
用いて、原稿１枚で両面１枚のコピーの連続テスト（１
ｔｏ２連続モードと呼び、１枚の原稿から両面コピー１
枚を採り、機械が停止後、すぐ同じモードにはいる。こ
のモードを繰り返す。コピーの量は１日当たり４０００
枚とした。トータルコピー枚数は３０Ｋ（３０，０００
枚）行った。原稿面積はＡ４で６％チャートを用いる）
を行った。評価結果として、定着性でのホットオフセッ
ト温度を図４に、画像濃度を図５に、規格化Ｑ／Ｍを図
６に示した。図４に示されるように、動摩擦係数の０．
３４と滑りにくい比較例１のトナーは低くなり定着の余
裕度が小さい。実施例１と比較例２のトナーは動摩擦係
数０．２５、０．１５であり、定着の余裕度は高く良い
結果であった。図５と図６に示されるように、動摩擦係
数０．１５の比較例２トナーは規格化Ｑ／Ｍが低下し、
画像濃度も低下した。

【００３３】規格化Ｑ／Ｍとはトナー濃度を機械内で制
御しているが、必ずしも安定して２．５ｗｔ％にはなっ
ていない。しかしトナー濃度が異なる条件では比較にな
らないので、トナー濃度２．５ｗｔ％に換算した時の帯
電量である。この規格化帯電量が１５μｃ／ｇを割って
しまうと現像剤が劣化して画像濃度が低下し、ライン画
像もかすれた画像となり、現像剤の寿命となってしま
う。また、トナー表面の動摩擦係数は、質量３ｇのトナ
ーに６ｔ／ｃｍ^２の荷重をかけ直径４０ｍｍ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て測定した。この時の接触子とし
て３ｍｍステンレス球の点接触子を用いた。実施例１
と、比較例１及び比較例２の対比から、混練温度、ワッ
クス粒径等でワックスのトナー中の分散状態が変化する
が、ワックス分散径を小さくしてトナー表面にワックス
が出にくい特性、すなわち動摩擦係数をコントロールす
ることによりストレスの多い装置にも充分対応できるト
ナー特性の最適範囲としてトナーの動摩擦係数が０．１
８〜０．３０であることが確認できた。

【００３４】実施例２トナー処方２ポリエステル樹脂６０ｗｔ％スチレン−ブチルアクリレート共重合体３０ｗｔ％カルナウバワックス（平均粒径３００μｍ）５ｗｔ％カーボンブラック４ｗｔ％金属アゾ染料１ｗｔ％以上組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分混合攪
拌した後、ロールミルで１２０℃の温度で混練し、粉砕
分級し、体積平均粒径９．５μｍの母体トナーを得た。
上記母体トナーに、添加剤として酸化チタン微粉末０．
４ｗｔ％と酸化珪素微粉末０．７ｗｔ％をヘンシェルミ
キサーにて混合し、トナーを得た。得られたトナーをシ
リコーンコートのフェライトキャリア（８０μｍ）に
２．５ｗｔ％混合し帯電量の測定を行った結果２２μｃ
／ｇであった。またトナーの動摩擦係数は０．２０であ
った。

【００３５】実施例３トナー処方３ポリエステル樹脂６０ｗｔ％スチレン−ブチルアクリレート共重合体３０ｗｔ％カルナウバワックス（平均粒径３００μｍ）５ｗｔ％カーボンブラック４ｗｔ％金属アゾ染料１ｗｔ％以上組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分混合攪
拌した後、ロールミルで１２０℃の温度で混練し、粉砕
分級し、体積平均粒径９．５μｍの母体トナーを得た。
上記母体トナーに、添加剤として酸化チタン微粉末０．
４ｗｔ％と酸化珪素微粉末０．７ｗｔ％をヘンシェルミ
キサーにて混合し、トナーを得た。得られたトナーをシ
リコーンコートのフェライトキャリア（８０μｍ）に
２．５ｗｔ％混合し帯電量の測定を行った結果２２μｃ
／ｇであった。またトナーの動摩擦係数は０．１９であ
った。

【００３６】比較例３比較トナー処方３ポリエステル樹脂６０ｗｔ％スチレン−ブチルアクリレート共重合体３０ｗｔ％カルナウバワックス（平均粒径８００μｍ）５ｗｔ％カーボンブラック４ｗｔ％金属アゾ染料１ｗｔ％以上組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分混合攪
拌した後、ロールミルで１２０℃の温度で混練し、粉砕
分級し、体積平均粒径９．５μｍの母体トナーを得た。
上記母体トナーに、添加剤として酸化チタン微粉末０．
４ｗｔ％と酸化珪素微粉末０．７ｗｔ％をヘンシェルミ
キサーにて混合し、トナーを得た。得られたトナーをシ
リコーンコートのフェライトキャリア（８０μｍ）に
２．５ｗｔ％混合し帯電量の測定を行った結果２２μｃ
／ｇであった。またトナーの動摩擦係数は０．１７であ
った。

【００３７】比較例４比較トナー処方４ポリエステル樹脂６０ｗｔ％スチレン−ブチルアクリレート共重合体３０ｗｔ％ライスワックス（平均粒径１００μｍ）５ｗｔ％カーボンブラック４ｗｔ％金属アゾ染料１ｗｔ％以上組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分混合攪
拌した後、ロールミルで１２０℃の温度で混練し、粉砕
分級し、体積平均粒径９．５μｍの母体トナーを得た。
上記母体トナーに、添加剤として酸化チタン微粉末０．
４ｗｔ％と酸化珪素微粉末０．７ｗｔ％をヘンシェルミ
キサーにて混合し、トナーを得た。得られたトナーをシ
リコーンコートのフェライトキャリア（８０μｍ）に
２．５ｗｔ％混合し帯電量の測定を行った結果２４μｃ
／ｇであった。またトナーの動摩擦係数は０．３２であ
った。

【００３８】実施例２、３及び比較例３、４のトナーを
含有させた現像剤を用いて、実施例１と同様の確認テス
トを行った。その結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】本発明は、現像剤への熱ストレス、機械
ストレスが多い、オイルレス定着を用いた電子写真画像
形成装置で、クリーニング部からの回収トナーを現像部
に戻すリサイクル機構を有し、該回収トナーの搬送手段
としてスクリューコイルコンベアを用いる画像形成装置
を用いても、動摩擦係数が０．１８〜０．３０という特
定のトナーを含有する２成分現像剤を用いることによ
り、経時的に安定した高画質の画像が得られるという優
れた作用効果を有する。

【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】画像形成装置のリサイクル装置の拡大模式図。

【図４】トナーの動摩擦係数とホットオフセット発生温
度との関係を示すグラフ。

【図５】トナーの動摩擦係数と画像濃度変動との関係を
示すグラフ。

【図６】トナーの動摩擦係数と規格化Ｑ／Ｍ変動との関
係を示すグラフ。

【符号の説明】

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透磁率センサ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１３リサイクル手段１３ａ搬送パイプ１３ｂスクリューコイルコンベア

フロントページの続き (72)発明者矢崎和之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)発明者松田浩明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)発明者伊藤昭宏宮城県柴田郡柴田町大字中名生宇神明堂３ −１東北リコー株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA06 CA14 DA07 EA05 EA10 FA01 FB01 2H077 AA37 AB03 AC07 AD06 AD13 AD35 AE06 DA03 DA10 DA52 DA62 EA03 2H134 GA01 GA05 GB02 HA01 HB12 HD11 JA02 JB01 KH01

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
らなる２成分現像剤を用いるオイルレス定着方式の電子
写真画像形成装置で、クリーニング部からの回収トナー
を現像部に戻すリサイクル機構を有し、該回収トナーの
搬送手段としてスクリューコイルを用いる電子写真画像
形成装置に使用するトナーであって、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電子
写真用トナー。
【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
１種以上のワックスであることを特徴とする請求項１に
記載の電子写真用トナー。
【請求項３】前記ワックスの原材料粒径が、１００〜
６００μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記
載の電子写真用トナー。
【請求項４】ワックスを分散したトナーとキャリアか
らなる２成分現像剤を用いるオイルレス定着方式の電子
写真画像形成装置で、クリーニング部からの回収トナー
を現像部に戻すリサイクル機構を有し、該回収トナーの
搬送手段としてスクリューコイルを用いる電子写真画像
形成装置による画像形成方法であって、該トナーとして
請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真用トナーを用
いることを特徴とする画像形成方法。