JP5892095B2 - 光輝性トナー、現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
即ち、請求項1に係る発明は、
コールターカウンター法により測定された、体積平均粒子径が1μm以上15μm以下であり、最大粒子径が30μm以上50μm以下であり、粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合が体積基準で5%以上20%以下である光輝性顔料を含む光輝性トナーである。
請求項1に記載の光輝性トナーを少なくとも含む現像剤である。
請求項1に記載の光輝性トナーを収容するトナーカートリッジである。
請求項1に記載の光輝性トナーを収容すると共に、前記光輝性トナーを保持して搬送するトナー保持体を備えるプロセスカートリッジである。
像保持体と、
前記像保持体表面を帯電する帯電装置と、
前記像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記静電潜像を請求項1に記載の光輝性トナーによりトナー像として現像する現像装置と、
前記像保持体表面に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、
を有する画像形成装置である。
像保持体表面を帯電する帯電工程と、
前記像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、
前記静電潜像を請求項1に記載の光輝性トナーによりトナー像として現像する現像工程と、
前記像保持体表面に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写工程と、
を有する画像形成方法である。
前記記録媒体における前記トナー像の転写される側の面のJIS P8119:1998に基づき測定された平滑度が、20秒以上20000秒以下である請求項6に記載の画像形成方法である。
請求項2に係る発明によれば、特定の光輝性顔料を含まない場合に比較して、光輝性及び画像強度に優れる光輝性画像が形成される現像剤が提供される。
請求項3に係る発明によれば、特定の光輝性顔料を含まない場合に比較して、光輝性及び画像強度に優れる光輝性画像が形成される光輝性トナーを収容したトナーカートリッジが提供される。
請求項4に係る発明によれば、特定の光輝性顔料を含まない場合に比較して、光輝性及び画像強度に優れる光輝性画像が形成される光輝性トナーを収容するプロセスカートリッジが提供される。
請求項5に係る発明によれば、特定の光輝性顔料を含まない場合に比較して、光輝性及び画像強度に優れる光輝性画像が形成される光輝性トナーを用いた画像形成装置が提供される。
請求項6に係る発明によれば、特定の光輝性顔料を含まない場合に比較して、光輝性及び画像強度に優れる光輝性画像が形成される光輝性トナーを用いた画像形成方法が提供される。
請求項7に係る発明によれば、記録媒体におけるトナー像の転写される側の面のJIS P8119:1998に基づき測定された平滑度が、20秒以上20000秒以下の範囲内であっても、光輝性及び画像強度に優れる光輝性画像が形成される。
本実施形態の光輝性トナー(以下、本実施形態のトナーと称することがある)は、コールターカウンター法により測定された、体積平均粒子径が1μm以上15μm以下であり、最大粒子径が30μm以上50μm以下であり、粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合が体積基準で5%以上20%以下である光輝性顔料を含むものである。
図1(A)と図1(B)とを対比すると、粒子径の相対的に大きな光輝性顔料12は、粒子径の相対的に小さな光輝性顔料14に比較して、用紙10の表面の凹凸の影響を受けにくく、光輝性顔料12が用紙10の表面の凹凸に追従しにくい。その結果、光輝性顔料12を含むトナー像16は光の乱反射を生じさせにくくなり、トナー像16は光輝性に優れた画像となる。
一方、粒子径の相対的に小さな光輝性顔料14は、粒子径の相対的に大きな光輝性顔料12に比較して、用紙10の表面の凹凸の影響を受けやすく、光輝性顔料14が用紙10の表面の凹凸に追従しやすい。その結果、光輝性顔料14を含むトナー像18は光の乱反射を生じさせやすくなり、トナー像18は光輝性に劣る画像となる。
一方、光輝性顔料の粒子径が大きすぎると光輝性顔料がトナー像の表面からはみ出しやすくなるため、光輝性顔料が結着樹脂で被覆されない箇所が生じ、当該箇所の強度が低下する場合がある。そのため、光輝性の向上を目的として光輝性顔料の粒径を大きくするのに自ずと限界が生ずる。また、光輝性顔料の粒径が大きくなるにつれて当該光輝性顔料を含むトナーの粒径も大きくなることがあり、トナーの粒径が大きすぎるとトナーの使いこなしが困難となる場合があり、トナーの使いこなしの観点からも光輝性顔料の粒径の上限に限界が生ずる。
本発明者等は、鋭意検討の結果、特定の粒径の光輝性顔料を用いることにより、光輝性及び画像強度に優れる光輝性画像が形成される光輝性トナーを得られることを見出し、本発明を完成させた。
本実施形態のトナーは、普通紙やラフ紙のように表面の平滑性に劣る用紙を用いた場合に、特に有効である。
富士ゼロックス(株)社製のApeosPort−II4300の改造器(装置)を用いて、高温高湿度環境下(30℃/85%RH)と、低温低湿度環境下(10℃、15%RH)の各々の環境下において、ベタ画像を記録媒体(富士ゼロックス製 P紙)に連続して10万枚書き込む書込試験を行った。そして、10万枚目の書き込み試験後、記録紙(OKトップコート+紙、王子製紙(株)社製)上に、定着温度180℃、定着圧力4.0kg/cm2にて、トナー載り量が4.5g/cm2の5cm×5cmのベタ画像を形成した。このベタ画像を三次元分光変角色差計DDS5000分光測色計3次元ゴニオフォトメータ(日本電色工業株式会社社製)にて、ベタ画像の表面の垂直方向に対して−45°傾けた方向から光線を照射し、ベタ画像の表面の垂直方向で受光して求めた明度指数L*45°と、ベタ画像の表面の垂直方向に対して30°傾けた方向で受光して求めた明度指数L*15°と、ベタ画像の表面の垂直方向に対して−65°傾けた方向で受光して求めた明度指数L*110°とを測定する。そして、次式に、各明度指数を代入して、フロップインデックス値(Flop Index値;FI)を測定した。
◎:フロップインデックス値が12.5以上
○:フロップインデックス値が10.0以上12.5未満
△:フロップインデックス値が5.0以上10.0未満、実使用可能レベル
×:フロップインデックス値が0以上5.0未満
一方、フロップインデックス値が50を超えると、反射光を視認し得る視野角が狭くなり過ぎ、正反射光成分が大きいために見る角度によって黒っぽく見えてしまう場合がある。また、フロップインデックス値が50を超えるトナーは、製造も困難である。
本実施形態のトナーは、前述のフロップインデックス値を満たす観点から下記(1)乃至(2)の要件を満たすことが望ましい。
(1)トナーの平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが長い
(2)トナーの厚さ方向への断面を観察した場合に、トナーの該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数が、観察される全顔料粒子のうち60%以上である
図2に示すトナー2は、厚さLよりも円相当径が長い扁平状のトナーであり、鱗片状の顔料粒子4(光輝性顔料に相当)を含有している。
そのため、このトナー中に含有される鱗片状の顔料粒子のうち上記(2)に示される「トナーの該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲にある」との要件を満たす顔料粒子は、面積が最大となる面側が記録媒体表面と相対するよう並ぶと考えられる。こうして形成された画像に対し光を照射した場合には、入射光に対して乱反射する顔料粒子の割合が抑制されるため、前述のフロップインデックス値の範囲が達成されるものと考えられる。また、入射光に対して乱反射する顔料粒子の割合が抑制されると、見る角度により反射光強度が大きく変化するため、より理想的な光輝性が得られる。
本実施形態においては、コールターカウンター法(電気的検知帯法)により測定された、体積平均粒子径が1μm以上15μm以下であり、最大粒子径が30μm以上50μm以下であり、粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合が5%以上20%以下である光輝性顔料が用いられる。
光輝性顔料の体積平均粒子径が1μm未満であると、光輝性が低下する問題を生ずることがある。一方、光輝性顔料の体積平均粒子径が15μmを超えると、転写不良等の問題を生ずることがある。光輝性顔料の体積平均粒子径は、3μm以上12μm以下が好ましく、5μm以上10μm以下が更に好ましい。
光輝性顔料の最大粒子径が30μm未満であると、トナー像の光輝性が低下することがある。一方、光輝性顔料の最大粒子径が50μmを超えると、トナー像の光輝性は向上するものの、画像強度の悪化する場合がある。光輝性顔料の最大粒子径は、20μm以上45μm以下が好ましく、30μm以上40μm以下が更に好ましい。
光輝性顔料における粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合が5%未満であると、トナー像の光輝性が低下することがある。一方、光輝性顔料における粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合が20%を超えると、画像強度の悪化する場合がある。光輝性顔料における粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合は、7.5%以上17.5%以下が好ましく、10%以上15%以下が更に好ましい。
測定する試料を界面活性剤等を用いてイオン交換水に濡らし、必要に応じて超音波分散機等で分散処理を行った水溶液を、電解液(アイソトンII−PC)にて希釈処理して分散液を調整した。
また、本実施形態においては、上述のようにして調製された分散液を用いて下記条件により粒子径が測定される。
マルチサイザーII(コールター社製)にてアパチャーチューブ 100μmを用いて測定した。
また、本実施形態において、「粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合が体積基準で5%以上20%以下である」とは、光輝性顔料の体積基準での粒度分布における粒子径が20μm以上の粒子の積算分布(フルイ上)が5%以上20%以下であることを意味する。
本実施形態に用いられる結着樹脂としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のエチレン系樹脂;ポリスチレン、α−ポリメチルスチレン等のスチレン系樹脂;ポリメチルメタアクリレート、ポリアクリロニトリル等の(メタ)アクリル系樹脂;ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂およびこれらの共重合樹脂等が挙げられる。これらの中でも、定着画像の表面の平滑性が高く、さらなる光輝性が実現されるポリエステル樹脂を用いることが望ましい。
以下においては、特に望ましく用いられるポリエステル樹脂について説明する。
前記多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類;無水マレイン酸、フマール酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類が挙げられ、これらの多価カルボン酸が1種または2種以上用いられる。
これら多価カルボン酸の中でも、芳香族カルボン酸を用いることが望ましく、また良好なる定着性を確保するため、架橋構造又は分岐構造をとるためにジカルボン酸とともに3価以上のカルボン酸(トリメリット酸やその酸無水物等)を併用することが望ましい。
これら多価アルコールの中でも、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が望ましく、このうち芳香族ジオールがより望ましい。また、より良好なる定着性を確保するため、架橋構造又は分岐構造をとるためにジオールとともに3価以上の多価アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール)を併用してもよい。
ポリエステル樹脂の製造方法としては、特に制限はなく、酸成分とアルコール成分とを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造される。例えば、直接重縮合、エステル交換法等を、モノマーの種類によって使い分けて製造する。前記酸成分とアルコール成分とを反応させる際のモル比(酸成分/アルコール成分)としては、反応条件等によっても異なるため、一概には言えないが、高分子量化するためには通常1/1程度が望ましい。
本実施形態において用いられる離型剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のパラフィンワックス;シリコーン樹脂;ロジン類;ライスワックス;カルナバワックス;等が挙げられる。これらの離型剤の融解温度は、50℃以上100℃以下が望ましく、60℃以上95℃以下がより望ましい。
トナー中の離型剤の含有量は、0.5質量%以上15質量%以下が望ましく、1.0質量%以上12質量%以下がより望ましい。
本実施形態においては、上記した成分以外にも、更に必要に応じて内添剤、帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、有機粒子等の種々の成分を用いてもよい。
・平均最大厚さCおよび平均円相当径D
前記(1)に示すとおり、本実施形態のトナーは、その平均最大厚さCよりも平均円相当径Dが長いことが望ましい。尚、平均最大厚さCと平均円相当径Dの比(C/D)が0.001以上0.500以下の範囲にあることがより望ましく、0.010以上0.200以下の範囲が更に望ましく、0.050以上0.100以下の範囲が特に望ましい。
比(C/D)が0.001以上であることにより、トナーの強度が確保され、画像形成の際における応力による破断が抑制され、顔料が露出することによる帯電の低下、その結果発生するカブリが抑制される。一方0.500以下であることにより、優れた光輝性が得られる。
トナーを平滑面にのせ、振動を掛けてムラのないように分散する。1000個のトナーについて、カラーレーザ顕微鏡「VK−9700」(キーエンス社製)により1000倍に拡大して最大の厚さCと上から見た面の円相当径Dを測定し、それらの算術平均値を求めることにより算出する。
前記(2)に示すとおり、トナーの厚さ方向への断面を観察した場合に、トナーの該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数が、観察される全顔料粒子のうち60%以上であることが望ましい。更には、上記数が70%以上95%以上であることがより望ましく、80%以上90%以下であることが特に望ましい。
上記の数が60%以上であることにより優れた光輝性が得られる。
トナーをビスフェノールA型液状エポキシ樹脂と硬化剤を用いて包埋したのち、切削用サンプルを作製する。次にダイヤモンドナイフを用いた切削機(本実施形態においては、LEICAウルトラミクロトーム(日立テクノロジーズ社製)を使用)を用いて−100℃の下、切削サンプルを切削し、観察用サンプルを作製する。この観察サンプルを透過型電子顕微鏡(TEM)により倍率5000倍前後でトナー粒子の断面を観察する。観察された1000個のトナーについて、トナーの断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数を、画像解析ソフトを用いて数えその割合を計算する。
本実施形態のトナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して外添剤を添加することで作製してもよい。
トナー粒子の製造方法は特に限定されず、公知である混練・粉砕製法等の乾式法や、乳化凝集法や懸濁重合法等の湿式法等によって作製される。
混練・粉砕製法は、着色剤を始めとする各材料を混合した後、ニーダー、押し出し機などを用いて上記材料を溶融混練して、得られた溶融混錬物を粗粉砕した後、ジェットミル等で粉砕し、風力分級機により、目的とする粒子径のトナー粒子を得る方法である。
これらの方法の中でも、トナー粒子の形状やトナー粒子の粒子径を制御しやすく、コアシェル構造などトナー粒子構造の制御範囲も広い乳化凝集法が望ましい。以下、乳化凝集法によるトナー粒子の製造方法について詳しく説明する。
樹脂粒子分散液の作製は一般的な重合法による樹脂粒子分散液作製、例えば乳化重合法や懸濁重合法、分散重合法などを用いる他にも、水系媒体と結着樹脂とを混合した溶液に、分散機により剪断力を与えることにより乳化して行ってもよい。その際、加熱して樹脂成分の粘性を下げて粒子を形成してもよい。また分散した樹脂粒子の安定化のため、分散剤を使用してもよい。さらに、樹脂が油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解するものであれば、該樹脂をそれらの溶剤に解かして水中に分散剤や高分子電解質と共に粒子分散し、その後加熱又は減圧して溶剤を蒸散することにより、樹脂粒子分散液が作製される。
また、乳化工程に使用される分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン性界面活性剤、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤等の界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の無機塩;等が挙げられる。
体積平均粒子径が100nm以上では、使用される結着樹脂の特性にも影響されるが、一般的に離型剤成分がトナー中に取り込まれやすくなる。また、500nm以下の場合には、トナー中の離型剤の分散状態が良好となる。
また、光輝性顔料と結着樹脂とを溶剤に分散・溶解して混合し、転相乳化やせん断乳化により水中へ分散することにより、結着樹脂で被覆された光輝性顔料の分散液を調製してもよい。
凝集工程においては、樹脂粒子の分散液、着色剤分散液、離型剤分散液等を混合して混合液とし、樹脂粒子のガラス転移温度以下の温度で加熱して凝集させ、凝集粒子を形成する。凝集粒子の形成は、攪拌下、混合液のpHを酸性にすることによってなされる場合が多い。前記撹拌条件により比(C/D)を好ましい範囲にすることが可能となる。より具体的には凝集粒子を形成する段階で撹拌を高速に、かつ加熱することによって比(C/D)を小さくすることができ、撹拌をより低速に、かつより低温で加熱することによって比(C/D)を大きくすることができる。なおpHとしては、2以上7以下の範囲が望ましく、この際、凝集剤を使用することも有効である。
また、凝集工程において、離型剤分散液は、樹脂粒子分散液等の各種分散液とともに一度に添加・混合してもよいし、複数回に分割して添加しても良い。
本実施形態においては、アルミニウムを含む4価の無機金属塩の重合体を用いることが、狭い粒度分布を得るためには望ましい。
融合工程においては、前記凝集工程に準じた攪拌条件下で、凝集粒子の懸濁液のpHを3以上9以下の範囲に上昇させることにより凝集の進行を止め、前記樹脂のガラス転移温度以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。また、前記樹脂で被覆した場合には、該樹脂も融合しコア凝集粒子を被覆する。前記加熱の時間としては、融合がされる程度行えばよく、0.5時間以上10時間以下程度行えばよい。
融合して得た融合粒子は、ろ過などの固液分離工程や、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経てトナー粒子とされる。
更に必要に応じ、超音波篩分機、振動篩分機、風力篩分機などを使って、トナーの粗大粒子を外添後取り除いてもよい。
滑剤としては、例えば、エチレンビスステアリル酸アミド、オレイン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩等が挙げられる。
研磨剤としては、例えば、前述のシリカ、アルミナ、酸化セリウムなどが挙げられる。
本実施形態のトナーは、そのまま一成分現像剤として用いてもよく、またキャリアと混合して二成分現像剤として用いてもよい。
本実施形態の画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体表面を帯電する帯電装置と、前記像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、前記静電潜像を本実施形態のトナーによりトナー像として現像する現像装置と、前記像保持体表面に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、有する。
本実施形態の画像形成装置により、像保持体表面を帯電する帯電工程と、前記像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像を本実施形態のトナーによりトナー像として現像する現像工程と、前記像保持体表面に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写工程と、を有する本実施形態の画像形成方法が実施される。
同図において、本実施形態の画像形成装置は、定められた方向に回転する像保持体としての感光体ドラム20を有し、この感光体ドラム20の周囲には、感光体ドラム20を帯電する帯電装置21と、この感光体ドラム20上に静電潜像Zを形成する潜像形成装置としての例えば露光装置22と、感光体ドラム20上に形成された静電潜像Zを可視像化する現像装置30と、感光体ドラム20上で可視像化されたトナー像を記録媒体である記録紙28に転写する転写装置24と、感光体ドラム20上の残留トナーを清掃するクリーニング装置25とを順次配設したものである。
ここで、電荷注入ロール34の回転方向については選定して差し支えないが、トナーの供給性および電荷注入特性を考慮すると、電荷注入ロール34としては、現像ロール33との対向部にて同方向で且つ周速差(例えば1.5倍以上)をもって回転し、電荷注入ロール34と現像ロール33とに挟まれる領域にトナー40を挟み、摺擦しながら電荷を注入する態様が望ましい。
作像プロセスが開始されると、先ず、感光体ドラム20表面が帯電装置21により帯電され、露光装置22が帯電された感光体ドラム20上に静電潜像Zを書き込み、現像装置30が前記静電潜像Zをトナー像として可視像化する。しかる後、感光体ドラム20上のトナー像は転写部位へと搬送され、転写装置24が記録媒体である記録紙28に感光体ドラム20上のトナー像を静電的に転写する。尚、感光体ドラム20上の残留トナーはクリーニング装置25にて清掃される。この後、不図示の定着装置によって記録紙28上のトナー像が定着され、画像が得られる。
図4は、本実施形態のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。本実施形態のプロセスカートリッジは、前述の本実施形態のトナーを収容すると共に、該トナーを保持して搬送するトナー保持体を備えることを特徴としている。
アルミニウム顔料(旭化成ケミカルズ(株)製、TR−5060):100部をイソプロピルアルコール(関東化学(株)製):400部で分散し、131濾紙(アドバンテック製)にて固液分離を行う作業を5回繰り返して、乾燥させて7.5μmのアルミニウム顔料Aを得た。
次に、アルミニウム顔料(昭和アルミパウダー(株)製、574EA):100部をイソプロピルアルコール(関東化学(株)製):400部で分散し、131濾紙(アドバンテック製)にて固液分離を行う作業を5回繰り返して、乾燥させた後、エルボージェット分級機(株式会社マツボー、EJ−L3)にて微粉のカットポイントを粒径25μm、粗粉のカットポイントを粒径40μmにして分級操作を行い、粗粉を回収した結果、体積平均粒子径44μmのアルミニウム顔料Bを得た。
アルミニウム顔料Aを95%、アルミニウム顔料Bを5%の比率で混合し、体積平均粒子径が9.3μm、最大粒子径が50μm、20μm以上の粒子が5%の光輝性顔料1を調製した。
アルミニウム顔料(昭和アルミパウダー(株)製、574EA):100部をイソプロピルアルコール(関東化学(株)製):400部で分散し、131濾紙(アドバンテック製)にて固液分離を行う作業を5回繰り返して、乾燥させた後、エルボージェット分級機(株式会社マツボー、EJ−L3)にて微粉のカットポイントを粒径25μm、粗粉のカットポイントを粒径40μmにして分級操作を行い、中粉を回収した結果、体積平均粒子径29μmのアルミニウム顔料Cを得た。
アルミニウム顔料Aを96%、アルミニウム顔料Cを4%の比率で混合し、光輝性顔料2を調製した。
また、上述のようにして、光輝性顔料2の体積平均粒子径、最大粒子径及び粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合を求めた。
アルミニウム顔料Aを90%、アルミニウム顔料Cを10%の比率で混合し、光輝性顔料3を調製した。
また、上述のようにして、光輝性顔料3の体積平均粒子径、最大粒子径及び粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合を求めた。
アルミニウム顔料Aを80%、アルミニウム顔料Bを20%の比率で混合し、光輝性顔料4を調製した。
また、上述のようにして、光輝性顔料4の体積平均粒子径、最大粒子径及び粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合を求めた。
アルミニウム顔料(昭和アルミパウダー(株)製、574EA):100部をイソプロピルアルコール(関東化学(株)製):400部で分散し、131濾紙(アドバンテック製)にて固液分離を行う作業を5回繰り返して、乾燥させた後、エルボージェット分級機(株式会社マツボー、EJ−L3)にて微粉のカットポイントを粒径25μm、粗粉のカットポイントを粒径30μmにして分級操作を行い、中粉を回収した結果、体積平均粒子径26μmのアルミニウム顔料Dを得た。
アルミニウム顔料Aを80%、アルミニウム顔料Dを20%の比率で混合し、光輝性顔料5を調製した。
また、上述のようにして、光輝性顔料5の体積平均粒子径、最大粒子径及び粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合を求めた。
アルミニウム顔料Aを97%、アルミニウム顔料Bを3%の比率で混合し、光輝性顔料6を調製した。
また、上述のようにして、光輝性顔料6の体積平均粒子径、最大粒子径及び粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合を求めた。
アルミニウム顔料Aを98%、アルミニウム顔料Cを2%の比率で混合し、光輝性顔料7を調製した。
また、上述のようにして、光輝性顔料7の体積平均粒子径、最大粒子径及び粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合を求めた。
アルミニウム顔料(昭和アルミパウダー(株)製、574EA):100部をイソプロピルアルコール(関東化学(株)製):400部で分散し、131濾紙(アドバンテック製)にて固液分離を行う作業を5回繰り返して、乾燥させた後、エルボージェット分級機(株式会社マツボー、EJ−L3)にて微粉のカットポイントを粒径35μm、粗粉のカットポイントを粒径50μmにして分級操作を行い、粗粉を回収した結果、体積平均粒子径49μmのアルミニウム顔料Eを得た。
アルミニウム顔料Aを95%、アルミニウム顔料Eを5%の比率で混合し、光輝性顔料8を調製した。
また、上述のようにして、光輝性顔料8の体積平均粒子径、最大粒子径及び粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合を求めた。
アルミニウム顔料(昭和アルミパウダー(株)製、574EA):100部をイソプロピルアルコール(関東化学(株)製):400部で分散し、131濾紙(アドバンテック製)にて固液分離を行う作業を5回繰り返して、乾燥させた後、エルボージェット分級機(株式会社マツボー、EJ−L3)にて微粉のカットポイントを粒径15μm、粗粉のカットポイントを粒径25μmにして分級操作を行い、中粉を回収した結果、体積平均粒子径19μmのアルミニウム顔料Fを得た。
アルミニウム顔料Aを92%、アルミニウム顔料Fを8%の比率で混合し、光輝性顔料9を調製した。
また、上述のようにして、光輝性顔料9の体積平均粒子径、最大粒子径及び粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合を求めた。
アルミニウム顔料Aを80%、アルミニウム顔料Eを20%の比率で混合し、光輝性顔料10を調製した。
また、上述のようにして、光輝性顔料10の体積平均粒子径、最大粒子径及び粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合を求めた。
アルミニウム顔料Aを60%、アルミニウム顔料Fを40%の比率で混合し、光輝性顔料11を調製した。
また、上述のようにして、光輝性顔料11の体積平均粒子径、最大粒子径及び粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合を求めた。
アルミニウム顔料Aを75%、アルミニウム顔料Bを25%の比率で混合し、光輝性顔料12を調製した。
また、上述のようにして、光輝性顔料12の体積平均粒子径、最大粒子径及び粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合を求めた。
アルミニウム顔料Aを75%、アルミニウム顔料Dを25%の比率で混合し、光輝性顔料13を調製した。
また、上述のようにして、光輝性顔料13の体積平均粒子径、最大粒子径及び粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合を求めた。
・光輝性顔料1:100部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンR):1.5部
・イオン交換水:900部
上記成分を混合し、乳化分散機キャビトロン(太平洋機工(株)製、CR1010)を用いて1時間分散して、光輝性顔料1を分散させてなる光輝性顔料粒子分散液1(固形分濃度:10%)を調製した。
・アジピン酸ジメチル:74部
・テレフタル酸ジメチル:192部
・ビスフェノールAエチレンオキシド付加物:216部
・エチレングリコール:38部
・テトラブトキシチタネート(触媒):0.037部、
上記成分を加熱乾燥した二口フラスコに入れ、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち攪拌しながら昇温した後、160℃で7時間共縮重合反応させ、その後、10Torrまで徐々に減圧しながら220℃まで昇温し4時間保持した。一旦常圧に戻し、無水トリメリット酸9部を加え、再度10Torrまで徐々に減圧し220℃で1時間保持することにより結着樹脂を合成した。
結着樹脂のガラス転移温度(Tg)は、ASTMD3418−8に準拠して、示差走査熱量計(島津社製:DSC−50)を用い、室温(25℃)から150℃まで昇温速度10℃/分の条件下で測定することにより求めた。なお、ガラス転移温度は吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度とした。結着樹脂のガラス転移温度は63.5℃であった。
・結着樹脂:160部
・酢酸エチル:233部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):0.1部
上記成分を1000mlのセパラブルフラスコに入れ、70℃で加熱し、スリーワンモーター(新東科学(株)製)により撹拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液をさらに90rpmで撹拌しながら、徐々にイオン交換水373部を加え、転相乳化させ、脱溶剤することにより樹脂粒子分散液(固形分濃度:30%)を得た。樹脂粒子分散液の体積平均粒子径は、162nmであった。
・カルナウバワックス(東亜化成(株)製、RC−160 ):50部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・イオン交換水:200部
以上を混合して95℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴーリン社)で360分間の分散処理をして、体積平均粒子径が0.23μmである離型剤粒子を分散させてなる離型剤分散液(固形分濃度:20%)を調製した。
<トナーの作製>
・樹脂粒子分散液: 375部
・離型剤分散液: 50部
・光輝性顔料粒子分散液1 400部
その後、層流を形成するための2枚パドルの攪拌翼を用いた攪拌装置、および温度計を備えた重合釜に原料分散液を移し、攪拌回転数を810rpmにしてマントルヒーターにて加熱し始め、54℃にて凝集粒子の成長を促進させた。またこの際、0.3Nの硝酸や1Nの水酸化ナトリウム水溶液で原料分散液のpHを2.2乃至3.5の範囲に制御した。上記pH範囲で2時間ほど保持し、凝集粒子を形成した。
次に、樹脂粒子分散液125部を追添加し、前記凝集粒子の表面に結着樹脂の樹脂粒子を付着させた。さらに56℃に昇温し、光学顕微鏡及びマルチサイザーIIで粒子の大きさ及び形態を確認しながら凝集粒子を整えた。その後、凝集粒子を融合させるためにpHを8.0に上げた後、67.5℃まで昇温させた。光学顕微鏡で凝集粒子が融合したのを確認した後、67.5℃で保持したままpHを6.0まで下げ、1時間後に加熱を止め、0.1℃/分の降温速度で冷却した。その後106μmメッシュで篩分し、水洗を繰り返した後、真空乾燥機で乾燥してトナー粒子を得た。
更に、温風乾燥機で45℃、1時間トナー粒子を加熱処理した。
加熱処理後のトナー粒子100部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0部とを、サンプルミルを用いて10000rpmで30秒間混合した。その後、目開き106μmの振動篩いで篩分してトナーを作製した。
さらに、「フロップインデックス」、「トナーの平均最大厚さCと平均円相当径Dの比(C/D)」、及び、「トナーの厚さ方向への断面を観察した場合に、観察される全顔料粒子のうち、トナーの該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数(以下単に「±30°範囲の顔料粒子の数」と称する)」を、前述の方法により測定した。結果を下記表1に示す。
・フェライト粒子(体積平均粒子径:35μm):100部
・トルエン:14部
・パーフルオロアクリレート共重合体(臨界表面張力:24dyn/cm):1.6部
・カーボンブラック(商品名:VXC−72、キャボット社製、体積抵抗率:100Ωcm以下):0.12部
・架橋メラミン樹脂粒子(平均粒子径:0.3μm、トルエン不溶):0.3部
前記トナー:36部と前記キャリア:414部とを、2リットルのVブレンダーに入れ、20分間撹拌し、その後212μmで篩分して現像剤を作製した。
以下の方法により評価画像を形成した。
試料となる現像剤を、富士ゼロックス(株)社製DocuCentre−III C7600の現像器に充填し、記録紙(C2紙、富士ゼロックスインターフィールド社製、JIS P8119:1998に基づき測定された平滑度が90秒)上に、定着温度190℃、定着圧力4.0kg/cm2にて、トナー載り量が4.5g/m2のベタ画像を形成した。
得られたベタ画像を該ベタ画像が内側を向くようにして軽く折り曲げ、水平な机上で、その上に重さ860g、直径76mmのロールを150mm/sで転がして折り目をつけた。ベタ画像を元とおり広げたときの、その折り曲げ部分の画像欠損の最大幅が0.30mm以下(スケールルーペ、倍率:10倍で観察)であるレベルを問題ないレベルとした。評価基準を以下に示す。得られた結果を表1に示す。
○;画像割れ部分が少なく、問題ないレベル
△;画像割れが多少あるが、問題ないレベル
×;画像割れが多く、問題あり
得られたベタ画像に関し、JIS K5600−4−3:1999「塗料一般試験方法−第4部:塗膜の視覚特性−第3節:色の目視比較」に準じた色観察用照明(自然昼光照明)下で目視にて光輝性を評価した。なお評価は、粒子感(キラキラと輝く光輝性の効果)、光学的効果(見る角度による色相の変化)を下記基準で評価した。2以上が実際に使用可能なレベルである。得られた結果を表1に示す。
4:やや粒子感、光学的効果がある。
3:普通の感覚
2:ややぼけた感じがする
1:全く粒子感、光学的効果がない。
光輝性顔料粒子分散液1を光輝性顔料粒子分散液2に替えた以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製した。
得られたトナー及び現像剤を用いて実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
光輝性顔料粒子分散液1を光輝性顔料粒子分散液3に替えた以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製した。
得られたトナー及び現像剤を用いて実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
光輝性顔料粒子分散液1を光輝性顔料粒子分散液4に替えた以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製した。
得られたトナー及び現像剤を用いて実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
光輝性顔料粒子分散液1を光輝性顔料粒子分散液5に替えた以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製した。
得られたトナー及び現像剤を用いて実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
実施例3で得られたトナー及び現像剤を用い、記録媒体としてC2紙に替えてGR100紙(富士ゼロックスインターフィールド社製、JIS P8119:1998に基づき測定された平滑度が24秒)を用いた以外は実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
光輝性顔料粒子分散液1を光輝性顔料粒子分散液6に替えた以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製した。
得られたトナー及び現像剤を用いて実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
光輝性顔料粒子分散液1を光輝性顔料粒子分散液7に替えた以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製した。
得られたトナー及び現像剤を用いて実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
光輝性顔料粒子分散液1を光輝性顔料粒子分散液8に替えた以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製した。
得られたトナー及び現像剤を用いて実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
光輝性顔料粒子分散液1を光輝性顔料粒子分散液9に替えた以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製した。
得られたトナー及び現像剤を用いて実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
光輝性顔料粒子分散液1を光輝性顔料粒子分散液10に替えた以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製した。
得られたトナー及び現像剤を用いて実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
光輝性顔料粒子分散液1を光輝性顔料粒子分散液11に替えた以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製した。
得られたトナー及び現像剤を用いて実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
光輝性顔料粒子分散液1を光輝性顔料粒子分散液12に替えた以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製した。
得られたトナー及び現像剤を用いて実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
光輝性顔料粒子分散液1を光輝性顔料粒子分散液13に替えた以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製した。
得られたトナー及び現像剤を用いて実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
(光輝性顔料粒子分散液14の調製)
・アルミニウム顔料(昭和アルミパウダー(株)製、2173EA):100部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンR):1.5部
・イオン交換水:900部
アルミニウム顔料のペーストから溶剤を除去した後、以上を混合し、溶解し、乳化分散機キャビトロン(太平洋機工(株)製、CR1010)を用いて1時間ほど分散して、光輝性顔料粒子を分散させてなる光輝性顔料粒子分散液14(固形分濃度:10%)を調製した。
また、上述のようにして、光輝性顔料の体積平均粒子径、最大粒子径及び粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合を求めた。
光輝性顔料粒子分散液1を光輝性顔料粒子分散液14に替えた以外は実施例1と同様にしてトナー及び現像剤を調製した。
得られたトナー及び現像剤を用いて実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
4 顔料粒子
10 用紙
12、14 光輝性顔料
16、18 トナー像
20 感光体ドラム
21 帯電装置
22 露光装置
24 転写装置
25 クリーニング装置
28 記録紙
30 現像装置
31 現像ハウジング
32 現像用開口
33 現像ロール
34 電荷注入ロール
40 トナー
107 感光体(像保持体)
108 帯電ローラ
111 現像装置
112 転写装置
113 感光体クリーニング装置
115 定着装置
116 取り付けレール
117 除電露光のための開口部
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
300 記録紙(記録媒体)
Claims (7)
- コールターカウンター法により測定された、体積平均粒子径が1μm以上15μm以下であり、最大粒子径が30μm以上50μm以下であり、粒子全体に占める粒子径が20μm以上の粒子の割合が体積基準で5%以上20%以下である光輝性顔料を含む光輝性トナー。
- 請求項1に記載の光輝性トナーを少なくとも含む現像剤。
- 請求項1に記載の光輝性トナーを収容するトナーカートリッジ。
- 請求項1に記載の光輝性トナーを収容すると共に、前記光輝性トナーを保持して搬送するトナー保持体を備えるプロセスカートリッジ。
- 像保持体と、
前記像保持体表面を帯電する帯電装置と、
前記像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記静電潜像を請求項1に記載の光輝性トナーによりトナー像として現像する現像装置と、
前記像保持体表面に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、
を有する画像形成装置。 - 像保持体表面を帯電する帯電工程と、
前記像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、
前記静電潜像を請求項1に記載の光輝性トナーによりトナー像として現像する現像工程と、
前記像保持体表面に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写工程と、
を有する画像形成方法。 - 前記記録媒体における前記トナー像の転写される側の面のJIS P8119:1998に基づき測定された平滑度が、20秒以上20000秒以下である請求項6に記載の画像形成方法。
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