JP2003015347A

JP2003015347A - 画像形成法およびトナー

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Publication number: JP2003015347A
Application number: JP2001195332A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Takahashi; 裕高橋; Hiroharu Suzuki; 弘治鈴木; Tadashi Kasai; 正葛西; Takayuki Koike; 孝幸小池; Hiroaki Matsuda; 浩明松田; Kazuyuki Yazaki; 和之矢崎; Mitsuo Aoki; 三夫青木; Naoto Shimoda; 直人霜田; 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
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: JP4115684B2

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、クリーニング部からの回収トナーを現像部に戻すリ
サイクルするシステムを有する画像形成においても、画
像濃度低下やシャープ性不良、黒ポチ等のない、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
そのための２成分現像剤用トナーを提供すること。【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２成分現像剤を用い、オイルレス定着を行ない、
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
ルするシステムで、回収トナーの搬送手段として空気流
を利用する画像形成方法であって、体積平均粒径が５〜
１０μｍで、５μｍ以下のトナーは６０〜８０個数％の
トナーを用いることを特徴とする画像形成方法

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方法、画像形成装置、及びこ
れら画像形成方法及び装置に用いられる２成分現像剤用
のトナーに関し、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に用いる２成分現像剤用
のトナー、及びこのトナーを用いた画像形成方法、画像
形成装置に関する。

【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。

【０００３】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。

【０００４】また、特開平１１−７３０７９号公報に開
示されているように、リサイクルトナー搬送の一手段と
してクリーニング部で回収されたトナーを、スクリュー
ポンプおよびエアー供給手段を有するトナー移送手段の
作動により気体流と混合してパイプやチューブでレイア
ウト自由に排トナーをニューマティック状態が多分に保
持された状態で搬送し現像装置に戻す技術が提案されて
いる。

【０００５】更にまた、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。

【０００６】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。

【０００７】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、定着離型性を確保するためにワックスが分散してい
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。

【０００８】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。

【０００９】上記従来技術のスクリューポンプとは、内
部にダブルピッチの螺旋溝を設けた雌ネジ形ゴム製ステ
ータ、該ステータ内に回転自在に嵌挿された雄ネジ形金
属ロータより構成された一軸偏心スクリューポンプ（通
称モーノポンプ）が使われている。現像、クリーニン
グで劣化したトナーは更に、スクリューポンプ構成され
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を混
合され、そして現像される。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。

【００１０】

【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、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するシステムを有する画
像形成においても、画像濃度低下やシャープ性不良、黒
ポチ等のない、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そのための２成分現像剤用トナー
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明の
（１）「ワックスを分散したトナーとキャリアから成る
２成分現像剤を用い、オイルレス定着を行ない、クリー
ニング行程からの回収トナーを現像部に戻すリサイクル
するシステムで、回収トナーの搬送手段として空気流を
利用する画像形成方法であって、体積平均粒径が５〜１
０μｍで、５μｍ以下のトナーは６０〜８０個数％のト
ナーを用いることを特徴とする画像形成方法」、（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、またはライスワ
ックス、またはエステルワックスを用いることを特徴と
する前記第（１）項に記載の画像形成方法」、（３）
「トナーに分散する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前記第（１）項又は第
（２）項に記載の画像形成方法」により達成される。

【００１２】また上記課題は、本発明の（４）「ワック
スを分散したトナーとキャリアから成るオイルレス２成
分現像剤が用いられ、現像手段とクリーニング手段と定
着手段とを含み、かつ、該クリーニング手段からの回収
トナーを現像手段に戻す回収トナーの搬送手段を含み、
該回収トナーの搬送手段は空気流を利用する画像形成装
置であって、体積平均粒径が５〜１０μｍで、５μｍ以
下のトナーは６０〜８０個数％のトナーを用いることを
特徴とする画像形成装置」、（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、またはライスワックス、またはエス
テルワックスを用いることを特徴とする請前記第（４）
項に記載の画像形成装置」、（６）「トナーに分散する
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
像形成装置」により達成される。

【００１３】更に上記課題は、本発明の（７）「ワック
スを分散したトナーとキャリアから成る２成分現像剤を
用い、オイルレス定着を行い、クリーニング行程からの
回収トナーを現像部に戻すリサイクルするシステムで、
回収トナーの搬送手段として空気流を利用する画像形成
に用いられる２成分現像剤のためのトナーであって、体
積平均粒径が５〜１０μｍで、５μｍ以下のトナーは６
０〜８０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、またはラ
イスワックス、またはエステルワックスを用いることを
特徴とする前記第（７）項に記載のトナー」、（９）
「トナーに分散する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。

【００１４】

【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
像部の現像手段である現像装置（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。

【００１５】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。

【００１６】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を、リサイクルトナーとして
再使用するためトナーリサイクル装置に送られる。図３
にトナーリサイクル装置を示した。トナーリサイクル装
置には、気体流移送手段として、モーノポンプとも呼ば
れる粉体スクリューポンプ（２０）が設置されている。
クリーニングより送られた回収トナーは、トナー挿入口
（２１）より粉体スクリューポンプ（２０）に入り、気
体供給手段（３０）により供給される気体（空気）と混
合し流動化され、粉体スクリューポンプにて発生する吐
出圧により移送されて現像手段（４）に戻り、再度現像
に使用される。更に、粉体スクリューポンプについて図
４で説明する。この粉体スクリューポンプ（２０）は、
ホルダに固定されたステータ（２２）と、ステータ（２
２）と接触して回転することにより軸方向に回収トナー
を移動させるロータ（２３）とを有し、ステータ（２
２）がロータ（２３）を包み込むように通路を形成して
配置されている。ロータ（２３）は、横搬送スクリュー
（２４）の軸と係合している。この横搬送スクリュー
（２４）の他端は、シール部材、軸受、クラッチと係合
し、画像形成装置本体からの駆動をタイミングベルト、
タイミングプーリ、クラッチを介して、ロータ（２
３）、横搬送スクリュー（２４）が回転駆動される。こ
の粉体スクリューポンプ（２０）は、マイクロ・プロセ
ッシング・ユニット（ＭＰＵ）により駆動開始して回収
トナーの移送動作を開始した後、所定時間回転駆動して
停止し、回収トナーの移送動作を停止するように間欠回
転駆動して、回収トナー移送動作が間欠的に行われるよ
うに制御されている。

【００１７】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。

【００１８】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。トナーに混練するワックス成分
として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重要
である。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。

【００１９】また、本発明では、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。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。ワックスを１００〜５００
μｍにすることで、所望する分散径とすることが可能と
なる。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する。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。

【００２０】なお、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。レ
ーザー法による測定の一例として、堀場製作所ＬＡ−９
２０を用い、循環速度を５〜７にして、分散媒としてメ
タノールを用いて調べた。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III
Ｕ（株式会社ニレコ）を用い画像解析により求めた。

【００２１】また、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。

【００２２】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、２０〜５００ｍ２／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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】

【実施例】（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３５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、母体トナーを得た。以上の母体トナー１
ｋｇ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１０００ｒｐｍ
で３分間混合しトナーを得た。

【００２８】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、トナーの平均粒径および
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。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、
黒ポチや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。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。

【００２９】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％、８
０個数％、９０個数％含んだトナーを作成した。トナー
粒径測定にはCoulter Multisizer IIeを使用した。な
お、アパーチャー径は１００μｍである。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、トナーがリサイクルによる
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。

【００３０】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）含有量の画像への影響につ
いて示す。

【００３１】

【表１】微紛量６０％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６０個数％以上８０個数％未満で問題の
ない画像が得られることがわかる。

【００３２】次に、テスト機として使用したデジタル複
写機のリサイクル機能を停止し、新しい現像剤に入れ替
えて、上で述べた例と同じく１ｔｏ２モードで６％文字
チャートを使用し３万枚のランニング試験を行ない、画
像を評価した。表２に微紛トナー含有量の画像への影響
（リサイクルなし）を示す。

【００３３】

【表２】リサイクルを行なった場合のランニングテスト結果と比
べ、特に微紛トナー含有率８０個数％のトナーと９０個
数％のトナーの画像が改善されている。表１に示したト
ナー凝集による黒ポチ、帯電不良による飽和画像濃度の
低下等の異常画像は、トナーがクリーニング部とリサイ
クル部を通過するときにストレスを受け劣化しているこ
とが原因であることが分かる。実施例１に示した粉体ス
クリューポンプは基本的にトナーを混合気として移送す
るが、ローターとステータの接触部分が摺れあいながら
トナーを移送しているため、その狭部にトナーが入り、
トナーに摩擦熱、剪断力、圧力によるストレスを与え、
凝集体を作る。リサイクルによるトナーへのストレスに
強く、かつ粒状性、解像度に優れた画像を形成するため
のに、表１に示されるように、トナー条件として微紛ト
ナーを６０個数％〜８０個数％含むことが重要である。

【００３４】（実施例２）次に、実施例１の処方におい
て、ポリプロピレンの原材料粒径を変えたものと、ポリ
プロピレンをカルナウバワックス、ライスワックスに置
き換え、原材料粒径を変えたものをトナーサンプルとし
て作成した。トナーの体積平均粒径は９．５μｍ、５μ
ｍ以下の微紛含有量は７０個数％とした。作成したサン
プルを表３に示す。

【００３５】

【表３】以上のサンプルを実施例１と同様に６％文字チャートを
使い、１ｔｏ２モードで３万枚のランニングテストを行
なった後、画像サンプルを調べた。また、ワックスの原
材料粒径を小さくすると、トナー中のワックスの分散径
が小さくなり、低温での定着性、オフセット性が弱くな
る。低温での定着性を評価するために、低温低湿環境室
（室温１０℃、湿度１５％）にて、コピー電源を入れて
から１時間放置後に連続で１０枚の画像サンプルを取
り、それぞれ定着性を測り、最も定着性の悪い画像サン
プルの定着性を比べた。その結果を表４に示す。

【００３６】

【表４】以上の結果から、リサイクルによるトナーへのストレス
に強く、低温定着性に優れるトナー条件として、ワック
スにカルナウバワックス、ライスワックスなどの低融点
ワックスを用い、かつトナーの原材料粒径が１００μｍ
〜５００μｍであることが重要であることが分かる。な
お、解像度はトナー帯電量の低いサンプルがわずかに悪
く、粒状度はほぼすべて変わりがなかった。

【００３７】

【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、本発明の請求項１、２により、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するシステ
ムを有する電子写真画像形成装置に用いるトナーにおい
て、平均粒径５μｍ以下の場合、トナー流動性が悪化
し、熱履歴（リサイクルによるストレス）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、黒ポチ、トナー飛散を招く。平
均粒径１０μｍ以上の場合、熱履歴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６０個数％以
下の場合、熱履歴に対しては強いが、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、熱履歴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、黒ポチ、トナー飛散を招く。よって、
平均粒径は５μｍ〜１０μｍ、かつ、５μｍ以下が６０
個数％〜８０個数％であるトナー構成とすることで、リ
サイクルシステムを有する電子写真画像形成装置におい
て、安定して画像品質のよい画像形成方法、およびトナ
ーを提供できる。本発明の請求項３により、リサイク
ル、現像での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。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。本発明の請求項
４により、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。よって、ワックスの原材料の平均粒径を
１００μｍ〜５００μｍとすることで、リサイクルでの
ストレスに強く、定着性に優れたトナーとなる。

【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。

【図３】本発明に用いたリサイクル装置の概略図であ
る。

【図４】本発明に用いた粉体スクリューポンプの概略図
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２０粉体スクリューポンプ２１トナー挿入口２２ステータ２３ロータ２４横搬送スクリュー３０気体供給手段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５８トナー受け部６０現像部ホッパーＡ回転方向

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｘ 21/00 ３２６ (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 FA02 2H077 AA25 AA37 AB03 AB15 AB18 AC03 AC04 AC11 AC16 AD06 AD13 BA08 EA03 EA21 2H134 GA01 GB02 HB00 HD00 JA03 JA11 KG03 KG07 KH17

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２成分現像剤を用い、オイルレス定着を行ない、
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
ルするシステムで、回収トナーの搬送手段として空気流
を利用する画像形成方法であって、体積平均粒径が５〜
１０μｍで、５μｍ以下のトナーは６０〜８０個数％の
トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】ワックスを分散したトナーとキャリアか
ら成る２成分現像剤を用い、オイルレス定着を有し、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
する手段で、回収トナーの搬送手段として空気流を利用
する画像形成に用いられ、体積平均粒径が５〜１０μｍ
で、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、ま
たはライスワックス、またはエステルワックスを用いる
ことを特徴とする請求項２に記載のトナー。
【請求項４】トナーに分散するワックスの原材料粒径
が１００〜５００μｍ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。