JP2004109290A - Toner image forming device - Google Patents

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Hajime Koyama
小山 一
Nobutaka Takeuchi
竹内 信貴
Takayuki Koike
小池 孝幸
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel toner image forming device for performing image formation suitable for toners which can well reproduce the color tones of projected images. <P>SOLUTION: The toner image forming device is so constituted as to perform the image fomation satisfying the relational expression [1.5×ρr×R≤10×Mmax≤1.2×Br×ρ×R] when the amount of the maximum average toner deposition per unit area in a recording medium P (transparent sheet) of the monochromatic toner image consisting of monochromatic toners is defined as Mmax [mg/cm<SP>2</SP>], the true specific gravity of the toners as ρ[g/cm<SP>3</SP>], the apparent density of the toners as ρr[g/cm<SP>3</SP>], the volume average grain size of the toners as R [μm], and the closest packing rate of the true balls as Br. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、記録体上にトナーを付着させてトナー画像を形成した後、定着手段によって定着せしめるトナー画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のトナー画像形成装置として、電子写真方式のものが周知となっている。この電子写真方式とは、感光体等の潜像担持体に担持した潜像を現像手段によってトナー画像に現像した後、それを記録体に転写する方式である。
【0003】
また、いわゆる飛翔記録方式のものも知られている(例えば、特許文献1等)。この飛翔記録方式とは、トナー飛翔装置からドット状に飛翔させたトナー群を中間記録体やシート材に直接付着させてドット像を形成する方式である。
【0004】
一方、近年、パーソナルコンピュータの飛躍的な普及に伴って、オーバーヘッドプロジェクター(以下、OHPという)用のOHP原稿をトナー画像形成装置による画像出力で作成したいという要望が高まってきた。しかしながら、トナーからなるトナー画像はインク画像に比べて光透過性に劣るため、OHPによる投影画像の色調を良好に再現することが困難であった。特に、顔料系の粒状着色剤を含有するトナーは、その粒状着色剤の光透過性が悪いため、投影画像で色調を再現することが非常に難しく、暗くて見難い投影画像しか得られなかった。
【0005】
【特許文献1】
特開平12−238311号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本出願人は、従来よりも小径の粒状着色剤をトナー基材内に均等に分散せしめることで、投影画像でも色調を良好に再現し得る新規なトナーを開発中である。ところが、かかるトナーを用いても、トナー画像形成装置の種類によっては、画像中のトナー量を多くし過ぎることから、投影画像で満足のいく色調が得られなくなってしまう。従来のトナー画像形成装置は、記録体上のトナー画像の色調に主眼をおいた設計がなされており、投影画像の色調について何ら考慮されていなかったからである。
【0007】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、投影画像の色調を良好に再現し得るトナーに適した画像形成を行うことができる新規なトナー画像形成装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述の新規なトナーを用いて、透明なOHPシート上に様々な厚みの単色トナー画像を形成し、それを加熱定着してみた。そして、その投影画像の色調再現性と、OHPシート上の定着画像の拡大観察結果との関係について調べてみたところ、次のようなことがわかった。即ち、投影画像の色調再現性に優れた定着画像は、定着時の加熱によって各トナー粒子が十分に軟化して一体化したことにより、OHPシート上で1つの樹脂層を形成していた。しかも、この樹脂層は適度な厚みであることから、十分な濃度の色を帯びつつ良好な光透過性を発揮していた。一方、投影画像の色調再現性に劣る定着画像は、各トナー粒子の一体化による樹脂層を形成しているものの、その樹脂層が薄厚であるか、あるいは肉厚であった。そして、薄厚のものは、粒状着色剤の不足によって十分な濃度の色を帯びていなかったために、色調再現性を悪化させていた。また、肉厚のものは、粒状着色剤の過多によって十分な光透過性を発揮することができなかったために、色調再現性を悪化させていた。加えて、定着時に多量のトナー粒子をOHPシート表面に十分に馴染ませることができなかったために、樹脂層とOHPシートとの間に多数の空泡を形成しており、これが光を乱反射させることで、光透過性の悪化に拍車をかけていた。本発明者らの研究によれば、OHPシート上の定着前のトナー画像におけるトナー粒子層の厚みがトナー粒径の1.5倍を下回ると、投影画像の濃度不足による色調再現性の悪化が急激に認められるようになった。また、定着後のトナー画像における樹脂層の厚みがトナー粒径の1.2内を上回ると、樹脂層の光透過性の不足による色調再現性の悪化が急激に認められるようになった。
【0009】
そこで、上記目的を達成するために、請求項1の発明は、単色のトナーからなる単色トナー画像の上記記録体における単位面積当たりの最大平均トナー付着量をMmax[mg/cm]、トナーの真比重をρ[g/cm]、トナーの見掛け密度をρr[g/cm]、トナーの体積平均粒径をR[μm]、真球の最密充填率をBrで示した場合に、1.5×ρr×R≦10×Mmax≦1.2×Br×ρ×Rの関係式を満足するように画像を形成することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1のトナー画像形成装置であって、潜像担持体上に担持した潜像を現像手段によって現像して得たトナー画像を、直接あるいは中間転写体を介して上記記録体に転写することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2のトナー画像形成装置において、上記単色トナー画像の上記潜像担持体における単位面積当たりの最大平均トナー付着量をdMmax[mg/cm]、トナーの真比重をρ[g/cm]、トナーの見掛け密度をρr[g/cm]、トナーの体積平均粒径をR[μm]、真球の最密充填率をBrでそれぞれ示した場合に、
1.5×ρr×R/0.98≦10×dMmax≦1.2×Br×ρ×R/0.8
の関係式を満足するように現像を行うことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項2又は3のトナー画像形成装置であって、上記現像手段が、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いて上記潜像を現像し、該二成分現像剤として、該トナーよりも体積平均粒径の大きい磁性キャリアの1[kOe]中における磁化が30〜1000[emu/cm]であるものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項2、3又は4のトナー画像形成装置であって、上記現像手段は、現像バイアスが印加される現像剤担持体に担持したトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤によって上記潜像を現像し、該現像バイアス印加時における該現像剤担持体と上記潜像担持体との間のダイナミック抵抗を10[Ω・cm]以下にする磁性キャリアを用いることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項2、3、4又は5のトナー画像形成装置において、上記潜像担持体として、表面に形成された感光層の露光部の電位を減衰させて上記潜像を担持する感光体を用いるとともに、上記現像手段として、現像バイアスが印加される現像剤担持体に担持した少なくともトナーを含む現像剤によって上記潜像を現像するものを用い、且つ、該感光層の非露光部の電位をE、露光部の電位をE、該現像バイアスの値をEでそれぞれ示した場合に、0<|E|−|E|<|E−E|<400[V]を満足することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6の何れかのトナー画像形成装置において、上記記録体の種類を判別する判別手段を設け、該判別手段による判別結果に基づいて上記関係式を具備する画像形成を行わせるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7の何れかのトナー画像形成装置において、本体にセットされるトナーとして、基材中に分散された粒状着色剤の個数平均径が0.5[μm]以下で、平均径0.7[μm]以上の該粒状着色剤を5[個数%]以下の割合で含むものを指定したことを特徴とするものである。
【0010】
これらのトナー画像形成装置においては、「1.5×ρr×R≦10×Mmax」という関係式を満足することで、記録体上の定着前のトナー画像におけるトナー粒子層の厚みをトナーの体積平均粒径(R)の1.5倍以上確保する。よって、本出願人によって開発された上述の新規なトナーのように、投影画像の色調を良好に再現し得るトナーを用いれば、投影画像の濃度不足による色調再現性の悪化を抑えることができる。一方、「10×Mmax≦1.2×Br×ρ×R」という関係式を満足することで、記録体上の定着後のトナー画像における一体化トナー層(例えば樹脂層)の厚みをトナーの体積平均粒径(R)の1.2倍以下に留める。よって、投影画像の色調を良好に再現し得るトナーを用いれば、該投影画像の光透過性の不足による色調再現性の悪化を抑えることができる。従って、投影画像の色調を良好に再現し得るトナーに適した画像形成を行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態として、電子写真方式のプリンタ(以下、単に「プリンタ」という)について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、潜像担持体たるドラム状の感光体1の周囲に、帯電手段2、光書込手段3、現像手段4、転写手段5、ドラムクリーニング手段6、除電手段7を備えている。また、転写手段5の図中左側方に配設された定着手段8も備えている。
【0012】
図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動せしめられる感光体1は、アルミ等からなる素管の表面に有機感光層が形成されたものであり、回転に伴って帯電手段2によって例えば負極性に一様帯電せしめられる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて光走査情報を構築する光書込手段3から発せられるレーザー光Lの走査によって露光部の電位が減衰せしめられる。これにより、露光部周囲の地肌部よりも電位の小さい静電潜像を担持する。この静電潜像は、感光体1の回転に伴って現像手段4との対向位置である現像位置を通過する際に、現像手段4の現像スリーブ4aに担持されるトナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤に摺擦せしめられる。そして、この二成分現像剤に含まれる例えば負極性のトナーが静電的に付着せしめられてトナー画像に現像される。
【0013】
上記現像位置よりも感光体回転方向下流側には、感光体1と転写手段5とが対向する転写位置が形成されている。感光体1上で現像されたトナー画像は、感光体1の回転に伴ってこの転写位置に進入する際に、図示しない給紙手段によってタイミングを合わせて搬送されてくるシート状の記録体Pに重ね合わされる。そして、感光体1の露光部と転写手段5との間に形成される転写電界の影響を受けて記録体P上に静電転写される。このようにしてトナー画像が静電転写せしめられた記録体Pは、転写位置から定着手段8へと送られる。
【0014】
上記定着手段8は、内部に図示しない熱源を有する加熱ローラ8aと、これに押圧される押圧ローラ8bとの接触によって定着ニップを形成している。これらローラは、互いの接触部でそれぞれの表面を同方向に移動させるように回転駆動される。かかる構成の定着手段8に送られた記録体Pは、定着ニップに挟み込まれてローラ表面移動方向に搬送される。この際、ニップ圧や加熱の影響によってトナー画像が定着せしめられる。定着後の記録体Pは、図示しない排紙手段を経由して機外へと排出される。
【0015】
上記転写位置を通過した感光体1表面は、その回転に伴ってドラムクリーニング手段6との対向位置を通過する際に、転写残トナーがクリーニングされる。そして、除電手段によって残留電荷が取り除かれた後、帯電手段によって一様帯電せしめられて初期状態に戻る。
【0016】
なお、図1では、帯電手段2として、帯電バイアスが印加される帯電ローラ等のバイアス部材を感光体1に接触させる方式のものを示したが、帯電チャージャ等の非接触方式のものを用いても良い。また、レーザー光の照射によって静電潜像を形成する光書込手段3を設けた例を示したが、LEDアレイからのLED光によって光書込を行うものを用いても良い。また、光書込ではなく、イオン噴射等によって静電潜像を形成するものでもよい。また、転写手段5として、転写バイアスが印加される転写ローラを感光体1に接触させるローラ接触方式のものを示したが、ベルトを接触させるベルト接触方式のものや、転写チャージャなどの非接触方式のものを用いても良い。また、ドラムクリーニング手段6として、クリーニングブレードによる掻き取り方式のものを示したが、クリーニングバイアスが印加されるブラシやローラを接触させる静電回収方式のものを用いてもよい。また、潜像担持体としてドラム状の感光体1を設けた例について説明したが、ベルト状の感光体などを用いても良い。また、感光体1とその周囲の機器とを個別に設けたプリンタの例について説明したが、感光体1とその周囲の機器とを1つのユニットとして共通のケーシング内に収めたプロセスカートリッジとしてもよい。例えば、感光体1、帯電手段2、現像手段4及びドラムクリーニング手段6を1つのプロセスユニットとして、プリンタ本体に対して着脱可能に構成するのである。
【0017】
図2は、上記現像手段4の要部構成を示す拡大構成図である。現像手段5は、ケーシング内に現像部と攪拌部とを有している。現像部には、ケーシングの開口から周面の一部を露出させる現像スリーブ4aや、ドクタブレード4bなどが設けられている。筒状の現像スリーブ4aは、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体からなり、その表面がサンドブラスト等によって十点平均粗さRzで10〜20[μm]程度まで粗面化せしめられている。このような粗面化により、二成分現像剤との摩擦抵抗を高めて所定の剤汲み上げ能力を発揮する。サンドブラスト等による粗面化に代えて、表面に数十〜数百[mm]の深さの溝を複数設けたものを使用していもよい。
【0018】
図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられる現像スリーブ4a内部には、図示しないマグネットローラ4cがスリーブに連れ回らないように固定されている。このマグネットローラ4cは、その周方向に分かれた複数の磁極を有している。これら磁極の影響により、現像スリーブ4cの周囲には、法線方向に延びる複数の磁界が形成される。
【0019】
現像手段4の上記攪拌部には、2つの搬送スクリュウ4dや、図示しないトナー濃度センサ(以下、Tセンサという)などが設けられており、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤(以下、単に「現像剤」という)は、図3に示すように、磁性キャリアCの表面に多数のトナーTを付着させている。そして、先に示した図2において、2つの搬送スクリュウ4dによって図中奥行き方向に撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられる。図中左側の搬送スクリュウ4dに攪拌搬送される二成分現像剤は、現像スリーブ4dの表面に対してその軸線方向に接触する。すると、現像スリーブ4dから延びる磁界の影響を受けてスリーブ表面に担持されて攪拌部内から汲み上げられる。そして、スリーブ表面に連れ回って搬送される。
【0020】
上記ドクタブレード4bは、その先端と現像スリーブ4a表面との間に所定の間隙を保持するようにケーシングに固定されている。この間隙はドクタギャップと呼ばれ、本プリンタの現像手段4では0.4〜0.7[mm]程度に設定されている。上記攪拌部から汲み上げられた現像剤は、スリーブ表面に連れ回ってこのドクタギャップを通過する際に、層厚が規制されて現像に好ましい量にある。具体的には、20〜100[mg/cm]程度の量になる。そして、スリーブ表面の回転に伴って図示しない感光体との対向位置である現像位置まで搬送される。この現像領域には、マグネットローラ4cの図示しない現像磁極によってスリーブ法線方向に強い磁力を発揮する現像磁界が形成されている(磁束密度で60mT以上)。この現像磁界の影響により、現像剤は穂立ちして磁気ブラシとなる。そして、その先端を図示しない感光体に摺擦させながら移動して、静電潜像にトナーを付着させる。この付着により、静電潜像がトナー画像に現像される。現像によってトナーを消費した現像剤は、スリーブ表面に連れ回ってケーシング内に移動し、図示しない反発磁界の影響を受けてスリーブ表面から離脱して、攪拌部内に戻る。
【0021】
本プリンタにおいて、上記現像位置における感光体(1)と現像スリーブ4aとの間隔である現像ギャップは、0.4[mm]に設定されている。現像ギャップは、現像剤の磁性キャリアの粒径が50[μm]であれば、10倍程度(0.55mm)以下に設定するのが良い。現像ギャップをこれより広くすると直流現像バイアス電圧印加条件下では、望ましいとされる画像濃度が出にくくなる。
【0022】
上記攪拌部内において、2つの搬送スクリュウ4dの間には仕切壁4eが設けられている。この仕切壁4eによって攪拌部内が2つに仕切られている。2つの搬送スクリュウ4dのうち、図中左側に配設されている方は、その回転駆動に伴って現像剤を例えば図中奥側から手前側へと搬送しながら現像スリーブ4aに供給する。図中手前端まで搬送された現像剤は、仕切壁4eに設けられた図示しない開口を通って図中右側の搬送スクリュウ4dに受け渡される。そして、今度は図中手前側から奥側へと搬送されながら、補給口4fから落下してくる補給トナーを取り込んだ後、仕切壁4eに設けられた図示しないもう一方の開口を通って図中左側の搬送スクリュウ4d上に戻される。このようにして、現像剤は攪拌部内を循環搬送せしめられる。
【0023】
上記補給口4fからのトナー補給は、図示しない透磁率センサからなるTセンサによる検知結果に基づいてなされる。このTセンサは、図中右側の搬送スクリュウ4dによって搬送される現像剤の透磁率を検知するように配設されて、その透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、Tセンサは現像剤のトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。制御部は、RAMを備えており、この中にTセンサからの出力電圧の目標値であるVtrefを格納している。Vtrefは、図示しないトナー供給装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、Tセンサからの出力電圧の値をVtrefに近づけるように、図示しないトナー供給装置を駆動制御して攪拌部内にトナーを補給させる。この補給により、攪拌部内の現像剤のトナー濃度が所定の範囲内に維持される。
【0024】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
本出願人は、基材たるバインダー樹脂中に分散せしめられた粒状着色剤の個数平均径が0.5[μm]以で、且つ平均径0.7[μm]以上の粒状着色剤を5[個数%]以下の割合で含むトナーを開発した(以下、開発トナーという)。この開発トナーは、従来よりも粒径の小さな顔料系の粒状着色剤がバインダー樹脂中に均等に分散せしめられており、着色剤粒子間で光を反射させながら良好に透過させることができる。このことにより、投影画像の色調を良好に再現し得るトナー画像を形成することができる。また、粒状着色剤の分散粒径や形状を定着後でも殆ど変化させず、粒状着色剤が粗分散されたものに比べて、着色剤による光散乱、回折現象を顕著に示すため、色調の鮮明な透過性の高い優れた投影画像をつくり出すことができる。但し、この開発トナーを用いても、トナー画像中のトナー量を不足させると、投影画像に濃度不足をきたしてしまう。また、トナー量を多くし過ぎると、着色剤の過多に起因する光透過性の不足によって投影画像の色調を十分に再現できなくなってしまう。そこで、本発明者は、OHPシート上に転写された定着前のトナー画像における単位面積あたりのトナー付着量と、投影画像の画像濃度との関係について調べてみた。このとき、トナー付着量については、OHPシート上のトナー画像を粘着テープに転写して重量を測定した。また、OHPシート上で定着されたトナー画像における単位面積あたりのトナー付着量と、投影画像のヘイズ度(濁り度)との関係についても調べてみた。このとき、トナー付着量については、定着に伴って各トナー粒子が軟化、一体化した樹脂層の厚みを測定し、測定結果に基づいて求めた。また、粒状着色剤を含む従来の一般的なトナーについても、同様の関係を比較対照として調べてみた。
【0025】
これらの結果を図4に示す。図示のように、従来のトナーでは、投影画像で目標濃度下限以上の画像濃度が得られるようにトナー画像中のトナー付着量を設定すると(図中▲2▼)、投影画像のヘイズ度が目標の上限を超えてしまう。ヘイズ度が目標の上限を超えると、トナー画像が光を良好に透過しないことに起因して、投影画像で色調が良好に再現されなくなってしまう。図5は、このようにヘイズ度が目標の上限を超えたトナー画像を示す拡大断面図である。図において、透明なOHPシート等からなる記録体P上には、樹脂層Lyが密着している。この樹脂層Lyは、平面的にトナー画像を構成しており、上記転写手段(5)によって記録体P上に転写せしめられた無数のトナー粒子が定着に伴う軟化によって一体化したものである。樹脂層Lyの厚みはトナーの体積平均粒径Rの2倍を超えており、内部に分散している大粒径の粒状着色剤が光の透過を阻害して投影画像のヘイズ度を高めている。また、樹脂層Lyと記録体Pとの間には、所々に空泡Bが形成されており、これが光を乱反射させることでヘイズ度の上昇に拍車を掛けている。図6は、図5に示したトナー画像の定着前の状態を示している。図示のように、定着前のトナー画像は、記録体P上にトナーが2.5層程度重なったトナー粒子層を形成している。このような厚みのトナー粒子層では、定着時に多量のトナー粒子をOHPシート表面に十分に馴染ませることができず、図5に示したような空洞Bを多数形成してしまうのである。
【0026】
一方、先に図4に示したように、開発トナーでは、トナー画像中のトナー付着量を▲1▼以上確保すれば投影画像で目標濃度下限以上の画像濃度が得られ、ヘイズ度も目標の上限より低く抑えることができる。但し、トナー付着量が▲2▼を超えると、ヘイズ度が目標の上限を超えてしまう。よって、トナー付着量を▲1▼以上▲2▼以下の範囲に収めれば、十分な画像濃度で且つ良好な光透過性を発揮する色調再現性に優れた投影画像を実現し得るトナー画像を形成することができる。なお、トナー付着量▲1▼とは、図7に示すように、定着前のトナー画像中で1.5層以上のトナー層を記録体P上に形成し得る量であった。また、トナー付着量▲2▼とは、図8に示すように、定着後のトナー画像中で樹脂層Lyをトナーの体積平均粒径Rの1.2倍以下の厚みで形成し得る量であった。この厚みでは、図示のように、定着時に各トナー粒子が記録体Pに十分に馴染んで一体化することから、樹脂層Lyと記録体Pとの間に形成される空洞を解消し得ることがわかる。
【0027】
そこで、本プリンタは、次の関係式を具備させるように構成されている。
【数1】
1.5×ρr×R≦10×Mmax≦1.2×Br×ρ×R
※但し、
Mmax:単色のトナーからなる単色トナー画像の記録体Pにおける単位面積当たりの最大平均トナー付着量[mg/cm
ρ:トナーの真比重[g/cm
ρr:トナーの見掛け密度[g/cm
R:トナーの体積平均粒径[μm]
Br:真球の最密充填率(68.02%)
【0028】
なお、トナーの見掛け密度ρrについては、容器中を自然落下させたトナー粉体で充填した後、平板ですり落とした充填トナーを検査対象とするJIS Z2504によって求めた。流動性の良いトナーは、充填率が35[%]程度まで高まる。ゆるみ見掛け密度という場合もある。これに対し、再現性の向上を図るべく、充填トナーに振動を加えてから測定したものを圧縮密度という。上記開発トナーの見掛け密度ρrは0.35〜0.40[g/cm]である。また、真球の最密充填は、接触点の数=8、面心立方、稠密六方を想定したときの値であり、68.02[%]となる。開発トナーは、円形度が0.90以上、1.00未満の範囲になり、粉砕トナーでは得にくい比較的真球に近い形状となっている。このため、ドクタギャプ、現像ギャップ、転写ニップ、定着ニップなどで加圧された場合の加圧圧縮密度ρpを真比重ρで割ったρp/ρ、即ちトナー充填率がほぼ最密充填の充填率Brと同じ値になる。また、真比重ρ=1.15〜1.20[g/cm]、ゆるみ見掛け密度ρr=0.35〜0.40[g/cm]、圧縮密度ρt=0.65〜0.7[g/cm]程度である。
【0029】
上記数1の関係式において、「1.5×ρr×R≦10×Mmax」という条件を具備することは、記録体P上の定着前のトナー画像におけるトナー粒子層の厚みをトナーの体積平均粒径Rの1.5倍以上確保することを意味している。また、「10×Mmax≦1.2×Br×ρ×R」という条件を具備することは、定着によって記録体P上に形成される樹脂層Lyの厚みをトナーの体積平均粒径Rの1.2倍以下に留めることを意味している。よって、本プリンタは、上記開発トナーを用いて、投影画像の濃度不足による色調再現性の悪化や、投影画像の光透過性の不足による色調再現性の悪化のない色調再現性に優れたトナー画像を形成することができる。
【0030】
例えば、本プリンタでは、シアン色の開発トナーを用いて記録体P上に最大トナー付着量0.55[mg/cm]のシアントナー画像を形成することができた。このシアントナー画像の投影画像は、目標濃度下限の1.3を上回る1.45という画像濃度IDを実現しつつ、目標ヘイズ度上限の35[%]を大きく下回る20[%]というヘイズ度を実現した。なお、この開発トナーの性状は次の通りであった。
・真比重ρ=1.2[g/cm
・見掛け密度ρr=0.39[g/cm
・体積平均粒径R=7[μm]
【0031】
これらの数値を上記数1の関係式にあてはめてみると、次式を得ることができる。
【数2】
1.5×ρr×R=4.095≦10×0.55
【数3】
1.2×Br×ρ×R=6.86≧10×0.55
【0032】
0.55[mg/cm]というシアントナー画像中の最大トナー付着量は、上述の関係式の条件内にあることがわかる。なお、定着前のシアントナー画像におけるトナー粒子層の厚みは2.0層程度であった。また、定着後のシアントナー画像における樹脂層Lyの厚みは体積平均粒径R(7μm)の0.961倍程度であった。これらと、上記数1の関係式とによって理論上のトナー付着量を求めてみると、次のようになる。
【数4】
2.0×ρr×R/10=0.546
【数5】
0.961×Br×ρ×R/10=0.549
【0033】
理論上の付着量(0.546、0.549)と、実際の付着量(0.55)とが殆ど同じであることがわかる。
【0034】
一方、上述の関係式を具備させないように、最大トナー付着量を0.80[mg/cm]まで増やしてシアントナー画像を形成してみた。すると、投影画像で、目標濃度下限の1.3を上回る1.35という画像濃度IDを実現したものの、目標ヘイズ度上限の35[%]を超える37[%]という光透過性の悪いシアントナー画像になった。なお、この開発トナーの性状は次の通りであった。
・真比重ρ=1.2[g/cm
・見掛け密度ρr=0.35[g/cm
・体積平均粒径R=7[μm]
【0035】
これらの数値を上記数1の関係式にあてはめてみると、次式を得ることができる。
【数6】
1.5×ρr×R=3.68≦10×0.80
【数7】
1.2×Br×ρ×R=6.86(≦10×0.80となって条件不成立)
【0036】
最大トナー付着量Mmaxを「1.2×Br×ρ×R」よりも多くした結果、ヘイズ度を悪化させたことがわかる。なお、定着前のシアントナー画像におけるトナー粒子層の厚みは3.3層程度であった。また、定着後のシアントナー画像における樹脂層Lyの厚みは体積平均粒径R(7μm)の1.4倍程度であった。これらと、上記数1の関係式とによって理論上のトナー付着量を求めてみると、次のようになる。
【数8】
3.3×ρr×R/10=0.81
【数9】
1.4×Br×ρ×R/10=0.80
【0037】
理論上の付着量(0.81、0.80)と、実際の付着量(0.80)とが殆ど同じであることがわかる。
【0038】
本プリンタでは、上記現像位置において上記現像スリーブ(4a)から感光体(1)上の静電潜像(単色トナー像用の静電潜像)に付着させる最大トナー量をコントロールすることで、上記数1の関係式を具備させるようにしている。具体的には、現像後の感光体(1)上の単色トナー画像は記録体P上に転写される際に、感光体(1)上に若干の転写残トナーを生ずる。この転写残トナーの量を見込んで、記録体P上に転写される単色トナー画像について「1.5×ρr×R≦10×Mmax」のトナー付着量を確保できるように、現像時の最大トナー付着量dMmaxをコントロールしているのである。また、記録体Pに転写された単色トナー画像は、上記定着手段(8)で定着せしめられる際に、上記加熱ローラ(8a)に若干のオフセットを生ずる。このオフセット量を見込んで、記録体P上に転写される単色トナー画像について「10×Mmax≦1.2×Br×ρ×R」のトナー付着量に抑えるように、現像時の最大トナー付着量dMmaxをコントロールしているのである。なお、電子写真方式の画像形成装置においては、潜像担持体から記録体へのトナー量転写率を98[%]以上確保できるように設計するのが一般的である。また、定着後のトナー量率については、現像後のトナー量の80[%]以上確保できるように設計するのが一般的である。よって、現像後の単色トナー像の最大トナー付着量dMmaxを次式にするような現像条件を具備させれば、上記数1の関係式を容易に具備させることができる。
【数10】
1.5×ρr×R/0.98≦10×dMmax≦1.2×Br×ρ×R/0.8
【0039】
本プリンタにおいては、二成分現像剤として、トナーよりも体積平均粒径の大きい磁性キャリアを含有し、その1[kOe]中における磁化が30〜1000[emu/cm]であるものを用いるように構成されている。かかる二成分現像剤では、1[kOe]中での30[emu/cm]以上という十分な磁化を発揮する磁性キャリアを用いることにより、磁化不足による感光体(1)へのキャリア付着を有効に抑えることができる。また、1[kOe]中で1000[emu/cm]超という過剰なまでの磁化を発揮しないことにより、感光体(1)上のトナー画像を磁気ブラシの先端で引っ掻いてしまうことによる画像のざらつきを抑えることができる。
【0040】
また、本プリンタは、現像バイアスが印加される上記現像スリーブ(4a)と、感光体(1)との間に最大電位差を生じせしめたときのダイナミック抵抗を10[Ω・cm]以下に抑え得る磁性キャリアを用いるように構成されている。このダイナミック抵抗とは、次に説明する抵抗である。即ち、二成分現像剤を担持させた現像スリーブ(4a:本例ではφ20mmで線速600rpm)に、0.9mmのギャップを介して、幅65mm、長さ1mmの面積の電極を対向させる。そして、スリーブ表面とこの電極との間に上記最大電位差(高抵抗シリコンコートキャリアでは400Vから鉄粉キャリアでは数V)を生じせしめたときの両者間の抵抗値である。ダイナミック抵抗を10[Ω・cm]以下に抑えることで、現像時間(磁気ブラシを現像位置で感光体に接触させる時間)を短時間に抑えても、現像電界に見合った十分なトナー量を感光体に付着させることができる。
【0041】
本プリンタにおいては、上記感光体(1)の地肌部電位である非露光部の電位をE、露光部の電位(潜像電位)をE、現像バイアスの値をEでそれぞれ示した場合に、次式を具備するように構成されている。
【数11】
0<|E|−|E|<|E−E|<400[V]
【0042】
この関係式において、「|E|−|E|」は、地肌部と現像バイアス値との電位差を示している。また、「|E−E|」は、地肌部と露光部との電位差を示している。後者の電位差を前者の電位差よりも大きくすることで、地肌部へのトナー付着を有効に抑えることができる。また、後者の電位差を400[V]未満に抑えることで、電位差が多き過ぎることによる地肌部と露光部との間の放電を回避することができる。このことは、パッシェンの放電理論により裏付けられる。
【0043】
先に示した図1において、感光体1は線速200[mm/sec]、現像スリーブ4aは線速300[mm/sec]になるようにそれぞれ回転駆動される。感光体1、現像スリーブ4a、攪拌スクリュウ(図2)の直径は、それぞれ、50、16、18[mm]である。また、感光体1の感光層の厚み=28[μm]、レーザー光Lによるビームスポット系=50×60[μm]、レーザー光量=0.23[mW]になっている。
【0044】
従来の画像形成装置においては、レーザー光量をできるだけ高密度にするようにビーム径を絞って露光する手法を用いて2値プロセスを行うのが一般てきであった。ところがレーザー光量をアップすると、それだけ高密度の光量のビーム径を絞る手段が必要になって、部品組付精度が厳しく問われるために大きなコストアップを招来することになる。更には、レーザー光量を多くしたために、感光体1上での通電電荷量の増大化によるいわゆる静電ハザードを招来し、感光体1の短命化を助長してしまうという不具合もあった。そこで、本プリンタでは、感光体1の地肌部の電位をできるだけ低く抑えるとともに、レーザー光量も低く抑えることで、汎用光学部品を使用しても高精細な潜像を形成すると共に感光体への静電ハザードを低減して長寿命化を可能にしている。本プリンタの現像特性を示すγ曲線(現像電位差に対する現像量)をみると、その傾きが大きく比較的低電位でも現像が可能であることがわかる。これは現像スリーブ4a上のトナー量を一定にしてベタ画像でもトナーを効率良く静電潜像に転移させ得ることを示している。小径ドットを形成する場合でも、地肌部電位を低く抑えることができ、従来の約半分のレーザー光量で均一なドット画像を形成することができる。
【0045】
現像バイアスとしては、直流電圧に交流電圧が重畳された振動バイアス電圧が用いられている。地肌部電位と露光部電位とは、この振動バイアス電位の最大値と最小値の間に位置している。これによって露光部と現像スリーブ4aとの間に向きが交互に反転する交互電界が形成される。この交互電界中で現像剤のトナーとキャリアが激しく振動し、トナーが現像スリーブ4a上の磁性キャリアから離脱して感光体1上の静電潜像に向けて飛翔・付着する。振動バイアス電圧の最大値と最小値の差(ピーク間電圧)は、0.5〜5[KV]が好ましく、周波数は1〜10[kHz]が好ましい。振動バイアス電圧の波形は、矩形波、サイン波、三角波の何れであってもよい。振動バイアスの直流電圧成分は、地肌部電位と露光部電位との間の値であるが、露光部電位よりも地肌部電位に近い値である方が、地肌部へのかぶりトナーの付着を抑えることができる。振動バイアス電圧の波形を矩形波にする場合には、デューティ比を50[%]以下にすることが望ましい。デューティ比とは、振動バイアスの1周期中でトナーが感光体1に向かおうとする時間の割合である。デューティ比を50[%]以下にすることで、トナーを感光体1に向かわせようとピーク値とバイアスの時間平均値との差を大きくすることができる。そして、このことにより、トナーの運動を活発化せしめ、トナーを潜像面の電位分布に忠実に付着させてざらつき感を抑えつつ、解像力を向上させることができる。またトナーとは逆極性の電荷を有するキャリアを感光体1に向かわせようとするピーク値とバイアスの時間平均値との差を小さくすることができるので、キャリアの運動を沈静化せしめ、地肌部へのキャリア付着を大幅に低減することができる。
【0046】
本プリンタが上記数1の関係式を具備させるプリントを行うのは、「透明シート出力モード」が設定されている場合だけである。この設定は、例えば、プリンタ本体に設けられた図示しない操作パネルに対するユーザーの入力操作によって行われる。また例えば、図示しないパーソナルコンピュータ等から画像情報とともに送られてくる「出力紙情報」が「透明シート」であった場合に、プリンタ本体の図示しない制御部が自動で設定する。このように、「透明シート出力モード」である場合に限って上記数1の関係式を具備させることにより、投影画像を得る必要のない紙出力画像については、単色トナー画像に対する最大トナー付着量Mmaxを増加させることができる。そして、このことにより、紙出力画像の画像濃度を高めることができる。
【0047】
図9は上記開発トナーを示す模式図である。開発トナーTは、基材たるバインダー樹脂中に、粒状着色剤が微分散されている。この他、離型促進剤や帯電制御剤なども分散されている。また、バインダー樹脂による粒子の外面には、外部添加剤が塗布されている。
【0048】
かかる開発トナーTは、次のようにして製造されたものである。即ち、まず、有機溶媒中に少なくとも、イソシアネート基を含有するポリエステル系プレポリマーAを溶解した後、粒状着色剤が分散せしめる(分散液1)。そして、離型促進剤を溶解あるいは分散せしめた油性分散液を無機微粒子やポリマー微粒子の存在下で分散せしめた水系媒体を分散液1に添加する。これにより、プレポリマーAをポリアミンや活性水素含有基を有するモノアミンBと反応させてウレア基を有するウレア変性ポリエステル系樹脂を形成せしめ、このウレア変性ポリエステル系樹脂Cを含む分散液から、それに含まれる液状媒体を除去することにより開発トナーTを得る。ウレア変性ポリエステル系樹脂については、ガラス転移点Tgが40〜65[℃]、より好ましくは45〜60[℃]のものを用いている。その数平均分子量Mnは2500〜50000で、より好ましくは2500〜30000である。また、その重量平均分子量Mwは1万〜50万、好ましくは3万〜10万である。かかる開発トナーTは、プレポリマーAとモノアミンBとの反応によって高分子量化されたウレア結合を有するウレア変性ポリエステル系樹脂Cをバインダー樹脂として含む。そして、そのバインダー樹脂中には粒状着色剤が均等に分散せしめられている。
【0049】
粒状着色剤については、高分子分散剤や更にシナージストを加えて分散せしめることにより、バインダー樹脂中に均等に分散せしめることが可能になるこのシナージスト(Synergist)とは、顔料と強い相互作用を発揮するとともに、高分子分散剤とも強い相互作用を発揮する化合物である。かかるシナージストと高分子分散剤とを併用することで、シナージストを粒状着色剤と高分子分散剤との間に介在せしめ、より効果的に均等分散を促すことができる。シナージストについては、粒状着色剤と強い相互作用を発揮するとともに高分子分散剤とも強い相互作用を発揮する化合物であれば特に制限はない。高分子分散剤としては、従来一般的にトナーに用いられてきたものを用いることができる。シナージスト及び高分子分散剤の使用量は、粒状着色剤100重量部に対して0.1〜100重量部である。0.1重量部以下だと十分な効果が得られず、100重量部以上であるとトナーの帯電特性が大きく劣化してしまう。
【0050】
開発トナーT中の粒状着色剤の分散粒径や粒度分布については、次のようにして測定した。即ち、開発トナーTをエポキシ樹脂に包埋せしめ、ミクロトームMT6000−XL(盟和商事社製)にてトナー粒子を約100[nm]に超薄切片化した測定サンプルを用意する。これを電子顕微鏡(日立製作所社製 H−9000NAR)を用いて加速電圧100[kV]にて10000〜40000倍で撮影してTEM写真を得る。そして、その画像情報をIMAGE ANALYZERの画像処理解析装置LUZEX IIIにて画像データに変換する。以上の操作を、無作為にサンプリングしたエポキシ樹脂中のトナー粒子についてサンプリング数300回を超えるまで繰り返し行って、平均粒径と粒度(粒径)分布を求めた
【0051】
すると、開発トナーTは、その重量平均粒径(Dv)が4〜8[μm]であり、その個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00≦Dv/Dn≦1.25であった。Dv/Dnをこのような範囲に留めるたことにより、高解像度、高画質のトナーを得ることが可能となった。また、粒状着色剤の重量平均粒径(Dv)=4〜8[μm]、Dv/Dn=「1.00≦Dv/Dn≦1.25」、且つ3μm以下の粒子を個数%=1〜10個数%、にすると更に高品質の画像を得ることができた。更に望ましくは、重量平均粒径=4〜6[μm]、Dv/Dn=1.00≦Dv/Dn≦1.15にすると、投影画像の色調再現性に極めて優れた単色トナー画像を形成することができた。かかる条件を具備した開発トナーTは、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性のいずれにも優れ、とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に画像の光沢性に優れている。更に二成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナーの粒子径の変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
【0052】
一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利であると言われているが、逆に、転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、開発トナーTのように体積平均粒子径Rが比較的小さいものでは、磁性キャリアとの長期の攪拌に伴ってキャリア表面にが融着して、磁性キャリアの帯電能力を低下させるおそれがある。また、磁性キャリアを含まない一成分現像剤として用いた場合には、現像スリーブ4aやドクタブレードへのフィルミングや融着を起こし易くなる。これらの現象には、トナー中の微粉の含有率が大きく関係し、特に3μm以下の粒子含有量が10%を超えると、トナーのキャリアへの付着が生じ難くなる。更には、高いレベルで帯電の安定性を図ることが困難になる。逆に、トナーの粒子径が8[μm]を超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中におけるトナー収支に伴うトナー粒子径の変動を大きくしてしまう。なお、重量平均粒子径/個数平均粒子径を、1.25よりも大きくしても、同様の不具合を生ずることもわかった。
【0053】
開発トナーTの平均粒径及び粒度分布については、カーコールターカウンター法によって測定した。その測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。本実施形態では、コールターカウンターTA−II型を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科技研社製)と、PC9801パーソナルコンピューター(NEC製)とを接続し測定した。
【0054】
トナーの個数分布及び体積分布については、次のようにして測定した。即ち、まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。この電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて形成した約1%NaCl水溶液である。例えば、ISOTON−II(コールター社製)を使用することができる。得られた液に、更に測定試料を2〜20mg加える。そして、試料が懸濁せしめた電解液を、超音波分散器で約1〜3分間分散処理し、上述の測定装置によってアパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子の体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出した。チャンネルとしては、次に列記する13チャンネルを用いた。
・2.00〜2.52μm未満
・2.52〜3.17μm未満
・3.17〜4.00μm未満
・4.00〜5.04μm未満
・5.04〜6.35μm未満
・6.35〜8.00μm未満
・8.00〜10.08μm未満
・10.08〜12.70μm未満
・12.70〜16.00μm未満
・16.00〜20.20μm未満
・20.20〜25.40μm未満
・25.40〜32.00μm未満
・32.00〜40.30μm未満
【0055】
トナーの定着時における耐ホットオフセット性に関しては、これまでにもバインダー樹脂の分子量分布の制御を含む様々な検討が行われてきた。低温定着性と耐ホットオフセット性という相反する性質の両立を図るための方法としては、分子量分布の広いバインダー樹脂を用いる方法や、分子量が数十万〜数百万の高分子量成分と、分子量が数千から数万の低分子量成分を含む少なくとも2つの分子量ピークを有する混合樹脂を用いる方法等がある。高分子量成分が架橋構造を持っているか又はゲルの状態であると、ホットオフセットにはより効果的である。しかし、光沢性や透明性なども求められているフルカラートナーにおいては、高分子量成分の多量の導入は好ましくない。一方、開発トナーTでは、ウレア結合を有する高分子量のウレア変性ポリエステル系樹脂を含むことから、透明性や光沢性を満足しながら、耐ホットオフセット性をも達成することが可能になった。
【0056】
開発トナーT中に含有せしめるバインダー樹脂の分子量分布におけるメインピーク分子量について、通常2500〜10000、好ましくは2500〜8000、さらに好ましくは2500〜6000であった。分子量1000未満の成分の量が増えると耐熱保存性が悪化する傾向となった。一方、分子量30000以上の成分が増えると単純には低温定着性が低下傾向になるが、バランスコントロールでその低下を極力押さえることも可能である。分子量30000以上の成分の含有量は1〜10[%]で、トナー材料により異なるが、好ましくは3〜6[%]である。1[%]未満では充分な耐ホットオフセット性が得られず、10%超では光沢性、透明性が悪化するようになる。バインダー樹脂のMnについて、2500〜50000で、Mw/Mnの値は10以下が好適である。10を超えると、シャープメルト性に欠け、光沢性が損なわれる。
【0057】
開発トナーTの円形度については、次のようにして測定することができる。即ち、トナー粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を撮影する。これによって得たトナー粒子の投影面積に基づいて、次式を用いて求めることができる。
【数12】
円形度=粒子の投影面積と同じ面積を有する円の周囲長/粒子投影像の周囲長
【0058】
但し、最近では、フロー式粒子像分析装置FPIA−2000(シスメックス社製)によって平均円形度として簡単に求めることができる。具体的には、まず、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5ml加えた後、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。そして、試料添加後の懸濁液を超音波分散器で約1〜3分間分散処理し、分散液濃度を3000〜1万個/μlにして上述の装置にかけるのである。本実施形態においても、この方法によって平均円形度を求めた。
【0059】
この測定の結果、平均円形度は0.900以上、1.00未満であった。平均円形度が0.900未満になると、トナーの形状が不定形になることから、満足した転写性やチリのない高画質画像を得ることができなかった。不定形のトナー粒子は感光体への平滑性媒体への接触点が多く、また突起先端部に電荷が集中することから、ファンデルワールス力や鏡像力が比較的球形な粒子よりも高い。そのため静電的な転写工程においては、不定形粒子と球形の粒子の混在したトナーでは球形の粒子が選択的に移動し、文字部やライン部画像抜けが起る。また、残されたトナーは次の現像工程のために除去しなければならず、クリーナ装置が必要であったり、トナーイールド(画像形成に使用されるトナーの割合)が低かったりする不具合点が生じる。粉砕トナーの円形度は本装置で計測した場合、通常0.910〜0.920である。なお、
【0060】
開発トナーTに用いる粒状着色剤としては、従来公知のものを使用することができる。例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、これらの混合物などである。粒状着色剤の含有量については、1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%がよい。
【0061】
開発トナーTに用いる離型促進剤としては、例えば、ポリオレフィンワッックス、ジアルキルケトン(ジステアリルケトンなど)などのワックスが挙げられる。好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。ワックスの融点は、通常40〜160℃であり、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは60〜90℃である。融点が40℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、160℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000cpsが好ましく、さらに好ましくは10〜100cpsである。1000cpsを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は、通常0〜40重量%であり、好ましくは3〜30重量%である。
【0062】
開発トナーに用いる帯電制御剤としては、例えば次のようなものが挙げられる。即ち、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物等である。帯電制御剤の使用量については、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定することが望ましいので、一義的に限定されるものではない。但し、目安としては、バインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲である。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像スリーブ4aとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。なお、かかる帯電制御剤や上述の離型促進剤や帯電制御剤については、マスターーバッチ、樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【0063】
粒子の流動性や帯電性を補助すべく開発トナーTに用いる外部添加剤としては、無機微粒子が好ましい。この無機微粒子の一次粒子径は、5nm〜2μmであることが好ましく、特に5nm〜500nmが良好である。また、BET法による比表面積は、20〜500[m/g]であることが好ましい。無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい。無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、窒化ケイ素などを挙げることができる。この他、高分子系微粒子を用いることもできる。このようなものとしては、ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【0064】
外部添加剤については、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においてもその流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルを好ましいものとして挙げることができる。
【0065】
開発トナーTには、感光体1や中間転写体からの転写残トナーのクリーニング性を向上させる目的で、抵抗低減剤を塗布してもよい。例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などである。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01から1μmのものが好ましい。なお、平均円形度を大きくし、いわゆる球形トナーを得る製造として、公知の乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法等の重合法を用いても良い。
【0066】
磁性キャリアと開発トナーTとの混合比については、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものを用いることができる。また、被覆材料としては、シリコーン樹脂等を用いることができる。また、必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等を用いることができる。これらの導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
【0067】
開発トナーTの粉体の流動性については、ホソカワミクロン製パウダーテスターを用いてかさ密度(g/ml)として測定した。流動性の良好なトナーほど、かさ密度は大きい。流動性の善し悪しと、かさ密度との関係については次の通りであるが、開発トナーTのかさ密度は0.35以上であった。
流動性×:かさ密度0.25未満
流動性△:かさ密度0.25〜0.30
流動性○:かさ密度0.30〜0.35
流動性◎:かさ密度0.35以上
【0068】
なお、単色トナー画像のヘイズ度については、ヘイズコンピューター(HGM−2DP型)によって測定した。また、開発トナーTについては、一成分の非磁性トナーや磁性トナーとして用いることも可能である。一成分の磁性トナーとして用いる場合に含有させる磁性体としては、次のものが挙げられる。即ち、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれら金属とアルミニウム、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属との合金及びその混合物等である。これらの磁性体については、平均粒径が0.1〜2μm程度のものが望ましく、このときの磁性体の含有量は、結着樹脂100重量部に対して20〜200重量部、特に好ましくは結着樹脂100重量部に対して40〜150重量部である。また、一成分現像剤として用いる場合の添加剤としては、Si,Ti,Al,Mg,Ca,Sr,Ba,In,Ga,Ni,Mn,W,Fe,Co,Zn,Cr,Mo,Cu,Ag,V,Zr等の酸化物や複合酸化物等が挙げられる。特にSi,Ti,Alの酸化物であるシリカ、チタニア、アルミナが好適に用いられる。また、このときの添加剤の添加量は、母体粒子100重量部に対して0.5〜1.8重量部であることが好ましく、特に好ましくは、0.7〜1.5重量部である。
【0069】
ところで、従来、現像剤については、磁性キャリア表面を1層のトナーで最蜜に覆い尽くす程度のトナー被覆率を100[%]と見なした場合、70[%]程度になるようにトナー補給を実施していた。一方、本プリンタにおいては、磁性キャリアに対するトナー被覆率を150[%]程度にするように、トナー補給を実施している。このとき、感光体1と現像スリーブ4aとの線速比を2.5倍以上にした条件で現像を行う。例えば、直径60mmの感光体1を240[mm/sec]の線速で回転駆動する一方で、直径20mmの現像スリーブ4aを600[mm/sec]の線速で回転駆動する。すると、現像ギャップで感光体1上の静電潜像に対して1〜1.5回の割合で付着し得る機会をトナーに与えることになり、画像の欠落のない且つ画像濃度の十分な画像を得ることができる。
【0070】
磁性キャリアに対するトナー被覆率Pについては、「トナーの体積平均粒件R<<磁性キャリアの体積平均粒径cR」という条件において、おおむね次式に近似させ得ることがわかっている。
【数13】
P=100×C×(√3)/{2π(100−C)(1+R/cR)2(R/cR)(ρ/ρc)}
※但し、
ρ:トナーの真比重[g/cm
ρc:磁性キャリアの真比重[g/cm
C:トナー濃度[重量%]、
R:トナーの体積平均粒径
cR:磁性キャリアの体積平均粒径
【0071】
本プリンタにおいては、以上のような性状の開発トナーTを使用すべき旨が指定されている。この指定は、例えば、プリンタ本体がかかる性状の開発トナーをセットされた状態で出荷されたり、その開発トナーTと一緒に梱包されて出荷されたりすることによって行われる。また例えば、プリンタ本体やそれに付属される取扱説明書などの書類に、プリンタ本体に適用可能なトナーの製品番号や商品名(何れも開発トナーを示す)などが、そのプリンタ本体やこれ付属される取扱説明書などの書類に付されることによって行われる。また例えば、プリンタ本体の製造元や販売元などが、開発トナーTの製品番号や商品名と、プリンタ本体の製品番号や商品名などとを関連付けた情報を文章や電子データを頒布することによって行われる。このようにして指定を行えば、ユーザーに対して開発トナーTの使用を確実に促して、色調再現性に優れた投影画像を実現し得る単色トナー画像を形成することができる。
【0072】
なお、これまで、本発明を適用した画像形成装置として、1つの現像手段4を用いて単色トナー画像を形成するプリンタについて説明した。しかし、複数の現像手段で各々現像せしめた互いに色の異なる単色トナー画像を重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。この場合、トナー画像において、重ね合わせによる多色部については上記数1の関係式を具備させることができなくても、重ね合わせのない単色部については具備させることが可能だからである。また、いわゆる飛翔記録方式の画像形成装置についても、本発明の適用が可能である。この場合、トナー飛翔装置から中間記録体やシート材に付着させるトナー量をコントロールすることで、上記数1の関係式を具備させることができる。
【0073】
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、潜像担持体たる感光体1上に担持した静電潜像を現像手段4によって現像して得た単色トナー画像を、記録体P上に転写している。かかる構成により、電子写真プロセスによって形成したトナー画像について、その投影画像の色調を良好に再現することができる。なお、感光体1上の単色トナー画像を、中間転写体を介して記録体Pに転写するようにした場合も、同様である。
また、現像後の最大平均トナー付着量について、上記数10の関係式を具備させるような条件で現像を行っている。このことにより、電子写真方式を採用しながら、上記数1の関係式を容易に具備することができる。
また、現像剤として、開発トナーTよりも体積平均粒径Rの大きい磁性キャリアの1[kOe]中における磁化が30〜1000[emu/cm]であるものを用いている。このことにより、磁性キャリアの磁化不足による感光体(1)へのキャリア付着を有効に抑えながら、感光体(1)上のトナー画像を磁気ブラシの先端で引っ掻いてしまうことによる画像のざらつきを抑えることができる。また、上述のように、ダイナミック抵抗を10[Ω・cm]以下にする磁性キャリアを用いている。このことにより、現像時間を短時間に抑えても、現像電界に見合った十分なトナー量を感光体に付着させることができる。
また、上記数11の関係式を具備することにより、感光体(1)の地肌部へのトナー付着を有効に抑えながら、地肌部と露光部との間の放電を回避することができる。
また、判別手段たるプリンタ本体の制御によってプリントに使用される記録体の種類を判別し、判別結果に基づいて上記数1の関係式を具備する画像形成を行うようになっている。このことにより、投影画像を得る必要のない紙出力画像については、単色トナー画像に対する最大トナー付着量Mmaxを増加させて、画像濃度を高めることができる。
また、開発トナーを用いるべき旨が指定されることで、ユーザーに対して開発トナーTの使用を確実に促して、色調再現性に優れた投影画像を実現し得る単色トナー画像を形成することができる。
【0074】
【発明の効果】
請求項1乃至8の発明によれば、投影画像の色調を良好に再現し得るトナーに適した画像形成を行うことができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図2】同プリンタの現像手段の要部構成を示す拡大構成図。
【図3】同現像手段にセットされる現像剤を示す模式図。
【図4】記録体上の単色トナー画像における最大トナー付着量と画質との関係を示すグラフ。
【図5】投影画像のヘイズ度が目標の上限を超えた単色トナー画像(定着後)を示す拡大断面図。
【図6】定着前の同単色トナー画像を示す拡大断面図。
【図7】同プリンタによって記録体上に転写された単色トナー画像を示す拡大断面図。
【図8】定着後の同単色トナー画像を示す拡大断面図。
【図9】本出願人によって開発された開発トナーを示す模式図。
【符号の説明】
1        感光体(潜像担持体)
2        帯電手段
3        光書込手段
4        現像手段
5        転写手段
6        ドラムクリーニング手段
7        除電手段
8        定着手段
T        開発トナー
C         磁性キャリア
P         記録体
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer, and more particularly to a toner image forming apparatus that forms a toner image by attaching toner on a recording medium and then fixes the toner image by a fixing unit. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of toner image forming apparatus, an electrophotographic type is well known. The electrophotographic system is a system in which a latent image carried on a latent image carrier such as a photoreceptor is developed into a toner image by a developing unit and then transferred to a recording medium.
[0003]
Further, a so-called flight recording system is also known (for example, Patent Document 1). The flight recording method is a method of forming a dot image by directly adhering a toner group, which has been ejected in a dot form from a toner flying device, to an intermediate recording medium or a sheet material.
[0004]
On the other hand, with the rapid spread of personal computers in recent years, there has been an increasing demand for creating OHP documents for overhead projectors (hereinafter referred to as OHP) by image output using a toner image forming apparatus. However, a toner image made of a toner is inferior in light transmittance as compared with an ink image, so that it has been difficult to satisfactorily reproduce the color tone of a projected image by OHP. In particular, a toner containing a pigment-based particulate colorant has a very low light transmittance of the particulate colorant, so that it is very difficult to reproduce a color tone in a projected image, and only a dark and unsightly projected image is obtained. .
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-12-23831
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present applicant is developing a novel toner capable of reproducing a color tone well in a projected image by uniformly dispersing a granular colorant having a smaller diameter than in the prior art. However, even with such a toner, depending on the type of the toner image forming apparatus, the amount of toner in the image is excessively large, so that a satisfactory color tone cannot be obtained in the projected image. This is because the conventional toner image forming apparatus is designed with a focus on the color tone of the toner image on the recording medium, and does not consider the color tone of the projected image at all.
[0007]
The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a novel toner image forming apparatus capable of forming an image suitable for a toner capable of well reproducing a color tone of a projected image. It is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have formed single-color toner images of various thicknesses on a transparent OHP sheet using the above-described novel toner, and heat-fixed the images. When the relationship between the color tone reproducibility of the projected image and the enlarged observation result of the fixed image on the OHP sheet was examined, the following was found. That is, in a fixed image having excellent color tone reproducibility of a projected image, one resin layer was formed on the OHP sheet because each toner particle was sufficiently softened and integrated by heating during fixing. In addition, since this resin layer had an appropriate thickness, it exhibited good light transmittance while having a sufficient density of color. On the other hand, in the fixed image having poor color tone reproducibility of the projected image, although the resin layer was formed by integrating the toner particles, the resin layer was thin or thick. The thinner ones do not have a sufficient density of color due to the lack of the granular colorant, so that the color tone reproducibility is deteriorated. Further, in the case of a thick-walled one, sufficient light transmittance could not be exerted due to an excessive amount of the granular colorant, so that color tone reproducibility was deteriorated. In addition, a large number of air bubbles were formed between the resin layer and the OHP sheet because a large amount of toner particles could not be sufficiently adapted to the surface of the OHP sheet at the time of fixing, and this caused irregular reflection of light. Thus, the deterioration of light transmittance was spurred. According to the study of the present inventors, when the thickness of the toner particle layer in the toner image before fixing on the OHP sheet is smaller than 1.5 times the toner particle size, the color tone reproducibility is deteriorated due to insufficient density of the projected image. It became rapidly recognized. Further, when the thickness of the resin layer in the toner image after fixing exceeded 1.2 or less of the toner particle size, deterioration of color tone reproducibility due to insufficient light transmittance of the resin layer became noticeable.
[0009]
Accordingly, in order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a method of calculating a maximum average toner adhesion amount per unit area of the recording material of a single color toner image composed of a single color toner to Mmax [mg / cm]. 2 ], The true specific gravity of the toner is ρ [g / cm 3 ], The apparent density of the toner is ρr [g / cm 3 1.5 × ρr × R ≦ 10 × Mmax ≦ 1.2 × Br × ρ × R, where the volume average particle diameter of the toner is R [μm] and the closest packing ratio of true spheres is Br. An image is formed so as to satisfy the following relational expression.
According to a second aspect of the present invention, there is provided the toner image forming apparatus according to the first aspect, wherein the toner image obtained by developing the latent image carried on the latent image carrier by the developing means is directly or intermediately transferred. And transferring the image to the recording medium through the recording medium.
According to a third aspect of the present invention, in the toner image forming apparatus of the second aspect, the maximum average toner adhesion amount per unit area of the single color toner image on the latent image carrier is dMmax [mg / cm]. 2 ], The true specific gravity of the toner is ρ [g / cm 3 ], The apparent density of the toner is ρr [g / cm 3 ], The volume average particle diameter of the toner is represented by R [μm], and the closest packing ratio of true spheres is represented by Br, respectively.
1.5 × ρr × R / 0.98 ≦ 10 × dMmax ≦ 1.2 × Br × ρ × R / 0.8
The development is performed so as to satisfy the following relational expression.
The invention according to claim 4 is the toner image forming apparatus according to claim 2 or 3, wherein the developing means develops the latent image using a two-component developer containing a toner and a magnetic carrier. As a two-component developer, the magnetization of a magnetic carrier having a volume average particle size larger than that of the toner in 1 [kOe] is 30 to 1000 [emu / cm]. 3 ] Is used.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the toner image forming apparatus according to the second, third or fourth aspect, wherein the developing means includes a toner carried on a developer carrier to which a developing bias is applied and a magnetic carrier. The latent image is developed with a two-component developer, and the dynamic resistance between the developer carrier and the latent image carrier when the developing bias is applied is reduced by 10%. 7 It is characterized by using a magnetic carrier of [Ω · cm] or less.
According to a sixth aspect of the present invention, in the toner image forming apparatus of the second, third, fourth, or fifth aspect, the latent image carrier is configured to attenuate a potential of an exposed portion of a photosensitive layer formed on a surface of the latent image carrier. An image bearing member that develops the latent image with a developer containing at least a toner carried on a developer bearing member to which a developing bias is applied; Of the non-exposed portion of D , The potential of the exposed portion L , The value of the developing bias is E B 0 <| E D |-| E B | <| E D -E L | <400 [V] is satisfied.
According to a seventh aspect of the present invention, in the toner image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, a determining unit for determining the type of the recording medium is provided, and the relational expression is determined based on a determination result by the determining unit. It is characterized in that an image forming operation is performed.
According to an eighth aspect of the present invention, in the toner image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the toner to be set in the main body has a number average diameter of the particulate colorant dispersed in the base material of 0.5. [Μm] or less, and those containing the granular colorant having an average diameter of 0.7 [μm] or more in a ratio of 5 [number%] or less are designated.
[0010]
In these toner image forming apparatuses, by satisfying the relational expression of “1.5 × ρr × R ≦ 10 × Mmax”, the thickness of the toner particle layer in the toner image before fixing on the recording medium is reduced by the volume of the toner. Secure at least 1.5 times the average particle size (R). Therefore, if a toner that can reproduce the color tone of a projected image satisfactorily like the above-mentioned novel toner developed by the present applicant is used, it is possible to suppress deterioration in color tone reproducibility due to insufficient density of the projected image. On the other hand, by satisfying the relational expression of “10 × Mmax ≦ 1.2 × Br × ρ × R”, the thickness of the integrated toner layer (for example, the resin layer) in the toner image after fixing on the recording medium is reduced. The volume average particle size (R) is kept at 1.2 times or less. Therefore, if a toner capable of reproducing the color tone of the projected image satisfactorily is used, deterioration of color tone reproducibility due to insufficient light transmittance of the projected image can be suppressed. Therefore, it is possible to form an image suitable for a toner capable of reproducing the color tone of the projected image satisfactorily.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an electrophotographic printer (hereinafter, simply referred to as a “printer”) will be described as an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
First, a basic configuration of the printer according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a printer according to the present embodiment. This printer includes a charging unit 2, an optical writing unit 3, a developing unit 4, a transfer unit 5, a drum cleaning unit 6, and a charge removing unit 7 around a drum-shaped photoreceptor 1 as a latent image carrier. Further, a fixing unit 8 is provided on the left side of the transfer unit 5 in the drawing.
[0012]
The photoreceptor 1, which is driven to rotate clockwise in the figure by a driving unit (not shown), has an organic photosensitive layer formed on a surface of a base tube made of aluminum or the like. Is uniformly charged. Then, the potential of the exposure unit is attenuated by the scanning of the laser beam L emitted from the optical writing unit 3 that constructs optical scanning information based on image information sent from a personal computer (not shown). As a result, an electrostatic latent image having a lower potential than the background portion around the exposed portion is carried. This electrostatic latent image contains toner and a magnetic carrier carried on the developing sleeve 4a of the developing means 4 when passing through a developing position which is a position facing the developing means 4 with the rotation of the photoreceptor 1. To the two-component developer. Then, for example, a negative-polarity toner contained in the two-component developer is electrostatically attached and developed into a toner image.
[0013]
A transfer position where the photoconductor 1 and the transfer unit 5 face each other is formed downstream of the development position in the photoconductor rotation direction. When the toner image developed on the photoreceptor 1 enters the transfer position with the rotation of the photoreceptor 1, the toner image is transferred onto a sheet-shaped recording medium P which is conveyed at an appropriate timing by a paper feed unit (not shown). Superimposed. Then, the image is electrostatically transferred onto the recording medium P under the influence of a transfer electric field formed between the exposed portion of the photoconductor 1 and the transfer unit 5. The recording medium P on which the toner image has been electrostatically transferred in this manner is sent to the fixing unit 8 from the transfer position.
[0014]
The fixing unit 8 forms a fixing nip by contacting a heating roller 8a having a heat source (not shown) therein and a pressing roller 8b pressed by the heating roller 8a. These rollers are rotationally driven so that their surfaces move in the same direction at the contact portions with each other. The recording medium P sent to the fixing unit 8 having such a configuration is conveyed in the direction of movement of the roller surface while being sandwiched by the fixing nip. At this time, the toner image is fixed by the influence of the nip pressure and the heating. The fixed recording medium P is discharged out of the apparatus via a paper discharging means (not shown).
[0015]
When the surface of the photoconductor 1 that has passed the transfer position passes through a position facing the drum cleaning unit 6 with its rotation, the transfer residual toner is cleaned. Then, after the residual charge is removed by the charge removing means, the charge is uniformly charged by the charging means and returns to the initial state.
[0016]
In FIG. 1, the charging unit 2 is of a type in which a bias member such as a charging roller to which a charging bias is applied is brought into contact with the photoconductor 1, but a non-contact type such as a charging charger is used. Is also good. In addition, although the example in which the optical writing unit 3 that forms an electrostatic latent image by irradiating a laser beam is provided has been described, a unit that performs optical writing with LED light from an LED array may be used. Instead of optical writing, an electrostatic latent image may be formed by ion ejection or the like. Further, as the transfer means 5, a roller contact type in which a transfer roller to which a transfer bias is applied is brought into contact with the photoreceptor 1 has been described, but a belt contact type in which a belt is contacted, or a non-contact type such as a transfer charger. May be used. Further, the drum cleaning means 6 has been described as a scraping method using a cleaning blade, but an electrostatic recovery method in which a brush or a roller to which a cleaning bias is applied is brought into contact may be used. Further, the example in which the drum-shaped photoconductor 1 is provided as the latent image carrier has been described, but a belt-shaped photoconductor may be used. Further, the example of the printer in which the photoconductor 1 and the peripheral devices are individually provided has been described. However, a process cartridge in which the photoconductor 1 and the peripheral devices are housed in a common casing as one unit may be used. . For example, the photoconductor 1, the charging unit 2, the developing unit 4, and the drum cleaning unit 6 are configured as one process unit so as to be detachable from the printer main body.
[0017]
FIG. 2 is an enlarged configuration diagram illustrating a configuration of a main part of the developing unit 4. The developing unit 5 has a developing unit and a stirring unit in a casing. The developing section is provided with a developing sleeve 4a that exposes a part of the peripheral surface from the opening of the casing, a doctor blade 4b, and the like. The cylindrical developing sleeve 4a is made of a nonmagnetic material such as aluminum, brass, stainless steel, or conductive resin, and its surface is roughened by sandblasting or the like to a ten-point average roughness Rz of about 10 to 20 [μm]. Have been. By such a roughening, the frictional resistance with the two-component developer is increased, and a predetermined agent pumping ability is exhibited. Instead of roughening by sandblasting or the like, a surface provided with a plurality of grooves having a depth of several tens to several hundreds [mm] may be used.
[0018]
A magnet roller 4c (not shown) is fixed inside the developing sleeve 4a rotated counterclockwise in the figure by a driving means (not shown) so as not to rotate with the sleeve. This magnet roller 4c has a plurality of magnetic poles divided in the circumferential direction. Due to the influence of these magnetic poles, a plurality of magnetic fields extending in the normal direction are formed around the developing sleeve 4c.
[0019]
The agitating section of the developing means 4 is provided with two conveying screws 4d, a toner concentration sensor (hereinafter, referred to as a T sensor) (not shown), and contains a two-component developer containing a toner and a magnetic carrier. ing. This two-component developer (hereinafter simply referred to as “developer”) has a large number of toners T adhered to the surface of the magnetic carrier C as shown in FIG. Then, in FIG. 2 described above, the toner is frictionally charged while being stirred and transported in the depth direction in the figure by the two transport screws 4d. The two-component developer agitated and transported to the transport screw 4d on the left side in the drawing comes into contact with the surface of the developing sleeve 4d in the axial direction. Then, under the influence of the magnetic field extending from the developing sleeve 4d, the developer is carried on the surface of the sleeve and is pumped up from the stirring section. Then, it is conveyed around the sleeve surface.
[0020]
The doctor blade 4b is fixed to a casing so as to maintain a predetermined gap between the tip and the surface of the developing sleeve 4a. This gap is called a doctor gap, and is set to about 0.4 to 0.7 [mm] in the developing unit 4 of the printer. When the developer pumped up from the agitator passes along the doctor gap along the sleeve surface, the layer thickness is regulated, and the amount of the developer is in a preferable amount for development. Specifically, 20 to 100 [mg / cm 2 ]. Then, as the sleeve surface rotates, it is transported to a developing position, which is a position facing a photoconductor (not shown). In this developing area, a developing magnetic field that exerts a strong magnetic force in the normal direction of the sleeve is formed by a developing magnetic pole (not shown) of the magnet roller 4c (magnetic flux density is 60 mT or more). Under the influence of the developing magnetic field, the developer rises and becomes a magnetic brush. Then, the tip is moved while being rubbed against a photoreceptor (not shown) to attach toner to the electrostatic latent image. This adhesion develops the electrostatic latent image into a toner image. The developer that has consumed the toner by the development moves around the surface of the sleeve and moves into the casing, is separated from the surface of the sleeve under the influence of a repelling magnetic field (not shown), and returns to the stirring section.
[0021]
In this printer, the developing gap, which is the distance between the photoconductor (1) and the developing sleeve 4a at the developing position, is set to 0.4 [mm]. If the particle diameter of the magnetic carrier of the developer is 50 [μm], the developing gap is preferably set to about 10 times (0.55 mm) or less. If the developing gap is wider than this, it becomes difficult to obtain a desired image density under the condition of applying a DC developing bias voltage.
[0022]
In the stirring section, a partition wall 4e is provided between the two transfer screws 4d. The inside of the stirring section is divided into two by the partition wall 4e. Of the two transport screws 4d, the one disposed on the left side in the figure supplies the developer to the developing sleeve 4a while transporting the developer from the back side to the near side in the figure, for example, with the rotation. The developer transported to the front end in the figure is passed to the transport screw 4d on the right side in the figure through an opening (not shown) provided in the partition wall 4e. Then, while taking in the replenishing toner falling from the replenishing port 4f while being conveyed from the near side to the far side in the figure, it passes through the other opening (not shown) provided in the partition wall 4e in the figure. It is returned to the upper side of the transport screw 4d. In this manner, the developer is circulated and transported in the stirring section.
[0023]
The toner is supplied from the supply port 4f based on a detection result obtained by a T sensor including a magnetic permeability sensor (not shown). The T sensor is arranged to detect the magnetic permeability of the developer conveyed by the conveying screw 4d on the right side in the figure, and outputs a voltage having a value corresponding to the magnetic permeability. Since the magnetic permeability of the developer shows a certain correlation with the toner concentration, the T sensor outputs a voltage having a value corresponding to the toner concentration of the developer. The value of this output voltage is sent to a control unit (not shown). The control unit includes a RAM, in which Vtref, which is a target value of the output voltage from the T sensor, is stored. Vtref is used for drive control of a toner supply device (not shown). Specifically, the control unit controls the drive of a toner supply device (not shown) so as to replenish the toner in the stirring unit so that the value of the output voltage from the T sensor approaches Vtref. By this replenishment, the toner concentration of the developer in the stirring section is maintained within a predetermined range.
[0024]
Next, the characteristic configuration of the printer will be described.
The applicant of the present invention has determined that the number average particle diameter of the granular colorant dispersed in the binder resin as the base material is 0.5 [μm] or more and the granular colorant having an average diameter of 0.7 [μm] or more is 5 [μm]. %) (Hereinafter referred to as “developed toner”). In this developed toner, a pigment-based particulate colorant having a smaller particle size than in the related art is uniformly dispersed in a binder resin, and light can be transmitted well while reflecting light between the colorant particles. This makes it possible to form a toner image that can reproduce the color tone of the projected image satisfactorily. In addition, the dispersed particle size and shape of the particulate colorant hardly change even after being fixed, and light scattering and diffraction phenomena due to the colorant are remarkably exhibited as compared with those in which the particulate colorant is coarsely dispersed, so that the color tone is clear. An excellent projected image with high transparency can be created. However, even if this developed toner is used, if the amount of toner in the toner image is insufficient, the density of the projected image will be insufficient. Further, if the toner amount is too large, the color tone of the projected image cannot be sufficiently reproduced due to insufficient light transmittance due to excessive colorant. Therefore, the present inventor examined the relationship between the toner adhesion amount per unit area in the unfixed toner image transferred onto the OHP sheet and the image density of the projected image. At this time, the toner adhesion amount was measured by transferring the toner image on the OHP sheet to an adhesive tape. Further, the relationship between the toner adhesion amount per unit area in the toner image fixed on the OHP sheet and the haze (turbidity) of the projected image was examined. At this time, the toner adhesion amount was determined based on the measurement result by measuring the thickness of the resin layer in which each toner particle was softened and integrated with the fixing, and based on the measurement result. The same relationship was also examined for a conventional general toner containing a particulate colorant as a comparative control.
[0025]
These results are shown in FIG. As shown in the figure, with the conventional toner, if the amount of toner adhering to the toner image is set so that an image density equal to or higher than the target density lower limit is obtained in the projected image ((2) in the figure), the haze degree of the projected image becomes the target. Exceeds the upper limit. If the haze exceeds the target upper limit, the color tone will not be reproduced well in the projected image because the toner image does not transmit light well. FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a toner image in which the haze exceeds the target upper limit. In the figure, a resin layer Ly is in close contact with a recording medium P made of a transparent OHP sheet or the like. The resin layer Ly forms a toner image in a planar manner, and is formed by integrating a myriad of toner particles transferred onto the recording medium P by the transfer means (5) by softening accompanying fixing. The thickness of the resin layer Ly exceeds twice the volume average particle diameter R of the toner, and the large particle colorant dispersed therein inhibits light transmission to increase the haze of the projected image. I have. Further, between the resin layer Ly and the recording medium P, air bubbles B are formed in some places, and this diffusely reflects light, thereby increasing the haze degree. FIG. 6 shows a state before fixing of the toner image shown in FIG. As shown in the drawing, the toner image before fixing has a toner particle layer in which about 2.5 toner layers overlap on the recording medium P. With the toner particle layer having such a thickness, a large amount of toner particles cannot be sufficiently adapted to the surface of the OHP sheet at the time of fixing, and many cavities B as shown in FIG. 5 are formed.
[0026]
On the other hand, as shown in FIG. 4, with the developed toner, if the toner adhesion amount in the toner image is secured by (1) or more, an image density lower than the target density lower limit can be obtained in the projected image, and the haze degree is also the target haze. It can be kept lower than the upper limit. However, when the toner adhesion amount exceeds (2), the haze degree exceeds the target upper limit. Therefore, if the toner adhesion amount falls within the range of (1) or more and (2) or less, a toner image capable of realizing a projected image having sufficient image density and excellent light transmittance and having excellent color tone reproducibility can be obtained. Can be formed. The toner adhesion amount {circle around (1)} is an amount capable of forming 1.5 or more toner layers on the recording medium P in the toner image before fixing, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 8, the toner adhesion amount {circle around (2)} is an amount capable of forming the resin layer Ly with a thickness of 1.2 times or less the volume average particle diameter R of the toner in the toner image after fixing. there were. With this thickness, as shown in the figure, at the time of fixing, the respective toner particles are sufficiently adapted to and integrated with the recording medium P, so that the cavity formed between the resin layer Ly and the recording medium P can be eliminated. Understand.
[0027]
Therefore, the present printer is configured to have the following relational expression.
(Equation 1)
1.5 × ρr × R ≦ 10 × Mmax ≦ 1.2 × Br × ρ × R
* However,
Mmax: the maximum average toner adhesion amount per unit area on the recording medium P of a single color toner image composed of a single color toner [mg / cm] 2 ]
ρ: True specific gravity of toner [g / cm 3 ]
ρr: apparent density of toner [g / cm 3 ]
R: Volume average particle diameter of toner [μm]
Br: Closest packing ratio of true sphere (68.02%)
[0028]
The apparent density ρr of the toner was determined in accordance with JIS Z2504, in which the filled toner was filled with toner powder naturally dropped in a container, and then dropped on a flat plate. The filling ratio of the toner having good fluidity is increased to about 35%. It is sometimes called loose apparent density. On the other hand, what is measured after applying vibration to the filled toner in order to improve reproducibility is called a compression density. The apparent density ρr of the developed toner is 0.35 to 0.40 [g / cm]. 3 ]. The closest packing of the true sphere is a value when the number of contact points = 8, face centered cubic and dense hexagon are assumed, and is 68.02 [%]. The developed toner has a circularity in the range of 0.90 or more and less than 1.00, and has a shape close to a true sphere, which is difficult to obtain with pulverized toner. For this reason, ρp / ρ obtained by dividing the compressed pressure density ρp when pressed by the doctor gap, the developing gap, the transfer nip, the fixing nip, etc. by the true specific gravity ρ, that is, the toner filling rate is almost the closest packing filling rate Br Has the same value as Further, the true specific gravity ρ = 1.15 to 1.20 [g / cm 3 ], Loose apparent density ρr = 0.35 to 0.40 [g / cm] 3 ], Compression density ρt = 0.65-0.7 [g / cm] 3 ].
[0029]
In the relational expression of the above equation (1), satisfying the condition of “1.5 × r × R ≦ 10 × Mmax” means that the thickness of the toner particle layer in the toner image before fixing on the recording medium P is the volume average of the toner. This means that 1.5 times or more of the particle size R is secured. Further, satisfying the condition of “10 × Mmax ≦ 1.2 × Br × ρ × R” means that the thickness of the resin layer Ly formed on the recording medium P by fixing is set to one of the volume average particle diameters R of the toner. .2 means to keep it below twice. Accordingly, the present printer uses the above-described developed toner to provide a toner image having excellent color tone reproducibility without deterioration in color tone reproducibility due to insufficient density of the projected image or deterioration in color tone reproducibility due to insufficient light transmittance of the projected image. Can be formed.
[0030]
For example, in this printer, the maximum toner adhesion amount of 0.55 [mg / cm 2 ] Can be formed. The projected image of the cyan toner image realizes an image density ID of 1.45 which is higher than the lower limit of 1.3 of the target density and has a haze of 20 [%] which is much lower than 35 [%] of the upper limit of the target haze. It was realized. The properties of the developed toner were as follows.
-True specific gravity ρ = 1.2 [g / cm 3 ]
-Apparent density ρr = 0.39 [g / cm 3 ]
・ Volume average particle size R = 7 [μm]
[0031]
When these numerical values are applied to the relational expression of the above expression 1, the following expression can be obtained.
(Equation 2)
1.5 × ρr × R = 4.095 ≦ 10 × 0.55
[Equation 3]
1.2 × Br × ρ × R = 6.86 ≧ 10 × 0.55
[0032]
0.55 [mg / cm 2 It can be seen that the maximum toner adhesion amount in the cyan toner image is within the condition of the above relational expression. The thickness of the toner particle layer in the cyan toner image before fixing was about 2.0. The thickness of the resin layer Ly in the cyan toner image after fixing was about 0.961 times the volume average particle diameter R (7 μm). When the theoretical toner adhesion amount is obtained from these and the relational expression of the above equation 1, the following is obtained.
(Equation 4)
2.0 × ρr × R / 10 = 0.546
(Equation 5)
0.961 × Br × ρ × R / 10 = 0.549
[0033]
It can be seen that the theoretical adhesion amount (0.546, 0.549) and the actual adhesion amount (0.55) are almost the same.
[0034]
On the other hand, the maximum toner adhesion amount is set to 0.80 [mg / cm 2 ] To form a cyan toner image. Then, although the image density ID of 1.35, which exceeds the lower limit of 1.3 of the target density, is realized in the projected image, the cyan toner with poor light transmittance of 37 [%], which exceeds the upper limit of 35% of the target haze degree, is realized. It became an image. The properties of the developed toner were as follows.
-True specific gravity ρ = 1.2 [g / cm 3 ]
-Apparent density ρr = 0.35 [g / cm 3 ]
・ Volume average particle size R = 7 [μm]
[0035]
When these numerical values are applied to the relational expression of the above expression 1, the following expression can be obtained.
(Equation 6)
1.5 × ρr × R = 3.68 ≦ 10 × 0.80
(Equation 7)
1.2 × Br × ρ × R = 6.86 (≦ 10 × 0.80 and the condition is not satisfied)
[0036]
It can be seen that as a result of increasing the maximum amount Mmax of applied toner to more than “1.2 × Br × ρ × R”, the haze was deteriorated. The thickness of the toner particle layer in the cyan toner image before fixing was about 3.3. Further, the thickness of the resin layer Ly in the cyan toner image after fixing was about 1.4 times the volume average particle diameter R (7 μm). When the theoretical toner adhesion amount is obtained from these and the relational expression of the above equation 1, the following is obtained.
(Equation 8)
3.3 × ρr × R / 10 = 0.81
(Equation 9)
1.4 × Br × ρ × R / 10 = 0.80
[0037]
It can be seen that the theoretical adhesion amounts (0.81, 0.80) and the actual adhesion amount (0.80) are almost the same.
[0038]
In this printer, by controlling the maximum amount of toner attached from the developing sleeve (4a) to the electrostatic latent image (the electrostatic latent image for a single color toner image) on the photoconductor (1) at the developing position, Equation 1 is provided. Specifically, when the monochromatic toner image on the photoconductor (1) after development is transferred onto the recording medium P, some transfer residual toner is generated on the photoconductor (1). In anticipation of the amount of the transfer residual toner, the maximum toner during development is secured so that a toner adhesion amount of “1.5 × ρr × R ≦ 10 × Mmax” can be secured for the monochromatic toner image transferred on the recording medium P. The amount of adhesion dMmax is controlled. Further, when the monochromatic toner image transferred to the recording medium P is fixed by the fixing unit (8), a slight offset occurs in the heating roller (8a). In view of this offset amount, the maximum toner adhesion amount during development is controlled so that the toner adhesion amount of the monochrome toner image transferred onto the recording medium P is suppressed to “10 × Mmax ≦ 1.2 × Br × ρ × R”. It controls dMmax. In general, an electrophotographic image forming apparatus is designed so that a toner amount transfer rate from a latent image carrier to a recording medium can be secured to 98% or more. In general, the toner amount ratio after fixing is designed so that 80% or more of the toner amount after development can be secured. Therefore, if the developing condition is set such that the maximum toner adhesion amount dMmax of the developed single-color toner image is expressed by the following equation, the above-mentioned relational expression 1 can be easily provided.
(Equation 10)
1.5 × ρr × R / 0.98 ≦ 10 × dMmax ≦ 1.2 × Br × ρ × R / 0.8
[0039]
In this printer, a magnetic carrier having a larger volume average particle diameter than the toner is contained as a two-component developer, and the magnetization in 1 [kOe] is 30 to 1000 [emu / cm]. 3 ] Is used. In such a two-component developer, 30 [emu / cm] in 1 [kOe] is used. 3 By using a magnetic carrier exhibiting the above-described sufficient magnetization, it is possible to effectively suppress carrier adhesion to the photoconductor (1) due to insufficient magnetization. Also, 1000 [emu / cm] in 1 [kOe] 3 By not exhibiting an excessively high degree of magnetization, it is possible to suppress image roughness due to scratching of the toner image on the photoreceptor (1) with the tip of the magnetic brush.
[0040]
Further, the present printer has a dynamic resistance of 10 when a maximum potential difference is generated between the developing sleeve (4a) to which the developing bias is applied and the photoconductor (1). 7 It is configured to use a magnetic carrier that can be suppressed to [Ω · cm] or less. This dynamic resistance is a resistance described below. That is, an electrode having an area of 65 mm in width and 1 mm in length is opposed to a developing sleeve (4a: φ20 mm, linear speed: 600 rpm in this example) carrying a two-component developer through a gap of 0.9 mm. The resistance value between the two when a maximum potential difference (400 V for a high-resistance silicon-coated carrier to several V for an iron powder carrier) is generated between the sleeve surface and this electrode. Dynamic resistance of 10 7 Even if the development time (time during which the magnetic brush is brought into contact with the photoconductor at the development position) is reduced to a short time, a sufficient amount of toner corresponding to the development electric field is adhered to the photoconductor by suppressing the resistance to [Ω · cm] or less. be able to.
[0041]
In this printer, the potential of the unexposed portion, which is the background potential of the photoconductor (1), is expressed as E D , The potential (latent image potential) of the exposed portion L , The value of the developing bias is E B In each case, the following equation is provided.
[Equation 11]
0 <| E D |-| E B | <| E D -E L | <400 [V]
[0042]
In this relational expression, "| E D |-| E B | Indicates the potential difference between the background portion and the developing bias value. Also, "| E D -E L | "Indicates a potential difference between the background portion and the exposed portion. By making the potential difference of the latter larger than the potential difference of the former, toner adhesion to the background can be effectively suppressed. In addition, by suppressing the latter potential difference to less than 400 [V], it is possible to avoid a discharge between the background portion and the exposed portion due to an excessively large potential difference. This is supported by Paschen's theory of discharge.
[0043]
In FIG. 1 described above, the photosensitive member 1 is driven to rotate at a linear velocity of 200 [mm / sec], and the developing sleeve 4a is driven to rotate at a linear velocity of 300 [mm / sec]. The diameters of the photoconductor 1, the developing sleeve 4a, and the stirring screw (FIG. 2) are 50, 16, and 18 [mm], respectively. Further, the thickness of the photosensitive layer of the photosensitive member 1 is 28 [μm], the beam spot system using the laser light L is 50 × 60 [μm], and the laser light amount is 0.23 [mW].
[0044]
In a conventional image forming apparatus, a binary process has been generally performed by using a method of performing exposure by narrowing a beam diameter so that a laser light amount is as high as possible. However, when the laser light amount is increased, a means for narrowing the beam diameter of the high-density light amount is required, and the precision in assembling the parts is strictly required, resulting in a large cost increase. Furthermore, since the amount of laser light is increased, a so-called electrostatic hazard is caused due to an increase in the amount of electric charge on the photosensitive member 1, and there is a problem that the life of the photosensitive member 1 is shortened. Therefore, in this printer, the potential of the background portion of the photoreceptor 1 is kept as low as possible, and the laser light amount is also kept low, so that a high-definition latent image can be formed even when general-purpose optical components are used, and the photoreceptor can be statically applied. Electric hazards are reduced and the service life is extended. Looking at the γ curve (development amount with respect to the development potential difference) showing the development characteristics of the printer, it can be seen that development is possible even at a relatively large slope and a relatively low potential. This indicates that the toner can be efficiently transferred to the electrostatic latent image even in a solid image with the toner amount on the developing sleeve 4a kept constant. Even when a small-diameter dot is formed, the background potential can be suppressed to a low level, and a uniform dot image can be formed with about half the amount of laser light compared to the related art.
[0045]
As the developing bias, an oscillating bias voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is used. The background portion potential and the exposed portion potential are located between the maximum value and the minimum value of the vibration bias potential. As a result, an alternating electric field whose direction is alternately reversed is formed between the exposed portion and the developing sleeve 4a. In this alternating electric field, the toner and the carrier of the developer vibrate violently, and the toner separates from the magnetic carrier on the developing sleeve 4a and flies and adheres to the electrostatic latent image on the photoconductor 1. The difference (peak-to-peak voltage) between the maximum value and the minimum value of the oscillation bias voltage is preferably 0.5 to 5 [KV], and the frequency is preferably 1 to 10 [kHz]. The waveform of the oscillation bias voltage may be any of a rectangular wave, a sine wave, and a triangular wave. The DC voltage component of the vibration bias is a value between the background portion potential and the exposed portion potential. A value closer to the background portion potential than the exposed portion potential suppresses the adhesion of the fogging toner to the background portion. be able to. When the waveform of the oscillation bias voltage is a rectangular wave, the duty ratio is desirably set to 50% or less. The duty ratio is the ratio of the time during which the toner goes to the photoconductor 1 during one cycle of the vibration bias. By setting the duty ratio to 50% or less, the difference between the peak value and the time average value of the bias can be increased in order to direct the toner to the photoconductor 1. As a result, the movement of the toner can be activated, and the resolution can be improved while the roughness is suppressed by faithfully attaching the toner to the potential distribution on the latent image surface. Further, the difference between the peak value of the carrier having the opposite polarity to that of the toner and the time average of the bias can be reduced. Carrier adhesion to the substrate can be greatly reduced.
[0046]
The printer performs printing to satisfy the above relational expression only when the “transparent sheet output mode” is set. This setting is performed, for example, by a user's input operation on an operation panel (not shown) provided in the printer body. Further, for example, when the “output paper information” sent together with the image information from a personal computer or the like (not shown) is a “transparent sheet”, a control unit (not shown) of the printer body automatically sets. As described above, by providing the relational expression of Expression 1 only in the “transparent sheet output mode”, for a paper output image that does not need to obtain a projected image, the maximum toner adhesion amount Mmax for a single color toner image is obtained. Can be increased. As a result, the image density of the paper output image can be increased.
[0047]
FIG. 9 is a schematic diagram showing the developed toner. In the developed toner T, a particulate colorant is finely dispersed in a binder resin as a base material. In addition, a release accelerator and a charge control agent are also dispersed. External additives are applied to the outer surfaces of the particles of the binder resin.
[0048]
The developed toner T is manufactured as follows. That is, first, at least a polyester-based prepolymer A containing an isocyanate group is dissolved in an organic solvent, and then a granular colorant is dispersed (dispersion liquid 1). Then, an aqueous medium in which an oil-based dispersion in which a release accelerator is dissolved or dispersed in the presence of inorganic fine particles or polymer fine particles is added to dispersion 1. As a result, the prepolymer A is reacted with the polyamine or the monoamine B having an active hydrogen-containing group to form a urea-modified polyester resin having a urea group, and is contained in the dispersion containing the urea-modified polyester resin C. The developed toner T is obtained by removing the liquid medium. As the urea-modified polyester resin, those having a glass transition point Tg of 40 to 65 [° C], more preferably 45 to 60 [° C] are used. Its number average molecular weight Mn is 2,500 to 50,000, more preferably 2,500 to 30,000. The weight average molecular weight Mw is 10,000 to 500,000, preferably 30,000 to 100,000. The developed toner T contains, as a binder resin, a urea-modified polyester resin C having a urea bond and having a high molecular weight by a reaction between the prepolymer A and the monoamine B. The particulate colorant is evenly dispersed in the binder resin.
[0049]
The granular colorant can be evenly dispersed in the binder resin by adding and dispersing a polymer dispersant or a synergist, and exerts a strong interaction with the pigment with this synergist. In addition, the compound exhibits a strong interaction with a polymer dispersant. By using such a synergist and a polymer dispersant in combination, the synergist can be interposed between the granular colorant and the polymer dispersant, and uniform dispersion can be promoted more effectively. The synergist is not particularly limited as long as it is a compound that exhibits a strong interaction with the granular colorant and also exhibits a strong interaction with the polymer dispersant. As the polymer dispersant, those conventionally used generally for toner can be used. The amount of the synergist and polymer dispersant used is 0.1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the granular colorant. If the amount is less than 0.1 part by weight, a sufficient effect cannot be obtained.
[0050]
The dispersion particle size and particle size distribution of the particulate colorant in the developed toner T were measured as follows. That is, a measurement sample is prepared in which the developed toner T is embedded in an epoxy resin and the toner particles are ultra-thin sliced to about 100 [nm] with a microtome MT6000-XL (manufactured by Alliwa Shoji Co., Ltd.). This is photographed by an electron microscope (H-9000NAR manufactured by Hitachi, Ltd.) at an acceleration voltage of 100 [kV] at a magnification of 10,000 to 40,000 to obtain a TEM photograph. Then, the image information is converted into image data by an image processing / analyzing device LUZEX III of IMAGE ANALYZER. The above operation was repeated until the number of samples of the toner particles in the epoxy resin sampled at random exceeded 300, and the average particle size and the particle size (particle size) distribution were obtained.
[0051]
Then, the developed toner T has a weight average particle diameter (Dv) of 4 to 8 [μm] and a ratio (Dv / Dn) to the number average particle diameter (Dn) of 1.00 ≦ Dv / Dn ≦. 1.25. By keeping Dv / Dn within such a range, a high-resolution and high-quality toner can be obtained. Further, the weight average particle diameter (Dv) of the granular colorant is 4 to 8 [μm], Dv / Dn = “1.00 ≦ Dv / Dn ≦ 1.25”, and the number% of particles having a particle size of 3 μm or less = 1 to 1 When the number was set to 10% by number, higher quality images could be obtained. More preferably, when the weight average particle diameter is 4 to 6 [μm] and Dv / Dn = 1.00 ≦ Dv / Dn ≦ 1.15, a monochromatic toner image having extremely excellent color tone reproducibility of a projected image is formed. I was able to. The developed toner T satisfying these conditions is excellent in heat storage stability, low-temperature fixability, and hot offset resistance, and particularly excellent in glossiness of an image when used in a full-color copying machine or the like. Further, in the case of the two-component developer, even if the toner balance is performed for a long time, the fluctuation of the particle diameter of the toner in the developer is reduced, and good and stable developability can be obtained even when the developing device is stirred for a long time. Can be
[0052]
Generally, it is said that the smaller the particle size of the toner is, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image. It is. Further, when the volume average particle diameter R is relatively small as in the case of the developed toner T, the magnetic carrier may be fused to the surface of the carrier with long-term stirring with the magnetic carrier, and the charging ability of the magnetic carrier may be reduced. . Further, when used as a one-component developer containing no magnetic carrier, filming and fusion to the developing sleeve 4a and the doctor blade are likely to occur. These phenomena are largely related to the content of the fine powder in the toner. Particularly, when the content of the particles having a particle size of 3 μm or less exceeds 10%, the toner hardly adheres to the carrier. Furthermore, it is difficult to achieve a high level of charging stability. Conversely, if the particle size of the toner exceeds 8 [μm], it becomes difficult to obtain a high-resolution image with high resolution, and the fluctuation of the toner particle size accompanying the toner balance in the developer becomes large. . In addition, it was also found that the same problem occurs even when the ratio of weight average particle diameter / number average particle diameter is larger than 1.25.
[0053]
The average particle size and the particle size distribution of the developed toner T were measured by a Car Coulter counter method. Examples of the measuring device include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter Inc.). In the present embodiment, a Coulter Counter TA-II was used to connect and measure an interface (manufactured by Nikka Giken Co., Ltd.) for outputting the number distribution and volume distribution, and a PC9801 personal computer (manufactured by NEC).
[0054]
The number distribution and volume distribution of the toner were measured as follows. That is, first, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably an alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution. The electrolyte is an approximately 1% NaCl aqueous solution formed using primary sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter Corporation) can be used. 2 to 20 mg of a measurement sample is further added to the obtained liquid. Then, the electrolytic solution in which the sample was suspended was subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes by an ultrasonic disperser, and the volume and number of the toner particles were measured by using the above-described measuring device with a 100 μm aperture as an aperture. The volume distribution and number distribution were calculated. As the channels, the following 13 channels were used.
・ 2.00 to less than 2.52 μm
・ 2.52 to 3.17 μm or less
・ 3.17 to less than 4.00 μm
・ 4.0 to less than 5.04 μm
・ 5.04 to less than 6.35 μm
・ 6.35 to less than 8.00 μm
・ 8.00 to less than 10.08 μm
・ 10.08 to less than 12.70 μm
・ 12.70 to less than 16.00 μm
・ 16.0 to less than 20.20 μm
・ 20.20 to less than 25.40 μm
・ 25.40 to less than 32.00 μm
・ 32.00 to less than 40.30 μm
[0055]
Various studies have been made on the hot offset resistance at the time of fixing the toner, including control of the molecular weight distribution of the binder resin. As a method for achieving compatibility between the contradictory properties of low-temperature fixing property and hot offset resistance, a method using a binder resin having a wide molecular weight distribution, a high molecular weight component having a molecular weight of several hundred thousand to several million, There is a method using a mixed resin having at least two molecular weight peaks containing several thousand to tens of thousands of low molecular weight components. When the high molecular weight component has a crosslinked structure or is in a gel state, it is more effective for hot offset. However, in a full-color toner requiring gloss and transparency, it is not preferable to introduce a large amount of a high molecular weight component. On the other hand, since the developed toner T contains a high molecular weight urea-modified polyester resin having a urea bond, it is possible to achieve hot offset resistance while satisfying transparency and glossiness.
[0056]
The main peak molecular weight in the molecular weight distribution of the binder resin contained in the developed toner T was usually 2500 to 10000, preferably 2500 to 8000, and more preferably 2500 to 6000. When the amount of the component having a molecular weight of less than 1,000 increases, the heat-resistant storage stability tends to deteriorate. On the other hand, when components having a molecular weight of 30,000 or more increase, the low-temperature fixability tends to decrease, but the decrease can be suppressed as much as possible by balance control. The content of the component having a molecular weight of 30,000 or more is 1 to 10% and varies depending on the toner material, but is preferably 3 to 6%. If it is less than 1%, sufficient hot offset resistance cannot be obtained, and if it exceeds 10%, the gloss and the transparency deteriorate. The Mn of the binder resin is preferably 2,500 to 50,000, and the value of Mw / Mn is preferably 10 or less. If it exceeds 10, sharp melt properties are lacking and gloss is impaired.
[0057]
The circularity of the developed toner T can be measured as follows. That is, the suspension containing the toner particles is passed through the detection zone on the flat plate, and a particle image is optically captured by a CCD camera. Based on the projected area of the toner particles thus obtained, it can be obtained using the following equation.
(Equation 12)
Circularity = perimeter of a circle having the same area as the projected area of the particle / perimeter of the projected image of the particle
[0058]
However, recently, the average circularity can be easily obtained by a flow type particle image analyzer FPIA-2000 (manufactured by Sysmex Corporation). Specifically, first, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably an alkylbenzenesulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impurity solids have been removed in advance in a container, and then, About 0.1 to 0.5 g of a measurement sample is added. Then, the suspension after addition of the sample is subjected to dispersion treatment for about 1 to 3 minutes by an ultrasonic disperser, and the dispersion is applied to the above-mentioned apparatus at a concentration of 3000 to 10,000 / μl. Also in the present embodiment, the average circularity was determined by this method.
[0059]
As a result of this measurement, the average circularity was 0.900 or more and less than 1.00. If the average degree of circularity is less than 0.900, the shape of the toner becomes indefinite, so that it was not possible to obtain a high quality image without satisfactory transferability and dust. Amorphous toner particles have many points of contact with the photoreceptor to the smooth medium, and charge is concentrated on the tip of the protrusion, so that the van der Waals force and the mirror image force are higher than the relatively spherical particles. Therefore, in the electrostatic transfer step, in the toner in which the irregular particles and the spherical particles are mixed, the spherical particles selectively move, and a character portion or a line portion image is missing. In addition, the remaining toner must be removed for the next development step, which causes problems such as the necessity of a cleaner device and a low toner yield (the ratio of toner used for image formation). . The circularity of the pulverized toner is usually 0.910 to 0.920 when measured by this apparatus. In addition,
[0060]
As the granular colorant used in the developed toner T, a conventionally known one can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, lithobone, a mixture thereof, and the like. The content of the particulate colorant is 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight.
[0061]
Examples of the release accelerator used for the developed toner T include wax such as polyolefin wax and dialkyl ketone (such as distearyl ketone). Preferred are polyalkanoic esters. The melting point of the wax is usually from 40 to 160 ° C, preferably from 50 to 120 ° C, and more preferably from 60 to 90 ° C. A wax having a melting point of less than 40 ° C adversely affects heat-resistant storage stability, and a wax having a melting point of more than 160 ° C tends to cause cold offset during fixing at a low temperature. The melt viscosity of the wax is preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps, as a value measured at a temperature 20 ° C. higher than the melting point. Waxes exceeding 1000 cps have poor improvement effects on hot offset resistance and low-temperature fixability. The content of the wax in the toner is usually from 0 to 40% by weight, and preferably from 3 to 30% by weight.
[0062]
Examples of the charge control agent used in the developed toner include the following. That is, it is a nigrosine dye, a triphenylmethane dye, a quinacridone, an azo pigment, or a polymer compound having a functional group such as a sulfonic acid group, a carboxyl group, or a quaternary ammonium salt. The amount of the charge control agent used is preferably determined by the type of the binder resin, the presence or absence of an additive used as necessary, and the toner manufacturing method including the dispersion method. Absent. However, as a guide, the range is 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. Preferably, the range is 0.2 to 5 parts by weight. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too large, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing sleeve 4a is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Causes a decrease in The charge control agent, the release accelerator and the charge control agent described above may be melt-kneaded together with the master batch and the resin, or may be added when dissolved and dispersed in an organic solvent.
[0063]
As the external additive used in the developed toner T to assist the fluidity and chargeability of the particles, inorganic fine particles are preferable. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably from 5 nm to 2 μm, and particularly preferably from 5 nm to 500 nm. The specific surface area by the BET method is 20 to 500 [m 2 / G]. The usage ratio of the inorganic fine particles is preferably from 0.01 to 5% by weight of the toner, and particularly preferably from 0.01 to 2.0% by weight. Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica and silicon nitride. In addition, polymer-based fine particles can be used. Examples of such materials include soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, and polystyrene obtained by dispersion polymerization, methacrylate and acrylate copolymers, silicone, benzoguanamine, and polycondensation systems such as nylon, and thermosetting resins. Polymer particles.
[0064]
The external additive can be subjected to a surface treatment to increase the hydrophobicity and prevent deterioration of its flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. Preferred surface treatment agents include, for example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having an alkyl fluoride group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oil, and modified silicone oil. It can be mentioned as.
[0065]
A resistance reducing agent may be applied to the developed toner T for the purpose of improving the cleaning property of the transfer residual toner from the photoconductor 1 and the intermediate transfer body. Examples thereof include metal salts of fatty acids such as zinc stearate, calcium stearate, and stearic acid, and polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization of polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene fine particles, and the like. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm. In order to increase the average circularity and obtain a so-called spherical toner, a known polymerization method such as an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, or a dispersion polymerization method may be used.
[0066]
The mixing ratio of the magnetic carrier and the developed toner T is preferably 1 to 10 parts by weight of the toner with respect to 100 parts by weight of the carrier. As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, and magnetic resin carrier having a particle diameter of about 20 to 200 μm can be used. In addition, a silicone resin or the like can be used as the coating material. Further, if necessary, a conductive powder or the like may be contained in the coating resin. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide, or the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle size of 1 μm or less. When the average particle diameter is larger than 1 μm, it becomes difficult to control the electric resistance.
[0067]
The fluidity of the powder of the developed toner T was measured as a bulk density (g / ml) using a powder tester manufactured by Hosokawa Micron. The higher the flowability of the toner, the greater the bulk density. The relationship between the flowability and the bulk density is as follows. The bulk density of the developed toner T was 0.35 or more.
Fluidity ×: bulk density less than 0.25
Fluidity △: bulk density 0.25 to 0.30
Fluidity :: bulk density 0.30 to 0.35
Fluidity ◎: bulk density 0.35 or more
[0068]
In addition, the haze degree of the single-color toner image was measured by a haze computer (HGM-2DP type). Further, the developed toner T can be used as a one-component non-magnetic toner or a magnetic toner. When used as a one-component magnetic toner, the following magnetic materials are included. That is, iron oxides such as magnetite, hematite and ferrite, metals such as cobalt and nickel, or these metals and aluminum, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium , Alloys with metals such as tungsten, vanadium and mixtures thereof. These magnetic materials preferably have an average particle size of about 0.1 to 2 μm, and the content of the magnetic material at this time is 20 to 200 parts by weight, particularly preferably 100 parts by weight of the binder resin. It is 40 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. Additives for use as a one-component developer include Si, Ti, Al, Mg, Ca, Sr, Ba, In, Ga, Ni, Mn, W, Fe, Co, Zn, Cr, Mo, and Cu. , Ag, V, Zr and the like, and composite oxides. In particular, silica, titania and alumina which are oxides of Si, Ti and Al are preferably used. In this case, the amount of the additive is preferably 0.5 to 1.8 parts by weight, particularly preferably 0.7 to 1.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base particles. .
[0069]
By the way, conventionally, as for the developer, the toner replenishment rate is set to about 70% when the toner coverage of the magnetic carrier surface is completely covered with one layer of toner as 100%. Was implemented. On the other hand, in the present printer, toner is supplied so that the toner coverage on the magnetic carrier is about 150%. At this time, development is performed under the condition that the linear velocity ratio between the photosensitive member 1 and the developing sleeve 4a is 2.5 times or more. For example, the photosensitive member 1 having a diameter of 60 mm is rotationally driven at a linear speed of 240 [mm / sec], while the developing sleeve 4a having a diameter of 20 mm is rotationally driven at a linear speed of 600 [mm / sec]. Then, the toner is given an opportunity to be able to adhere to the electrostatic latent image on the photoreceptor 1 at a rate of 1 to 1.5 times in the developing gap. Can be obtained.
[0070]
It has been found that the toner coverage P on the magnetic carrier can be approximately approximated by the following equation under the condition of “volume average particle size of toner R << volume average particle size cR of magnetic carrier”.
(Equation 13)
P = 100 × C × ({3) / {2π (100−C) (1 + R / cR) 2 (R / cR) (ρ / ρc)}
* However,
ρ: True specific gravity of toner [g / cm 3 ]
ρc: true specific gravity of magnetic carrier [g / cm 3 ]
C: toner concentration [% by weight]
R: volume average particle size of the toner
cR: volume average particle size of the magnetic carrier
[0071]
In this printer, it is specified that the developed toner T having the above properties should be used. This designation is performed by, for example, shipping the printer body with the developed toner having such properties set, or shipping the printer body in a package with the developed toner T. Further, for example, in a document such as a printer main body or an instruction manual attached thereto, a product number or a product name of a toner applicable to the printer main body (each of which indicates a developed toner) or the like is attached to the printer main body or attached to the printer main body. This is done by attaching it to a document such as an instruction manual. In addition, for example, the manufacturer or the distributor of the printer body distributes information or information that associates the product number or product name of the developed toner T with the product number or product name of the printer body by distributing text or electronic data. . If the designation is performed in this manner, it is possible to reliably encourage the user to use the developed toner T, and to form a single-color toner image capable of realizing a projected image having excellent color tone reproducibility.
[0072]
Heretofore, as an image forming apparatus to which the present invention is applied, a printer that forms a single-color toner image using one developing unit 4 has been described. However, the present invention is also applicable to an image forming apparatus that forms a multi-color image by superimposing single-color toner images of different colors developed by a plurality of developing units. In this case, in the toner image, even if the above-mentioned relational expression 1 cannot be provided for the multicolor portion due to the superposition, the single color portion without the superposition can be provided. The present invention is also applicable to a so-called flight recording type image forming apparatus. In this case, by controlling the amount of toner to be attached to the intermediate recording medium or the sheet material from the toner flying device, it is possible to provide the above relational expression (1).
[0073]
As described above, in the printer according to the embodiment, the monochromatic toner image obtained by developing the electrostatic latent image carried on the photoconductor 1 as the latent image carrier by the developing unit 4 is transferred onto the recording medium P. . With such a configuration, the color tone of the projected image of the toner image formed by the electrophotographic process can be favorably reproduced. The same applies to the case where the monochromatic toner image on the photoconductor 1 is transferred to the recording medium P via the intermediate transfer medium.
Further, the development is performed under the condition that the maximum average toner adhesion amount after the development satisfies the relational expression of the above equation (10). Thus, the relational expression of the above equation 1 can be easily provided while adopting the electrophotographic method.
As a developer, a magnetic carrier having a larger volume average particle diameter R than the developed toner T has a magnetization in 1 [kOe] of 30 to 1000 [emu / cm]. 3 ] Is used. This effectively suppresses carrier adhesion to the photoconductor (1) due to insufficient magnetization of the magnetic carrier, and suppresses image roughness caused by scratching the toner image on the photoconductor (1) with the tip of the magnetic brush. be able to. Further, as described above, the dynamic resistance is set to 10 7 A magnetic carrier of [Ω · cm] or less is used. As a result, even if the development time is kept short, a sufficient amount of toner corresponding to the development electric field can be attached to the photoconductor.
Further, by providing the relational expression of the above Expression 11, it is possible to avoid discharge between the background portion and the exposed portion while effectively suppressing toner adhesion to the background portion of the photoconductor (1).
Further, the type of the recording medium used for printing is determined by the control of the printer main body which is a determining means, and an image formation having the relational expression of Expression 1 is performed based on the determination result. As a result, for a paper output image for which it is not necessary to obtain a projected image, the image density can be increased by increasing the maximum toner adhesion amount Mmax for a single color toner image.
Also, by specifying that the developed toner is to be used, it is possible to reliably encourage the user to use the developed toner T, and to form a single-color toner image capable of realizing a projected image with excellent color tone reproducibility. it can.
[0074]
【The invention's effect】
According to the first to eighth aspects of the present invention, there is an excellent effect that it is possible to form an image suitable for a toner capable of reproducing the color tone of a projected image satisfactorily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer according to an embodiment.
FIG. 2 is an enlarged configuration diagram illustrating a main configuration of a developing unit of the printer.
FIG. 3 is a schematic view showing a developer set in the developing unit.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the maximum toner adhesion amount and the image quality in a single-color toner image on a recording medium.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a monochromatic toner image (after fixing) in which the haze degree of a projected image exceeds a target upper limit.
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing the same single-color toner image before fixing.
FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a single-color toner image transferred onto a recording medium by the printer.
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing the same single-color toner image after fixing.
FIG. 9 is a schematic view illustrating a developed toner developed by the present applicant.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor (latent image carrier)
2 Charging means
3 Optical writing means
4 Developing means
5 transfer means
6 Drum cleaning means
7 Static elimination means
8 Fixing means
T development toner
C magnetic carrier
P record

Claims (8)

記録体上にトナーを付着させてトナー画像を形成した後、定着手段によって定着せしめるトナー画像形成装置において、
単色のトナーからなる単色トナー画像の上記記録体における単位面積当たりの最大平均トナー付着量をMmax[mg/cm]、トナーの真比重をρ[g/cm]、トナーの見掛け密度をρr[g/cm]、トナーの体積平均粒径をR[μm]、真球の最密充填率をBrで示した場合に、
1.5×ρr×R≦10×Mmax≦1.2×Br×ρ×R
の関係式を満足するように画像を形成することを特徴とするトナー画像形成装置。
In a toner image forming apparatus in which a toner image is formed by attaching toner on a recording medium and then fixed by a fixing unit,
Mmax [mg / cm 2 ], the true specific gravity of the toner ρ [g / cm 3 ], the apparent density of the toner ρr [G / cm 3 ], the volume average particle diameter of the toner is R [μm], and the closest packing ratio of true spheres is Br,
1.5 × ρr × R ≦ 10 × Mmax ≦ 1.2 × Br × ρ × R
A toner image forming apparatus which forms an image so as to satisfy the following relational expression:
請求項1のトナー画像形成装置であって、
潜像担持体上に担持した潜像を現像手段によって現像して得たトナー画像を、直接あるいは中間転写体を介して上記記録体に転写することを特徴とするトナー画像形成装置。
The toner image forming apparatus according to claim 1,
A toner image forming apparatus, wherein a toner image obtained by developing a latent image carried on a latent image carrier by a developing unit is transferred to the recording body directly or via an intermediate transfer body.
請求項2のトナー画像形成装置において、
上記単色トナー画像の上記潜像担持体における単位面積当たりの最大平均トナー付着量をdMmax[mg/cm]、トナーの真比重をρ[g/cm]、トナーの見掛け密度をρr[g/cm]、トナーの体積平均粒径をR[μm]、真球の最密充填率をBrでそれぞれ示した場合に、
1.5×ρr×R/0.98≦10×dMmax≦1.2×Br×ρ×R/0.8
の関係式を満足するように現像を行うことを特徴とするトナー画像形成装置。
3. The toner image forming apparatus according to claim 2, wherein
The maximum average toner adhesion amount per unit area of the single color toner image on the latent image carrier is dMmax [mg / cm 2 ], the true specific gravity of the toner is ρ [g / cm 3 ], and the apparent density of the toner is ρr [g / Cm 3 ], the volume average particle diameter of the toner is represented by R [μm], and the closest packing ratio of true spheres is represented by Br, respectively.
1.5 × ρr × R / 0.98 ≦ 10 × dMmax ≦ 1.2 × Br × ρ × R / 0.8
A toner image forming apparatus that performs development so as to satisfy the following relational expression:
請求項2又は3のトナー画像形成装置であって、
上記現像手段が、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いて上記潜像を現像し、該二成分現像剤として、該トナーよりも体積平均粒径の大きい磁性キャリアの1[kOe]中における磁化が30〜1000[emu/cm]であるものを用いることを特徴とするトナー画像形成装置。
The toner image forming apparatus according to claim 2, wherein:
The developing means develops the latent image using a two-component developer containing a toner and a magnetic carrier, and as the two-component developer, 1 [kOe] of a magnetic carrier having a larger volume average particle diameter than the toner. A toner image forming apparatus, wherein a medium having a magnetization of 30 to 1000 [emu / cm 3 ] is used.
請求項2、3又は4のトナー画像形成装置であって、
上記現像手段は、現像バイアスが印加される現像剤担持体に担持したトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤によって上記潜像を現像し、該現像バイアス印加時における該現像剤担持体と上記潜像担持体との間のダイナミック抵抗を10[Ω・cm]以下にする磁性キャリアを用いることを特徴とするトナー画像形成装置。
The toner image forming apparatus according to claim 2, 3, or 4,
The developing unit develops the latent image with a two-component developer including a toner and a magnetic carrier carried on a developer carrier to which a developing bias is applied, and the developer carrier and the developer carrier when the developing bias is applied. A toner image forming apparatus characterized by using a magnetic carrier that has a dynamic resistance between a latent image carrier and 10 7 [Ω · cm] or less.
請求項2、3、4又は5のトナー画像形成装置において、
上記潜像担持体として、表面に形成された感光層の露光部の電位を減衰させて上記潜像を担持する感光体を用いるとともに、上記現像手段として、現像バイアスが印加される現像剤担持体に担持した少なくともトナーを含む現像剤によって上記潜像を現像するものを用い、且つ、該感光層の非露光部の電位をE、露光部の電位をE、該現像バイアスの値をEでそれぞれ示した場合に、
0<|E|−|E|<|E−E|<400[V]
の関係式を満足することを特徴とするトナー画像形成装置。
The toner image forming apparatus according to claim 2, 3, 4, or 5,
As the latent image carrier, a photosensitive member that carries the latent image by attenuating the potential of the exposed portion of the photosensitive layer formed on the surface is used, and a developer carrier to which a developing bias is applied is used as the developing unit. A developer which develops the latent image with a developer containing at least a toner carried on the photosensitive layer is used, and the potential of the non-exposed portion of the photosensitive layer is E D , the potential of the exposed portion is E L , and the value of the developing bias is E E B , respectively,
0 <| E D | - | E B | <| E D -E L | <400 [V]
A toner image forming apparatus satisfying the following relationship:
請求項1乃至6の何れかのトナー画像形成装置において、
上記記録体の種類を判別する判別手段を設け、該判別手段による判別結果に基づいて上記関係式を具備する画像形成を行わせるようにしたことを特徴とするトナー画像形成装置。
The toner image forming apparatus according to claim 1, wherein
A toner image forming apparatus, comprising: a discriminating means for discriminating the type of the recording medium; and forming an image having the relational expression based on a discrimination result by the discriminating means.
請求項1乃至7の何れかのトナー画像形成装置において、
本体にセットされるトナーとして、基材中に分散された粒状着色剤の個数平均径が0.5[μm]以下で、平均径0.7[μm]以上の該粒状着色剤を5[個数%]以下の割合で含むものを指定したことを特徴とするトナー画像形成装置。
The toner image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7,
As the toner set in the main body, the number average particle diameter of the particulate colorant dispersed in the base material is 0.5 [μm] or less, and the number of the particulate colorant having an average diameter of 0.7 [μm] or more is 5 [number]. %], The toner image forming apparatus comprising:
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