JP2000284524A - 電子写真用トナー、該トナーを含有した現像剤およびこれらを用いたカラー画像形成方法とローラ定着装置 - Google Patents

電子写真用トナー、該トナーを含有した現像剤およびこれらを用いたカラー画像形成方法とローラ定着装置

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JP2000284524A
JP2000284524A JP26280399A JP26280399A JP2000284524A JP 2000284524 A JP2000284524 A JP 2000284524A JP 26280399 A JP26280399 A JP 26280399A JP 26280399 A JP26280399 A JP 26280399A JP 2000284524 A JP2000284524 A JP 2000284524A
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roller
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Yasuo Asahina
安雄 朝比奈
Hachiro Tosaka
八郎 登坂
Tomomi Suzuki
智美 鈴木
Mitsuteru Kato
光輝 加藤
Kenichi Uehara
賢一 上原
Sachihiro Sugiyama
祥弘 杉山
Kosuke Suzuki
浩介 鈴木
Masaru Mochizuki
賢 望月
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オイルレス定着を可能にした電子写真用トナ
ー、該トナーを含有した二成分現像剤およびこれらを用
いたカラー画像形成方法とローラ定着装置の提供。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂1、着色剤2および
電荷制御剤3を含んだトナー粒子の表面に、離型剤であ
らかじめ処理された添加剤6を付着または固着させたも
のであることを特徴とする電子写真用トナー、該トナー
を含有した現像剤およびこれらを用いたカラー画像形成
方法とローラ定着装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トナーの定着ロー
ラにオイルを供給しなくても定着できる電子写真用トナ
ー、該トナーを含有した二成分現像剤、画像形成方法お
よび画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】1.特開平1−196068 ワックスをトナー母体(トナー粒子)に含有した例 2.特開平7−43930 疎水性シリカと疎水性酸化チタンをトナー粒子に添加し
た例 3.特開平7−56380 表面処理された酸化チタンをトナー粒子に添加した例 4.特開平7−244398 離型剤をトナー母体(トナー粒子)に含有した例 5.特開平7−261446 平均粒径の異なる2種類のシリカをトナー粒子に添加し
た例 6.特開平7−271095 離型剤をトナー母体(トナー粒子)に含有した例 7.特開平4−188153 フィルムを介して、トナーを定着する方法(サーフ定
着)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】トナー像を定着するに
あたっては、一般的に主に、ローラ定着が主流である。
そのなかでも白黒コピーはほとんどが定着ローラにシリ
コンオイルを供給しないオイルレス定着が行われてい
る。しかし、カラーコピーはシリコンオイルを供給した
オイル塗布定着が広く使用されている。このオイルレス
定着にするためにはトナーに離型剤を含有させたもので
ある。この離型剤を含有すると、トナー間の凝集力が強
まり、定着ローラに付着する力が弱まって、トナーが定
着ローラに付かない(オフセットが発生しない)。白黒
コピー用のトナーはこのような形であっても間題ない。
しかし、カラーコピー用のトナーは樹脂に対して、非相
溶の離型剤が含有されると透明性が損なわれて、濁った
色のカラーコピーとなる。また、オーバーヘッドプロジ
ェクター(OHP)の発色性がよくない。画像光沢が適
度にあらわれない等の問題がありカラートナーのオイル
レス定着は一部で実用化されているがあまり広く行われ
ていない。この離型剤量が極力少量の添加量でローラに
対して、トナーが離型効果を発生すればカラートナーで
も普及してくる。
【0004】ところで、トナーの表面に離型剤が露出し
ていないとローラに対しての離型効果は発生しにくい。
トナーの内部に多量の離型剤が含有されていてもその効
果は十分に発揮されない。従って、いかにして少量の離
型剤量でそのものをトナー表面に露出させるための工法
技術が大切である。トナーに含有させる離型剤の量は結
着樹脂100重量部に対して、少なくとも1重量部は必
要とする。これ以下であるとローラにトナーが付着する
オフセットが発生してしまう。信頼性を上げるために、
定着装置の定着ローラにオイル含浸フェルト又はクリー
ニング部材がもうけてあると、そこにトナーが付着し
て、オイル供給ができなくなるとか、クリーニング・フ
ェルトの交換頻度を頻繁にしなければならない。
【0005】反面、離型剤の量が60重量部以上である
と、トナーの流動性が悪くなり、トナーを製造するにあ
たり、粉砕、分級時詰まったりして生産性が大幅に低下
する。更に、現像時トナーの流動性がわるいのでボソボ
ソした(なめらかでない)現像トナー像となること、過
剰な離型剤により二成分現像剤であればキャリア表面を
汚染しトナーの帯電を低下させて、地汚れ、トナー飛散
が発生する。一成分現像剤であれば摩擦帯電付与部材を
汚染して、薄膜形成性が均一に出来なくなり、地汚れ、
トナー飛散、現像ムラが発生する。また、他の問題とし
て、離型剤が潜像担持体に付着(フィルミング)して、
現像時トナーが流れやすくなり像流れを発生する。更に
担持体の電気特性の劣化となる(絶縁体となる)。現像
したトナーの転写性も良くなく、中抜けの画像となり著
しく画像品質を低下させる。なお、従来技術の中でも添
加剤を摩擦帯電安定性からアミノシランカップリング
剤、シリコンオイル等で処理したものを添加して使用す
るものはある。本発明は、前記欠点を解消した電子写真
用トナー、特にオイルレス定着を可能にした電子写真用
トナー、および該トナーを使用した二成分現像剤を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも結
着樹脂、着色剤および電荷制御剤を含んだトナー粒子の
表面に、離型剤であらかじめ処理された添加剤を付着ま
たは固着させたものであることを特徴とする電子写真用
トナーに関する。本発明の電子写真用トナーは、添加剤
をあらかじめ離型剤物質で表面処理した後、その添加剤
をトナーに添加(通称、外添)することでトナーがロー
ラ表面に付着するのを未然に防ぐことができ、この効果
を利用してトナーのオイルレス定着が可能となった。
【0007】トナー母体(トナー粒子)に離型剤を添加
するタイプ(通称内添)は、処方量の全部がトナー表面
に露出しないのである程度過剰な量を投入する必要があ
る。少なくとも結着樹脂100重量部に対して、離型剤
の量は1〜2重量部、望ましくは5重量部以上は添加し
ないと、トナーのオフセット現像を効率よく防止出来な
い。そのために過剰な離型剤量が必要となる。また、必
要量以上にトナー表面に露出しやすい状態にある。この
露出量をコントロールできれば問題ないがあるとき製造
したトナーは露出量が多いとか、また、あるとき製造し
たトナーは露出量が少ないとかいうバラツキが発生しや
すい。露出量が多ければトナーの流動性が低下したりし
て、現像特性が悪くなったりする。また、潜像担持体に
フイルミングを発生したりする不具合が生じる。反面、
露出量が少ないと、ローラにトナーがオフセットしてし
まう。これに対して、本発明の添加剤は離型剤で覆われ
ているので確実にトナー表面に離型剤が露出している。
一般に、この添加剤量はトナー母体(トナー粒子)10
0重量部に対して、0.01〜4重量部程度の添加であ
る。また、添加剤量により離型剤量をコントロールでき
露出量のバラツキを未然に防止できる。
【0008】離型剤で処理される添加剤は、無機微粒子
が挙げられる。該無機微粒子の組成としては、例えば、
酸化物として、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化セ
リウム、酸化鉄、酸化チタン、チタン酸ストロンチウ
ム、チタン酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、
チタン酸マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化タング
ステン等;窒化物として、窒化ケイ素、窒化チタン、窒
化ケイ素、窒化モリブデン、窒化ジルコニウム等;炭化
物として、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化モリブデン、
炭化ジルコニウム等;ほう化物として、ほう化モリブデ
ン、ほう化チタン、ほう化ジルコニウム、ほう化クロム
等;けい化物として、けい化モリブデン、けい化チタ
ン、けい化バナジウム等である。これら微粒子の粒径
(1次粒子径)は0.005〜2μmが好ましく、より
好ましくは0.01〜1μmが特に良い。これらの微粒
子は必要に応じて、流動性向上、摩擦帯電安定性の面か
ら疎水化処理、シランカップリング剤処理等による帯電
調整をしたものでも良い。
【0009】本発明で使用する離型剤としては、常温で
固体または半固体の有機物(環球法の軟化点50〜16
0℃程度)で重量平均分子量は50000以下のものが
好ましい。例えば、動物系ワックス(みつろう、鯨ろ
う、羊毛ろう)、植物系ワックス(カルナウバワック
ス、キャンデリラワックス、木ろう、ライスワックス、
さとうきびワックス)、鉱物系ワックス(モンタンワッ
クス、リグナイトワックス)、石油系ワックス(パラフ
ィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロ
タラム)、合成炭化水素(フィシャー・トロプシュワッ
クス及び誘導体、オレフィン族炭化水素及び誘導体)、
変性ワックス(モンタンワックス誘導体、パラフィンワ
ックス誘導体、マイクロクリスタルワックス誘導体)、
水素化ワックス(硬化ひまし油、硬化菜種油)、脂肪酸
アミド(ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド)、ケ
トン、アミン、イミン、エステル(1価アルコール脂肪
酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル)、塩素化
炭化水素、アルファオレフィン、合成動物ろう等が挙げ
られる。
【0010】前記無機微粒子に離型剤を処理する方法
は、例えば、水平円筒型混合機、V型混合機、2重円錐
型混合機、リボン型混合機、ピン付きロータ型混合機、
複軸パドル型混合機、円錐型スクリュー混合機、高速流
動型混合機、回転円盤型混合機、マラー型混合機、気流
撹拌型混合機、無撹拌型混合機等の任意の混合機に離型
剤を溶剤に溶解したものを投入、またはその中で溶解し
て、その中に無機微粒子を投入して混合分散する。その
後、濾別またはスプレードライ法で溶剤を除去すると共
に温度をかけて乾燥、そして解砕する方法または流動化
ベット装置の中に無機微粒子を浮遊させておき、そこに
離型剤を溶剤に溶解した溶液をスプレー塗布し、次い
で、加熱乾燥をして溶剤を除去し、解砕する方法等によ
る方法を用いて行う。
【0011】このように処理した添加剤をトナーに添加
する量は、トナー粒子100重量部に対して、0.01
〜4重量部、より好ましくは0.05〜3重量部が好ま
しい。0.01重量部以下であると、ローラにトナーが
付着してしまう。そのためローラにクリーニング部材が
取り付けてあると、その部材が汚れてしまう。また、オ
イル含浸フェルトが取り付けてあると、その部材が汚れ
てオイル供給が不可能となり、オフセットが発生しやす
くなってしまう。反面、4重量部以上であると、トナー
粒子表面に十分に付着せず、浮遊した添加剤が多くな
り、また、現像部の中で撹拌時トナー粒子表面から離脱
して、浮遊した添加剤を多くしてしまう。この浮遊した
添加剤が二成分現像剤であれば、キャリア表面に付着
し、一成分現像剤であれば摩擦帯電部材に付着して、そ
れぞれの剤の帯電量を低下させて、トナー飛散、地汚れ
等を発生させてしまう。また、潜像担持体にも付着して
フィルミングを形成してしまい、潜像担持体の電気特性
を不安定にして画像品質を低下させてしまう。
【0012】その他、添加剤として、脂肪酸又はその金
属塩の微粒子、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチ
ル、ポリフッ化ビニリデン(フッ素樹脂)等のポリマー
微粒子及びそれら微粒子を疎水化処理、帯電調整処理、
または本発明の離型剤で処理したものを添加しても良
い。前記の添加剤をトナー粒子と混合するには実質的に
粉砕が生じないようにして行う。混合機としては前記に
記載した無機微粒子に離型剤を処理する混合機と同じも
のを使用できる。
【0013】添加剤は離型剤で処理されたものと離型剤
で処理されていないものを併用することで処理されたも
のでオイルレスローラ定着を維持し、処理されていない
もので適正なトナーの流動性を維持して、コピー画像の
文字部の中抜け(トナーの流動性が良くないと、現像時
トナーが密に現像されないこと。また、転写時トナーが
押さえつけられて、トナー間の凝集力が大きくなって、
トナーの一部が転写不良を発生して、白く抜けるこ
と。)、コピー画像の文字部のトナー・チリ(トナーの
流動性が過剰になって、トナー層厚の高いところのトナ
ーが転写時飛び散りやすくなる)のないシャープで滑ら
かな高品質な画像を得る。
【0014】一般的に添加剤は無機物が広く使用されて
いる。このなかで例えば、シリカであるとトナーの流動
性は良好になるが、摩擦帯電性面から見ると、湿度依存
性が大きい。このように、湿度依存性が大きい要因のひ
とつとして、シリカ表面に存在するシラノール基(Si
−OHは水と強い親和性がある)による影響がある。ま
た、シリカ自身の負帯電性が大きいこともあげられる。
このようなシリカであると湿度依存性が大きいので高湿
の条件下では帯電量が低下して、マシン内でトナー飛
散、画像面に地汚れなどが発生し、また、トナー付着量
が多いために、トナーが完全に媒体に転写されず、転写
不良が発生すると共にクリーニング部にも負担がかかっ
てしまう。更に、低湿の条件下では帯電量が上昇して、
画像濃度が極めて低くなってしまうという現象がおき
て、環境変動により帯電量が変化するので画像品質が安
定したコピーが得られなくなってしまう。
【0015】チタンであるとトナー流動性は維持して、
負帯電性が弱いことで湿度依存性が小さくなる(チタン
表面に存在する水酸基が少ないので湿度の影響を受けに
くいこともある)。そのために環境変動に対してもトナ
ーの良好な帯電量を維持する。そこで、トナーの流動性
を良好に維持するため及び帯電性を良好に維持するため
にシリカ及びチタンを併用することで環境変動があって
も極めて安定したコピー画像を得る。その中で少なくと
も1種類の添加剤は離型剤で処理して、オイルレスロー
ラ定着を維持する。
【0016】添加剤の粒径を変化させることで例えば、
粒径が大きな添加剤により、トナー間の付着凝集力を弱
める(大きな添加剤によりボールベアリング効果による
スペーサー粒子の存在)。そのためにトナー流動性を適
正に維持し、トナー粒子間の付着力を低下させて、特に
画像部の文字部の中抜けが発生しない。また、転写時ト
ナー層に圧力がかかりにくくなって、トナー層が押さえ
つけられない、トナー間の凝集力が大きくならないので
画像部の文字部の中抜けが発生しない。その中で離型剤
で処理した添加剤を添加することでオイルレスローラ定
着を維持する。
【0017】本発明のトナーに使用される着色剤は、ト
ナー用として公知のものが使用できる。その具体例とし
ては、例えば次のものがある。またこれら着色剤はそれ
らの2種類以上を併用してもよい。 ブラック用着色剤の具体例 カーボンブラック、スピリットブラック、アニリングラ
ック(C.I.PIGMENT BLACK 1) イエロー用着色剤の具体例 C.I.PIGMENT YELLOW 1 Symuler Fast Yellow GH−B
(大日本インキ) C.I.PIGMENT YELLOW 3 Symuler Fast Yellow 10GH
(大日本インキ) C.I.PIGMENT YELLOW 12 Lionol Yellow GRO(東洋インキ) Symuler Fast Yellow GF(大日
本インキ) C.I.PIGMENT YELLOW 13 Symuler Fast Yellow GRF(大
日本インキ) C.I.PIGMENT YELLOW 14 Symuler Fast Yellow 5GF(大
日本インキ) C.I.PIGMENT YELLOW 17 Symuler Fast Yellow 8GF(大
日本インキ) Lionol yellow FGN(東洋インキ) C.I.PIGMENT YELLOW 180 PV Fast yellow HG(クラリアント)
【0018】マゼンタ用着色剤の具体例 C.I.PIGMENT RED 5 Symuler Fast Red 4188N(大日
本インキ) C.I.PIGMENT RED 22 Seikafast Scarlet G(大日精化) Symuler Fast Scarlet BG(大
日本インキ) C.I.PIGMENT RED 48:1 Lionol Red 2B FG−3303−G(東
洋インキ) Symuler Red 3109(大日本インキ) C.I.PIGMENT RED 57:1 Lionol Red 6B FG−4215(東洋イ
ンキ) PV Rubine L6B(クラリアント) Symuler Brilliant Carmine
6B273(大日本インキ) C.I.PIGMENT RED 112 Oriental Fast Red GR(東洋イン
キ) C.I.PIGMENT RED 114 Pollux Pink PM−2B(スミカカラー) C.I.PIGMENT RED 122 Hostaperm Pink E 02(クラリアン
ト) Fastogen Super Magenta R
(大日本インキ) C.I.PIGMENT RED 184 Permanent Rubin F6B(クラリアン
ト)
【0019】シアン用着色剤の具体例 C.I.PIGMENT BLUE 15:3 Chromofine Blue 4920(大日精
化) Fastogen Blue FGF(大日本インキ) Lionol Blue FG 7351(東洋イン
キ) C.I.PIGMENT BLUE 16 Heliogen Blue 16(BASF) C.I.PIGMENT GREEN 7 Phthalocyanine Green(東洋イン
キ) C.I.PIGMENT GREEN 36 Cyanine Green 2 YL(東洋インキ) 着色剤量は結着樹脂100重量部に対して、0.1〜5
0重量部、より好ましくは0.5〜25重量部が適当で
ある。
【0020】本発明のトナーに使用される結着樹脂とし
ては、従来からトナー用結着樹脂として使用されてきた
ものが使用でき、具体的に次のものが挙げられる。ポリ
スチレン、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−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、ア
クリル系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ロジ
ン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、低分子量ポリ
エチレン、低分子量ポリプロピレン、アイオノマー樹
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、ポリブチラール、シリコーン樹
脂等。特に好ましい樹脂は、スチレン−アクリル酸エス
テル系樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル系樹脂、
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂である。前記樹脂は単
独又は混合して使用しても良い。
【0021】本発明のトナーにおいて、荷電制御剤の例
としては、ニグロシン染料、含クロム錯体、第4級アン
モニウム塩等が用いられ、これらはトナー粒子の極性に
より使い分けする。カラートナーの場合、トナーの色調
に影響を与えない無色又は淡色のものが好ましく、例え
ば、サリチル酸金属塩又はサリチル塩誘導体の金属塩
(ボントロンE84、オリエント社製)が挙げられる。
制御剤量は、結着樹脂100重量部に対して0.1〜1
0重量部、より好ましくは0.2〜7重量部である。
【0022】トナーを少なくとも結着樹脂、着色剤、電
荷制御及び有色の磁性体を含んだ磁性トナーにすること
で現像スリーブ内の磁石によって、磁性トナーは束縛を
受ける。そのために磁性体が入っていないトナーに比べ
て、現像スリーブが回転することに伴って、トナーが飛
散することを防止できる。この時、磁性カラートナーに
使用する場合は各色の色と対応した磁性体を使用するこ
とが重要である。たとえば、イエロートナーに黒色の滋
性体を使用すれば、黒色トナーになってしまう。このよ
うな不具合が生じないようにイエロートナーにはイエロ
ー系の磁性体を使用するように各トナー色に一致した磁
性体を用いることである。
【0023】本発明に係るトナーを製造する方法として
は、種々の公知の方法、又はそれらを組み合わせた方法
により製造することができる。例えば、混練−粉砕法で
は、バインダーレジンとカーボンラックなどの着色剤及
び必要とされる添加剤を乾式混合し、エクストルーダー
又は二本ロール、三本ロール等にて加熱溶融混練し、冷
却固化後、ジェットミルなどの粉砕機にて粉砕し、気流
分級機により分級してトナーが得られる。また、懸濁重
合法や非水分散重合法により、モノマーと着色剤、添加
剤から直接トナーを製造することも可能である。
【0024】本発明のトナーの粒径は3〜10μmがよ
く、10μmを超えるとなめらかな階調が得られにく
く、解像度も低下する。又、初期のトナーとキャリアの
混合時、すみやかにQ/Mが立ち上がりにくい。反面3
μm未満であるとQ/Mの立ち上がりは良好であるが、
トナー飛散やキャリア表面を汚染する傾向が顕著とな
る。トナー粒径の測定は、COULTER COUNT
ER MODEL TAII型(コールター社製)によ
り、個数分布、体積分布を出力するインターフェイスを
接続して、100μmのアパチャー(細孔)を用いる。
まず、電解水溶液に界面活性剤を加えた中に、トナー測
定試料を分散させる。前記試料を別の1%NaCl電解
液に注入し、アパチャーチューブのアパチャーの両側に
電極がおかれている電解液を通して両電極間に電流を流
して、この抵抗変化から2〜40μmの粒子の粒度分布
を測定して、体積平均分布から体積平均粒径を求める。
【0025】粉砕法によるトナーとは、樹脂、着色剤、
荷電制御剤などを溶融混練した後、粗粉砕と微粉砕によ
る粉砕工程を経た後、分級して望みのトナー粒径を得た
ものである。このトナーの形状は不定形(角がややあ
る)であるため、流動性がやや劣る。前記分級トナーに
対して、熱風又は機械的エネルギーを付与することでト
ナー表面は角がとれて流動性が良くなる。重合トナー
は、バインダー樹脂のもととなるモノマーから直接トナ
ー微粒子を製造する。この重合においては、乳化重合、
分散重合、懸濁重合などを用いることができる。重合ト
ナーは球形でシャープな粒径が得られ、解像力や転写率
が良い。
【0026】静電複写画像の鮮明度はトナー粒径が小さ
いほど鮮明な画像が得られる。デジタル信号を用いたカ
ラー複写機の場合、潜像は一定の電位のドット密度を変
えることによって表現されるために、トナー粒径が小さ
い方が解像度、階調性は良好になる。中でも黒色トナー
の粒径を小さくしておくのがより好ましい。その理由
は、線画像(ライン)は一般に黒色の場合が多い。カラ
ー画像では一般に面積が大きい部分(一般にベタ部又は
ソリッドと表現)のコピーが多く行われるのでカラート
ナーの粒径は黒トナーに比べて、大きくても鮮明、シャ
ープな感じに影響をおよぼすものでない。カラー複写機
の場合、黒トナーはカラーの墨入れと原稿中の絵と文字
を分離して黒部の文字を再現するためのものであり、文
字再現を重視する以上、カラートナーに対して、トナー
粒径を極力、小さくしておくと高解像度の黒文字再現性
がよいコピーがえられる。
【0027】ところで、トナー粒径の差が1μm未満で
は解像度に顕著な差があらわれないので画像品質の向上
に有効でない。例えば、カラートナーであれば下記実施
例36のようにイエロー、マゼンタ及びシアントナー粒
径が7.5μmでブラックトナーの粒径は6.0μmと
する。小さい粒径は3〜9μmのものが適当である.ま
た、キャリア抵抗は一般に抵抗が高いほど、ライン部は
エッジ効果がでて、シャープで高解像度なコピーが得ら
れる。しかし、ベタ部はエッジ効果により均一な現像が
得られない。反面、キャリア抵抗が低いとベタ部は均一
な現像がえられるが、ライン部はシャープ性が乏しく、
不鮮明なコピーとなってしまう。そこで、ライン部の再
現が多い黒現像剤のキャリア抵抗は、ベタ部の再現が多
いカラー現像剤のキャリア抵抗より高くしておくことで
鮮明なカラー・コピーを得る。前記の黒トナー粒経と合
わせて、おこなえばより良好なカラー・コピーが得られ
ることになる。
【0028】本発明のトナーは、二成分現像剤として用
いる場合には、キャリア粒子と混合して用いられる。キ
ャリア粒径は30〜60μm、好ましくは40〜55μ
mがよい。60μmを超えるとベタ均一性が悪く、ベタ
部にキャリアの引っかき傷が生じる。また、絵の原稿を
コピーした場合、画像の先端部(コピー紙の排紙方向に
対して)エッジ効果が生じる、ドット再現性がよくな
い、ザラツキ感がよくない等の画像品質の低下が見られ
る。逆に、30μm未満であると、被覆層の形成時に造
粒し易く、かたまり状のキャリアが多量に出来てしま
い、製造時のトラブルが生じる。また、現像スリーブか
らキャリア飛散が著しくなる。
【0029】本発明において使用されるキャリアとして
は、酸化鉄粉、Ni−Znフェライト、Gu−Znフェ
ライト、Baフェライト、Srフェライト、Zn−Fe
フェライト、Mn−Zn−Feフェライト、Mn−Mg
−Feフェライト、Ca−Mn−Feフェライト、Ca
−Mg−Feフェライト、Li−Feフェライト、マグ
ネタイト、ガラスビーズ、鉄粉、Ni粉、Co粉、樹脂
ビーズ等、30〜60μmの粒子径を有するものが用い
られる。
【0030】本発明で使用されるキャリア粒子は、磁性
体分散型キャリア粒子であっても良い。磁性体分散型キ
ャリア粒子の場合、結着樹脂としては、ポリスチレン、
クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、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−アクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−
アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オク
チル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体
等)、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体(スチ
レン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタク
リル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル
共重合体等)、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などのスチレン系樹脂(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)、
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、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、低分子量ポ
リエチレン、低分子量ポリプロピレン、アイオノマー樹
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
ラール、シリコーン樹脂等が挙げられる。
【0031】シリコーン樹脂としては、F200、F2
50、F300、R900、R902、R925、E5
00、E600、SH6018、DC6−2230(ト
ーレ・ダウコウニング社製)、KR271、KR25
5、KR251(信越化学社製)、SR2400、SR
2406(トーレシリコン社製)などがあり、また変性
シリコーン樹脂としては、信越化学社製KR206(ア
ルキッド樹脂変性品)、KR3093(アクリル樹脂変
性品)、ES1001N(エポキシ樹脂変性品)、トー
レシリコン社製SR2115(エポキシ樹脂変性品)、
SR2110(アルキッド樹脂変性品)等が挙げられ
る。
【0032】磁性体分散型キャリア粒子における磁性体
としては、種々のものが用いられるが、ただカラートナ
ー用には、カラートナーに磁性体を入れた場合に、色に
ごりを防止するため、および磁性体がはがれて現像剤に
浮遊してきても色にごりを防止できるために、カラート
ナーと同じ色のものを入れるのが良い。 1.イエロー系 YELLOW48(戸田工業社製) HY−100(チタン工業社製) HY−200(チタン工業社製) Y−2、E−401(戸田工業社製) 2.マゼンタ系 100ED、120ED、130ED、140ED、1
60ED、180ED、190ED、EC−101、E
C−131、EC−181(戸田工業社製) 3.シアン系 ブルー、EC−501(戸田工業社製) 4.ブラック系 KN−320、KH−340H、MS−350、HR−
340H、HR−370H、EC−301、EPT−1
000(戸田工業社製)、BL−SP、RB・BL(チ
タン工業社製)
【0033】トナーの色に影響を与えないものであれ
ば、磁性微粉末としては感磁性を示すあらゆる材料が挙
げられる。例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の金属、
金属酸化物、合金等である。しばしば使用される材料と
して、四三酸化鉄、三二酸化鉄、コバルト添加酸化鉄、
フェライト、ニッケル微粉末等がある。磁性体量は結着
樹脂100部に対して30〜85部の割合が良く、好ま
しくは50〜80部が良い。キャリアの作り方は特に限
定されない。例えば、混練粉砕・分級法、スプレードラ
イ法、重合法などを用いる。
【0034】本発明で使用されるキャリアは、コートキ
ャリアであってもよい。この場合のキャリアコーテイン
グ用の離型性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、例
えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレ
ン、及びクロロスルホン化ポリエチレン;ポリビニル及
びポリビニリデン系樹脂、例えばポリスチレン、アクリ
ル樹脂(例えばポリメチルメタクリレート)、ポリアク
リロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアル
コール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリ
ビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニ
ルケトン;塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体;スチレン
−アクリル酸共重合体;オルガノシロキサン結合からな
るストレートシリコーン樹脂のようなシリコーン樹脂又
はその変性品(例えばアルキッド樹脂、ポリエステル、
エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変性品);弗素樹
脂、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビ
ニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエ
チレン等の重合体又は共重合体;ポリアミド;ポリエス
テル、例えばポリエチレンテレフタレート;ポリウレタ
ン;ポリカーボネート;アミノ樹脂、例えば尿素−ホル
ムアルデヒド樹脂;エポキシ樹脂等が挙げられる。
【0035】中でもスペントトナーのキャリアへの付着
防止の点で好ましいのはアクリル樹脂、シリコーン樹脂
又はその変性品、弗素樹脂、特にシリコーン樹脂又はそ
の変性品である。なおシリコーン樹脂(但しストレート
シリコーン樹脂)の市販品としては、KR271、KR
255、KR251(信越化学社製)、SR2400、
SR2410、SR2406、SR2411(トーレシ
リコン社製)等があり、また変性シリコーン樹脂として
は、信越化学社製KR206(アルキッド樹脂変性
品)、KR3093(アクリル樹脂変性品)、ES10
01N(エポキシ樹脂変性品)、トーレシリコン社製S
R2115(エポキシ樹脂変性品)、SR2110(ア
ルキッド樹脂変性品)等がある。
【0036】キャリア被覆層形成に使用される弗素樹脂
のフッ素含有単量体としては、ビニリデンフルオロライ
ド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレ
ン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子
を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換して
なるビニルケトンがあり、その重合体としては、ビニリ
デンフルオロライド−テトラフルオロエチレン共重合
体、ビニリデンフルオロライド−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体、パーフルオロアルキルビニルエーテル−
ビニリデンフルオロライド−テトラフルオロエチレン共
重合体、ビニリデンフルオロライド重合体、テトラフル
オロエチレン共重合体、フッ素原子を置換してなるビニ
ルエーテルを含有する重合体、フッ素原子を置換してな
るビニルケトンを含有する重合体、フッ素化アルキルア
クリレート重合体又はフッ素化アルキルメタアクリレー
ト重合体がある。
【0037】前記フッ素含有単量体と共重合する成分と
しては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレ
ン、トリメチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、
アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブ
チル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸ベンジル、メタ
クリル酸ベンジル、アクリル酸アミド、メタクリル酸ア
ミド、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロ
ヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸
ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル
酸グリシジル、酢酸ビニル、エチレン、プロピレン等が
ある。上記重合体及び共重合体は単独で被覆材として使
用できるが、他の樹脂成分を含有しても良い。他の樹脂
成分としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルス
チレン、トリメチルスチレン、アクリル酸、メタクリル
酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル
酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸ベンジル、
メタクリル酸ベンジル、アクリル酸アミド、メタクリル
酸アミド、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シ
クロヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリ
ル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、メタク
リル酸グリシジル、酢酸ビニルの重合体又は任意の2種
類以上の単量体から重合された共重合がある。
【0038】以上のような離型性樹脂の使用量は、キャ
リア芯材100重量部当たり0.5〜50重量部程度が
適当である。樹脂層の形成法としては、従来と同様、キ
ャリア核体粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂
を塗布すればよい。更に、本発明で使用されるコートキ
ャリアは、そのキャリア抵抗を調整するために被覆層に
導電材を分散させたものであってもよい。この場合の導
電性材料の具体例としては、下記のものが挙げられる。 (イ)白色系導電材 ETC−52(TiO2系)チタン工業社製 KV400(TiO2系)チタン工業社製 ECR−72(TiO2系)チタン工業社製 ECTR−82(TiO2系)チタン工業社製 500W(TiO2系)石原産業社製 300W(TiO2系)石原産業社製 S−1(TiO2系)石原産業社製 W−1(SnO2系)三菱金属社製 23K(ZnO)白水化学社製 導電性亜鉛華No.1(ZnO)本荘ケミカル社製 導電性亜鉛華No.2(ZnO)本荘ケミカル社製 W−10(TiO2系)三菱金属社製 デントールWK−100(導電性繊維)大塚化学社製 デントールWK−200(導電性繊維)大塚化学社製 デントールWK−300(導電性繊維)大塚化学社製 MEC300(SnO2系)帝国化工社製 MEC500(SnO2系)帝国化工社製
【0039】(ロ)カーボン Black Pearls 2000,VULCANX
C−72(キャボット社製) ケッチエンblack EC・DJ500,ケッチエン
blackEC・DJ600(ライオンアクゾ社製) デンカBlack粒状、デンカblack粉状(電気化
学工業社製) CONDUCTEX975,CONDUCTEX SC
(コロンビアカーボン社製)、必要に応じてカップリン
グ剤などを添加してもよい。 導電性物質の量はシリコーン樹脂100重量部に対して
0.05〜70重量部、より好ましくは0.1〜50重
量部である。
【0040】次に、キャリア粒子の抵抗に関して説明す
る。キャリア粒子の体積固有抵抗は10〜1014Ω
・cmがよい。1014Ω・cmを超えるとエッジ効果
が大きくザラツキ感が大きい。文字コピーでは特に大き
な問題はないが、カラーコピーであると、絵をコピーし
た場合、上記の不具合が生じる。また、現像時にキャリ
アの穂がかたくなり、スジ・ムラが生じ易い。10Ω
cm未満であるとキャリア付着を生じ易く、潜像坦持に
小さな傷が生じるのと潜像が乱れて画象品質が低下す
る。
【0041】固有抵抗の判定法は次の通りである。面積
10cm(長さ4cm、幅2.5cm)の電極板2枚
を2mmの間隔で対向させて形成されるセル内にサンプ
ルを溢れる程度に流入せしめた後、この状態で高さ15
mmの位置から平板上に落下させるタッピング繰作を3
0回繰り返してサンプルをセル内に充填する。次に、セ
ル上の余分なサンプルを除去してから20℃、60%R
Hの環境下で電極板に500V/cmの直流電界に相当
する電圧を印加して固有抵抗を求める。本発明のトナー
は非磁性1成分トナーとして使用する場合は、前記結着
樹脂、荷電制御剤及び着色剤を用い、前記した混練−紛
砕法あるいに懸濁重合法や非水分散重合法により製造さ
れる。また、磁性1成分トナーとして使用する場合は、
上記非磁性トナーの場合に更に前記した磁性体を任意に
選択して製造される。この場合の磁性体量は、樹脂10
0重畳部に対して20〜200重畳部、好ましくは25
〜150重畳部である。
【0042】ローラ定着装置の説明 図3に示すようなローラ定着装置は、定着ローラ側にニ
ップを形成するようにして、かつ定着ローラの耐熱離型
層の厚みを加圧ロ−ラの耐熱離型層の厚みより薄く、か
つ、定着ローラ側にニップを形成することで、1対のロ
ーラを紙(未定着トナーをのせている)が通過する際、
紙は下向きに(加圧ローラ側)排紙されるようになり、
定着ローラに紙が巻き付きにくくなる。また、定着ロー
ラに紙が巻き付きにくくなることは微少オフセットも発
生しにくくなるのでローラに付帯のクリーニング部材若
しくはオイル含浸フェルトの汚れが発生しにくくなる。
その結果、定着部の信頼性が大幅に向上できる。また、
定着ローラの耐熱離型層の硬度は、加圧ローラの耐熱離
型層の硬度より小さくすることで、前記で示した厚みの
場合と同様に定着ローラに紙を巻き付きにくくして定着
部の信頼性を向上させる。さらに、図4に示すように加
熱されたベルトを併用することで予めトナーが融かされ
ること、それに伴って離型剤がトナー表面で膜を形成す
る。その結果、トナーと定着ローラ間で離離牲が良くな
り、定着ローラに紙は巻き付きにくくなる。
【0043】以下、ローラ定着装置およびベルト・ロー
ラ定着装置を図面に基づいて説明する。ローラ定着装置
を図3に示す。定着ローラ7と加圧ローラ8のローラ対
から構成されている。その各表面には耐熱離型層9が設
けられている。耐熱離型層9にはシリコーンゴム(低温
加硫シリコンゴム、室温加硫シリコンゴム、高温加硫シ
リコンゴム等)、フッ素ゴム、4フッ化エチレン樹脂、
4フッ化エチレン・6フッ化プロピレン共重合樹脂、4
フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂、4フッ化エチレ
ン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂など
のものを任意に選んだものから単層または複層の構造に
して設ける。
【0044】ゴム層の硬度は20〜80度(JIS K
6301)、より好ましくは25〜75度であり、ゴム
弾性体層の層圧は0.25〜20mm、より好ましくは
0.85〜17mmが良い。これらの層はアルミニウ
ム、ステンレス、鉄、銅等の金属性中空ローラ芯の外周
面に設ける。クリーニング部材11は耐熱離型層9上の
微少なトナー付着物(微少オフセット)、紙の粉、異物
などをクリーニングするものである。その材質は離型層
9より離型性が良くない材質を選択することが大切であ
る。例えば、フェルトがあげられる。ランプ10は定着
ローラ7又は加圧ローラ8を加熱するためのもので図示
しないサーミスタにより定着ローラ7と加圧ローラ8の
ローラ表面温度が一定の温度でコントロールされてい
る。分離爪15は転写紙14を定着ローラ7に巻き付く
のを防止するもので、排紙をスムーズ遂行するためのも
のである。シリコンオイル含浸フェルト12は離型層9
の離型性を補助するものでこのオイル塗布によりトナー
がローラへ付着するのを積極的に防止するものである。
転写紙14上のトナー13は定着ローラ7と加圧ローラ
8のローラ対を通過することでオフセットが発生しなく
て、転写紙14に良好に定着される。
【0045】ベルト・ローラ定着装置を図4に示す。ベ
ルト16は、2個の金属性の中空ローラ17、18によ
り張られている。金属性の中空ローラ18は加圧ローラ
8とのローラ対によりローラ定着を兼ねている。ニップ
を得るためにローラ8、18には耐熱離型層9を設け
る。また、金属性の中空ローラ17、18の少なくとも
一方にはランプ10が設けられていて、ベルト16の表
面が加熱されていて、図示しないサーミスタにより一定
の温度のコントロールされている。必要に応じて加圧ロ
ーラ8にもランプ10を設けてもよい。ベルト16は耐
熱性のフィルム、例えば、ポリイミド、ポリエーテルイ
ミドに離型層(必要に応じて導電剤を添加)を設けたも
の、ニッケル製ベルトに耐熱離型層に用いられる材質を
設けたもの等からの構成からなっている。中空ローラ1
8および加圧ローラ8の表面には耐熱弾体層を設ける。
トナー13はベルトゾーンで予備加熱されて離型剤がや
や、溶融した状態になった形でローラ対を通過するので
オフセットがなく、転写紙14に良好に定着される。
【0046】
【実施例】本発明を実施例にもとづいて、さらに具体的
に説明する。以下に示す部は全て重量部である。
【0047】実施例1 下記処方の混合物を2本ロールで加熱混合下で混練し
て、冷却後粉砕分級して、平均粒径7.5μmのトナー
を得た。 結着樹脂 :スチレン/アクリル樹脂 100部 着色剤 :カーボンブラック 10部 電荷制御剤 :含金属染料 5部 次に、45℃に加熱した混合機にシリカに対して、離型
剤として、カルナウバワックスを用いた。その離型剤が
1.5重量%の処理量になるように溶剤で希釈した状態
で混合した。得られた微粉体を再び、常温で撹拌して乾
燥し、必要なら更に乾燥を行うことで溶剤を除去して添
加剤の表面処理を実施した。前記の平均粒径7.5μm
のトナー100重量部に対して、離型剤で処理した添加
剤0.6重量部の割合で混合して現像用トナーを作成し
た。
【0048】キャリア被覆剤として、下記処方により、
コーティング液を調整した。 シリコーン樹脂 : 250部 トルエン : 1500部 を回転円板型流動層粒子コーティング装置に平均粒径5
0μmのフェライト・キャリア5Kgをいれて、流動さ
せながら上記処方のコーティング液を80℃の加熱下に
散布して塗布をおこなった。この塗布物を装置より取り
出して、200℃で2時間加熱してシリコンの膜を硬化
した。前記トナー3部に対して、キャリアとの総量10
0部になる割合で混合して現像剤を作成した。上記現像
剤をイマジオDA335(リコー製マシン)にセットし
た。そして、定着部は図3において、シリコンオイル含
浸フェルト12を取り除いた形に改造したユニットをセ
ットした。この形で画像出しをしたところ、オフセット
が発生しない良好な画像が得られた。更に、50000
枚の連続通紙テストを行った後定着部のクリーニング部
材を取り出して調べたところ汚れは全く発生していなか
った。
【0049】実施例2 実施例1において、処理する離型剤をカルナウバワック
スからパラフィンワックスに代えた以外は実施例1と同
じように処理して、テストしたところ実施例1と同じ結
果を得た。
【0050】実施例3 実施例1において、処理する離型剤をカルナウバワック
スからポリエチレンに代えた以外は実施例1と同じよう
に処理して、テストしたところ実施例1と同じ結果を得
た。
【0051】実施例4 実施例1において、処理する離型剤をカルナウバワック
スからポリプロピレンに代えた以外は実施例1と同じよ
うに処理して、テストしたところ実施例1と同じ結果を
得た。
【0052】実施例5 実施例1において、トナー中の樹脂をスチレン/アクリ
ルからポリエステルに代えた以外は実施例1と同じよう
に処理して、テストしたところ実施例1と同じ結果を得
た。
【0053】比較例1 実施例1において、シリカは離型剤で処理してない物に
代えた以外は実施例1と同じようにして、現像剤を作成
して、画像出しをしたところ定着ローラ7に転写紙14
が巻き付いてしまった。
【0054】実施例6 実施例1において、トナーの添加剤はシリカが実施例1
の離型剤で処理した添加剤0.3部、離型剤で処理して
ないシリカ(R972、日本アエロジル社製)0.3部
に代えた以外は実施例1と同じように処理して、テスト
した。特に画像を細かく見ると、トナーの中抜けのない
シャープで滑らかなコピーが得られた。
【0055】実施例7 実施例1おいて、トナーの添加剤はシリカが実施例1の
離型剤で処理した添加剤0.6部、離型剤で処理してな
いシリカ(R805、日本アエロジル社製)0.2部に
代えた以外は実施例1と同じように処理して、テストし
た。特に画像を細かく見ると、トナーの中抜けのないシ
ャープで滑らかなコピーが得られた。
【0056】実施例8 実施例1おいて、トナーの添加剤はシリカが実施例1の
離型剤で処理した添加剤0.2部、離型剤で処理してな
いシリカ(Tokusil U.徳山曹達社製)0.9
部に代えた以外は実施例1と同じように処理して、テス
トした。特に画像を細かく見ると、トナーの中抜けのな
いシャープで滑らかなコピーが得られた。
【0057】比較例2 実施例8において、シリカは離型剤で処理してないシリ
カ(比較例1)を0.2部と離型剤で処理してないシリ
カ(R972、日本アエロジル社製)0.9部に代えた
以外は実施例8と同じようにして、現像剤を作成して、
画像出しをしたところ定着ローラ7に転写紙14が巻き
付いてしまった。
【0058】実施例9 実施例1において、シリカに対して離型剤として、カル
ナウバワックスで処理した物とチタン(T−805、日
本アエロジル社製)を添加剤として用いた。その添加量
はトナー100重量部に対して、シリカ=0.5重量
部、チタン=0.25重量部の割合で混合して現像用ト
ナーを作成した。キャリアは実施例1の物を使用して実
施例1と同じようにテストをしたところ実施例1と同じ
結果を得た。更に、50000枚通紙後高温高湿、低温
低湿の条件のもとで画像出しを行ったところどちらの条
件下でも画像の濃さは同じで中抜けも全くなかった。こ
の各環境での現像剤の帯電量を調べたところ値には差が
なかった。
【0059】実施例10 実施例9において、シリカは実施例9の物、チタンは実
施例9でシリカを処理した方法によりシリカをチタンに
代えて、チタンを離型剤で処理した物に代えた以外は実
施例1と同じ方法でテストしたところ実施例1と同じ結
果を得た。
【0060】実施例11 実施例10において、シリカをTS720(キャボット
社製)に代えた以外は実施例10と同じようにテストし
たところ実施例10と同じ結果を得た。
【0061】比較例3 添加剤をシリカは実施例11のシリカ、チタンは実施例
9の物に代えた以外は実施例9と同じようにして、現像
剤を作成して、画像出しをしたところ定着ローラ7に転
写紙14が巻き付いてしまった。
【0062】実施例12 実施例1において、トナーは実施例1の平均粒径7.5
μmの物を使用する。添加剤は粒径が0.08μmのシ
リカに実施例1と同じ離型剤を同じようにして、処理し
た物と離型剤で処理してない粒径が0.02μmのシリ
カを使用した。添加剤の混合はトナー100重量部に対
して0.08μmのシリカ=0.3重量部、0.02μ
mのシリカ=0.5重量部の割合で混合して現像用トナ
ーを作成した。キャリアは実施例1の物を用いて実施例
1と同じテストをしたところ実施例1とおなじ結果を得
た。更に、50000枚通紙テスト後、高温高湿の環境
のもとで画像出しをして、画像の中抜けをチェックした
が全く発生が見られなかった。
【0063】実施例13 実施例12において、シリカの添加剤の粒径を0.08
μmの物を0.08μmのアルミナに代えた以外は実施
例12と同じ物を用いて、同じテストをしたところ実施
例12と同じ結果を得た。
【0064】実施例14 粉砕法によるトナーは実施例1の物、球形化処理し
たトナーは実施例1の物を175℃の熱風中にトナーを
通過させてトナーの表面処理を行った。このトナーを電
子顕微鏡で観察したところ、処理してないトナーと比べ
て、明らかに角がとれて、丸みをおびていた。重合ト
ナーは次のようにして調整した。 スチレンモノマー 90部 メタクリル酸n−ブチル 55部 帯電制御剤 35部 カーボンブラック 13部 上記を反応容器に入れて、重合開始剤(2,2−アゾビ
スイソブチロニトリル)により重合を行い、粒径7.5
μmのところで重合停止させた。この造粒粒子を水洗し
た後乾燥させて、平均粒径7.5μmのトナー粒子を得
た。〜の各トナー粒子は実施例1と同じ添加剤を使
用して、混合した後、同様なテストを行ったところ実施
例1と同じ結果を得た。
【0065】実施例15 次のようなトナー処方によりカラートナーを作成した。
ポリエステル樹脂=100重量部に対して、 イエロー用着色剤=C.I.ピグメントイエロー17
(5部) マゼンタ用着色剤=C.I.ピグメントレッド122
(3.5部) シアン用着色剤=C.I.ピグメントブルー15:3
(2部) ブラック用着色剤=カーボンブラック(6部) 各色のトナーの製法は各処方をミキサーで予備混合を行
う。そのものを3本ロールミルで溶融混練を行う。次
に、この物を冷却してから約0.5〜3mm程度に粗粉
砕した後さらに微粉砕した後、分級して平均粒径7.5
μmの各色のトナーを得た。このトナーに対して、実施
例1の添加剤を用いて実施例1と同じ方法で現像用トナ
ーとした。また、このトナー5部に対して、キャリアと
の総量が100部になるような割合で混合して現像剤を
作成した。この現像剤をプリテール650(リコー製カ
ラー複写機)にセットした。そして、定着部は図3にお
いて、シリコンオイル含浸フェルト12を取り除いた形
に改造したユニットに取り替えた。この形で画像出しを
したところオフセットが発生しない良好な画像が得られ
た。また、OHPの発色性も鮮明であった。さらに、5
0000枚の通紙テストを行った後、定着部のクリーニ
ング部材を取り出して調べたが汚れは発生していなかっ
た。本実施例において、トナーは一旦、中間転写部材に
重ね転写後再び、転写部材に一括転写した後、定着され
る。
【0066】実施例16 実施例15において、樹脂をポリエステルからエポキシ
に代えた以外は実施例15と同じ物で同じように処理し
て同じテストをしたところ実施例15と同じ結果を得
た。
【0067】実施例17 実施例1において、トナーの平均粒径を7.5μmから
3.0μmにかえて、実施例1と同じテストをしたとこ
ろ実施例1と同じような結果を得た。
【0068】実施例18 実施例1において、トナーの平均粒径を7.5μmから
10.0μmにかえて、実施例1と同じテストをしたと
ころ実施例1と同じような結果を得た。
【0069】実施例19 実施例1において、キャリア粒径を50μmから30μ
mにかえて、実施例1と同じテストをしたところ実施例
1と同じような結果を得た。
【0070】実施例20 実施例1において、キャリア粒径を50μmから60μ
mにかえて、実施例1と同じテストをしたところ実施例
1と同じような結果を得た。
【0071】実施例21 実施例1において、現像用トナーは実施例1の物、キャ
リアとして、磁性体分散型キャリアを次のようにして調
整した。 スチレン/n−ブチルメタクリレート(70:30)共重合体 100部 磁性体 EPT1000 (戸田工業社製) 70部 上記を2本ロールで溶融混練した後、粉砕分級して、4
0μmのキャリアを得た。このキャリアと前記トナーを
用いて実施例1と同じ方法で現像剤を作成して、実施例
1と同じテストをしたところ実施例1と同じ結果を得
た。
【0072】実施例22 実施例21において、スチレン/n−ブチルメタクリレ
ートをシリコン樹脂(SR2400、トーレシリコン社
製)に代えた以外は実施例21と同じ様にして調整して
テストしたところ実施例1と同じ結果を得た。
【0073】実施例23 実施例1において、シリコン樹脂をSR2411(トー
レシリコン社製)に代えた以外は実施例1と同じ様にし
て調整してテストしたところ実施例1と同じ結果を得
た。
【0074】実施例24 実施例1において、トナー処方中の電荷制御剤を含金属
染料からニグロシン染料に代えた以外は実施例1と同じ
ように調整してプラス帯電性の現像用トナーを得た。キ
ャリアは実施例1と同じ芯材にフッ化ビニリデン樹脂を
被覆した物を用いた。そして、実施例1と同じ様にして
調整して、現像剤を作成した。この現像剤をスピリオ2
700(リコー製複写機)にセットした。そして、定着
部は図3において、シリコンオイル含浸フェルト12を
取り除いた形に改造したユニットに取り替えた。この形
で画像出しをしたところ、オフセットが発生しない良好
な画像が得られた。更に、50000枚の連続通紙テス
トを行った後、定着部のクリーニング部材を取り出して
調べたところ汚れは発生していなかった。
【0075】比較例4 実施例24において、シリカは離型剤で処理してない物
(比較例1の物)に代えた以外は実施例24と同じよう
にして処理したトナー及びキャリアを使用して現像剤を
作成して、テストしたところ定着ローラ7に転写紙14
が巻き付いてしまった。
【0076】実施例25 実施例24において、フッ化ビニルデン樹脂をフッ化ビ
ニルデン樹脂とスチレン/メタクリル酸共重合体の混合
物に代えた以外は実施例24と同じ様にして調整してテ
ストしたところ実施例24と同じ結果を得た。
【0077】実施例26 実施例1において、現像用トナーは実施例1のもの、ま
た、キャリアは実施例1の被覆処方の中でシリコーン樹
脂を250部から550部に変更した以外は実施例1と
同じようにして被覆キャリアを得た。更に、導電材とし
て、ケッチェンブラックECDJ600(ライオンアク
ゾ社製)を4部添加した以外は実施例1と同じようにし
て調整してテストしたところ実施例1と同じ結果を得
た。
【0078】実施例27 実施例1において、現像用トナーは実施例1のもの、キ
ャリアは実施例1の被覆処方の中でシリコーン樹脂を2
50部から400部に変更した以外は実施例1と同じよ
うにして被覆キャリアを得た。このキャリア抵抗は0.
9×1E14Ωcmであった。このトナー及びキャリア
を用いて、実施例1と同じように調整してテストしたと
ころ実施例1と同じ結果を得た。
【0079】実施例28 実施例1において、現像用トナーは実施例1のもの、キ
ャリアは実施例1の被覆処方の中でシリコーン樹脂を2
50部から50部に変更した以外は実施例1と同じよう
にして被覆キャリアを得た。このキャリア抵抗は1.2
×1E8Ωcmであった。このトナー及びキャリアを用
いて、実施例1と同じように調整してテストしたところ
実施例1と同じ結果を得た。
【0080】実施例29 非磁性1成分トナーを下記のような処方で作成した。 スチレン−2−エチルヘキシルアクリレート共重合体 100部 カーボンブラック 6部 電荷制御剤 3部 からなるものを加熱混練した後、粉砕分級して7.5μ
mのトナーを得た。このトナーに実施例1と同じ離型剤
を添加して現像用トナーを得た。このトナーを図5に示
す現像装置に入れた。この現像方法はトナータンク47
に収納されているトナー46は攪拌羽根45によりスポ
ンジローラ44に強制的に寄せられ、トナー46はスポ
ンジローラ44に供給される。そして、スポンジローラ
44に取り込まれたトナー46はスポンジローラ44が
矢印方向に回転することにより、トナー搬送部材42に
運ばれて、摩擦され、静電的又は物理的に吸着し、トナ
ー搬送部材42が矢印方向に強く回転し、ブレード43
により均一なトナー薄層が形成されると共に摩擦帯電す
る。その後、トナー搬送部材42と接触若しくは近接し
ている潜像担持体41の表面に運ばれて、潜像が現像さ
れる。このような現像装置により50000枚の連続複
写を行い、画像テストを行ったところ、良好な画像が安
定してえられた。
【0081】実施例30 実施例29において、トナー処方中に磁性体を50部添
加した以外は、実施例29と同じようにして磁性トナー
を得た。現像テストは図5において、トナー搬送部材の
中に固定磁石を内蔵した以外は実施例29と同じテスト
をしたところ実施例29と同じ結果を得た。
【0082】実施例31 実施例1において、トナー処方中に磁性体を35部添加
した以外は実施例1と同じようにして磁性トナーを得
た。このトナーに実施例1と同じ離型剤を添加して現像
用トナーを得た。また、キャリアも実施例1と同じもの
を使用した。このトナーとキャリアを用いて実施例1と
同じように調整して、同じようにテストしたところ実施
例1と同じ結果を得た。
【0083】実施例32 実施例15において、トナー処方の中で各色の着色剤は
下記に示すカラー磁性体に代えた以外は実施例15と同
じようにしてカラー磁性トナーを作成した。 イエロートナーに入れた磁性体 YELLOW48(戸田工業社製) 30部 マゼンタトナーに入れた磁性体 100ED(戸田工業社製) 30部 シアントナーに入れた磁性体 ブルー(戸田工業社製) 30部 ブラックトナーに入れた磁性体 KN−320(戸田工業社製) 30部 上記トナーを実施例15と同じように調整して現像用ト
ナーを得た。キャリアは実施例15のものを用いて、実
施例15と同じように現像剤を作成して同じようにテス
トしたところ実施例15と同じ結果を得た。
【0084】実施例33 実施例15において、図3の定着装置は定着ローラの耐
熱離型層の厚みを2mmにした。また、加圧ローラの耐
熱離型層の厚みを7.5mmにしたものに変更した。そ
の他は実施例15と同じもので同じようにテストしたと
ころ、実施例15と同じ結果を得た。
【0085】実施例34 実施例15において、図3の定着装置は定着ローラの耐
熱離型層の硬度は55度にした。また、加圧ローラの耐
熱離型層の硬度は60度(JIS K6301により測
定)にしたものに変更した。その他は実施例15と同じ
もので同じようにテストしたところ、実施例15と同じ
結果を得た。
【0086】実施例35 実施例15において、定着装置は図3のローラ定着装置
から図4のベルト・ローラ定着装置に代えた以外は実施
例15と同じように調整してテストしたところ実施例1
5と同じ結果を得た。
【0087】実施例36 実施例15において、イエロートナー、マゼンタトナー
及びシアントナーは実施例15と同じ平均粒径が7.5
μmのもの、また、ブラックトナーは平均粒径が6.0
μmのものを作成した。この各トナーに実施例15と同
じ添加剤を添加して現像用トナーとした。その他は実施
例15と同じように調整して、テストしたところ実施例
15と同じ結果を得た。その中で、黒文字が特に、シャ
ープな画像にコピーされていた。
【0088】実施例37 実施例15において、現像用トナーは実施例15のもの
を使用し、キャリアは実施例15の被覆処方の中でシリ
コーン樹脂を250部から400部に変更した以外は実
施例15と同じようにして被覆キャリアを得た。このキ
ャリア抵抗は0.9×1E14Ωcmであった。このキ
ャリアはブラックトナー用とした。
【0089】一方、カラー用のキャリアは実施例15の
被覆処方の中でシリコーン樹脂を250部から300部
に変更した以外は実施例15と同じようにして被覆キャ
リアを得た。このキャリア抵抗は7.5×1E12Ωc
mであった。この各トナーとキャリアを使用して、実施
例15と同じように調整してテストしたところ実施例1
5と同じ結果を得た。黒文字が特に、シャープな画像に
コピーされていた。
【0090】実施例38 実施例15において、現像用トナー及びキャリアはすべ
て実施例15のもので同じように調整した。この現像剤
をプリテー750〔リコー製カラー複写機(商品名)〕
にセットし、転写部材に重ね転写後定着する。そして、
定着部は図3において、シリコンオイル含浸フェルト1
2を取り除いた形に改造したユニットに取り替えた。こ
の形で画像だしをしたところオフセットが発生しない良
好な画像がえられた。また、OHPの発色性も鮮明であ
った。さらに、50000枚の通紙テストを行った後、
定着部のクリーニング部材を取り出して調べたが汚れは
発生していなかった。
【0091】
【効果】1.請求項1〜2 凝集力が強く、オイルレスローラ定着を行うことができ
る電子写真用トナーが得られた。 2.請求項3 コピー画像の文字部の中抜け、およびコピー画像の文字
部のトナー・チリのないシャープで滑らかな高品質の画
像が得られる電子写真用トナーが得られた。 3.請求項4 画像部の文字部の中抜けが発生せず、かつオイルレスロ
ーラ定着を行うことができる電子写真用トナーが得られ
た。 4.請求項5 小さくしたトナー色の線画像は鮮明なコピー画像が得ら
れる。特にブラックトナー粒径を小さくしておくとその
効果が顕著である。 5.請求項6 ベタ部にキャリアの引っかき傷が生じることがなく、ま
た、エッジ効果が生じる、ドット再現性が良くない、ザ
ラツキ感がよくない等の画像品質の低下が見られず、か
つ被覆層の形成時に造粒し難く、製造時のトラブルが生
じない、現像剤が得られた。 6.請求項7 磁性体分散型キャリア粒子によりきめ細かい滑らかな画
像が得られる現像剤が得られた。 7.請求項8 キャリアを被覆することでトナーにより汚染されるのを
防止して、長期に安定した現像剤が得られた。 8.請求項9 キャリア抵抗良好に維持できる。 9.請求項10 エッジ効果の無い良好な画像が得られる。 10.請求項11 黒の線画像がシャープで、鮮明なキャップ画像が得られ
る。 11.請求項12〜14 オフセットが発生しない安定した定着装置および定着方
法が提供される。 12.請求項15 オイル塗布フェルトおよびクリーニング部材の汚染が発
生しない定着方法が提供される。。 13.請求項16〜17 良好なカラー画像が得られる画像形成方法が提供され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトナーの模式的な構成図である。
【図2】従来例のトナーの模式的な構成図である。
【図3】本発明で使用するローラ定着装置の模式的な構
成図である。
【図4】本発明で使用するベルト・ローラ定着装置を示
す図である。
【図5】実施例29で使用する加熱されたベルトを併用
する現像装置を示す図である。
【符号の説明】
1 樹脂 2 着色剤 3 電荷制御剤 4 離型剤 5 添加剤 6 離型剤で表面処理された添加剤 7 定着ローラ 8 加圧ローラ 9 耐熱離型層 10 ランプ 11 クリーニング部材 12 シリコンオイル含浸フェルト 13 トナー 14 転写紙 15 分離爪 16 ベルト 17 金属性の中空ローラ 18 金属性の中空ローラ 41 潜像担持体 42 トナー搬送部材 43 ブレード 44 スポンジローラ 45 攪拌羽根 46 トナー 47 トナータンク
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/10 331 352 354 (72)発明者 鈴木 智美 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 加藤 光輝 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 上原 賢一 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 杉山 祥弘 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 鈴木 浩介 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 望月 賢 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H005 AA06 AA08 AA21 AB02 BA02 BA03 BA06 BA07 CA04 CA11 CA12 CA21 CB18 DA01 DA09 EA01 EA05 FA01 FB01 2H033 AA11 BA11 BA58 BB15 BB30

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂、着色剤および電荷
    制御剤を含んだトナー粒子の表面に、離型剤であらかじ
    め処理された添加剤を付着または固着させたものである
    ことを特徴とする電子写真用トナー。
  2. 【請求項2】 添加剤が2種類以上の混合系である請求
    項1記載の電子写真用トナー。
  3. 【請求項3】 添加剤が離型剤で処理されたものと処理
    されていないものの混合系である請求項2記載の電子写
    真用トナー。
  4. 【請求項4】 添加剤が大きい粒径と小さい粒径の混合
    系である請求項2〜3のいずれかの項に記載の電子写真
    用トナー。
  5. 【請求項5】 トナーの着色剤が互いに異なるイエロ
    ー、マゼンタ、シアンおよびブラックからなり、かつ、
    その少なくとも1色のトナー粒径がその他の色のトナー
    粒径より1μm以上小さい請求項1〜4のいずれかに記
    載の電子写真用カラートナー。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかの項に記載の電
    子写真用トナーと30〜60μmの粒径のキャリアとを
    含有することを特徴とする2成分現像剤。
  7. 【請求項7】 請求項1〜5のいずれかの項に記載の電
    子写真用トナーと磁性体分散型キャリア粒子とを含有す
    ることを特徴とする2成分現像剤。
  8. 【請求項8】 キャリアがコートキャリアであって、該
    キャリアの被覆層がシリコーン樹脂、フッ素樹脂または
    フッ素樹脂/スチレン・アクリル樹脂の混合樹脂である
    請求項6〜7のいずれかに記載の2成分現像剤。
  9. 【請求項9】 キャリアの被覆層には導電材が分散され
    ている請求項8記載の2成分現像剤。
  10. 【請求項10】 キャリアの体積固有抵抗が1E8〜1
    E14Ωcmである請求項6〜9のいずれかに記載の2
    成分現像剤。
  11. 【請求項11】 黒現像剤用のキャリア抵抗は他色の現
    像剤用のキャリアに比べて、高くなっている請求項6〜
    10のいずれかに記載の2成分現像剤。
  12. 【請求項12】 表面に耐熱離型層を有した1対の定着
    ローラと加圧ローラからなり、かつ該定着ロ−ラの耐熱
    離型層の厚みが、加圧ローラの耐熱離型層の厚み以下で
    あるローラ対であって、そして静電潜像担持体上に潜像
    を形成し、該潜像をトナーで現像した後に転写部材に転
    写・定着する画像形成方法に使用されるローラ定着装
    置。
  13. 【請求項13】 表面に耐熱離型層を有した1対の定着
    ローラと加圧ローラからなり、かつ該定着ロ−ラの耐熱
    離型層の硬度が、加圧ローラの耐熱離型層の硬度以下で
    あるローラ対であって、そして静電潜像担持体上に潜像
    を形成し、該潜像をトナーで現像した後に転写部材に転
    写・定着する画像形成方法に使用されるローラ定着装
    置。
  14. 【請求項14】 静電潜像担持体上に潜像を形成し、該
    潜像をトナーで現像した後に転写部材に転写・定着する
    画像形成方法において、前記定着を請求項12〜13の
    いずれかに記載のローラ定着装置を使用して行うことを
    特徴とするローラ定着方法。
  15. 【請求項15】 静電潜像担持体上に潜像を形成し、該
    潜像をトナーで現像した後に転写部材に転写・定着する
    画像形成方法において、加熱体により加熱されたベルト
    に転写部材を近接搬送した後、前記定着を請求項12〜
    13のいずれかに記載のローラ定着装置を使用して行う
    ことを特徴とするベルト・ローラ定着方法。
  16. 【請求項16】 潜像担持体上に静電潜像を形成し、該
    静電潜像をカラートナーにより現像した後、転写部材に
    転写する転写操作を、イエロー、マゼンタ、シアンおよ
    びブラック系カラートナーについて順次行い、転写部材
    に前記カラートナーを重ね転写した後、この転写部材上
    のカラートナーを定着する画像形成方法において、イエ
    ロー、マゼンタ、シアンおよびブラック系カラートナー
    として、請求項5記載の電子写真用カラートナーを使用
    することを特徴とするカラー画像形成方法。
  17. 【請求項17】 潜像担持体上に静電潜像を形成し、該
    静電潜像をカラートナーにより現像した後、中間転写部
    材に転写する転写操作を、イエロー、マゼンタ、シアン
    およびブラック系カラートナーについて順次行い、中間
    転写部材に前記カラートナーを重ね転写した後、その中
    間転写部材に重ね転写した後、この重ね転写されたトナ
    ー像を最終的に定着するための転写部材に一括転写・定
    着する画像形成方法において、イエロー、マゼンタ、シ
    アンおよびブラック系カラートナーとして、請求項5記
    載の電子写真用カラートナーを使用することを特徴とす
    るカラー画像形成方法。
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