JP5703962B2 - 画像形成方法、画像形成装置 - Google Patents
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Description
『少なくとも、
感光体を露光して静電潜像を形成する工程と、
静電潜像が形成された前記感光体にトナーを供給して箔転写面を形成する工程と、
前記感光体に形成された箔転写面を基体に転写する工程と、
前記基体に転写された箔転写面を定着する工程と、
前記箔転写面が定着された基体に転写箔を供給する工程と、
前記転写箔を前記箔転写面に接触させた状態のもとで加熱して前記箔転写面に箔を転写する工程を有する画像形成方法であって、
前記箔転写面の形成に使用されるトナーは、120℃における貯蔵弾性率G′が1.0×103N/m2以上1.0×104N/m2以下であり、
前記箔転写面に箔を転写する工程は、
前記転写箔と前記箔転写面が加熱部材と加圧部材で形成されるニップ部を通過するときに箔転写面に箔を転写するものであり、
前記転写箔と前記箔転写面が前記ニップ部を通過する時間をtとすると、
0.6tから1.0tの間に前記転写箔と前記箔転写面へ最大圧力が付与され、かつ、
0.3tより前記最大圧力が付与されるまでの間、前記転写箔と前記箔転写面には加熱状態の下で圧力が付与されているものであることを特徴とする画像形成方法。』というものである。
『前記0.3tより前記最大圧力が付与されるまでの間に前記転写箔と前記箔転写面に付与されている圧力が、前記最大圧力の1/8以上1/3以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。』というものである。
『前記転写箔と前記箔転写面へ付与される最大圧力が200kPa以上450kPa以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成方法。』というものである。
『前記加熱部材が加熱ロールであり、前記加圧部材が少なくともベルト部材と前記ベルト部材を押圧する押圧部材を有するものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成方法。』というものである。
『前記箔転写面の形成に使用されるトナーに含有される結着樹脂は、
少なくとも、カルボキシ基を有するビニル系単量体を用いて形成される重合体を含有するものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成方法。』というものである。
『前記箔転写面の形成に使用されるトナーに含有される結着樹脂が、
少なくとも、メタクリル酸を用いて形成される重合体を含有するものであることを特徴とする請求項5に記載の画像形成方法。』というものである。
『前記箔転写面の形成に使用されるトナーは、
少なくとも、スチレン、n−ブチルアクリレート、メタクリル酸を用いて形成される共重合体樹脂を含有するものであることを特徴とする請求項6に記載の画像形成方法。』というものである。
『前記箔転写面の形成に使用されるトナーは、
少なくとも、複数回の重合反応を行う工程を経て樹脂微粒子を作製する工程と、
前記工程で作製した前記樹脂微粒子を水系媒体中で凝集、融着させる工程を経て作製されるものであることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の画像形成方法。』というものである。
『少なくとも、
露光手段による露光により静電潜像を形成する感光体と、
静電潜像が形成された前記感光体にトナーを供給して箔転写面を形成する箔転写面形成手段と、
前記感光体に形成された箔転写面を基体に転写する転写手段と、
前記基体に転写された箔転写面を定着する定着手段と、
前記定着手段により箔転写面が定着された基体に転写箔を供給する転写箔供給手段と、
前記転写箔供給手段により供給された転写箔を前記箔転写面に接触させ、前記箔転写面に前記転写箔が接触した状態の下で加熱を行って前記箔転写面へ箔を転写する箔転写手段を有する画像形成装置であって、
前記箔転写面形成手段より供給されるトナーは、120℃における貯蔵弾性率G′が1.0×103N/m2以上1.0×104N/m2以下であり、
前記箔転写手段は、少なくとも、
前記箔転写面と前記転写箔を接触させた状態で通過させるニップ部を形成する加熱部材と加圧部材を有するものであり、
前記加熱部材と前記加圧部材は、
前記転写箔と前記箔転写面が前記ニップ部を通過する時間をtとしたとき、
0.6tから1.0tの間に前記転写箔と前記箔転写面へ最大圧力を付与し、かつ、
0.3tより前記最大圧力を付与するまでの間に、前記転写箔と前記箔転写面へ加熱しながら圧力を付与するものであることを特徴とする画像形成装置。』というものである。
『前記0.3tより前記最大圧力を付与するまでの間に、前記転写箔と前記箔転写面へ付与する圧力が、前記最大圧力の1/8以上1/3以下であることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。』というものである。
『前記箔転写手段により、前記転写箔と前記箔転写面へ付与される最大圧力が200kPa以上450kPa以下であることを特徴とする請求項9または10に記載の画像形成装置。』というものである。
『前記箔転写手段は、
加熱部材として加熱ロールを有し、加圧部材として少なくともベルト部材と前記ベルト部材を押圧する押圧部材を有するものであることを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載の画像形成装置。』というものである。
『前記箔転写面の形成に使用されるトナーに含有される結着樹脂は、
少なくとも、カルボキシ基を有するビニル系単量体を用いて形成される重合体を含有するものであることを特徴とする請求項9〜12のいずれか1項に記載の画像形成装置。』というものである。
『前記箔転写面の形成に使用されるトナーに含有される結着樹脂が、
少なくとも、メタクリル酸を用いて形成される重合体を含有するものであることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。』というものである。
『前記箔転写面の形成に使用されるトナーは、
少なくとも、スチレン、n−ブチルアクリレート、メタクリル酸を用いて形成される共重合体樹脂を含有するものであることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。』というものである。
『前記箔転写面の形成に使用されるトナーは、
少なくとも、複数回の重合反応を行う工程を経て前記共重合体樹脂を含有する樹脂微粒子を作製する工程と、
前記工程で作製した前記樹脂微粒子を水系媒体中で凝集、融着させる工程を経て作製されるものであることを特徴とする請求項13〜15のいずれか1項に記載の画像形成装置。』というものである。
感光体を露光して静電潜像を形成する工程、
静電潜像が形成された上記感光体にトナーを供給して箔転写面を形成する工程、
上記感光体に形成された箔転写面を基体に転写する工程、
上記基体に転写された箔転写面を定着する工程、
上記箔転写面が定着された基体に転写箔を供給する工程、
上記転写箔を上記箔転写面に接触させた状態のもとで加熱して上記箔転写面に箔を転写する工程を有するものである。
G*=σ*/γ*
で表される。
γ=γ0cosωt
このとき、試料には、同じ角振動数の応力が生ずる。応力σは歪みγより位相がδだけ進むので、以下の様に表される。
ここで、オイラーの公式 exp(iωt)=cosωt+isinωtを用いて、これらの式を複素数で表示すると、正弦的歪みγ*は、γ*=γ0exp(iωt)、これにより生じた応力σ*は、σ*=σ0exp(i(ωt+δ))と表される。
G*=(σ0/γ0)expδ
=(σ0/γ0)(cosδ+isinδ)
ここで、複素弾性率G*を実数部と虚数部で表すと、すなわち、G*=G′+iG″とすると、
G′=(σ0/γ0)cosδ
G″=(σ0/γ0)sinδ
となる。これは、一周期の間に粘弾性体に貯えられる弾性エネルギーがG′に比例し、粘弾性体が熱として失うエネルギーがG″に比例することを意味するもので、このことから、実数部分であるG′を貯蔵弾性率、虚数部分であるG″を損失弾性率と呼んでいる。
(1)箔転写面形成用トナー0.5gを圧縮成型器に装填し、3tの荷重を30秒間加えることにより、直径1cmのペレットにする。
(2)ペレットを直径1cmのパラレルプレートに装填する。
(3)測定部温度を120℃、パラレルプレートギャップを3mmに設定する。この設定により、測定部は120℃に加熱され、ギャップが3mmになるまでペレットは圧縮される。その後、液体窒素で−20℃まで冷却する。
(4)測定部温度を液体窒素で−20℃に設定した後、周波数1.0Hzの正弦波振動を加えながら、測定部を毎分5℃の昇温速度で200℃まで昇温し、所定の温度における複素弾性率G*を測定する。ひずみ角は自動ひずみ制御にて行う。自動ひずみ制御は、測定データの読み込み開始後、約2〜4周期ごとに測定状態を確認し、そのときのトルクピーク(0からピークまでのトルク波形の値を平均したもの)によりひずみ角を調整するものである。
測定装置:MR−500ソリキッドメータ((株)レオロジ社製)
周波数 :1.0Hz
プレート径 :1.0cm(パラレルプレート)
ギャップ :3.0mm
ひずみ角 :自動ひずみ制御に設定
測定温度範囲:−20℃〜200℃
上記測定装置では、貯蔵弾性率G′はdyn/cm2の単位で測定され、1dyn/cm2=1×10−1N/m2に換算される。
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等
(2)メタクリル酸エステル誘導体系単量体
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−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等
(3)アクリル酸エステル誘導体系単量体
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等。
(4)オレフィン類
エチレン、プロピレン、イソブチレン等
(5)ビニルエステル類
プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等
(6)ビニルエーテル類
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等
(7)ビニルケトン類
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等
(8)N−ビニル化合物類
N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等
(9)その他
ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体等。
エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等。
(2)樹脂微粒子の凝集・融着工程(会合工程)
(3)熟成工程
(4)冷却工程
(5)洗浄工程
(6)乾燥工程
(7)外添剤処理工程
以下、各工程について説明する。
この工程は、箔転写面形成用トナーを構成する結着樹脂を形成する工程である。具体的には、たとえば、水系媒体中に、少なくとも、前述したビニル系の重合性単量体を添加、分散させておき、この状態でビニル系の重合性単量体を乳化重合により重合反応して、大きさが100nm程度の樹脂微粒子を形成するものである。
二段重合法は、たとえば、高分子量の樹脂で構成される中心部と低分子量の樹脂で構成される外層を有する樹脂微粒子の様に、2つの領域を有する樹脂微粒子を製造する方法である。二段重合法は、第一段重合と第二段重合という2回の重合反応を行って樹脂微粒子を形成するものである。
三段重合法は、たとえば、高分子量の樹脂で構成される中心部と、ワックス等のトナー構成材料を含有する樹脂で構成される中間層、低分子量の樹脂で構成される外層を有する樹脂微粒子の様に、3つの領域を有する樹脂微粒子を製造する方法である。三段重合法は、第一段重合、第二段重合、及び、第三段重合という3回の重合反応を行って樹脂微粒子を形成するものである。
この工程は、前述の工程で形成した樹脂微粒子を水系媒体中で凝集させて粒子を形成し、凝集により形成した粒子を加熱して融着させて粒子(外添処理する前のトナーの母体粒子)を作製する工程で、会合工程とも呼ばれるものである。すなわち、ビニル系の重合性単量体を前述した乳化重合法により重合して形成した樹脂微粒子を凝集、融着することによりトナーの母体粒子を作製する工程である。
この工程は、前述の凝集・融着工程に引き続いて反応系を加熱処理することにより樹脂粒子の形状を所望の平均円形度になるまで熟成する工程で形状制御工程とも呼ばれるものである。
この工程は、前記樹脂粒子の分散液を冷却処理(急冷処理)する工程である。冷却処理条件としては、1℃/分から20℃/分の冷却速度で冷却する。冷却処理方法は、特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法等により処理が可能である。
この工程は、上記工程で所定温度まで冷却された前記樹脂粒子分散液より樹脂粒子を固液分離する工程と、固液分離されてウェットのトナーケーキと呼ばれるケーキ状集合体となった樹脂粒子表面より界面活性剤や凝集剤等の付着物を除去する洗浄工程を有する。
この工程は、洗浄処理された前記樹脂粒子を乾燥処理する工程である。この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤ、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。
この工程は、乾燥処理を経て得られたトナーの母体粒子に外添剤や滑剤を添加する工程である。前記乾燥工程を経て得られた母体粒子は、そのまま箔転写面形成用のトナー粒子として使用することも可能であるが、外添剤の添加によりトナーの帯電性や流動性、クリーニング性をより向上させることができる。これら外添剤には、公知の無機微粒子や有機微粒子、脂肪族金属塩を使用することができ、その添加量はトナー全体に対して0.1〜10.0質量%、好ましくは0.5〜4.0質量%である。また、外添剤は種々のものを組み合わせて添加することができる。なお、外添剤を添加する際に使用する混合装置としては、たとえば、タービュラミキサ、ヘンシェルミキサ、ナウタミキサ、V型混合機、コーヒーミル等の公知の機械式の混合装置がある。
(1)アゾ系またはジアゾ系重合開始剤
2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等
(2)過酸化物系重合開始剤
ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、t−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジン等
また、乳化重合法で樹脂粒子を形成する場合は水溶性ラジカル重合開始剤が使用可能である。水溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸及びその塩、過酸化水素等がある。
(1)感光体を露光して静電潜像を形成する工程
(2)静電潜像が形成された感光体に箔転写面形成用のトナーを供給して箔転写面を形成する工程
(3)感光体上に形成された箔転写面を基体に転写する工程
(4)基体上に転写された箔転写面を加熱して定着する工程
(5)箔転写面を有する基体に少なくとも接着層を有する転写箔を供給する工程
(6)供給した転写箔の接着層を基体に接触させ、この状態の下で加熱して箔転写面上に箔を転写する工程
を有するものである。すなわち、本発明に係る画像形成方法は、先ず、感光体を露光して製品上に形成する箔転写面の形状の静電潜像を形成し、静電潜像が形成された感光体上に箔転写面形成用のトナーを供給して箔転写面を形成する。次に、感光体上に形成された箔転写面を基体に転写し、転写した箔転写面を加熱して定着を行い、基体上に箔転写面を形成する。そして、基体に転写箔を供給して箔転写面と転写箔を接触させ、この状態で加熱して箔転写面上へ箔を転写させるものである。
(1)ドラム状の感光体11(11H、11Y、11M、11C、11Bk)
(2)帯電極12(12H、12Y、12M、12C、12Bk)
(3)露光部30(30H、30Y、30M、30C、30Bk)
(4)箔転写面形成用トナー供給装置21H及び現像装置21(21Y、21M、21C、21Bk)
(5)クリーニング装置25(25H、25Y、25M、25C、25Bk)。
(1)二次転写ローラ13Aの個所で中間転写ベルト26上に形成された箔転写面Hを基体Pに転写させる。
(2)箔転写装置50を定着装置として使用し、基体Pを通過させて箔転写面Hを定着させる。
(3)転写箔供給部70で基体P上に転写箔Fを供給し、搬送路48を経由して箔転写装置50で箔を転写する。
(4)搬送路48経由で箔を転写した基体Pを中間転写ベルト26に搬送し、フルカラートナー画像を基体P上に転写させる。
(5)箔転写装置50を定着装置として使用し、基体Pを通過させてフルカラートナー画像を定着させる。
(6)基体Pは転写箔供給部70をそのまま通過させ、排紙ローラ47を介して装置外に排紙する。
前述した多段重合法による樹脂微粒子の作製工程と乳化会合法による凝集、融着工程を経て、120℃における貯蔵弾性率G′が異なる8種類の「箔転写面形成用トナーA〜I」を作製した。さらに、これら箔転写面形成用トナーを後述する手順で樹脂コートキャリアと混合して「箔転写面形成用現像剤A〜I」を作製した。
(1)「樹脂微粒子A2」の作製
下記に示す様に、三段階の重合反応を経て、すなわち多段重合法により「樹脂微粒子A3」を作製した。
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質量部とイオン交換水3000質量部を投入し、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら液温を80℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム(KPS)5質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、液温を75℃にして下記化合物を含有する単量体混合溶液を1時間かけて滴下した。すなわち、
スチレン 567質量部
n−ブチルアクリレート 165質量部
メタクリル酸 68質量部
上記単量体混合溶液を滴下後、液温75℃の下で2時間加熱、撹拌して重合反応を行うことにより、「樹脂微粒子A1」の分散液を作製した。なお、「樹脂微粒子A1」の重量平均分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフ法で測定したところ300,000であった。
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2質量部とイオン交換水1270質量部を投入し、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら液温を80℃に昇温させた。昇温後、前記「樹脂微粒子A1」分散液を固形分換算で40質量部と下記化合物を含有する混合溶液を添加して、循環経路を有する機械式分散機「CLEARMIX(エム・テクニック(株)製)」で1時間混合分散処理し、乳化粒子を含有する分散液を調製した。なお、混合溶液に含有される化合物は、以下のものである。すなわち、
スチレン 123質量部
n−ブチルアクリレート 45質量部
メタクリル酸 10質量部
アクリル酸 10質量部
n−オクチルメルカプタン 0.5質量部
パラフィンワックス「HNP−57」(日本精鑞社製) 82質量部
上記分散液に、過硫酸カリウム(KPS)5質量部をイオン交換水100質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、液温を80℃にして1時間加熱、撹拌して重合反応を行うことにより、「樹脂微粒子A2」の分散液を作製した。
上記「樹脂微粒子A2」の分散液中に、過硫酸カリウム(KPS)10質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加した後、80℃の温度条件下に、下記化合物を溶解させた混合溶液を1時間かけて滴下した。なお、混合溶液に含有される化合物は以下のものである。すなわち、
スチレン 390質量部
n−ブチルアクリレート 143質量部
メタクリル酸 37質量部
n−オクチルメルカプタン 13質量部
滴下終了後、液温80℃の下で2時間にわたり加熱、撹拌を行って重合反応を行った後、28℃まで冷却して「樹脂微粒子A3」の分散液を作製した。
(凝集・融着工程)
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に、
「樹脂微粒子A3」 450質量部(固形分換算)
イオン交換水 1100質量部
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 2質量部
を投入、撹拌した。反応容器内の温度を30℃に調整後、5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10に調整した。
作製した「トナー母体粒子A」100質量部に対して下記外添剤を以下の量添加し、ヘンシェルミキサ(三井三池鉱業社製)で外添処理を行うことにより「箔転写面形成用トナーA」を作製した。
1.0質量部
n−オクチルシラン処理した二酸化チタン(平均一次粒径20nm、疎水化度63)
0.3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。
(1)「箔転写面形成用トナーB」の作製
前記「箔転写面形成用トナーA」の作製で、「樹脂微粒子A1」を作製する第一段重合で使用したメタクリル酸68質量部をイタコン酸68質量部に変更した。また、「樹脂微粒子A2」を作製する第二段重合で使用したメタクリル酸とアクリル酸を、
イタコン酸 10質量部
メタクリル酸 5質量部
アクリル酸 5質量部
に変更した。その他は同じ手順を採り「箔転写面形成用トナーB」を作製した。作製した「箔転写面形成用トナーB」は、体積基準メディアン径が6.7μm、前記測定方法で120℃における貯蔵弾性率G′を測定すると5.4×103N/m2であった。
前記「箔転写面形成用トナーA」の作製で、「樹脂微粒子A1」を作製する第一段重合で使用したメタクリル酸68質量部を以下の化合物に変更した。すなわち、
イタコン酸 28質量部
アコニット酸 40質量部
また、「樹脂微粒子A2」を作製する第二段重合で使用したメタクリル酸とアクリル酸を、
イタコン酸 6質量部
アコニット酸 4質量部
メタクリル酸 5質量部
アクリル酸 5質量部
に変更した。その他は同じ手順を採り「箔転写面形成用トナーC」を作製した。作製した「箔転写面形成用トナーC」は、体積基準メディアン径が6.7μm、前記測定方法で120℃における貯蔵弾性率G′を測定すると6.3×103N/m2であった。
前記「箔転写面形成用トナーA」の作製で、「樹脂微粒子A1」を作製する第一段重合で使用したメタクリル酸68質量部を以下の化合物に変更した。すなわち、
フマル酸 34質量部
アコニット酸 34質量部
また、「樹脂微粒子A2」を作製する第二段重合で使用したメタクリル酸とアクリル酸を、
フマル酸 5質量部
アコニット酸 5質量部
メタクリル酸 5質量部
アクリル酸 5質量部
に変更した。その他は同じ手順を採り「箔転写面形成用トナーD」を作製した。作製した「箔転写面形成用トナーD」は、体積基準メディアン径が6.6μm、前記測定方法で120℃における貯蔵弾性率G′を測定すると6.1×103N/m2であった。
前記「箔転写面形成用トナーA」の作製で、「樹脂微粒子A2」を作製する第二段重合でn−オクチルメルカプタンの添加量を4.0質量部に変更した他は同じ手順で重合反応を行った。また、「樹脂微粒子A3」を作製する第三段重合で樹脂微粒子分散液中に添加する混合溶液を構成する化合物の添加量を、
スチレン 428質量部
n−ブチルアクリレート 131質量部
メタクリル酸 11質量部
n−オクチルメルカプタン 13質量部
に変更した。その他は同じ手順をとることにより「箔転写面形成用トナーE」を作製した。上記手順で作製した「箔転写面形成用トナーE」は、体積基準メディアン径が6.7μm、前記測定方法で120℃における貯蔵弾性率G′を測定すると1.0×103N/m2であった。
前記「箔転写面形成用トナーA」の作製で、「樹脂微粒子A2」を作製する第二段重合で「樹脂微粒子A1」分散液の添加量を固形分換算で200質量部に変更した。また、「樹脂微粒子A3」を作製する第三段重合で樹脂微粒子分散液中に添加する混合溶液を構成する化合物の添加量を、
スチレン 353質量部
n−ブチルアクリレート 148質量部
メタクリル酸 68質量部
n−オクチルメルカプタン 13質量部
に変更した。その他は同じ手順を採ることにより「箔転写面形成用トナーF」を作製した。上記手順で作製した「箔転写面形成用トナーF」は、体積基準メディアン径が6.6μm、前記測定方法により120℃における貯蔵弾性率G′を測定すると1.0×104N/m2であった。
前記「箔転写面形成用トナーA」の作製で、「樹脂微粒子A2」を作製する第二段重合でn−オクチルメルカプタンの添加量を5.0質量部に変更した。また、「樹脂微粒子A3」を作製する第三段重合で樹脂微粒子分散液中に添加する混合溶液を構成する単量体の添加量を、
スチレン 430質量部
n−ブチルアクリレート 131質量部
メタクリル酸 9質量部
n−オクチルメルカプタン 13質量部
に変更した。その他は同じ手順を採り「箔転写面形成用トナーG」を作製した。上記手順で作製した「箔転写面形成用トナーG」は、体積基準メディアン径が6.7μm、前記測定方法で120℃における貯蔵弾性率G′を測定すると5.5×102N/m2だった。
前記「箔転写面形成用トナーA」の作製で、「樹脂微粒子A2」を作製する第二段重合で「樹脂微粒子A1」分散液の添加量を固形分換算で200質量部に変更するとともにn−オクチルメルカプタンの添加量を0.2質量部に変更した。また、「樹脂微粒子A3」を作製する第三段重合で樹脂微粒子分散液中に添加する混合溶液を構成する単量体の添加量を、
スチレン 331質量部
n−ブチルアクリレート 154質量部
メタクリル酸 86質量部
n−オクチルメルカプタン 13質量部
に変更した。その他は同じ手順をとり「箔転写面形成用トナーH」を作製した。上記手順で作製した「箔転写面形成用トナーH」は、体積基準メディアン径が6.5μm、前記測定方法で120℃における貯蔵弾性率G′を測定したところ4.3×104N/m2であった。
前記「箔転写面形成用トナーA」の作製で、「樹脂微粒子A2」を作製する第二段重合でアクリル酸を使用せずメタクリル酸20質量部に変更した他は同じ手順をとることにより、「箔転写面形成用トナーI」を作製した。上記手順で作製した「箔転写面形成用トナーI」は、体積基準メディアン径が6.7μm、前記測定方法で120℃における貯蔵弾性率G′を測定したところ4.9×103N/m2であった。
前記「箔転写面形成用トナーA〜I」各々とアクリル樹脂を被覆した体積平均粒径40μmのフェライトキャリアをV型混合機により混合処理して、トナー濃度が6質量%の二成分現像剤の形態をとる「箔転写面形成用現像剤A〜I」を調製した。
図5の画像形成装置の構成を有する市販のデジタルカラー複合機「bizhub C353(コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)製)」に図1に示す箔転写装置50を搭載して評価を行った。転写箔と箔転写面への圧力付与は図2に示す各圧力パッド53a(53aa〜53ab)及び53b(53ba〜53bf)を組み合わせて設定した。すなわち、圧力パッド53aは転写箔と箔転写面へ最大圧力を付与し、圧力パッド53bは最大圧力付与前に転写箔と箔転写面へ圧力を付与するものである。各圧力パッドの圧力付与タイミングと付与圧力を表2に示す。
加熱ローラ;幅357mm、外径62mm、厚さ5mmのアルミニウム製基体上に厚さ1.5mmのシリコーンゴム層を配置したもの
加圧ベルト;幅357mm、厚さ50μmのポリイミド樹脂製基体上に厚さ10μmのシリコーンゴム層を配置したもの
ニップ幅;7.5mm
ニップ通過時間t;0.1sec
なお、加圧ベルトを構成するポリイミド樹脂基体は以下の手順で作製した。市販のポリイミド前駆体である「宇部興産(株)製のuワニスS(商品名)」をジメチルアセトアミド/ナフサ(9/1)に溶解させて得た粘度150Pa・sのポリイミド前駆体溶液をアルミニウム製芯体表面にダイスコートした。そして、前記ポリイミド前駆体溶液をコートした芯体を、温度250℃で25分間熱処理して、厚さ50μmのポリイミド樹脂基体を作製した。また、シリコーンゴム層は加熱ローラに用いたものと同じものを公知の方法で前記ポリイミド樹脂基体表面に厚さ10μmとなる様に形成した。
加熱ローラ、加圧ベルト、加圧ローラの内部に熱源(サーミスタ温度制御)を配置し、
加熱ローラ表面温度;160℃に設定
加圧ベルト、加圧ローラ表面温度;100℃に設定
(3)加圧条件
バネ荷重により可変で加圧部材(押圧部材53)より付与(980Nで最大圧力が390kPaとなる様に設定)
3.評価実験
3−1.評価条件
(1)「実施例1〜14」と「比較例1〜4」の設定
前記「箔転写面形成用現像剤A〜I」、評価に用いた箔転写装置、最大圧力を付与するタイミング圧力値を下記表3に示す様に組み合わせ、前記市販のデジタルカラー複合機に搭載した。ここで、トナーの貯蔵弾性率と最大圧力付与タイミング及び最大圧力付与前に行う圧力付与のいずれもが本発明で規定する範囲内にある現像剤と箔転写装置を組み合わせたものを「実施例1〜14」とし、本発明の構成を満たしていない組み合わせのものを「比較例1〜4」とした。なお、最大圧力付与前に付与する圧力のことを表3では予備圧力としている。
先ず、箔画像を形成する画像支持体Pは、市販のB4サイズの画像支持体「OKトップコート+(坪量157g/m2、紙厚131μm)(王子製紙(株)製)」を用いた。また、箔転写面形成用のトナー供給量を4g/m2に設定し、転写箔には図7の層構成を有する市販の転写箔「BL 2号金2.8((株)村田金箔製)」を使用した。
各実施例と各比較例1件について、100枚の連続プリントを行い、作成した100枚のプリント物より10枚のプリント物を任意に選択し、転写面上におけるバリ発生と転写箔の部分的欠落の有無の評価を行って、箔画像の仕上がりを評価した。また、形成した箔画像の接着強度の評価を行った。
選択した10枚のプリント物について、肉眼及び倍率10倍のルーペを用いてプリント物上の11個の文字の箔画像Sa〜Smと吹き出しの箔画像Snを目視観察し、以下のランクに区分し、各ランクのものが何枚あるか評価した。すなわち、
ランクA;肉眼観察とルーペ観察の両方で11個の文字と吹き出しの箔画像全てにバリ発生と部分的な欠落が認められなかった
ランクB;肉眼観察では11個の文字と吹き出しの箔画像全てにバリ発生や部分的欠落は認められず、ルーペ観察により僅かなバリ発生あるいは部分的欠落が認められたものが1から2文字あった
ランクC;肉眼観察では11個の文字と吹き出しの箔画像全てにバリ発生と部分的欠落が認められず、ルーペ観察により僅かなバリ発生あるいは部分的欠落が認められたものが3から5文字あった
ランクD;肉眼観察では11個の文字と吹き出しの箔画像全てにバリ発生と部分的欠落が認められず、ルーペ観察により僅かなバリ発生あるいは部分的欠落が認められたものが6個文字以上あった
ランクE;肉眼観察でバリ発生あるいは部分的欠落が認められるものが1文字以上った
上記ランクに基づいて以下の様に評価した。すなわち、
優秀;10枚全てがランクAとランクBのもの
良好;10枚中にランクCが1枚から3枚で残りはランクAとランクBのもの
合格;10枚中にランクCが4枚以上で残りはランクAとランクBのもの
不合格;10枚中にランクDとランクEが1枚でもあったもの。
選択した10枚のプリント物について、吹き出しの画像Snにテープを貼り付けた後、手でそのテープを剥がし、テープを剥がした箔画像の状態を肉眼及び倍率10倍のルーペで観察して以下の様に評価した。なお、テープは「スコッチメンディングテープ MP−18(住友スリーエム(株)製)」を使用した。
△;ルーペ観察で確認可能な剥離を起こしたものがあるが、肉眼では問題ないレベルと判断した
×;肉眼で剥離を確認できるものがあった
上記ランクに基づいて以下の様に評価した。すなわち、
優秀;10枚全てが○のもの
良好;10枚中に△が5枚以下で残りは○のもの
合格;10枚中に△が6枚から10枚で残りは○のもの
不合格;10枚中に×が1枚でもあるもの。
11(11H、11Y、11M、11C、11Bk) 感光体
12(12H、12Y、12M、12C、12Bk) 帯電ローラ、帯電極
13(13A、13H、13Y、13M、13C、13Bk) 転写ローラ
14 トナー供給ローラ
20H 箔転写面形成部
20Y、20M、20C、20Bk トナー画像形成部
21H 箔転写面形成用トナー供給装置
21Y、21M、21C、21Bk トナー供給装置(現像装置)
23 搬送ローラ
25(25H、25Y、25M、25C、25Bk) クリーニング装置
26 中間転写ベルト
30(30H、30Y、30M、30C、30Bk) 露光部
50 箔転写装置
51(R1) 加熱ロール
52(R2) シームレスベルト
53 押圧部材
53a、53b 圧力パッド
N ニップ部
60 画像読取部
70 転写箔供給部
71 転写箔供給ローラ
72 転写箔巻き取りローラ
73a、73b 箔転写ローラ
80 圧力分布測定システム
81 コンピュータ
82 センサコネクタ
83 センサシート
831 樹脂シート
832 電極(行電極、列電極)
833 導電性ペースト層
834 導電性インク層
F 転写箔
f0 支持体
f1 接着層
f2 箔層
f3 離型層
H 箔転写面
P 基体(画像支持体)
R1、R2 加熱加圧手段
Claims (16)
- 少なくとも、
感光体を露光して静電潜像を形成する工程と、
静電潜像が形成された前記感光体にトナーを供給して箔転写面を形成する工程と、
前記感光体に形成された箔転写面を基体に転写する工程と、
前記基体に転写された箔転写面を定着する工程と、
前記箔転写面が定着された基体に転写箔を供給する工程と、
前記転写箔を前記箔転写面に接触させた状態のもとで加熱して前記箔転写面に箔を転写する工程を有する画像形成方法であって、
前記箔転写面の形成に使用されるトナーは、120℃における貯蔵弾性率G′が1.0×103N/m2以上1.0×104N/m2以下であり、
前記箔転写面に箔を転写する工程は、
前記転写箔と前記箔転写面が加熱部材と加圧部材で形成されるニップ部を通過するときに箔転写面に箔を転写するものであり、
前記転写箔と前記箔転写面が前記ニップ部を通過する時間をtとすると、
0.6tから1.0tの間に前記転写箔と前記箔転写面へ最大圧力が付与され、かつ、
0.3tより前記最大圧力が付与されるまでの間、前記転写箔と前記箔転写面には加熱状態の下で圧力が付与されているものであることを特徴とする画像形成方法。 - 前記0.3tより前記最大圧力が付与されるまでの間に前記転写箔と前記箔転写面に付与されている圧力が、前記最大圧力の1/8以上1/3以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
- 前記転写箔と前記箔転写面へ付与される最大圧力が200kPa以上450kPa以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成方法。
- 前記加熱部材が加熱ロールであり、前記加圧部材が少なくともベルト部材と前記ベルト部材を押圧する押圧部材を有するものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記箔転写面の形成に使用されるトナーに含有される結着樹脂は、
少なくとも、カルボキシ基を有するビニル系単量体を用いて形成される重合体を含有するものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成方法。 - 前記箔転写面の形成に使用されるトナーに含有される結着樹脂が、
少なくとも、メタクリル酸を用いて形成される重合体を含有するものであることを特徴とする請求項5に記載の画像形成方法。 - 前記箔転写面の形成に使用されるトナーは、
少なくとも、スチレン、n−ブチルアクリレート、メタクリル酸を用いて形成される共重合体樹脂を含有するものであることを特徴とする請求項6に記載の画像形成方法。 - 前記箔転写面の形成に使用されるトナーは、
少なくとも、複数回の重合反応を行う工程を経て樹脂微粒子を作製する工程と、
前記工程で作製した前記樹脂微粒子を水系媒体中で凝集、融着させる工程を経て作製されるものであることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の画像形成方法。 - 少なくとも、
露光手段による露光により静電潜像を形成する感光体と、
静電潜像が形成された前記感光体にトナーを供給して箔転写面を形成する箔転写面形成手段と、
前記感光体に形成された箔転写面を基体に転写する転写手段と、
前記基体に転写された箔転写面を定着する定着手段と、
前記定着手段により箔転写面が定着された基体に転写箔を供給する転写箔供給手段と、
前記転写箔供給手段により供給された転写箔を前記箔転写面に接触させ、前記箔転写面に前記転写箔が接触した状態の下で加熱を行って前記箔転写面へ箔を転写する箔転写手段を有する画像形成装置であって、
前記箔転写面形成手段より供給されるトナーは、120℃における貯蔵弾性率G′が1.0×103N/m2以上1.0×104N/m2以下であり、
前記箔転写手段は、少なくとも、
前記箔転写面と前記転写箔を接触させた状態で通過させるニップ部を形成する加熱部材と加圧部材を有するものであり、
前記加熱部材と前記加圧部材は、
前記転写箔と前記箔転写面が前記ニップ部を通過する時間をtとしたとき、
0.6tから1.0tの間に前記転写箔と前記箔転写面へ最大圧力を付与し、かつ、
0.3tより前記最大圧力を付与するまでの間に、前記転写箔と前記箔転写面へ加熱しながら圧力を付与するものであることを特徴とする画像形成装置。 - 前記0.3tより前記最大圧力を付与するまでの間に、前記転写箔と前記箔転写面へ付与する圧力が、前記最大圧力の1/8以上1/3以下であることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記箔転写手段により、前記転写箔と前記箔転写面へ付与される最大圧力が200kPa以上450kPa以下であることを特徴とする請求項9または10に記載の画像形成装置。
- 前記箔転写手段は、
加熱部材として加熱ロールを有し、加圧部材として少なくともベルト部材と前記ベルト部材を押圧する押圧部材を有するものであることを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記箔転写面の形成に使用されるトナーに含有される結着樹脂は、
少なくとも、カルボキシ基を有するビニル系単量体を用いて形成される重合体を含有するものであることを特徴とする請求項9〜12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記箔転写面の形成に使用されるトナーに含有される結着樹脂が、
少なくとも、メタクリル酸を用いて形成される重合体を含有するものであることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。 - 前記箔転写面の形成に使用されるトナーは、
少なくとも、スチレン、n−ブチルアクリレート、メタクリル酸を用いて形成される共重合体樹脂を含有するものであることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。 - 前記箔転写面の形成に使用されるトナーは、
少なくとも、複数回の重合反応を行う工程を経て前記共重合体樹脂を含有する樹脂微粒子を作製する工程と、
前記工程で作製した前記樹脂微粒子を水系媒体中で凝集、融着させる工程を経て作製されるものであることを特徴とする請求項13〜15のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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