JP2006058811A - 静電荷像現像用現像剤及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 少なくとも結着樹脂(A)と粒子とからなるキャリア被覆層を芯材表面に有するキャリアであって、該結着樹脂(A)が少なくともアクリル樹脂を含み、該粒子の粒子径(D)と該被覆樹脂の膜厚(h)が1<[D/h]<10であるキャリアと、少なくとも結着樹脂(B)、着色剤、及び合成エステルワックスを含有するトナーとからなることを特徴とする静電荷像現像用現像剤。
【選択図】 図1
Description
また、特許文献2ではポリエステル樹脂とDSCによる吸熱ピークを70〜90℃に有するエステルワックスを含有する現像剤が開示されているが、これも同様に耐久性の改善ができない。
このようにオイルレスフルカラートナーにおいて、充分な低温定着性と耐ホットオフセット性、光沢性、色の彩度が得られ、かつフィルミングの発生がなく耐久性が充分に得られる現像剤とはなっていない。
また、特許文献13には、ベンゾグアナミン−n−ブチルアルコール−ホルムアルデヒド共重合体を主成分としてキャリア被覆材に用いることが記載され、特許文献14には、メラミン樹脂とアクリル樹脂の架橋物をキャリア被覆材として用いることが記載されている。
即ち、上記課題は、本発明の(1)「少なくとも結着樹脂(A)と粒子とからなるキャリア被覆層を芯材表面に有するキャリアであって、該結着樹脂(A)が少なくともアクリル樹脂を含み、該粒子の粒子径(D)と該被覆樹脂の膜厚(h)が1<[D/h]<10であるキャリアと、少なくとも結着樹脂(B)、着色剤、及び合成エステルワックスを含有するトナーとからなることを特徴とする静電荷像現像用現像剤」、(2)「前記キャリア被覆層の結着樹脂(A)が、少なくともアクリル樹脂及びシリコン樹脂を含むことを特徴とする前記第(1)項に記載の静電荷像現像用現像剤」、(3)「前記キャリア被覆層の結着樹脂(A)が、アクリル樹脂とシリコン樹脂とからなり、該2種類の樹脂が層構造をなしていることを特徴とする前記第(1)項又は第(2)項に記載の静電荷像現像用現像剤」、(4)「前記キャリア被覆層中の前記粒子の総含有量が、被覆層組成成分の40〜95wt%であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」、(5)「前記キャリア被覆層に含有する粒子が、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、又はそれらに表面処理を施したもののいずれかの、単独或いは複数であることを特徴とする前記第(4)項に記載の静電荷像現像用現像剤」、(6)「前記キャリアの1KOeにおける磁気モーメントが、40〜90Am2/kgであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(5)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」、(7)「前記キャリアの重量平均粒径が20〜65μmであり、9μm以下の粒径を有するキャリア粒子の含有率が3.0重量%以下であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(6)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」、(8)「前記結着樹脂(B)が、ポリエステル樹脂であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(7)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」、(9)「前記合成エステルワックスが、長鎖分岐構造を有する合成エステルワックスであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(8)項のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤」により達成される。
また、上記課題は、本発明の(10)「前記トナーが、フルカラートナーであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(9)項のいずれかに記載の静電荷像現像用カラー現像剤」により達成される。
また、上記課題は、本発明の(11)「前記第(1)項乃至第(10)項のいずれかに記載の静電潜像現像用現像剤を収納したことを特徴とする容器」により達成される。
また、上記課題は、本発明の(12)「前記第(1)項乃至第(10)項のいずれかに記載の静電潜像現像用現像剤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。
また、上記課題は、本発明の(13)「少なくとも感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、クリーニング手段とを有し、該現像手段は前記第(1)項乃至第(10)項のいずれかに記載の現像剤を用いるものであることを特徴とする画像形成装置」により達成される。
また、上記課題は、本発明の(14)「像担持手段としての感光体、帯電手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも1つの手段を現像手段と一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、前記現像手段は、現像剤を保持し、該現像剤は前記第(1)項乃至第(10)項のいずれかに記載の現像剤であることを特徴とするプロセスカートリッジ」により達成される。
従って、コピー枚数が増加するにつれ、発生する複写画像の画質劣化が大幅に改善され、長期に亘り良好な画像を維持することができるという優れた効果を奏するものである。
本発明者らは、上記従来技術の問題点を解決するために検討を続けてきた結果、少なくとも結着樹脂(A)と粒子とからなる被覆層を芯材表面に有するキャリアであって、該結着樹脂(A)が少なくともアクリル樹脂を含み、該粒子の粒子径(D)と該被覆樹脂の膜厚(h)が1<[D/h]<10であるキャリアと、少なくとも結着樹脂(B)、着色剤、及び合成エステルワックスを含有するトナーとからなることを特徴とする静電荷像現像用現像剤、とすることで、改善効果が顕著であることが判かった。
まず、アクリル樹脂について、ここでいうアクリル樹脂とはアクリル成分を有する樹脂を指し、特に限定するものではない。また、アクリル樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分を少なくとも1つ以上同時に用いることも可能である。ここでいう架橋反応する他成分とは、例えばアミノ樹脂、酸性触媒などが挙げられるが、これに限るものではない。
また、ここでいうアミノ樹脂とはグアナミン、メラミン樹脂等を指すが、これらに限るものではない。また、ここでいう酸性触媒とは、触媒作用を持つものを用いることができる。例えば、完全アルキル化型、メチロール基型、イミノ基型、メチロール/イミノ基型等の反応性基を有するものであるが、これらに限るものではない。
例えば、市販品としてストレートシリコン樹脂としては、信越化学製のKR271、KR255、KR152、東レ・ダウコーニング・シリコン社製のSR2400、SR2406、SR2410等が挙げられる。この場合、シリコン樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。更に、変性シリコン樹脂としては、信越化学製のKR206(アルキド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性)、東レ・ダウコーニング・シリコン社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキド変性)などが挙げられる。
これは、この範囲とすることで、キャリア粒子間の保持力が適正に保たれるので、キャリアまたは現像剤へのトナーの分散(混ざり)が素早く良好となるが、1KOeにおける磁気モーメントが40Am2/kg未満の場合は、磁気モーメント不足によりキャリア付着が生じ好ましくない。
一方、1KOeにおける磁気モーメントが90Am2/kgを超える場合には、現像時に形成する現像剤の穂が硬くなり過ぎるため、画像細部の再現性が悪く精細な画像が得られないので好ましくない。
これは、20μm未満の場合は、粒子の均一性が低下するのでキャリア付着が生じ好ましくない。
一方、65μmを越える場合には、画像細部の再現性が悪く精細な画像が得られないので、好ましくない。
9μm以下の粒径粒子の含有率が3.0重量%を超える場合には、前述した重量平均粒径が20μm未満の場合と同様、不均一な粒子が多いので、キャリア付着が生じ好ましくない。
(a成分)である直鎖飽和モノカルボンとしては、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、べへン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸等が挙げられる。
上記直鎖飽和一価アルコール(b1成分)としては、例えば、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキルアルコール、べへニルアルコール、テトラコサノール、ヘキサコサノール、オクタコサノール、トリアコンタノール等が挙げられる。上記2〜6価の多価アルコール(b2成分)のうち、2価のアルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,16−へキサデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオール、1,30−トリアコンタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、1,4−フェニレングリコール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。3価のアルコールとしては、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、グリセリン、2−メチルプロパントリオール、トリメチロールエタン、トリエチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。4価のアルコールとしては1,2,3,6−へキサンテトロール、ペンタエリスリトール等、5価のアルコールとしてはグルコース等、6価のアルコールとしては、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。
以上に示したカルボン酸およびアルコールから得られる本発明のエステルワックスは、これを含有するトナーの耐ブロッキング性および保存安定性の観点から、直鎖飽和モノカルボン酸と直鎖飽和一価アルコールとからなるエステルの場合には、主成分のエステルの総炭素数が36以上であることが好ましい。該炭素数はさらに好ましくは40以上、特に好ましくは44以上である。エステルワックスの熱融解挙動性(シャープメルト性)を考慮すると、本発明のエステルワックスの原料となる直鎖飽和モノカルボン酸(a成分)については、該カルボン酸の1成分(主成分)と該主成分の炭素数±2の炭素数を有する直鎖飽和モノカルボン酸との含有量の合計が60重量%以上であることが好ましい。この含量は、より好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上、特に好ましくは95重量%以上、最も好ましくは98重量%以上である。上記カルボン酸含量のより好ましい態様においては、該カルボン酸の主成分は単独で60重量%以上の割合で含有される。この含量はより好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上、最も好ましくは95重量%以上である。エステルワックスの原料となるアルコール(b成分)のうち直鎖飽和一価アルコール(b1成分)についても、該アルコールの1成分(主成分)と該主成分の炭素数±2の炭素数を有するアルコールとの含有量の合計が60重量%以上であることが好ましい。この含量は、より好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上、特に好ましくは95重量%以上、最も好ましくは98重量%以上である。上記アルコール含量のより好ましい態様においては、該アルコールの主成分は単独で60重量%以上の割合で含有される。この含量はより好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上、最も好ましくは95重量%以上である。2〜6価の多価アルコール(b2成分)に関しては、該多価アルコールの1成分(主成分)が80重量%以上含有されることが好ましい。この含量は、より好ましくは85重量%以上、さらに90重量%以上、最も好ましくは95重量%以上である。
例えば、スチレン、パラクロルスチレン、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリアミド、(メタ)アクリル酸、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルメチルケトン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、ブタジエン等の単量体の重量体、又は、これらの単量体の2種類以上からなる共重合体、或いはそれらの混合物が挙げられる。その他、ポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、水添石油樹脂などが単独或いは混合して使用することができる。
例えば、黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキが挙げられる。
橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGKが挙げられる。
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3Bが挙げられる。
紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。
青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBCが挙げられる。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ等が挙げられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。
また、これら着色剤は1種または2種以上を使用することができる。
ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、p−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチルトリクロルシラン、p−クロルフェニルトリクロルシラン、3−クロルプロピルトリクロルシラン、3−クロルプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメトキシシラン、ビニル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジビニルジクロルシラン、ジメチルビニルクロルシラン、オクチル−トリクロルシラン、デシル−トリクロルシラン、ノニル−トリクロルシラン、(4−t−プロピルフェニル)−トリクロルシラン、(4−t−ブチルフェニル)−トリクロルシラン、ジベンチル−ジクロルシラン、ジヘキシル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジノニル−ジクロルシラン、ジデシル−ジクロルシラン、ジドデシル−ジクロルシラン、ジヘキサデシル−ジクロルシラン、(4−t−ブチルフェニル)−オクチル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジデセニル−ジクロルシラン、ジノネニル−ジクロルシラン、ジ−2−エチルヘキシル−ジクロルシラン、ジ−3,3−ジメチルベンチル−ジクロルシラン、トリヘキシル−クロルシラン、トリオクチル−クロルシラン、トリデシル−クロルシラン、ジオクチル−メチル−クロルシラン、オクチル−ジメチル−クロルシラン、(4−t−プロピルフェニル)−ジエチル−クロルシラン、オクチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、ジエチルテトラメチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等。
この他、チタネート系カップリング剤、アルミニューム系カップリング剤も使用可能である。この他、クリーニング性の向上等を目的とした外添剤として、脂肪酸金属塩やポリフッ化ビニリデンの微粒子等の滑剤等も併用可能である。
図1は、本発明の現像剤を充填した容器を搭載する画像形成装置についての1例を示したものであって、画像形成装置本体内に装着された現像部(1)と、この現像部(1)に補給される本発明の現像剤を充填した現像剤収納容器(2)と、この両者を接続する現像剤送流手段(3)を示す部分断面図である。
本発明の他の画像形成装置例(例えば、図2〜5に示される画像形成装置)により本発明の画像形成方法を実施する更に他の態様について、図3を参照しながら説明する。
図2に示す例の画像形成装置(100)は、静電潜像担持体としての感光体ドラム(10)(以下「感光体10」という)と、ローラ状帯電手段(20)と、露光手段(30)と、現像手段(40)と、中間転写体(50)と、クリーニングブレードを有するクリーニング手段(60)と、除電手段(70)としての除電ランプとを備える。
なお、タンデム画像形成装置(120)においては、二次転写手段(22)及び定着手段(25)の近傍に、転写紙の両面に画像形成を行うために該転写紙を反転させるためのシート反転装置(28)が配置されている。
そして、中間転写体(50)上に各トナーの合成された合成カラー画像(カラー転写像)にタイミングを合わせてレジストローラ(49)を回転させ、中間転写体(50)と二次転写手段(22)との間にシート(記録紙)を送出させ、二次転写手段(22)により該合成カラー画像(カラー転写像)を該シート(記録紙)上に転写(二次転写)することにより、該シート(記録紙)上にカラー画像が転写され形成される。なお、画像転写後の中間転写体(50)上の残留トナーは、中間転写体クリーニング装置(17)によりクリーニングされる。
、帯電手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであることを特徴とする。
図6に本発明のプロセスカートリッジを有する画像形成装置の概略構成を示す。
図において、(101)はプロセスカートリッジ全体を示し、(10)は感光体、(20)は帯電手段、(40)は現像手段、(60)はクリーニング手段を示す。
本発明においては、上述の感光体(11)、帯電手段(12)、現像手段(13)及びクリーニング手段(14)等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
(実施例1)
・アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 42.0部
・グアナミン溶液(固形分70wt%) 13.0部
・アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗10^14(Ω・cm)] 7.6部
・トルエン 60部
・ブチルセロソルブ 60部
をホモミキサーで10分間分散し、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として平均粒径;35μm焼成フェライト粉を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.15μmになるようにスピラコーター(岡田精工社製)により塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて150℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き63μmの篩を用いて解砕し、アルミナが被覆膜組成成分の20wt%で、D/hが2.0の[キャリア1]を得た。結着樹脂膜厚測定は、透過型電子顕微鏡にてキャリア断面を観察することにより、キャリア表面を覆う被覆膜を観察することができるため、その膜厚の平均値をもって膜厚とした。
一方、トナーは、
・結着樹脂(B):スチレンアクリル樹脂 100部
・離型剤:合成エステルワックス 5部
・帯電制御剤:E−84[オリエント化学工業社製] 2部
・着色剤:カーボンブラック 3部
上記材料のうち、着色剤と結着樹脂(B)及び純水を1:1:0.5の割合で、混合し、2本ロールにより混練した。混練を70℃で行ない、その後ロール温度を120℃まで上げて、水を蒸発させマスターバッチを予め作成した。こうして得たマスターバッチを使用して、上記処方と同じになるように材料を計量し、ヘンシェルミキサーにより混合し、2本ロールで120℃で40分溶融混練し、冷却後、ハンマーミルで粗粉砕後、エアージェット粉砕機で微粉砕し得られた微粉末を分級して重量平均粒径5μmのトナー母体粒子を作った。さらに、疎水性シリカ(H2000、クラリアントジャパン社製)を0.5%添加し、ヘンシェルミキサーで混合することで[トナー1]を得た。
こうして得た[トナー1]7部と[キャリア1]93部を混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、光沢度、オフセット性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)を評価した。結果を表1に示す。
以下に、実施例における評価の方法及び条件を示す。
定着ローラをPFAチューブ被覆ローラに交換し、シリコーンオイル塗布装置を除去したリコー製カラー複写機プリテール650改造機を用いて、1.0±0.1mg/cm2のトナーが現像されるように調整を行ない、定着ローラ表面温度が160℃のときのベタ画像サンプルの光沢度を、日本電色工業株式会社製のグロスメーターを用いて、入射角度60°の条件で計測した。なお、転写紙はリコーフルカラーPPC用紙タイプ6000<70Wを用いた。この光沢度については、値の高い程光沢があり、モノクロとカラーとで評価基準が異なる。まず、モノクロについては、一般にモノクロは文字等画像面積の小さいコピー或いはプリントに用いられることが多く、光沢が低いものが好まれる傾向があり、反対に光沢の高いものは文字等が読みづらいといった理由から好まれない傾向がある。従って、モノクロの場合には、光沢度は10%以下が好ましい。一方、カラーについては、写真のような高画像面積のもののコピー或いはプリントに用いられることが多く、光沢が高いものが好まれる傾向があり、反対に光沢の低いものは鮮明さに欠け好まれない傾向がある。従って、鮮明で色再現性に優れた画像を得る必要があり、約10%以上の光沢度が必要である。なお、定着ローラは、厚さ2mmのシリコンゴムに25μmのPFAチューブを被覆してあり、定着圧力は80Kgであり、ニップ幅は8mm、ニップの形状は定着ローラ側に凹んでいる。定着ローラのヒーター出力は650W、加圧ローラのヒーター出力は400Wを用いた。
光沢度の評価に用いたリコー製カラー複写機プリテール650改造機を用い、定着ローラの温度を5℃ずつ変化させ、オフセットの発生し始める温度を測定した。なお、定着ローラには、オイルを塗布しない条件で評価を行ない、転写紙はリコーフルカラーPPC用紙タイプ6000<70Wを用いた。評価結果は以下のように表した。
◎:非常に高温(240℃)までオフセットが発生せず非常に耐オフセット性に優れる
○:高温(210℃)までオフセットが発生せずに耐オフセット性に優れる
△:耐オフセット性が不充分だが、微量のシリコンオイル(0.5〜1mg/A4サイズ)を塗布すれば耐オフセット性は満足する。
×:低温(150℃)からオフセットが発生し、微量のシリコンオイルを塗布しても耐オフセット性に劣る
市販のデジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)の改造機にセットし、単色による300,000枚のランニング評価を行なった。そして、このランニングを終えたキャリアの帯電低下量、抵抗低下量を求めた結果を表1に示す。
ここでいう帯電量低下量とは、初期のキャリア95wt%に対しトナー5wt%の割合で混合し摩擦帯電させたサンプルを、一般的なブローオフ法[東芝ケミカル(株)製:TB−200]にて測定した帯電量(Q1)から、ランニング後の現像剤中のトナーを前記ブローオフ装置にて除去し得たキャリアを、前記方法と同様の方法で測定した帯電量(Q2)を差し引いた量のことを言い、目標値は5.0(μc/g)以内である。また、帯電量の低下の原因はキャリア表面へのトナースペントであるため、このトナースペントを減らすことで、帯電量低下を抑えることができる。
ここでいう抵抗変化量とは、初期のキャリアを抵抗計測平行電極:ギャップ2mmの電極間に投入し、DC250Vを印加し30sec後の抵抗値をハイレジスト計で計測した値を体積抵抗率に変換した値(R1)から、ランニング後の現像剤中のトナーを前記ブローオフ装置にて除去し得たキャリアを、前記抵抗測定方法と同様の方法で測定した値(R2)を差し引いた量のことを言い、目標値は絶対値で2.0〔Log(Ω・cm)〕以内である。また、抵抗変化の原因は、キャリアの結着樹脂(A)膜の削れ、トナー成分のスペント、キャリア被覆膜中の大粒子脱離などであるため、これらを減らすことで、抵抗変化量を抑えることができる。
実施例1において、結着樹脂(B)がポリエステル樹脂[Mw;60000,酸価;15mgKOH/g,ガラス転移点;65℃]に代わったこと以外は同一の[トナー2]を作成した。
こうして得た[トナー2]7部と実施例1で用いた[キャリア1]93部とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
実施例2において、離型剤が下記長鎖分岐構造を有する合成エステルワックスに代わったこと以外は同一の[トナー3]を作成した。
・アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 21.0部
・グアナミン溶液(固形分70wt%) 6.4部
・アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗10^14(Ω・cm)] 7.6部
・シリコン樹脂溶液
[固形分23wt%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
65.0部
・アミノシラン
[固形分100wt%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
0.3部
・トルエン 60部
・ブチルセロソルブ 60部
をホモミキサーで10分間分散し、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂及びシリコン樹脂のブレンド被覆膜形成溶液を得、実施例1と同様の方法でキャリア化し、アルミナが被覆膜組成成分の20wt%で、D/hが2.0の[キャリア2]を得た。
こうして得た[キャリア2]93部と、実施例3で用いた[トナー3]5部とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
・アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 21.0部
・グアナミン溶液(固形分70wt%) 6.4部
・アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗10^14(Ω・cm)] 7.6部
・トルエン 60部
・ブチルセロソルブ 60部
をホモミキサーで10分間分散し、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として平均粒径;35μm焼成フェライト粉を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.08μmになるようにスピラコーター(岡田精工社製)により塗布し乾燥した後、
・シリコン樹脂溶液
[固形分23wt%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
65.0部
・アミノシラン
[固形分100wt%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
0.3部
・トルエン 60部
・ブチルセロソルブ 60部
を容器内でアジテーターにより5分間分散し、シリコン樹脂被覆膜形成溶液を得、この溶液を上記アクリル樹脂被覆層が形成されているキャリア表面へ、アクリル樹脂層とシリコン樹脂層の総膜厚が0.15μmとなるように塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて150℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き63μmの篩を用いて解砕し、アルミナが被覆膜組成成分の20wt%で、D/hが2.0の[キャリア3]とした。これにより、被覆膜は下層がアクリル樹脂、上層がシリコン樹脂と二層構造を形成する。こうして得た[キャリア3]93部と、実施例3で用いた[トナー3]7部とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
・アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 21.0部
・グアナミン溶液(固形分70wt%) 6.4部
・アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗10^14(Ω・cm)] 121.0部
・シリコン樹脂溶液
[固形分23wt%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
65.0部
・アミノシラン
[固形分100wt%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
0.3部
・トルエン 60部
・ブチルセロソルブ 60部
をホモミキサーで10分間分散し、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂及びシリコン樹脂のブレンド被覆膜形成溶液を得、実施例1と同様の方法でキャリア化した。これにより、アルミナが被覆膜組成成分の80wt%で、D/hが2.0の[キャリア4]を得た。こうして得た[キャリア4]93部と、実施例3で用いた[トナー3]7部とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
実施例6において、アルミナの代わりに、酸化チタン粒子[0.3μm、固有抵抗10^7(Ω・cm)]121.0部を用いた以外は同様である[キャリア5]を製造した。こうして得た[キャリア5]93部と、実施例3で用いた[トナー3]7部とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
実施例6において、アルミナの代わりに、酸化亜鉛粒子[0.3μm、固有抵抗10^7(Ω・cm)]121.0部を用いた以外は同様である[キャリア6]を製造した。こうして得た[キャリア6]93部と、実施例3で用いた[トナー3]7部とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
・アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 2.2部
・グアナミン溶液(固形分70wt%) 0.7部
・アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗10^14(Ω・cm)] 7.6部
・シリコン樹脂溶液
[固形分23wt%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
126.0部
・アミノシラン
[固形分100wt%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
0.63部
・トルエン 60部
・ブチルセロソルブ 60部
をホモミキサーで10分間分散し、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂及びシリコン樹脂のブレンド被覆膜形成溶液を得、実施例1と同様の方法でキャリア化し、アクリル樹脂比率が5wt%である[キャリア7]を製造した。こうして得た[キャリア7]93部と、実施例3で用いた[トナー3]7部とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
実施例6において、アルミナの粒径が2.3μmのものを用いたことによりD/hが15となり、それ以外は同様である[キャリア8]を製造した。こうして得た[キャリア8]93部と、実施例3で用いた[トナー3]7部とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
実施例6において、トナーの着色剤が、[PigmentYellow180,顔料1次粒径;90nm]を4部に代わったこと以外は同様である[トナー4]を得た。こうして得た[トナー4]7部と、実施例6で用いた[キャリア4]93部とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
実施例6において、トナーの着色剤が、[PigmentViolet19,顔料1次粒径;100nm]を5部に代わったこと以外は同様である[トナー5]を得た。こうして得た[トナー5]7部と、実施例6で用いた[キャリア4]93部とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
実施例6において、トナーの着色剤が、[PigmentBlue15-3,顔料1次粒径;60nm]を2部に代わったこと以外は同様である[トナー6]を得た。こうして得た[トナー6]7部と、実施例6で用いた[キャリア4]93部とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
・シリコン樹脂溶液
[固形分23wt%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
132.2部
・アミノシラン
[固形分100wt%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
0.66部
・アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗10^14(Ω・cm)] 121.0部
・トルエン 300部
・ブチルセロソルブ 300部
をホモミキサーで10分間分散し、アルミナ粒子を含有するシリコン樹脂被覆膜形成溶液を得、実施例1と同様の方法で[キャリア9]を製造した。こうして得た[キャリア9]93部と、実施例3で用いた[トナー3]7部とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
実施例1において、アルミナの粒径が0.12μmのものを用いたことによりD/hが0.8となり、それ以外は同様である[キャリア10]を製造した。こうして得た[キャリア10]93部と、実施例3で用いた[トナー3]7とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
実施例3において、トナーの離型剤が、モンタンワックスに代わったこと以外は同様である[トナー7]を得た。こうして得た[トナー7]7部と、実施例3で用いた[キャリア1]93部とを混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を得、実施例1と同様の評価を行なった結果を表1に示す。
更に、キャリアは実施例1と同様で、トナーは実施例1の結着樹脂(B)がポリエステル樹脂に代わった実施例2においても、光沢度、オフセット性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)の全てにおいて目標値の範囲内と良好な結果が得られた。
更に、キャリアは実施例1と同様で、トナーは実施例2の離型剤が長鎖分岐構造を有する合成エステルワックスに代わった実施例3においても、光沢度、オフセット性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)の全てにおいて目標値の範囲内と良好な結果が得られた。
更に、トナーは実施例3と同様で、キャリアの被覆樹脂がアクリル樹脂に加えシリコン樹脂を有する実施例4においても、光沢度、オフセット性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)の全てにおいて目標値の範囲内と良好な結果が得られた。
更に、トナーは実施例3と同様で、キャリアの被覆膜が下層にアクリル樹脂とアルミナ粒子、上層にシリコン樹脂という二層構造である実施例5においても、光沢度、オフセット性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)の全てにおいて目標値の範囲内と良好な結果が得られた。
更に、実施例4において、アルミナ量が80wt%である実施例6においても、光沢度、オフセット性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)の全てにおいて目標値の範囲内と良好な結果が得られた。
更に、実施例6において、アルミナの代わりに酸化チタンを用いた実施例7においても、光沢度、オフセット性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)の全てにおいて目標値の範囲内と良好な結果が得られた。
更に、実施例6において、アルミナの代わりに酸化亜鉛を用いた実施例8においても、光沢度、オフセット性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)の全てにおいて目標値の範囲内と良好な結果が得られた。
更に、トナーは実施例3と同様であるが、キャリア被覆樹脂のアクリル樹脂含有量が5wt%である実施例9においても、光沢度、オフセット性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)の全てにおいて目標値の範囲内と良好な結果が得られた。
更に、実施例6との違いがアルミナ粒径で、D/hが15である実施例10においても、光沢度、オフセット性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)の全てにおいて目標値の範囲内と良好な結果が得られた。
更に、キャリアは実施例6と同様であるが、トナーの着色剤が[PigmentYellow180,顔料1次粒径;90nm]を4部である実施例11においても、光沢度、オフセット性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)の全てにおいて目標値の範囲内と良好な結果が得られた。
更に、キャリアは実施例6と同様であるが、トナーの着色剤が[PigmentViolet19,顔料1次粒径;100nm]を5部である実施例12においても、光沢度、オフセット性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)の全てにおいて目標値の範囲内と良好な結果が得られた。
更に、キャリアは実施例6と同様であるが、トナーの着色剤が[PigmentBlue15-3,顔料1次粒径;60nm]を2部である実施例13においても、光沢度、オフセット性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)の全てにおいて目標値の範囲内と良好な結果が得られた。
一方、キャリアの被覆樹脂が全てシリコン樹脂であること以外は実施例6と同様の比較例1は、シリコン樹脂によるアルミナの保持力の低さにより、アルミナの脱離が激しく、帯電量、抵抗の変動が著しく目標値を外れ実用上使用できない結果となった。
更に、実施例6において、アルミナの粒径を0.12μmに変更しD/hが0.8である比較例においても、帯電量、抵抗の変動が著しく目標値を外れ実用上使用できない結果となった。
更に、トナーの離型剤がモンタンワックスであること以外は実施例1と同様の比較例3は、帯電量、抵抗の変動が著しく50,000枚時点で実用上使用できないレベルまで画像が悪化したため、ランニングを中止した。
2 現像剤収納容器
3 現像剤送流手段
4 現像ハウジング
5 攪拌スクリュー
6 攪拌スクリュー
7 現像ローラ
8 感光体
9 ドクターブレード
10 感光体(感光体ドラム)
10K ブラック用感光体
10Y イエロー用感光体
10M マゼンタ用感光体
10C シアン用感光体
14 支持ローラ
15 支持ローラ
16 支持ローラ
17 中間転写クリーニング装置
18 画像形成手段
20 ローラ帯電手段
21 露光手段
22 二次転写手段
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着手段
26 定着ベルト
27 加圧ベルト
28 シート反転装置
30 露光手段
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読取りセンサ
40 現像手段
41 現像ベルト
42K 現像剤収容部
42Y 現像剤収容部
42M 現像剤収容部
42C 現像剤収容部
43K 現像剤供給ローラ
43Y 現像剤供給ローラ
43M 現像剤供給ローラ
43C 現像剤供給ローラ
44K 現像ローラ
44Y 現像ローラ
44M 現像ローラ
44C 現像ローラ
45K ブラック用現像手段(現像ユニット)
45Y イエロー用現像手段(現像ユニット)
45M マゼンタ用現像手段(現像ユニット)
45C シアン用現像手段(現像ユニット)
49 レジストローラ
50 中間転写体
51 ローラ
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
54 手差しトレイ
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
58 コロナ帯電器
59 帯電手段
60 クリーニング手段
61 現像手段
62 転写帯電器
63 感光体クリーニング手段
64 除電器
70 除電手段(除電ランプ)
80 転写ローラ
90 クリーニング手段
95 転写紙
100 画像形成装置
101 プロセスカートリッジ
110 ベルト式定着装置
120 タンデム型現像手段
124 接続部材
125 フィルター
126 キャップ
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
Claims (14)
- 少なくとも結着樹脂(A)と粒子とからなるキャリア被覆層を芯材表面に有するキャリアであって、該結着樹脂(A)が少なくともアクリル樹脂を含み、該粒子の粒子径(D)と該被覆樹脂の膜厚(h)が1<[D/h]<10であるキャリアと、少なくとも結着樹脂(B)、着色剤、及び合成エステルワックスを含有するトナーとからなることを特徴とする静電荷像現像用現像剤。
- 前記キャリア被覆層の結着樹脂(A)が、少なくともアクリル樹脂及びシリコン樹脂を含むことを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用現像剤。
- 前記キャリア被覆層の結着樹脂(A)が、アクリル樹脂とシリコン樹脂とからなり、該2種類の樹脂が層構造をなしていることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電荷像現像用現像剤。
- 前記キャリア被覆層中の前記粒子の総含有量が、被覆層組成成分の40〜95wt%であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤。
- 前記キャリア被覆層に含有する粒子が、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、又はそれらに表面処理を施したもののいずれかの、単独或いは複数であることを特徴とする請求項4に記載の静電荷像現像用現像剤。
- 前記キャリアの1KOeにおける磁気モーメントが、40〜90Am2/kgであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤。
- 前記キャリアの重量平均粒径が20〜65μmであり、9μm以下の粒径を有するキャリア粒子の含有率が3.0重量%以下であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤。
- 前記結着樹脂(B)が、ポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤。
- 前記合成エステルワックスが、長鎖分岐構造を有する合成エステルワックスであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の静電荷像現像用現像剤。
- 前記トナーが、フルカラートナーであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の静電荷像現像用カラー現像剤。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載の静電潜像現像用現像剤を収納したことを特徴とする容器。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載の静電潜像現像用現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法。
- 少なくとも感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、クリーニング手段とを有し、該現像手段は請求項1乃至10のいずれかに記載の現像剤を用いるものであることを特徴とする画像形成装置。
- 像担持手段としての感光体、帯電手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも1つの手段を現像手段と一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、前記現像手段は、現像剤を保持し、該現像剤は請求項1乃至10のいずれかに記載の現像剤であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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