JPS62166380A - 電子写真の記録装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明はプリンタ、ファクシミリ等のトナーを用いて画
像を記録する装置に係り、特に、安定した定着トナー画
像を得るのに好適な記録装置に関する。

〔発明の背景〕

本記録装置は、プリンタ、ファクシミリ等に使用され、
画像にトナー粉を用いるものであり、現像には静電気力
による記録方法を用い、定着には記録紙等の記録体上の
加熱前の未定着状態におけルトナー画像をヒートロール
、フラッシュランプ等の加熱体により加熱定着させる方
法を用いている。

現像に静電気力による方法音用いた場合、温湿変質化、
トナー粒度の不均一性、トナー溜容器のトナー量低下等
の要因によシ、未定着状態におけるトナー画像の濃度は
、その設定値から変動する。

未定着濃度の設定値は次に述べる方法により明らかに出
来る。記録装置のトナー溜容器のトナー量をそめ装置の
規定値を超えない最高値に、トナーとキャリアとの混合
比を規定値に合わせ、その他の装置条件もその装置が規
定する標準値に合わせた後、装置の印刷濃度調節機能に
より、その装置の最大濃度の条件で画像を五十回記録さ
せ未定着状態の試料を五十枚得る。各々の試料の未定着
濃度を測定し、その濃度の度数分布で最大度数を示す濃
度が、未定着濃度の設定値である。この場合、測定の雰
囲気および試料パターン等の実験条件は後述する定着特
性測定の条件と一致させる必要がある。

この種の記録装置では、定着後の画像濃度の安定性が高
いことが要求され、従って未定着状態における画像濃度
が大きく変動しても定着後の画像濃度の変動が小さいこ
とが望まれる。しかし、従来の記録方法では、加熱前の
未定着状態における画像の濃度と加熱後の定着状態にお
ける画像の濃度との関係については論及されていなかっ
た。

なお、この種の記録方法として関連するものには、例え
ば、特開昭５７−５４９６９号公報、米国特許第２８０
７７０３号等が挙げられる。

上記従来技術は、定着後の画像濃度が最も安定する未定
着画像形成の条件に設定された作像器を必ずしも使用し
ていないため、定着後の印刷画像の濃度のむらが大きく
、印刷枚数による濃度の変化も大きいという問題があっ
た。

本発明の目的は、定着後の画像の濃度のむらが少なく、
印刷枚数による濃度変化が少ない記録装置を提供するこ
とにある。

〔発明の目的〕

上記目的は、加熱前の未定着状態におけるトナー画像の
光学反射濃度変化に対し、加熱後の定着状態におけるト
ナー画像の光学反射濃度変化が最も小さい範囲に未定着
画像形成条件を設定した作像器を使用することによシ達
成される。

〔発明の概要〕

発明者らは加熱前の未定着画像を、その濃度を変化させ
加熱定着し、加熱後の画像濃度を測定した結果、ある定
着特性を見出した。なお、画像濃度には、光学反射濃度
を用い、コーサー社製パーフェクトデンシトメータによ
り測定した。光学反射濃度ＯＤは、 ＯＤ＝　　Ｌ−ｔＩｏ　（Ｉ−ｔ／　Ｉｏ）ここでＩｏ
は入射光量、Ｉｏａｔ　　は反射光量を示す。

定着エネルギが同一条件のデータに限れば、加熱前の未
定着画像濃度と加熱後の定着画像濃度との関係において
、未定着画像濃度を零から増加させると、定着画像濃度
は増加するが、その増加率は減少するという飽和傾向を
示す。さらに、未定着画像濃度を増加させた場合、定着
画像濃度は増加しなくなり、ついには減少するという、
定着画像濃度の未定着画像濃度に対する凸状分布特性が
見出される。

この凸状分布特性はヒートロールによる定着方法等の接
触定着方式に比較してフラッシュランプによる定着方法
等の非接触定着方式の方が著しい。

この定着特性の凸状分布特性から、極大値を含むその近
傍では、未定着画像濃度の変動量に対し、定着画像濃度
の変動量は著しく小さい。

従って、凸状分布の極大値に対応した未定着画像濃度に
未定着画像形成条件を設定した作像器を使用した記録装
置は、未定着画像濃度の変動に対して定着画像濃度の変
動を著しく少なくするように動作する。それによって、
定着後の画像濃度は安定するため、本発明の記録装置で
は定着後の印刷画像の濃度むらが少なく、印刷枚数によ
る濃度変化が少ない。

なお、未定着画像とは加熱前の記録紙等の記録体上のト
ナー画像を指し、定着画像とは加熱後の記録紙等の記録
体上のトナー画像を指す。

〔発明の実施例〕

第２図は定着エネルギが１．４４Ｊ／ｃｍ２の条件での
加熱前の未定着状態におけるトナー画像の光学反射濃度
と加熱後の定着トナー画像の光学反射濃度との関係をし
らべた結果の一例を示す図である。図中ｄ、は加熱前の
未定着状態におけるトナー画像の光学反射濃度、ｄ！は
加熱後の定着状態におけるトナー画像の光学反射濃度、
ｄｌはｄ。

に対するｄ、が極大値となるｄ、を示し、ｄｔはその時
のｄｏｔ示す。ａは印刷濃度むらを示し、ｄ、Ｌおよび
ｄＩＩＩは未定着画像濃度の変動の下限値および上限値
を示す。

第２図のデータは実測によるものであシ、用いたトナー
はエポキシ系のものである。定着には、キセノンフラッ
シュランプにより一回閃光照射する方法を用いた。

第１図は定着装置を示す図である。ｂはキセノンフラッ
シュランプ、Ｃは記録紙上に形成されたトナー画像、ｅ
は電力量測定器、ｆは閃光照射範囲を示す。トナー画像
Ｃのパターンには、２０×２０ｍｍのペタ黒画像を四個
ずつ上下二列に配列したものを用いた。画像パターンＣ
Ｏ長手方向とキセノンフラッシュランプｂの長手方向お
よび画像パターンＣの中心とキセノンフラッシュランプ
ｂの中心を一致させて設置し、キセノンフラッシュラン
プｂ’１発光させることにより加熱した。光学濃度測定
には、コーサー社製パーフェクトデンシトメータを用い
た。定着エネルギには、キセノンフラッシュランプｂに
供給された電力量を閃光照射範囲ｆの面積で除した値を
用いている。

本実施例では加熱前の未定着状態における光学反射濃度
を、定着画像濃度の極大値ｄ−＝ｔ、２ｓに基づき、そ
れに対応してｄ、＝１．３１に設定する。この時、本実
験の光学反射濃度の分解能の範囲において、ｄ、＝ｄ、
”である。記録装置の未定着画像濃度は通常光学反射濃
度で０．２〜０．３程度の変動幅で変動する。本実施例
では、ｄ、＝１．３１を最大度数としてｄｌ＝１．１７
〜ｄ１．：１．４５の変動幅ｄ１ａ　−ｄｏｔ、　＝　
０．２８で未定着画像濃度が変動したとすると、定着画
像濃度の変動幅は、ａ＝０．０２となる。従来の記録装
置の印刷画像濃度の変動幅は、光学反射濃度で０．１〜
０．１５程度である。また、人間が識別可能な光学反射
濃度差の最小値は０．０２と言われている。従って、本
実施例の定着画像濃度の変動幅は著しく少ない。それゆ
え、ｄｔ　＝　１．３１に設定された現像器を使用すれ
ば、印刷画像の光学反射濃度の最高値が１．２６で、濃
度むら、および、印刷枚数による濃度変化が、光学反射
濃度で０．０２以下の高濃度で安定した印刷画像が得ら
れる。

以下、その他の実施例について述べる。第２図に示した
未定着画像濃度と定着画像濃度との関係と同一の条件に
おいて、未定着状態における光学反射濃度値をｄ＋＝１
．２７に設定する。この値は、ｄｅ”　＝　１．２６と
なるｄｌの値ｄｌ”＝１．３１と異なっているが、これ
は、測定誤差等の要因によるものであったシ、本発明の
効果を有効に使用しつつ他の効果を得ようとするためで
あり、ｄ−＝１．２６の極大値に基づき、それに対応し
て設定されたことに変わシない。ｄ＋＝１．２７を最大
度数としてｃｉ、Ｌ＝　１．１３〜ｄ＋ｕ　＝　１．４
１の変動幅ｄ１Ｈ−ｄＩＬ＝　０．２８で未定着画像濃
度が変動したとすると、定着画像濃度の変動幅は、ａ＝
０．０３となる。この値は人間が識別可能な光学反射濃
度差は超えているが、従来の記録装置の印刷画像濃度の
変動幅より著しく少ない。従って、ｄ、＝１．２７に設
定された現像器を使用すれば、印刷画像の光学反射濃度
の最高値が１．２６で、濃度むらおよび印刷枚数による
濃度変化が、光学反射濃度で０．０３以下の高濃度で安
定した印刷画像が得られる。

ここで、未定着画像濃度を定着画像濃度の極大値に基づ
き、それに対応した値に設定するには、感光体ドラムと
トナー搬送スリーブとの間隙、感光体ドラムへの露光量
、または、帯電量等を適切に調節すれば可能である。

本実施例によれば、未定着画像濃度が大きく変動しても
、高濃度で濃度の安定性が高い定着画像が得られるので
、感光体表面の電荷分布の不均一性等の不安定性を大き
く許容することができ、また、トナー溜容器内のトナー
量低下により印刷不能となるまでの印刷枚数を増加させ
ることができる。

第３図はその他の実施例を示す図である。ｄ４＋は定着
画像濃度の最高値、ｄｌＬおよびｄ、Ｈはｄ：＋に対応
する未定着画像濃度の下限値および上限値、ｄ７＋は、
ｄご＝”　（ｃｔｔｎ＋ｃｔｔＨ）で、その他記号は第
２図の場合と同様である。第３図のようにｄ。

の最高値ｄｒがフラットな分布となり、ｄＩｊ≦ｄＩＬ
　＋　ａｌＨ≧ｄＩＨとなる条件を満たすトナーを使用
し、未定着画像濃度’ｔ”　ｄ　ｔ　＝　ｄ７４１に設
定した現像器を使用すれば、ａ＝０となシ、完全に濃度
むらのない記録装置を得ることができる。

このような特性をもつトナーは次の方法により実現可能
である。すなわち％　ｄｌの増加はｄ２を増加させる効
果をもつ。トナー粒子は加熱によシ融解しその面積を記
録体面方向に拡大する性質があシ、これはｄｌに対する
ｄ、の増加の効果をもつ。この性質はｄｌが低い程著し
い。これと同時に、隣接したトナーどうしが加熱によシ
融解し結合すると凝集する性質があシ、これはｄｌに対
するｄ２減少の効果をもつ。この性質はｄｌが高い程著
しい。この三つの効果の特性の異なる複数のトナーを適
切に配合し混ぜ合わせれば、本実施例で述べた特性のト
ナーができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、未定着画像濃度の変動に対して定着画
像濃度の変動を著しく少なくできるので、定着後の画像
の濃度のむらおよび印刷枚数による濃度変化を少なくす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の定着装置の斜視図、第２図
は本発明の実施例の特性図、第３図はその他の実施例の
特性図である。 名　１　国 第ＺＩ２］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、潜像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成装置、
   この潜像を可視化してトナー像とする可視化装置、前記
   トナー像を記録体に転写し、前記記録体上に未定着状態
   のトナー画像を形成する転写装置から成る作像器を有し
   、未定着の前記トナー画像を加熱することにより、加熱
   前の未定着状態における前記トナー画像の光学反射濃度
   値に対する加熱後の定着状態における前記トナー画像の
   光学反射濃度値の関係が凸状の極大値をもつ分布となる
   ように定着させる定着器の加熱体をもつ電子写真の記録
   装置において、 加熱後の定着状態における光学反射濃度の極大値に基づ
   き、それに対応して加熱前の未定着状態における前記光
   学反射濃度値が設定された前記作像器を使用することを
   特徴とする電子写真の記録装置。 ２、前記定着器の前記加熱体が非接触加熱体よりなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子写真の
   記録装置。 ３、前記定着器の前記加熱体がフラッシュランプよりな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子写
   真の記録装置。