JP5691850B2 - 静電荷像現像用オレンジトナー及びフルカラー画像形成方法 - Google Patents
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Description
1.
少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該着色剤が、C.I.ピグメントオレンジ13とC.I.ピグメントイエロー74と下記一般式(1)で表される化合物または該化合物のレーキ物とを含有し、トナー100質量部中における該C.I.ピグメントオレンジ13の含有量をA質量部、該C.I.ピグメントイエロー74の含有量をB質量部、該一般式(1)で表されるローダミン顔料または該化合物のレーキ物の含有量をC質量部とした時に、A/Bが1.5以上2.5以下であり、A/Cが1.5以上2.5以下であることを特徴とする静電荷像現像用オレンジトナー。
2.
前記A/Bが1.9以上2.1以下であり、前記A/Cが1.9以上2.1以下であることを特徴とする前記1に記載の静電荷像現像用オレンジトナー。
3.
前記トナー100質量部中における前記C.I.ピグメントイエロー74の含有量をB質量部、前記一般式(1)で表されるローダミン顔料または該化合物のレーキ物の含有量をC質量部とした時に、B/Cが0.8以上1.2以下であることを特徴とする前記1または前記2に記載の静電荷像現像用オレンジトナー。
4.
前記一般式(1)で表される化合物のレーキ物がC.I.ピグメントレッド81:4であることを特徴とする前記1から前記3の何れか1項に記載の静電荷像現像用オレンジトナー。
5.
少なくともイエロートナー、マゼンタトナーおよびシアントナーに加えて、前記1から前記4の何れか1項に記載の静電荷像現像用オレンジトナーを用いたことを特徴とするフルカラー画像形成方法。
一般式(1)において、R1a、R1b、R2a、R2b、R3、R4で表される炭素数1〜5のアルキル基としては、未置換でも置換基を有していてもよいが、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等が挙げられる。
ここで本発明で用いている「L*a*b*表色系」と色相角の測定方法について述べる。「L*a*b*表色系」とは、CIE(国際照明委員会)が定めた均等色空間で、色を数値化して表すのに有用な手段であり、L*a*b*表色系による色空間を示すL*a*b*座標図においては、L*軸方向が明度を表し、a*軸方向が赤−緑方向の色相を表し、b*軸方向が黄−青方向の色相を表している。なお、明度とは色の相対的な明るさをいい、色相とは赤、黄、緑、青、紫などの色合いをいい、彩度とは色の鮮やかさの度合いをいう。L*が大きくなるほど色が明るく、小さくなるほど暗くなることを示している。a*、b*とも絶対値が大きくなるに従って色が鮮やかになり、0に近づくに従ってくすんだ色になることを示している。これによって、一つの色をL*、a*、b*を用いて数値化することが可能となる。
彩度C*=〔(a*)2+(b*)2〕1/2
彩度C*の絶対値が大きいほど鮮やかになり、値が小さくなるに従ってくすんだ色になる。
色相角h=tan−1(b*/a*)
また、L*、a*、b*およびそこから算出される彩度C*はトナー付着量によっても変化するため、評価する場合はトナー付着量を一定にして測定する必要がある。
本発明のオレンジトナーに含有される結着樹脂としては、特に限定されず、公知の樹脂を用いることができる。
荷電制御剤としては、摩擦帯電により正または負の帯電を与えることのできる物質であれば特に限定されず、かつ無色のものであれば公知の種々の正帯電制御剤および負帯電制御剤を用いることができる。荷電制御剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して0.01〜30質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜10質量部である。
離型剤としては、公知の種々のワックスを用いることができる。ワックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの分枝鎖状炭化水素ワックス、パラフィンワックス、サゾールワックスなどの長鎖炭化水素系ワックス、ジステアリルケトンなどのジアルキルケトン系ワックス、カルナバワックス、モンタンワックス、ベヘン酸ベヘネート、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなどのエステル系ワックス、エチレンジアミンベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミドなどのアミド系ワックスなどが挙げられる。離型剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して0.1〜30質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜20質量部である。
本発明の画像形成方法に使用されるオレンジトナーとしては、トナー粒子をそのままの状態で用いることもできるが、トナー粒子に対して、流動性、帯電性およびクリーニング性などを改良するために、流動化剤およびクリーニング助剤などの外添剤を添加して用いることもできる。
本発明の画像形成方法に使用されるオレンジトナーは、結着樹脂と、着色剤と、必要に応じて内添剤とを用いてトナー粒子を得、このトナー粒子に対して必要に応じて外添剤を添加することによって製造することができる。
(1)水系媒体中に着色剤微粒子が分散されてなる分散液を調製する工程
(2)水系媒体中に、必要に応じて内添剤を含有した結着樹脂微粒子が分散されてなる分散液を調製する工程
(3)着色剤微粒子の分散液と結着樹脂微粒子の分散液とを混合して、着色剤微粒子および結着樹脂微粒子を凝集、融着させてトナー粒子を形成する工程
(4)トナー粒子の分散系(水系媒体)からトナー粒子を濾別し、界面活性剤などを除去する工程
(5)トナー粒子を乾燥する工程
(6)トナー粒子に外添剤を添加する工程
上記(2)の工程において結着樹脂微粒子を分散する手法としては、乳化重合により得られる乳化重合粒子分散液を用いることが好ましい。また、結着樹脂微粒子は、組成の異なる結着樹脂よりなる2層以上の多層構造を有するものであってもよい。このような構成の結着樹脂微粒子は、例えば2層構造を有するものは、常法に従った乳化重合処理(第1段重合)によって樹脂粒子の分散液を調整し、この分散液に重合開始剤と重合性単量体とを添加し、この系を重合処理(第2段重合)する手法によって得ることができる。
着色剤微粒子の水系媒体中におけるメディアン径は、「MICROTRAC UPA150」(HONEYWELL社製)を用いて測定した値である。
(1)サンプル屈折率:1.59
(2)サンプル比重 :1.05(球状粒子換算)
(3)溶媒屈折率 :1.33
(4)溶媒粘度 :30℃にて0.797
20℃にて1.002
測定セルにイオン交換水を入れ、ゼロ点調節を行った。
(1)結着樹脂、着色剤および必要に応じて内添剤をヘンシェルミキサなどにより混合する工程
(2)得られた混合物を押出混練機などにより加熱しながら混練する工程
(3)得られた混練物をハンマーミルなどにより粗粉砕処理した後、更にターボミル粉砕機などにより粉砕処理を行う工程
(4)得られた粉砕物を、例えばコアンダ効果を利用した気流分級機を用いて微粉分級処理しトナー粒子を形成する工程
(5)トナー粒子に外添剤を添加する工程
(トナー粒子の粒子径)
本発明のトナー粒子の粒子径は、例えば体積基準のメディアン径で4〜10μmであることが好ましく、さらに好ましくは5〜9μmとされる。体積基準のメディアン径が上記の範囲にあることにより、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの画質が向上する。
本発明のトナーの軟化点温度(Tsp)は70℃以上130℃以下となるものが好ましく、70℃以上120℃以下となるものがより好ましい。本発明に用いられる各色のトナーを構成する着色剤は、熱の影響を受けてもスペクトルが変化することのない安定した性質を有するものであるが、軟化点温度(Tsp)が上記範囲であることにより定着時にトナーに加わる熱の影響をより低減させることができる。従って、着色剤に負担をかけずに画像形成が行えるので、より広く安定した色再現性を発現させることが期待される。
(1)結着樹脂を形成すべき単量体の種類や組成比を調節する。
(2)連鎖移動剤の種類や添加量により結着樹脂の分子量を調節する。
(3)離型剤等の種類や添加量を調節する。
トナーの軟化点温度(Tsp)の測定方法は、例えば「フローテスターCFT−500(島津製作所社製)」を用い、高さ10mmの円柱形状に成形し、昇温速度6℃/分で加熱しながらプランジャーより1.96×106Paの圧力を加え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出すようにし、これにより当該フローテスターのプランジャー降下量−温度間の曲線(軟化流動曲線)を描き、最初に流出する温度を溶融開始温度、降下量5mmに対する温度を軟化点温度とする。
本発明のトナーは、そのガラス転移点(Tg)が20〜90℃であることが好ましく、より好ましくは30〜65℃である。
本発明のトナーのガラス転移点は、DSC−7示差走査カロリーメーター(パーキンエルマー製)、TAC7/DX熱分析装置コントローラー(パーキンエルマー製)を用いて行うことができる。
本発明のオレンジトナーは、非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。
本発明のオレンジトナーを用いる画像形成に用いられる転写材としては、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙あるいはコート紙などの塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、OHP用のプラスチックフィルム、布などの各種を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明のオレンジトナーは、イエロートナー、マゼンタトナーおよびシアントナーと共に4色以上用いたフルカラー画像形成方法に用いられることが好ましい。これらのトナーにブラックトナーを加えた5色以上用いたフルカラー画像形成方法に用いられることがさらに好ましく、ブラックトナー、グリーントナーを加えた6色以上がさらに好ましい。
n−ドデシル硫酸ナトリウム43.75質量部をイオン交換水1000質量部に投入し、溶解・撹拌して界面活性剤水溶液を調製した。この界面活性剤水溶液中に、「C.I.ピグメントオレンジ13」125質量部を徐々に添加し、「SCミル」(日本コークス社製)により分散処理を1時間行って、着色剤微粒子分散液〔1〕を調製した。
着色剤微粒子分散液〔1〕の調製例の着色剤「C.I.ピグメントオレンジ13」を表1の着色剤に変更したことの他は同様にして着色剤微粒子分散液〔2〕〜〔9〕を得た。
(1)樹脂粒子の作製例
(a)第1段重合
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器内にポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム4質量部をイオン交換水3040質量部と共に投入し、界面活性剤水溶液を調製した。この界面活性剤水溶液中に、重合開始剤として過硫酸カリウム10質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、この系を75℃に昇温させた後、下記化合物よりなる重合性単量体混合液を1時間かけて反応容器中に滴下した。
n−ブチルアクリレート 200質量部
メタクリル酸 68質量部
n−オクチルメルカプタン 16.4質量部
この重合性単量体混合液を滴下後、この系を75℃にて2時間にわたり加熱、撹拌することにより第1段重合を行い、樹脂粒子〔A1〕を作製した。
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に下記化合物よりなる重合性単量体混合液を投入し、離型剤としてパラフィンワックス「HNP−57」(日本精蝋社製)93.8質量部を添加し、90℃に加温して溶解させた。
n−ブチルアクリレート 62.2質量部
メタクリル酸 12.3質量部
n−オクチルメルカプタン 1.75質量部
上記式(1)で表されるアニオン系界面活性剤3質量部をイオン交換水1560質量部に溶解させた界面活性剤水溶液を調製し、98℃に加熱した。この界面活性剤水溶液に樹脂粒子〔A1〕32.8質量部(固形分換算)を添加し、さらに、パラフィンワックスを含有する重合性単量体混合液を添加した後、機械式分散機「クレアミックス」(エムテクニック社製)を用いて8時間混合分散し、分散粒子径が340nmの乳化粒子を有する乳化粒子分散液を調製した。
樹脂粒子〔A2〕に、過硫酸カリウム5.45質量部をイオン交換水220質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、この系を80℃の温度条件下において、下記化合物よりなる重合性単量体混合液を1時間かけて滴下した。
n−ブチルアクリレート 154.1質量部
n−オクチルメルカプタン 7.08質量部
この重合性単量体混合液を滴下後、2時間にわたり加熱、撹拌することにより第3段重合を行い、28℃に冷却して樹脂粒子〔1〕を作製した。
上記(1)樹脂粒子の作製例の(a)第1段重合で使用された単量体混合液を以下のものに変更した以外は同様にして、重合反応及び反応後の処理を行ってシェル用樹脂粒子〔1〕を作製した。
2−エチルヘキシルアクリレート 120質量部
メタクリル酸 56質量部
n−オクチルメルカプタン 16.4質量部
(2)オレンジトナー粒子の作製例
(a)コア部〔1〕の作成
樹脂粒子〔1〕 420質量部
イオン交換水 900質量部
着色剤微粒子分散液〔1〕 10質量部(固形分換算)
着色剤微粒子分散液〔2〕 5質量部(固形分換算)
着色剤微粒子分散液〔4〕 5質量部(固形分換算)
を反応容器に投入し撹拌した。反応容器内の温度を30℃に調整後、5mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8〜11に調整した。次いで、塩化マグネシウム6水和物50質量部をイオン交換水50質量部に溶解させた水溶液を撹拌の下で30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置後、昇温を開始し、この系を60分間かけて80℃まで昇温させて会合を行った。
次に、上記液を65℃にしてシェル用樹脂粒子〔1〕80質量部を添加し、さらに、塩化マグネシウム・6水和物50質量部をイオン交換水50質量部に溶解した水溶液を10分間かけて添加した後、70℃まで昇温させて1時間にわたり撹拌を行った。この様にして、コア部〔1〕の表面にシェル用樹脂粒子〔1〕を融着させた後、75℃で20分間熟成処理を行ってシェルを形成させた。
オレンジトナー粒子〔1〕100質量部に下記外添剤を添加して、「ヘンシェルミキサ」(三井三池鉱業社製)を用いて撹拌羽根の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分の条件で外添処理を行い、オレンジトナー〔1〕を作製した。
n−オクチルシラン処理した二酸化チタン(平均一次粒子径24nm)0.8質量部
作製したオレンジトナー〔1〕の体積基準におけるメディアン径は6.5μm、軟化点は、107℃であった。
オレンジトナー〔1〕の作製例の(2)オレンジトナー粒子の作製例において、
着色剤微粒子分散液〔1〕 8.8質量部(固形分換算)
着色剤微粒子分散液〔2〕 5.6質量部(固形分換算)
着色剤微粒子分散液〔4〕 5.6質量部(固形分換算)
に変更したことの他は同様にしてオレンジトナー〔2〕を作製した。
オレンジトナー〔1〕の作製例の「(2)オレンジトナー粒子の作製例」において、
着色剤微粒子分散液〔1〕 10.4質量部(固形分換算)
着色剤微粒子分散液〔2〕 4.8質量部(固形分換算)
着色剤微粒子分散液〔4〕 4.8質量部(固形分換算)
に変更したことの他は同様にしてオレンジトナー〔3〕を作製した。
オレンジトナー〔1〕の作製例の「(2)オレンジトナー粒子の作製例」において、着色剤微粒子分散液を表2の着色剤に相当する分散液に変更、分散液の添加量も変更したことの他は同様にしてオレンジトナー〔4〕、〔6〕を作製した。
(1)混合工程
下記材料を「ヘンシェルミキサ」(三井鉱山社製)により、撹拌羽根の周速を25m/秒に設定して5分間かけて混合して混合物を得た。
着色剤1(ピグメントオレンジ13) 4質量部
着色剤2(ピグメントイエロー74) 2質量部
着色剤3(ピグメントレッド81:4) 2質量部
離型剤(ペンタエリスリトールテトラステアレート) 6質量部
荷電制御剤(ジベンジル酸ホウ素) 1質量部
(2)混練工程
得られた混合物を二軸押出混練機により110℃に加熱しながら混練し、混練物を得、その後この混練物を冷却した。
(3)粉砕工程
得られた混練物を「ハンマーミル」(ホソカワミクロン社製)により粗粉砕した後、「ターボミルT−400型」(ターボ工業社製)により微粉砕した。
(4)分級工程
得られた微粉末を風力分級機により微粉分級を行うことにより、体積基準のメディアン径が6.5μmのオレンジトナー粒子を得た。
(5)外添剤添加工程
オレンジトナー粒子100質量部に、下記外添剤を添加して、「ヘンシェルミキサ」(三井三池鉱業社製)により外添処理を行い、「オレンジトナー〔5〕」を作製した。
n−オクチルシラン処理した二酸化チタン(平均一次粒子径24nm)0.8質量部
なお、ヘンシェルミキサによる外添処理は、撹拌羽根の周速35m/秒、処理温度35℃、処理時間15分の条件の下で行った。
オレンジトナー〔1〕の作製例の「(2)オレンジトナー粒子の作製例」において、着色剤微粒子分散液を表2の着色剤に相当する分散液に変更、分散液の添加量も変更したことの他は同様にしてオレンジトナー〔7〕〜〔13〕を作製した。
前記「オレンジトナー〔1〕〜〔13〕」に対して、シリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径50μmのフェライトキャリアを、トナー濃度が6質量%になるように混合し、二成分現像剤である「現像剤〔1〕〜〔13〕」を調製した。現像剤〔1〕〜〔6〕は本発明のオレンジトナーを使用したものであり、現像剤〔7〕〜〔13〕は比較用のオレンジトナーを使用したものである。
<耐光性>
出力チャートである10cm×10cmのオレンジベタ画像に「キセノンウェザーメーターXL75」(スガ試験機社製)を使用し、キセノンランプ7万ルクスの照射条件にて240時間照射を行い、照射前後でのグレーベタ画像の反射濃度を測定し、その色素残存率を求めた。色素残存率が70%以上を合格レベルとして評価を行った。
オレンジトナーのみにより「PODグロスコート紙(128g/m2)」(王子製紙社製)上にトナー付着量4g/m2のオレンジベタ画像を形成し、各々、L*、a*、b*を測定した。
式(1):彩度(C*)=〔(a*)2+(b*)2〕1/2
なお、L*、a*、b*は、分光光度計「Gretag Macbeth Spectrolino」(Gretag Macbeth社製)を用い、光源としてD65光源、反射測定アパチャーとしてφ4mmのものを用い、測定波長域380〜730nmを10nm間隔で、視野角を2°とし、基準合わせには専用白タイルを用いた条件において測定されるものである。
11Y、11Or、11M、11C、11G、11K 帯電手段
12Y、12Or、12M、12C、12G、12K 露光手段
13Y、13Or、13M、13C、13G、13K 現像手段
14Y、14Or、14M、14C、14G、14K 一次転写手段
141Y、141Or、141M、141C、141G、141K 一次転写ローラ
14S 二次転写手段
141S 二次転写ローラ
17 中間転写体
17a、17b、17c 支持ローラ
17d バックアップローラ
18 定着装置
181 加熱ローラ
182 加圧ローラ
20Y、20Or、20M、20C、20G、20K クリーニング手段
20S 中間転写体クリーニング手段
30Y、30Or、30M、30C、30G、30K トナー像形成ユニット
P 転写材
Claims (5)
- 少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有する静電荷像現像用トナーにおいて、該着色剤が、C.I.ピグメントオレンジ13とC.I.ピグメントイエロー74と下記一般式(1)で表される化合物または該化合物のレーキ物とを含有し、トナー100質量部中における該C.I.ピグメントオレンジ13の含有量をA質量部、該C.I.ピグメントイエロー74の含有量をB質量部、該一般式(1)で表されるローダミン顔料または該化合物のレーキ物の含有量をC質量部とした時に、A/Bが1.5以上2.5以下であり、A/Cが1.5以上2.5以下であることを特徴とする静電荷像現像用オレンジトナー。
- 前記A/Bが1.9以上2.1以下であり、前記A/Cが1.9以上2.1以下であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用オレンジトナー。
- 前記トナー100質量部中における前記C.I.ピグメントイエロー74の含有量をB質量部、前記一般式(1)で表されるローダミン顔料または該化合物のレーキ物の含有量をC質量部とした時に、B/Cが0.8以上1.2以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の静電荷像現像用オレンジトナー。
- 前記一般式(1)で表される化合物のレーキ物がC.I.ピグメントレッド81:4であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の静電荷像現像用オレンジトナー。
- 少なくともイエロートナー、マゼンタトナーおよびシアントナーに加えて、請求項1から請求項4の何れか1項に記載の静電荷像現像用オレンジトナーを用いたことを特徴とするフルカラー画像形成方法。
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