JP2001194822A - 画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
とを用いた一次転写工程で生じる画像の中抜け、トナー
のトビチリ、ドット再現性不良などの画像劣化を抑え、
長時間使用でも安定した高画質を得ることができる画像
形成方法の提供。 【解決手段】 トナー層を用いて静電潜像担持体上の静
電潜像を現像する工程、現像されたトナー画像を第1の
転写体上に転写する一次転写工程、次いで第1の転写体
上に形成されたトナー画像を第2の転写体に転写する二
次転写工程を有する画像形成方法であって、前記トナー
は、オイルレス定着用フルカラートナーであり、i)結着
樹脂、着色剤およびワックスを含有するトナー粒子;並
びにii)外添剤を含有し、且つ前記トナーの表面におけ
るワックスの露出面積率が25〜50%の範囲にある画
像形成方法により、上記課題を解決する。
Description
記録法、静電印刷法などに用いられる、フルカラートナ
ーを用いた画像形成方法に関する。特に、本発明は、静
電潜像を現像しベルト転写体などの第1の転写体上にオ
イルレス定着用トナー画像を転写する工程を含む画像形
成方法に関する。
体等に形成された静電潜像をトナーを用いて可視化する
方法として、例えば米国特許第2,874,063号明細書に記
載されている磁気ブラシ法、同2,618,552号明細書に記
載されているカスケード法、同2,221,776号明細書に記
載されている粉末雲法等が知られている。一方、電子写
真法により多色画像を得る場合、帯電、露光、現像、ク
リーニングを繰り返し一色ごとに順次色重ねする方法が
用いられている。この方法の場合、ドラム状の転写ドラ
ムに多色画像を形成しており、このドラムを収容するた
めに装置が大型化するという問題があった。この問題を
解決するためにフレキシブルなベルト状転写体を用いて
画像形成装置を小型化することが試みられている。
の現像剤として、トナーとキャリアとからなる二成分現
像剤がしばしば使用される。二成分現像剤におけるキャ
リアとして、種々のものが用いられている。例えば、酸
化鉄粉をはじめとする導電性キャリア、及びコート系の
絶縁性キャリアが代表的なものとして挙げられる。ま
た、トナーとして、熱可塑性樹脂に着色剤を混合したも
のが一般的に用いられる。近年では、定着装置の小型
化、プリントへのポストイットの貼り付け性および定着
装置メンテナンス性の容易さからオイルレス定着用トナ
ーの要求が急速に高まっている。
グ、定着の各工程を有する。画像劣化の原因に関して各
工程を比較すると、特に転写工程における画像劣化が著
しく、ベルト転写体を用いた画像形成装置においては、
未だ十分な高画質画像が得られるものはない。特に、オ
イルレス定着用トナー、即ち定着部材との離型性を得る
ためにワックスを添加したトナーを用いた場合、特に画
質が悪化するのが現状である。
合、ワックスの存在により、トナーが他部材に付着性し
やすくなる傾向にある。このため、感材からの剥離性、
中間転写体からの剥離性が低下し、上記のように、転写
工程における画像劣化が著しくなる。これを改善しよう
として、従来より外添剤を多く添加すること、及び大粒
径の外添剤を使用することにより、上述の部材からの剥
離性を向上させている。しかしながら、このような外添
剤の大量添加及び大粒径の外添剤の添加は、特に定着部
材に悪影響を及ぼす。オイルが介在しない場合、定着部
材を著しく悪化させてしまうことになる。
は、各種樹脂、例えばポリエステル樹脂、スチレン−ア
クリル樹脂及びエポキシ樹脂等に着色剤や帯電制御剤や
離型剤を加えて溶融混練し、均一に分散せしめた後、所
定の粒度に粉砕して更に過剰な粗粉・微粉を分級機を用
いて取り除く粉砕・分級法による製造方法が一般的に用
いられている。しかしながら、最近の更なる高画質化の
要求に伴い、トナーを更に小粒径化することが要求され
ている。また、省エネルギー化の要請から、樹脂もより
低温で定着できるように、低ガラス転移点化・低軟化点
化が必要になってきた。
どに搭載されるカラートナーは、色再現性やOHP画像
の透明性が重要である。そのため、カラートナーは、一
般的にシャープメルトの低分子量樹脂で形成されること
が望まれる。従来の黒トナーにおいて、定着の耐オフセ
ット性を得る為に、ポリエチレン又はポリプロピレン等
の結晶性の高い、比較的融点の高いワックスが使われて
いる。しかし、これらをフルカラー用のカラートナーに
使用すると、OHP画像の透明性が損なわれる。
ナーはワックスを含まず、このオフセットを防止するこ
とを目的に加熱定着ローラー表面をトナーに対する離型
性に優れたシリコンゴムやフッ素樹脂で形成し、更にそ
の表面にシリコーンオイル等の離型性液体を供給する方
法がとられている。
する点では極めて有効であるが、オフセット防止液を供
給するための装置が必要になる等の問題がある。これ
は、複写機やプリンターの小型化・軽量化を妨げ、また
オフセット防止液が加熱されて蒸発して不快臭を与える
ことや、機内の汚染を生じることがある。また、付着す
る離型性液体が原因で、定着後の記録紙等の記録媒体に
ボールペンなど字を書こうとするとインクがきれいにの
らない、粘着テープが付かないなどの問題もある。
うことのない低融点ワックス・シャープメルトな樹脂・
着色剤で構成され、かつ小粒径であるフルカラートナー
が要求されている。しかし、一般に混練・粉砕法によっ
て作られたワックス含有トナーは、トナー表面に露出し
たワックスのため、粉体流動性や帯電維持性などが悪い
ことが多い。逆にこれらを確保するために、ワックス含
有量を減らしたり表面露出量を減らしたりすると、定着
性を悪化させることになる。
は、上述の問題を解決することにある。即ち、本発明の
目的は、ベルト転写体などの第1の転写体とオイルレス
定着用トナーとを用いた一次転写工程で生じる画像の中
抜け、トナーのトビチリ、ドット再現性不良などの画像
劣化を抑え、長時間使用でも安定した高画質を得ること
ができる画像形成方法を提供することにある。また、上
記目的に加えて、定着工程に用いる定着部材にも悪影響
を与えない画像形成方法を提供することにある。
ながら同時に粉体流動性、帯電量、帯電維持性を確保す
るオイルレス定着用フルカラートナーを用いた画像形成
方法を提供することにある。また、本発明は、高画質な
フルカラー画像を形成することができる画像形成方法を
提供することにある。
を解決するために鋭意検討した結果、以下の発明<1>
〜<14>を見出した。
を用いて静電潜像担持体上の静電潜像を現像する工程、
現像されたトナー画像を第1の転写体上に転写する一次
転写工程、次いで第1の転写体上に形成されたトナー画
像を第2の転写体に転写する二次転写工程を有する画像
形成方法であって、前記トナーは、オイルレス定着用フ
ルカラートナーであり、i)結着樹脂、着色剤およびワッ
クスを含有するトナー粒子;並びにii)外添剤を含有
し、且つ前記トナーの表面におけるワックスの露出面積
率が25〜50%の範囲にあることを特徴とする画像形
成方法。
て、二次転写工程後に、第2の転写体をオイルの介在な
しに定着する工程をさらに有するのがよい。 <3> 上記<1>又は<2>の画像形成方法におい
て、トナーの帯電量の絶対値が15〜40μC/gであ
るのがよい。
法において、一次転写工程で形成される一次転写の線圧
が10〜30g/cmの範囲であり、二次転写工程で形
成される二次転写の線圧が70〜170g/cmの範囲
であるのがよい。 <5> 上記<1>〜<4>の画像形成方法において、
静電潜像のトナー量が、一色当たり1.0mg/cm2
以下であるのがよい。
法において、無機微粒子がトナー粒子内部に含有されて
なるのがよい。 <7> 上記<1>〜<6>の画像形成方法において、
一次転写工程において、アスカC硬度が10〜40度で
ある転写手段、特に転写ロールを用いるのがよい。
法において、外添剤は、平均粒径が30nm以上のシリ
カ微粒子をトナー粒子100重量%に対して1〜2重量
%含有するのがよい。 <9> 上記<2>〜<8>の画像形成方法において、
定着工程で、フッ素含有樹脂を含む定着部材を用いるの
がよい。
方法において、トナーの圧縮比が0.42以下であるの
がよい。 <11> 上記<1>〜<10>の画像形成方法におい
て、ワックスの含有量が、トナー粒子100重量%中、
5〜8重量%であるのがよい。
成方法において、トナーの体積平均粒径(D50)が7〜
10μmであるのがよい。 <13> 上記<1>〜<12>の画像形成方法におい
て、トナーの粗粉側体積粒度分布(D16v/D50v)が
1.3以下であるのがよい。ここで、D16vは、大粒径
側から計算した16%目の体積平均粒径を示し、D50v
は大粒径側から計算した50%目の体積平均粒径を示
す。
成方法において、トナーの微粉側個数粒度分布(D50p
/D84p)が1.3〜1.45であるのがよい。ここ
で、D50pは、大粒径側から計算した50%目の個数平
均粒径を示し、D84pは大粒径側から計算した84%目
の個数平均粒径を示す。
まず、本発明の画像形成方法を構成する各工程について
説明する。本発明の画像形成方法は、現像剤担持体上の
トナー層を用いて静電潜像担持体上の静電潜像を現像す
る工程、現像されたトナー画像をベルト状転写体などの
第1の転写体(本明細書において「中間転写体」という
場合もある)上に転写する一次転写工程、及び第1の転
写体上に形成されたトナー画像を紙などの第2の転写体
に転写する二次転写工程を有する。
るのがよく、該定着工程は、第2の転写体をオイルの介
在なしに定着する工程であるのが好ましい。
を現像する工程及び一次転写工程を各色毎に行う。即
ち、第1の色について静電潜像を現像する工程及び一次
転写工程を行い、次いで第2の色について静電潜像を現
像する工程及び一次転写工程を行う、などのように、n
色ある場合、n回上記工程を繰り返す。その後、n色が
重ねられたトナー像を有する第1の転写体を第2の転写
体に転写する二次転写工程を実施して多色画像を得るこ
とができる。
知の装置、又は公知の手段を用いることができる。但
し、第1の転写体として、ベルト状転写体を用いるのが
好ましい。第1の転写体として好ましく用いることがで
きるベルト状転写体について説明する。
な樹脂類が好ましい。具体的には、ポリアミド樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルケト
ン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテル
イミド樹脂等公知の樹脂を用いることができる。また、
抵抗制御のために用いられる材料として、カーボンブラ
ックのような無機材料、N,N'-ジメチルフェロセンなど
のメタロセン化合物、N,N'-ジフェニル-N,N'-ビス(3-メ
チルフェニル)-[1,1'-ビフェニル]-4,4'-ジアミン等の
芳香族アミン化合物、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化
チタン、酸化インジウム、酸化スズ−酸化アンチモン等
の金属酸化物等の材料を用いることができるが、これら
に限定されるものではない。
が、一定の強度と弾性を併せ持つ程度であるのがよい。
使用する材料にもよるが、例えば50〜220μm程度
であるのがよい。
りベルト状転写体などの第1の転写体上に形成される線
圧は、10〜30g/cm、好ましくは15〜25g/
cmであるのがよい。線圧が低すぎると転写不良が生じ
る傾向にあり、線圧が高すぎると現像剤担持体上にトナ
ーが残ってしまい画像の白抜けが生じる傾向にある。
程により紙などの第2の転写体上に形成される線圧は、
70〜170g/cm、好ましくは100〜140g/
cmであるのがよい。線圧が低すぎると転写不良および
第1の転写体から第2の転写体への剥離不良などが生じ
る傾向にあり、線圧が高すぎると第1の転写体上にトナ
ーが残ってしまい画像の白抜けが生じる傾向にある。
得る為に、トナーの帯電量および静電潜像担持体上のト
ナー量を制御するのがよい。本発明に使用されるトナー
の帯電量の絶対値は、15〜40μC/g、好ましくは
20〜35μC/gであるのがよい。帯電量の絶対値が
低すぎるとクラウドやカブリが生じる傾向にある。一
方、帯電量の絶対値が高すぎると現像担持体上のトナー
を十分に転写することができない。
0mg/cm2 以下、好ましくは0.9mg/cm2以
下であるのが望ましい。静電潜像担持体上のトナー量が
大きすぎると、転写電流が下層のトナーにまで十分に到
達せず、転写効率が低くなり、画質が低下する傾向にあ
る。
持体と第1の転写体とを接触させ且つ電界をかけて転写
を行う転写手段、特に転写ロールを用いるのがよい。こ
の転写手段、特に転写ロールは、アスカC硬度が10〜
40度であるのがよい。硬度が低すぎると、転写が十分
なされず、転写効率の低下による低濃度や文字周り抜け
といった画像欠陥が生じる傾向にある。また、硬度が高
すぎると、ホローキャラクターと呼ばれる画像の中抜け
が生じる傾向にある。即ち、転写手段、特に転写ロール
の硬度を比較的硬くすると転写画像に高い圧力がかか
る。そのため、本発明の方法において、硬度を比較的低
めとし、転写ニップを広く取るように構成している。
明する。本発明に使用されるトナーは、オイルレス定着
用フルカラートナーである。また、本発明に使用される
トナーは、i)結着樹脂、着色剤およびワックスを含有す
るトナー粒子;並びにii)外添剤を含有する。
樹脂として、スチレン、クロロスチレンなどのスチレン
類;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンな
どのモノオレフィン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、安息香酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル
類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、ア
クリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシルな
どのα-メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類;
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル
ブチルエーテルなどのビニルエーテル類;ビニルメチル
ケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニル
ケトンなどのビニルケトン類;などの単独重合体および
共重合体を例示することができる。特に、代表的な結着
樹脂として、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アル
キル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合
体、ポリエチレン、ポリプロピレンを挙げることができ
る。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジンなどを挙
げることができる。
が有効である。例えば、ビスフェノールAと多価芳香族
カルボン酸とを主単量体成分とした重縮合物よりなる線
状ポリエステル樹脂が好ましく用いることができる。
て、ポリオール成分とポリカルボン酸成分から重縮合に
より合成されるのがよい。使用されるポリオール成分と
して、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,
3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジ
オール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、1,5-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、水
添ビスフェノールA、ビスフェノールAエチレンオキサ
イド付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付
加物などを挙げることができる。
ル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク
酸、ドデセニルコハク酸、トリメリット酸、ピロメリッ
ト酸、シクロヘキサントリカルボン酸、2,5,7-ナフタレ
ントリカルボン酸、1,2,4-ナフタレントリカルボン酸、
1,2,5-ヘキサントリカルボン酸、1,3-ジカルボキシル-2
-メチレンカルボキシプロパンテトラメチレンカルボン
酸およびそれらの無水物を挙げることができる。
脂として、軟化点が90〜150℃、ガラス転移点が5
5〜75℃、数平均分子量が2,000〜6,000、
重量平均分子量が8,000〜150,000、酸価が
5〜30、水酸基価5〜40を示す樹脂を用いるのが特
に好ましい。
ことができる着色剤として、カーボンブラック、ニグロ
シン、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエ
ロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、
キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシ
アニンブルー、銅フタロシアニン、マラカイトグリーン
オキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.
Pigment Red 48:1、C.I.Pigment Red 122、C.I.Pigment
Red 57:1、C.I.Pigment Red 81:1、C.I.Pigment Yello
w 97、C.I.Pigment Yellow 12、C.I.Pigment Yellow 1
7、C.I.PigmentBlue 15:1、C.I.Pigment Blue 15:3など
を挙げることができる。
ことができるワックスとして、パラフィンワックス及び
その誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、マイク
ロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャー
トロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワ
ックス及びその誘導体等を挙げることができる。ここで
いう誘導体とは、酸化物、ビニルモノマーとの重合体、
グラフト変性物を含む意である。この他に、アルコー
ル、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系
ワックス、エステルワックス、酸アミド等も利用でき
る。
できるワックスは、示唆走査熱量計により測定されるD
SC曲線で吸熱開始温度が50℃以上、好ましくは60
℃以上であるのがよい。
いと、複写機内やトナーボトル内でトナーの凝集が発生
する傾向にある。吸熱開始温度はワックスを構成する分
子量分布のうち、低分子量のものやその構造のもつ極性
基の種類、量で左右されるため、一般に、高分子量化す
れば融点とともに吸熱開始温度も上昇する。しかし、こ
のやり方ではワックス本来の低溶融温度と、低粘度をそ
こなってしまう。そこで、ワックスの分子量分布のう
ち、低分子量のものだけを選別してのぞくことが有効で
ある。この方法として、分子蒸留、溶剤分別、ガスクロ
マトグラフ分別等の方法がある。
し、かつ1〜200mPa・sの溶融粘度(溶融におけ
るDSC曲線のピーク値を示す温度での値)を示すこと
が望ましく、より好ましくは1〜100mPa・sの溶
融粘度を示すことが望ましい。溶融温度が低すぎると、
耐ブロッキング性が劣ったり、複写機内温度が高まった
時に現像性が悪化したりする。一方、溶融温度が高すぎ
る場合、高温での定着を行えばいいが、省エネルギーの
観点で望ましくない。また、溶融粘度が高すぎると、ト
ナーからの溶出が弱く、定着剥離性が不十分となってし
まう。
15重量%、好ましくは5〜8重量%であるのがよい。
ワックスが少な過ぎると、十分な定着ラチチュード(ト
ナーのオフセットなしに定着できる定着ロール温度範
囲)が得られず、多過ぎるとトナーから脱離して遊離し
ているワックス量が増えて、トナーの粉体流動性が悪化
し、かつ静電潜像を形成する感光体表面に遊離ワックス
が付着して、静電潜像が正確に形成できない傾向にあ
る。さらに、ワックスは結着樹脂と比較して透明性が劣
る為、ワックスの量が多いと、OHP等の画像の透明性
が低下して、黒ずんだ投影像となる傾向にある。
部に無機微粒子を含めることができる。無機微粒子とし
て一般に、無機酸化物微粒子が好ましく使用される。例
えば、酸化ケイ素(SiO2)、酸化チタン(Ti
O2)、Al2O3 、MnO、ZnO、MgO、CaO、
K2O、Na2O、SnO2、ZrO2、TiO(O
H)2、CaO・SnO2及びK2O・(TiO2)nなど
の微粒子、又はこれらの微粒子の表面をヘキサメチルジ
シラザン、トリメトキシデシルシラン、アミノ変性シラ
ンなどのシンカップリング剤、チタンカップリング剤、
シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、樹脂、およ
びこれらに帯電制御剤を添加したもの等によって処理し
たものを挙げることができる。
点から、屈折率が結着樹脂よりも小さい酸化ケイ素(S
iO2)を用いるのが好ましい。無機微粒子の添加量
は、トナー粒子100重量%中、10重量%以内、好ま
しくは1〜7重量%、より好ましくは2〜5重量%であ
るのがよい。無機微粒子の添加量が多すぎると、着色力
が低下したり、定着時の定着像表面露出量が低下し、オ
フセット現象が生じる傾向にある。
〜15μmであるのがよい。トナーの体積平均粒径が小
さすぎると非画像部へのカブリがひどくなる傾向が生じ
る一方、大きすぎると画質が低下する傾向にある。
一般に、無機酸化物微粒子が好ましく用いられる。例え
ば、酸化ケイ素(SiO2)、酸化チタン(TiO2)、
Al 2O3 、MnO、ZnO、MgO、CaO、K2O、
Na2O、SnO2、ZrO2、TiO(OH)2、CaO
・SnO2及びK2O・(TiO2)nなどの微粒子、又は
これらの微粒子の表面をヘキサメチルジシラザン、トリ
メトキシデシルシラン、アミノ変性シランなどのシンカ
ップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイ
ル、変性シリコーンオイル、樹脂、およびこれらに帯電
制御剤を添加したもの等によって処理したものを挙げる
ことができる。
又は酸化ケイ素を用いるのが好ましく、さらに両者を併
用するのが特に好ましい。外添剤として酸化ケイ素を用
いる場合、平均粒径30nm以上、好ましくは平均粒径
30〜100nm、より好ましくは平均粒径30〜80
nmの酸化ケイ素微粒子を用いるのがよい。また、酸化
ケイ素を用いる場合、トナー粒子100重量部に対して
外添により、酸化ケイ素を1〜2重量部添加するのがよ
い。酸化ケイ素の量が少なすぎると十分な転写又は剥離
性が得られず転写効率の低下や画質の劣化を生じる傾向
にある。一方、酸化ケイ素の量が多すぎると、定着部材
を摩耗劣化させ定着部材との剥離性が得られず、ホット
オフセットやNVO(Non-Visual-Offset)発生による
画質劣化の原因となってしまう。
化チタンとして、ルチル型;アナターゼ型;これらに疎
水化処理を施したもの;メタチタン酸(H2 TiO3)
の状態から疎水化処理を施したもの;などを挙げること
ができる。
めることができる無機微粒子と同じ種が挙げられてい
る。したがって、外添剤と、樹脂粒子内に含めることが
できる無機微粒子とは、同じ種のものを用いても、異な
る種を用いてもよい。
することもできるが、トナーの流動性及び搬送性の観点
から、有機物微粒子は、無機酸化物微粒子と併用するこ
とが望ましい。なお、有機物微粒子の例としては、結着
樹脂やワックスに用いられた材料をトナー径以下にした
ものなどを挙げることができる。本発明で用いる外添剤
の平均粒径は、好ましくは3nm〜1μm程度、より好
ましくは5nm〜100nmのものを用いるのがよい。
これらの外添剤、特に無機酸化物微粒子は、単体であっ
ても複数併用してもよい。
成分のほかに、必要に応じて帯電制御剤、クリーニング
助剤を含有させることができる。
は、上記結着樹脂および着色剤を常法に従い加熱混練
し、冷却後粉砕および分級することにより得ることがで
きる。なお、外添剤は、分級後のトナー粒子に、例えば
ヘンシェルミキサー又はV型ブレンダーなどの混合機を
用いて添加することができる。
クスの露出面積率が25〜50%であるのがよい。
積率とは、トナー粒子の全表面積に対する露出したワッ
クスの面積率(%)のことをいう。この面積率は、X線
光電子分光装置(XPS)を用いて測定することができ
る。XPSにおいては、まずトナー粒子を構成する材
料、即ち結着樹脂、着色剤およびワックス、並びに外添
剤などの各スペクトルを測定し、トナー粒子のスペクト
ルを前記各材料のスペクトルでフィッティングすること
により、各材料のトナー粒子表面への露出率を求めるこ
とができる。このときのワックスの値を用いて、ワック
スの露出面積率を求めることができる。
を混練する際に、分散助剤を添加するか、及び/又は混
練温度を比較的低く設定することにより、上記に掲げた
ような範囲にすることができる。この分散助剤として、
アルキルベンゼンスルホン酸塩、ロジン酸塩、アルキル
脂肪酸塩などの塩類、オレフィン系エステル化物、イソ
プロペニルトルエンなどの石油系樹脂などを挙げること
ができる。
とは、従来行われていた混練温度よりも低く設定するこ
とを意味する。具体的には、従来160〜200℃で行
われていたのに対して、好ましくは100〜130℃程
度で行うことができることを意味する。さらに、混練温
度を、ワックスの融点よりも10〜30℃程度高く、好
ましくは10〜20℃程度高く設定するのがよい。
の圧縮比が0.42以下であるのがよい。圧縮比が大き
すぎると、トナーの流動性が悪化し、機械内部のトナー
による汚染が発生する傾向にある。一方、トナーの圧縮
比が上記範囲にある場合、トナー流動性が良く、機械内
搬送性及びトナー容器内での保管性が良好となる。
ング法による嵩密度測定器によって、以下のようにして
求めた値をいう。即ち、容積が既知である容器にトナー
を入れて、高さ18mmからタッピングを180回行
う。タッピング前に容器に入れることができるトナーの
量を求めることにより、前述の容積からタッピング前の
トナーの嵩密度Xを求めることができる。同様にして、
タッピング後のトナーの嵩密度Yも求める。これらのX
及びYから圧縮比は、以下の式に基づいて求めることが
できる。
添加量、無機微粒子添加量、及びトナーの粒度分布など
がある。
の体積平均粒子径(D50)が3〜15μm、好ましくは
7〜10μmであるのがよい。より鮮明な画像を形成す
るためにはトナーの平均粒径は小さい方がよいが、粒径
があまりに小さくなると静電的付着力が増大し、粉体と
してのハンドリングが困難になる。
粉側体積粒度分布(D16v/D50v)(単に「上GSD」
という場合がある)が1.3以下、好ましくは1.20
〜1.25であるのがよい。この値が大きすぎると画像
の粒状性などが悪化する。なお、D16vは、大粒径側か
ら計算した16%目の体積平均粒径を示し、D50vは大
粒径側から計算した50%目の体積平均粒径を示す。
は、微粉側個数粒度分布(D50p/D84p)(単に「下G
SD」という場合がある)が1.3〜1.45、好まし
くは1.35〜1.40であるのがよい。この範囲であ
れば、画質、トナー帯電量レベル、及びの帯電維持性そ
の他が良好となる傾向にある。なお、D50pは、大粒径
側から計算した50%目の個数平均粒径を示し、D84p
は大粒径側から計算した84%目の個数平均粒径を示
す。
くなると、画像がかぶりやすくなるなどの問題が生じ、
逆に小さくなると画質にはあまり影響しないが、帯電量
レベルが低下し帯電維持性を悪化させる可能性があり、
さらに分級得率を低下させ経済的でない傾向が生じる。
混合され二成分現像剤として用いるのがよい。現像剤全
体中、トナーの割合は、0.3〜30重量%、好ましく
は3〜15重量%、より好ましくは5〜12重量%であ
るのがよい。
アとして、特に限定されるものではない。例えば、鉄粉
又はフェライト等の磁性体粒子;磁性体粒子を芯材とし
てその表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系
樹脂、ロジン系樹脂、ポリエステル系樹脂又はメチル系
樹脂などの公知の樹脂やステアリン酸等のワックスで被
覆し被覆層を形成させてなる被覆樹脂型キャリア粒子;
又は結着樹脂中に磁性体微粒子を分散させてなる磁性体
分散型キャリア粒子;などを挙げることができる。本発
明において、現像剤自体の抵抗制御が容易であり、かつ
高現像性が得られる点で、被覆樹脂型キャリア粒子を用
いることが好ましい。
が、本発明はこれに限定されるものではない。以下の組
成にしたがって、実施例I-1〜実施例I-3、及び比較例I-
1〜比較例I-5のトナーを調製した。
で混練し、表面粉砕方式の粉砕機で粉砕した後、風力分
級機で細粒・粗粒を分級した。なお、混練の際、分散助
剤である石油系樹脂(イソプロペニル系樹脂)を用い、
かつ従来の混練温度よりも低い温度(100℃近辺)で
混練を行い、トナー表面におけるワックスの露出面積率
が40%のマゼンタトナーを得た。このトナーの体積平
均粒径は8.0μmであり、上GSDが1.24であ
り、下GSDが1.40であった。
イド付加物/ビスフェノールA・プロピレンオキサイド
付加物/シクロヘキサンジメタノールから得られた線状
ポリエステル。Tg=60℃、Mn=3,600、Mw
=33,000、酸価=10、水酸価=19。 *2:イソプロペニルトルエン−インデン共重合体。
て、個数平均粒径40nmの負帯電性シリカ1.0重量
部、および個数平均粒径40nmの負帯電性チタニア
0.5重量部を添加して、トナーI−1を得た。トナー
I−1の圧縮比は0.410であった。
トナーを得た。但し、混練温度を150℃とし、得られ
たトナー表面におけるワックスの露出面積率は55%で
あった。また、トナーの体積平均粒径は7.8μmであ
り、上GSDが1.26であり、下GSDが1.40で
あった。
て、個数平均粒径40nmの負帯電性シリカ1.0重量
部、および個数平均粒径40nmの負帯電性チタニア
0.5重量部を添加して、トナーI’−1を得た。トナ
ーI’−1の圧縮比は0.422であった。
トナーを得た。但し、混練温度を90℃とし、得られた
トナー表面におけるワックスの露出面積率は15%であ
った。また、トナーの体積平均粒径は8.0μmであ
り、上GSDが1.25であり、下GSDが1.40で
あった。
て、個数平均粒径40nmの負帯電性シリカ1.0重量
部、および個数平均粒径40nmの負帯電性チタニア
0.5重量部を添加して、トナーI’−2を得た。トナ
ーI’−2の圧縮比は0.360であった。
除き、その分、線状ポリエステルの量を増やして同様に
マゼンタトナーを得た。この時、トナー表面におけるワ
ックスの露出面積率は55%であった。また、トナーの
体積平均粒径は7.9μmであり、上GSDが1.24
であり、下GSDが1.40であった。
て、個数平均粒径40nmの負帯電性シリカ1.0重量
部、および個数平均粒径40nmの負帯電性チタニア
0.5重量部を添加して、トナーI’−3を得た。トナ
ーI’−3の圧縮比は0.435であった。
0重量部に増加し、その分、線状ポリエステルの量を減
じて、同様にマゼンタトナーを得た。この時、トナー表
面におけるワックスの露出面積率は72%であった。ま
た、トナーの体積平均粒径は7.8μmであり、上GS
Dが1.25であり、下GSDが1.38であった。
て、個数平均粒径40nmの負帯電性シリカ1.0重量
部、および個数平均粒径40nmの負帯電性チタニア
0.5重量部を添加して、トナーI’−4を得た。トナ
ーI’−4の圧縮比は0.440であった。
重量部に減じ、その分、線状ポリエステルの量を増加し
て、同様にマゼンタトナーを得た。この時、トナー表面
におけるワックスの露出面積率は25%であった。ま
た、トナーの体積平均粒径は8.2μmであり、上GS
Dが1.23であり、下GSDが1.42であった。
て、個数平均粒径40nmの負帯電性シリカ1.0重量
部、および個数平均粒径40nmの負帯電性チタニア
0.5重量部を添加して、トナーI’−5を得た。トナ
ーI’−5の圧縮比は0.375であった。
り、マゼンタトナーを得た。この時、トナー表面におけ
るワックスの露出面積率は40%であった。また、トナ
ーの体積平均粒径は7.9μmであり、上GSDが1.
35であり、下GSDが1.40であった。
て、個数平均粒径40nmの負帯電性シリカ1.0重量
部、および個数平均粒径40nmの負帯電性チタニア
0.5重量部を添加して、トナーI−2を得た。トナー
I−2の圧縮比は0.411であった。
り、マゼンタトナーを得た。この時、トナー表面におけ
るワックスの露出面積率は40%であった。また、トナ
ーの体積平均粒径は8.0μmであり、上GSDが1.
24であり、下GSDが1.26であった。
て、個数平均粒径40nmの負帯電性シリカ1.0重量
部、および個数平均粒径40nmの負帯電性チタニア
0.5重量部を添加して、トナーI−3を得た。トナー
I−3の圧縮比は0.408であった。
の組成及び物性を以下の表1に示す。ワックス量をA、
ワックスの露出面積率をB、無機微粒子の有無の欄をC
と略記した。
比の測定方法は、上述した通りである。圧縮比は、0.
42以下が良好(○)、0.42〜0.43がやや良
(△)、0.43以上が不良(×)とし、表1にも表示
した。
4cmのマゼンタ、イエロー、シアン、レッド、グリー
ン、ブルー、黒のソリッド未定着トナー像を、トナー量
がマゼンタ、イエロー、シアンについては0.5mg/
cm2となるように、レッド、グリーン、ブルーについ
ては単色で各々が0.5mg/cm2、総トナー量とし
て1.0mg/cm2となるように、黒トナーは0.8
mg/cm2となるように作製した。
リコンゴムを厚さ2mmで施した定着ロールを用い、こ
の定着ロールにテトラフルオロエチレンとパーフルオロ
アルキルビニルエーテルとの共重合体を表面チュービン
グ加工し、定着ロール温度が自由に設定でき、モニター
できるように複写機(A color935富士ゼロックス
(株)製)を改造した。この改造複写機を用い、定着ロ
ールに離型剤であるオイルの供給を止めて、実質上定着
ロール表面にオイルが存在しない状態でテストを行っ
た。定着テストは、定着ロール表面温度を段階的に変化
させ、各表面温度において上記トナー像を保持する転写
紙を用いて未定着トナー像の定着を行った。この際、紙
の余白部分に定着ロールからのトナーの汚れが生じるか
否かの観察を行い、汚れが生じない温度領域を非オフセ
ット温度領域とした。非オフセット温度領域が、70℃
以上を良好(○)、30〜70℃を可(△)、30℃未
満を不可(×)と判定した。
0μmのフェライトにスチレン−メチルメタクリレート
共重合体を0.2μm被覆したものを用い、トナー濃度
が8重量%になるように混合し、現像剤を調製した。こ
の現像剤を用い、複写機(A Color 935、富士ゼロック
ス(株)製)によって50,000枚コピーをとった後
に現像剤の帯電量の低下を比較した。初期帯電量に対し
て、50,000枚コピーをとった後の現像剤の帯電量
の割合を求め、0.8以上を良好(○)、0.7〜0.
8を可(△)、0.7未満を不可(×)と分類した。
富士ゼロックス(株)製)用トナーカートリッジにトナ
ー160gを入れ、47℃の恒温槽で24時間保管し
た。室温まで放冷した後、カートリッジの内部攪拌用ア
ジテーターを回転させた時のトルクを測定し、恒温槽で
保管する前のトルクと比較した。保管前後のトルクの差
から以下のように分類した。 ○:トルクは変化しなかった;△:トルクアップが見ら
れた;及び×:トルクアップが見られ、かつトナーの凝
集体が発生した。
れている、△:使用可能、及び×:使用上問題がある、
というように評価した。これらの評価の結果を表2に示
す。
は、粉体特性、定着性、帯電特性及び保存安定性のいず
れもが良好であることがわかった。
練し、表面粉砕方式の粉砕機で粉砕した後、風力式分級
機で細粒、粗粒を分級し、d50=8μmのマゼンタトナ
ー粒子を得た。
ド付加物/シクロヘキサンジメタノールから選られた線
状ポリエステル(Tg=62℃、Mn=4,000、M
w=35,000、酸価=12、水酸価=25)。 *4:C6系石油留分(イソプレン)/C5系石油留分(ピ
ペリレン)/イソプロペニルトルエン=モノマー重量比
(1.5/1.5/97)。
ヘキサメチルジシラザンによって表面処理された平均粒
径40nmの酸化ケイ素微粒子0.7重量部を加え、ト
リメトキシデシルシランによって表面処理された平均粒
径15nmの酸化チタン微粒子0.7重量部を加え、ヘ
ンシェルミキサーにて混合した。その後、目開き45μ
mメッシュのシブン器によりトナーシブンを行った。
/乾燥し、体積平均粒径約35μmのキャリア粒子を得
た。
ルメタクリレート共重合体(共重合比20:80、Mw
=50,000)。
0:100の重量比で混合してマゼンタ現像剤を調製し
た。 (ベルト転写体)ベルト転写体は、厚さ80μmのポリ
イミド樹脂を用いた。
製)のベルト転写体を上記のものに代えた改造機(以
下、「A-color935改造機」という)を現像装置として用
いた。
造機により、諧調チャートを用いて10万枚の現像を行
った。この時、現像剤中のトナー帯電量の絶対値は25
μC/gであった。また、最高濃度における静電潜像担
持体上の単位面積当たりの現像トナー量(以下、単に
「現像トナー量」という)は0.7mg/cm2 であっ
た。このときの転写効率を測定し、5万枚現像後の画質
評価を行った。結果を表3に示す。なお、転写効率の測
定法および画質評価の方法を以下に記す。
電潜像担持体上のトナー像を粘着テープ等により取り出
しその重量を測定した。一方、二次転写後のトナー画像
を形成した後、該トナー画像のトナー重量を測定した。
前者の数値に対する後者の数値の割合を転写効率とし
た。
ホローキャラクター、ドット再現性不良などの画質欠陥
が認められるかについて、目視により判断した。判断基
準は以下の通りである。G1:画質が良好なレベル、G
2〜G3:画質欠陥が認められるが、記録画像として許
容されるレベル、及びG4以降:画質欠陥が認められ、
画質が悪く、記録画像として許容できないレベル。
15:3にし、現像剤中のトナー帯電量を15μC/gに
したこと以外、実施例II-1と同様にして現像試験を行っ
た。結果を表3に示す。
位を変え現像剤中のトナー帯電量を40μC/gにした
こと以外、実施例II-1と同様にして現像試験を行った。
結果を表3に示す。
こと以外、実施例II-1と同様にして現像試験を行った。
結果を表3に示す。
こと以外、実施例II-1と同様にして現像試験を行った。
結果を表3に示す。
こと以外、実施例II-1と同様にして現像試験を行った。
結果を表3に示す。
たこと以外、実施例II-1と同様にして現像試験を行っ
た。結果を表3に示す。
トナー粒子内部に平均径16nmのシリカを3重量部添
加したこと以外、実施例II-1と同様にして現像試験を行
った。結果を表3に示す。
0度にしたこと以外、実施例II-1と同様にして現像試験
を行った。結果を表3に示す。
40度にしたこと以外、実施例II-1と同様にして現像試
験を行った。結果を表3に示す。
を13μC/gにしたこと以外、実施例II-1と同様にし
て現像試験を行った。結果を表3に示す。
を41μC/gにしたこと以外、実施例II-1と同様にし
て現像試験を行った。結果を表3に示す。
こと以外、実施例II-1と同様にして現像試験を行った。
結果を表3に示す。
たこと以外、実施例II-1と同様にして現像試験を行っ
た。結果を表3に示す。
たこと以外、実施例II-1と同様にして現像試験を行っ
た。結果を表3に示す。
したこと以外、実施例II-1と同様にして現像試験を行っ
た。結果を表3に示す。
を9度にしたこと以外、実施例II-1と同様にして現像試
験を行った。結果を表3に示す。
を42度にしたこと以外、実施例II-1と同様にして現像
試験を行った。結果を表3に示す。
画像形成方法は転写における画質劣化抑制および転写効
率向上に優れた効果を持つことが分かった。
によって表面処理された平均粒子径40nmの酸化ケイ
素微粒子0.7重量部の代わりに1.5重量部を用いた
以外、実施例II-1と同様に、現像剤を調製した。また、
実施例II-1と同様な装置を用いて、現像試験を行い、画
質評価を行った。結果を表4に示す。
によって表面処理された平均粒径80nmの酸化ケイ素
微粒子1.5重量部を加えたこと以外、実施例III-1と
同様にして現像試験を行った。結果を表4に示す。
によって表面処理された平均粒径30nmの酸化ケイ素
微粒子1.5重量部を加えたこと以外、実施例III-1と
同様にして現像試験を行った。結果を表4に示す。
画像形成方法は転写における画質劣化抑制および転写効
率向上に優れた効果を持つことが分かった。
の転写体とオイルレス定着用トナーとを用いた一次転写
工程で生じる画像の中抜け、トナーのトビチリ、ドット
再現性不良などの画像劣化を抑え、長時間使用でも安定
した高画質を得る画像形成方法を提供することができ
る。また、定着工程に用いる定着部材にも悪影響を与え
ない画像形成方法を提供することができる。
がら同時に粉体流動性、帯電量、帯電維持性を確保する
オイルレス定着用フルカラートナーを用いた画像形成方
法を提供することができる。また、本発明により、高画
質なフルカラー画像を形成することができる画像形成方
法を提供することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 現像剤担持体上のトナー層を用いて静電
潜像担持体上の静電潜像を現像する工程、現像されたト
ナー画像を第1の転写体上に転写する一次転写工程、次
いで第1の転写体上に形成されたトナー画像を第2の転
写体に転写する二次転写工程を有する画像形成方法であ
って、前記トナーは、オイルレス定着用フルカラートナ
ーであり、i)結着樹脂、着色剤およびワックスを含有す
るトナー粒子;並びにii)外添剤を含有し、且つ前記ト
ナーの表面におけるワックスの露出面積率が25〜50
%の範囲にあることを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000006707A JP2001194822A (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=18535195
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