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カラーPxP-EQトナー

省エネ(低温定着)と高画質(色域拡大)の二つの側面から、Eco(E)とQuality(Q)の両立を実現したトナーです。

省エネのもうひとつの鍵はトナーの低融点化

複合機をスリープ状態から素早く使用可能にするQSU(Quick Start-Up)を実現する重要な鍵は、熱を効率的に伝える定着技術とトナーの低融点化にあります。素早い立ち上げのボトルネックとなる定着ローラーは、そもそもトナーを溶かすために高温にしています。トナーがより低い温度で溶ければ、必要な熱量は小さくなります。

かつてない省エネ性能を達成したカラー複合機「imagio MP C5002/C4002/C3302/C2802」(2012年2月発売)は、カラーPxPトナーの開発当初に比べ、定着温度マイナス30℃を実現した「カラーPxP-EQ トナー」を搭載しました(図1)。

画像:カラーPxPトナーの低融点化の進化
図1: カラーPxPトナーの低融点化の進化

リコーは、開発当初から将来を見据え、重合トナーの原料として一般的だったスチレンアクリル樹脂ではなく、より低い温度で溶ける可能性があるポリエステル樹脂を選び、当時は難しいとされていた重合化にあえて挑戦しました。そして、2004年に誕生したのがリコー独自の重合トナー「PxPトナー」です。その後も、リコーは引き続き定着性能と信頼性の追求に力を注いできました。

複数の樹脂の配合で大幅な低融点化に成功

「カラーPxP-EQ トナー」のEQとは、Eco&Qualityです。省エネ(低温定着)と高画質(色域拡大)の二つの側面から優位性を実現しました。

まず、トナーを低融点化する際、重要なことは、より低温での定着を実現しながら、保存性を損なわないということです。単純に低い温度で溶けるようしてしまうと、倉庫や輸送中の車内環境でトナーの品質が劣化してしまいます。「カラーPxP-EQ トナー」では、低温定着性と保存性という相反する特性を高いレベルで両立させるために、それぞれの特性に対して有利に働くように設計された新たなポリエステル樹脂を複数配合しています。その結果、一般的な樹脂(トナー)が温度の上昇に伴って徐々に軟らかくなる性質をもっているのに対し、「カラーPxP-EQトナー」では定着温度に達するまでは状態が変化せず、定着温度に達した瞬間に一気に軟化して定着するように設計されています。このような工夫を盛り込むことで、保存性を維持しながら、トップクラスの低融点トナーが実現しました。

画像:トナーに要求される機能

図2: トナーに要求される機能

トナー延展性を向上させ自然で読みやすい画質を実現

「カラーPxP-EQ トナー」では、より自然で読みやすい画質を実現することを目的に、トナーの延展性(伸びやすさ)を向上させています。従来のトナーでは、紙の繊維による凹凸の部分にトナーを均一に乗せることが難しい(図3(a))ため、トナーの付着量を増やして対応していました(図3(b))。その結果、トナーの消費量が多くなるのはもちろんのこと、画像がある部分とない部分でトナーの厚みによる段差(ふくらみ)が生じたり、画像の一部が必要以上にテカるなどの課題がありました。「カラーPxP-EQトナー」では、トナーが伸びやすくなったことで、図3(c)のように少ない付着量で均一な画像形成が可能になり、より自然で見やすい仕上がりが得られるようになりました。

画像:トナーの粒子径と延展性
図3: トナーの粒子径と延展性

トナーの延展性向上の開発過程では、延展性を高めると画像のエッジ部(端部)では定着時にドットが潰れ、本来トナーを付着させたくない部分にまでトナーが広がり、にじみが大きくなるという問題がありました。しかしながら、トナー粒径を約5μmまで小さく、均一にし、精度よく制御することで、解像度を維持することができました。また、これにより、色の再現領域が従来トナー比で10%広がり(図4)、紙種や紙厚を選ばずに、高速、高画質な印刷ができるようになりました。

画像:色再現領域の拡大
図4:色再現領域の拡大