JP2002351125A

JP2002351125A - 電子写真用トナー及び画像形成方法

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Publication number: JP2002351125A
Application number: JP2001160241A
Authority: JP
Inventors: 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; Yutaka Takahashi; 裕高橋; Akihiro Ito; 昭宏伊藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】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、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するオイルレ
ス定着方式の画像形成装置を用い、現像部及び補給用ト
ナー容器の温度を室温より１５〜３０℃高く設定し、現
像部及びトナー補給装置におけるトナー温度を５５℃以
下にして行なう画像形成方法に使用する電子写真用トナ
ーであって、該トナーの体積平均粒径が５〜１０μｍ
で、かつ５μｍ以下の粒子が６０〜８０個数％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。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。

【０００３】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、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。

【０００４】さらにまた最近の傾向として、トナーも低
温化設計として定着温度を低く設定しても定着できるよ
うに開発が進んできた。また、省エネ設計、静音化設計
を入れるようになっている。そのため、機械の電源ＯＦ
Ｆ後は機内温度を下げるような排気ファンを使うことは
まれになった。その結果、機内の定着装置からの放熱の
影響で電源ＯＦＦ後約１〜２時間は部分的に高温になっ
ている場合がある。

【０００５】以上のような装置で機内の高温化の影響で
トナーに熱が伝わり、トナーの温度が１０〜３０ｄｅｇ
上昇することが確認された。実際に、２５℃の環境でト
ナー温度が５５℃になることがある。この条件にトナー
がさらされると上記したようにトナー表面にワックスが
多くなる。その状態は時間が経過しても戻らない現象で
ある。次にＳＷをＯＮして機械を作動させた場合、現像
器の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。
この場合、すでにトナーの表面がワックス過多になって
いるため、簡単にワックスでキャリアを汚すことにな
り、現像剤の帯電量が低下してしまう。

【０００６】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。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
短くなってしまうという問題がある。

【０００７】

【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。

【０００８】

【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、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するオイルレス定着方式の画像形成
装置を用い、現像部及び補給用トナー容器の温度を室温
より１５〜３０℃高く設定し、現像部及びトナー補給装
置におけるトナー温度を５５℃以下にして行なう画像形
成方法に使用する電子写真用トナーであって、該トナー
の体積平均粒径が５〜１０μｍで、かつ５μｍ以下の粒
子が６０〜８０個数％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、１００〜５００μｍ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、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
するオイルレス定着方式の画像形成装置を用いる画像形
成方法において、現像部および補給用トナー容器の温度
を室温より１５〜３０℃高く設定し、現像部及びトナー
補給装置におけるトナー温度を５５℃以下にし、かつ該
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。

【０００９】

【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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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〜
５００μｍ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５００μ
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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】本発明のトナーの粒径は、５〜１０μｍで
ある。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５
μｍ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Ｃｏ
ｕｌｔｅｒＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ IIｅを使用し
た。尚、アパーチャー径は１００μｍである。

【００１９】また本発明のトナーは５μｍ以下のものが
６０〜８０個数％のものである。５μｍ以下のものが６
０個数％未満であると解像度（シャープ性）が劣り、ま
たぼそつきも生じる。一方、５μｍ以下のものが８０個
数％を越えると帯電量が低下し、トナー飛散も生じ、Ｉ
Ｄも低下する。

【００２０】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。

【００２１】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、通常トナー濃度１．５〜３重量％である。

【００２２】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す
るオイルレス定着方式の画像形成装置を用い、前記本発
明のトナーを含有する２成分現像剤により、画像部及び
補給用トナー容器の温度を室温より１５〜３０℃高く設
定し、トナー温度を５５℃以下にして行なうものであ
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Ｍ
Ｆ７０７０）。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。

【００２３】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。

【００２４】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、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
イプ内の回転スクリューコンベア１３ｂとから構成され
た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。

【００２５】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。

【００２６】本発明においては、トナー温度を５５℃以
下にすることにより帯電量を安定に維持することができ
る。また現像部の温度は、環境を考慮すると室温より１
５〜３０℃高い状態に抑えることが必要である。そし
て、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で上記条件下に、
前記本発明の特定の粒径及び粒径分布を有するトナーを
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。

【００２７】

【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明す
る。

【００２８】実施例１ポリエステル樹脂６０ｗｔ％スチレン−ブチルアクリレート３０ｗｔ％ポリプロピレン５ｗｔ％カーボンブラック４ｗｔ％金属アゾ染料１ｗｔ％以上の組成の混合物をミキサーで十分混合した。その後
ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３０分程度加
熱溶融し、室温まで冷却後、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ＣｏｕｌｔｅｒＭｕｌｔｉｓｉｚｅｒ
IIｅを使用した。なおアパーチャー系は１００μｍであ
る。また、トナーを分級する際、微粉および粗粉のカッ
トレベルを操作することでトナー中に含まれる微粉含有
量を制御し体積平均粒径９．５μｍのトナー中に平均粒
径５μｍ以下の微粉トナーをそれぞれ４０個数％、５０
個数％、６０個数％、７０個数％、８０個数％、９０個
数％含んだトナーサンプルを作成した。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い、熱ストレスを受けるトナーによ
りどのような変化が起きるかを実験した。

【００２９】実験機は前記した図１のデジタル複写機の
改造機を用いた。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。現像器４内で攪拌されているト
ナーの温度を測定するために、現像器内の底部（図中の
円で囲っている部分）に熱電対を取り付けた。この熱電
対によってマシン稼働中にトナーのさらされている温度
をモニタした。上記の微粉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器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の鉄粉末を使用した。キャリアとトナーの
重量混合比はトナー２ｗｔ％と一定にした。このように
して得られた現像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い、Ｖｓｐ、Ｖｓｇ、Ｖｔｒｅ
ｆおよび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を用
いた。剤立ち上がり後に各サンプルについてそれぞれ３
万枚（３０Ｋ）程度のランニング試験を行った後、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。ランニングに用いた画像は６％文字チャート、
１ｔｏ２連続モード（インターバル１２秒）で、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１枚を取り、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ラン
ニングテストである）。結果を表１に示す。

【００３０】また、トナー凝集度はパウダテスタ（ＰＴ
Ｎ型：ホソカワミクロン社製）を用いて測定した。使用
フルイは７５μｍ、４５μｍ、２２μｍを用い、振幅
１．０ｍｍで３０秒間振動させて、各フルイ上の残量を
測定した。凝集度は該残量の合計の、使用した試料全量
（２ｇを使用）に対する重量割合であり、下記式により
求めた。結果を表１に示す。凝集度＝{(x/2×1)+(y/2×3/5)+(z/2×1/5)}×100(%) （但しｘ、ｙ、ｚはそれぞれフルイ上のトナー残量を表
し、ｘは最も目開きの大きいフルイ、ｙは２番目、ｚは
３番目のフルイ上のトナーの残量である。）該凝集度が３０％以上の場合、トナー表面のワックス量
が多い。しかも機内温度が上昇すると、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。
またトナーの流動性が悪化する。

【００３１】

【表１】微粉量６０個数％未満でシャープ性やぼそつきなどの点
で画質の悪さが顕著であった。逆に微粉量が８０個数％
より多い場合においてはＱ／Ｍ低下によるトナー飛散が
見られた。またＩＤ低下も顕著であった。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％以下が適当であることが確認できた。

【００３２】実施例２実施例１の処方において、ポリプロピレン５ｗｔ％の代
わりにカルナウバワックス５ｗｔ％を用いて、同様の製
法でトナーを作成した。トナー中に含まれる５μｍ以下
の微粉は７０個数％とした。カルナウバワックスは原材
料粒径が５０〜７００μｍの中から５水準選択した。こ
のトナーを用いて、実施例１と同様に５００枚程度のラ
ンニングを行った結果、それぞれのトナーの帯電量は２
５〜３０μｃ／ｇで安定し、Ｖｓｐ、Ｖｓｇ、Ｖｔｒｅ
ｆおよび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３万枚程度のランニング試験を行っ
た。その結果を表２に示す。

【００３３】

【表２】ワックス原材料の平均粒径が５００μｍより大きい場
合、トナー中の分散径が大きくなり、耐フィルミング
性、耐スペント性および耐熱保存性が悪化した。また１
００μｍより小さい場合、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）が悪化し
た。以上の結果よりワックスの原材料粒径は１００μｍ
以上、５００μｍ以下が適当であることが確認できた。
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た。

【００３４】実施例３原材料粒径４００μｍのカルナウバワックスを用いた実
施例２の処方のトナーにおいて、トナーボトルを強制的
に加熱し、ボトル中のトナー温度を４５℃、５５℃、５
８℃にそれぞれ高温にした状態でランニング試験を行っ
た。ランニングに用いた画像は６％文字チャート、１ｔ
ｏ２連続モード（インターバル１２秒）であった。トナ
ー温度と帯電量（Ｑ／Ｍ）の関係を図４に示す。その結
果、５５℃を超えるトナー温度ではＱ／Ｍ（帯電量）の
低下が発生することがわかり、トナー温度の限界は５５
℃と判明した。環境を考慮してトナー温度は室温と比較
して１５〜３０℃高い状態に抑える必要がある。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、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するオイルレス
定着方式の画像形成装置を用い、現像部および補給用ト
ナー容器の温度を室温より１５〜３０℃高くし、トナー
温度を５５℃以下とし、トナーの体積平均粒径が５〜１
０μｍで、かつ５μｍ以下の粒子が６０〜８０個数％の
トナーを含有する２成分現像剤を用いることにより、解
像力、帯電特性に優ぐれ、画像のぼそつきやトナー飛散
等が生じなく、経時的に安定した優れた画質の画像が得
られるという効果を有する。またワックスの原材料粒径
が１００〜５００μｍのものを用いた場合、トナー中の
ワックスの分散系が均一となり、耐フィルミング性、耐
スペント性、耐熱保存性、耐オフセット性および低温定
着性において、さらに優れたものとなる。

【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】低ｄｕｔｙランでのトナー温度による帯電量変
動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１３リサイクル手段１３ａ搬送パイプ１３ｂ回転スクリューコンベア

───────────────────────────────────────────────────── 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 AA37 AB03 AC02 AC03 AC16 AD06 AD13 AD14 AD32 AD35 AE06 DA04 DA10 DA42 DA52 DB01 EA03 GA03 2H134 GA04 GB02 HD00 JA02 JA12 KB11 KB12 KG03 KH01 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
らなる２成分現像剤を用い、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するオイルレ
ス定着方式の画像形成装置を用い、現像部及び補給用ト
ナー容器の温度を室温より１５〜３０℃高く設定し、現
像部及びトナー補給装置におけるトナー温度を５５℃以
下にして行なう画像形成方法に使用する電子写真用トナ
ーであって、該トナーの体積平均粒径が５〜１０μｍ
で、かつ５μｍ以下の粒子が６０〜８０個数％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〜
５００μｍ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、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するオイルレ
ス定着方式の画像形成装置を用いる画像形成方法におい
て、現像部および補給用トナー容器の温度を室温より１
５〜３０℃高く設定し、現像部及びトナー補給装置にお
けるトナー温度を５５℃以下にし、かつ該トナーとして
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。