JP2018040900A - 静電荷像現像用トナーセット、トナーカートリッジ、静電荷像現像剤セット、画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1像保持体及び第2像保持体からトナー画像が転写される一次中間転写体である第1中間転写体に、第1中間転写体の回転方向の上流側から、第2像保持体、第1像保持体の順でこれら2個の像保持体が接触しており、
第3像保持体及び第4像保持体からトナー画像が転写される一次中間転写体である第2中間転写体に、第2中間転写体の回転方向の上流側から、第4像保持体、第3像保持体の順でこれら2個の像保持体が接触しており、
第1中間転写体及び第2中間転写体からトナー画像が転写される二次中間転写体である第3中間転写体に、第3中間転写体の回転方向の上流側から、第1中間転写体、第2中間転写体の順でこれら2個の一次中間転写体が接触している画像形成装置において、
第3像保持体が形成する画像に筋状の濃度ムラが発生することがあった。
平均円形度が0.975以上1以下である第1トナーと、
平均円形度が0.975以上1以下である第2トナーと、
平均円形度が0.900以上0.974以下である第3トナーと、
平均円形度が0.975以上1以下である第4トナーと、
を有する静電荷像現像用トナーセット。
前記第3トナーの平均円形度が0.950以上0.974以下である、請求項1に記載の静電荷像現像用トナーセット。
前記第2トナーの平均円形度が、前記第1トナーの平均円形度及び前記第4トナーの平均円形度よりも大きい、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーセット。
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーセットを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第1現像剤と、
含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第2現像剤と、
含まれるトナーの平均円形度が0.900以上0.974以下である第3現像剤と、
含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第4現像剤と、
を有する静電荷像現像剤セット。
前記第3現像剤に含まれるトナーの平均円形度が0.950以上0.974以下である、請求項5に記載の静電荷像現像剤セット。
前記第2現像剤に含まれるトナーの平均円形度が、前記第1現像剤に含まれるトナーの平均円形度及び前記第4現像剤に含まれるトナーの平均円形度よりも大きい、請求項5又は請求項6に記載の静電荷像現像剤セット。
第1像保持体と、第2像保持体と、第3像保持体と、第4像保持体と、
前記第1像保持体の表面を帯電する第1帯電手段と、前記第2像保持体の表面を帯電する第2帯電手段と、前記第3像保持体の表面を帯電する第3帯電手段と、前記第4像保持体の表面を帯電する第4帯電手段と、
帯電した前記第1像保持体、帯電した前記第2像保持体、帯電した前記第3像保持体、及び帯電した前記第4像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第1現像剤を収容し、前記第1現像剤により、前記第1像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する第1現像手段と、
含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第2現像剤を収容し、前記第2現像剤により、前記第2像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する第2現像手段と、
含まれるトナーの平均円形度が0.900以上0.974以下である第3現像剤を収容し、前記第3現像剤により、前記第3像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する第3現像手段と、
含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第4現像剤を収容し、前記第4現像剤により、前記第4像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する第4現像手段と、
前記第1像保持体及び前記第2像保持体からトナー画像が転写される一次中間転写体であって、該一次中間転写体の回転方向の上流側から前記第2像保持体、前記第1像保持体の順でこれら像保持体が接触している第1中間転写体と、
前記第3像保持体及び前記第4像保持体からトナー画像が転写される一次中間転写体であって、該一次中間転写体の回転方向の上流側から前記第4像保持体、前記第3像保持体の順でこれら像保持体が接触している第2中間転写体と、
前記第1中間転写体及び前記第2中間転写体からトナー画像が転写される二次中間転写体であって、該二次中間転写体の回転方向の上流側から前記第1中間転写体、前記第2中間転写体の順でこれら一次中間転写体が接触している第3中間転写体と、
前記第3中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
トナー画像を転写した後の前記第1像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングする第1クリーニング手段と、
トナー画像を転写した後の前記第2像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングする第2クリーニング手段と、
トナー画像を転写した後の前記第3像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングする第3クリーニング手段と、
トナー画像を転写した後の前記第4像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングする第4クリーニング手段と、
を備える画像形成装置。
請求項8に記載の画像形成装置を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成方法。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーセット(以下「トナーセット」ともいう。)は、平均円形度が0.975以上1以下である第1トナーと、平均円形度が0.975以上1以下である第2トナーと、平均円形度が0.900以上0.974以下である第3トナーと、平均円形度が0.975以上1以下である第4トナーと、を有する。
水100mlに、分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1ml加え、ここにトナーを0.1g加え、超音波分散器で1分間乃至3分間の分散処理を行ない、トナー分散液を調製する。このトナー分散液を測定試料として、フロー式粒子像分析装置(例えばシスメックス社製FPIA−3000)を用いて、4500個のトナーの投影像を解析する。各トナーの円形度={(粒子投影像と面積が同じ円の周囲長)÷(粒子投影像の周囲長)}を求め、これを算術平均し、小数第4位を四捨五入して平均円形度とする。
現像剤に含まれるトナーの平均円形度は、ブローオフによってトナーとキャリアとを分離し、分離したトナーについて上記測定を行って求める。トナーが外添剤を含む場合、外添剤が付着したままのトナーを上記測定に供する。
4つの像保持体と2つの一次中間転写体と1つの二次中間転写体とを備える画像形成装置であって、
第1像保持体及び第2像保持体からトナー画像が転写される一次中間転写体である第1中間転写体に、第1中間転写体の回転方向の上流側から、第2像保持体、第1像保持体の順でこれら2個の像保持体が接触しており、
第3像保持体及び第4像保持体からトナー画像が転写される一次中間転写体である第2中間転写体に、第2中間転写体の回転方向の上流側から、第4像保持体、第3像保持体の順でこれら2個の像保持体が接触しており、
第1中間転写体及び第2中間転写体からトナー画像が転写される二次中間転写体である第3中間転写体に、第3中間転写体の回転方向の上流側から、第1中間転写体、第2中間転写体の順でこれら2個の一次中間転写体が接触している画像形成装置において、
第3像保持体が形成する画像における筋状の濃度ムラの発生を抑制する。
即ち、2つの一次中間転写体のうち先に二次中間転写体に接触する第1中間転写体にトナーがより多く移行し、また、2つの像保持体のうち先に一次中間転写体に接触する像保持体(第1中間転写体に対しては第2像保持体、第2中間転写体に対しては第4像保持体)にトナーがより多く移行するので、その結果、中間転写体から第1乃至第4像保持体に移行するトナー量は、第2>第1≧第4>第3の順になると推測される。
そして、中間転写体から像保持体に移行するトナー量が相対的に少ないと、像保持体をクリーニング手段がクリーニングする際にトナー1個にかかる圧力が相対的に高くなるのでトナーがフィルミングしやすく、第1像保持体、第2像保持体及び第4像保持体に比べ、中間転写体から移行するトナー量が少ない第3像保持体の表面にフィルミングが発生しやすいと推測される。第1像保持体、第2像保持体及び第4像保持体においては、中間転写体から移行するトナー量がある程度確保されトナー1個にかかるクリーニング手段の圧力が分散されているのでフィルミングが発生しにくい、又は、中間転写体から移行するトナー量が多いためにトナーどうしが凝集してトナー塊を形成し、トナー塊としてクリーニング手段に接触するのでフィルミングが発生しにくいと推測される。トナーのフィルミングは、低温低湿(例えば、温度10℃且つ相対湿度10%)の環境において連続して画像形成を行った場合に発生しやすい。
第3トナーは、第1トナー、第2トナー及び第4トナーに比べ、平均円形度が小さい、つまり異形トナーであるので、一次中間転写体に転写されにくく像保持体上に残留しやすい。したがって、第3像保持体の現像剤として第3トナーを使用すると、第3像保持体に残留するトナー量がほかの像保持体に残留するトナー量よりも多くなり、中間転写体から移行するトナー量の不足を補い、トナーのフィルミングを抑制する。その結果、本実施形態に係るトナーセットによれば、第3像保持体が形成する画像における筋状の濃度ムラの発生が抑制されると推測される。
また、第1トナー、第2トナー及び第4トナーの平均円形度が0.975よりも小さいと、第1像保持体、第2像保持体及び第4像保持体から中間転写体に転写されるトナー量が相対的に少なくなるので、中間転写体から像保持体に移行するトナー量の全体量が相対的に少なくなる。中間転写体から像保持体に移行するトナー量の全体量が少なくなると、第3像保持体に移行するトナー量が最も影響を受けてより少なくなり、結果、第3像保持体にトナーフィルミングが発生する場合がある。これを抑制する観点からも、第1トナー、第2トナー及び第4トナーの平均円形度は0.975以上である。
第2トナーの平均円形度は、0.975以上1以下であり、0.980以上0.990以下がより好ましい。
第4トナーの平均円形度は、0.975以上1以下であり、0.980以上0.990以下がより好ましい。
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、着色剤と、離型剤と、その他添加剤と、を含む。
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(例えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
結着樹脂の重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120GPCを用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、テトラヒドロフラン溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、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、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ピグメントレッド、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレート等の顔料;アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系等の染料;が挙げられる。
着色剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。
融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の公知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
トナー粒子の体積平均粒径D50vは、3μm以上15μm以下が好ましく、5μm以上10μm以下がより好ましく、5μm以上8μm以下が更に好ましい。
0.5mg以上50mg以下のトナーを、界面活性剤(例えばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム)の5質量%水溶液2mlと混合し、さらに、100ml以上150ml以下の電解液(例えばベックマン・コールター社製ISOTON−II)と混合し、超音波分散器で1分間分散処理を行い、分散液を調製する。この分散液を測定試料とし、コールター方式の粒度分布測定装置と径100μmのアパーチャーとを用いて、粒径2μm以上60μm以下の範囲の5万個の粒子について粒径を測定する。粒子5万個の粒度分布を体積基準で小径側から描き、累積16%の粒径をD16v、累積50%の粒径を体積平均粒径D50v、累積84%の粒径をD84vとする。体積粒度分布指標GSDvは、(D84v÷D16v)である。
トナー粒子の平均円形度は、トナーの平均円形度と同様の方法によって求められる値である。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、SiO2、TiO2、TiO(OH)2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。
疎水化処理剤の量は、例えば、無機粒子100質量部に対して1質量部以上10質量部以下である。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する工程(樹脂粒子分散液準備工程)と、樹脂粒子分散液中で(必要に応じて他の粒子分散液を混合した後の分散液中で)、樹脂粒子(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を加熱し、凝集粒子を融合合一して、トナー粒子を形成する工程(融合合一工程)と、を経て、トナー粒子を製造する。
以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
次に、樹脂粒子分散液と、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、加熱を行ってもよい。
凝集剤と共に、該凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸;イミノ二酸酢(IDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。
キレート剤の添加量は、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上に液温が到達するまで加熱して、凝集粒子を融合合一する。
トナー粒子の円形度は、融合合一工程において、凝集粒子分散液のpHと、凝集粒子分散液の到達温度と、該温度を維持する時間とを調節することによって制御し得る。
・凝集粒子分散液のpHは、5.0乃至6.5が好ましく、この範囲においてpHが低いほどトナー粒子の円形度が大きくなる傾向がある。
・凝集粒子分散液の到達温度は、結着樹脂のガラス転移温度より30℃乃至60℃高い温度が好ましく、この範囲において温度が高いほどトナー粒子の円形度が大きくなる傾向がある。
・凝集粒子分散液の到達温度を維持する時間は、10分間から30分間が好ましく、この範囲において時間が長いほどトナー粒子の円形度が大きくなる傾向がある。
凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合合一して、コア・シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
トナーカートリッジは、画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するための補給用トナーを収容し、画像形成装置に着脱される。
本実施形態に係る静電荷像現像剤セット(以下「現像剤セット」ともいう。)は、含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第1現像剤と、含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第2現像剤と、含まれるトナーの平均円形度が0.900以上0.974以下である第3現像剤と、含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第4現像剤と、を有する。
具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法;被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法;芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法;ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、その後に溶剤を除去するニーダーコーター法;等が挙げられる。
凹凸平均間隔Smは、磁性粒子表面の3次元形状から粗さ曲線を求め、該粗さ曲線が平均線と交差する交点から求めた山谷一周期の間隔の平均値である。Sm値を求める際の基準長さは10μmであり、カットオフ値は0.08mmである。
算術平均粗さRaは、磁性粒子表面の3次元形状から粗さ曲線を求め、該粗さ曲線の測定値と平均値までの偏差の絶対値を合計し平均した値である。Ra値を求める際の基準長さは10μmであり、カットオフ値は0.08mmである。
Sm値、Ra値の測定はJIS B0601:1994に準じて行う。
本実施形態に係る画像形成装置は、4つの像保持体と、2つの一次中間転写体と、1つの二次中間転写体とを備え、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットが適用される。
第1像保持体と、第2像保持体と、第3像保持体と、第4像保持体と、
第1像保持体の表面を帯電する第1帯電手段と、第2像保持体の表面を帯電する第2帯電手段と、第3像保持体の表面を帯電する第3帯電手段と、第4像保持体の表面を帯電する第4帯電手段と、
帯電した第1像保持体、帯電した第2像保持体、帯電した第3像保持体、及び帯電した第4像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
第1現像剤を収容し、第1現像剤により、第1像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する第1現像手段と、
第2現像剤を収容し、第2現像剤により、第2像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する第2現像手段と、
第3現像剤を収容し、第3現像剤により、第3像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する第3現像手段と、
第4現像剤を収容し、第4現像剤により、第4像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する第4現像手段と、
第1像保持体及び第2像保持体からトナー画像が転写される一次中間転写体であって、該一次中間転写体の回転方向の上流側から第2像保持体、第1像保持体の順でこれら像保持体が接触している第1中間転写体と、
第3像保持体及び第4像保持体からトナー画像が転写される一次中間転写体であって、該一次中間転写体の回転方向の上流側から第4像保持体、第3像保持体の順でこれら像保持体が接触している第2中間転写体と、
第1中間転写体及び第2中間転写体からトナー画像が転写される二次中間転写体であって、該二次中間転写体の回転方向の上流側から第1中間転写体、第2中間転写体の順でこれら一次中間転写体が接触している第3中間転写体と、
第3中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
トナー画像を転写した後の第1像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングする第1クリーニング手段と、
トナー画像を転写した後の第2像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングする第2クリーニング手段と、
トナー画像を転写した後の第3像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングする第3クリーニング手段と、
トナー画像を転写した後の第4像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングする第4クリーニング手段と、
を備える。
同様に、感光体22Kから中間転写体34にブラックのトナー画像が一次転写され、次いで、感光体22Cから中間転写体34にシアンのトナー画像が一次転写される。
・Fe2O3 :1318部
・Mn(OH)2 : 586部
・Mg(OH)2 : 96部
上記の材料を混合し、水及び直径1mmのジルコニアビーズを加え、サンドミルで解砕しながら混合した。次いで、ジルコニアビーズをろ過により除去し、乾燥後、ロータリーキルンで回転数20rpm、温度900℃の条件で60分間混合した。次いで、ポリビニルアルコール及び水を加え、湿式ボールミルで体積平均粒径が1.4μmになるまで粉砕した。次いで、スプレードライヤーを用いて、乾燥粒径が40μmになるように造粒及び乾燥させた。次いで、電気炉で温度1100℃、酸素濃度1体積%の酸素窒素混合雰囲気のもとで5時間の焼成を行った。焼成後の粒子を解砕及び分級し、ロータリーキルンで回転数15rpm、温度900℃の条件で2時間混合し、冷却後に分級して、磁性粒子(1)を得た。磁性粒子(1)は、体積平均粒径が35μm、表面の凹凸平均間隔Smが2.5μm、表面の算術平均粗さRaが0.4μmであった。
・カーボンブラック(キャボット社、VXC72): 4部
・トルエン(和光純薬工業) :500部
・イソプロピルアルコール(和光純薬工業) : 50部
上記の材料と、トルエンと同量のガラスビーズ(粒径1mm)とをサンドミルに投入し、回転数1200rpmで30分間攪拌し、被覆層形成用溶液(1)を調製した。
・顔料:ピグメントイエロー74(大日精化工業) : 45部
・アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬): 5部
・イオン交換水 :200部
上記の材料を混合し、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)により5分間分散処理し、さらに超音波バスにより10分間分散処理し、固形分量20質量%の着色剤分散液(Y)を得た。粒度分布測定装置(堀場製作所製LA−700)にて体積平均粒径を測定したところ120nmであった。
・顔料:ピグメントレッド122(DIC社) : 45部
・アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬): 5部
・イオン交換水 :200部
着色剤分散液(Y)の調製と同様にして、固形分量20質量%、体積平均粒径120nmの着色剤分散液(M)を得た。
・顔料:ピグメントブルー15:3(大日精化工業) : 45部
・アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬): 5部
・イオン交換水 :200部
着色剤分散液(Y)の調製と同様にして、固形分量20質量%、体積平均粒径120nmの着色剤分散液(C)を得た。
・顔料:カーボンブラック(キャボット社、リーガル330): 45部
・アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬) : 5部
・イオン交換水 :200部
着色剤分散液(Y)の調製と同様にして、固形分量20質量%、体積平均粒径120nmの着色剤分散液(K)を得た。
・パラフィンワックス:HNP−9(日本精蝋) :19部
・アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬): 1部
・イオン交換水 :80部
上記の材料を耐熱容器中で混合し、90℃に昇温して30分間攪拌を行った。次いで、容器底部から溶融液をゴーリンホモジナイザーへと流通し、5MPaの圧力下、3パス相当の循環運転を行った後、圧力を35MPaに昇圧し、さらに3パス相当の循環運転を行った。こうして出来た乳化液を耐熱溶液中で40℃以下になるまで冷却し、固形分量20質量%の離型剤分散液(1)を得た。粒度分布測定装置(堀場製作所製LA−700)にて体積平均粒径を測定したところ240nmであった。
−油相の材料−
・スチレン(和光純薬工業) :30部
・アクリル酸n−ブチル(和光純薬工業) :10部
・β−カルボキシエチルアクリレート(ローディア日華):1.3部
・ドデカンチオール(和光純薬工業) :0.4部
・イオン交換水 :17部
・アニオン性界面活性剤:ダウファックス(ダウケミカル):0.4部
・イオン交換水 :40部
・アニオン性界面活性剤:ダウファックス(ダウケミカル):0.05部
・ペルオキソ二硫酸アンモニウム(和光純薬工業) :0.4部
粒度分布測定装置(堀場製作所製LA−700)にて体積平均粒径を測定したところ230nmであった。示差走査熱量計(島津製作所製DSC−50)にて昇温速度10℃/分で樹脂のガラス転移温度を測定したところ51℃であった。GPCにて数平均分子量(ポリスチレン換算)を測定したところ13000であった。
・樹脂粒子分散液(1):150部
・着色剤分散液(Y) : 30部
・離型剤分散液(1) : 40部
・ポリ塩化アルミニウム:0.4部
上記の材料を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて混合及び分散した後、フラスコ内を攪拌しながら加熱用オイルバスで50℃まで加熱した。攪拌しながら50℃で70分間保持した後、樹脂粒子分散液(1)を緩やかに70部追加した。次いで、濃度0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のpHを6.0に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、攪拌軸のシールを磁力シールして攪拌を継続しながら105℃まで加熱して該温度で10分間保持した。次いで、降温速度0.5℃/分で冷却し、濾過し、固形分をイオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。固形分を40℃のイオン交換水3Lに再分散し、回転数300rpmで15分間攪拌し洗浄した。この洗浄操作をさらに5回繰り返し、濾液のpHが6.54、電気伝導度6.5μS/cmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5Aろ紙を用いて固液分離を行った。固形分に対して真空乾燥を12時間継続して、トナー粒子(Y1)を得た。トナー粒子(Y1)は、体積平均粒径が6.4μmであり、体積粒度分布指標GSDvが1.20であり、平均円形度が0.985であった。
融合合一工程の条件を表1に記載のとおりに変更した以外はトナー粒子(Y1)の作製と同様にして、トナー粒子(Y2)〜(Y4)をそれぞれ作製した。
着色剤分散液(Y)を着色剤分散液(M)に変更し、融合合一工程の条件を表1に記載のとおりに変更した以外はトナー粒子(Y1)の作製と同様にして、トナー粒子(M1)〜(M4)をそれぞれ作製した。
着色剤分散液(Y)を着色剤分散液(C)に変更し、融合合一工程の条件を表1に記載のとおりに変更した以外はトナー粒子(Y1)の作製と同様にして、トナー粒子(C1)〜(C8)をそれぞれ作製した。
着色剤分散液(Y)を着色剤分散液(K)に変更し、融合合一工程の条件を表1に記載のとおりに変更した以外はトナー粒子(Y1)の作製と同様にして、トナー粒子(K1)〜(K4)をそれぞれ作製した。
[外添トナーの作製]
トナー粒子(Y1)、(M1)、(C1)及び(K1)それぞれに、疎水性シリカ粒子(日本アエロジル社、RY50)と、疎水性酸化チタン粒子(日本アエロジル社、T805)とを、トナー粒子の表面に対する被覆率がそれぞれ40%となる量添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、外添トナー(Y1)、(M1)、(C1)及び(K1)のセットを得た。
各外添トナー10部と、キャリア(1)100部とをVブレンダーに入れ、20分間攪拌し混合した後、目開き212μmの篩で篩分して現像剤(Y1)、(M1)、(C1)及び(K1)のセットを得た。
各現像剤からトナーを分離し、既述の測定方法に従って各トナーの平均円形度を求めた。各トナーの平均円形度を表2に示す。
図1に例示される構成を有する画像形成装置として、富士ゼロックス製DocuPrintC3200Aを用意した。この画像形成装置の4つの現像装置それぞれに現像剤(Y1)、(M1)、(C1)及び(K1)を入れ、温度10℃且つ相対湿度10%の環境下で、A4普通紙に、濃度30%の全面ハーフトーン画像を、イエロー単色、マゼンタ単色、シアン単色、ブラック単色の順に繰り返して合計1万枚連続出力した。(1)4999枚目のシアン単色の全面ハーフトーン画像と、(2)9999目のシアン単色の全面ハーフトーン画像とを目視で観察し、下記のとおり分類した。表2にその結果を示す。
G2:(1)に濃度ムラは認められないが、(2)にうっすら筋状の濃度ムラが認められる。
G3:(1)に濃度ムラは認められないが、(2)に濃度の低い部分が幅広く帯状に認められる。
G4:(1)に筋状の濃度ムラが認められる。
G5:(1)に筋状に白く画像抜けが認められる。
B:微小なトナーフィルミングが認められる。
C:トナーフィルミングが数多く又は面積広く発生している。
A4普通紙に、外添トナー(C1)を用いて濃度100%の基準パッチを形成し、CIE1976L*a*b*表色系におけるL*値、a*値及びb*値を、エックスライト社製X−Rite939(アパーチャー径4mm)を用いて測定した。
前記[濃度ムラの評価]のために行った1万枚の連続出力の後に、シアン色の濃度100%画像を1枚出力し、上記と同様にL*値、a*値及びb*値を測定した。
下記の式に基づき、シアン色間において、基準パッチと、実機で形成した画像との間の色差ΔEを算出した。
L1、a1、b1は、基準パッチのL*値、a*値、b*値であり、L2、a2、b2は、実機で形成した画像のL*値、a*値、b*値である。
G2:ΔEが1.0超2.0以下。
G3:ΔEが2.0超3.0以下。
G4:ΔEが3.0超4.0以下。
G5:ΔEが4.0超。
富士ゼロックス製DocuPrintC3200Aの4つの現像装置それぞれに現像剤(Y1)、(M1)、(C1)及び(K1)を入れ、温度25℃且つ相対湿度80%の環境下で、A4普通紙に、フルカラーのテストチャートを5万枚連続出力し、最後の10枚を目視で観察し、下記のとおり分類した。表2にその結果を示す。
G2:1枚に僅かにかぶりが認められるが、実用上の許容範囲である。
G3:複数枚に僅かにかぶりが認められるが、実用上の許容範囲である。
G4:複数枚に明らかなかぶりが認められ、実用に適しない。
G5:10枚すべてに全面的にかぶりが認められる。
トナーセット(現像剤セット)の作製に使用するトナー粒子の組合せを表2に記載のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にしてトナーセット及び現像剤セットを作製した。各現像剤からトナーを分離し、既述の測定方法に従って各トナーの平均円形度を求めた。各トナーの平均円形度を表2に示す。
そして、各現像剤セットを用いて、実施例1と同様にして画像を形成し評価を行った。表2にその結果を示す。
[外添トナーの作製]
トナー粒子(Y1)、(M1)、(C1)及び(K1)それぞれに、ヘキサメチルジシラザンで表面疎水化処理した体積平均粒径40nmのシリカ粒子と、メタチタン酸とイソブチルトリメトキシシランの反応生成物である体積平均粒径20nmのメタチタン酸化合物粒子とを、トナー粒子の表面に対する被覆率がそれぞれ40%となる量添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、外添トナーのセットを得た。
各外添トナー10部と、キャリア(1)100部とをVブレンダーに入れ、20分間攪拌し混合した後、目開き212μmの篩で篩分して現像剤のセットを得た。
各現像剤からトナーを分離し、既述の測定方法に従って各トナーの平均円形度を求めたところ、各トナーの作製に供したトナー粒子の平均円形度と同じであった。
現像剤のセットを、富士ゼロックス製DocuPrintC3200Aの4つの現像装置にそれぞれ入れ、実施例1と同様に画像形成を行い、濃度ムラ、濃度低下及びかぶりを評価した。濃度ムラはG1であり、濃度低下はG1であり、かぶりはG1であった。
[ポリエステル粒子分散液(1)の調製]
・テレフタル酸 :30モル部
・フマル酸 :70モル部
・ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物 : 5モル部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物:95モル部
攪拌装置、窒素導入管、温度センサー及び精留塔を備えたフラスコに、上記の材料を仕込み、1時間を要して温度を220℃まで上げ、上記材料100部に対してチタンテトラエトキシド1部を投入した。生成する水を留去しながら0.5時間を要して230℃まで温度を上げ、該温度で1時間脱水縮合反応を継続した後、反応物を冷却した。こうして、重量平均分子量18000、酸価15mgKOH/g、ガラス転移温度60℃のポリエステル樹脂を得た。
次いで、容器内を乾燥窒素で置換し、温度を40℃に保持して、混合液を攪拌しながらイオン交換水400部を2部/分の速度で滴下し、乳化を行った。滴下終了後、乳化液を室温(20℃乃至25℃)に戻し、攪拌しつつ乾燥窒素により48時間バブリングを行うことにより、酢酸エチル及び2−ブタノールを0.1質量%以下まで減らした。その後、イオン交換水を加え、固形分量を20質量%に調製して、ポリエステル粒子分散液(1)とした。分散液中の樹脂粒子の体積平均粒径は200nmであった。
・ポリエステル粒子分散液(1) :150部
・着色剤分散液(Y) : 30部
・離型剤分散液(1) : 40部
・アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬): 1部
上記の材料を、温度計、pH計及び攪拌機を備えた反応容器に入れ、マントルヒーターで外部から温度30℃に加温し、回転数150rpmで攪拌しながら30分間保持した。次いで、0.3N硝酸水溶液を添加しpHを3.0に調整した後、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)で分散しながら3質量%ポリ塩化アルミニウム水溶液を添加した。次いで、攪拌しながら50℃まで昇温し30分間保持した。次いで、ポリエステル粒子分散液(1)100部を追加し1時間保持し、0.1N水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを6.0に調整した後、攪拌を継続しながら102℃まで加熱し、該温度で10分間保持した。次いで、冷却、固液分離、固形物の洗浄及び乾燥を順次行い、トナー粒子(YP1)を得た。体積平均粒径は6.0μm、平均円形度は0.985であった。
着色剤分散液(Y)を着色剤分散液(M)に変更した以外はトナー粒子(YP1)の作製と同様にして、トナー粒子(MP1)を作製した。体積平均粒径は6.0μm、平均円形度は0.985であった。
着色剤分散液(Y)を着色剤分散液(C)に変更し、融合合一工程の条件を、pH:6.5、温度:98℃、保持時間:18分間に変更した以外はトナー粒子(YP1)の作製と同様にして、トナー粒子(CP1)を作製した。体積平均粒径は6.0μm、平均円形度は0.960であった。
着色剤分散液(Y)を着色剤分散液(K)に変更した以外はトナー粒子(YP1)の作製と同様にして、トナー粒子(KP1)を作製した。体積平均粒径は6.0μm、平均円形度は0.985であった。
トナー粒子(YP1)、(MP1)、(CP1)及び(KP1)それぞれに、疎水性シリカ粒子(日本アエロジル社、RY50)と、疎水性酸化チタン粒子(日本アエロジル社、T805)とを、トナー粒子の表面に対する被覆率がそれぞれ40%となる量添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、外添トナーのセットを得た。
各外添トナー10部と、キャリア(1)100部とをVブレンダーに入れ、20分間攪拌し混合した後、目開き212μmの篩で篩分して現像剤のセットを得た。
各現像剤からトナーを分離し、既述の測定方法に従って各トナーの平均円形度を求めたところ、各トナーの作製に供したトナー粒子の平均円形度と同じであった。
現像剤のセットを、富士ゼロックス製DocuPrintC3200Aの4つの現像装置にそれぞれ入れ、実施例1と同様に画像形成を行い、濃度ムラ、濃度低下、及びかぶりを評価した。濃度ムラはG1であり、濃度低下はG1であり、かぶりはG1であった。
12 筐体
14 収容部
16 取出しロール
18 位置合せロール
20 画像形成ユニット
22Y 感光体(第1像保持体の一例)
22M 感光体(第2像保持体の一例)
22C 感光体(第3像保持体の一例)
22K 感光体(第4像保持体の一例)
24Y 帯電ロール(第1帯電手段の一例)
24M 帯電ロール(第2帯電手段の一例)
24C 帯電ロール(第3帯電手段の一例)
24K 帯電ロール(第4帯電手段の一例)
26Y 現像装置(第1現像手段の一例)
26M 現像装置(第2現像手段の一例)
26C 現像装置(第3現像手段の一例)
26K 現像装置(第4現像手段の一例)
28Y 感光体クリーニング装置(第1クリーニング手段の一例)
28M 感光体クリーニング装置(第2クリーニング手段の一例)
28C 感光体クリーニング装置(第3クリーニング手段の一例)
28K 感光体クリーニング装置(第4クリーニング手段の一例)
32 中間転写体(第1中間転写体の一例)
34 中間転写体(第2中間転写体の一例)
36 中間転写体(第3中間転写体の一例)
38 転写ロール(転写手段の一例)
50 光走査装置(静電荷像形成手段の一例)
52Y,52M,52C,52K 光ビーム
60 定着装置(定着手段の一例)
62 加熱ベルト
64 加圧ロール
66 搬送ロール
68 排出部
P 記録媒体
Claims (9)
- 平均円形度が0.975以上1以下である第1トナーと、
平均円形度が0.975以上1以下である第2トナーと、
平均円形度が0.900以上0.974以下である第3トナーと、
平均円形度が0.975以上1以下である第4トナーと、
を有する静電荷像現像用トナーセット。 - 前記第3トナーの平均円形度が0.950以上0.974以下である、請求項1に記載の静電荷像現像用トナーセット。
- 前記第2トナーの平均円形度が、前記第1トナーの平均円形度及び前記第4トナーの平均円形度よりも大きい、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーセット。
- 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーセットを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。 - 含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第1現像剤と、
含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第2現像剤と、
含まれるトナーの平均円形度が0.900以上0.974以下である第3現像剤と、
含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第4現像剤と、
を有する静電荷像現像剤セット。 - 前記第3現像剤に含まれるトナーの平均円形度が0.950以上0.974以下である、請求項5に記載の静電荷像現像剤セット。
- 前記第2現像剤に含まれるトナーの平均円形度が、前記第1現像剤に含まれるトナーの平均円形度及び前記第4現像剤に含まれるトナーの平均円形度よりも大きい、請求項5又は請求項6に記載の静電荷像現像剤セット。
- 第1像保持体と、第2像保持体と、第3像保持体と、第4像保持体と、
前記第1像保持体の表面を帯電する第1帯電手段と、前記第2像保持体の表面を帯電する第2帯電手段と、前記第3像保持体の表面を帯電する第3帯電手段と、前記第4像保持体の表面を帯電する第4帯電手段と、
帯電した前記第1像保持体、帯電した前記第2像保持体、帯電した前記第3像保持体、及び帯電した前記第4像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第1現像剤を収容し、前記第1現像剤により、前記第1像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する第1現像手段と、
含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第2現像剤を収容し、前記第2現像剤により、前記第2像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する第2現像手段と、
含まれるトナーの平均円形度が0.900以上0.974以下である第3現像剤を収容し、前記第3現像剤により、前記第3像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する第3現像手段と、
含まれるトナーの平均円形度が0.975以上1以下である第4現像剤を収容し、前記第4現像剤により、前記第4像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する第4現像手段と、
前記第1像保持体及び前記第2像保持体からトナー画像が転写される一次中間転写体であって、該一次中間転写体の回転方向の上流側から前記第2像保持体、前記第1像保持体の順でこれら像保持体が接触している第1中間転写体と、
前記第3像保持体及び前記第4像保持体からトナー画像が転写される一次中間転写体であって、該一次中間転写体の回転方向の上流側から前記第4像保持体、前記第3像保持体の順でこれら像保持体が接触している第2中間転写体と、
前記第1中間転写体及び前記第2中間転写体からトナー画像が転写される二次中間転写体であって、該二次中間転写体の回転方向の上流側から前記第1中間転写体、前記第2中間転写体の順でこれら一次中間転写体が接触している第3中間転写体と、
前記第3中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
トナー画像を転写した後の前記第1像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングする第1クリーニング手段と、
トナー画像を転写した後の前記第2像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングする第2クリーニング手段と、
トナー画像を転写した後の前記第3像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングする第3クリーニング手段と、
トナー画像を転写した後の前記第4像保持体の表面に残留したトナーをクリーニングする第4クリーニング手段と、
を備える画像形成装置。 - 請求項8に記載の画像形成装置を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成方法。
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