JPH032763A - 画像形成方法 - Google Patents
画像形成方法Info
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- JPH032763A JPH032763A JP1135734A JP13573489A JPH032763A JP H032763 A JPH032763 A JP H032763A JP 1135734 A JP1135734 A JP 1135734A JP 13573489 A JP13573489 A JP 13573489A JP H032763 A JPH032763 A JP H032763A
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- JP
- Japan
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- toner
- image
- particles
- particle size
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- Laser Beam Printer (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、画像形成方法に関し、特に詳細にはレーザビ
ームを用いたデジタルフルカラープリンタ出力のハイラ
イト部における濃度を実質安定に形成出来るようにした
画像形成方法に関する。
ームを用いたデジタルフルカラープリンタ出力のハイラ
イト部における濃度を実質安定に形成出来るようにした
画像形成方法に関する。
[従来の技術]
高速かつ低騒音プリンタとして電子写真方式を採用した
レーザビームプリンタがある。その代表的な用途は文字
、図形の如き画像の2値記録である。この点、文字、図
形の記録は中間調を必要としないので、プリンタ構造も
簡単にできる。このような2値記録方式であっても中間
調形成できるプリンタがある。かかるプリンタとしては
デイザ法、濃度パターン法の如き方法を採用したものが
良(知られている。しかし、デイザ法、濃度パターン法
を採用したプリンタでは高解像度が得られにくい。
レーザビームプリンタがある。その代表的な用途は文字
、図形の如き画像の2値記録である。この点、文字、図
形の記録は中間調を必要としないので、プリンタ構造も
簡単にできる。このような2値記録方式であっても中間
調形成できるプリンタがある。かかるプリンタとしては
デイザ法、濃度パターン法の如き方法を採用したものが
良(知られている。しかし、デイザ法、濃度パターン法
を採用したプリンタでは高解像度が得られにくい。
そこで、近年、2値記録方式を採用しつつも、レーザビ
ームを画像信号でパルス幅(PWM)変調するとにより
中間調形成をするプリンタが開発された。このPWM方
式によれば高解像度、かつ高階調性の画像を形成できる
。高解像度及び高階調性はカラー像形成に必要である。
ームを画像信号でパルス幅(PWM)変調するとにより
中間調形成をするプリンタが開発された。このPWM方
式によれば高解像度、かつ高階調性の画像を形成できる
。高解像度及び高階調性はカラー像形成に必要である。
[発明が解決しようとする課題]
しかしPWM方式のレーザビームプリンタにおいては新
たな種々の問題を生じる。それはレーザビームをパルス
幅変調することと関係ある。
たな種々の問題を生じる。それはレーザビームをパルス
幅変調することと関係ある。
第1図は本実施例装置に採用した電子写真方式のプリン
タ機構部を示す図である。このプリンタ機構部は、矢印
方向に回転する像担持体としての感光ドラム3と、該感
光ドラム3周囲のドラム回転方向に順次配設した帯電器
4、現像器IM、 IC。
タ機構部を示す図である。このプリンタ機構部は、矢印
方向に回転する像担持体としての感光ドラム3と、該感
光ドラム3周囲のドラム回転方向に順次配設した帯電器
4、現像器IM、 IC。
IY、 1[1に、転写用放電器10、及びクリーニン
グ器12と、前記感光ドラム3の図面上方に配設したレ
ーザビームスキャナ等から成る。
グ器12と、前記感光ドラム3の図面上方に配設したレ
ーザビームスキャナ等から成る。
また、このレーザビームスキャナは第2図に示すように
半導体レーザ部102、高速回転するポリゴンミラー1
04 と、f−θレンズ100−とから成っており、該
半導体レーザ部102は、・不図示の画像読取装置や電
子計算器等によりて演算出力される時系列のデジタル画
素信号の入力を受けて、その信号に対応してPWM変調
されたレーザビームを発振し、ドラム面を露光する。
半導体レーザ部102、高速回転するポリゴンミラー1
04 と、f−θレンズ100−とから成っており、該
半導体レーザ部102は、・不図示の画像読取装置や電
子計算器等によりて演算出力される時系列のデジタル画
素信号の入力を受けて、その信号に対応してPWM変調
されたレーザビームを発振し、ドラム面を露光する。
第3図は0本実施例装置に採用したPWM回路の回路図
、第4図はPWM回路の動作を示すタイミングチャート
である。
、第4図はPWM回路の動作を示すタイミングチャート
である。
このPWM方式によると、1画素毎にドツトの面積階調
を行い記録すべき画素密度を低下させることなく、同時
に中間調を表現できることに特色がある。
を行い記録すべき画素密度を低下させることなく、同時
に中間調を表現できることに特色がある。
ところが、このPWM方式においても、第5図に示すよ
うに、被走査面106上の露光分布は、レーザーのスポ
ット径の129を受け、図の様に変化することが見いだ
された。第6図に、記録画素密度400dpi (画素
サイズ[i3.5μm) 、レーザースポット径70μ
m(主走査ガウス分布スポット1/e2径)の時の1画
素あたり1/4画素相当、1/2画素相当の時間、レー
ザーの駆動時間をパルス幅変調した時の被走査面上の露
光分布を示す。通常レーザースポット径は、色画素全面
露光した時に、隣接画素の影響を考慮しその露光分布が
最も均一となるように画素サイズ(400dpiでは6
3.5μm)の1.1倍からり、8倍が最適とされてい
る( 400dpiでは約70μ〜100μl/e2径
)。ところが上記の従来より使用されるスポットサイズ
を用いると第6図に示すように、被走査面上の露光分布
は、レーザーの0N10FFによる振幅が小さく、かつ
、コントラストが低く、被走査面上の平均露光二が全体
的に変化するような傾向を示す。
うに、被走査面106上の露光分布は、レーザーのスポ
ット径の129を受け、図の様に変化することが見いだ
された。第6図に、記録画素密度400dpi (画素
サイズ[i3.5μm) 、レーザースポット径70μ
m(主走査ガウス分布スポット1/e2径)の時の1画
素あたり1/4画素相当、1/2画素相当の時間、レー
ザーの駆動時間をパルス幅変調した時の被走査面上の露
光分布を示す。通常レーザースポット径は、色画素全面
露光した時に、隣接画素の影響を考慮しその露光分布が
最も均一となるように画素サイズ(400dpiでは6
3.5μm)の1.1倍からり、8倍が最適とされてい
る( 400dpiでは約70μ〜100μl/e2径
)。ところが上記の従来より使用されるスポットサイズ
を用いると第6図に示すように、被走査面上の露光分布
は、レーザーの0N10FFによる振幅が小さく、かつ
、コントラストが低く、被走査面上の平均露光二が全体
的に変化するような傾向を示す。
以上のような方式により、中間調を表現しようとすると
上記の露光分布に従い、レーザーの駆動パルス幅に対し
て感光ドラム上の表面電位が全体的に変化するような傾
向が強くなるため得られる画像出力は、使用する現像シ
ステムのV−D特性の影Oを強く受け、レーザーの駆動
パルス幅(PWM信号)に対して出力画像濃度が直線的
に変化しないという問題が生じていた。そこで、これを
解決するために、現像システムのV−D特性を考慮し、
画像信号自身をこの特性に合せて出力画像濃度が直線的
に変化するようにPWM信号を補正する。補正参照テー
ブルを画像処理部内に作成して、解決しようとしていた
。
上記の露光分布に従い、レーザーの駆動パルス幅に対し
て感光ドラム上の表面電位が全体的に変化するような傾
向が強くなるため得られる画像出力は、使用する現像シ
ステムのV−D特性の影Oを強く受け、レーザーの駆動
パルス幅(PWM信号)に対して出力画像濃度が直線的
に変化しないという問題が生じていた。そこで、これを
解決するために、現像システムのV−D特性を考慮し、
画像信号自身をこの特性に合せて出力画像濃度が直線的
に変化するようにPWM信号を補正する。補正参照テー
ブルを画像処理部内に作成して、解決しようとしていた
。
しかしながら、この補正テーブルによる補正量が大きけ
れば大きい程、画像情報の欠落やそれに伴う階調とびの
発生、あるいはまた、環境変化等によるV−り特性変化
に伴う補正誤差の増大等の問題があった。
れば大きい程、画像情報の欠落やそれに伴う階調とびの
発生、あるいはまた、環境変化等によるV−り特性変化
に伴う補正誤差の増大等の問題があった。
そこで本発明者らは、スポットサイズ径と画素サイズ径
との適正条件を種々の条件にて検討したところ、 スポットサイズ(1/e2) <画素サイズ×0.7の
ときにレーザー駆動のパルス幅変調を行った場合におい
ても画像濃度の薄い部分まで忠実に再現でき、安定した
各画素における面積階調が可能となることを見出した。
との適正条件を種々の条件にて検討したところ、 スポットサイズ(1/e2) <画素サイズ×0.7の
ときにレーザー駆動のパルス幅変調を行った場合におい
ても画像濃度の薄い部分まで忠実に再現でき、安定した
各画素における面積階調が可能となることを見出した。
第1図は、本実施例装置に採用した電子写真方式のプリ
ンタ機構部を示す図である。このプリンタ機構部は矢印
方向に回転する像担持体としての感光ドラム3と、該感
光ドラム3周囲のドラム回転方向に順次配設した帯電器
4、現像器tM、 tc。
ンタ機構部を示す図である。このプリンタ機構部は矢印
方向に回転する像担持体としての感光ドラム3と、該感
光ドラム3周囲のドラム回転方向に順次配設した帯電器
4、現像器tM、 tc。
IY、 IBK 、転写用帯電′!a10、及びクリー
ニング器12と、前記感光ドラム3の図面上方に配設し
たレーザビームスキャナー等から成る。
ニング器12と、前記感光ドラム3の図面上方に配設し
たレーザビームスキャナー等から成る。
第2図に本実2i1例装置に採用したレーザビームスキ
ャナーの該略図を示す。このレーザビームスキャナーは
半導体レーザ一部102、ポリゴンミラー104とf−
θレンズ100等から成っており、該半導体レーザ一部
102は不図示の画像読取装置や電子計算器等によって
演算出力される時系列のデジタル画素信号の人力を受け
て、その信号に対応して、PWM変調されたレーザビー
ムを発振し、ドラム面を露光する。
ャナーの該略図を示す。このレーザビームスキャナーは
半導体レーザ一部102、ポリゴンミラー104とf−
θレンズ100等から成っており、該半導体レーザ一部
102は不図示の画像読取装置や電子計算器等によって
演算出力される時系列のデジタル画素信号の人力を受け
て、その信号に対応して、PWM変調されたレーザビー
ムを発振し、ドラム面を露光する。
そして、このようなレーザビームLの走査により感光ド
ラム3表面には、画像−走査分の露光分布が形成され、
さらに各走査ごとに感光ドラム3を所定量回転して、該
ドラム9上に画像信号に応じた露光分布を有する々■像
を形成し周知の電子写真プロセスにより記録紙上に顕画
像として、記録する。
ラム3表面には、画像−走査分の露光分布が形成され、
さらに各走査ごとに感光ドラム3を所定量回転して、該
ドラム9上に画像信号に応じた露光分布を有する々■像
を形成し周知の電子写真プロセスにより記録紙上に顕画
像として、記録する。
ところで、第2図に示すような光学系により、パルス幅
変調されたレーザビームを、感光ドラム3上において、
微小なスポットに結像して中間調画像を形成する場合、
前述したよ4うに、ドラム面上のビームのスポット径を
、従来用いられるような、記録画素サイズの約1.1〜
1.6倍とすると第5図に示すように、たとえレーザビ
ームを50%のパルス幅で0N10FFシたとしても、
ドラム面上の露光分布は第5図(B)の様になり露光量
の最大、最小値におけるコントラストも、約30%程度
しか得られず、その後の現像プロセスにより得られる各
画素のドツトの面積変化による階調再現が安定して行わ
れなくなってしまう。
変調されたレーザビームを、感光ドラム3上において、
微小なスポットに結像して中間調画像を形成する場合、
前述したよ4うに、ドラム面上のビームのスポット径を
、従来用いられるような、記録画素サイズの約1.1〜
1.6倍とすると第5図に示すように、たとえレーザビ
ームを50%のパルス幅で0N10FFシたとしても、
ドラム面上の露光分布は第5図(B)の様になり露光量
の最大、最小値におけるコントラストも、約30%程度
しか得られず、その後の現像プロセスにより得られる各
画素のドツトの面積変化による階調再現が安定して行わ
れなくなってしまう。
パルス幅変調によるドツトの面積階調表現を安定化させ
るためには本件発明者による種々の実験から、たとえば
、レーザビームを50%のパルス幅で0N10FF し
た時にドラム面上の露光分布におけるコントラストの約
80%以上得られれば可能であることが見いだされた。
るためには本件発明者による種々の実験から、たとえば
、レーザビームを50%のパルス幅で0N10FF し
た時にドラム面上の露光分布におけるコントラストの約
80%以上得られれば可能であることが見いだされた。
そこで本実施例では、ドラム面上のスポット径を記録画
素サイズに対して、スポット径(ガウス分布スポットl
/e”径)〈画素サイズ×0.7とすることで可能とし
た。
素サイズに対して、スポット径(ガウス分布スポットl
/e”径)〈画素サイズ×0.7とすることで可能とし
た。
第3図は本実施例装置に採用したPWM回路の回路図を
示し、第4図はPWM回路の動作を示すタイミングチャ
ートである。第3図において、401は8ビツトの画像
信号をラッチするTTLラッチ回路、402はTTL論
理レベルを高速ECL論理レベルに変換するレベル変換
器、403はECLD/Aコンバータ、404はPWM
信号を発生するECLコンパレータ、405はECL論
理レベルなT且論理レベルに変換するレベル変換器、4
06は画素クロック信号fの2倍周波数のクロック信号
2fを発生するクロック発振器、407はクロック信号
2fに同期して略理想的三角波信号を発生する三角波発
生器、408はクロック信号2fを1/2分周する1/
2分周器である。回路を高速動作させるために、随所に
ECL論理回路を配している。
示し、第4図はPWM回路の動作を示すタイミングチャ
ートである。第3図において、401は8ビツトの画像
信号をラッチするTTLラッチ回路、402はTTL論
理レベルを高速ECL論理レベルに変換するレベル変換
器、403はECLD/Aコンバータ、404はPWM
信号を発生するECLコンパレータ、405はECL論
理レベルなT且論理レベルに変換するレベル変換器、4
06は画素クロック信号fの2倍周波数のクロック信号
2fを発生するクロック発振器、407はクロック信号
2fに同期して略理想的三角波信号を発生する三角波発
生器、408はクロック信号2fを1/2分周する1/
2分周器である。回路を高速動作させるために、随所に
ECL論理回路を配している。
かかる構成の動作を第4図と共に説明する。信号■はク
ロック信号2f、信号■はその2倍周期の画素クロック
信号fを示しており、図示の如く画素番号と関係付けで
ある。三角波発生器407内部においても、三角波信号
のデユーティ比を50%に保つため、クロック信号2f
を一旦172分周してから三角波信号◎を発生させてい
る。更に、この三角波信号@はECLレベル(0〜−1
’/)に変換されて三角波信号■になる。
ロック信号2f、信号■はその2倍周期の画素クロック
信号fを示しており、図示の如く画素番号と関係付けで
ある。三角波発生器407内部においても、三角波信号
のデユーティ比を50%に保つため、クロック信号2f
を一旦172分周してから三角波信号◎を発生させてい
る。更に、この三角波信号@はECLレベル(0〜−1
’/)に変換されて三角波信号■になる。
一方、画像信号は00H(白)〜FFH(黒)まで25
6階調レベルで変化する。記号Hはへキサ表示である。
6階調レベルで変化する。記号Hはへキサ表示である。
そして画像信号■は幾つかの画像信号値についてそれら
をD/A変換したECL電圧レベルを示している。例え
ば第1画素は黒画素レベルのFFH、第2画素は中間調
レベルの80[I、第3画素は中間調レベルの408、
第4画素は中間調レベル2011の各電圧を示している
。コンパレータ404は三角波信号■と画像信号■を比
較する事より、形成すべき画素濃度に応じたパルス幅T
、 t2. t3. j;4の如き PWM信号を発生
する。そしてこのPWM信号はOv又は5■のTTLレ
ベルに変換されて、 PWM信号■になり、レーザドラ
イバ回路に入力する。
をD/A変換したECL電圧レベルを示している。例え
ば第1画素は黒画素レベルのFFH、第2画素は中間調
レベルの80[I、第3画素は中間調レベルの408、
第4画素は中間調レベル2011の各電圧を示している
。コンパレータ404は三角波信号■と画像信号■を比
較する事より、形成すべき画素濃度に応じたパルス幅T
、 t2. t3. j;4の如き PWM信号を発生
する。そしてこのPWM信号はOv又は5■のTTLレ
ベルに変換されて、 PWM信号■になり、レーザドラ
イバ回路に入力する。
第6図は、記録密度を400dpi (画素サイズ63
.5pm)とした時にレーザビームスポット径をそれぞ
れ画素サイズの1.1倍の70ILm(A) 、0.8
倍の50#Lm(B) 、0.7倍の42pm (C)
とした時のドラム面上の露光分布を示している。第6図
より、50%のパルス幅で0N10FF L/た時の露
光分布のコントラストはそれぞれ約30%(A) 約
60%(B)、約80%(C)となり、レーザビームス
ポット径(1/e”径)を画素サイズの0.7倍以下と
することで可能となった。そこで、各スポット径におい
て、レーザーの駆動パルス幅を10%〜100%まで変
化させた時に、その後の現像プロセスにより得られるド
ツト形状の変化を示したのが、第7図の(A)(C)で
ある。この時の副走査方向のスポット径は副走査方向の
露光分布を均一とするため、従来通りの画素サイズの1
.1倍の70pmとした。
.5pm)とした時にレーザビームスポット径をそれぞ
れ画素サイズの1.1倍の70ILm(A) 、0.8
倍の50#Lm(B) 、0.7倍の42pm (C)
とした時のドラム面上の露光分布を示している。第6図
より、50%のパルス幅で0N10FF L/た時の露
光分布のコントラストはそれぞれ約30%(A) 約
60%(B)、約80%(C)となり、レーザビームス
ポット径(1/e”径)を画素サイズの0.7倍以下と
することで可能となった。そこで、各スポット径におい
て、レーザーの駆動パルス幅を10%〜100%まで変
化させた時に、その後の現像プロセスにより得られるド
ツト形状の変化を示したのが、第7図の(A)(C)で
ある。この時の副走査方向のスポット径は副走査方向の
露光分布を均一とするため、従来通りの画素サイズの1
.1倍の70pmとした。
一般に10〜l 2p−rn程度の粉体を用いた周知の
現像システムは、第8図に示すように感光体の表面電位
に対して、ある一定の電位から急激に現像されるような
、しきい値をもつような特性を有している。従って、第
6図(A)に示すような、レーザーの1画素内での0N
10FF時の露光分布のコントラストの低い方式では、
感光ドラムの表面電位も第6図(A)の露光分布に従い
、レーザーの駆動パルス幅に対して、表面電位が全体的
に変化するようになるため、第8図の現像システムのV
−D特性に従って、感光ドラムの表面電位が、あるしき
い値をこえた所から、急激に現像されるようになり、そ
の結果、第7図(A)に示すように現像されたドツト径
も、ある階調数から急激にドツト形状が太き(現像され
る傾向となる。この時の1画素内でのレーザーの駆動パ
ルス幅と、その時得られる現像後の画像濃度の変化を示
したのが第9図(A)である。現像システムのV−D特
性の影響を強(受けていることがわかる。
現像システムは、第8図に示すように感光体の表面電位
に対して、ある一定の電位から急激に現像されるような
、しきい値をもつような特性を有している。従って、第
6図(A)に示すような、レーザーの1画素内での0N
10FF時の露光分布のコントラストの低い方式では、
感光ドラムの表面電位も第6図(A)の露光分布に従い
、レーザーの駆動パルス幅に対して、表面電位が全体的
に変化するようになるため、第8図の現像システムのV
−D特性に従って、感光ドラムの表面電位が、あるしき
い値をこえた所から、急激に現像されるようになり、そ
の結果、第7図(A)に示すように現像されたドツト径
も、ある階調数から急激にドツト形状が太き(現像され
る傾向となる。この時の1画素内でのレーザーの駆動パ
ルス幅と、その時得られる現像後の画像濃度の変化を示
したのが第9図(A)である。現像システムのV−D特
性の影響を強(受けていることがわかる。
それに対し、本発明による、レーザースポット径を画素
サイズの0.7倍として1画素内でのレーザーの0N1
0FF時の露光分布のコントラストを少くとも80%以
上と高くした例では、感光ドラム上に形成される心像も
この露光分布に従って電位コントラストの高い0N10
FFのパターンが形成されることになる。従って、ある
しきい値特性を持つような現像システムにより、現像さ
れたとしても駆動パルスの短い領域からすぐに、露光分
布のピークが高くなり、現像しきい値をこえるためドツ
トとして、安定して現像される(第7図(B))。その
結果、駆動パルスの0N10FF比の小さい領域から安
定して、ドツト径の変化として再現でき、安定した面積
階調の再現が可能となる。第9図(B)に本発明による
スポットサイズを用いた時のレーザー駆動パルスに対す
る画像濃度の関係を示したもので、図より明らかなよう
に現像システムの影響をあまり受けず、パルス幅に対し
て安定した面積階調が可能となることが見出された。
サイズの0.7倍として1画素内でのレーザーの0N1
0FF時の露光分布のコントラストを少くとも80%以
上と高くした例では、感光ドラム上に形成される心像も
この露光分布に従って電位コントラストの高い0N10
FFのパターンが形成されることになる。従って、ある
しきい値特性を持つような現像システムにより、現像さ
れたとしても駆動パルスの短い領域からすぐに、露光分
布のピークが高くなり、現像しきい値をこえるためドツ
トとして、安定して現像される(第7図(B))。その
結果、駆動パルスの0N10FF比の小さい領域から安
定して、ドツト径の変化として再現でき、安定した面積
階調の再現が可能となる。第9図(B)に本発明による
スポットサイズを用いた時のレーザー駆動パルスに対す
る画像濃度の関係を示したもので、図より明らかなよう
に現像システムの影響をあまり受けず、パルス幅に対し
て安定した面積階調が可能となることが見出された。
しかしながら、現像剤の選択によっては、初期において
は、現像による)農度再現性が得られても、連続してプ
リントアウトを続けた場合には、濃度再現性が得られな
くなったり、転写、定着後の飛び散りによってハイライ
ト部でのガサツキが発生してしまう場合がある。
は、現像による)農度再現性が得られても、連続してプ
リントアウトを続けた場合には、濃度再現性が得られな
くなったり、転写、定着後の飛び散りによってハイライ
ト部でのガサツキが発生してしまう場合がある。
本発明者らは数多くの実験の結果、現像剤に含まれるト
ナーの粒度分布およびトナーに含まれる流動向上剤の種
類および添加量を適正化することによって上記問題点を
解消し得ることが判明した。
ナーの粒度分布およびトナーに含まれる流動向上剤の種
類および添加量を適正化することによって上記問題点を
解消し得ることが判明した。
本発明者らの検討によれば、5pm以下のトナー粒子が
、潜像の微小ドツトを明確に再現し、且つ潜像全体への
緻密なトナーののりの主要なる機能をもつことが知見さ
れた。特に、感光体上の静電荷潜像においては電気力線
の集中のため、輪郭たるエツジ部は内部より電界強度が
高く、この部分に集まるトナー粒子の質により、画質の
鮮鋭さが決まる。本発明者らの検討によれば5pm以下
の粒子のlがハイライト階調性の問題点の解決に有効で
あることが判明した。
、潜像の微小ドツトを明確に再現し、且つ潜像全体への
緻密なトナーののりの主要なる機能をもつことが知見さ
れた。特に、感光体上の静電荷潜像においては電気力線
の集中のため、輪郭たるエツジ部は内部より電界強度が
高く、この部分に集まるトナー粒子の質により、画質の
鮮鋭さが決まる。本発明者らの検討によれば5pm以下
の粒子のlがハイライト階調性の問題点の解決に有効で
あることが判明した。
しかしながら、トナー粒径を小さ(して5pm以下のト
ナー粒子を多くしていくと、トナー自身の凝集性が高ま
り、キャリアとの混合性の低下、あるいは、トナーの流
動性の低下という問題が発生してしまう。
ナー粒子を多くしていくと、トナー自身の凝集性が高ま
り、キャリアとの混合性の低下、あるいは、トナーの流
動性の低下という問題が発生してしまう。
流動性を改善する目的で、従来より流動向上剤の添加が
試みられているが、トナーの粒度分布、特にトナー粒子
の粗粉粒子の存在量抜きでは、トナーの流動性と帯電特
性のバランスをとって、トナー飛散あるいは高画像濃度
などをすべて満足させることは難しいことが判明した。
試みられているが、トナーの粒度分布、特にトナー粒子
の粗粉粒子の存在量抜きでは、トナーの流動性と帯電特
性のバランスをとって、トナー飛散あるいは高画像濃度
などをすべて満足させることは難しいことが判明した。
本発明者らの検討によれば5μm以下のトナー粒子を8
〜40個数%含有させた場合、12.7pm〜16.O
pmのトナー粒子を0.1〜15.0体積%含有させる
ことによってトナーの流動性を安定にでき、問題点の解
決に有効であることが判明した。
〜40個数%含有させた場合、12.7pm〜16.O
pmのトナー粒子を0.1〜15.0体積%含有させる
ことによってトナーの流動性を安定にでき、問題点の解
決に有効であることが判明した。
本発明の目的は上述のごとき問題点を解決した画像形成
方法を提供するものである。
方法を提供するものである。
さらに、本発明の目的は、画像濃度が高(、細線再現性
、ハイライト階調性の優れた画像形成方法を提供するも
のである。
、ハイライト階調性の優れた画像形成方法を提供するも
のである。
さらに本発明の目的は、長時間の使用で性能の変化のな
い画像形成方法を提供するものである。
い画像形成方法を提供するものである。
さらに本発明の目的は、環境変動に対して性能の変化の
ない画像形成方法を提供するものである。
ない画像形成方法を提供するものである。
さらに本発明の目的は、転写性の優れた画像形成方法を
提供するものである。
提供するものである。
さらに、本発明の目的は、少ない消費量で、高い画像濃
度をえることの可能な画像形成方法を提供するものであ
る。
度をえることの可能な画像形成方法を提供するものであ
る。
さらに、本発明の目的は、デジタルな画像信号による画
像形成装置においても、解像性、ハイライト階調性、細
線再現性に優れたトナー画像を形成し得る画像形成方法
を提供するものである。
像形成装置においても、解像性、ハイライト階調性、細
線再現性に優れたトナー画像を形成し得る画像形成方法
を提供するものである。
[課題を解決するための手段及び作用]前記目的を達成
させるために、本発明にあっては、レーザー光源からの
光ビームを結像光学系により感光媒体上にビームスポッ
トとして形成し、該ビームスポットを感光媒体上で感光
媒体に対し相対的に走査させ、該レーザー光源を被記録
情報の画像濃度値に対応して1画素当りのパルス幅を変
調して得られた光情報により感光媒体を露光して潜像を
形成し、該潜像を現像剤で現像することによって階調画
像を再生する画像形成装置において、ビームスポットの
走査方向のスポットサイズを走査方向の記録画素サイズ
に対してスポットサイズ(1/e”) <画素サイズ×
0.7であり、該)替像がトナーを含有する現像剤で現
像され、該トナーの体積平均径が6〜llpmあり、5
pm以下の粒径を有するトナー粒子が8〜40個数%含
有され、12.7〜16.0膳mの粒径を有するトナー
粒子が0.1〜15.0体積%含有され、L 6pm以
上の粒径を有するトナー粒子が1.0体積%以下含有さ
れ、6.35〜10.1μmのトナー粒子が下記式 を満足する粒度分布を有することを特徴としている。
させるために、本発明にあっては、レーザー光源からの
光ビームを結像光学系により感光媒体上にビームスポッ
トとして形成し、該ビームスポットを感光媒体上で感光
媒体に対し相対的に走査させ、該レーザー光源を被記録
情報の画像濃度値に対応して1画素当りのパルス幅を変
調して得られた光情報により感光媒体を露光して潜像を
形成し、該潜像を現像剤で現像することによって階調画
像を再生する画像形成装置において、ビームスポットの
走査方向のスポットサイズを走査方向の記録画素サイズ
に対してスポットサイズ(1/e”) <画素サイズ×
0.7であり、該)替像がトナーを含有する現像剤で現
像され、該トナーの体積平均径が6〜llpmあり、5
pm以下の粒径を有するトナー粒子が8〜40個数%含
有され、12.7〜16.0膳mの粒径を有するトナー
粒子が0.1〜15.0体積%含有され、L 6pm以
上の粒径を有するトナー粒子が1.0体積%以下含有さ
れ、6.35〜10.1μmのトナー粒子が下記式 を満足する粒度分布を有することを特徴としている。
さらに本発明においては、長期にわたって安定な現像再
現性を達成するために、2種以上の無機酸化物を流動向
上剤として含有させていることにも特徴があり、 該無機酸化物として、該磁性粒子との摩擦帯電量の絶対
値が50pc/g以上で、BET法による比表面積SA
が80〜300 m”7gの負帯電性疎水性無機酸化物
Aを樹脂粒子に対して8重量%、および該磁性粒子との
摩擦帯電量の絶対値が20μc/g以下で、BET法に
よる比表面積S3が3(]〜200 m”7gの親水性
無機酸化物Bを樹脂粒子に対して5重量%含有している ここでSA≧Sll、a≧b、 0.3≦a+b≦1
.5であることを特徴としている。
現性を達成するために、2種以上の無機酸化物を流動向
上剤として含有させていることにも特徴があり、 該無機酸化物として、該磁性粒子との摩擦帯電量の絶対
値が50pc/g以上で、BET法による比表面積SA
が80〜300 m”7gの負帯電性疎水性無機酸化物
Aを樹脂粒子に対して8重量%、および該磁性粒子との
摩擦帯電量の絶対値が20μc/g以下で、BET法に
よる比表面積S3が3(]〜200 m”7gの親水性
無機酸化物Bを樹脂粒子に対して5重量%含有している ここでSA≧Sll、a≧b、 0.3≦a+b≦1
.5であることを特徴としている。
本発明のカラートナーにおいて、このような効果が得ら
れる理由は、必ずしも明確でないが、以下のように推定
される。
れる理由は、必ずしも明確でないが、以下のように推定
される。
すなわち、本発明のカラートナーにおいては、5μn+
以下の粒径のカラートナー粒子が8〜40個数%である
ことが一つの特徴である。従来、カラートナーにおいて
は5pm以下のカラートナー粒子は、帯電量コントロー
ルが困難であったり、カラートナーの流動性を損ない、
また、トナー飛散して機械を汚す成分として、さらに、
画像のカブリを生ずる成分として、積極的に減少するこ
とが必要であると考えられていた。
以下の粒径のカラートナー粒子が8〜40個数%である
ことが一つの特徴である。従来、カラートナーにおいて
は5pm以下のカラートナー粒子は、帯電量コントロー
ルが困難であったり、カラートナーの流動性を損ない、
また、トナー飛散して機械を汚す成分として、さらに、
画像のカブリを生ずる成分として、積極的に減少するこ
とが必要であると考えられていた。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、5pm程度
のカラートナー粒子が本発明における微小スポットサイ
ズを用いたときに高品質な画質を形成するための必須の
成分であることが判明した。
のカラートナー粒子が本発明における微小スポットサイ
ズを用いたときに高品質な画質を形成するための必須の
成分であることが判明した。
例えば、0.5 gm〜30#Lmにわたる粒度分布を
有する非磁性トナーおよびキャリアを有する二成分系現
像剤を用いて、感光体上の表面電位を変化し、多数のト
ナー粒子が現像され易い大きな現像電位コントラストか
ら、ハーフトーンへ、さらに、ごくわずかのトナー粒子
しか現像されない小さな微小ドツトの潜像まで、感光体
上の潜像電位を変化させた潜像を現像し、感光体上の現
像されたトナー粒子を集め、トナー粒度分布を測定した
ところ、8pm以下の非磁性トナー粒子が多く、特に5
gm程度の非磁性トナー粒子が微小ドツトの潜像上に多
いことが判明した。すなわち、5μm程度の粒径の非磁
性トナー粒子が感光体の潜像の現像に円滑に供給される
場合に潜像に忠実であり、潜像からはみ出すことなく、
真に再現性の優れた画像かえられるものである。
有する非磁性トナーおよびキャリアを有する二成分系現
像剤を用いて、感光体上の表面電位を変化し、多数のト
ナー粒子が現像され易い大きな現像電位コントラストか
ら、ハーフトーンへ、さらに、ごくわずかのトナー粒子
しか現像されない小さな微小ドツトの潜像まで、感光体
上の潜像電位を変化させた潜像を現像し、感光体上の現
像されたトナー粒子を集め、トナー粒度分布を測定した
ところ、8pm以下の非磁性トナー粒子が多く、特に5
gm程度の非磁性トナー粒子が微小ドツトの潜像上に多
いことが判明した。すなわち、5μm程度の粒径の非磁
性トナー粒子が感光体の潜像の現像に円滑に供給される
場合に潜像に忠実であり、潜像からはみ出すことなく、
真に再現性の優れた画像かえられるものである。
また、本発明の非磁性トナーにおいては、12、1〜1
6.0μmの範囲の粒子が0.1〜15.0体積%であ
ることがひとつの特徴である。
6.0μmの範囲の粒子が0.1〜15.0体積%であ
ることがひとつの特徴である。
これは、前述の5pm程度の粒径の非磁性トナー粒子の
存在の必要性と関係があるが、5μm以下の粒径の非磁
性トナー粒子は、確かに微小ドツトの)替像を忠実に再
現する能力を有するが、それ自身かなり凝集性が高く、
そのため非磁性トナーとしての流動性が損われることが
ある。
存在の必要性と関係があるが、5μm以下の粒径の非磁
性トナー粒子は、確かに微小ドツトの)替像を忠実に再
現する能力を有するが、それ自身かなり凝集性が高く、
そのため非磁性トナーとしての流動性が損われることが
ある。
本発明者らは、流動性の改善ケ目的として、前述の2種
以上の無機酸化物を添加することによって、流動性の向
上を図ったが、無機添加物を添加する手段だけでは、画
像濃度、トナー飛散、カブリ等すべての項目を満足させ
る条件が非常に狭いことが確認された。それ故、本発明
者らは、さらにトナーの粒度分布について検討を重ねた
ところ、5pm以下の粒径の非磁性トナーを8〜40個
数%含有させた上で、12.7〜16.0μmのトナー
粒子を0.1〜5.0体積%含有させることによって流
動性の問題も解決し、高画質化が達成できることを知見
した。すなわち、12.7〜16.0pmの範囲のトナ
ー粒子が5pm以下の非磁性トナー粒子に対して、適度
にコントロールされた流動性をもつためと考えられ、そ
の結果、コピーまたはプリントアウトを続けた場合でも
高濃度で解像性および階調性のすぐれたシャープな画像
が提供されるものである。
以上の無機酸化物を添加することによって、流動性の向
上を図ったが、無機添加物を添加する手段だけでは、画
像濃度、トナー飛散、カブリ等すべての項目を満足させ
る条件が非常に狭いことが確認された。それ故、本発明
者らは、さらにトナーの粒度分布について検討を重ねた
ところ、5pm以下の粒径の非磁性トナーを8〜40個
数%含有させた上で、12.7〜16.0μmのトナー
粒子を0.1〜5.0体積%含有させることによって流
動性の問題も解決し、高画質化が達成できることを知見
した。すなわち、12.7〜16.0pmの範囲のトナ
ー粒子が5pm以下の非磁性トナー粒子に対して、適度
にコントロールされた流動性をもつためと考えられ、そ
の結果、コピーまたはプリントアウトを続けた場合でも
高濃度で解像性および階調性のすぐれたシャープな画像
が提供されるものである。
これまでは12.7pm以上の粗粉も、5pm以下の微
粉同様少ない方が望まれていたが、本発明においては、
微小レーザースポットサイズを採用していることもあり
、12.7pm−161zmの存在量に関しては、かな
りの量を存在させても画質劣化させないことが実験によ
り確認されている。したがって本発明においては、5p
m以下の存在量と12.7pm〜16gmの存在量で適
度に流動性のバランスを保ちなおかつハイライト再現性
の向上も達成している。
粉同様少ない方が望まれていたが、本発明においては、
微小レーザースポットサイズを採用していることもあり
、12.7pm−161zmの存在量に関しては、かな
りの量を存在させても画質劣化させないことが実験によ
り確認されている。したがって本発明においては、5p
m以下の存在量と12.7pm〜16gmの存在量で適
度に流動性のバランスを保ちなおかつハイライト再現性
の向上も達成している。
さらに、6.35〜10.1μmのトナー粒子について
、その体積%(V)と個数%(N)と体積平均粒径(]
V)のあいだに、 〜 なる関係を本発明の負帯電性カラートナーが満足してい
ることも特徴のひとつである。
、その体積%(V)と個数%(N)と体積平均粒径(]
V)のあいだに、 〜 なる関係を本発明の負帯電性カラートナーが満足してい
ることも特徴のひとつである。
本発明者らは、粒度分布の状態と現像特性を検討するな
かで、上記式で示すような最も目的を達成するに適した
粒度分布の存在状態があることを知見した。
かで、上記式で示すような最も目的を達成するに適した
粒度分布の存在状態があることを知見した。
すなわち、−船釣な風力分級によって粒度分布を調整し
た場合、上記値が大きいということは微小ドツト層像を
忠実に再現する5pm程度のトナー粒子は増加し、上記
値が小さいということは逆に5pm程度のトナー粒子は
減少することを示していると解される。
た場合、上記値が大きいということは微小ドツト層像を
忠実に再現する5pm程度のトナー粒子は増加し、上記
値が小さいということは逆に5pm程度のトナー粒子は
減少することを示していると解される。
したがって、aVが6〜11μmの範囲にあり、かつ上
記関係式をさらに満足する場合に、良好なトナー流動性
および忠実な潜像再現性が達成される。
記関係式をさらに満足する場合に、良好なトナー流動性
および忠実な潜像再現性が達成される。
また、16pm以上の粒径のトナー粒子については、1
.0体積%以下にし、できるだけ少ない方が好ましい。
.0体積%以下にし、できるだけ少ない方が好ましい。
本発明の構成について、さらに詳しく説明をする。5p
m以下の粒径の非磁性トナー粒子が全粒子数の8〜40
個数%であることが良く、好ましくは11〜35個数%
が良い。5Ii、m以下の粒径の非磁性トナー粒子が8
個数%以下であると、高画質に有効な非磁性トナー粒子
が少な(、特に、コピーまたはプリントアウトをつづけ
ることによってトナーが使われるに従い、有効な非磁性
トナー粒子成分が減少して、本発明で示すところの非磁
性トナーの粒度分布のバランスが悪化し、画質がしだい
に低下してくる。また、40個数%以上であると、非磁
性トナー粒子相互の凝集状態が生じやす(、本来の粒径
以上のトナー塊となるため、荒れた画質となり、解像性
を低下させ、または潜像のエツジ部と内部との濃度差が
太き(なり、中ぬけ気味の画像となりやすい。
m以下の粒径の非磁性トナー粒子が全粒子数の8〜40
個数%であることが良く、好ましくは11〜35個数%
が良い。5Ii、m以下の粒径の非磁性トナー粒子が8
個数%以下であると、高画質に有効な非磁性トナー粒子
が少な(、特に、コピーまたはプリントアウトをつづけ
ることによってトナーが使われるに従い、有効な非磁性
トナー粒子成分が減少して、本発明で示すところの非磁
性トナーの粒度分布のバランスが悪化し、画質がしだい
に低下してくる。また、40個数%以上であると、非磁
性トナー粒子相互の凝集状態が生じやす(、本来の粒径
以上のトナー塊となるため、荒れた画質となり、解像性
を低下させ、または潜像のエツジ部と内部との濃度差が
太き(なり、中ぬけ気味の画像となりやすい。
また、12.7〜l 6.0μmの範囲の粒子が0.1
〜15.0体積%であることが良く、好ましくは0.2
〜13.0体積%が良い。15.0体積%より多いと、
画質が悪化すると共に、必要以上の現像、すなわち、ト
ナーののりすぎが起こり、トナー消費量の増大をまねく
。一方、0.1体積%以下であると、流動性の低下によ
り画像濃度が低下してしまう。
〜15.0体積%であることが良く、好ましくは0.2
〜13.0体積%が良い。15.0体積%より多いと、
画質が悪化すると共に、必要以上の現像、すなわち、ト
ナーののりすぎが起こり、トナー消費量の増大をまねく
。一方、0.1体積%以下であると、流動性の低下によ
り画像濃度が低下してしまう。
また、16pm以上の粒径の非磁性トナー粒子が1.0
体積%以下であることが良く、さらに好ましくは0.6
体積%以下であり、l、0体積%より多いと、細線再現
における妨げになるばかりでなく、転写において、感光
体上に現像されたトナー粒子の薄層面に16pm以上の
粗めのトナー粒子が突出して存在することで、トナー層
を介した感光体と転写紙間の微妙な密着状態を不規則な
ものとして、転写条件の変動をひきおこし、転写不良画
像を発生する要因となる。また、非磁性トナーの体積平
均径は6〜11μmであり、この値は先にのべた各構成
要素と切りはなして考えることはできないものである。
体積%以下であることが良く、さらに好ましくは0.6
体積%以下であり、l、0体積%より多いと、細線再現
における妨げになるばかりでなく、転写において、感光
体上に現像されたトナー粒子の薄層面に16pm以上の
粗めのトナー粒子が突出して存在することで、トナー層
を介した感光体と転写紙間の微妙な密着状態を不規則な
ものとして、転写条件の変動をひきおこし、転写不良画
像を発生する要因となる。また、非磁性トナーの体積平
均径は6〜11μmであり、この値は先にのべた各構成
要素と切りはなして考えることはできないものである。
体積平均粒径6pm以下では、グラフィク画像などの画
像面積比率の高い用途では、転写紙上のトナーののり量
が少なく、画像1農度の低いという問題点が生じやすい
。これは、先に述べた潜像におけるエツジ部に対して、
内部の濃度が下がる理由と同じ原因によると考えられる
。体積平均粒径11pm以上では解像度が良好でなく、
また複写の初めは良くとも使用をつづけていると画質低
下を発生しやすい。
像面積比率の高い用途では、転写紙上のトナーののり量
が少なく、画像1農度の低いという問題点が生じやすい
。これは、先に述べた潜像におけるエツジ部に対して、
内部の濃度が下がる理由と同じ原因によると考えられる
。体積平均粒径11pm以上では解像度が良好でなく、
また複写の初めは良くとも使用をつづけていると画質低
下を発生しやすい。
トナーの粒度分布は種々の方法によって測定できるが、
本発明においてはコールタ−カウンターを用いて行った
。
本発明においてはコールタ−カウンターを用いて行った
。
すなわち、測定装置としてはコールタ−カウンターTA
−II型(コールタ−社製)を用い、個数分布1体積分
布を出力するインターフェイス(日科機製)および(:
X−1パーソナルコンピユータ(キャノン製)を接続し
、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCρ水
溶液を調製する。測定法としては前記電解水溶液100
〜150mρ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ホン酸塩を0.1〜5+++I!
加え、さらに測定試料を2〜20mg加える。試料を懸
濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を
行い、前記コールタ−カウンターTA−II型により、
アパチャーとして100μアパチヤーを用いて、個数を
基準として2〜40μの粒子の粒度分布を測定して、そ
れから本発明に係るところの値を求めた。
−II型(コールタ−社製)を用い、個数分布1体積分
布を出力するインターフェイス(日科機製)および(:
X−1パーソナルコンピユータ(キャノン製)を接続し
、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCρ水
溶液を調製する。測定法としては前記電解水溶液100
〜150mρ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ホン酸塩を0.1〜5+++I!
加え、さらに測定試料を2〜20mg加える。試料を懸
濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を
行い、前記コールタ−カウンターTA−II型により、
アパチャーとして100μアパチヤーを用いて、個数を
基準として2〜40μの粒子の粒度分布を測定して、そ
れから本発明に係るところの値を求めた。
本発明においては、前述の粒度分布を有する着色剤含有
樹脂粒子に対して、該無機酸化物として該磁性粒子との
摩擦帯電量の絶対値が50#Lc/g以上で、BET法
による比表面積SAが80〜300m27gの負帯電性
疎水性無機酸化物Aを樹脂粒子に対して8重量%、およ
び該磁性粒子との摩擦帯電量の絶対値が20pc/g以
下で、BET法による比表面積S。
樹脂粒子に対して、該無機酸化物として該磁性粒子との
摩擦帯電量の絶対値が50#Lc/g以上で、BET法
による比表面積SAが80〜300m27gの負帯電性
疎水性無機酸化物Aを樹脂粒子に対して8重量%、およ
び該磁性粒子との摩擦帯電量の絶対値が20pc/g以
下で、BET法による比表面積S。
が30〜200 m2/gの親水性無機酸化物Bを樹脂
粒子に対して5重量%含有している ここでSA≧SB、a≧b、 0.3≦a+b≦1.
5ことにも特徴がある。
粒子に対して5重量%含有している ここでSA≧SB、a≧b、 0.3≦a+b≦1.
5ことにも特徴がある。
前述した通り、本発明における粒度分布を有するトナー
を使用すれば、微小ドツトによるl替像に対するトナー
の現像が忠実であり、l替像端部のトナー付着の乱れが
少ない。
を使用すれば、微小ドツトによるl替像に対するトナー
の現像が忠実であり、l替像端部のトナー付着の乱れが
少ない。
しかしながら、トナーを小粒径化すると、トナーに働く
、クーロン力やファンデルワールス力が、重力、慣性力
に比べて相対的に強くなるので、トナー同士の付着力が
強くなり、トナー凝集体が生じやす(なる。これに対し
て、磁性粒子との摩擦帯電量の絶対値が20p、c/g
以下である親水性の低帯電性無機酸化物は、帯電に起因
する付着力を弱め、トナー凝集体を生成しにくくする。
、クーロン力やファンデルワールス力が、重力、慣性力
に比べて相対的に強くなるので、トナー同士の付着力が
強くなり、トナー凝集体が生じやす(なる。これに対し
て、磁性粒子との摩擦帯電量の絶対値が20p、c/g
以下である親水性の低帯電性無機酸化物は、帯電に起因
する付着力を弱め、トナー凝集体を生成しにくくする。
また、トナーを小粒径化すると、トナーとキャリアの接
触点が増え、キャリアスペントが起こりやすくなる。こ
れに対しても、低帯電性無機酸化物は、キャリアとトナ
ー間の良好なスペーサーとなり、良い効果を及ぼす。
触点が増え、キャリアスペントが起こりやすくなる。こ
れに対しても、低帯電性無機酸化物は、キャリアとトナ
ー間の良好なスペーサーとなり、良い効果を及ぼす。
さらに、トナーを小粒径化すると、帯電が過大になりや
す(なるが、この問題も親水性の低帯電性無機酸化物を
添加することによって解決できた。
す(なるが、この問題も親水性の低帯電性無機酸化物を
添加することによって解決できた。
上述のように、親水性の無機酸化物は、トナー凝集の防
止あるいは過剰帯電の抑制に非常に効果的であるが、こ
れらは、以下に述べる理由によって、30m”7g (
約40m延)〜zoom2/gf約12m)z)の範囲
である必要があり、より好ましくは、80m2/g(約
25mp) 〜150m”7g(約15mg)の範囲で
あるのがよい。
止あるいは過剰帯電の抑制に非常に効果的であるが、こ
れらは、以下に述べる理由によって、30m”7g (
約40m延)〜zoom2/gf約12m)z)の範囲
である必要があり、より好ましくは、80m2/g(約
25mp) 〜150m”7g(約15mg)の範囲で
あるのがよい。
たとえば、200m”7gよりも大きなりET比表面積
を有する無機酸化物では、流動性は十分となるが、弊害
はその親水性故実化しやすいトナーとなる。劣化は、ト
ナー消費の少ない状態で、複写のランニングが続いた場
合に、帯電量が太き(変化したり、現像剤の流動性が悪
(なったりという現象として現れる。
を有する無機酸化物では、流動性は十分となるが、弊害
はその親水性故実化しやすいトナーとなる。劣化は、ト
ナー消費の少ない状態で、複写のランニングが続いた場
合に、帯電量が太き(変化したり、現像剤の流動性が悪
(なったりという現象として現れる。
また、30m”7gよりも小さなりET比表面積を有す
る低帯電性無機酸化物では、他の流動性付与剤と併用し
ても、十分な流動性を得にくくなる。また、流動性付与
剤の分散も不十分となりやす(、画像にカブリが生じて
しまう。
る低帯電性無機酸化物では、他の流動性付与剤と併用し
ても、十分な流動性を得にくくなる。また、流動性付与
剤の分散も不十分となりやす(、画像にカブリが生じて
しまう。
また、30〜200m”7gの範囲であっても、疎水性
シリカと併用しないと弊害が生ずる。30〜100m”
7gの範囲では、低帯電性無機酸化物だけの使用では、
流動性が不十分となるので、流動性付与効果の高い疎水
性シリカと併用する必要がある。さらに、100〜20
0m2/gの範囲では、着色剤含有微粒子の表面を均一
に覆うことができるため、低帯電性無機酸化物だけの使
用では、帯電量が下がりすぎてしまう。それゆえ、負帯
電性の疎水性シリカと併用する必要がある。
シリカと併用しないと弊害が生ずる。30〜100m”
7gの範囲では、低帯電性無機酸化物だけの使用では、
流動性が不十分となるので、流動性付与効果の高い疎水
性シリカと併用する必要がある。さらに、100〜20
0m2/gの範囲では、着色剤含有微粒子の表面を均一
に覆うことができるため、低帯電性無機酸化物だけの使
用では、帯電量が下がりすぎてしまう。それゆえ、負帯
電性の疎水性シリカと併用する必要がある。
以上のように、負帯電性と流動性付与能力という点で、
疎水性シリカは、低帯電性無機酸化物を補う働きをする
。そのため、BETET比表面積80m”/g以上でな
いと十分な働きが得られない。より好ましくは150m
”/g以上がよい。
疎水性シリカは、低帯電性無機酸化物を補う働きをする
。そのため、BETET比表面積80m”/g以上でな
いと十分な働きが得られない。より好ましくは150m
”/g以上がよい。
さらに、低帯電性無機酸化物と疎水性無機酸化物を併用
すると、それぞれ単独で使用した時よりも、トナーの流
動性が良好となり、現像剤の混合性、トナークリーニン
グ性なども良好となる。
すると、それぞれ単独で使用した時よりも、トナーの流
動性が良好となり、現像剤の混合性、トナークリーニン
グ性なども良好となる。
本発明をより効果的にするためには、疎水性無機酸化物
Aの比表面積をSA+親水親水性無機酸化物比表面積を
S、としたとき SA≧S8 であり、AおよびBを着色剤含有樹脂粒子に対して、以
下の式を満足するようそれぞれ8重量%。
Aの比表面積をSA+親水親水性無機酸化物比表面積を
S、としたとき SA≧S8 であり、AおよびBを着色剤含有樹脂粒子に対して、以
下の式を満足するようそれぞれ8重量%。
5重量%
a≧b、かつ、 0.3≦a+b≦1.5含有させるこ
とが必要である。
とが必要である。
a<bあるいは(a十b)が上記範囲にないと、帯電性
と流動性のバランスがとりにく(なる。
と流動性のバランスがとりにく(なる。
さらに、(a+b)>1.5であると、トナーとしての
定着特性が低下し、特にトラペンの透過性が低下してし
まう。
定着特性が低下し、特にトラペンの透過性が低下してし
まう。
本発明に用いる疎水性無機酸化物としては、80m2/
g以上の比表面積を有し、磁性粒子との摩擦帯電量の絶
対値が50#Lc/g以上の負帯電性無機酸化物であれ
ば何ら構わないが、好ましい例として、ケイ素ハロゲン
化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水
化処理した処理シリカ微粉体を用いることがより好まし
い。該処理シリカ微粉体において、メタノール滴定試験
によって測定された疎水化度が30〜80の範囲の値を
示すようにシリカ微粉体を処理したものが特に好ましい
。
g以上の比表面積を有し、磁性粒子との摩擦帯電量の絶
対値が50#Lc/g以上の負帯電性無機酸化物であれ
ば何ら構わないが、好ましい例として、ケイ素ハロゲン
化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水
化処理した処理シリカ微粉体を用いることがより好まし
い。該処理シリカ微粉体において、メタノール滴定試験
によって測定された疎水化度が30〜80の範囲の値を
示すようにシリカ微粉体を処理したものが特に好ましい
。
疎水化方法としては、シリカ微粉体と反応、あるいは物
理吸着する有機ケイ素化合物などで化学的に処理するこ
とによって付与される。
理吸着する有機ケイ素化合物などで化学的に処理するこ
とによって付与される。
好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相
酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケイ素化合物
で処理する。
酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケイ素化合物
で処理する。
その様な有機ケイ素化合物の例は、ヘキサメチルジシラ
ザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、ト
リメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メ
チルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、
アリルフエニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロ
ルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−ク
ロルエチルトリクロルシラン、ρ−クロルエチルトリク
ロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリ
オルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカ
プタン、トリオルガノシリルアクル−ト、ビニルジメチ
ルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチ
ルジメトキシシラン、ジフェニルジェトキシシラン、ヘ
キサメチルジシロキサン、1.3−ジビニルテトラメチ
ルジシロキサン、1.3−ジフェニルテトラメチルジシ
ロキサンおよび1分子当り2から12個のシロキサン単
位を有し末端に位置する単位にそれぞれ1個宛のSLに
結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等が
ある。これらは1種あるいは2種以上の混合物で用いら
れる。
ザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、ト
リメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メ
チルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、
アリルフエニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロ
ルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−ク
ロルエチルトリクロルシラン、ρ−クロルエチルトリク
ロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリ
オルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカ
プタン、トリオルガノシリルアクル−ト、ビニルジメチ
ルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチ
ルジメトキシシラン、ジフェニルジェトキシシラン、ヘ
キサメチルジシロキサン、1.3−ジビニルテトラメチ
ルジシロキサン、1.3−ジフェニルテトラメチルジシ
ロキサンおよび1分子当り2から12個のシロキサン単
位を有し末端に位置する単位にそれぞれ1個宛のSLに
結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等が
ある。これらは1種あるいは2種以上の混合物で用いら
れる。
その処理シリカ微粉体の粒径としては0.003〜0.
1μの範囲のものを使用することが好ましい。市販品と
しては、タラノックス−500(タルコ社) 、 AE
ROSIL R−972(日本アエロジル社)などがあ
る。
1μの範囲のものを使用することが好ましい。市販品と
しては、タラノックス−500(タルコ社) 、 AE
ROSIL R−972(日本アエロジル社)などがあ
る。
一方、親水性の無機酸化物としては、アルミナ、酸化チ
タンが気相法によって比較的容易にシャープな粒度のも
のを得ることができるので好ましいが、製造法、結晶構
造について特に制約はない。ただし、粒子の形状が極端
に角ばった形状、針状となるものは好ましくない。
タンが気相法によって比較的容易にシャープな粒度のも
のを得ることができるので好ましいが、製造法、結晶構
造について特に制約はない。ただし、粒子の形状が極端
に角ばった形状、針状となるものは好ましくない。
(以下余白)
本発明の負帯電性着色剤含有樹脂粒子に使用する結着物
質としては、従来電子写真用トナー結着樹脂として知ら
れる各種の材料樹脂が用いられる。
質としては、従来電子写真用トナー結着樹脂として知ら
れる各種の材料樹脂が用いられる。
例えば、ポリスチレン、スチレン・ブタジェン共重合体
、スチレン・アクリル共重合体等のスチレン系共重合体
、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチ
レン・ビニルアルコール共重合体のようなエチレン系共
重合体、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル
フタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、
マレイン酸系樹脂等である。また、いずれの樹脂もその
製造方法等は特に制約されるものではない。
、スチレン・アクリル共重合体等のスチレン系共重合体
、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチ
レン・ビニルアルコール共重合体のようなエチレン系共
重合体、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル
フタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、
マレイン酸系樹脂等である。また、いずれの樹脂もその
製造方法等は特に制約されるものではない。
これらの樹脂の中で、特に負帯電能の高いポリエステル
系樹脂を用いた場合本発明の効果は絶大である。すなわ
ち、ポリエステル系樹脂は、定着性にすぐれ、カラート
ナーに適している反面、負帯電能が強く帯電が過大にな
りやすいが、本発明の構成にポリエステル樹脂を用いる
と弊害は改善され、優れたトナーが得られる。
系樹脂を用いた場合本発明の効果は絶大である。すなわ
ち、ポリエステル系樹脂は、定着性にすぐれ、カラート
ナーに適している反面、負帯電能が強く帯電が過大にな
りやすいが、本発明の構成にポリエステル樹脂を用いる
と弊害は改善され、優れたトナーが得られる。
特に、次式
(式中Rはエチレンまたはプロピレン基であり、x、
yはそれぞれ1以上の整数であり、がっ)(+yの平均
値は2〜10である。)で代表されるビスフェノール誘
導体もしくは置換体をジオール成分とし、2価以上のカ
ルボン酸またはその酸無水物またはその低級アルキルエ
ステルとからなるカルボン酸成分(例えばフマル酸、マ
レイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、
トリメリット酸、ピロメリット酸など)とを共縮重合し
たポリエステル樹脂がシャープな溶融特性を有するので
より好ましい。
yはそれぞれ1以上の整数であり、がっ)(+yの平均
値は2〜10である。)で代表されるビスフェノール誘
導体もしくは置換体をジオール成分とし、2価以上のカ
ルボン酸またはその酸無水物またはその低級アルキルエ
ステルとからなるカルボン酸成分(例えばフマル酸、マ
レイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、
トリメリット酸、ピロメリット酸など)とを共縮重合し
たポリエステル樹脂がシャープな溶融特性を有するので
より好ましい。
特に、トラペンでの光透過性の点で、90 ”Cにおけ
る見掛粘度が5 X 10’〜5 X 10’ボイス、
好ましくは7.5 XIO’〜2 X 10’ボイス、
より好ましくは10’〜106ボイズであり、100’
Cにおける見掛粘度は10’〜5 X 1011ボイズ
、好ましくは10’〜3 X 10’ボイス、より好ま
しくは104〜2 X 10’ボイスであることにより
、光透過性良好なカラー011Pが得られ、フルカラー
トナーとしても定着性、混色性及び耐高温オフセット性
に良好な結果が得られる。90°Cにおける見掛粘度P
1と100℃における見掛粘度P2との差の絶対値が、
2xlO’ < PI−P2 <4X10’の範囲に
あるのが特に好ましい。
る見掛粘度が5 X 10’〜5 X 10’ボイス、
好ましくは7.5 XIO’〜2 X 10’ボイス、
より好ましくは10’〜106ボイズであり、100’
Cにおける見掛粘度は10’〜5 X 1011ボイズ
、好ましくは10’〜3 X 10’ボイス、より好ま
しくは104〜2 X 10’ボイスであることにより
、光透過性良好なカラー011Pが得られ、フルカラー
トナーとしても定着性、混色性及び耐高温オフセット性
に良好な結果が得られる。90°Cにおける見掛粘度P
1と100℃における見掛粘度P2との差の絶対値が、
2xlO’ < PI−P2 <4X10’の範囲に
あるのが特に好ましい。
着色剤としては公知の染顔料、例えばフタロシアニンブ
ルー インダスレンブルー、ピーコックブルー、パーマ
ネントレッド、レーキレッド、ローダミンレーキ、ハン
ザイエロー、パーマネントイエロー、ベンジジンイエロ
ー等広く使用することができる。その含有量としては、
o+tpフィルムの光透過性に対し敏感に反映するよう
結着樹脂100重量部に対して12重量部以下であり、
好ましくは0.5〜9重量部である。
ルー インダスレンブルー、ピーコックブルー、パーマ
ネントレッド、レーキレッド、ローダミンレーキ、ハン
ザイエロー、パーマネントイエロー、ベンジジンイエロ
ー等広く使用することができる。その含有量としては、
o+tpフィルムの光透過性に対し敏感に反映するよう
結着樹脂100重量部に対して12重量部以下であり、
好ましくは0.5〜9重量部である。
本発明に係るトナーには荷電特性を安定化するために荷
電制御剤を配合しても良い。その際トナーの色調に影響
を与えない無色または淡色の荷電制御剤が好ましい。本
発明においては、負荷電性現像剤を使用したとき、本発
明は一層効果的になり、その際の負荷電制御剤としては
例えばアルキル置換サリチル酸の金属錯体(例えばジ−
ターシャリ−ブチルサリチル酸のクロム錯体または亜鉛
錯体)の如き有機金属錯体が挙げられる。負荷電制御剤
をトナーに配合する場合には結着樹脂100重量部に対
して0.1−10重量部、好ましくは0.5〜8重量部
添加するのが良い。
電制御剤を配合しても良い。その際トナーの色調に影響
を与えない無色または淡色の荷電制御剤が好ましい。本
発明においては、負荷電性現像剤を使用したとき、本発
明は一層効果的になり、その際の負荷電制御剤としては
例えばアルキル置換サリチル酸の金属錯体(例えばジ−
ターシャリ−ブチルサリチル酸のクロム錯体または亜鉛
錯体)の如き有機金属錯体が挙げられる。負荷電制御剤
をトナーに配合する場合には結着樹脂100重量部に対
して0.1−10重量部、好ましくは0.5〜8重量部
添加するのが良い。
本発明に使用される磁性粒子としては、例えば表面酸化
または未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マ
ンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金また
は酸化物及びフェライトなどが使用できる。また、その
製造方法として特別な制約はない。
または未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マ
ンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金また
は酸化物及びフェライトなどが使用できる。また、その
製造方法として特別な制約はない。
本発明においては、上記磁性粒子の表面を樹脂等で被覆
するが、その方法としては、樹脂等の被覆材を溶剤中に
溶解もしくは懸濁せしめて塗布し磁性粒子に付着せしめ
る方法、単に粉体で混合する方法等、従来公知の方法が
いずれも適用できる。被覆層の安定のためには、被覆材
が溶剤中に溶解する方が好ましい。
するが、その方法としては、樹脂等の被覆材を溶剤中に
溶解もしくは懸濁せしめて塗布し磁性粒子に付着せしめ
る方法、単に粉体で混合する方法等、従来公知の方法が
いずれも適用できる。被覆層の安定のためには、被覆材
が溶剤中に溶解する方が好ましい。
上記6競性粒子の表面への被覆物質としては、トナー材
料により異なるが、例えば、アミノアクリレート樹脂、
アクリル樹脂、あるいはそれらの樹脂とスチレン系樹脂
との共重合体などが好適である。負帯電する樹脂として
は、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリテトラフ
ルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合
体、ポリフッ化ビニリデンなどが、帯電系列において負
側に位置し、好適であるが、必ずしもこれに制約されな
い。
料により異なるが、例えば、アミノアクリレート樹脂、
アクリル樹脂、あるいはそれらの樹脂とスチレン系樹脂
との共重合体などが好適である。負帯電する樹脂として
は、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリテトラフ
ルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合
体、ポリフッ化ビニリデンなどが、帯電系列において負
側に位置し、好適であるが、必ずしもこれに制約されな
い。
本発明に最適なものは、アクリル樹脂あるいはそれらの
樹脂とスチレン系樹脂との共重合体などである。
樹脂とスチレン系樹脂との共重合体などである。
本発明に用いられる磁性粒子の材質として最適なのは、
98%以上のCu−Zn−Fe (組成比(5〜20)
: (5〜20) : (30〜80))の組成か
らなるフェライト粒子であって、これは表面平滑化が容
易で帯電付与能が安定し、かつコートを安定にできるも
のである。
98%以上のCu−Zn−Fe (組成比(5〜20)
: (5〜20) : (30〜80))の組成か
らなるフェライト粒子であって、これは表面平滑化が容
易で帯電付与能が安定し、かつコートを安定にできるも
のである。
上記化合物の被覆量は、磁性粒子の帯電付与特性が前述
の条件を満足するよう適宜決定すれば良いが、一般には
総量で本発明の磁性粒子に対し0.1〜30重量%(好
ましくは0.3〜20重量%)である。
の条件を満足するよう適宜決定すれば良いが、一般には
総量で本発明の磁性粒子に対し0.1〜30重量%(好
ましくは0.3〜20重量%)である。
これら磁性粒子の重量平均粒径は35〜65pm、好ま
しくは40〜60pmを有することが好ましい。さらに
、重量分布26pm以下が2〜6%であり、かつ重量分
布35μm〜43pm間が5%以上25%以下であり、
かつ74pm以上が2%以下であるときに良好な画像を
維持できる。
しくは40〜60pmを有することが好ましい。さらに
、重量分布26pm以下が2〜6%であり、かつ重量分
布35μm〜43pm間が5%以上25%以下であり、
かつ74pm以上が2%以下であるときに良好な画像を
維持できる。
本発明において、上述の磁性粒子とトナー粒子の混合比
率は現像剤中のトナー1度として、2.0重量%〜9重
量%、好ましくは3重量%〜8重量%にすると通常良好
な結果が得られる。トナー濃度が2.0%以下では画像
濃度が低(実用不可となり、9%以上ではカブリや機内
飛散を増加せしめ、現像剤の耐用寿命を短める。
率は現像剤中のトナー1度として、2.0重量%〜9重
量%、好ましくは3重量%〜8重量%にすると通常良好
な結果が得られる。トナー濃度が2.0%以下では画像
濃度が低(実用不可となり、9%以上ではカブリや機内
飛散を増加せしめ、現像剤の耐用寿命を短める。
また、本発明においては、滑剤としての脂肪酸金属塩、
例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミなどまた
は、フッ素含有重合体の微粉末、例えばポリテトラフル
オロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等およびテ
トラフルオロエチレン−ビニリデンフルオライド共重合
体の微粉末あるいは、酸化セリウム、炭化ケイ素、チタ
ン酸ストロンチウムの如き研磨剤あるいは、酸化スズ、
酸化亜鉛等の導電性付与剤を添加しても良い。
例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミなどまた
は、フッ素含有重合体の微粉末、例えばポリテトラフル
オロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等およびテ
トラフルオロエチレン−ビニリデンフルオライド共重合
体の微粉末あるいは、酸化セリウム、炭化ケイ素、チタ
ン酸ストロンチウムの如き研磨剤あるいは、酸化スズ、
酸化亜鉛等の導電性付与剤を添加しても良い。
本発明に係る負帯電性着色剤含有樹脂粒子を作製するに
は、熱可塑性樹脂を必要に応じて着色剤としての顔料又
は染料、荷電制御剤、その他の添加剤等をボールミルの
如き混合機により充分混合してから加熱ロール、ニーダ
−エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融、捏和
及び練肉して樹脂類を互いに相溶せしめた中に顔料又は
染料を分散又は溶解せしめ、冷却固化後粉砕及び厳密な
分級なおこなって本発明に係るところの着色剤含有樹脂
粒子を得ることが出来る。
は、熱可塑性樹脂を必要に応じて着色剤としての顔料又
は染料、荷電制御剤、その他の添加剤等をボールミルの
如き混合機により充分混合してから加熱ロール、ニーダ
−エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融、捏和
及び練肉して樹脂類を互いに相溶せしめた中に顔料又は
染料を分散又は溶解せしめ、冷却固化後粉砕及び厳密な
分級なおこなって本発明に係るところの着色剤含有樹脂
粒子を得ることが出来る。
以下本発明に用いる測定方法について述べる。
(1)見掛は粘度測定:
フローテスターCFT−500型(島原製作所製)を用
いる。試料は60meshパス品を約1.0〜1.5
g秤量する。これを成形器を使用し、100kg/cm
2の加重で1分間加圧する。
いる。試料は60meshパス品を約1.0〜1.5
g秤量する。これを成形器を使用し、100kg/cm
2の加重で1分間加圧する。
この加圧サンプルを下記の条件で、常温常温下(温度的
20〜30℃、湿度30〜70%RH)でフローテスタ
ー測定を行い、湿度−見掛は粘度曲線を得る。得られた
スムース曲線より、90°c、ioo℃の見掛は粘度を
求めそれを該試料の温度に対する見掛は粘度とする。
20〜30℃、湿度30〜70%RH)でフローテスタ
ー測定を行い、湿度−見掛は粘度曲線を得る。得られた
スムース曲線より、90°c、ioo℃の見掛は粘度を
求めそれを該試料の温度に対する見掛は粘度とする。
RATE TE)IIP 6.OD/M
(’C1分)SET TEMP 70.
ODEG (’C)MAX TEMP
200.ODEGINTERVAL 3
.ODEGPREIIEAT 300.O
SEC(秒)I、OAD 20.0に
GF (kg)DIE(CIA) 1
.0 MM (mm)DIE(LENG)
1.0 MMPLUNGER1,OCM” (
cm”)(2)摩擦帯電量測定 測定法を図面を用いて詳述する。
(’C1分)SET TEMP 70.
ODEG (’C)MAX TEMP
200.ODEGINTERVAL 3
.ODEGPREIIEAT 300.O
SEC(秒)I、OAD 20.0に
GF (kg)DIE(CIA) 1
.0 MM (mm)DIE(LENG)
1.0 MMPLUNGER1,OCM” (
cm”)(2)摩擦帯電量測定 測定法を図面を用いて詳述する。
第10図はトナーのトリボ電荷量を測定する装置の説明
図である。先ず、底に500メツシユのスクリーン70
3のある金属製の測定容器702に摩擦帯電量を測定し
ようとするトナーとキャリアの重量比l:49の混合物
を50〜100mρ容量のポリエチレン製のビンに入れ
、約10〜40秒間手で振盪し、該混合物(現像剤)約
0.5〜0.8gを入れ金属製のフタ704をする。こ
のときの測定容器702全体の重量を秤りW+(g)と
する。次に、吸引機701(測定容器702と接する部
分は少なくとも絶縁体)において、吸引ロア07から吸
引し風量調節弁706を調整して真空計705の圧力を
250mmAqとする。この状態で充分、好ましくは2
分間吸引を行いトナーを吸引除去する。このときの電位
計709の電位を■(ボルト)とする。ここで708は
コンデンサーであり容量なC(pF)とする。また、吸
引後の測定容器全体の重量を秤りWz (g)とする。
図である。先ず、底に500メツシユのスクリーン70
3のある金属製の測定容器702に摩擦帯電量を測定し
ようとするトナーとキャリアの重量比l:49の混合物
を50〜100mρ容量のポリエチレン製のビンに入れ
、約10〜40秒間手で振盪し、該混合物(現像剤)約
0.5〜0.8gを入れ金属製のフタ704をする。こ
のときの測定容器702全体の重量を秤りW+(g)と
する。次に、吸引機701(測定容器702と接する部
分は少なくとも絶縁体)において、吸引ロア07から吸
引し風量調節弁706を調整して真空計705の圧力を
250mmAqとする。この状態で充分、好ましくは2
分間吸引を行いトナーを吸引除去する。このときの電位
計709の電位を■(ボルト)とする。ここで708は
コンデンサーであり容量なC(pF)とする。また、吸
引後の測定容器全体の重量を秤りWz (g)とする。
このトナーの摩擦帯電量(μc/g)は下式の如く計算
される。測定条件は23°C/60%とする。
される。測定条件は23°C/60%とする。
(3)疎水化度測定:
メタノール滴定試験は、疎水化された表面を有するシリ
カ微粉体の疎水化度を確認する実験的試験である。
カ微粉体の疎水化度を確認する実験的試験である。
処理されたシリカ微粉体の疎水化度を評価するため番ご
本明細書において規定される°°メタノール滴定試験°
°は次の如く行う。供試シリカ微粉体0.2gを容量2
50m1’の三角フラスコ中の水50mI!に添加する
。メタノールをビューレットからシリカの全量が)界潤
されるまで滴定する。この際フラスコ内の溶液はマグネ
チックスクーラーで常時撹拌する。その終点はシリカ微
粉体の全量が液体中に懸濁されることによって観察され
、疎水化度は終点に達した際のメタノールおよび水の液
状混合物中のメタノールの百分率として表わされる。
本明細書において規定される°°メタノール滴定試験°
°は次の如く行う。供試シリカ微粉体0.2gを容量2
50m1’の三角フラスコ中の水50mI!に添加する
。メタノールをビューレットからシリカの全量が)界潤
されるまで滴定する。この際フラスコ内の溶液はマグネ
チックスクーラーで常時撹拌する。その終点はシリカ微
粉体の全量が液体中に懸濁されることによって観察され
、疎水化度は終点に達した際のメタノールおよび水の液
状混合物中のメタノールの百分率として表わされる。
[実施例]
以下に実施例及び図面をもって本発明の詳細な説明する
。尚、[%」及び「部」は、重量%及び重量部を示す。
。尚、[%」及び「部」は、重量%及び重量部を示す。
実施例1
プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を縮合して得ら
れたポリエステル樹脂100部に対し、表1の処方量の
着色剤及び荷電制御剤を用い、それぞれイエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒色のカラートナーを得た。
れたポリエステル樹脂100部に対し、表1の処方量の
着色剤及び荷電制御剤を用い、それぞれイエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒色のカラートナーを得た。
(以下余白)
その製造方法は、上記の各処方量を充分ヘンシェルミキ
サーにより予備混合を行い、3本ロールミルで少な(と
も2回以上溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて約
1〜2mm程度に粗粉砕し次いでエアージェット方式に
よる微粉砕機で30μm以下の粒径に微粉砕した。さら
に得られた微粉砕物を分級して、本発明の粒度分布とな
るように2〜12μを選択し、流動向上剤としてヘキサ
メチルジシラザンで処理したシリカ微粉末(80μc/
g)を各分級品100部に0.5部と、アルミナ0.3
部(53pc/g)を外添添加しカラートナーとした。
サーにより予備混合を行い、3本ロールミルで少な(と
も2回以上溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて約
1〜2mm程度に粗粉砕し次いでエアージェット方式に
よる微粉砕機で30μm以下の粒径に微粉砕した。さら
に得られた微粉砕物を分級して、本発明の粒度分布とな
るように2〜12μを選択し、流動向上剤としてヘキサ
メチルジシラザンで処理したシリカ微粉末(80μc/
g)を各分級品100部に0.5部と、アルミナ0.3
部(53pc/g)を外添添加しカラートナーとした。
このトナーの粒度分布を表1に示す。
これらのカラートナーそれぞれ4,4,5゜6部に対し
、表2のキャリアのを総量100部になるように混合し
て現像剤とした。このキャリアのはスチレン−2−エチ
ルへキシルアクリレ−1・−メチルメタクリレート(s
t−2EHA−MMA )共重合体(共重合比45τ2
0 : 35)を約0.5μの膜厚でコートしたコーテ
ィングフェライトキャリアであった。
、表2のキャリアのを総量100部になるように混合し
て現像剤とした。このキャリアのはスチレン−2−エチ
ルへキシルアクリレ−1・−メチルメタクリレート(s
t−2EHA−MMA )共重合体(共重合比45τ2
0 : 35)を約0.5μの膜厚でコートしたコーテ
ィングフェライトキャリアであった。
市販のキャノン製カラー複写機(CLCニー1)をスリ
ーブ径32ミリの現像スリーブに現像主極980ガウス
を持つ5極構成のマグネットローラーを内蔵するよう改
造し、潜像の書き込みは原稿画像を色分解し、感光ドラ
ムにマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順に半導
体レーザーを光源として、レーザービームのスポット径
を主走査方向1/e” 42#Lm 、副走査方向1/
e2を70μmにして、前述したPWMの制御により発
行時間を制御して、200線/1nchで256階調の
画像の書き込みを行うよう改造した。
ーブ径32ミリの現像スリーブに現像主極980ガウス
を持つ5極構成のマグネットローラーを内蔵するよう改
造し、潜像の書き込みは原稿画像を色分解し、感光ドラ
ムにマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順に半導
体レーザーを光源として、レーザービームのスポット径
を主走査方向1/e” 42#Lm 、副走査方向1/
e2を70μmにして、前述したPWMの制御により発
行時間を制御して、200線/1nchで256階調の
画像の書き込みを行うよう改造した。
前記条件設定のもとに、前述の4色め現像剤を使用して
、フルカラーモードで約40%の画像面積をもつ原稿を
用いて2.0万枚の耐刷後でもエツジ効果の少ないオリ
ジナルカラーチャートを忠実に再現するフルカラー画像
が得られた。また、連続複写中もカスレや濃度低下のな
い画像が得られ、複写機内での搬送、現像剤濃度検知も
良好で安定したものであった。さらに、低温低湿(15
℃。
、フルカラーモードで約40%の画像面積をもつ原稿を
用いて2.0万枚の耐刷後でもエツジ効果の少ないオリ
ジナルカラーチャートを忠実に再現するフルカラー画像
が得られた。また、連続複写中もカスレや濃度低下のな
い画像が得られ、複写機内での搬送、現像剤濃度検知も
良好で安定したものであった。さらに、低温低湿(15
℃。
lO%RH)及び高温高温(35℃、85%R11)の
環境下でも色彩の優れたフルカラー画像が得られた。
環境下でも色彩の優れたフルカラー画像が得られた。
OHPフィルムを使用した場合もトナーの透過性は非常
に好ましいものであった。
に好ましいものであった。
比較例1
体積平均粒径が12μのトナーを使用する以外は実施例
1と同様に画出しを行ったところ、ハイライト部での再
現性が実施例1に比べて乏しく全体にガサツキの目立つ
画像しか得られなかった。
1と同様に画出しを行ったところ、ハイライト部での再
現性が実施例1に比べて乏しく全体にガサツキの目立つ
画像しか得られなかった。
比較例2
実施例1において、5μ以下が42.0個数%のシアン
トナーを使用する以外は実施例1と同様に画出しを行っ
たところハイライト部の再現性は良好であったものの、
背景部へのカブリが実施例1に比べて若干多く、低温低
湿下において耐久により1度が低下した。
トナーを使用する以外は実施例1と同様に画出しを行っ
たところハイライト部の再現性は良好であったものの、
背景部へのカブリが実施例1に比べて若干多く、低温低
湿下において耐久により1度が低下した。
実施例2
実施例1においてシアントナーにアルミナのかわりに比
表面積50m”/g、帯電量+3 hc/gの酸化チタ
ン0.5部を添加する以外は実施例1と同様に画出しを
行ったところ実施例1同様良好な結果が得られた。
表面積50m”/g、帯電量+3 hc/gの酸化チタ
ン0.5部を添加する以外は実施例1と同様に画出しを
行ったところ実施例1同様良好な結果が得られた。
実施例3
実施例1において、ブラックトナーの粒度分布を
1jv=lo、2μ
5μ以下が12.6%
12.7〜1660μが12.9%
■×1liv/Nが10.2X 44.9/46.1=
9.9であることを除いて実施例1と同様に画出しを
行ったところ実施例1同様良好な結果が得られた。
9.9であることを除いて実施例1と同様に画出しを
行ったところ実施例1同様良好な結果が得られた。
実施例4
実施例3において、レーザースポット径を主走査方向7
0μと大きくする以外は実施例3と同様に行ったところ
、イエロー、マゼンタ、シアンは実施例3に、比べて若
干劣るものの良好であったが、ブラックにおいてはトナ
ー濃度が低(なったとき実施例1に比べてハイライト部
でのガサツキが目立つ画像となってしまった。
0μと大きくする以外は実施例3と同様に行ったところ
、イエロー、マゼンタ、シアンは実施例3に、比べて若
干劣るものの良好であったが、ブラックにおいてはトナ
ー濃度が低(なったとき実施例1に比べてハイライト部
でのガサツキが目立つ画像となってしまった。
表
第1図、第2図は本発明に係る画像形成装置及び走査光
学装置を示す図、第3図、第4図は本発明に係るPWM
回路図及びその動作を示すタイミングチャート、第5図
は、従来例による感光媒体上の露光分布図、第6図は本
発明による感光媒体上の露光分布図と従来例とを比較し
た図、第7図は本発明によるドツトの面積変化による階
調表現と従来例とを比較した図、第8図は周知の現像シ
ステムのV−D特性の代表例を示す図、第9図は本発明
によるパルス幅変調法と画像濃度との関係を示す図、第
1O図はトリボ測定装置の概略図である。 3:感光ドラム、 4:帯電器、 1M、 Ic、 IY、 IBK :現像器、101
:レーザードライブ回路、
学装置を示す図、第3図、第4図は本発明に係るPWM
回路図及びその動作を示すタイミングチャート、第5図
は、従来例による感光媒体上の露光分布図、第6図は本
発明による感光媒体上の露光分布図と従来例とを比較し
た図、第7図は本発明によるドツトの面積変化による階
調表現と従来例とを比較した図、第8図は周知の現像シ
ステムのV−D特性の代表例を示す図、第9図は本発明
によるパルス幅変調法と画像濃度との関係を示す図、第
1O図はトリボ測定装置の概略図である。 3:感光ドラム、 4:帯電器、 1M、 Ic、 IY、 IBK :現像器、101
:レーザードライブ回路、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)レーザー光源からの光ビームを結像光学系により感
光媒体上にビームスポットとして形成し該ビームスポッ
トを感光媒体上で感光媒体に対し相対的に走査させ、該
レーザー光源を被記録情報の画像濃度値に対応して1画
素当りのパルス幅を変調して得られた光情報により感光
媒体を露光して潜像を形成し、該潜像を現像剤で現像す
ることによって階調画像を再生する画像形成方法におい
て、ビームスポットの走査方向のスポットサイズが走査
方向の記録画像サイズに対し[スポットサイズ(1/e
^2)<画像サイズ×0.7]であり、該潜像がトナー
を含有する現像剤で現像され、該トナーの体積平均径が
6〜11μmあり、5μm以下の粒径を有するトナー粒
子が8〜40個数%含有され、12.7〜16.0μm
の粒径を有するトナー粒子が0.1〜15.0体積%含
有され、16μm以上の粒径を有するトナー粒子が1.
0体積%以下含有され、6.35〜10.1μmのトナ
ー粒子が下記式 9≦V×@d@v/N≦14 ここで、Vは6.35〜10.1μmの粒径を有するト
ナー粒子の体積%を示し、Nは6.35〜10.1μm
の粒径を有するトナー粒子の個数%を示し、@d@vは
全トナー粒子の平均体積径を示す。 を満足する粒度分布を有することを特徴とする画像形成
方法。 2)トナーが少なくとも非磁性の着色剤含有樹脂粒子と
2種以上の無機酸化物を有し、 該無機酸化物として、該磁性粒子との摩擦帯電量の絶対
値が50μc/g以上で、BET法による比表面積S_
Aが80〜300m^2/gの負帯電性疎水性無機酸化
物Aを樹脂粒子に対してa重量%、および該磁性粒子と
の摩擦帯電量の絶対値が20μc/g以下で、BET法
による比表面積S_Bが30〜200m^2/gの親水
性無機酸化物Bを樹脂粒子に対してb重量%含有してい
る [但しS_A≧S_B、a≧b、0.3≦a+b≦1.
5]ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の画像
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1135734A JP2694558B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1135734A JP2694558B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 画像形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH032763A true JPH032763A (ja) | 1991-01-09 |
| JP2694558B2 JP2694558B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=15158624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1135734A Expired - Fee Related JP2694558B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 画像形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2694558B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5416506A (en) * | 1992-02-28 | 1995-05-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image-forming apparatus |
| US7318990B2 (en) | 2003-12-12 | 2008-01-15 | Ricoh Company, Ltd. | Toner, developer, image forming method, image forming apparatus and toner manufacturing method |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP1135734A patent/JP2694558B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5416506A (en) * | 1992-02-28 | 1995-05-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image-forming apparatus |
| US7318990B2 (en) | 2003-12-12 | 2008-01-15 | Ricoh Company, Ltd. | Toner, developer, image forming method, image forming apparatus and toner manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2694558B2 (ja) | 1997-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070912 Year of fee payment: 10 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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