JP2003005433A

JP2003005433A - 画像形成方法とトナー

Info

Publication number: JP2003005433A
Application number: JP2001194284A
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; Yutaka Takahashi; 裕高橋; Tadashi Kasai; 正葛西; 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: 2003-01-08

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、及び該画像形成方法の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０．３（単位ｇ／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。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
てトナーを、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の混合気と
してパイプやチューブでレイアウト自由に排トナーを搬
送し現像装置に戻す技術が提案されている。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を提案
している。

【０００３】また最近は、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】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、及び該画像
形成方法の２成分現像用のトナーを提供することにあ
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０．３（単位ｇ／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」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
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０．３（単位ｇ／ｃｃ）以上であることを特徴
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）項に記載の画像形
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】さらにまた、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】

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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、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。

【００１９】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。

【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
ｒＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ IIｅを使用した。なお、ア
パーチャー径は１００μｍである。

【００２１】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。

【００２２】

【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（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、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。

【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。

【００２５】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。

【００２６】図３、４においてリサイクルのトナー搬送
について説明する。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、モーノポンプともいわれているものであっ
て、回収トナーと後述する気体供給手段により供給され
る気体（空気）との混合気として現像手段（４）に搬送
するものである。この粉体スクリューポンプ（２０）は
ホルダー（２１）に固定されたゴム製ステータ（２２）
と、ステータ（２２）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（２２）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）はト
ナー搬送コイル（２４）の軸と係合している。トナーを
含む空気流搬送のメカニズムについて説明する。ステー
タ（２２）はゴム等の弾性体で作られたダブルピッチの
螺旋溝が形成された雌ネジ形になっている。ステータ
（２２）内に回動自在に挿入された金属製の雄ネジ形ロ
ータ（２３）は横搬送スクリュー（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
ッチの駆動部としてのポンプモータ（２５）を介して、
回転駆動される。トナー搬送コイル（２４）でトナーと
空気を混合し、ロータとステータの空隙に送られる。隙
間を通過したトナーはポンプモータ（２５）からの空気
が送られ、トナーと空気の混合気として空気圧で弾性パ
イプを通して現像部（４）のトナー受け部（５８）（図
２）に送られる。そして、新トナーとリサイクルトナー
が混合され、現像剤に補給される。

【００２７】

【実施例】（実施例１）ポリエステル樹脂９０部ポリエチレンワックス（平均粒径８００μｍ）４部カーボンブラック５部電荷制御剤１部

【００２８】上記材料をミキサーで混合後、２本ロール
ミルで溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その後ジェ
ットミルによる衝突板方式の粉砕機（Ｉ式ミル：日本ニ
ューマチック工業社製）と旋回流による風力分級（ＤＳ
分級機：日本ニューマチック工業社製）を行ない着色粒
子を得た。さらに疎水性シリカ（Ｈ２０００、クライア
ントジャパン社製）を０．５ｗｔ％添加しミキサーで混
合してトナーを得た。このトナーのゆるみ見掛け密度は
０．３１ｇ／ｃｃであった。ゆるみ見かけ密度はパウダ
ーテスターを用いて測定した。ま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４．０重量％で混合
し本発明の現像剤を得た。

【００２９】（比較例１）トナーの実施例１におけるポ
リエチレンワックスのワックス原材料粒径９００μｍで
５部用いた他は全く同様に製造し、このトナーのゆるみ
見掛け密度は０．２６ｇ／ｃｃであった。また現像剤に
ついても実施例１と同様の方法で得た。

【００３０】（比較例２）トナーの実施例１におけるポ
リエチレンワックスのワックス原材料粒径９００μｍで
４．５部用いた他は全く同様に製造し、このトナーのゆ
るみ見掛け密度は０．２８ｇ／ｃｃであった。また現像
剤についても実施例１と同様の方法で得た。

【００３１】（実施例２）ポリエステル樹脂９０部ライスワックス（ワックス原材料粒径９５μｍ）４部カーボンブラック５部電荷制御剤１部トナーの実施例１におけるポリエチレンワックスをライ
スワックスとし、ワックス原材料粒径９５μｍで４部用
いた他は全く同様に製造し、このトナーのゆるみ見掛け
密度は０．３４ｇ／ｃｃであった。また現像剤について
も実施例１と同様の方法で得た。

【００３２】（実施例３）トナーの実施例２におけるラ
イスワックスをカルナウバワックスとし、ワックス原材
料粒径５００μｍで４部用いた他は全く同様に製造し、
このトナーのゆるみ見掛け密度は０．３２ｇ／ｃｃであ
った。また現像剤についても実施例１と同様の方法で得
た。

【００３３】（実施例４）トナーの実施例２におけるカ
ルナウバワックスのワックス原材料粒径１００μｍで４
部用いた他は全く同様に製造し、４部用いた他は全く同
様に製造し、このトナーのゆるみ見掛け密度は０．３４
ｇ／ｃｃであった。また現像剤についても実施例１と同
様の方法で得た。

【００３４】以上のトナー／現像剤を用いて画像特性、
現像剤・トナー特性の経時特性を確認した。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
を行う。このモードは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
同じモードにはいる。このモードを繰り返す。このモー
ドは現像剤に対し、機械的、熱的ストレスが大きく、現
像剤が劣化するモードである。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。評価は、画像濃度、黒ポチ、規格化帯電量であ
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２．５ｗ％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％に換算した時の帯電量であ
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。

【００３５】評価結果を以下に述べる。上記テストの結
果で図５に画像濃度の推移を、図８に規格化帯電量推移
のデータを示す。実施例１はゆるみ見かけ密度０．３１
ｇ／ｃｃで、画像濃度の低下は見られず、帯電量も安定
して２５μｃ／ｇ以上を維持している。比較例１及び２
のトナーのデータはゆるみ見かけ密度０．２６〜０．２
８ｇ／ｃｃと小さくなっている。図５の画像濃度では経
時で小さくなっており、図８の帯電量のデータから現像
剤の劣化が進んでいることが判る。また、実施例２、
３、４ではワックスの種類をライスワックス、カルナウ
バワックス４部のトナーだが、ゆるみ見かけ密度０．３
２〜０．３４ｇ／ｃｃとなっている。画像濃度は図５か
ら安定しており、また、図８から現像剤の特性も安定し
ており、実用上良好なトナー、現像剤となっている。図
６に画像濃度（２００００枚時）とゆるみ見かけ密度の
相関を求めてみた。データより相関関係が見られ、画像
濃度の許容値といわれている、ベタ部１．２以上はゆる
み見かけ密度で０．３ｇ／ｃｃ以上で得られることが判
る。更に、図７にこのテストでの黒ポチの経時での数を
示した。このデータでもゆるみ見かけ密度は小さくなる
と黒ポチが多くなることが判る。図９にゆるみ見かけ密
度と規格化帯電量の相関を採ったデータを提示した。画
像濃度の良好な画像は２５μｃ／ｇ以上で得られ、ゆる
み見かけ密度の値の低いトナーは帯電量が低下してお
り、現像剤の寿命が短くなることを示している。

【００３６】以上のデータから明らかなように、ゆるみ
見かけ密度が０．３ｇ／ｃｃ以下のトナーは、初期は良
好なデータを示しているが、経時により、現像ストレス
での熱履歴を受け、現像剤の流動性が悪化する。そのと
き、スクリューポンプを用いたリサイクル装置のスクリ
ューポンプでのロータとステータの隙間をトナーが搬送
されるときにトナーに対し押圧力が加わり、劣化が加速
される。その結果、トナー表面がワックス過多になった
り、トナーの添加剤が埋没してしまい、更に流動性が悪
くなりキャリアスペントが発生する。また、トナーの凝
集体が成長して、リサイクルトナーとして大粒のトナー
が現像器に戻される。そして、黒ポチの発生となる。

【００３７】オイルレストナーには、定着ローラとの離
型性確保のためワックスが分散されている。実施例の処
方でも判るように、ワックスの種類、原材料の大きさや
トナーでの分散状態によって、ゆるみ見かけ密度は変動
する。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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】

【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、請求項１記載の本発明により、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ポンプと空気流を利用
する画像形成装置において、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記載の本発明により、回収トナーの搬
送手段としてスクリューポンプと空気流を利用する画像
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全体の概略図
である。

【図４】本発明のリサイクル装置に用いたスクリューポ
ンプ概略図である。

【図５】本発明における画像濃度変動を示した図であ
る。

【図６】本発明における画像濃度とゆるみ見かけ密度の
相関図である。

【図７】本発明におけるランテストでの黒ポチ発生個数
推移を示した図である。

【図８】本発明における規格化帯電量ランテストの推移
を示した図である。

【図９】本発明における規格化帯電量とゆるみ見かけ密
度の相関図である。

【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ホルダー２２ステータ２３ロータ２４横搬送スクリュー２５クラッチの駆動部（ポンプモータ）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 BA02 BA06 CA02 CA14 CB03 EA05 EA10 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０．３（単位ｇ／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に用
いられ、ゆるみ見掛け密度が０．３（単位ｇ／ｃｃ）以
上であることを特徴とするトナー。
【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。
【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。