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JPH10177273A - 1ドット2値画像形成用乾式トナー - Google Patents

1ドット2値画像形成用乾式トナー

Info

Publication number
JPH10177273A
JPH10177273A JP457697A JP457697A JPH10177273A JP H10177273 A JPH10177273 A JP H10177273A JP 457697 A JP457697 A JP 457697A JP 457697 A JP457697 A JP 457697A JP H10177273 A JPH10177273 A JP H10177273A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
toner particles
dot
content
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP457697A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Koyama
一 小山
Hiromitsu Takagaki
高垣  博光
Motonori Hanada
元紀 花田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP457697A priority Critical patent/JPH10177273A/ja
Publication of JPH10177273A publication Critical patent/JPH10177273A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子写真法における基本的な1ドット2値記
録方式にて用いるトナー条件を工夫して高解像度及び高
階調性を容易に実現できるようにする。 【解決手段】 感光体に対して光書込みするときのビー
ムスポット径をDL 〔μm〕としたとき、トナー粒子の
体積平均粒径R〔μm〕をR≧DL /eとし、トナー粒
径5〔μm〕以下のトナー粒子の体積含有率又は重量含
有率ρ5 をρ5 ≦10%とし、トナー粒径20〔μm〕
以上のトナー粒子の個数含有率ρ20をρ20≦1%とし、
トナー粒径R/e2 〔μm〕以下のトナー粒子の体積含
有率又は重量含有率ρssをρss≦5%とすることで、1
ドット2値画像形成用乾式トナーにおいて、微粉トナー
の含有率が低減されるようにトナー粒子の粒径に関して
最適な条件付けをした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタ、LEDプリンタ等のような電子写真法による画像
形成装置において現像用に用いられる1ドット2値画像
形成用乾式トナーに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、感光体上に静電潜像を形成し、こ
の潜像をトナーで現像して可視画像を得る電子写真法に
よる画像形成装置の分野では、一層の高解像度化或いは
高階調化が要望されており、そのための提案が各種なさ
れている。
【0003】例えば、電子写真法における階調化を実現
する手法として、従来より、ディザ法、誤差拡散法等の
ように階調情報を所謂面積階調に置き換える方式が知ら
れている。このような面積階調は、1ドット単位で考え
ると、1ドット2値記録方式(1ドットを0又は1なる
2値で記録する方式)であり、従来では、1ドット2値
記録方式で面積階調を用いて階調を表現しようとすると
階調表現に要する面積が広くなって画像が粗くなってし
まうといわれている。トナー粒径に関しては、露光分布
に応じて忠実に付着させるため、従来一般に、トナー粒
径の約4倍の露光分布が安定に再現し得る最小ドットで
あるといわれている。
【0004】このような不都合を回避して滑らかな高階
調化を図るための手法として、1ドット64値1ドット
256値のような1ドット多値記録方式が考えられ、そ
の改良等を含めて各種の提案・発表がなされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな従来一般にいわれている最小ドットとトナー粒径と
の関係を保つためには、トナーに着目して1ドット多値
記録方式を検討してみると、高階調化を図るための高解
像化の動向とともにトナー粒径が小径化の一途を辿って
いる。例えば、1ドット256値に相当する400dp
iレベルの場合であれば、トナー粒子の体積平均粒径が
7.5〔μm〕程度であり、トナー粒径5〔μm〕以下
の微粉含有率は10〜30%程度とされている。さら
に、高解像化を図る1ドット600dpiレベル(1ド
ット=42〔μm〕×42〔μm〕)の場合であれば、
トナー粒子の体積平均粒径が5.0〔μm〕程度であ
り、トナー粒径5〔μm〕以下の微粉含有率は10〜5
0%程度とされている。
【0006】つまり、1ドット多値画像形成用乾式トナ
ーにあっては、高階調化を図るに伴い、トナー粒径5
〔μm〕以下といった微粉含有率が極めて多いため、微
粉トナーが抱える課題を解決するための対策が必要とな
る。即ち、微粉トナーの場合、一般に、地汚れが生じや
すい、トナーが飛散しやすい、現像剤が劣化しやすい
(トナーのキャリアへのスペント)、転写不良やクリー
ニング不良や定着不良が生じやすい、といった課題があ
り、これを回避するために、微粉トナーのカット率を高
めたり(トナー歩留まりは悪化する)、高価な重合トナ
ーを用いてトナー粒径分布をシャープにする等の対策が
余儀なくされている。
【0007】そこで、本発明は、電子写真法における基
本的な1ドット2値記録方式にて用いるトナー条件を工
夫することにより高解像度及び高階調性を容易に実現し
得る1ドット2値画像形成用乾式トナーを提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の1
ドット2値画像形成用乾式トナーは、感光体に対して光
書込みするときのビームスポット径をDL 〔μm〕とし
たとき、トナー粒子の体積平均粒径R〔μm〕が、R≧
L /eである。請求項2記載の発明は、さらにトナー
粒径5〔μm〕以下のトナー粒子の体積含有率又は重量
含有率ρ5 が、ρ5 ≦10%である。請求項3記載の発
明は、さらにトナー粒径20〔μm〕以上のトナー粒子
の個数含有率ρ20が、ρ20≦1%である。請求項4記載
の発明は、さらにトナー粒径R/e2 〔μm〕以下のト
ナー粒子の体積含有率又は重量含有率ρssが、ρss≦5
%である。トナー粒径R/e〔μm〕以下のトナー粒子
の体積含有率又は重量含有率ρs については、ρs >5
%であってもρss≦5%を満たせばよい。
【0009】従って、これらの発明においては、微粉ト
ナーの含有率が低減されるようにトナー粒子の粒径に関
して最適な条件付けをしたので、トナー粒子の体積平均
粒径Rが比較的大きく、かつ、粒径分布も広域ながら、
1ドット2値による面積階調方式で従来の1ドット多値
並みの階調画像を形成することが可能で、かつ、120
0dpiレベルといった高解像度の画像を形成すること
も可能となる。このことは、請求項5記載の発明の1ド
ット2値画像形成用乾式トナーのように、最小1画素の
1辺の長さをL〔μm〕としたとき、トナー粒子の体積
平均粒径R〔μm〕を、R≧L/eとし、1200dp
iではL=21〔μm〕とすることにより裏付けられ
る。
【0010】請求項6記載の発明の1ドット2値画像形
成用乾式トナーは、感光体に対して光書込みするときの
ビームスポット径をDL 〔μm〕としたとき、トナー粒
子の体積平均粒径R〔μm〕が、DL /2≧R≧DL
3である。従って、本発明においては、トナー粒子の粒
径に関してビームスポット径との関連で最適な条件付け
をしたので、トナー粒子の体積平均粒径Rが比較的大き
く、かつ、粒径分布も広域ながら、1ドット2値による
面積階調方式で従来の1ドット多値並みの最小ドットの
画像を形成することが可能となる。このように従来並み
の最小ドットの画像を形成することは、請求項7記載の
発明の1ドット2値画像形成用乾式トナーのように、対
象とする最小1画素の1辺の長さを30〔μm〕以下と
することにより裏付けられる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面を参
照して説明する。まず、本実施の形態の1ドット2値画
像形成用乾式トナーが用いられる画像形成装置の一例と
して、レーザプリンタの概略構成を図5に示す。このレ
ーザプリンタでは矢印方向に回転駆動されるドラム状の
感光体1の周囲に、電子写真プロセスに従い、帯電チャ
ージャ2、現像装置3、転写・分離チャージャ4、クリ
ーニングユニット5、除電ランプ6等が配設されてい
る。帯電チャージャ2と現像装置3との間の感光体1表
面がレーザ書込ユニット(図示せず)によるレーザビー
ム7の照射位置とされている。
【0012】これにより、帯電チャージャ2により一様
帯電された感光体1の表面に画像情報に応じて変調され
たレーザビーム7を照射すると、感光体1の表面には静
電潜像が形成される。この潜像は現像装置3の現像スリ
ーブ8等の作用によりトナー付着を受けることによって
顕像化される。顕像化されたトナー像は転写・分離チャ
ージャ4の作用により転写紙9上に転写される。転写済
みの感光体1の表面はクリーニングユニット5によりク
リーニングされ、除電ランプ6によって除電され、次の
作像に備える。
【0013】ここに、前記レーザ書込みユニットによる
光書込み方式は、階調記録を含めて、1ドット2値記録
方式とされている。従って、例えば、本実施の形態のレ
ーザプリンタで記録可能な最高解像度を1200dpi
とした場合、最小の1画素の1辺Lは、L≒21〔μ
m〕程度となる。
【0014】本実施の形態では、このようなレーザプリ
ンタにおいて現像装置3中で用いられるトナー(従っ
て、1ドット2値画像形成用乾式トナー)の粒径等の条
件を最適化したものである。ちなみに、本実施例方式に
対して、400dpi(1ドット多値画像形成用)を従
来例1とし、600dpi(1ドット多値画像形成用)
を従来例2とする。
【0015】まず、感光体1に対してレーザビーム7に
より光書込みするときのビームスポット径DL は、図3
に示すように露光エネルギーをEmとしたとき、Em/
2のレベルにおける径である。なお、このような光書
込みビームは感光体1上でガウシアン分布或いは類似形
の輝度分布を示しており、ほぼ E=Eme^−2(x/x0)2 の軌跡にある。このビームスポット径DL は1200d
piの場合には1画素の1辺Lに相当するもので、レー
ザビーム7で感光体1の表面を露光した場合の表面電位
に対して現像装置3の現像スリーブ8に対する現像バイ
アスVB を適切に設定することにより画像として再現さ
れる。
【0016】また、条件付けする要素として、 トナー粒子の体積平均粒径R〔μm〕 微粉含有率;〔%〕 a.トナー粒径5〔μm〕以下のトナー粒子の体積含有
率(又は重量含有率)ρ5 b.トナー粒径4〔μm〕以下のトナー粒子の体積含有
率(又は重量含有率)ρ4 粗粉含有率;〔%〕 トナー粒径20〔μm〕以上のトナー粒子の個数含有率
ρ20 R/e(及び、R/e2 ) DL (≒L)〔μm〕 DL /e トナー粒径R/e〔μm〕以下のトナー粒子の体積
含有率(又は重量含有率) ρs トナー粒径R/e2 〔μm〕以下のトナー粒子の体
積含有率(又は重量含有率)ρss を考慮した。
【0017】これらの要素に関して、従来例1,2にお
ける実績及び本実施の形態で特定した数値例を、まとめ
て、表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】本実施の形態で特定した数値例は、 R=11.5±1.0〔μm〕 ≧ DL /e=7.8
±1〔μm〕 ρ5 ≦10% ρ20≦1% ρs =8 > 5% ρss=1.6 ≦ 5% なる条件を満たしている。
【0020】このような数値例に基づくトナー粒径分布
の様子をグラフに示すと、図1及び図2のようになる。
図1はトナー粒径に対する各粒径での体積(又は、重
量)%分布を示し、図2はトナー粒径に対する各粒径で
の体積(又は、重量)の累積%分布を示している。従っ
て、従来例1,2の分布特性を見ると、前述したよう
に、微粉含有率が高く不都合を生ずるので、トナー粒径
分布をよりシャープにしていることが分かる。一方、本
実施の形態のトナー粒径分布によれば、トナー粒子の平
均粒径が比較的大きく、かつ、粒径分布が広域となって
いるが、微粉含有率や粗粉含有率は極力低くされてい
る。よって、微粉含有率が極めて高いことに伴う不都合
を伴うことなく、1ドット2値による面積階調方式に適
用することで従来の1ドット多値画像並みの階調画像を
形成することができ、かつ、1200dpiレベルとい
った高解像度の画像を形成することもできる。
【0021】また、1辺の長さがL〔μm〕の最小1画
素(1ドット)を正方形格子状に同一粒径の球形トナー
で一層均一に稠密充填する場合、トナー粒子の体積平均
粒径R〔μm〕がLの整数分の一であれば面積被覆率は
一律に1/0.52π 、即ち、78.5〔%〕となる。
即ち、図6に示す従来一般例ではトナー粒径R1 〔μ
m〕がL=4R1 であるのに対して、本実施の形態では
トナー粒径R2 〔μm〕が図4(a)に示すようにL=
3R2 、又は図4(b)に示すようにL=2R2であ
り、何れも整数倍関係にある。なお、同じ着色度の場
合、同じ面積被覆率でも、カラートナーの場合、光透過
性を有しているためトナー粒径が異なれば色再現性も異
なってしまう。そこで、光透過性を有するカラートナー
についてはトナー粒径(体積平均)に反比例する形で着
色度の補正が必要となる。また、このような着色度補正
を行うことによって、従来必要とされた小粒径トナーよ
り大粒径の本実施の形態のようなトナーを用いても視覚
的には従来必要とされている小粒径トナーを用いた場合
と同等の形状、色再現のドット画像、即ち、従来並みの
最小ドットの画像を得ることができる。具体的には、ト
ナー粒子の体積平均粒径R1 が7.5〔μm〕で最小1
画素の1辺の長さLがL=30〔μm〕(=7.5×
4)を想定して、L≦30〔μm〕とすることで裏付け
られる。
【0022】なお、本実施の形態では、レーザビーム7
を用いた光書込み方式に適用したが、LEDアレイを書
込み光源とするプリンタ類にも同様に適用できる。ま
た、適用機種としては、白黒画像に限らず、フルカラー
記録のものにも同様に適用できる。
【0023】
【発明の効果】請求項1記載の発明の1ドット2値画像
形成用乾式トナーによれば、感光体に対して光書込みす
るときのビームスポット径をDL 〔μm〕としたとき、
トナー粒子の体積平均粒径R〔μm〕をR≧DL /eと
し、請求項2記載の発明によれば、さらにトナー粒径5
〔μm〕以下のトナー粒子の体積含有率又は重量含有率
ρ5 をρ5 ≦10%とし、請求項3記載の発明によれ
ば、さらにトナー粒径20〔μm〕以上のトナー粒子の
個数含有率ρ20をρ20≦1%とし、請求項4記載の発明
によれば、さらにトナー粒径R/e2 〔μm〕以下のト
ナー粒子の体積含有率又は重量含有率ρssをρss≦5%
とすることで、微粉トナーの含有率が低減されるように
トナー粒子の粒径に関して最適な条件付けをしたので、
トナー粒子の体積平均粒径Rが比較的大きく、かつ、粒
径分布も広域ながら、1ドット2値による面積階調方式
で従来の1ドット多値並みの階調画像を形成することが
でき、かつ、1200dpiレベルといった高解像度の
画像を形成することもできる。特に、請求項5記載の発
明の1ドット2値画像形成用乾式トナーのように、最小
1画素の1辺の長さをL〔μm〕としたとき、トナー粒
子の体積平均粒径R〔μm〕を、R≧L/eとすること
により、1200dpiレベルの画像形成も支障なく実
現できる。
【0024】請求項6記載の発明の1ドット2値画像形
成用乾式トナーによれば、感光体に対して光書込みする
ときのビームスポット径をDL 〔μm〕としたとき、ト
ナー粒子の体積平均粒径R〔μm〕が、DL /2≧R≧
L /3とすることで、トナー粒子の粒径に関してビー
ムスポット径との関連で最適な条件付けをしたので、ト
ナー粒子の体積平均粒径Rが比較的大きく、かつ、粒径
分布も広域ながら、1ドット2値による面積階調方式で
従来の1ドット多値並みの最小ドットの画像を形成する
ことができる。特に、請求項7記載の発明の1ドット2
値画像形成用乾式トナーのように、対象とする最小1画
素の1辺の長さを30〔μm〕以下とすることにより、
従来並みの最小ドットの画像を確実に形成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に関して、従来例の特性
も含めて示すトナー粒径‐各粒径の体積%の分布特性図
である。
【図2】従来例の特性も含めて示すトナー粒径‐各粒径
の体積の累積%の分布特性図である。
【図3】ビームスポット径等を説明するための説明図で
ある。
【図4】L=3R2 及びL=2R2 の場合を各々示す説
明図である。
【図5】レーザプリンタの一例を示す概略構成図であ
る。
【図6】従来のL=4R1 の場合を各々示す説明図であ
る。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光体に対して光書込みするときのビー
    ムスポット径をDL〔μm〕としたとき、トナー粒子の
    体積平均粒径R〔μm〕が、 R≧DL /e(ただし、e=2.71828…) であることを特徴とする1ドット2値画像形成用乾式ト
    ナー。
  2. 【請求項2】 トナー粒径5〔μm〕以下のトナー粒子
    の体積含有率又は重量含有率ρ5 が、 ρ5 ≦10% であることを特徴とする請求項1記載の1ドット2値画
    像形成用乾式トナー。
  3. 【請求項3】 トナー粒径20〔μm〕以上のトナー粒
    子の個数含有率ρ20が、 ρ20≦1% であることを特徴とする請求項1又は2記載の1ドット
    2値画像形成用乾式トナー。
  4. 【請求項4】 トナー粒径R/e2 〔μm〕以下のトナ
    ー粒子の体積含有率又は重量含有率ρssが、 ρss≦5% であることを特徴とする請求項1,2又は3記載の1ド
    ット2値画像形成用乾式トナー。
  5. 【請求項5】 最小1画素の1辺の長さをL〔μm〕と
    したとき、トナー粒子の体積平均粒径R〔μm〕が、 R≧L/e(ただし、e=2.71828…) であることを特徴とする1ドット2値画像形成用乾式ト
    ナー。
  6. 【請求項6】 感光体に対して光書込みするときのビー
    ムスポット径をDL〔μm〕としたとき、トナー粒子の
    体積平均粒径R〔μm〕が、 DL /2≧R≧DL /3 であることを特徴とする1ドット2値画像形成用乾式ト
    ナー。
  7. 【請求項7】 対象とする最小1画素の1辺の長さが3
    0〔μm〕以下であることを特徴とする請求項6記載の
    1ドット2値画像形成用乾式トナー。
JP457697A 1996-10-18 1997-01-14 1ドット2値画像形成用乾式トナー Pending JPH10177273A (ja)

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JP27516896 1996-10-18
JP8-275168 1996-10-18
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JP (1) JPH10177273A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7403735B2 (en) 2002-01-24 2008-07-22 Ricoh Company, Ltd. Image formation apparatus using an electrophotographic process
JP2011180163A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Konica Minolta Business Technologies Inc 電子写真画像形成方法
JP2016071027A (ja) * 2014-09-29 2016-05-09 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置、画像形成方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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