JP2000122359A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2000122359A
JP2000122359A JP30638298A JP30638298A JP2000122359A JP 2000122359 A JP2000122359 A JP 2000122359A JP 30638298 A JP30638298 A JP 30638298A JP 30638298 A JP30638298 A JP 30638298A JP 2000122359 A JP2000122359 A JP 2000122359A
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JP
Japan
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toner
image
developing
density
developing unit
Prior art date
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JP30638298A
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Japanese (ja)
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Nobuyuki Ito
展之 伊東
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device capable of obtaining a high quality image having excellent image quality not only in a solid black part but also in a halftone part by satisfactorily developing the halftone part of an electrostatic latent image without causing an irregularity and a density change. SOLUTION: This image forming device has a first developing unit 3 and a second developing unit 4 of two-component developing unit. As the toner of two-component developer, the first developing unit 3 uses a low concentration toner (Ta) for a solid image whose highest reflection density is low when the solid image of an electrostatic latent image is developed, and the second developing unit 4 uses a high concentration toner (Tb) for a solid image whose highest reflection density is high. A dot distribution electrostatic latent image formed on a photoreceptor drum 1 is developed by the first developing unit 3, and the latent image is then re-developed by the second developing unit 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体に静電潜
像を形成し、その潜像を現像手段により現像して可視化
する、電子写真方式等の画像形成装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus which forms an electrostatic latent image on an image carrier and develops the latent image by developing means to visualize the latent image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真方式を利用した画像形成
装置においては、像担持体に原稿に応じた静電潜像を形
成し、潜像を現像装置により現像剤を用いて現像してト
ナー像として可視化し、そのトナー像を転写材上に転写
して、原稿の複写画像を得ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic system, an electrostatic latent image corresponding to a document is formed on an image carrier, and the latent image is developed by a developing device using a developer. The image is visualized as an image, and the toner image is transferred onto a transfer material to obtain a copy image of a document.

【0003】特にLEDやレーザー等を用いて光照射に
よる書き込みを行って形成したドット分布静電潜像の場
合には、得られた複写画像にガサツキが生じることがあ
るが、このガサツキは、文字原稿等の場合にはあまり発
生せず、写真原稿等を出力した場合の濃度の薄い(0.
3近辺以下の)ハーフトーン領域で多く見られる。
In particular, in the case of a dot distribution electrostatic latent image formed by performing writing by light irradiation using an LED, a laser, or the like, the obtained copied image may be rough. This does not occur very much in the case of a manuscript or the like, and the density is low when a photograph manuscript or the like is output (0.
It is often found in the halftone region (around 3 or less).

【0004】図11に、電子写真装置による原稿画像の
濃度対複写画像の濃度(濃度はいずれも反射濃度)の一
般的な関係を示す。電子写真装置に特徴的な現象である
が、複写画像の濃度は、低濃度領域で原稿の濃度よりも
低く、低濃度から中濃度にかかるあたりから急激に増加
して原稿の濃度を上回り、速やかにほぼ最大濃度付近に
達した後、最大濃度に到るという特徴を示す。
FIG. 11 shows a general relationship between the density of a document image and the density of a copied image (all densities are reflection densities) by an electrophotographic apparatus. A characteristic phenomenon of electrophotographic devices is that the density of the copied image is lower than the density of the original in the low-density area, and increases sharply from low to medium density, exceeding the density of the original. The characteristic is that after reaching almost the maximum density, the density reaches the maximum density.

【0005】これは、低濃度領域では、潜像電位が浅
く、現像バイアスの直流成分との間で小さい現像電界し
かかからないので、現像装置の現像剤担持体上に鏡映力
で保持されたトナーが、像担持体上の潜像部になかなか
転移せず、潜像部へのトナーの付着量が少なくなり、そ
の結果、複写画像の低濃度領域の濃度が原稿画像の濃度
を下回る。これが、低濃度から中濃度に移行する領域に
至ると、潜像電位が深くなり、比較的大きな現像電界が
かかるようになるので、現像剤担持体上のトナーの転移
性が急に高まって、像担持体上の潜像に転移しやすくな
り、潜像部へのトナーの付着量が急激に増加する。さら
に原稿画像の濃度が増すと、複写画像の中高濃度領域の
濃度が原稿画像の濃度を上回る。
This is because the latent image potential is shallow in the low-density region, and only a small developing electric field is applied between the latent image potential and the DC component of the developing bias. However, the toner does not easily transfer to the latent image portion on the image carrier, and the amount of toner adhered to the latent image portion is reduced. As a result, the density of the low-density area of the copied image is lower than the density of the original image. When this reaches the region where the density shifts from low density to medium density, the latent image potential becomes deep and a relatively large developing electric field is applied, so that the transferability of the toner on the developer carrier rapidly increases, The toner easily transfers to the latent image on the image carrier, and the amount of toner attached to the latent image portion increases rapidly. When the density of the document image further increases, the density of the middle and high density areas of the copy image exceeds the density of the document image.

【0006】上記の低濃度から中濃度に至る近辺以下の
領域、つまりハーフトーン部でガサツキが生じる。この
ガサツキの理由を探ってみると、トナー粒子1つ1つの
濃さが大きいことが主たる原因であることが分かってき
た。つまり、低濃度から中濃度に至る近辺は、上記のよ
うに、トナーの付着量が急激に増す現像性が不安定な領
域であり、潜像部にトナーが均一に付着しないので、ト
ナー粒子個々が濃いと、トナーの不均一な付着が目立っ
てガサツキになると思われる。
[0006] Roughness occurs in the above-mentioned area from low density to medium density or lower, that is, in a halftone portion. Investigation into the cause of the roughness revealed that the main cause was that the density of each toner particle was large. In other words, as described above, the vicinity where the toner density is low to medium is an area where the amount of toner attached sharply increases and the developability is unstable, and the toner is not uniformly attached to the latent image portion. When the toner is dark, uneven adhesion of the toner is conspicuous and it seems that the toner is rough.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記の低濃度から中濃
度に至る近辺以下の領域については、今日でも微調整の
技術が難しい。
The fine adjustment technique is still difficult today in the region below the range from low to medium density.

【0008】もし、トナー粒子1個1個の濃さが薄かっ
たら、前述のように急激にトナーの付着量が増しても、
ハーフトーンのガサツキは生じにくいはずである。しか
し、その場合には、複写画像の最大濃度も低下してしま
う。
If the density of each toner particle is low, even if the amount of toner attached suddenly increases as described above,
Halftone roughness should be less likely to occur. However, in that case, the maximum density of the copied image also decreases.

【0009】従って、本発明の目的は、静電潜像のハー
フトーン部をガサツキや濃度変動を生じることなく良好
に現像して、ベタ黒部のみならずハーフトーン部の画質
にも優れた高品質な画像を得ることを可能とした画像形
成装置を提供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to develop a halftone portion of an electrostatic latent image well without causing roughness or density fluctuation, and to provide a high quality image which is excellent not only in a solid black portion but also in a halftone portion. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining a proper image.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、像担持体と、前記像担持体上に形成されたドット分
布静電潜像を、現像剤としてトナーからなる1成分現像
剤またはトナーおよび磁性キャリアからなる2成分現像
剤を用いて、現像バイアスを印加した下で現像して、画
像を形成する現像手段とを具備した画像形成装置におい
て、前記現像手段は、第1のトナーTaと第2のトナー
Tbの2種のトナーを使用し、トナーTaは、ベタ画像
を現像したときの最大反射濃度がトナーTbの50%以
下であるベタ画像を与えることを特徴とする画像形成装
置である。
The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides an image carrier and a dot distribution electrostatic latent image formed on the image carrier by a one-component developer comprising a toner as a developer or a two-component developer comprising a toner and a magnetic carrier. And an image forming apparatus for developing an image by using a developing agent under a developing bias to form an image. The image forming apparatus includes two types of toner, a first toner Ta and a second toner Tb. The toner Ta is an image forming apparatus which gives a solid image having a maximum reflection density of 50% or less of the toner Tb when the solid image is developed.

【0011】本発明によれば、前記現像手段として、前
記トナーTaを収容した第1現像手段と、前記トナーT
bを収容した第2現像手段とを有し、前記現像バイアス
の直流成分と前記静電潜像のベタ部電位との電位差を、
前記第1現像手段による現像時に、前記第2現像手段に
よる現像時よりも大きくすることができる。
According to the present invention, as the developing means, the first developing means containing the toner Ta and the toner T
b, and a potential difference between a DC component of the developing bias and a solid portion potential of the electrostatic latent image,
At the time of development by the first developing means, it can be larger than at the time of development by the second developing means.

【0012】また、本発明は、像担持体と、前記像担持
体上に形成されたドット分布静電潜像を、現像剤として
トナーからなる1成分現像剤またはトナーおよび磁性キ
ャリアからなる2成分現像剤を用いて、現像バイアスを
印加した下で現像して、画像を形成する現像手段とを具
備した画像形成装置において、前記現像手段は、トナー
として、静電潜像のベタ画像を現像したときに最大反射
濃度が小さいベタ画像を与える濃さが薄いトナーTa
と、最大反射濃度が大きいベタ画像を与える濃さが濃い
トナーTbとを混合して使用し、前記トナーTaの平均
粒径がトナーTbの平均粒径よりも2μm以上小さいこ
とを特徴とする画像形成装置である。
The present invention also provides an image carrier and a dot distribution electrostatic latent image formed on the image carrier by using a one-component developer comprising toner as a developer or a two-component developer comprising toner and a magnetic carrier. Developing means for developing an image by using a developer and applying a developing bias to form an image, wherein the developing means develops a solid image of the electrostatic latent image as a toner. Sometimes, a toner Ta having a low density that gives a solid image with a small maximum reflection density
And a toner Tb having a high density which gives a solid image having a large maximum reflection density, and wherein the average particle diameter of the toner Ta is smaller than the average particle diameter of the toner Tb by 2 μm or more. It is a forming device.

【0013】本発明によれば、前記現像手段に前記トナ
ーTaとTbを格別に収納した補給容器を備え、前記像
担持体上に形成した画像の反射濃度を測定する手段を備
え、画像形成時、前記像担持体上にハーフトーン部を含
む小面積画像を形成し、そのハーフトーン部の反射濃度
を前記測定手段により測定して、ハーフトーン部の反射
濃度の増加を検出したら、前記補給用器からトナーTa
を現像手段に補給し、あるいはトナーTbを現像手段に補
給するようにすることができる。
According to the present invention, the developing means is provided with a supply container containing the toners Ta and Tb specially, and is provided with a means for measuring the reflection density of the image formed on the image bearing member. Forming a small-area image including a halftone portion on the image carrier, measuring the reflection density of the halftone portion by the measuring means, and detecting an increase in the reflection density of the halftone portion; Ta from container
Can be supplied to the developing means, or the toner Tb can be supplied to the developing means.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】実施例1 図1は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す断面図
である。本実施例の画像形成装置は、デジタル写真方式
のプリンタを示す。
Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus of this embodiment is a digital photographic printer.

【0016】図1に示すように、本実施例の画像形成装
置は、装置本体の略中央に、像担持体として矢印方向に
回転する感光ドラム1を有し、その周囲に、一次帯電器
2、第1現像器3、第2現像器4、転写帯電器5、分離
帯電器6、クリーナ7および露光ランプ8が設置されて
いる。また、感光ドラム1の上方にはレーザー光学系L
Sが、感光ドラム1の斜め下右側には搬送ベルト12が
それぞれ設置され、搬送ベルト12の延長上には定着器
13が設置されている。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus of the present embodiment has a photosensitive drum 1 rotating in the direction of an arrow as an image carrier substantially in the center of the apparatus main body, and a primary charger 2 around the photosensitive drum 1. , A first developing device 3, a second developing device 4, a transfer charger 5, a separation charger 6, a cleaner 7, and an exposure lamp 8. A laser optical system L is provided above the photosensitive drum 1.
In S, a conveyor belt 12 is installed on the lower right side of the photosensitive drum 1, and a fixing device 13 is installed on an extension of the conveyor belt 12.

【0017】画像形成するには、感光ドラム1の表面を
帯電器2で所定の電位に一様帯電し、レーザー光学系L
SによりレーザービームLを照射して、感光ドラム1の
表面に原稿の画像情報に応じたドット分布静電潜像を形
成する。
In order to form an image, the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined potential by the charger 2, and the laser optical system L
By irradiating the laser beam L with S, a dot distribution electrostatic latent image corresponding to the image information of the document is formed on the surface of the photosensitive drum 1.

【0018】レーザ光学系LSは、図2に示すように、
レーザードライブ回路(発光信号発生器)15等を備
え、プリンタのリーダー部で読み取った原稿画像の画像
信号によりレーザードライブ回路15が発光信号を発生
し、その発光信号により半導体レーザー16を駆動し
て、原稿画像に応じたレーザービームLを発生させる。
発生したレーザービームLは、コリメーター17を経て
高速回転するポリゴンミラー18に入射され、ポリゴン
ミラー17で感光ドラム1方向へ偏向される。偏向され
たレーザービームLは、fθレンズ19を経て感光ドラ
ム1の表面にスポット結像して走査露光することによ
り、感光ドラム1の表面に原稿の画像情報に応じたドッ
ト静電潜像が形成される。
The laser optical system LS has, as shown in FIG.
A laser drive circuit (light emission signal generator) 15 and the like are provided. The laser drive circuit 15 generates a light emission signal based on the image signal of the original image read by the reader unit of the printer, and drives the semiconductor laser 16 based on the light emission signal. A laser beam L corresponding to a document image is generated.
The generated laser beam L is incident on a polygon mirror 18 rotating at a high speed via a collimator 17, and is deflected by the polygon mirror 17 toward the photosensitive drum 1. The deflected laser beam L passes through the fθ lens 19 to form a spot image on the surface of the photosensitive drum 1 to perform scanning exposure, thereby forming a dot electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 in accordance with image information of the document. Is done.

【0019】本実施例によれば、上記したように、第
1、第2の2つの現像器3、4を備えている。感光ドラ
ム1上に形成されれたドット潜像は、まず、第1現像器
3で現像され、ついで、さらに第2現像器4で現像され
て、トナー像として可視化される。現像器3、4につい
ては後述する。
According to the present embodiment, as described above, the first and second developing units 3 and 4 are provided. The dot latent image formed on the photosensitive drum 1 is first developed by the first developing device 3 and then further developed by the second developing device 4 to be visualized as a toner image. The developing devices 3 and 4 will be described later.

【0020】このようにして形成されたトナー像は、感
光ドラム1に供給された転写材、つまり転写用の用紙
に、転写帯電器5の作用により転写される。用紙は給紙
カセット9から取り出して、ガイド10を経てレジスト
ローラ11のところまで運んで、そこで一旦停止した
後、感光ドラム1の画像形成に合わせて感光ドラム1に
供給される。トナー像が転写された用紙は、分離帯電器
6により感光ドラム1から分離して、搬送ベルト12を
経て定着器13へ送られ、そこでトナー像の定着を行っ
て永久画像とした後、排紙トレイ14に排出される。
The toner image formed in this manner is transferred to a transfer material supplied to the photosensitive drum 1, that is, a transfer sheet by the action of the transfer charger 5. The sheet is taken out of the sheet cassette 9, transported to the registration roller 11 via the guide 10, temporarily stopped there, and then supplied to the photosensitive drum 1 in accordance with the image formation on the photosensitive drum 1. The sheet on which the toner image has been transferred is separated from the photosensitive drum 1 by the separation charger 6 and sent to the fixing unit 13 via the conveyor belt 12, where the toner image is fixed to form a permanent image, and then discharged. It is discharged to the tray 14.

【0021】トナー像の転写後の感光ドラム1は、クリ
ーナ7により表面に残留した転写残りのトナーを除去
し、前露光ランプ8により表面の残留電荷を除去して、
つぎの画像形成に備えられる。
The photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image removes the transfer residual toner remaining on the surface by the cleaner 7 and removes the residual charge on the surface by the pre-exposure lamp 8.
It is prepared for the next image formation.

【0022】現像器3、4について説明する。本実施例
によれば、現像器3、4は2成分現像器とされ、現像剤
に使用する非磁性トナーの種類が異なる点を除けば、そ
の他は実質的に同一に構成されている。従って、以下、
現像器3について説明する。
The developing units 3 and 4 will be described. According to the present embodiment, the developing units 3 and 4 are two-component developing units, and have substantially the same configuration except that the type of non-magnetic toner used for the developer is different. Therefore,
The developing device 3 will be described.

【0023】現像器3は、図3に示すように、2成分現
像剤25を収容した現像容器20を備え、現像容器20
内の略下半部は、手前側と奥側の両端部に図示しない開
口部を有する隔壁26により現像室R1と撹拌室R2と
に区画されている。現像容器20の現像室R1側の開口
部には、現像剤担持体として現像スリーブ21が回転自
在に設置され、その現像スリーブ21の上方には規制ブ
レード23が設置されている。現像スリーブ21内に
は、複数の磁極S1、N1、S2、N2、N3を有する
ローラ状のマグネット22が非回転に配置されている。
As shown in FIG. 3, the developing device 3 includes a developing container 20 containing a two-component developer 25.
A substantially lower half of the inside is divided into a developing chamber R1 and a stirring chamber R2 by a partition wall 26 having openings (not shown) at both ends on the near side and the far side. A developing sleeve 21 as a developer carrying member is rotatably provided at an opening of the developing container 20 on the side of the developing chamber R1, and a regulating blade 23 is provided above the developing sleeve 21. In the developing sleeve 21, a roller-shaped magnet 22 having a plurality of magnetic poles S1, N1, S2, N2, and N3 is non-rotatably arranged.

【0024】また、撹拌室R1、現像室R2内には、現
像剤搬送スクリュー27、28が設置され、撹拌室R2
の上方には、補給用のトナー30を収容したトナーホッ
パー29(図1では省略してある)が、現像容器20か
ら突出して設けられている。ホッパー29は下に向けて
尻すぼみの形状になっており、その下端の開口部には、
補給用ローラ31が設置されている。ホッパー29内の
トナー30は、現像により現像剤25のトナーが消費さ
れるのにともない、適時、補給用ローラ31により撹拌
室R2に落下され、補給される。
In the stirring chamber R1 and the developing chamber R2, developer conveying screws 27 and 28 are provided.
A toner hopper 29 (not shown in FIG. 1) containing replenishment toner 30 is provided above and protruding from the developing container 20. The hopper 29 is in the shape of a bulge toward the bottom, and has an opening at the lower end thereof.
A replenishing roller 31 is provided. The toner 30 in the hopper 29 is dropped into the stirring chamber R2 by the replenishing roller 31 and is replenished as necessary as the toner of the developer 25 is consumed by the development.

【0025】現像室R1、撹拌室R2の搬送スクリュー
27、28は、共に外径32mmに形成されており、現
像室R1内の搬送スクリュー27は回転することによっ
て、現像室R1内の現像剤25を撹拌しながら現像スリ
ーブ21の長手方向の一方向に沿って搬送し、隔壁26
の一端の開口部を通って現像剤を撹拌室R2内に送り込
む。この過程で、現像剤25の一部が現像スリーブ21
上に吸い上げられる。撹拌室R2内の搬送スクリュー2
8は、搬送スクリュー27と同方向に回転することによ
って、撹拌室R2内の現像剤25およびホッパー29か
ら補給されたトナーを撹拌しながら上記と逆方向に一方
向に搬送して、隔壁26の他端の開口部を通って現像室
R1内に戻す。
The conveying screws 27 and 28 of the developing chamber R1 and the stirring chamber R2 are both formed to have an outer diameter of 32 mm, and the conveying screw 27 in the developing chamber R1 is rotated to rotate the developer 25 in the developing chamber R1. Is transported along one longitudinal direction of the developing sleeve 21 while stirring.
The developer is fed into the stirring chamber R2 through the opening at one end. In this process, a part of the developer 25 is
It is sucked up. Conveying screw 2 in stirring chamber R2
8 rotates in the same direction as the conveying screw 27, and conveys the developer 25 and the toner supplied from the hopper 29 in the stirring chamber R <b> 2 in one direction in the opposite direction to the above while stirring. It is returned into the developing chamber R1 through the opening at the other end.

【0026】このようにして現像剤25は、現像室R1
と撹拌室R2との間を循環され、その過程で現像剤中の
トナーが磁性キャリアとの摩擦で、現像をなすのに適し
た極性に摩擦帯電される。
As described above, the developer 25 is supplied to the developing chamber R1.
And the stirring chamber R2, the toner in the developer is friction-charged to a polarity suitable for development by friction with the magnetic carrier in the process.

【0027】現像スリーブ21は、アルミニウムや非磁
性ステンレス等の非磁性部材からなっており、感光ドラ
ム1と0.2〜1mm程度の所定の間隙を開けて配置さ
れている。現像スリーブ21は、感光ドラム1との対向
部が同方向に移動する向きの矢印b方向に回転し、その
過程でマグネット22の汲み上げ極N2の磁力により、
現像室R1内の現像剤25を現像スリーブ21の表面に
吸い上げ、担持する。現像スリーブ21上に担持された
現像剤は、現像スリーブ21の回転にともない、感光ド
ラム1と対向した現像部Aに向けて搬送され、その搬送
途上、規制ブレード23を配置した規制部で層厚の規制
を受ける。
The developing sleeve 21 is made of a non-magnetic member such as aluminum or non-magnetic stainless steel, and is arranged with a predetermined gap of about 0.2 to 1 mm from the photosensitive drum 1. The developing sleeve 21 rotates in the direction of the arrow b in which the portion facing the photosensitive drum 1 moves in the same direction, and in the process, the magnetic force of the pumping pole N2 of the magnet 22 causes
The developer 25 in the developing chamber R1 is sucked up and carried on the surface of the developing sleeve 21. The developer carried on the developing sleeve 21 is conveyed toward the developing section A facing the photosensitive drum 1 with the rotation of the developing sleeve 21, and in the course of the conveyance, the layer thickness is controlled by the regulating section where the regulating blade 23 is arranged. Subject to regulations.

【0028】規制ブレード23は磁性部材からなってお
り、マグネット22の略頂部に位置した規制極S2にほ
ぼ対向するようにして、現像スリーブ21の上方に所定
間隙を開けて配置されている。現像スリーブ21上に担
持された現像剤は、規制ブレード23と規制極S2とに
より磁気的に層厚が規制される。この規制後の現像剤の
層厚は、現像部Aで現像剤が磁気ブラシに形成されたと
きに、その磁気ブラシの高さが感光ドラム1と現像スリ
ーブ21との最小間隙の1.2〜3倍程度となるような
量であることが好ましい。
The regulating blade 23 is made of a magnetic member, and is disposed above the developing sleeve 21 with a predetermined gap therebetween so as to substantially oppose the regulating pole S2 located substantially at the top of the magnet 22. The layer thickness of the developer carried on the developing sleeve 21 is magnetically regulated by the regulating blade 23 and the regulating pole S2. The layer thickness of the developer after the regulation is such that when the developer is formed on the magnetic brush in the developing section A, the height of the magnetic brush is 1.2 to less than the minimum gap between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 21. The amount is preferably about three times.

【0029】規制部で層厚を規制された現像剤は、現像
スリーブ21の回転につれて、マグネット22の搬送極
N1を経て現像部Aに至る。現像部Aにはマグネット2
2の現像極S1が位置しており、現像部Aに現像磁界を
形成する。この現像極S1の磁力は、現像スリーブ21
の表面での垂直方向の磁束密度のピーク値が約500〜
2000ガウスになる程度が好適である。
The developer whose layer thickness is regulated by the regulating portion reaches the developing portion A via the transport pole N1 of the magnet 22 as the developing sleeve 21 rotates. Magnet 2 in developing section A
The second developing pole S1 is located, and a developing magnetic field is formed in the developing section A. The magnetic force of the developing pole S1 is
The peak value of the magnetic flux density in the vertical direction on the surface of
An extent of 2000 Gauss is preferred.

【0030】現像部Aに搬送された現像剤は、現像極S
1による現像磁界により磁性キャリアが穂立ちして、現
像剤の磁気ブラシに形成される。この現像剤の磁気ブラ
シが感光ドラム1の表面に接触して、キャリアに付着し
ているトナーが感光ドラム1の表面に形成されているド
ット潜像に転移し、潜像の露光部に付着して現像する。
潜像には、磁気ブラシのキャリアに付着しているトナー
だけでなく、現像スリーブ21の表面に付着しているト
ナーも転移し、現像に寄与する。
The developer conveyed to the developing section A is a developing pole S
The magnetic carrier is raised by the developing magnetic field of 1 and is formed on the magnetic brush of the developer. The magnetic brush of the developer comes into contact with the surface of the photosensitive drum 1, and the toner attached to the carrier is transferred to a dot latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1, and adheres to the exposed portion of the latent image. And develop.
Not only the toner adhering to the carrier of the magnetic brush but also the toner adhering to the surface of the developing sleeve 21 are transferred to the latent image and contribute to development.

【0031】現像時、現像スリーブ21には感光ドラム
1との間で、図示しない現像電源により交流電圧に直流
電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加される。潜像の
暗部電位(非露光部電位)と明部電位(露光部電位)
は、振動バイアス電位の最大値と最小値の間に位置して
いる。これによって、現像部Aに向きが交互に変化する
交番電界が形成され、交番電界中で現像剤のトナーとキ
ャリアが激しく振動して、トナーがキャリアおよび現像
スリーブ21への静電気的拘束力を振り切って、潜像に
転移する。
During development, an oscillating bias voltage in which a DC voltage is superimposed on an AC voltage is applied to the developing sleeve 21 between the photosensitive drum 1 and a developing power source (not shown). The latent image potential (non-exposed area potential) and light area potential (exposed area potential) of the latent image
Is located between the maximum value and the minimum value of the oscillation bias potential. As a result, an alternating electric field in which the direction alternates is formed in the developing section A, and the toner and the carrier of the developer violently vibrate in the alternating electric field, and the toner shakes off the electrostatic restraining force on the carrier and the developing sleeve 21. Transfer to the latent image.

【0032】振動バイアス電圧の交流電圧成分の最大値
と最小値の差(ピーク間電圧)は1〜5kV程度が好ま
しく、また周波数は1〜10kHz が好ましい。振動バ
イアス電圧の波形は矩形波、サイン波、三角波等が使用
できる。また、直流電圧成分は潜像の暗部電位と明部電
位の間の値をとるが、絶対値で最小の明部電位よりも暗
部電位の方により近い値であることが、暗部電位部への
カブリトナーの付着を防止する上で好ましい。
The difference (peak-to-peak voltage) between the maximum value and the minimum value of the AC voltage component of the vibration bias voltage is preferably about 1 to 5 kV, and the frequency is preferably 1 to 10 kHz. As the waveform of the oscillation bias voltage, a rectangular wave, a sine wave, a triangular wave, or the like can be used. Further, the DC voltage component takes a value between the dark portion potential and the bright portion potential of the latent image, and it is determined that the absolute value of the DC voltage component is closer to the dark portion potential than to the minimum bright portion potential. It is preferable for preventing fog toner from adhering.

【0033】現像部Aで現像に使用された現像剤は、現
像スリーブ21の回転に従って現像容器20内に戻さ
れ、マグネット22の磁極N3、N2間の反撥磁界によ
り現像スリーブ21の表面から剥離して、現像室R1内
に落下する。現像室R1内に落下した現像剤は、上述し
たように、現像室R1から撹拌室R2に送り込まれ、ト
ナーの補給を受ける。
The developer used for the development in the developing section A is returned into the developing container 20 according to the rotation of the developing sleeve 21, and is separated from the surface of the developing sleeve 21 by the repulsive magnetic field between the magnetic poles N3 and N2 of the magnet 22. Then, it falls into the developing chamber R1. As described above, the developer that has fallen into the developing chamber R1 is sent from the developing chamber R1 to the stirring chamber R2, and is supplied with toner.

【0034】本発明において、2成分現像剤25に用い
る非磁性トナーとしては、バインダー樹脂に着色剤や帯
電制御剤等を添加した公知のものを使用することができ
る。トナーの体積平均粒径は6μm程度が好ましい。ト
ナーの体積平均粒径は、たとえば下記の方法で測定した
ものを使用する。
In the present invention, as the non-magnetic toner used for the two-component developer 25, a known non-magnetic toner obtained by adding a colorant, a charge control agent and the like to a binder resin can be used. The volume average particle diameter of the toner is preferably about 6 μm. The volume average particle diameter of the toner is measured, for example, by the following method.

【0035】測定装置としてコールカウンターTA−II
(コールター社製)を用い、個数平均分布および体積平
均分布を出力するインターフェイス(日科機製)、およ
びパーソナルコンピュータCX−i(キヤノン製)を接
続した。電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて、約1
%のNacl水溶液を調製した。
Call counter TA-II as measuring device
An interface (manufactured by Nikkaki) for outputting a number average distribution and a volume average distribution, and a personal computer CX-i (manufactured by Canon) were connected using (Coulter). The electrolyte is about 1% using primary grade sodium chloride.
% NaCl aqueous solution was prepared.

【0036】上記の電解液100〜150ml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0.1〜5ml加え、さらに測定試料のトナ
ーを0.5〜50mg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、上記
のコールターカウンターTA-II 型により、100μm
のアパチャーを用いて、2〜40μmのトナー粒子の粒
度分布を測定し、体積分布を求める。この体積分布から
トナーの体積平均粒径が求められる。
To 100 to 150 ml of the above electrolyte solution, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant, and 0.5 to 50 mg of a toner as a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample was suspended was subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and was subjected to 100 μm
Is used to measure the particle size distribution of the toner particles of 2 to 40 μm to determine the volume distribution. From this volume distribution, the volume average particle size of the toner is determined.

【0037】本発明で、2成分現像剤25に用いる磁性
キャリアとしては、磁性体粒子の表面に極めて薄く樹脂
をコーティングしたキャリア等が好適に使用される。キ
ャリアの平均粒径は5〜70μm程度が好ましい。キャ
リアの平均粒径は水平方向最大弦長で示し、測定法は顕
微鏡法により、キャリア300個以上をランダムに選
び、その径を実測して算術平均することにより求めた。
In the present invention, as the magnetic carrier used for the two-component developer 25, a carrier in which the surface of magnetic particles is coated with a resin very thinly is preferably used. The average particle size of the carrier is preferably about 5 to 70 μm. The average particle size of the carrier is indicated by the maximum chord length in the horizontal direction, and the measurement was performed by microscopically selecting 300 or more carriers at random, measuring the diameter and arithmetically averaging the diameters.

【0038】さて、本実施例によれば、上述したよう
に、第1現像器3と第2現像器4とで、2成分現像剤2
5に用いる非磁性トナーの種類を異ならせている。具体
的にはトナー粒子の濃さが異なっており、第1現像器3
の現像剤で用いるトナーTaを粒子の濃さが薄いトナー
とし、第2現像器4の現像剤で用いるトナーTbを粒子
の濃さがトナーTaよりも濃いトナーとした。従って、
本実施例では、感光ドラム1上に形成したドット潜像
を、初め第1現像器3により薄いトナーTaを使用した
現像剤で現像し、ついで第2現像器4により濃いトナー
Tbを使用した現像剤で現像する。
According to this embodiment, as described above, the two-component developer 2 is used in the first developing device 3 and the second developing device 4.
5, the type of non-magnetic toner used is different. Specifically, the first developing device 3
The toner Ta used as the developer is a toner whose particle density is low, and the toner Tb used as the developer of the second developing device 4 is a toner whose particle density is higher than the toner Ta. Therefore,
In the present embodiment, the dot latent image formed on the photosensitive drum 1 is first developed by the first developing device 3 with the developer using the thin toner Ta, and then developed by the second developing device 4 using the dark toner Tb. Develop with agent.

【0039】ここで、トナーの濃さが濃いとか薄いとか
は、数値的には、そのトナーを用いた2成分現像剤でベ
タ画像を同一トナーの付着量で現像したときに、得られ
たベタ画像の最大反射濃度で示される。
Here, whether the density of the toner is high or low is numerically determined by a solid image obtained when a solid image is developed with the same toner adhesion amount using a two-component developer using the toner. It is indicated by the maximum reflection density of the image.

【0040】本実施例において、第1現像器3の薄いト
ナーTaとして、図4に示すように、ベタ黒画像の最大
反射濃度が約0.6となるトナーを用い、第2現像器4
の濃いトナーTbとして同じく最大反射濃度が約1.6
となるトナーを用いて、第1、第2現像器3、4を現像
に供し、図1の画像形成装置によりハーフトーン部を含
む画像の画像形成を行って、得られた画像の画質を調査
した。
In this embodiment, as the thin toner Ta of the first developing device 3, as shown in FIG. 4, a toner having a maximum reflection density of a solid black image of about 0.6 is used.
The maximum reflection density is also about 1.6 as a dark toner Tb.
The first and second developing devices 3 and 4 are subjected to development using the toner to be used, and an image including a halftone portion is formed by the image forming apparatus of FIG. 1 to investigate the image quality of the obtained image. did.

【0041】比較のために、図5に示すように、第1現
像器3、第2現像器4の順序を入れ換えて現像に供し、
感光ドラム1上の潜像を、初め第2現像器4により濃い
トナーTbを使用した現像剤で現像し、ついで第1現像
器3により薄いトナーTaを使用した現像剤で現像する
以外は、同様にして画像形成を行い、画像の画質を調査
した。
For comparison, as shown in FIG. 5, the order of the first developing unit 3 and the second developing unit 4 is changed and the developing unit 3 is subjected to development.
The same applies except that the latent image on the photosensitive drum 1 is first developed by the second developing device 4 with the developer using the dark toner Tb, and then developed by the first developing device 3 with the developer using the thin toner Ta. An image was formed and the image quality of the image was investigated.

【0042】その結果、本実施例では、ハーフトーン部
にガサツキがなく、ベタ黒部の濃度も十分な高品質な画
像が得られたのに対し、比較例では、画像のベタ黒部の
濃度は十分であったが、ハーフトーン部にガサツキが生
じた。この結果を本発明者が考察したところによれば、
つぎのことが分かった。
As a result, in this embodiment, a high-quality image was obtained in which there was no roughness in the halftone portion and the density of the solid black portion was sufficient, whereas in the comparative example, the density of the solid black portion of the image was sufficient. However, roughening occurred in the halftone portion. According to the present inventors' consideration of this result,
The following was found.

【0043】すなわち、ハーフトーン部の潜像電位と現
像バイアスの直流成分との電位差が少ないために、比較
例のように、濃いトナーTbを用いた第2現像器4で1
回目の現像を行うと、その潜像部がトナーTbにより埋
まってしまい、潜像部へのトナーTbの不均一な付着が
あると、トナーTbの濃さが濃いので目立ち、ハーフト
ーン部のガサツキとして現れる。その後、薄いトナーT
aを用いた第1現像器3で2回目の現像を行っても、1
回目のトナーTbの電荷量の蓄積でハーフトーン部電位
が埋まるため、ハーフトーン部へのトナーTaの付着が
ほとんど起こらず、ハーフトーン部のガサツキは解消さ
れない。
That is, since the potential difference between the latent image potential in the halftone portion and the DC component of the developing bias is small, the second developing device 4 using the dark toner
When the second development is performed, the latent image portion is buried with the toner Tb, and if the toner Tb is unevenly attached to the latent image portion, the toner Tb has a high density and is conspicuous. Appear as. Then, the thin toner T
a in the first developing device 3 using a
Since the halftone portion potential is filled by the second accumulation of the charge amount of the toner Tb, the toner Ta hardly adheres to the halftone portion, and the roughness of the halftone portion is not eliminated.

【0044】これに対し、本実施例では、濃度の薄いト
ナーTaを用いた第1現像器3での1回目の現像によ
り、その潜像部がトナーTaにより埋まり、潜像部への
トナーTaの不均一な付着があっても、トナーTaの濃
さが薄いので目立たず、ハーフトーン部のガサツキとし
て現れない。またベタ黒部は、第1現像器3での1回目
の現像で、その潜像部がトナーTaにより埋まらない
が、潜像電位と現像バイアスの直流成分との電位差が大
きいので、第2現像器4での2回目の現像で、濃いトナ
ーTbがベタ黒部に十分量付着し、ベタ黒部の濃度も十
分となる。
On the other hand, in the present embodiment, the latent image portion is filled with the toner Ta by the first development in the first developing device 3 using the toner Ta having a low density, and the toner Ta is applied to the latent image portion. Is not noticeable because of the low density of the toner Ta, and does not appear as roughness in the halftone portion. In the solid black portion, the latent image portion is not filled with the toner Ta in the first development in the first developing device 3, but the potential difference between the latent image potential and the DC component of the developing bias is large. In the second development at No. 4, a sufficient amount of the dark toner Tb adheres to the solid black portion, and the density of the solid black portion becomes sufficient.

【0045】本実施例において、第1現像器3で用いる
薄いトナーTaの濃さの範囲を調べるために、トナーT
aとして、ベタ黒画像の最大反射濃度が約0.4、0.
6、0.8、1.0、1.2、1.4となるトナーをそ
れぞれ切り替えて使用し、第2現像器4の濃いトナーT
bは最大反射濃度が約1.6のトナーを用い、第1現像
器3、第2現像器4を現像に使用し、ハーフトーン部を
有する画像の画像形成を行った。
In this embodiment, in order to check the range of the density of the thin toner Ta used in the first developing device 3, the toner T
a, the maximum reflection density of the solid black image is about 0.4, 0.
6, 0.8, 1.0, 1.2, and 1.4, respectively.
For b, a toner having a maximum reflection density of about 1.6 was used, and the first developing device 3 and the second developing device 4 were used for development, and an image having a halftone portion was formed.

【0046】帯電器2による感光ドラム1の帯電電位
(暗部電位)Vdは650V、ハーフトーン部電位は3
50V、ベタ黒部電位は650Vで、現像バイアスの直
流成分は500Vとした。
The charging potential (dark portion potential) Vd of the photosensitive drum 1 by the charger 2 is 650 V, and the halftone portion potential is 3
50 V, the solid black portion potential was 650 V, and the DC component of the developing bias was 500 V.

【0047】得られた画像のハーフトーンのガサツキの
解消程度について調べた。結果を表1に示す。
The degree of elimination of halftone roughness in the obtained image was examined. Table 1 shows the results.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】表1に示されるように、第1現像器3に使
用するトナーTaは、最大反射濃度が第2現像器4のト
ナーTbの最大反射濃度1.6の半分の0.8以下で、
ハーフトーンのガサツキを解消する効果が現れており、
トナーTaの最大反射濃度0.6でガサツキが最も解消
された。
As shown in Table 1, the maximum reflection density of the toner Ta used in the first developing unit 3 is 0.8 or less, which is half of the maximum reflection density 1.6 of the toner Tb of the second developing unit 4. ,
The effect of eliminating half-tone roughness has appeared,
The roughness was most eliminated at the maximum reflection density of the toner Ta of 0.6.

【0050】実施例2 実施例1で述べたように、潜像の第1回目の現像を、2
成分現像剤のトナーに薄いトナーTaを用いた第1現像
器3で行うと、ハーフトーンの潜像部を薄いトナーTa
が埋めるので、トナーTaの不均一な付着があってもそ
れが目立たず、ガサツキのないハーフトーン部が得られ
る。
Example 2 As described in Example 1, the first development of the latent image
When the development is performed in the first developing device 3 using the thin toner Ta as the toner of the component developer, the halftone latent image portion is changed to the thin toner Ta.
Is embedded, even if there is uneven adhesion of the toner Ta, it is inconspicuous, and a halftone portion without roughness is obtained.

【0051】そこで、薄いトナーTaを用いた第1現像
器3による現像時、ハーフトーン部の潜像電位と現像バ
イアスの直流成分との電位差をより大きくして、ハーフ
トーンの潜像部への薄いトナーTaの付着を助長してや
れば、ハーフトーン部のガサツキを解消する効果はより
大きくなると考えられる。
Therefore, at the time of development by the first developing device 3 using the thin toner Ta, the potential difference between the latent image potential of the halftone portion and the DC component of the developing bias is increased, so that the halftone latent image portion is developed. If the adhesion of the thin toner Ta is promoted, it is considered that the effect of eliminating the roughness in the halftone portion becomes larger.

【0052】本実施例において、薄いトナーTaを用い
た第1現像器3による現像時の現像バイアスの直流成分
の範囲を調べるために、その直流成分を200、30
0、400、500、600、650Vに変え、一方、
濃いトナーTbを用いた第2現像器4による現像時の現
像バイアスの直流成分は500Vに固定して、第1現像
器3、第2現像器4を現像に使用し、ハーフトーン部を
有する画像の画像形成を行った。
In this embodiment, in order to examine the range of the DC component of the developing bias at the time of development by the first developing device 3 using the thin toner Ta, the DC component is set to 200, 30.
0, 400, 500, 600, 650V, while
The DC component of the developing bias at the time of development by the second developing device 4 using the dark toner Tb is fixed to 500 V, the first developing device 3 and the second developing device 4 are used for development, and an image having a halftone portion is used. Was formed.

【0053】感光ドラム1の帯電電位(暗部電位)Vd
は650V、ハーフトーン部電位は350V、ベタ黒部
電位は650Vで、第2現像器4による現像時の現像バ
イアスの直流成分は500Vとした。得られた画像のハ
ーフトーンのガサツキの解消程度について調べた結果を
表2に示す。
The charged potential (dark portion potential) Vd of the photosensitive drum 1
Is 650 V, the halftone portion potential is 350 V, the solid black portion potential is 650 V, and the DC component of the developing bias at the time of development by the second developing device 4 is 500 V. Table 2 shows the results of examining the degree of elimination of halftone roughness in the obtained image.

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】表2に示されるように、薄いトナーTaを
用いた第1現像器3による現像時、現像バイアスの直流
成分を大きくして、ハーフトーン部の潜像電位との電位
差を大きくしていくと、トナーTaのハーフトーン部へ
の付着量が増すので、ハーフトーン部のガサツキを解消
する効果は大きくなり、直流成分が600V以上でガサ
ツキはなくなった。
As shown in Table 2, at the time of development by the first developing device 3 using the thin toner Ta, the DC component of the developing bias was increased to increase the potential difference from the latent image potential of the halftone portion. As the amount increases, the amount of toner Ta adhering to the halftone portion increases, so that the effect of eliminating the roughness of the halftone portion increases, and the roughness disappears when the DC component is 600 V or more.

【0056】この場合、第1現像器3による現像時の現
像バイアスの直流成分をあまり大きくすると、ベタ黒部
も薄いトナーTaで埋まってしまい、第2現像器4によ
る2回目の現像時に濃いトナーTbのベタ黒部への付着
量が大幅に減って、ベタ黒部の濃度低下の恐れがあるの
で、その点の注意が必要である。
In this case, if the DC component of the developing bias at the time of development by the first developing device 3 is too large, the solid black portion is also filled with the thin toner Ta, and the dark toner Tb during the second development by the second developing device 4. It is necessary to pay attention to this point, since the amount of the toner adhered to the solid black part is greatly reduced, and the density of the solid black part may be reduced.

【0057】実施例3 図6は、本発明の画像形成装置のさらに他の実施例を示
す断面図である。
Embodiment 3 FIG. 6 is a sectional view showing still another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【0058】本実施例では、画像形成装置は1つの2成
分現像器40を備え、現像器40の2成分現像剤のトナ
ーとして、薄いトナーTaと濃いトナーTbを混合して
使用し、その薄いトナーTaの平均粒径を濃いトナーT
bよりも1〜2μm小さめにした。現像器40のホッパ
ー29には、補給用にこのトナーTaとTbの混合トナ
ーが収容されている。
In this embodiment, the image forming apparatus is provided with one two-component developing unit 40, and a mixture of a thin toner Ta and a dark toner Tb is used as a two-component developer toner of the developing unit 40. Toner T having a large average particle diameter of toner Ta
It was made smaller by 1 to 2 μm than b. The hopper 29 of the developing device 40 contains the mixed toner of the toner Ta and Tb for replenishment.

【0059】本実施例の画像形成装置のその他構成は実
施例1と同様で、図6において図1に付した符号と同一
の符号は同一の部材を示す。、本発明者が、2成分現像
剤による現像直後の感光ドラム1上の濃度0.3近辺以
下のハーフトーン領域を観察してみたところ、ハーフト
ーントナー領域部は、平均粒径が初期値のよりも1〜2
μm小さいトナーによって形成されていることが判明し
た。
The other structure of the image forming apparatus of this embodiment is the same as that of the first embodiment. In FIG. 6, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 denote the same members. When the inventor observed a halftone area having a density of around 0.3 or less on the photosensitive drum 1 immediately after development with the two-component developer, the halftone toner area had an average particle diameter of the initial value. 1-2 than
It was found that the toner was formed by toner having a size of μm smaller.

【0060】従って、薄いトナーTaを平均粒径が濃い
トナーTbよりも1〜2mm小さめなトナーに形成すれ
ば、現像器40で薄いトナーTaと濃いトナーTbとを
混合して使用しても、現像器40による1回の現像で、
ハーフトーン部に薄いトナーTaを優先的に付着し、ベ
タ部に薄いトナーTaのみならず濃いトナーTbを付着
できて、ハーフトーン部のガサツキを解消し、ベタ部の
濃度を十分に得た画像を得ることができる。
Accordingly, if the thin toner Ta is formed into a toner smaller by 1 to 2 mm than the toner Tb having a large average particle diameter, even if the thin toner Ta and the dark toner Tb are mixed and used in the developing device 40, In one development by the developing device 40,
An image in which the thin toner Ta is preferentially attached to the halftone portion and the dark toner Tb as well as the thin toner Ta can be adhered to the solid portion, thereby eliminating the roughness of the halftone portion and obtaining a sufficient density of the solid portion. Can be obtained.

【0061】本実施例において、現像器40の2成分現
像剤のトナーとして、薄いトナーTaを体積平均粒径を
4、5、6、7、8μmに変更して使用し、一方、濃い
トナーTbは体積平均粒径6μmに固定して使用して、
現像器40を現像に供し、画像形成を行った。結果を表
3に示す。
In this embodiment, as the toner of the two-component developer of the developing device 40, the thin toner Ta is used with the volume average particle diameter changed to 4, 5, 6, 7, or 8 μm, while the dark toner Tb is used. Is used by fixing to a volume average particle size of 6 μm,
The developing device 40 was subjected to development to form an image. Table 3 shows the results.

【0062】[0062]

【表3】 [Table 3]

【0063】表3に示されるように、平均粒径6μmの
濃いトナーTbに平均粒径4〜5μmの薄いトナーTa
を組み合わせることにより、トナーTa、Tbを混合し
て使用して、ハーフトーンのガサツキを解消することが
できている。
As shown in Table 3, the dark toner Tb having an average particle size of 6 μm was added to the thin toner Ta having an average particle size of 4 to 5 μm.
By combining the toners, the toners Ta and Tb can be mixed and used to eliminate the halftone roughness.

【0064】従って、本実施例によれば、単一の現像器
40による現像という簡易な構成でで、ハーフトーン部
のガサツキがなく、ベタ黒部の濃度が十分な画像を得る
ことができるという、本発明の効果を奏することができ
る。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain an image having a sufficient density of the solid black portion without roughening of the halftone portion with a simple configuration of development by the single developing device 40. The effects of the present invention can be achieved.

【0065】実施例4 図7は、本発明の画像形成装置のさらに他の実施例を示
す断面図である。
Embodiment 4 FIG. 7 is a sectional view showing still another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【0066】本実施例では、実施例3と同様、1つの2
成分現像器40を有し、その2成分現像剤25のトナー
として、平均粒径の小さい薄いトナーTaと平均粒径の
大きい濃いトナーTbとを混合して使用している。
In this embodiment, as in the third embodiment, one 2
The toner of the two-component developer 25 includes a toner Ta having a small average particle diameter and a dark toner Tb having a large average particle diameter.

【0067】現像器40の現像容器20に設けられたホ
ッパー29は、図8に示すように、内部を縦方向の隔壁
29aにより2つに分けられ、その一方に補給用にトナ
ーTaを、他方にトナーTbを収容しており、ホッパー
29下端の補給ローラ31a、31bにより、現像容器
20にトナーTa、Tbを独立に補給できるようにして
ある。
As shown in FIG. 8, the inside of the hopper 29 provided in the developing container 20 of the developing device 40 is divided into two parts by a vertical partition wall 29a, one of which is provided with toner Ta for replenishment and the other is provided with toner Ta. The toner Tb is stored in the developing container 20 by the supply rollers 31a and 31b at the lower end of the hopper 29.

【0068】さて、図6に示した実施例3の場合、ハー
フトーン部の多い画像ばかりを連続して画像形成する
と、薄いトナーTaの消耗が大きく、現像器40のホッ
パー29からのTa、Tbの混合トナーの補給では、現
像剤中のトナーTaの量がトナーTbよりも相対的に少
なくなり、ハーフトーン部のガサツキが徐々に悪化して
くる問題があることが判明した。
In the case of the third embodiment shown in FIG. 6, when only images having a large number of halftone portions are continuously formed, thin toner Ta is greatly consumed, and Ta and Tb from the hopper 29 of the developing device 40 are greatly consumed. It has been found that the replenishment of the mixed toner has a problem that the amount of the toner Ta in the developer becomes relatively smaller than the toner Tb, and the roughness of the halftone portion gradually deteriorates.

【0069】このとき、図7に示すように、感光ドラム
1に対し画像の反射濃度センサー42を設置し、図9に
示すように、センサー42の発光素子42aから感光ド
ラム1上のドット潜像の現像後の画像部44に光を照射
し、その反射光を受光素子42bで受光することによ
り、画像部44の反射濃度を測定すると、画像部44の
ガサツキが悪化し始めてから以後は、画像部44の初め
反射濃度が0.7であった領域の濃度が増加し始めた。
At this time, as shown in FIG. 7, an image reflection density sensor 42 is installed on the photosensitive drum 1, and as shown in FIG. When the reflection density of the image section 44 is measured by irradiating light to the image section 44 after the development and receiving the reflected light by the light receiving element 42b, the image quality of the image section 44 starts to deteriorate. The density of the area where the reflection density was 0.7 at the beginning of the portion 44 began to increase.

【0070】そこで、本実施例では、画像形成時、紙間
で感光ドラム1上にハーフトーン部を有する小面積画像
を形成し、センサー42によりそのハーフトーン部の反
射濃度を逐次測定し、図10に示すように、ハーフトー
ン部の反射濃度が0.7であった領域の濃度が増加し始
めたら、薄いトナーTaを補給することを繰り返した。
Therefore, in the present embodiment, at the time of image formation, a small-area image having a halftone portion is formed on the photosensitive drum 1 between sheets, and the reflection density of the halftone portion is sequentially measured by the sensor 42. As shown in FIG. 10, when the density of the area where the reflection density of the halftone portion was 0.7 began to increase, the supply of the thin toner Ta was repeated.

【0071】これにより濃度が増加し始めた領域の濃度
が速やかに減少して、初期の反射濃度0.7に収束し、
ハーフトーン部のガサツキも収まってくることが確認さ
れた。そして反射濃度の測定の頻度多くして、トナーT
aの補給をきめ細かく行うことにより、ガサツキを安定
して解消できることが確認された。
As a result, the density of the area where the density began to increase rapidly decreases and converges to the initial reflection density of 0.7.
It was confirmed that the rough tone in the halftone part was settled. The frequency of measurement of the reflection density is increased, and the toner T
It was confirmed that the fineness of the replenishment of “a” can stably eliminate the roughness.

【0072】以上の実施例では、いずれも、現像器は、
非磁性トナーと磁性キャリアからなる2成分現像剤を用
いる2成分現像器としたが、磁性トナーや非磁性トナー
を単独で用いる一成分現像器とすることもできる。
In each of the above embodiments, the developing device
Although a two-component developer using a two-component developer composed of a non-magnetic toner and a magnetic carrier is used, a one-component developer using a magnetic toner or a non-magnetic toner alone may be used.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像剤としてトナーからなる1成分現像剤またはトナー
および磁性キャリアからなる2成分現像剤を用いる、第
1現像手段と第2現像手段を設置し、第1現像手段によ
り、現像剤のトナーとして、静電潜像のベタ画像を現像
したときに最大反射濃度が小さいベタ画像を与える濃さ
が薄いトナーTaを使用して、ドット分布静電潜像を現
像し、ついで第2現像手段により、最大反射濃度が大き
いベタ画像を与える濃さが濃いトナーTbを使用して、
潜像を再度現像するようにしたので、潜像のハーフトー
ン部をガサツキや濃度変動を生じることなく良好に現像
して、ベタ黒部のみならずハーフトーン部の画質にも優
れた高品質な画像を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
A first developing unit and a second developing unit, each using a one-component developer composed of a toner or a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier, are installed. When the solid image of the electrostatic latent image is developed, the dot distribution electrostatic latent image is developed using a toner Ta having a low density which gives a solid image having a small maximum reflection density, and then the maximum reflection is performed by the second developing means. Using a dark toner Tb that gives a solid image with a large density,
Since the latent image is developed again, the halftone part of the latent image can be developed well without any roughness or density fluctuation, and high quality images with excellent image quality not only in solid black areas but also in halftone areas Can be obtained.

【0074】また、トナーとして、静電潜像のベタ画像
を現像したときに最大反射濃度が小さいベタ画像を与え
る濃さが薄いトナーTaと、最大反射濃度が大きいベタ
画像を与える濃さが濃いトナーTbとを混合して使用
し、そのトナーTaの平均粒径をトナーTbの平均粒径
よりも1〜2μm小さくした場合は、1つの現像器によ
る1回の現像で、同様に、潜像のハーフトーン部をガサ
ツキや濃度変動を生じることなく良好に現像して、ベタ
黒部のみならずハーフトーン部の画質にも優れた高品質
な画像を得ることができる。
Further, as a toner, when developing a solid image of an electrostatic latent image, a toner Ta having a low density which gives a solid image having a small maximum reflection density, and a dark toner giving a solid image having a large maximum reflection density are used. When the toner Tb is mixed and used, and the average particle diameter of the toner Ta is smaller than the average particle diameter of the toner Tb by 1 to 2 μm, the latent image is similarly generated by one development by one developing device. Can be developed well without causing roughness or density fluctuation, and a high-quality image excellent not only in solid black areas but also in halftone areas can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の画像形成装置の一実施例を示す断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

【図2】図1の画像形成装置に設置されたレーザービー
ムスキャナを示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a laser beam scanner installed in the image forming apparatus of FIG.

【図3】図1の画像形成装置に設置された第1、第2の
現像器を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating first and second developing units installed in the image forming apparatus of FIG. 1;

【図4】第1、第2の現像器で使用するトナーTa、ト
ナーTbによる原稿対複写画像の反射濃度特性を示すグ
ラフである。
FIG. 4 is a graph showing a reflection density characteristic of a document versus a copy image with toner Ta and toner Tb used in first and second developing devices.

【図5】図1の画像形成装置の第1、第2現像器の現像
順を入れ換えたことを示す断面図である。
5 is a cross-sectional view showing that the order of development of first and second developing units of the image forming apparatus of FIG. 1 has been changed.

【図6】本発明の画像形成装置の他の実施例を示す断面
図である。
FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【図7】本発明の画像形成装置のさらに他の実施例を示
す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing still another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【図8】図7の画像形成装置に設置された現像器を示す
断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a developing device installed in the image forming apparatus of FIG. 7;

【図9】図7の画像形成装置に設置された反射濃度セン
サーによりドット潜像の現像後の画像のハーフトーン部
の反射濃度を測定するところを示す説明図である。
9 is an explanatory diagram showing how a reflection density sensor installed in the image forming apparatus of FIG. 7 measures a reflection density of a halftone portion of an image after development of a dot latent image.

【図10】図7の画像形成装置における小面積画像の反
射濃度測定、現像器へのトナーTaの補給を繰り返しな
がら行った画像形成でのハーフトーン部の画質の遷移を
示す説明図である。
10 is an explanatory diagram showing a transition in image quality of a halftone portion in image formation performed while repeating reflection density measurement of a small area image and replenishment of toner Ta to a developing unit in the image forming apparatus of FIG. 7;

【図11】電子写真装置の原稿対複写画像の濃度特性を
示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating density characteristics of a document versus a copy image of the electrophotographic apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光ドラム 3 第1現像器 4 第2現像器 20 現像容器 21 現像スリーブ 22 マグネット 25 2成分現像剤 29 ホッパー 40 現像器 42 画像濃度センサー Ta 薄いトナー Tb 濃いトナー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 3 1st developing device 4 2nd developing device 20 Developing container 21 Developing sleeve 22 Magnet 25 2 component developer 29 Hopper 40 Developing device 42 Image density sensor Ta Thin toner Tb Dark toner

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/08 507 G03G 15/08 507L Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) G03G 15/08 507 G03G 15/08 507L

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体と、前記像担持体上に形成され
たドット分布静電潜像を、現像剤としてトナーからなる
1成分現像剤またはトナーおよび磁性キャリアからなる
2成分現像剤を用いて、現像バイアスを印加した下で現
像して、画像を形成する現像手段とを具備した画像形成
装置において、前記現像手段は、第1のトナーTaと第
2のトナーTbの2種のトナーを使用し、トナーTa
は、ベタ画像を現像したときの最大反射濃度がトナーT
bの50%以下であるベタ画像を与えることを特徴とす
る画像形成装置。
1. An image carrier and a dot distribution electrostatic latent image formed on the image carrier using a one-component developer composed of a toner or a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier as a developer. And an image forming apparatus including a developing unit for developing an image by applying a developing bias to form an image, wherein the developing unit applies two kinds of toners, a first toner Ta and a second toner Tb. Use the toner Ta
Means that the maximum reflection density when a solid image is developed is the toner T
An image forming apparatus which gives a solid image which is 50% or less of b.
【請求項2】 前記現像手段として、前記トナーTaを
収容した第1現像手段と、前記トナーTbを収容した第
2現像手段とを有し、前記現像バイアスの直流成分と前
記静電潜像のベタ部電位との電位差を、前記第1現像手
段による現像時に、前記第2現像手段による現像時より
も大きくした請求項1の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a first developing unit containing the toner Ta and a second developing unit containing the toner Tb, wherein the developing unit includes a DC component of the developing bias and a DC component of the electrostatic latent image. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a potential difference from a solid portion potential is larger at the time of development by the first developing unit than at the time of development by the second developing unit.
【請求項3】 像担持体と、前記像担持体上に形成され
たドット分布静電潜像を、現像剤としてトナーからなる
1成分現像剤またはトナーおよび磁性キャリアからなる
2成分現像剤を用いて、現像バイアスを印加した下で現
像して、画像を形成する現像手段とを具備した画像形成
装置において、前記現像手段は、トナーとして、静電潜
像のベタ画像を現像したときに最大反射濃度が小さいベ
タ画像を与える濃さが薄いトナーTaと、最大反射濃度
が大きいベタ画像を与える濃さが濃いトナーTbとを混
合して使用し、前記トナーTaの平均粒径がトナーTb
の平均粒径よりも2μm以上小さいことを特徴とする画
像形成装置。
3. An image carrier and a dot distribution electrostatic latent image formed on the image carrier using a one-component developer composed of a toner or a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier as a developer. And developing means for developing an image by applying a developing bias to form an image, wherein the developing means has a maximum reflection when a solid image of the electrostatic latent image is developed as a toner. A toner Ta having a low density which gives a solid image having a low density and a toner Tb having a high density which gives a solid image having a high maximum reflection density are mixed and used, and the average particle diameter of the toner Ta is the toner Tb.
An image forming apparatus characterized in that the average particle size is at least 2 μm smaller than the average particle size.
【請求項4】 前記現像手段に前記トナーTaとTbを
格別に収納した補給容器を備え、前記像担持体上に形成
した画像の反射濃度を測定する手段を備え、画像形成
時、前記像担持体上にハーフトーン部を含む小面積画像
を形成し、そのハーフトーン部の反射濃度を前記測定手
段により測定して、ハーフトーン部の反射濃度の増加を
検出したら、前記補給用器からトナーTaを現像手段に
補給する請求項3の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a replenishing container for storing the toners Ta and Tb in the developing unit; and a unit for measuring a reflection density of an image formed on the image carrier. A small area image including a halftone portion is formed on the body, and the reflection density of the halftone portion is measured by the measuring means. When an increase in the reflection density of the halftone portion is detected, the toner Ta is supplied from the replenishing device. 4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the developer is supplied to the developing unit.
【請求項5】 前記現像手段に前記トナーTaとTbを
格別に収納した補給容器を備え、前記像担持体上に形成
した画像の反射濃度を測定する手段を備え、画像形成
時、前記像担持体上にハーフトーン部を含む小面積画像
を形成し、そのハーフトーン部の反射濃度を前記測定手
段により測定して、ハーフトーン部の反射濃度の増加を
検出したら、前記補給用器からトナーTbを現像手段に
補給する請求項3の画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a replenishing container for storing the toners Ta and Tb in the developing unit; and a unit for measuring a reflection density of an image formed on the image carrier. A small area image including a halftone portion is formed on the body, and the reflection density of the halftone portion is measured by the measuring means. When an increase in the reflection density of the halftone portion is detected, the toner Tb is supplied from the replenishing device. 4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the developer is supplied to the developing unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8213833B2 (en) 2007-01-15 2012-07-03 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus, process cartridge, image forming method and developer for electrophotography

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