JP7119321B2 - トナーセット、静電荷像現像剤セット、トナーカートリッジセット、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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一般式(1) M(L1)(L2)n(X1)m(X2)l・W1
(式中、MはCu、Znから選ばれる2価金属イオンを表し、X1及びX2はそれぞれ独立に1座または2座配位子を表し、X1とX2は連結していてもよい。L1及びL2はそれぞれ独立に2座または3座の可視から赤外に吸収を持つ配位子を表し、それぞれ同じでも異なってもよい。n、m及びlは0または1を表す。W1は電荷を中和させるのに対イオンが必要な場合の対イオンを表す。)
(式中、A11、A12、A13及びA14は5~6員の芳香環または複素環を表す。R11、R12、R13及びR14は水素原子、または置換基を表す。o、p、q及びrは1~4の整数を表す。MはMg、Fe、Co、Ni、Zn、Al、Si、SnX、VX、SiXY、SnXY、AlX、FeXを表す。XまたはYは水素原子、酸素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アルキニル基、アルコキシ基、シロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基を表す。)
<1>
下記式(C)で表されるシアン着色剤を含むトナー及び下記式(M)で表されるマゼンタ着色剤を含むトナーよりなる群から選ばれた少なくとも1種のトナーと、光輝性トナーとを有するトナーセットである。
式(M)中、MはCu及びZnよりなる群から選ばれる2価金属イオンを表し、X1及びX2はそれぞれ独立に、1座又は2座配位子を表し、X1とX2とは連結していてもよく、L1及びL2はそれぞれ独立に、2座又は3座の可視から赤外に吸収を持つ配位子を表し、n、m及びLはそれぞれ独立に、0又は1を表す。W1は電荷を中和させるのに対イオンが必要な場合の対イオンを表す。
前記光輝性トナーが、結着樹脂として、分子量1,000以下の成分を、前記結着樹脂の全質量に対し、3質量%以上25質量%以下含む<1>に記載のトナーセットである。
前記光輝性トナーが、結着樹脂として、分子量1,000以下の成分を、前記結着樹脂の全質量に対し、5質量%以上20質量%以下含む<2>に記載のトナーセットである。
前記式(C)で表されるシアン着色剤が、下記式(C-1)で表される化合物である<1>乃至<3>のいずれか1項に記載のトナーセットである。
前記式(C)で表されるシアン着色剤が、下記式(C-2)乃至式(C-5)のいずれかで表される化合物である<4>に記載のトナーセットである。
前記式(M)で表されるマゼンタ着色剤におけるL1及びL2のうちの少なくとも1つが、下記式(M-1)で表される構造である<1>乃至<5>のいずれか1項に記載のトナーセットである。
前記式(M)におけるMが、Cu2+である<1>乃至<6>のいずれか1項に記載のトナーセットである。
前記式(C)で表されるシアン着色剤を含むトナー、及び、前記式(M)で表されるマゼンタ着色剤を含むトナーを有する<1>乃至<7>のいずれか1項に記載のトナーセットである。
イエロー着色剤を含むトナーを更に含む<8>に記載のトナーセットである。
<1>乃至<9>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記光輝性トナーを含む第1静電荷像現像剤と、<1>乃至<9>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記シアントナー又は前記マゼンタトナーを含む第2静電荷像現像剤と、を有する静電荷像現像剤セットである。
<1>乃至<9>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記光輝性トナーを収容した第1トナーカートリッジと、<1>乃至<9>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記シアントナー又は前記マゼンタトナーを収容した第2トナーカートリッジと、を有し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジセットである。
<10>に記載の静電荷像現像剤セットのうち前記第1静電荷像現像剤を収容した第1現像手段と、<10>に記載の静電荷像現像剤セットのうち前記第2静電荷像現像剤を収容した第2現像手段と、を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
<1>乃至<9>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記光輝性トナーによる光輝性画像を形成する第1画像形成手段と、<1>乃至<9>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記シアントナーによるシアン画像又は前記マゼンタトナーによるマゼンタ画像のいずれかを形成する第2画像形成手段と、前記光輝性画像及び前記シアン画像又はマゼンタ画像を少なくとも記録媒体上に転写する転写手段と、前記光輝性画像及び前記シアン画像又はマゼンタ画像を少なくとも前記記録媒体上に定着する定着手段と、を備える画像形成装置である。
<1>乃至<9>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記光輝性トナーによる光輝性画像を形成する第1画像形成工程と、<1>乃至<9>のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーセットのうち前記シアントナーによるシアン画像又は前記マゼンタトナーによるマゼンタ画像のいずれかを形成する第2画像形成工程と、前記光輝性画像及び前記シアン画像又はマゼンタ画像を少なくとも記録媒体上に転写する転写工程と、前記光輝性画像及び前記シアン画像又はマゼンタ画像を少なくとも前記記録媒体上に定着する定着工程と、を有する画像形成方法である。
<2>に係る発明によれば、前記光輝性トナーが、結着樹脂として、分子量1,000以下の成分を、前記結着樹脂の全質量に対し、3質量%未満含むか、又は、25質量%を超えて含む場合に比べ、粒状感がより低減された画像が得られるトナーセットが提供される。
<3>に係る発明によれば、前記光輝性トナーが、結着樹脂として、分子量1,000以下の成分を、前記結着樹脂の全質量に対し、5質量%未満含むか、又は、20質量%を超えて含む場合に比べ、粒状感がより低減された画像が得られるトナーセットが提供される。
<10>に係る発明によれば、C.I.Pigment Blue15:4を含むトナー及びC.I.Pigment Red146を含むトナーよりなる群から選ばれた少なくとも1種のトナーと、光輝性トナーとをそれぞれ有する現像剤を有する場合に比べ、粒状感が低減された画像が得られる静電荷像現像剤セットが提供される。
<11>に係る発明によれば、C.I.Pigment Blue15:4を含むトナー及びC.I.Pigment Red146を含むトナーよりなる群から選ばれた少なくとも1種のトナーを有するトナーカートリッジと、光輝性トナーとを有するトナーカートリッジとを含む場合に比べ、粒状感が低減された画像が得られるトナーカートリッジセットが提供される。
<12>に係る発明によれば、C.I.Pigment Blue15:4を含むトナー及びC.I.Pigment Red146を含むトナーよりなる群から選ばれた少なくとも1種のトナーと、光輝性トナーとをそれぞれ有する現像剤を有する場合に比べ、粒状感が低減された画像が得られるプロセスカートリッジが提供される。
<13>に係る発明によれば、C.I.Pigment Blue15:4を含むトナー及びC.I.Pigment Red146を含むトナーよりなる群から選ばれた少なくとも1種のトナーと、光輝性トナーとを有するトナーセットを用いる場合に比べ、粒状感が低減された画像が得られる画像形成装置が提供される。
<14>に係る発明によれば、C.I.Pigment Blue15:4を含むトナー及びC.I.Pigment Red146を含むトナーよりなる群から選ばれた少なくとも1種のトナーと、光輝性トナーとを有するトナーセットを用いる場合に比べ、粒状感が低減された画像が得られる画像形成方法が提供される。
本実施形態に係るトナーセットは、下記式(C)で表されるシアン着色剤を含むトナー及び下記式(M)で表されるマゼンタ着色剤を含むトナーよりなる群から選ばれた少なくとも1種のトナーと、光輝性トナーとを有する。
M(L1)(L2)n(X1)m(X2)L・W1 式(M)
式(M)中、MはCu及びZnよりなる群から選ばれる2価金属イオンを表し、X1及びX2はそれぞれ独立に、1座又は2座配位子を表し、X1とX2とは連結していてもよく、L1及びL2はそれぞれ独立に、2座又は3座の可視から赤外に吸収を持つ配位子を表し、n、m及びLはそれぞれ独立に、0又は1を表す。W1は電荷を中和させるのに対イオンが必要な場合の対イオンを表す。
本実施形態のトナーセットは、他のトナーを含んでいてもよい。
他のトナーとしては、公知のトナーである、イエロートナー、ブラックトナー、レッドトナー、グリーントナー、ブルートナー、オレンジトナー、バイオレットトナー等が挙げられる。
中でも、本実施形態のトナーセットは、フルカラー画像を容易に形成する観点から、イエロートナーを有することが好ましく、イエロートナー、及び、ブラックトナーを有することがより好ましい。
また、本実施形態に用いられる各色のトナーは、外添剤を有しないトナー粒子であっても、トナー粒子に外添剤が外添したものであってもよい。
特定の構造を有する着色剤、すなわち、前記式(C)で表されるシアン着色剤又は前記式(M)で表されるマゼンタ着色剤を用いることにより、有色トナー中の着色剤の一部が、光輝性画像部へ拡散し、光輝性画像部の輪郭を曖昧にし、粒状感が低減された画像が得られるトナーセットが得られると推定している。また、特定の構造を有する前記式(C)で表されるシアン着色剤又は前記式(M)で表されるマゼンタ着色剤は、従来のシアン着色剤又はマゼンタ着色剤と比較して、結着樹脂への混合性に優れるため、前記拡散効果が優れており、粒状感が低減された画像が得られると推定している。
本実施形態に係るトナーセットは、下記式(C)で表されるシアン着色剤を含むトナー及び下記式(M)で表されるマゼンタ着色剤を含むトナーよりなる群から選ばれた少なくとも1種のトナー(以下、「特定有色トナー」ともいう。)を有する。
本実施形態に係るトナーセットは、得られる画像の粒状感の観点から、下記式(C)で表されるシアン着色剤を含むトナー、又は、下記式(M)で表されるマゼンタ着色剤を含むトナーのどちらか一方のみを有していても、両方を有していてもよいが、前述したように、得られる画像の粒状感の観点から、両方を有することが好ましい。
本実施形態に係るトナーセットは、得られる画像の粒状感の観点から、前記式(C)で表されるシアン着色剤を含むトナーを有することが好ましい。
R1、R2、R3及びR4がそれぞれ複数存在する場合は、複数のR1、R2、R3及びR4はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
式(C-1)におけるMは、式(C)におけるMと同義であり、好ましい範囲も同様である。
式(C-1)のR1c乃至R16cにおける置換基は、式(C)のR1乃至R4における置換基と同義であり、好ましい態様も同様である。
(1)β-位置換型:(2及び3位の少なくともいずれか、6及び7位の少なくともいずれか、10及び11位の少なくともいずれか、並びに、14及び15位の少なくともいずれかに特定の置換基を有するフタロシアニン化合物)
(2)α-位置換型:(1及び4位の少なくともいずれか、5及び8位の少なくともいずれか、9及び12位の少なくともいずれか、並びに、13及び16位の少なくともいずれか、に特定の置換基を有するフタロシアニン化合物)
(3)α,β-位混合置換型:(1乃至16位に規則性なく、特定の置換基を有するフタロシアニン化合物)。
式(C-2)乃至式(C-5)のM、並びに、Rc1、Rc2、Rc3及びRc4における置換基は、式(C)のM、並びに、R1乃至R4における置換基と同義であり、好ましい態様も同様である。
これら着色剤のトナー中における数平均一次粒径は、種類により多様であるが、10nm以上200nm以下であることが好ましい。
前記式(C)で表されるシアン着色剤の含有量は、得られる画像の粒状感の観点から、トナーの全質量に対し、1質量%以上10質量%以下であることが好ましく、2質量%以上8質量%以下であることがより好ましい。
本実施形態に係るトナーセットは、得られる画像の粒状感の観点から、前記式(M)で表されるマゼンタ着色剤を含むトナーを有することが好ましい。
Z1で表される窒素原子を少なくとも1つ含む5員又は6員の複素環としては、下記式(M-2)又は式(M-3)で表される構造が好ましく挙げられる。
Z1で表される窒素原子を少なくとも1つ含む5員又は6員の複素環としては、下記式(M-4)又は式(M-5)で表される構造が好ましく挙げられる。
Z1で表される窒素原子を少なくとも1つ含む5員又は6員の複素環としては、下記式(M-6)又は式(M-7)で表される構造が好ましく挙げられる。
また、本実施形態に用いられるマゼンタトナーは、色調調整剤を含んでいてもよい。色調調整剤としては、公知のものが挙げられるが、特開2008-287239号公報に記載されたものが好ましく挙げられる。
また、前記式(M)で表されるマゼンタ着色剤の作製方法としては、特に制限はなく、公知の方法が用いられ、特開2006-350300号公報に記載された方法が好ましく挙げられる。
また、前記式(M)で表されるマゼンタ着色剤は、樹脂と前記式(M)で表されるマゼンタ着色剤とを含む着色粒子として、トナー中の結着樹脂に分散されていてもよい。
前記着色粒子は体積平均粒子径が、10nm以上1μm以下であることが好ましく、10nm以上500nm以下であることがより好ましく、10nm以上200nm以下であることが更に好ましい。
前記式(M)で表されるマゼンタ着色剤の含有量は、得られる画像の粒状感の観点から、トナーの全質量に対し、1質量%以上10質量%以下であることが好ましく、2質量%以上8質量%以下であることがより好ましい。
特定有色トナーは、結着樹脂を含むことが好ましい。
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(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。
本実施形態に係る光輝性トナーにおいては、カラー画像部と重ならないメタリック画像部の形成を抑制する観点から、結晶性樹脂の含有量が、光輝性トナーの全質量に対し、0質量%以上2.0質量%以下であることが好ましく、0質量%以上1.0質量%以下がより好ましく、0質量%が更に好ましい。
一方、樹脂の「非晶性」とは、上記結晶性を有しないことをいう。
ポリエステル樹脂としては、例えば、公知の非晶性ポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂は、非晶性ポリエステル樹脂と共に、結晶性ポリエステル樹脂を併用してもよい。但し、結晶性ポリエステル樹脂の含有量の好ましい範囲は、上述の結晶性樹脂の含有量の好ましい範囲と同様である。
非晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。なお、非晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、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。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、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が挙げられる。
多価アルコールは、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。
なお、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 K 7121-1987「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。
非晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上100000以下が好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
なお、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、THF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。
なお、原料の単量体が、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。この場合、重縮合反応は溶解補助剤を留去しながら行う。相溶性の悪い単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い単量体とその単量体と重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合体が挙げられる。なお、結晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
ここで、結晶性ポリエステル樹脂は、結晶構造を容易に形成するため、芳香族を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族を有する重合性単量体を用いた重縮合体が好ましい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価のカルボン酸としては、例えば、芳香族カルボン酸(例えば1,2,3-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸、1,2,4-ナフタレントリカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸としては、これらジカルボン酸と共に、スルホン酸基を持つジカルボン酸、エチレン性二重結合を持つジカルボン酸を併用してもよい。
多価カルボン酸は、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。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
多価アルコールは、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。
なお、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。
多価イソシアネート化合物は、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。
3価以上のポリアミンとしては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。
アミノアルコールとしては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。
アミノメルカプタンとしては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。
アミノ酸としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。
これらのアミノ基をブロックしたものとしては、ジアミン、3価以上のポリアミン、アミノアルコール、アミノメルカプタン、アミノ酸などのアミン化合物とケトン化合物(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)とから得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。
これらアミン化合物のうち、ケチミン化合物が好ましい。
アミン化合物は、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。
架橋/伸長反応停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、及びそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。
特定有色トナーは、離型剤を含むことが好ましい。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、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。
なお、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 K 7121-1987「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、無機粉体等の周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。
特定有色トナーは、外添剤を有していてもよい。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。前記無機粒子として、SiO2、TiO2、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。
疎水化処理剤の量としては、通常、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。
まず、測定対象となるトナー粒子を吸引採取し、扁平な流れを形成させ、瞬時にストロボ発光させることにより静止画像として粒子像を取り込み、その粒子像を画像解析するフロー式粒子像解析装置(シスメックス社製のFPIA-3000)によって求める。そして、平均円形度を求める際のサンプリング数は3、500個とする。
なお、トナーが外添剤を有する場合、界面活性剤を含む水中に、測定対象となるトナー(現像剤)を分散させた後、超音波処理を行って外添剤を除去したトナー粒子を得る。
本実施形態に係るトナーセットは、光輝性トナーを有する。
前記光輝性トナーは、光輝性顔料及び結着樹脂を含むことが好ましい。
前記光輝性トナーは、必要に応じてその他の成分を含有してもよい。
光輝性トナーにおけるトナー粒子(光輝性トナー粒子)が厚さよりも円相当径が長い扁平状であると(図1参照)、画像形成の定着工程において、定着する際の圧力によって、扁平状の光輝性トナー粒子はその扁平な面側が記録媒体表面と相対するよう並ぶと考えられる。なお、図1中、2は光輝性トナー粒子、4は光輝性顔料、Lは光輝性トナー粒子の厚さを示している。
なお、平均最大厚さCと平均円相当径Dの比(C/D)が0.001以上0.700以下の範囲にあることが好ましく、0.100以上0.600以下の範囲がより好ましく、0.300以上0.450以下の範囲が特に好ましい。
比(C/D)が0.001以上であることにより、トナー粒子の強度が確保され、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0.700以下であることにより、優れた光輝性が得られる。
光輝性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。1,000個のトナー粒子について、カラーレーザ顕微鏡「VK-9700」((株)キーエンス製)により1,000倍に拡大してトナー粒子における最大の厚さ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。
上記の割合が60%以上であることにより優れた光輝性が得られる。
トナー粒子をビスフェノールA型液状エポキシ樹脂と硬化剤と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、例えばウルトラミクロトーム装置(UltracutUCT、Leica社製)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。観察サンプルを、例えば、超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡(S-4800、(株)日立ハイテクノロジーズ製)により1視野に光輝性トナー粒子が1個から10個程度見える倍率で観察する。
具体的には、光輝性トナー粒子の断面(光輝性トナー粒子の厚み方向に沿った断面)を観察し、観察された100個の光輝性トナー粒子について、光輝性トナー粒子の断面における長軸方向と光輝性顔料の長軸方向との角度が-30°乃至+30°の範囲となる光輝性顔料の数を、例えば、三谷商事(株)製の画像解析ソフト(Win ROOF)などの画像解析ソフト、又は、観察画像の出力サンプルと分度器を用いて数えその割合を計算する。
トナー粒子の厚さ方向の平均長さ及び長軸方向の平均長さは、トナー粒子を平滑面にのせ、振動を掛けてムラのないように分散する。1,000個の光輝性トナー粒子について、カラーレーザ顕微鏡「VK-9700」((株)キーエンス製)により1,000倍に拡大して光輝性トナー粒子における最大の厚さと上から見た面の長軸方向の長さを測定し、それらの算術平均値を求めることにより算出する。
光輝性顔料としては、例えば、金属光沢のごとき光輝感を付与し得る顔料(光輝性顔料)が挙げられる。光輝性顔料として具体的には、例えば、アルミニウム(Al単体の金属)、黄銅、青銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛等の金属粉末;酸化チタン、黄色酸化鉄等を被覆した雲母;硫酸バリウム、層状ケイ酸塩、層状アルミニウムのケイ酸塩等の被覆薄片状無機結晶基質;単結晶板状酸化チタン;塩基性炭酸塩;酸オキシ塩化ビスマス;天然グアニン;薄片状ガラス粉;金属蒸着された薄片状ガラス粉などが挙げられ、光輝性を有するものならば特に制限はない。
以下、扁平状の光輝性顔料について記載する。
扁平状の光輝性顔料の長軸方向の平均長さは、1μm以上30μm以下であることが好ましく、3μm以上20μm以下がより好ましく、5μm以上15μm以下が更に好ましい。
光輝性顔料の厚さ方向の平均長さを1としたときの長軸方向の平均長さの比率(アスペクト比)は、5以上200以下であることが好ましく、10以上100以下がより好ましく、30以上70以下が更に好ましい。
光輝性顔料の体積平均粒径が1.0μm以上であれば、得られる画像の光輝性に優れる。
光輝性顔料の体積平均粒径が20.0μm以下であれば、得られるトナーの帯電特性に優れ、転写ムラが抑制される。
マルチサイザーII(コールター社製)等の測定器で測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積50%となる粒径を体積平均粒径とする。
製造後のトナー粒子中の光輝性顔料の体積平均粒径の測定方法としては、光輝性顔料は溶解せずに、トナー樹脂のみを溶解可能な溶媒とトナーを混合撹拌し、十分トナー樹脂が溶媒中に溶解した後に、光輝性顔料を固液分離して、上記同様の粒度分布測定装置にて体積平均粒径を測定する。
離型剤としては、特定着色トナーに用いられる結着樹脂と同様の結着樹脂が使用され、好ましい態様も後述する態様以外は、同様である。
前記光輝性トナーは、得られる画像の粒状感の観点から、結着樹脂として、分子量1,000以下の成分を、前記結着樹脂の全質量に対し、3質量%以上25質量%以下含むことが好ましく、5質量%以上20質量%以下含むことがより好ましい。
本実施形態における前記光輝性トナーの結着樹脂における分子量1,000以下の成分の量の測定方法は、以下の方法により測定するものとする。
トナーをテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、0.45μmのフィルター(クロマトディスク25N、ジーエルサイエンス社製)で溶解分(結着樹脂)を抽出する。ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)(東ソー(株)製GPC・HLC-8120GPC)を用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM-M(15cm)を使用し、THF溶媒で測定を行う。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分子量を横軸、重量分率を縦軸としたグラフ(積分分子量分布曲線)を作成する。分子量1,000における積算重量分率を算出することにより結着樹脂における分子量1,000以下の成分の量を測定する。
また、前記分子量1,000以下の成分は、分子量300以上であることが好ましく、分子量500以上であることがより好ましい。
離型剤としては、特定着色トナーに用いられる離型剤と同様の離型剤が使用され、好ましい態様も同様である。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の周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。
外添剤としては、特定着色トナーに用いられる外添剤と同様の外添剤が使用され、好ましい態様も同様である。
本実施形態に用いられる各種トナー(特定有色トナー及び光輝性トナー等、以下、合わせて単に「トナー」と称することがある。)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により作製してもよい。
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法等の乾式法や、乳化凝集法、溶解懸濁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。更に、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。
また、光輝性顔料及び結着樹脂を溶剤に分散・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、光輝性顔料分散液、及び、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、撹拌下、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。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。
光輝性トナーを製造する場合と、有色トナーを製造する場合とで、凝集工程における、結晶性樹脂を含有する樹脂粒子の分散液の使用量を調整することにより、吸熱量QA/吸熱量QBの値が調整され、本実施形態のトナーセットが得られる。
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撹拌条件下で、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ン酸アミド、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。
溶解懸濁法は、結着樹脂、光輝性顔料、有色顔料、及び、必要に応じて用いられる離型剤等のその他の成分を含む材料を、前記結着樹脂が溶解可能な溶媒中に溶解又は分散させた液を、無機分散剤を含有する水媒体中で造粒した後、前記溶媒を除去することでトナー粒子を得る方法である。
溶解懸濁法に用いられるその他の成分としては、離型剤の他、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が挙げられる。
結着樹脂が溶解可能か否かは、結着樹脂の構成成分、分子鎖長、三次元化の度合いなどに依存するので一概に言い切れないが、一般的にはトルエン、キシレン、ヘキサン等の炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素、エタノール、ブタノール、ベンジルアルコールエチルエーテル、ベンジルアルコールイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のアルコール又はエーテル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル等のエステル、アセトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン、ジメチルオキシド、ジアセトンアルコール、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン又はアセタールなどが使用される。
溶媒の使用量には制限がないが、水媒体中にて造粒できる粘度であればよい。結着樹脂、光輝性顔料、及びその他の成分を含む材料(前者)と溶媒(後者)との比で、10/90乃至50/50(前者/後者の質量比)が造粒し易さ及び最終的なトナー粒子の収率の点で好ましい。
無機分散剤としては、リン酸三カルシウム、ヒドロキシアパタイト、炭酸カルシウム、酸化チタン及びシリカ粉末から選択されるものが好ましい。
無機分散剤の使用量は造粒される粒子の粒子径に応じて決定されるが、トナー母液に対して0.1質量%以上15質量%以下の範囲で用いられることが好ましい。0.1質量%以上であれば造粒が良好に行われやすく、15質量%以下であれば不必要な微細粒子が発生しづらく目的の粒子が高収率で得られやすい。
助剤としては、公知の陽イオンタイプ、陰イオンタイプ及びノニオンタイプの界面活性剤があり、特に、陰イオンタイプのものが好ましい。例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、α-オレフィンスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム等があり、これらはトナー母液に対して1×10-4質量%以上0.1質量%以下の範囲で用いられるのが好ましい。
この際、平均粒子径が20μm以下に造粒されることが好ましく、3μm以上15μm以下に造粒されることが特に好ましい。
剪断機構を備えた装置としては各種の分散機があり、中でも、ホモジナイザーが好ましい。ホモジナイザーを用いることで、互いには相溶しない物質(本実施形態では無機分散剤を含有する水媒体とトナー母液)をケーシングと回転するロータとの間隙を通過させることで、ある液体中にその液体とは相溶しない物質を粒子状に分散させられる。
ホモジナイザーとして具体的には、TKホモミキサー、ラインフローホモミキサー、オートホモミキサー(以上、特殊機化工業株式会社製)、シルバーソンホモジナイザー(シルバーソン社製)、ポリトロンホモジナイザー(キネマチカ(KINEMATICA)AG社製)などがある。
ホモジナイザーを用いた撹拌条件は、ロータの羽根の周速で2m/秒以上が好ましい。周速が2m/秒以上であれば粒子化が良好となる傾向にある。
溶媒の除去は、常温(25℃)、常圧で行ってもよいが、除去までに長い時間を要するため、溶媒の沸点より低く、且つ、沸点との差が80℃以下の範囲の温度条件で行うのが好ましい。圧力は常圧でも減圧でもよいが、減圧する際は20mmHg以上150mmHg以下で行うのが好ましい。
次いで、脱水、乾燥すれば粉体のトナー粒子が得られる。
未変性ポリエステル樹脂、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、アミン化合物、光輝性顔料、有色顔料及び離型剤を含むトナー粒子材料を有機溶媒に溶解又は分散させた油相液を調製する(油相液調製工程)。この油相液調製工程では、トナー粒子材料を有機溶媒中に溶解又は分散させて、トナー材料の混合液を得る工程である。
次に、得られた油相液を水相液中に分散させて懸濁液を調製する(懸濁液調製工程)。
そして、懸濁液の調製と共に、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーとアミン化合物との反応を行う。そして、この反応によりウレア変性ポリエステル樹脂を生成する。なお、この反応は、分子鎖の架橋反応及び伸長反応の少なくとも一方の反応が伴う。なお、このイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーとアミン化合物との反応は、後述する溶媒除去工程と共に行ってもよい。
ここで、反応条件は、ポリエステルプレポリマーの有するイソシアネート基構造とアミン化合物との反応性により選択される。一例として、反応時間は、10分以上40時間以下が好ましく、2時間以上24時間以下が好ましい。反応温度は、0℃以上150℃が好ましく、40℃以上98℃以下が好ましい。なお、ウレア変性ポリエステル樹脂の生成には、必要に応じて公知の触媒(ジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレート等)を使用してもよい。つまり、油相液、又は懸濁液に、触媒を添加してもよい。
上記カルボキシル基を有する重合体としては、α,β-モノエチレン性不飽和カルボン酸又はα,β-モノエチレン性不飽和カルボン酸のカルボキシル基がアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニア、アミン等により中和された塩(アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等)から選ばれる少なくとも1種と、α,β-モノエチレン性不飽和カルボン酸エステルとの共重合物が挙げられる。上記カルボキシル基を有する重合体としては、α,β-モノエチレン性不飽和カルボン酸とα,β-モノエチレン性不飽和カルボン酸エステルとの共重合物のカルボキシル基がアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニア、アミン等により中和された塩(アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等)も挙げられる。上記カルボキシル基を有する重合体は、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。
次に、得られた懸濁液から有機溶媒を除去してトナー粒子分散液を得る(溶媒除去工程)。この溶媒除去工程では、懸濁液に分散した水相液の液滴中に含まれる有機溶媒を除去してトナー粒子を生成する工程である。懸濁液からの有機溶媒除去は、懸濁液調製工程の直後に行ってもよいが、懸濁液調製工程終了後、1分以上経過した後に行ってもよい。
溶媒除去工程では、得られた懸濁液を例えば0℃以上100℃以下の範囲に冷却又は加熱することにより、懸濁液から有機溶媒を除去することがよい。
(1)懸濁液に気流を吹き付けて、懸濁液面上の気相を強制的に更新する方法。この場合には、懸濁液中に気体を吹き込んでもよい。
(2)圧力を減圧する方法。この場合には、気体の充填により懸濁液面上の気相を強制的に更新してもよいし、更に懸濁液中に気体を吹き込んでもよい。
ここで、溶媒除去工程終了後は、トナー粒子分散液中に形成されたトナー粒子を、公知の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て乾燥した状態のトナー粒子として得る。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。
また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、気流乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことが好ましい。
本実施形態に係る静電荷像現像剤セットは、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーセットのうち前記光輝性トナーを含む第1静電荷像現像剤と、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーセットのうち前記シアントナー又は前記マゼンタトナーを含む第2静電荷像現像剤と、を有する。
各静電荷像現像剤は、トナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。
なお、磁性粉分散型キャリア、及び樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、これに被覆樹脂により被覆したキャリアであってもよい。
なお、被覆樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電性粒子等、その他添加剤を含ませてもよい。
導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。
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、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
本実施形態に係る画像形成装置/画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、本実施形態に係るトナーセットのうち光輝性トナーによる光輝性画像を形成する第1画像形成手段と、本実施形態に係るトナーセットのうち前記シアントナーによるシアン画像又は前記マゼンタトナーによるマゼンタ画像のいずれかを形成する第2画像形成手段と、光輝性画像及びシアン画像又はマゼンタ画像を記録媒体上に転写する転写手段と、光輝性画像及び有色画像を記録媒体上に定着する定着手段と、を備える。
本実施形態に係る画像形成装置は、第1及び第2画像形成手段として、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した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、静電荷像現像剤により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現像手段と、を各々有する各画像形成手段を備える形態であってもよい。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した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及び第2画像形成手段として、静電荷像現像剤により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及び第2現像手段と、を有する形態であってもよい。
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、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二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
図2に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づく、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、銀色(B)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第5の画像形成ユニット150Y、150M、150C、150K、150B(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称することがある)150Y、150M、150C、150K、150Bは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。これらユニット150Y、150M、150C、150K、150Bは、画像形成装置に対して着脱されるプロセスカートリッジであってもよい。
各ユニット150Y、150M、150C、150K、150Bの現像装置(現像手段の一例)120Y、120M、120C、120K、120Bのそれぞれには、トナーカートリッジ140Y、140M、140C、140K、140Bに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、銀色の各トナーの供給がなされる。
一次転写ロール117Yは、中間転写ベルト133の内側に配置され、感光体111Yに対向した位置に設けられている。各ユニットの一次転写ロール117Y、117M、117C、117K、117Bには、一次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各一次転写ロールに印加する転写バイアスの値を変える。
まず、動作に先立って、帯電ロール118Yによって感光体111Yの表面が-600V乃至-800Vの電位に帯電される。
感光体111Yは、導電性(例えば20℃における体積抵抗率1×10-6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線が照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体111Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置119Yからレーザ光線を照射する。それにより、イエローの画像パターンの静電荷像が感光体111Yの表面に形成される。
感光体111Y上に形成された静電荷像は、感光体111Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転する。そして、この現像位置で、感光体111Y上の静電荷像が、現像装置120Yによってトナー画像として現像され可視化される。
一方、感光体111Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置115Yで除去されて回収される。
こうして、第1ユニット150Yにてイエローのトナー画像が転写された中間転写ベルト133は、第2乃至第5のユニット150M、150C、150K、150Bを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットのうち第1静電荷像現像剤を収容した第1現像手段と、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットのうち前記第2静電荷像現像剤を収容した第2現像手段と、を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
図3に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール216及び露光のための開口部218が備えられた筐体217により、感光体207(像保持体の一例)と、感光体207の周囲に備えられた帯電ロール208(帯電手段の一例)、現像装置211(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置213(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
なお、図3中、209は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、212は一次転写ロール(一次転写手段の一例)、220は中間転写ベルト(中間転写体の一例)、222は中間転写ベルト除電手段を兼ねた駆動ロール(中間転写体除電手段の一例)、224は支持ロール、226は二次転写ロール(二次転写手段の一例)、228は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
本実施形態に係るトナーカートリッジセットは、本実施形態に係るトナーセットのうち光輝性トナーを収容した第1トナーカートリッジと、本実施形態に係るトナーセットのうち前記シアントナー又は前記マゼンタトナーを収容した第2トナーカートリッジと、を有し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジセットである。
各トナーカートリッジは、画像形成装置内に設けられた各々の現像手段に供給するための補給用のトナーを収容するものである。
・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
撹拌装置、窒素導入管、温度センサ、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18,000、酸価15mgKOH/g、ガラス転移温度60℃の結着樹脂(1)を合成した。なお、樹脂の酸価は、JIS K0070-1992に従って、中和滴定法で測定した。
・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
撹拌装置、窒素導入管、温度センサ、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0.05部を投入した。生成する水を留去しながら220℃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700の低分子量結着樹脂(1)を合成した。
温度調節手段及び窒素置換手段を備えた容器に、酢酸エチル40部及び2-ブタノール25部を投入し、混合溶剤とした後、結着樹脂(1)90部および低分子量結着樹脂(1)10部を徐々に投入し溶解させ、ここに、10質量%アンモニア水溶液(樹脂の酸価に対してモル比で3倍量相当量)を入れて30分間撹拌した。
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、撹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1,000ppm以下まで低減させ、樹脂粒子が分散した樹脂粒子分散液を得た。前記樹脂粒子分散液にイオン交換水を加え、固形分量を20質量%に調整して、樹脂粒子分散液(1)とした。
結着樹脂(1)90部及び低分子量結着樹脂(1)10部を、結着樹脂(1)98部及び低分子量結着樹脂(1)2部に変更した以外は樹脂粒子分散液(1)の調製と同様にして、樹脂粒子分散液(2)を調製した。
結着樹脂(1)90部及び低分子量結着樹脂(1)10部を、結着樹脂(1)74部及び低分子量結着樹脂(1)26部に変更した以外は樹脂粒子分散液(1)の調製と同様にして、樹脂粒子分散液(3)を調製した。
結着樹脂(1)90部及び低分子量結着樹脂(1)10部を、結着樹脂(1)100部に変更した以外は樹脂粒子分散液(1)の調製と同様にして、樹脂粒子分散液(4)を調製した。
・スチレン:280部
・アクリル酸n-ブチル:120部
・アクリル酸:2部
・ドデカンチオール:24部
上記材料の混合溶液、非イオン性界面活性剤(三洋化成工業(株)製ノニポール400)6部、及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製ネオゲンR)12部をイオン交換水550部に溶解し、反応容器中で20分間撹拌混合しながら、過硫酸アンモニウム4部を溶解したイオン交換水50部を投入した。その後、反応容器内を窒素置換した後、容器内を70℃まで加熱して5時間乳化重合を継続した。前記樹脂粒子分散液にイオン交換水を加え、固形分量を20質量%に調整して、樹脂粒子分散液(5)とした。
結着樹脂(1)90部及び低分子量結着樹脂(1)10部を、結着樹脂(1)96部及び低分子量結着樹脂(1)4部に変更した以外は樹脂粒子分散液(1)の調製と同様にして、樹脂粒子分散液(6)を調製した。
結着樹脂(1)90部及び低分子量結着樹脂(1)10部を、結着樹脂(1)76部及び低分子量結着樹脂(1)24部に変更した以外は樹脂粒子分散液(1)の調製と同様にして、樹脂粒子分散液(7)を調製した。
・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(株)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、上記材料を混合し、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(アルミニウム顔料)を分散させてなる光輝性顔料分散液(固形分量10%)を調製した。
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製HNP-9):100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部
・イオン交換水:350部
上記材料を混合して100℃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ー(ゴーリン社製)で分散処理し、体積平均粒径200nmの離型剤粒子が分散された離型剤分散液(固形分量20質量%)を得た。
・シアン着色剤(c-1):70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)を用いて10分間分散した。分散液中の固形分量が20質量%となるようイオン交換水を加え、体積平均粒径190nmのシアン着色剤粒子が分散されたシアン着色剤分散液(1)を得た。
なお、シアン着色剤(c-1)は、前述した式(C)で表されるシアン着色剤の具体例c-1である。
シアン着色剤(c-1)をシアン着色剤(c-9)に代えた以外はシアン着色剤粒子分
散液(1)の調製と同様にして、シアン着色剤分散液(2)を得た。
なお、シアン着色剤(c-9)は、前述した式(C)で表されるシアン着色剤の具体例c-9である。
シアン着色剤(c-1)をC.I.Pigment Blue15:4(大日精化工業(株)製)に代えた以外はシアン着色剤粒子分散液(1)の調製と同様にして、シアン着色剤分散液(3)を得た。
・マゼンタ着色剤(MD-3):20部
・酢酸エチル:450部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製ネオゲンRK):4部
・イオン交換水:750部
マゼンタ着色剤(MD-3)を酢酸エチルに溶解させた後、アニオン性界面活性剤を含むイオン交換水へ滴下して撹拌した後、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて10分間分散した。その後、減圧下で酢酸エチルを除去し、分散液中の固形分量が20質量%となるようイオン交換水を加え、体積平均粒径47nmのマゼンタ着色剤粒子が分散されたマゼンタ着色剤分散液(1)を得た。
なお、マゼンタ着色剤(MD-3)は、前述した式(M)で表されるマゼンタ着色剤の具体例MD-3である。
マゼンタ着色剤(MD-3)をマゼンタ着色剤(MD-1)に代えた以外はマゼンタ着色剤粒子分散液(1)の調製と同様にして、シアン着色剤分散液(2)を得た。
なお、マゼンタ着色剤(MD-1)は、前述した式(M)で表されるマゼンタ着色剤の具体例MD-1である。
シアン着色剤(c-1)をC.I.Pigment Red146(大日精化工業(株)製)に代えた以外はシアン着色剤粒子分散液(1)の調製と同様にして、マゼンタ着色剤分散液(3)を得た。
・樹脂粒子分散液(1):450部
・離型剤分散液:50部
・光輝性顔料分散液:21.7部
・ノニオン性界面活性剤(IGEPAL CA897、ローディア社製):1.4部
上記材料を円筒ステンレス容器に入れ、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)により4,000rpmでせん断力を加えながら10分間分散して混合した。次いで、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの10%硝酸水溶液1.75部を徐々に滴下して、ホモジナイザーの回転数を5,000rpmにして5分間分散して混合した。
次いで、層流を形成するための2枚パドルの撹拌翼を用いた撹拌装置、及び温度計を備えた重合釜に凝集粒子分散液を移し、撹拌回転数を550rpm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。この際、0.3Nの硝酸及び1Nの水酸化ナトリウム水溶液で原料分散液のpHを2.2以上3.5以下の範囲に制御した。上記pH範囲で2時間ほど保持し、凝集粒子を形成した。この際、マルチサイザーII(アパーチャー径:50μm、コールター社製)を用いて測定した凝集粒子の体積平均粒径は10.6μmであった。
その後、凝集粒子を合一させるためにpHを8.0に上げた後、0.01℃/分の速度で80℃まで昇温させた。光学顕微鏡で凝集粒子が合一したのを確認した後80℃で保持したままpHを6.0まで下げ、2.5時間後に加熱を止め、1.0℃/分の降温速度で冷却した。その後20μm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光輝性トナー母粒子を得た。光輝性トナー母粒子の体積平均粒径は12.5μmであった。
得られたトナー母粒子100部に対しコロイダルシリカ(日本アエロジル(株)製、R972)1.5部を、ヘンシェルミキサーにて周速30m/sで2分間混合して光輝性トナー1を得た。
樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(2)に代えた以外は光輝性トナー1の作製と同様にして、光輝性トナー2を得た。
樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(3)に代えた以外は光輝性トナー1の作製と同様にして、光輝性トナー3を得た。
樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(4)に代えた以外は光輝性トナー1の作製と同様にして、光輝性トナー4を得た。
樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(6)に代えた以外は光輝性トナー1の作製と同様にして、光輝性トナー5を得た。
樹脂粒子分散液(1)を樹脂粒子分散液(7)に代えた以外は光輝性トナー1の作製と同様にして、光輝性トナー6を得た。
・樹脂粒子分散液(4):425部
・シアン着色剤粒子分散液(1):25部
・離型剤分散液(1):50部
・アニオン性界面活性剤(TaycaPower、テイカ(株)製):2部
上記材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1Nの硝酸を添加してpHを3.5に調整した後、ポリ塩化アルミニウム濃度が10質量%の硝酸水溶液30部を添加した。続いて、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で45℃まで加熱し30分間保持した。その後、樹脂粒子分散液(4)100部を緩やかに追加し1時間保持し、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8.5に調整した後、攪拌を継続しながら85℃まで加熱し、5時間保持した。その後、20℃/分の速度で20℃まで冷却し、濾過し、イオン交換水で充分に洗浄し、乾燥させることにより、体積平均粒径7.5μmのシアントナー母粒子を得た。
得られたトナー母粒子100部に対しコロイダルシリカ(日本アエロジル(株)製、R972)1.5部を、ヘンシェルミキサーにて周速30m/sで2分間混合してシアントナー1を得た。
シアン着色剤粒子分散液(1)をシアン着色剤粒子分散液(2)に代えた以外はシアントナー1の作製と同様にして、シアントナー2を得た。
樹脂粒子分散液(4)を樹脂粒子分散液(5)に代えた以外はシアントナー1の作製と同様にして、シアントナー3を得た。
シアン着色剤粒子分散液(1)をシアン着色剤粒子分散液(3)に代えた以外はシアントナー1の作製と同様にして、シアントナー4を得た。
・樹脂粒子分散液(4):420部
・マゼンタ着色剤粒子分散液(1):30部
・離型剤分散液(1):50部
・アニオン性界面活性剤(TaycaPower):2部
上記材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1Nの硝酸を添加してpHを3.5に調整した後、ポリ塩化アルミニウム濃度が10質量%の硝酸水溶液30部を添加した。続いて、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で45℃まで加熱し30分間保持した。その後、樹脂粒子分散液(4)100部を緩やかに追加し1時間保持し、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8.5に調整した後、攪拌を継続しながら85℃まで加熱し、5時間保持した。その後、20℃/分の速度で20℃まで冷却し、濾過し、イオン交換水で充分に洗浄し、乾燥させることにより、体積平均粒径7.3μmのマゼンタトナー母粒子を得た。
得られたトナー母粒子100部に対しコロイダルシリカ(日本アエロジル(株)製、R972)1.5部を、ヘンシェルミキサーにて周速30m/sで2分間混合してマゼンタトナー1を得た。
マゼンタ着色剤粒子分散液(1)をマゼンタ着色剤粒子分散液(2)に代えた以外はマゼンタトナー1の作製と同様にして、マゼンタトナー2を得た。
樹脂粒子分散液(4)を樹脂粒子分散液(5)に代えた以外はマゼンタトナー1の作製と同様にして、マゼンタトナー3を得た。
マゼンタ着色剤粒子分散液(1)をマゼンタ着色剤粒子分散液(3)に代えた以外はマゼンタトナー1の作製と同様にして、マゼンタトナー4を得た。
・フェライト粒子(体積平均粒径:35μm):100部
・トルエン:14部
・パーフルオロオクチルエチルアクリレート-メチルメタクリレート共重合体(臨界表面張力:24dyn/cm、共重合比2:8、重量平均分子量77,000):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(平均粒径:0.3μm、トルエン不溶):0.3部
まず、パーフルオロオクチルエチルアクリレート-メチルメタクリレート共重合体に、カーボンブラックをトルエンに希釈して加えサンドミルで分散した。次いで、これにフェライト粒子以外の上記各成分を10分間スターラーで分散し、被覆層形成液を調合した。次いでこの被覆層形成液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れ、温度60℃において30分間撹拌した後、減圧してトルエンを留去して、樹脂被覆層を形成してキャリアを得た。
各光輝性トナー、各シアントナー、及び、マゼンタトナーについて、トナー:36部とキャリア:414部とを、Vブレンダーに入れ、20分間撹拌し、その後212μmで篩分して、静電荷像現像剤をそれぞれ作製した。
表1に記載の各トナーをそれぞれ使用した光輝性トナー現像剤、シアントナー現像剤、及びマゼンタトナー現像剤を富士ゼロックス(株)製「color 800 press 改造機」の現像器に充填した。
この改造機を用いて、OKトップコート紙(坪量127:王子製紙(株)製)の紙に、光輝性トナーの載り量が3.5g/m2のベタ画像、及びその上層にシアントナーとマゼンタトナーによる二次色のハーフトーン画像を形成した。形成した画像について、粒状感を目視により観察し、下記基準に基づいて評価した。得られた結果を表1に示す。
G1:粒状感がまったく感じられない。
G2:粒状感がわずかに感じられる。
G3:粒状感が感じられるが、問題にならない。
G4:粒状感が感じられ、違和感を若干感じるが、実用上問題のないレベルである。
G5:粒状感が強く感じられる。
4 光輝性顔料
L トナー粒子の厚さ
111Y、111M、111C、111K、111B、207 感光体
113、222 駆動ロール
112、224 支持ロール
114 対向ロール
115Y、115M、115C、115K、115B クリーニング装置
116 中間転写体クリーニング装置
117Y、117M、117C、117K、117B、212 一次転写ロール
118Y、118M、118C、118K、118B、208 帯電ロール
119Y、119M、119C、119K、119B、209 露光装置
120Y、120M、120C、120K、120B、211 現像装置
133 中間転写ベルト
134、226 二次転写ロール
135、228 定着装置
140Y、140M、140C、140K、140B トナーカートリッジ
150Y、150M、150C、150K、150B 画像形成ユニット
200 プロセスカートリッジ
213 感光体クリーニング装置
216 取り付けレール
217 筐体
218 開口部
300、P 記録紙
Claims (13)
- 下記式(C)で表されるシアン着色剤を含むトナー及び下記式(M)で表されるマゼンタ着色剤を含むトナーよりなる群から選ばれた少なくとも1種のトナーと、
光輝性トナーとを有する
トナーセット。
式(C)中、A1、A2、A3及びA4はそれぞれ独立に、6員の芳香環を表し、R1、R2、R3及びR4はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、o、p、q及びrはそれぞれ独立に4を表し、MはMgを表す。
M(L1)(L2)n(X1)m(X2)L・W1 式(M)
式(M)中、MはCu及びNiよりなる群から選ばれる2価金属イオンを表し、
X1及びX2は同じであって、1,3-ジケトン骨格を有する基を表し、
L1及びL2は同じであって、式(M-2)を表し、
nは1を表し、m及びLの合計は0又は2を表す。
W1は電荷を中和させるのに対イオンが必要な場合のハロゲン陰イオンを表す。
式(M-2)中、R31はt-アルキル基を表し、
*はジアルキルアミノ基を有するチオフェニル基と結合する部位を表し、
-L31-OR32はアルコキシフェニル基、又はピリジル基を表す。 - 前記光輝性トナーが、結着樹脂として、分子量1,000以下の成分を、前記結着樹脂の全質量に対し、3質量%以上25質量%以下含む請求項1に記載のトナーセット。
- 前記光輝性トナーが、結着樹脂として、分子量1,000以下の成分を、前記結着樹脂の全質量に対し、5質量%以上20質量%以下含む請求項2に記載のトナーセット。
- 前記式(M)におけるMが、Cu2+である請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のトナーセット。
- 前記式(C)で表されるシアン着色剤を含むトナー、及び、前記式(M)で表されるマゼンタ着色剤を含むトナーを有する請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のトナーセット。
- イエロー着色剤を含むトナーを更に含む請求項7に記載のトナーセット。
- 請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のトナーセットのうち前記光輝性トナーを含む第1静電荷像現像剤と、
請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のトナーセットのうち前記シアントナー又は前記マゼンタトナーを含む第2静電荷像現像剤と、
を有する静電荷像現像剤セット。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のトナーセットのうち前記光輝性トナーを収容した第1トナーカートリッジと、
請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のトナーセットのうち前記シアントナー又は前記マゼンタトナーを収容した第2トナーカートリッジと、
を有し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジセット。 - 請求項9に記載の静電荷像現像剤セットのうち前記第1静電荷像現像剤を収容した第1現像手段と、
請求項9に記載の静電荷像現像剤セットのうち前記第2静電荷像現像剤を収容した第2現像手段と、
を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のトナーセットのうち前記光輝性トナーによる光輝性画像を形成する第1画像形成手段と、
請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のトナーセットのうち前記シアントナーによるシアン画像又は前記マゼンタトナーによるマゼンタ画像のいずれかを形成する第2画像形成手段と、
前記光輝性画像及び前記シアン画像又はマゼンタ画像を少なくとも記録媒体上に転写する転写手段と、
前記光輝性画像及び前記シアン画像又はマゼンタ画像を少なくとも前記記録媒体上に定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のトナーセットのうち前記光輝性トナーによる光輝性画像を形成する第1画像形成工程と、
請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のトナーセットのうち前記シアントナーによるシアン画像又は前記マゼンタトナーによるマゼンタ画像のいずれかを形成する第2画像形成工程と、
前記光輝性画像及び前記シアン画像又はマゼンタ画像を少なくとも記録媒体上に転写する転写工程と、
前記光輝性画像及び前記シアン画像又はマゼンタ画像を少なくとも前記記録媒体上に定着する定着工程と、
を有する画像形成方法。
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