JP2003005427A - 画像形成方法とトナー - Google Patents

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、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
像が得られる画像形成方法の２成分現像用のトナーを提
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するシステムで、回収トナ
ーの搬送手段としてスクリューコイルを用いる画像形成
方法であって、凝集度３０％以下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、
プリンター、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
装置の用いる２成分現像用のトナーに関する。

【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。特開平６−１７５
４８８号公報や特開平１１−３５２７６１号公報に開示
されているようにクリーニング部で回収されてトナーは
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。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を提案してい
る。

【０００３】更に、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多くなってきている。現像装置にお
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Ｗａ
ｘが分散している。現像剤に熱ストレスを加えた場合、
Ｗａｘがトナー表面に出て、Ｗａｘ過多となり、キャリ
ア表面にもＷａｘ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Ｗａｘ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。

【０００４】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。

【０００５】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に混
合される。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。

【０００６】

【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、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２成分現像方法を用いた画像形成方法、及び現像剤
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画像形成方法の２成分現像
用のトナーを提供することである。

【０００７】

【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するシステムで、回収トナーの搬
送手段としてスクリューコイルを用いる画像形成方法で
あって、凝集度３０％以下の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。

【０００８】また、上記課題は、本発明の（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
サイクルするシステムで、回収トナーの搬送手段として
スクリューコイルを用いる画像形成方法に用いられ、凝
集度３０％以下であることを特徴とするトナー」により
達成される。

【０００９】また、上記課題は、本発明の（３）「用い
るトナーに分散するワックスとして、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）項に画像形成方
法」により達成される。

【００１０】また、上記課題は、本発明の（４）「用い
るトナーに分散するワックスとして、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（２）項に記載のトナ
ー」により達成される。

【００１１】また、上記課題は、本発明の（５）「用い
るトナーに分散するワックスの原材料粒径が１００〜６
００μｍであることを特徴とする前記第（３）項に記載
の画像形成方法」により達成される。

【００１２】更にまた、上記課題は、本発明の（６）
「用いるトナーに分散するワックスの原材料粒径が１０
０〜６００μｍであることを特徴とする前記第（４）項
に記載のトナー」により達成される。

【００１３】以下、本発明に使用するトナー構成、製法
について説明する。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。

【００１４】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。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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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
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
−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 ＮＸ ＶＰ４３４
（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、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。

【００１８】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。

【００１９】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
したのち、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Ｃｏｕｌｔｅ
ｒ ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ IIｅを使用した。なお、ア
パーチャー径は１００μｍである。

【００２０】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。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態の図を参
照して詳細に説明する。リコー製 ＭＦ７０７０を用い
て実施した。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（又は現像装置）（４）、転
写手段（５）、クリーニング手段（又はクリーニング装
置）（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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】更に、リサイクルについて図３にて詳細に
説明する。クリーニング装置（６）は感光体ドラム
（１）に付着した残留トナーを掻き落として除去するた
めのブレード（６ａ）で掻き落とされたトナーはスクリ
ュー（６ｃ）でクリーニングユニットより外部に送られ
る。連結された搬送パイプ（７０）とこのパイプ内にお
いて回転するスクリューコンベア（７１）とから構成さ
れている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。回収トナーはパイプ内径よりわずかに小さな外径
のスクリューによりクリーニング部（６）より現像部ホ
ッパー（６０）に送られ、ホッパー内で新規トナーと混
合され現像部（４）に補給される。

【００２６】

【実施例】 （実施例１） トナー処方 ポリエステル樹脂 ９０重量部 （重量平均分子量：２８００００、Ｔｇ：６５℃） ポリエチレンワックス（平均粒径：９００μｍ） ４重量部 カーボンブラック（三菱化成 ＃４４） ５重量部 荷電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土ヶ谷化学） １重量部 以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて８０℃で混
練後、気流式粉砕機により粉砕、分級し重量平均粒径
７．５μｍとしたのちヘンシェルミキサーを用い、シリ
カ（Ｒ−９７２ 日本アエロジル）０．５重量％を混合
しトナーを得た。このトナーの凝集度は２５％であっ
た。キャリアとしては平均粒径５０μｍのマグネタイト
粒子にメチルメタクリレート樹脂（ＭＭＡ）をコート
（膜厚０．５μｍ）したものを用い、前記トナーとトナ
ー濃度５．０重量％で混合し本発明の現像剤を得た。以
下の比較例１，２及び実施例２，３，４，５のトナーで
の現像剤は実施例１と同じキャリアとトナー濃度（５．
０Ｗ％）を用いた。

【００２７】 （比較例１） トナー処方 ポリエステル樹脂 ９０重量部 （重量平均分子量：２８００００、Ｔｇ：６５℃） ポリエチレンワックス（平均粒径：９００μｍ） ４重量部 カーボンブラック（三菱化成 ＃４４） ５重量部 荷電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土ヶ谷化学） １重量部 以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１２０℃で
混練後、気流式粉砕機により粉砕、分級し重量平均粒径
７．５μｍとしたのちヘンシェルミキサーを用い、シリ
カ（Ｒ−９７２ 日本アエロジル）０．５重量％を混合
しトナーを得た。このトナーの凝集度は３５％であっ
た。

【００２８】 （比較例２） トナー処方 ポリエステル樹脂 ８８重量部 （重量平均分子量：２８００００、Ｔｇ：６５℃） ポリエチレンワックス（平均粒径：８５μｍ） ６重量部 カーボンブラック（三菱化成 ＃４４） ５重量部 荷電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土ヶ谷化学） １重量部 以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１４０℃で
混練後、気流式粉砕機により粉砕、分級し重量平均粒径
７．５μｍとしたのちヘンシェルミキサーを用い、シリ
カ（Ｒ−９７２ 日本アエロジル）０．５重量％を混合
しトナーを得た。このトナーの凝集度は３８％であっ
た。

【００２９】 （実施例２） トナー処方 ポリエステル樹脂 ８９重量部 （重量平均分子量：３３００００、Ｔｇ：６７℃） 低分子量ポリプロピレンワックス（平均粒径：８００μｍ） ５重量部 カーボンブラック（三菱化成 ＃４４） ５重量部 荷電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土ヶ谷化学） １重量部 以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１００℃で
混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し重量平均粒径
７．５μｍとしたのちヘンシェルミキサーを用い、シリ
カ（Ｒ−９７２ 日本アエロジル）０．７重量％を混合
しトナーを得た。このトナーの凝集度は２３％であっ
た。

【００３０】 （実施例３） トナー処方 ポリエステル樹脂 ６９重量部 （重量平均分子量：３０００００、Ｔｇ：６６℃） スチレン−ブチルアクリレート共重合体 ２０重量部 （重量平均分子量：５５０００、Ｔｇ：６８℃） ライスワックス（平均粒径：８０μｍ） ５重量部 カーボンブラック（三菱化成 ＃４４） ５重量部 荷電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土ヶ谷化学） １重量部 以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて９０℃で混
練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し重量平均粒径
７．５μｍとしたのちヘンシェルミキサーを用い、シリ
カ（Ｒ−９７２ 日本アエロジル）０．５重量％を混合
しトナーを得た。このトナーの凝集度は１８％であっ
た。

【００３１】 （実施例４） トナー処方 ポリエステル樹脂 ８９重量部 （重量平均分子量：２８００００、Ｔｇ：６６℃） カルナウバワックス（平均粒径：３００μｍ） ５重量部 カーボンブラック（三菱化成 ＃４４） ５重量部 荷電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土ヶ谷化学） １重量部 以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて９５℃で混
練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し重量平均粒径
７．５μｍとしたのちヘンシェルミキサーを用い、シリ
カ（Ｒ−９７２ 日本アエロジル）０．５重量％を混合
しトナーを得た。このトナーの凝集度は１５％であっ
た。

【００３２】 （実施例５） トナー処方 ポリエステル樹脂 ７０重量部 （重量平均分子量：３１００００、Ｔｇ：６８℃） スチレン−ブチルアクリレート共重合体 ２０重量部 （重量平均分子量：５５０００、Ｔｇ：６８℃） カルナウバワックス（平均粒径：３００μｍ） ４重量部 カーボンブラック（三菱化成 ＃４４） ５重量部 荷電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土ヶ谷化学） １重量部 以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて９０℃で混
練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し重量平均粒径
７．５μｍとしたのちヘンシェルミキサーを用い、シリ
カ（Ｒ−９７２ 日本アエロジル）０．７重量％を混合
しトナーを得た。このトナーの凝集度は１７％であっ
た。

【００３３】テスト方法は、この現像剤を用いて、前述
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（１ｔｏ２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
入る。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。画像、トナー・現像剤評価方法にお
いて、画像濃度はマクベス反射濃度計により測定する。
黒ポチは１ｍｍφ以上の粒状汚れをカウントする。現像
剤耐久性は、現像剤をサンプリングし、ブローオフ法に
より帯電量を測定する。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５．０ｗ％に換算したとき
の規格化帯電量である。

【００３４】上記実施例と比較例のトナー、現像剤を用
いてのコピーテストでの結果を図４には画像濃度の変
動、図５には２万枚コピー時の画像濃度と初期の凝集度
の関係を示した。また、図６には黒ポチの発生数、図７
には規格化帯電量の変動を示した。

【００３５】２０，０００枚ランニングの画像濃度の変
動を図４に示した。比較例１、２のサンプルの画像濃度
は徐々に画像濃度の低下が目立ってきている。その他の
トナーは規格値の１．２をクリアしている。図５に２
０，０００枚コピー後の画像濃度と初期の凝集度との関
係を示した。図から判るように画像濃度と初期凝集度の
相関は大きく、凝集度３０％を越えているトナーの現像
剤劣化が速いことが判る。図５より、初期凝集度３０以
下のトナー特性が必要になる。理由として、初期凝集度
が大きい（悪い）トナーは流動性が悪く、リサイクル経
路での通過時間が長く、トナーは機械的、熱的ストレス
を受け、トナー表面にワックス成分が多くなる。そのワ
ックスがキャリア表面にも転移して、現像剤特性を劣化
させ、剤の帯電量も小さくなる。前記したように、感光
体の画像濃度を検知して、トナー濃度を制御している。
そのため、トナーの帯電量が小さくなると、現像γ特性
の傾きが大きくなり、画像濃度検知用の中間濃度を最適
な濃度に制御するため、トナー濃度が小さくなり、飽和
濃度が低下する。その結果、現像剤の特性が劣化し、寿
命となる。また、異常画像である「黒ポチ」の発生数を
時系列でプロットしてみた結果を図６に示した。この特
性も初期凝集度の大きいトナー／剤の劣化が大きく、比
較例１，２は黒ポチの発生が多くなっている。これも、
リサイクル経路でのストレスでトナーの大きな凝集体が
できて、画像上で黒ポチとなってしまう。また、図７に
現像剤の主特性である規格化（５Ｗ％での）帯電量の時
系列のデータを示した。凝集度３０％以下のトナーは２
５μＣ／ｇ以上で安定しているが、凝集度の大きい比較
例１，２のトナーは規格化帯電量が大きく低下し、１０
〜１５μＣ／ｇになって、現像剤の寿命の値になってい
る。以上の結果から、初期トナー凝集度として３０％以
下のトナーを用いれば、リサイクルを用いた画像形成方
法が提案でき、またリサイクルを用いた画像形成方法の
用いるトナーとして初期の凝集度を３０％以下にするこ
とが重要である。

【００３６】更に、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。

【００３７】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る。

【００３８】

【発明の効果】以上、詳細かつ具体的な説明から明らか
なように、本発明の請求項１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するシステムで、回収トナー
の搬送手段としてスクリューコイルを用いる画像形成装
置を用いても、経時的に安定した画像が得られる２成分
現像剤用トナーを用いた画像形成法が得られ、請求項２
〜４により、経時的に安定した画像が得られる２成分現
像剤用トナーが得られるという極めて優れた効果を奏す
るものである。

【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】本発明の画像濃度変動を示した図である。

【図５】本発明の画像濃度と凝集度の相関図である。

【図６】本発明における黒ポチ発生数を示した図であ
る。

【図７】本発明における規格化帯電量を示した図であ
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（クリーニング装置） 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 ５８ トナー受け部 ６０ 現像部ホッパー ７０ 搬送パイプ ７１ スクリューコンベアー Ａ 回転方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 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 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 −１ Ｆターム(参考） 2H005 AA06 CA14 DA07 EA05 EA10 FA01 2H077 AA37 AC02 AC16 EA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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するシステムで、回収トナ
   ーの搬送手段としてスクリューコイルを用いる画像形成
   方法であって、凝集度３０％以下のトナーを用いること
   を特徴とする画像形成方法。
2. 【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するシステムで、回収トナ
   ーの搬送手段としてスクリューコイルを用いる画像形成
   方法に用いられ、凝集度３０％以下であることを特徴と
   するトナー。
3. 【請求項３】 用いるトナーに分散するワックスとし
   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。
4. 【請求項４】 用いる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３に記載のトナー。