JPS62284364A - 画像形成方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、電子複写は笠における画像形成方法に関し、
特に、感光体ドラム等の画像担持体の表面にｉ８像を形
成し、そのｉ８　ＦｉＧｌに対して粉体トナーを付着さ
せて現像を行うように構成してなる画像形成方法に関す
る。

（従来の技術） 従来より電子写真記録′！！ｉ置や静電記録装置におい
ては、感光体ドラム等の静電潜函担持体に、原稿の反射
光やレーザー光等の画像情報を照射し、その表面に静電
潜像を形成するとともに、その潜像にトナーを付着させ
、トナー画像として現像することが行なわれており、そ
のようにして形成されたトナー画像を、次の工程で用紙
に転写し、定着を行いコピーとして完成する。

上記したような乾式現像装置においては、通常粒径が１
０μｎ＋＃ｉ後の微粒子をトナーとして用いているため
に、その取扱性、安全性、保守性等が良好に維持され、
多くの電子複写ＲＷにおいては、非常に便利に使用され
ている。

（Ｊ？明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のトナーを用いた画像形成方法にお
いては、オフセット印刷または液体現像画像に比較して
、画像の品位が低下することｔｉ避けられないものであ
った。例えば、液体現像方法においては、トナーＧｉＯ
，２〜０．３μｍ程度の非常に微小な粒子として液体中
に分散され、その微粒子状の１ヘナーが潜像に付着され
るので、再現される画像は、非常に鮮明なものとなる。

それに対して、乾式現像方式により形成されるトナー画
像は、上記したようにオフセット印刷物に比較して鮮明
な画像が形成されずに、画像の濃淡ムラやボケ等が発生
しやすいという欠点を持っている。

その理由としては、次に列挙するように、種々の問題点
を挙げることが出来る。

例えば、現像工程において、１〜ナ一粒子のサイズのバ
ラツキによるもの、または、不要部へのトナーの付着に
よる画像の汚れ等の原囚がある。

また、転写工程では、感光体ドラム表面に形成されたト
ナー画像が、完全に用紙に転写されずに、トナーの一部
が未転写のまま、感光体ドラム表面に残り、それによっ
て、用紙に転写されたトナー画像にムラが生じる他に、
転写に際して、トナーが散らばるという現象が発生した
りすることがある。

さらに、定着工程においては、加熱ローラと加圧ローラ
との間にｉ〜ルナ−像が転写された用紙を挟持し、加熱
と加圧とを行う際に、トナーがつぶれた状態になり、そ
れによって画像の周囲がボケでしまう等の現象が発生す
ることもある。

上記したような種々の理由によって、電子複写機により
複写されたコピーが、オフセット印刷画像に比較して、
鮮明に形成されない等の欠点が発生するものと考えられ
る。

これに対して、従来より、電子複写機の各構成部材や、
トナー画像の転写方式等に多くの改良が加えられている
が、未だに完成されていないのが現状である。

そこで、本発明の画像形成方法においては、上記した多
くの理由のうち、感光体ドラム等の画像担持体に対する
トナー画像の形成の点に着目しｌこものであり、特に、
画像担持体の表面に潜像を形成し、その潜像に対してト
ナーを付着さゼることにより、画像の濃淡を良好な状態
で再現出来るようにする方式に関する。

従来の感光体ドラム等に画像を形成する方式は、原稿を
ランプで照射し、その反射光をレンズ系を介して感光体
ドラム表面に全面露光する方式と、読取り画像を記憶装
置に入力し、その記憶装置からの出力をレーザー光に変
換して、感光体ドラムの表面にフライインゲスボッ１−
（飛点）として形成する方式、または液晶、ＬＥＤ等を
用いてライン状に入力する方式笠が用いられている。

この中で、全面露光方式の場合には、ベタ黒画像はその
ままの状態で観光体の表面に潜像が形成され、その潜像
にドブ−を付着させる場合には、ベタ思トナー画像とし
て現像される。この方式とは別に、感光体ドラム表面に
ドラ１−状に形成される潜像に対して、ｉ−ナー画像が
網目状に再現されるのは、シー１ｆ−光を用いる方式と
、ライン入力による方式であるが、全面露光を行う場合
でも、オフセット印刷画像を複写する場合等では、その
トナー画像が網目状に再現されることになる。

しかしながら、従来の感光体ドラム等の表面に形成され
る潜像に対して、トナーをイ」着さけ、１−ナー画録形
成方式においては、トナー画像が良好な状態で再現され
ることは少なく、多くの場合は、ベタ黒部の濃淡ムラが
発生したり、線のエツジ部が荒れて画像がシャープにな
らない等の他に、像がつぶれて鮮明に再現されないこと
、白部にトナーが飛散して汚れた画像となる等の、多く
の改良を要する欠点が生じている。

これらの欠点が発生する原囚としては、トナーの性質、
例えば、粒度分布、トナーの粒子の形状および流動性、
帯電特性等のトナー自体の問題の他に、現像装置から潜
像に対してトナーを供給Ｊる際の、磁気ブラシの高さ、
および、潜像に対して付着されるトナーのａ等の多くの
問題がある。

（発明の目的） 本発明は、上記したような従来より用いられている画像
形成方法の欠点を解消するもので、特にトナーの最大空
回粒子径と、粒状性に着目し、その相関関係から最も適
当な条件の１−ナーを選択することによって、用紙上に
再現されるトナー画像を、粉体形成によるベタ黒画像と
して、オフセット印刷並の画像品位を有する鮮明なもの
とし、粒状性が良好で、粉体であることを感じさせない
ような良好な状態で１９にとが出来るようにすることを
目的としている。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明は、
微粒トナーで構成されたトナー画像の再現方法において
、該微粒トナーの最大空間粒子径を１５μｌであること
を特徴とする画像形成方法である。

また、前記最大空間粒子径は、トナークラウドからの自
由落下の結果生じたトナー粒子径を示すものであり、さ
らに、本発明の上記再現方法は、ベタ黒画像として表現
されたものを対象としている。

この微粒ドブ−の最大空間粒子径を１５μｍ以下とする
には、 ａ１平均粒径が３〜１０μｍである微粉末とする。

ｂ、ｉ−ナーの粒度範囲を、平均粒径±３μｍ１７）範
囲にする。

Ｃ１トナーの形状をほぼ球形とする。

ｄ、シリカ、脂肪酸金属塩あるいはフッ素化合物笠の微
粉末をトナーに外添する。

等の方法があり、これらを単独で、あるいは併用して最
大空間粒径が１５μｍとなるように調整する。

上記した方法を併用して用いる場合には、前記のａとＣ
１ａとＣとｄ、ａとｂとＣあるいはａとｂとＣとｄを組
合せるのが良い。

前記すとして溶融混練、微粉砕した粉末を分級して得る
ことが出来、また、Ｃとしては、微粉砕した粉末を熱風
により球形化処理する、あるいは、トナー塑性物を溶融
あるいは溶解し、スプレードライ（噴霧処Ｌ！［りする
ことにより得ることが出来る。さらに、トナーの結着樹
脂を構成するモノマーをトナーの伯の構成成分、着色剤
、帯電制御剤あるいは磁性粉の存在下で重合せしめる方
法でｂ良い。

この重合工程を用いて、トナーを形成する場合、まず、
乳化重合等により０．２〜０．４μｍの超微粉子を形成
し、次いで、この超微粉子を核として、重合によりこの
超微粉子を成長させ、所望の粒径とするいわゆるシード
重合法を用いても良い。

このシード重合法で１−ナーを形成すると、１１す記の
ａ、ｂおよびＣを満たしたトナーを得ることが出来る。

このように、最大空間粒子径が１５μｍとなるように調
整したトナーを用い、感光体あるいは記録体等の静電潜
＠　Ｊｕｌ持休に体成された静電潜像を現像し、転写お
よび定石により転写紙上に画像を形成する。

現象は、−成分現像、二成分現像のいずれでも良く、タ
ッチダウン現像法、囁気ブラシ現像法アルイハ力スケー
ド現像法により現像を行う。現象装置は、トナーの吸湿
、圧縮等によりトナーが凝集しないように構成するのが
良い。

トナーホッパー、残留トナー収容部を、はぼ密閉すると
ともに、トナーとｉ８像担持体とを接触させない状態で
現像を行うか、あるいは接触さＵて現像を行う場合は、
トナ一層のほぼ表面近傍のみが接触するようにする。ざ
らには、潜像担持体とトナー担持体との移動速度に差を
持たせると良い。

潜像担持体とトナー担持体とを近傍像間において、逆方
向に移動させるか、あるいはトナー担持体の移動速度が
、潜像担持体の速度に比較して１゜２〜６倍、好ましく
は、２〜４倍になるように、同方向に移動させる。

（実施例） 図示された実施例に従って、本発明の画像形成方法を説
明する。

まず、明細書に記載される最大空間粒子径について説明
すると、本発明の最大空間粒子径の測定装置としては、
第１図に示されるような構成の装置を用いた。

第１図に示される５Ａ置は、上下に開口を形成した円筒
容器１の、所定の箇所に位置するようにしてトナー支持
台２を設け、このトナー支持台２の上にトナー３を置く
。そして、そのトナー３に対して、ノズル４から気体（
空気）を吹き付けてトナーを飛散させ、トナークラウド
を発生ざゼる。

また、円筒容器１の上には、容器上蓋５を設けて間口部
を塞ぐとともに、下部には、用紙６をセットして、飛散
されたトナークラウドが、その用紙６の表面に自由落下
したものを受けるようにする。

圧縮空気によって飛散された上記トナークラウドが自由
落下して、用紙６上に堆積されるが、用紙６の表面に堆
積されたトナーの反射濃度を測定し、そのトナー濃度が
約０．３に達したときに用紙６を取出し、その用紙６上
の１−ナーの粒度分布を、２次元の画像解析装置で測定
する。

また、従来より用いられている電子写真複写機等におい
ては、画像を緻密に見けるために、トナーの粒子ナイス
を小さくすることが試みられているず、小径粒子（例え
ば、平均で５μｍ）は、流動性が悪く、凝集して大きな
粒子になって再現されるということが、粉体１！ｌ！論
ににつでも知られているように、小径粒子を用いること
が、必ずしもトナー画像を改善させることに直結するも
のとは言えないのが現状である。つまり、そのような小
径粒子状のトナーを用いることは、本発明の方法によっ
て最大空間粒子径の測定を行う場合には、静電凝集等に
よって複数個の粒子が１つの塊として形成されたものを
、二次粒子の状態として見るために、従来の溶媒等にト
ナーを分散させた一次粒子の状態で測定することに比較
して、必ず大きな数値としてあられれることになる。

そこで本発明者等は、上記したトナー粒子の最大空間粒
子径について、鋭意検討した結果、ベタ黒画像の粒状性
が、トナーの最大空間粒子径と非常に良い相関関係を示
すことを見出し、その粒状性を用いて、高品位画像を得
るための指針を１１、ついには、オフセット印刷像の粉
体トナー画像を１ひることが可能になった。

なお、以下に説明する事項のうち、ｄ５０またはｄ９０
という表示は、トナーの粒度分布曲線を描いた場合に、
積０ｆｆｉ５０％および９０％の場合の粒子径を示すも
のである。

実施例　１ 従来法で測定した場合には、ｄ５０は１２μｍであり、
ｄ９０は２０μｍのポリエステル系樹脂トナーを、本発
明の方法で測定した場合には、外添材を含有しない場合
には、ｄ　５０＝　２３μｍで、ｄ９０＝３１μｍであ
った。・・・・・・■ 外添材としてシリカを１ｗｔ％含有させた場合には、ｄ
５０　＝ＩＱ４ｚｍ　、　ｄ９０＝２２μｍ　Ｆあった
。・・・■実施例　２ 上記した実施例１と同様にポリエステル系樹脂１−ナー
で、従来法による測定で、ｄ　５０＝　５μｍ、ｄ　’
ｌＯ＝　１０μｍのちのを、本発明の方法で測定したと
ころ、外添材を含有しない場合には、ｄ５０＝２６μｍ
、ｄ９０＝３５μｍであった。・・・・・・■また、上
記ｌ−ナーに外添材としてシリカを３ｗｔ％含有さけた
場合には、ｄ５０＝　１０ｔｔｍ　、　ｄ９０＝２５μ
ｍであった。・・・・・・■ 実施例　３ 上記した実施例１．２と同様なトナーを用いるが、その
分級をシＸ？−ブに行い、従来法でｄ５０＝９μｍに形
成したものに対して、外添材としてシリカを１ｗｔ％含
有さけた。それを本発明の方法で測定すると、ｄ５０＝
　１１１１ｍ　、　ｄ９０＝　１５　ｔｌｍであった。

・・・・・・■ 実施例　４ 実施例３の場合と同様なトナーを、小径に形成し、それ
を球形処理後、分級してｄ５０＝９μｍに構成したもの
に対して、外添材としてシリカを２ｗｔ％含有させた、
そのトナーを本発明の方法でａ１１１定した結果、ｄ５
０＝８μｍ　１ｄ９０＝　１２μｍであった。・・・・
・・■ 上記各実施例において得られたトナーの最大空間粒子径
と、粒状性との関係を示ずものが、第２図のグラフであ
る。

このグラフから見られるように、オフセット印刷の場合
に４３いては、粒状性が９であり、それに近い値を示す
ものとしては、第２図（ａ）、およびＮ））において、
上記した■、■の例が該当１るものと考えられる。

また、第２図に見られるように、本発明の方法による測
定の場合には、ｄ５０．ｄ９０ともに、粒状性と良い相
Ｉ３０関係を示すが、特に、ｄ９０においては、非常に
良好な相関関係を示している。したがって、本発明の上
記最大空間粒子径と呼ぶ数値は、上記したｄ９０を示す
ものとする。

上記した本発明のトナーを用いることにより、トナー画
像の画質が改善されることの理由としては、次のようむ
ことが推定される。

（ａ）大きな粒子（二次粒子）が存在すると、その部分
は濃く見え、その周囲の部分は薄く見える。（・・・・
・・粉状性劣化）これに対して、本発明の条件に適合す
るトナーは、特に大きな粒子がトナー画像に再現されな
いようになっているので、粒状性が劣化することを防止
出来る。

（ｂ）粒子が多少大きくても、粒子が揃うと鮮明に見え
る。・・・・・・網点画凶がその例である。（・・・・
・・分級効果） （Ｃ）大きな粒子がなければ、粒子は小さいほどきれい
に見える。（・・・・・・小径、球形の効果）前記した
ように、本発明の方法によりトナーの空間最大粒子径を
設定し、その条件に適合するトナーを用いることによっ
て、前記（ａ）〜（Ｃ）に記載される条件を十分に満足
させることが可能である。

なお、上記した本発明の実ｍ例においては、トナー画像
としてベタ黒画像の場合を説明したが、本発明の画像形
成方法は、上記したベタ黒トナー画像の場合に限定され
るものではなく、感光体に露光する際にドツト状に潜像
を形成し、その潜像に対してトナーを句るさせることに
よって、網目状のトナー画像を形成するような電子複写
機に対しても、当然適用が可能なものである。

（発明の効果） 本発明の画像形成方法によると、上記したように、その
最大空間粒子径という概念を設定し、その概念において
、最も適当とされるトナーを用いることによって、粉体
トナー画像を、オフセット印刷並の鮮明度と、画像品質
で構成することが可能になり、粉体トナーによるトナー
画像とは見違えるような良好な状態の画像を得ることが
可能になる。

また、本発明の画像形成方法は、従来より用いられてい
るトナーに対して、若干の後処理を行うことによって容
易に形成することが可能なものであり、従来より用いら
れている電子複写は等を用いて、良好な状態の１〜ナ一
画像を再現出来るものとなるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１−す−の粒度分布の測定装置の構成
を示ず斜視図であり、第２図は粒状性と最大空間粒子径
との関係を示すグラフである。 図中の符号 １・・・・・・円筒容器、２・・・・・・トナー支持台
、３・・・・・・］〜ナルナ−・・・・・・ノズル、５
・・・・・・容器上蓋、６・・・・・・用紙。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 微粒トナーで構成されたトナー画像の再現方法において
   、該微粒トナーの最大空間粒子径が１５μｍであること
   を特徴とする画像形成方法。