JP2668440B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2668440B2
JP2668440B2 JP1138781A JP13878189A JP2668440B2 JP 2668440 B2 JP2668440 B2 JP 2668440B2 JP 1138781 A JP1138781 A JP 1138781A JP 13878189 A JP13878189 A JP 13878189A JP 2668440 B2 JP2668440 B2 JP 2668440B2
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政宏 伊藤
憲一 武田
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  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、画像形成装置に関し、特に、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できるようにした画像
形成装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus capable of forming substantially stable density in a highlight portion of a digital full color printer output using a laser beam. About.

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
間調画像形成を可能とするプリンタがある。かかるプリ
ンタとしてデイザ法、濃度パターン法の如き方法を採用
したものが良く知られている。
2. Description of the Related Art As a high-speed and low-noise printer, there is a laser beam printer employing an electrophotographic system. A typical application is binary recording of images such as characters and figures. This point, the letters,
Since the recording of graphics does not require halftones, the printer structure can be simplified. There is a printer that can form a halftone image even with such a binary recording method. As such a printer, one using a method such as a dither method or a density pattern method is well known.

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難い。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
幅変調(PWM)するこ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
カラー画像形成には必要である。
However, it is difficult to obtain high resolution with a printer that employs the dither method or the density pattern method. Therefore, in recent years, a printer has been developed which employs a binary recording method and performs halftone formation by pulse width modulation (PWM) of a laser beam with an image signal. According to this PWM method, a high-resolution and high-gradation image can be formed. High resolution and high gradation are necessary for color image formation.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、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がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention However, various problems arise in a PWM laser beam printer. It has to do with pulse width modulation of the laser beam.

第1図は、代表的な電子写真方式のカラープリンタを
示す。このプリンタは、矢印方向に回転する感光体とし
ての電子写真感光ドラム3を備え、該感光ドラム3の周
囲には、帯電器4、現像器1M、1C、1Y、1BKを備えた回
転現像装置1、転写用放電器10、クリーニング手段12及
び感光ドラム3の図面上方に配設したレーザビームスキ
ャナなどから成る画像形成手段が配設される。
FIG. 1 shows a typical electrophotographic color printer. This printer includes an electrophotographic photosensitive drum 3 as a photosensitive member that rotates in the direction of an arrow, and a rotary developing device 1 including a charger 4 and developing devices 1M, 1C, 1Y, and 1BK around the photosensitive drum 3. And an image forming means including a laser beam scanner disposed above the transfer discharger 10, the cleaning means 12, and the photosensitive drum 3 in the drawing.

カラープリンタ全体のシーケンスについて、フルカラ
ーモードの場合を例として簡単に説明すると、先ず、感
光ドラム3は帯電器4によって均等に帯電される。次
に、原稿(図示せず)の、マゼンタ画像信号により変調
されたレーザ光Eにより画像露光が行われ、感光ドラム
3上に静電潜像が形成され、その後、予め現像位置に定
置されたマゼンタ現像器1Mによって現像が行われる。
The sequence of the entire color printer will be briefly described by taking a full-color mode as an example. First, the photosensitive drum 3 is uniformly charged by the charger 4. Next, an image of a document (not shown) is exposed by a laser beam E modulated by a magenta image signal, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 3, and then, the document is previously set at a developing position. Development is performed by the magenta developing device 1M.

一方、給紙ガイド5a、給紙ローラ6、給紙ガイド5bを
経由して進行した転写材は、所定タイミングに同期して
グリッパ7により保持され、当接用ローラ8とその対向
極によって静電的に転写ドラム9に巻き付けられる。転
写ドラム9は、感光ドラム3と同期して図示矢印方向に
回転しており、マゼンタ現像器1Mで現像された顕画像
は、転写部において転写帯電器10によって転写材に転写
される。転写ドラム9はそのまま、回転を継続し、次の
色(第1図においてはシアン)の転写に備える。
On the other hand, the transfer material that has advanced through the paper feed guide 5a, the paper feed roller 6, and the paper feed guide 5b is held by the gripper 7 in synchronization with a predetermined timing, and is electrostatically charged by the contact roller 8 and its opposite pole. It is physically wound around the transfer drum 9. The transfer drum 9 rotates in the direction of the arrow in synchronization with the photosensitive drum 3, and the developed image developed by the magenta developing device 1M is transferred to a transfer material by a transfer charger 10 in a transfer section. The transfer drum 9 continues to rotate as it is to prepare for the transfer of the next color (cyan in FIG. 1).

一方、感光ドラム3は、帯電器11により除電され、ク
リーニング手段12によってクリーニングされ、再び帯電
器4によって帯電され、次のシアン画像信号により前記
のような露光を受ける。この間に現像装置1は回転し
て、シアン現像器1Cが所定の現像位置に定置されていて
所定のシアン現像を行う。
On the other hand, the photosensitive drum 3 is neutralized by the charger 11, cleaned by the cleaning means 12, charged again by the charger 4, and is exposed by the next cyan image signal. During this time, the developing device 1 rotates, and the cyan developing device 1C is fixed at a predetermined developing position to perform a predetermined cyan development.

続いて、以上のような工程を、それぞれイエロー及び
ブラックに対して行ない、4色分の転写が終了すると、
転写材上の4色顕像は各帯電器13、14により除電され、
前記グリッパ7を解除すると共に、分離爪15によって転
写ドラム9より分離され、搬送ベルト16で定着器(熱圧
ローラ定着器)17に送られ、一連のフルカラープリント
シーケンスが終了し、所要のフルカラープリント画像が
形成される。
Subsequently, the above steps are performed for yellow and black, respectively, and when the transfer for four colors is completed,
The four-color image on the transfer material is neutralized by the chargers 13 and 14,
When the gripper 7 is released, it is separated from the transfer drum 9 by the separation claw 15 and is sent to the fixing device (heat pressure roller fixing device) 17 by the conveyor belt 16 to complete a series of full-color printing sequence, and to obtain the required full-color printing. An image is formed.

尚、露光手段を形成する上記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105、f−θレンズ106から成って
おり、該半導体レーザ部102は、画像読取装置の電子計
算機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、感光ドラム3面を露光する。
As shown in FIG. 2, the laser beam scanner forming the exposure means comprises a semiconductor laser section 102, a polygon mirror 105 rotating at a high speed, and an f-θ lens 106. The semiconductor laser section 102 is composed of: Upon receiving a time-series digital pixel signal that is calculated and output by an electronic computer or the like of the image reading device, a PWM-modulated laser beam is oscillated corresponding to the signal to expose the surface of the photosensitive drum 3.

更に詳しく説明すると、第2図を参照して、光源部で
あるレーザー光源としての固体レーザー素子102は、レ
ーザー光を発生するための発光信号をおくる発光信号発
生器であるレーザードライバ500に接続され、該レーザ
ードライバの発光信号に応じて明減する。固体レーザー
素子102から放射されたレーザー光束はコリメータレン
ズ系103にて略平行光とされる。該コリメータレンズ系1
03は、後述する焦点調整手段104によりレーザー光の光
軸方向である矢印A方向に所定量だけ移動可能となって
いる。
More specifically, referring to FIG. 2, a solid-state laser element 102 as a laser light source which is a light source unit is connected to a laser driver 500 which is a light emission signal generator for sending a light emission signal for generating laser light. , According to the emission signal of the laser driver. The laser light flux emitted from the solid-state laser element 102 is made into substantially parallel light by the collimator lens system 103. The collimator lens system 1
03 can be moved by a predetermined amount in the direction of arrow A, which is the optical axis direction of the laser beam, by the focus adjustment means 104 described later.

ポリゴンミラー、即ち、回転多面鏡105は、矢印B方
向に一定速度で回転することにより、コリメータレンズ
系103から射出された平行光を反射して所定方向の矢印
C方向に走査する。回転多面鏡105の前方に設けたf−
θレンズ群106(106a、106b、106c)は、該多面鏡105に
より偏向されたレーザー光束を被走査面、即ち感光ドラ
ム3上の所定位置に結像するとともにその走査速度を被
走査面上において等速とする。
The polygon mirror, that is, the rotary polygon mirror 105 rotates at a constant speed in the direction of arrow B to reflect the parallel light emitted from the collimator lens system 103 and scan it in the direction of arrow C, which is a predetermined direction. F- provided in front of the rotating polygon mirror 105
The θ lens group 106 (106a, 106b, 106c) forms an image of the laser light beam deflected by the polygon mirror 105 on a surface to be scanned, that is, a predetermined position on the photosensitive drum 3, and the scanning speed on the surface to be scanned. Use constant speed.

レーザー光束Lは反射鏡107を介して検出手段として
のCCD(固体撮像素子)108上に導かれ、かつ被走査面と
しての感光ドラム3上に走査される。CCD108は矢印C方
向に多数個の光検出器を感光ドラム3面と光源部に対し
て光学的にほぼ等価な位置に配列して構成されている。
又、CCD108はレーザードライバ500及び焦点調整手段104
を制御する制御部100に接続してある。
The laser beam L is guided to a CCD (solid-state imaging device) 108 as a detecting unit via a reflecting mirror 107, and is scanned on the photosensitive drum 3 as a surface to be scanned. The CCD 108 is configured by arranging a large number of photodetectors in the direction of arrow C at positions substantially optically equivalent to the surface of the photosensitive drum 3 and the light source unit.
In addition, the CCD 108 has a laser driver 500 and a focus adjusting unit 104.
Is connected to the control unit 100 for controlling the

又、画像処理部111が、前記レーザードライバ500及び
制御部100に接続されている。
Further, an image processing unit 111 is connected to the laser driver 500 and the control unit 100.

以上の構成において、所望の画像を形成する場合、先
ず画像処理部111から制御部100に画像出力信号Pを入力
すると共に、レーザードライバ500に画像信号Sを入力
し、所定のタイミングで固体レーザー素子102を明減さ
せる。
In the above configuration, when a desired image is formed, first, the image output signal P is input from the image processing unit 111 to the control unit 100, and the image signal S is input to the laser driver 500. Decrease 102.

固体レーザー素子102から放射されたレーザー光はコ
リメータレンズ系103により略平行光に変換され、更
に、矢印B方向に回転する回転多面鏡105により矢印C
方向に走査されると共にf−θレンズ群106により感光
ドラム3上にスポット状に結像される。そして、このよ
うなレーザー光束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3上に画像信
号Sに応じた露光分布を有する潜像を形成し、周知の電
子写真プロセスにより転写材上に顕画像として記録す
る。
The laser light emitted from the solid-state laser element 102 is converted into substantially parallel light by a collimator lens system 103, and is further converted into an arrow C by a rotating polygon mirror 105 rotating in the direction of arrow B.
The scanning is performed in the same direction, and an image is formed in a spot shape on the photosensitive drum 3 by the f-θ lens group 106. An image-scanning exposure distribution is formed on the surface of the photosensitive drum 3 by the scanning of the laser beam L as described above, and the photosensitive drum 3 is rotated by a predetermined amount for each scanning to generate an image signal S on the drum 3. Is formed and recorded as a visible image on a transfer material by a well-known electrophotographic process.

上記画像出力信号Pは画像信号Sより先だって画像処
理部111より出力され、画像信号Sの出力が終了した後
に出力が終了する。又、制御部100は画像処理部111から
画像出力信号Pが入力されている間動作を停止してい
る。そのため、画像形成動作中は画素の大きさ、コント
ラストを一定に保つことができる。
The image output signal P is output from the image processing unit 111 prior to the image signal S, and the output ends after the output of the image signal S ends. Further, the control unit 100 stops operating while the image output signal P is input from the image processing unit 111. Therefore, the pixel size and the contrast can be kept constant during the image forming operation.

次に、レーザー光束Lの焦点位置調整手段104の動作
について説明する。
Next, the operation of the focal position adjusting means 104 for the laser beam L will be described.

先ず、制御部100より作動信号をレーザードライバ500
に入力し、該レーザードライバ500から、第15図(a)
に示すような一定間隔でON、OFFする矩形波を所定期間
発生させ、固体レーザー素子102をこの信号に応じて明
滅させる。固体レーザー素子102からのレーザー光は、
上記したように走査されるとともに反射鏡107により反
射され、感光ドラム3と光学的に等価な位置に配設した
CCD108上に投影、走査される。
First, the operation signal is sent from the control unit 100 to the laser driver 500.
And from the laser driver 500, FIG. 15 (a)
A rectangular wave that turns on and off at regular intervals as shown in (1) is generated for a predetermined period, and the solid-state laser element 102 blinks in response to this signal. The laser light from the solid-state laser element 102 is
Scanning is performed as described above, and the light is reflected by the reflecting mirror 107 and disposed at a position optically equivalent to the photosensitive drum 3.
The image is projected and scanned on the CCD 108.

制御部100は、CCD108上をレーザー光束Lが走査する
前にCCD108各画像の蓄積電荷をリセットし、1ラインの
スポット走査によりCCD108の各画素に電荷が蓄積された
後にこの電荷を電気信号として読み出す。
The control unit 100 resets the accumulated charge of each image of the CCD 108 before the laser beam L scans the CCD 108, and reads out the electric charge as an electric signal after the electric charge is accumulated in each pixel of the CCD 108 by spot scanning of one line. .

固体レーザー素子102からレーザー光を明滅し1回走
査すると、CCD108は感光ドラム3と光学的等価な位置に
あるので、CCD108面上の露光分布は、第16図に示したよ
うに、レーザー光束Lのスポット径に応じた強弱の分布
形状を示す。従って、CCD108の各画素の出力は第15図
(b)に示すような分布になり、その信号を制御部100
に送出する。制御部100においては、CCD108の出力の最
大値をθmax、最小値をθminとして、コントラストVを V=(θmax−θmin)/(θmax+θmin) …(1) の式により算出、測定する。
When the laser light is flickered from the solid-state laser element 102 and scanned once, the CCD 108 is located at a position optically equivalent to the photosensitive drum 3. Therefore, the exposure distribution on the surface of the CCD 108 is, as shown in FIG. 3 shows the distribution shape of the intensity depending on the spot diameter of. Therefore, the output of each pixel of the CCD 108 has a distribution as shown in FIG.
To send to. The control unit 100 calculates and measures the contrast V according to the following formula: V = (θmax−θmin) / (θmax + θmin), where θmax is the maximum value of the output of the CCD 108 and θmin is the minimum value.

この場合、走査方向のスポット径が小さくなる程コン
トラストVは大きくなるので、予め設定した値V0
(1)式により算出したVとを比較してVが所定値V0
等しくない場合には、制御部100から焦点調整手段104へ
駆動信号を送出してコリメータレンズ系103を矢印A方
向へ所定量移動させる。そして、該コリメータレンズ系
103を移動させた位置でそれぞれ上記コントラストVを
測定し、この値とV0が等しくなる位置でコリメータレン
ズ系103を固定すれば、光学系の焦点ズレを補正してレ
ーザー光束Lの走査スポット径を最小にすることができ
る。
In this case, the contrast V becomes larger as the spot diameter in the scanning direction becomes smaller. Therefore, when the preset value V 0 is compared with the V calculated by the equation (1), the V is not equal to the predetermined value V 0. Sends a drive signal from the control unit 100 to the focus adjustment unit 104 to move the collimator lens system 103 in the direction of arrow A by a predetermined amount. And the collimator lens system
The contrast V is measured at each position where 103 is moved, and if the collimator lens system 103 is fixed at a position where this value is equal to V 0 , the defocus of the optical system is corrected and the scanning spot diameter of the laser light flux L is corrected. Can be minimized.

第3図は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。
FIG. 3 is a circuit diagram of the PWM circuit, and FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the PWM circuit.

第3図において、PWM回路は、8ビットの画像信号を
ラッチするTTLラッチ回路401、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402、ECLD/Aコンバ
ータ403、PWM信号を発生するECLコンパレータ404、ECL
論理レベルをTTL論理レベルに変換するレベル変換器40
5、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406、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407、
及びクロック信号2fを1/2分周する1/2分周器408を有す
る。又、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。
In FIG. 3, a PWM circuit is a TTL latch circuit 401 for latching an 8-bit image signal, and a TTL logic level is changed to a high-speed ECL.
Level converter 402 for converting to logic level, ECLD / A converter 403, ECL comparator 404 for generating PWM signal, ECL
Level converter 40 that converts logic levels to TTL logic levels
5. A clock signal 2f having twice the frequency of the pixel clock signal f
Generating a clock oscillator 406, a triangular wave generator 407 that generates a substantially ideal triangular wave signal in synchronization with the clock signal 2f,
And a 1/2 divider 408 for dividing the clock signal 2f by 1/2. In addition, ECL logic circuits are placed everywhere to operate the circuit at high speed.

かかる構成の動作を第4図をも参照して説明する。 The operation of this configuration will be described with reference to FIG.

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
関係付けてある。三角波発生器407内部においても、三
角波信号のデューティ比を50%に保つため、クロック信
号2fを一旦1/2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
V)に変換されて三角波信号になる。
The signal indicates the clock signal 2f and the signal indicates the pixel clock signal f having a double period thereof, which is associated with the pixel number as shown in the figure. Even within the triangular wave generator 407, in order to maintain the duty ratio of the triangular wave signal at 50%, the triangular wave signal is generated after the clock signal 2f is once divided by two. Further, this triangular wave signal has an ECL level (0 to -1).
V) and becomes a triangular wave signal.

一方、画素信号はOOH(白)〜FFH(黒)まで256階調
レベルで変化する。記号Hはヘキサ表示である。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80H、
第3画素は中間調レベルの40H、第4画素は中間調レベ
ル20H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ことにより、形成すべき
画素濃度に応じたパルス幅T、t2、t3、t4の如きPWM信
号を発生する。そしてこのPWM信号は0V又は5VのTTLレベ
ルに変換されて、PWM信号になり、レーザドライブ回
路500に入力する。
On the other hand, the pixel signal changes from OOH (white) to FFH (black) at 256 gradation levels. The symbol H is in hexadecimal. And the image signal D / A them for some image signal values
The converted ECL voltage level is shown. For example, the first pixel is FFH at the black pixel level, the second pixel is 80H at the halftone level,
The third pixel shows the voltage of the intermediate tone level of 40H, and the fourth pixel shows the voltage of the intermediate tone level of 20H. The comparator 404 compares the triangular wave signal and the image signal to generate a PWM signal having a pulse width T, t 2 , t 3 , t 4 according to the pixel density to be formed. Then, this PWM signal is converted to a TTL level of 0V or 5V, becomes a PWM signal, and is input to the laser drive circuit 500.

尚、第3図の回路においてラッチ回路401の前段部に
は不図示のルックアップテーブルが設けられている。こ
のルックアップテーブルは画像データのγ補正を行なう
ためのものであり、γ補正した結果のデータが格納され
たメモリで、1画素8ビットの画像信号をアドレスデー
タとしてメモリをアクセスし、所望のγ補正されたデー
タの画像信号を出力せしめる。通常は1画面中特定の1
つのγ補正テーブルを使用しているが、必要に応じて複
数種類のγ補正テーブルを1画面中で切換使用すること
ができる。つまり、ビームによるライン走査毎に例えば
3種類のテーブルを順次繰り返し使用し、副走査方向の
γ補正をライン毎に変化させ階調補正することができる
構成となっている。
In the circuit shown in FIG. 3, a look-up table (not shown) is provided at a stage preceding the latch circuit 401. This look-up table is for performing γ correction of image data, and is a memory in which the data of the result of γ correction is stored, and the memory is accessed by using an image signal of 8 bits per pixel as address data to obtain a desired γ An image signal of the corrected data is output. Usually a specific one in one screen
Although one gamma correction table is used, a plurality of types of gamma correction tables can be switched and used in one screen as needed. In other words, for example, three types of tables are sequentially and repeatedly used for each line scan by the beam, and the gamma correction in the sub-scanning direction is changed for each line to perform gradation correction.

又、ルックアップテーブルは、各色、例えばイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナー固有の
濃度に影響されないように、トナーの濃度が低い場合に
は、所謂、立ったγテーブルが設定され、濃度が高い場
合にはその逆の特性のγテーブルが設定されて、各形成
色毎に設けられているが、斯るルックアップテーブルの
前段には各色トナーの色のにごりを補正するために非線
形色マスキング回路、例えば2次色マスキング回路を設
けることができる。
When the density of the toner is low, the look-up table is set to a so-called standing γ table so that the lookup table is not affected by the specific density of the toner of each color, for example, yellow, magenta, cyan, and black. When the density is high, a γ table having the opposite characteristic is set and provided for each forming color. However, in the preceding stage of such a look-up table, non-linearity is used to correct the turbidity of the color of each color toner. A color masking circuit, for example, a secondary color masking circuit can be provided.

上述のPWM方式によると、1画素毎にドットの面積階
調を行ない、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徴がある。
The above-described PWM method is characterized in that halftones of dots are performed for each pixel, and halftones can be simultaneously expressed without lowering the density of pixels to be recorded.

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
径の影響を受け、図示するように変化することが分かっ
た。
However, even in this PWM system, as shown in FIG. 5, it was found that the exposure distribution on the surface to be scanned 106 is affected by the spot diameter of the laser and changes as shown in the figure.

第6図に、記録画素密度400dpi(画素サイズ63.5μ
m)、レーザースポット径70μm(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。
FIG. 6 shows a recording pixel density of 400 dpi (pixel size of 63.5 μm).
m), when the laser spot diameter is 70 μm (main scanning Gaussian distribution spot 1 / e 2 diameter), 1/4 pixel equivalent per pixel, 1/2 pixel equivalent time, when laser drive time is pulse width modulated The exposure distribution on the surface to be scanned is shown.

通常レーザースポット径は、各画素全面露光した時
に、隣接画素の影響を考慮し、その露光分布は最も均一
となるように画素サイズ(400dpiでは63.5μm)の1.1
倍から1.6倍が最適とされている(400dpiでは約70μm
〜100μm1/e2径)。
Normally, the laser spot diameter is 1.1 for the pixel size (63.5 μm at 400 dpi) so that the exposure distribution is most uniform when the influence of adjacent pixels is taken into consideration when the entire surface of each pixel is exposed.
Optimum size is from 1.6 times to 1.6 times (about 70 μm at 400 dpi)
~100μm1 / e 2 diameter).

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ON/OFFによる振幅が小さく且つコント
ラストが低く、被走査面上の平均露光量が全体的に変化
するような傾向を示す。
However, when the above-mentioned spot size conventionally used is used, as shown in FIG. 6, the exposure distribution on the surface to be scanned has a small amplitude due to the ON / OFF of the laser and a low contrast, and the exposure distribution on the surface to be scanned is low. The tendency is that the average exposure amount changes as a whole.

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特性の影響を強く受け、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。
When the halftone is expressed by the above-described method, the tendency that the surface potential on the photosensitive drum is entirely changed with respect to the driving pulse width of the laser in accordance with the above exposure distribution is obtained. The image output is strongly affected by the VD characteristic of the developing system used, and there has been a problem that the output image density does not change linearly with respect to the drive pulse width (PWM signal) of the laser.

そこで、これを解決するために、上述したように、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。
Therefore, in order to solve this, as described above, the VD characteristic of the developing system is taken into consideration, and the image signal itself is adjusted to this characteristic so that the output image density changes linearly.
A correction reference table for correcting the PWM signal was created in the image processing unit to solve the problem.

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、それに伴なう階調
とびの発生、或いは又、環境変化などによるV−D特性
変化に伴なう補正誤差の増大等の問題があった。
However, the larger the correction amount by this correction table, the larger the correction error due to the loss of image information, the accompanying gradation skip, or the change in V-D characteristics due to environmental changes. And so on.

従って、本発明の目的は、上記問題点を解決した画像
形成装置を提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus which solves the above-mentioned problems.

本発明の他の目的は、画像濃度の低い画像部での階調
性に優れ、ガサツキのない高品位な画像形成装置を提供
することにある。
It is another object of the present invention to provide a high-quality image forming apparatus which is excellent in gradation in an image portion having a low image density and has no roughness.

本発明の他の目的は、各色トナーが転写紙の如き転写
材へ多重転写されてもトナーの飛び散りの少ないカラー
画像形成装置を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide a color image forming apparatus in which toner scatter is small even when each color toner is multiply transferred onto a transfer material such as transfer paper.

本発明の更に他の目的は、高精細なフルカラートナー
画像、又はマルチカラートナー画像を形成するカラー画
像形成装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a color image forming apparatus that forms a high-definition full-color toner image or a multi-color toner image.

課題を解決するための手段 上記諸目的は本発明に係る画像形成装置にて達成され
る。要約すれば本発明は、感光体と、レーザー光を出射
するレーザー光源と、画像信号に応じてレーザー光源の
1画素当たりの発光時間を制御するパルス幅変調回路
と、レーザー光源から出射されるレーザー光を偏向し感
光体に結像する走査光学系と、感光体に形成される潜像
をトナーで現像する現像手段と、を有し、1画素当たり
の発光時間を制御することで階調表現できる画像形成装
置において、 上記走査光学系の走査方向に関し、上記レーザー光源
から出射されるレーザー光の1画素当たりの最大スポッ
ト径が1画素サイズの0.7倍より小さく、且つトナーの
体積平均粒径をM、トナーの粒径をrとすると、上記現
像手段内のトナーの90体積%以上が(1/2)M<r<(3
/2)Mの範囲に含まれ、99体積%以上が0<r<2Mの範
囲に含まれていることを特徴とする画像形成装置が提供
される。
Means for Solving the Problems The above objects are achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides a photoconductor, a laser light source that emits laser light, a pulse width modulation circuit that controls the light emission time per pixel of the laser light source according to an image signal, and a laser that is emitted from the laser light source. It has a scanning optical system that deflects light and forms an image on a photoconductor, and a developing unit that develops a latent image formed on the photoconductor with toner. By controlling the light emission time per pixel, gradation is expressed. In the image forming apparatus, the maximum spot diameter per pixel of the laser light emitted from the laser light source is smaller than 0.7 times the pixel size in the scanning direction of the scanning optical system, and the volume average particle diameter of the toner is M, if the particle size of the toner is r, 90% by volume or more of the toner in the developing means is (1/2) M <r <(3
/ 2) An image forming apparatus is provided which is included in the range of M and 99% by volume or more is included in the range of 0 <r <2M.

作 用 上記構成を有する本発明においては被走査面上に照射
するスポットの大きさを記録すべき密度に対して十分に
小さくし、更に、使用するトナーの粒度分布をシャープ
なものとし体積平均粒径を12μm未満とすることによ
り、レーザー駆動のパルス幅変調を行なった場合におい
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。
In the present invention having the above-described configuration, the size of the spot irradiated on the surface to be scanned is made sufficiently small with respect to the density to be recorded, and the particle size distribution of the toner to be used is made sharp to obtain a volume average particle size. By setting the diameter to less than 12 μm, even when the pulse width modulation of the laser drive is performed, even a portion where the image density is low can be faithfully reproduced, and stable area gradation in each pixel is possible.

実施例 以下、本発明に係る画像形成装置を図面に即して説明
する。
Hereinafter, an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明を実施し得る電子写真方式のプリン
タを示す。該プリンタの構成及び作用は上述したので、
詳しい説明は省略する。
FIG. 1 shows an electrophotographic printer capable of implementing the present invention. Since the configuration and operation of the printer have been described above,
Detailed description is omitted.

本実施例にても、第2図に示し説明したレーザービー
ムスキャナ、更には第3図、第4図などに関連して説明
したPWM回路が好適に使用される。
Also in this embodiment, the laser beam scanner shown and described in FIG. 2 and the PWM circuit described in connection with FIGS. 3 and 4 are preferably used.

つまり、上述したように、レーザービームスキャナは
半導体レーザー部102、ポリゴンミラー104と、F−θレ
ンズ100等から成っており、該半導体レーザー部102は画
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入力を受けて、その信号に対応
して、PWM変調されたレーザービームを発振し、ドラム
面を露光する。尚、本実施例においては、第3図に図示
されるPWM回路はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クの画像信号がページ(原稿、コピー各々の1ページ)
毎に順次入力され、各色毎に順次レーザー変調され、ド
ラム4回転で1コピーされる。又、後述される第13図の
装置においては、PWM回路は色毎に設けられる。又、第
2図に関連して説明した焦点補正回路は各色にてフォー
カス制御される。
That is, as described above, the laser beam scanner is composed of the semiconductor laser unit 102, the polygon mirror 104, the F-θ lens 100, etc., and the semiconductor laser unit 102 is arithmetically output by the image reading device or the electronic calculator. When a time-series digital pixel signal is input, a PWM-modulated laser beam is oscillated according to the input signal to expose the drum surface. In this embodiment, the PWM circuit shown in FIG. 3 uses the image signals of yellow, magenta, cyan, and black for the pages (one page for each of the original and the copy).
Each color is sequentially input, laser modulation is sequentially performed for each color, and one copy is made by four rotations of the drum. In the apparatus shown in FIG. 13 described later, a PWM circuit is provided for each color. The focus correction circuit described with reference to FIG. 2 performs focus control for each color.

更に又、本実施例においては、各形成色毎に設けられ
ているルックアップテーブルの前段には各色トナーの色
のにごりを補正するために非線形色マスキング回路、例
えば2次色マスキング回路が設けられており、後で詳し
く説明するが、本発明に従って構成される小粒径トナー
及び安定した小径のレーザースポットとあいまって階調
性、色再現性が安定した高精細、高品位のカラー画像を
形成することができる。
Furthermore, in the present embodiment, a non-linear color masking circuit, for example, a secondary color masking circuit, is provided at the preceding stage of the look-up table provided for each color to be formed, in order to correct the color of each color toner. As will be described later in detail, a high-definition, high-quality color image with stable gradation and color reproducibility is formed in combination with a small-diameter toner and a stable small-diameter laser spot constructed according to the present invention. can do.

更に、本実施例に係るレーザービームプリンタについ
て説明すると、上述したように、レーザービームLの走
査により感光ドラム3表面には、画像一走査分の露光分
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
を有する潜像を形成し、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。
Further, the laser beam printer according to this embodiment will be described. As described above, the exposure distribution for one scanning of an image is formed on the surface of the photosensitive drum 3 by the scanning of the laser beam L, and the photosensitive drum is further scanned for each scanning. By rotating the drum 3 by a predetermined amount, a latent image having an exposure distribution according to the image signal is formed on the drum 9 and recorded as a visible image on a recording sheet by a well-known electrophotographic process.

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ー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、前述したように、ドラム面上のビームスポット径
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、例え、レーザービー
ムを50%パルス幅でON/OFFしたとしても、感光ドラム面
上の露光分布は、第5図(B)に図示するようになり、
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
各画素のドッ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。
By the way, when a pulse width modulated laser beam is imaged on a small spot on the photosensitive drum 3 by an optical system as shown in FIG. The upper beam spot diameter is about 1.1 to 1.6 of the recording pixel size as conventionally used.
If it is doubled, as shown in FIG. 5, even if the laser beam is turned ON / OFF with a 50% pulse width, the exposure distribution on the photosensitive drum surface becomes as shown in FIG. 5 (B). ,
The contrast at the maximum and minimum values of the exposure amount is only about 30%, and gradation reproduction due to a change in the dot area of each pixel obtained by the subsequent development process cannot be performed stably.

パルス幅変調によるドットの面積階調表現を安定化さ
せるためには、本発明者らによる種々の実験から、例え
ば、レーザービームを50%のパルス幅でON/OFF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、可能であることが分かった。
In order to stabilize the dot area gradation expression by pulse width modulation, various experiments by the present inventors have revealed that, for example, when the laser beam is turned ON / OFF with a pulse width of 50%, exposure on the drum surface is performed. About 80 contrast in distribution
% Was found to be possible.

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1/e2)<画素サイズ×0.7とすることで可能とした。
In view of this, in the present embodiment, the spot diameter on the drum surface is set to be the spot diameter (Gaussian distribution spot 1 / e 2 ) <pixel size × 0.7 with respect to the recording pixel size.

第6図は、記録密度を400dpi(画素サイズ63.5μm)
とした時に、レーザービームスポット径をそれぞれ画素
サイズの1.1倍の70μm(A)、0.8倍の50μm(B)、
0.7倍の42μm(C)とした時のドラム面上の露光分布
を示している。
Figure 6 shows the recording density of 400 dpi (pixel size 63.5 μm)
When the laser beam spot diameter is 70 μm (A), which is 1.1 times the pixel size, 50 μm (B), which is 0.8 times, respectively,
It shows the exposure distribution on the drum surface when it is 0.7 times 42 μm (C).

第6図より、50%のパルス幅でON/OFFした時の露光分
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、レーザービームスポット
径(1/e2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。
From Fig. 6, the contrast of exposure distribution when ON / OFF with 50% pulse width is about 30% (A) and about 60%, respectively.
(B), about 80% (C), which was made possible by making the laser beam spot diameter (1 / e 2 diameter) 0.7 times or less the pixel size.

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ット形状の変化を示したの
が、第7図(A)、(B)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70μmとした。
FIGS. 7A and 7B show changes in the dot shape obtained by the subsequent development process when the drive pulse width of the laser is changed from 10% to 100% at each spot diameter. ). At this time, the spot diameter in the sub-scanning direction was set to 70 μm, which is 1.1 times the conventional pixel size in order to make the exposure distribution in the sub-scanning direction uniform.

一般に、10〜12μm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
い値をもつ特性を有している。
In general, a well-known developing system using a powder having a particle size of about 10 to 12 μm, as shown in FIG. It has the characteristic of having.

従って、第6図(A)に示すような、レーザーの1画
素内でのON/OFF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或る
しきい値をこえた所から、急激に現像させるようにな
り、その結果、第7図(A)に示すように現像されたド
ット径も、ある階調数から急激にドット形状が大きく現
像される傾向となる。この時の1画素内の駆動パルス幅
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図のグラフ(A)である。現像システムのV−D
特性の影響を強く受けていることがわかる。
Therefore, in the method of low contrast of the exposure distribution when the laser is turned on / off in one pixel as shown in FIG. 6 (A), the surface potential of the photosensitive drum also follows the exposure distribution of FIG. 6 (A). Since the surface potential changes as a whole with respect to the driving pulse width of the laser, the surface potential of the photosensitive drum exceeds a certain threshold value according to the VD characteristic of the developing system in FIG. From the beginning, the image is rapidly developed. As a result, as shown in FIG. 7A, the developed dot diameter tends to rapidly develop a large dot shape from a certain number of gradations. The graph (A) in FIG. 9 shows the change in the drive pulse width in one pixel at this time and the image density after development obtained at that time. Development system V-D
It can be seen that the characteristics are strongly affected.

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ON/OFF
時の露光分布のコントラストを少なくとも80%以上と高
くした例では、感光ドラム上に形成される潜像もこの露
光分布に従って電位コントラストの高いON/OFFのパター
ンが形成されることになる。従って、或るしきい値特性
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ットとして安定
して現像される(第7図(B))。その結果、駆動パル
スのON/OFF比の小さい領域から安定してドット径の変化
として再現でき、安定した面積階調の現像上の再現が可
能となる。
On the other hand, according to the present invention, the laser spot diameter is set to 0.7 times the pixel size and the laser is turned on / off within one pixel.
In an example where the contrast of the exposure distribution at the time is increased to at least 80% or more, the latent image formed on the photosensitive drum also has an ON / OFF pattern having a high potential contrast according to the exposure distribution. Therefore, even if developed with a developing system having a certain threshold characteristic, the peak of the exposure distribution immediately rises from the short region of the drive pulse, and since it exceeds the development threshold value, it is stable as dots. It is developed (FIG. 7 (B)). As a result, a change in dot diameter can be stably reproduced from a region where the ON / OFF ratio of the drive pulse is small, and stable area gradation can be reproduced in development.

第9図のグラフ(B)は、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分る。
The graph (B) in FIG. 9 shows the relationship between the laser drive pulse and the image density when using the spot size according to the present invention. As is clear from the figure, the graph is not significantly affected by the developing system. It can be seen that stable area gradation is possible with respect to the pulse width.

しかしながら、現像による濃度再現性が得られても転
写、定着後の飛び散りによるハイライト部でのがさつき
が現像剤によって消えない場合がある。
However, even when the density reproducibility by development is obtained, the roughness in the highlight portion due to scattering after transfer and fixing may not be eliminated by the developer.

数多くの実験の結果、現像剤に含まれるトナーの粒度
分布及び/又はトナーの体積平均粒径を調整することに
よって上記問題点を解消し得ることが判明した。
As a result of numerous experiments, it has been found that the above problems can be solved by adjusting the particle size distribution of the toner and / or the volume average particle size of the toner contained in the developer.

具体的には、本発明の画像形成装置によれば、トナー
の体積平均粒径をMとし、トナー粒子の粒径をrとした
場合に、(1/2)M<r<(3/2)Mの範囲(即ち、M±
(1/2)Mの範囲)に90体積%以上のトナー粒子を含
み、0<r<2Mの範囲(即ち、M±Mの範囲)に99体積
%以上のトナー粒子を含むトナーが使用される。
Specifically, according to the image forming apparatus of the present invention, when the volume average particle diameter of the toner is M and the particle diameter of the toner particle is r, (1/2) M <r <(3/2 ) M range (ie, M ±
A toner containing 90% by volume or more of toner particles (in the range of (1/2) M) and 99% by volume or more in the range of 0 <r <2M (that is, the range of M ± M) is used. It

更に、本発明によれば、体積平均粒径が12μm未満、
好ましくは9μm以下、更に好ましくは8μm以下のト
ナーが使用される。
Further, according to the present invention, the volume average particle size is less than 12 μm,
Preferably, a toner having a size of 9 μm or less, more preferably 8 μm or less is used.

本発明において、トナーの体積分布及び体積平均粒径
は、例えば下記測定法で測定されたものを使用する。
In the present invention, the volume distribution and the volume average particle diameter of the toner are measured, for example, by the following measurement methods.

測定装置としてはコールターカウンターTA−II型(コ
ールター社製)を用い、個数平均分布、体積平均分布を
出力するインターフェイス(日科機製)及びCX−iパー
ソナルコンピュータ(キヤノン製)を接続し、電解液を
1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製す
る。
As a measuring device, a Coulter counter TA-II type (manufactured by Coulter) is used, and an interface (manufactured by Nikkaki) for outputting a number average distribution and a volume average distribution and a CX-i personal computer (manufactured by Canon) are connected, and an electrolytic solution is connected. To prepare a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride.

測定法としては前記電解水溶液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0.5〜50mgを
加える。
As a measurement method, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably an alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 0.5 to 50 mg of a measurement sample is further added.

試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間
処理を行い。前記コールターカウンターTA−II型によ
り、アパチャーとして100μmアパチャーを用いて2〜4
0μmの粒子の粒度分布を測定して体積分布を求める。
The electrolytic solution in which the sample is suspended is treated with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes. Using the Coulter Counter TA-II, a 2 to 4
The volume distribution is determined by measuring the particle size distribution of the 0 μm particles.

これら求めた体積分布より、サンプルの体積平均粒径
が得られる。
From the obtained volume distributions, the volume average particle size of the sample is obtained.

トナーが上記範囲を越えた体積分布を有した場合に
は、粒径を変化させても効果が充分に発揮できない。
If the toner has a volume distribution exceeding the above range, the effect cannot be sufficiently exhibited even if the particle size is changed.

又、粒径が大きい範囲の粒子が増加すると、いくら平
均粒径を小さくしても転写での飛び散りの原因である粒
径の大きいトナー粒子が存在するため、画像の濃度が薄
い部分でのガサツキを軽減することは難かしい。一方、
粒径が小さいトナー粒子が増加すると、磁性粒子に付着
して離れないトナーが増加し、磁性粒子が効率よくトナ
ーにトリボ電荷を付与できなくなり、現像器からの飛散
やかぶりが増加する。更に粒径の小さいトナーは融着も
起こし易くは磁性粒子(キャリア)のまわりに融着し、
キャリア劣化によるカブリ、飛散も増加する。
Further, when the number of particles in the range of large particle size increases, toner particles of large particle size, which cause scattering in transfer, exist even if the average particle size is made small. It is difficult to reduce. on the other hand,
When the number of toner particles having a small particle diameter increases, the amount of toner that adheres to magnetic particles and does not separate increases, and the magnetic particles cannot efficiently give triboelectric charge to the toner, resulting in increased scattering and fogging from the developing device. Further, the toner having a small particle diameter is likely to cause fusion, and is fused around magnetic particles (carrier).
Fog and scattering due to carrier deterioration also increase.

以上の点から、体積分布としては第10図のようなシャ
ープな粒径のものを使用することが必要である。
From the above points, it is necessary to use a volume distribution having a sharp particle size as shown in FIG.

第1図に示す画像形成装置において、レーザービーム
のスポット径を副走査方向のビーム径70μm、走査方向
のビーム径42μmの楕円形のスポットを使用して、下記
実施例と同様の書き込みを感光ドラムに行い、次いで現
像、転写及び熱圧ローラ定着を行なった場合のトナーの
体積平均粒径と、定着後の画像の最小再現のドットの直
径との関係を示すグラフを第11図に表す。
In the image forming apparatus shown in FIG. 1, by using an elliptical spot having a laser beam spot diameter of 70 μm in the sub-scanning direction and a beam diameter of 42 μm in the scanning direction, writing similar to that in the following embodiment is performed on the photosensitive drum. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the volume average particle diameter of the toner and the diameter of the dot for the minimum reproduction of the image after fixing when development, transfer, and fixing with a hot-press roller are performed.

ここで現像条件としてトナーの粒径ごとに、ACバイア
スとDCバイアスを重畳させたり、DCバイアスのみにした
り、磁性粒子(キャリア)の種類やスリーブ・ドラム間
や、スリーブ・ブレード間を変化させたりしたが、最小
再現ドットの直径にはほとんど影響しなかった。このこ
とは次の様に説明される。
Here, as the developing conditions, AC bias and DC bias are superposed for each particle size of toner, only DC bias is applied, and types of magnetic particles (carrier), sleeve / drum, sleeve / blade are changed. However, it hardly affected the diameter of the minimum reproduction dot. This is explained as follows.

つまり、潜像の書き込みをレーザビームの発光時間を
制御して行う方法において、スポット径を小さくしてい
くと、現像の濃度階調製は得られるようになる。しかし
ながら、フルカラーの画像を得るために複数回転写を
し、定着を行う工程を経ると、粒径の大きいトナーは飛
び散りのために、ブロードなドット径となるが、粒径の
小さいトナーは飛び散りがなく画像の乱れが少ない。そ
れは粒径の小さいトナーは転写後紙上で薄層であり、紙
との吸着力も大きくなっている。そのため複数回、転写
電界にトナー画像がさらされたとしても飛び散りは発生
しにくいと考えられる。
That is, in the method of writing the latent image by controlling the emission time of the laser beam, the density gradation of development can be obtained by reducing the spot diameter. However, after a process of transferring and fixing a plurality of times to obtain a full-color image, toner having a large particle diameter scatters, resulting in a broad dot diameter, but toner having a small particle diameter does not scatter. No image distortion. That is, the toner having a small particle size is a thin layer on the paper after the transfer, and the adsorbing force with the paper is also large. Therefore, even if the toner image is exposed to the transfer electric field a plurality of times, it is considered that scattering does not easily occur.

フルカラーの画像での画像濃度の薄い部分での再現性
は、特に画像の印象を著しく変化させる。フルカラーの
画像で階調性がある高画質の画像を得ようとすると50μ
m前後のドットが忠実に再現されているかいなかで、画
像の印象は著しく異なってくる。
The reproducibility of a full-color image in a portion where the image density is low particularly changes the impression of the image significantly. 50 μm when trying to obtain a high-quality image with gradation in a full-color image
The impression of the image is significantly different depending on whether the dots around m are faithfully reproduced.

そこで、記録密度を400dpiとした時走査方向のレーザ
ービームスポット径を42μm以下とし、好ましくは体積
平均粒径9μm以下、更に好ましくは8μm以下のトナ
ーを用いることにより、前述した説明及びデータにて示
すように50μm前後のドットも忠実に再現し、さらに転
写での飛び散りも極端に減少し、従来の装置では得られ
なかったフルカラーで画像濃度の薄い部分の階調性も充
分で、ガサツキやぼけの少ない高精細な画像が得られる
ようになった。
Therefore, when the recording density is 400 dpi, the laser beam spot diameter in the scanning direction is 42 μm or less, preferably the volume average particle diameter is 9 μm or less, and more preferably 8 μm or less. In this way, the dots around 50μm are faithfully reproduced, the scattering at the transfer is also extremely reduced, and the gradation of the full-color, low-density parts, which cannot be obtained with the conventional device, is sufficient. Fewer high-definition images can be obtained.

上述の効果により特に8μm以下の体積平均粒径のト
ナーを使用した場合には、50μm以下のドットが忠実に
再現され、更に転写電界に複数回さらされても画像が乱
れることが少ない。特にこの傾向は画像濃度が薄い部分
でのガサツキや再現性に良好な影響を与えている。
Due to the above-mentioned effects, especially when the toner having the volume average particle diameter of 8 μm or less is used, the dots of 50 μm or less are faithfully reproduced, and the image is not disturbed even when exposed to the transfer electric field a plurality of times. In particular, this tendency has a favorable effect on roughness and reproducibility in a portion where the image density is low.

例えば、本発明で使用されるトナーが体積平均粒径6
μmを有する場合、該トナーの体積分布において、トナ
ーは3μmを越え、9μm未満の範囲に90体積%以上の
トナー粒子を含有し、且つ0より大きく12μm未満の範
囲に99体積%以上のトナー粒子を含有することが重要で
ある。
For example, the toner used in the present invention has a volume average particle diameter of 6
In the volume distribution of the toner, the toner contains 90% by volume or more of toner particles in a range of more than 3 μm and less than 9 μm, and 99% by volume or more of particles in a range of more than 0 and less than 12 μm. It is important to contain

本発明に係る粒度分布のシャープなトナーを生成する
ためには、例えば、所定のトナー用材料を溶融混練し、
混練物を冷却後粉砕し、粉砕粉を精密に分級して所定の
粒度分布及び/又は体積平均粒径を有するトナーを調製
する方法を挙げることができる。
In order to generate a toner having a sharp particle size distribution according to the present invention, for example, a predetermined toner material is melt-kneaded,
A method of preparing a toner having a predetermined particle size distribution and / or volume average particle size by cooling and pulverizing the kneaded product and precisely classifying the pulverized powder can be used.

粉砕粉を精密に分級する方法としては、固定壁型風力
分級機の如き分級手段で分級し、更に、得られた分級粉
体をコアンダ効果を利用した多分割分級装置、例えば、
日鉄鉱業社製エルボジェット分級機の如く多分割分級手
段で精密に微粉及び粗粉を同時に除去して、所定の粒度
分布及び/又は体積平均粒径を有するトナー調製する方
法を挙げることができる。
As a method for precisely classifying the pulverized powder, it is classified by a classifying means such as a fixed wall type air classifier, and further, the obtained classified powder is a multi-division classifying device utilizing the Coanda effect, for example,
A method of preparing a toner having a predetermined particle size distribution and / or volume average particle size by precisely removing fine powder and coarse powder simultaneously by a multi-segment classification means such as an elbow jet classifier manufactured by Nippon Mining Co., Ltd. .

本発明において、トナーとは、着色樹脂粒子(結着樹
脂、着色剤、必要によりその他添加剤を含有)そのも
の、及び、疏水性コロイダルシリカ微粉末の如き外添剤
が外添されている着色樹脂粒子を包含している。
In the present invention, the toner is a colored resin particle itself (containing a binder resin, a colorant, and other additives as necessary), and a colored resin to which an external additive such as hydrophobic colloidal silica fine powder is externally added. Contains particles.

トナーに使用される結着樹脂としては、スチレン−ア
クリル酸エステル樹脂またはスチレン−メタクリル酸エ
ステル樹脂の如きスチレン系重合体またはポリエステル
樹脂が例示される。特に、カラートナーの定着時におけ
る混色性を考慮した場合、次式 (式中Rはエチレン又はプロピレン基であり、x、yは
それぞれ1以上の正の整数であり、かつx+yの平均値
は2〜10である。)で代表されるビスフエノール誘導体
若しくはその置換体などのジオール成分と、2価以上の
カルボン酸或いはその酸無水物、又はその低級アルキル
エステルなどのカルボン酸成分(例えばフマル酸、マレ
イン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸な
ど)とを少なくとも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。
Examples of the binder resin used for the toner include a styrene-based polymer or a polyester resin such as a styrene-acrylate resin or a styrene-methacrylate resin. In particular, when considering the color mixing at the time of fixing the color toner, (Wherein R is an ethylene or propylene group, x and y are positive integers of 1 or more, and the average value of x + y is 2 to 10.) or a bisphenol derivative represented by the formula or a substituted product thereof. And a carboxylic acid component such as a divalent or higher carboxylic acid or an acid anhydride thereof, or a lower alkyl ester thereof (eg, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, phthalic acid, terephthalic acid, etc.). Copolycondensed polyester resins are more preferred because they have sharp melting properties.

本発明の目的に適合する着色剤としては下記の顔料又
は染料が挙げられる。本発明において耐光性の悪いC.I.
Disperse Y164,C.I.Solvent Y77及びC.I.Solvent Y93の
如き着色剤は推奨できない。
Colorants suitable for the purpose of the present invention include the following pigments or dyes. CI with poor lightfastness in the present invention
Colorants such as Disperse Y164, CISolvent Y77 and CISolvent Y93 are not recommended.

染料としては、例えばC.I.ダイレクトレッド1、C.I.
ダイレクトレッド4、C.I.アシッドレッド1、C.I.ベー
シックレッド1、C.I.モーダントレッド30、C.I.ダイレ
クトブルー1、C.I.ダイレクトブルー2、C.I.アシッド
ブルー9、C.I.アシッドブルー15、C.I.ベーシックブル
ー3、C.I.ベーシックブルー5、C.I.モーダントブルー
7がある。
As the dye, for example, CI Direct Red 1, CI
Direct Red 4, CI Acid Red 1, CI Basic Red 1, CI Modern Red 30, CI Direct Blue 1, CI Direct Blue 2, CI Acid Blue 9, CI Acid Blue 15, CI Basic Blue 3, CI Basic Blue 5, There is CI Modant Blue 7.

顔料としては、ナフトールイエローS、ハンザイエロ
ーG、パーマネントイエローNCG、パーマネントオレン
ジGTR、パラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジG、
バーマネントレッド4R、ウオッチングレッドカルシウム
塩、ブリリアントカーミン3B、ファーストバイオレット
B、メチルバイオレットレーキ、フタロシアニンブル
ー、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC
がある。
As pigments, Naphthol Yellow S, Hansa Yellow G, Permanent Yellow NCG, Permanent Orange GTR, Parazolone Orange, Benzidine Orange G,
Vermant Red 4R, Watching Red Calcium Salt, Brilliant Carmine 3B, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue BC
There is.

特に、顔料としてはジスアゾイエロー、不溶性アゾ、
銅フタロシアニンが好ましく、染料としては塩基性染料
または油溶性染料が好ましい。
In particular, pigments such as disazo yellow, insoluble azo,
Copper phthalocyanine is preferred, and a basic dye or an oil-soluble dye is preferred as the dye.

特に好ましくはC.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグ
メントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピ
グメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.
ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピ
グメントレッド2、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグ
メントレッド7、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメ
ントブルー16又はフタロシアニン骨格にカルボキシベン
ズアミドメチル基を2〜3個置換したBa塩である銅フタ
ロシアニン系顔料である。
Particularly preferably, CI Pigment Yellow 17, CI Pigment Yellow 15, CI Pigment Yellow 13, CI Pigment Yellow 14, CI Pigment Yellow 12, CI
Pigment Red 5, CI Pigment Red 3, CI Pigment Red 2, CI Pigment Red 6, CI Pigment Red 7, CI Pigment Blue 15, CI Pigment Blue 16, or a Ba salt having a phthalocyanine skeleton substituted with two or three carboxybenzamide methyl groups. Is a copper phthalocyanine pigment.

染料としてはC.I.ソルベントレッド49、C.I.ソルベン
トレッド52、C.I.ソルベントレッド109、C.I.ベイシッ
クレッド12、C.I.ベイシックレッド1、C.I.ベイシック
レッド3bである。
Dyes include CI Solvent Red 49, CI Solvent Red 52, CI Solvent Red 109, CI Basic Red 12, CI Basic Red 1, and CI Basic Red 3b.

着色剤の含有量としては、OHPフィルムの透過性に対
し敏感に反映するイエロートナーについては、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
〜7重量部が望ましい。12重量部以下であると、イエロ
ーの混合色であるグリーン、レッド及び肌色の再現性に
劣る。
As for the colorant content, for the yellow toner that is sensitive to the transparency of the OHP film, the binder resin
12 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight, preferably 0.5 part
~ 7 parts by weight is desirable. When the amount is less than 12 parts by weight, reproducibility of green, red and skin color, which are mixed colors of yellow, is poor.

マゼンタトナー、シアントナーについては、結着樹脂
100重量部に対しては15重量部以下、より好ましくは0.1
〜9重量部以下が好ましい。
For magenta toner and cyan toner, binder resin
15 parts by weight or less for 100 parts by weight, more preferably 0.1 part by weight
It is preferably up to 9 parts by weight.

2色以上の着色剤を併用して用いる黒色トナーの場
合、20重量部以上の総着色剤量の添加はキャリアへのス
ペント化を生じやすく、更に、着色剤がトナー表面に数
多く露出することによるトナーの感光ドラムへの融着が
増加し、定着性が不安定化する。従って、黒色トナーに
おいて、着色剤の量は結着樹脂100重量部に対して3〜1
5重量部が好ましい。
In the case of a black toner using two or more colorants in combination, the addition of a total colorant amount of 20 parts by weight or more tends to cause spent to the carrier, and furthermore, a large amount of the colorant is exposed on the toner surface. The fusion of the toner to the photosensitive drum increases, and the fixing property becomes unstable. Therefore, in the black toner, the amount of the colorant is 3 to 1 with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
5 parts by weight are preferred.

黒色トナーを形成するための好ましい着色剤の組合わ
せとしては、ジスアゾ系イエロー顔料、モノアゾ系レッ
ド顔料及び銅フタロシアニン系ブルー顔料の組合わせが
ある。各顔料の配合割合はイエロー顔料、レッド顔料及
びブルー顔料の比が1:1.5〜2.5:0.5〜1.5が好ましい。
Preferred combinations of colorants for forming a black toner include a combination of a disazo yellow pigment, a monoazo red pigment and a copper phthalocyanine blue pigment. The compounding ratio of each pigment is preferably such that the ratio of yellow pigment, red pigment and blue pigment is 1: 1.5 to 2.5: 0.5 to 1.5.

本発明に使用されるトナーが負荷電性の場合には、負
荷電特性を安定化するために、電荷制御剤を配合するこ
とも好ましい。その際トナーの色調に影響を与えない無
色または淡色の負荷電性制御剤が好ましい。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、ジーターシャリー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帰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。
When the toner used in the present invention is negatively chargeable, it is also preferable to add a charge control agent to stabilize the negatively chargeable characteristics. At that time, a colorless or light-colored negative charge controlling agent which does not affect the color tone of the toner is preferable. As the negative charge control agent, for example, a metal complex of an alkyl-substituted salicylic acid,
For example, organic-attributable complexes such as chromium or zinc complexes of di-tert-butylsalicylic acid can be mentioned. When the negative charge control agent is blended in the toner, the binder resin 100
It is preferable to add 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 8 parts by weight based on parts by weight.

本発明において、使用される現像剤が2成分現像剤で
ある場合、キャリアは磁性粒子が好ましい。磁性粒子
は、粒径が30〜100μm、好ましくは40〜80μmで、電
気的抵抗値が107Ωcm以上、好ましくは108Ω以上、更に
好ましくは109〜1012Ωcmとなるように、フェライト粒
子(最大磁化60emu/g)へ樹脂コーティングしたものが
好ましく用いられ得る。
In the present invention, when the developer used is a two-component developer, the carrier is preferably magnetic particles. The magnetic particles have a particle size of 30 to 100 μm, preferably 40 to 80 μm, and an electric resistance value of 10 7 Ωcm or more, preferably 10 8 Ω or more, and more preferably 10 9 to 10 12 Ωcm. Particles (maximum magnetization 60 emu / g) coated with a resin can be preferably used.

磁性粒子、例えば、フェライト粒子または樹脂コート
されたフェライト粒子の抵抗値の測定は、測定電極面積
4cm2、電極間間隙0.4cmサンドイッチタイプのセルを用
い、片方の電極に1Kg重量の加圧下で、両電極間の印加
電圧E(V/cm)を印加して、回路に流れた電流から磁性
粒子の抵抗値を測定した値である。
The measurement of the resistance value of magnetic particles, for example, ferrite particles or resin-coated ferrite particles, is performed by measuring the electrode area.
Using a sandwich type cell with a 4 cm 2 gap between the electrodes and a 0.4 cm gap between electrodes, the applied voltage E (V / cm) between both electrodes was applied to one of the electrodes under a pressure of 1 kg, and the magnetic current was passed from the circuit. It is a value obtained by measuring the resistance value of particles.

以下に本発明を実施例に即して更に説明する。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples.

第12図は、第1図で示したレーザービームプリンタに
使用される回転式現像装置1の一つの現像器付近の拡大
断面図であり、現像器は感光ドラム3に対向した現像位
置に配置されている。
FIG. 12 is an enlarged sectional view showing the vicinity of one developing device of the rotary developing device 1 used in the laser beam printer shown in FIG. 1, and the developing device is disposed at a developing position facing the photosensitive drum 3. ing.

現像器は、感光ドラムに近接されている現像スリーブ
22を備えている。該現像スリーブ22は、例えばアルミニ
ウム、SUS316の如き非磁性材料で構成されている。現像
スリーブ22は現像容器36の左下方壁に容器長手方向に形
成した横長開口に右略半周面を容器36内へ突入させ、左
略半周面を容器外へ露出させて回転自在に軸受させて横
設してあり、矢印b方向に回転駆動される。
The developing device is a developing sleeve that is close to the photosensitive drum.
It has 22. The developing sleeve 22 is made of a non-magnetic material such as aluminum or SUS316. The developing sleeve 22 has a horizontally long opening formed in the longitudinal direction of the container on the lower left wall of the developing container 36, with a substantially right half circumferential surface protruding into the container 36, and a left substantially half circumferential surface exposed outside the container to be rotatably bearing. It is provided horizontally and is driven to rotate in the direction of arrow b.

現像スリーブ22内には、図示の位置姿勢に位置決めさ
れた固定磁界発生手段としての固定の永久磁石(マグネ
ット)23が配置される。磁石23はN極の磁極23a、S極
の磁極23b、N極の磁極23c、S極の磁極23dの4磁極を
有する。磁石23は永久磁石に代えて電磁石であってもよ
い。
In the developing sleeve 22, a fixed permanent magnet (magnet) 23 as a fixed magnetic field generating means positioned in the illustrated position and orientation is disposed. The magnet 23 has four magnetic poles: an N-pole 23a, an S-pole 23b, an N-pole 23c, and an S-pole 23d. The magnet 23 may be an electromagnet instead of a permanent magnet.

現像スリーブ22を配設した現像剤供給器開口の上縁側
に、基部を容器側壁に固定し、先端側は開口上縁位置よ
りも容器36の内側へ突出させて開口上縁長手に沿って、
現像剤規制部材としての非磁性ブレード24が配設され
る。該ブレード24は、例えばSUS316を横断面が「く」の
字形になるように曲げ加工したものである。又、非磁性
ブレード24の下面側に上面を接触させ前端面を現像剤案
内面261とした磁性粒子限定部材26が設けられる。非磁
性ブレード24及び磁性粒子限定部材26などによって構成
される部分が規制部である。
On the upper edge side of the developer supply device opening where the developing sleeve 22 is disposed, the base is fixed to the side wall of the container, and the tip end side is projected to the inside of the container 36 from the upper edge position of the opening, and along the length of the upper edge of the opening,
A non-magnetic blade 24 as a developer regulating member is provided. The blade 24 is formed, for example, by bending SUS316 so that the cross section thereof has a shape of “C”. Further, a magnetic particle limiting member 26 is provided in which the upper surface is brought into contact with the lower surface side of the non-magnetic blade 24 and the front end surface is the developer guide surface 261. The portion constituted by the non-magnetic blade 24 and the magnetic particle limiting member 26 and the like is a regulating portion.

現像剤は磁性粒子27と非磁性トナー37を含有する。現
像容器36の下部部分に溜るトナーを封止するためにシー
ル部材40が設けられる。該シール部材40は弾性を有して
おり、スリーブ22の回転方向に向って曲げられ、スリー
ブ22表面側を弾性的に押圧している。このシール部材40
は、現像剤の容器内部側への進入を許可するように、ス
リーブとの接触域でスリーブ回転方向下流側に端部を有
している。
The developer contains magnetic particles 27 and non-magnetic toner 37. A seal member 40 is provided to seal toner accumulated in a lower portion of the developing container 36. The seal member 40 has elasticity, is bent in the rotation direction of the sleeve 22, and elastically presses the surface side of the sleeve 22. This sealing member 40
Has an end on the downstream side in the sleeve rotation direction in the contact area with the sleeve so as to allow the developer to enter the inside of the container.

現像容器内には、更に現像工程で発生した浮遊トナー
をトナーと同極性の電圧を印加して感光ドラム側に付着
させ飛散を防止するために飛散防止電極板30、及びトナ
ー濃度検出センサー(不図示)によって得られる出力に
応じて作動するトナー補給ローラー60が配置される。セ
ンサとしては、例えば現像剤の体積検知方式、圧電素
子、インダクタンス変化検知素子、交番バイアスを利用
したアンテナ方式、光学濃度を検知する方式を利用する
ことができる。該ローラー60の回転停止によって非磁性
トナー37の補給を行う。トナー37が補給されたフレッシ
ュ現像剤はスクリュー61によって搬送されながら混合・
撹拌される。従ってこの搬送中において補給されたトナ
ーにトリボ付与が行われる。しきり板63は、現像器の長
手方向両端部において切り欠かれており、この部分でス
クリュー61によって搬送されたフレッシュ現像剤がスク
リュー62へ受け渡される。
In the developing container, floating toner generated in the developing process is applied to the photosensitive drum side by applying a voltage having the same polarity as that of the toner to prevent the toner from scattering. A toner replenishing roller 60 that operates according to the output obtained by the above-described operation is disposed. As the sensor, for example, a volume detection method of a developer, a piezoelectric element, an inductance change detection element, an antenna method using an alternating bias, and a method of detecting an optical density can be used. The non-magnetic toner 37 is supplied by stopping the rotation of the roller 60. The fresh developer supplied with the toner 37 is mixed and conveyed by the screw 61 while being conveyed.
Be stirred. Accordingly, a tribo is applied to the replenished toner during this conveyance. The threshold plate 63 is cut out at both ends in the longitudinal direction of the developing device. At this portion, the fresh developer conveyed by the screw 61 is delivered to the screw 62.

S極23dは搬送極である。現像後の回収現像剤を容器
内に回収し、さらに容器内の現像剤を規制部まで搬送す
る。該S極23d付近では、スリーブに近接して設けたス
クリュー62によって搬送されてきたフレッシュ現像剤と
現像後の回収現像剤とを交換する。
The S pole 23d is a transport pole. The collected developer after the development is collected in the container, and the developer in the container is further transported to the regulating section. In the vicinity of the S pole 23d, the fresh developer conveyed by the screw 62 provided near the sleeve and the recovered developer after development are exchanged.

搬送スクリュー64は現像スリーブ軸方向の現像剤の量
を均一化するためのものであって、スリーブの回転に従
ってスリーブ上を搬送されてきた現像剤はスクリュー64
によってスリーブ軸方向に搬送され、スリーブ上で軸方
向に“凸”が生じていた現像剤層は一部、第12図のM空
間を介してスリーブ上の現像剤の搬送方向とは、逆方向
に反転して押し戻される。スクリュー64はスクリュー62
と逆方向に現像剤を搬送する。
The carrying screw 64 is for equalizing the amount of the developer in the axial direction of the developing sleeve. The developer carried on the sleeve as the sleeve rotates rotates the screw 64.
Part of the developer layer that was transported in the axial direction of the sleeve by the "convex" in the axial direction on the sleeve is the opposite direction to the transport direction of the developer on the sleeve through the M space in FIG. It is reversed and pushed back. Screw 64 is screw 62
The developer is conveyed in the opposite direction.

斯る現像器の構成は現像剤容器内に磁性粒子と、非磁
性或いは弱磁性のトナーが混在している場合にも有効で
ある。
The configuration of such a developing device is also effective when magnetic particles and non-magnetic or weakly magnetic toner are mixed in the developer container.

非磁性ブレード24の端部と現像スリーブ22面との距離
d2は50〜900μm、好ましくは150〜800μmである。こ
の距離が50μmより小さいと磁性粒子がこの間に詰まり
現像剤層にムラを生じやすいと共に、良好な現像を行う
のに必要な現像剤を塗布することができず濃度の薄いム
ラの多い現像画像しか得られない傾向がある。上記距離
d2は現像剤中に混在しているトナーの凝集体やゴミの如
き不用粒子によるブレードつまりを防止するためには40
0μm以上が好ましい。900μmより大きいと現像スリー
ブ22上へ塗布される現像剤量が増加し所定の現像剤厚の
規制が行えず、感光ドラムへの磁性粒子付着が多くなる
と共に現像剤の循環、現像剤限定部材26による現像規制
が弱まりトナーのトリボが不足しカブリやすくなる傾向
がある。
Distance between the end of the non-magnetic blade 24 and the surface of the developing sleeve 22
d 2 is 50 to 900 μm, preferably 150 to 800 μm. If this distance is smaller than 50 μm, the magnetic particles are clogged between them and the developer layer is likely to be uneven, and the developer necessary for good development cannot be applied, and only a developed image with thin density and unevenness can be obtained. It tends not to be obtained. Above distance
d 2 is 40 to prevent blade clogging due to unnecessary particles such as toner aggregates and dust mixed in the developer.
0 μm or more is preferred. If the thickness is larger than 900 μm, the amount of the developer applied on the developing sleeve 22 increases, so that a predetermined developer thickness cannot be regulated, the magnetic particles adhere to the photosensitive drum increases, the developer circulates, and the developer limiting member 26 , And the toner is less liable to be fogged.

図中の角度θ1は−5゜〜35゜、好ましくは0゜〜25
゜である。θ1<−5゜の場合、現像剤に働く磁気力、
鏡映力及び/又は凝集力により形成される現像剤薄層が
まばらでムラの多いものとなりやすく、θ>35゜を越え
ると非磁性ブレードでは現像剤塗布量が増加し、所定の
現像剤量を得ることが難しくなる。
Angle θ1 in the figure is −5 ° to 35 °, preferably 0 ° to 25 °
゜. When θ1 <−5 °, the magnetic force acting on the developer,
The developer thin layer formed by the mirror power and / or the cohesive force tends to be sparse and uneven. When the angle exceeds θ> 35 °, the amount of the developer applied to the non-magnetic blade increases, and the predetermined amount of the developer is increased. It becomes difficult to obtain.

この磁性粒子層は、スリーブ22が矢印b方向に回転駆
動されても磁気力、重力に基づく拘束力とスリーブ22の
移動方向への搬送力との釣合によってスリーブ表面から
離れるに従って動きが遅くなる。もちろん重力の影響に
より落下するものもある。
Even when the sleeve 22 is driven to rotate in the direction of arrow b, the movement of the magnetic particle layer becomes slower as it moves away from the sleeve surface due to the balance between the magnetic force, the restraining force based on gravity, and the conveying force in the moving direction of the sleeve 22. . Of course, some fall under the influence of gravity.

従って磁極23a、23dの配設位置と磁性粒子27の流動性
及び磁気特性を適宜選択することにより磁気粒子層はス
リーブに近い程磁極23a方向に搬送し移動層を形成す
る。この磁性粒子の移動によりスリーブ22の回転に伴な
って現像領域への磁性粒子及びトナーは搬送され現像に
供される。
Accordingly, by appropriately selecting the arrangement positions of the magnetic poles 23a and 23d and the fluidity and magnetic characteristics of the magnetic particles 27, the magnetic particle layer is conveyed toward the magnetic pole 23a closer to the sleeve to form a moving layer. Due to the movement of the magnetic particles, the magnetic particles and the toner are transported to the developing area with the rotation of the sleeve 22 and are subjected to the development.

第13図に、本発明を実施することのできる画像形成装
置の他の実施例を示す。
FIG. 13 shows another embodiment of the image forming apparatus capable of carrying out the present invention.

本実施例にて、画像形成装置はフルカラーのレーザー
ビームプリンタとされるが、前の実施例と異なり、色ご
とに専用の像担持体、即ち、本実施例では感光ドラム3Y
(イエロー)、3M(マゼンタ)、3C(シアン)、3BK
(ブラック)を具備し、その周りにそれぞれ専用のレー
ザービームスキャナー80Y、80M、80C、80BK、現像器1
Y、1M、1C、1BK、転写用放電器10Y、10M、10C、10BK、
クリーニング器12Y、12M、12C、12BKが配置されてい
る。
In this embodiment, the image forming apparatus is a full-color laser beam printer, but unlike the previous embodiment, a dedicated image carrier for each color, that is, the photosensitive drum 3Y in this embodiment.
(Yellow), 3M (magenta), 3C (cyan), 3BK
(Black), around which dedicated laser beam scanners 80Y, 80M, 80C, 80BK, developing unit 1
Y, 1M, 1C, 1BK, transfer discharger 10Y, 10M, 10C, 10BK,
Cleaning devices 12Y, 12M, 12C, and 12BK are arranged.

転写材は給紙ガイド5aを通り、給紙ローラ6、給紙ガ
イド5bと順に搬送され、吸着用帯電器81からコロナ放電
を受け、搬送ベルト9aへ確実に吸着する。
The transfer material passes through the paper feed guide 5a and is sequentially conveyed to the paper feed roller 6 and the paper feed guide 5b, receives corona discharge from the attraction charger 81, and is reliably attracted to the transport belt 9a.

その後、各感光ドラムに形成された画像を転写用放電
器10Y、10M、10C、10BKにより転写し、除電器82により
搬送ベルト9aから除電され、定着器17により定着され
て、フルカラーの画像が得られる。
Thereafter, the images formed on the respective photosensitive drums are transferred by the transfer dischargers 10Y, 10M, 10C, and 10BK, the charge is removed from the conveyor belt 9a by the charge remover 82, and the images are fixed by the fixing device 17 to obtain a full-color image. To be

このような転写の方式を用いた場合でも記録密度を40
0dpiとし、走査方向のレーザービームスポット形を42μ
m以下とし、第12図に示す現像器を用いて、前述した現
像条件で12μm未満、好ましくは9μm以下、更に好ま
しくは8μm以下の体積平均粒径のトナーを用いること
により、画像濃度が薄い部分でも階調性の優れた飛び散
りの少ない高精細なフルカラーの画像が得られた。
Even when such a transfer method is used, a recording density of 40
0dpi and the laser beam spot shape in the scanning direction is 42μ
By using a toner having a volume average particle diameter of less than 12 μm, preferably 9 μm or less, more preferably 8 μm or less under the above-mentioned developing conditions by using the developing device shown in FIG. However, a high-definition full-color image with excellent gradation and less scattering was obtained.

本実施例では、フェライト粒子を用いたACバイアス
プラス DCバイアス現像方式を用いているが、通常の鉄
粉を用いたDCバイアス現像でも良い。
In this embodiment, an AC bias using ferrite particles is used.
Although the positive DC bias development method is used, DC bias development using ordinary iron powder may be used.

現像器としても第14図に示す構成のものを用いて、現
像スリーブの回転方向を感光ドラムとカウンターとして
現像を行なっても平均粒径8μm以下のトナーで同様の
効果が得られた。
The same effect was obtained with a toner having an average particle diameter of 8 μm or less even when the developing device having the configuration shown in FIG. 14 was used and the developing sleeve was rotated with the photosensitive drum and the counter as the developing device.

本発明の条件を満足する粒度分布及び粒径、例えば、
体積平均粒径6μmを有するトナーを用い、非磁性ブレ
ード24の端部と現像スリーブ22面との距離d2を600μm
とし、現像スリーブ22面と感光ドラム3の間隔を450μ
mとした。
Particle size distribution and particle size satisfying the conditions of the present invention, for example,
Using a toner having a volume average particle diameter of 6 μm, the distance d 2 between the end of the non-magnetic blade 24 and the surface of the developing sleeve 22 is set to 600 μm.
The distance between the surface of the developing sleeve 22 and the photosensitive drum 3 is 450 μm.
m.

上記実施例において、感光ドラム3は積層型の有機光
導電性(OPC)ドラムを用い、−600Vの帯電潜像電位と
した。バイアス電源として周波数1700Hz、ピーク対ピー
ク値1500Vの矩形波交互電圧に−300Vの直流電圧を重畳
させたものを用いて現像を行った。
In the above embodiment, the photosensitive drum 3 is a laminated type organic photoconductive (OPC) drum, and the charged latent image potential is -600V. The development was performed using a bias power source obtained by superimposing a DC voltage of -300 V on a rectangular wave alternating voltage having a frequency of 1700 Hz and a peak-to-peak value of 1500 V.

潜像の書き込みは現像画像を色分解し、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/e2を42μm、副走査方向1/e2を70μmにして、
前述したPWMの制御により発光時間を制御し、200線/inc
hで256階調の画像の書き込みを行い、順に現像、転写を
繰り返し、最後に定着しフルカラーの画像を得たとこ
ろ、画像濃度の薄い部分も忠実に再現し、ガサツキのな
い高精細で高画質の画像が得られた。
The latent image is written by color separation of the developed image, and the laser beam spot diameter is 42 μm in the main scanning direction 1 / e 2 and the sub-scanning direction is 1 with the semiconductor laser as the light source in the order of magenta, cyan, yellow, and black on the photosensitive drum. Set / e 2 to 70 μm,
The light emission time is controlled by the aforementioned PWM control, and 200 lines / inc
Write the image of 256 gradations with h, repeat development and transfer in order, finally fix and obtain a full-color image, faithfully reproduce the low image density part, high definition and high image quality without roughness Image was obtained.

これに対し、レーザービームスポット径を主走査方向
70μmとし、体積平均粒径12μmのトナーで同一条件で
画像出しを行ったところ、体積平均粒径6μmのトナー
の場合と比較して、画像濃度の薄い部分での再現性が乏
しく、全体にガサツキも目立つ画像しか得られなかっ
た。
On the other hand, the laser beam spot diameter is set in the main scanning direction.
When the image was formed under the same conditions with a toner having a volume average particle diameter of 12 μm, the reproducibility at a portion where the image density was low was poor, and the entire image was rough. I could only get a conspicuous image.

以上説明したように、原稿画像を色分解し、感光体ド
ラムに各色ごとに、レーザーの光ビームを光源として潜
像を形成し、さらにトナーを用いた現像によって可視化
された各色トナー画像を転写部材に逐次重ねて転写し、
多色画像を得る多色電子写真装置において、ビームスポ
ットの走査方向のスポットサイズが走行方向の記録画素
サイズに対し、スポットサイズ(1/e2)<画素サイズ×
0.7であり、現像剤として特に粒度分布のシャープな体
積平均粒径8μm以下の粒径のトナーを使用し、中間調
形成方法として光ビームを画像信号でパルス幅変調する
方式を用いたことにより、(1)画像濃度の低い部分で
の階調性が充分に得られ、(2)画像濃度の低い部分を
含む画像全体のガサツキが大幅に軽減され、高画質なフ
ルカラーの画像が得られる効果がある。
As described above, the original image is color-separated, a latent image is formed on the photosensitive drum for each color using a laser light beam as a light source, and each color toner image visualized by development using toner is transferred to a transfer member. And then transfer
In a multi-color electrophotographic apparatus for obtaining a multi-color image, the spot size in the scanning direction of the beam spot is equal to the spot size (1 / e 2 ) <pixel size ×
0.7, and a toner having a particle size distribution of 8 μm or less with a sharp particle size distribution is used as a developer, and a method of pulse width modulation of a light beam with an image signal as a halftone forming method is used. (1) Sufficient gradation can be obtained in a portion having a low image density, and (2) the roughness of the entire image including a portion having a low image density is greatly reduced, and an effect of obtaining a high-quality full-color image can be obtained. is there.

以下、本発明の具体的実施例について説明する。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.

実施例1 プロポキシ化ビスフェノール部とフマル酸を縮合して得
られたポリエステル樹脂(重量平均分子量15000、数平
均分子量3300) …100重量 ローダミン系顔料 …3重量部 負荷電性制御剤(ジアルキル置換サリチル酸の金属錯
体) …4重量部 上記材料を溶融混練し、溶融混練物を冷却し、冷却物
を粉砕し、固定壁型風力分級機で分級し、更にコアンダ
効果を利用した多分割分級装置で分級して、体積平均粒
径6μmの負帯電性のマゼンタトナーを調製した。得ら
れたマゼンタトナーは、3μmを越え9μm未満の範囲
に95体積%、0μmより大きく12μm未満の範囲に実質
的に100体積%、であるシャープな粒度分布を有してい
た。
Example 1 Polyester resin obtained by condensing a propoxylated bisphenol moiety and fumaric acid (weight average molecular weight 15,000, number average molecular weight 3300) 100 weight rhodamine pigment 3 weight parts Negative charge control agent (of dialkyl-substituted salicylic acid) 4 parts by weight The above materials are melt-kneaded, the melt-kneaded material is cooled, the cooled material is pulverized, classified by a fixed wall type air classifier, and further classified by a multi-division classifier utilizing Coanda effect. Thus, a negatively chargeable magenta toner having a volume average particle size of 6 μm was prepared. The resulting magenta toner had a sharp particle size distribution of 95% by volume in the range of more than 3 μm and less than 9 μm, and substantially 100% by volume in the range of more than 0 μm and less than 12 μm.

該マゼンタトナー100重量部と負摩擦帯電性疏水性コ
ロイダルシリカ0.4重量部とを混合してシリカ外添マゼ
ンタトナーを調製した。次に、スチレン−アクリル酸エ
ステル系共重合体でコートされた重量平均粒径50μm
(電気抵抗値1010Ω・cm)のフェライト磁性粒子94重量
部と、上記シリカ外添マゼンタトナー6重量部とを混合
してマゼンタトナー画像形成用2成分系現像剤を調製し
た。
100 parts by weight of the magenta toner and 0.4 parts by weight of the negative triboelectrically-chargeable hydrophobic colloidal silica were mixed to prepare a magenta toner externally added to silica. Next, a weight average particle diameter of 50 μm coated with a styrene-acrylate copolymer
A two-component developer for forming a magenta toner image was prepared by mixing 94 parts by weight of ferrite magnetic particles (having an electric resistance value of 10 10 Ω · cm) and 6 parts by weight of the magenta toner having silica added thereto.

同様にして、下記着色剤を使用して、シアントナー画
像形成用2成分系現像剤、イエロートナー画像形成用2
成分系現像剤、及びブラックトナー画像形成用2成分系
現像剤を調製した。
Similarly, a two-component developer for forming a cyan toner image and a two-component developer for forming a yellow toner image
A component developer and a two-component developer for forming a black toner image were prepared.

各々の2成分系現像剤を100ml容積のポリエチレン容
器に入れ、手で約30回激しく撹拌した後に、トナーの摩
擦帯電量を測定したところ、各色トナーは約−30μc/g
の値を示した。
Each two-component developer was placed in a 100 ml polyethylene container and stirred vigorously by hand about 30 times, and then the triboelectric charge of the toner was measured. The toner of each color was about -30 μc / g.
The value of was shown.

上記2成分系現像剤を、第1図に示すカラー画像形成
装置の現像装置に導入した。本実施例で、現像器におい
て、非磁性ブレード24の端部と現像スリーブ22面との距
離d2を600μmとし、現像スリーブ22面と感光ドラム3
との間隔d1を450μmとした。
The two-component developer was introduced into the developing device of the color image forming apparatus shown in FIG. In this embodiment, in the developing device, the distance d 2 between the end of the non-magnetic blade 24 and the surface of the developing sleeve 22 is set to 600 μm, and the distance between the developing sleeve 22 and the photosensitive drum 3 is changed.
The distance d 1 between was 450μm.

感光ドラム3は積層型の有機光導電性(OPC)ドラム
を用い、−600Vの帯電潜像電位とした。
The photosensitive drum 3 is a stacked organic photoconductive (OPC) drum, and has a charged latent image potential of -600V.

バイアス電源として周波数1700Hz、ピーク対ピーク値
1500Vの矩形波交互電圧に−300Vの直流電圧を重畳させ
たものを用いて現像を行った。
Frequency 1700Hz, peak-to-peak value as bias power supply
Development was carried out using a rectangular voltage alternating voltage of 1500 V with a DC voltage of -300 V superimposed thereon.

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/e2を42μm、副走査方向1/e2を70μmにして、
前述したPWMの制御を行なって発光時間を制御し、200線
/inchで256階調の画像の書き込みを行い、順に反転現
像、静電転写を繰り返し、最後に熱圧ローラ定着器によ
り定着しフルカラーの画像を得た。画像濃度の薄い部分
(ハイライト部)も忠実に再現し、ガサツキのない高精
細で高画質の画像が得られた。
To write a latent image, the original image is color-separated, and the spot diameter of the laser beam is 42 μm in the main scanning direction 1 / e 2 and 1 in the sub-scanning direction, using the semiconductor laser as the light source in the order of magenta, cyan, yellow, and black on the photosensitive drum. Set / e 2 to 70 μm,
The light emission time is controlled by controlling the PWM
An image of 256 gradations was written at / inch, reversal development and electrostatic transfer were repeated in order, and finally, the image was fixed by a hot-press roller fixing device to obtain a full-color image. The portion with low image density (highlight portion) was faithfully reproduced, and a high-definition, high-quality image without roughness was obtained.

又、フルカラー画像を観察したところ50μm前後のド
ットが潜像に対応して忠実に再現されていた。
When the full-color image was observed, dots of about 50 μm were faithfully reproduced corresponding to the latent image.

実施例2〜4 実施例1と同様にして、体積平均粒径5μm、6.8μ
m及び8μmの、表2に示すトナーを調製し、実施例1
と同様にフルカラー画像を形成したところ、良好な結果
が得られた。
Examples 2 to 4 In the same manner as in Example 1, the volume average particle size was 5 μm and 6.8 μm.
m and 8 μm of the toners shown in Table 2 were prepared.
When a full-color image was formed in the same manner as described above, good results were obtained.

比較例 実施例1と同様にして、体積平均粒径12μmの、表3
に示す各色トナーを得た。
Comparative Example Table 3 having a volume average particle size of 12 μm was prepared in the same manner as in Example 1.
Toners of respective colors shown in are obtained.

実施例1と同様にして2成分系現像剤を調製し、実施
例1と同様にしてカラー画像を形成したところ、実施例
1の場合と比較して、画像濃度の薄い部分での再現性は
あるが、全体にガサツキの目立つ画像しか得られなかっ
た。
A two-component developer was prepared in the same manner as in Example 1, and a color image was formed in the same manner as in Example 1. As compared with Example 1, the reproducibility in a portion having a low image density was There was, however, only a noticeable rough image.

又、上記2成分系現像剤を100ml容積のポリエチレン
容器に入れ、手で約30回激しく撹拌した後に、トナーの
摩擦帯電量を測定したところ、各色トナーは、−16〜−
18μc/gの値を示し、実施例1の場合と比較して低かっ
た。
The two-component developer was placed in a polyethylene container having a volume of 100 ml, and the toner was vigorously stirred about 30 times, and the triboelectric charge amount of the toner was measured.
The value was 18 μc / g, which was lower than that of Example 1.

得られたフルカラー画像を観察したところ、潜像を忠
実に再現している最小のドットは約90μmであった。そ
れ以下のドットは飛び散りが激しかった。
When the obtained full-color image was observed, the smallest dot faithfully reproducing the latent image was about 90 μm. The dots below that were very splattered.

実施例5 実施例1と同様にして体積平均粒径9μmの、表4に
示す各色トナーを調製し、実施例1と同様にして2成分
系現像剤を調製した。
Example 5 Toners of respective colors shown in Table 4 having a volume average particle diameter of 9 μm were prepared in the same manner as in Example 1, and a two-component type developer was prepared in the same manner as in Example 1.

実施例1と同様にしてカラー画像を形成したところ、
実施例1よりは若干劣るものの画像濃度の薄い部分(ハ
イライト部)も忠実に再現し、ガサツキの少ない高精細
で高画質の画像が得られた。
When a color image was formed in the same manner as in Example 1,
Although the image was slightly inferior to that of Example 1, a portion with a low image density (highlight portion) was faithfully reproduced, and a high-definition and high-quality image with less shading was obtained.

フルカラー画像を観察したところ、60μm前のドット
が潜像に対応して忠実に再現され、50μm前後のドット
も潜像に対応して比較的忠実に再現されていた。
When observing the full-color image, dots 60 μm before were faithfully reproduced corresponding to the latent image, and dots around 50 μm were also faithfully reproduced corresponding to the latent image.

発明の効果 以上の如くに構成される本発明に係る画像形成装置
は、低濃度画素に対応する潜像の明部と暗部のコントラ
ストを大きくでき、画像濃度の低い画像部での階調性に
優れ、ガサツキのない高品位の画像を形成することがで
き、又、転写工程、更には定着工程においてもトナーの
飛び散りが少なく、階調表現が良好な、高精細な且つ色
再現性が安定した美しいカラー画像を得ることができる
という特長を有する。
EFFECTS OF THE INVENTION The image forming apparatus according to the present invention configured as described above can increase the contrast between the bright portion and the dark portion of the latent image corresponding to the low-density pixel, and provides good gradation in the image portion with low image density. It is excellent and can form a high-quality image without greasiness, and has less toner scattering in the transfer process and further in the fixing process, good gradation expression, high-definition and stable color reproducibility. The feature is that a beautiful color image can be obtained.

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

第1図は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の構成
図である。 第2図は、第1図の装置に使用される走査光学装置の斜
視図である。 第3図及び第4図は、第1図の装置に使用されるPWM回
路及びその動作を示すタイミングチャートである。 第5図は、従来例による感光媒体上の露光分布図であ
る。 第6図は、本発明による感光媒体上の露光分布図と従来
例との比較図である。 第7図は、本発明によるドットの面積変化による階調表
現と従来例との比較図である。 第8図は、周知の現像システムのV−D特性の代表例を
示すグラフである。 第9図は、本発明によるパルス幅変調法と画像濃度との
関係を示すグラフである。 第10図は、本発明に使用したトナーの粒度分布図を示す
グラフである。 第11図は、トナーの平均粒径と最小再現ドット直径との
関係を示すグラフである。 第12図は、現像装置の一実施例の概略的断面図である。 第13図は、本発明に係る画像形成装置の他の実施例の構
成図である。 第14図は、現像装置の他の実施例の概略的断面図であ
る。 第15図(a)及び(b)は、レーザー光源のON/OFF状態
及びCCDの各画素の出力分布図である。 第16図は、レーザースポット径の分布状態図である。 3:感光媒体(感光ドラム) 4:帯電器 1M、1C、1Y、1BK:現像器 101:レーザードライブ回路 102:レーザー光源 104:ポリゴンミラー
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a scanning optical device used in the apparatus of FIG. FIGS. 3 and 4 are timing charts showing the PWM circuit used in the device of FIG. 1 and its operation. FIG. 5 is an exposure distribution diagram on a photosensitive medium according to a conventional example. FIG. 6 is a comparison diagram of an exposure distribution on a photosensitive medium according to the present invention and a conventional example. FIG. 7 is a diagram showing a comparison between a gradation expression based on a dot area change according to the present invention and a conventional example. FIG. 8 is a graph showing a typical example of the VD characteristic of a known developing system. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the pulse width modulation method according to the present invention and the image density. FIG. 10 is a graph showing a particle size distribution chart of the toner used in the present invention. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the average particle diameter of the toner and the minimum reproduced dot diameter. FIG. 12 is a schematic sectional view of one embodiment of the developing device. FIG. 13 is a configuration diagram of another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. FIG. 14 is a schematic sectional view of another embodiment of the developing device. FIGS. 15 (a) and (b) are the ON / OFF state of the laser light source and the output distribution of each pixel of the CCD. FIG. 16 is a distribution diagram of a laser spot diameter. 3: Photosensitive medium (photosensitive drum) 4: Charger 1M, 1C, 1Y, 1BK: Developer 101: Laser drive circuit 102: Laser light source 104: Polygon mirror

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 政宏 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 武田 憲一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 劔持 和久 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−284975(JP,A) 特開 昭62−293888(JP,A) 特開 昭63−85581(JP,A) 特開 昭62−206965(JP,A) 特開 昭63−58584(JP,A)Front page continuation (72) Inventor Masahiro Ito 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Kenichi Takeda 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Kazuhisa Koshimo 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) References JP-A-63-284975 (JP, A) JP-A-62-293888 (JP, A) JP-A-63-85581 (JP, A) JP-A-62-206965 (JP, A) JP-A-63-58584 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】感光体と、レーザー光を出射するレーザー
光源と、画像信号に応じてレーザー光源の1画素当たり
の発光時間を制御するパルス幅変調回路と、レーザー光
源から出射されるレーザー光を偏向し感光体に結像する
走査光学系と、感光体に形成される潜像をトナーで現像
する現像手段と、を有し、1画素当たりの発光時間を制
御することで階調表現できる画像形成装置において、 上記走査光学系の走査方向に関し、上記レーザー光源か
ら出射されるレーザー光の1画素当たりの最大スポット
径が1画素サイズの0.7倍より小さく、且つトナーの体
積平均粒径をM、トナーの粒径をrとすると、上記現像
手段内のトナーの90体積%以上が(1/2)M<r<(3/
2)Mの範囲に含まれ、99体積%以上が0<r<2Mの範
囲に含まれていることを特徴とする画像形成装置。
1. A photosensitive member, a laser light source that emits laser light, a pulse width modulation circuit that controls the light emission time per pixel of the laser light source according to an image signal, and a laser light that is emitted from the laser light source. An image that has a scanning optical system that deflects and forms an image on a photoconductor, and a developing unit that develops a latent image formed on the photoconductor with toner, and that can express gradation by controlling the light emission time per pixel In the forming apparatus, in the scanning direction of the scanning optical system, the maximum spot diameter per pixel of the laser light emitted from the laser light source is smaller than 0.7 times the pixel size, and the volume average particle diameter of the toner is M, Assuming that the particle diameter of the toner is r, 90% by volume or more of the toner in the developing means is (1/2) M <r <(3 /
2) An image forming apparatus characterized in that it is included in the range of M, and 99% by volume or more is included in the range of 0 <r <2M.
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