JP2003015346A

JP2003015346A - 画像形成装置及びトナー

Info

Publication number: JP2003015346A
Application number: JP2001194618A
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: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-17

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーへの熱ストレス、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を得ることにあり、また、安定
した画像が得られる２成分現像剤用のトナーを得ること
を目的とし、特に空気流を利用した粉体ポンプ方式のト
ナーリサイクル機構を備えた画像形成方法で上記効果を
得ることにあり、更に、異常画像（定着オフセット画
像）の発生なく安定した画像が得られる２成分現像剤用
のトナーを得ること。【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、凝集度が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の複合機
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
置に用いる２成分現像装置用トナーに関する。

【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】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。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、ハーフトーン部白抜け
等の異常画像が発生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の第１
の目的は上記従来技術に鑑みて、トナーへの熱ストレ
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を得る
ことにある。また、第２の目的は、安定した画像が得ら
れる２成分現像剤用のトナーを得ることを目的とする。
特に空気流を利用した粉体ポンプ方式のトナーリサイク
ル機構を備えた画像形成方法で上記効果を得ることにあ
る。更に、第３の目的は、異常画像（定着オフセット画
像）の発生なく安定した画像が得られる２成分現像剤用
のトナーを得ることにある。

【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、
凝集度が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
空気流を利用する画像形成方法に用いられ、凝集度が３
０％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）「前記
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）「前記
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）「前記
トナーに分散するワックスの原材料粒径が１００〜６０
０μｍ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）
「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（４）項に
記載のトナー」により達成される。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施のため、図１に示し
たデジタル複写機の構造の簡略図について、以下説明す
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、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（又は現像装置）（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Ｖ
ｒｅｆ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Ｖｒ
ｅｆ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（５１）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
（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。

【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。

【００１７】このような動作をする中で上記空気流を利
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
ーノポンプともい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（２５）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
について詳細に説明する。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。

【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。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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】

【実施例】以下、実施例に用いたトナーについて詳細に
説明する。（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。

【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。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５．０重量％で混合し比較例の現像剤を得
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。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５．０重量％で混合し比較例の現像剤を得
た。なお、トナー凝集度はパウダテスタ（ＰＴＮ型：ホ
ソカワミクロン社製）を用い測定する。なお、使用フル
イは７５、４５、２２μｍを用い、振幅１．０ｍｍで３
０秒間振動したときの値である。この現像剤と前述した
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、すぐ同じモードにはい
る。このモードを繰り返す。コピーの量は１日当たり４
０００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。２００００枚時点での評価結果で白抜
けの発生個数ランクを図５に示す。白抜けは（個／Ａ
４）で表わす。図に示したように白抜けのレベルはトナ
ー凝集度が大きくなるに従って悪化する。白抜けは３個
までは実用上問題ないと判断した。凝集度が３０％を超
えると許容値を割ることが確認された。また、特に図示
はしないものの同様のモード（１ｔｏ２連続モード）に
よる評価で黒ぽち画像についても同様の傾向が確認され
た。

【００２９】後述するように空気流を利用する粉体ポン
プ方式のトナー搬送部では、機械的なストレスを受けて
トナーが凝集して流動性が悪化しやすい。またこの現象
は、トナーのポンプ内の通過時間が長いほど悪化する。
そのためできるだけ短い時間でポンプを通過させること
が望ましい。本実施例で示すポンプの通過時間は予め定
められた量（１０ｇ）のトナーが何秒で排出されるかで
測定を行なった。

【００３０】上記測定方法及び評価モード（１ｔｏ２連
続モード）で得られた本実施例のトナーのポンプ通過時
間の一例を図６に示した。図６は、先述の空気流を利用
した粉体ポンプ方式のポンプ通過時間をトナー１０ｇが
すべてポンプを通過し終える時間で示してある。上記凝
集度が３０％を超えると空気流を利用した粉体ポンプ方
式のポンプ通過時間は約２０ｓｅｃであるのに対して、
凝集度が３０％以下であると約１７ｓｅｃとポンプ通過
時間は短くなる結果が得られた。ポンプ通過時間が短い
ため、ポンプ内でトナーが受けるストレスが少なく、ト
ナーの流動性が保たれる。逆に、凝集度が３０％を超え
る値を示す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
化しやすい。これはトナーが外力を受けることによっ
て、内部の最も弱い部分から破壊が起こる。これがワッ
クスであるためトナー表面のワックス量が増加し、トナ
ーの凝集体ができやすいためである。これは特にワック
スが大粒径で存在した場合、トナー表面のワックス量が
多くなるためこのようなトナーは更に凝集度が大きくな
る。

【００３１】次に、カルナウバワックスを用いた実施例
を下記に示す。（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：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。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５．０重量％で混合し本発明の現像剤を得
た。図６に示したようにポンプ通過時間は実施例１に比
べて更に短くなる。そのため、ポンプ内でトナーが受け
るストレスが少なく、トナーの流動性が保たれる。

【００３２】更に、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。

【００３３】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。

【００３４】

【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、トナーの流動性が保たれるた
めハーフトーン白抜け等のない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、３により、トナーの流動性が保たれる
ためハーフトーン白抜け等のない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、請求項４に
より、異常画像（定着オフセット画像）なくトナーの流
動性が保たれるためハーフトーン白抜け等のない経時的
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】本発明における回収トナー搬送方法概略図であ
る。

【図４】本発明における粉体スクリューポンプの概略図
である。

【図５】本発明における凝集度と白抜けレベルを示した
図である。

【図６】本発明における凝集度によるポンプ通過時間を
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廃トナータンクトナー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２５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 (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 BA06 CA02 CA14 CB02 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、凝集度が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。
【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、凝集度が３０％以下であることを特徴とするト
ナー。
【請求項３】前記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】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３に記載のトナー。