JP2003015341A

JP2003015341A - 画像形成法およびトナー

Info

Publication number: JP2003015341A
Application number: JP2001195091A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Takahashi; 裕高橋; Tadashi Kasai; 正葛西; Takayuki Koike; 孝幸小池; Kazuyuki Yazaki; 和之矢崎; Hiroaki Matsuda; 浩明松田; Naoto Shimoda; 直人霜田; Mitsuo Aoki; 三夫青木; Hiroharu Suzuki; 弘治鈴木; Akihiro Ito; 昭宏伊藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-17

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、現像剤への熱ストレス、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トナー条件を備え
た画像形成方法及び２成分現像剤用トナーを提供するこ
と。【解決手段】２成分現像剤を用い、クリーニング手段
からの回収トナーを現像部に戻すリサイクル装置を有
し、オイルレス定着を用いた電子写真画像形成装置であ
って、システム速度２４０〜７６０ｍｍ／ｓｅｃのスピ
ードであり、前記現像部では、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倍であり、前記現像剤のトナ
ーとして、体積平均粒径が５〜１０μｍ、かつ、５μｍ
以下のトナーは６０〜８０個数％のトナーが用いられる
ことを特徴とする画像形成装置。

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、画像形成方法に用いる２
成分現像剤用のトナー、又は該２成分現像剤用のトナー
を用いる電子写真方式の画像形成装置、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
構を備えた画像形成装置、画像形成方法に用いる２成分
現像剤用のトナー、又は該２成分現像剤用のトナーを用
いる電子写真方式の画像形成装置、画像形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】２成分現像を用いた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。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７−１９９
５３８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を提案している。

【０００３】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。

【０００４】現像装置においては、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、
定着離形性を確保するためにワックスが分散している。
オイルレストナーを含む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出て、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。

【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特性が目立っ
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。

【０００６】この問題とシステム速度との関連では、シ
ステム速度が２４０ｍｍ／ｓｅｃ以下では現像機内の攪
拌が十分に遅いので、現像剤にかかる熱ストレスが小さ
く、剤寿命が極端に短くなることはない。システム速度
が７６０ｍｍ／ｓｅｃ以上ではキャリア飛散、現像能力
の不足等の別の点がより問題となる。

【０００７】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（通称：１ｔｏ１コピ
ー、低Ｄｕｔｙモード）モードの場合、連続コピー時の
コピー１枚当たりの現像回転時間に対し、２〜８倍の回
転時間を要する。例えば、毎分６０枚の機械の場合、連
続コピーの場合、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。理由
としては、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。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。その結果、現状では２〜８倍の現像回
転時間となる。その結果、上記したように現像剤の熱ス
トレスが大きくなり、剤寿命を短いものにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記従来技術に鑑みて、トナーへの熱ストレス、機
械ストレスに強く、現像剤への熱ストレス、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ト
ナー条件を備えた画像形成方法及び２成分現像剤用トナ
ーを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明の
（１）「２成分現像剤を用い、クリーニング手段からの
回収トナーを現像部に戻すリサイクル装置を有し、オイ
ルレス定着を用いた電子写真画像形成装置であって、シ
ステム速度２４０〜７６０ｍｍ／ｓｅｃのスピードであ
り、前記現像部では、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倍であり、前記現像剤のトナーとし
て、体積平均粒径が５〜１０μｍ、かつ、５μｍ以下の
トナーは６０〜８０個数％のトナーが用いられることを
特徴とする画像形成装置」、（２）「前記トナーは、ワ
ックスが分散されたものであり、該ワックスとしてカル
ナウバワックス、ライスワックス、またはエステルワッ
クスが用いられることを特徴とする前記第（１）項に記
載の画像形成装置」、（３）「前記ワックスの原材料粒
径が１００〜５００μｍであることを特徴とする前記第
（１）項又は第（２）項に記載の画像形成装置」により
達成される。

【００１０】また上記課題は、本発明の（４）「２成分
現像剤を用い、クリーニング手段からの回収トナーを現
像行程に戻すリサイクル手段を有し、オイルレス定着を
用いた電子写真画像形成方法であって、システム速度２
４０〜７６０ｍｍ／ｓｅｃのスピードであり、前記現像
行程では、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倍であり、前記現像剤のトナーとして、体積平均
粒径が５〜１０μｍ、かつ、５μｍ以下のトナーは６０
〜８０個数％のトナーが用いられることを特徴とする画
像形成方法」、（５）「前記トナーは、ワックスが分散
されたものであり、該ワックスとしてカルナウバワック
ス、ライスワックス、またはエステルワックスが用いら
れることを特徴とする前記第（４）項に記載の画像形成
方法」、（６）「前記ワックスの原材料粒径が１００〜
５００μｍであることを特徴とする前記第（４）項又は
第（５）項に記載の画像形成方法」により達成される。

【００１１】更に上記課題は、本発明の（７）「２成分
現像を用い、クリーニングからの回収トナーを現像部に
戻すリサイクル装置を有し、オイルレス定着を用い、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
ある現像部に用いるトナーであって、トナー特性として
体積平均粒径が５〜１０μｍ、かつ、５μｍ以下のトナ
ーは６０〜８０個数％であることを特徴とするトナ
ー」、（８）「前記トナーは、ワックスが分散されたも
のであり、該ワックスとして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が用いられること
を特徴とする前記第（７）項に記載のトナー」、（９）
「前記ワックスの原材料粒径が１００〜５００μｍであ
ることを特徴とする前記第（７）項又は第（８）項に記
載のトナー」により達成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明で実施の機械構成について説明する。図１
のデジタル複写機は、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、現像部の現像手段である現像装置、
現像器（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。

【００１３】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（５０）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Ｖｔがトナー濃度の目標値Ｖｒｅｆに対して所定値
以下になると、トナーホッパー（５１）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なわ
れる。現像剤中のトナー濃度は、現像装置下ケースにと
りついている透磁率センサ（５２）によって測定され
る。トナー濃度の目標値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（５
１）から補給ローラ（５３）を介して補給されたトナー
は、現像装置（４）内の攪拌部材（５４）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（５５）によって、現像
ローラ（５６）へ跳ね上げられ、現像ローラ（５６）内
の磁石によって、現像ローラ（５６）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（５７）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。

【００１４】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。

【００１５】他方、転写手段（５）の転写ベルト（５
ａ）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、本発明では、リサイクルせずに排出口（５ｂ）
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
（１４）に送られる。

【００１６】次に、以上のシステムで使用するトナーの
構成について説明する。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、スチレン、ポリ−α−スチルスチレン、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などが挙げられる。ま
た、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。

【００１７】また、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５μｍ
〜５００μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法に
よる比表面積は、２０〜５００ｍ²／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０．０
１〜５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、ペンガラ、三酸化アンチモ
ン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸パリウ
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。

【００１８】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
ンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙
げられる。このような流動化剤は、表面処理を行なって
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。

【００１９】また、オイルレス定着のための離形剤とし
ては、固形シリコーンワックス、モンタン系エステルワ
ックス、酸化ライスワックス、定分子量ポリプロピレン
ワックス、カルナウバワックス等を使用できる。

【００２０】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１〜１０重量部、好ましくは３〜７重量部である。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。

【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
場合によっては荷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で粉
砕し、その後分級し得られる。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、測定はＣｏｕｌｔｅｒ
ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ IIｅを使用した。なお、アパー
チャー径は１００μｍである。

【００２２】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。また、例えば本発明のトナーを二成分系乾式ト
ナーとして使用する場合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
宜選択して使用可能である。

【００２３】以下、実施例により具体的に説明する。（実施例１）以下、実施例に用いたトナーについて詳細
に説明する。ポリエステル樹脂６０重量％スチレン−ブチルアクリレート３０重量％ポリプロピレン５重量％カーボンブラック４重量％金属アゾ染料１重量％以上の組成の混合物をヘンシェルミキサーで十分に混合
した後、ロールミルで１３０℃〜１４０℃の温度で３０
分程度加熱溶融し、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。トナー粒径測定はCoulter Multisizer IIeを使用
した。アパーチャー径は１００μｍである。以上の母体
トナー１ｋｇに対して、添加剤としてシリカ粉末を１．
５重量％の割合で加え、ヘンシェルミキサーにて１００
０ｒｐｍで３分間混合しトナーを得た。

【００２４】トナー粒径としては、５〜１０μｍが望ま
しい。トナー粒径が小さすぎるとトナーの流動性の低下
を招き、クリーニング不良等の原因となる。また、トナ
ー組成の均一化が難しく、帯電量がばらつき、トナーが
機内に飛散する場合がある。吸引すると肺に蓄積するた
め、人体にも有害である。トナー粒径が大きすぎると得
られる画像の解像力や階調性、ハーフトーンの粒状性が
著しく低下する。解像力や階調性、粒状性の面から見る
とトナー粒径１０μｍ以上のものは好ましくない。

【００２５】トナーを分級する際、微紛および粗粉のカ
ットレベルを操作することで、トナー中に含まれる微紛
含有量を制御することができる。サンプルとして体積平
均粒径９．５μｍのトナー中に、平均粒径５μｍ以下の
微紛トナーをそれぞれ４０個数％、５０個数％、６０個
数％、７０個数％、８０個数％、９０個数％含んだトナ
ーを作成した。これらのサンプルを用いてデジタル複写
機（リコー製ＭＦ７０７０）でランニング試験を行な
い、トナーが攪拌による熱ストレス、機械ストレスを受
けることでどのような変化が起きるかを確認した。

【００２６】テスト機は、既に上記した図１のデジタル
複写機の改造機である。感光体（１）の周囲には、矢印
（Ａ）で示す回転方向に沿って、電子写真複写工程を実
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。上記の微紛量を振ったトナーサンプルを
キャリアと混合して直接現像機内に入れて使用した。ど
のトナーサンプルについてもキャリアは共通とし、平均
粒径６５μｍのものを使用した。キャリアとトナーの重
量混合比は一定とした。このようにして得られた剤サン
プルを立ち上げるために５００枚程度のランニングを行
ない、Ｖｓｐ、Ｖｓｇ、Ｖｒｅｆ、Ｖｔの値がそれぞれ
適切な値になっていることを確認した。ランニングに用
いた画像は６％文字チャート、画像評価用画像はリコー
標準プリンタチャートである。剤が立ち上がった後に、
各サンプルについてそれぞれ３万枚（３０Ｋ）のランニ
ング試験を行なった後、トナー評価用画像を出力して、
画像品質および異常画像等を評価した。ランニングは１
ｔｏ２連続モード（インターバル１２秒）にて行ない、
ランニング試験中はトナー温度を監視した（１ｔｏ２連
続モードとは、１枚の原稿から両面コピーを１枚取り、
機械停止後インターバルを間に挟んで、画像出力を繰り
返すテストの方法である）。表１に、体積平均粒径５μ
ｍ以下トナー（微紛トナー）含有量による３０Ｋランニ
ングテスト結果を示す。

【００２７】

【表１】微紛量５０％未満では解像度や粒状性などの点で、画質
の悪さが顕著であった。逆に微紛量が８０％以上では帯
電が低下しており、現像剤劣化が現われている。また、
画像濃度低下、凝集度が悪いことによる異常画像も現わ
れている。以上の結果より、体積平均粒径５μｍ以下の
トナー含有量は５０％以上８０％以下が適当である。

【００２８】（実施例２）実施例１の処方において、ポ
リプロピレン５部のかわりにカルナウバワックス５部を
用いて、同様の製法で平均粒径９．５μｍ、５μｍ以下
の微紛６０％のトナーを作成した。このトナーを用い
て、実施例１と同様に５００部程度のランニングを行な
った結果、それぞれのトナーの帯電量は２５〜３０μｃ
／ｇで安定し、Ｖｓｐ、Ｖｓｇ、Ｖｒｅｆ及びＶｔの値
はそれぞれ適切な値であった。その後、実施例１と同様
に３万枚の１ｔｏ２連続モードのランニング試験を行な
った。カルナウバワックス原材料粒径による３０Ｋラン
ニングテストの結果を表２に示す。

【００２９】

【表２】ワックスの平均粒径が５００μｍ以上の場合、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し、熱ストレス、機械ストレスの大
きい１ｔｏ２連続モードにおけるランニングでトナー帯
電量の低下から飽和画像濃度低下を起こす。また、ワッ
クスの平均粒径が１００μｍ以下の場合、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。以上の実験により、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の
平均粒径が１００〜５００μｍであることが重要である
ことが示された。

【００３０】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。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。ワックス成分の添加量は０．５〜１０重量部
が好ましい。

【００３１】ワックス原材料粒径は、振動フルイによる
測定法、レーザーによる測定法などで調べる。この実験
では、レーザー法による測定で、堀場製作所ＬＡ−９２
０を用い、循環速度を５〜７にして、分散媒としてメタ
ノールを用いて測定した。原材料のワックス粒子は、粒
径分布が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、ワックス分散径も広くなり、０．０１
〜５０μｍ程度の分散径分布となってしまう。分散径分
布が不均一であると熱ストレスへの強度と、低温定着
性、オフセット性を同時に満たすことが難しくなる。ト
ナー中のワックスの分散径は均一であることが極めて望
ましい。ワックスの原材料粒径を１００〜５００μｍに
することで、熱ストレスに強く、かつ低温定着性、オフ
セット性にもすぐれた分散径で、トナー中に均一に分散
することが可能となる。トナー中のワックスの分散径
を、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II
IＵ（株式会社ニレコ）を用い画像解析により求めたと
ころ、ワックス成分はトナー中に０．１〜５μｍ程度の
粒径で分散していることがわかった。

【００３２】

【発明の効果】以上、詳細かつ具体的な説明から明から
なように、熱ストレス、機械ストレスの強いシステムに
おいて使用するトナーとして、平均粒径５μｍ以下の場
合、トナー流動性が悪化し、熱ストレスを長期に亘り受
けると、ますますトナーの流動性が悪化し、トナー組成
の均一化が難しく、トナー飛散を招き、平均粒径１０μ
ｍ以上の場合、熱ストレスに対しては強いが画像品質の
改善効果が少なく、５μｍ以下が６０個数％以下の場
合、熱ストレス、リサイクルに対しては強いが、画像品
質の改善効果が少ない。５μｍ以下が８０個数％以上の
場合、トナー流動性が著しく悪化し、熱ストレスを長期
に亘り受けると、ますますトナーの流動性が悪化する。
トナー組成の均一化が難しく、トナー飛散を招くが、本
発明により、、平均粒径は５μｍ〜１０μｍ、かつ、５
μｍ以下が６０個数％〜８０個数％であるトナー構成と
することで、熱ストレスに強く、画像品質のよいトナー
を供給することができる。また、熱ストレスによるワッ
クス成分の染み出しを押さえるためには、トナー中のワ
ックスの分散径を小さくすることが有効であるが、ワッ
クスの分散径を小さくすると低温での定着性が悪くな
る。しかし本発明により、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といった融点の低いワ
ックスを用いることで、小さい分散径であっても低温で
良好な定着性を維持できる。さらにまた、ワックスの原
材料の平均粒径が５００μｍ以上の場合、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、ワックスの原材料の平均粒
径が１００μｍ以下の場合、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。しかし本
発明により、ワックスの原材料の平均粒径を１００μｍ
〜５００μｍとすることで、熱ストレスに強く、かつ定
着性に優れたトナーとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いた画像形成装置例としてのデジタ
ル画像形成装置の概略図である。

【図２】本発明に用いた感光体周り、及び現像装置の概
略図である。

【符号の説明】

１感光体２帯電器３露光手段４現像手段５転写手段５ａ転写ベルト５ｂ排出口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排出口７原稿載置台８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１４廃トナータンク５０現像タンク５１トナーホッパー５２透磁率センサ５３補給ローラ５４攪拌部材５５パドルホイール５６現像ローラ５７現像ドクタＡ回転方向

───────────────────────────────────────────────────── 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 CA14 EA05 2H077 AA37 AB01 AB14 AB18 AC03 AC16 AD02 AD06 BA02 BA03 EA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２成分現像剤を用い、クリーニング手段
からの回収トナーを現像部に戻すリサイクル装置を有
し、オイルレス定着を用いた電子写真画像形成装置であ
って、システム速度２４０〜７６０ｍｍ／ｓｅｃのスピ
ードであり、前記現像部では、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倍であり、前記現像剤のトナ
ーとして、体積平均粒径が５〜１０μｍ、かつ、５μｍ
以下のトナーは６０〜８０個数％のトナーが用いられる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】２成分現像を用い、クリーニングからの
回収トナーを現像部に戻すリサイクル装置を有し、オイ
ルレス定着を用い、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倍である現像部に用いるトナーであっ
て、トナー特性として体積平均粒径が５〜１０μｍ、か
つ、５μｍ以下のトナーは６０〜８０個数％であること
を特徴とするトナー。
【請求項３】前記トナーは、ワックスが分散されたも
のであり、該ワックスとして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が用いられること
を特徴とする請求項２に記載のトナー。
【請求項４】前記ワックスの原材料粒径が１００〜５
００μｍであることを特徴とする請求項２又は３に記載
のトナー。