JP2003005426A

JP2003005426A - 画像形成方法及びトナー

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Publication number: JP2003005426A
Application number: JP2001190666A
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: 2001-06-25
Filing date: 2001-06-25
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2021-06-25
Also published as: JP4098971B2

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤への熱ストレス、機械ストレスが多い
機械に搭載しても異常画像（定着オフセット画像）の発
生がなく、安定した画像が得られる２成分現像方法を用
い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、オイルレス定着を用いた電
子写真画像形成装置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、ゆるみ見掛け密度が０．３ｇ／ｃｃ以上であるトナ
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。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。

【０００３】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。

【０００４】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。

【０００５】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。

【０００６】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、現像剤の温度が上昇し、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。

【０００７】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。

【０００８】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、そして現像される。スクリューポンプ（通称モー
ノポンプ）を使用すると回収トナーを自在の場所へ搬送
できるメリットがあるが、搬送中にトナーにストレスを
与えやすくトナーが凝集したりする場合がある。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。

【０００９】

【発明を解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術に鑑み、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異常画像（定着オフセット
画像）の発生がなく、安定した画像が得られる２成分現
像方法を用い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。

【００１０】

【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、オイルレス定着を用いた電子写真
画像形成装置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、ゆる
み見掛け密度が０．３ｇ／ｃｃ以上であるトナーを用い
ることを特徴とする画像形成方法」、（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、オイルレス定着を用いた電子写真画像形成装置によ
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、円形度が０．９４以上
であるトナーを用いることを特徴とする画像形成方法」
により達成される。

【００１１】また、上記課題は、本発明の（３）「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、オイルレス定着を用いた電子写真画像形成装置
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に用いられ、ゆるみ見掛け密
度が０．３ｇ／ｃｃ以上であることを特徴とするトナ
ー」、（４）「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、オイルレス定着を用いた電
子写真画像形成装置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に用いら
れ、円形度が０．９４以上であることを特徴とするトナ
ー」、（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
ことを特徴とする前記第（３）項又は第（４）項に記載
のトナー」、（６）「前記トナーに分散するワックスの
原材料粒径が１００〜６００μｍであることを特徴とす
る前記第（５）項に記載のトナー」により達成される。

【００１２】また、上記課題は、本発明の（７）「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）項又は第（２）項に記載の画像形成方
法」、（８）「前記トナーに分散するワックスの原材料
粒径が１００〜６００μｍであることを特徴とする前記
第（７）項に記載の画像形成方法」により達成される。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に本発明のデジタル複写機の
構造の簡略図を示す。以下、図１に従って説明する。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。

【００１４】次に、図１、図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。トナーホッパー（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。

【００１５】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として再
使用するために排出口（６ｃ）から空気流を利用する粉
体ポンプ方式のトナー搬送方法で現像ユニットのホッパ
ー部にリサイクルトナーとして戻される。

【００１６】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）により掻き落とされるようになっている。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。

【００１７】上述のような動作をする中で空気流を利用
した粉体ポンプ方式について図３、図４を用いて説明す
る。上記感光体用のクリーニング手段（６）によって回
収されたトナーを現像手段（４）へ移送するための気体
流移送手段としての粉体スクリューポンプ（２０）が設
けられている。粉体スクリューポンプ（２０）は、モー
ノポンプとも言われているものであって、クリーニング
廃トナー排出部（６ｃ）から回収された回収トナーとポ
ンプモータ（２６）により供給される気体（空気）との
混合気としてトナーホッパー（５１）に搬送するもので
ある。この粉体スクリューポンプ（２０）はステータ
（２１）と、ステータ（２１）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（２２）
とを有し、ステータ（２１）がロータ（２２）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（２
２）はトナー搬送コイル（２３）の軸と係合している。
このトナー搬送コイル（２３）の他端はクラッチ（２
７）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（２４）を介して、ロータ（２２）、トナー搬
送コイル（２３）が矢印方向へ回転駆動される。この粉
体スクリューポンプ（２０）は、図示しないマイクロ・
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な
われるように制御されている。

【００１８】次に、本発明に使用するトナー構成、製法
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。また単独使用
も可能であるが、２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。

【００１９】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、２０〜５００ｍ^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０．０
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。

【００２０】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。

【００２１】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、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げ
られる。

【００２２】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。

【００２３】また、オイルレス定着のため離型剤として
は、固形シリコーンワニス、モンタン系エステルワック
ス、酸化ライスワックス、低分子量ポリプロピレンワッ
クス、カルナウバワックス等が使用できる。

【００２４】本発明の現像剤は、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
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である。具
体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、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−８４、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−３
０２、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ＰＳＹＶＰ２０
３８、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ＮＥＧＶＰ
２０３６、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Ｌ
Ｒ−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。

【００２５】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
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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。まず、本発明の実施例で用いるトナーについて詳細
に説明する。（実施例１）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％上記組成の混合物をヘンシェルミキサーで充分混合攪拌
した後、ロールミルで１３０℃〜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。
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
７．０ｇを同時にヘンシェルミキサーにて、１０００ｒ
ｐｍで３分間混合し、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
２．５重量％混合し攪拌安定時の帯電量の測定を行なっ
た結果２４μｃ／ｇであった。また、トナーのゆるみ見
かけ密度はホソカワミクロン製パウダーテスターで測定
した結果、０．３６ｇ／ｃｃであった。

【００３０】この現像剤を用いて、図１に記載の機械を
用い、原稿１枚で両面１枚のコピーの連続テスト（１ｔ
ｏ２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。原稿面積はＡ４で６％チャートを用いる）を行
なった結果を図５に示す。トナーの規格化帯電量が３０
０００枚で１５〜２５μｃ／ｇを維持しており、良好に
推移している。規格化帯電量とはトナー濃度が機械内で
制御しているが、必ずしも安定して２．５重量％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
にならいので、トナー濃度２．５ｗ％に換算したときの
帯電量である。この規格化帯電量が１０μｃ／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。

【００３１】ゆるみ見かけ密度を制御する因子としては
添加剤の量を用いる。前述した添加剤１の酸化チタン微
粉末は２．０ｇに、添加剤２の酸化珪素微粉末は４．０
ｇを用いたトナーを同じように作成した。ゆるみ見かけ
密度は０．２８ｇ／ｃｃのトナーであった。そのトナー
をも用いて上記と同じ評価を行なった結果、図５のよう
に、現像剤帯電量は１０μｃ／ｇとなり、画像濃度が低
下し、シャープ性の悪い、黒ポチの多い画像となり、問
題の画像となった。

【００３２】ゆるみ見掛け密度が０．３（単位ｇ／ｃ
ｃ）未満であると、現像器内での熱ストレスやリサイク
ル経路、特に、空気流を利用する粉体ポンプ方式のトナ
ー搬送部での機械的なストレスを受けてトナーの流動性
が悪化する。トナー表面のワックス量が増加し、トナー
の凝集体ができ、キャリアスペントが発生し、現像剤の
寿命を短くしてしまう。

【００３３】（実施例２）実施例１と同様のトナー製法
で、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７．０ｇを同時にヘンシェルミキサーにて、１
０００ｒｐｍで３分間混合する工程の環境温度を５０±
５℃で行なってトナーを得た。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）と混合し
帯電量の測定を行なった結果２０μｃ／ｇであった。こ
のトナーの円形度を測定した結果、０．９５であった。

【００３４】平均円形度の測定は（株）ＳＹＳＭＥＸ製
フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００を用いて測
定することができる。装置および測定の概略は、特開平
８−１３６４３９号公報に記載されている。測定は、１
級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液に調整し
た後、０．４５μｍのフィルターを通した液５０〜１０
０ｍｌに分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキル
ベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、試料を
１〜１０ｍｇ加える。これを、超音波分散機で１分間の
分散処理を行ない、粒子濃度を５０００〜１５０００個
／μｌに調整した分散液を用いて測定を行なった。ＣＣ
Ｄカメラで撮像した２次元の画像面積と、同一の面積を
有する円の直径を円相当径として、円相当径で０．６μ
ｍ以上をＣＣＤの画素の精度から有効とし平均円形度の
算出に用いた。平均円形度は、各粒子の円形度の算出を
行ない、この各粒子の円形度を足し合わせ、全粒子数で
割り算することによって得ることができる。各粒子の平
均円形度は、粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長を
粒子投影像の周囲長で割ることにより算出することがで
きる。ただし、円形度が０．４以下の場合は、円形度を
０．４とする。円形度の値が小さいほど、粒子像が複雑
であることを意味している。

【００３５】この円形度０．９５のトナーを用い、実施
例１と同様のテストを行なった結果を図６に示す。３
０，０００枚のテスト後の規格化帯電量は２０〜２５μ
ｃ／ｇであり、実施例１と同様の良好な結果であった。
同様に前記１０００ｒｐｍで３分間混合する工程の環境
温度を４０±５℃で行なってトナーを得た。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（８０μ
ｍ）と混合し帯電量の測定を行った結果１８μｃ／ｇで
あった。

【００３６】このトナーの円形度を測定した結果、０．
９２であった。この円形度０．９２のトナーを用い、実
施例１と同じテストを行なった結果は図６に示すように
３０，０００枚のテスト後の規格化帯電量は１０μｃ／
ｇ以下となってしまい現像剤の寿命が短い結果であっ
た。

【００３７】トナー円形度が０．９４未満ではトナー形
状が不定形となるため、リサイクル経路での圧力、熱を
受けると、凸部のみが影響を受け、形状が大きく変化し
たり、添加剤が埋設される。その結果流動性が大きく劣
化し、トナーの凝集体を作りリサイクルトナーの混入し
たトナーでの画像は黒ポチが多くなり、現像剤の帯電量
低下も発生し、現像剤の寿命が短かくなる。

【００３８】（実施例３）実施例１の処方で、離型剤ポ
リプロピレンの代わりにカルナウバワックス５部を入れ
たトナーを作成した。原材料の大きさを７０μｍ、４０
０μｍ、１０００μｍの３水準を添加し、溶融加熱し、
分級し、同様の添加剤を加えトナー３種類を製造した。
このトナーを用いて、実施例１と同様の評価を行なった
結果を図７に示す。この場合は後述するワックス分散径
の関係から規格化帯電量と定着関連の特性である定着離
型性（オフセット性）の項目が課題となる。

【００３９】（１）ワックス原材料平均粒径７０μｍを
用いて実施例１と同様の処方、製造方法でトナーを作成
した。実施例１と同じ方法で性能を確認した結果、規格
化帯電量は２０〜３０μｃ／ｇと良好な結果であり、現
像剤の寿命に絡む画像濃度低下やラインのボソツキは無
かった。しかし、定着特性では離型性が悪い結果となっ
て、オフセットが発生し、定着ローラ１回転後や次ペー
ジの地肌部に前の画像が残る結果となった。（２）ワックス原材料平均粒径４００μｍを用いて実施
例１と同様の処方、製造方法でトナーを作成した。実施
例１と同じ方法で性能を確認した結果、規格化帯電量は
２０〜３０μｃ／ｇと良好な結果であり、現像剤の寿命
に絡む画像濃度低下やラインのボソツキは無かった。ま
た、定着特性においても定着性、離型性など良好な結果
であった。（３）ワックス原材料平均粒径１０００μｍを用いて実
施例１と同様の処方、製造方法でトナーを作成した。実
施例１と同じ方法で性能を確認した結果、規格化帯電量
は８〜１５μｃ／ｇと低い値となり、画像濃度低下やラ
インのボソツキ画像が発生し、現像剤の寿命に絡む問題
が発生した。一方、定着特性ではトナー、キャリア表面
がワックス過多になるため定着性、離型性、オフセット
等の問題はなかった。

【００４０】ここでワックスの作用について説明する。
本発明では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重量部で、２〜７重量部が好ましい。

【００４１】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１００〜６００
μｍ以下、好ましくは１００〜５００μｍ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６００μｍ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、ワックスの平均粒径が１００
μｍ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
製）を用い画像解析により求める。

【００４２】

【発明の効果】以上、詳細且つ具体的な説明より明らか
なように、本発明により、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
てトナーへのストレスの大きい空気流を利用する手段を
用いても、異常画像（定着オフセット画像）がなく、経
時的に安定した画像が得られる２成分現像剤用トナー、
及びそのトナーを用いた画像形成法、装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる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】本発明に用いる感光体周り、及び現像装置の概
略図である。

【図３】本発明の回収トナー搬送方法の概略図である。

【図４】本発明に用いる粉体スクリューポンプの概略図
である。

【図５】ゆるみ見かけ密度による規格化Ｑ／Ｍの差を示
した図である。

【図６】円形度による規格化Ｑ／Ｍの差を示した図であ
る。

【図７】ワックス原材料平均粒径による規格化Ｑ／Ｍの
差を示した図である。

【符号の説明】

１感光体２帯電器３露光手段４現像手段（現像装置）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ステータ２２ロータ２３トナー搬送コイル２４タイミングベルト２６ポンプモータ２７クラッチ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 (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字神明堂３ −１Ｆターム(参考） 2H005 AA06 AA15 CA14 DA07 EA05 FA01 2H077 AA37 AC11 AC16 EA01

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、オイルレス定着を用いた電
子写真画像形成装置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、ゆるみ見掛け密度が０．３ｇ／ｃｃ以上であるトナ
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、オイルレス定着を用いた電
子写真画像形成装置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、円形度が０．９４以上であるトナーを用いることを
特徴とする画像形成方法。
【請求項３】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、オイルレス定着を用いた電
子写真画像形成装置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に用いら
れ、ゆるみ見掛け密度が０．３ｇ／ｃｃ以上であること
を特徴とするトナー。
【請求項４】ワックスを分散したトナーとキャリアか
ら成る２成分現像剤を用い、オイルレス定着を用いた電
子写真画像形成装置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に用いら
れ、円形度が０．９４以上であることを特徴とするトナ
ー。
【請求項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求項３又は４に記載のトナー。
【請求項６】前記トナーに分散するワックスの原材料
粒径が１００〜６００μｍであることを特徴とする請求
項５に記載のトナー。