JP2010102325A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
アノトペンが用紙上の自己の位置情報を取得することが可能なドットパターンを再現性良く形成することができる画像形成装置の提供。
【解決手段】
現像剤を格納するとともに、現像剤画像を形成する画像形成ユニットを複数備える画像形成装置であって、複数の画像形成ユニットは位置符号化パターンを形成するための符号化形成用の画像形成ユニットと画像データに基づいて画像を形成するための画像形成ユニットとを有し、符号化形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤の帯電量は画像形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤の帯電量よりも高く、かつ、符号化形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤の帯電分布は画像形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤の帯電分布よりも狭いことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図1
Description
第1の実施形態の説明においては、まず、本発明にかかる画像形成装置としてのプリンタについて説明し、次いで、当該プリンタに装着される画像形成ユニット、当該画像形成ユニットに格納される現像剤について説明する。図1は、本発明に用いた画像形成装置としてのプリンタの構成を示す概略構成図である。プリンタ10は、後述する感光体ドラムから印刷用媒体としての用紙に現像剤画像が直接転写される方式、いわゆる直接転写方式により用紙上に画像を形成する画像形成装置である。このような機能を実現するプリンタ10は、記録紙カセット11、画像形成ユニット31〜34及び転写部16を備える画像形成部30、及び定着部40を有し、更にこれらの各部に記録紙50を搬送するための用紙搬送ローラ45a〜45x、搬送切り替えガイド41、42を備える。
<位置認識ドット印刷用トナーの製造>
バインダー樹脂としてポリエステル樹脂(数平均分子量Mn=3700、ガラス転移温度Tg=62℃、軟化温度T1/2=115℃)100重量部、帯電制御剤としてT−77(保土ヶ谷化学工業社製)0.5重量部、位置情報を読み取るペン(アノトペン)が認識する近赤外線領域(800〜1200nm)に吸収を示す赤外線吸収剤、すなわち本発明における位置情報読み取りのための添加剤、かつ、着色剤としてのカーボンブラック(CABOT社製、MOGUL−L)5重量部、更に、離型剤としてカルナウバワックス(加藤洋行社製、カルナウバワックス1号粉末)4.0重量部をヘンシェルミキサーを用いて混合した後、ニ軸押出機により溶融混練し、冷却後、直径2mmのスクリーンを有するカッターミルで粗粉砕した後、衝突版式粉砕機「ディスパージョンセパレーター」(日本ニューマチック工業(株)製)を用いて粉砕し、更に、風力分級機を用いて分級を行いトナー母体を得た。
測定条件:
FIELD VOLTAGE:100V
Particle Density:1.00g/cm3
Frequency Shift(HZ)/Charge Channel:100
Max Total Count:1000
Size Channel Offset:25
Charge Channel Offset:14499
PM VOLTAGE:480kV
ガスブロー条件
ガス:窒素
ブロー量:0.3MPa
ブロー用ノズル角度:45°
ブロー用ノズル距離:試料から5mm程度
ブローインターバル:0sec(連続ブロー)
次に、位置認識ドット印刷用トナーの製造で使用したカーボンブラックに変え、顔料としてキナクリドン5重量部、帯電制御剤としてT−77に変えてボントロン E−84 05重量部とし、位置認識ドット印刷用トナーと同じ製造方法によりマゼンタ(M)の画像形成用トナーを製造した。帯電量測定の結果、マゼンタ(M)の画像形成用トナーにかかる現像ローラ104上の平均帯電量mは−13.0μC/gであった。また、変動計数σ/mは0.62であった。次に、顔料としてマゼンタ(M)の画像形成用トナーの製造で使用したキナクリドンに変えてモノアゾエロー5重量部とし、マゼンタ(M)の画像形成用トナーと同じ製造方法によりイエロー(Y)の画像形成用トナーを製造した。帯電測定の結果、イエロー(Y)の画像形成用トナーにかかる現像ローラ104上の平均帯電量mは−13.1μC/gであった。また、変動係数σ/mは0.61であった。次に、顔料としてマゼンタ(M)の画像形成用トナーの製造で使用したキナクリドンに変えてフタロシアニンブルー5重量部とし、マゼンタ(M)の画像形成用トナーと同じ製造方法によりシアン(C)の画像形成用トナーを製造した。帯電測定の結果、シアン(C)の画像形成用トナーにかかる現像ローラ104上の平均帯電量mは−12.9μC/gであった。また、変動計数σ/mは0.60であった。
実施例1における位置認識ドット印刷用トナーの製造に関し、帯電制御剤としてT−77を1/5(0.1重量部)とした他は、実施例1と同じ製造方法により位置認識ドット形成用トナーを製造した。帯電測定の結果、当該位置認識ドット形成用トナーにかかる現像ローラ104上の平均帯電量mは−10.1μC/gであった。また、変動計数σ/mは1.11であった。すなわち、比較例1においては、帯電制御剤の添加量を減ずることにより平均帯電量が低く、かつ、帯電量分布がブロードな位置認識ドット印刷用トナーが得られることになる。そして、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)の3色の画像形成用トナーについては、実施例1で製造したものを使用し、実施例1と同様に、各トナーを格納した画像形成ユニット31、32、33、34をプリンタ10に装着し印刷を行った。その結果、印刷された人物画像のグレイニネス、色再現性は十分な品質を有しており、美しい印刷画像を得ることができた。次に、アノト規格で定められているアノトペンを使用して、当該印刷物のコントラストを測定した。その結果、アノトペンによる認識性の指標であるミニマム値は0.65であり、認識性のばらつきを示す標準偏差は0.0210であった。本比較例にかかる位置認識ドット印刷用トナーで印刷された印刷物のアノトペンによる認識性能は、アノト社によって規定されているミニマム値を僅かに下回っており、不十分なものであった。図7は位置認識ドット印刷用トナーにより形成されたアノトパターンを10倍に拡大して表示したものであり、図7に示すように、所々にドット欠け、及びドット周辺にトナーのちりが見受けられた。比較例1にかかる位置認識ドット印刷用トナーのトナー平均帯電量とドットパターンの再現性の結果を表1に示す。
実施例1における位置認識ドット印刷用トナーの製造に関し、帯電制御剤としてT−77を2/5(0.2重量部)とした他は、実施例1と同じ製造方法により位置認識ドット形成用トナーを製造した。帯電測定の結果、当該位置認識ドット形成用トナーにかかる現像ローラ104上の平均帯電量mは−13.0μC/gであった。また、変動計数σ/mは0.61であった。すなわち、比較例2においては、比較例1と同様に、帯電制御剤の添加量を減ずることにより平均帯電量が低く、かつ、帯電分布がブロードな位置認識ドット印刷用トナーが得られることになる。そして、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)の3色の画像形成用トナーについては、実施例1で製造したものを使用し、実施例1と同様に、各トナーを格納した画像形成ユニット31、32、33、34をプリンタ10に装着して印刷を行った。その結果、印刷された人物画像のグレイニネス、色再現性は十分な品質を有しており、美しい印刷画像を得ることができた。次に、アノト規格で定められているアノトペンを使用して、当該印刷画像のコントラストを測定した。その結果、アノトペンによる認識性の指標であるミニマム値は0.70であり、認識性のばらつきを示す標準偏差は0.0102であった。本比較例にかかる位置認識ドット印刷用トナーで印刷された印刷物のアノトペンによる認識性能は、アノト社によって規定されているミニマム値を僅かに下回っており、不十分なものであった。また、図示しないが、比較例2においても、比較例1と同様に所々にドット欠け、及びドット周辺にトナーのちりが見受けられた。比較例2にかかる位置認識ドット印刷用トナーのトナー平均帯電量とドットパターンの再現性の結果を表1に示す。
第1の実施形態においては、アノトペンが認識する近赤外領域に吸収を示す赤外線吸収剤、かつ、着色剤としてカーボンブラックを使用した一例について説明した。第2の実施形態においては、カーボンブラックとは異なる赤外線吸収剤を使用した例について説明する。
[実施例2]
バインダー樹脂としてポリエステル樹脂(数平均分子量Mn=3700、ガラス転移温度Tg=62℃、軟化温度T1/2=115℃)100重量部、帯電制御剤としてT−77(保土ヶ谷化学工業社製)0.5重量部、位置情報を読み取るペン(アノトペン)が認識する近赤外線領域(800〜1200nm)に吸収を示す無機赤外線吸収剤、すなわち本発明における位置情報読み取りのための添加剤としてのガリウムドープ酸化亜鉛(ハクスイテック社製、pazet GK−40)10重量部、更に、離型剤としてカルナウバワックス(加藤洋行社製、カルナウバワックス1号粉末)4.0重量部をヘンシェルミキサーを用いて混合した後、ニ軸押出機により溶融混練し、冷却後、直径2mmのスクリーンを有するカッターミルで粗粉砕した後、衝突版式粉砕機「ディスパージョンセパレーター」(日本ニューマチック工業(株)製)を用いて粉砕し更に、風力分級機を用いて分級を行いトナー母体を得た。
実施例2における位置認識ドット印刷用トナーの製造に関し、帯電制御剤としてT−77を1/5(0.1重量部)とした他は、実施例2と同じ製造方法により位置認識ドット形成用トナーを製造した。帯電測定の結果、当該位置認識ドット形成用トナーにかかる現像ローラ104上の平均帯電量mは−10.5μC/gであった。また、変動計数σ/mは1.19であった。すなわち、比較例3においては、帯電制御剤の添加量を減ずることにより平均帯電量が低く、かつ、帯電量分布がブロードな位置認識ドット印刷用トナーが得られることになる。そして、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)の3色の画像形成用トナーについては、実施例1で製造したものを使用し、実施例1と同様に、各トナーを格納した画像形成ユニット31、32、33、34をプリンタ10に装着し印刷を行った。その結果、印刷された人物画像のグレイニネス、色再現性は十分な品質を有しており、美しい印刷画像を得ることができた。次に、アノト規格で定められているアノトペンを使用して、当該印刷物のコントラストを測定した。その結果、アノトペンによる認識性の指標であるミニマム値は0.63であり、認識性のばらつきを示す標準偏差は0.0222であった。本比較例にかかる位置認識ドット印刷用トナーで印刷された印刷物のアノトペンによる認識性能は、アノト社によって規定されているミニマム値を僅かに下回っており、不十分なものであった。また、図示しないが、比較例3においても、比較例1と同様に所々にドット欠け、及びドット周辺にトナーのちりが見受けられた。比較例3にかかる位置認識ドット印刷用トナーのトナー平均帯電量とドットパターンの再現性の結果を表1に示す。
バインダー樹脂としてポリエステル樹脂(数平均分子量Mn=3700、ガラス転移温度Tg=62℃、軟化温度T1/2=115℃)100重量部、帯電制御剤としてT−77(保土ヶ谷化学工業社製)0.5重量部、位置情報を読み取るペン(アノトペン)が認識する近赤外線領域(800〜1200nm)に吸収を示す有機赤外線吸収剤、すなわち本発明における位置情報読み取りのための添加剤としてのジイオニウム系KAYASORB−IRG022(日本化薬製)10重量部、更に、離型剤としてカルナウバワックス(加藤洋行社製、カルナウバワックス1号粉末)4.0重量部をヘンシェルミキサーを用いて混合した後、ニ軸押出機により溶融混練し、冷却後、直径2mmのスクリーンを有するカッターミルで粗粉砕した後、衝突版式粉砕機「ディスパージョンセパレーター」(日本ニューマチック工業(株)製)を用いて粉砕し更に、風力分級機を用いて分級を行いトナー母体を得た。
実施例3における位置認識ドット印刷用トナーの製造に関し、帯電制御剤としてT−77を1/5(0.1重量部)とした他は、実施例3と同じ製造方法により位置認識ドット形成用トナーを製造した。帯電測定の結果、当該位置認識ドット形成用トナーにかかる現像ローラ104上の平均帯電量mは−10.4μC/gであった。また、変動計数σ/mは1.16であった。すなわち、比較例4においては、帯電制御剤の添加量を減ずることにより平均帯電量が低く、かつ、帯電量分布がブロードな位置認識ドット印刷用トナーが得られることになる。そして、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)の3色の画像形成用トナーについては、実施例1で製造したものを使用し、実施例1と同様に、各トナーを格納した画像形成ユニット31、32、33、34をプリンタ10に装着し印刷を行った。その結果、印刷された人物画像のグレイニネス、色再現性は十分な品質を有しており、美しい印刷画像を得ることができた。次に、アノト規格で定められているアノトペンを使用して、当該印刷物のコントラストを測定した。その結果、アノトペンによる認識性の指標であるミニマム値は0.66であり、認識性のばらつきを示す標準偏差は0.0200であった。本比較例にかかる位置認識ドット印刷用トナーで印刷された印刷物のアノトペンによる認識性能は、アノト社によって規定されているミニマム値を僅かに下回っており、不十分なものであった。また、図示しないが、比較例4においても、比較例1と同様に所々にドット欠け、及びドット周辺にトナーのちりが見受けられた。比較例4にかかる位置認識ドット印刷用トナーのトナー平均帯電量とドットパターンの再現性の結果を表1に示す。
11 記録紙カセット
16 転写部
17 搬送ベルト
18 ドライブローラ
19 テンションローラ
20〜23 転写ローラ
24 転写ベルトクリーニングブレード
25 廃棄現像タンク
30 画像形成部
31〜34 画像形成ユニット
40 定着部
41、42 搬送切り替えガイド
45a〜45x 用紙搬送ローラ
50 記録紙
100 現像部
101 感光体ドラム
102 帯電ローラ
103 LEDヘッド
104 現像ローラ
105 クリーニングブレード
106 供給ローラ
107 現像ブレード
109 現像装置
110 トナー
120 現像剤収容体
141 発熱ローラ
142 加圧ローラ
Claims (15)
- 現像剤を格納するとともに、現像剤画像を形成する画像形成ユニットを複数備える画像形成装置であって、
複数の前記画像形成ユニットは位置符号化パターンを形成するための符号化形成用の画像形成ユニットと画像データに基づいて画像を形成するための画像形成用の画像形成ユニットとを有し、
前記符号化形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤の帯電量は前記画像形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤の帯電量よりも高く、かつ、前記符号化形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤の帯電分布は前記画像形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤の帯電分布よりも狭いことを特徴とする画像形成装置。 - 前記符号化形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤は透明であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記符号化形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤は赤外領域に最大吸収ピークを有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記符号化形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤は800nmから1200nmの波長領域に最大吸収ピークを有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記符号化形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤の色は黒色であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記符号化形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤はカーボンブラックを含有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記画像形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤は可視領域に最大吸収ピークを有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記画像形成用の画像形成ユニットに格納される現像剤は400nmから800nm未満の波長領域に最大吸収ピークを有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記符号化形成用の画像形成ユニット及び前記画像形成用の画像形成ユニットは前記現像剤画像が転写される印刷用媒体の媒体搬送経路に沿って配設されることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記符号化形成用の画像形成ユニットは前記印刷用媒体の媒体搬送方向の最上流側に配設されることを特徴とする請求項9記載の画像形成装置。
- 前記位置符号化パターンは所定のドットパターンであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記ドットパターンは格子状のパターンであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記位置符号化パターンはアノト用のドットパターンであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 当該画像形成装置は、前記符合化形成用の画像形成ユニットは1つ、前記画像形成用の画像形成ユニットは複数備えることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記符合化形成用の画像形成ユニットはドット像を形成する画像形成ユニットであり、前記画像形成用の画像形成ユニットは少なくとも文字または画像を形成する画像形成ユニットであることを特徴とする請求項1乃至請求項14の何れか1項に記載の画像形成装置。
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