(57)【要約】【課題】転写効率を低くすることなく分解能を高くし、トナー層の厚さを安定させることができ、環境を汚染してしまうことがないようにする。【解決手段】像担持体の表面に静電潜像を形成するために設定される格子のピッチＰの０．７〜１．０倍の範囲に収まる粒径を有するトナーを使用し、規制部材によって、前記トナー同士が積層されないトナー層をトナー担持体上に形成し、該トナー担持体と前記像担持体とを接触させて、前記格子内に１個のトナーを付着させて静電潜像の現像を行う。現像後の印刷濃度を十分に高くするために、現像手段においてトナーを薄層化するときにトナー層を１層にすることができる。その結果、安定したトナー層を形成することができ、転写効率を高くすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）像担持体の表面に静電潜像を形成するために設定される格子のピッチの０．７〜１．０倍の範囲に収まる粒径を有するトナーを使用し、
（ｂ）規制部材によって、前記トナー同士が積層されないトナー層をトナー担持体上に形成し、
（ｃ）該トナー担持体と前記像担持体とを接触させて、前記格子内に１個のトナーを付着させて静電潜像の現像を行うことを特徴とする現像方法。
【請求項２】
前記トナーは、粒径が５〔μｍ〕の分布幅の中に９０〔％〕が収まるように分布させられる請求項１に記載の現像方法。
【請求項３】
前記静電潜像を形成する光スポットの径は、前記格子のピッチの０．７〜１．４倍にされる請求項１に記載の現像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プリンタにおいては、一般に、レーザスキャナ、ＬＥＤヘッド等によって感光体ドラムの表面に静電潜像を形成した後、現像部において前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し、さらに、転写部において前記トナー像を紙等の転写材に転写するようになっている。
【０００３】
そして、該転写材は定着器に送られ、該定着器によって前記トナー像が転写材に定着される。
【０００４】
ところで、トナーの粒径の平均は５〜１５〔μｍ〕であり、約１０〔μｍ〕程度の分布幅で分布する。また、電子写真プリンタの分解能は、前記レーザスキャナ、ＬＥＤヘッド等によって３００〔ｄｐｉ〕又は６００〔ｄｐｉ〕に決定され、静電潜像は３００〔ｄｐｉ〕又は６００〔ｄｐｉ〕の解像度で形成されるようになっている。
【０００５】
この場合、現像時において、前記静電潜像を構成する各光スポットに１０個以上のトナーが付着するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の電子写真プリンタにおいては、分解能を高くしようとすると、粒径の小さいトナーを使用する必要が生じるが、粒径の小さいトナーを使用すると、感光体ドラム上のトナー像を構成するすべてのトナーのうち、転写に伴って転写材に移動するトナーの割合、すなわち、転写効率が低くなってしまう。
【０００７】
これは、感光体ドラム上の静電潜像にトナーを付着させる場合、粒径の小さいトナーほどワンデルワールス力の支配を受けるので、転写部において感光体ドラム上のトナーを静電気力によって吸引しようとしたとき、十分にトナーを吸引することができなくなるからである。
【０００８】
また、現像後の印刷濃度を十分に高くするためには、現像ローラ上のトナー層の厚さをトナーの粒径の約２倍にする必要があるが、粒径の小さいトナーを使用した場合、前記トナー層の厚さを安定させるのが困難である。
【０００９】
さらに、例えば、電子写真プリンタの分解能を高くして１２００〔ｄｐｉ〕にしようとすると、粒径が５〔μｍ〕以下のトナーを使用する必要が生じるが、粒径が５〔μｍ〕以下のトナーは、空気中に浮遊しやすく、環境を汚染してしまう。
【００１０】
本発明は、前記従来の電子写真プリンタの問題点を解決して、転写効率を低くすることなく分解能を高くし、トナー層の厚さを安定させることができ、環境を汚染してしまうことがない現像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そのために、本発明の現像方法においては、像担持体の表面に静電潜像を形成するために設定される格子のピッチの０．７〜１．０倍の範囲に収まる粒径を有するトナーを使用し、規制部材によって、前記トナー同士が積層されないトナー層をトナー担持体上に形成し、該トナー担持体と前記像担持体とを接触させて、前記格子内に１個のトナーを付着させて静電潜像の現像を行う。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現像方法においては、像担持体の表面に静電潜像を形成するために設定される格子のピッチの０．７〜１．０倍の範囲に収まる粒径を有するトナーを使用し、規制部材によって、前記トナー同士が積層されないトナー層をトナー担持体上に形成し、該トナー担持体と前記像担持体とを接触させて、前記格子内に１個のトナーを付着させて静電潜像の現像を行う。
【００１３】
この場合、トナーの粒径を大きくすることができるので、現像後の印刷濃度を十分に高くするために、現像手段においてトナーを薄層化するときにトナー層を１層にすることができる。その結果、安定したトナー層を形成することができる。
【００１４】
また、転写効率を高くすることができるだけでなく、クリーニング装置におけるクリーニング能力を高くすることもできる。
【００１５】
さらに、トナーが空気中に浮遊するのが抑制され、環境を汚染するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図２は本発明の実施の形態における電子写真プリンタの概略図である。
【００１８】
図において、１１は図示しない駆動手段によって矢印方向に一定の周速度で回転させられる像担持体としての感光体ドラムであり、該感光体ドラム１１の回転方向における上流側から下流側にかけて帯電手段としての帯電ローラ１２、露光手段としてのＬＥＤヘッド１３、現像手段としての現像器１４、転写手段としての転写ローラ１６、及びクリーニング装置１８が、感光体ドラム１１と対向させてそれぞれ配設され、感光体ドラム１１と現像器１４の現像ローラ２１との間に現像部が、感光体ドラム１１と転写ローラ１６との間に転写部がそれぞれ形成される。
【００１９】
そして、前記帯電ローラ１２に高電圧を印加することによって、前記感光体ドラム１１の表面が一様に、かつ、均一に帯電させられる。また、前記ＬＥＤヘッド１３は感光体ドラム１１の表面を照射し、光書込みを行って静電潜像を形成する。
【００２０】
さらに、前記現像器１４は、前記現像部においてトナー１５を感光体ドラム１１上の静電潜像に付着させて現像を行い、トナー像を形成する。そのために、現像ローラ２１と対向させて現像ブレード２２が配設され、該現像ブレード２２によって現像ローラ２１上のトナー１５が薄層化され、トナー層を形成する。また、感光体ドラム１１の周速度と現像ローラ２１の周速度とはほぼ等しくされる。なお、本実施の形態においては、現像器１４として１成分非磁性現像器が使用される。
【００２１】
続いて、前記トナー像は、前記感光体ドラム１１の回転に伴い前記転写部に送られ、該転写部において、転写ローラ１６によって紙等の転写材１７に転写される。そのために、前記転写ローラ１６は、半導電性のスポンジローラ等から成り、感光体ドラム１１と当接させられ、感光体ドラム１１の周速度と転写ローラ１６の周速度とがほぼ等しくされる。また、トナー像を構成する各トナー１５を吸引するために、前記転写ローラ１６に転写電圧が印加される。
【００２２】
その後、前記転写材１７は図示しない定着手段としての定着器に送られ、該定着器によってトナー像が定着される。一方、転写後の感光体ドラム１１の表面にはトナー１５が残留するが、該トナー１５は、前記クリーニング装置１８によって除去される。そのために、クリーニング装置１８は、感光体ドラム１１に当接させて配設されたクリーニングブレード２３を備える。
【００２３】
ところで、前記構成の電子写真プリンタにおいて、分解能を高くしようとすると、粒径の小さいトナー１５を使用する必要が生じるが、粒径の小さいトナー１５を使用すると、転写効率が低くなってしまう。
【００２４】
また、現像後の印刷濃度を十分に高くするためには、現像ローラ２１上のトナー層の厚さをトナー１５の粒径の約２倍にする必要があるが、粒径の小さいトナー１５を使用した場合、前記トナー層の厚さを安定させるのが困難である。
【００２５】
さらに、例えば、電子写真プリンタの分解能を高くして１２００〔ｄｐｉ〕にしようとすると、粒径が５〔μｍ〕以下のトナー１５を使用する必要が生じるが、粒径が５〔μｍ〕以下のトナー１５は、空気中に浮遊しやすく、環境を汚染してしまう。
【００２６】
そこで、前記感光体ドラム１１上に設定される格子のピッチをｐとし、ＬＥＤヘッド１３によって形成され、静電潜像を構成する光スポットの径をｄ１とし、トナーの粒径をｄ２としたとき、光スポットの径ｄ１は０．７ｐ〜１．４ｐに、トナーの粒径ｄ２は０．７ｐ〜１．０ｐにそれぞれ設定される。
【００２７】
図１は本発明の実施の形態における光スポットの径と電子写真プリンタの分解能との関係図、図３は本発明の実施の形態におけるトナーの粒径と電子写真プリンタの分解能との関係図、図４は本発明の実施の形態における定着器によるトナーの変化を示す図である。
【００２８】
図において、Ｌ１は感光体ドラム１１（図２）上に設定され、走査方向に延びる複数のライン、Ｌ２は感光体ドラム１１上に設定され、紙送り方向に延びる複数のラインであり、ラインＬ１、Ｌ２によって格子が構成される。なお、前記各ラインＬ１、Ｌ２は、電子写真プリンタの分解能によって決定されるピッチｐで配設される。
【００２９】
そして、前記ラインＬ１、Ｌ２の各交点に前記ＬＥＤヘッド１３によって光が照射され光書込みが行われると、径ｄ１が０．７ｐ〜１．４ｐに設定された光スポットが形成され、各光スポットによって静電潜像が形成される。なお、３１ａは径ｄ１が０．７ｐであるときの光スポットを、３１ｂは径ｄ１が１．４ｐであるときの光スポットをそれぞれ示す。そして、感光体ドラム１１の感度及びＬＥＤヘッド１３の光量を調整することによって、前記径ｄ１を任意の値に設定することができる。
【００３０】
また、前記現像器１４によって、前記各光スポットに粒径ｄ２が０．７ｐ〜１．０ｐに設定されたトナー１５が付着させられ、トナー像が形成される。なお、１５ａは粒径ｄ２が０．７ｐであるときのトナーを、１５ｂは粒径ｄ２が１．０ｐであるときのトナーをそれぞれ示す。また、本実施の形態においては、球状のトナー１５が使用される。
【００３１】
ところで、前記格子における対角線上の各交点間の距離をｑとしたとき、距離ｑは、
ｑ≒１．４ｐ
である。
【００３２】
一方、図示しない定着器によってトナー像を転写材１７に定着する際に、トナー像を構成する各トナー１５は、溶融させられ、転写材１７に押し付けられて偏平になり、径が粒径ｄ２の約２倍になる。そして、本実施の形態においては、前述したように、トナー１５の粒径ｄ２は０．７ｐ〜１．０ｐに設定されているので、定着後のトナー１５の径は１．４ｐ〜２．０ｐになる。
【００３３】
すなわち、粒径ｄ２が０．７ｐであるトナー１５ａを使用した場合でも、定着後のトナー２５ａは、径が１．４ｐになり、ラインＬ１、Ｌ２上においてだけでなく、図４に示すように、対角線上においても連結される。その結果、定着後のトナー像が不連続になるのを防止することができるので、画像品位を向上させることができる。
【００３４】
なお、トナー１５の粒径ｄ２が１．０ｐより大きくなると、画像品位を低下させてしまう。
【００３５】
図５は粒径が格子のピッチより大きいトナーを使用したときの定着器によるトナーの変化を示す図である。
【００３６】
図において、Ｌ１は感光体ドラム１１（図２）上に設定され、走査方向に延びる複数のライン、Ｌ２は感光体ドラム１１上に設定され、紙送り方向に延びる複数のラインであり、ラインＬ１、Ｌ２によって格子が構成される。なお、前記各ラインＬ１、Ｌ２は、電子写真プリンタの分解能によって決定されるピッチｐで配設される。
【００３７】
また、３１ｃは光スポット、１５ｃは該光スポット３１ｃに付着させられたトナー、２５ｃは定着後のトナーである。この場合、トナー１５ｃの粒径ｄ２は光スポット３１ｃの径ｄ１より大きく設定される。
【００３８】
図から分かるように、粒径ｄ２が光スポット３１ｃの径ｄ１より大きいトナー１５ｃを使用すると、現像器１４によって前記光スポット３１ｃにトナー１５ｃを付着させたときに、光スポット３１ｃ上に正確にトナー１５ｃを付着させることができない。
【００３９】
その結果、定着後のトナー２５ｃは光スポット３１ｃから大きく外れた位置に配設されることになり、画像品位が低下してしまう。したがって、前述したように、トナー１５の粒径ｄ２は１．０ｐより小さくされる。
【００４０】
なお、前記トナー１５を重合法によって製造すると、粒径ｄ２において５〔μｍ〕程度の分布幅の中に９０〔％〕のトナー１５を収めることができる。したがって、重合法を用いることによって、トナー１５の粒径ｄ２を容易に０．７ｐ〜１．０ｐに設定することができる。
【００４１】
ところで、電子写真プリンタの分解能が１２００〔ｄｐｉ〕である場合、感光体ドラム１１上に設定されるピッチｐは約２１〔μｍ〕になり、トナー１５の粒径ｄ２は約１５〜２１〔μｍ〕に設定される。したがって、従来のトナーの粒径より大きくすることができるので、現像後の印刷濃度を十分に高くするために、トナー１５を薄層化するときにトナー層の厚さを粒径ｄ２の約２倍にする必要がなく、トナー層を１層にすることができる。その結果、現像ローラ２１上に安定したトナー層を形成することができる。
【００４２】
また、トナー１５の粒径ｄ２が大きいので、転写効率を高くすることができるだけでなく、クリーニング装置１８におけるクリーニング能力を高くすることもできる。
【００４３】
さらに、トナー１５の粒径ｄ２が大きいので、トナー１５が空気中に浮遊するのが抑制され、環境を汚染するのを防止することができる。
【００４４】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態における光スポットの径と電子写真プリンタの分解能との関係図である。
【図２】本発明の実施の形態における電子写真プリンタの概略図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるトナーの粒径と電子写真プリンタの分解能との関係図である。
【図４】本発明の実施の形態における定着器によるトナーの変化を示す図である。
【図５】粒径が格子のピッチより大きいトナーを使用したときの定着器によるトナーの変化を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１    感光体ドラム
２１    現像ローラ
ｄ２    粒径
ｐ    ピッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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