JPH01191156A

JPH01191156A - デジタル画像形成方法

Info

Publication number: JPH01191156A
Application number: JP63014753A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Chiba; 俊一千葉; Satoru Inoue; 哲井上
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-01-27
Filing date: 1988-01-27
Publication date: 1989-08-01
Anticipated expiration: 2014-08-16
Also published as: JP2935114B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】肢亙豆互本発明は電子写真方法によるデジタル画像の形成方法に
関する。

丈米艮嵐デジタル画像の形成方法としては、例えば通常の電子写
真方式に従って電子写真感光体表面を均一に帯電せしめ
、これにデジタル信号に応じた光ビーム（通常、レーザ
ービーム）をドツト状に照射して静電潜像を形成し、こ
の潜像面に乾式トナー（通常の電子写真法に用いられる
ものと同じ）を供給して現像し、更に必要あれば得られ
た画像を転写用紙に転写定着する方法が知られている。

この方法で中間調の再現はドツト面積を変化させて表示
する面積型濃度表示法で行なっている。このため現像性
の良否はドツトの再現性の良否、従ってデジタル画像の
品質に大きな影響を与えることになる。従って高品質の
デジタル画像を得るには各ドツトの再現を忠実に行なう
必要がある。一方、通常の電子写真法では高画質化に対
してはトナー粒子の微小化が提案されているが、前述の
ようなデジタル画像形成方法ではこのような微小トナー
を用いると、特に転写時に画像の中抜け（ベタ画像の場
合は中央部が、また細線部の場合は中心部が抜ける現象
）やドツト間又は画像周辺へのトナーの飛散、太り等の
転写不良が生じる上、連続転写時には感光体面のクリー
ニング不良やトナーフィルミングが発生するという問題
があった。なお転写不良、トナーフィルミングの原因と
してはトナー粒子の微小化によってトナー粒子のファン
デルワールス力の影響が増大し、その結果、トナー粒子
の感光体への付着力が増大するためと考えられる。

刃−−」在本発明の目的は現像不良を防止してドツト再現性を向上
し、且つ転写不良による中抜け、トナー飛散等を防止し
て高画質化を達成すると共に、連続複写時の感光体面の
クリーニング不良やトナーフィルミングを防止したデジ
タル画像形成方法を提供することである。

盪−一双本発明のデジタル画像形成方法は電子写真感光体表面を
均一に帯電せしめ、これにデジタル信号に応じた光ビー
ムをドツト状に照射して静電潜像を形成し、この潜像面
に乾式トナーを供給して現像を行なうデジタル画像形成
方法において、前記トナーとして体積平均粒径Ｄｖが６
．０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下で、且つ凝集度が
１０％以下、好ましくは８％以下のものを用いることを
特徴とするものである。ここでトナーの体積平均径はコ
ールタ−カウンター（米国コールタ−エレクトリック社
製）（１００μｍ巾のアパーチャーチューブ使用）で測
定し、また凝集度はパウダーテスター（細用ミクロン社
製）を用いて下記のようにして求めた。即ちサンプル２
ｇを、振動台上に重ねた１００メツシユ（目開き１４９
μ）、２００メツシユ（同７４μ）及び３２５メツシユ
（同４４μ）のフルイの振動によりフルイにかけ、それ
ぞれのフルイ残分を下記式に代入し、得られた値を合計
する。

凝集度［％］　＝Ａ＋Ｂ＋Ｃなお、振動条件は振巾ＩＩＩＩＩ＋、振動時間（秒）＝
２０＋　［（１，６−Ｗ）１０．０１６］　　［但しＷ
＝Ａ＋（Ｐ−Ａ）”／Ｐ　（Ｐ　：固め見掛密度、Ａ：
ゆるみ見掛密度、Ｗ：動的見掛比重）］である。

従来の電子写真方式によるデジタル画像形成方法、従っ
て通常の電子写真法で用いられるトナーの体積平均粒径
Ｕｖ及び凝集度は夫々８〜１５μｍ、１５〜３０％の範
囲である。これに対し本発明方法で用いられるトナーの
Ｄｖ及び凝集度は夫々６．０μｍ以下、１０％以下と前
記通常のトナーに比べて低くなければならない。Ｄｖが
６．０、　μｍを越えると、画像を形成するトナーの粒
度が粗くなるため、画質が低下する。また凝集度が１０
％を越えると、トナーの流動性が低下するため、現像不
良や転写不良が多くなる。

以下のような特性を有するトナーは基本的には、通常の
トナーの主成分である着色剤及び結着樹脂をヘンシェル
ミキサー、Ｖ型ブレンダー等の乾式混合機で混合し、こ
れを溶融、微粉砕し、これに粉砕粒子（通常のトナー粒
子に相当）の凝集度を低下させるために後述するような
添加物を加え、再び同様な乾式混合機で混合し、更に必
要あればこの混合物を分級することにより作られる。こ
の場合、添加物をいっそう均一に分散するために、溶融
（及び冷却）後の組成物はいったん粗粉砕し、ついでこ
れに前記添加物を加えた後、微粉砕し、分級することが
好ましい。また前記添加物を混合する際はＳＩミル（東
洋インキ社製）、アトマイザ−５自由ミル（奈良機械製
作所社製）等の強力な混合機を用いることが好ましい。

勿論これら方法を組合せれば前記添加物の分散はいっそ
う均一になる。

ここで凝集度低下用の添加物としてはコロイド状シリカ
、疎水性シリカ、酸化チタン、アルミナ等の無機材料系
微粉末；ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、
ステアリン酸アルミニウム、ラウリル酸亜鉛等の脂肪酸
金属塩や、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン
ルアクリル共重合体系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂、シリコーン樹脂、弗素樹脂等の樹脂等の有機材
料系微粉末が使用される。但しこの種の添加物は粒径、
帯電性、添加方法等によっても効果が変化するので、注
意すべきである。なお帯電性についてはトナーと同じ極
性を示すものが望ましい。

トナー用結着樹脂としては公知のものが全て使用でき、
例えばスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレンルア
クリル共重合体系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シリコー
ン樹脂、弗素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコ
ール、ポリウレタン樹脂、ワックス及びそれらの混合物
等が挙げられる。

着色剤もトナー用として公知のものが全て使用でき、例
えばカーボンブラック、亜鉛黄、黄色酸化鉄、ハンザイ
エロー、ジスアゾイエロー、キノリンイエロー、パーマ
ネントイエロー、パーマネントレッド、ベンガラ、リソ
ールレッド、ウオッチングレッドＣａ塩、ウオッチング
レッドＭｎ塩、ピラゾロンレッド、レーキレッドＣ、レ
ーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ブリリアン
トカーミン３Ｂ、紺青、フタロシアニンブルー、無金属
フタロシアニン等が挙げられる。これらは必要に応じて
混合使用することができる。

なおトナーを構成する樹脂１着色剤及び凝集度低下用添
加物の割合は重量比で１：（１〜２０）：（０，１〜２
）程度が普通である。

本発明のトナーには必要に応じて公知の帯電制御剤を添
加することができる。帯電制御剤としては公知のものが
全て使用でき１例えば金属錯塩型モノアゾ系染料、サリ
チル酸金属塩、銅フタロシアニンのスルホニルアミン誘
導体染料、塩素化ポリオレフィン、脂肪酸金属塩、ニグ
ロシン染料、アルコキシ化アミン、第４級アンモニウム
塩、モリブデン酸、キレート顔料等が挙げられる。

本発明方法に使用されるその他の材料及び条件は従来と
全く同様である。

即ち電子写真感光体としてはＳｅ単独又はこれとＡｓ、
Ｔｅ等との合金系；　ＺｎＯ，ＣｄＳ等の無機光導電体
〜絶縁性樹脂分散系；ポリビニルカルバゾール、ポリビ
ニルアントラセン等の有機光導電体系等が使用され゛る
。

帯電用コロナ電圧は感光体の種類によって異なるが、一
般に０．５〜１，２ＫＶ程度である。

光源としては一般のレーザー光源が使用される。

以下に本発明を実施例によって説明する。なお部は全て
重量部である。

実施例１カーボンブラック（三菱カーボン社製＃４４）　　　　
５部ポリプロピレン（三洋化成社製ビスコール５５０Ｐ
）　　５部よりなる原料をヘキシエルミキサーで混合し
、これを２軸エクストルーダーで溶融、混練し、放冷後
、ハンマーミルで粗粉砕して１０１１角程度の粗粉砕物
を得た。次にこの粗粉砕物１００部に対しＴ５”ｖ＝約
約１６ハμ疎水性シリカ（日本アエロジ社製Ｒ−９７２
）　１部を加え、ヘンシェルミキサーで混合した後、こ
の混合物を更にカウンタージェット方式の超微粉砕機で
微粉砕し、体積平均径百ｖ＝４．５μｍ（最大粒径１１
μｍ）、凝集度＝７．３％のトナーを得た。

次にこのトナー４０部とフェライト系キャリア（日本鉄
粉社製Ｆ　−２００）９６０部とをボールミルで３０分
間混合して２成分系乾式現像剤とし、これをＳｅ系感光
体ドラムを有するレーザー静電複写機（リコー社製ＩＭ
ＡＧＩＯ−３２０）にセットし、各種テストパターンを
原稿としてコロナ帯電々圧０．８ＫＶの条件下、レーザ
ービームでドツト状に画像形成を行なった。得られた画
像を光学顕微鏡でａ察すると、最小ドツトである１×１
ドツト（６４μｍ×６４μｍ）は良好に再現されていた
。

また２×２ドツト（１２８μ×１２８μ）、３Ｘ３ドツ
ト（１９２μ×１９２μ）等のドツトの集合部の再現も
良好であり、また中抜は等の転良不良の発生も認められ
なかった。１０，０００枚の連続複写後も、画像品質の
低下は認められず、また感光体のクリーニング不良やト
ナーフィルミングも認められなかった。

実施例２実施例１で得られた粗粉砕物を超微粉砕機（実施例１と
同じ）でＤｖ＝ｖ＝μｍ（最大粒径１３μｍ）になる迄
、微粉砕し、この粒子１００部にＤｖ＝約２約２１ｍ酸
化チタン（日本アエロジル社製Ｐ−２５）２部を加え、
スーパーミキサーで２５０Ｏｒｐｍの回転数で１分間混
合し、トナーの表面に、酸化チタン微粒子を静電的に付
着させた。

ついで、これを自由ミル（奈良機械製作所社製Ｍ−３）
に入れ、内部の回転羽根の回転数５０００回転（この時
の自由ミル中の気流速度は約９０園／５ｅｃ）で再び混
合を行なった。ミルの補集機に排出された混合物は計５
回ミルに通した。なお導入された混合物の系内の平均滞
留時間は約３秒であった。こうしてＤｖ＝５．８μｍ　
（最大粒径１３μｍ）、凝集度７．１％のトナーを得た
。

以下、このトナーを用いて実施例１と同様にして現像剤
を調製し、画像形成及び連続複写テストを行なったとこ
ろ、実施例１と同様に良好な結果が得られた。

実施例３実施例１で得られた粗粉砕物を超微粉砕機（実施例１と
同じＤｖ＝ｖ＝、５μｍ（最大粒径１１μｍ）になる迄
、微粉砕し、これをスーパーミキサーで２８００ｒｐｎ
＋の回転数で予備混合し、ついでこれを密閉系のアトマ
イザ−に入れ、内部の回転羽根の回転数４．５０Ｏｒｐ
ｍ　（この時のアトマイザ−中の気流速度は８０ｍ／５
ｅｅ）で混合を行なった。なお導入された混合物の系内
の平均滞留時間は３０秒であった。更にアトマイザ−の
サイクロン補集機に排出された混合物をジグザグ分級機
で分級して粗粒子を取除き、Ｄｖ＝５．０　μｍ（最大
粒径１１μｍ）の粒子とした後、この粒子１００部に対
し疎水性シリカ（実施例１と同じ）１部を加え、ヘンシ
ェルミキサーで混合することによりＤｖ＝５．２μ＠（
最大粒径１１μｍ）、凝集度６．９％のトナーを得た。

以下、このトナーを用いて実施例１と同様にして現像剤
を調製し９画像形成及び連続複写テストを行なったとこ
ろ、実施例１と同様に良好な結果が得られた。

実施例４ポリエステル樹脂（花王社製ＫｒＲ−ｚｓｏｏ）　　　
　ｔｏｏ部３．５−ジーｔａｒｔ−ブチルサリチル酸亜
鉛　　　　３部よりなる原料を用いて実施例１と同様に
して１閤角程度の粗粉砕物を作り、これを超微粉砕機（
実施例１と同じ）で微粉砕してＴｆｖ　＝約４．３μ重
（最大粒径１１μｍ）の粒子とした後、これをジグザグ
分級機で分級して微粒子を取除き、Ｄｖ＝４．９μｍの
粒子とし、更にこの粒子１００部にＤｖ＝約７約７ｍ機
粉末シリカ（日本アエロジル社製ＡＩＲＯ３ＩＬ　３０
０）　１部を加え、ヘンシェルミキサーで混合してＤｖ
＝５．０μｍ（最大粒径１１μｍ）、凝集度７．８％の
トナーを得た。

実施例５カーボンブラック（実施例１と同じ）１０部ニグロシン
ベースＥＸ（オリエント化学社製）　　　５部よりなる
原料を用いて実施例１と同様にして１ｍｍ角度の粗粉砕
物を作り、この粉砕物１００部に対しＤｖ＝約２約２０
ｍ酸化アルミニウム（日本アエロジル社製アルミニウム
オキサイドＣ）　２部を加え、ヘンシェルミキサーで混合した後、超微粉砕機
（実施例１と同じ）で微粉砕し、Ｔｆｖ＝４．８μｍ（
最大粒径１１μｍ）、凝集度７．２％のトナーを得た。

以下、このトナーを用いて実施例１と同様にして現像剤
を調製し、これを改造レーザー静電複写機［リコー製コ
ピーＦＴ−５５２０にレーザー光書込系及びＮＰ現像系
（ネガポジ反転現像系）を装備したもので、感光体及び
帯電々圧は実施例１の複写機と同じ。］にセセラし、そ
の他は実施例１と同様にして画像形成及び連続複写テス
トを行なったところ、実施例１と同様に良好な結果が得
られた。

比較例１疎水性シリカの代りにＤｖ＝ｖ＝μｍの炭化珪素（不二
見研磨材工業社製Ｇ（Ｊ６０００）を用いた他は実施例
１と同じ丁ｖ＝４．５μｍ（最大粒径１３μｍ）、凝集
度１６．２％のトナーを作った。

以下、このトナーを用いて実施例１と同様に画像形成及
び連続複写を行なったところ、得られた画像のドツト再
現性は比較的良好であったが、ドツトの中央部及び細線
部（線巾１００〜３００μｍ）では中抜は状の転写不良
が多く認められ、また連続複写時には、クリーニング不
良が発生し、また感光体上には強固なトナーのフィルミ
ングが発生した。

比較例２実施例１で得られた粗粉砕物を超微粉砕機（実施例１と
同じ）で■ｖ＝ｖ＝μｍ（最大粒径１３μｍ）になる迄
、微粉砕し、これをジグザグ分級機で分級して微粉末を
取除き、Ｄｖ＝５．６μｍの粒子とし、引続きこの粒子
１００部に対しＤｖ＝ｖ＝１１１μの微粉末シリカ（日
本アエロジル社１１Ａ−３００）　１部を加え、Ｖ型ブ
レンダーで混合しＵｖ：５．９７Ａｌｌ（最大粒径１３
μｌ１１）、凝集度１３．６％のトナーを得た。

以下、このトナーを用いて実施例１と同様に画像形成及
び連続複写を行なったところ、比較例１と同様に悪い結
果が得られた。

比較例３実施例４で得られた粗粉砕物を超微粉砕機（実施例１と
同じ）で微粉砕しＤｖ＝ｖ＝μｍの粒子とし、引続きこ
の粒子１００部にＤｖ＝約１約１６ｍ線水性シリカ（実
施例１と同じ）１部を加え、以下実施例２と同様にスー
パーミキサーで混合後、自由ミルで再び混合を行なって
Ｄｖ＝７．６μｍ（最大粒径１３μ、）　、凝集度９．
６％のトナーを得た。

以下、このトナーを用いて実施例１と同様にして現像剤
を作り１画像成形及び連続複写を行なったところ、中抜
は状の転写不良は認められないものの、転写時のトナー
の飛散によりドツト間及びドツトの周囲は飛散トナーで
汚れていた。また、ドツトの形状も不揃いであり、また
画像はザラツキ感があった。

以上の結果をトナーの性状と共に表−１に示す。

（以下余白）効　　　果本発明のデジタル画像形成方法によれば（１）デジタル
像のドツト再現性が向上し、高品質なデジタル画像を得
ることができる。

具体的には現像不良による再現性の不良、転写時のトナ
ーの飛散によるドツト間の汚れ、太りゃ中抜は状の転写
不良を改善し、良好なドツト画像を形成することができ
る。

（２）感光体面のクリーニング性が良好になり、またト
ナーフィルミングも防止できる。

特許出願人　株式会社　リ　コ　− −！’）３（１−

Claims

【特許請求の範囲】

１、電子写真感光体表面を均一に帯電せしめ、これにデ
ジタル信号に応じた光ビームをドット状に照射して静電
潜像を形成し、この潜像面に乾式トナーを供給して現像
を行なうデジタル画像形成方法において、前記トナーと
して体積平均粒径＠Ｄ＠ｖが６．０μｍ以下で、且つ凝
集度が１０％以下のものを用いることを特徴とするデジ
タル画像形成方法。